DE19649997A1

DE19649997A1 - Gerät zum Einsatz in der Brauchwasserversorgung

Info

Publication number: DE19649997A1
Application number: DE19649997A
Authority: DE
Inventors: Oliver Ringelstein; Arndt Muenstermann; Martin Huebner; Klaus Lueckge
Original assignee: INTEWA INGENIEUR GES fur EN U
Current assignee: INTEWA INGENIEUR GES fur EN U
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-04

Description

Bei der Nutzung z. B. von Regenwasser im Haushalt wird das Regenwasser über das Dach aufgefangen und in einem Behälter gespeichert. Bei Bedarf wird das Wasser dann den Verbrauchern über eine Pumpe zugeführt.

Zur Inbetriebnahme der Pumpe muß diese zunächst von Hand mit Wasser gefüllt werden. Bei der Verwendung einer nicht selbstansaugenden Pumpe muß zudem die Saugleitung von Hand mit Wasser befüllt werden. Bei der Verwendung einer selbstansaugenden Pumpe muß, sofern vorhanden, der Trockenlaufschutz von Hand solange unterbrochen werden, bis der volle Volumenstrom gefördert wird.

Bei leerem Tank muß den Verbrauchern Frischwasser zugeführt werden. Hierzu existieren bereits verschiedene Möglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten ist dem Gebrauchsmuster G 94 00 518.4 in der Hauptklasse E03B 3/03 zu entnehmen. Bei dieser Lösung wird bei mangelndem Regenwasser im Vorratsspeicher ein Ventil im Hausanschlußraum geöffnet, welches eine gewisse Menge Frischwasser über den sogenannten freien Zulauf über einen Trichter in den Tank füllt. Der freie Zulauf wird benötigt, um die Anforderungen nach DIN 1988 über eine Trennung zwischen Trinkwasser- und Regenwassernetz einzuhalten. Das Öffnen und Schließen des Ventils kann dabei z. B. über eine Steuerung erfolgen, die mittels eines in der Zisterne befindlichen Sensors den Wasserstand registriert. Für den korrekten Einbau des freien Zulaufs ist dieser oberhalb der für den Tank maßgeblichen Rückstauebene mit einem solchen Gefälle einzubauen, daß das Frischwasser z. B. durch ein Rohr vom Hausanschlußraum in die Zisterne laufen kann. Solche Systeme gelten bereits seit Jahren als Stand der Technik.

Eine andere Möglichkeit der Nachspeisung ergibt sich durch die Verwendung eines sogenannten Zwischenbehälters, der sich im Haus befindet. Dieser kann, wie bei dem Gebrauchsmuster G9307944.3 der Hauptklasse E03B 3/03, z. B. als handelsüblicher WC Spülkasten ausgeführt sein. Ebenso wird bei dem Gebrauchsmuster G9416009.0 ein solcher Nachspeisebehälter erwähnt.

Der Vorteil dieser Form der Nachspeisung ist, daß das Nachspeisewasser nicht in die Zisterne nachgespeist werden muß. Der freie Zulauf nach DIN 1988 wird dabei durch das verwendete Nachspeiseventil in dem Nachspeisebehälter eingehalten. Bei dieser Konstruktion ist der Nachspeisebehälter derart oberhalb des höchsten Wasserspiegels im Tank und der Pumpe angebracht, daß bei Öffnung eines Ventils zwischen dem Nachspeisebehälter und der Pumpe die Pumpe das Wasser aus dem Nachspeisebehälter entnimmt. Aus dem Handel ist weiterhin eine Anlage bekannt, welche die Komponenten Nachspeisebehälter, Pumpe und Steuerung in einer Baugruppe auf einer Montageplatte vereint. Die Umschaltung zwischen Regenwasser und Frischwasser erfolgt dabei automatisch über ein Mehrwege-Umschaltventil. Die Information für dieses Umschalten kommt dabei von einem in der Zisterne angebrachten Sensor oder durch eine manuelle Umschaltung des Betreibers. Zudem ist ein Produkt bekannt, bei welchem die Pumpe und der Nachspeisebehälter in getrennten Baugruppen ausgeführt sind. Bei diesem Produkt erfolgt mit Hilfe einer automatischen Steuerung sogar ein zeitweises Öffnen und Schließen des Nachspeiseventils durch ein regelmäßiges Öffnen des Ventils vor der Pumpe, wenn diese fördert. Bei diesem Typ ist auch die Integration eines Rückstausensors möglich, welcher im Rückstaufall, d. h. wenn Wasser durch den Überlauf in die Zisterne gelangt das Ventil vor der Pumpe öffnet, so daß Frischwasser zur Versorgung der Verbraucher verwendet wird. Zum Öffnen der Frischwasserleitung wird bei den bisher bekannten Systemen ein handelsübliches Schwimmerventil eingesetzt.

Diese Ventile benötigen infolge ihres großen Schwimmers oder ihres langen Hebelarms einen großen Bauraum. Werden kleinere Schwimmerventile eingesetzt, kann es sein, daß das Nachspeisevolumen nicht mehr ausreicht und daß beim Öffnen eines großen Verbrauchers die Pumpe ein Wasser -Luftgemisch fördert, welches für die Pumpe und die Verbraucher erhöhten Verschleiß bedeuten kann und die Funktion der Verbraucher beeinträchtigt. Zudem befindet sich in dem Nachspeisebehälter wegen seines großen Volumens eine große Menge an Nachspeisewasser. Da dieses Wasser zur Vermeidung von Verkeimung regelmäßig ausgetauscht werden sollte, führt der große Bauraum auch zu einem erhöhten Frischwasserverbrauch.

Weiterhin dürfen die bekannten Systeme nicht unterhalb des Wasserspiegels im Tank aufgebaut werden. Aus diesem Grund treten erhebliche Einschränkungen bezüglich der Montagefreiheit auf, da die Komponenten meist im Keller auf der Höhe des Tanks installiert werden. Diese müssen zumeist im Installationsraum möglichst hoch angebracht werden, oder können gar nicht in tiefgelegenen Kellerräumen installiert werden. Aus Sicherheitsgründen und zur Einhaltung der DIN 1988 sind die Nachspeisbehälter bekannter Systeme mit einem Überlauf ausgestattet. Dieser gewährleistet, daß der Wasserstand im Nachspeisebehälter einen Mindestabstand zum Trinkwasserleitungsnetz einhält. Wird der Überlauf an eine Entwässerungsleitung angeschlossen, müssen vom Installateur zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um das Eindringen von Kanalgerüchen zu vermeiden.

Erfindung

Diese Probleme und Nachteile werden mit den Maßnahmen des Anspruches gelöst.

Vorteilhafte Wirkung der Erfindung

Die meisten im Haus zu installierenden Komponenten z. B. eines Regenwasser nutzungssystems, wie z. B. Steuerung, Pumpe und Nachspeisebehälter sind bei dieser Erfindung in einer kompletten Baugruppe in einem geschlossenen Gehäuse integriert und anschlußfertig ausgeführt. Dadurch wird der Montageaufwand sehr viel geringer als bei herkömmlichen Systemen. Zudem wird der Platzbedarf des neuen Gerätes durch eine geschickte Anordnung der Komponenten enorm reduziert. Durch den Einsatz eines vorgesteuerten Nachspeiseventils zum Öffnen der Frischwasserleitung wird der Bauraum des Nachspeisebehälters stark reduziert. Somit wird bei der, vor Verkeimung des Frischwassers schützenden, regelmäßigen Entleerung des Nachspeisebehälters weniger Frischwasser verbraucht als bei zur Zeit bestehenden Geräten.

Der Einsatz dieses Nachspeiseventils gewährleistet einen für Verbraucher und Pumpe optimalen Durchfluß, so daß zu keinem Zeitpunkt des Betriebes ein Wasser-Luft-Gemisch gefördert wird, wodurch die Funktion der Verbraucher gestört und die Pumpe Schaden nehmen würde.

Durch die Konstruktion, Kombination und Anordnung der Baugruppen Nachspeisebehälter, Rückschlagventil, 3/2-Wege-Ventil und Pumpe laut Zeichnung ergeben sich weitere Vorteile für die Installation, die Inbetriebnahme und den Betrieb des Gerätes gegenüber den bisher bekannten Systemen:
Die Integration einer Einlaufberuhigung am Behälterboden des Nachspeisebehälters reduziert die Geräuschentwicklung bei der Nachspeisung was einen erhöhten Comfort für den Verbraucher darstellt.

Die Einleitung von Frischwasser in den Nachspeisebehälter in Form eines waagerechten langen Einlaufschlitzes ermöglicht trotz Einhaltung der DIN 1988 eine sehr kompakte Bauweise des Behälters. Ferner wird hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit reduziert was eine geringere Geräuschentwicklung bedeutet.

Die Integration eines Siphons in den Nachspeisebehälter verhindert, daß bei Anschluß des Überlaufs an die Entwässerung Kanalgerüche in den Behälter und somit in den Installtionsraum eindringen können.

Die Verwendung eines Rückschlagventils unterhalb des Nachspeisebehälters in Kombination mit dem 3/2-Wege-Ventil weist dem Nachspeisebehälter eine neue Rückstauebene zu und ermöglicht dadurch die Montage des Gerätes unterhalb der Kanal-Rückstauebene und unterhalb des Wasserspiegels der Zisterne. Trotz der variablen Positionierung des Gerätes ist gewährleistet, daß bei Trinkwasserbetrieb unter keinen Umständen auch Zisternenwasser mit gefördert wird oder in den Nachspeisebehälter gelangen kann.

Die Anordnung des Nachspeisebehälters oberhalb der Pumpe in Verbindung mit dem elektrisch steuerbaren 3/2-Wege-Ventil ermöglicht eine automatische Befüllung der Pumpe. Bei Einsatz von selbstansaugenden Pumpen entfällt somit die manuelle Befüllung der Pumpe und des Saugschlauches mit Wasser, was eine wesentliche Vereinfachung der Inbetriebnahme darstellt.

Die spezielle Bauform des 3/2-Wege-Ventils ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise des Gerätes und minimiert die Anzahl der Bögen in der Saugleitung, was eine Gewichtsreduzierung und eine Minimierung der Ansaugverluste zur Folge hat.

Die Anordnung und Verwendung der Komponenten ermöglicht in Verbindung mit der Steuerung zudem, daß die Haube des Gerätes weder zur Inbetriebnahme noch im späteren Betrieb geöffnet werden muß.

Darstellung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Endung wird in der Zeichnung erläutert. Das Gerät besteht im wesentlichen aus einer Montageplatte (1), einem Nachspeiseventil (3), einem Nachspeisebehälter (5), einem Rückschlagventil (6), einer Pumpe (7), einem 3/2-Wege-Ventil (9), einer zentralen Steuereinheit (12), einem Sensor (13) und einer Gehäuseabdeckung (14).

An das Gerät lassen sich weitere Komponenten anschließen:

- ein Sensor, der Auskunft über den Füllstand im Speicher gibt
- ein Rückstausensor, der Auskunft über das ungewollte Einströmen anderer, flüssiger Medien in den Speicher gibt
- eine Hebeanlage, um den Speicher vor ungewolltem Überlaufen zu schützen.

Das Gerät weist zudem Anschlüsse für die Entnahme von Wasser aus einer Frischwasserleitung (2) und aus einem Sammelbehälter (8), einen Anschluß für eine Brauchwasserleitung (10) und einen Anschluß für einen Notüberlauf (4) auf.

Zur Inbetriebnahme wird das Gerät an eine Wand montiert und zumindest die Frischwasserleitung, die Regenwasserleitung, der Notüberlauf, sowie der Sensor (15) angeschlossen. Durch Betätigen von Tasten auf dem Bedienfeld wird die Pumpe automatisch mit Frischwasser befüllt. Durch Betätigen einer weiteren Taste saugt die Pumpe automatisch Wasser aus dem Tank an.

Die Pumpe (7) entnimmt je nach Schaltzustand des 3/2-Wege-Ventils (9) das Wasser entweder aus dem Tank oder aus dem Nachspeisebehälter. Unterhalb des Nachspeisebehälters befindet sich ein Rückschlagventil (6).

Unter Beachtung der maximalen Saughöhe kann das Gerät an jeder beliebigen Stelle im Haus montiert werden.

Bezugszeichenliste

1

Montageplatte

2

Frischwasserzulauf

3

Nachspeiseventil

4

Notüberlauf

5

Nachspeisebehälter:

6

Rückschlagventil

7

Pumpe

8

Betriebswasserzulauf

9

3/2-Wege-Ventil

10

Betriebswasserdruckanschluß

11

Pumpensteuereinheit

12

zentrale Steuerung

13

Sensor

14

Gehäuseabdeckung

Claims

1. Gerät zum Einsatz in der Brauchwasserversorgung, gekennzeichnet dadurch, daß sich in der Saugleitung der Pumpe eine Kombination, bestehend aus einem Rückschlagventil zwischen Pumpe und Nachspeisebehälter und einem 3/2-Wege-Ventil, befindet.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zumindest die Komponenten Pumpe, Pumpensteuerung, Nachspeisebehälter, Rückschlagventil 3/2-Wegeventil, vorgesteuertes Nachspeiseventil und Steuerung auf einer Montageplatte montiert und mit einer Haube abgedeckt sind.

3. Gerät nach Anspruch 1-2, gekennzeichnet dadurch, daß das Gerät nach außen Wasseranschlüsse für Frischwasser, Brauchwasser und Regenwasser sowie einen Notüberlauf besitzt.

4. Gerät nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß das Gerät einen Anschluß für eine externe Hebepumpe besitzt.

5. Gerät nach Anspruch 1-4, gekennzeichnet dadurch, daß ein 3/2-Wegeventil in die Saugleitung der Pumpe geschaltet ist, welches zwischen der Brauchwasser führenden Leitung und der Trinkwasser führenden Leitung umschaltet und nach dem Umschaltvorgang den geschlossenen Anschluß vollständig abdichtet.

6. Gerät nach Anspruch 1-5, gekennzeichnet dadurch, daß für die Frischwassernachspeisung ein vorgesteuertes Ventil eingesetzt wird.

7. Gerät nach Anspruch 1-6, gekennzeichnet dadurch, daß alle Anschlüsse anschlußfertig nach außen geführt sind.

8. Gerät nach Anspruch 1-7, gekennzeichnet dadurch, daß im Boden des Nachspeisebehälters eine Rundung vorgesehen ist auf welche das Nachspeisewasser im freien Fall fließt.

9. Gerät nach Anspruch 1-8, gekennzeichnet dadurch, daß die Wasserzufuhr im Nachspeisebehälter über einen großen Behälterbereich realisiert ist, insbesondere in Form eines länglichen Körpers mit Öffnungen.

10. Gerät nach Anspruch 1-9, gekennzeichnet dadurch, daß im Überlauf des Nachspeisebehälters ein Siphon integriert ist.

11. Gerät nach Anspruch 1-10, gekennzeichnet dadurch, daß ein Sensor (13) im Vorratsbehälter auf der Höhe des Überlaufs (5) montiert ist.

12. Gerät nach Anspruch 1-11, gekennzeichnet dadurch, daß der Nachspeisebehälter (5) derart montiert ist, daß das Wasserniveau im Behälter oberhalb des Saugstutzens der Pumpe liegt.

13. Gerät nach Anspruch 1-12, gekennzeichnet dadurch, daß das 3/2-Wege-Ventil mit einer T-förmig gebohrten Kugel ausgestattet ist, deren Drehachse senkrecht zu beiden Bohrungsachsen steht.

14. Gerät nach Anspruch 1-13, gekennzeichnet dadurch, daß das 3/2-Wege-Ventil unterhalb der Pumpe angeordnet ist und lediglich ein Bogen zum Saugstutzen der Pumpe führt.