EP4526521A1 - Trenntoilette für ein fahrzeug - Google Patents

Trenntoilette für ein fahrzeug

Info

Publication number
EP4526521A1
EP4526521A1 EP23730414.2A EP23730414A EP4526521A1 EP 4526521 A1 EP4526521 A1 EP 4526521A1 EP 23730414 A EP23730414 A EP 23730414A EP 4526521 A1 EP4526521 A1 EP 4526521A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
urine
toilet bowl
toilet
separating
circumferential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23730414.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Wanczura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4526521A1 publication Critical patent/EP4526521A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/006—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R15/00—Arrangements or adaptations of sanitation devices
    • B60R15/04—Toilet facilities
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D11/00—Other component parts of water-closets, e.g. noise-reducing means in the flushing system, flushing pipes mounted in the bowl, seals for the bowl outlet, devices preventing overflow of the bowl contents; devices forming a water seal in the bowl after flushing, devices eliminating obstructions in the bowl outlet or preventing backflow of water and excrements from the waterpipe
    • E03D11/13—Parts or details of bowls; Special adaptations of pipe joints or couplings for use with bowls, e.g. provisions in bowl construction preventing backflow of waste-water from the bowl in the flushing pipe or cistern, provisions for a secondary flushing, for noise-reducing
    • 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
    • E03D5/003—Grey water flushing systems
    • E03D5/006—Constructional details of cisterns for using greywater

Definitions

  • separation or separating toilets are already known, for example, from WO 92/19824 Al. Separate basins are provided there to collect urine and other faeces.
  • JP 4 051404 B teaches a slot arranged in a toilet bowl to catch the urine.
  • the toilet bowl is designed to be suitable for both standing and sitting use and can also be referred to as a personal chair. It is bowl-shaped with an inner wall to collect and drain away excretions.
  • the inner wall is provided with a circumferential opening to drain urine.
  • the circumferential opening can also be referred to as a circumferential urine trap. It can be designed to be relatively narrow, so the distance between the inner wall of the upper part and the inner wall of the lower part is relatively small.
  • the inner wall of the upper part of the toilet bowl is guided in a lower section continuously at least partially to behind the lower part of the toilet bowl and thus at least partially surrounds it, in particular an upper section of the lower part of the toilet bowl.
  • the upper section of the lower part of the toilet bowl protrudes slightly into the upper part of the toilet bowl and in the area of the overlap the upper part encloses the lower part.
  • the circumferential opening runs over 360° of the inner wall of the toilet bowl. In particular, it runs in a substantially horizontal plane over the entire inner wall. This plane, which is created by the circumferential opening in the toilet bowl, can also be slightly inclined. According to a further development, the circumferential opening for draining urine between the upper and lower parts is arranged in the lower third of the toilet bowl.
  • the urine stream is guided laminarly along the inner wall of the upper part of the toilet bowl by friction forces, regardless of the point of impact on the inner wall of the upper part of the toilet bowl, and directed into the circumferential opening. From there, the urine collected in this way can be drained off using a urine drain that is separate from the drain for feces.
  • the upper part of the toilet bowl has a circumferential widening in the area of the circumferential opening of the toilet bowl, the upper part enclosing the lower part of the toilet bowl in the area of the circumferential widening.
  • the circumferential expansion is therefore arranged in the lower section of the upper part of the toilet bowl.
  • the upper section of the lower part of the toilet bowl can protrude into the upper part of the toilet bowl, whereby it is surrounded by the upper part all around, free from a projection of the lower part to the upper part or free from an inward offset in the course of the inner wall of the toilet bowl from the upper to the lower part in the area of circumferential opening.
  • the relatively narrow circumferential opening could therefore also be perceived by a user as a slot.
  • Urine that hits the upper part of the toilet bowl is drained by gravity using surface tension over the upper part of the toilet bowl into the surrounding opening.
  • the circumferential widening of the upper part of the toilet bowl can be designed according to a further development with a continuously extending curve, which is dimensioned such that urine or other liquids of a predetermined density and surface tension are encountered at the upper part of the toilet bowl, driven by gravity using the Surface tension is derived via the rounding of the circumferential expansion into the circumferential opening.
  • the rounding could be called a drain rounding
  • the widening could also be called a bulge.
  • the circumferential opening could also be referred to as an inlet opening.
  • the toilet bowl has a recess in its inner wall from the upper part to the lower part in the area of the circumferential opening. Due to this recess between the upper and lower part of the toilet bowl in the area of the circumferential opening, it is visually covered by the upper part and is hardly visible to a user from above and is also well protected against possible contamination by feces.
  • the toilet bowl has a circumferential collecting channel for urine, which is arranged below the circumferential opening.
  • the collecting channel is therefore between the lower section of the upper part of the toilet bowl surrounding the lower part and the upper part. ren section of the lower part of the toilet bowl and thus arranged outside the inner wall of the toilet bowl.
  • a urine drain can be further developed and arranged at the lowest point of the collecting channel in order to drain away the trapped urine.
  • the upper part of the toilet bowl can open into the drain channel. transition into this.
  • the upper and lower parts of the toilet bowl are designed as two separately manufactured bowls. In particular, these are put together to form a toilet bowl.
  • the upper and lower parts of the toilet bowl are connected to one another in the area of the collecting channel, in particular connected to one another in a material-locking manner.
  • the upper and lower parts of the toilet bowl comprise a metal or a metal alloy, as in a further development of the invention, or are they made in particular of metal or a metal alloy, in particular of stainless steel, or consist predominantly of a metal or a metal alloy, then they can For example, they can be welded together, for example connected with a circumferential weld seam in the area of the collecting channel.
  • the upper and lower parts of the toilet bowl are manufactured as a pressed or deep-drawn metal part.
  • the toilet bowl can therefore be integrated relatively easily into an overall system of a vacuum toilet, which consists of: There are further components arranged around the toilet bowl.
  • the toilet bowl can also be made from other materials, such as: B. Sanitary ceramics must be made.
  • the separation toilet is designed as a vacuum toilet and is then particularly equipped accordingly.
  • the lower part of the toilet bowl in particular the upper section of the lower part of the toilet bowl, has a circumferential fold in the area of the circumferential opening.
  • the wall of the lower part is folded over and therefore has a wall pointing inwards, into the toilet bowl - the inner wall - as well as, on the other side of the fold, an outward-facing wall, which, for example, into the collecting channel ends or passes into this.
  • the wall is therefore continuous and can run continuously.
  • the principle of urine separation works with a surrounding urine trap in both the sitting and standing positions of the user of the separating toilet. Contamination of the urine with the faeces is thus effectively and best prevented.
  • the separation takes place passively, i.e. without additional, especially moving, parts and without additional energy.
  • the basic principle can be adapted for different versions. This also applies as a vacuum toilet, as the toilet bowl can be easily integrated into existing vacuum toilet systems with water flushing. This also means lower water consumption can be achieved compared to normal NoMix flush toilets.
  • the separation toilet comprises a device for processing urine, which is arranged between the urine drain and a urine tank.
  • the device for processing urine has at least one electrolysis cell for the electrochemical precipitation of struvite, in particular comprising at least one anode comprising magnesium.
  • the device for processing urine between the urine drain and the urine tank acts as an integrated intermediate urine tank, which makes an additional intermediate tank unnecessary and brings about further space advantages. Separate struvite can be removed separately and further processed. Separated urine in the urine tank can be used as a valuable material, especially for fertilizer production.
  • the struvite obtained is odorless, free of drug residues and heavy metals and can therefore also be used as fertilizer. Overall, it is a matter of raw material recovery via struvite precipitation in the sense of the circular economy. Separately derived and collected feces can also be treated in a bioreactor, which further increases the disposal intervals (example bioreactor from Protec (http : / / www . akwauv-protec . com). Alternatively, they can be further processed into compost or thermally utilized .
  • a vehicle according to the invention in particular an aircraft, watercraft or land vehicle, for example a rail vehicle, in particular for public passenger transport, comprises at least one separation toilet according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a separation toilet according to the invention in partial section
  • FIG. 2 shows a detailed section of the separating toilet from FIG. 1 ,
  • Fig. 3 showed an example of a processing device for urine.
  • FIG. 1 shows a partial section of a separation toilet according to the invention.
  • Fig. 2 shows a section of this separation toilet in more detail, which is why both figures are described together below.
  • the separating toilet comprises a toilet bowl 1 with separate drains for feces 4 and urine 15, the drain for faeces 4 being arranged at the lowest point of the toilet bowl 1.
  • the toilet bowl 1 includes an upper part 2 and a lower part 3. Both the upper and lower parts 2 and 3 are here as two shells made of one metal or one Metal alloy made, for example manufactured separately as a metal pressed or deep drawn part and welded together.
  • the upper part 2 has the shape of a positively curved shell that is open on both sides.
  • a diameter of the upper part 2 in the lower section 12 is larger than the diameter of an upper section 13 of the lower part 3.
  • the lower part 3 is completely enclosed in the area of its upper section 13 by the upper part 2 in the area of its lower section 12 .
  • the upper part 2 and lower part 3 of the toilet bowl 1 together form the inner wall 11 of the toilet bowl 1 and thus delimit a space for collecting excretions.
  • an opening 5 for draining the urine is arranged all around between the upper part 2 and lower part 3.
  • the circumferential opening 5 thus extends over 360° of the entire diameter of the toilet bowl 1, in particular in a lower third of the toilet bowl 1.
  • the circumferential expansion 6 of the upper part 2 has a continuously extending curve 7, which is shaped so that on the upper part 2 of the toilet bowl 1, urine that hits and runs down is gravity-driven using the surface tension over the curve 7 of the circumferential expansion 6 into the circumferential opening 5 is derived.
  • the urine is therefore guided along the inner wall 11 of the upper part 2 of the toilet bowl into the space between the upper part 2 and the lower part 3, in which the upper part 2 encloses the lower part 3.
  • There it is collected by means of a collecting channel 9 which also runs around the perimeter and is collected at the lowest point of the collecting channel 9 and discharged through a drain 15 arranged there for trapped urine.
  • the drainage channel 9 is formed here by a collar or brim formed on or off the lower part 3.
  • the lower part 3 has a fold 10 in the upper section 13. Adjacent to this is the projection, which forms the collecting channel 9, so that the lower part 2 has a continuous wall from the inside of the toilet bowl 1 over the fold 10 to the collecting channel 9.
  • the upper part 2 also has a continuous wall from the inside of the toilet bowl 1 over the curve 7 of the circumferential expansion 6 to behind the enclosed upper section 13 of the lower part 3, which opens into the circumferential collecting channel 9.
  • a weld seam 14, along which the upper part 2 is firmly connected to the lower part 3, is located in the area of the collecting channel 9 in this exemplary embodiment. In the area of the collecting channel 9 there is therefore an overlap between the upper and lower parts 2 and 3 of the toilet bowl 1.
  • the inner wall 11 of the toilet bowl 1 has a relatively small recess 8. Due to this offset between the upper and lower shell, in the area of the circumferential opening 5, it can hardly be seen visually from above and is also easy to protect against. Faecal contamination protected.
  • a flushing nozzle 16 can be arranged inside the toilet bowl 1, which is designed and aligned accordingly.
  • a urine processing device can be connected to the urine drain 15 .
  • Fig. 3 now shows an exemplary embodiment of a processing device 17 for urine in cross-section and longitudinal section.
  • the processing device 17 has a housing 18 with a urine inlet 19 and an electrical connection 20.
  • the urine inlet 19 of the processing device 17 is fluidly connected to the urine drain 15 of the toilet bowl 1 and thus also to the urine drain 5, and receives the urine caught in the toilet bowl 1 and drained from it.
  • the processing device 17 therefore also acts as a kind of intermediate tank.
  • the housing 18 has an outlet 21, which is optionally connected to a downstream urine tank via a further shut-off valve 27.
  • the outlet 21 is arranged at a lowest point of the housing 18. Struvite precipitates 26 collect above this and can be removed through the outlet 21.
  • a screw cap 22 Opposite the outlet 21 is a screw cap 22 with a further electrical connection 23 and with a pressure line 24 for supplying compressed air into the housing 18, for example to empty the housing, or to put the housing 18 under pressure, for example to suck in urine .
  • a sacrificial anode 25 is connected to the screw cap 22 and projects into the reactor space of the housing 18.
  • the sacrificial anode 25, in particular a magnesium rod is electrically connected to the electrical connection 23 of the screw cap 22. This in turn is connected to the plus pole of a direct current source.
  • the magnesium rod is a wearing part and must be replaced periodically.
  • the housing 18 of the processing device 17 itself is connected to the negative pole of the direct current source and serves as a cathode.
  • Urine is sucked into the processing device 17 using a partial vacuum and struvite precipitation from the urine is brought about by electrochemical means. At the same time, any germs that may be present are largely killed by electrolysis. Struvite collects at the bottom of the processing device 17 and is transported further into the urine tank in the next process step using excess pressure. The struvite precipitates are not a problem in the urine tank because they do not dry out and collect on the bottom of the container.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trenntoilette für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einer Trenntoilette mit einer Toilettenschüssel (1) und separaten Ableitungen für Fäkalien und Urin, wobei die Ableitung für Fäkalien (4) am tiefsten Punkt der Toilettenschüssel (1) angeordnet ist, wobei die Toilettenschüssel (1) einen oberen und einen unteren Teil (2, 3) aufweist, wobei der untere Teil (3) zumindest teilweise vom oberen Teil (2) umschlossen wird und zwischen dem oberen und unteren Teil (2, 3) umlaufend eine Öffnung (5) zur Ableitung des Urins angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Trenntoilette für ein Fahrzeug
Die Erfindung betri f ft eine Trenntoilette mit einer Toilettenschüssel und separaten Ableitungen für Fäkalien und Urin, wobei die Ableitung für Fäkalien am tiefsten Punkt der Toilettenschüssel angeordnet ist , sowie ein Fahrzeug mit einer Trenntoilette .
Sogenannte Separations- oder Trenntoiletten sind beispielsweise aus der WO 92 / 19824 Al bereits bekannt . Dort werden voneinander getrennte Becken zum Auf fangen von Urin und anderen Fäkalien bereitgestellt . Die JP 4 051404 B lehrt einen in einer Toilettenschüssel angeordneten Schlitz zum Auf fangen des Urins .
Eine weitere Trenntoilette zeigt die WO 2014 / 022873 A2 . Auf https : / / www . urinetrap . com/ sind weitere Details dieser Trenntoilette ( englisch NoMix Toilet ) zum Zeitpunkt dieser Anmeldung abrufbar . Urin wird unter Ausnutzung der Oberflächenspannung in einen getrennten Ablauf - die Urinfalle - ableitet und so vom Rest , insbesondere von Fäkalien oder anderen Feststof fen, separiert . Der Abfluss von Urin erfolgt schwerkraftgetrieben über die Urinfalle , während Spülwasser größtenteils in die Kanalisation gelangt , da es aufgrund der speziellen Formgebung der Toilette und aufgrund des Drucks , mit welchem es in die Toilette abgegeben wird, über die Urinfalle überschießt .
Durch die beschriebenen Anordnungen der beiden Auslassöf fnungen für flüssige und feste Ausscheidungen ergeben sich zwangsläufig Einschränkungen hinsichtlich der Ef fektivität der Urin-Trennung für die sitzende und stehende Funktion . Auch gibt es Einschränkungen hinsichtlich der unterschiedlichen weiblichen und männlichen Anatomie . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Trenntoilette mit ef fektiver Trennung von Urin und festen Ausscheidungen anzugeben .
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 . Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder .
Eine erfindungsgemäße Trenntoilette umfasst eine Toilettenschüssel und separate Ableitungen für Fäkalien und Urin, wobei die Ableitung für Fäkalien am tiefsten Punkt der Toilettenschüssel angeordnet ist und wobei die Toilettenschüssel einen oberen und einen unteren Teil aufweist , wobei der untere Teil zumindest teilweise vom oberen Teil umschlossen wird und zwischen dem oberen und unteren Teil umlaufend eine Öf fnung zur Ableitung von Urin angeordnet ist .
Die Toilettenschüssel ist sowohl für die stehende als auch die sitzende Nutzung geeignet ausgebildet und kann auch als Leibstuhl bezeichnet werden . Sie ist schüssel förmig mit einer inneren Wandung zum Auf fangen und Ableiten von Ausscheidungen ausgeformt . Die innere Wandung ist mit einer umlaufenden Öf fnung zur Ableitung des Urins versehen . Die umlaufende Öf fnung kann auch als umlaufende Urinfalle bezeichnet werden . Sie kann relativ schmal ausgebildet sein, der Abstand der inneren Wandung des oberen Teils zur inneren Wandung des unteren Teils ist also relativ klein .
Die innere Wandung des oberen Teils der Toilettenschüssel ist in einem unteren Abschnitt durchgehend zumindest teilweise bis hinter den unteren Teil der Toilettenschüssel geführt und umschließt diesen somit , insbesondere einen oberen Abschnitt des unteren Teils der Toilettenschüssel , umlaufend zumindest teilweise . Der obere Abschnitt des unteren Teils der Toilettenschüssel ragt also etwas in den oberen Teil der Toilettenschüssel hinein und im Bereich des Uberlapps umschließt der Obere den unteren Teil . Die umlaufende Öf fnung verläuft über 360 ° der inneren Wandung der Toilettenschüssel . Sie verläuft insbesondere in einer im Wesentlichen hori zontalen Ebenen über die gesamte innere Wandung . Diese Ebene , welche von der umlaufenden Öf fnung in der Toilettenschüssel aufgespannt wird, kann auch leicht geneigt sein . Gemäß einer Weiterbildung ist die umlaufende Öf fnung zur Ableitung des Urins zwischen oberem und unterem Teil im unteren Drittel der Toilettenschüssel angeordnet .
Durch die umlaufende Urinfalle wir der Urinstrahl unabhängig vom Auf tref fpunkt auf die innere Wandung des oberen Teils der Toilettenschüssel durch Reibungskräfte , laminar entlang der inneren Wandung des oberen Teils der Toilettenschüssel geführt und in die umlaufende Öf fnung geleitet . Von dort kann der so aufgefangene Urin mittels einer von der Ableitung für Fäkalien separaten Ableitung für Urin abgeleitet werden .
Nur der Urinstrahl , der zentral in die , insbesondere mittige , Ableitung für Fäkalien am tiefsten Punkt der Toilettenschüssel oder unterhalb der umlaufenden Urinfalle auf den unteren Teil der Toilettenschüssel auftri f ft , kann nicht separiert werden und wir deshalb über die Ableitung für die Fäkalien mit abgeleitet .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung weist der obere Teil der Toilettenschüssel eine umlaufende Aufweitung im Bereich der umlaufenden Öf fnung der Toilettenschüssel auf , wobei der obere Teil den unteren Teil der Toilettenschüssel im Bereich der umlaufenden Aufweitung umschließt . Die umlaufende Aufweitung ist also im unteren Abschnitt des oberen Teils der Toilettenschüssel angeordnet . Somit kann der obere Abschnitt des unteren Teils der Toilettenschüssel in den oberen Teil der Toilettenschüssel hineinragen, wodurch er vom oberen Teil umlaufend umschlossen wird, frei von einem Vorsprung des unteren Teils zum oberen Teil bzw . frei von einem Versatz nach Innen im Verlauf der inneren Wandung der Toilettenschüssel vom oberen zum unteren Teil hin im Bereich der umlaufenden Öf fnung . Die relativ schmale umlaufende Öf fnung könnte somit auch als Schlitz von einem Benutzer wahrgenommen werden .
Auf den oberen Teil der Toilettenschüssel auf tref fender Urin wird schwerkraftgetrieben unter Ausnutzung der Oberflächenspannung über den oberen Teil der Toilettenschüssel in die umlaufende Öf fnung abgeleitet . Hierzu kann die umlaufende Aufweitung des oberen Teils der Toilettenschüssel gemäß einer weiteren Weiterbildung mit einer stetig verlaufenden Rundung ausgebildet sein, die so bemessen ist , dass am oberen Teil der Toilettenschüssel auf tref fender und herablaufender Urin oder andere Flüssigkeiten vorgegebener Dichte und Oberflächenspannung schwerkraftgetrieben unter Ausnutzung der Oberflächenspannung über die Rundung der umlaufenden Aufweitung in die umlaufende Öf fnung abgeleitet wird . Die Rundung könnte als Ablauf rundung bezeichnet werden, die Aufweitung auch als Ausbuchtung . Durch die Rundung wird der abgeleitete Urin hinter den Überlapp zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Toilettenschüssel geführt , dort gegebenenfalls aufgefangen und ist somit separat von den Fäkalien abführbar . Die umlaufende Öf fnung könnte auch als Einlauföf fnung bezeichnet werden .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Toilettenschüssel einen Rücksprung ihrer inneren Wandung vom oberen Teil zum unteren Teil hin im Bereich der umlaufenden Öf fnung auf . Durch diesen Rücksprung zwischen dem oberen und unteren Teil der Toilettenschüssel im Bereich der umlaufenden Öf fnung, ist diese vom oberen Teil optisch überdeckt und für einen Nutzer visuell kaum von oben sichtbar und zudem gut gegen eventuelle Kontamination durch Fäkalien geschützt .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Toilettenschüssel eine umlaufende Auf fangrinne für Urin auf , die unterhalb der umlaufenden Öf fnung angeordnet ist . Die Auf fangrinne ist somit zwischen dem den unteren Teil umschließenden unteren Abschnitt des oberen Teils der Toilettenschüssel und dem obe- ren Abschnitt des unteren Teils der Toilettenschüssel und somit außerhalb der Inneren Wandung der Toilettenschüssel angeordnet . Durch die umlaufende Urinfalle wird der Urinstrahl unabhängig vom Auf tref fpunkt auf die innere Wandung des oberen Teils der Toilettenschüssel durch Reibungskräfte , laminar entlang der inneren Wandung des oberen Teils der Toilettenschüssel geführt und über die Ablauf rundung in die Auffangrinne der Urinfalle geleitet und dort aufgefangen .
Ein Urinablauf kann weitergebildet an einem tiefsten Punkt der Auf fangrinne angeordnet sein, um den auf gefangenen Urin abzuleiten .
Gemäß einer vorteilhaften Aus führungs form kann der obere Teil der Toilettenschüssel in die Ablaufrinne münden bzw . in diese übergehen .
Weitergebildet sind der obere und untere Teil der Toilettenschüssel als zwei separat gefertigte Schalen ausgebildet . Diese sind insbesondere zur Toilettenschüssel zusammengefügt . Weitergebildet sind der obere und untere Teil der Toilettenschüssel im Bereich der Auf fangrinne miteinander verbunden, insbesondere stof f schlüssig miteinander verbunden . Umfassen der obere und der untere Teil der Toilettenschüssel ein Metall oder eine Metalllegierung, wie in einer weiteren Weiterbildung der Erfindung oder sind sie insbesondere aus Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus nichtrostendem Edelstahl , hergestellt oder bestehen überwiegend aus einem Metall oder einer Metalllegierung, so können sie beispielsweise miteinander verschweißt sein, beispielsweise im Bereich der Auf fangrinne mit einer umlaufenden Schweißnaht verbunden sein .
In einfacher Weise sind der obere und untere Teil der Toilettenschüssel als Metalldrück- oder -tief ziehteil gefertigt .
Somit kann die Toilettenschüssel relativ einfach in ein Gesamtsystem einer Vakuumtoilette integriert werden, welche aus weiteren um die Toilettenschüssel angeordneten Bauteilen besteht . Die Toilettenschüssel kann alternativ auch aus anderen Werkstof fen, wie z . B . Sanitärkeramik hergestellt sein .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist die Trenntoilette als Vakuumtoilette ausgebildet und dann insbesondere entsprechend ausgestattet .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist der untere Teil der Toilettenschüssel , insbesondere der obere Abschnitt des unteren Teils der Toilettenschüssel , im Bereich der umlaufenden Öf fnung einen umlaufenden Fal z auf .
Die Wandung des unteren Teils ist umgefal zt und weist somit eine nach innen, in die Toilettenschüssel weisende Wandung auf - die innere Wandung - als auch, auf der anderen Seite des Fal zes , eine nach außen weisende Wandung auf , welche beispielsweise in die Auf fangrinne mündet bzw . in diese übergeht . Die Wandung ist somit durchgehend und kann stetig verlaufen .
Das Prinzip der Urin-Trennung funktioniert gemäß der Erfindung mit umlaufender Urinfalle sowohl in der sitzenden als auch der stehenden Position des Nutzers der Trenntoilette . Eine Kontamination des Urins mit den Fäkalien wird somit effektiv und bestmöglich ausgeschlossen . Die Trennung erfolgt dabei passiv, also ohne zusätzliche , insbesondere bewegte , Teile und ohne zusätzliche Energie . Das Grundprinzip ist für verschiedene Aus führungen adaptierbar . So auch entsprechend als Vakuumtoilette , da die Toilettenschüssel gut in bisher bestehende Vakuumtoiletten-Systeme mit Wasserspülung integrierbar ist . Dadurch ist auch ein geringerer Wasserverbrauch gegenüber normalen NoMix-Spültoiletten erzielbar . Anstelle eines relativ großen Abwassertanks sind nun vielmehr zwei kleinere Urin- und Fäzes-Tanks vorzusehen oder ein kombinierter Urin- und Fäzes-Tank mit zwei getrennten Kammern, die vom Bauraum kleiner als ein herkömmlicher Abwassertank ausgebildet sein können . Die Bauraumnachteile der Toilettenschüssel gegenüber bekannten Vakuumtoiletten mit Wasserspülung sind hiergegen unwesentlich . Damit einhergehend sind auch Gewichtsersparnisse , insbesondere bei Verwendung in Fahrzeugen, verbunden . Der separat aufgefangene Urin ist als Wertstof f , z . B . für die Düngemittelproduktion verwendbar .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung umfasst die Trenntoilette eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Urin umfasst , welche zwischen der Ableitung für Urin und einem Urin- Tank angeordnet ist .
Weitergebildet weist die Vorrichtung zur Aufbereitung von Urin wenigstens eine Elektrolysezelle zur elektrochemischen Aus fällung von Struvit auf , insbesondere umfassend wenigstens eine Anode umfassend Magnesium .
Durch die Aufbereitung des Urins , welche insbesondere eine Struvit-Aus f ällung auf elektrochemischen Weg ermöglicht , wird Urinstein in dem Leitungssystem der Anlage vorgebeugt . Es sind keine zusätzlichen Chemikalien für die Struvit Aus fällung erforderlich, da die Aufbereitung mittels Elektrolyse unabhängig vom pH-Wert des Urins funktioniert . Gleichzeitig werden Keime im Urin abgetötet und eine Wiederverkeimung wird verlangsamt . Die Vorrichtung zur Aufbereitung von Urin zwischen der Ableitung für Urin und dem Urin-Tank, insbesondere zwischen dem wenigstens einen Absperrorgan und dem Urin- Tank, wirkt als integrierter Urin-Zwischentank, was einen zusätzlichen Zwischentank hinfällig werden lässt und weitere Bauraumvorteile bewirkt . Abgesetztes Struvit kann separat abgezogen und weiterverarbeitet werden . Separierter Urin im Urin-Tank kann als Wertstof f , insbesondere für die Düngemittelproduktion, eingesetzt werden . Das gewonnene Struvit ist geruchlos , frei von Arzneimittelrückständen und Schwermetallen und kann deshalb ebenfalls als Dünger verwendet werden . Es handelt sich insgesamt um eine Rohstof f rückgewinnung über die Struvitaus f ällung im Sinne der Kreislaufwirtschaft . Separat abgeleitete und aufgefangene Fäkalien können ebenfalls in einem Bioreaktor behandelt werden, was die Entsorgungsintervalle zusätzlich vergrößert (Beispiel Bioreaktor der Fa . Protec (http : / / www . akwauv-protec . com) . Alternativ können sie zu Kompost weiterverarbeitet , oder thermisch verwertet werden .
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere ein Luft- , Wasser- oder Landfahrzeug, beispielsweise ein Schienenfahrzeug, insbesondere des öf fentlichen Personenverkehrs , umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Trenntoilette .
Die Erfindung lässt zahlreiche Aus führungs formen zu . Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert , in denen j eweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist . Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugs zeichen versehen .
Fig . 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Trenntoilette im Teilschnitt ,
Fig . 2 zeigt einen Detailschnitt der Trenntoilette aus Fig . 1 ,
Fig . 3 zeigte ein Ausgestaltungsbeispiel einer Aufbereitungsvorrichtung für Urin .
In Fig . 1 ist eine erfindungsgemäße Trenntoilette im Teilschnitt dargestellt . In Fig . 2 ist ein Ausschnitt dieser Trenntoilette näher veranschaulicht , weshalb beide Figuren nachfolgend gemeinsam beschrieben werden .
Die Trenntoilette umfasst eine Toilettenschüssel 1 mit separaten Ableitungen für Fäkalien 4 und Urin 15 , wobei die Ableitung für Fäkalien 4 am tiefsten Punkt der Toilettenschüssel 1 angeordnet ist .
Die Toilettenschüssel 1 umfasst einen oberen Teil 2 und einen unteren Teil 3 . Sowohl der obere als auch der untere Teil 2 und 3 sind hier als zwei Schalen aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt , beispielsweise separat als Me- talldrück- oder -tief ziehteil gefertigt und miteinander verschweißt . Der obere Teil 2 weist die Form einer beidseitig of fenen, positiv gekrümmten Schale auf .
In einem unteren Abschnitt 12 des oberen Teils 2 weist dieser eine nach unten of fene , umlaufende Aufweitung 6 auf . Dadurch ist ein Durchmesser des oberen Teils 2 im unteren Abschnitt 12 größer als der Durchmesser eines oberen Abschnitts 13 des unteren Teils 3 . Der untere Teil 3 wird im Bereich seines oberen Abschnitts 13 vollständig vom oberen Teil 2 im Bereich seines unteren Abschnitts 12 umschlossen .
Der obere Teil 2 und untere Teil 3 der Toilettenschüssel 1 bilden gemeinsam die innere Wandung 11 der Toilettenschüssel 1 und umgrenzen somit einen Raum zum Auf fangen von Ausscheidungen .
Zur Ableitung von auf den oberen Teil 2 auf tref f enden Urin ist zwischen dem oberen Teil 2 und unteren Teil 3 umlaufend eine Öf fnung 5 zur Ableitung des Urins angeordnet . Die umlaufende Öf fnung 5 erstreckt sich somit über 360 ° des gesamten Durchmessers der Toilettenschüssel 1 , insbesondere in einem unteren Drittel der Toilettenschüssel 1 .
Unabhängig vom Auf tref fpunkt auf die innere Wandung 11 des oberen Teils 2 der Toilettenschüssel 1 wird Urin durch Reibungskräfte , laminar entlang der inneren Wandung 11 des oberen Teils 2 der Toilettenschüssel 1 geführt und in die umlaufende Öf fnung 5 geleitet . Dazu weist die umlaufende Aufweitung 6 des oberen Teils 2 eine stetig verlaufende Rundung 7 auf , die ausgeformt ist , dass am oberen Teil 2 der Toilettenschüssel 1 auf tref fender und herablaufender Urin schwerkraftgetrieben unter Ausnutzung der Oberflächenspannung über die Rundung 7 der umlaufenden Aufweitung 6 in die umlaufende Öf fnung 5 abgeleitet wird . Der Urin wird also entlang der inneren Wandung 11 des oberen Teils 2 der Toilettenschüssel in den Raum zwischen dem oberen Teil 2 und dem unteren Teil 3 geführt , in welchem der obere Teil 2 den unteren Teil 3 umschließt . Dort wird er mittels einer ebenfalls umlaufenden Auf fangrinne 9 aufgefangen und gesammelt am tiefsten Punkt der Auf fangrinne 9 durch einen dort angeordneten Ablauf 15 für auf gefangenen Urin abgeführt .
Die Ablaufrinne 9 wird hier gebildet durch eine an den unteren Teil 3 an- oder aus diesem ausgeformten Kragen oder Krempe . Zunächst weist hier der untere Teil 3 im oberen Abschnitt 13 einen Fal z 10 auf . Daran anschließend befindet sich die Auskragung, welche die Auf fangrinne 9 bildet , so dass der untere Teil 2 eine durchgehende Wandung vom Inneren der Toilettenschüssel 1 über den Fal z 10 bis zur Auf fangrinne 9 aufweist . Umgekehrt weist auch der obere Teil 2 eine durchgehende Wandung vom Inneren der Toilettenschüssel 1 über die Rundung 7 der umlaufenden Aufweitung 6 bis hinter den umschlossenen oberen Abschnitt 13 des unteren Teils 3 auf , welche in die umlaufende Auf fangrinne 9 mündet . Eine Schweißnaht 14 , entlang welcher der obere Teil 2 mit dem unteren Teil 3 stof f schlüssig verbunden sind, befindet sich in diesem Ausgestaltungsbeispiel im Bereich der Auf fangrinne 9 . Im Bereich der Auf fangrinne 9 besteht somit ein Überlapp zwischen dem oberen und dem unteren Teil 2 und 3 der Toilettenschüssel 1 .
Im Bereich der umlaufenden Öf fnung 5 weist die innere Wandung 11 der Toilettenschüssel 1 einen relativ kleinen Rücksprung 8 auf . Durch diesen Versatz zwischen der oberen und unteren Schale , im Bereich der umlaufenden Öf fnung 5 , ist diese visuell kaum von oben erkennbar und zudem gut gegen ev . Kontamination durch Fäkalien geschützt .
Um die die Fäkalien- und Urinableitung 4 und 15 , mit einer minimalen Wassermenge geruchsdicht auf zufüllen und zu verschließen, kann eine Spüldüse 16 innerhalb der Toilettenschüssel 1 angeordnet sein, die entsprechend geeignet ausgebildet und ausgerichtet ist . An den Urinablauf 15 kann eine Aufbereitungsvorrichtung für Urin angeschlossen sein .
Fig . 3 zeigt nun ein Ausgestaltungsbeispiel einer Aufbereitungsvorrichtung 17 für Urin im Quer- und Längsschnitt .
Die Aufbereitungsvorrichtung 17 weist ein Gehäuse 18 mit einem Urin-Zulauf 19 und einem elektrischen Anschluss 20 auf . Der Urin-Zulauf 19 der Aufbereitungsvorrichtung 17 ist mit dem Urinablauf 15 der der Toilettenschüssel 1 und somit auch mit der Ableitung 5 für Urin strömungstechnisch verbunden, und nimmt den in der Toilettenschüssel 1 auf gefangenen und aus dieser abgeleiteten Urin auf . Die Aufbereitungsvorrichtung 17 wirkt somit auch als eine Art Zwischentank . Darüber hinaus weist das Gehäuse 18 einen Auslass 21 auf , welcher gegebenenfalls über ein weiteres Absperrventil 27 mit einem nachgelagerten Urin-Tank verbunden ist . Der Auslass 21 ist an einem tiefsten Punkt des Gehäuses 18 angeordnet . Uber diesem sammeln sich Struvit-Aus f ällungen 26 , welche durch den Auslass 21 abgeführt werden können .
Dem Auslass 21 gegenüber ist ein Schraubdeckel 22 mit einem weiteren elektrischen Anschluss 23 und mit einer Druckleitung 24 für die Zuführung von Druckluft in das Gehäuse 18 , beispielsweise um das Gehäuse zu entleeren, oder um das Gehäuse 18 unter Unterdrück zu setzen, beispielsweise um Urin anzusaugen . Mit dem Schraubdeckel 22 ist eine Opfer-Anode 25 verbunden, welche in den Reaktorraum des Gehäuses 18 ragt . Die Opfer-Anode 25 , insbesondere ein Magnesiumstab, ist mit dem elektrischen Anschluss 23 des Schraubdeckels 22 elektrisch verbunden . Dieser wiederum ist mit dem Plus-Pol einer Gleichstromquelle verbunden . Der Magnesiumstab ist ein Verschleißteil und muss in periodischen Abständen erneuert werden . Das Gehäuse 18 der Aufbereitungsvorrichtung 17 selbst wird mit dem Minus-Pol der Gleichstromquelle verbunden und dient als Kathode . Urin wird per Teilvakuum in die Aufbereitungsvorrichtung 17 gesaugt und eine Struvit-Aus f ällung aus dem Urin wird auf elektrochemischen Wegen herbeigeführt . Dabei werden gleichzeitig eventuell vorhandene Keime durch die Elektrolyse weit- gehend abgetötet . Struvit sammelt sich auf dem Grund des Aufbereitungsvorrichtung 17 und wird in dem nächsten Prozessschritt mittels Überdruckes in den Urin-Tank weiterbefördert . Im Urin-Tank sind die Struvit-Aus f ällungen unproblematisch, weil sie dort nicht austrocknen und sich auf dem Behälter- gründ sammeln .

Claims

Patentansprüche
1. Trenntoilette mit einer Toilettenschüssel (1) und separaten Ableitungen für Fäkalien und Urin, wobei die Ableitung für Fäkalien (4) am tiefsten Punkt der Toilettenschüssel (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Toilettenschüssel (1) einen oberen und einen unteren Teil (2, 3) aufweist, wobei der untere Teil (3) zumindest teilweise vom oberen Teil (2) umschlossen ist und zwischen dem oberen und unteren Teil (2, 3) umlaufend eine Öffnung (5) zur Ableitung des Urins angeordnet ist.
2. Trenntoilette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Öffnung (5) zwischen oberem und unterem Teil (2, 3) im unteren Drittel der Toilettenschüssel (1) angeordnet ist.
3. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (2) der Toilettenschüssel (1) eine umlaufende Aufweitung (6) im Bereich der umlaufenden Öffnung (5) aufweist, wobei der obere Teil (2) den unteren Teil (3) im Bereich der umlaufenden Aufweitung (6) umschließt .
4. Trenntoilette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Aufweitung (6) des oberen Teils (2) der Toilettenschüssel (1) mit einer stetig verlaufenden Rundung (7) ausgeformt ist, die so ausgebildet ist, dass am oberen Teil (2) der Toilettenschüssel (1) auf tref fender und herablaufender Urin schwerkraftgetrieben unter Ausnutzung der Oberflächenspannung in die umlaufende Öffnung (5) abgeleitet wird .
5. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Toilettenschüssel (1) einen Rücksprung (8) ihrer inneren Wandung vom oberen Teil (2) zum unteren Teil (3) hin im Bereich der umlaufenden Öffnung (5) aufweist .
6. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine umlaufende Auffangrinne (9) für Urin aufweist, die unterhalb der umlaufenden Öffnung (5) angeordnet ist.
7. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und untere Teil (2, 3) der Toilettenschüssel (1) als zwei separat gefertigte Schalen ausgebildet sind.
8. Trenntoilette nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und untere Teil (2) der Toilettenschüssel (1) im Bereich der Auffangrinne (9) miteinander verbunden sind .
9. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (3) der Toilettenschüssel (1) im Bereich der umlaufenden Öffnung (5) einen umlaufenden Falz (10) aufweist.
10. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der obere und der untere Teil (2, 3) der Toilettenschüssel (1) ein Metall oder eine Metalllegierung umfassen.
11. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenntoilette als Vakuumtoilette ausgebildet ist.
12. Trenntoilette nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung (17) zur Aufbereitung von Urin umfasst, welche zwischen der umlaufenden Öffnung (5) zur Ableitung des Urins und einem Urin-Tank angeordnet ist.
13. Trenntoilette nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (17) zur Aufbereitung von Urin wenigs- tens eine Elektrolysezelle zur elektrochemischen Ausfällung von Struvit aufweist.
14. Fahrzeug mit wenigstens einer Trenntoilette nach einem der voranstehenden Ansprüche.
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