Die Erfindung betrifft ein Spülsystem für eine WC-Anlage, eine WC-Anlage mit dem Spülsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Spülsystems einer WC-Anlage. Insbesondere wird ein Spülsystem für eine WC-Anlage mit Grauwasserförderung angegeben.

Zur Spülung von Toiletten sind insbesondere nach dem Schwerkraftprinzip arbeitende Spülsysteme bekannt, bei denen zur Auslösung des Spülvorgangs ein üblicherweise im Boden eines Spülkastens angeordnetes Spülventil geöffnet wird. Der Spülkasten bildet dabei einen Behälter zur Bevorratung von Spülwasser. Üblicherweise wird das Spülwasser mit Frischwasser von einem Hausanschluss bereitgestellt.

Zur Reduzierung des Frischwasserbedarfs wurden auch bereits Spülsysteme vorgeschlagen, deren Spülwasser zumindest teilweise mit Grauwasser gebildet werden kann. Bei den entsprechenden, bekannten Systemen wird jedoch Grauwasser für die Spülung in der Regel ständig in eine Zisterne eingespeist, auch wenn der Tank zur Bevorratung des Spülwassers bereits gefüllt ist. Zusätzliches Wasser muss dann folglich über den Überlauf des Systems entsorgt werden. Außerdem muss bei den bekannten Systemen die Grauwasserquelle oberhalb des Spülkastens angeordnet sein. Andernfalls muss eine Grauwasserversorgung mit Hilfe elektrischer Systeme gepumpt werden. Insgesamt sind die bekannten Systeme somit noch nicht besonders ressourcenschonend und/oder energieeffizient betreibbar.

Hiervon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Spülsystem für eine WC-Anlage angegeben werden, welches möglichst ressourcenschonend und/oder energieeffizient bzw. nachhaltig betrieben werden kann. Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Spülsystem, einer WC-Anlage sowie einem Verfahren gemäß den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

Hierzu trägt ein Spülsystem für eine WC-Anlage bei, aufweisend einen Wasserbehälter zur Bevorratung von Spülwasser und ein Fördersystem, das mittels Frischwasser von einer mit dem Wasserbehälter strömungstechnisch verbindbaren Frischwasserquelle betreibbar ist, wobei mittels des Fördersystems Grauwasser von einer Grauwasserquelle in den Wasserbehälter förderbar ist.

Die WC-Anlagen kann beispielsweise eine oder mehrere Toiletten bzw. Toilettenkörper umfassen, die mit einem oder mehreren Spülsystemen verbunden sein können. Weiterhin kann die WC-Anlage grundsätzlich auch eine Bidet-Einrichtung oder dergleichen umfassen. Das Spülsystem wird dabei üblicherweise zum Spülen des Beckens des Toilettenkörpers nach einer Benutzung der Toilette verwendet. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, ein in der WC-Anlage integriertes Reinigungssystem zur Reinigung des Intimbereichs eines Benutzers mit Wasser aus dem Spülsystem zu versorgen.

Der Wasserbehälter kann beispielsweise in der Form eines Spülwassertanks bzw. in einem Spülkasten gebildet sein. Das Spülwasser ist insbesondere mit einer Mischung von Frischwasser und Grauwasser gebildet. Das Spülwasser kann bedarfsweise in ein Becken der WC-Anlage austragbar sein. Das Fördersystem kann mittels innerer Energie eines Frischwasserstroms betreibbar bzw. antreibbar sein. Beispielsweise kann das Fördersystem eine Strahlpumpe oder eine mechanische Turbopumpe umfassen.

Frischwasser bezeichnet üblicherweise Trinkwasser, welches beispielsweise zur Verwendung in sanitären Anlagen aus einem Hausanschluss entnommen bzw. gezapft werden kann. Als Frischwasserquelle kann hier beispielhaft ein Hauswasseranschluss bzw. ein Hausanschluss für Trinkwasser dienen.

Grauwasser bezeichnet üblicherweise fäkalienfreies, gering verschmutztes Abwasser aus Bädern, Duschen oder Waschmaschinen. Dem Begriff Grauwasser ist hier insbesondere das Begriffsverständnis zugrunde zu legen, wie es in der Europäischen Norm 12056-1 definiert ist. Das Grauwasser ist vorzugsweise mit (fäkalienfreiem) Abwasser aus einer sanitären Einrichtung, wie etwa einer Dusche bzw. Duschtasse, einer Badewanne und/oder einem Waschbecken gebildet. Als Grauwasserquelle kann beispielhaft eine Dusche bzw. Duschtasse, eine Badewanne und/oder ein Waschbecken dienen. Bevorzugt ist hier jedoch ein Grauwassertank bzw. Grauwasserreservoir als Grauwasserquelle. Diese kann wiederum von einer Dusche bzw. Duschtasse, einer Badewanne und/oder einem Waschbecken gespeist werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Fördersystem eine mittels Frischwasser von der Frischwasserquelle betreibbare Turbineneinrichtung aufweist. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Fördersystem eine Fördereinrichtung aufweist, die zum Antreiben der Fördereinrichtung mit der Turbinenein- richtung mechanisch verbunden ist. Die Turbineneinrichtung kann mindestens eine Turbine und/oder die Fördereinrichtung mindestens eine Pumpe umfassen. Die Turbineneinrichtung und die Fördereinrichtung können beispielsweise über eine gemeinsame Welle miteinander (drehfest) verbunden sein. Beispielsweise kann sich ein von der Frischwasserquelle zu dem Wasserbehälter (oder bis zu dem Auslauf bzw. der Mischeinrichtung) erstreckender Frischwasserweg zumindest teilweise durch das Fördersystem, insbesondere die Turbineneinrichtung des Fördersystems erstrecken.

Die Turbineneinrichtung und die Fördereinrichtung können gemeinsam eine mechanische Turbopumpe zur Förderung von Grauwasser bilden. Insbesondere kann das Fördersystem (aufgrund der mechanischen Lösung) ohne elektrische Förderkomponenten, insbesondere ohne eine Elektro-Pumpe auskommen. Vorzugsweise kann das Fördersystem allein bzw. ausschließlich mittels innerer Energie (bzw. dem Druck) des Frischwassers betrieben bzw. angetrieben werden.

Nach einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Grauwasserquelle mit einem Grauwassertank des Spülsystems gebildet ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Grauwassertank unterhalb des Wasserbehälters angeordnet ist. Der Grauwassertank kann beispielsweise ein Grauwasserreservoir für (spätere) Spülvorgänge bilden. Das Grauwasserreservoir kann aus insbesondere umliegenden (fäkalienfreien) sanitären Einrichtungen gespeist werden.

Das Fördersystem kann zumindest teilweise innerhalb des Wasserbehälters oder innerhalb des Grauwassertanks angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass ein erster Teil des Fördersystems (zum Beispiel die Turbineneinrichtung) in dem Wasserbehälter und ein zweiterTeil des Fördersystems (zum Beispiel die Fördereinrichtung) in dem Grauwassertank angeordnet sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Spülsystem weiterhin ein Füllventil zur Verbindung des Wasserbehälters und/oder des Fördersystems mit der Frischwasserquelle umfasst. Das Füllventil wird insbesondere zum (Wieder-) Befüllen des Wasserbehälters mit Spülwasser geöffnet. Beispielsweise kann sich ein Frischwasserweg (ausgehend) von dem Füllventil zu dem Wasserbehälter (oder bis zu dem Auslauf bzw. der Mischeinrichtung) erstrecken. Dieser Frischwasserweg kann zumindest teilweise durch das Fördersystem, insbesondere die Turbineneinrichtung des Fördersystems verlaufen. Grundsätzlich kann zumindest ein Teil des Fördersystems jedoch stromauf oder stromab des Füllventils angeordnet sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Spülsystem weiterhin eine Mischeinrichtung zur Mischung von Frischwasser und Grauwasser umfasst. Aus der Mischeinrichtung kann (gemischtes) Spülwasser in den Wasserbehälter ausgetragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Spülsystem einen Durchflussbegrenzer umfassen. Insbesondere können die Mischeinrichtung oder der Durchflussbegrenzer dazu vorgesehen und eingerichtet sein, das Verhältnis zwischen Frisch- und Grauwasser (je nach Bedarf) einzustellen. Beispielhaft kann der Durchflussbegrenzer in die Mischeinrichtung integriert sein. Alternativ oder kumulativ (zu der Mischeinrichtung) können zumindest abschnittsweise separate Wasserwege für das Frischwasser und das Grauwasser in dem Spülsystem gebildet sein. Diese können beispielsweise dazu vorgesehen und eingerichtet sein, dass das Grauwasser erst nach einem Rohrunterbrecher (der zum Beispiel in das Füllventil integriert sein kann) mit dem Frischwasser in Berührung kommen kann. Beispielsweise kann ein in den Wasserbehälter mündender Auslauf zum (getrennten) Austragen von Frischwasser und Grauwasser in den Wasserbehälter vorgesehen sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Spülsystem in ein Vorwandmontagesystem integriert ist. Das Vorwandmontagesystem kann einen Vorwandmontagerahmen umfassen. An dem Vorwandmontagerahmen kann ein Toiletten- Körper mit einem Becken gehalten sein. Der Wasserbehälter und der Grau Wassertank können in dem Vorwandmontagerahmen gehalten sein. Nach einem weiteren Aspekt wird eine WC-Anlage mit einem hier beschriebenen Spülsystem angegeben.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Spülsystems einer WC-Anlage angegeben, aufweisend zumindest folgende Schritte: a) Zuführen eines Frischwasserstroms zu einem Wasserbehälter zur Bevorratung von Spülwasser, b) Umwandeln von innerer Energie des Frischwasserstroms in mechanische Energie, c) Verwenden der mechanischen Energie zur Förderung von Grauwasser in den Wasserbehälter.

Die angegebene Reihenfolge der Schritte a), b) und c) ist beispielhaft und kann zur Durchführung des Verfahrens zum Beispiel zumindest einmal in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden. Weiterhin können die Schritte a), b) und c) auch zumindest teilweise parallel oder gleichzeitig durchgeführt werden. Das Verfahren kann zum Betreiben eines hier beschriebenen Spülsystems oder einer hier beschriebenen WC-Anlage durchgeführt werden.

Die im Zusammenhang mit dem Spülsystem erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten WC-Anlage und/oder dem Verfahren auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch: Fig. 1: eine WC-Anlage mit einer Ausführungsvariante eines hier beschriebenen

Spülsystems, und

Fig. 2: eine weitere Ausführungsvariante eines hier beschriebenen Spülsystems.

Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine WC-Anlage 10 mit einer Ausführungsvariante eines hier beschriebenen Spülsystems 1. Das Spülsystem 1 weist einen Wasserbehälter 2 zur Bevorratung von Spülwasser s auf. Das Spülwasser s kann bedarfsweise in ein Becken 16 der WC-Anlage 10 ausgetragen werden. Zum Austragen des Spülwassers 3 kann ein Spülventil 19 geöffnet werden. Weiterhin weist das Spülsystem 1 ein Fördersystem 4 auf, das mittels Frischwasser 5 von einer mit dem Wasserbehälter 2 strömungstechnisch verbindbaren Frischwasserquelle 6 betreibbar ist. Mittels des Fördersystems 4 ist Grauwasser 7 von einer Grauwasserquelle 8 in den Wasserbehälter 2 förderbar.

In Fig. 1 ist beispielhaft veranschaulicht, dass das Fördersystem 4 eine mittels Frischwasser 5 von der Frischwasserquelle 6 betreibbare Turbineneinrichtung 9 aufweisen kann. Weiterhin kann das Fördersystem 4 dabei eine Fördereinrichtung 11 aufweisen, die zum Antreiben der Fördereinrichtung 11 mit der Turbineneinrichtung 9 mechanisch verbunden sein kann. Somit können die Turbineneinrichtung 9 und die Fördereinrichtung 11 beispielhaft eine mechanische Turbopumpe bilden.

Weiterhin ist in Fig. 1 beispielhaft veranschaulicht, dass die Grauwasserquelle 8 mit einem Grauwassertank 12 des Spülsystems 1 gebildet sein kann. Der Grauwassertank 12 kann dabei unterhalb des Wasserbehälters 2 angeordnet sein. In Fig. 1 ist auch veranschaulicht, dass das Fördersystem 4 beispielhaft in dem Grauwassertank 12 angeordnet sein kann. Zudem umfasst das Spülsystem 1 hier beispielhaft ein Füllventil 13 zur Verbindung des Wasserbehälters 2 (mittelbar) und des Fördersystems 4 (unmittelbar) mit der Frischwasserquelle 6. Das Füllventil 13 ist insbesondere zwischen dem Fördersystem 4 und der Frischwasserquelle 6 angeordnet.

Weiterhin umfasst das Spülsystem 1 hier beispielhaft einen in den Wasserbehälter 2 (Spülkasten) mündenden Auslauf 14 zum Austragen von Frischwasser 5 und Grauwasser 7 in den Wasserbehälter 2. In den Auslauf 14 kann eine Mischeinrichtung (hier nicht dargestellt) zur Mischung von Frischwasser 5 und Grauwasser 7 integriert sein. In diesem Fall kann zwischen der Mischeinrichtung und dem Füllventil 13 bzw. dem Fördersystem 4 ein Rückschlagventil zur vorteilhaften Vermeidung der Kontamination der Frischwasserzuvor vorgesehen sein. Zum Beispiel kann der Auslauf 14 beispielsweise mit Hilfe eines Durchflussbegrenzers das Verhältnis zwischen Frischwasser 5 und Grauwasser 7 zur Erzeugung des Spülwassers 3 je nach Bedarf einstellen. Grundsätzlich können (alternativ zu einer Mischung) die Wasserwege für das Frischwasser 5 und das Grauwasser 7 getrennt durch den Auslauf 14 verlaufen (hier nicht dargestellt).

In Fig. 1 ist zudem beispielhaft veranschaulicht, dass und ggf. wie sich ein von der Frischwasserquelle 6 bzw. von dem Füllventil 13 zu dem Wasserbehälter 2 bzw. bis zu dem Auslauf 14 erstreckender Frischwasserweg 17 zumindest teilweise durch das Fördersystem 4, insbesondere durch die Turbineneinrichtung 9 des Fördersystems 4 erstrecken kann. Weiterhin ist veranschaulicht, dass und ggf. wie sich ein Grauwasserweg 18 von der Grauwasserquelle 8 bzw. ausgehend von dem Fördersystem 4, insbesondere der Fördereinrichtung 11 zu dem Wasserbehälter 2 bzw. bis zu dem Auslauf 14 erstrecken kann.

Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere Ausführungsvariante eines hier beschriebenen Spülsystems 1. Die Bezugszeichen werden einheitlich verwendet, sodass auf die vorhergehenden Erläuterungen im Zusammenhang mit der Fig. 1 Bezug genommen werden kann. Im Gegensatz zu der Ausführungsvariante nach Fig. 1 ist in der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 das Fördersystem 4 beispielhaft in dem Wasserbehälter 2 angeordnet. Hierdurch ergeben sich insbesondere andere Verläufe für den Frischwasserweg 17 und den Grauwasserweg 18, wie sie in Fig. 2 beispielhaft eingetragen sind.

Zudem ist in Fig. 2 beispielhaft veranschaulicht, dass und ggf. wie das Spülsystem 1 in ein Vorwandmontagesystem 15 integriert sein kann. Insbesondere ist in dem Vorwandmontagesystem 15 der Wasserbehälter 2 oberhalb des Grauwassertanks 12 gehalten.

Zum Betreiben des Spülsystems 1 kann ein Zuführen eines Frischwasserstroms zu einem Wasserbehälter 2 zur Bevorratung von Spülwasser 3 erfolgen. Dann oder dabei kann ein Umwandeln von innerer Energie des Frischwasserstroms in mechanische Energie erfolgen. Die so gewonnene mechanische Energie kann zur Förderung von Grauwasser 7 in den Wasserbehälter 2 verwendet werden.

Insbesondere kann somit ein Wasserzulauf (Frischwasserquelle 6) mit einer mechanischen Turbopumpe (Fördersystem 4) vor oder nach dem Füllventil 13 verbunden sein. Der Druck der Wasserversorgung kann insbesondere eine Wasserpumpe (Fördereinrichtung 11) antreiben, die ihrerseits Grauwasser 7 aus einer sekundären Quelle (Grauwasserquelle 8) in den Spülkasten (Wasserbehälter 2) fördert, während derTank (Wasserbehälter 2) mit Wasser (Frischwasser 5) aus der Hauptwasserversorgung (Frischwasserquelle 6) gefüllt wird.

Dies trägt in vorteilhafter Weise zu einer konsequenten und platzsparenden Nutzung von Grauwasser 7 für Spülanwendungen, insbesondere ohne den Einsatz von elektrischer Energie, bei. Die Frischwasserversorgung kann dabei als Energiequelle genutzt werden, um das Grauwasser 7 mit einer Turbopumpe (Fördersystem 4) in die Spülzisterne (Wasserbehälter 2) zu pumpen. In besonders vorteilhafter Weise kann dabei Grauwasser 7 nur dann dem Tank (Wasserbehälter 2) zugeführt werden, wenn dieser tatsächlich leer ist, wodurch Ressourcen vorteilhaft geschont werden können. In weiter vorteilhafter Weise kann der Grauwassertank 12 (als Nebentank) frei platziert werden. Insbesondere muss sich dieser nicht über dem eigentlichen Spülkasten (Wasserbehälter 2) befinden, um diesen zu füllen.

Somit wird ein Spülsystem 1 für eine WC-Anlage 10 angegeben, welches die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise löst. Insbesondere wird ein Spülsystem 1 für eine WC-Anlage 10 angegeben, das möglichst ressourcenschonend und/oder energieeffizient bzw. nachhaltig betrieben werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Spülsystem

2 Wasserbehälter

3 Spülwasser

4 Fördersystem

5 Frischwasser

6 Frischwasserquelle

7 Grauwasser

8 Grauwasserquelle

9 Turbineneinrichtung

10 WC-Anlage

11 Fördereinrichtung

12 Grauwassertank

13 Füllventil

14 Auslauf

15 Vorwandmontagesystem

16 Becken

17 Frischwasserweg

18 Grauwasserweg

19 Spülventil