HYGIENESPÜLSYSTEM

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hygienespülsystem nach Anspruch 1 und ein Verfahren für ein Hygienespülsystem nach Anspruch 12.

STAND DER TECHNIK

Werden Wasserleitungen während einer längeren Zeitdauer, beispielsweise während mehreren Tagen oder Wochen nicht benutzt, so kann es aufgrund von physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen zu einer Kontamination des Wassers kommen. Das Problem der Kontamination besteht insbesondere in Gebäuden, die längere Zeit nicht benutzt werden. Während dieser Zeit stagniert das Wasser in den Leitungen. Dies kann beispielsweise in Schulen, Universitäten, Hotels, Kasernen, Stadien und dergleichen der Fall sein. Das Problem tritt aber auch bei Ein- und Mehrfamilienhäusern auf.

Eine Kontamination des Wassers durch Stagnation kann vermieden werden, indem das Wasserleitungssystem mit einer so genannten Hygienespülung regelmässig gespült wird. Aus dem Stand der Technik sind Spülsysteme bekannt, welche Hygienespülung automatisch oder teilautomatisch durchführen.

Ein Wesentliches Ziel der Hygienespülsysteme ist, bei einer Hygienespülung das gesamte Wasser, das heisst das gesamte Rohrvolumen, auszutauschen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist man dazu übergegangen sicherheitshalber die Spülung länger zu betreiben, was zu einem unnötigen Wasserverlust führt.

In der EP 2 500 475 wird eine temperaturgesteuerte Spülung vorgeschlagen, wobei die Spülung solange fortgesetzt wird, bis eine im Wesentlichen konstante Wassertemperatur gemessen wird. Das Problem an diesem Verfahren ist, dass das Kriterium einer konstanten Wassertemperatur aufgrund von Temperaturschwankungen im Frischwasser für die Bestimmung des Austauschs des Rohrinhaltes sehr unzuverlässig ist. Insofern wird mit dem Verfahren gemäss der EP 2 500 475 eine unzuverlässige Spülung erreicht.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung eine Aufgabe zugrunde, ein Hygienespülsystem anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere ist es eine bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Hygienespülsystem anzugeben, mit welchem einfacher festgestellt werden kann, ob das gesamte auszuspülende Volumen einer Rohrleitung ausgespült wurde.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Demgemäss umfasst ein Hygienespülsystem eine Wasserleitung, in welcher Wasser in einer Fliessrichtung geführt wird, eine Spülarmatur, die zur Spülung der Wasserleitung ansteuerbar ist, eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung der Spülarmatur, ein erster Temperatursensor zur Messung einer ersten Wassertemperatur T1 und ein zweiter Temperatursensor zur Messung einer zweiten Wassertemperatur T2. Vorzugsweise ist der zweite Temperatursensor in Fliessrichtung des Wassers gesehen nach dem ersten Temperatursensor angeordnet. Die Messwerte der gemessenen Temperaturen sind von den Temperatursensoren an die Steuerungseinheit übermittelbar. Während eines Spülvorgangs, bei welchem die Spülarmatur geöffnet ist, so dass die Wasserleitung gespült wird, wird eine Temperaturdifferenz dT zwischen der ersten Wassertemperatur T 1 und der zweiten Wassertemperatur T2 durch die Steuerungseinheit bestimmt. Die Spülarmatur wird geschlossen, wenn die Temperaturdifferenz dT einen Schwellenwert dTS erreicht.

Mit anderen Worten heisst dies, dass die Temperaturdifferenz dT gleich des Schwellenwerts dTS sein muss, so dass der Spülvorgang abgeschlossen wird. Durch dieses Kriterium kann ein einfaches und sicheres Spülsystem geschaffen werden. Über die Temperarturmessung wird festgestellt, dass eine Angleichung der Temperatur bzw. der Wassertemperatur zwischen den beiden Messstellen in der Rohrleitung erfolgt, was auf einen vollständigen Spülwasseraustausch hinweist.

Die Überwachung der Wassertemperatur weist weiter den Vorteil auf, dass mit kostengünstigen Elementen ein gut funktionierendes Spülsystem bereitgestellt werden kann. Insbesondere entfällt der Einsatz von kostenintensiven Sensoren, wie beispielsweise Durchflusssensoren etc. Ein weiterer Vorteil ergeht zudem dadurch, dass die Messwerte der gemessenen Temperaturen auch noch anderweitig ausgewertet werden können. Beispielsweise um die Wasserqualität zu bewerten.

Ein weiterer Vorteil ergeht darin, dass bestehende Bauten sehr einfach mit einem erfindungsgemässen Hygienespülsystem nachgerüstet werden können. Durch die Messung der Differenztemperaturen ist es weiter nicht nötig, das genaue Volumen oder die Länge der Rohrleitung zu kennen, wodurch das System auch bei bestehenden Bauten, bei welchen die Verlegungen der Rohrleitung meist unbekannt sind, sehr einfach nachgerüstet werden kann.

Die Temperaturdifferenz dT zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 wird mathematisch wie folgt ausgedrückt: dT = T1 - T2

Die beiden Temperaturen T1 und T2 werden während eines Spülvorgangs vorzugsweise laufend bzw. kontinuierlich gemessen. Die Messung von den beiden Temperaturen erfolgt vorzugsweise jeweils zeitgleich. Weiter wird die Temperaturdifferenz dT während eines Spülvorgangs vorzugsweise ebenfalls laufend bzw. kontinuierlich berechnet. Der Abgleich zwischen Temperaturdifferenz dT und Schwellenwert dTS erfolgt ebenfalls laufend bzw. kontinuierlich.

Alternativerweise ist es auch denkbar, dass die Messung der beiden Temperaturen T 1 und T2, die Berechnung der Temperaturdifferenz dT und der Abgleich zwischen Temperaturdifferenz dT und Schwellenwert dTS in vorgegebenen Zeitabständen periodisch erfolgt. Die Zeitabstände können einige Sekunden betragen.

Die Wahl der Höhe des Schwellenwerts bestimmt im Wesentlichen die Zeitdauer des Spülvorgangs. Bei tiefem Schwellenwert ist die erste Temperatur sehr nahe an der zweiten Temperatur, das heisst, dass Wasser in der Wasserleitung hat im Wesentlichen die gleiche Temperatur, so dass mit grosser Sicherheit davon ausgegangen werden kann, dass die Wasserleitung vollständig ausgespült wurde. Bei einem hohen Schwellenwert ist der Temperaturunterschied zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur grösser, wobei dann nicht mehr mit absoluter Sicherheit gesagt werden kann, dass die Wasserleitung vollständig ausgespült wurde. Die Wahl des Schwellenwertes ist entscheidend für den Grad der Ausspülung der Flüssigkeitsleitung. Ein optimaler Schwellenwert hat den Vorteil, dass die Wasserleitung vollständig gespült wurde und dass nicht zuviel Frischwasser verschwendet wird. Die Höhe des Schwellenwerts ist im Wesentlich von den Randbedingungen bezüglich der Temperaturen abhängig. Insbesondere ist der Schwellenwert von den Temperaturverhältnissen zwischen Umgebungstemperatur und Wassertemperatur abhängig. Bei einer Kaltwasserleitung und einer Raumtemperatur vom 22°C kann der der Schwellenwert im Bereich von 0 bis 10 Kelvin, insbesondere von 0 bis 5 Kelvin, sein. Bei einer Warmwasserleitung kann der Schwellenwert aber auch höher als 10 Kelvin sein.

Die Temperatur in der Wasserleitung nimmt bei Stagnation je nach Verlegeart der Wasserleitung und je nach Ausbildung der Wasserleitung nach einer gewissen Zeit die Umgebungstemperatur ein. Typischerweise ist bei dieser Stagnation die zweite Temperatur T2 im Wesentlichen die Temperatur der Umgebung.

Vor dem Spülvorgang ist die Spülarmatur verschlossen. Zur Auslösung des Spülvorgangs wird die Spülarmatur geöffnet und das in der Wasserleitung vorhandene Wasser fliesst über die Spülarmatur weg, während frisches Wasser über den Leitungseingang in die Wasserleitung nachfliesst.

Vorzugsweise wird der Schwellenwert dTS während des Spülvorgangs in Abhängigkeit der gemessenen ersten Temperatur T1 und/oder in Abhängigkeit der gemessenen zweiten Temperatur T2 bei Beginn des Spülvorgangs berechnet. Die Ausdrucksweise "bei Beginn des Spülvorgangs" ist so zu verstehen, dass die zweite Temperatur T2 zu dem Zeitpunkt gemessen, an welchem die Spülarmatur geöffnet wurde; oder dass die Temperatur T2 in einem engen Zeitfenster von maximal 20 Sekunden nach Öffnung der Spülarmatur gemessen wird. Das Zeitfenster kann aber auch kleiner sein. Beispielsweise maximal 15 Sekunden oder maximal 10 Sekunden. Die zweite Temperatur, die bei Beginn des Spülvorgangs gemessen wird und dann für die Berechnung des Schwellenwerts dTS eingesetzt wird, wird als T2_t0 bezeichnet.

Durch diese Berechnung kann der Schwellenwert basierend auf die effektiv vorhandenen Temperaturverhältnisse festgelegt werden, was bezüglich des Ausspülvolumens ein sehr genaues System bereitstellt. Der Schwellenwert dTS wird während des Spülvorgangs kontinuierlich oder in festen Zeitabständen durch die Steuerungseinheit berechnet. Unter einer kontinuierlichen Berechnung wird verstanden, dass der Schwellenwert fortlaufend bestimmt wird. Unter einer Berechnung in festen Zeitabständen wird verstanden, dass der Schwellenwert periodisch berechnet wird. Beispielsweise in Zeitabständen von 5 Sekunden zwischen den einzelnen Berechnungen. Mit dem berechneten Schwellenwert dTS findet der oben beschriebene Abgleich zwischen der Temperaturdifferenz und dem Schwellenwert statt. Der Abgleich zwischen Temperaturdifferenz dT und dem Schwellenwert dTS kann ebenfalls kontinuierlich oder in festen Zeitabständen erfolgen.

In einer ersten Ausführungsform wird der Schwellenwert dTS besonders bevorzugt als Differenzwert zwischen der ersten Wassertemperatur T1 und der zweiten Wassertemperatur T2_t0 bei Beginn des Spülvorgangs und durch Multiplikation des Differenzwerts mit einem Quotienten Q gebildet. Das heisst in einer mathematischen Formel ausgedrückt: dTS = (T1 - T2_t0) * Q

Der Quotient kann beispielsweise bei 0.25 festgelegt werden. Bei einem Beispiel für eine Kaltwasserleitung ist die erste Temperatur T1 = 12°C und die zweite Temperatur ist zu Beginn gleich der Umgebungstemperatur, beispielsweise bei T2_t0 = 25°C. Es resultiert dann ein Differenzwert wie folgt:

T1 - T2_t0 = 12°-25° =-13°.

Der Schwellenwert dTS resultiert dann wie folgt:

TS = (T1 - T2_t0) * Q = (12° - 25°) * 0.25 = -3.25°.

Folglich dauert der Spülvorgang solange bis die Temperaturdifferenz aus der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 den Schwellenwert dTS = -3.25° erreicht hat.

Der Einsatz des Quotienten Q ist besonders vorteilhaft, weil ein Schwellenwert bestimmt werden kann, welcher eine bezüglich des ausgespülten Volumens optimale Ausspülung erreicht wird. Das heisst, dass eine optimale Volumenausspülung erreicht wird, bei welcher das auszuspülende Volumen ausgespült wird, aber nicht zuviel Wasser verschwendet wird.

Die Wahl der Grösse des Quotienten Q ist im Wesentlichen von den Gegebenheiten des Rohrsystems, insbesondere von Länge und Durchmesser, bzw. von Rohrmaterial und Rohrwandstärke abhängig. Aufgrund des Strömungsprofil des Wassers im Rohr muss bei einer turbulenten Strömung im Rohr etwa der 2-fache Rohrinhalt ausgetauscht werden, um sämtliches Wasser auszutauschen, was den Quotienten Q ebenfalls beeinflussen kann. Je tiefer der Quotient Q desto grösser ist das Austauschvolumen und umgekehrt.

Vorzugsweise ist der Quotient Q grösser als 0. Insbesondere ist der Quotient Q zwischen 0.1 und 1 , insbesondere zwischen 0.15 und 0.5, besonders bevorzugt bei 0.25. Dies Bereiche haben sich für übliche Durchmesser im Bereich von 15 bis 40 Millimeter und Rohrlängen im Bereich von 10 bis 50 Meter als vorteilhaft erwiesen.

In einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform wird anstelle von der zweiten Wassertemperatur T2_t0 bei Beginn des Spülvorgangs eine mit einem weiteren Temperatursensor gemessene Umgebungstemperatur eingesetzt. Die Umgebungstemperatur trägt die Variable T3. In diesem Fall wird der Schwellenwert dTS mit dem Quotienten wie folgt berechnet: dTS = (T1 - T3) * Q

Bei einem Spülvorgang sinkt die erste Temperatur sehr schnell ab, weil Frischwasser in die Rohrleitung einströmt. Die zweite Temperatur sinkt langsam ab, weil hier das in der Rohrleitung sich befindliche Wasser, welches wärmer als das Frischwasser ist, durchströmt.

Vorzugsweise ist der erste Temperatursensor im Bereich eines Leitungseingangs der Wasserleitung angeordnet.

Vorzugsweise umfasst das Hygienespülsystem weiterhin mindestens eine an der Wasserleitung angeschlossene Zapfarmatur, mit welcher ein Zapfvorgang zur Entnahme der Wasser aus der Wasserleitung ausgeführt werden kann. Eine Zapfarmatur ist beispielsweise ein Spülkasten, ein Wasserhahn, ein Absperrventil oder eine Dusche. Andere sanitäre Armaturen sind auch denkbar. Die mindestens eine Zapfarmatur kann an einem Leitungsausgang, also dort wo vorteilhafterweise die Spülarmatur angeordnet ist, angeordnet sein. Auch wäre es denkbar die mindestens eine Zapfarmatur irgendwo zwischen Leitungseingang und Leitungsausgang anzuordnen.

In einer Variante kann die Zapfarmatur und die Spülarmatur durch eine einzige Armatur bereitgestellt werden.

Der zweite Temperatursensor ist in einer Variante vorzugsweise im Bereich der Zapfarmatur angeordnet. Sind mehrere Zapfarmaturen angeordnet, ist der zweite Temperatursensor vorzugsweise bei der Zapfarmatur angeordnet, welche in Fliessrichtung des Wassers gesehen am Ende der Wasserleitung liegt. Die Ausdrucksweise im Bereich der Zapfarmatur ist so zu verstehen, dass der zweite Temperatursensor direkt bei der Zapfarmatur oder in einem Abstand von maximal 3 Meter Länge der Wasserleitung von der Zapfarmatur entfernt liegt.

Der zweite Temperatursensor ist in einer anderen Variante vorzugsweise im Bereich der Spülarmatur angeordnet. Die Ausdrucksweise im Bereich der Spülarmatur ist so zu verstehen, dass der zweite Temperatursensor direkt bei der Spülarmatur oder in einem Abstand von maximal 3 Meter Länge der Wasserleitung von der Spülarmatur entfernt liegt.

Die Auslösung des Spülvorgangs ist vorzugsweise dadurch charakterisiert,

- dass ein Spülvorgang ausgelöst wird, wenn die zweite Temperatur T2 über eine vorbestimmte Zeitdauer im Wesentlichen konstant bleibt, und/oder

- dass ein Spülvorgang ausgelöst wird, wenn die zweite Temperatur T2 einen Grenzwert überschreitet, und/oder

- dass ein Spülvorgang nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem letzten Spülvorgang ausgelöst wird.

Die vorbestimmte Zeitdauer ist vorzugsweise grösser als 48 Stunden oder grösser als 72 Stunden.

Der Grenzwert für die zweite Temperatur liegt bei Kaltwasserleitungen im Bereich von 20°C bis 30°C, insbesondere bei 25°C. Der Grenzwert für die zweite Temperatur liegt bei Warmwasserleitungen im Bereich von 45°C bis 60°C, insbesondere bei 50°C.

Vorzugsweise weist die Steuerungseinheit weiterhin ein Zeitmesselement auf, welches die nach einem Spülvorgang verstrichene Zeit erfasst, wobei bei einem Zapfvorgang bestimmt wird, ob der besagte Schwellenwert erreicht wird, und wobei die verstrichene Zeit bei Erreichen des Schwellenwerts auf Null gestellt wird und von neuem gestartet wird. Ein weiterer Spülvorgang wird nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer ab der Nullstellung ausgelöst. Die Zeitdauer kann nach der oben genannten Zeitdauer gewählt werden.

Hierdurch ergeht der Vorteil, dass wenn ein vollständiger Austausch des Spülwassers bei einem Zapfvorgang erreicht wird, die Zeitdauer für einen zeitgesteuerten Spülvorgang wieder von vorne beginnen kann.

Vorzugsweise stehen die Temperatursensoren drahtlos oder drahtgebunden mit der Steuerungseinheit zur Übermittlung der gemessenen Temperaturen in Verbindung stehen. Die gemessenen Temperaturen werden dabei als analoge oder digitale Signale übermittelt.

Vorzugsweise weist die Spülarmatur ein elektrisch ansteuerbares Ventilelement auf, wobei das Ventilelement durch die Steuerungseinheit angesteuert werden kann, derart, dass das Ventilelement bei Beginn eines Spülvorgangs geöffnet wird und bei Beendigung des Spülvorgangs geschlossen wird. Das Ventilelement ist vorzugsweise drahtlos oder drahtgebunden mit der Steuerungseinheit zur Übermittlung eines Steuerbefehls verbunden ist. Der Steuerbefehl für die Schliessung der Spülarmatur wird dann gegeben, wenn die Temperaturdifferenz dT den besagten Schwellenwert dTS erreicht hat.

Vorzugsweise sind die Temperatursensoren zur Messung der Wassertemperatur derart angeordnet, dass die Wassertemperatur direkt oder indirekt messbar ist. Bei einer indirekten Messung wird die Temperatur der Aussenseite des Rohrs erfasst, was einen Rückschluss auf die Wassertemperatur zulässt. Bei einer direkten Messung ragen die Temperatursensoren in das Rohr ein und sind mit dem Wasser in direktem Kontakt.

Der Temperatursensor zur Messung der Umgebungstemperatur ist vorzugsweise in einem Bereich eines Raums angeordnet, durch dessen Wände sich die Wasserleitung erstreckt oder in welchen die Wasserleitung mündet.

Vorzugsweise ist der Temperatursensor ein PT1000-Element oder ein NTC-Element.

Ein Verfahren zum Spülen einer Wasserleitung eines Hygienespülsystems nach obiger Beschreibung umfasst die folgenden Schritte:

Auslösen eines Spülvorgangs durch Öffnen der Spülarmatur, so dass die Wasserleitung gespült wird,

Bestimmung einer Temperaturdifferenz dT zwischen der ersten Wassertemperatur und der zweiten Wassertemperatur durch die Steuerungseinheit während des Spülvorgangs, und

Schliessen der Spülarmatur, wenn die Temperaturdifferenz dT einen Schwellenwert dTS erreicht.

Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hygienespülsystems nach einer

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung von Temperaturverläufen bei einem

Spülvorgang der Hygienespülung nach Figur 1.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der Figur 1 wird schematisch ein Hygienespülsystem dargestellt. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Hygienespülsystem eine Wasserleitung 1 , in welcher Wasser in einer Fliessrichtung F geführt wird, eine Spülarmatur 4 zur Spülung der Wasserleitung 1 , eine Steuerungseinheit 5 zur Ansteuerung der Spülarmatur 4, ein erster Temperatursensor 6 zur Messung einer ersten Wassertemperatur T1 , und ein zweiter Temperatursensor 7 zur Messung einer zweiten Wassertemperatur T2.

Die Wasserleitung 1 weist einen Leitungseingang 2, einen Leitungsausgang 3 mit einer Spülarmatur 4 und einen weiteren Leitungsausgang 3 mit einer Zapfarmatur 9 auf. Über den Leitungseingang 2 fliesst frisches Wasser in die Wasserleitung 1. Bei einem Spülvorgang wird die Spülarmatur 4 durch die Steuerungseinheit 5 angesteuert, wobei die Spülarmatur 4 geöffnet wird, so dass Wasser aus der Wasserleitung 1 über den Leitungsausgang 3 abfliessen kann. Weiter fliesst dann frisches Wasser über den Leitungseingang 2 nach. Hierbei wird das Wasser in der Wasserleitung 1 ausgetauscht. Weiter können zusätzliche Zapfarmaturen an der Wasserleitung 1 angeschlossen sein. Die zusätzlichen Zapfarmaturen können irgendwo zwischen dem Leitungseingang 2 und dem Leitungsausgang 3 oder direkt beim Leitungsausgang 3 liegen.

Die beiden Temperatursensoren 6, 7 liegen beabstandet zueinander. Je nach Installation beträgt der Abstand mehrere Meter oder gar mehrere Dutzend Meter. Der erste Temperatursensor 6 liegt in Fliessrichtung F gesehen vor dem zweiten Temperatursensor 7. Bei einem Spülvorgang passiert das frische Wasser demnach zuerst den ersten Temperatursensor 6 und dann den zweiten Temperatursensor 7. Der erste Temperatursensor 6 erfasst eine erste Wassertemperatur T1 und der zweite Temperatursensor 7 erfasst eine zweite Wassertemperatur T2. Typischerweise ist der zweite Temperatursensor 7 im Bereich der Zapfarmatur 9 oder der Spülarmatur 4 angeordnet.

Die von den Temperatursensoren 6, 7 gemessenen Temperaturwerte werden von den beiden Temperatursensoren 6, 7 an die Steuerungseinheit 5 übermittelt, wobei die Steuerungseinheit 5 die Temperaturwerte T1 , T2 entsprechend der nachfolgenden Erläuterungen verarbeitet. Hierfür stellen die beiden Temperatursensoren 6, 7 Steuerungssignale bereit, welche von der Steuerungseinheit 5 empfangen werden können.

In der Figur 2 werden typische Temperaturverläufe dargestellt. Auf der X-Achse ist die Zeit t in Sekunden und auf der Y-Achse die Temperatur in °C eingetragen.

Die obere Darstellung gemäss der Figur 2 zeigt den Temperaturverlauf der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2, während eines Zapfvorgangs. Typischerweise stellt sich in einer Wasserleitung ohne Zapfvorgang eine konstante Temperatur ein. Im vorliegenden Fall sind die erste Temperatur T1 und die zweite Temperatur T2 zu Beginn im Gleichgewicht und liegen bei ca. 25°C. In der Praxis heisst dies, dass ohne Zapfvorgang die beiden Temperaturen T1 & T2 typischerweise die vor Ort herrschende Umgebungstemperatur eingenommen haben. Je nach Anwendung kann die erste Temperatur T 1 aber auch von der Umgebungstemperatur unterschiedlich sein. Beim Start eines Spülvorgangs sinkt die erste Temperatur T1 sehr schnell ab, weil frisches Wasser in die Wasserleitung einfliesst. Nach einer gewissen Zeitdauer verläuft die erste Temperatur T1 im Wesentlichen konstant. Im Beispiel bei ca. 12°C. Demgegenüber sinkt die zweite Temperatur T2 langsamer ab. Während eines Spülvorgangs, bei welchem die Wasserleitung 1 gespült wird, wird eine Temperaturdifferenz dT zwischen der ersten Wassertemperatur T1 und der zweiten Wassertemperatur T2 durch die Steuerungseinheit 5 bestimmt. Die Spülarmatur 4 wird dann geschlossen, wenn die Temperaturdifferenz dT einen Schwellenwert dTS erreicht. Dies wird in der unteren Darstellung der Figur 2 gezeigt. Der Schwellenwert dTS ist hier gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die untenstehend noch beschrieben wird, gezeigt. Die Kurve dT zeigt die Differenz zwischen der Temperatur T1 und der Temperatur T2 über die Zeitt. Sobald die Kurve dT den Schwellenwert dTS erreicht, wird der Spülvorgang durch Schliessen der Spülarmatur 4 unterbrochen. Dies ist in der gezeigten Darstellung der Figur 2 dann der Fall, wenn die Verlaufskurve dT die Schwellenwertkurve dTS schneidet. Der Schnittpunkt trägt das Bezugszeichen S.

Der Schwellenwert dTS wird während des Spülvorgangs, in Abhängigkeit der gemessenen ersten Temperatur T1 und/oder der gemessenen zweiten Temperatur T2 bei Beginn der Spülauslösung bestimmt. Bei der Spülauslösung wird die zweite Temperatur T2 gemessen und als T2_t0 festgehalten. T2_t0 repräsentiert die zweite Wassertemperatur zum Zeitpunkt des Beginns des Spülvorgangs. Typischerweise wird T2_t0 in der Steuerungseinheit gespeichert. Die bei Beginn des Spülvorgangs gemessene Temperatur T2_t0 wird während der kontinuierlichen Bestimmung des Schwellenwertes dTS als Konstante in die Berechnungsformel eingesetzt.

Die Ausdrucksweise "bei Beginn des Spülvorgangs" ist vorzugsweise so zu verstehen, dass die zweite Temperatur bei der Öffnung der Spülarmatur oder unmittelbar danach oder wenige Sekunden danach, gemessen wird.

In einer zweiten Ausführungsform wäre es auch möglich, mit einem weiteren Sensor die Umgebungstemperatur zu messen, und die Umgebungstemperatur T3 anstelle von T2_t0 in die Berechnungen einzusetzen. Der Schwellenwert dTS wird dann als Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der Umgebungstemperatur T3 berechnet: dTS = (T1 - T3)*Q.

In der Figur 2 wird weiterhin das effektive Ausflussvolumen EA und das Soll- Ausflussvolumen SA gezeigt. Am Schnittpunkt S der beiden Geraden A und S ist das effektive Ausflussvolumen EA gleich dem Soll-Ausflussvolumen SA.

In der gezeigten Ausführungsform wird der Schwellenwert dTS als Differenzwert zwischen der ersten Wassertemperatur T1 und der zweiten Wassertemperatur T2_t0, also der zweiten Wassertemperatur bei Beginn des Spülvorgangs, und durch Multiplikation des Differenzwerts mit einem Quotienten Q gebildet. Für die Bestimmung des Schwellenwerts wird im Beispiel die zweite Wassertemperatur T2 gleich zu bzw. nach Beginn des Spülvorgangs gemessen. In der Figur 2 beim Zeitpunkt t=0 Sekunden und als T2_t0 festgelegt. Die erste Wassertemperatur T1 wird im vorliegenden Beispiel während des gesamten Spülvorgangs gemessen. In einer mathematischen Formel ausgedrückt heisst dies, dass der Schwellenwert dTS wie folgt bestimmt wird: dTS = ( T1 - T2_t0 ) * Q = ( 12 - 25 ) * Q

Der Quotient Q ist typischerweise grösser als 0 ist. Ein bevorzugter Quotient gemäss dem Beispiel liegt bei 0.25. Daraus resultiert folgendes Zahlenbeispiel:

Zu unterschiedlichen Zeiten nach Beginn des Spülvorgangs resultieren für den Schwellenwert dTS gemäss dem Beispiel in Figur 2 folgende Zahlenbeispiele:

Zeitpunkt 0 Sekunden: dTS = ( T1 - T2_t0 ) * Q = ( 25 - 25) * 0.25 = 0 K

Zeitpunkt 10 Sekunden: dTS = ( T1 - T2_t0 ) * Q = ( 14 - 25 ) * 0.25 = -2.75 K

Zeitpunkt 20 Sekunden: dTS = ( T1 - T2_t0 ) * Q = ( 13 - 25 ) * 0.25 = -3K

Zeitpunkt 60 Sekunden: dTS = ( T1 - T2_t0 ) * Q = ( 12 - 25 ) * 0.25 = -3.25 K

Bei jedem Spülvorgang stellt sich bei der Temperatur T1 typischerweise ein Gleichgewicht ein, weil das nachströmende Frischwasser meist eine konstante Temperatur aufweist. Hierdurch wird auch der Grenzwert dTS nach einer gewissen Zeit einen konstanten Wert einnehmen. Im gezeigten Beispiel erreicht die erste Temperatur T1 nach ca. 40 bis 60 Sekunden nach Beginn des Spülvorgangs einen konstanten Wert. Da gemäss Beispiel die erste Temperatur T1 einen konstanten Wert einnimmt, wird der berechnete Schwellenwert dTS ebenfalls konstant. Gemäss Beispiel liegt der Schwellenwert dTS nach 40 bis 60 Sekunden seit Beginn des Spülvorgangs bei -3.25 K und der Spülvorgang wird beendet, sobald die gemessene Temperaturdifferenz zwischen T1 und T2 den Wert von -3.25 K erreicht.

Die Berechnung des Schwellenwertes dTS wird über den gesamten Spülvorgang vorzugsweise laufend bzw. kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen von einigen Sekunden durchgeführt. Hierdurch wird erreicht, dass Temperaturveränderungen der ersten Temperatur berücksichtigt werden können. Die Berechnung könnte auch umgekehrt erfolgen, wobei dies in Formeln wie folgt ausgedrückt werden kann: dT = T2 - T1 und dTS = (T2_t0 - T1 ) * Q.

Gemäss der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform können die mathematischen Formeln zur Berechnung der Temperaturdifferenz dT und zur Berechnung des Schwellenwertes dTS wie folgt aufgestellt werden: dT = T1 - T2 dTS = (T1 - T3)*Q

Demnach kann für die Berechnung des Schwellenwertes dTS gemäss der ersten Ausführungsform die bei Beginn des Spülvorgangs gemessene Temperatur T2_t0 oder die Umgebungstemperatur T3 eingesetzt werden.

Bezüglich der Auslösung des Spülvorgangs sind verschiedene Varianten einsetzbar, nämlich dass ein Spülvorgang ausgelöst wird, wenn die zweite Temperatur T2 über eine vorbestimmte Zeitdauer im Wesentlichen konstant bleibt und/oder dass ein Spülvorgang ausgelöst wird, wenn die zweite Temperatur T2 einen Grenzwert überschreitet und/oder dass ein Spülvorgang nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem letzten Spülvorgang ausgelöst wird.

In einer besonderes bevorzugten Ausführungsform weist die Steuerungseinheit 5 weiterhin ein Zeitmesselement auf. Das Zeitmesselement erfasst nach einem Spülvorgang die verstrichene Zeit, wobei bei einem Zapfvorgang bestimmt wird, ob der besagte Schwellenwert dTS erreicht wird, und wobei die verstrichene Zeit bei Erreichen des Schwellenwerts dTS auf Null gestellt wird und von neuem gestartet wird, und wobei ein weiterer Spülvorgang nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer ab der Nullstellung ausgelöst wird. Durch diese Steuerung kann eine unnötige Spülung vermieden werden, wenn die Durchspülung bereits durch einen Zapfvorgang erfolgt ist.

Die Temperatursensoren 6, 7 und auch die Spülarmatur 4 stehen drahtgebunden oder drahtlos mit der Steuerungseinheit 5 in Verbindung. Die Verbindungen werden mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet. Über diese Verbindung werden die oben beschriebenen Temperaturwerte als Steuerungssignal von den Temperatursensoren 6, 7 und Steuerbefehle an die Spülarmatur 4 übermittelt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Wasserleitung

2 Leitungseingang

3 Leitungsausgang

4 Spülarmatur 5 Steuerungseinheit

6 erster Temperatursensor 7 zweiter Temperatursensor

8 Verbindungen 9 Zapfarmatur

T1 erste Temperatur

T2 zweite Temperatur T2_t0 zweite Temperatur bei

Beginn Spülvorgang

T3 Umgebungstemperatur dT T emperaturdifferenz dTS Schwellenwert Q Quotient

S Schnittpunkt EA effektives Ausflussvolumen

SA Soll-Ausflussvolumen