DE102024111223A1

DE102024111223A1 - Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens einer Sanitäranordnung sowie Sanitäranordnung

Info

Publication number: DE102024111223A1
Application number: DE102024111223.9A
Authority: DE
Inventors: auf Antrag nicht genannt. Erfinder
Original assignee: Franz Kaldewei GmbH and Co KG
Current assignee: Franz Kaldewei GmbH and Co KG
Priority date: 2024-04-22
Filing date: 2024-04-22
Publication date: 2025-10-23
Also published as: CH721756A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens einer Sanitäranordnung mit einem wasserführenden Sanitärkörper (1) und mit einer Überwachungsanordnung (2), wobei die Überwachungsanordnung (2) eine Steuerschaltung (6) aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung (7) und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind. Mit der Sensoreinrichtung werden erfindungsgemäß mehrere Sensorsignale aufgenommen und es wird mit der Steuerschaltung (6) zur Verifizierung des Feuchtigkeitsschadens eine Korrelationsbeziehung zwischen den zumindest zwei Sensorsignalen bestimmt, wobei eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung (7) in Abhängigkeit von der Korrelationsbeziehung vorgesehen ist. Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren eine Sanitäranordnung, welche insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens einer Sanitäranordnung mit einem wasserführenden Sanitärkörper und mit einer Überwachungsanordnung, wobei die Überwachungsanordnung eine Steuerschaltung aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind. Des Weiteren betrifft Erfindung auch eine Sanitäranordnung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, mit einem wasserführenden Sanitärkörper und mit einer Überwachungsanordnung zur Bestimmung eines Feuchtigkeitsschadens, wobei die Überwachungsanordnung eine Steuerschaltung aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind.
Mit der Einführung der Norm DIN 18534 (Teil 1-6, Stand Juli 2017) „Abdichtung von Innenräumen“ werden unter anderem Ausführungsmöglichkeiten und Anforderungen von Abdichtungen im Sanitärbereich Badezimmer verbindlich formuliert. Ziel ist es, einen besseren Schutz gegen Wasserschäden und damit verbundene Beeinträchtigungen der Bauwerke zu erreichen.
Bekanntermaßen sind Bauwerksschäden durch Wasser in der Regel aufwendig und teuer zu beheben. Insbesondere können auch gerade bei dem aus ökologischer und ökonomischer Sicht in vielen Fällen besonders zweckmäßigen Baustoff Holz gravierende langfristige Schäden und Spätfolgen auftreten.
Zu beachten ist auch, dass anders als bei zugänglichen wasserführenden Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Spülmaschinen, Geschirrspüler und dergleichen Wasserschäden im Sanitärbereich zunächst über einen vergleichsweise langen Zeitraum unentdeckt bleiben können, sodass dann bereits bei der Feststellung eines entsprechenden Wasserschadens ein erheblicher Schaden der Gebäudestruktur vorliegen kann.
Vor diesem Hintergrund sind gattungsgemäße Sanitäranordnungen und Verfahren mit einem wasserführenden Sanitärkörper und mit einer zugeordneten Überwachungsanordnung bekannt, bei denen die Überwachungsanordnung eine Sensoreinrichtung mit einem Feuchtigkeitssensor aufweist. Durch einen beispielsweise unter einer Badewanne, einer Duschwanne oder Duschfläche angeordneten Feuchtigkeitssensor kann Feuchtigkeit frühzeitig erkannt werden, wobei dann durch eine entsprechende Warnung Schutz-, Reparatur- oder Sanierungsmaßnahmen veranlasst werden können, bevor weitreichende Schäden auftreten. Hierzu wird insbesondere auf die EP 3 851 598 A2 sowie die EP 4 257 758 A1 verwiesen.
Gemäß der EP 4 257 758 A1 weist die Sensoreinrichtung einen thermoelektrischen Generator auf, um dauerhaft eine Energieversorgung zu ermöglichen, sodass auch eine Nutzung über einen sehr langen Zeitraum von mehr als 10 Jahren möglich ist. Des Weiteren wird vorgeschlagen, gegebenenfalls mehrere Sensoreinrichtungen mit einem Feuchtigkeitssensor vorzusehen, um einen Feuchtigkeitsschaden unabhängig von der konkreten Position eines Wasseraustritts möglichst frühzeitig feststellen zu können.
Üblicherweise ist bei solchen Sanitäranordnungen ein dauerhafter Netzanschluss zur Energieversorgung nachteilig, weil dieser vergleichsweise aufwendig und auf Dauer fehleranfällig ist. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem Stand der Technik vorzugsweise ein thermoelektrischer Generator oder auch eine Langzeitbatterie vorgesehen. In beiden Fällen ist es selbstverständlich von Vorteil, wenn die mit Energie zu versorgende Steuerschaltung besonders einfach ausgeführt ist und einen niedrigen Energiebedarf aufweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens einer Sanitäranordnung mit einem wasserführenden Sanitärkörper und eine entsprechende Sanitäranordnung selbst anzugeben.
Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie eine Sanitäranordnung gemäß Patentanspruch 4, welche insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft entsprechend ein Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens einer Sanitäranordnung mit einem wasserführenden Sanitärkörper und mit einer Überwachungsanordnung, wobei die Überwachungsanordnung eine Steuerschaltung aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind. Davon ausgehend ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mit der Sensoreinrichtung mehrere Sensorsignale aufgenommen werden und mit der Steuerschaltung zur Verifizierung des Feuchtigkeitsschadens eine Korrelationsbeziehung zwischen den zumindest zwei Sensorsignalen bestimmt wird, wobei eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung in Abhängigkeit von der Korrelationsbeziehung vorgesehen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt in diesem Zusammenhang die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer einfachen Ausgestaltung der Sensoreinrichtung gemäß dem Stand der Technik eine gleichzeitig zuverlässige und besonders sensitive Erfassung eines Feuchtigkeitsschadens äußerst schwierig sein kann.
Wenn gemäß dem Stand der Technik die Sensoreinrichtung eine besonders hohe Sensitivität aufweist, besteht die Gefahr, dass fehlerhaft ein Feuchtigkeitsschaden angezeigt wird, der tatsächlich überhaupt nicht vorliegt. Dabei ist zu beachten, dass durch die übliche Diffusion von Feuchtigkeit, Temperaturwechsel und andere Umgebungseinflüsse an einem Sensor Bedingungen auftreten können, die bei einer einfachen Betrachtung auf einen Feuchtigkeitsschaden hinweisen können, der aber tatsächlich nicht eingetreten ist.
Bei einem solchen Fehlalarm besteht dann die Gefahr, dass die Sanitäranordnung aufwendig demontiert wird, ohne dass dafür eine Notwendigkeit besteht. Es ergibt sich dann ein sehr großer und unnötiger Montageaufwand, wobei gerade durch solche Wartungsarbeiten Schäden an der Gebäudestruktur entstehen können, welche sowohl das optische Erscheinungsbild als auch die langfristige Abdichtung wesentlich beeinträchtigen können. Gegebenenfalls ist nach einer Demontage eine aufwendige Sanierung notwendig.
Wenn dagegen bei einer einfachen Sensoreinrichtung gemäß dem Stand der Technik eine geringe Sensitivität vorgesehen ist, können bestimmte Feuchtigkeitsschäden gegebenenfalls nicht ermittelt werden. Beispielsweise wäre es denkbar, dass durch eine Leckage lokal vergleichsweise geringe Mengen an Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit austreten, welche nicht dazu ausreichend sind, um von einer Sensorrichtung gemäß dem Stand der Technik als Feuchtigkeitsschaden erkannt zu werden. Dennoch können dann gerade bei einer langfristigen Einwirkung sehr gravierende Gebäudeschäden auftreten, welche zunächst nicht erkannt werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die beschriebenen Nachteile durch eine Auswertung mehrerer Sensorsignale zumindest erheblich verringert werden können, sodass dann eine besonders zuverlässige, sensitive und hinreichend schnelle Anzeige eines Feuchtigkeitsschadens möglich ist.
Dabei nimmt die Erfindung bewusst einen erhöhten Aufwand bei der Signalauswertung in Kauf, der auch mit einem höheren Energiebedarf verbunden ist, obwohl an sich bei einer autarken Energieversorgung ein besonders niedriger Energiebedarf vorteilhaft ist.
Erfindungsgemäß werden mehrere, d. h. zumindest zwei, Sensorsignale aufgenommen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Korrelationsbeziehung herangezogen werden. Eine einfache „oder“-Verknüpfung ist dabei keine Korrelationsbeziehung im Sinne der vorliegenden Erfindung. Es reicht gerade nicht aus, wenn ein einziges Sensorsignal einen Grenzwert übersteigt, der auf ein Feuchtigkeitsschaden hinweisen kann. Vielmehr werden zumindest zwei Sensorsignale in eine Beziehung gesetzt, sodass dann in einem einfachen Fall beispielsweise zwei separat ermittelte Sensorsignale über einem Grenzwert liegen müssen, bevor eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung erfolgt.
Es versteht sich, dass insgesamt eine Vielzahl von Sensorsignalen zunächst aufgenommen und für die Bestimmung der Korrelationsbeziehung genutzt werden kann, bevor eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung erfolgt.
Ausgehend von dem beschriebenen Grundkonzept sind verschiedene Weiterbildungen alternativ zueinander oder in Kombination denkbar.
So ist gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung einen ersten Sensor aufweist, mit dem für die Bestimmung der Korrelationsbeziehung vor der Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung zumindest ein Teil der Sensorsignale zueinander zeitversetzt über ein Messintervall von zumindest einem Tag, vorzugsweise mehreren Tagen, beispielsweise zumindest drei Tagen, bestimmt wird.
Dabei ist auch möglich, dass über das Messintervall nicht nur zwei sondern beispielsweise zumindest zehn, vorzugsweise zumindest 100 Sensorsignale ermittelt werden, sodass sich dann eine Zeitreihe ergibt.
Durch eine Analyse einer solchen Zeitreihe ergibt sich im Vergleich zu einer einfachen Sensoreinrichtung eine deutlich größere Informationstiefe, welche die Ermittlung eines Feuchtigkeitsschadens mit einer höheren Sicherheit ermöglicht.
Entsprechende Sensorsignale bzw. Zeitreihen können dabei durch verschiedene mathematische Methoden analysiert werden. Bei mehreren nacheinander ermittelten Sensorsignalen können beispielsweise eine Integration, eine Mittelwertbildung, eine Filterung von Ausreißern, eine Analyse von Extremwerten und Wendepunkten erfolgen und/oder zeitliche Anstiege und Abfälle oder dergleichen betrachtet werden.
Des Weiteren können auch Auswertemethoden genutzt werden, welche unter dem Stichwort „Künstliche Intelligenz“ und „Maschinelles Lernen“ zusammengefasst werden. Beispielsweise können Feuchtigkeitsschäden bei einem Anlernen einer sogenannten künstlichen Intelligenz bewusst herbeigeführt werden, wobei dann entsprechende Kriterien für relevante Sensorsignale durch einen entsprechenden Lernprozess festgelegt werden.
Zusätzlich oder alternativ zu der Bestimmung von mehreren Sensorsignalen und insbesondere Zeitreihen über ein Messintervall von zumindest einem Tag kann gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung den ersten Sensor und zumindest einen zweiten Sensor aufweist, welche zueinander unterschiedlich sind und jeweils zumindest ein Sensorsignal für die Bestimmung der Korrelationsbeziehung ermitteln. Unterschiedliche Sensoren weisen dann eine unterschiedliche Empfindlichkeit auf bzw. sind für unterschiedliche Messgrößen vorgesehen.
Vor diesem Hintergrund betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Sanitäranordnung, insbesondere zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens, mit einem wasserführenden Sanitärkörper und mit einer Überwachungsanordnung zur Bestimmung eines Feuchtigkeitsschadens, wobei die Überwachungsanordnung eine Steuerschaltung aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind. Bei dieser Sanitäranordnung ist dann erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zumindest einen ersten Sensor und einen davon verschiedenen zweiten Sensor aufweist.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Sensor und der zweite Sensor zur Bestimmung unterschiedlicher physikalischer Größen eingerichtet sind und/oder auf einem unterschiedlichen Messprinzip beruhen, sodass dann das Auftreten eines Feuchtigkeitsschadens durch die Korrelation unterschiedlicher physikalischer Größen und/oder unterschiedlicher Messprinzipien mit einer noch größeren Genauigkeit ermittelt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass der erste Sensor und/oder der zweite Sensor zur Bestimmung einer Messgröße ausgewählt aus der Gruppe Temperatur, Widerstand, Leitfähigkeit, Kapazität und Induktivität eingerichtet ist/sind.
Des Weiteren kommen auch Erschütterungssensoren in Betracht, wobei grundsätzlich auch mehr als zwei Sensoren genutzt werden können. So ist beispielsweise vorgesehen, dass im Rahmen der Erfindung zumindest drei Sensoren, insbesondere zumindest drei zueinander unterschiedliche Sensoren vorgesehen sind.
Bei einer Kombination von zumindest zwei unterschiedlichen Messgrößen ergibt sich auch eine besonders gute Informationstiefe. Ein Widerstand, eine Leitfähigkeit, eine Kapazität und eine Induktivität können beispielsweise einen Rückschluss auf vorhandene Feuchtigkeit in einer Testanordnung ermöglichen.
Eine wichtige Messgröße kann auch die Temperatur sein, wobei dann die Temperatur insbesondere mit weiteren Sensorsignalen in einer Korrelationsbeziehung zu berücksichtigen ist.
Bei einem Temperaturabfall bzw. bei einer niedrigen Temperatur kann beispielsweise Feuchtigkeit durch Kondensation auftreten, auch wenn kein Feuchtigkeitsschaden vorliegt. In einem solchen Fall kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch die Korrelationsbeziehung der Sensorsignale keine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung erfolgt und entsprechend ein Fehlalarm vermieden wird.
Selbstverständlich können die verschiedenen Sensoren und Messgrößen in unterschiedlicher Weise sinnvoll miteinander kombiniert werden, wobei auch dabei Methoden der künstlichen Intelligenz bzw. des maschinellen Lernens genutzt werden können.
Grundsätzlich ist dabei möglich, einbauspezifische Eigenschaften zu berücksichtigen. Beispielsweise können als einbauspezifischen Eigenschaften auch die Beschaffenheit einer Bodenkonstruktion und weitere Konstruktionsdetails berücksichtigt werden. Beispielsweise kann berücksichtigt werden, ob im Bereich der Sanitäranordnung zusätzlich zu dem wasserführenden Sanitärkörper weitere Quellen für einen Feuchtigkeitsschaden wie wasserführende Leitungen vorhanden sind. Entsprechend kann dann auch eine Untersuchung auf unterschiedliche Schadensbilder durch eine geeignete Programmierung der Steuerschaltung erfolgen.
Auch wenn die Überwachungsanordnung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung für einen möglichst geringen Energieverbrauch ausgelegt ist, umfasst diese geeignete Recheneinrichtungen wie Mikrocontroller, eine CPU und/oder eine Steuerplatine, welche die beschriebene Auswertung vornehmen können. Beispielsweise kann dabei auch eine Platine vorgesehen sein, welche zumindest die Steuerschaltung aufnimmt, wobei beispielsweise auch Sensoren unmittelbar auf einer solchen Platine angeordnet sein können und/oder an eine solche Platine angeschlossen sind.
Wie zuvor beschrieben, können die Sensorsignale über ein Messintervall sowie mit zwei zueinander unterschiedlichen Sensoren aufgenommen werden.
Dabei versteht es sich, dass auch für mehrere Sensoren Sensorsignale jeweils über ein Messintervall von beispielsweise zumindest einem Tag aufgenommen werden können. Gerade durch die zeitlichen Verläufe zueinander unterschiedlicher Sensorsignale ist dann eine besonders zuverlässige Analyse möglich. Grundsätzlich können dabei auch unterschiedliche Kriterien für eine Signalausgabe festgelegt werden. Bei dem Einsatz von zwei Sensoren ist es beispielsweise auch denkbar, dass unmittelbar bei einer Betrachtung der ermittelten Korrelationsbeziehung eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung erfolgt, selbst wenn die entsprechenden Sensoren auch für die Aufnahme von Zeitreihen vorgesehen sind. Eine unmittelbare Signalausgabe kann beispielsweise erfolgen, wenn die Korrelationsbeziehung der zumindest zwei unterschiedlichen Sensoren eindeutig auf ein Schadereignis, insbesondere ein massives Schadereignis hindeutet. Durch eine entsprechend intelligente Steuerschaltung mit dort hinterlegten Kriterien ist im Rahmen der beschriebenen Varianten eine besonders vielfältige und detaillierte Analyse möglich.
Neben den zuvor genannten Messgrößen kann zumindest ein Sensor auch für die Erfassung von Vibrationen oder Erschütterungen vorgesehen sein. Dabei können gegebenenfalls auch unterschiedliche Erschütterungen durch eine Mustererkennung oder dergleichen voneinander unterschieden werden.
Beispielsweise treten Erschütterungen in einer zu erwartenden Weise bei einer Benutzung auf, wenn ein Benutzer den Sanitärkörper nutzt und wenn Wasser auf dem wasserführenden Sanitärkörper auftrifft bzw. in dem wasserführenden Sanitärkörper fließt.
Es kann dann beispielsweise auch ein Zeitfenster definiert werden, indem im besonderen Maße auf einen Anstieg von Feuchtigkeit geachtet wird, welche beispielsweise mit einem anderen Sensor bestimmt wird. Wenn beispielsweise regelmäßig nach einer Benutzung ein Feuchtigkeitsanstieg beobachtet wird, der danach wieder abfällt, kann dies ein Hinweis für einen sich entwickelnden Feuchtigkeitsschaden sein, bei dem zunächst nur geringe Mengen an Feuchtigkeit austreten.
Eine starke Erschütterung kann dagegen auch ein Hinweis auf eine mechanische Belastung bzw. Überlastung oder Vandalismus sein, wobei dann auch eine Abdichtung der Sanitäranordnung beeinträchtigt sein kann. Auch nach einer solchen starken Erschütterung kann dann eine spezielle Analyse der weiteren Messgrößen erfolgen.
Bei dem Einsatz von zwei zueinander unterschiedlichen Sensoren können diese selbstverständlich auch an unterschiedlichen Messstellen eingesetzt werden. So ist die Messung von Feuchtigkeit gerade dort zweckmäßig, wo sich durch die baulichen Bedingungen Wasser ansammeln kann. Wenn als weiterer Wert dagegen die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit bestimmt werden soll, so kann diese Messung mit dem entsprechenden Sensor an einer anderen Position erfolgen.
Gerade im Rahmen der Erfindung sind vielfältige Variationen und Weiterbildungen denkbar. Die Bestimmung einer Leitfähigkeit oder eines Widerstandes kann beispielsweise dazu genutzt werden, um in einem definierten Material des Sensors oder der angrenzenden Gebäudekonstruktion das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu ermitteln. Beispielsweise ist es aber auch denkbar, dass eine Widerstandsmessung über eine an sich nicht leitende Schicht von Isolationsmaterial erfolgt. Bei der Beschädigung des Isolationsmaterials ist dann mit einer Verringerung des Widerstandes bzw. einer Erhöhung der Leitfähigkeit zu rechnen.
Die vorliegende Erfindung betrifft im Kern das Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens sowie die zuvor beschriebene Sanitäranordnung, die insbesondere zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist. Selbstverständlich können Sensorsignale darüber hinausgehend auch für andere Zwecke ausgewertet werden. Erschütterungssensoren können beispielsweise auch für eine Sturzerkennung genutzt werden, um dann beispielsweise bei einer Dusche über die Steuerschaltung geeignete Hilfs- und Rettungsmaßnahmen auszulösen, wenn ein Benutzer gestürzt ist. Auch weitere Zusatz- und Komfortfunktionen unter Einbindung zumindest eines Sensors sind darüber hinausgehend denkbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überwachungsanordnung einen thermoelektrischen Generator als Energiequelle aufweist. Vorzugsweise ist der thermoelektrische Generator an einer Unterseite des Sanitärkörpers angeordnet. Besonders vorteilhaft ist, wenn der thermoelektrische Generator an einen Energiespeicher angeschlossen ist. Als Energiespeicher eignen sich beispielsweise wiederaufladbare Batterien sowie insbesondere Kondensatoren. Kondensatoren sind mit einer vergleichsweise großen Kapazität verfügbar und zeichnen sich durch eine besonders große Langlebigkeit aus.
Der Sanitärkörper kann beispielsweise ein Waschbecken, eine Badewanne, eine Duschwanne, eine Duschrinne oder eine Duschfläche bilden. Bei den beschriebenen wasserführenden Sanitärkörpern erfolgt regelmäßig eine Nutzung mit Wasser und insbesondere warmen Wasser.
Gerade bei dem Einsatz von warmen Wasser ergibt sich dann häufig ein Temperaturunterschied zu der Umgebung, wobei dann eine Energiegewinnung mit einem thermoelektrischen Generator besonders effektiv möglich ist. Der thermoelektrische Generator kann dazu flächig an einer Unterseite oder Rückseite bzw. Außenwand des Sanitärkörpers angeschlossen sein, wobei dort vorzugsweise eine unmittelbare Erwärmung durch warmes Wasser erfolgen kann. Der thermoelektrische Generator kann an der gegenüberliegenden Seite einen Wärmeverteilkörper aufweisen, der bei dem Auftreffen von warmen Wasser auf den Sanitärkörper als gegenüberliegender Kühlkörper wirkt.
Der thermoelektrische Generator überführt Wärme in elektrische Energie aufgrund des thermoelektrischen Effekts. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen thermoelektrischen Generator, der aus Halbleitermaterialien gebildet ist.
Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass im Falle eines Feuchtigkeitsschadens eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung erfolgt. Die Signalausgabeeinrichtung kann dazu zumindest ein Element aus der Gruppe drahtlose Kommunikationsschnittstelle, drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle, akustische Ausgabeeinrichtung und Vibrationserzeuger aufweisen.
Drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsschnittstellen erlauben dabei ein Austausch mit einer externen Steuerung oder externen Geräten, wobei beispielsweise mobile Geräte eines Benutzers mit geeigneten Status- und Warnmeldungen versorgt werden können. In bekannter Weise ist bei mobilen Geräten auch eine App-Steuerung bzw. -Auswertung möglich, wobei auch die Integration in ein Heim-Automatisierungssystem erfolgen kann.
Dabei ist zu beachten, dass die Sanitäranordnung nicht nur für private Haushalte sondern auch für Hotels, Altenheime, Krankenhäuser, Apartment-Anlagen, Mietshäuser oder andere Einrichtungen mit einer Vielzahl von separaten Sanitäranordnungen geeignet ist. Dabei versteht es sich, dass dann die einzelnen Sanitäranordnungen mit einer geeigneten elektronischen Kennung oder Identifikation zu versehen sind.
Die beschriebenen Kommunikationsschnittstellen erlauben dann eine Information eines Endbenutzers, einer zentralen Überwachung oder auch eine Übermittlung an externe Serviceeinrichtungen. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass eine dauerhafte Überwachung von einer Hausverwaltung, einem externen Dienstleister oder auch dem Hersteller der Sanitäranordnung übernommen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens kann in diesem Zusammenhang auch dazu genutzt werden, um den ordnungsgemäßen und werterhaltenden Betrieb eines Gebäudes sicherzustellen, sodass entsprechende Information gegebenenfalls auch für Versicherungen, Kontrollbehörden oder dergleichen relevant sein können.
Dagegen erlaubt eine akustische Ausgabeeinrichtung oder ein Vibrationserzeuger eine direkte Benachrichtigung eines Benutzers, welcher dann geeignete Maßnahmen einleiten kann. Dabei versteht sich, dass auch verschiedene Signalausgabeeinrichtungen miteinander kombiniert werden können, um einen Feuchtigkeitsschaden auf unterschiedlichen Wegen anzuzeigen und dann geeignete Gegenmaßnahmen vorzubereiten.
Ein Vibrationserzeuger oder eine akustische Ausgabeeinrichtung kann zur Übertragung von Schwingungen in einem direkten mechanischen Kontakt mit dem Sanitärkörper stehen, wobei dann durch einen solchen direkten Kontakt im Sinne eines Körperschall-Wandlers entsprechende Schwingungen auch verstärkt und weitergeleitet werden können.
Wie bereits zuvor beschrieben, können unterschiedliche Sensoren vorgesehen sein, die verschiedene physikalische Messgrößen bestimmen. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein unterschiedlicher Anschluss des zumindest einen Sensors an die Sensoreinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Sensor direkt auf einer Platine gebildet sein oder mit Kabel angeschlossen sein.
Des Weiteren ist aber auch die Auslesung eines Sensors durch elektromagnetische Wellen oder allgemein eine kapazitive und/oder induktive Kopplung möglich. So ist es beispielsweise auch möglich, Sensoren kontaktlos durch eine Dichtungsbahn oder dergleichen hindurch auszulesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sanitärkörper aus Schichtmaterial, insbesondere Stahl-Emaille, gebildet. Gerade bei Stahl-Emaille ist die zuvor beschriebene Gewinnung von elektrischer Energie mit dem thermoelektrischen Generator möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine Detailansicht einer Sanitäranordnung,
2 eine schematische Ansicht von exemplarischen Sensorsignalen.

Die 1 zeigt in einem Detailausschnitt eine Sanitäranordnung mit einem abschnittsweise dargestellten wasserführenden Sanitärkörper 1, bei dem es sich beispielsweise um eine Duschwanne, eine Badewanne, ein Waschbecken, eine Duschrinne oder eine Duschfläche handeln kann.
In dem dargestellten Ausgangsbeispiel ist der Sanitärkörper 1 aus einem Schichtmaterial, insbesondere Stahl-Email gebildet.
Die Oberseite des Sanitärkörpers 1 ist für eine Benutzung vorgesehen und wird dabei mit Wasser beaufschlagt. Bei einer Duschwanne wird Oberseite beispielsweise von einem Benutzer betreten.
An der Unterseite des Sanitärkörpers 1 ist eine Überwachungsanordnung 2 vorgesehen, welche einen thermoelektrischen Generator 3 umfasst. Der thermoelektrische Generator 3 ist mit einer ersten Seite über eine wärmeleitende Zwischenschicht 4 an die Unterseite des Sanitärkörpers 1 angeschlossen.
An einer zweiten Seite des thermoelektrischen Generators 3 ist ein Wärmeverteilkörper 5 in Form eines üblichen Kühlkörpers vorgesehen. Beispielsweise kann im Bereich des Wärmeverteilkörpers 5 ein Hohlraum mit Luft vorhanden sein, sodass dann eine große Fläche für einen Wärmeaustausch bereitgestellt wird. Wenn der Sanitärkörper 1 mit warmen Wasser beaufschlagt wird, bildet dann die erste Seite des thermoelektrischen Generators 3 die warme Seite und der Wärmeteilkörper 5 als gegenüberliegender Kühlkörper stellt dann eine ausreichende Temperaturdifferenz bereit, um Strom zu erzeugen. Die so gewonnene elektrische Energie kann durch eine wiederaufladbare Batterie oder vorzugsweise einen Kondensator gespeichert werden.
Die Überwachungsanordnung 2 weist des Weiteren eine Steuerschaltung 6 auf. An die Steuerschaltung 6 sind eine Signalausgabeeinrichtung 7 und eine Sensoreinrichtung mit einem ersten Sensor 8a und einem zweiten Sensor 8b angeschlossen. Der erste Sensor 8a und der zweite Sensor 8b sind voneinander verschieden und für die Bestimmung unterschiedlicher physikalischer Messgrößen eingerichtet und beruhen dazu auch auf einem unterschiedlichen Messprinzip.
Rein exemplarisch ist in der 1 dargestellt, dass der erste Sensor 8a für eine Feuchtigkeitsmessung und der zweite Sensor 8b für eine Temperaturmessung eingerichtet sind. Mit der Steuerschaltung 6 werden für den ersten Sensor 8a und dem zweiten Sensor 8b Zeitreihen von Sensorsignalen aufgenommen und ausgewertet. Dabei wird auch eine Korrelationsbeziehung zwischen den Sensorsignalen der beiden Sensoren 8a, 8b bestimmt, wobei eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung 7 in Abhängigkeit von der Korrelationsbeziehung vorgesehen ist.
Exemplarisch ist die Signalausgabeeinrichtung 7 als drahtlose Kommunikationsschnittstelle eingerichtet, welche optional auch für eine bidirektionale Kommunikation genutzt werden kann. Die Kommunikation kann dabei z. B. mit einer zentralen Steuerung 9 und/oder mit einem mobilen Endgerät 10 erfolgen. Selbstverständlich kann auch ein Informationsaustausch zwischen dem mobilen Endgerät 10 und der zentralen Steuerung 9 vorgesehen sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Signal von den beiden Sensoren 8a, 8b verarbeitet, wobei vorzugsweise jeweils Zeitreihen aufgenommen werden. Erst unter Berücksichtigung der Korrelationsbeziehung wird dann von der Steuerschaltung 6 festgelegt, ob eine Signalausgabe erfolgt, welche einen Feuchtigkeitsschaden anzeigt. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, dass unterschiedliche Signale ausgegeben werden, welche beispielsweise unterschiedlich ausgeprägten Schadereignissen entsprechen, wobei beispielsweise auch eine Art Voralarm oder dergleichen vorgesehen sein können.
Die 2 zeigt rein exemplarisch mögliche Sensorsignale, wobei ein erstes Signal 11a und ein zweites Signal 11b dargestellt sind. Bei dem ersten Signal 11a kann es sich beispielsweise um das Signal des ersten Sensors 8a handeln, der exemplarisch die Feuchtigkeit misst. Bei dem zweiten Signal 11b kann es sich beispielsweise um eine Temperatur handeln, welche mit dem zweiten Sensor 8b ermittelt wird.
Zu einem Zeitpunkt t₁ ergibt sich ein einzelner hoher Wert des ersten Signals 11a, der durch eine entsprechende Auswertung als Messfehler oder „Ausreißer“ identifiziert werden kann, sodass dann bei einem solchen Einzelereignis keine Signalausgabe erfolgt, die ein Feuchtigkeitsschaden anzeigt.
Zu einem Zeitpunkt t₂ steigt das erste Signal zu einem Maximum an, wobei gleichzeitig die mit dem zweiten Sensor 8b als zweites Signal 11b bestimmte Temperatur abnimmt. Bei einer Abnahme der Temperatur kann sich beispielsweise aus der üblichen Feuchtigkeit der Umgebung Kondenswasser bilden, was die Erhöhung des ersten Signals 11a auch ohne einen Feuchtigkeitsschaden erklären kann. Entsprechend wird unter Berücksichtigung einer Korrelationsbeziehung zwischen ersten Signal 11a und dem zweiten Signal 11b keine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung 8 ausgelöst.
Zu einem Zeitpunkt t₃ ist dagegen die als zweites Signal 11b bestimmte Temperatur bei einem üblichen hohen Wert, während dann ab dem Zeitpunkt t₃ das erste Signal 11a und somit die Feuchtigkeit ansteigt. Eine solche Kombination von Signalen ist exemplarisch ein Hinweis für einen Feuchtigkeitsschaden, sodass dann mit der Signalausgabeeinrichtung 7 eine entsprechende Signalausgabe erfolgt, die einen Feuchtigkeitsschaden anzeigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3 851 598 A2 [0005]
EP 4 257 758 A1 [0005, 0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm DIN 18534 (Teil 1-6, Stand Juli 2017) „Abdichtung von Innenräumen [0002]

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Feuchtigkeitsschadens einer Sanitäranordnung mit einem wasserführenden Sanitärkörper (1) und mit einer Überwachungsanordnung (2), wobei die Überwachungsanordnung (2) eine Steuerschaltung (6) aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung (7) und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Sensoreinrichtung mehrere Sensorsignale aufgenommen werden und mit der Steuerschaltung (6) zur Verifizierung des Feuchtigkeitsschadens eine Korrelationsbeziehung zwischen den zumindest zwei Sensorsignalen bestimmt wird, wobei eine Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung (7) in Abhängigkeit von der Korrelationsbeziehung vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen ersten Sensor (8a) aufweist, mit dem für die Bestimmung der Korrelationsbeziehung vor der Signalausgabe mit der Signalausgabeeinrichtung (7) zumindest ein Teil der Sensorsingale zueinander zeitversetzt über ein Messintervall von zumindest einem Tag bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung den ersten Sensor (8a) und zumindest einen zweiten Sensor (8b) aufweist, welche zueinander unterschiedlich sind und jeweils zumindest ein Sensorsignal für die Bestimmung der Korrelationsbeziehung ermitteln.
Sanitäranordnung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem wasserführenden Sanitärkörper (1) und mit einer Überwachungsanordnung (2) zur Bestimmung eines Feuchtigkeitsschadens, wobei die Überwachungsanordnung (2) eine Steuerschaltung (6) aufweist, an welche eine Signalausgabeeinrichtung (7) und eine Sensoreinrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zumindest einen ersten Sensor (8a) und einen davon verschiedenen zweiten Sensor (8b) aufweist.
Sanitäranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (8a) und der zweite Sensor (8b) zur Bestimmung unterschiedlicher physikalischer Größen eingerichtet sind und/oder auf einem unterschiedlichen Messprinzip beruhen.
Sanitäranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (8a) oder/und der zweite Sensor (8b) zur Bestimmung einer Messgröße ausgewählt aus der Gruppe Temperatur, Widerstand, Leitfähigkeit, Kapazität und Induktivität eingerichtet ist/sind.
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (6) dazu eingerichtet ist, eine Korrelationsbeziehung zwischen den Signalen des ersten Sensors (8a) und des zweiten Sensors (8b) zu bestimmen, wobei ein Ausgabesignal durch die Signalausgabeeinrichtung (7) abhängig von der Korrelationsbeziehung unter Berücksichtigung beider Signale generiert wird.
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (6) dazu eingerichtet ist, einen zeitlichen Verlauf der Signale des ersten Sensors (8a) und/oder des zweiten Sensors (8b) auszuwerten.
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsanordnung (2) einen thermoelektrischen Generator (3) als Energiequelle aufweist, der vorzugsweise an einer Unterseite des Sanitärkörpers (1) angeordnet und vorzugsweise an einen Energiespeicher angeschlossen ist.
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsanordnung (2) eine Platine aufweist, welche zumindest die Steuerschaltung (6) aufnimmt.
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabeeinrichtung (7) zumindest ein Element aus der Gruppe drahtlose Kommunikationsschnittstelle, drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle, akustische Ausgabeeinrichtung, Vibrationserzeuger aufweist.
Sanitäranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Vibrationserzeuger und/oder die akustische Ausgabeeinrichtung zur Übertragung von Schwingungen in einem direkten mechanischen Kontakt mit dem Sanitärkörper (1) steht/stehen
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sanitärkörper (1) ein Waschbecken, eine Badewanne, eine Duschwanne, eine Duschrinne oder eine Duschfläche bildet.
Sanitäranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sanitärkörper (1) aus einem Schichtmaterial, insbesondere Stahl-Emaille, geformt ist.