EP4601518A2 - Abwassersystem für eine sanitäre anordnung und sanitäre anordnung - Google Patents

Abwassersystem für eine sanitäre anordnung und sanitäre anordnung

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Publication number
EP4601518A2
EP4601518A2 EP23789908.3A EP23789908A EP4601518A2 EP 4601518 A2 EP4601518 A2 EP 4601518A2 EP 23789908 A EP23789908 A EP 23789908A EP 4601518 A2 EP4601518 A2 EP 4601518A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wastewater
pump
pipe
signal
ultrasonic
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
EP23789908.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrike Steinmann
Falco Edner
Michael Simon
Christian Jacobs
Richard Herrmann
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.)
Gang Way GmbH
Polarith GmbH
Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Original Assignee
Gang Way GmbH
Polarith GmbH
Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
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 Gang Way GmbH, Polarith GmbH, Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg filed Critical Gang Way GmbH
Publication of EP4601518A2 publication Critical patent/EP4601518A2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • E03C1/12—Plumbing installations for waste water; Basins or fountains connected thereto; Sinks
    • E03C1/122—Pipe-line systems for waste water in building
    • E03C1/1222—Arrangements of devices in domestic waste water pipe-line systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT; ACCESSORIES THEREFOR, e.g. TOILET ACCESSORIES
    • A47K3/00—Baths; Showers; Appurtenances therefor
    • A47K3/28—Showers or bathing douches
    • A47K3/281—Accessories for showers or bathing douches, e.g. cleaning devices for walls or floors of showers
    • 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
    • E03C1/12—Plumbing installations for waste water; Basins or fountains connected thereto; Sinks
    • E03C1/122—Pipe-line systems for waste water in building
    • E03C1/1222—Arrangements of devices in domestic waste water pipe-line systems
    • E03C1/1227—Arrangements of devices in domestic waste water pipe-line systems of pumps for facilitating drawing off
    • 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
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/0408—Water installations especially for showers

Definitions

  • the invention relates to a wastewater system for a sanitary arrangement and to a sanitary arrangement with such a wastewater system.
  • Sanitary arrangements can be used in particular to enable body cleaning. They can be designed as a shower arrangement, for example, or they can also be arrangements with a bathtub, a sink or a toilet. Sanitary arrangements such as a shower arrangement are typically installed in residential and commercial buildings, but also in mobile units such as mobile homes, caravans or boats. Particularly during renovations or retrofitting, the problem can arise that there is insufficient gradient for reliable drainage of wastewater. In this case, a more complex design of a wastewater system is typically required, which includes, for example, a pump that actively pumps the wastewater. This allows, for example, the installation of barrier-free showers suitable for the disabled in old buildings without sufficient gradient.
  • the invention relates to a sewage system for a sanitary arrangement.
  • the sewage system has an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver.
  • the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver form a sewage sensor and can be mounted on both sides of a sewage pipe of the sewage system. In particular They can be mounted in such a way that the ultrasonic transmitter emits ultrasonic waves into the sewer pipe and the ultrasonic receiver receives these after transmission through the sewer pipe and generates a sewage signal based on this.
  • Such a wastewater system can be used in particular for advantageous monitoring of a flow of wastewater and/or a level.
  • the housing can in particular have a first part and a second part.
  • the ultrasonic transmitter can in particular be arranged in the first part.
  • the ultrasonic receiver can in particular be arranged in the second part.
  • the first part can in particular be detachably connectable to the second part.
  • each part of the housing occupies an angle of exactly or approximately 180°.
  • the two parts can be screwed together, which enables simple assembly and also simple removal.
  • the two parts can, for example, be detached from one another, for example by unscrewing screws again.
  • upstream and downstream refer in particular to a typical flow direction of flowing water.
  • the wastewater pipe can be arranged in different ways in the room. For example, it can run horizontally. However, it can also rise vertically, so that, for example, the wastewater is pumped vertically upwards through the wastewater pipe. An angle between horizontal and vertical can also be provided, in particular such that the wastewater pipe runs in such a way that the wastewater is pumped upwards through the wastewater pipe. It has been shown that the wastewater system shown here and in particular the wastewater sensor disclosed here function without problems with such runs of the wastewater pipe.
  • the sewage pipe can in particular have a wall thickness which is equal to half a wavelength of an ultrasonic wave emitted by the ultrasonic transmitter, or an integer multiple thereof.
  • the sewage pipe can in particular also have a wall thickness such that an ultrasonic wave emitted by the ultrasonic transmitter forms a standing wave in the sewage pipe.
  • a standing wave can be formed in particular advantageously.
  • the standing wave can in particular be formed in a wall of the sewage pipe. This allows a particularly good transmission of the ultrasonic waves, so that a particularly high maximum signal is generated. This can improve the measurement, in particular differences between different signal heights of the sewage signal can be better distinguished from one another.
  • a control circuit can be provided which controls the ultrasonic transmitter with a frequency so that it emits an ultrasonic wave with a specific wavelength, for example as specified in this paragraph.
  • the wall thickness mentioned can, for example, refer to the entire sewage pipe, or it can refer to at least an axial section of the sewage pipe on which the ultrasonic transmitter and/or the sewage sensor is arranged.
  • the sewage system has an optimization circuit which is configured to vary a frequency of the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic transmitter and to identify an optimum frequency at which the sewage signal has a maximum.
  • Such an optimum frequency typically ensures that the maximum signal intensity is obtained.
  • a predetermined range of frequencies can be run through and it can be determined at which frequency a maximum sewage signal occurs. This improves the evaluation.
  • the optimum frequency typically corresponds to a state in which the wall thickness of the sewage pipe is equal to half a wavelength of the ultrasonic wave or an integer multiple thereof, as described in the previous section.
  • the optimization circuit thus enables optimization at runtime. It can, for example, be integrated into the control device described below.
  • the ultrasonic transmitter can then be controlled with the optimum frequency, i.e. in particular after the optimum frequency has been determined. This allows the best possible signal to be achieved.
  • the wastewater system, a control circuit or a pump control can be configured accordingly.
  • the wastewater system further comprises a pump control for a wastewater pump.
  • the pump control receives the wastewater signal and controls the wastewater pump based on this. This enables reliable control of the wastewater pump.
  • the pump control can be designed as an electronic device, for example as a programmable unit. However, hard-wired solutions or combined solutions are also possible.
  • the pump control can be configured to control the wastewater pump based only on a value of the wastewater signal. This does not exclude the use of other signals such as an inflow signal, but rather excludes the use of other information that can possibly be derived from the wastewater signal, such as a running time.
  • the value can in particular be a numerical value and/or an absolute value of a signal.
  • the pump control can be configured to control the wastewater pump independently of a running time of the ultrasonic signal between the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver. It has been shown that the value of the wastewater signal is typically sufficient to control a pump. Complex running time measurements can therefore be dispensed with.
  • the pump control can be configured to control the wastewater pump based on the wastewater signal from just one ultrasonic receiver and/or just one wastewater sensor. It has been shown that it is typically not necessary to use multiple wastewater sensors.
  • a wastewater sensor is understood to be a sensor that is arranged downstream of a shower tray or a similar device. By dispensing with additional wastewater sensors, the technical effort can be significantly reduced.
  • the pump control can, for example, be configured to control and/or regulate the waste water pump so that the waste water signal reaches a predetermined value and/or is within a specified range.
  • the wastewater signal can be used as an indicator of how much air is being sucked in by the wastewater pump. If the wastewater pump sucks in no or very little air, this indicates that it is running too slowly. This can be seen in particular from a high wastewater signal. If, on the other hand, the wastewater pump pumps a lot of air, the wastewater signal drops, which indicates that the wastewater pump is running too fast. It has been shown that in typical applications it is useful to let the wastewater pump suck in some air so that it is ensured that it always runs in a state in which it pumps out the existing wastewater reliably and energy-efficiently.
  • an associated control or regulation can be implemented with just a single wastewater sensor, which is arranged in particular on a wastewater pipe, and which can also be very simply constructed, in particular in such a way that it only measures transmitted power, in particular without spectral resolution and in particular without transit time measurement.
  • control can be carried out by using a proportional controller, an integral controller and/or a differential controller.
  • a proportional controller or a proportional-integral-differential controller can be used.
  • the wastewater signal typically serves as an input variable, with the output of the wastewater pump being controlled so that the wastewater signal has the specified value and/or is within the specified range.
  • the predetermined value may, for example, be at least 90% and/or at most 95% of a maximum value of the wastewater signal. It has been shown that in typical situations, at a predetermined value relative to the maximum value, the wastewater pump operates in a mode in which it efficiently pumps out the wastewater present. In other words, it sucks in a little air, but not too much.
  • the predetermined value may also be at least 80%, at least 70%, at least 60% or at least 50% and/or at most 90%, at most 92% or at most 98% of the maximum value of the wastewater signal.
  • a predefined value and/or a predefined range can be permanently programmed into the pump control. This can mean in particular that a change is not possible or is only possible by means of manual intervention.
  • the pump control can be configured to reduce a pump output if the waste water signal is below the specified value and/or below the specified range.
  • the pump control can be configured to increase a pump output if the waste water signal is above the specified value and/or above the specified range. As a result, the pump output can always be adjusted so that the waste water signal has the specified value and/or is within the specified range.
  • an inflow sensor can in particular measure an inflow to a shower fitting, with the water from this shower fitting then flowing, for example, into a drain that is drained via a wastewater pump and/or on which the wastewater system is arranged.
  • the control of the wastewater pump is not limited to information received from the wastewater sensor, but can, for example, react proactively to an increased or reduced inflow or to an inflow that is present at all or is switched off.
  • the inflow sensor can in particular be a flow sensor. This can be designed as a vane meter, for example. In particular, the inflow sensor can come into contact with the water flowing through. This is typically not a problem at this point, since it is fresh water, not waste water.
  • An instantaneous adaptation or change can basically be understood as an adaptation or change which takes place within a period of, for example, a maximum of 0.1 s, a maximum of 0.2 s, a maximum of 0.5 s or a maximum of 1 s.
  • a threshold value can be an absolute threshold value or a relative threshold value.
  • the pump control can be configured in particular to set parameters for controlling the waste water pump, parameters of a controller, an upper limit of a pump output, and/or a lower limit of a pump output based on the inflow signal.
  • parameters for proportional, integral and/or differential control of a controller can be set based on the inflow signal. This allows adaptation depending on the expected inflow, while nevertheless maintaining functionality in order to ensure proper functioning even in situations that deviate from normal use, such as filling a bucket (inflow sensor measures inflow, but no water reaches the drain) or emptying a bucket (water reaches the drain without the inflow sensor measuring an inflow).
  • the control and/or regulation can be optimized for typical operating situations.
  • the predetermined value and/or the predetermined range mentioned above can be independent of the inflow signal.
  • the predetermined value and/or the predetermined range can in particular represent an optimal working range of the wastewater pump to which the pump is set or regulated. The manner in which a target is achieved is thus influenced, in particular depending on the inflow signal, but the target itself is not changed.
  • An inflow sensor can also be used to determine an initial performance value and/or a minimum value and/or a target value of the pump performance can be determined from a characteristic map depending on the inflow volume flow or inflow signal. To ensure that the water in a wet room does not rise, the pump performance can be increased despite the characteristic map. This can lead to air being sucked in, which is detected by the functionality described above. The control can then react by reducing the pump performance.
  • the control of the waste water pump can be carried out in particular on the two parameters inflow sensor (selection of working range in the characteristic map) and outflow sensor (control/ensuring no intake of air). After switching off the Inlet (end of the shower process - no more inlet signal or volume flow), the waste water pump can continue to run until the air bubble sensor or waste water sensor detects a completely emptied wet room or a completely emptied drain.
  • the pump control can be configured in particular to switch off the waste water pump if the waste water signal falls below a switch-off threshold value for at least a predetermined period of time. This can ensure that the waste water pump is switched off if there is no or too little water to pump out.
  • a low waste water signal indicates in particular that the waste water pipe at the location of the waste water sensor is completely or at least predominantly filled with air.
  • the pump control can be configured in particular to only switch off the waste water pump if an inflow signal falls below an inflow switch-off threshold. This can be understood as an exception to the functionality just described, i.e. the waste water pump is not switched off if the inflow signal is still above the inflow switch-off threshold. This can prevent the waste water pump from being switched off due to a temporary intake of air or a particularly large air bubble, even though there is still an inflow through a shower fitting.
  • the pump control can be configured in particular to calculate a fill level based on the wastewater signal.
  • a relationship between the wastewater signal and the fill level can be used. This can be based in particular on the fact that with horizontal ultrasound penetration, the higher the fill level, the higher the wastewater signal, since water conducts ultrasound significantly better than air. Such a relationship can be used, for example, based on a stored characteristic curve or based on a calculation.
  • such a level measurement can be used to estimate the level in the range (diameter of sound beam/diameter of piezoelectric transducer) based on different intensity levels of the signal. This can preferably be done with horizontal flow, ie horizontal position of the sewage pipe, and horizontal transmission with ultrasound.
  • the pump control can in particular activate the waste water pump in response to the waste water signal being at least as high as a threshold value when the waste water pump is switched off.
  • This can be implemented in addition to or separately from the switch-on functionality based on an inflow signal.
  • the waste water pump can also be switched on, for example, if a bucket is emptied into a shower drain, which leads to waste water flowing away, without this being detectable by an inflow sensor.
  • the wastewater system has only one wastewater sensor on the wastewater pipe.
  • this can mean that only one wastewater sensor is provided. It has been shown that this is sufficient to control a wastewater pump. Additional sensors, which increase effort and costs, can then advantageously be dispensed with.
  • a wastewater sensor is typically formed from an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver.
  • the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are advantageously arranged at positions which are at least 160° and/or at most 200°, or 180°, opposite each other on the circumference of the sewage pipe. This ensures that the ultrasonic signal is largely transmitted through the sewage pipe before it is received. This allows advantageous detection of the status in relation to existing sewage and air.
  • the design just described can be provided with or without axial offset. For example, a respective center point can be used as a reference for assessing an arrangement for the ultrasonic receiver and/or ultrasonic transmitter.
  • the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are preferably arranged axially offset from one another on the sewage pipe by no more than 1 cm, or no more than 2 cm, or not at all.
  • An axial offset can be understood in particular as an offset which is measured along a central axis of the sewage pipe or along a longitudinal extension of the sewage pipe.
  • a respective center point can be used. This allows a space-saving design, especially in comparison to sensors that are based on time-of-flight measurements and therefore require an axial offset.
  • the wastewater signal is scalar and/or does not have a spectral resolution.
  • a scalar wastewater signal can in particular mean that the wastewater signal is only given in the form of a value.
  • a waiver of spectral resolution can in particular be understood to mean that the wastewater signal does not give any values for different wavelengths or wavelength ranges.
  • no non-scalar signal is generated or used in the sewage system.
  • no spectrally resolved signal is generated or used in the sewage system.
  • the sewage system can in particular have a driver circuit for the ultrasonic transmitter, which can in particular be configured to control the ultrasonic transmitter with a frequency of at least 0.5 MHz and/or of at most 4 MHz, or of 1 MHz.
  • a control frequency can be at least 0.5 MHz and/or of at most 4 MHz, or of 1 MHz.
  • the driver circuit can also be referred to as a control circuit.
  • the invention further relates to a sanitary arrangement with a drain and a wastewater system as described herein for draining the drain.
  • a wastewater system as described herein for draining the drain.
  • all embodiments and variants described herein can be used. The described advantages can be achieved accordingly.
  • the sanitary arrangement can be a shower arrangement and the drain can in particular be a shower drain.
  • the sanitary arrangement can also be an arrangement with a bathtub, a washbasin, a toilet or a washing machine drain.
  • the design described here can prevent sensors in the wastewater area from coming into contact with the wastewater. This can significantly improve the service life of such sensors.
  • the ultrasonic sensors described here offer a virtually unlimited service life. In particular, no mechanical or corrosive wear occurs.
  • the pump control described here can also ensure that the noise generated by a wastewater pump is minimized.
  • the wastewater pump is typically operated in such a way that it sucks out the existing wastewater and sucks in as little air as possible, which avoids excessive noise.
  • an intelligent shower waste water pumping system which, for the first time, can control the performance of the waste water pump in an energy-efficient manner, for example through the targeted signal evaluation of a combination of flow sensor in the water inlet and air bubble detection in the waste water pipe (as well as optional level measurement).
  • the sensors in the drain can be easily retrofitted into existing supply and waste water lines (clamp-on system) or implemented during new installation (sensor pipe) and usually do not require complex structural interventions in the shower system.
  • a waste water sensor is arranged between the drain and the waste water pump, it is preferably arranged as close as possible or directly on the drain. This allows short response times.
  • the waste water sensor is arranged downstream of the waste water pump, it is preferably arranged as close as possible or directly on the waste water pump. This also allows short response times.
  • the wastewater sensor is based in particular on the transmission measurement of ultrasonic waves through a water-carrying pipe.
  • the piezoelectric transducer transmitter
  • sends a signal while the transmitted sound energy is measured using the transducer opposite (receiver).
  • a wastewater pump can be intelligently controlled on the basis of the measurement data. If the wastewater pipe is completely filled with water (no air in the measuring range), the signal level is high. If air is sucked in by the wastewater pump (indication of excessive pumping power and the creation of unwanted noise), the passing of an air bubble leads to a strong reflection of the transmitted ultrasonic signal. The sound energy measured in transmission is therefore reduced. If the wastewater pipe is almost completely filled with air (indication of completely drained wet room), no transmitted sound energy can be measured.
  • the wastewater pump can be pre-controlled on the basis of the sensor data from the inflow. For example, a characteristic curve or a characteristic map can be specified.
  • a logic use of signal mean value, signal standard deviation
  • the control unit uses the measurement data from the air bubble detection sensor or Wastewater sensor in the drain, a logic (use of signal mean value, signal standard deviation) and a control, the control unit outputs a control value for the wastewater pump.
  • Fig. 1 a sanitary arrangement
  • Fig. 2 a block diagram
  • Fig. 3 a section of a sewage pipe with sewage sensor
  • Fig. 4 part of the components of Fig. 3,
  • Fig. 5 a sewage pipe with sewage sensor
  • Fig. 6 part of the components of Fig. 5,
  • Fig. 11 a time course of a wastewater signal.
  • Fig. 1 shows a purely schematic view of a sanitary arrangement 10 in the form of a shower arrangement.
  • the sanitary arrangement 10 has a first inflow line 20 and a second inflow line 25. These are designed separately for hot and cold water. They lead to a shower fitting 30, which is a sanitary fitting and has a first regulator 32 for cold water and a second regulator 34 for hot water.
  • a shower 50 is connected to the shower fitting 30, with a shower hose 55 providing the connection between the shower fitting 30 and the shower 50.
  • An inflow sensor 40 is arranged in the shower hose 55, which can be designed as an impeller meter, for example, and measures the flow through the shower fitting 30. This provides information on how much water is currently flowing through the shower 50.
  • a flow through the shower fitting 30 is measured by means of an inflow sensor 40.
  • An inflow signal resulting from this is first delivered to a pre-filter 131, which carries out a certain smoothing.
  • the smoothed or filtered signal is delivered to a pre-control 134, the function of which will be discussed in more detail below, and is also delivered to a logic 135, the function of which will also be discussed in more detail below.
  • the wastewater pump 120 should always be operated in such a way that a small amount of air is sucked in. Otherwise there would be a risk that it would suck in too little, for example if no air was sucked in.
  • a small amount of air is typically expressed in the wastewater signal of the wastewater sensor 200 being slightly below, for example at 90% to 95%, of the maximum value.
  • a setpoint generator 136 is provided in the pump control 130, which supplies a predetermined value as a setpoint. This is typically fixed and/or constant, in particular it is independent of the inflow signal.
  • the waste water signal is delivered from the waste water sensor 200 to a logic 135, which further evaluates the waste water signal and then feeds it to a differential element as a negative input.
  • the setpoint generated by the setpoint generator 136 is fed to the differential element as a positive input. This creates a difference between an actual and a target pump output. This difference is delivered to a controller 132, which generates a control signal from which the pump output signal is formed or which represents the pump output signal. This is fed to a control value limiter 133, which is designed to limit the pump output signal upwards and downwards. This allows a simple control of the waste water pump 120 to be created.
  • the inflow signal supplied by the pre-filter 131 is supplied to the previously mentioned pre-control 134.
  • This generates parameters for the controller 132, in particular respective parameters for a proportional, integral and/or differential control. These parameters can ensure that the controller 132 is operated in a characteristic map that is adapted to the expected inflow. For example, the higher the inflow signal, the faster the response can be implemented.
  • Fig. 3 shows a removable section 150 of the wastewater pipe 110.
  • the removable section 150 has a local widening 152 which is designed to provide a wastewater sensor 200.
  • An upper cover 154 and a lower cover 156 are attached for this purpose.
  • the covers 154, 156 can in particular be screwed so that they can also be easily removed.
  • a socket 208 is attached to the side for reading the wastewater sensor 200.
  • Fig. 4 shows the removable section 150 of Fig. 3, with the upper cover 154 removed. It can be seen that there is a recess 160 on the inside, in which an ultrasonic transmitter 202 of the wastewater sensor 200 is mounted.
  • the ultrasonic transmitter 202 is designed to emit ultrasonic waves downwards when the removable section 150 is in the position shown in Fig. 4. in which the ultrasonic transmitter 202 is arranged at the top.
  • An ultrasonic receiver 204 is arranged at the bottom for reception.
  • a rubber seal 155 is used for sealing, which is arranged on the top below the upper cover 154 (not shown in Fig. 4). This can prevent the ingress of moisture or dirt.
  • Figs. 3 and 4 provides a removable section 150 of the sewage pipe 110, wherein the removable section 150 can be connected to the rest of a sewage pipe 110, for example via conventional hose points.
  • the sewage sensor 200 is provided in this way and can easily generate the sewage signal already described above.
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of a wastewater sensor 200.
  • the wastewater sensor 200 has a housing 205, which is divided into a first part 210 and a second part 220.
  • the housing 205 is placed on the wastewater pipe 110 via spacers 240 (on the other side also designated by reference numeral 245, see Fig. 7).
  • the bushing 208 is formed in the first part 210 of the housing 205. In the present case, four screws 230 are used to connect the two parts 210, 220.
  • the spacers 240, 245 are arranged at an inlet for the wastewater pipe 110 and at an outlet for the wastewater pipe 110.
  • the inlet is a point at which wastewater flows into the region of the wastewater sensor 200.
  • the outlet is a point at which wastewater flows out of the region of the wastewater sensor 200. This ensures a defined positional relationship between the housing 205 and the wastewater pipe 110.
  • the first part 210 has a first cover 212 on the top side.
  • the second part 220 also has a second cover 222 on the bottom side.
  • Fig. 6 shows a state in which the first cover 212 has been removed. This makes the interior of the first part 210 visible.
  • On the top there is a seal 206 which seals a gap to the first cover 212.
  • a coupling element 260 is located directly below the hold-down device 250, which is pressed downwards towards the sewage pipe 110 by the hold-down device 250.
  • the ultrasonic transmitter 202 is located in this.
  • This design achieves good contact pressure with the sewage pipe 110, with a paste or grease typically being introduced between the ultrasonic transmitter 202 and the coupling element 260 on the one hand and the sewage pipe 110 on the other hand in order to improve the conduction of ultrasonic waves.
  • the sewage sensor 200 can be designed in an equivalent manner on the underside, except that this is not the ultrasonic transmitter 202, but the ultrasonic receiver 204.
  • Fig. 8 schematically shows a flow direction through the sewage pipe 110 and a transmission direction from the ultrasonic transmitter 202 to the ultrasonic receiver 204.
  • the wastewater pipe 110 is shown in the middle, with a cross-section visible.
  • the wastewater flows into the paper plane of Fig. 8 according to the symbol "x".
  • the flow direction is perpendicular to the paper plane of Fig. 8 and is horizontal if the paper plane of Fig. 8 is vertical. This is therefore a horizontal flow.
  • the ultrasonic transmitter 202 and the ultrasonic receiver 204 are arranged so that they are arranged laterally next to the wastewater pipe 110, at the same height. This results in horizontal transmission of sound, which enables both air bubble detection and static level measurement.
  • Fig. 9 shows a different state, in which, in contrast to Fig. 8, the ultrasonic transmitter 202 is arranged vertically above the sewage pipe 110 and the ultrasonic receiver 204 is arranged vertically below the sewage pipe 110.
  • the transmission of sound is thus vertical.
  • This can be used in particular to detect air bubbles or to control pumps. The more air bubbles are pumped by the sewage pump 120, the lower the signal that is output by the Ultrasonic receiver 204 is generated. This is particularly because air does not conduct ultrasound as well as water and reflection occurs at interfaces.
  • Fig. 10 shows a state in which the sewage pipe 110 is arranged such that the flow direction of the sewage is vertically upwards.
  • the design described here can be used, with the ultrasonic transmitter 202 and the ultrasonic receiver 204 being at the same height next to the sewage pipe 110.
  • the sound transmission takes place horizontally.
  • signal detection is possible, which allows a conclusion to be drawn about the air being carried along.
  • the air being carried along does not typically rise faster than the sewage, but flows along with the stream of sewage at approximately the same speed.
  • Fig. 11 shows an example of a wastewater signal or discharge signal, where the discharge signal is plotted in volts (voltage) on the vertical axis, whereas the time in seconds (s) is plotted on the horizontal axis.
  • the shower process is started. There is still mainly air in the wastewater pipe.
  • the wastewater pump is started. It then runs and pumps wastewater, which also pumps a certain amount of air, which means that the wastewater signal increases significantly but does not reach its maximum value.
  • the air that is pumped along with it prevents the maximum value of the wastewater signal from being reached.
  • water conducts the ultrasonic signal much better than air, so the more air there is in the wastewater pipe between the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver, the lower the wastewater signal is in general.
  • the pipe When the shower is finished, the pipe is pumped dry and the waste water signal drops back to zero. This corresponds in particular to a state in which the waste water pipe contains practically only air.
  • the waste water pump is then switched off because further pumping is no longer required. If water then collects in the waste water pipe, the waste water signal rises again and activates the waste water pump. When the waste water pump has completely sucked out the waste water, the signal drops again and the waste water pump is finally switched off for this shower process.
  • the mechanisms described here can achieve a particularly energy-saving operation of the wastewater pump, as it is always kept at a performance level that is ideal for the wastewater volume currently to be pumped.
  • Wastewater system (100) according to feature 1, which has a housing (205) in which the ultrasonic transmitter (202) and the ultrasonic receiver (204) are fastened, and which is designed for mounting around a wastewater pipe (110).
  • Wastewater system (100) wherein the housing (205) has a first part (210) and a second part (220), wherein the ultrasonic transmitter (202) is arranged in the first part (210) and the ultrasonic receiver (204) is arranged in the second part (220), and wherein the first part (210) is detachably connectable to the second part (220).
  • Wastewater system (100) according to one of features 2 or 3, wherein a hold-down device (250) for the ultrasonic transmitter (202) is arranged in the housing (205), which presses the ultrasonic transmitter (202) against the wastewater pipe (110), and/or wherein a hold-down device for the ultrasonic receiver (204) is arranged in the housing (205), which presses the ultrasonic receiver (204) against the wastewater pipe (110).
  • Wastewater system (100) according to feature 4 wherein the housing (205) is designed such that it only contacts the wastewater pipe (110) at an inlet for the wastewater pipe (110) and at an outlet for the wastewater pipe (110).
  • Wastewater system (100) according to one of the preceding features, wherein the ultrasonic transmitter (202) and the ultrasonic receiver (204) are directly attached in the wastewater pipe (110), and/or are cast with the wastewater pipe (110), and/or are arranged in recesses (160) of the wastewater pipe (110), and/or are arranged in a separate, removable section (150) of the sewage pipe (110).
  • Sewage system (100) according to one of the preceding features, wherein the sewage system (100) further comprises: a sewage pump (120), and a sewage pipe (110) in which the sewage pump (120) is arranged, wherein the sewage sensor (200) is mounted on the sewage pipe (110) downstream of the sewage pump (120) so that the ultrasonic transmitter (202) emits ultrasonic waves into the sewage pipe (110) and the ultrasonic receiver (204) receives them after transmission through the sewage pipe (110).
  • Wastewater system (100) according to one of features 1 to 6, wherein the wastewater system (100) further comprises: a wastewater pump (120), and a wastewater pipe (110) in which the wastewater pump (120) is arranged, wherein the wastewater sensor (200) is mounted upstream of the wastewater pump (120) on the wastewater pipe (110) so that the ultrasonic transmitter (202) emits ultrasonic waves into the wastewater pipe (110) and the ultrasonic receiver (204) receives them after transmission through the wastewater pipe (110).
  • Wastewater system (100) according to one of features 7 or 8, wherein the ultrasonic transmitter (202) is arranged vertically above the wastewater pipe (110), and/or wherein the ultrasonic receiver (204) is arranged vertically below the wastewater pipe (110).
  • Wastewater system (100) according to one of features 7 to 8, wherein the ultrasonic transmitter (202) is arranged horizontally next to the wastewater pipe (110), and/or wherein the ultrasonic receiver (204) is arranged horizontally next to the sewage pipe (110).
  • Sewage system (100) according to one of features 7 to 10 wherein the sewage pipe (110) has a wall thickness which is equal to half a wavelength of an ultrasonic wave emitted by the ultrasonic transmitter (202), or an integer multiple thereof, and/or wherein the sewage pipe (110) has a wall thickness such that an ultrasonic wave emitted by the ultrasonic transmitter (202) forms a standing wave in the sewage pipe (110).
  • Sewage system (100) according to one of the preceding features, which has an optimization circuit which is configured to vary a frequency of the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic transmitter (202) and to identify an optimum frequency at which the sewage signal has a maximum, wherein the ultrasonic transmitter (202) is then controlled with the optimum frequency.
  • Wastewater system (100) according to one of the preceding features, which further comprises a pump control (130) for a wastewater pump (120), wherein the pump control (130) receives the wastewater signal and controls the wastewater pump (120) based thereon.
  • Wastewater system (100) according to feature 13 wherein the pump control (130) is configured to control and/or regulate the wastewater pump (120) such that the wastewater signal has a predetermined value and/or lies within a predetermined range.
  • Wastewater system (100) according to feature 14 wherein the predetermined value is at least 90% and/or at most 95% of a maximum value of the wastewater signal, and/or wherein the predetermined range has a lower limit which lies between 10% and 20% of a maximum value of the wastewater signal, and/or wherein the predetermined range has an upper limit which lies between 90% and 95% of a maximum value of the wastewater signal.
  • Wastewater system (100) according to one of features 14 or 15, wherein the pump controller (130) is configured to reduce a pump output when the wastewater signal is below the predetermined value and/or below the predetermined range, and/or wherein the pump controller (130) is configured to increase a pump output when the wastewater signal is above the predetermined value and/or above the predetermined range.
  • Wastewater system (100) according to one of features 13 to 16, wherein the wastewater system (100) has an inflow sensor (40) or a connection for an inflow sensor (40), wherein the inflow sensor (40) measures an inflow through a sanitary fitting (30) of the sanitary arrangement and generates an inflow signal based thereon, and wherein the pump controller (130) receives the inflow signal and controls the wastewater pump (120) based thereon.
  • Wastewater system (100) according to one of the features 17 to 19, wherein the pump control (130) determines an initial performance value for the wastewater pump (120) based on the inflow signal during or immediately after activation of the wastewater pump (120).
  • Wastewater system (100) according to one of the features 17 to 21, wherein the pump control (130) is configured to
  • Wastewater system (100) according to one of features 13 to 22, wherein the pump controller (130) is configured to switch off the wastewater pump (120) if the wastewater signal falls below a switch-off threshold for at least a predetermined period of time.
  • Wastewater system (100) according to feature 23 wherein the pump controller (130) is configured to switch off the wastewater pump (120) only if an inflow signal falls below an inflow switch-off threshold.
  • Wastewater system (100) according to feature 25 wherein the pump controller (130) activates the wastewater pump (120) in response to the wastewater signal being at least as high as a threshold value when the wastewater pump (120) is switched off.
  • Wastewater system (100) which has a driver circuit for the ultrasonic transmitter (202) which is configured to control the ultrasonic transmitter (202) with a frequency of at least 0.5 MHz and/or of at most 4 MHz, or of 1 MHz.
  • Wastewater system (100) according to one of the preceding features, which has an evaluation circuit for the ultrasonic receiver (204), which is configured to read the ultrasonic receiver (204) after rectification and/or smoothing with a sampling frequency of at least 1 kHz and/or of at most 10 kHz.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abwassersystem für eine sanitäre Anordnung, insbesondere für eine Duschanordnung, wobei das Abwassersystem einen Ultraschallsender und einen Ultraschallempfänger aufweist, welche zusammen einen Abwassersensor bilden, wobei das Abwassersystem ferner weitere Komponenten wie eine Abwasserpumpe und/oder eine Pumpensteuerung aufweisen kann. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine sanitäre Anordnung, insbesondere eine Duschanordnung, mit einem solchen Abwassersystem.

Description

Abwassersystem für eine sanitäre Anordnung und sanitäre Anordnung
Die Erfindung betrifft ein Abwassersystem für eine sanitäre Anordnung sowie eine sanitäre Anordnung mit einem solchen Abwassersystem.
Sanitäre Anordnungen können insbesondere dazu dienen, eine Körperreinigung zu ermöglichen. Sie können beispielsweise als Duschanordnung ausgebildet sein, ebenso kann es sich beispielsweise um Anordnungen mit einer Badewanne, einem Waschbecken oder einer Toilette handeln. Sanitäre Anordnungen wie beispielsweise eine Duschanordnung werden typischerweise in Wohn- und Geschäftsgebäuden, jedoch auch in mobilen Einheiten wie beispielsweise Wohnmobilen, Wohnwägen oder Booten eingebaut. Insbesondere bei Renovierungen oder Nachrüstungen kann es dabei zu dem Problem kommen, dass für einen zuverlässigen Ablauf von Abwasser kein ausreichendes Gefälle vorhanden ist. In diesem Fall ist typischerweise eine aufwändigere Ausführung eines Abwassersystems erforderlich, welches beispielsweise eine Pumpe beinhaltet, welche das Abwasser aktiv fördert. Dies erlaubt beispielsweise den Einbau behindertengerechter barrierefreier Duschen in Altbauten ohne ausreichendes Gefälle.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Abwassersystem für eine sanitäre Anordnung bereitzustellen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist. Insbesondere kann es eine bessere Steuerung einer Abwasserpumpe ermöglichen. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine sanitäre Anordnung mit einem solchen Abwassersystem bereitzustellen. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Abwassersystem und eine sanitäre Anordnung gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Abwassersystem für eine sanitäre Anordnung. Das Abwassersystem weist einen Ultraschallsender und einen Ultraschallempfänger auf. Der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger bilden einen Abwassersensor und sind beidseitig eines Abwasserrohrs des Abwassersystems montierbar. Insbesondere sind sie derart montierbar, dass der Ultraschallsender Ultraschallwellen in das Abwasserrohr emittiert und der Ultraschallempfänger diese nach Transmission durch das Abwasserrohr empfängt und basierend darauf ein Abwassersignal erzeugt.
Ein solches Abwassersystem kann insbesondere für eine vorteilhafte Überwachung eines Flusses von Abwasser und/oder eines Füllstands verwendet werden.
Beispielsweise kann eine Luftblasendetektion erfolgen, wodurch ein Hinweis auf den richtigen Betrieb einer Abwasserpumpe gegeben werden kann.
Das Abwassersignal ist insbesondere anzeigend für eine durch das Abwasserrohr transmittierte Energie. Dabei handelt es sich also insbesondere um eine Energie, welche zunächst vom Ultraschallsender in das Abwasserrohr emittiert wurde, durch das Abwasserrohr transmittiert wurde und dann vom Ultraschallempfänger empfangen wurde. Typischerweise wird bei der Transmission das Ultraschallsignal abgeschwächt. Die Messung in Transmission ist dabei unterschiedlich zu einer Messung in Reflexion, bei welcher typischerweise das Ultraschallsignal an einer Grenzfläche, insbesondere an einer Grenzfläche zwischen Wasser und Luft, reflektiert wird und das reflektierte Signal gemessen wird. Bei der Messung in Transmission wird ein Signal gemessen, welches sich im Wesentlichen linear ausbreitet.
Grundsätzlich sei unter einem Abwassersystem hier jegliches System verstanden, welches im Rahmen einer Abwasserführung einer sanitären Anordnung verwendet werden kann. Dabei kann es sich beispielsweise wie eben beschrieben lediglich um die Komponenten eines Sensors handeln, es können jedoch auch weitere Komponenten wie beispielsweise eine Abwasserpumpe, ein Abwasserrohr und/oder eine Steuerung Teil eines Abwassersystems sein. Ein Abwassersystem muss somit im Rahmen dieser Anmeldung nicht zwingend ein vollständiges System sein, welches Abwasser abführen kann, sondern es genügt ein Teil eines solchen Systems oder eine Komponente, welche im Rahmen einer Abwasserführung verwendet wird.
Die erwähnte sanitäre Anordnung kann insbesondere eine Duschanordnung sein. Bei Duschen kommt es häufig vor, dass im Rahmen von Renovierungen ein behindertengerechter Ausbau erfolgen soll, so dass frühere Duschwannen nicht mehr verwendet werden können, da diese zu hoch sind und durch ebenerdige Duschwannen ersetzt werden sollen. Dies begrenzt das vorhandene Gefälle und führt häufig dazu, dass eine zuverlässige Abwasserführung nur noch mithilfe einer Abwasserpumpe sichergestellt werden kann. Eine Anwendung des Abwassersystems bei anderen sanitären Anordnungen wie beispielsweise Badewannen oder Waschbecken ist jedoch ebenfalls möglich.
Ein Ultraschallsender ist typischerweise ein Element, welches Ultraschallwellen emittiert. Insbesondere kann es hierzu in geeigneter Weise elektrisch angesteuert werden. Ein Ultraschallempfänger ist typischerweise ein Element, welches die Ultraschallwellen empfängt und basierend darauf ein Signal generiert. Dieses Signal wird typischerweise gleichgerichtet und geglättet. Es gibt typischerweise einen Hinweis darauf, wie viel Ultraschallenergie durch das Abwasserrohr transmittiert wurde.
Insbesondere können Ultraschallsender und Ultraschallempfänger außenseitig am Abwasserrohr montiert sein bzw. montierbar sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass sie auf ein ansonsten fertiges Abwasserrohr aufgesetzt werden. Insbesondere können Ultraschallsender und/oder Ultraschallempfänger ohne Kontakt mit dem Abwasser angebracht oder anbringbar sein. Dies kann eine Verschmutzung verhindern. Insbesondere ist der Ultraschallempfänger separat zum Ultraschallsender. Unter einer beidseitigen Anordnung kann insbesondere verstanden werden, dass die genannten Komponenten auf zwei ganz oder zumindest in etwa entgegengesetzten Seiten angeordnet sind. Beispielsweise können die Komponenten, also insbesondere Ultraschallsender und Ultraschallempfänger, entlang eines Umfangs um 180° zueinander versetzt angeordnet sein, oder um mindestens 160° und/oder um höchstens 200° zueinander versetzt angeordnet sein.
Unter einer beidseitigen Anordnung wird insbesondere eine Anordnung an zwei Stellen auf einer Außenoberfläche eines Rohrs verstanden. Ultraschallsender und Ultraschallempfänger sind also insbesondere außenseitig beidseitig montierbar bzw. montiert und/oder sind an einer Außenoberfläche des Rohrs beidseitig montierbar bzw. montiert. Unter einer beidseitigen Anordnung ist also insbesondere nicht zu verstehen, dass eine Komponente an einer Außenseite und eine Komponente innerhalb des Rohrs angeordnet ist. Unter einem Abwasserrohr wird insbesondere eine rohrförmige Einheit verstanden, in welchem Abwasser abfließt. Das Abwasserrohr weist insbesondere vollständig oder zumindest überwiegend einen runden Innenquerschnitt und/oder Außenquerschnitt auf. Es grenzt sich damit insbesondere von Komponenten eines Ablaufs oder Duschablaufs ab, welche typischerweise unmittelbar unterhalb eines Abwasserzulaufs angeordnet sind und insbesondere einen Aufnahmeraum für einlaufendes Abwasser bilden, welches anschließend in ein Abwasserrohr gelangt. Ein solcher Abwasserraum hat typsicherweise in Draufsicht einen ganz oder zumindest im Wesentlichen rechteckigen oder runden Querschnitt. Das Abwasserrohr und damit auch der hierin beschriebene Abwassersensor sind grundsätzlich erst stromabwärts zum Ablauf angeordnet.
Das Abwassersystem kann gemäß einer Ausführung ein Gehäuse aufweisen. In dem Gehäuse kann bzw. können der Ultraschallsender und/oder der Ultraschallempfänger befestigt sein. Das Gehäuse kann insbesondere zur Montage umgreifend um ein Abwasserrohr ausgebildet sein. Mittels eines solchen Gehäuses sind eine einfache Montage und auch ein Auswechseln des Abwassersensors möglich. Insbesondere ist ein Nachrüsten möglich, d.h. auf ein bereits bestehendes Abwasserrohr kann der Abwassersensor aufgebracht werden.
Das Gehäuse kann insbesondere einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweisen. Der Ultraschallsender kann insbesondere in dem ersten Teil angeordnet sein. Der Ultraschallempfänger kann insbesondere in dem zweiten Teil angeordnet sein. Der erste Teil kann insbesondere lösbar mit dem zweiten Teil verbindbar sein. Durch eine solche Ausführung kann insbesondere erreicht werden, dass die beiden Teile unabhängig voneinander gehandhabt werden können und in einfacher Weise an dem Abwasserrohr angebracht werden können. Typischerweise nimmt jeder Teil des Gehäuses einen Winkel von genau oder etwa 180° ein. Beispielsweise können die beiden Teile miteinander verschraubbar sein, was eine einfache Montage und auch ein einfaches Lösen ermöglicht. Für Wartungszwecke können die beiden Teile beispielsweise voneinander gelöst werden, beispielsweise indem Schrauben wieder herausgedreht werden.
Insbesondere kann in dem Gehäuse ein Niederhalter für den Ultraschallsender angeordnet sein, welcher den Ultraschallsender gegen das Abwasserrohr drückt. Des Weiteren kann insbesondere in dem Gehäuse ein Niederhalter für den Ultraschallempfänger angeordnet sein, welcher den Ultraschallempfänger gegen das Abwasserrohr drückt. Dadurch kann jeweils sichergestellt werden, dass der Ultraschallsender bzw. der Ultraschallempfänger geeignet an dem Abwasserrohr anliegen und dort auch gehalten werden. Dadurch kann die Zuverlässigkeit der Messung verbessert werden. Ein Niederhalter kann beispielsweise als elastisches und/oder federndes Element ausgebildet sein. Er kann beispielsweise auf ein Ankopplungselement wirken, welches die Kraft in Richtung Abwasserrohr überträgt. Insbesondere kann durch das Drücken des Ultraschallsenders bzw.
Ultraschallempfängers gegen das Abwasserrohr erreicht werden, dass eine zuverlässige Funktion beispielsweise auch im Fall von Vibrationen gewährleistet ist. Insbesondere kann zwischen dem Ultraschallsender und/oder dem Ultraschallempfänger und dem Abwasserrohr jeweils ein Fett oder ein anderes Material zum Leiten von Schall angeordnet werden.
Das Gehäuse kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass es nur an einem Einlass für das Abwasserrohr und an einem Auslass für das Abwasserohr das Abwasserrohr kontaktiert. Dadurch kann eine definierte Positionsbeziehung zwischen Gehäuse und Abwasserrohr sichergestellt werden, so dass gegebenenfalls Toleranzen bei der Herstellung des Abwasserrohrs und/oder des Gehäuses nicht zu Verspannungen führen. Das definiert anliegende Gehäuse kann insbesondere einen Gegenhalter für ein Anpressen der bereits erwähnten Niederhalter bilden. Das Kontaktieren des Gehäuses kann, insbesondere an dem Einlass und/oder an dem Auslass, mittels einem oder mehreren Abstandshalten erfolgen, welche zwischen Gehäuse und Abwasserrohr angeordnet sein können. Diese können insbesondere streifenförmig ausgebildet sein. Das Kontaktieren kann somit auch indirekt sein, also insbesondere mittels der Abstandshalter. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass außerhalb der kontaktierenden Stellen kein Kontakt zwischen Gehäuse und Abwasserrohr vorhanden ist. Die Begriffe Einlass und Auslass beziehen sich dabei auf das Gehäuse. Zwischen Einlass und Auslass tritt das Abwasserrohr durch den Sensor durch. Am Einlass fließt typischerweise Wasser im Abwasserrohr in den vom Gehäuse umschlossenen Bereich ein und am Auslass verlässt es diesen wieder. Gemäß einer Ausführung sind der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger in dem Abwasserrohr direkt befestigt. Dabei kann insbesondere auf ein Gehäuse verzichtet werden, in welchem Ultraschallsender und/oder Ultraschallempfänger angeordnet sind. Unter einer direkten Befestigung kann insbesondere verstanden werden, dass eine unmittelbare Verbindung zwischen Abwasserrohr und Ultraschallsender bzw. Ultraschallempfänger erfolgt. Insbesondere können Ultraschallsender und/oder Ultraschallempfänger in Ausnehmungen des Abwasserrohrs angeordnet sein. Diese können beispielsweise entlang eines Umfangs des Abwasserrohrs gesehen um 180°, oder um mindestens 160° und/oder um höchstens 200°, versetzt zueinander angeordnet sein. Die Ausnehmungen können insbesondere als außenseitige Mulden ausgebildet sein. Sie erlauben ein geeignetes Platzieren von Ultraschallsender und/oder Ultraschallempfänger, wobei diese beispielsweise vergossen werden können.
Insbesondere können Ultraschallsender und/oder Ultraschallempfänger in oder an einem separaten, abnehmbaren Abschnitt des Abwasserrohrs angeordnet sein. Dieser Abschnitt kann beispielsweise mittels Kupplungen oder Verbindern, beispielsweise handelsüblicher Kupplungen oder Verbindern, mit weiteren Abschnitten des Abwasserrohrs verbunden sein. Dies erlaubt ein einfaches Auswechseln, beispielsweise für den Fall, dass sich bei dem Abwassersensor ein Fehler ergeben hat, oder auch ein Nachrüsten in ein bereits bestehendes Abwasserrohr, welches abschnittsweise durchtrennt werden kann, so dass der abnehmbare Abschnitt eingesetzt werden kann.
Das Abwassersystem kann insbesondere ein Abwasserrohr aufweisen. Dieses kann insbesondere einen Ablauf, insbesondere einen Duschablauf, mit einer Abwasserpumpe verbinden, und/oder es kann eine Abwasserpumpe mit einem Abwasserkanal verbinden. Es kann auch ein durchgängiges Abwasserrohr vorhanden sein, welches den Ablauf mit dem Abwasserkanal verbindet und in welchem insbesondere eine Abwasserpumpe angeordnet sein kann. Der Abwasserkanal kann beispielsweise eine Leitung sein, welche zu einem Haus-Abwasseranschluss führt. Sie kann beispielsweise als ganz oder zumindest im Wesentlichen vertikale Leitung ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführung weist das Abwassersystem ferner eine Abwasserpumpe und/oder ein Abwasserrohr auf. Insbesondere kann die Abwasserpumpe in dem Abwasserrohr angeordnet sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass das Abwasserrohr sowohl eingangsseitig wie auch ausgangsseitig der Abwasserpumpe an der Abwasserpumpe angeschlossen ist. Die Abwasserpumpe kann dadurch Abwasser durch das Abwasserrohr fördern. Das Abwasserrohr kann auch als mindestens zweigeteiltes Abwasserrohr aufgefasst werden, wobei sich ein Teil strömungsmäßig vor der Abwasserpumpe und ein Teil strömungsmäßig nach der Abwasserpumpe befindet.
Gemäß einer Ausführung ist der Abwassersensor stromabwärts zur Abwasserpumpe am Abwasserrohr montiert, insbesondere so dass der Ultraschallsender Ultraschallwellen in das Abwasserrohr emittiert und der Ultraschallempfänger diese nach Transmission durch das Abwasserrohr empfängt. Bei einer Anordnung stromabwärts der Abwasserpumpe kann insbesondere von der Abwasserpumpe stromabwärts gepumpte Luft mittels des Abwassersensors detektiert werden. Zudem kann eine Füllstandsmessung an dieser Stelle des Abwasserrohrs durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführung ist der Abwassersensor stromaufwärts zur Abwasserpumpe am Abwasserrohr montiert, insbesondere so dass der Ultraschallsender Ultraschallwellen in das Abwasserrohr emittiert und der Ultraschallempfänger diese nach Transmission durch das Abwasserrohr empfängt. Dadurch kann bereits der Bereich vor der Abwasserpumpe zur Steuerung verwendet werden, wobei auch an dieser Stelle angesaugte Luft detektiert werden kann und/oder eine Füllstandsmessung vorgenommen werden kann.
Die Bezeichnungen „stromaufwärts“ bzw. „stromabwärts“ beziehen sich insbesondere auf eine typische Strömungsrichtung von abfließendem Wasser.
Es ist grundsätzlich auch möglich, zwei Abwassersensoren zu verwenden. Typischerweise kann dann ein Abwassersensor stromaufwärts zur Abwasserpumpe und ein Abwassersensor stromabwärts zur Abwasserpumpe angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführung ist der Ultraschallsender vertikal über dem Abwasserrohr angeordnet, und/oder der Ultraschallempfänger ist vertikal unter dem Abwasserrohr angeordnet. Dies kann insbesondere für eine Luftblasendetektion verwendet werden, das heißt insbesondere, dass das Abwassersignal umso niedriger ist, je mehr Luftblasen sich zwischen Ultraschallsender und Ultraschallempfänger befinden bzw. je mehr Luft sich zwischen Ultraschallsender und Ultraschallempfänger befindet. Dies liegt typischerweise daran, dass Schall durch Wasser wesentlich besser geleitet wird als durch Luft, und dass Schall an Grenzflächen zwischen Luft und Wasser reflektiert wird. Dies gilt auch für Ultraschall. Im Fall einer durchgehenden großen Luftblase kann das Abwassersignal auch auf null oder nahezu null abfallen.
Gemäß einer Ausführung ist der Ultraschallsender horizontal neben dem Abwasserrohr angeordnet, und/oder der Ultraschallempfänger ist horizontal neben dem Abwasserrohr angeordnet. Dies kann insbesondere verwendet werden, um eine Füllstandsmessung durchzuführen. Insbesondere kann bei einer Füllstandsmessung das Abwassersignal umso größer sein, je höher ein Füllstand ist. Auch eine Blasendetektion ist jedoch mit horizontal angeordneten Komponenten des Abwassersensors möglich.
Lageangaben beziehen sich typischerweise auf einen Einbauzustand.
Das Abwasserrohr kann unterschiedlich im Raum angeordnet sein. Beispielsweise kann es horizontal verlaufen. Es kann jedoch auch vertikal steigend sein, so dass beispielsweise das Abwasser vertikal nach oben durch das Abwasserrohr gepumpt wird. Es kann auch ein zwischen horizontal und vertikal liegender Winkel vorgesehen sein, insbesondere derart, dass das Abwasserrohr so verläuft, dass das Abwasser nach oben durch das Abwasserrohr gepumpt wird. Es hat sich gezeigt, dass das hierin gezeigte Abwassersystem und insbesondere der hierin offenbarte Abwassersensor bei derartigen Verläufen des Abwasserrohrs problemlos funktionieren.
Das Abwasserrohr kann insbesondere eine Wandstärke aufweisen, welche gleich einer halben Wellenlänge einer von dem Ultraschallsender emittierten Ultraschallwelle, oder einem ganzzahligen Vielfachen davon, ist. Das Abwasserrohr kann insbesondere auch eine Wandstärke aufweisen, so dass in dem Abwasserrohr eine vom Ultraschallsender emittierte Ultraschallwelle eine stehende Welle ausbildet. Bei den eben beschriebenen geometrischen Verhältnissen kann insbesondere vorteilhaft eine stehende Welle ausgebildet werden. Die stehende Welle kann insbesondere in einer Wandung des Abwasserrohrs entstehen. Dadurch kann eine besonders gute Übertragung der Ultraschallwellen erfolgen, so dass ein besonders hohes maximales Signal entsteht. Dadurch kann die Messung verbessert werden, insbesondere können Unterschiede zwischen unterschiedlichen Signalhöhen des Abwassersignals besser voneinander unterschieden werden. Insbesondere kann eine Ansteuerschaltung vorgesehen sein, welche den Ultraschallsender mit einer Frequenz ansteuert, so dass er eine Ultraschallwelle mit einer bestimmten Wellenlänge, beispielsweise wie in diesem Absatz angegeben, emittiert. Die erwähnte Wandstärke kann sich beispielsweise auf das gesamte Abwasserrohr beziehen, oder sie kann sich zumindest auf einen axialen Abschnitt des Abwasserrohrs beziehen, an welchem der Ultraschallsender und/oder der Abwassersensor angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist das Abwassersystem eine Optimierungsschaltung auf, welche dazu konfiguriert ist, eine Frequenz der von dem Ultraschallsender emittierten Ultraschallwelle zu variieren und eine Optimumsfrequenz zu identifizieren, bei welcher das Abwassersignal ein Maximum aufweist. Eine solche Optimumsfrequenz stellt typischerweise sicher, dass die maximale Signalintensität erhalten wird. Es kann ein vorgegebener Bereich an Frequenzen durchlaufen werden und ermittelt werden, bei welcher Frequenz ein maximales Abwassersignal auftritt. Dadurch wird die Auswertung verbessert. Die Optimumsfrequenz korrespondiert typischerweise zu einem Zustand, in welchen die Wandstärke des Abwasserrohrs gleich einer halben Wellenlänge der Ultraschallwelle oder einem ganzzahligen Vielfachen davon ist, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben. Die Optimierungsschaltung ermöglicht somit eine Optimierung zur Laufzeit. Sie kann beispielsweise in die nachfolgend beschriebene Steuerungsvorrichtung integriert sein.
Insbesondere kann der Ultraschallsender anschließend, also insbesondere nach Ermittlung der Optimumsfrequenz, mit der Optimumsfrequenz angesteuert werden. Dadurch kann das bestmögliche Signal erreicht werden. Insbesondere kann das Abwassersysten, eine Ansteuerschaltung oder eine Pumpensteuerung entsprechend konfiguriert sein.
Gemäß einer Ausführung weist das Abwassersystem ferner eine Pumpensteuerung für eine Abwasserpumpe auf. Die Pumpensteuerung empfängt das Abwassersignal und steuert basierend darauf die Abwasserpumpe an. Dadurch kann eine zuverlässige Ansteuerung der Abwasserpumpe erreicht werden. Die Pumpensteuerung kann insbesondere als elektronische Einrichtung, beispielsweise als programmierbare Einheit, ausgebildet sein. Auch fest verdrahtete Lösungen oder kombinierte Lösungen sind jedoch möglich.
Insbesondere kann die Pumpensteuerung dazu konfiguriert sein, die Abwasserpumpe basierend nur auf einem Wert des Abwassersignals zu steuern. Dies schließt nicht aus, dass weitere Signale wie beispielsweise ein Zuflusssignal verwendet werden, sondern schließt vielmehr aus, dass weitere aus dem Abwassersignal möglicherweise ableitbare Informationen wie beispielsweise eine Laufzeit verwendet werden. Der Wert kann insbesondere ein numerischer Wert und/oder ein Absolutbetrag eines Signals sein. Insbesondere kann die Pumpensteuerung dazu konfiguriert sein, die Abwasserpumpe unabhängig von einer Laufzeit des Ultraschallsignals zwischen Ultraschallsender und Ultraschallempfänger zu steuern. Es hat sich gezeigt, dass der Wert des Abwassersignals typischerweise ausreicht, um eine Pumpe zu steuern. Auf aufwändige Laufzeitmessungen kann somit verzichtet werden.
Insbesondere kann die Pumpensteuerung dazu konfiguriert sein, die Abwasserpumpe basierend auf dem Abwassersignal nur eines Ultraschallempfängers und/oder nur eines Abwassersensors zu steuern. Es hat sich gezeigt, dass es typischerweise nicht erforderlich ist, mehrere Abwassersensoren zu verwenden. Unter einem Abwassersensor wird dabei insbesondere ein Sensor verstanden, welcher stromabwärts einer Duschwanne oder einer ähnlichen Einrichtung angeordnet ist. Durch den Verzicht auf weitere Abwassersensoren kann der technische Aufwand deutlich verringert werden.
Die Verwendung eines weiteren Signals oder weiterer Signale zusätzlich zu einem Abwassersignal, insbesondere eines Zuflusssignals, ist möglich. Alternativ kann auf die Verwendung eines weiteren Signals oder weiterer Signale wie beispielsweise eines Zuflusssignals auch verzichtet werden.
Die Pumpensteuerung kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, die Abwasserpumpe so anzusteuern und/oder zu regeln, dass das Abwassersignal einen vorgegebenen Wert hat und/oder in einem vorgegebenen Bereich liegt. Dadurch kann das Abwassersignal als Indikator dafür verwendet werden, wie viel Luft von der Abwasserpumpe gesaugt wird. Wird von der Abwasserpumpe keine oder sehr wenig Luft gesaugt, so deutet dies darauf hin, dass sie zu langsam läuft. Dies kann insbesondere an einem hohen Abwassersignal abgelesen werden. Fördert die Abwasserpumpe demgegenüber sehr viel Luft, so sinkt das Abwassersignal ab, was darauf hinweist, dass die Abwasserpumpe zu schnell läuft. Es hat sich gezeigt, dass es in typischen Anwendungen sinnvoll ist, die Abwasserpumpe etwas Luft saugen zu lassen, so dass sichergestellt ist, dass sie immer in einem Zustand läuft, in welchem sie das vorhandene Abwasser zuverlässig und energieeffizient abpumpt. Es hat sich weiter herausgestellt, dass eine zugehörige Steuerung oder Regelung mit nur einem einzigen Abwassersensor implementiert werden kann, welcher insbesondere an einem Abwasserrohr angeordnet ist, und welcher zudem sehr einfach aufgebaut sein kann, insbesondere derart, dass dieser nur eine transmittierte Leistung misst, insbesondere ohne spektrale Auflösung und insbesondere ohne Laufzeitmessung.
Eine Regelung kann insbesondere derart erfolgen, dass ein Proportionalregler, ein Integralregler und/oder ein Differentialregler verwendet werden. Diese Reglertypen können auch beliebig kombiniert werden. Beispielsweise kann eine Proportional- Integral-Regelung oder eine Proportional-Integral-Differential-Regelung verwendet werden. Das Abwassersignal dient dabei typischerweise als Eingangsgröße, wobei eine Leistung der Abwasserpumpe so geregelt wird, dass das Abwassersignal den vorgegebenen Wert hat und/oder in dem vorgegebenen Bereich liegt.
Der vorgegebene Wert kann beispielsweise mindestens 90 % und/oder höchstens 95 % eines maximalen Werts des Abwassersignals betragen. Es hat sich gezeigt, dass in typischen Situationen bei einem vorgegebenen Wert relativ zum maximalen Wert die Abwasserpumpe in einem Modus betrieben wird, in welchem sie effizient das vorhandene Abwasser abpumpt. Anders ausgedrückt saugt sie ein wenig Luft an, jedoch nicht zu viel. Der vorgegebene Wert kann auch mindestens 80 %, mindestens 70 %, mindestens 60 % oder mindestens 50 % und/oder höchstens 90 %, höchstens 92 % oder höchstens 98 % des maximalen Werts des Abwassersignals betragen.
Beliebige untere Grenzen und obere Grenzen können miteinander kombiniert werden. Gemäß einer Ausführung hat der vorgegebene Bereich eine Untergrenze, welche zwischen 10 % und 20 % eines maximalen Werts des Abwassersignals liegt. Alternativ zu 10 % kann die untere Grenze des angegebenen Intervalls auch beispielsweise bei 5 % oder 15 % liegen. Alternativ zu 20 % kann die obere Grenze des angegebenen Intervalls auch beispielsweise bei 30 %, 40 % oder 50 % liegen.
Gemäß einer Ausführung hat der vorgegebene Bereich eine Obergrenze, welche zwischen 90 % und 95 % eines maximalen Werts des Abwassersignals liegt. Die untere Grenze dieses Intervalls kann beispielsweise auch bei 80 %, 70 % oder 60 % liegen.
Alle erwähnten Obergrenzen und Untergrenzen können auch direkt zur Begrenzung des vorgegebenen Bereichs verwendet werden.
Ein vorgegebener Wert und/oder ein vorgegebener Bereich können insbesondere fest in die Pumpensteuerung einprogrammiert sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass eine Änderung nicht oder nur mittels eines manuellen Eingriffs möglich ist.
Insbesondere bedeutet dies, dass der vorgegebene Wert und/oder der vorgegebene Bereich während eines Betriebs des Abwassersystems zum Abpumpen von Abwasser nicht verändert wird.
Insbesondere kann die Pumpensteuerung dazu konfiguriert sein, eine Pumpenleistung zu verringern, wenn das Abwassersignal unterhalb des vorgegebenen Werts und/oder unterhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Insbesondere kann die Pumpensteuerung dazu konfiguriert sein, eine Pumpenleistung zu erhöhen, wenn das Abwassersignal oberhalb des vorgegebenen Werts und/oder oberhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Dadurch kann die Pumpenleistung immer so angepasst werden, dass das Abwassersignal den vorgegebenen Wert hat und/oder innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
Bei Verwendung eines vorgegebenen Werts kann insbesondere ein einzelner Wert vorgegeben werden, auf welchen das Abwassersignal gesteuert oder geregelt werden soll. Jede messbare bzw. verarbeitbare Unterschreitung oder Überschreitung führt in diesem Fall typischerweise zu einer anderen Pumpenleistung. Bei einem vorgegebenen Bereich kann eine Schwankung innerhalb dieses Bereichs toleriert werden, ohne dass dies eine Änderung der Pumpenleistung zur Folge hat. Dadurch können Regeleingriffe verringert werden.
Ein An- und/oder Abschalten einer Abwasserpumpe kann beispielsweise auf Informationen eines Zuflusssensors basieren. Anschließend kann beispielsweise zur eben beschriebenen Steuerung und Regelung übergegangen werden. Auf den Zuflusssensor wird weiter unten näher eingegangen. Wenn anhand des Abwassersignals erkannt wird, dass beispielsweise eine Nasszelle tatsächlich entleert wird, was sich typischerweise in einem besonders niedrigen Abwassersignal widerspiegelt, kann ein Abschalten der Abwasserpumpe erfolgen. Beispielsweise kann die Abwasserpumpe abgeschaltet werden, wenn das Abwassersignal einen vorgegebenen Abschaltschwellenwert unterschreitet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Abwasserpumpe abgeschaltet wird, wenn das Abwassersignal den Abschaltschwellenwert für einen vorgegebenen Zeitraum unterschreitet.
Der Zuflusssensor kann beispielsweise einen Volumenstrom liefern, auf dessen Grundlage die Abwasserpumpe vorgesteuert wird. Beispielsweise kann eine kennfeldbasierte Ansteuerung verwendet werden. Wenn ein zu starkes Ansaugen von Luft detektiert wird, deutet dies darauf hin, dass die Pumpenleistung zu hoch ist. Typischerweise fällt dann das Abwassersignal zu stark ab. Darauf kann typischerweise mit einer Verringerung der Pumpenleistung reagiert werden.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, eine Pumpenleistung so zu regeln, dass das Abwassersignal den vorgegebenen Wert hat. Beispielsweise können dabei die weiter oben bereits erwähnten Reglertypen oder auch andere Reglertypen verwendet werden.
Bei einem Signal wie einem Abwassersignal wird hier typischerweise davon ausgegangen, dass dieses in positiver numerischer Form vorliegt und dass ein höherer Wert eine höhere Transmission bzw. höhere empfangene Energie anzeigt. Ebenso wird beim Zuflusssignal davon ausgegangen, dass ein höherer Wert einen höheren Durchfluss anzeigt. Abweichende Implementierungen in einer elektronischen Steuerung sind möglich, beispielsweise mit negativen Werten oder Repräsentanten, was als äquivalent betrachtet wird. Ähnliches gilt für das Zuflusssignal. Das Abwassersystem kann insbesondere einen Zuflusssensor oder einen Anschluss für einen Zuflusssensor aufweisen. Der Zuflusssensor kann insbesondere einen Zufluss durch eine sanitäre Armatur der sanitären Anordnung messen und basierend darauf ein Zuflusssignal erzeugen. Die sanitäre Armatur kann insbesondere eine Duscharmatur sein, insbesondere wenn die sanitäre Anordnung eine Duschanordnung ist. Der Zufluss kann strömungsmäßig in, vor oder nach der sanitären Armatur gemessen werden, was als äquivalent betrachtet wird. Die Pumpensteuerung kann insbesondere das Zuflusssignal empfangen und basierend darauf die Abwasserpumpe ansteuern.
Dadurch können Informationen über einen Zufluss zu einer sanitären Armatur wie einer Duscharmatur in die Steuerung der Abwasserpumpe mit einbezogen werden. Ein solcher Zuflusssensor kann insbesondere einen Zufluss zu einer Duscharmatur messen, wobei das Wasser dieser Duscharmatur dann beispielsweise in einen Abfluss fließt, welcher über eine Abwasserpumpe entwässert wird und/oder an welchem das Abwassersystem angeordnet ist. In diesem Fall ist die Steuerung der Abwasserpumpe nicht auf Informationen eingeschränkt, welche von dem Abwassersensor erhalten werden, sondern kann beispielsweise proaktiv auf einen erhöhten oder verringerten bzw. überhaupt vorhandenen oder abgeschalteten Zufluss reagieren.
Der Zuflusssensor kann insbesondere ein Durchflusssensor sein. Dieser kann beispielsweise als Flügelradzähler ausgebildet sein. Insbesondere kann der Zuflusssensor mit dem durchfließenden Wasser in Kontakt kommen. Dies ist an dieser Stelle typischerweise unproblematisch, da es sich um Frischwasser, nicht um Abwasser handelt.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere die Abwasserpumpe ansprechend darauf aktivieren, dass das Zuflusssignal mindestens so hoch ist wie ein Zuflussschwellenwert. Dieser Zuflussschwellenwert kann somit anzeigen, dass eine relevante Menge Wasser durch die Duscharmatur fließt, und es kann davon ausgegangen werden, dass dieses durch die Abwasserpumpe abgesaugt werden muss. Ist die Abwasserpumpe einmal aktiviert, kann sie typischerweise wie weiter oben beschrieben basierend auf dem Abwassersignal gesteuert werden. Sollte das durch die Duscharmatur fließende Wasser beispielsweise dazu verwendet werden, einen Eimer zu füllen, so gelangt es nicht in den Ablauf und muss somit auch nicht abgepumpt werden. In diesem Fall würde die Abwasserpumpe typischerweise etwas leerlaufen, bevor die andernorts hierin beschriebene Steuerungsfunktionalität die Abwasserpumpe automatisch wieder abschaltet.
Vorzugsweise ermittelt die Pumpensteuerung bei oder unmittelbar nach einem Aktivieren der Abwasserpumpe einen anfänglichen Leistungswert für die Abwasserpumpe basierend auf dem Zuflusssignal. Dadurch kann ein anfänglicher Leistungswert vorgegeben werden, mit welchem die Abwasserpumpe angesteuert wird, bevor die weiter oben bereits beschriebene Steuerung oder Regelung greift. Beispielsweise kann somit sichergestellt werden, dass für den Fall eines hohen Durchflusses durch die Duscharmatur die Abwasserpumpe gleich mit einer hohen Leistung betrieben wird, um das Wasser abzupumpen. Wird demgegenüber nur ein geringer Durchfluss ermittelt, so genügt eine niedrigere Pumpenleistung, welche entsprechend eingestellt werden kann. Insbesondere kann der anfängliche Leistungswert um so höher sein, je höher der Zufluss ist und/oder je höher das Zuflusssignal ist.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, nach einem Aktivieren der Abwasserpumpe einen Leistungswert für die Abwasserpumpe basierend auf einer Änderung des Zuflusssignals, welche mindestens so groß ist wie ein Schwellenwert, instantan anzupassen. Dadurch kann auf abrupte Änderungen im Zufluss reagiert werden, noch bevor die weiter oben bereits beschriebene Steuerung oder Regelung greift. Dies vermeidet ein längeres Leerläufen der Abwasserpumpe oder ein Überlaufen eines Duschabflusses. Die weiter oben bereits erwähnte Steuerungs- oder Regelungsfunktionalität kann dabei temporär außer Kraft gesetzt werden, und es kann insbesondere unmittelbar ein höherer oder niedrigerer Leistungswert für die Abwasserpumpe vorgegeben werden.
Unter einer instantanen Anpassung oder Änderung kann grundsätzlich eine Anpassung oder Änderung verstanden werden, welche in einem Zeitraum von beispielsweise höchstens 0,1 s, höchstens 0,2 s, höchstens 0,5 s oder höchstens 1 s stattfindet.
Ein Schwellenwert kann grundsätzlich insbesondere ein absoluter Schwellenwert oder ein relativer Schwellenwert sein. Die Pumpensteuerung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, Parameter zur Ansteuerung der Abwasserpumpe, Parameter eines Reglers, eine obere Begrenzung einer Pumpenleistung, und/oder eine untere Begrenzung einer Pumpenleistung basierend auf dem Zuflusssignal einzustellen. Insbesondere können Parameter für proportionale, integrale und/oder differentiale Regelung eines Reglers basierend auf dem Zuflusssignal eingestellt werden. Dies erlaubt eine Anpassung abhängig vom zu erwartenden Zufluss, wobei trotzdem die Funktionalität erhalten bleibt, um auch bei von der üblichen Verwendung abweichenden Situationen wie beispielsweise der Befüllung eines Eimers (Zuflusssensor misst Zufluss, trotzdem kommt kein Wasser im Ablauf an) oder Ausleeren eines Eimers (Wasser kommt im Ablauf an, ohne dass der Zuflusssensor einen Zufluss misst) eine ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen. Für typische Betriebssituationen kann die Steuerung und/oder Regelung optimiert werden.
Insbesondere kann der weiter oben bereits erwähnte vorgegebene Wert und/oder der vorgegebene Bereich unabhängig vom Zuflusssignal sein. Der vorgegebene Wert und/oder der vorgegebene Bereich kann insbesondere einen optimalen Arbeitsbereich der Abwasserpumpe repräsentieren, auf welchen die Pumpe eingestellt oder geregelt wird. Es wird somit insbesondere abhängig vom Zuflusssignal die Art und Weise beeinflusst, wie ein Ziel erreicht wird, jedoch wird das Ziel an sich nicht verändert.
Mittels eines Zuflusssensors kann auch ein anfänglicher Leistungswert ermittelt werden und/oder es können ein Minimalwert und/oder ein Sollwert der Pumpenleistung aus einem Kennfeld in Abhängigkeit des Zulaufvolumenstroms bzw. Zuflusssignals ermittelt werden. Um sicherzustellen, dass das Wasser in einer Nasszelle nicht steigt, kann die Pumpenleistung trotz Kennfeld erhöht werden. Dadurch kann es zum Ansaugen von Luft kommen, welche durch die weiter oben bereits beschriebene Funktionalität erkannt wird. Die Steuerung kann dann mit einer Drosselung der Pumpleistung reagieren.
Die Regelung der Abwasserpumpe kann insbesondere auf den beiden Parametern Zuflusssensor (Wahl Arbeitsbereich im Kennfeld) und Ablaufsensor (Kontrolle/Sicherstellung kein Ansaugen von Luft) erfolgen. Nach dem Abschalten des Zulaufs (Beendigung des Duschvorgangs - kein Zulaufsignal bzw. Volumenstrom mehr) kann die Abwasserpumpe weiterlaufen, bis der Luftblasensensor bzw. Abwassersensor eine vollständig entleerte Nasszelle oder einen vollständig entleerten Abfluss detektiert.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, die Abwasserpumpe abzuschalten, wenn das Abwassersignal mindestens für einen vorgegebenen Zeitraum unter einen Abschaltschwellenwert fällt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Abwasserpumpe abgeschaltet wird, wenn kein oder zu wenig Wasser zum Abpumpen vorhanden ist. Ein niedriges Abwassersignal zeigt insbesondere an, dass das Abwasserrohr an der Stelle des Abwassersensors ganz oder zumindest weit überwiegend mit Luft gefüllt ist.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, die Abwasserpumpe nur dann abzuschalten, wenn ein Zuflusssignal unter einen Zufluss- Abschaltschwellenwert fällt. Dies kann als Ausnahmeregelung für die gerade vorher beschriebene Funktionalität verstanden werden, d.h. auf ein Abschalten der Abwasserpumpe wird verzichtet, wenn das Zuflusssignal noch über dem Zufluss- Abschaltschwellenwert ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die Abwasserpumpe aufgrund eines vorübergehenden Ansaugens von Luft oder einer besonders großen Luftblase abgeschaltet wird, obwohl noch Zufluss durch eine Duscharmatur erfolgt.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, basierend auf dem Abwassersignal einen Füllstand zu berechnen. Dabei kann insbesondere ein Zusammenhang zwischen Abwassersignal und Füllstand verwendet werden. Dieser kann insbesondere darauf basieren, dass bei horizontaler Durchstrahlung mit Ultraschall das Abwassersignal umso höher ist, je höher der Füllstand ist, da Wasser den Ultraschall erheblich besser leitet als Luft. Ein solcher Zusammenhang kann beispielsweise anhand einer gespeicherten Kennlinie oder anhand einer Berechnung verwendet werden.
Insbesondere kann bei einer solchen Füllstandsmessung ein Abschätzen des Füllstands im Bereich (Durchmesser Schallkeule/Durchmesser piezoelektrischer Wandler) aufgrund unterschiedlichen Intensitätspegels des Signals abgeschätzt werden. Dies kann vorzugsweise bei horizontaler Durchströmung, d.h. horizontaler Lage des Abwasserrohrs, und horizontaler Durchschallung mit Ultraschall erfolgen.
Die Pumpensteuerung kann insbesondere die Abwasserpumpe ansprechend darauf aktivieren, dass das Abwassersignal bei abgeschalteter Abwasserpumpe mindestens so hoch ist wie ein Schwellenwert. Dies kann zusätzlich oder auch separat zur Einschaltfunktionalität basierend auf einem Zuflusssignal implementiert werden. Dadurch kann ein Anschalten der Abwasserpumpe beispielsweise auch dann erfolgen, wenn ein Eimer in einen Duschablauf entleert wird, was zu einem abfließenden Abwasser führt, ohne dass dies an einem Zulaufsensor detektierbar wäre.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Abwassersystem nur einen Abwassersensor am Abwasserrohr aufweist. Insbesondere kann dies bedeuten, dass insgesamt nur ein einziger Abwassersensor vorgesehen ist. Es hat sich gezeigt, dass dies ausreichend ist, um eine Abwasserpumpe zu steuern. Auf weitere Sensoren, welche Aufwand und Kosten erhöhen, kann dann vorteilhaft verzichtet werden. Ein Abwassersensor ist dabei typischerweise gebildet aus einem Ultraschallsender und einem Ultraschallempfänger.
Der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger sind vorteilhaft an Positionen angeordnet, welche am Umfang des Abwasserrohrs um mindestens 160° und/oder um höchstens 200°, oder um 180°, entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Ultraschallsignal weitgehend durch das Abwasserrohr transmittiert wird, bevor es empfangen wird. Dies erlaubt eine vorteilhafte Erfassung des Zustands in Bezug auf vorhandenem Abwasser und Luft. Die eben beschriebene Ausführung kann mit oder ohne axialem Versatz vorgesehen sein. Als Referenz für die Beurteilung einer Anordnung kann bei Ultraschallempfänger und/oder Ultraschallsender beispielsweise ein jeweiliger Mittelpunkt verwendet werden.
Der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger sind vorzugsweise axial höchstens 1 cm, oder höchsten 2 cm, oder überhaupt nicht zueinander versetzt am Abwasserrohr angeordnet. Unter einem axialen Versatz kann dabei insbesondere ein Versatz verstanden werden, welcher entlang einer Mittelachse des Abwasserrohrs oder entlang einer Längserstreckung des Abwasserrohrs gemessen wird. Als Referenz für die Beurteilung einer Anordnung kann bei Ultraschallempfänger und/oder Ultraschallsender beispielsweise ein jeweiliger Mittelpunkt verwendet werden. Dies erlaubt eine platzsparende Ausführung, insbesondere im Vergleich zu Sensoren, welche auf Laufzeitmessungen basieren und deshalb einen axialen Versatz benötigen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Abwassersignal skalar ist und/oder nicht spektral aufgelöst ist. Ein skalares Abwassersignal kann insbesondere bedeuten, dass das Abwassersignal nur in Form eines Werts angegeben wird. Unter einem Verzicht auf eine spektrale Auflösung kann insbesondere verstanden werden, dass das Abwassersignal keine Werte für unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche angibt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in dem Abwassersystem kein nicht-skalares Signal erzeugt oder verwendet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in dem Abwassersystem kein spektral aufgelöstes Signal erzeugt oder verwendet wird.
Durch den Verzicht auf eine spektrale Auflösung und/oder die reine Verwendung eines skalaren Werts kann insbesondere eine einfache und energiesparende Ausführung erreicht werden, insbesondere im Vergleich zu Messverfahren, welche auf einer spektralen Auswertung basieren.
Das Abwassersystem kann insbesondere eine Treiberschaltung für den Ultraschallsender aufweisen, welcher insbesondere dazu konfiguriert sein kann, den Ultraschallsender mit einer Frequenz von mindestens 0,5 MHz und/oder von höchstens 4 MHz, oder von 1 MHz, anzusteuern. Derartige Werte für eine Ansteuerungsfrequenz haben sich für typische Anwendungen als vorteilhaft herausgestellt. Auch die Verwendung anderer Werte ist jedoch grundsätzlich möglich. Die Treiberschaltung kann auch als Ansteuerschaltung bezeichnet werden.
Grundsätzlich kann für den Ultraschallsender beispielsweise ein Dickenschwinger verwendet werden. Die Arbeitsfrequenz kann typischerweise beliebig sein. Vorzugsweise ist eine Transmission der Schallwelle durch das Rohr gegeben.
Gemäß einer Ausführung weist das Abwassersystem eine Auswerteschaltung für den Ultraschallempfänger auf, welche dazu konfiguriert ist, den Ultraschallempfänger insbesondere nach Gleichrichtung und/oder Glättung insbesondere mit einer Abtastfrequenz von mindestens 1 kHz und/oder von höchstens 10 kHz auszulesen. Derartige Abtastfrequenzen haben sich als vorteilhaft erwiesen, da sie eine zügige Signalerfassung ermöglichen, jedoch einen übermäßigen Energieverbrauch vermeiden. Insbesondere kann die Auswerteschaltung auch eine Gleichrichtung und/oder Glättung eines vom Ultraschallempfänger direkt gelieferten Signals vornehmen. Eine Gleichrichtung kann insbesondere bedeuten, dass negative Spannungsteile in den positiven Spannungsbereich gespiegelt werden. Eine Glättung kann beispielsweise eine Tiefpassfilterung bedeuten. Gleichrichtung und/oder Glättung können auch als eigenständig verwirklichbare Merkmale verstanden werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine sanitäre Anordnung mit einem Ablauf und einem Abwassersystem wie hierin beschrieben zur Entwässerung des Ablaufs. Bezüglich des Abwassersystems kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Beschriebene Vorteile können entsprechend erreicht werden.
Insbesondere kann die sanitäre Anordnung eine Duschanordnung sein, und der Ablauf kann insbesondere ein Duschablauf sein. Grundsätzlich kann es sich bei der sanitären Anordnung jedoch auch um eine Anordnung mit einer Badewanne, einem Waschbecken, einer Toilette oder einem Ablauf einer Waschmaschine handeln. Dabei handelt es sich um typische Anwendungen, bei welchen es vorkommen kann, dass ein vorhandenes Gefälle zum ordnungsgemäßen Ablauf von Abwasser nicht ausreicht. In diesem Fall kann durch die Verwendung des hierin beschriebenen Abwassersystems ein vorteilhaftes Abpumpen von Abwasser mittels einer Abwasserpumpe erreicht werden.
Insbesondere kann durch die hierin beschriebene Ausführung vermieden werden, dass Sensorik im Abwasserbereich mit dem Abwasser in Kontakt kommt. Dadurch kann die Lebensdauer derartiger Sensorik deutlich verbessert werden. Die hierin beschriebene Ultraschallsensorik bietet praktisch eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Insbesondere tritt keinerlei mechanischer oder korrosiver Verschleiß auf. Durch die hierin beschriebene Pumpensteuerung kann im Übrigen dafür gesorgt werden, dass eine Geräuschentwicklung einer Abwasserpumpe minimiert wird. Die Abwasserpumpe wird typischerweise genau so betrieben, dass sie gerade das vorhandene Abwasser absaugt und dabei möglichst wenig Luft saugt, was eine übermäßige Geräuschentwicklung vermeidet.
Insbesondere wird ein intelligentes Duschabwasserpumpsystem bereitgestellt, welches erstmalig beispielsweise über die gezielte Signalauswertung einer Kombination von Durchflusssensor im Wasserzulauf sowie Luftblasenerkennung im Abwasserrohr (sowie optional Füllstandsmessung) energieeffizient die Leistung der Abwasserpumpe steuern kann. Die Sensoren im Ablauf können einfach in bestehende Zu- und Abwasserleitungen nachrüstbar sein (Clamp-on-System) bzw. bei Neuinstallation implementierbar sein (Sensorrohr) und erfordern meist keine aufwändigen baulichen Eingriffe in das Duschsystem. Sofern ein Abwassersensor zwischen Ablauf und Abwasserpumpe angeordnet ist, ist dieser bevorzugt möglichst nah bzw. direkt am Ablauf angeordnet. Dies erlaubt kurze Reaktionszeiten. Sofern der Abwassersensor stromabwärts zur Abwasserpumpe angeordnet ist, ist dieser bevorzugt möglichst nah bzw. direkt an der Abwasserpumpe angeordnet. Auch dadurch werden kurze Reaktionszeiten erlaubt.
Der Abwassersensor basiert insbesondere auf Transmissionsmessung von Ultraschallwellen durch ein wassergeführtes Rohr. Der piezoelektrische Wandler (Sender) sendet ein Signal, während mithilfe des Wandlers gegenüber (Empfänger) die transmittierte Schallenergie gemessen wird. Auf Grundlage der Messdaten kann eine Abwasserpumpe intelligent gesteuert werden. Ist das Abwasserrohr vollständig mit Wasser gefüllt (keine Luft im Messbereich), ist der Signalpegel hoch. Wird Luft durch die Abwasserpumpe angesaugt (Indiz für zu hohe Pumpleistung und Entstehung unerwünschter Geräusche), führt das Passieren einer Luftblase zu starker Reflexion des gesendeten Ultraschallsignals. Die in Transmission gemessene Schallenergie reduziert sich damit. Ist das Abwasserrohr nahezu vollständig mit Luft gefüllt (Indiz für vollständig entwässerte Nasszelle), ist keine transmittierte Schallenergie messbar. Auf Grundlage der Daten des Sensors aus dem Zufluss kann die Abwasserpumpe vorgesteuert werden. Beispielsweise kann eine Kennlinie oder ein Kennfeld vorgegeben werden. Mithilfe der Messdaten des Luftblasenerkennungssensors bzw. Abwassersensors im Ablauf, einer Logik (Nutzung von Signalmittelwert, Signalstandardabweichung) sowie einer Regelung, wird durch das Steuergerät ein Stellwert für die Abwasserpumpe ausgegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 : eine sanitäre Anordnung,
Fig. 2: ein Blockschaltbild,
Fig. 3: einen Abschnitt eines Abwasserrohrs mit Abwassersensor,
Fig. 4: einen Teil der Komponenten von Fig. 3,
Fig. 5: ein Abwasserrohr mit Abwassersensor,
Fig. 6: einen Teil der Komponenten von Fig. 5,
Fig. 7: einen Teil der Komponenten von Fig. 6,
Fig. 8: eine schematische Ansicht von Strömungsrichtung und Durchschallung,
Fig. 9: eine weitere schematische Ansicht von Strömungsrichtung und
Durchschallung,
Fig. 10: eine weitere schematische Ansicht von Strömungsrichtung und
Durchschallung, und
Fig. 11 : einen zeitlichen Verlauf eines Abwassersignals.
Fig. 1 zeigt rein schematisch eine sanitäre Anordnung 10 in Form einer Duschanordnung. Die sanitäre Anordnung 10 weist eine erste Zuflussleitung 20 und eine zweite Zuflussleitung 25 auf. Diese sind getrennt für warmes bzw. kaltes Wasser ausgebildet. Sie führen zu einer Duscharmatur 30, welche eine sanitäre Armatur ist und einen ersten Regler 32 für kaltes Wasser und einen zweiten Regler 34 für warmes Wasser hat. An der Duscharmatur 30 ist eine Dusche 50 angeschlossen, wobei für die Verbindung zwischen Duscharmatur 30 und Dusche 50 ein Duschschlauch 55 sorgt. In dem Duschschlauch 55 ist ein Zuflusssensor 40 angeordnet, welcher beispielsweise als Flügelradzähler ausgebildet sein kann und den Durchfluss durch die Duscharmatur 30 misst. Dadurch ist eine Information vorhanden, wie viel Wasser durch die Dusche 50 aktuell fließt. In der vorliegenden Implementierung überträgt der Zuflusssensor 40 das Signal über Funk, jedoch wäre beispielsweise auch eine drahtgebundene Übertragung möglich. Die sanitäre Anordnung 10 weist ferner eine Duschwanne 60 mit einem darin ausgebildeten Ablauf 65 auf. Wasser aus der Dusche 50 gelangt in die Duschwanne 60 und fließt über den Ablauf 65 ab. An einem Anschlussstück 67 der Duschwanne 60 ist ein Abwasserrohr 110 angeschlossen, welches Teil eines Abwassersystems 100 ist. Das Abwassersystem 100 beinhaltet nicht nur das Abwasserrohr 110, sondern auch eine Abwasserpumpe 120, eine Pumpensteuerung 130 sowie einen Abwassersensor 200. Der Abwassersensor 200 kann grundsätzlich detektieren, ob und wie viel Wasser in dem Abwasserrohr 110 vorhanden ist und/oder welcher Anteil Luft mitgeführt wird. Der Abwassersensor 200 erzeugt daraus ein gleichgerichtetes, gemitteltes und abgetastetes Signal, welches als Abwassersignal bezeichnet wird und an die Pumpensteuerung 130 geliefert wird. Die Pumpensteuerung 130 ist ferner dazu ausgebildet, die Abwasserpumpe 120 in geeigneter Weise zu steuern. Diese Steuerung kann insbesondere als Regelung implementiert sein.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, welches die Funktionsweise der Pumpensteuerung 130 darstellt.
Wie bereits weiter oben erwähnt, wird ein Durchfluss durch die Duscharmatur 30 mittels eines Zuflusssensors 40 gemessen. Ein daraus entstehendes Zuflusssignal wird zunächst an ein Vorfilter 131 geliefert, welches eine gewisse Glättung vornimmt. Das geglättete bzw. gefilterte Signal wird an eine Vorsteuerung 134 geliefert, auf deren Funktion weiter unten noch näher eingegangen wird, und wird ferner an eine Logik 135 geliefert, auf deren Funktion ebenfalls weiter unten noch näher eingegangen wird.
Mit einem in der Pumpensteuerung 130 erzeugten Pumpenleistungssignal, auf dessen Erzeugung noch genauer eingegangen wird, wird die Abwasserpumpe 120 angesteuert. Damit kann die Leistung der Abwasserpumpe 120 unmittelbar gesteuert werden. Entsprechend der Leistung der Abwasserpumpe 120 fließt mehr oder weniger Wasser durch das Abwasserrohr 110. Dies wiederum wird mittels des Abwassersensors 200 detektiert. Der Abwassersensor 200 verfügt hierzu wie weiter unten noch näher dargestellt über einen Ultraschallsender und einen Ultraschallempfänger. Diese sind so angeordnet, dass der Ultraschallsender ein Ultraschallsignal in das Abwasserrohr 110 emittiert und dieses nach Durchgang durch das Abwasserrohr und gegebenenfalls darin enthaltenes Wasser auf der anderen Seite vom Ultraschallempfänger detektiert wird. Das Signal ist dementsprechend umso höher, je weniger Luft sich in dem Abwasserrohr 110 befindet. Dies gibt einen Hinweis auf die Angemessenheit der Leistung der Abwasserpumpe 120.
Typischerweise soll die Abwasserpumpe 120 immer so betrieben werden, dass eine geringe Menge Luft mitgesaugt wird. Ansonsten bestünde die Gefahr, dass sie zu wenig saugt, beispielsweise wenn keine Luft gesaugt wird. Eine solche geringe Menge Luft äußert sich typischerweise darin, dass das Abwassersignal des Abwassersensors 200 etwas unterhalb, beispielsweise bei 90 % bis 95 %, des maximalen Werts liegt. Dementsprechend ist in der Pumpensteuerung 130 ein Sollwertgeber 136 vorgesehen, welcher einen vorgegebenen Wert als Sollwert liefert. Dieser ist typischerweise fest vorgegeben und/oder konstant, insbesondere ist er unabhängig vom Zuflusssignal.
Das Abwassersignal wird von dem Abwassersensor 200 an eine Logik 135 geliefert, welche das Abwassersignal weiter auswertet und anschließend einem Differenzglied als negativer Eingang zuleitet. Der vom Sollwertgeber 136 erzeugte Sollwert wird dem Differenzglied als positiver Eingang zugeleitet. Dadurch wird eine Differenz zwischen einer tatsächlich vorhandenen und einer Soll-Pumpenleistung gebildet. Diese Differenz wird an einen Regler 132 geliefert, welcher ein Regelsignal erzeugt, aus welchem das Pumpenleistungssignal gebildet wird bzw. welches das Pumpenleistungssignal darstellt. Dieses wird einer Stellwertbegrenzung 133 zugeleitet, welche dazu ausgebildet ist, das Pumpenleistungssignal nach unten und oben zu begrenzen. Somit kann eine einfache Regelung der Abwasserpumpe 120 erzeugt werden.
Das von dem Vorfilter 131 gelieferte Zuflusssignal wird an die bereits erwähnte Vorsteuerung 134 geliefert. Diese erzeugt Parameter für den Regler 132, also insbesondere jeweilige Parameter für eine proportionale, integrale und/oder differentiale Regelung. Diese Parameter können dafür sorgen, dass der Regler 132 in einem Kennfeld betrieben wird, welches an den erwarteten Zulauf angepasst ist. Beispielsweise kann ein umso schnelleres Ansprechen implementiert werden, je höher das Zuflusssignal ist.
Die Vorsteuerung 134 erzeugt auch obere und untere Begrenzungen für die Stellwertbegrenzung 133 abhängig von dem Zuflusssignal. Dadurch kann eine maximale und/oder minimale Pumpenleistung an den Zufluss angepasst werden. Beispielsweise kann eine obere und/oder eine untere Begrenzung umso höher eingestellt werden, je höher das Zuflusssignal bzw. der Zufluss ist. Zudem können beide Begrenzungen auf Null gesetzt werden, um die Abwasserpumpe 120 abzuschalten, beispielsweise wenn eine bestimmte Zeit lang keine Zufluss mehr registriert wurde.
Das Zuflusssignal wird auch an die Logik 135 geliefert. Die Logik 135 ist dazu ausgebildet, das Zuflusssignal auf instantane Änderungen zu überprüfen. Eine instantane Änderung kann beispielsweise auftreten, wenn eine Duscharmatur instantan deutlich weiter geöffnet oder geschlossen wird. Dies erzeugt typischerweise eine Änderung im Zuflusssignal, welche innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums, insbesondere eines sehr kurzen Zeitraums, größer ist als ein vorgegebener absoluter oder relativer Schwellenwert. Dies kann als instantane Änderung bezeichnet werden. Auf eine solche erkannte instantane Änderung kann die Logik 135 ihr Ausgangssignal ebenfalls instantan ändern. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass das Ausgangssignal innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums, insbesondere eines sehr kurzen Zeitraums, um mindestens einen absoluten oder relativen Schwellenwert geändert wird. Auch eine anderweitige Beeinflussung des Pumpenleistungssignals zur Durchführung einer instantanen Änderung ist möglich. Beispielsweise kann eine entsprechende Funktionalität auch im Regler 132 implementiert sein.
Fig. 3 zeigt einen abnehmbaren Abschnitt 150 des Abwasserrohrs 110. Der abnehmbare Abschnitt 150 weist eine lokale Verbreiterung 152 auf, welche zum Vorsehen eines Abwassersensors 200 ausgebildet ist. Hierfür sind ein oberer Deckel 154 und ein unterer Deckel 156 angebracht. Die Deckel 154, 156 können insbesondere verschraubt sein, so dass sie auch einfach gelöst werden können. Zum Auslesen des Abwassersensors 200 ist seitlich eine Buchse 208 angebracht.
Fig. 4 zeigt den abnehmbaren Abschnitt 150 von Fig. 3, wobei der obere Deckel 154 abgenommen wurde. Dabei ist zu sehen, dass sich innenseitig eine Ausnehmung 160 befindet, in welcher ein Ultraschallsender 202 des Abwassersensors 200 angebracht ist. Der Ultraschallsender 202 ist dazu ausgebildet, Ultraschallwellen nach unten zu emittieren, wenn der abnehmbare Abschnitt 150 in der in Fig. 4 dargestellten Lage ist, in welcher der Ultraschallsender 202 obenseitig angeordnet ist. Zum Empfang ist untenseitig ein Ultraschallempfänger 204 angeordnet.
Zum Abdichten dient eine Gummidichtung 155, welche obenseitig unterhalb des in Fig. 4 nicht dargestellten oberen Deckels 154 angeordnet ist. Dadurch kann ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz verhindert werden.
Durch die Ausführung der Fig. 3 und 4 wird ein abnehmbarer Abschnitt 150 des Abwasserrohrs 110 bereitgestellt, wobei bei dem abnehmbaren Abschnitt 150 ein Anschluss an den Rest eines Abwasserrohrs 110 beispielsweise über übliche Schlauchstellen erfolgen kann. Der Abwassersensor 200 wird auf diese Weise vorgesehen und kann das bereits weiter oben beschriebene Abwassersignal problemlos erzeugen.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung eines Abwassersensors 200. Dieser ist als separates Bauelement zum Abwasserrohr 110 ausgeführt, wird also nicht in das Abwasserrohr 110 integriert. Der Abwassersensor 200 weist ein Gehäuse 205 auf, welches in einen ersten Teil 210 und einen zweiten Teil 220 untergliedert ist. Das Gehäuse 205 ist über Abstandshalter 240 (auf der anderen Seite auch mit Bezugszeichen 245 bezeichnet, siehe Fig. 7) auf das Abwasserrohr 110 aufgesetzt. Die Buchse 208 ist im ersten Teil 210 des Gehäuses 205 ausgebildet. Zum Verbinden der beiden Teile 210, 220 dienen vorliegend vier Schrauben 230. Damit können die beiden Teile 210, 220 des Gehäuses 205 aufeinander zu gepresst werden, wobei sie ausschließlich an den Abstandshaltern 240, 245 an dem Abwasserrohr 110 anliegen. Die Abstandshalter 240, 245 sind an einem Einlass für das Abwasserrohr 110 und an einem Auslass für das Abwasserrohr 110 angeordnet. Als Einlass wird dabei eine Stelle bezeichnet, an der Abwasser in die Region des Abwassersensors 200 hineinfließt. Als Auslass wird eine Stelle bezeichnet, an der Abwasser aus der Region des Abwassersensors 200 herausfließt. Dies sorgt für eine definierte Positionsbeziehung zwischen Gehäuse 205 und Abwasserrohr 110.
Obenseitig weist der erste Teil 210 einen ersten Deckel 212 auf. Ebenso weist der zweite Teil 220 untenseitig einen zweiten Deckel 222 auf. Fig. 6 zeigt einen Zustand, in welchem der erste Deckel 212 entfernt wurde. Dadurch ist das Innere des ersten Teils 210 sichtbar. Obenseitig befindet sich eine Dichtung 206, welche einen Zwischenraum zum ersten Deckel 212 abdichtet. Darunter befindet sich ein Niederhalter 250, welcher eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, wenn er im geschlossenen Zustand am ersten Deckel 212 anschlägt.
Wie in Fig. 7 zu sehen ist, bei welcher der Niederhalter 250 und der erste Teil 210 des Gehäuses 205 entfernt wurden, befindet sich unmittelbar unterhalb des Niederhalters 250 ein Ankopplungselement 260, welches durch den Niederhalter 250 nach unten auf das Abwasserrohr 110 zu gedrückt wird. Darin befindet sich der Ultraschallsender 202. Durch diese Ausführung wird ein guter Anpressdruck zum Abwasserrohr 110 erreicht, wobei typischerweise zwischen Ultraschallsender 202 und Ankopplungselement 260 einerseits und Abwasserrohr 110 andererseits eine Paste oder ein Fett eingebracht wird, um die Leitung von Ultraschallwellen zu verbessern. Untenseitig kann der Abwassersensor 200 äquivalent ausgeführt sein, nur dass es sich dabei nicht um den Ultraschallsender 202, sondern um den Ultraschallempfänger 204 handelt.
Fig. 8 zeigt schematisch eine Durchflussrichtung durch das Abwasserrohr 110 und eine Durchschallungsrichtung vom Ultraschallsender 202 zum Ultraschallempfänger 204.
Das Abwasserrohr 110 ist mittig gezeigt, wobei ein Querschnitt zu sehen ist. Das Abwasser fließt entsprechend des Symbols „x“ in die Papierebene von Fig. 8 hinein. Die Strömungsrichtung ist quer zur Papierebene von Fig. 8 und ist für den Fall, dass die Papierebene von Fig. 8 vertikal liegt, horizontal. Es handelt sich also um eine horizontale Strömung. Der Ultraschallsender 202 und der Ultraschallempfänger 204 sind so angeordnet, dass diese seitlich neben dem Abwasserrohr 110 angeordnet sind, und zwar auf gleicher Höhe. Somit erfolgt eine horizontale Durchschallung, was sowohl eine Luftblasendetektion wie auch eine statische Füllstandsmessung ermöglicht.
Fig. 9 zeigt einen anderen Zustand, wobei im Gegensatz zu Fig. 8 der Ultraschallsender 202 vertikal über dem Abwasserrohr 110 angeordnet ist und der Ultraschallempfänger 204 vertikal unter dem Abwasserrohr 110 angeordnet ist. Die Durchschallung erfolgt somit vertikal. Dies kann insbesondere verwendet werden, um eine Luftblasendetektion bzw. eine Pumpensteuerung vorzunehmen. Je mehr Luftblasen von der Abwasserpumpe 120 gefördert werden, desto niedriger ist das Signal, welches vom Ultraschallempfänger 204 erzeugt wird. Dies liegt insbesondere daran, dass Luft Ultraschall nicht so gut leitet wie Wasser, und eine Reflexion an Grenzflächen erfolgt.
Fig. 10 zeigt einen Zustand, in welchem das Abwasserrohr 110 so angeordnet ist, dass die Strömungsrichtung des Abwassers vertikal nach oben geht. Auch in diesem Fall kann die hierin beschriebene Ausführung verwendet werden, wobei der Ultraschallsender 202 und der Ultraschallempfänger 204 auf gleicher Höhe neben dem Abwasserrohr 110 liegen. Die Durchschallung erfolgt horizontal. Auch in diesem Fall ist eine Signaldetektion möglich, welche einen Rückschluss auf die mitgeführte Luft gibt. Die mitgeführte Luft steigt typischerweise nicht schneller als das Abwasser nach oben, sondern fließt im Strom des Abwassers etwa mit gleicher Geschwindigkeit mit.
Fig. 11 zeigt beispielhaft einen Verlauf eines Abwassersignals bzw. Abflusssignals, wobei auf der vertikalen Achse das Abflusssignal in Volt (Spannung) angetragen ist, wohingegen auf der horizontalen Achse die Zeit in Sekunden (s) angetragen ist.
Zunächst wird der Duschvorgang gestartet. Dabei befindet sich noch im Wesentlichen Luft im Abwasserrohr. Wenn sich das Abwasserrohr mit Wasser füllt, wird die Abwasserpumpe gestartet. Sie läuft dann zunächst und fördert Abwasser, wodurch auch eine gewisse Menge Luft mitgefördert wird, was dazu führt, dass das Abwassersignal zwar deutlich ansteigt, jedoch nicht seinen maximalen Wert annimmt. Die mitgeförderte Luft verhindert, dass der maximale Wert des Abwassersignals erreicht wird. Grundsätzlich leitet Wasser das Ultraschallsignal deutlich besser als Luft, so dass das Abwassersignal im Allgemeinen umso niedriger ist, je mehr Luft sich im Abwasserrohr zwischen Ultraschallsender und Ultraschallempfänger befindet.
Wird das Fördervolumen zu groß bzw. fließt temporär weniger Wasser ab, so wird Luft gefördert und das Abwassersignal sinkt deutlich ab. Dies ist an drei Stellen in der horizontalen Mitte von Fig. 11 dargestellt. Die Pumpenleistung wird dabei verringert, so dass nur so viel Wasser gefördert wird, wie auch tatsächlich benötigt wird.
Wenn der Duschvorgang zu Ende ist, so wird das Rohr leergepumpt und das Abwassersignal fällt dementsprechend wieder auf null ab. Dies entspricht insbesondere einem Zustand, in welchem sich in dem Abwasserrohr praktisch ausschließlich Luft befindet. Die Abwasserpumpe wird dann abgeschaltet, da ein weiteres Pumpen nicht mehr benötigt wird. Sammelt sich anschließend nachlaufendes Wasser im Abwasserrohr, so steigt das Abwassersignal nochmal an und führt zu einem Aktivieren der Abwasserpumpe. Wenn die Abwasserpumpe das Abwasser vollends abgesaugt hat, fällt das Signal wieder ab, und die Abwasserpumpe wird für diesen Duschvorgang endgültig abgeschaltet.
Insgesamt kann durch die hierin beschriebenen Mechanismen eine besonders energiesparende Arbeitsweise der Abwasserpumpe erreicht werden, da diese immer auf einem Leistungsniveau gehalten wird, welches für das derzeit zu fördernde Abwasservolumen ideal ist.
Es sei verstanden, dass Steuerungsaspekte, welche hierin mit Bezug auf eine Anordnung oder Vorrichtung genannt sind, grundsätzlich auch als Verfahrensaspekte verstanden werden können. Diese können entsprechend auch als Verfahren beansprucht werden.
Nachfolgend werden Merkmale strukturiert wiedergegeben. Diese können einzeln verwendet werden und können untereinander sowie mit anderen hierin offenbarten Merkmalen kombiniert werden.
1 . Abwassersystem (100) für eine sanitäre Anordnung (10), wobei das Abwassersystem (100) folgendes aufweist: einen Ultraschallsender (202), und einen Ultraschallempfänger (204), wobei der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) einen Abwassersensor (200) bilden und beidseitig eines Abwasserrohrs (110) des Abwassersystems (100) montierbar sind, so dass der Ultraschallsender (202) Ultraschallwellen in das Abwasserrohr (110) emittiert und der Ultraschallempfänger (204) diese nach Transmission durch das Abwasserrohr (110) empfängt und basierend darauf ein Abwassersignal erzeugt. Abwassersystem (100) nach Merkmal 1 , welches ein Gehäuse (205) aufweist, in welchem der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) befestigt sind, und welches zur Montage umgreifend um ein Abwasserrohr (110) ausgebildet ist. Abwassersystem (100) nach Merkmal 2, wobei das Gehäuse (205) einen ersten Teil (210) und einen zweiten Teil (220) aufweist, wobei der Ultraschallsender (202) in dem ersten Teil (210) angeordnet ist und der Ultraschallempfänger (204) in dem zweiten Teil (220) angeordnet ist, und wobei der erste Teil (210) lösbar mit dem zweiten Teil (220) verbindbar ist. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 2 oder 3, wobei in dem Gehäuse (205) ein Niederhalter (250) für den Ultraschallsender (202) angeordnet ist, welcher den Ultraschallsender (202) gegen das Abwasserrohr (110) drückt, und/oder wobei in dem Gehäuse (205) ein Niederhalter für den Ultraschallempfänger (204) angeordnet ist, welcher den Ultraschallempfänger (204) gegen das Abwasserrohr (110) drück. Abwassersystem (100) nach Merkmal 4, wobei das Gehäuse (205) derart ausgebildet ist, dass es nur an einem Einlass für das Abwasserrohr (110) und an einem Auslass für das Abwasserrohr (110) das Abwasserrohr (110) kontaktiert. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) in dem Abwasserrohr (110) direkt befestigt sind, und/oder mit dem Abwasserrohr (110) vergossen sind, und/oder in Ausnehmungen (160) des Abwasserrohrs (110) angeordnet sind, und/oder in einem separaten, abnehmbaren Abschnitt (150) des Abwasserrohrs (110) angeordnet sind. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei das Abwassersystem (100) ferner folgendes aufweist: eine Abwasserpumpe (120), und ein Abwasserrohr (110), in welchem die Abwasserpumpe (120) angeordnet ist, wobei der Abwassersensor (200) stromabwärts zur Abwasserpumpe (120) am Abwasserrohr (110) montiert ist, so dass der Ultraschallsender (202) Ultraschallwellen in das Abwasserrohr (110) emittiert und der Ultraschallempfänger (204) diese nach Transmission durch das Abwasserrohr (110) empfängt. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 1 bis 6, wobei das Abwassersystem (100) ferner folgendes aufweist: eine Abwasserpumpe (120), und ein Abwasserrohr (110), in welchem die Abwasserpumpe (120) angeordnet ist, wobei der Abwassersensor (200) stromaufwärts zur Abwasserpumpe (120) am Abwasserrohr (110) montiert ist, so dass der Ultraschallsender (202) Ultraschallwellen in das Abwasserrohr (110) emittiert und der Ultraschallempfänger (204) diese nach Transmission durch das Abwasserrohr (110) empfängt. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 7 oder 8, wobei der Ultraschallsender (202) vertikal über dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist, und/oder wobei der Ultraschallempfänger (204) vertikal unter dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 7 bis 8, wobei der Ultraschallsender (202) horizontal neben dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist, und/oder wobei der Ultraschallempfänger (204) horizontal neben dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 7 bis 10, wobei das Abwasserrohr (110) eine Wandstärke aufweist, welche gleich einer halben Wellenlänge einer von dem Ultraschallsender (202) emittierten Ultraschallwelle, oder einem ganzzahligen Vielfachen davon, ist, und/oder wobei das Abwasserrohr (110) eine Wandstärke aufweist, so dass in dem Abwasserrohr (110) eine vom Ultraschallsender (202) emittierte Ultraschallwelle eine stehende Welle ausbildet. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale, welches eine Optimierungsschaltung aufweist, welche dazu konfiguriert ist, eine Frequenz der von dem Ultraschallsender (202) emittierten Ultraschallwelle zu variieren und eine Optimumsfrequenz zu identifizieren, bei welcher das Abwassersignal ein Maximum aufweist, wobei der Ultraschallsender (202) anschließend mit der Optimumsfrequenz angesteuert wird. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale, welches ferner eine Pumpensteuerung (130) für eine Abwasserpumpe (120) aufweist, wobei die Pumpensteuerung (130) das Abwassersignal empfängt und basierend darauf die Abwasserpumpe (120) ansteuert. Abwassersystem (100) nach Merkmal 13, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) so anzusteuern und/oder zu regeln, dass das Abwassersignal einen vorgegebenen Wert hat und/oder in einem vorgegebenen Bereich liegt. Abwassersystem (100) nach Merkmal 14, wobei der vorgegebene Wert mindestens 90 % und/oder höchstens 95 % eines maximalen Werts des Abwassersignals beträgt, und/oder wobei der vorgegebene Bereich eine Untergrenze hat, welche zwischen 10 % und 20 % eines maximalen Werts des Abwassersignals liegt, und/oder wobei der vorgegebene Bereich eine Obergrenze hat, welche zwischen 90 % und 95 % eines maximalen Werts des Abwassersignals liegt. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 14 oder 15, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, eine Pumpenleistung zu verringern, wenn das Abwassersignal unterhalb des vorgegebenen Werts und/oder unterhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, und/oder wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, eine Pumpenleistung zu erhöhen, wenn das Abwassersignal oberhalb des vorgegebenen Werts und/oder oberhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 13 bis 16, wobei das Abwassersystem (100) einen Zuflusssensor (40) oder einen Anschluss für einen Zuflusssensor (40) aufweist, wobei der Zuflusssensor (40) einen Zufluss durch eine sanitäre Armatur (30) der sanitären Anordnung misst und basierend darauf ein Zuflusssignal erzeugt, und wobei die Pumpensteuerung (130) das Zuflusssignal empfängt und basierend darauf die Abwasserpumpe (120) ansteuert. Abwassersystem (100) nach Merkmal 17, wobei der Zuflusssensor (40) ein Durchflusssensor ist. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 17 oder 18, wobei die Pumpensteuerung (130) die Abwasserpumpe (120) ansprechend darauf aktiviert, dass das Zuflusssignal mindestens so hoch ist wie ein Zuflussschwellenwert. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 17 bis 19, wobei die Pumpensteuerung (130) bei oder unmittelbar nach einem Aktivieren der Abwasserpumpe (120) einen anfänglichen Leistungswert für die Abwasserpumpe (120) basierend auf dem Zuflusssignal ermittelt. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 17 bis 20, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, nach einem Aktivieren der Abwasserpumpe (120) einen Leistungswert für die Abwasserpumpe (120) basierend auf einer Änderung des Zuflusssignals, welche mindestens so groß ist wie ein Schwellenwert, instantan anzupassen. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 17 bis 21 , wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist,
Parameter zur Ansteuerung der Abwasserpumpe (120),
Parameter eines Reglers (132), eine obere Begrenzung einer Pumpenleistung, und/oder eine untere Begrenzung einer Pumpenleistung basierend auf dem Zuflusssignal einzustellen. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 13 bis 22, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) abzuschalten, wenn das Abwassersignal mindestens für einen vorgegebenen Zeitraum unter einen Abschaltschwellenwert fällt. Abwassersystem (100) nach Merkmal 23, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) nur dann abzuschalten, wenn ein Zuflusssignal unter einen Zufluss- Abschaltschwellenwert fällt. Abwassersystem (100) nach einem der Merkmale 13 bis 24, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, basierend auf dem Abwassersignal einen Füllstand zu berechnen. 26. Abwassersystem (100) nach Merkmal 25, wobei die Pumpensteuerung (130) die Abwasserpumpe (120) ansprechend darauf aktiviert, dass das Abwassersignal bei abgeschalteter Abwasserpumpe (120) mindestens so hoch ist wie ein Schwellenwert.
27. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale, welches eine Treiberschaltung für den Ultraschallsender (202) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, den Ultraschallsender (202) mit einer Frequenz von mindestens 0,5 MHz und/oder von höchstens 4 MHz, oder von 1 MHz, anzusteuern.
28. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale, welches eine Auswerteschaltung für den Ultraschallempfänger (204) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, den Ultraschallempfänger (204) nach Gleichrichtung und/oder Glättung mit einer Abtastfrequenz von mindestens 1 kHz und/oder von höchstens 10 kHz auszulesen.
29. Sanitäre Anordnung (10), aufweisend einen Ablauf (65), und ein Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Merkmale zur Entwässerung des Ablaufs (65).
30. Sanitäre Anordnung (10) nach Merkmal 29, welche eine Duschanordnung ist, und wobei der Ablauf (65) ein Duschablauf ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen
Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus. Bezugszeichenliste
10 sanitäre Anordnung
20 erste Zuflussleitung
25 zweite Zuflussleitung
30 Duscharmatur
32 erster Regler
34 zweiter Regler
40 Zuflusssensor
50 Dusche
55 Duschschlauch
60 Duschwanne
65 Ablauf
67 Anschlussstück
100 Abwassersystem
110 Abwasserrohr
120 Abwasserpumpe
130 Pumpensteuerung
131 Vorfilter
132 Regler
133 Stellwertbegrenzung
134 Vorsteuerung
135 Logik
136 Sollwertgeber
150 abnehmbarer Abschnitt
152 lokale Verbreiterung
154 oberer Deckel
155 Gummidichtung
156 unterer Deckel
160 Ausnehmung
200 Abwassersensor
202 Ultraschallsender
204 Ultraschallempfänger
205 Gehäuse
206 Dichtung Buchse erster Teil erster Deckel zweiter Teil zweiter Deckel Schrauben , 245 Abstandshalter Niederhalter Ankopplungselement

Claims

Patentansprüche Abwassersystem (100) für eine sanitäre Anordnung (10), wobei das Abwassersystem (100) folgendes aufweist: einen Ultraschallsender (202), und einen Ultraschallempfänger (204), wobei der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) einen Abwassersensor (200) bilden und beidseitig eines Abwasserrohrs (110) des Abwassersystems (100) montierbar sind, so dass der Ultraschallsender (202) Ultraschallwellen in das Abwasserrohr (110) emittiert und der Ultraschallempfänger (204) diese nach Transmission durch das Abwasserrohr (110) empfängt und basierend darauf ein Abwassersignal erzeugt. Abwassersystem (100) nach Anspruch 1 , welches ferner eine Pumpensteuerung (130) für eine Abwasserpumpe (120) aufweist, wobei die Pumpensteuerung (130) das Abwassersignal empfängt und basierend darauf die Abwasserpumpe (120) ansteuert. Abwassersystem (100) nach Anspruch 2, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) basierend nur auf einem Wert des Abwassersignals zu steuern und/oder unabhängig von einer Laufzeit des Ultraschallsignals zwischen Ultraschallsender (202) und Ultraschallempfänger (204) zu steuern. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) basierend auf dem Abwassersignal nur eines Ultraschallempfängers (204) und/oder nur eines Abwassersensors (200) zu steuern. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) so anzusteuern und/oder zu regeln, dass das Abwassersignal einen vorgegebenen Wert hat und/oder in einem vorgegebenen Bereich liegt. Abwassersystem (100) nach Anspruch 5, wobei der vorgegebene Wert mindestens 90 % und/oder höchstens 95 % eines maximalen Werts des Abwassersignals beträgt, und/oder wobei der vorgegebene Bereich eine Untergrenze hat, welche zwischen 10 % und 20 % eines maximalen Werts des Abwassersignals liegt, und/oder wobei der vorgegebene Bereich eine Obergrenze hat, welche zwischen 90 % und 95 % eines maximalen Werts des Abwassersignals liegt. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, eine Pumpenleistung zu verringern, wenn das Abwassersignal unterhalb des vorgegebenen Werts und/oder unterhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, und/oder wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, eine Pumpenleistung zu erhöhen, wenn das Abwassersignal oberhalb des vorgegebenen Werts und/oder oberhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Abwassersystem (100) einen Zuflusssensor (40) oder einen Anschluss für einen Zuflusssensor (40) aufweist, wobei der Zuflusssensor (40) einen Zufluss durch eine sanitäre Armatur (30) der sanitären Anordnung misst und basierend darauf ein Zuflusssignal erzeugt, und wobei die Pumpensteuerung (130) das Zuflusssignal empfängt und basierend darauf die Abwasserpumpe (120) ansteuert. Abwassersystem (100) nach Anspruch 8, wobei der Zuflusssensor (40) ein Durchflusssensor ist. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Pumpensteuerung (130) die Abwasserpumpe (120) ansprechend darauf aktiviert, dass das Zuflusssignal mindestens so hoch ist wie ein Zuflussschwellenwert. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Pumpensteuerung (130) bei oder unmittelbar nach einem Aktivieren der Abwasserpumpe (120) einen anfänglichen Leistungswert für die Abwasserpumpe (120) basierend auf dem Zuflusssignal ermittelt. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, nach einem Aktivieren der Abwasserpumpe (120) einen Leistungswert für die Abwasserpumpe (120) basierend auf einer Änderung des Zuflusssignals, welche mindestens so groß ist wie ein Schwellenwert, instantan anzupassen. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist,
Parameter zur Ansteuerung der Abwasserpumpe (120), Parameter eines Reglers (132), eine obere Begrenzung einer Pumpenleistung, und/oder eine untere Begrenzung einer Pumpenleistung basierend auf dem Zuflusssignal einzustellen. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) abzuschalten, wenn das Abwassersignal mindestens für einen vorgegebenen Zeitraum unter einen Abschaltschwellenwert fällt. Abwassersystem (100) nach Anspruch 14, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, die Abwasserpumpe (120) nur dann abzuschalten, wenn ein Zuflusssignal unter einen Zufluss- Abschaltschwellenwert fällt. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 15, wobei die Pumpensteuerung (130) dazu konfiguriert ist, basierend auf dem Abwassersignal einen Füllstand zu berechnen. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches nur einen Abwassersensor (200) am Abwasserrohr (110) aufweist. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) an Positionen angeordnet sind, welche am Umfang des Abwasserrohrs (110) um mindestens 160° und/oder um höchstens 200°, oder um 180°, entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) axial höchstens 1 cm, oder höchsten 2 cm, oder überhaupt nicht zueinander versetzt am Abwasserrohr (110) angeordnet sind. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abwassersignal skalar ist und/oder nicht spektral aufgelöst ist, und/oder in welchem kein nicht-skalares Signal erzeugt oder verwendet wird, und/oder in welchem kein spektral aufgelöstes Signal erzeugt oder verwendet wird. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ein Gehäuse (205) aufweist, in welchem der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) befestigt sind, und welches zur Montage umgreifend um ein Abwasserrohr (110) ausgebildet ist. Abwassersystem (100) nach Anspruch 21 , wobei das Gehäuse (205) einen ersten Teil (210) und einen zweiten Teil (220) aufweist, wobei der Ultraschallsender (202) in dem ersten Teil (210) angeordnet ist und der Ultraschallempfänger (204) in dem zweiten Teil (220) angeordnet ist, und wobei der erste Teil (210) lösbar mit dem zweiten Teil (220) verbindbar ist. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 21 oder 22, wobei in dem Gehäuse (205) ein Niederhalter (250) für den Ultraschallsender (202) angeordnet ist, welcher den Ultraschallsender (202) gegen das Abwasserrohr (110) drückt, und/oder wobei in dem Gehäuse (205) ein Niederhalter für den Ultraschallempfänger (204) angeordnet ist, welcher den Ultraschallempfänger (204) gegen das Abwasserrohr (110) drück. Abwassersystem (100) nach Anspruch 23, wobei das Gehäuse (205) derart ausgebildet ist, dass es nur an einem Einlass für das Abwasserrohr (110) und an einem Auslass für das Abwasserrohr (110) das Abwasserrohr (110) kontaktiert. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ultraschallsender (202) und der Ultraschallempfänger (204) in dem Abwasserrohr (110) direkt befestigt sind, und/oder mit dem Abwasserrohr (110) vergossen sind, und/oder in Ausnehmungen (160) des Abwasserrohrs (110) angeordnet sind, und/oder in einem separaten, abnehmbaren Abschnitt (150) des Abwasserrohrs (110) angeordnet sind. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abwassersystem (100) ferner folgendes aufweist: eine Abwasserpumpe (120), und ein Abwasserrohr (110), in welchem die Abwasserpumpe (120) angeordnet ist, wobei der Abwassersensor (200) stromabwärts zur Abwasserpumpe (120) am Abwasserrohr (110) montiert ist, so dass der Ultraschallsender (202) Ultraschallwellen in das Abwasserrohr (110) emittiert und der
Ultraschallempfänger (204) diese nach Transmission durch das Abwasserrohr (110) empfängt. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei das Abwassersystem (100) ferner folgendes aufweist: eine Abwasserpumpe (120), und ein Abwasserrohr (110), in welchem die Abwasserpumpe (120) angeordnet ist, wobei der Abwassersensor (200) stromaufwärts zur Abwasserpumpe (120) am Abwasserrohr (110) montiert ist, so dass der Ultraschallsender (202) Ultraschallwellen in das Abwasserrohr (110) emittiert und der Ultraschallempfänger (204) diese nach Transmission durch das Abwasserrohr (110) empfängt. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 26 oder 27, wobei der Ultraschallsender (202) vertikal über dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist, und/oder wobei der Ultraschallempfänger (204) vertikal unter dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 26 oder 27, wobei der Ultraschallsender (202) horizontal neben dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist, und/oder wobei der Ultraschallempfänger (204) horizontal neben dem Abwasserrohr (110) angeordnet ist. Abwassersystem (100) nach einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei das Abwasserrohr (110) eine Wandstärke aufweist, welche gleich einer halben Wellenlänge einer von dem Ultraschallsender (202) emittierten Ultraschallwelle, oder einem ganzzahligen Vielfachen davon, ist, und/oder wobei das Abwasserrohr (110) eine Wandstärke aufweist, so dass in dem Abwasserrohr (110) eine vom Ultraschallsender (202) emittierte Ultraschallwelle eine stehende Welle ausbildet. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine Optimierungsschaltung aufweist, welche dazu konfiguriert ist, eine Frequenz der von dem Ultraschallsender (202) emittierten Ultraschallwelle zu variieren und eine Optimumsfrequenz zu identifizieren, bei welcher das Abwassersignal ein Maximum aufweist, wobei der Ultraschallsender (202) anschließend mit der Optimumsfrequenz angesteuert wird. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine Treiberschaltung für den Ultraschallsender (202) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, den Ultraschallsender (202) mit einer Frequenz von mindestens 0,5 MHz und/oder von höchstens 4 MHz, oder von 1 MHz, anzusteuern. Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine Auswerteschaltung für den Ultraschallempfänger (204) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, den Ultraschallempfänger (204) nach Gleichrichtung und/oder Glättung mit einer Abtastfrequenz von mindestens 1 kHz und/oder von höchstens 10 kHz auszulesen. Sanitäre Anordnung (10), aufweisend einen Ablauf (65), und ein Abwassersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Entwässerung des Ablaufs (65). Sanitäre Anordnung (10) nach Anspruch 34, welche eine Duschanordnung ist, und wobei der Ablauf (65) ein Duschablauf ist.
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