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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein System zum Spülen einer Vakuumtoilette, insbesondere eine Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion in einem Luftfahrzeug.
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Hintergrund der Erfindung
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Bekannte Spülvorrichtungen für eine Vakuumtoilette mit einem Urinal erfordern nach einer Benutzung des Urinals das Auslösen eines Spülvorgangs durch Betätigung einer Auslöseeinrichtung. Es erfolgt dann zunächst ein Zuführen von Spülflüssigkeit in das Urinal und anschließend ein Öffnen eines Absaugventils, um in einer Abflussleitung des Urinals enthaltene Verunreinigungen sowie die Spülflüssigkeit in den Bereich eines Abwassertanks zu leiten. Der Transportvorgang erfolgt dabei üblicherweise durch eine Druckdifferenz zwischen dem Abwassertank und dem Aufstellungsraum der Vakuumtoilette. Während des Spülvorganges erfolgt bei herkömmlichen Systemen zum Spülen einer Vakuumtoilette eine erhebliche Geräuschemission aufgrund der beim Spülvorgang hervorgerufenen Luftströmungen, die durch eine Trichterwirkung des Urinalbeckens bzw. der Toilettenschüssel noch verstärkt werden kann. Dieses Problem wurde beispielsweise durch die
DE 10 2006 016 030 A1 adressiert. Zu diesem Zweck wurde eine Geräuschreduzierung einer Vakuumtoiletteneinheit durch eine Nebenluftzuführung reduziert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es kann als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, eine Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion bereitzustellen mit einer verminderten Geräuschemission, Systembaugröße und Systemgewicht.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion, ein zugehöriges Betriebsverfahren, ein Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium, teilweise gemäß der unabhängigen Ansprüche, wobei beispielhafte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen verkörperte sind.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion bereitgestellt, mit einer Sitztoilette mit einem Toilettenabwasserabfluss, einem Urinal mit einem Urinalwasserabfluss, einem Hauptabfluss, einem Vakuumventil, und einer verriegelbaren Auslöseeinrichtung zur Auslösung des Vakuumventils, wobei der Hauptabfluss zu einem Vakuumabwassersystem durch das Vakuumventil getrennt ist, wobei der Toilettenabwasserabfluss und der Urinalwasserabfluss in Strömungsrichtung vor dem Vakuumventil in den Hauptabfluss münden, wobei die Auslöseeinrichtung zur Auslösung des Vakuumventils derart ausgelegt ist, dass die Auslöseeinheit nicht ausgelöst werden kann, wenn die Sitztoilette in bestimmungsgemäßer Benutzung ist.
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Auf diese Weise wird ermöglicht, dass die Ableitung der Abwasser sowohl der Toilette als auch des Urinals über ein gemeinsames Vakuumventil erfolgt. Die Auslösung des Vakuumventils kann über verschiedene Auslöse- bzw. Bedieneinheiten und Sensoren veranlasst oder auch blockiert werden. In jedem Fall aber soll verhindert werden, dass das Ventil geöffnet wird, wenn die Sitztoilette bestimmungsgemäß benutzt wird, also eine Person bei geöffnetem Deckel auf der Toilette sitzt, da ansonsten ein Festsaugen der Person zu befürchten ist.
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Auch kann alternativ die Auslöseeinrichtung zur Auslösung des Vakuumventils derart ausgelegt werden, dass eine Auslösung nicht erfolgt, wenn das Urinal derart benutzt wird, dass ein Festsaugen zu befürchten ist.
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Bei einem Spülvorgang erfolgt die Führung des Hauptluftstroms über die Toiletteneinheit und des Nebenluftstroms über die Urinaleinheit. So wird die Geräuschentwicklung insgesamt vermindert und eine weitere Bypassleitung zur Führung des Hauptluftstroms zur Geräuschminderung entbehrlich. Somit kann mit der erfindungsgemäßen Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion gegenüber einer getrennten Konstruktion von Toiletteneinheit und Urinaleinheit nicht nur ein Vakuumventil eingespart werden, sondern auch noch die Bypassrohrleitung. Dadurch erhöht sich die Integrationsmöglichkeiten ins Monument, die Wirtschaftlichkeit und auch die Monument-Hygiene.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion ferner mit einem Betätigungselement zum Auslösen der verriegelbaren Auslöseeinrichtung vorgesehen, wobei das Betätigungselement derart angeordnet ist, dass die Verriegelung durch eine Nicht-Erreichbarkeit des Betätigungselementes durch eine Person bei bestimmungsgemäßer Benutzung der Sitztoilette erfolgt.
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Auf diese Weise kann eine Verriegelung der Auslöseeinrichtung bereits durch ein beim bestimmungsgemäßen Benutzen nicht erreichbares Betätigungselement bewirkt werden.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Sitztoilette eine Personenüberwachungsvorrichtung auf, die ausgelegt ist die verriegelbare Auslöseeinrichtung bei einer Erfassung einer Person bei bestimmungsgemäßen Benutzung der Sitztoilette zu verriegeln.
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Auf diese Weise kann die Sicherheit weitererhöht werden, da das Kriterium der nicht in entsprechender Position befindlichen Person erfüllt sein muss, also eine tatsächliche Erfassung der Person vorgenommen werden muss.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Sitztoilette einen Toilettendeckelsensor auf und ist ausgelegt, um die verriegelbare Auslöseeinrichtung auf der Grundlage einer erfassten Position eines Toilettendeckels durch den Toilettendeckelsensor zu verriegeln.
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Auf diese Weise kann bereits ein geöffneter Toilettendeckel die Auslösung verriegelt, bzw. ein geschlossener Toilettendeckel die Auslösung freigeben. Ein Toilettendeckel kann dabei so ausgestaltet sein, dass er trotzdem die gefahrlose Ansaugung von Luft im geschlossenen Zustand ermöglicht.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Sitztoilette und das Urinal derart in voneinander abgetrennten Räumen, dass eine gleichzeitige bestimmungsgemäße Benutzung ermöglicht ist.
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Auf diese Weise wird der Benutzungsumfang erheblich erhöht, insbesondere da das Urinal nicht mehr durch die Benutzung der Sitztoilette blockiert wird. Dennoch bleibt die Absaugung des Urinalabwassers von der Nichtbelegung der sich in einem anderen Raum befindlichen Sitztoilette abhängig.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Sitztoilette als schalldämpfender Bypass zu dem Urinal bei einer Vakuumabsaugung ausgelegt.
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Auf diese Weise ist eine separate Bypassleitung mit z. B. einem Ansaugschalldämpfer entbehrlich, da bereits die Toilette als Bypass dient. Eine entsprechende Ausformung der Toilettenschüssel kann dabei weiter Geräuschmindernd wirken.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Urinal als schalldämpfender Bypass zu der Sitztoilette bei einer Vakuumabsaugung ausgelegt.
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Auf diese Weise ist eine separate Bypassleitung mit z. B. einem Ansaugschalldämpfer entbehrlich, da bereits das Urinal als Bypass dient. Eine entsprechende Ausformung der des Urinalbeckens kann dabei weiter geräuschmindernd wirken.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehrzahl von Urinalen mit jeweils einem Urinalwasserabfluss vorgesehen ist, wobei die Urinalwasserabflüsse in Strömungsrichtung vor dem Vakuumventil in den Hauptabfluss münden, wobei die Mehrzahl von Urinalen zusammen einen wirksamen Strömungswiderstand aufweisen, der dem Strömungswiderstand der Sitztoilette angepasst ist, wobei die Mehrzahl von Urinalen als schalldämpfender Bypass zu der Sitztoilette bei einer Vakuumabsaugung ausgelegt ist.
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Auf diese Weise kann die Schalldämpfungswirkung der Mehrzahl von Urinalen an die der Toilette angepasst werden, sodass sich diese angepasste Auslegung weiter geräuschmindernd auswirken kann.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion eine zweite Sitztoilette mit einem zweiten Toilettenabwasserabfluss auf, wobei der zweite Toilettenabwasserabfluss in Strömungsrichtung vor dem Vakuumventil in den Hauptabfluss mündet, wobei die verriegelbare Auslöseeinrichtung derart ausgelegt ist, dass die Auslöseeinheit nicht ausgelöst werden kann, wenn eine der Sitztoilette und der zweiten Sitztoilette in bestimmungsgemäßer Benutzung ist.
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Auf diese Weise kann eine noch höhere Gewichtsreduzierung erreicht werden, nämlich durch das erhöhen von Aborten unter Beibehaltung der Anzahl von Vakuumventilen bzw. Reduzierung der gesamt benötigten Vakuumventile, ohne dass durch die Berücksichtigung der Belegungssituation der Sitztoiletten eine Erhöhung der Ansauggefahr auftritt.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vakuumtoiletteneinrichtung mit Urinalfunktion ferner ein Betätigungselement auf zur manuellen Betätigung der verriegelbaren Auslöseeinrichtung, wobei die Auslöseeinheit nicht ausgelöst werden kann, wenn eine der Sitztoilette und der zweiten Sitztoilette in bestimmungsgemäßer Benutzung ist.
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Als Idee der Erfindung kann angesehen werden, eine Sitztoilette und ein Urinal in einer Vakuumtoiletteneinheit derart zu kombinieren, dass nur ein Vakuumventil zum Absaugen notwendig ist, jedoch ein Öffnen des Ventils verhindert wird, wenn jemand auf der Sitztoilette sitzt.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren angegeben, welches eine logische Abfrage vornimmt, sodass eine Auslöseeinrichtung einer Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion mit einer Sitztoilette und einem Urinal, die Auslösung eines Vakuumventils nur dann freigibt, wenn die Sitztoilette nicht in bestimmungsgemäßer Benutzung ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Computerprogramm angegeben, welches, wenn es durch einen Prozessor ausgeführt wird, ausgelegt ist, um das erfindungsgemäße Verfahren.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Computerlesbares Medium angegeben, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.
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Es sollte bemerkt werden, dass sich die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung gleichermaßen auf die Vorrichtung, das Verfahren, das Computerprogramm und das computerlesbare Speichermedium beziehen
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Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erläutert und verdeutlicht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Beispielhafte Ausführungsformen werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Anordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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2 zeigt ein logisches Schaltdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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3 zeigt eine schematische Anordnung mit mehreren Urinalen und mehreren Sitztoiletten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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4 zeigt ein Luftfahrzeug mit einer Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
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1. zeigt eine schematische Anordnung einer Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Die Toiletteneinheit mit Unrinalfunktion 1 weist ein Urinal 41 und eine Sitztoilette 42 auf. Wie in 3 dargestellt können jedoch auch mehrere Urinale 41, 41b und auch mehrere Sitztoiletten 42, 42b vorgesehen sein, obgleich diese in 1 nicht dargestellt sind. Sein Urinal 41 weist ein Urinalbecken 2 mit einer darin befindlichen Spüldüse bzw. Spülring 3 auf, die über ein Spülwasserventil 5 mit einer Spülwasserversorgung 4 verbunden ist. An das Urinalbecken 2 ist eine Ablaufleitung 8, 8b angeschlossen, die über ein Kupplung 6 an das Abwassersystem angeschlossen sein kann. Ferner kann eine an einem Überlauf 12 angeschlossene Überlaufleitung 7 vorgesehen sein. Sowohl der Ablauf 8 als auch der Überlauf 7 können mit Geruchsverschlüssen 10 bzw. 11 versehen sein, sodass Gerüche aus den Abwasseröffnungen fern gehalten werden können. Der Urinalablauf kann mit einem Sieb 46 abgedeckt sein zum Abfiltern von Grobverschmutzungen, ebenso wie der Urinalüberlauf mit einem Sieb 47 aus den gleichen Gründen abgedeckt sin kann. Das Urinalbecken weist einen Füllstandsensor 13 auf, der zur Abfrage einer Auslösebedingung für das Vakuumventil 21 herangezogen werden kann. Das Ablaufrohr 8 ist beispielsweise mit einem Gefälle 14 versehen, damit das Abwasser gravitationsgetrieben ablaufen kann. Am Urinal bzw. in der Nähe des Urinals kann ein Personen- bzw. Raumüberwachungssensor 15 und auch eine Auslöseeinrichtung 16 vorgesehen sein, die beide ebenfalls zur Abfrage einer Auslösebedingung für das Vakuumventil 21 herangezogen werden können. Das Abflussrohr 8 kann gegenüber dem Hauptabfluss 20 ebenfalls durch einen Geruchsverschluss 17 abgetrennt sein, wobei die Ablaufleitung 8 des Urinals zum Geruchsverschluss 17 mit einer Kupplung 18 angekoppelt ist und die Ablaufleitung des Urinals im weiteren Verlauf zu der Hauptablaufleitung 20 mit einer Kupplung 19 angekoppelt ist. Alternativ kann der Ablauf auch an einer alternativen Stelle 45 in die Hauptablaufleitung 20 münden.
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Die Toilette bzw. Sitztoilette 42, 42b weist eine Toilettenschüssel 35 auf, die z. B. mit einer Toilettenverkleidung 34 versehen ist. Die Toilette 42, 42b weist ferner eine Toilettenbrille 33 und einen Toilettendeckel 32 auf. In der Toilettenschüssel 35 ist eine Spüldüse bzw. ein Spülring 30 vorgesehen, der über ein Spülwasser- bzw. Spülflüssigkeitsventil 28 mit einer Spülwasser- bzw. Spülflüssigkeitsversorgung 27 verbunden ist. Bei einer Absaugung kann Luft über die Zuluftöffnung 36 für Toilettenspülung bei geschlossenem Toilettendeckel angesogen werden. Diese Zuluftöffnung bzw. Zuluftkanal 36 kann sich zwischen der Toilettenschüssel 35 und der Toilettenverkleidung 34 befinden. Bei geöffnetem Deckel 32 kann die Luft auch über die obere Öffnung 38 der Toilettenschüssel 35 angesogen werden. Über einen Sensor 37 kann die Stellung des Toilettendeckels erfasst werden und für die Auswertung einer Auslösebedingung herangezogen werden. An der Toilette kann eine Auslöseeinrichtung 26 für die Toilette vorgesehen sein. Ferner kann ein Füllstandsensor 29 in der Toilettenschüssel 35 vorgesehen sein, dessen Abfrage auch für die Auslösung des Vakuumventils 21 herangezogen werden kann. Darüber hinaus kann auch ein Personen- bzw. Raumüberwachungssensor 31 vorgesehen sein, um die Anwesenheit einer Person abzufragen. Das Abwasser kann gravitationsgetrieben über den Ablaufbogen 40, 40b in den Hauptabfluss bzw. die Hauptablaufleitung 20 gelangen. Der Ablaufbogen kann natürlich auch als gerades Rohrstück ausgebildet sein.
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Ein Vakuumventil 21 trennt die Hauptablaufleitung 20 vom Vakuumsystem 22 des Luftfahrzeugs, an das die Abwasserentsorgung für das Urinal und die Toilette angeschlossen ist. In und an der Hauptablaufleitung 20 können verschiedene Sensoren angeordnet sein, etwa eine Füllstandsensoraufnahme 23 für die Ablaufleitung der Toilette, bzw. Füllstandsensor 24 für die Ablaufleitung der Toilette, der den Füllstandlevel 39 der Ablaufleitung der Toilette ermittelt.
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Die gesamten Bedienelemente, Sensoren und Abfrageelemente werden durch die Steuereinheit 25 für die Toilette und das Urinal verarbeitet. Es kann ferner eine Steuerungsanbindung 44 an das Flugzeug vorgesehen sein.
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Durch diese erfindungsgemäße Geratearchitektur ist es möglich, die Geräusche einer Vakuumtoiletteneinheit durch Nebenluftzuführung 43 einer oder mehrerer Urinaleinheiten 41, 41b zu reduzieren.
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Einen besonders positiven Effekt der Geräuschreduzierung wird es an Vakuumabwassertank nahen Installationspositionen der erfindungsgemäßen Einheit geben, weil die Strömungsgeschwindigkeiten während des Absaugvorgangs überdurchschnittlich hoch für die Toiletteneinheiten am Vakuuminterface sind und entsprechend durch Nebenluftzuführung 43 reduziert werden können. Das erfindungsgemäße System 1 bietet deutliche Vorteile hinsichtlich der Baugröße im Vergleich zu bekannten Vakuumurinalen und Vakuumtoiletten. Durch die geringe Anzahl der benötigten Komponenten zum Anschluss eines Urinalbeckens 2 an einen Vakuumanschluss ergibt sich eine geringe Baugröße, geringes Gewicht, vielseitige Integrationsmöglichkeiten ins Toilettenmonument. Besonders beim Einsatz mehrerer Urinaleinheiten 41, 41b an einer Toiletteneinheit 42 multiplizieren sich die Vorteile. Der Anschluss mehrerer Urinaleinheiten 41, 41b ist an der Kupplung 6 vorstellbar.
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Die technische Herausforderung des Systems liegt beim Personenschutz bei gleichzeitiger Benutzung der Toiletteneinheit 42 und Urinaleinheit 41. Die Urinaleinheit 41 und/oder die Toiletteneinheit 42 kann sich in einem einzigen Monument, weiteren unterschiedlichen Monumenten oder abgetrennten Monumentenbereichen befinden.
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Hintergrund des erfindungsgemäßen Systems ist auch die automatische Auslösung eines Spülvorgangs durch die Auslöseeinrichtung Urinal 16 unter Berücksichtigung einer Füllstandmessung über den Füllstandsensor 13 im Urinalbecken und eine Füllstandmessung über den Füllstandsensor 24 in der Ablaufleitung der Toilette. Mit Hilfe von Bewegungsmeldern oder Lichtschranken kann beispielsweise das Betreten der der Toilette durch einen potentiellen Benutzer an die Überwachungseinheit als Information übertragen werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen System 1 kann die Benutzung einer Kontrolleinheit zur Detektion des geschlossen Toilettendeckels 32 vorgenommen werden, um gleichzeitig den Effekt der Geräuschreduzierung während des Absaugvorgangs zu erhalten. In kleinen Standard-Toilettenmonumenten kann ggf. auf diese Kontrolleinheiten verzichtet werden, wenn durch eine intelligente Anordnung in den beengten Platzverhältnisse im Monument nur die Urinaleinheit 41 oder nur die Toiletteneinheit benutzt werden kann. Weitere Gewichtsreduzierungen können durch den „wasserlosen Betrieb” der Urinaleinheit 41 erreicht werden. Die Wasserversorgungseinheit mit Rohrleitungen zur Spülwasserversorgung des Urinalbeckens 4 über ein Spülwasserventil 5 und eine Spüldüse oder Spülring 3, ggf. auch ein Füllstandsensor 13 im Urinalbecken kann dann entfallen. Die Auslöseeinrichtung 16 am Urinal kann eventuell auch entfallen, wenn bei verstopften Urinalabfluss ein Freispülen nicht erforderlich bzw. gewünscht ist. Der Füllstandsensor 13 im Urinalbecken kann entfallen, wenn beim wasserlosen Betrieb kein Spülwasserventil 5 benötigt wird, da bei einem Defekt das Urinalbecken nicht geflutet wird. Ein automatisches Absaugen über Messung des maximal zulässigen Füllstandes mit dem Füllstandsensor 13 im Urinalbecken ist dann nicht erforderlich.
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Bei Erreichen des Füllstandlevel 39 in der Ablaufleitung 40 der Toilette oder einer Auslösung bzw. der Betätigung der Auslöseeinrichtung 16 am Urinal oder einem Auslösen des Füllstandsensors 13 im Urinalbecken muss nicht zwingend sofort der Absaugvorgang der Toiletteneinheit 42 mit vorhergehender Wasserspülung erfolgen. Um Wasser und weiteres Gewicht zu sparen, kann auch auf diese Wasserspülung der Toiletteneinheit 42 verzichtet werden, oder nur z. B. bei jedem dritten Absaugvorgang erfolgen, um die Ablaufleitung Toilette 20 zu reinigen.
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Um Geruchsbildung aus der Rohrarchitektur der Urinaleinheit 41 zu mindern können Geruchsverschlüsse 10, 11 und 17 integriert sein. Ein Überlauf 12 im Urinalbecken mit Überlaufleitung 7 kann ein Überlaufen des Urinalbeckens 2 verhindern.
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Weiterhin kann je nach Auslegung des Nebenluftstroms 43 der Urinaleinheit die Überlaufleitung 7 des Urinals sinnvoll sein, um die Strömungsgeschwindigkeiten beim Urinalabfluss und den Überlauf und folglich die Geräusche weiter zu reduzieren. Weiterhin können die Strömungswiderstände der Geruchsverschlüsse 10, 11 und 17 für den Absaugvorgang so hoch ausgelegt werden, dass nur eine schwerkraftgetriebene Drainage zur Ablaufleitung 20 stattfindet. Dies ermöglicht einen fast geräuschlosen Betrieb der Urinaleinheit 41.
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Durch die Nutzung des Vakuumventils 21 mit Kopplung der Urinal Ablaufleitung 8 an der Hauptablaufleitung 20 sind technische Maßnahmen erforderlich, die bei Erreichen eines definierten Füllstandes, z. B. Füllstandlevel 39 ind der Hauptablaufleitung 20, einen automatischen Absaugvorgang einleiten. Dies ist erforderlich, um ein Aufsteigen des Urin Wassergemisches in die Toilettenschüssel 35 zu unterbinden. Weiterhin sollte der Füllstandlevel 39 in der Hauptablaufleitung nicht für den Toilettenbenutzer sichtbar sein. Dies wird mit der dargestellten Rohrarchitektur in 1 erreicht. Der Füllstandlevel kann etwa mit dem Füllstandsensor 24 in der Hauptablaufleitung gemessen werden. Dieser sollte entweder direkt in der Ablaufleitung oder auf einer Füllstandsensoraufnahme 23 In der Hauptablaufleitung angeordnet sein, je nach verwendeter Sensortechnologie. Empfohlen wird für das System 1 eine Sensortechnologie, die nicht stetig mit dem Toilettenabwassergemisch in Kontakt kommt, um Messprobleme durch Verschmutzung zu verhindern. Ein besonderes Ausführungsbeispiel ist ein Ultraschallsensor, der die Höhe des Füllstandes detektiert und ausreichend hoch über den max. Füllstandlevel angeordnet ist, um nicht stark zu verschmutzen. Die alternative Rohrleitungsanbindung 45 des Urinals kann zusätzlich oder ausschließlich die Anbindung des Urinals an der Hauptablaufleitung 20 darstellen, um die Rohrleitung bzw. die Füllstandsensoraufnahme 23 während des Absaugvorgangs vor Verschmutzung zu schützen. Eine Redundanz der Füllstandmessung kann durch einen Füllstandsensor 29 in der Toilettenschüssel vorgesehen sein, um ein Überlaufen der Toiletteneinheit 42 zu verhindern, besonders bei räumlich getrennter Anordnung der Toiletteneinheit 42 von der Urinaleinheit 41. Der maximale Füllstand des Urinalbeckens kann über einen Füllstandsensor 13 im Urinalbecken detektiert werden. Nach Erreichen des maximalen Füllstandes z. B. durch Verstopfung des Urinalbeckenabflusses bzw. des Urinalbeckenüberlaufs 12 kann ein automatischer Absaugvorgang eingeleitet werden, der unter gegebenen Umständen die Verstopfungen lösen kann.
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Die Steuereinheit 25 kann zentral für die Toiletteeinheit 42 und die Urinaleinheit 41 eingesetzt werden oder in separaten Steuereinheiten, die miteinander kommunizieren. Die Anbindung 44 der Steuereinheit ans Flugzeug hinsichtlich Stromversorgung, CAN-Bus Anschluss und Anschluss diskreter Stromleitungen kann am Anbindungspunkt 44 vorgenommen werden. Es ist sinnvoll ein Mindestgefalle 14 der Ablaufleitung 8 des Urinals und der Überlaufleitung 7 des Urinals einzuhalten, um eine schwerkraftgetriebene Drainage vom Urinalbecken 2 zur Hauptablaufleitung 20 zu ermöglichen. Die Anpassung der Entfernung der Toiletteneinheit 42 und der Urinaleinheit 41 sollte im Rohrleitungsabschnitt 6 vorgenommen werden. Dabei ist ein vorteilhaftes Mindestgefälle 14 von ca. 2–3% zu beachten. Die Überlaufleitung 7 des Urinals, der Ablaufleitung 8 des Urinals und der Hauptablaufleitung 20 können mit einer antiadhäsiven Rohrinnenbeschichtung ausgeführt werden, um Ablagerungen zu reduzieren und die Geruchsentwicklung zu unterbinden. Weiterhin kann eine antibakterielle Rohrinnenbeschichtung auf diese Rohre aufgebracht werden, um die Entstehung und Vermehrung von Bakterien nicht zu fördern, die folgend auch unangenehme Geruchsbildung hervorrufen kann. Die Beschichtungen können auch auf das Urinalbecken 2 oder die Toilettenschüssel 35 appliziert werden, um die gleiche Wirkung zu erreichen. Bei sehr effektiven Rohrinnenbeschichtungen und entsprechend optimierter Rohrarchitektur kann idealerweise auf alle Geruchsverschlüsse verzichtet werden. Empfohlen wird jedoch der Geruchsverschluss 17 oder 10 und 11, um ein Abgrenzung der Gerüche der Hauptablaufleitung zu erreichen. Die Überlaufleitung 7 des Urinals kann auch an die Hauptablaufleitung 20 direkt vor oder nach der Kupplung 19 angeschlossen werden, um bei einer Verstopfung der Ablaufleitung 8 eine Redundanz zu bilden.
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2 zeigt ein logisches Schaltdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das manuelle Auslösen kann etwa alternativ durch die Auslöseelemente 16 oder 26 erfolgen. Die Automatische Auslösung kann alternativ durch den Füllstandsensor Toilettenschüssel 29, den Füllstandsensor Urinalbecken 13, den Füllstandsensor Ablaufleitung Toilette 24, und/oder den Personen bzw. Raumüberwachungsdetektor Urinal 15 erfolgen. Die Freigabe erfolgt jedoch nur, wenn der Personen/Raum Überwachungssensor Toilette 31 bzw. beide Sensoren 31, 31b eine Personenfreiheit im Raum angeben.
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3 zeigt eine schematische Anordnung mit mehreren Urinalen und mehreren Sitztoiletten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Dabei können mehrere Urinale oder mehrere Toiletten vorgesehen sein. Die Abfrage der Belegung erfolgt dann derart, dass beispielsweise mehrere Toiletten auf ihre Belegung bzw. ihre bestimmungsgemäße Benutzung überwacht werden. Dabei wird sinnvollerweise die Abfrage der mehreren Toiletten so miteinander verknüpft, dass eine Auslösung verhindert wird, wenn auch nur eine einzige Toilette besetz ist. Wenn jedoch die Strömungsquerschnitte so bemessen sind, dass eine vorbestimmte Anzahl von nicht besetzten Toiletten bereits ein Ansaugen auf den verbleibenden Toiletten ausschließt, so recht zur Auslösung des Vakuumventils 21 aus, sicher zu stellen, dass die vorbestimmte Anzahl nicht besetzt ist. Analog kann dies natürlich auch für die Urinale vorgesehen sein.
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4 zeigt ein Luftfahrzeug mit einer Vakuumtoiletteneinheit mit Urinalfunktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Hier ist die typische Einbausituation iner derartigen Einheit in einem Flugzeug 100 gezeigt.
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Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung neben dem Bereich der Luftfahrt auch im Bereich der Schifffahrt, der Raumfahrt bzw. in Zügen, Busen und Wohnmobilen angewendet werden kann.
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Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen” weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein” und „eine” mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
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Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Urinalbecken
- 3
- Spüldüse bzw. Spülring Urinal
- 4
- Spülwasserversorgung Urinal
- 5
- Spülwasserventil Urinal
- 6
- Kupplung Ablaufleitung Urinal
- 7
- Überlaufleitung Urinal
- 8, 8b
- Ablaufleitung Urinal
- 9
- Kupplung Überlaufleitung Urinal
- 10
- Geruchverschluss Urinalbeckenablauf
- 11
- Geruchsverschluss Urinalbeckenüberlauf
- 12
- Überlauf Urinalbecken
- 13
- Füllstandsensor Urinalbecken
- 14
- Gefälle Ablaufleitung Urinal
- 15
- Personen/Raum Überwachungssensor Urinal
- 16
- Auslöseeinrichtung Urinal
- 17
- Geruchsverschluss Ablaufleitung Urinal
- 18
- Kupplung Ablaufleitung Urinal zu Geruchsverschluss
- 19
- Kupplung Ablaufleitung Urinal Ablaufleitung Toilette
- 20
- Hauptablaufleitung
- 21
- Vakuumventil
- 22
- Abwasserentsorgung Urinal und Toilette (Vakuumsystem)
- 23
- Füllstandsensoraufnahme Ablaufleitung Toilette
- 24
- Füllstandsensor Ablaufleitung Toilette
- 25
- Steuereinheit Toilette und Urinal
- 26
- Auslöseeinrichtung Toilette
- 27
- Spülwasserversorgung Toilette
- 28
- Spülwasserventil Toilette
- 29
- Füllstandsensor Toilettenschüssel
- 30
- Spüldüse oder Spülring Toilette
- 31, 31b
- Personen/Raum Überwachungssensor Toilette
- 32
- Toilettendeckel
- 33
- Toilettenbrille
- 34
- Verkleidung Toiletteneinheit
- 35
- Toilette
- 36
- Zuluft für Toilettenspülung bei geschlossenen Toilettendeckel
- 37
- Toilettendeckelsensor
- 38
- Zuluft Toilettenspülung bei geöffnetem Toilettendeckel
- 39
- Füllstandlevel Ablaufleitung Toilette
- 40, 40b
- Rohrbogen – Ablaufleitung Toilette
- 41, 41b
- Urinaleinheit
- 42, 42b
- Toiletteneinheit
- 43
- Nebenluftstrom Urinaleinheit
- 44
- Steuerungsanbindung an Flugzeug
- 45
- Alternative Rohrleitungsanbindung Urinal
- 46
- Sieb Urinalablauf
- 47
- Sieb Urinalüberlauf
- 100
- Flugzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006016030 A1 [0002]