DE102008023688B4

DE102008023688B4 - WC-Vorrichtung für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE102008023688B4
Application number: DE200810023688
Authority: DE
Inventors: Ralph Gärtner; Dr. Holst Jens-Christian; Jan Papproth; Raymond Ullrich
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2028-05-16
Also published as: DE102008023688A1

Abstract

WC-Vorrichtung, mit einem Spülflüssigkeitsbehälter (1), einer Toilette (2) und einem Sammelbehälter, wobei eine Steuereinrichtung (10) vorgesehen ist, die zum Halten des pH-Wertes unterhalb eines zugehörigen Schwellwertes automatisch Einleitungen von Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) einen Verlauf des pH-Wertes überwacht und bei Überschreiten des zugehörigen Schwellwertes die Einleitungen von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst und zur Überwachung des pH-Wertes in einer Signalverbindung zu wenigstens einem Sensor (8, 9) für den pH-Wert steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine WC-Vorrichtung, mit einem Spülflüssigkeitsbehälter, einer Toilette und einem Sammelbehälter, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die zum Halten des pH-Wertes unterhalb eines zugehörigen Schwellwertes automatisch Einleitungen von Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst.
In einer WC-Vorrichtung der Verkehrstechnik (Bahn, Flugzeug) mit und ohne Zusatz von pH-sauren bzw. pH-neutralen biozidischen Desinfektionsmitteln im Spülwasser kann es unter Umständen zur Entstehung von Kalk- bzw. Urinsteinablagerungen in der WC-Vorrichtung kommen, die die Funktionsfähigkeit erheblich beeinträchtigen bzw. zum gänzlichen Versagen führen können.
Zur Entfernung von Ablagerungen, wie Kalk- und/oder Urinstein, in WC-Vorrichtungen wird so vorgegangen, dass periodisch eine aufwändige Reinigung der WC-Vorrichtungen mit Entkalkungsmitteln vorgenommen wird. Dies bedeutet einen sehr erheblichen Wartungsaufwand.
Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem pH-Wert der Spülflüssigkeit, der Menge eingeleiteten Urins und Fäkalien und der Neigung zur Verkalkung und Urinsteinbildung in dem Abwassersystem der WC-Vorrichtung. Innerhalb eines bestimmten Bereichs, oberhalb eines Grenzwertes, vergrößert sich mit jedem Anstieg des pH-Wertes die Gefahr, dass sich Urinstein und Kalkablagerungen im Abwassersystem bilden.
Eine WC-Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff ist durch die JP 2003-090 073 A bekannt geworden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine WC-Vorrichtung auch zum Einsatz bei Schienenfahrzeugen vorzustellen, die im Hinblick auf die Verkalkungsvermeidung und Sicherstellung der Desinfektionswirkung wartungsfreundlicher ist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten WC-Vorrichtung gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die zum Halten des pH-Wertes unterhalb eines zugehörigen Schwellwertes automatisch Einleitungen von Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst.
Die Steuereinrichtung einer solchen WC-Vorrichtung wird geregelt betrieben.
Bei einem geregelten Betrieb der Steuereinrichtung überwacht diese einen Verlauf des pH-Wertes und löst bei Überschreiten des zugehörigen Schwellwertes die Einleitungen von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser aus, wobei die Steuereinrichtung zur Überwachung des pH-Wertes in einer Signalverbindung zu wenigstens einem Sensor für den pH-Wert steht.
Aufgrund der typischerweise kontinuierlichen Überwachung des Verlaufs des pH-Wertes wird erkennbar, wann Maßnahmen zur Verminderung des pH-Wertes zu treffen sind. Dabei können einer oder mehrere Schwellwerte definiert sein, die eine Einleitung von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren auslösen.
Ein erster pH-Schwellwert kann zwischen 6 und 7, bevorzugt bei 6,3, liegen und die Steuereinrichtung kann bei Überschreiten dieses Schwellwertes Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser einleiten. Der Wahl des ersten pH-Schwellwertes liegen empirische Untersuchungen der Erfinder zugrunde.
Gleiches gilt auch für einen zweiten pH-Schwellwert, der bei 8,0 liegen kann. Wenn dieser Schwellwert überschritten wird, leitet die Steuereinrichtung Desinfektionsmittel in das Spülwasser ein, so dass die Desinfektionswirkung gewährleistet ist.
Im Hinblick auf eine Aufrechterhaltung einer ausreichenden Desinfektionswirkung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung einen zeitlichen Verlauf des pH-Wertes überwacht und bei Überschreiten eines Schwellwertes für einen pH-Wert-Anstieg eine Einleitung von zusätzlichem Desinfektionsmittel in das Spülwasser auslöst. Insofern stehen zwei alternative Vorgehensweisen zur Verfügung, um die Einleitung von zusätzlichem Desinfektionsmittel in das Spülwasser zu bewirken. Im Hinblick auf den pH-Wert-Anstieg kann eine Änderung des pH-Wertes von einer Einheit pro Stunde als Richtwert anzusehen sein.
Bevorzugt ist die Steuereinrichtung adaptiv ausgebildet und sie optimiert jeweilige Dosen von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren zur Einleitung in das Spülwasser, abhängig von dem Verlauf des pH-Wertes. Beispielsweise ist es möglich, dass die Steuereinrichtung bei Überschreiten des Schwellwertes von 6,3 für den pH-Wert verschiedene Dosen an Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser einleitet und gleichzeitig den zeitlichen Verlauf des pH-Wertes überwacht. Es ist dann möglich, eine Abhängigkeit des pH-Wert-Verlaufs von der zugegebenen Dosis an Verkalkungs-Inhibitor zu erfassen. Ergebnis wird dann sein, dass eine optimale Dosis an Verkalkungs-Inhibitor gefunden wird, die ein wirksames Absenken des pH-Wertes unter den Schwellwert von 6,3 bewirkt. Dabei kann die Steuereinrichtung zur Optimierung den Zeitraum des Überschreitens des Schwellwertes minimieren.
Zur Einleitung der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren gibt es mehrere Alternativen. Dies kann beispielsweise direkt in eine Spülleitung oder auch direkt in die Toilette erfolgen.
Die WC-Vorrichtung kann auch mit einer Steuereinrichtung vorgesehen sein, bei der keine aktive Regelung stattfindet, sondern stattdessen auf anderem Wege automatisch die Ziele dieser Erfindung erreicht werden. So kann die Steuereinrichtung die Einleitung der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren aufgrund einer Erfassung eines Nutzungsgrades der WC-Vorrichtung auslösen. Dies bedeutet beispielsweise, dass nach einer Anzahl n von Betätigungen der WC-Spülvorrichtung automatisch die angesprochenen Einleitungen erfolgen. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung einen Zeitgeber aufweist, mit dessen Hilfe sie in festen Zeitintervallen die Einleitung der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst. Die dargestellten Alternativen beruhen somit entweder auf einer Nutzungs- oder einer Zeitbasis, so dass der pH-Wert ohne Verwendung irgendwelcher Sensoren in einem geeigneten Bereich gehalten wird.
Im ungeregelten Betrieb kann die Steuereinrichtung fest eingestellte Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren einleiten. Der pH-Schwellwert kann zwischen 6 und 7 liegen.
Anders ausgedrückt könnte eine nutzungsabhängige oder zeitintervallgesteuerte Einleitung, ohne Abfrage des pH-Wertes über einen Sensor, von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren über den Nutzungszeitraum der WC-Anlage erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Blockdiagrammdarstellung einer WC-Vorrichtung.
Die dargestellte WC-Vorrichtung weist einen Spülflüssigkeitsbehälter 1 auf, dessen Spülflüssigkeit zum Abführen von Fäkalien aus einer Toilette 2 dient. Abgeführte Fäkalien gelangen in einen Sammelbehälter 3.
Der Spülflüssigkeitsbehälter 1 steht über jeweilige Ventile 4, 5 sowohl mit einem Reservoir 6 mit Verkalkungs-Inhibitoren als auch mit einem Reservoir 7 mit Desinfektionsmitteln in Verbindung.
Bei der WC-Vorrichtung soll nun erreicht werden, dass Verkalkung vermindert und ein erforderlicher Desinfektionsgrad gewährleistet wird. Zu diesem Zweck wird kontinuierlich ein pH-Wert der WC-Vorrichtung überwacht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei pH-Wert-Sensoren 8, 9 vorgesehen, von denen der eine innerhalb der Leitungsverbindung zwischen Toilette 2 und Sammelbehälter 3 und der andere innerhalb des Sammelbehälters 3 angeordnet ist.
Eine Steuereinrichtung 10 steht in Signalverbindungen zu den pH-Wert-Sensoren 8, 9 und bildet aufgrund aufgenommener Messwerte einen repräsentativen pH-Wert, der dann mit Schwellwerten verglichen werden kann. Dabei liegt ein erster pH-Schwellwert bei 6,3. Dessen Überschreiten bewirkt, dass die Steuereinrichtung 10 das Ventil 4 derart ansteuert, dass eine geeignete Dosis an Verkalkungs-Inhibitor aus dem Reservoir 6 in den Spülflüssigkeitsbehälter 1 eingeleitet wird. Neben den Verkalkungs-Inhibitoren können zusätzlich oder stattdessen Komplexbildner, wie Zitronensäure eingeleitet werden.
Bei Überschreiten des pH-Wertes von etwa 8,0 besteht die Gefahr, dass keine ausreichende Desinfektionswirkung mehr vorliegt. Wird dieser Schwellwert überschritten, oder der pH-Wert steigt über einen gewissen Zeitraum stark an, bewirkt die Steuereinrichtung 10, dass eine geeignete Dosis an Desinfektionsmitteln aus dem Reservoir 7 in den Spülflüssigkeitsbehälter 1 eingeleitet wird, und zwar durch Öffnen des Ventils 5. Alternativ kann die Einleitung auch direkt in die Spülleitung oder die Toilette 2 erfolgen. Dies gilt für sämtliche Betriebsweisen der Steuereinrichtung 10.
Die Steuereinrichtung 10 ist adaptiv ausgebildet, d. h. sie ist in der Lage, verschiedene Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren/Komplexbildnern in den Spülflüssigkeitsbehälter 1 einzuleiten und gleichzeitig den zeitlichen Verlauf des pH-Wertes zu beobachten. Auf diese Weise lässt sich optimieren, mit welchen Dosen die vorgegebenen Schwellwerte zuverlässig unterschritten bleiben.
Die Erfindung ist anwendbar, sowohl auf rezirkulierende WC-Vorrichtungen – dies ist in der Figur mit gestrichelter Linie angedeutet –, aber auch auf nicht-rezirkulierende WC-Vorrichtungen, wie sie beispielsweise bei WC-Vorrichtungen im Freizeit-/Campingbereich und im Gewerbebereich zum Einsatz kommen.
Ein ungeregelter Betrieb der Steuereinrichtung 10 wird so durchgeführt, dass von der Steuereinrichtung 10 in einem Zeitintervall oder nach Nutzung der WC-Vorrichtung eine fest eingestellte Menge Desinfektionsmittel und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in den Spülflüssigkeitsbehälter 1 oder direkt in die Leitung der Spülflüssigkeit vor der Toilette 2 eingeleitet werden. In diesem Fall ergibt sich im Wesentlichen derselbe Aufbau, wie in der Figur dargestellt. Es fehlen lediglich die Sensoren 8, 9 nebst ihrer Zuleitungen. Stattdessen verfügt die Steuereinrichtung 10 über einen Zeitgeber bzw. Mittel zum Erfassen eines Nutzungsgrades der WC-Vorrichtung.

Claims

WC-Vorrichtung, mit einem Spülflüssigkeitsbehälter (1), einer Toilette (2) und einem Sammelbehälter, wobei eine Steuereinrichtung (10) vorgesehen ist, die zum Halten des pH-Wertes unterhalb eines zugehörigen Schwellwertes automatisch Einleitungen von Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) einen Verlauf des pH-Wertes überwacht und bei Überschreiten des zugehörigen Schwellwertes die Einleitungen von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst und zur Überwachung des pH-Wertes in einer Signalverbindung zu wenigstens einem Sensor (8, 9) für den pH-Wert steht.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster pH-Schwellwert zwischen 6 und 7 liegt und die Steuereinrichtung (10) bei überschreiten dieses Schwellwertes Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser einleitet.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter pH-Schwellwert bei 8,0 liegt und die Steuereinrichtung (10) bei Überschreiten dieses Schwellwertes Desinfektionsmittel in das Spülwasser einleitet.
WC-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) einen zeitlichen Verlauf des pH-Wertes überwacht und bei Überschreiten eines Schwellwertes für einen pH-Wert-Anstieg eine Einleitung von zusätzlichen Desinfektionsmittel in das Spülwasser auslöst.
WC-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) adaptiv ausgebildet ist und jeweilige Dosen von Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren zur Einleitung in das Spülwasser, abhängig von dem Verlauf des pH-Wertes optimiert.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) zur Optimierung den Zeitraum des Überschreitens des Schwellwertes minimiert.
WC-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8, 9) im Sammelbehälter (3) angeordnet ist.
WC-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Sensor stromaufwärts des Sammelbehälters (3) angeordnet ist.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren direkt in eine Spülleitung erfolgt.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung von der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren direkt in die Toilette (2) erfolgt.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) die Einleitungen der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren aufgrund einer Erfassung eines Nutzungsgrades der WC-Vorrichtung auslöst.
WC-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) einen Zeitgeber aufweist, mit dessen Hilfe die Steuereinrichtung (10) in festen Zeitintervallen die Einleitung der Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren in das Spülwasser auslöst.
WC-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) fest eingestellte Dosen an Desinfektionsmitteln und/oder Verkalkungs-Inhibitoren einleitet.
WC-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Schwellwert zwischen 6 und 7 liegt.