DD252739A3

DD252739A3 - SHOWER UNIT FOR WASTEWATERWORK USE

Info

Publication number: DD252739A3
Application number: DD85282229A
Authority: DD
Inventors: Juergen Lang; Gunter Schertz; Klaus Fieback; Juergen Moeckel
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-12-30
Also published as: BG50683A1; CS750786A1; CS269787B1; SU1659602A1; DE3633321A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Duscheinrichtung zur effektiven Waermerueckgewinnung aus Duschabwaessern, vorzugsweise in Sport- und Erholungsstaetten, Einrichtungen des Gesundheitswesens sowie Sanitaerkomplexen von Militaerbauten, und bietet sowohl fuer Rekonstruktionen als auch fuer Neubauvorhaben einfache Realisierungsbedingungen. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, dass einerseits eine waermeenergetische Nutzung des Duschabwassers mit minimalem Fertigungs- und Materialaufwand verwirklicht wird und andererseits einfache sowie wartungsfreie technische Moeglichkeiten zum Feststellen auftretender Undichtheiten am Waermetauscher geschaffen werden. Erfindungsgemaess ist dazu in der zum Waermetauscher 2 fuehrenden Eintrittsleitung 11 fuer das kalte Frischwasser K ein Absperrventil 6 derartig angeordnet, dass sowohl bei Benutzung als auch Nichtbenutzung der Dusche nur eine geringe statische Druckbelastung und Schweredruckbelastung auf den Waermetauscher 2 ausgeuebt wird. Ausserdem ist im Stroemungsbereich zwischen dem Absperrventil 6 und dem Brausekopf 4, in welchem kein weiteres Absperrorgan installiert ist, eine Kontroll- bzw. Signaleinrichtung 17 mit optischer Anzeigemoeglichkeit fuer entstehende Undichtheiten am Waermetauscher 2 integriert. Fig. 1The invention relates to a shower device for effective heat recovery from Duschabwaessern, preferably in sports and recreation areas, health facilities and Sanitaerkomplexen of military buildings, and offers both for reconstructions and for new construction projects simple realization conditions. The aim and the object of the invention consist essentially in the fact that on the one hand, a heat energy use of the shower waste water is realized with minimal manufacturing and material costs and on the other hand, easy and maintenance-free technical possibilities for detecting occurring leaks are created on the heat exchanger. According to the invention, a shut-off valve 6 is arranged in the leading to the heat exchanger 2 inlet line 11 for the cold fresh water K such that both when using and not using the shower only a small static pressure load and gravity pressure load is exerted on the heat exchanger 2. In addition, in the flow area between the shut-off valve 6 and the shower head 4, in which no further obturator is installed, a control or signaling device 17 with optical Anzeigeigemeglichkeit for resulting leaks at the heat exchanger 2 integrated. Fig. 1

Description

Application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Duscheinrichtung, welche zur effektiven Wärmerückgewinnung aus Duschabwässern, vorzugsweise in Sport- und Erholungsstätten, in Einrichtungen des Gesundheitswesens sowie in Sanitärkomplexen von Militärbauten, geeignet ist. Die Einrichtung ist sowohl für Rekonstruktionen als auch für Neubauvorhaben mit minimalem Realisierungsaufwand einsetzbar.The invention relates to a shower device, which is for effective heat recovery from shower water, preferably in sports and recreation, in health facilities and sanitary complexes of military buildings, is suitable. The device can be used both for reconstructions as well as for new construction projects with minimal implementation effort.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind eine Vielzahl von Duscheinrichtungen mit Vorrichtungen zur Abwasserwärmerückgewinnung bekannt, die innerhalb oder unterhalb der Auffangwanne für das Duschabwasser angeordnete Wärmetauscher unterschiedlichster Bauform und Wärmeübertragungsmöglichkeit aufweisen. Die in diesen Lösungen, u.a. dokumentiert durch die Erfindungsschriften DD-WP 206511, DD-WP 269644, DD-WP 275056, DE-OS 2855558 und SE-OS 412111, verwendeten Wärmetauscher werden vom kalten Frischwasser durchströmt sowie vom Duschabwasser vollständig umströmt, was durch Anstauvorrichtungen erreicht wird, oder tropfen- und filmweise benetzt. Das während des Duschbetriebes den Wärmetauscher durchströmende kalte Frischwasser wird dabei vorgewärmt und entweder direkt zur Duschbatterie oder über einen mit Heizeinrichtung versehenen Speicherbehälter zur Mischbatterie geleitet.There are a variety of shower facilities with devices for waste heat recovery known, which have arranged inside or below the sump for the shower waste water heat exchangers of various designs and heat transfer capability. The in these solutions, u.a. documented by the inventions DD-WP 206511, DD-WP 269644, DD-WP 275056, DE-OS 2855558 and SE-OS 412111, used heat exchangers are flowed through by cold fresh water and completely flows around the shower waste water, which is achieved by damming or dripping - and wetted by film. The cold fresh water flowing through the heat exchanger during the showering operation is preheated and directed to the mixer tap either directly to the shower mixer or via a storage container provided with a heating device.

Alle Lösungsvorschläge besitzen den entscheidenden Nachteil, daß die Wärmetauscher mit dem jeweiligen Netzwasserdruck, der in der Regel bei 0,8... 1,0 MPa liegt, ständig beaufschlagt werden. Das heißt, die Wärmetauscher müssen entsprechend dieser Druckbeanspruchung und der vorgesehenen normativen Nutzungsdauer festigkeitsmäßig stabil ausgebildet werden, was entweder bei geringem Materialbedarf geometrisch relativ komplizierte Konstruktionsformen mit hohem Fertigungsaufwand oder bei relativ einfachen Bauausführungen mit geringem Fertigungsaufwand einen hohen Materialbedarf erfordert. Des weiteren besteht keine zufriedenstellende Möglichkeiten zum Feststellen frühzeitiger Undichtheiten am Wärmetauscher, welche z. B. durch beschleunigte Korrosion verursacht werden können. Dies gilt insbesondere für Schadstellen, die in Richtung der Auffangwanne für das Duschabwasser weisen oder die an nicht einsehbaren Wärmetauscherelementen entstehen.All proposed solutions have the decisive disadvantage that the heat exchanger with the respective network water pressure, which is usually 0.8 to 1.0 MPa, are constantly applied. That is, the heat exchangers must be made stable in strength according to this compressive stress and the intended normative service life, which requires a high material requirement either with low material requirements geometrically relatively complicated designs with high production costs or relatively simple designs with low production costs. Furthermore, there is no satisfactory way to detect early leaks on the heat exchanger, which z. B. can be caused by accelerated corrosion. This applies in particular to damaged areas which point in the direction of the drip pan for the shower waste water or which arise at non-visible heat exchanger elements.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Duscheinrichtung zur Abwasserwärmenutzung zu finden, welche beim Duschvorgang zu erheblicher Einsparung von Wärmeenergie führt und welche wesentlich geringere Fertigungs-und Materialkosten beansprucht. Darüber hinaus soll die Lösung für Neuinstallationen sowie Rekonstruktionen gleichermaßen einfache Bauausführungen, ermöglichen. .The aim of the invention is to find a shower facility for wastewater heat recovery, which leads to significant savings of heat energy in the shower process and which claimed much lower manufacturing and material costs. In addition, the solution for new installations and reconstructions equally simple construction versions, allow. ,

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Duscheinrichtung so auszugestalten, daß der zur Wärmerückgewinnung dienende Wärmetauscher einer geringstmöglichen wasserseitigen Druckbelastung ausgesetzt wird. Außerdem sollen auftretende Undichtheiten am Wärmetauscher und dessen Anschlußleitungen mittels einfacher und wartungsfreier technischer Mittel signalisiert werden.The invention has for its object to design the shower device so that the serving for heat recovery heat exchanger is exposed to the lowest possible water-side pressure load. In addition, occurring leaks to the heat exchanger and its leads are to be signaled by means of simple and maintenance-free technical means.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der zum Wärmetauscher 2 führenden Eintrittsleitung 11 für das kalte Frischwasser K, welche mit einem Druckwassersystem verbunden ist, ein Absperrventil 6 angeordnet ist, welches in Absperrstellung eine Druckbeaufschlagung des Wärmetauschers 2 durch kaltes Frischwasser K verhindert, und daß in der bisAccording to the invention the object is achieved in that in the leading to the heat exchanger 2 inlet line 11 for the cold fresh water K, which is connected to a pressurized water system, a shut-off valve 6 is arranged, which prevents pressurization of the heat exchanger 2 by cold fresh water K in the shut-off position, and that in the to

zum Brausekopf 4 führenden Austrittsleitung 12 des Wärmetauschers 2 keine weiteren Absperrorgane enthalten sind. Damit wird sowohl bei Benutzung als auch bei Nichtbenutzung der Dusche nur eine festigkeitsmäßig vernachlässigbar geringe statische Druckbelastung und Schweredruckbelastung auf den Wärmetauscher 2 ausgeübt, womit eine materialseitig optimale Ausbildung des Wärmetauschers 2 gewährleistet wird. So ist beispielsweise bei Verwendung von aus Messing bestehenden Wellrohrschläuchen (NW12) als Wärmeübertragungselemente eine Materialeinsparung von über 50% erzielbar. Erfindungswesentlich ist ferner, daß im Strömungsbereich zwischen dem Absperrventil 6 und dem Brausekopf 4eine Kontrollbzw. Signaleinrichtung 17 mit optischer Anzeigemöglichkeit zur Feststellung von Undichtheiten am Wärmetauscher 2 oder dessen Anschlußleitungen integriert ist. Das frühzeitige Erkennen von nicht sichtbaren Undichtheiten und deren möglichst sofortige Beseitigung von im Duschwasser und an den Wärmetauscherflächen befindlichen mikroskopisch feinen Schmutzstoffen in den Frischwasserdurchflußbereich unhygienische Verhältnisse verursacht werden. Zwei spezielle funktionssichere und wartungsfreie Kontroll- bzw. Signaleinrichtungen sind hierzu im Ausführungsbeispiel detailliert dargelegt.for shower head 4 leading outlet line 12 of the heat exchanger 2 no further shut-off valves are included. Thus, both when using and when not using the shower only a strength moderately negligible static pressure load and gravity pressure exerted on the heat exchanger 2, whereby a material side optimal design of the heat exchanger 2 is guaranteed. For example, when using brass corrugated hoses (NW12) as heat transfer elements, material savings of over 50% can be achieved. It is also essential to the invention that in the flow area between the shut-off valve 6 and the shower head 4 eine Kontrollbzw. Signaling device 17 with optical display option for detecting leaks in the heat exchanger 2 or its leads is integrated. The early detection of non-visible leaks and their immediate removal as possible located in the shower water and on the heat exchanger surfaces microscopic contaminants in the fresh water flow unhygienic conditions are caused. Two special functionally reliable and maintenance-free control or signaling devices are set forth in detail in the exemplary embodiment.

Es ist weiterhin erfindungswesentlich, daß die Kontroll-bzw. Signaleinrichtung 17 aus einer transparenten Verschlußkappe 7 besteht, die an einem mit Verbindungsöffnung zu den Strömungsquerschnitten der Eintrittsleitung 11 und der Austrittsleitung 12 versehenen Anschlußstutzen 10 angeschlossen ist und in der entweder zwei parallel aneinanderliegende elastische Membranen 8 und 9 unterschiedlicher Farbgebung befestigt sind, wobei die offene Membran 9 mindestensdrei bis in deren Achsmitte radial eingearbeitete Schlitze 18 besitzt oder eine durch ein Siebgewebe 14 eingegrenzte Kieselgelmenge, vorzugsweise Blaugelmenge, eingelagert ist, welche im feuchtigkeitsgesättigten Zustand eine andere Färbung annimmt als im trockenen Zustand. Es hat sich außerdem als günstig erwiesen, daß das Absperrventil 6, das Mischventil 5 und die Kontroll- bzw. Signaleinrichtung 17 zu einer Kompakt-Mischbatterie 3 zusammengefügt sind.It is also essential to the invention that the control or. Signaling device 17 consists of a transparent cap 7, which is connected to a provided with a connection opening to the flow cross sections of the inlet conduit 11 and the outlet conduit 12 connecting piece 10 and in which either two parallel juxtaposed elastic membranes 8 and 9 of different colors are attached, wherein the open membrane 9 has at least three slits 18 radially incorporated in its axial center, or a silica gel amount bounded by a sieve fabric 14, preferably quantity of blue gel, which assumes a different coloration in the moisture-saturated state than in the dry state. It has also proven to be favorable that the shut-off valve 6, the mixing valve 5 and the control or signaling device 17 are joined together to form a compact mixer 3.

embodiment

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Lösung anhand eines konkreten Beispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to a concrete example. In the drawings show:

Fig. 1: Die Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen DuscheinrichtungFig. 1: The circuit arrangement of the shower device according to the invention

Fig. 2: Die Vorderansicht einer Kompakt-Mischbatterie mit erfindungsgemäßer Anordnung des Absperrventils und der Kontrollbzw. SignaleinrichtungFig. 2: The front view of a compact mixer with inventive arrangement of the shut-off valve and the Kontrollbzw. signaling device

Fig.3: Die Schnittansicht mit detaillierter Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung einer Kontroll- bzw. Signaleinrichtung nach Linie l-l entsprechend Fig.23 shows the sectional view with a detailed representation of a first embodiment according to the invention of a control or signaling device according to line I-I according to FIG

Fig.4: Die Schnittansicht nach Linie ll-lll entsprechend Fig.34: The sectional view along the line II-III according to FIG

Fig. 5: Die Schnittansicht mit detaillierter Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung einer Kontroll- bzw. Signaleinrichtung nach Linie l-l entsprechend Fig.25 shows the sectional view with a detailed illustration of a second embodiment according to the invention of a control or signaling device according to line I-I according to FIG

Die in Fig. 1 skizzierte Duscheinrichtung setzt sich im wesentlichen aus einer Auffangwanne 1, einem darin befindlichen Wärmetauscher 2, einem Absperrventil 6, einem Mischventil 5, einer Kontroll- bzw. Signaleinrichtung 17 und einem Brausekopf 4 zusammen. Das Absperrventil 6 ist vor dem Wärmetauscher 2, d.h. in der Eintrittsleitung 11 für das kalte Frischwasser K, montiert. Die nach dem Wärmetauscher 2 angeordnete Austrittsleitung 12 für das vorgewärmte Frischwasser V führt an einer Zumischleitung 13, durch welche mittels eines Mischventils 5 je nach erwünschter Duschwassertemperatur heißes Frischwasser H eingespeist wird, vorbei und mündet in den Brausekopf 4. Das aus dem Brausekopf 4 bedarfsgerecht austretende Duschfrischwasser F gelangt nach dem Duschvorgang als Duschabwasser A an die Wärmeübertragungsflächen des Wärmetauschers 2 und wird daraufhin über die Auffangwanne 1 ins örtliche Abwassernetz abgeleitet.The shower device sketched in FIG. 1 consists essentially of a drip pan 1, a heat exchanger 2 located therein, a shut-off valve 6, a mixing valve 5, a control or signaling device 17 and a shower head 4. The shut-off valve 6 is in front of the heat exchanger 2, i. in the inlet line 11 for the cold fresh water K, mounted. The arranged after the heat exchanger 2 outlet line 12 for the preheated fresh water V leads to a mixing line 13, which is fed by means of a mixing valve 5 depending on the desired shower water temperature hot fresh water H, and flows into the shower head 4. The emerging from the shower head 4 as needed Shower fresh water F passes after the shower process as shower waste A to the heat transfer surfaces of the heat exchanger 2 and is then derived via the drip pan 1 into the local sewage network.

Insbesondere zur Feststellung von Undichtheiten am Wärmetauscher 2 ist eine Kontroll- bzw. Signaleinrichtung 17 vorgesehen, welche vorzugsweise aus Kosten-, Platz- und Designgründen in Verbindung mit dem Absperrventil 6 und dem Mischventil 5 zu einer Kompakt-Mischbatterie 3 gemäß Fig. 2 und 3 zusammengefügt sind.In particular, for the detection of leaks in the heat exchanger 2, a control or signaling device 17 is provided which preferably for cost, space and design reasons in connection with the shut-off valve 6 and the mixing valve 5 to a compact mixer 3 according to FIGS. 2 and 3 are joined together.

Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei Ausführungsmöglichkeiten für eine einfache und wirksame Kontroll-bzw. Signaleinrichtung 17 mit optischer Anzeige. Die in Fig. 3 dargestellte Variante enthält eine transparente Verschlußkappe 7, die auf einem Anschlußstutzen 10 befestigt ist. Zwischen beiden Teilen sind zwei dünnwandige Membranen 3,9, beispielsweise aus Gummiwerkstoff mit Wanddicken von 0,1 ...0,2mm, bestehend, mit unterschiedlicher Farbgebung eingespannt. Die offene Membran 9 besitzt radial eingearbeitete Schlitze 18, wie in Fig.4 dargestellt. Das bei betriebener und abgestellter Dusche in der Austrittsleitung 12 enthaltene Wasser verformt die geschlossene Membran 8 und die offene Membran 9 aufgrund des vorliegenden Schweredruckes bis zur kugelförmig ausgebildeten Innenfläche der Verschlußkappe 7, wobei in der geschützten offenen Membran 9 eine mittige Öffnung erzeugt und die dahinter liegende andersfarbige geschlossene Membran 8 sichtbar wird. Dieser Zustand liegt so lange vor, bis eine Undichtheit am Wärmetauscher 2 oder dessen Anschlußleitungen zu verzeichnen ist. In diesem Fall wird bei abgestellter Dusche die in Fig. 3 dargestellte Membranstellung erreicht, d.h. sobald derauf die Membran 8 wirkende Schweredruck entsprechend geringe Werte, beispielsweise <200mm Ws, annimmt. Eine weitere, in Fig. 5 offengelegte Variante für eine kontroll-bzw. Signaleinrichtung 17 enthält ein Siebgewebe 14, vorzugsweise aus Plaste- oder Buntmetallsorten, welches in Verbindung mit Dichtscheiben 16 zwischen dem Anschlußstutzen 10 und der transparenten Verschlußkappe 7 eingespannt ist. Zwischen der Innenfläche der Verschlußkappe 7 und dem Siebgewebe 14 ist körniges Kieselgel 15, beispielsweise Blaugel, mit der Eigenschaft eingelagert, daß es beim Kontakt mit Wasser oder Luft jeweils durch eine andere Färbung charakterisiert ist. Das bei Undichtheiten und beim längeren Aussetzen des Duschbetriebes, beispielsweise in den Nachtstunden, erfolgende Absinken des Wasserspiegelstandes bis unter das Höhenniveau der Kontrollbzw. Signaleinrichtung 17 bewirkt eine farbliche Veränderung des Kieselgels 15 und damit eine funktionssichere optische Anzeige für das zuständige Wartungs- und Pflegepersonal.Figures 3 and 4 show two possible embodiments for a simple and effective control or. Signaling device 17 with optical display. The variant shown in Fig. 3 includes a transparent cap 7 which is fixed on a connecting piece 10. Between two parts are two thin-walled membranes 3.9, for example, made of rubber material with wall thicknesses of 0.1 ... 0.2mm, consisting, clamped with different colors. The open membrane 9 has radially incorporated slots 18, as shown in Figure 4. The water contained in operated and parked shower in the outlet line 12 deforms the closed membrane 8 and the open membrane 9 due to the present gravitational pressure to the spherical inner surface of the cap 7, wherein in the protected open membrane 9 creates a central opening and the underlying different colored closed membrane 8 is visible. This condition is present until a leak on the heat exchanger 2 or its leads is recorded. In this case, when the shower is turned off, the diaphragm position shown in Fig. 3 is reached, i. as soon as the gravitational pressure acting on the membrane 8 assumes correspondingly low values, for example <200 mm Ws. Another, in Fig. 5 disclosed variant for a control or. Signaling device 17 includes a screen fabric 14, preferably made of plastic or non-ferrous metals, which is clamped in conjunction with sealing discs 16 between the connecting piece 10 and the transparent cap 7. Granular silica gel 15, for example blue gel, is embedded between the inner surface of the closure cap 7 and the sieve fabric 14 with the property that it is characterized by a different color on contact with water or air. The case of leaks and the prolonged exposure of the shower operation, for example, in the night, taking place sinking the water level to below the height level of Kontrollbzw. Signaling device 17 causes a color change of the silica gel 15 and thus a functionally reliable visual display for the responsible maintenance and care personnel.

Claims

1. shower device for wastewater heat utilization, consisting of a arranged in the catch pan for the shower water heat exchanger with an inlet line for cold fresh water and an outlet line for the preheated fresh water therein, which initially flows past a mixing line through which hot water is added via a mixing valve, and subsequently to the shower head as demand-responsive shower fresh water, characterized in that in the inlet conduit leading to the heat exchanger 2

11 a check valve 6 is installed and that in the up to the shower head 4 leading outlet line

12 no further shut-off valves are included.

2. Shower device according to item 1, characterized in that in the flow region between the shut-off valve 6 and shower head 4, a control or signaling device 17 with optical water content indicator for detecting leaks in the heat exchanger 2 or its inlet or outlet line 11,12 is arranged.

3. Shower device according to item 1 and 2, characterized in that the shut-off valve 6, the mixing valve 5 and the control or signaling device 17 are joined together to form a compact mixer 3. _

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