Сепарационный туалет
Изобретение относится к области санитарной техники. Сепарационный туалет содержит чашу (1) с присоединенным в области (2) слива трубчатым участком (3) с, по меньшей мере, секторально вертикальными боковыми стенками (4), а также присоединенным ниже по потоку от трубчатого участка (3) главным отводным патрубком (5). Между трубчатым участком (3) и главным отводным патрубком (5) предусмотрен канализационный сифонный затвор. Сепарационный туалет содержит по меньшей мере один отдельный дополнительный отводной патрубок (6) для отделения мочи. Входное отверстие (7) дополнительного отводного патрубка (6) расположено на стороне вертикальной боковой стенки (4) трубчатого участка и, тем самым, под чашей (1) и над канализационным сифонным затвором. Переходная область (8) на верхней кромке входного отверстия (7) дополнительного отводного патрубка (6) выполнена относительно вертикальной боковой стенки (4) трубчатого участка (3) закругленной. Обеспечивается создание сепарационного туалета, который делает возможным концентрированный отвод, а также сбор мочи через дополнительный отводной патрубок. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники
Изобретение относится к сепарационному туалету, включающему в себя чашу с присоединенным в области слива трубчатым участком с, по меньшей мере, секторально вертикальными боковыми стенками, а также присоединенным ниже по потоку от трубчатого участка главным отводным патрубком, причем между трубчатым участком и главным отводным патрубком предусмотрен канализационный сифонный затвор, и причем предусмотрен по меньшей мере один отдельный дополнительный отводной патрубок для отделения мочи.
Уровень техники
У сепарационных туалетов задача заключается в том, чтобы по существу отделять друг от друга фекалии и мочу, при необходимости смывную воду, чтобы отдельные компоненты могли перерабатываться независимо друг от друга. Как раз в развивающихся странах утилизация человеческих выделений является большой экологической проблемой и наносит вред почве, а также водоемам. Посредством сепарационных туалетов облегчается направление отдельных компонентов на дальнейшую утилизацию, например в качестве удобрений, без необходимости в дорогостоящих канализационных и очистных системах. При этом в качестве сепарационных туалетов чаще всего используются системы, которые имеют главный отводной патрубок для фекалий и дополнительный отводной патрубок для мочи, причем оба патрубка чаще всего располагаются в соответствующей области слива, и чаша соответственно имеет разделительную стенку или среднюю перемычку, чтобы отделить друг от друга обе области. Следовательно, эти устройства требуют от пользователя определенной дисциплины при использовании, так как пользователь должен располагаться правильно, чтобы попадать в соответственно предназначенные для этого отводные области. При этом как раз у детей возникает проблема, что они едва ли смогут правильно использовать эти стандартизованные для взрослых туалеты, так что или фекалии или моча попадают в неправильный отводной патрубок.
Также в промышленно развитых странах имеется возрастающая тенденция к использованию сепарационных туалетов, чтобы сделать возможной экономичным и экологически чистым образом обработку выделений. Чтобы система сепарационного туалета могла здесь утвердиться, должны учитываться дополнительные аспекты, такие как комфорт и легкая очистка туалета. Системы, которые требуют слишком больших затрат при установке, при использовании и при очистке, практически не имеют шансов пробиться на рынок. Примером очень сложного сепарационного туалета является изготавливаемый фирмой Rodiger сепарационный туалет. Наряду с вышеупомянутой специально сформованной чашей, здесь дополнительно предусмотрено сложное управление клапанами, которая при нажатии пользователей на сиденье унитаза открывается клапан для стока мочи. За счет этого устройство является сложным в установке и очень склонно к ошибкам и требует интенсивного обслуживания.
JP 2000 001891 А также показывает сложно устроенный сепарационный туалет с описанными выше недостатками. С одной стороны, входное отверстие для отвода мочи находится на дне чаши и требует соответствующего "прицеливания" со стороны пользователя. С другой стороны, раскрывается дополнительный отвод для смывной воды с входным отверстием над канализационным сифонным затвором в виде поворотной заслонки, которое также ведет в направлении отводного патрубка мочи. Разделение между смывной водой и мочой происходит здесь только через клапанное устройство в отводном патрубке мочи, вследствие чего конструкция соответствующего туалета является заметно усложненной.
Наиболее просто устроенным сухим сепарационным туалетом является так называемый Otji-туалет (otjitoilet.org). У этого сепарационного туалета над выпускным трубчатым участком в боковых стенках находится кольцеобразная канавка, причем моча за счет поверхностного натяжения отводится вдоль боковых стенок в эту канавку и в дальнейшем через дополнительный отводной патрубок. Этот разработанный для развивающихся стран туалет предоставляет преимущество, что он может быть использован как обычный туалет. Однако принципиально он выполнен как сухой туалет или туалет, который просто направляет мочу на землю и не направляет ее на дальнейшую обработку. Фекалии через опускную трубу отводятся вниз. Если бы использовалась смывная вода, что по причине, что речь идет о сухом туалете, не предусмотрено, то она большей частью также стекала бы через дополнительный отводной патрубок, что при дальнейшей переработке концентрированной мочи нежелательно. Также кольцевая канавка по причине размера и положения плохо поддается очистке. Если у пользователя понос, то при этой конструкции большая часть фекалий будет попадать в дополнительный отводной патрубок или его загрязнять или в худшем случае забивать.
Описание изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание сепарационного туалета, который делает возможным концентрированный отвод, а также сбор мочи через дополнительный отводной патрубок, причем туалет должен быть используемым в качестве сухого, вакуумного или смывного туалета. Туалет должен быть используемым так же, как обычный туалет (унитаз), и позволять простую очистку.
Эта задача согласно изобретению решена тем, что входное отверстие дополнительного отводного патрубка расположено на стороне вертикальной боковой стенки трубчатого участка и, тем самым, под чашей и над канализационным сифонным затвором, и тем, что переходная область на верхней кромке входного отверстия дополнительного отводного патрубка выполнена закругленной относительно вертикальной боковой стенки трубчатого участка. За счет этого отвод происходит не вокруг конца опускной трубы, а только в той области, в которой при обычном использовании стекает большая часть мочи. Здесь используется так называемый эффект чайника, при котором по причине разных критериев, таких как давление воздуха, скорость течения, поверхностное натяжение жидкости, а также геометрия и свойства материала, достигается прилипание и изменение направления потока мочи во входное отверстие дополнительного отводного патрубка. Давление воздуха и поверхностное натяжение жидкости здесь являются заранее заданными. Также в отношении свойств материала речь идет обычно о керамике или нержавеющей стали со сравнимыми свойствами. Скорость течения по причине количества жидкости при мочеиспускании также находится в обозримом диапазоне. Следовательно, подлежащий выбору специалистом фактор состоит в выборе подходящей геометрии вазы и положения входного отверстия дополнительного отводного патрубка, чтобы достичь эффективного изменения направления потока мочи. При этом входное отверстие расположено непосредственно под чашей и над обычно предусмотренным канализационным сифонным затвором, благодаря чему оно также может легко очищаться и является применимым у множества разных видов туалетов и канализационных подключений. Степень закругленности может выбираться в зависимости от высоты и конструкции туалета и соответствующего трубчатого участка для того, чтобы большая часть мочи за счет поверхностного натяжения жидкости и связанным с этим прилипанием к боковой стенке направлялась во входное отверстие. За счет этого также становится возможным предусмотрение смывной жидкости, которая должна стекать главным образом через главный отводной патрубок. Дополнительным преимуществом является то, что не требуются никакие сложные встроенные элементы, такие как системы управления клапанами, датчики или тому подобное. За счет этого стоимость изготовления не выше, чем у обычных туалетов, и очистка является такой же простой. Поскольку не требуются дополнительные клапаны или тому подобное, то отсутствуют особые затраты на обслуживание по сравнению с обычными туалетами.
При этом другим признаком настоящего изобретения является то, что входное отверстие дополнительного отводного патрубка расположено по центру на передней боковой стенки трубчатого участка. Это является предпочтительным положением для напольных туалетов или также сидячих туалетов, у которых все пользователи располагаются одинаково. При этом моча течет по передней области чаши в направлении трубчатого участка и, тем самым, также по тому участку боковой стенки, на котором расположено входное отверстие дополнительного отводного патрубка, вследствие чего моча за счет поверхностного натяжения жидкости направляется на боковой стенке во входное отверстие. Дети, которые используют обычный сидячий туалет, сидят, как правило, скорее на переднем краю чаши, отчего и здесь происходит правильный отвод мочи, в то время как фекалии также и в этом положении на сиденье правильно попадает в главный отводной патрубок.
Согласно одному возможному варианту осуществления предусмотрено, что канализационный сифонный затвор образован поворотной заслонкой. Этот вид канализационного сифонного затвора является не самым частым у туалетов, которые подключены к канализационной системе, однако может обеспечить дополнительные преимущества, если, например, должен быть предусмотрен возврат смывочной воды.
При этом согласно дополнительному предпочтительному признаку может быть предусмотрено, что предусмотрен отдельный отвод промывочной воды, и что поворотная заслонка имеет устройство управления, за счет чего на выбор является деблокируемым либо главный отводной патрубок, либо отводящий трубопровод смывной воды. За счет заслонки, а также дополнительного устройства управления может также распознаваться, когда фекалии падают, а когда нет. Соответственно может, например, большая часть смывной воды рециркулироваться, когда фекалии не поступают, или же фекалии и смывная вода направляются в главный отводной патрубок.
Согласно одному факультативному варианту осуществления предусмотрено, что канализационный сифонный затвор образован гидравлическим сифоном, причем верхняя кромка расположенной ниже по потоку от гидравлического сифона отводной трубы расположен ниже, чем нижняя кромке входного отверстия дополнительного отводного патрубка. Это наиболее частый вариант канализационного сифонного затвора для туалетов, которые подключены к канализационной системе. При этом внутри гидравлического сифона стоит водяной столб и за счет этого препятствует проходу запахов из сточной трубы. Поскольку верхняя кромка сточной трубы лежит ниже нижней кромки входного отверстия дополнительного отводного патрубка, то вода из гидравлического сифона никогда не может достичь дополнительного отводного патрубка, вследствие чего предотвращается ошибочный отвод воды через отводной патрубок для мочи.
Другим предпочтительным признаком является то, что в чаше предусмотрены по меньшей мере два расположенных рядом друг с другом впускных отверстия смывной воды, через которые смывная вода является подаваемой в чашу по существу в противоположных боковых тангенциальных направлениях, причем объем протекающей жидкости для обоих впускных отверстия смывкой воды установлен независимо друг от друга так, что оба направленных противоположно потока смывной воды на верхнем конце трубчатого участка встречаются друг с другом на соседнем с входным отверстием дополнительного отводного патрубка и/или обращенном от него участке боковой стенки. Обычные системы смыва туалетов распределяют поток смывной воды в расположенной вокруг края чаши полости, которая имеет несколько направленных вниз отверстий, так что по всей области стенки чаши образуется однородный занавес из смывной воды. В случае туалета согласно настоящему изобретению это привело бы к тому, что смывная вода будет попадать по меньшей мере в определенной доле за счет поверхностного натяжения жидкости на боковой стенке в дополнительный отводной патрубок, что является нежелательным. Чтобы реализовать подлежащую особо просто очистке чашу туалета без нависающих краевых областей, в последние годы были разработаны собственные системы смыва для так называемых "безободковых" чаш. При этом в задней верхней области чаши устанавливается система ввода смывной воды, которая распределяет поток смывной воды тангенциально к сторонам и при необходимости прямо вниз. При этом оба тангенциальных потока смывной воды движутся навстречу друг другу вдоль стенок чаши и встречаются в передней области чаши, завихряются в этой точке и движутся в область слива. Поэтому эти системы смывания также направляли бы большую часть смывной воды в дополнительный отводной патрубок. По этой причине в одном предпочтительном варианте осуществления согласно вышеназванным признакам оба сбегающиеся навстречу друг другу тангенциальный потоки смывной воды вводятся асимметрично, вследствие чего один из обоих потоков с большим объемом протекающей жидкости протекает по передней области чаши и только на стороне встречается с более слабо противоположно протекающим потоком смывной воды. Итак, точка завихрения располагается не над дополнительным отводным патрубком, и, следовательно, большая часть стекающей смывной воды стекает по боковой стенке трубчатого участка, который располагается рядом с входным отверстием дополнительного отводного патрубка, вследствие чего на дальнейшую обработку может подаваться более концентрированная отведенная моча.
Согласно возможному предпочтительному варианту осуществления предусмотрено, что, исходя из дна чаши, на участке выше входного отверстия дополнительного отводного патрубка выполнен выступ в форме козырька. Козырек содействует срыву потока смывной воды над дополнительным отводным патрубком, но препятствует срыву потока мочи, что приводит к более эффективному отделению мочи. Другой преимущество козырька заключается в том, что входное отверстие дополнительного отводного патрубка за счет козырька оптически не видно.
В одном факультативном предпочтительном варианте изобретения предусмотрено, в дне чаши предусмотрен расположенный по центру, углубленный ступенчатый участок, причем кромки обеих ограничивающих участок сбоку ступеней располагаются сходящимися друг к другу в направлении главного отводного патрубка. За счет направленного вниз ступенчатого участка в дне чаши, падающий поток мочи посредством боковых ступенек целенаправленно направляется в направлении входного отверстия дополнительного отводного патрубка. В зависимости от выполнения чаши ограничивающие сбоку ступени могут быть выполненными прямыми или дугообразными, чтобы идеально направлять поток мочи в направлении входного отверстия.
При этом, наконец, имеется еще один предпочтительный признак, что кромки обеих ограничивающие участок сбоку ступеней на ближайшем к дополнительному отводному патрубку конце имеют расстояние друг от друга, которое максимально соответствует ширине входного отверстия, и что кромки ориентированы симметрично относительно входного отверстия. Чтобы происходило наиболее полное отделение потока мочи через дополнительный отводной патрубок, является предпочтительным, если кромки ступенчатого участка на близком к отводу конце оканчиваются над дополнительным отводным патрубком. Следовательно, расстояние между обеими кромками на этом конце может максимально соответствовать ширине входного отверстия дополнительного отводного патрубка или выполнен меньшим, чтобы никакая доля потока мочи не направлялась сбоку мимо входного отверстия.
Краткое описание чертежей
Теперь изобретение описывается более подробно со ссылкой на примеры осуществления, а также прилагаемые фигуры. При этом показано:
Фиг. 1 - схематический вид в разрезе первого варианта осуществления сепарационного туалета согласно изобретению,
Фиг. 2 - схематический вид в разрезе факультативного варианта осуществления сепарационного туалета согласно изобретению,
Фиг. 3 - схематические вид сепарационного туалета с нарисованными потоками смывной воды,
Фиг 4 - показывает схематический вид в разрезе факультативного варианта осуществления сепарационного туалета согласно изобретению с козырьком над входным отверстием,
Фиг. 5 - показывает схематический вид в разрезе факультативного варианта осуществления с расположенным по центру, углубленным ступенчатым участком,
Фиг 6 - показывает схематический вид другого варианта осуществления с проходящим большей частью наклонно главным отводным патрубком.
Путь(и) осуществления изобретения
Показанное на фиг. 1 схематическое изображение возможного варианта осуществления туалета согласно изобретению включает в себя чашу 1, в самой нижней точке которой находится область 2 слива. Здесь чаша 1 переходит в трубчатый участок 3, который обозначен пунктирной линией. Трубчатый участок 3 имеет, по меньшей мере, секторально (т.е., на отдельных участках -прим. переводчика) вертикальные боковые стенки 4. На нижней конце трубчатого участка 3 находится канализационный сифонный затвор, который согласно показанному на фиг.1 варианту осуществления образован гидравлическим сифоном 10. Ниже по потоку от гидравлического сифона 10 находится главный отводной патрубок 5, который здесь образован сточной трубой 11.
В передней вертикальной боковой стенке 4 трубчатого участка 3 расположено входное отверстие 7 дополнительного отводного патрубка 6. Под "передней" в отношении туалета подразумевается та сторона, которая сидящим на нем пользователем рассматривается как передняя, в то время как "задней" подразумевается в общем обращенная к стене сторона туалета. Входное отверстие 7 оканчивается на соответствующей боковой стенке 4, причем переходная область 8 на верхней кромке входного отверстия 7 закруглена в направлении боковой стенки 4. Попадающая при использовании на переднюю область чаши моча за счет поверхностного натяжения жидкости направляется вдоль стенок чаши 1 и боковых стенок трубчатого участка 3 к входному отверстию 7 и, наконец, в дополнительный отводной патрубок 6 и может в концентрированном виде отводиться отдельно и становиться доступной для дополнительной обработки. На варианте осуществления согласно фиг. 1 также показано входное отверстие 12 смывной воды, причем оно более подробно обсуждается со ссылкой на фиг. 3.
На фиг. 2 показан вариант осуществления, при котором канализационный сифонный затвор образован посредством поворотной заслонки 9. Выполнение дополнительного отводного патрубка 6 такое же, как в варианте осуществления согласно фиг. 1. Поворотная заслонка 9 может использоваться, например, у сухого туалета, или может быть предусмотрен дополнительно возврат смывной воды (не показан), причем тогда заслонка 9 имеет устройство управления, чтобы в зависимости от случая применения смывная вода может направляться на повторное использование или, например, направляться вместе с фекалиями в главный отводной патрубок 5.
На фиг. 3 более подробно показаны впускные отверстия 12 смывной воды, а также выходящие из них потоки 13 смывной воды. В показанном здесь варианте осуществления речь идет о так называемом " безободковом" туалете, который по причине отсутствующей полости в верхней кромке чаши 1 может особо легко и гигиенично чиститься. Впускные отверстия 12 смывной воды находятся в задней верхней области чаши. Часть смывной воды направляется прямо вниз в направлении трубчатого участка 3, в то время как два потока 13 смывной воды направляются тангенциально сбоку в противоположных направлениях вдоль стенок чаши. Оба тангенциальных входных отверстия 12 выполнены асимметрично, вследствие чего являются разными объемные расходы и, тем самым, оба потока 13 смывной воды встречаются друг с другом не точно в передней области чаши 1, а с боковым смещением. Итак, более сильный поток 13 смывной воды направляется по передней стороне чаши без попадания там в область 2 слива и только после этого встречается с встречным потоком 13 смывной воды и стекает вместе с ним. За счет этого большая часть смывной воды направляется мимо входного отверстия 7 дополнительного отводного патрубка 6 и, тем самым, как требуется, отводится через главный отводной патрубок 5.
В показанном на фиг. 4 варианте осуществления от дна чаши 1 в направлении области 2 слива на участке над входным отверстием 7 дополнительного отводного патрубка 6 выполнен выступ 14, который представляет собой козырек. Поток мочи, который течет с небольшой скоростью по дну чаши, по причине поверхностного натяжения жидкости направляется через этот козырек и без проблем попадает во входное отверстие 7 дополнительного отводного патрубка 6. Напротив, поток смывной воды, который стекает с заметно более высокой скоростью, отрывается на козырьке от стенки и почти полностью попадает в главный отводной патрубок 5. Кроме того, козырек имеет преимущество, что он оптически перекрывает входное отверстие 7 дополнительного отводного патрубка 6 и, тем самым, делает его хуже видимым. Он имеет также художественные преимущества, поскольку, тем самым, сепарационный туалет согласно изобретению оптически почти не отличается от обычного туалета.
Наконец, на фиг. 5 показан другой предпочтительный признак возможного варианте осуществления сепарационного туалета согласно изобретению. Здесь на дне чаши 1 предусмотрен расположенный по центру, углубленный ступенчатый участок 15. Боковые кромки 16 обоих ограничивающих участок 15 ступеней расположены сходящимися друг к другу в направлении главного отводного патрубка 5. За счет этого обе ступени образуют направляющее устройство для потока мочи, которое направляет его полностью в направлении входного отверстия 7 дополнительного отводного патрубка.
На фиг. 6 схематически показан другой возможный вариант осуществления сепарационного туалета согласно изобретению. Здесь чаша 1 имеет форму, которая, например, является обычной у многих вакуумных туалетов. При этом дно чаши является наклонным и проходит под одинаковый углом наклона через прилегающий трубчатый участок 3 к главному отводному патрубку 5. Только на участке вокруг входного отверстия 7 дополнительного отводного патрубка 6 боковая стенка трубчатого участка 3 является проходящей вертикально, чтобы иметь возможность вызывать требуемое отделение потока мочи и предотвращать, что другая сточная вода или фекалии попадут в дополнительный отводной патрубок. Таким образом, не весь рубчатый участок 3 должен выполняться проходящим вертикально, а может большей частью ориентироваться на обычные формы для соответствующих видов туалетов. Вертикальный участок боковой стенки необходим лишь для области входного отверстия 7 дополнительного отводного патрубка 6.
1. Сепарационный туалет, включающий в себя чашу (1) с присоединенным в области (2) слива трубчатым участком (3) с, по меньшей мере, секторально вертикальными боковыми стенками (4), а также присоединенным ниже по потоку от трубчатого участка (3) главным отводным патрубком (5), причем между трубчатым участком (3) и главным отводным патрубком (5) предусмотрен канализационный сифонный затвор, и причем предусмотрен по меньшей мере один отдельный дополнительный отводной патрубок (6) для отделения мочи, отличающийся тем, что входное отверстие (7) дополнительного отводного патрубка (6) расположено на стороне вертикальной боковой стенки (4) трубчатого участка и, тем самым, под чашей (1) и над канализационным сифонным затвором и что переходная область (8) на верхней кромке входного отверстия (7) дополнительного отводного патрубка (6) выполнена относительно вертикальной боковой стенки (4) трубчатого участка (3) закругленной.
2. Сепарационный туалет по п. 1, отличающийся тем, что входное отверстие (7) дополнительного отводного патрубка (6) расположено по центру на передней вертикальной боковой стенке (4) трубчатого участка (3).
3. Сепарационный туалет по п. 1 или 2, отличающийся тем, что канализационный сифонный затвор образован посредством поворотной заслонки (9).
4. Сепарационный туалет по п. 3, отличающийся тем, что предусмотрен отдельный отвод смывной воды и что поворотная заслонка (8) имеет устройство управления, за счет чего является по выбору деблокируемым либо главный отводной патрубок (5), либо патрубок отвода смывной воды.
5. Сепарационный туалет по п. 1 или 2, отличающийся тем, что канализационный сифонный затвор выполнен посредством гидравлического сифона (10), причем верхняя кромка расположенной ниже по потоку от гидравлического сифона (10) отводной трубы (11) расположена ниже, чем нижняя кромка входного отверстия (7) дополнительного отводного патрубка (6).
6. Сепарационный туалет по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что в чаше (1) предусмотрены по меньшей мере два расположенных рядом друг с другом впускных отверстия (12) смывной воды, посредством которых смывная вода является подаваемой в чашу (1) по существу в противоположных боковых тангенциальных направлениях, причем объем протекающей жидкости для обоих впускных отверстий (12) смывной воды установлен независимо друг от друга так, что оба направленных противоположно потока (13) смывной воды на верхнем конце трубчатого участка (3) встречаются друг с другом на соседнем с входным отверстием (7) дополнительного отводного патрубка (6) и/или обращенном от него участке боковой стенки.
7. Сепарационный туалет по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что, исходя из дна чаши (1), на участке выше входного отверстия (7) дополнительного отводного патрубка (6) над входным отверстием (7) выполнен выступ (14) в форме козырька.
8. Сепарационный туалет по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что в дне чаши (1) предусмотрен расположенный по центру углубленный ступенчатый участок (15), причем кромки (16) обеих ограничивающих участок (15) сбоку ступеней располагаются сходящимися друг к другу в направлении главного отводного патрубка (5).
9. Сепарационный туалет по п. 8, отличающийся тем, что кромки (16) обеих ограничивающих участок (15) сбоку ступеней на ближайшем к дополнительному отводному патрубку (5) конце имеют расстояние друг от друга, которое максимально соответствует ширине входного отверстия (7), и что кромки ориентированы симметрично относительно входного отверстия (7).
