DD236163A1

DD236163A1 - SHOWER TRAY FOR WASTEWATER WATER USE

Info

Publication number: DD236163A1
Application number: DD85275056A
Authority: DD
Inventors: Juergen Moeckel; Gunter Schertz; Juergen Lang
Original assignee: Bauakademie Der Ddr Inst F Mil
Priority date: 1985-04-10
Filing date: 1985-04-10
Publication date: 1986-05-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Duschtasse zur Rueckgewinnung der im verbrauchten Duschabwasser enthaltenen Waermeenergie. Sie eignet sich insbesondere fuer eine Anwendung in Duschraeumen, z. B. in Sport- und Erholungsstaetten, in Einrichtungen des Gesundheitswesens und in Sanitaerkomplexen von Militaerbauten sowie Industriebetrieben. Die Vorrichtung stellt eine effektive Nachruestvariante fuer bestehende Duschanlagen dar. Ziel der Erfindung ist es im wesentlichen, optimale Waermerueckgewinnungsgrade bei minimalen Herstellungs- und Instandhaltungskosten zu erreichen. Erfindungsgemaess wird dazu ein Waermetauscher in der Duschabwasserwanne angeordnet, welcher aus flexiblen Druckschlaeuchen, vorzugsweise aus sehr duennwandigen metallischen Wellrohrschlaeuchen mit schraubenlinienfoermig oder parallel verlaufender Wellung, gebildet wird. Diese Druckschlaeuche werden mittels einer konventionellen Anschlussverbindung einerseits mit der kalten Frischwasserleitung und andererseits z. B. direkt mit der Mischbatterie oder einem unbeheizbaren oder beheizbaren Speicherbehaelter, dessen Abfuhrleitung zur Mischbatterie fuehrt, gekoppelt. Fig. 1The invention relates to a shower tray for the recovery of the heat energy contained in the spent shower waste water. It is particularly suitable for use in shower rooms, z. In sports and recreational facilities, in health care facilities and sanitary complexes of military buildings and industrial plants. The device is an effective Nachruestvariante for existing showers. The aim of the invention is essentially to achieve optimum heat recovery rates with minimal manufacturing and maintenance costs. According to the invention, a heat exchanger is arranged in the shower drainage tub, which is formed from flexible pressure hoses, preferably from very thin-walled metallic corrugated hose with helically or parallel corrugation. These pressure hoses are connected by means of a conventional connection connection on the one hand with the cold fresh water line and on the other hand z. B. directly to the mixer tap or an unheated or heated storage tank, the discharge line leads to the mixer tap coupled. Fig. 1

Description

puschtasse zur AbwasserwärmenutzungPush cup for wastewater heat recovery

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Duschtasse zur Rückgewinnung der im Duschabwasser enthaltenen Wärmeenergie, Sie eignet sich vorzugsweise für eine Anwendung in Duschräumen bzw. -anlagen mit relativ kontinuierlichem Duschbetrieb bzw, Abwasseranfall, beispielsweise in Sport- und Erholungsstätten, in Einrichtungen des Gesundheitswesens sowie in Sanitärkomplesen von Militärbauten und industrieeilen Großbetrieben. Die erfindungsgemäße Duschtasse ist bei Neubauvorhaben, aber insbesondere als effektive Kachrüstvariante bei bestehenden Duschanlagen, problemlos anwendbar.The invention relates to a shower tray for recovering the heat energy contained in the shower wastewater, it is preferably suitable for use in shower rooms or facilities with relatively continuous showering or wastewater, for example, in sports and recreation centers, health care facilities and Sanitärkomplesen of military buildings and industrial large enterprises. The shower tray according to the invention is easily applicable to new construction projects, but especially as an effective Kachrüstvariante in existing showers.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zum gegenwärtigen Stand der Technik gehören zahlreiche Duscheinrichtungen mit integrierten Vorrichtungen zur Abwasserwärmerückgewinnung, welche hauptsächlich durch innerhalb oder unterhalb der Duschtasse bzw. Auffangwanne für das Duschabwasser installiert Wärmeübertragersysterne verschiedener Bauweise und Energieübertragungsmöglichkeit gekennzeichnet sind. Characteristics of the known technical solutions to present state of the art includes many shower installations with integrated devices for wastewater heat recovery, which Wärmeübertragersysterne mainly installed either within or below the shower tray or collection tray for the shower waste water of different construction and energy transmission opportunity are identified.

Im DD-WP 206511 wird z.B. eine Duschtasse vorgestellt, die einen in der Abwasserauffangwanne aufgeständerten Wärmetauscher vorsieht, v/obei der Wannenüberlauf baw. -ablauf so gewählt ist, daß das Duschabwasser den Wärmetauscher vollständig umgibt. Zu Reinigungszwecken kann der Wärmetauscher aus der Abwasserauffangwanne entnommen werden, da er .mit je einem flexiblen Schlauch für den Vor- und Rücklauf des Nutzwassers versehen ist. Durch die geringen Abwasserturbulenzen in der Abwasserauffangwanne wird die Wärmeübertragungsleistung erheblich eingeschränkt. Nachteilig ist weiterhin, daß der masseintensive Wärmetauscher aus korrosionsbe^ ständigen Werkstoffen oder aus Baustählen bzw. niedrig legiertenIn DD-WP 206511, e.g. presented a shower tray, which provides a raised in the sewage collecting tray heat exchanger, v / obei the tub overflow baw. Run is chosen so that the shower waste water completely surrounds the heat exchanger. For cleaning purposes, the heat exchanger can be removed from the sewage collection sump, since he is. Provided with one flexible hose for the supply and return of the useful water. Due to the low waste water turbulence in the waste water sump, the heat transfer performance is considerably reduced. A further disadvantage is that the mass-intensive heat exchanger corrosion-resistant materials or structural steels or low alloyed

Stählen mit kostenaufwendiger innerer Oberflächenschutzbehandlung hergestellt werden muß. Das gilt auch für den in der SE-OS 412111 beschriebenen Rohrwärmetauscher, der ebenfalls in der Abwasserauffangwanne angeordnet ist, jedoch vom Duschabwasser tropfenweise oder in einein fortlaufenden Film beaufschlagt wird. Aus fertigungsbedingten Gründen ist hierbei keine zufriedenstellende Rohrbelegungsdichte bzw. Wärmeübertragungsfläche erreichbar.Steels must be made with costly internal surface protection treatment. This also applies to the tube heat exchanger described in SE-OS 412111, which is also arranged in the sewage collecting trough, but is treated by the shower waste water dropwise or in a continuous film. For manufacturing reasons, no satisfactory pipe population density or heat transfer surface can be achieved here.

Die in der DS-OS 2855558 offengelegte Duscheinrichtung, bei der sich eine Vielzahl von Wärmetauscherrohren im Boden der Abwasserauffangwanne befinden, gestattet aufgrund der die Rohre umgebenden Bauhülle keinen effektiven Wärmedurchgang bzw. -rückgewinnungsgrad. Eine derartige Anordnung ist für einen nachträglichen Einbau in vorhandene Duschräumlichkeiten ungeeignet, was gleichfalls für die in der DE-OS 3202910 gezeigten Duschanlage zutrifft. Hier befindet sich der Wärmetauscher unterhalb der Abwasserauffangwanne und wird von dort mit verbrauchtem Dusehabwasser beschickt. Um die Wärmetauscheraußenfläche strömt das vorzuwärmende ITutzwasser. Diese Ausführung ist besonders durch ungünstige Reinigungsmöglichkeiten sowie masseintensiven und hochwertigen Materialeinsatz bzw. Oberflächenschutz des Wärmetauschers charakterisiert.The shower equipment disclosed in DS-OS 2855558, in which a plurality of heat exchanger tubes are located in the bottom of the waste water sump, does not permit effective heat transfer or recovery due to the construction envelope surrounding the tubes. Such an arrangement is unsuitable for subsequent installation in existing shower facilities, which also applies to the shower system shown in DE-OS 3202910. Here, the heat exchanger is located below the sewage collection sump and is charged from there with spent Dusehabwasser. The preheated ITutzwasser flows around the heat exchanger outer surface. This design is particularly characterized by unfavorable cleaning options and mass-intensive and high-quality material use or surface protection of the heat exchanger.

Eine weitere Lösung wird im DD-WP J?28D269644 vorgeschlagen. Der in einer Abwasserauffangwanne angebrachte Wärmetauscher wird aus zwei gegenüberliegenden, kammförmig gestalteten und voneinander getrennten Segmenten mit mehreren Wärmeübertragungsrohren, die rechtwinklig zu einem mit zwei Strömungskanälen versehenen Vor- und Rücklauf verteiler und parallel zueinander angeordnet sind, gebildet. Die Wärmeübertragungsrohre besitzen an einem Ende keinerlei kraft- oder formschlüssige Verbindungen zu anderen Wärmetauscherteilen. Die beiden Kammsegmente sind in einer Ebene, in zwei übereinander befindlichen oder in zwei gekreuzten Ebenen installiert und zu Reinigungszwecken entnehmbar bzw. ausschwenkbar gestaltet. Diese Ausführung ermöglicht zwar günstige, jedoch keine optimalen Wärmerückgewinnungsgrade. Außerdem ist diese Prinziplösung, analog aller vorhergehend erläuterten Varianten, durch relativ hohe Material-, Fertigungs- und Montageaufwendungen gekennzeichnet.Another solution is proposed in DD-WP J? 28D269644. The mounted in a sewage sump heat exchanger is formed of two opposing, comb-shaped and separate segments having a plurality of heat transfer tubes, which are arranged at right angles to a two-flow channels supply and return manifold and arranged parallel to each other. The heat transfer tubes have at one end no positive or positive connections to other heat exchanger parts. The two comb segments are installed in one plane, in two superimposed planes or in two crossed planes, and can be removed or swiveled out for cleaning purposes. Although this design allows favorable, but no optimal heat recovery levels. In addition, this principle solution, analogous to all previously explained variants, characterized by relatively high material, manufacturing and assembly costs.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Duschtasse zur Abwasserwärmenutzung zu finden, mit welcher gegenüber den bisher bekannten Lösungen wesentlich verbesserte Wärmerückgewinnungsgrade sowie reduzierte Herstellungs- und Instandhaltungskosten sowohl bei der Nachrüstung als auch beim Neubau von Duschtassen in Duschräumlichkeiten gewährleistet werden.The aim of the invention is to find a shower tray for wastewater heat, with which over the previously known solutions significantly improved heat recovery levels and reduced manufacturing and maintenance costs are ensured both in the retrofitting and the construction of shower trays in shower facilities.

Explanation of the essence of the invention;

Der Erfindung liegt gemäß vorgenannter Zielstellung die Aufgabe zugrunde, die'Duschtasse zur Abwasserwärmenutzung so zu konzipieren, daß ein konstruktiv und fertigungstechnisch einfaches, masse sparendes und reinigungsfreundliches Gesamtsystem mit großer Wärmeübertragungsfläche sowie minimalem Flächen- und Raumbedarf geschaffen wird. Ferner soll die komplette Vorrichtung zwecks Verbesserung der Zugänglichkeit bzw. der Verkürzung von Wartungsund Pflegearbeiten unkompliziert montierbar sowie demontierbar sein.The invention is according to the aforementioned object the task, die'Dushchtasse wastewater heat utilization to design so that a constructive and manufacturing technology simple, mass-saving and easy to clean overall system with large heat transfer surface and minimal space and space requirements is created. Furthermore, the entire device for the purpose of improving the accessibility and the reduction of maintenance and care work should be easy to assemble and disassemble.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem innerhalb der Abwasserwanne der Duschtasse ein Wärmetauscher angeordnet wir der entweder aus einem oder aus mehreren flexiblen Druckschläuche vorzugsweise aus extrem dünnwandigen metallischen Wellrohrschläuchen mit schraubenlinienförmig oder parallel verlaufender Wellung gebildet wird. Der Schlauch bzw. die Schläuche werden mittels einer Anschlußverbindung, vorzugsweise einer konventionellen Rohr verschraubung, einerseits mit der kalten Frischwasserleitung und' andererseits z.B. direkt mit der Mischbatterie oder einem unbeheizbaren oder beheizbaren Speicherbehälter, dessen Abfuhrleitung zur Mischbatterie führt, gekoppelt. Die Schlauchleitung bzw. -lei tungen sind mit unterschiedlichsten Anordnungsgeometrien in einer oder mehreren übereinanderliegenden Ebenen, vorrangig spiral- oder mäanderförmig, sowohl auf dem Boden der Duschabwasserwanne als auch auf der Unterseite des Trittgitterrostes installierbar.According to the invention the object is achieved by a heat exchanger arranged within the waste tub of the shower tray which is formed either of one or more flexible pressure hoses preferably made of extremely thin-walled metallic corrugated tubing with helical or parallel corrugation. The hose or hoses are by means of a connection, preferably a conventional pipe gland, on the one hand with the cold fresh water pipe and 'on the other hand, for example. directly coupled with the mixer tap or an unheated or heatable storage tank whose discharge line leads to the mixer tap. The hose line or lines with a variety of arrangement geometries in one or more superimposed planes, primarily spiral or meandering, both on the bottom of the shower drain pan and on the underside of the grille grid installable.

Bei mehrlagiger Anordnung eines Schlauches oder mehrerer Schlauch« in mindestens zwei verschiedenen Höhenebenen der Duschabwasserwanne ist es energetisch vorteilhaft, wenn wenigstens die untersteIn a multi-layer arrangement of a hose or more hose «in at least two different levels of the shower drain pan, it is energetically advantageous if at least the lowest

Schlauchlage vollständig oder bis zur Schlauchinittelachse vom Duschabwasser umströmt wird. Dazu ist das Abflußrohr bzw. der Überlauf in der jeweiligen Höhe vorzusehen. Dies ist insbesondere dann zu berücksichtigen, wenn mehrere. Duschen einer gemeinsamen bzw. durchgehenden Duschabwasserwanne zugeordnet sind. In einem derartigen, relativ häufig vorliegenden Fall ist im Hinblick auf die Steigerung des Wärmerückgewinnungsgrades der gesamten Duscheinheit bzw, des gesamten Duschkomplexes auch bei einer einlagigen Anordnung eines flexiblen Druckschlauches mindestens dessen Umspülung mit Duschabwasser bis zur Mittelachse abzusichern.Hose layer is completely or up to the hose central axis flows around the shower wastewater. For this purpose, the drainpipe or the overflow should be provided in the respective height. This is especially important when considering several. Showers are associated with a common or continuous shower sump. In such a relatively frequently present case, with regard to increasing the degree of heat recovery of the entire shower unit or the entire shower complex, even with a single-layer arrangement of a flexible pressure hose, at least its flushing with shower waste water is to be ensured up to the central axis.

Zur Lagefixierung des Schlauches bzw. der Schläuche sind entsprechende Abstand- oder Klemmhalter, beispielsweise aus Metall oder Plastwerkstoffen mit konstruktiv vorgesehener Feder- bzw. Klemm^- wirkung, geeignet. Damit ist eine einfache Entnahme- und Befestigungsmöglichkeit zur turnusmäßigen Ausführung von Reinigungsarbeiten gegeben.For fixing the position of the hose or hoses corresponding spacer or clamp, for example, metal or plastic materials with structurally provided spring or Klemm ^ - effect suitable. This provides a simple removal and mounting option for the regular execution of cleaning work.

Ein v/eiterer Vorzug der Erfindung ist u.a. auch darin zu sehen, daß bei Kombination bzw. Schaffung einer Verbindung zwischen dem Trittgitterrost und dem als Wärmetauscher fungierendem .Druckschlauch eine industriell einfach vorzufertigende und am Bedarfsort unkompliziert zu montierende Baugruppe realisiert wird.A further advantage of the invention is i.a. Also to be seen in the fact that when combining or creating a connection between the step grid and acting as a heat exchanger .Druckschlauch an industrially easy vorzufertigende and easy to install at the place of need assembly is realized.

embodiment

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Lösung anhand eines detaillierten Beispieles näher erläutert.The solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to a detailed example.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Fig. 1: Die Schnittansicht einer Duscheinrichtung mit erfindungsgemäßer Duschtasse entsprechend Linie I - I der Fig. 2 Fig. 2: Die Schnittansieht nach Linie II - II der Fig. 1 Fig. 3: Die Schnittansicht nach Linie III - III der Fig. 1 Fig. 4: Die teilweise Schnittansicht einer Befestigungsvariante1: The sectional view of a shower device with shower tray according to the invention according to line I-I of FIG. 2 FIG. 2: The sectional view along line II-II of FIG. 1 FIG. 3: The sectional view along line III-III of FIG Fig. 4: The partial sectional view of a mounting variant

für einen auf dem Boden der Duschabwasserwanne angeordneten flexiblen Druckschlauch nach Linie V-V der Fig. 5 Fig. 5: Die Draufsicht nach Ansicht IV der Fig. 4for a arranged on the bottom of the shower drain pan flexible hose according to line V-V of Fig. 5 Fig. 5: The top view according to view IV of FIG. 4th

Fig. 6: Die teilweise Schnittansieht einer Befestigungsvariante für einen an der Unterseite des Trittgitterrostes angeordneten flexiblen Druckschlauch6: The partial sectional view of a fastening variant for a flexible pressure hose arranged on the underside of the step grid

Die dargestellte Duscheinrichtung enthält einen auf dem Boden der Duschabwasserwanne 2 spiralförmig ausgelegten flexiblen Druckschlauch 1, der aus einem metallischen Wellrohrschlauch mit schraubenlinienförmig oder parallel verlaufender Wellung besteht, ein als Lauffläche dienendes Trittgitterrost 3, eine Mischbatterie 6 und eine Dusche 7. Der als Wärmetauscher dienende flexible Druckschlauch 1 besitzt an seinen beiden Enden jeweils eine Anschlußverbindung 5, welche einerseits an eine Druckleitung für kaltes Frischwasser K und andererseits an eine zur Mischbatterie 6 führende Leitung angeschlossen werden. Das nach dem Duschvorgang in Duschabwasser A umgewandelte Duschfrischwasser F gelangt durch das Trittgitterrost 3 und benetzt den flexiblen Druckschlauch 1· Die im. Duschabwasser A enthaltene Wärmeenergie wird teilweise auf das im flexiblen Druckschlauch 1 strömende kalte Frischwasser K übertragen. Das somit vorliegende vorgewärmte Frischwasser Y wird mit dem heißen Frischwasser H mittels der Mischbatterie 6 bedarfsgerecht gemischt. Das Duschabwasser A kann über einen im Boden der Duschabwasserwanne 2 befindlichen Abflußkanal abfließen.The illustrated shower device includes a spiral on the bottom of the shower drain tub 2 flexible pressure hose 1, which consists of a metallic corrugated hose with helical or parallel corrugation serving as a tread grating 3, a mixer 6 and a shower 7. The serving as a heat exchanger flexible Pressure hose 1 has at its two ends in each case a connection connection 5, which are connected on the one hand to a pressure line for cold fresh water K and on the other hand to a mixer 6 leading line. The shower fresh water F converted into shower waste water A after the showering process passes through the grate grid 3 and wets the flexible pressure hose 1. Shower waste water A contained heat energy is partially transferred to the flowing in the flexible pressure hose 1 cold fresh water K. The preheated fresh water Y thus present is mixed as needed with the hot fresh water H by means of the mixer tap 6. The shower waste A can drain via a located in the bottom of the shower drain pan 2 drainage.

Die mit Wandstärken von 0,2 ... 0,6 mm herstellbaren flexiblen Druckschläuche 1, beispielsweise &μ3 Edelstahl, Messing oder Bronze bestehend, sind je nach Ausführungsart druckbeständig von 1 6,4 IvIPa und lassen kleinstmögliche Biegeradien von 90 .., 270 mm zu. Die Wärmeübertragungsfläche des spiralförmig ausgelegten Druckschlauches 1 pro Duschtasse ist vergleichsweise um das 4-fache größer als die eines in der Duschtasse angeordneten Plattenwärmeübertragers. Der Wärmerückgewinnungsgrad beträgt etwa 45 ... 50 %. Die Einsatzmasse des flexiblen Druckschlauches 1 für eine Duschtasse liegt durchschnittlich bei 6 ... 8 kg.Depending on the design, the flexible pressure hoses 1, which can be produced with wall thicknesses of 0.2 ... 0.6 mm, for example & μ3 stainless steel, brass or bronze, are pressure-resistant from 1 6.4 IvIPa and allow the smallest possible bending radii of 90 .., 270 mm to. The heat transfer surface of the spirally designed pressure hose 1 per shower tray is comparatively larger by a factor of 4 than that of a plate heat exchanger arranged in the shower tray. The heat recovery rate is about 45 ... 50%. The insert mass of the flexible pressure hose 1 for a shower tray is on average at 6 ... 8 kg.

Die gelegentlich vorzunehmende Reinigung des Druckschlauches 1 ist aufgrund seiner außerordentlich großen Flexibilität und durchThe occasional cleaning of the pressure hose 1 is due to its extremely great flexibility and by

seine unkomplizierte Entnahmemöglichkeit aus der Duschtasse in einfacher Weise, z.B.· mittels Bürste, durchführbar.its uncomplicated removal possibility from the shower tray in a simple manner, for example · by means of a brush, feasible.

Zur Halterung des flexiblen Druckschlauches 1 sind Abstandhalterleisten 8 oder Klemmhalterleisten 9, deren Elemente in die Wellentäler des flexiblen Druckschlauches 1 eingreifen, geeignet. Dies gilt sowohl für die in Fig. 4 und 5 skizzierte Anordnung des flexiblen Druckschlauches 1 auf dem Boden der Duschabwasserwanne 2 als auch für die in Pig. 6 dargestellte Aufhängung des Druckschlauches 1 unmittelbar unterhalb des Trittgitterrostes 3.For holding the flexible pressure hose 1 are spacer strips 8 or clamping holder strips 9, whose elements engage in the troughs of the flexible pressure hose 1, suitable. This applies both to the arrangement of the flexible pressure hose 1 sketched in FIGS. 4 and 5 on the floor of the shower drainage tub 2 and to that in Pig. 6 illustrated suspension of the pressure hose 1 immediately below the step grid grating. 3

Claims

Erf indungsans pruch

1. shower tray for sewage heat utilization, consisting of a arranged inside the shower tray and externally acted upon by the shower water heat exchanger, a drain pipe for the shower waste water and serving as a tread grating, characterized in that the heat exchanger either one or more flexible pressure hoses (1) , preferably metallic corrugated tubing with helical or parallel corrugation and with wall thicknesses of 0.2 ·· 0.6 mm, wherein the flexible pressure hoses (1) at both ends only. each with a Anschlußvere bond (5), which provide the direct connections to a fresh water supply line for cold fresh water CK) and a Nutzwasserleitung for discharging the preheated fresh water (V) to a heat demand or heat use, are coupled.

2. Shower tray for wastewater heat according to item 1, characterized in that the or, the flexible pressure hoses (1) with different arrangement geometries in one or more superimposed planes, preferably helical or meandering, either on the bottom of the shower sump (2) or on the Bottom of the step grid (3) are mounted.

3. shower tray for sewage heat utilization according to Pkt. 1 and 2, characterized in that in multi-layer arrangement of one or more flexible pressure hoses (1) in at least two different levels of Duschabwasserwanne (2) at least the lowest tube layer completely or to the tubing center axis of shower waste water (A) flows around,

4. Shower tray for wastewater heat according Pkt. 1 ... 3, characterized in that in single-layer arrangement of one or more flexible pressure hoses (1) in a common or continuous shower sump (2), which are associated with several showers (7), the shower waste water is accumulated at least up to the tube centerline.

-X--X-

Shower tray for waste heat recovery according Pkt. 1 ... 4, characterized in that the pressure hoses (1) either by spacers or a spacer strip (8) or by clamping holder or a terminal holder strip (9), which in the troughs of the flexible pressure hose (1 ), be fixed.

For this 2 pages drawings