DE10033479A1 - Wasserspareinrichtung mit Pumpe für Sanitärduschen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserspareinrichtung, in der der von einer Sanitärdusche (1) ablaufende Wasserstrom (2) mittels eines Teilers (3) verzweigt wird. Ein Teil des ablaufenden Wassers fließt nach seiner Verzweigung als Abwasser (4) in die Kanalisation ab. Der andere Teil (5) wird gemeinsam mit Frischwasser (6) in einen Wassermischbehälter (7) eingeleitet und mittels einer Pumpe (8) zur Brause (9) gefördert. Beim Zirkulieren des Mischwassers im Kreislauf, der aus Wasserspareinrichtung und Sanitärdusche (1) besteht, sinkt der Verschmutzungsgrad des Mischwassers im Verlauf des Duschens infolge des zunehmenden Frischwasseranteils.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserspareinrichtung mit Pumpe für Sanitärduschen im privaten Bereich, die in Kombination mit Warmwasser-Sanitärduschen auch Energie einspart.

Bei konventionellen Sanitärduschen wird Frischwasser über eine Brause versprüht. Das versprühte Wasser kontaktiert den Körper eines Menschen für eine relativ kurze Dauer und fließt danach als Abwasser mit in der Regel geringer Schmutzkonzentration in die Kanalisation ab. Dabei werden große Wassermengen mit entsprechend hohen Kosten verbraucht.

Zur Senkung des Wasserverbrauchs von Sanitärduschen wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Wasserspareinrichtungen vorgeschlagen, die das von einer Sanitärdusche ablaufende Wasser zur Brause pumpen und somit im Kreislauf fördern, der aus Sanitärdusche und Wasserspareinrichtung besteht. In der "Duschvorrichtung" nach DE 34 36 941 wird ein Behälter mit Wasser gefüllt, das durch eine Brause zirkuliert. Nach der Reinigung eines Körpers zirkuliert verschmutztes Wasser im System. Zur Beseitigung korpuskulärer Verunreinigungen wurde ein Filter hinter der Pumpe angebracht. Für ein anschließendes Duschen mit sauberem Wasser muss der Vorratsbehälter entleert und mit Frischwasser neu aufgefüllt werden.

Im "Gerät zur Mehrfachnutzung von Wasser" nach G 91 06 537.2 wird die Duschwanne einer Sanitärdusche mit verschlossenem Auslauf als Vorratsbehälter für Wasser genutzt, das über eine Brause zirkuliert. Dabei wird über lange Zeit mit dem gleichen Wasser geduscht, daß über einen in die Duschwanne eingehängten Schlauch abgepumpt wird. Vor dem Umschalten in die zirkulierende Betriebsart ist die Duschwanne zu füllen. Zur Verringerung der Schmutzkonzentration des zirkulierenden Wassers ist eine Reinigungseinrichtung erforderlich.

In der "Sanitären Brauseanlage" nach DE 42 04 209 kann das von einer Sanitärdusche ablaufende Wasser in Abhängigkeit von der Stellung eines Ventils entweder in die Abwasserleitung geleitet oder über eine Mischbatterie zur Brause gepumpt werden. Wenn im letztgenannten Fall die Temperatur des in der Anlage zirkulierenden Wassers absinkt, wird ihm nur solange warmes Frischwasser in der Mischbatterie zugemischt bis die Solltemperatur erreicht ist. In der Mischbatterie besteht eine Verbindung zwischen der Zirkulationsleitung mit verunreinigtem Wasser und der Frischwasserleitung, die in der Regel Trinkwasser führt. Eine Sicherungseinrichtung gegen das Eindringen von verunreinigten Wasser in das Trinkwasser wurde nicht vorgesehen. Entsprechend DIN 1988, Teil 4 bietet ein Höchstmass an Sicherheit gegen das Eindringen von Nichttrinkwasser in das Trinkwasser nur der freie Auslauf, der in der vorgenannten "Sanitären Brauseanlage" nicht realisierbar ist.

In der "Energie- und wassersparenden Duschvorrichtung" nach DE 42 39 137 wird das gesamte von einer Sanitärdusche ablaufende Wasser mittels eines manuellen Bedienmechanismus entweder in den Abwasserabfluss oder in einen Sammelbehälter geleitet. In der Körperreinigungsphase wird das von der Sanitärdusche ablaufende relativ stark verunreinigte Wasser in den Abwasserabfluß geleitet und der Sammelbehälter wird mit Frischwasser gespeist, das zur Brause gepumpt wird. In der Abspülphase wird das von der Sanitärdusche ablaufende gering verunreinigte Wasser in den Sammelbehälter eingeleitet und zur Brause gepumpt. Zur Verringerung der Schmutzkonzentration des in der Abspülphase zirkulierenden Wasser ist eine Reinigungseinrichtung erforderlich. Eine versehentliche Einstellung des Bedienmechanismus auf Zirkulationsbetrieb während der Reinigungsphase führt in kurzer Zeit zur Wirkungslosigkeit des im Ausführungsbeispiel verwendeten Aktivkohlefilters.

Bei der "Duschwasserumwälzeinrichtung" nach DE 196 13 631 wird das gesamte Ablaufwasser einer Sanitärdusche in einen Speicherbehälter geleitet und mittels einer Pumpe beliebig lange im Kreislauf gefördert, ohne Frischwasser aus dem Leitungsnetz zuzuführen. Der Wärmeverlust des zirkulierenden Duschwassers wird dabei mit einer Heizung kompensiert. Da die Schmutzkonzentration des Duschwassers im Verlauf des Zirkulierens nicht geringer wird, muß nach der Körperreinigung vom Ablaufbetrieb in den Umwälzbetrieb manuell umgeschaltet werden. Für die beiden Betriebsweisen werden zum Schutz des Trinkwassers vorzugsweise zwei verschiedene Brausen benutzt.

Im "Wärmerückführungs-Pumpen-System" nach DE 196 44 209 wird die Duschwanne als Vorratsbehälter für Wasser verwendet. Eine in die Duschwanne eingehängte 12 V-Tauchpumpe fördert das darin gesammelte Wasser zur Brause.

Die bekannten Ausführungen weisen jeweils mindestens einen der folgenden Mängel auf:

• - Die Schmutzkonzentration des zirkulierenden Wassers wird im Verlauf des Duschens nicht oder nur langsam geringer.
• - Zur Verringerung der Schmutzkonzentration des zirkulierenden Wassers sind Filter oder andere Reinigungseinrichtungen erforderlich.
• - Es wird kein Höchstmaß an Sicherheit gegen das Eindringen von Nichttrinkwasser in das Trinkwasser unter Verwendung eines freien Auslaufs entsprechend DIN 1988 geboten.
• - Vor Duschbeginn müssen voluminöse Duschwannen zeitaufwendig mit Wasser gefüllt werden, in dem der Bediener auch ungewollt stehen muss.
• - Zum Duschen mit sauberem Wasser muss die Betriebsart manuell geändert werden.

Die technische Aufgabe und Zielsetzung der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der Mängel der bisher bekannten Ausführungen. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Wasserspareinrichtung mit den Merkmalen erreicht, die in den Ansprüchen 1 bis 11 angegeben sind.

Die Mittel zur Lösung der technischen Aufgabe werden im folgenden unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in Fig. 1 offenbart.

Die Wasserspareinrichtung mit Pumpe wird entweder vorzugsweise im Bereich einer Sanitärdusche (1), die auch eine Duschwanne und/oder Duschkabine aufweisen kann, oder daneben angeordnet. Die Wasserspareinrichtung weist erfindungsgemäß einen Teiler (3), der den von einer Sanitärdusche (1) ablaufenden Wasserstrom (2) verzweigt und einen Wassermischbehälter (7), in welchem Frischwasser (6) und ein Teil (5) des von der Sanitärdusche (1) ablaufenden Wassers miteinander gemischt werden, auf. Ein Teil des von einer Sanitärdusche (1) ablaufenden Wasserstroms fließt nach seiner Verzweigung als Abwasser (4) in die Kanalisation ab. Der andere Teil (5) des von der Sanitärdusche (1) ablaufenden Wasserstroms wird gemeinsam mit Frischwasser (6) in den Wassermischraum des Wassermischbehälters (7) eingeleitet und bildet Mischwasser im Wassermischbehälter (7). Der Teiler (3) wird vorzugsweise unmittelbar an der Ablauföffnung einer Duschwanne angeordnet und vorzugsweise als selbstreinigender geneigter Edelstahlgewebe-Filter ausgeführt, über den ein Teil (4) des von der Sanitärdusche ablaufenden Wassers ungefiltert hinwegläuft und durch den der andere Teil (5) gefiltert läuft. Somit hat der vorzugsweise verwendete Teiler (3) gleichzeitig eine Filterfunktion. Für den vorzugsweise verwendeten Teiler (3) sind anstatt des Edelstahlgewebes auch andere bekannte Filtermaterialien einsetzbar. Der Teiler (3) kann auch als Verteiler mit festem oder einstellbarem Teilungsverhältnis ausgeführt werden. Ebenso ist es möglich einen Teiler (3) und/oder Filter bzw. andere bekannte Reinigungseinrichtungen einzeln oder kombiniert innerhalb des Wassermischbehälters (7) oder an anderen Stellen im Wasserkreislauf, der aus Sanitärdusche (1) und Wasserspareinrichtung besteht, anzuordnen.

Das Frischwasser (6) wird bis zum Erreichen eines festgelegten Füllstandes über einen freien Auslauf mit einer Luftstrecke in den Wassermischbehälter (7) eingeleitet. Es kann warmes und kaltes Frischwasser (6) eingeleitet werden, dessen Menge und Mengenverhältnis vorzugsweise mittels Magnetventilen eingestellt wird. Anstatt der Magnetventile können auch ein Motor-Mischventil und ein Magnetventil oder Proportionalventile verwendet werden. Der Füllstand des Wassers im Wassermischbehälter (7) wird mittels eines Füllstandssensors kontrolliert, der die Menge der Frischwasserzufuhr steuert. Die Temperatur des Wassers wird mit mindestens einem Temperatursensor kontrolliert, der das Mengenverhältnis des zugeführten warmen und kalten Frischwassers (6) steuert. Dem Wassermischbehälter (7) kann aber auch nur kaltes Frischwasser (6) zugeführt werden, das mit einer bekannten Heizung innerhalb der Wasserspareinrichtung auf die gewünschte Temperatur erwärmt wird. In diesem Fall steuert der Temperatursensor die Wärmemengenzufuhr durch die Heizung. Das Wasser im Wassermischbehälter (7) wird vorzugsweise mit einer Tauchpumpe (8), die in das Wasser des Wassermischbehälters (7) eintaucht, über eine Druckleitung zur Brause (9) der Sanitärdusche (1) gefördert. Ebenso ist die Verwendung von externen Pumpen, die nicht in den Wassermischbehälter (7) integriert sind, möglich.

Zum vollständigen Entleeren des Wassermischbehälters (7) nach dem Duschen wird vorzugsweise eine separate Miniaturpumpe verwendet. Stattdessen kann auch ein elektrisch gesteuertes Auslaufventil am Boden des Wassermischbehälters (7) angebracht werden.

Ein zusätzlicher Desinfektionsmittel-Spender mit Magnetventil bzw. einer möglichen Dosierpumpe kann der Beseitigung von Biofilmen, Bakterien und Krankheitserregern im gesamten Wasserkreislauf, der aus Wasserspareinrichtung und Sanitärdusche (1) besteht, dienen. Auf den Desinfektionsmittel-Spender kann man auch verzichten, wenn der Wasserkreislauf bei Bedarf gereinigt wird oder wenn bei Bedarf Desinfektionsmittel in den Wasserablauf der Sanitärdusche oder direkt in die Wasserspareinrichtung manuell eingebracht wird.

Ventile, Sensoren und Pumpen sind mit einer elektronischen Steuerung elektrisch verbunden, die eine Bedieneinheit aufweist. Die Bedieneinheit und die elektronische Steuerung sind durch Funk, durch Licht oder ebenfalls elektrisch verbunden. Die Bedieneinheit kann neben Eingabe- und Anzeigeelementen auch einen Personensensor aufweisen, der die Abwesenheit des Bedieners während der Desinfektion der Anlage registriert.

Im Wassermischbehälter (7) befindet sich ein Überlauf für Havariefälle.

Wird die Wasserspareinrichtung mit einer Duschwanne bekannter Bauart kombiniert, so sind der Wassermischbehälter (7) und die Duschwanne zwei separate Behälter, die über Leitungen miteinander verbunden sind. Die Wasserspareinrichtung kann aber erfindungsgemäß auch einen Wassermischraum aufweisen, der als Sumpf einer Duschwanne ausgeformt ist, in welchem Frischwasser (6) und zumindest ein Teil (5) des in der Duschwanne mit Sumpf aufgefangenen Duschwassers bzw. ablaufenden Wassers (2) miteinander gemischt werden. Der andere Teil (4) des in der Duschwanne mit Sumpf aufgefangenen Duschwassers fließt in die Kanalisation ab. Das Wasser im Wassermischraum der Duschwanne mit Sumpf wird mittels einer Pumpe (8) zur Brause (9) gefördert. Der Teiler (3) ist innerhalb der Duschwanne mit Sumpf angeordnet oder ein Bestandteil der Duschwanne mit Sumpf. Die Duschwanne mit Sumpf ist als Sonderfall der Erfindung identisch mit einem speziellen Wassermischbehälter (7), der einen Wassermischraum und eine zusätzlichen Raum zum Auffangen des versprühten Duschwassers aufweist.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber bereits vorliegenden Ausführungen besteht in der Beseitigung ihrer Mängel und insbesondere darin, dass beim Zirkulieren des Mischwassers im Kreislauf, der aus Wasserspareinrichtung und Sanitärdusche (1) besteht, der Verschmutzungsgrad des Mischwassers im Verlauf des Duschens infolge des zunehmenden Frischwasseranteils bereits ohne die Verwendung von Filtern und anderer Reinigungseinrichtungen schnell geringer wird. Eine relativ schnelle Abnahme der Schmutzkonzentration ergibt sich prinzipbedingt aus der direkten Ableitung eines Teils des von der Sanitärdusche ablaufenden unverdünnten Duschwassers in die Kanalisation im Vergleich zur Ableitung des in einer Duschwanne mit Frischwasser verdünnten Duschwassers über den Überlauf der Duschwanne entsprechend DE 196 44 209.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel erläutert. Zur vereinfachenden Darstellung wird zunächst nicht die bevorzugte Anordnung der Wasserspareinrichtung im Bereich einer Sanitärdusche (1), sondern die neben der Sanitärdusche (1) angeordnete Wasserspareinrichtung gewählt.

Innerhalb der Sanitärdusche (1) befindet sich die mit einer elektronischen Steuerung (10) elektrisch verbundene Bedieneinheit (11), womit der Bediener die Wasserspareinrichtung einschalten und die Temperatur wählen kann.

Die Wasserspareinrichtung weist Leitungen (12) und (13) mit je einem Magnetventil (14) und (15) für die Zufuhr von warnen und kaltem Frischwasser auf. Das warme und kalte Frischwasser wird über einen freien Auslauf (16) in den Wassermischbehälter (7) eingeleitet.

Im Wassermischbehälter (7) befinden sich ein Temperatursensor (17) und ein Füllstandssensor (18). Nach der manuellen Inbetriebnahme der Wasserspareinrichtung mit Temperaturvorwahl wird der Wassermischbehälter (7) bis zu einem festgelegten Füllstand innerhalb von ca. 15 Sekunden durch Öffnen der Ventile (14) und/oder (15) mit warmen und/oder kaltem Frischwasser automatisch gefüllt. Das Verhältnis der Öffnungszeiten der Ventile (14) und (15) wird von der elektronischen Steuerung (10) in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers (19) im Wassermischbehälter (7) und von der vorgewählten Solltemperatur geregelt. Die Temperatur des Wassers (19) wird kontinuierlich mit dem Temperatursensor (17) registriert. Nach dem Erreichen des festgelegten Füllstandes, der vom Füllstandssensor (18) erfasst wird, schließen die Ventile (14), (15) und die elektronische Steuerung setzt die Tauchpumpe (8) in Betrieb, die das Wasser (19) mit der Solltemperatur über die Druckleitung (20) zur Brause (9) fördert. Sobald das Wasserniveau den festgelegten Füllstand im Wassermischbehälter (7) unterschreitet öffnen die Ventile (14) und/oder (15) erneut. Zur Frischwasserzufuhr öffnen die Ventile (14) und (15) in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers (19) und der Solltemperatur entweder gemeinsam oder wechselnd. Die Solltemperatur kann während des Duschens vom Bediener beliebig verändert werden.

Die Wasserablaufleitung (21) der Sanitärdusche (1) mündet im Wassermischbehälter (7) über dem Teiler (3) zur Verzweigung des von der Sanitärdusche (1) ablaufenden Wasserstroms (2). Der Teiler (3) wurde als geneigter Edelstahlgewebe-Filter ausgeführt. Nach dem Versprühen des Duschwassers läuft es über die Wasserablaufleitung (21) der Sanitärdusche (1) ab. Ein Teil (4) des ablaufenden Wasserstroms läuft über den Teiler (3) und den Siphon (22) ungefiltert als Abwasser in die Kanalisation. Der andere Teil (5) des Wasserstroms läuft gefiltert in das Wasser (19) des Wassermischbehälters (7) zurück. Der Füllstand des Wassers (19) im Wassermischbehälter (7) wird nach dem Füllen des Behälters (7) bis zum Ausschalten der Wasserspareinrichtung automatisch immer auf nahezu gleichbleibendem Niveau gehalten, indem der als Abwasser in die Kanalisation abfließende Teil (4) des Duschwassers durch nachfließendes Frischwasser ersetzt wird.

Teiler (3) und Siphon (22) können zu Reinigungszwecken entnommen werden. Zum Entleeren des Wassermischbehälters (7) befindet sich in seinem Boden ein Ventil (23), das mit einem Elektromagnet (24) mechanisch verbunden ist. Im Wassermischbehälter (7) befindet sich ein Überlauf (28) für Havariefälle.

Nach dem Ausschalten der Wasserspareinrichtung werden die Pumpe (8) abgeschalten, die Ventile (14), (15) geschlossen und das Ventil (23) zum Entleeren des Wassermischbehälters (7) geöffnet.

Der Duschvorgang kann auch mit einer Desinfektion beendet werden. Dabei wird zunächst die Pumpe (8) abgeschaltet und das Ventil (25) für den Desinfektionsmittel-Spender (26) geöffnet. Wenn sich der Bediener nicht mehr im Bereich des Personensensors (27) befindet wird die Wasserspareinrichtung automatisch wieder in Betrieb gesetzt und nach einer festgelegten Zeit abgeschaltet und entleert. Im folgenden wird ein Sonderfall der Wasserspareinrichtung in ihrer bevorzugten Anordnung im Bereich einer bekannten Duschwanne unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben. Der Teiler (3) ist unmittelbar in der Ablauföffnung einer Duschwanne (30) angeordnet und als geneigter Edelstahlgewebe- Filter ausgeführt. Ein Teil (4) des von der Duschwanne (30) ablaufenden Wassers läuft ungefiltert über den Siphon (22) in die Kanalisation. Der andere Teil (5) des von der Duschwanne ablaufenden Wassers läuft gefiltert durch den Teiler (3) und über eine Verbindungsleitung (29) in den Wassermischbehälter (7). Der Wassermischbehälter weist einen Überlauf (28) auf, der in der Duschwanne (30) mündet. Das Wasser (19) des Wassermischbehälters (7) wird mittels der Tauchpumpe (8) zu einer Brause gefördert. Zur vollständigen Entleerung des Wassermischbehälters (7) weist die Wasserspareinrichtung eine Miniaturpumpe (31) auf. Weitere nicht dargestellte Bestandteile dieses Sonderfalles sind mit dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 vergleichbar.

Im folgenden wird ein weiterer Sonderfall der Wasserspareinrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben. In den Wassermischraum (31), der als Pumpensumpf einer speziellen Duschwanne (30/7) ausgeformt ist, taucht eine Pumpe (8) ein, die das Wasser aus dem Wassermischraum (31) zu einer Brause fördert. Das in der Duschwanne mit Sumpf (30/7) aufgefangene Duschwasser bzw. ablaufende Wasser (2) wird mit dem Teiler (3), der als perforiertes halbseitig offenes Rohr gestaltet ist, verzweigt. Ein Teil (5) des ablaufenden Wassers läuft durch die Perforation des Rohr-Teilers (3) in den Wassermischraum (31), in dem es mit Frischwasser gemischt wird. Der andere Teil des ablaufenden Wassers läuft über den Rohr-Teiler (3) als Abwasser in die Kanalisation. Der Rohr-Teiler (3) dient gleichzeitig als Ablaufleitung für den Überlauf (28). Weitere nicht dargestellte Bestandteile dieses Sonderfalles sind mit den Ausführungsbeispielen in Fig. 2 und 3 vergleichbar.

Claims (11)

1. Wasserspareinrichtung mit Pumpe für Sanitärduschen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserspareinrichtung einen Teiler (3), der den von einer Sanitärdusche (1) ablaufenden Wasserstrom (2) verzweigt und einen Wassermischbehälter (7), in welchem Frischwasser (6) und ein Teil (5) des von der Sanitärdusche (1) ablaufenden Wassers miteinander gemischt werden, aufweist.

2. Wasserspareinrichtung mit Pumpe für Sanitärduschen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserspareinrichtung einen Wassermischraum (31) aufweist, der als Sumpf einer Duschwanne (30/7) ausgeformt ist, in welchem Frischwasser (6) und zumindest ein Teil (5) des in der Duschwanne mit Sumpf (30/7) aufgefangenen Duschwassers miteinander gemischt werden.

3. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Heizung zur Erwärmung des Frischwassers aufweist.

4. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Temperatursensor (17) aufweist, mit dessen Hilfe das Mengenverhältnis von warmen und kaltem Frischwasser oder die Erwärmung des Frischwassers mit einer Heizung gesteuert wird.

5. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Füllstandssensor (18) aufweist, mit dessen Hilfe die Menge der Frischwasserzufuhr gesteuert wird.

6. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Ventil (23) oder eine Miniaturpumpe (31) zur Entleerung der Anlage aufweist.

7. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektronische Steuerung (10) und eine Bedieneinheit (11) aufweist.

8. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Filter oder andere bekannte Reinigungseinrichtungen aufweist.

9. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Desinfektionsmittel-Spender (26) aufweist.

10. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Bereich einer Sanitärdusche (1), die auch eine Duschwanne (30) oder Duschkabine aufweisen kann, angeordnet ist.

11. Wasserspareinrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Teiler (3) als Verteiler mit festem oder einstellbarem Teilungsverhältnis ausgeführt ist.