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Title:
METHOD AND DEVICE FOR INTRODUCING CLEANING AGENTS AND/OR DISINFECTANTS IN SANITARY INSTALLATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/073597
Kind Code:
A1
Abstract:
There are numerous known methods of reducing the soiling of urinals and toilets, including both cleaning pellets, positioned in the bowl, and devices which add a suitable fluid to the flush water either at a particular moment or on a continuous basis. According to the invention the pressure of the flushing water is monitored during flushing so that a maximum effect can be achieved with minimal quantities of cleaning agent and/or disinfectant. In a device for carrying out this method the pressure of a column of fluid in a line (4b) discharging into the flush water inlet (1) is monitored in an intermediate container (20). On the basis of pressure fluctuations the beginning and end of the flushing process can be detected. This information is used for the targeted control (30; ST) of the optimal release and input of cleaning agent and/or disinfectant (3).

Inventors:
Meier, Hans-peter (Unterburg 63 Regensberg, CH-8158, CH)
Studer, Hans-jörg (Hurdstrasse 5 Hittnau, CH-8335, CH)
Application Number:
PCT/CH2000/000277
Publication Date:
December 07, 2000
Filing Date:
May 18, 2000
Export Citation:
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Assignee:
HTS INTERNATIONAL TRADING AG (Oberneuhofstrasse 5 Baar, CH-6340, CH)
Meier, Hans-peter (Unterburg 63 Regensberg, CH-8158, CH)
Studer, Hans-jörg (Hurdstrasse 5 Hittnau, CH-8335, CH)
International Classes:
E03D9/02; E03D9/03; (IPC1-7): E03D9/03
Domestic Patent References:
WO1989000220A2
Foreign References:
EP0338825A1
EP0579581A1
DE1915100A1
FR2498656A1
Attorney, Agent or Firm:
PPS POLYVALENT PATENT SERVICE AG (Waldrütistrasse 21 Geroldswil, CH-8954, CH)
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Claims:
P a t e n t a n s p r u c h e
1. Verfahren zum Einführen einer reinigenden, desinfi zierenden und/oder desodorierenden Flüssigkeit in sa nitare Anlagen, insbesondere in Sanitarapparaten wie in einem Pissoir oder Wasserklosett, wobei die Flus sigkeit bei bereits reduziertem Wasserdruck, mit dem einlaufenden Spülwasser vermengt wird, dadurch ge kennzeichnet, dass einzelne Spülvorgange durch eine Überwachung des Drucks des Spülwasser detektiert wer den und dass eine minimale Menge der Flüssigkeit ein zig in einem letzten Zeitintervall, dem Spülwasser zugesetzt wird, derart, dass eine möglichst vollstän dige Benetzung der rein zu haltenden Bereiche der sa nitären Anlage mit der vermengten Flüssigkeit, unter möglichst geringer Verdünnung erzielt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit im einlaufenden Spülwasser in einer dem Sanitarapparat vorgeschalteten Mischstrecke vermengt und/oder verwirbelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flüssigkeit mit einem Überdruck dem einlaufenden Spülwasser zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flüssigkeit durch das Spülwasser selbst angesogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussigkeit bei einem in kurzen Zeitabstän den wiederholt in den Apparat einfliessenden Spülwas ser alternierend oder periodisch und bei in längeren Zeitabständen einfliessenden Spülwasser jedem einzel nen Spülvorgang zugesetzt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei nem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Zuführung für Spülwasser und einem Vorratsbehalter für die Flüssig keit und einer an diesem angeschlossener Leitung, da durch gekennzeichnet, dass an die Zuführung (1) eine Stichleitung (5) angeschlossen ist, welche mit einem Drucksensor (6) versehen ist, dass der Drucksensor (6) die gesamte Spüldauer (Atl) detektiert und in ei ner SteuerungsElektronik (30) speichert, dass diese vom im letzten Zeitintervall (At2) sich einstellenden Druckabfall an gemessen, beim nächstfolgenden und/oder weiteren Spülvorgängen in einem vorgewählten Dosierintervall (At3) eine an den Vorratsbehälter an geschlossene Pumpe (40) und/oder ein Absperrventil (18) ansteuert, welche die Flüssigkeit (3) fördern, bzw. in das Spülwasser einfliessen lassen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (6) in einem Zwischenbehälter (20) für die Flüssigkeit (3) enthalten ist und ober halb des Flüssigkeitsniveaus (N2) im Zwischenbehälter (20), zu diesem Niveau (N2) eine parallel gelagerte Membrane (7) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführung (1) ein Ejektcr (16 ; 16') vorge.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Einführen von Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel in sanitaren Anlagen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäss Anspruch 1 und auf eine Vorrichtung nach Anspruch 6.

Bekannt sind neben in den Spülwassereinlauf eingelegten WC- Steinen, auch Geräte, welche dem Spülwasser zu einem be- stimmten Zeitpunkt oder kontinuierlich eine Reinigungs- und/oder Desinfektionsflüssigkeit zusetzen.

Ein an eine Toilette anhangbares Gerat ist u. a. aus der WO 93/03232 bekannt, das eine ölartige Flüssigkeit durch eine einfache Schlauchpumpe in die Toilette spritzt und beim Draufsitzen auf die Sitzfläche (Toilettenbrille) betätigt wird. Diese Art der Vorbehandlung soll das Ansetzen von Schmutz reduzieren.

Eine selbstreinigende Toilette (US-A-4,183,105) weist im Spülkasten einen autonomen Behälter mit Reinigungsmittel auf welches, über den Druck der Wasserleitung und über Sprühdüsen verteilt, die Wände der Toilettenschüssel rei- nigt.

Nachteilig bei diesen bekannten Einrichtungen ist, dass so- wohl der Zeitpunkt des Einsatzes der Flüssigkeit als auch deren Menge nur sehr beschränkt an die vorhandenen Verhält- nisse anpassbar sind. In der Folge ist die Wirkung ungenu- gend und der Verbrauch an Reinigungsmittel hoch, wodurch bei einem verbreiteten Einsatz, diese Gerate die Umwelt in einem erheblichen Masse belasten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine effiziente, be- darfsabhangige Steuerung und Zuführung der Flüssigkeit zu schaffen, die nur zu einer minimalen, vernachlässigbaren Umweltbelastung führt, ein Minimum an Wartung erfordert und die Flüssigkeit derart zuführt, dass sie vor der Entstehung einer Verschmutzung oder eines Geruches bereits im Pissoir oder der Toilette appliziert ist. Die Flüssigkeit soll da- bei gleichmassig verteilt werden, alle im Normalbetrieb verschmutzten Teile erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge- löst.

Die im Patentanspruch genannte Uberwachung des Drucks des einlaufenden Spülwasser und der am Ende jeden Spülvorgangs feststellbare signifikante Druckabfall erlauben eine zeit- gerechte Optimierung der Flüssigkeitszufuhr bei minimaler Wirkstoffbelastung.

Der Erfindungsgegenstand macht sich die Erkenntnis zu nutze, dass jeder nicht stationare Vorgang eine eigene Cha- rakteristik aufweisen muss, welche bei reproduzierbaren Vorgangen auch reproduzierbare Signale generieren kann.

Davon ausgehend kann der ideale Zeitpunkt zur Beimengung einer Flüssigkeit bestimmt werden, derart, dass sie sich gerade noch im Apparat verteilt, jedoch nicht durch nach- fliessendes Wasser unnötig verdünnt und/oder weggespult wird. Die Wirkung, insbesondere von ölartigen Emulsionen bleibt somit erhalten bis zur nachsten Benutzung des Appa- rates und verhindert oder zumindest verringert dessen spa- tere Verschmutzung ganz betrachtlich.

Das erfindungsgemasse Verfahren ist somit sehr effizient, wirtschaftlich und umweltfreundlich. Die Flüssigkeit selbst kann aus verschiedensten, an sich bekannten und bewahrten Wirkstoffen aufgebaut sein und zwar auch auf der von Basis leicht abbaubaren Netzmitteln, welche auf glatten kerami- schen Oberflächen besonders gut haften. Auch bei einem häu- figen Einsatz in grossen öffentlichen Toilettenanlagen ist kein wesentlicher Anteil Wirkstoffe enthaltender Flüssig- keit in der nachgeschalteten Kanalisation feststellbar.

In nachfolgenden abhangigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.

Besonders günstig fur den Einbau in bestehende Anlagen ist eine Mischstrecke nach Anspruch 2, da sich eine solche pro- blemlos als eine Art Zwischenglied in die Spülleitung inte- grieren und adaptieren lässt.

Eine gute Vermischung der Flüssigkeit mit dem Spülwasser, auch bei abnehmendem Druck, ist durch die Ausführungsform nach Anspruch 3 gewahrleistet.

Besonders wirtschaftlich und weitgehend wartungsfrei ist die Variante nach Anspruch 4.

Zur Verringerung des Bedarfs an geeigneter Flussigkeit, zur Reduktion der Wartungsintervalle (Ersatz der Flussigkeits- behalter) und zur nochmaligen Verringerung der Gewasserbe- lastung dient die Uberwachung der Benutzung nach Anspruch 5.

Die Vorrichtung nach Anspruch 6 dient der einfachen Druck- überwachung des Spülvorgangs und erlaubt eine besonders ef-

fiziente Dosierung der Flussigkeitsmenge. Dabei wird vor- zugsweise das letzte Zeitintervall mit bereits reduziertem Wasserdruck bestimmt, um im nachsten Spulvorgang, im ge- speicherten Intervall zeitgerecht die Flüssigkeit zuzuset- zen.

Diese Vorrichtung ist vor allem vorteilhaft gegenüber einer einzigen Bestimmung des Druckabfalls, wenn Druckschwankun- gen oder Einwirkungen vom Gebäude (Korperschall etc.) zu erwarten sind. Zudem kann dadurch die Dosiermenge der Flus- sigkeit empirisch auf die lokalen Anforderungen abgestimmt werden.

Die Anordnung des Drucksensors in einem Zwischenbehälter gemass Anspruch 7 hat sich bewahrt und fuhrt zu reprodu- zierbaren und leicht weiterverarbeitbaren Signalverläufen.

Eine einfach zu realisierende und sehr wirksame Vermischung der Flussigkeit im Spülwasser wird durch einen Ejektor, An- spruch 8, erzielt.

Die konstruktive Ausgestaltung nach Anspruch 9 ist strö- mungstechnisch und energetisch gunstig, zudem sehr wirt- schaftlich in der Herstellung und im Unterhalt, da sie keine Hilfsenergie benötigt.

Die Ausfuhrung gemass Anspruch 10 erfordert keine Anderun- gen an handelsublichen Spülkasten und ist somit insbeson- dere fur nachträgliche Installationen geeignet und leicht realisierbar.

Anhand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausfuhrungsbei- spiele der Erfindung beschrieben. Es zeiaen :

Fig. 1 charakteristische Einsatzmöglichkeiten des Erfindungsgenstandes an Pissoirs, Fig. 2 charakteristische Einsatzmöglichkeiten an Toiletten, Fig. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Einbringen einer Reinigungs- und/oder Desodorierflussigkeit, Fig. 4 einen weiterentwickelten Ejektor zum Einbringen einer Reinigungs-und/oder Desodorierflussigkeit, eingebaut in eine Mischstrecke und Fig. 5 den typischen Signalverlauf bei einem Spülvorgang, gemessen über eine Flüssigkeitssäule.

In den drei nebeneinander gezeichneten Darstellungen der Fig. 1 sind je ein notorisch bekanntes, an einer Wand W be- festigtes Pissoir 60 gezeigt, welches mit einer Zuführung 1 für Spülwasser und einem Dosiergerat 100, mit einem Vor- ratsbehälter 2 für eine geeignete Flüssigkeit versehen ist.

Die erste Darstellung der Fig. 1 zeigt, wie die Flüssig- keit, nach einem Spülkasten 50 durch eine Stichleitung 5 der Zuführung 1 beigemengt wird ; die zweite Darstellung weist anstelle des Spülkastens ein übliches, automatisches Spülventil 80 auf. Nach der dritten Zeichnung wird die Flüssigkeit tuber den Spülkasten in die Zuführung 1 einge- leitet, während die Auslösung des Spulvorganges manuell tuber eine Spültaste 90 erfolgt.

In analoger Weise ist die Fig. 2 gezeichnet, in Verbindung mit einer ebenfalls ublichen Klosettschüssel 70 ; wiederum dienen die Stichleitungen 5 dem Einleiten der Flussigkeit.

Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen beispielhaft die universelle Einsatzmöglichkeit des Erfindungsgegenstandes.

Eine ebenfalls universell einsetzbare Vorrichtung zu Durch- fuhrung des beanspruchten Verfahrens ist der Fig. 3 zu ent- nehmen.

Der mit einem Zapfen 2a abgeschlossene Vorratsbehälter 2, bis zum Niveau N1 mit einer geeigneten Flüssigkeit 3 ge- füllt, steht über einen Luftkanal 2'mit der Atmosphäre in Verbindung.

Oberhalb des Verschlusszapfens 2a endet eine unter diesem vorhandene Saugleitung 4a, an welche ein Verbindungs- schlauch 10 angeschlossen ist, der an einem Anschlussnippel 44 am oberen Pumpenflansch 42 einer Pumpe 40 mit aufgesetz- tem Elektromotor 41 endet.

An einem weiteren Anschlussnippel 45, am Pumpenkörper 43 ist ein Druckschlauch 46 aufgesteckt der zu einem Zwischen- behälter 20 führt, welcher das Gehause fur eine Drucküber- wachung bildet.

Dieser Zwischenbehälter 20 ist bis zu einem Niveau N2 mit der Flüssigkeit 3 gefullt ; daruber befindet sich ein Luft- polster 9, welches durch eine Silikon-Membrane 7 abge- schlossen ist, und auf dem, auf einem Substrat 8 (Dunnlami- nat) aus Epoxydharz, ein Drucksensor 6, ein handelsubliches Piezo-Element (mit Piezosilber bedruckte Scheibe von 20 mm

0) aufgeklebt ist. Durch einen oberen Deckel 21 sind zwei elektrische Leitungen 22 herausgefuhrt, welche aufgrund von Druckschwankungen am Luftpolster 9, Signale s, als Folge von Ladungsverschiebungen im Sensor 6, an eine Steuerungs- Elektronik 30 weiterleiten.

Das stutzenartig ausgebildete untere Teil des Zwischenbe- hälters 20 ist uber eine Druckleitung 4b mit einem rudimen- tären Ejektor 16 verbunden, welcher in die Zuführung 1 für Spülwasser ragt.

Uber den Ejektor 16 lasst sich der Druckverlauf p in der Zuführung 1 überwachen, auswerten und die Resultate für ei- nen nachsten Spülvorgang, zur optimalen Beimengung der Flüssigkeit 3 nutzen.

Dies geschieht wie folgt : Nach der Installation des Dosiergerätes 100 oberhalb der Zuführung 1, wird die Pumpe 40 über eine Steuerleitung ST eingeschaltet bis die Flüssigkeit 3 unter einem Druck p aus dem Ejektor 16 austritt. Dabei bildet sich im Zwischenbe- haleter 20 das Luftpolster 9, so dass Schwankungen des Drucks P in der Zuführung 1, über die Flüssigkeitssaule in der Druckleitung 4b durch den Sensor 6 detektiert und als Signal s in der durch eine Batterie 31 versorgte Steue- rungs-Elektronik 30 registrierbar sind. Das in einem analo- gen Komparator C in an sich bekannter Weise mit einem in- ternen Referenzsignal verglichene und anschliessend ver- stärkte Signal s wird in einem Mikroprozessor FP ausgewer- tet, der Signalverlauf zeitlich normiert und gespeichert, um im nächsten Spülvorgang das für die Steuerung der Pumpe 40 notwendige Steuersignal ST bereitzustellen.

Grundsatzlich ware es möglich das Ende des Spülvorganges durch den Druckabfall am Luftpolster 9 direkt als Steuer- signal ST aufzubereiten.

Durch eine Messung des gesamten Signalverlaufs s, Amplitude A in Funktion der Zeit t in s, gemass Fig. 5 ; der Feststel- lung der Spülzeit Atl und der Messung des letzten Zeitin- tervalles At2, wahrend welchem der Druck P signifikant ab- klingt, lasst sich der ideale Zeitpunkt fur die Dosierung Dos. berechnen und/oder experimentell einstellen um in nachsten Spülvorgang zu Anwendung zu gelangen. Im prakti- schen Einsatz hat es sich gezeigt, dass das Intervall At3 zweckmässigerweise etwa 1 Sekunde vor dem Ende des Spülvor- ganges einsetzt.-Der Zeitpunkt der Dosierung Dos. kann nochmals optimiert werden, indem im vorher bestimmten Zeit- intervall At2 der aktuell gemessene Druckabfall (Gradient) hierfür herangezogen wird.

Selbstverstandlich können durch die vorstehend beschriebene Lernfunktion in weiten Grenzen Schwankungen beim Spulvor- gang und im Druckverlauf P der Zuführung 1 berucksichtigt und ausgeglichen werden.

Während Fig. 3 die einfachste Ausfuhrung eines Ejektors 16 in Verbindung mit einer Pumpe 40 zeigt, sind Weiterent- wicklungen in Fig. 4 dargestellt, die den Einsatz einer schwacheren Pumpe oder deren vollstandigen Ersatz durch ein einfaches Absperrventil 18 ermöglichen.

Der Ejektor 16'ist zentral in einer Mischstrecke 13 einge- baut, welche durch in Fig. 4 angedeutete Gewindemuffen 14 zwischen die Zuführung 1 des Spülwassers und einer Zufüh-

rung 15 im Apparat, Pissoir 60 oder Klosett 70, geschraubt ist.

Um den lokalen Verhaltnissen des Drucks P Rechnung zu tra- gen, ist hier der Düsenkopf in Form einer Wechseldüse 17 ausgebildet, d. h. je nach Druckniveau kann eine Düse 17 mit einer dem tatsachlichen Druck angepassten Düsenbohrung auf- geschraubt werden.

Die Kopfform der Düse 17 ist in an sich bekannter Weise derart ausgebildet, dass sich an der Düsenbohrung ein rela- tiver Unterdruck-p gegenuber dem Druck P des Spülwassers einstellt, so dass die Flüssigkeit 3-auch ohne Pumpe- nachgezogen und vermischt wird.

In Fällen, wo der an der Düse 17 erzielbare Druckabfall keine ausreichende Saugwirkung ergibt, ist ein Venturiein- satz 11 vorgesehen, der einschiebbar oder auch fest einge- baut in der Mischstrecke 13 vorhanden ist.

Die Druckleitung 4b ist durch Dichtungsnippel 4'in der Mischstrecke 13 druckdicht verschraubt ; das Absperrventil 18 ist in notorisch bekannter Weise mit einem Solenoid 19 versehen und wird ebenfalls durch das Steuersignal ST be- aufschlagt bzw. der entsprechende Ventilstössel aktiviert um einen Durchfluss der Flüssigkeit 3 zu erlauben.

Es hat sich gezeigt, dass eine erfindungsgemasse Beimengung von Wirkstoffe enthaltender Flüssigkeit fur ein Pissoir in Dosen von 0,1 bis 0,2 ml und für ein Wasserklosett in sol- chen von 0,1 bis 0,3 ml genugt. Um eine von der Art Toilet- tenbenutzung abhangige Verdünnung bzw. eine gleichbleibende Reinigungs-und Schutzwirkung des Wirkstoffs, bei minimalem

Verbrauch zu gewåhrleisten, empfiehlt es sich die Pumplei- stung und/oder die gepumpte Menge Wirkstoff zu variieren.- Dies kann beispielsweise bei Spülkasten mit einer"Sparta- ste"durch einen Mikroschalter der die Drehzahl des Pumpen- motors umschaltet oder bevorzugt, durch die Auswertung der Spülzeit zur Festlegung der Laufzeit der Pumpe erfolgen.

Durch die dargestellten Massnahmen lässt sich der Wirk- stoffverbrauch auf ein absolutes Minimum begrenzen, so dass auch bei einer Vielzahl an installierten Geraten mit rege benutzten Toilette, keine zusatzliche Belastung der zen- tralen Klaranlage auftritt.

Der Erfindungsgegenstand, hier als separates Gerät disku- tiert, lässt sich leicht in neu gestaltete Sanitarapparate integrieren, so dass die Gefahr von Beschädigungen durch Vandalismus etc. insbesondere in öffentlichen Bedürfnisan- stalten reduziert ist.