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Dokumentenidentifikation DE102006010569A1 20.09.2007
Titel Unterdruckabwassereinrichtung
Anmelder Roediger Vakuum- und Haustechnik GmbH, 63450 Hanau, DE
Erfinder Betz, Reinhold, 21255 Tostedt, DE
Vertreter Stoffregen, H., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 63450 Hanau
DE-Anmeldedatum 06.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006010569
Offenlegungstag 20.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2007
IPC-Hauptklasse E03D 5/00(2006.01)A, F, I, 20060306, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A47K 11/00(2006.01)A, L, I, 20060306, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterdruckabwassereinrichtung zum Absaugen von an einem Entstehungsort (10) anfallendem Abwasser, wobei von dem Entstehungsort eine mit Unterdruck beaufschlagte Unterdruckleitung (14) ausgeht und in der Unterdruckleitung ein Absaugventil (16) angeordnet ist, wobei die Unterdruckleitung im Bereich des Entstehungsortes einen Querschnitt q1 aufweist. Damit mit konstruktiv einfachen Maßnahmen eine Geräuschdämpfung beim Absaugen des Abwassers erfolgen kann, wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Entstehungsort (10) und dem Absaugventil (16) ein Entspannungsbehälter (32) angeordnet ist, dessen Querschnitt q2 beträgt q2 >> q1, wobei die Unterdruckleitung (14) mit dem Entspannungsbehälter in dessen unterem Bereich verbunden ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterdruckabwassereinrichtung zum Absaugen von an einem Entstehungsort, wie Sanitäreinrichtungen, insbesondere Toilettenbecken, angefallenem Abwasser, wobei von dem Entstehungsort eine mit Unterdruck beaufschlagbare Unterdruckleitung ausgeht und in der Unterdruckleitung ein Absaugventil angeordnet ist, wobei die Unterdruckleitung im Bereich des Entstehungsortes einen Querschnitt q1 aufweist.

Eine entsprechende Unterdruckabwassereinrichtung in Form einer Toilettenanlage ist der EP-A-1 120 500 zu entnehmen. Vom Auslass der Toilettenschüssel geht eine Unterdruck-Absaugleitung aus, in der unmittelbar im Bereich der Toilettenschüssel ein Absperr- oder Absaugventil angeordnet ist. Über eine Unterdrucksteuerung wird das Absperrventil dann geöffnet, wenn in der Toilettenschüssel angesammeltes Abwasser wie Schwarzwasser abgesaugt werden soll.

Zum Transport des Abwassers ist es erforderlich, dass zusammen mit dem Abwasser eine bestimmte Menge an Luft durch das geöffnete Absaugventil in die Unterdruckleitung eingesaugt wird. In der Unterdruckleitung strömen sodann Abwasser und Luft zu einem Sammelbehälter einer Vakuumstation, in der über eine Vakuumpumpe in dem Sammelbehälter und damit in der Unterdruckleitung der zum Fördern erforderliche Unterdruck aufgebaut wird.

Das Öffnen und Schließen des Absaugventils führt zu einer häufig unerwünschten Geräuschbildung, insbesondere Aufgrund der eingesaugten Luft. Um eine Reduzierung zu erreichen, wird nach der EP-B-1 013 838 (DE-T-699 14 168) vorgeschlagen, dass das Abwasser-Luft-Gemisch zunächst in einen ersten Zwischenbehälter gefördert wird, von dem aus das Abwasser zu einem weiteren Behälter gefördert wird. Sowohl eine Verbindung zu dem ersten Behälter als auch zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter ist jeweils ein Absaugventil angeordnet, die entgegengesetzt arbeiten, d. h. ist das eine Ventil geöffnet, ist das andere geschlossen und umgekehrt. Des Weiteren muss der zweite Behälter unter Atmosphärendruck stehen, ungeachtet der Tatsache, dass die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Behälter über eine Leitung an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.

Die diesbezügliche Anlage ist konstruktiv aufwändig und arbeitet häufig nicht ordnungsgemäß aufgrund der nur ungenügend abzustimmenden Schaltzustände des ersten und zweiten Absaugventils.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abwassereinrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere bestimmt für ein Toilettenbecken z. B. in einem sog. Toilettenhäuschen, so weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Maßnahmen eine Geräuschdämpfung beim Absaugen des Abwassers erfolgt.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass zwischen dem Entstehungsort und dem Absaugventil ein Entspannungsbehälter angeordnet ist, dessen Querschnitt q2 größer, insbesondere sehr viel größer als q1 ist, wobei die Unterdruckleitung mit dem Entspannungsbehälter in dessen unterem Bereich verbunden ist.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass dann, wenn unmittelbar nach dem Ort, an dem zum Fördern des Abwassers die erforderliche Luft angesaugt wird, ein Entspannungsbehälter in der Unterdruckleitung angeordnet wird, eine Geräuschreduzierung auftritt, die im Bereich von zumindest 10 dB liegt. Somit sind zusätzliche Maßnahmen, insbesondere die nach dem Stand der Technik erforderlichen zwei Absaugventile und Zwischenbehälter nicht erforderlich, um eine Geräuschreduzierung zu erreichen.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Entspannungsbehälter unmittelbar hinter dem Entstehungsort in der Unterdruckleitung angeordnet ist. Dies bedeutet bei einer Toilettenschüssel, dass von deren Auslass ein in den Entspannungsbehälter übergehender Anschluss als Abschnitt der Unterdruckleitung ausgeht.

In Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Toilettenschüssel als Entstehungsort für das abzusaugende Abwasser im Bereich einer Trennwand eines Raumes angeordnet ist, dass in der oder zwischen der Trennwand und der Toilettenschüssel der Entspannungsbehälter angeordnet ist und dass das Absaugventil im Bezug auf die Toilettenschüssel hinter der Trennwand angeordnet ist. Bevorzugterweise ist der Entspannungsbehälter jedoch in der Toilettenschüssel integriert. So kann z. B. der Auslauf derart gestaltet sein, dass sich die gewünschte Querschnitts- und damit Volumenvergrößerung ergibt.

Losgelöst hiervon sollte der Entspannungsbehälter eine im Schnitt viel- wie viereckige oder kreis- oder ovalförmige Form, insbesondere eine Zylinderform aufweisen, wobei deren Längsachse parallel zu den in diesen mündenden Abschnitten der Unterdruckleitung verläuft. Dabei erstreckt sich die Längsachse horizontal oder in etwa horizontal.

Die in den Entspannungsbehälter mündenden Abschnitte der Unterdruckleitung gehen von jeweils einer Stirnfläche des Entspannungsbehälters aus, wobei insbesondere Sohlen der Abschnitte bündig oder in etwa bündig in Sohle des Entspannungsbehälters übergehen, also innere untere Begrenzungsfläche des Entspannungsbehälters bündig oder nahezu bündig in die jeweilige innere untere Begrenzungsfläche der angrenzenden Abschnitte der Unterdruckleitung übergehen.

Insbesondere ergibt sich eine hohe Geräuschdämpfung dann, wenn der Querschnitt q2 des Entspannungsbehälters beträgt in etwa 5 q1 ≤ q2 ≤ 20 q1, insbesondere 8 q1 ≤ q2 ≤ 13 q1. Dabei verlaufen die Querschnittsflächen parallel zueinander.

Allgemein kann gesagt werden, dass der Querschnitt q2 beträgt in etwa q2 ≥ 5 q1, insbesondere etwa q2 ≥ 10 q1. Volumenmäßig ergeben sich optimale Bedingungen dann, wenn das Volumen V des Entspannungsbehälters beträgt in etwa 5 q1 × 2 d1 ≤ V ≤ 15 q1 × 4 d1, insbesondere 10 q1 × 2 d1 ≤ V ≤ 10 q1 × 3 d1, wobei d1 mittlerer Durchmesser der in den Entspannungsbehälter mündenden Abschnitte der Unterdruckleitung ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines Ausschnittes einer Unterdruckabwasseranlage und

2 einen Abschnitt der Unterdruckleitung der Anlage gemäß 1.

Die erfindungsgemäße Lehre soll anhand einer Unterdruckabwassereinrichtung erläutert werden, mittels der ein Toilettenbecken 10 entleert wird, ohne dass hierdurch die erfindungsgemäße Lehre eingeschränkt wird. Vielmehr gilt diese für alle Anwendungsfälle, in denen von einem Entstehungsort anfallendes Abwasser mittels eines Unterdruck-Abwasser-Systems abgesaugt werden soll.

Bei einem Unterdruck-Abwasser-System wird dann, wenn an einem Entstehungsort Abwasser angesammelt ist, dieses über eine Unterdruckleitung abgesaugt, in der ein Absaugventil angeordnet und zum Absaugen über eine Zeitspanne geöffnet wird. Dabei kann das Öffnen des Absaugventils nach Ansammeln einer vorher festgelegten Abwassercharge oder gezielt z. B. über eine Knopfsteuerung erfolgen. Die zum Fördern erforderliche Luft wird zusammen mit dem Abwasser oder nach diesem eingesaugt. In der Unterdruckleitung strömen Abwasser und Luft bis zu einem Sammelbehälter einer Unterdruckstation. In dem Sammelbehälter wird mittels einer Unterdruckquelle, die grundsätzlich zumindest eine Vakuumpumpe umfasst, ein Unterdruck aufrechterhalten. In Abhängigkeit vom Füllstand des Sammelbehälters wird sodann Abwasser zu einer Kläranlage abgefördert.

Beim Öffnen des Absaugventils und somit dem Ansaugen des Abwassers und der Luft tritt eine erhöhte Geräuschbildung auf, die erfindungsgemäß wie folgt unterbunden wird.

Das in der Toilettenschüssel 10 angesammelte Abwasser wird im Bodenbereich über einen Anschluss 12 über eine Unterdruckleitung 14 abgesaugt, in der sich ein Absaugventil 16 befindet. Die Unterdruckleitung 14 mündet in einer Hauptvakuumleitung 18, die zu einem nicht dargestellten Sammelbehälter führt, in dem über zumindest eine Vakuumpumpe ein Unterdruck gewünschter Größe aufrechterhalten wird.

Im Ausführungsbeispiel befindet sich die Toilettenschüssel 10 in unmittelbarer Nähe einer Wandung 19 bzw. ist an dieser aufgehängt. In der Wandung 19 befindet sich des Weiteren eine Knopfsteuerung 20, über die zum einen das Absaugventil 16 geöffnet wird und zum anderen ein Wasserventil 22 betätigt wird, um nach bzw. während des Absaugens des Abwassers aus der Toilettenschüssel 10 dieses zu spülen. Hierzu ist das Wasserventil 22 mit einem Wasseranschluss 24 verbunden, der über eine Leitung 25 mit Düsen 27 im oberen Rand der Toilettenschüssel 10 verbunden ist.

Das Betätigen des Absaugventils 16 erfolgt in gewohnter Weise über Unterdruck, der über Leitungsabschnitte 26, 28 mit der Hauptleitung 18 verbunden sind. Die Abschnitte 26, 28 werden über die Knopfsteuerung 20 verbunden oder voneinander getrennt. Um in hinreichendem Umfang einen erforderlichen Unterdruck zur Verfügung zu haben, um das Absaugventil 16 ansteuern zu können, befindet sich in dem von der Hauptleitung 18 ausgehenden Abschnitt 26 ein sog. Vakuumpuffer 30.

Bezüglich der Betätigung des Absaugventils 16 und der Ausbildung des Absaugventils 16 selbst wird auf hinreichend bekannte Techniken der Vakuumkanalisation verwiesen.

Um beim Absaugen des in der Toilettenschüssel 10 angefallenen Abwassers das durch das Ansaugen von Luft bedingte störende Geräusch zu reduzieren, ist unmittelbar im Bereich der Toilettenschüssel 10 und nach dem Anschluss 12 ein Entspannungsbehälter 32 angeordnet, dessen Querschnitt q2 erheblich Größer als der Querschnitt q1 der Abschnitte 34, 36 ist, die als Abschnitte der Unterdruckleitung 14 in dem Entspannungsbehälter 32 münden. Prinzipielle Größenverhältnisse der Querschnitte und des sich hieraus ergebenden Volumens des Entspannungsbehälters 32 ergeben sich aus der 2.

Die Anschlüsse 34, 36 und somit prinzipiell auch die Unterdruckleitung 14 weisen quer zur Längsrichtung betrachtet einen Querschnitt q1 auf. Der Entspannungsbehälter 32 weist in einer ebenfalls senkrecht zur Längsachse der Abschnitte 34, 36 betrachteten Ebene einen Querschnitt q2 auf. Dabei ist bevorzugterweise der Querschnitt q2 5 bis 20, insbesondere 8 bis 13 Mal größer als der Querschnitt q1. Bei kreisförmigen Querschnitten sowohl der Abschnitte 34, 36 als auch des Sammelbehälters 32 ist dessen Durchmesser d2 in etwa 3 bis 4 Mal größer als d1 mit d1 als Durchmesser des Abschnittes 34 bzw. 36. Die Länge des Sammelbehälters 32 beträgt in etwa das 2,5 bis 3,5-fache des Durchmessers d1 des Abschnitts 34 bzw. 36. Die diesbezüglichen Angaben sind jedoch rein beispielhaft, ohne die Erfindung einzuschränken.

Der Entspannungsraum 32 bewirkt, dass das störende Geräusch beim Absaugen des Abwassers und der Luft erheblich reduziert wird. Messungen haben ergeben, dass eine Geräuschminderung um 10 dB erfolgt.

Des Weiteren ergeben sich aus den zeichnerischen Darstellungen, dass die Unterdruckleitung 14 und damit die Abschnitte 34, 36 im Bodenbereich des Entspannungsbehälters 32 münden, wobei die Sohlen der Abschnitte 34, 36 bündig oder nahezu bündig in die Sohle des Entspannungsbehälters 32 übergehen. Die Abschnitte 34, 36 durchsetzen ferner die Stirnwandungen 38, 40 des Entspannungsbehälters 32.

Ausschlaggebend für die erfindungsgemäße Lehre dürfte sein, dass der Entspannungsbehälter 32 unmittelbar im Bereich des Ortes angeordnet ist, in dem die zum Fördern des Abwassers erforderliche Luft eingesaugt wird. Die Erfindung wird jedoch nicht verlassen, wenn der Abstand zwischen Einsaugort und Entspannungsbehälter 32 größer als zuvor erläutert ist, also z. B. im Ausführungsbeispiel jenseits der Trennwand 18.

Bevorzugterweise sollte der Entspannungsbehälter 32 in dem Toilettenbecken 12, und zwar insbesondere im Auslaufbereich integriert sein.

Aus der Zeichnung wird des Weiteren deutlich, dass die Abschnitte 34, 36 der Saugleitung 14 mit Flüssigkeit gefüllt sein müssen, wenn ein Absaugen nicht erfolgt. Um somit das in das Toilettenbecken 10 zuzuleitende Spülwasser zu minimieren, kann die Unterdruckleitung 14 unmittelbar nach der Trennwand 19 nach oben geführt werden. Unabhängig wird durch den Einbau des Entspannungsbehälters 32 die Menge des im Bodenbereich der Toilettenschüssel 10 und der angrenzenden Unterdrucklüftungsabschnitte 34, 36 sowie im Bodenbereich des Entspannungsbehälters 32 angesammelten Wassers in etwa 500 cm3 größer im Vergleich zu Unterdruck-Abwasser-Anlagen für Toilettenbecken ohne Entspannungsbehälter. Auch die größere Menge an angestautem Wasser kann zu einer Geräuschminderung beitragen.


Anspruch[de]
Unterdruckabwassereinrichtung zum Absaugen von an einem Entstehungsort (10), wie Sanitäreinrichtung, insbesondere Toilette, anfallendem Abwasser, wobei von dem Entstehungsort eine mit Unterdruck beaufschlagte Unterdruckleitung (14) ausgeht und in der Unterdruckleitung ein Absaugventil (16) angeordnet ist, wobei die Unterdruckleitung im Bereich des Entstehungsortes einen Querschnitt q1 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Entstehungsort (10) und dem Absaugventil (16) ein Entspannungsbehälter (32) angeordnet ist, dessen Querschnitt q2 beträgt q2>> q1, wobei die Unterdruckleitung (14) mit dem Entspannungsbehälter in dessen unterem Bereich verbunden ist. Unterdruckabwassereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsbehälter (32) in unmittelbarer Nähe von zum Fördern des Abwassers angesaugter Luft angeordnet ist. Unterdruckabwassereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsbehälter (32) unmittelbar hinter dem Entstehungsort (10) in der Unterdruckleitung (14) angeordnet ist. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entstehungsort eine Toilettenschüssel (10) ist, von deren Auslass (12) ein in den Entspannungsbehälter (32) übergehender Anschluss (34) als Abschnitt der Unterdruckleitung (14) ausgeht. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toilettenschüssel (10) im Bereich einer Trennwand (19) eines Raumes angeordnet ist, dass zwischen der Trennwand und der Toilettenschüssel der Entspannungsbehälter (32) angeordnet ist und dass das Absaugventil (16) im Bezug auf die Toilettenschüssel (10) hinter der Trennwand angeordnet ist. Unterdruckabwassereinrichtung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsbehälter (32) in der Toilettenschüssel (10) bzw. in deren Auslauf integriert ist. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsbehälter (32) ein Abschnitt der Unterdruckleitung (14) mit größerem Querschnitt ist. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsbehälter (32) eine Zylinderform aufweist, deren Längsachse parallel zu den in diesen mündenden Abschnitten (34, 36) der Unterdruckleitung (14) verläuft. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse horizontal oder in etwa horizontal verläuft. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige mit dem Entspannungsbehälter (32) verbundene Abschnitt (34, 36) der Unterdruckleitung (14) von einer der Stirnflächen (38, 40) des Entspannungsbehälters (32) ausgeht. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sohle des Abschnitts (34, 36) der Unterdruckleitung (14) bündig oder nahezu bündig in Sohle des Entspannungsbehälters (32) übergeht. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt q2 des Sammelbehälters (32) beträgt in etwa 5 q1 ≤ q2 ≤ 20 q1, insbesondere 8 q1 ≤ q2 ≤ 13 q1. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt q2 des Sammelbehälters (32) beträgt in etwa q2 ≥ 5 q1, insbesondere etwa q2 ≥ 10 q1. Unterdruckabwassereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen V des Entspannungsbehälters (32) beträgt in etwa 5 q1 × 2 d1 ≤ V ≤ 15 q1 × 4 d1, insbesondere 10 q1 × 2 d1 ≤ V ≤ 10 q1 × 3 d1, wobei d1 mittlerer Durchmesser der in dem Entspannungsbehälter (32) mündenden Abschnitte (34, 36) der Unterdruckleitung (14) ist.






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