EP0675236B1 - Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges - Google Patents

Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges Download PDF

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EP0675236B1
EP0675236B1 EP95104031A EP95104031A EP0675236B1 EP 0675236 B1 EP0675236 B1 EP 0675236B1 EP 95104031 A EP95104031 A EP 95104031A EP 95104031 A EP95104031 A EP 95104031A EP 0675236 B1 EP0675236 B1 EP 0675236B1
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temperature
valve
evaluation unit
odor trap
capacitor
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Hans Rump
Norbert Pieper
Jörg Hiller
Jan Schwarze
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Keramag Keramische Werke AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D13/00—Urinals ; Means for connecting the urinal to the flushing pipe and the wastepipe; Splashing shields for urinals
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D5/00—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
    • E03D5/10—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S4/00—Baths, closets, sinks, and spittoons
    • Y10S4/03—Electric flushing

Definitions

  • the invention relates to a method for automatically triggering a rinsing process for urinals with an electrically operated shut-off valve in the water inlet and a temperature sensor arranged in the odor trap, whose signals from an electronic control and evaluation unit Control of the shut-off valve can be evaluated (see DE-U-9 012 652).
  • U1 is a urinal with an automatic temperature-controlled Flushing device known, in which an outside of the odor trap arranged temperature sensor triggers a rinsing process as soon as this one Temperature increase detected by urine.
  • This is supposed to Disadvantages are avoided that when arranging temperature sensors in the Odor trap occurred in particular because the temperature increase often does not lead to evaluable signals in the odor trap.
  • the arrangement of the temperature sensors outside the odor trap does not lead to the generation of clearly evaluable signals in all cases.
  • the invention has for its object to further develop the method described above for automatically triggering a flushing process for urinals such that reliably evaluable signals for triggering a flushing process are generated under all operating conditions with at least one temperature sensor arranged in the odor trap.
  • control and evaluation unit uses the values supplied by the temperature sensor to determine the temperature gradient, that is to say the change in the determined temperature over time, and initiates a rinsing process when a predetermined minimum value for the temperature gradient is exceeded becomes.
  • the method according to the invention is independent of the respective absolute temperature in the odor trap and also with slow temperature changes due to the warming or cooling of the ambient air a flushing process is triggered whenever the temperature change rate, i.e. the change in the determined temperature over the Time exceeds a certain, adjustable value, for example by Discharge of urine or also dirty water. Since with the invention Process not the absolute temperature, but the temperature rise over time with the help of the control and evaluation unit is avoided the invention unnecessary rinsing operations by an increase or Lowering of the absolute temperature detected by the temperature sensor arise due to heating or cooling of the ambient air would.
  • a relatively small change in the Temperature gradients for example a temperature change of 0.2 ° C per second to trigger the desired rinsing process, as such
  • the temperature gradient does not change due to heating or Cooling of the ambient air, but only by introducing Urine or dirty water can be caused.
  • the temperature sensor in the odor trap of the urinal i.e. installation is invisible, the installation is omitted visible parts, such as light barriers or infrared sensors to trigger the Flushing. This reduces the risk of deliberate destruction, especially by recognizing visible control parts to be triggered.
  • shut-off valve 5 is a water turbine 6, which is an electric generator 7 drives.
  • the shut-off valve 5 is actuated by an electromagnet 8th.
  • an odor trap 9 connected, which ends in a drain line 10.
  • a temperature sensor 12 attached by a signal line 13 with an electronic Control and evaluation unit 14 is connected.
  • the energy supply this electronic control and evaluation unit 14 is carried out by a Capacitor 15, the charging voltage generated by the generator 7 electrical energy is generated, the capacitor 15 by a Charging line 16 is supplied.
  • the electronic is via a control line 17 Control and evaluation unit 14 connected to the electromagnet 8.
  • the temperature and gradient in the odor trap 9 is determined by the control and evaluation unit 14 on the basis of the values supplied by the temperature sensor 12.
  • the diagram according to FIG. 2 shows the temperature curve over time t with solid lines. It can be seen that after a previous rinsing process the water temperature of, for example, 12 ° Celsius slowly rises to room temperature T 1 of, for example, 20 ° Celsius due to the warmer ambient air. If urine at a temperature of approx.
  • circuit 6.1 shown in Fig. 3 is a temperature proportional Generated signal that is integrated in the RC link 6.2.
  • a switching signal is always triggered at comparators 6.3 and 6.4, if the current sensor signal exceeds the switching threshold, which turns out the integration signal and by electrical positive feedback of the comparator results.
  • a microprocessor those for triggering the Averaging, comparisons and operations required for the flushing process created using a suitable computer program. The following applies on the one hand the rule that a rinsing process is triggered when the current temperature T is a small amount larger than the average value the last few minutes. Even if the temperature is in a certain Time decreases by a certain amount, a rinsing process triggered.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges für Urinale mit einem elektrisch betätigbaren Absperrventil im Wasserzulauf und einem im Geruchverschluß angeordneten Temperatursensor, dessen Signale von einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit zur Steuerung des Absperrventils ausgewertet werden (siehe DE-U-9 012 652).
Aus DE 92 00 161 U1 ist ein Urinal mit einer selbsttätigen temperaturgesteuerten Spüleinrichtung bekannt, bei der ein außerhalb des Geruchverschlusses angeordneter Temperatursensor einen Spülvorgang auslöst, sobald dieser eine Temperaturerhöhung durch Auftreffen von Urin feststellt. Hierdurch sollen die Nachteile vermieden werden, die beim Anordnen von Temperatursensoren im Geruchverschluß insbesondere dadurch auftraten, daß die Temperaturerhöhung im Geruchverschluß häufig nicht zu auswertbaren Signalen führt. Auch die Anordnung der Temperatursensoren außerhalb des Geruchverschlusses führt nicht in allen Fällen zur Erzeugung eindeutig auswertbarer Signale.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges für Urinale derart weiterzubilden, daß mit mindestens einem im Geruchverschluß angeordneten Temperatursensor unter allen Betriebsbedingungen zuverlässig auswertbare Signale zum Auslösen eines Spülvorganges erzeugt werden.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuer- und Auswerteeinheit anhand der vom Temperatursensor gelieferten Werte der Temperaturgradient, d.h. die Veränderung der ermittelten Temperatur über die Zeit, ermittelt und bei Überschreiten eines vorgebbaren Minimalwertes für den Temperaturgradienten ein Spülvorgang ausgelöst wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unabhängig von der jeweiligen absoluten Temperatur im Geruchverschluß und auch bei langsamen Temperaturveränderungen aufgrund der Erwärmung oder Abkühlung der Umgebungsluft immer dann ein Spülvorgang ausgelöst, wenn die Temperaturänderungsgeschwindigkeit, d.h. die Veränderung der ermittelten Temperatur über die Zeit einen bestimmten, einstellbaren Wert überschreitet, beispielsweise durch Einleiten von Urin oder auch von Schmutzwasser. Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht die absolute Temperatur, sondern der Temperaturanstieg über die Zeit mit Hilfe der Steuer- und Auswerteeinheit erfaßt wird, vermeidet die Erfindung überflüssige Spülvorgänge, die durch eine Erhöhung oder Absenkung der mittels des Temperatursensors erfaßten absoluten Temperatur aufgrund einer Erwärmung oder Abkühlung der Umgebungsluft entstehen würden. Andererseits genügt eine verhältnismäßig kleine Veränderung des Temperaturgradienten, beispielsweise eine Temperaturänderung von 0,2° C pro Sekunde, um den gewünschten Spülvorgang auszulösen, da eine derartige Veränderung des Temperaturgradienten nicht durch eine Erwärmung oder Abkühlung der Umgebungsluft, sondern ausschließlich durch Einleiten von Urin oder Schmutzwasser verursacht werden kann.
Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der Temperatursensor im Geruchverschluß des Urinals, d.h. unsichtbar angeordnet wird, entfällt die Installation sichtbarer Teile, wie Lichtschranken oder Infrarotsensoren zur Auslösung der Spülvorgänge. Hierdurch verringert sich die Gefahr von mutwilligen Zerstörungen, die insbesondere durch das Erkennen sichtbarer Steuerungsteile ausgelöst werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, die Auslösung des Spülvorganges zeitverzögert durchzuführen. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Spülvorgang erst nach Abschluß der Benutzung des Urinals erfolgt.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges zur Spülung eines Urinals schematisch dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1
schematisch einen senkrechten Schnitt durch ein Urinal mit einem am Geruchverschluß angeordneten Temperatursensor,
Fig. 2
ein Diagramm mit dem Temperaturverlauf über der Zeit und
Fig. 3
ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung zur Erzeugung eines Schaltsignals für das Auslösen der Spülvorgänge.
In dem schematischen senkrechten Schnitt gemäß Fig. 1 ist ein an einer Wand 1 befestigtes Urinal 2 zu erkennen, dessen Wasserauslauf 3 an eine Wasserzuleitung 4 angeschlossen ist. In dieser Wasserzuleitung 4 ist hinter einem Absperrventil 5 eine Wasserturbine 6 angeordnet, die einen elektrischen Generator 7 antreibt. Die Betätigung des Absperrventils 5 erfolgt durch einen Elektromagneten 8.
Am tiefsten Punkt des im Urinal 2 ausgebildeten Beckens ist ein Geruchverschluß 9 angeschlossen, der in einer Abflußleitung 10 endet. An dem durch eine Abdeckung 11 vor Zugriff geschützten Geruchverschluß 9 ist ein Temperatursensor 12 angebracht, der durch eine Signalleitung 13 mit einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit 14 verbunden ist. Die Energieversorgung dieser elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit 14 erfolgt durch einen Kondensator 15, dessen Ladespannung durch die im Generator 7 erzeugte elektrische Energie erzeugt wird, die dem Kondensator 15 durch eine Ladeleitung 16 zugeführt wird. Über eine Steuerleitung 17 ist die elektronische Steuer- und Auswerteeinheit 14 mit dem Elektrpmagneten 8 verbunden.
Um bei Benutzung des Urinals 2 einen vorzugsweise zeitverzögerten Spülvorgang auszulösen, wird durch die Steuer- und Auswerteeinheit 14 anhand der vom Temperatursensor 12 gelieferten Werte der Temperaturgradient im Geruchverschluß 9 ermittelt. Das Diagramm gemäß Fig. 2 zeigt mit ausgezogenen Linien den Temperaturverlauf über der Zeit t. Es ist zu erkennen, daß nach einem vorangegangenen Spülvorgang die Wassertemperatur von beispielsweise 12 ° Celsius aufgrund der wärmeren Umgebungsluft langsam auf die Raumtemperatur T1 von beispielsweise 20° Celsius ansteigt. Wenn nunmehr zum Zeitpunkt t1 Urin mit einer Temperatur von ca. 36° Celsius in das Urinal 2 und damit in den Geruchverschluß 9 eingeleitet wird, steigt die Temperatur T vom Wert T1 deutlich schneller als durch die Erwärmung der Umgebungsluft auf einen Wert T2 an. Der von der Steuer- und Auswerteeinheit 14 ermittelte Temperaturgradient, d.h. die Veränderung der ermittelten Temperatur T über der Zeit t übersteigt hierbei einen vorgebbaren Minimalwert für den Temperaturgradienten, der im Diagramm als gepunktete Parallele zum Verlauf der Temperatur T eingezeichnet ist. Zum Zeitpunkt t2 wird somit durch die Steuer- und Auswerteeinheit 14 ein Spülvorgang ausgelöst.
Durch diesen Spülvorgang gelangt wiederum kaltes Wasser in den Geruchverschluß 9, so daß die durch den Temperatursensor 12 ermittelte Temperatur im Geruchverschluß 9 entsprechend dem Diagramm gemäß Fig. 2 absinkt. Anschließend ergibt sich wiederum ein durch die wärmere Umgebungsluft langsames Ansteigen der Temperatur.
Wenn nunmehr durch Einleiten von kaltem Schmutzwasser zum Zeitpunkt t3 die Temperatur T vom Wert T3 sehr schnell auf die Temperatur T4 absinkt, ergibt sich eine diesmal negative Änderung des Temperaturgradienten unter gleichzeitiger Überschreitung des vorgegebenen Minimalwertes. Demzufolge wird zum Zeitpunkt t4 wiederum ein Spülvorgang ausgelöst. Da dieser mit noch kälterem Wasser durchgeführt wird, fällt die Temperatur im Geruchverschluß 9 auch nach dem Spülvorgang ab, wie dies das Ende des Temperaturverlaufs im Diagramm nach Fig. 2 zeigt. Durch die Anordnung des Temperatursensors 12 in der Nähe des oberen Wasserspiegels im Geruchverschluß 9 ergibt sich einerseits ein inniger Wärmekontakt; andererseits werden sichtbare Installationen zur Auslösung der Spülvorgänge vermieden. Durch die Heranziehung einer über einen vorgebbaren Minimalwert liegenden Veränderung des Temperaturgradienten führen langsame Änderungen der durch den Temperatursensor 12 festgestellten Temperaturen im Geruchverschluß 9 aufgrund von Veränderungen der Umgebungstemperatur nicht zur Auslösung von Spülvorgängen. Durch Einleiten von Urin oder Schmutzwasser verursachte Temperatursprünge werden jedoch sofort erfaßt und führen zu einem vorzugsweise verzögerten Auslösen eines Spülvorganges.
Mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltung 6.1 wird ein temperatur-proportionales Signal erzeugt, das im RC-Glied 6.2 integriert wird. Durch Weiterleitung an Komparatoren 6.3 und 6.4 wird immer dann ein Schaltsignal ausgelöst, wenn das aktuelle Sensorsignal die Schaltschwelle überschreitet, die sich aus dem Integrationssignal und durch elektrische Mitkopplung des Komparators ergibt. Mit Hilfe eines Mikroprozessors werden die für die Auslösung des Spülvorganges erforderlichen Mittelwertbildungen, Vergleiche und Operationen unter Verwendung eines geeigneten Rechenprogramms erstellt. Hierbei gilt einerseits die Regel, daß dann ein Spülvorgang ausgelöst wird, wenn die aktuelle Temperatur T um einen geringen Betrag größer ist als der Durchschnittswert der letzten Minuten. Auch wenn die Temperatur in einer bestimmten Zeit um einen bestimmten Betrag absinkt, wird ein Spülvorgang ausgelöst.
Bezugszeichenliste:
1
Wand
2
Urinal
3
Wasserauslauf
4
Wasserzuleitung
5
Absperrventil
6
Wasserturbine
7
Generator
8
Elektromagnet
9
Geruchverschluß
10
Abflußleitung
11
Abdeckung
12
Temperatursensor
13
Signalleitung
14
Steuer- und Auswerteeinheit
15
Kondensator
16
Ladeleitung
17
Steuerleitung
6.1
Schaltung
6.2
RC-Glied
6.3
Komparator
6.4
Komparator
t
Zeit
t1
Urineinleitung
t2
Spülvorgangauslösung
t3
Schmutzwassereinleitung
t4
Spülvorgangsauslösung
T
Temperatur
T1
Raumtemperatur
T2
Auslösetemperatur
T3
Raumtemperatur
T4
Auslösetemperatur

Claims (2)

  1. Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges für Urinale (2) mit einem elektrisch betätigbaren Absperrventil (5) im Wasserzulauf (4) und einem im Geruchverschluß (9) angeordneten Temperatursensor (12), dessen Signale von einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit (14) zur Steuerung des Absperrventils (5) ausgewertet werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß durch die Steuer- und Auswerteeinheit (14) anhand der vom Temperatursensor (12) gelieferten Werte der Temperaturgradient, d.h. die Veränderung der ermittelten Temperatur über die Zeit, ermittelt und bei Überschreiten eines vorgebbaren Minimalwertes für den Temperaturgradienten ein Spülvorgang ausgelöst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Spülvorganges zeitverzögert erfolgt.
EP95104031A 1994-03-30 1995-03-18 Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges Expired - Lifetime EP0675236B1 (de)

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