EP0924354A2 - Device for the control of a urinal flushing mechanism - Google Patents
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- EP0924354A2 EP0924354A2 EP98122356A EP98122356A EP0924354A2 EP 0924354 A2 EP0924354 A2 EP 0924354A2 EP 98122356 A EP98122356 A EP 98122356A EP 98122356 A EP98122356 A EP 98122356A EP 0924354 A2 EP0924354 A2 EP 0924354A2
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- 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
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- 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
Definitions
- the invention relates to a device for controlling a urinal flush, with a Including electrode probe, responsive to an electrical size of the urinal fluid Control signal transmitter.
- Such devices are known from GB 2 133 053 A and EP 0 284 556 A1, at which measured the conductivity of the urinal fluid in the odor trap and from the Measured values a control signal for actuating the urinal flush is derived.
- the present invention provides a new device of the type mentioned at the outset which compared to this prior art is improved in its functional reliability.
- the device according to the invention achieving this object is characterized in that that the control signal generator for generating a control signal regardless of the contact resistance provided between the electrode probe and the urinal fluid or at the Generation of the control signal, the influence of this contact resistance at least partially is compensated.
- the electrode probe can be characterized by the dielectric constant capacitance probe that can be influenced. At a such a capacitance probe, no current flows between the electrodes and the urinal fluid, the size of which could be influenced by the contact resistance.
- the capacitance probe can be part of a measuring circuit in which an AC voltage generated alternating current depending on the respective size of the capacity of the capacitance probe assumes different sizes so that control signal for urinal flushing can be derived is.
- the electrode probe for detecting the Conductivity of the urinal fluid is provided, the control signal generator providing a measurement signal reference value the urinal fluid, in particular for pure rinsing water, storing device for long-term compensation of an increase in the contact resistance between the urinal fluid and the electrode probe.
- the control signal generator providing a measurement signal reference value the urinal fluid, in particular for pure rinsing water, storing device for long-term compensation of an increase in the contact resistance between the urinal fluid and the electrode probe.
- Such, preferably by one Computer software solution realizable compensation device could take a long time Period of time over which the contact resistance between the electrode probe and the urinal fluid grows, measurement signals corresponding to a determined curve of reference values correct by normalizing to a reference output value of the curve he follows.
- the electrode probe in addition to electrodes for applying a current which generates a current through the urinal fluid Probe voltage at least one, a drop in the probe voltage across the resistor of the urinal fluid sensing electrode.
- This tap electrode can advantageously with respect to the leading the probe voltage Electrodes should be arranged in such a way that the probe electrode is more homogeneous Urinal fluid drops to half the probe voltage up to the tap electrode. It comes due to the use of the urinal to an inhomogeneity of the surrounding the electrode probe Liquid, so the value of the falling voltage changes, with this change a control signal for triggering the urinal flush can be derived.
- the tapping electrode is preferably for powerless tapping of the probe voltage drop connected to an amplifier circuit. So there is no flow through the tap electrode significant current, which is the ratio of the voltage drops between the electrodes could distort the measurement.
- the tap electrode is in the Measuring branch of a bridge circuit comprising the current paths between the electrodes provided, expediently, with homogeneity of the conductivity in the urinal fluid, the voltage across the measuring branch is zero.
- the probe voltage is involved an alternating voltage, by which, in contrast to a direct voltage, a uneven decomposition of the live electrodes is avoided.
- the frequency of the alternating probe voltage with regard to maximum impedance differences the current paths between the electrodes when the urinal fluid is inhomogeneous optimized. The greatest possible sensitivity is thus achieved.
- control signal generator is time-delayed Generation of a control signal triggering the urinal flush is provided.
- the time delay is expediently such that the flushing does not immediately occur when in use of the urinal, but is only triggered on or after the end of use.
- control signal generator can be used to generate the control signal in evaluation a determined time course of the tapped voltage can be provided. After this End of use there is more and more homogenization of the odor trap collected urinal fluid, so that when the electrode probe is arranged in the Odor trap the tapped voltage value the normal value, especially the Zero value in an appropriately dimensioned bridge circuit, approximated. Considering a control signal can be derived from this approximation in such a way that the flushing only after a reasonable period of time after using the urinal is triggered.
- the electrodes of the electrode probe are expediently preferably one through the wall of one made of a plastic odor trap and in particular embedded in the plastic material.
- a control circuit of the control signal generator connected to the electrodes can be connected to the Odor trap attached and in particular be integrated in the odor trap.
- the control signal generator is expediently supplied with energy via an assigned battery fed so that no supply lines are laid to the urinal in question have to.
- This battery can be attached to the odor trap and into the control circuit be integrated. But it is also conceivable to provide a battery compartment on the urinal basin.
- the control signal generated by the control signal generator can be used to control a Flush triggering pulse valve may be provided.
- the energy expenditure for actuation such pulse valves is very small, so that the one used to supply the control signal transmitter Battery is loaded accordingly little and a long operating time is guaranteed.
- FIG. 1 a receiving volume for urinal fluid is indicated, that can be formed by the odor trap of a urinal shown in FIG. 4.
- Fig. 1 is the receiving volume filled with rinsing water 2, the conductivity within the Recording volume is distributed homogeneously.
- the reference numerals 3 to 5 are in contact with of the liquid in the receiving volume 1 designated electrodes, of which the Electrodes 3 and 5 are connected to an AC voltage source 6.
- a voltage U m can be tapped at the electrode 4, which has a constant value regardless of the nature of the liquid in the receiving volume 1, as long as the liquid in the receiving volume is homogeneous with regard to its conductivity. In this case, regardless of the conductivity of the liquid in the receiving volume on the current paths between electrodes 3 and 4 and between electrodes 4 and 5, the same proportion of the voltage across electrodes 3 and 5 drops.
- a control signal for triggering the urinal flush can be derived from this change in the voltage U m .
- the tap on the electrode 4 for the voltage U m can be provided in a measuring branch 12 of a bridge circuit in which the current paths between the electrodes 3 and 4 and the electrodes 4 and 5 in FIG. 3 are alternatively represented by resistors 8 and 9.
- Resistors 10 and 11 of the bridge circuit are dimensioned such that the voltage across the measuring branch is zero, as long as the conductivity of the liquid is homogeneously distributed in the receiving volume 1.
- the size ratio of the resistors 8 and 9 changes, and a voltage other than zero is applied to the measuring branch 12.
- 3 shows a DC voltage source 13 instead of the AC voltage source 6.
- an AC voltage source could also be used in such a bridge circuit with the formation of a corresponding AC voltage measurement signal via the measuring branch 12.
- the electrodes 3 to 5 shown in FIGS. 1 and 2 can according to FIG. 4 through a wall 14 a urinal odor trap made of a plastic and led into the plastic material be embedded.
- electrodes 3a to 5a are shown, which have one end in a through the odor trap formed receiving volume 1a protrude and at the other end with a control circuit for the generation of a control signal triggering the urinal flush stand.
- the control circuit partially described in more detail with reference to FIG. 5 is indicated schematically at 15.
- Such a control circuit could be embedded in the plastic material of the odor trap be.
- the odor trap could be precautions for attachment a circuit card or a housing receiving the circuit card.
- a pipe section 17 is provided for connection to a drain.
- Electrodes 3 to 5 and 3a to 5a correspond respectively Electrodes are labeled 3b to 5b.
- Electrodes 3b and 5b in contact with an alternating voltage, which is supplied by an AC voltage source 6b.
- the frequency of the AC voltage is 5 KHz and the amplitude is 100 millivolts.
- control potentiometer 5 is a control potentiometer with an overall resistance designated by 2 kilohms.
- the current paths between the electrodes 3b and 4b and 4b and 5b and the partial resistors of the control potentiometer form a bridge circuit, the Bridge measuring branch with the tap electrode 4b and the control potentiometer 18 in connection stands.
- An amplifier 19 and resistors 20 to 23 are provided in the measuring branch.
- 5 is a further control potentiometer with a total resistance of 2 Kiloohm referred to that through a resistor 25 with the bridge measuring branch and Minus input of another amplifier 26 is connected. Between the minus entrance of the amplifier 26 and the amplifier output, a resistor 27 is connected. Of the Amplifier output of amplifier 26 is via a capacitor 28 with a capacitance of 220 nanofarads and a resistor 29 to the negative input of a third amplifier 30 coupled. Is above the negative input of amplifier 30 and the amplifier output a resistor 31.
- the output of amplifier 30 is via a resistor 32 to the negative input one fourth amplifier 33 connected. Between the negative input of the amplifier 33 and the Amplifier output is a parallel connection of a 100 k ⁇ resistor 34 and one Diode 35 is provided.
- the sensor signal output connection 40 is available via a parallel connection a capacitor 38 of 470 nanofarads and a resistance 39 of 6.8 k ⁇ against Dimensions.
- the resistance value of the resistors 20,21,22,25,27,29,31 and 32 is 27 k ⁇ each.
- control potentiometer 18 is set in such a way that that with homogeneity of the conductivity in the receptacle volume 1b that over the bridge measuring branch applied voltage, i.e. the voltage between the tap electrode 4b and the Tapping point on the control potentiometer 18 is zero.
- the control potentiometer 24 is suitably adjusted so that non-linearities of the amplifier be balanced.
- the ratio of the voltage drops on the current paths between the electrodes changes 3b and 4b as well as 4b and 5b and above the bridge measuring branch one is created by the amplifier 19 and the further amplifiers 26 and 30 amplified AC voltage.
- the amplifier 33 and its circuitry through the components 34 to 39 result in a further amplification and rectification, so that at the signal output connection 40 a sensor signal is present to form a control signal triggering the urinal flushing by a Circuit not shown in the figures can be evaluated further.
- a control signal can e.g. from a signal time curve of that applied to connection 40 Sensor signal are derived.
- Sensor signal are derived.
- conductivity differences are the same in the recording volume 1b more and more, so that the signal returns to the initial value approximates.
- the degree of approximation in relation to the maximum value of the Deviation from the initial value can now trigger a control signal that triggers the urinal flush be formed.
- the sensor signal at terminal 40 depends mainly on the ratio of the resistors the current paths between the electrodes 3 and 4 and 4 and 5, causing an influence the contact resistance between the urinal fluid and the electrodes on the sensor signal is diminished.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Steuerung einer Urinalspülung, mit einem eine Elektrodensonde umfassenden, auf eine elektrische Größe der Urinalflüssigkeit reagierenden Steuersignalgeber.The invention relates to a device for controlling a urinal flush, with a Including electrode probe, responsive to an electrical size of the urinal fluid Control signal transmitter.
Aus der GB 2 133 053 A und der EP 0 284 556 A1 sind derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen die Leitfähigkeit der Urinalflüssigkeit im Geruchsverschluß gemessen und aus den Meßwerten ein Steuersignal für die Betätigung der Urinalspülung abgeleitet wird.Such devices are known from GB 2 133 053 A and EP 0 284 556 A1, at which measured the conductivity of the urinal fluid in the odor trap and from the Measured values a control signal for actuating the urinal flush is derived.
Die vorliegende Erfindung schafft eine neue Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, die gegenüber diesem Stand der Technik in ihrer Funktionssicherheit verbessert ist.The present invention provides a new device of the type mentioned at the outset which compared to this prior art is improved in its functional reliability.
Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgeber zur Erzeugung eines Steuersignals unabhängig vom Übergangswiderstand zwischen der Elektrodensonde und der Urinalflüssigkeit vorgesehen oder bei der Erzeugung des Steuersignals der Einfluß dieses Übergangswiderstandes wenigstens teilweise kompensiert ist.The device according to the invention achieving this object is characterized in that that the control signal generator for generating a control signal regardless of the contact resistance provided between the electrode probe and the urinal fluid or at the Generation of the control signal, the influence of this contact resistance at least partially is compensated.
Durch diese Erfindungslösung kann der Einfluß von in Urinalen unvermeidbar auftretenden Ablagerungen auf der Elektrodensonde, durch die der Übergangswiderstand zwischen der Elektrodensonde und der Urinalflüssigkeit nach und nach anwächst, eliminiert werden, so daß ohne Wartungsaufwand die Funktionssicherheit der Vorrichtung langfristig gewährleistet ist. With this solution of the invention, the influence of those inevitably occurring in urinals can be Deposits on the electrode probe, through which the contact resistance between the Electrode probe and the urinal fluid gradually growing, are eliminated, so that the long-term functional reliability of the device is guaranteed without maintenance is.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Elektrodensonde als durch die Dielektrizitätskonstante der Urinalflüssigkeit beeinflussbare Kapazitätssonde ausgebildet sein. Bei einer solchen Kapozitätssonde fließt zwischen den Elektroden und der Urinalflüssigkeit kein Strom, dessen Größe durch den Übergangswiderstand beeinflußt werden könnte. Die Kapazitätsmeßsonde kann Bestandteil eines Meßkreises sein, in dem ein durch eine Wechselspannung erzeugter Wechselstrom abhängig von der jeweiligen Größe der Kapazität der Kapazitätssonde unterschiedliche Größen annimmt, so daß Steuersignal für die Urinalspülung ableitbar ist.In one embodiment of the invention, the electrode probe can be characterized by the dielectric constant capacitance probe that can be influenced. At a such a capacitance probe, no current flows between the electrodes and the urinal fluid, the size of which could be influenced by the contact resistance. The capacitance probe can be part of a measuring circuit in which an AC voltage generated alternating current depending on the respective size of the capacity of the capacitance probe assumes different sizes so that control signal for urinal flushing can be derived is.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrodensonde zur Erfassung der Leitfähigkeit der Urinalflüssigkeit vorgesehen, wobei der Steuersignalgeber eine Meßsignalreferenzwerte der Urinalflüssigkeit, insbesondere für reines Spülwasser, speichernde Einrichtung zur langfristigen Kompensation einer Zunahme des Übergangswiderstandes zwischen der Urinalflüssigkeit und der Elektrodensonde umfaßt. Eine solche, vorzugsweise durch eine Computer-Software-Lösung realisierbare Kompensationseinrichtung könnte über einen langen Zeitraum, über welchen der Übergangswiderstand zwischen der Elektrodensonde und der Urinalflüssigkeit anwächst, Meßsignale entsprechend einer ermittelten Kurve von Referenzwerten korrigieren, indeme ine Normierung auf einen Referenzausgangswert der Kurve erfolgt.In another embodiment of the invention, the electrode probe for detecting the Conductivity of the urinal fluid is provided, the control signal generator providing a measurement signal reference value the urinal fluid, in particular for pure rinsing water, storing device for long-term compensation of an increase in the contact resistance between the urinal fluid and the electrode probe. Such, preferably by one Computer software solution realizable compensation device could take a long time Period of time over which the contact resistance between the electrode probe and the urinal fluid grows, measurement signals corresponding to a determined curve of reference values correct by normalizing to a reference output value of the curve he follows.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Elektrodensonde neben Elektroden zum Anlegen einer einen Strom durch die Urinalflüssigkeit erzeugenden Sondenspannung wenigstens eine, einen Abfall der Sondenspannung über dem Widerstand der Urinalflüssigkeit erfassende Abgriffselektrode auf.In a particularly preferred embodiment of the invention, the electrode probe in addition to electrodes for applying a current which generates a current through the urinal fluid Probe voltage at least one, a drop in the probe voltage across the resistor of the urinal fluid sensing electrode.
Diese Abgriffselektrode kann vorteilhaft in bezug auf die die Sondenspannung führenden Elektroden derart angeordnet sein, daß bei homogener, die Sondenelektrode umgebender Urinalflüssigkeit bis zur Abgriffselektrode die Hälfte der Sondenspannung abfällt. Kommt es infolge Benutzung des Urinals zu einer Inhomogenität der die Elektrodensonde umgebenden Flüssigkeit, so ändert sich der Wert der abfallenden Spannung, wobei von dieser Änderung ein Steuersignal für die Auslösung der Urinalspülung abgeleitet werden kann.This tap electrode can advantageously with respect to the leading the probe voltage Electrodes should be arranged in such a way that the probe electrode is more homogeneous Urinal fluid drops to half the probe voltage up to the tap electrode. It comes due to the use of the urinal to an inhomogeneity of the surrounding the electrode probe Liquid, so the value of the falling voltage changes, with this change a control signal for triggering the urinal flush can be derived.
Vorzugsweise ist die Abgriffselektrode zum leistungslosen Abgreifen des Sondenspannungsabfalls mit einer Verstärkerschaltung verbunden. Damit fließt über die Abgriffselektrode kein nennenswerter Strom, der das Verhältnis der Spannungsabfälle zwischen den Elektroden unter Verfälschung der Messung beeinflussen könnte. The tapping electrode is preferably for powerless tapping of the probe voltage drop connected to an amplifier circuit. So there is no flow through the tap electrode significant current, which is the ratio of the voltage drops between the electrodes could distort the measurement.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Abgriffselektrode im Meßzweig einer die Stromwege zwischen den Elektroden umfassenden Brückenschaltung vorgesehen, wobei zweckmäßig, bei Homogenität der Leitfähigkeit in der Urinalflüssigkeit, die über dem Meßzweig anliegende Spannung gleich Null ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the tap electrode is in the Measuring branch of a bridge circuit comprising the current paths between the electrodes provided, expediently, with homogeneity of the conductivity in the urinal fluid, the voltage across the measuring branch is zero.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei der Sondenspannung um eine Wechselspannung, durch die, im Gegensatz zu einer Gleichspannung, eine ungleichmäßige Zersetzung der spannungsführenden Elektroden vermieden wird. Vorzugsweise ist die Frequenz der Sondenwechselspannung im Hinblick auf maximale Impedanzunterschiede der Stromwege zwischen den Elektroden bei Inhomogenität der Urinalflüssigkeit optimiert. Somit wird die größtmögliche Meßempfindlichkeit erreicht.In a further advantageous embodiment of the invention, the probe voltage is involved an alternating voltage, by which, in contrast to a direct voltage, a uneven decomposition of the live electrodes is avoided. Preferably is the frequency of the alternating probe voltage with regard to maximum impedance differences the current paths between the electrodes when the urinal fluid is inhomogeneous optimized. The greatest possible sensitivity is thus achieved.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuersignalgeber zur zeitverzögerten Erzeugung eines die Urinalspülung auslösenden Steuersignals vorgesehen. Diese Zeitverzögerung ist zweckmäßig so bemessen, daß die Spülung nicht sofort bei Benutzung des Urinals, sondern erst am oder nach dem Benutzungsende ausgelöst wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the control signal generator is time-delayed Generation of a control signal triggering the urinal flush is provided. This The time delay is expediently such that the flushing does not immediately occur when in use of the urinal, but is only triggered on or after the end of use.
Insbesondere kann der Steuersignalgeber zur Erzeugung des Steuersignals in Auswertung eines ermittelten Zeitverlaufs der abgegriffenen Spannung vorgesehen sein. Nach dem Benutzungsende kommt es mehr und mehr zu einer Homogenisierung der im Geruchsverschluß gesammelten Urinalflüssigkeit, so daß sich bei Anordnung der Elektrodensonde im Geruchsverschluß der abgegriffene Spannungswert dem Normalwert, insbesondere dem Wert Null in einer entsprechend bemessenen Brückenschaltung, annähert. Unter Berücksichtigung dieser Annäherung kann ein Steuersignal derart abgeleitet werden, daß die Spülung erst nach einem angemessenen Zeitraum nach Abschluß der Benutzung des Urinals ausgelöst wird.In particular, the control signal generator can be used to generate the control signal in evaluation a determined time course of the tapped voltage can be provided. After this End of use there is more and more homogenization of the odor trap collected urinal fluid, so that when the electrode probe is arranged in the Odor trap the tapped voltage value the normal value, especially the Zero value in an appropriately dimensioned bridge circuit, approximated. Considering a control signal can be derived from this approximation in such a way that the flushing only after a reasonable period of time after using the urinal is triggered.
Zweckmäßig sind die Elektroden der Elektrodensonde jeweils durch die Wand eines vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellten Geruchsverschlusses geführt und insbesondere in das Kunststoffmaterial eingebettet.The electrodes of the electrode probe are expediently preferably one through the wall of one made of a plastic odor trap and in particular embedded in the plastic material.
Eine mit den Elektroden verbundene Steuerschaltung des Steuersignalgebers kann an dem Geruchsverschluß angebracht und insbesondere in dem Geruchsverschluß integriert sein.A control circuit of the control signal generator connected to the electrodes can be connected to the Odor trap attached and in particular be integrated in the odor trap.
Zur Energieversorgung wird der Steuersignalgeber zweckmäßig über eine zugeordnete Batterie gespeist so daß keine Versorgungsleitungen zu dem betreffenden Urinal gelegt werden müssen. Diese Batterie kann am Geruchsverschluß angebracht und in die Steuerschaltung integriert sein. Es ist aber auch denkbar, ein Batteriefach am Urinalbecken vorzusehen.The control signal generator is expediently supplied with energy via an assigned battery fed so that no supply lines are laid to the urinal in question have to. This battery can be attached to the odor trap and into the control circuit be integrated. But it is also conceivable to provide a battery compartment on the urinal basin.
Das durch den Steuersignalgeber erzeugte Steuersignal kann zur Ansteuerung eines die Spülung auslösenden Impulsventils vorgesehen sein. Der Energieaufwand zur Betätigung solcher Impulsventile ist sehr gering, so daß die zur Speisung des Steuersignalgebers verwendete Batterie entsprechend wenig belastet wird und eine lange Betriebszeit gewährleistet ist.The control signal generated by the control signal generator can be used to control a Flush triggering pulse valve may be provided. The energy expenditure for actuation such pulse valves is very small, so that the one used to supply the control signal transmitter Battery is loaded accordingly little and a long operating time is guaranteed.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Prinzipschaltung für ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Steuerung einer Urinalspülung, wobei Sondenelektroden mit einer homogenen Urinalflüssigkeit in Kontakt sind,
- Fig. 2
- die Prinzipschaltung von Fig. 1, wobei die Sondenelektroden mit einer inhomogenen Urinalflüssigkeit in Kontakt sind,
- Fig. 3
- ein Ersatzschaltbild für eine bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 verwendbare Brückenschaltung,
- Fig. 4
- einen Geruchsverschluß für ein Urinal, an dem entsprechend einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung eine Elektrodensonde und eine Steuerschaltung angebracht sind,
- Fig. 5
- ein Schaltbild einer bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 verwendeten Sensorschaltung.
- Fig. 1
- 2 shows a basic circuit for an exemplary embodiment of a device according to the invention for controlling a urinal flush, probe electrodes being in contact with a homogeneous urinal fluid,
- Fig. 2
- 1 shows the basic circuit of FIG. 1, the probe electrodes being in contact with an inhomogeneous urinal fluid,
- Fig. 3
- 2 shows an equivalent circuit diagram for a bridge circuit that can be used in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2,
- Fig. 4
- an odor trap for a urinal, to which an electrode probe and a control circuit are attached in accordance with an exemplary embodiment according to the present invention,
- Fig. 5
- a circuit diagram of a sensor circuit used in the embodiment of FIG. 4.
In den Fig. 1 und 2 ist bei 1 schematisch ein Aufnahmevolumen für Urinalflüssigkeit angedeutet,
das durch den in Fig. 4 gezeigten Geruchsverschluß eines Urinals gebildet sein kann. In
Fig. 1 ist das Aufnahmevolumen mit Spülwasser 2 gefüllt, dessen Leitfähigkeit innerhalb des
Aufnahmevolumens homogen verteilt ist. Mit den Bezugszeichen 3 bis 5 sind in Kontakt mit
der Flüssigkeit im Aufnahmevolumen 1 befindliche Elektroden bezeichnet, von denen die
Elektroden 3 und 5 an eine Wechselspannungsquelle 6 angeschlossen sind.1 and 2 schematically at 1 a receiving volume for urinal fluid is indicated,
that can be formed by the odor trap of a urinal shown in FIG. 4. In
Fig. 1 is the receiving volume filled with rinsing water 2, the conductivity within the
Recording volume is distributed homogeneously. The
An der Elektrode 4 ist eine Spannung Um abgreifbar, welche unabhängig von der Beschaffenheit
der Flüssigkeit in dem Aufnahmevolumen 1 einen konstanten Wert hat, solange die
Flüssigkeit in dem Aufnahmevolumen hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit homogen ist. In diesem
Fall fällt unabhängig von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit im Aufnahmevolumen auf den
Stromwegen zwischen den Elektroden 3 und 4 und zwischen den Elektroden 4 und 5 jeweils
der gleiche Anteil der über den Elektroden 3 und 5 anliegenden Spannung ab.A voltage U m can be tapped at the electrode 4, which has a constant value regardless of the nature of the liquid in the receiving volume 1, as long as the liquid in the receiving volume is homogeneous with regard to its conductivity. In this case, regardless of the conductivity of the liquid in the receiving volume on the current paths between
Kommt es infolge Benutzung des Urinals zu einer Inhomogenität der Leitfähigkeit der Flüssigkeit
im Aufnahmevolumen 1, wie dies bei 7 angedeutet ist, so ändert sich das Verhältnis der
zwischen den Elektroden 3 und 4 und zwischen den Elektroden 4 und 5 abfallenden Spannungsanteile
und damit die abgegriffene Spannung Um. Von dieser Änderung der Spannung
Um kann ein Steuersignal für die Auslösung der Urinalspülung abgeleitet werden.If there is an inhomogeneity in the conductivity of the liquid in the receiving volume 1 as a result of the use of the urinal, as indicated at 7, the ratio of the voltage components falling between the
Wie das Prinzipschaltbild von Fig. 3 zeigt, kann der Abgriff an der Elektrode 4 für die Spannung
Um in einem Meßzweig 12 einer Brückenschaltung vorgesehen sein, in welcher die
Stromwege zwischen den Elektroden 3 und 4 und den Elektroden 4 und 5 in Fig. 3 ersatzweise
durch Widerstände 8 und 9 dargestellt sind. Widerstände 10 und 11 der Brückenschaltung
sind so bemessen, daß die über dem Meßzweig anliegende Spannung gleich Null ist,
solange die Leitfähigkeit der Flüssigkeit im Aufnahmevolumen 1 homogen verteilt ist. Bei
inhomogener Verteilung ändert sich das Größenverhältnis der Widerstände 8 und 9, und am
Meßzweig 12 liegt eine von Null verschiedene Spannung an. In Fig. 3 ist anstelle der Wechselspannungsquelle
6 eine Gleichspannungsquelle 13 gezeigt. Anstelle dieser Gleichspannungsquelle
ließe sich in einer solchen Brückenschaltung unter Bildung eines entsprechenden
Wechselspannungsmeßsignals über dem Meßzweig 12 auch eine Wechselspannungsquelle
verwenden.3, the tap on the electrode 4 for the voltage U m can be provided in a
Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Elektroden 3 bis 5 können gemäß Fig. 4 durch eine Wand 14
eines aus einem Kunststoff hergestellten Urinal-Geruchsverschlusses geführt und in das Kunststoffmaterial
eingebettet sein.The
In Fig. 4 sind Elektroden 3a bis 5a gezeigt, die mit einem Ende in ein durch den Geruchsverschluß
gebildetes Aufnahmevolumen 1a hineinragen und am anderen Ende mit einer Steuerschaltung
für die Erzeugung eines die Urinalspülung auslösenden Steuersignals in Verbindung
stehen. Die anhand von Fig. 5 teilweise genauer beschriebene Steuerschaltung ist
schematisch bei 15 angedeutet.In Fig. 4
Eine solche Steuerschaltung könnte in das Kunststoffmaterial des Geruchsverschlusses eingebettet sein. Andererseits könnte der Geruchsverschluß Vorkehrungen für die Anbringung einer Leiterkarte oder eines die Leiterkarte aufnehmenden Gehäuses aufweisen. Such a control circuit could be embedded in the plastic material of the odor trap be. On the other hand, the odor trap could be precautions for attachment a circuit card or a housing receiving the circuit card.
Mit 16 ist in Fig, 4 ein Anschluß bezeichnet, über den der Geruchsverschluß an ein Urinalbecken
anschließbar ist, Ein Rohrstück 17 ist zum Anschluß an einen Abfluß vorgesehen.16 in Fig. 4 denotes a connection via which the odor trap to a urinal basin
is connectable, a
Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, wo den Elektroden 3 bis 5 bzw. 3a bis 5a entsprechende
Elektroden mit 3b bis 5b bezeichnet sind. Über den mit Urinalflüssigkeit in einem Aufnahmevolumen
1b in Kontakt stehenden Elektroden 3b und 5b liegt eine Wechselspannung,
die von einer Wechselspannungsquelle 6b geliefert wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
beträgt die Frequenz der Wechselspannung 5 KHz und die Amplitude 100 Millivolt.Reference is now made to FIG. 5, where
Mit dem Bezugszeichen 18 ist in Fig. 5 ein Regelpotentiometer mit einem Gesamtwiderstand
von 2 Kiloohm bezeichnet. Die Stromwege zwischen den Elektroden 3b und 4b sowie 4b und
5b sowie die Teilwiderstände des Regelpotentiometers bilden eine Brückenschaltung, deren
Brücken-Meßzweig mit der Abgriffselektrode 4b und dem Regelpotentiometer 18 in Verbindung
steht. In dem Meßzweig sind ein Verstärker 19 sowie Widerstände 20 bis 23 vorgesehen.5 is a control potentiometer with an overall resistance
designated by 2 kilohms. The current paths between the
Mit 24 ist in der Fig. 5 ein weiteres Regelpotentiometer mit einem Gesamtwiderstand von
2 Kiloohm bezeichnet, das über einen Widerstand 25 mit dem Brücken-Meßzweig und dem
Minuseingang eines weiteren Verstärkers 26 in Verbindung steht. Zwischen den Minuseingang
des Verstärkers 26 und den Verstärkerausgang ist ein Widerstand 27 geschaltet. Der
Verstärkerausgang des Verstärkers 26 ist über einen Kondensator 28 mit einer Kapazität von
220 Nanofarad und einen Widerstand 29 an den Minuseingang eines dritten Verstärkers 30
angekoppelt. Über dem Minuseingang des Verstärkers 30 und dem Verstärkerausgang liegt
ein Widerstand 31.5 is a further control potentiometer with a total resistance of
2 Kiloohm referred to that through a
Der Ausgang des Verstärkers 30 ist über einen Widerstand 32 mit dem Minuseingang eines
vierten Verstärkers 33 verbunden. Zwischen dem Minuseingang des Verstärkers 33 und dem
Verstärkerausgang ist eine Parallelschaltung aus einem 100 kΩ-Widerstand 34 und einer
Diode 35 vorgesehen.The output of
Mit 36 ist in der Fig. 4 eine weitere dem Ausgang des Verstärkers 33 nachgeschaltete Diode
bezeichnet, die in Reihe mit einem Widerstand 37 und einem Sensorsignalausgangsanschluß
40 geschaltet ist. Der Sensorsignalausgangsanschluß 40 liegt über eine Parallelschaltung aus
einem Kondensator 38 von 470 Nanofarad und einem Widerstand 39 von 6,8 kΩ gegen
Masse.4 is a further diode connected downstream of the output of the
Der Widerstandswert der Widerstände 20,21,22,25,27,29,31 und 32 beträgt jeweils 27 kΩ. The resistance value of the
Zum Betrieb der in Fig. 5 gezeigten Schaltung wird das Regelpotentiometer 18 so eingestellt,
daß bei Homoginat der Leitfähigkeit im Aufnahmevolumen 1b die über dem Brücken-Meßzweig
anliegende Spannung, d.h. die Spannung zwischen der Abgriffselektrode 4b und dem
Abgriffspunkt am Regelpotentiometer 18 gleich Null ist.To operate the circuit shown in FIG. 5, the
Das Regelpotentiometer 24 wird geeignet so eingestellt, daß Unlinearitäten der Verstärker
ausgeglichen werden.The
Kommt es zu einer Inhomogenität der Leitfähigkeit der Flüssigkeit im Aufnahmevolumen 1b,
so ändert sich das Verhältnis der Spannungsabfälle auf den Stromwegen zwischen den Elektroden
3b und 4b sowie 4b und 5b und über dem Brücken-Meßzweig entsteht eine durch
den Verstärker 19 und die weiteren Verstärker 26 und 30 verstärkte Wechselspannung.If there is an inhomogeneity in the conductivity of the liquid in the receiving
Durch den Verstärker 33 und seine Beschaltung durch die Bauelemente 34 bis 39 erfolgt eine
weitere Verstärkung und Gleichrichtung, so daß am Signalausgangsanschluß 40 ein Sensorsignal
anliegt, das zur Bildung eines die Urinalspülung auslösenden Steuersignals durch eine
in den Figuren nicht gezeigte Schaltung weiter ausgewertet werden kann.The
Dabei kann ein Steuersignal z.B. von einem Signalzeitverlauf des am Anschluß 40 anliegenden
Sensorsignals abgeleitet werden. Bei Beginn einer Urinalbenutzung kommt es zu einem
verhältnismäßig starken Anstieg der Inhomogenität in dem Aufnahmevolumen 1b und damit
zu einem starken Anstieg des Sensorsignals am Anschluß 40. Nach und nach und insbesondere
nach Beendigung der Benutzung des Urinals gleichen sich Leitfähigkeitsunterschiede
im Aufnahmevolumen 1b mehr und mehr aus, so daß sich das Signal wieder dem Anfangswert
annähert. Abhängig z.B. vom Grad der Annäherung im Verhältnis zum Maximalwert der
Abweichung vom Anfangswert kann nun ein die Urinalspülung auslösendes Steuersignal
gebildet werden.A control signal can e.g. from a signal time curve of that applied to
Das Sensorsignal am Anschluß 40 hängt hauptsächlich vom Verhältnis der Widerstände auf
den Stromwegen zwischen den Elektroden 3 und 4 sowie 4 und 5 ab, wodurch ein Einfluß
der Übergangswiderstände zwischen der Urinalflüssigkeit und den Elektroden auf das Sensorsignal
gemindert ist.The sensor signal at
Claims (20)
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuersignalgeber zur Erzeugung eines Steuersignals unabhängig vom Übergangswiderstand zwischen der Elektrodensonde (3-5) und der Urinalflüssigkeit (2) vorgesehen oder bei der Erzeugung des Steuersignals der Einfluß dieses Übergangswiderstandes wenigstens teilweise kompensiert ist.Device for controlling a urinal flush, with a control signal transmitter comprising an electrode probe (3-5) and reacting to an electrical quantity of the urinal fluid (2),
characterized,
that the control signal generator for generating a control signal is provided independently of the contact resistance between the electrode probe (3-5) and the urinal fluid (2) or the influence of this contact resistance is at least partially compensated for when the control signal is generated.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodensonde als durch die Dielektrizitätskonstante der Urinalflüssigkeit beeinflußbare Kapazitätssonde ausgebildet ist.Device according to claim 1,
characterized,
that the electrode probe is designed as a capacitance probe which can be influenced by the dielectric constant of the urinal fluid.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodensonde (3-5) zur Erfassung der Leitfähigkeit der Urinalflüssigkeit (2) vorgesehen ist.Device according to claim 1,
characterized,
that the electrode probe (3-5) is provided for detecting the conductivity of the urinal fluid (2).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuersignalgeber eine Meßsignalreferenzwerte der Urinalflüssigkeit, insbesondere für reines Spülwasser, speichernde Einrichtung zur langfristigen Kompensation einer Zunahme des Übergangswiderstandes zwischen der Urinalflüssigkeit und der Elektrodensonde umfaßt.Device according to claim 3,
characterized,
that the control signal transmitter includes a measurement signal reference value of the urinal fluid, in particular for pure rinsing water, storing device for long-term compensation of an increase in the contact resistance between the urinal fluid and the electrode probe.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodensonde (3-5) Elektroden (3,5) zum Anlegen einer einen Strom durch die Urinalflüssigkeit erzeugenden Sondenspannung und wenigstens eine, einen Abfall der Sondenspannung über dem Urinalflüssigkeitswiderstand erfassende Abgriffselektrode (4) umfaßt. Device according to claim 3 or 4,
characterized,
that the electrode probe (3-5) comprises electrodes (3,5) for applying a probe voltage generating a current through the urinal fluid and at least one tapping electrode (4) which detects a drop in the probe voltage across the urinal fluid resistance.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgriffselektrode (4) in bezug auf die die Sondenspannung führenden Elektroden (3,5) derart angeordnet ist, daß bei homogener Verteilung der Leitfähigkeit in der Urinalflüssigkeit bis zur Abgriffselektrode (4) die Hälfte der Sondenspannung abfällt.Device according to claim 5,
characterized,
that the tapping electrode (4) is arranged in relation to the electrodes (3, 5) carrying the probe voltage in such a way that, with a homogeneous distribution of the conductivity in the urinal fluid to the tapping electrode (4), half of the probe voltage drops.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgriffselektrode (4) zum weitgehend leistungslosen Abgreifen des Sondenspannungsabfalls mit einer Verstärkerschaltung (19-23) verbunden ist.Device according to one of claims 4 to 6,
characterized,
that the tap electrode (4) is connected to an amplifier circuit (19-23) for largely powerless tapping of the probe voltage drop.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgriffselektrode (4) im Meßzweig einer die Stromwege zwischen den Elektroden (3,5) umfassenden Brückenschaltung vorgesehen ist.Device according to one of claims 4 to 7,
characterized,
that the tap electrode (4) is provided in the measuring branch of a bridge circuit comprising the current paths between the electrodes (3, 5).
dadurch gekennzeichnet,
daß bei homogener Verteilung der Leitfähigkeit in der Urinalflüssigkeit die Spannung über dem Meßzweig gleich Null ist.Device according to claim 8,
characterized,
that with a homogeneous distribution of the conductivity in the urinal fluid, the voltage across the measuring branch is zero.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sondenspannung eine Wechselspannung ist.Device according to one of claims 3 to 9,
characterized,
that the probe voltage is an AC voltage.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frequenz der Sondenwechselspannung im Hinblick auf maximale Widerstandsunterschiede der Stromwege zwischen den Elektroden (3-5) bei inhomogener Verteilung der Leitfähigkeit in der Urinalflüssigkeit optimiert ist.Apparatus according to claim 10,
characterized,
that the frequency of the alternating probe voltage is optimized with regard to maximum differences in resistance of the current paths between the electrodes (3-5) with an inhomogeneous distribution of the conductivity in the urinal fluid.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frequenz der Wechselspannung 5 KHz beträgt. Device according to claim 10 or 11,
characterized,
that the frequency of the AC voltage is 5 KHz.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuersignalgeber zur zeitverzögerten Erzeugung eines die Urinalspülung auslösenden Steuersignals vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 12,
characterized,
that the control signal generator is provided for the time-delayed generation of a control signal which triggers the urinal flushing.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuersignalgeber zur Erzeugung des Steuersignals in Auswertung eines ermittelten zeitlichen Verlaufs der abgegriffenen Spannung vorgesehen ist.Device according to one of claims 4 to 13,
characterized,
that the control signal generator is provided for generating the control signal in evaluation of a determined time profile of the tapped voltage.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodensonde (3-5) in Kontakt mit der Urinalflüssigkeit im Geruchsverschluß des Urinals steht.Device according to one of claims 4 to 14,
characterized,
that the electrode probe (3-5) is in contact with the urinal fluid in the odor trap of the urinal.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (3-5) der Elektrodensonde jeweils durch die Wand (14) eines vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellten Geruchsverschlusses eines Urinals geführt und insbesondere in das Kunststoffmaterial eingebettet sind.Device according to claim 15,
characterized,
that the electrodes (3-5) of the electrode probe are each guided through the wall (14) of an odor trap, preferably made of a plastic, of a urinal and are in particular embedded in the plastic material.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine mit den Elektroden (3a-5a) verbundene Steuerschaltung (15) des Steuersignalgebers an dem Geruchsverschluß vorgesehen und insbesondere in den Geruchsverschluß integriert ist.Device according to claim 15 or 16,
characterized,
that a control circuit (15) of the control signal generator connected to the electrodes (3a-5a) is provided on the odor trap and in particular is integrated in the odor trap.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuersignalgeber an eine seine Betriebsspannung liefernde Batterie angeschlossen ist.Device according to one of claims 1 to 17
characterized,
that the control signal generator is connected to a battery supplying its operating voltage.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Batterie in den Geruchsverschluß integriert oder/und ein Batteriefach am Urinalbecken vorgesehen ist. Device according to claim 18.
characterized,
that the battery is integrated in the odor trap and / or a battery compartment is provided on the urinal basin.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuersignal des Steuersignalgebers zur Ansteuerung eines die Spülung auslösenden Impulsventils vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 19,
characterized,
that the control signal of the control signal generator is provided for controlling a pulse valve triggering the flushing.
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