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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Rückgewinnen von Wärme aus einem Geruchsverschluß einer Abwasserleitung, mit einem im Bereich des Geruchsverschlusses vorgesehenen Wärmetauscher, an dessen einem Endbereich ein Zuleitungsanschluß und an dessen anderem Endbereich ein Ableitungsanschluß für Frischwasser vorgesehen ist.
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Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung (DE-OS 27 43 333) ist der Wärmetauscher in Form einer im Innenraum des Geruchsverschlusses angeordneten Rohrwendel ausgebildet, die in das in den Geruchsverschluß eingeleitete Abwasser eintaucht und hierdurch einen Wärmeübergang vom Abwasser auf das durch die Rohrwendel hindurchgeleitete Frischwasser bewirkt. Hierdurch ist es möglich, die Wärme des an einer Verbrauchsstelle, beispielsweise eines Waschbeckens, Spülbeckens, Bidets, einer Dusche oder dgl. anfallenden, in den Geruchsverschluß eingeleiteten Abwassers an eine Frischwasserleitung für diese Verbrauchsstelle abzugeben, so daß beispielsweise ein zu dieser Verbrauchsstelle gehöriger Warmwasserbereiter oder eine dort vorhandene Mischbatterie mit dem vorgewärmten Frischwasser versorgt und somit ein Teil der im Abwasser vorhandenen Wärme rückgewonnen werden kann. Die bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß das Ansprechverhalten des wendelförmigen Wärmetauschers wegen seiner verhältnismäßig hohen Wärmekapazität nicht günstig ist. Ferner bringt die Anordnung der den Wärmetauscher bildenden Rohrwendel im Inneren des Geruchsverschlusses einen Wärmeverlust an der durch die Umgebung gekühlten Außenwand des Geruchsverschlusses mit sich. Auch ermöglicht die bekannte Vorrichtung kein Gegenstromprinzip. Die bekannte Vorrichtung erweist sich auch unter Umständen als störanfällig, weil die in den Geruchsverschluß eingeleiteten Schmutzteilchen des Abwassers zur Ablagerung von Feststoffen an der Rohrwendel führen können. Neben einer weiteren Verringerung der Fähigkeit zum Wärmeaustausch wird hierdurch auch die Gefahr von Verstopfungen des Geruchsverschlusses hervorgerufen. Außerdem verursacht die den Wärmetauscher bildende Rohrwendel einen großen Strömungswiderstand für das Abwasser.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Rückgewinnen von Wärme der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß ein höherer Wirkungsgrad bei gleichzeitig höherer Betriebssicherheit erreicht ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher als eine Durchströmungskammer geringer Wärmekapazität in Form eines den Geruchsverschluß in einem Abstand (a) und beiderends dichtend umgebenden Rohres ausgebildet ist.
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Da bei der erfindungsgemäßen Lösung die von dem zu erwärmenden Frischwasser durchflossene Durchströmungskammer an der Außenwand des Geruchsverschlusses angeordnet ist, entstehen innerhalb des Geruchsverschlusses keine Strömungshindernisse für das Abwasser, so daß es auch nicht zu Ablagerungen und Verstopfungen kommen kann. Auch kann die von dem durch die Durchströmungskammer abgedeckten Bereich der Außenwand des Geruchsverschlusses abgegebene Wärme nicht an die Umgebung verlorengehen, sondern wird vollständig dem zu erwärmenden Frischwasser zugeführt. Die hierdurch erreichte Verringerung des Wärmeverlustes wird vorteilhaft weiter dadurch gesteigert, daß die den Wärmetauscher bildende Durchströmungskammer im Vergleich zu der im Stand der Technik verwendeten Rohrwendel eine wesentlich geringere Wärmekapazität aufweist und damit auch bei kleinsten Abwassermengen wirksam ist. Schließlich besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil eines kleinen Bauvolumens und damit eines geringen Platzbedarfs, sowie niedriger Herstellungskosten.
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Die erfindungsgemäß an der Außenwand des Geruchsverschlusses angeordnete Durchströmungskammer verringert auch die Gefahr eines Mischens des Frisch- und Abwassers, wie es beispielsweise durch Korrosion auftreten könnte, da die den Abwasserraum des Geruchsverschlusses begrenzende Außenwand hermetisch abgeschlossen und ohne Lötstellen o. dgl. ausgebildet werden kann. Auch ermöglicht das Anbringen der Durchströmungskammer an der Außenwand eine sehr einfache Anpassung an die Form und Bauart der einzelnen Geruchsverschlüsse, die heute meist in einer geschwungenen Form üblich sind. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gesamte Außenwand des Geruchsverschlusses zur Wärmeübertragung auf das Frischwasser ausgenutzt werden kann, ist es durch eine Vergrößerung der Länge bzw. der Bauhöhe des Geruchsverschlusses gegenüber handelsüblichen Bauformen auch möglich, den Wirkungsgrad weiterhin zu steigern. Dies ist in der Praxis platzmäßig meistens möglich.
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In diesem Zusammenhang kann es je nach der Gestalt des Geruchsverschlusses vorteilhaft sein, daß das Rohr zylindrisch ausgebildet und alternativ entweder koaxial oder exzentrisch zum Geruchsverschluß angeordnet ist. Durch diese beiden Alternativen der koaxialen oder exzentrischen Anordnung kann insbesondere bei Geruchsverschlüssen in der Form gekrümmter oder geschwungener Rohre hinsichtlich des Platzbedarfs der Durchströmungskammer sowie ihres Durchströmungsquerschnittes und der darin herrschenden Strömungsverhältnisse den verschiedensten Gegebenheiten in vorteilhafter Weise wirkungsvoll Rechnung getragen werden.
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Schließlich ist im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, daß das Frischwasser in der Durchströmungskammer im Gegenstrom zum den Geruchsverschluß durchfließenden Abwasser geführt ist. Die Anwendung dieses zur Erzielung des größtmöglichen Wirkungsgrades des Wärmetauschers besonders günstigen Gegenstromprinzips läßt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung besonders einfach bewerkstelligen, da die Durchströmungskammer an der Außenwand des Geruchsverschlusses angebracht und somit an den entsprechenden Stellen für die Zufuhr und Abfuhr des Frischwassers im Gegenstrom zum Abwasser leicht zugänglich ist.
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In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt
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Fig. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zum Rückgewinnen von Wärme an einem Geruchsverschluß,
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Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und
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Fig. 3 bis 5 verschiedene der Fig. 2 entsprechende Querschnitte bei abgewandelten Ausführungsformen.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein Geruchsverschluß 1 in Form eines U-förmigen Rohres 2 ausgebildet, dessen Schenkel eine unterschiedliche Länge aufweisen, wobei der längere Schenkel 3 an seinem freien Ende 4 als Anschlußstück für eine Abwasserzuleitung und der kürzere Schenkel 5 an seinem freien Ende 6 als Anschlußstück für eine Abwasserableitung ausgebildet ist. Der Rohrmantel des U-förmigen Rohres 2 bildet eine Außenwand 7 des Geruchsverschlusses 1, die praktisch über ihre gesamte zwischen den gegenüberliegenden freien Enden 4 und 6 liegende Länge in einem Abstand a von einem der U-Form des Geruchsverschlusses 1 folgenden zylindrischen Rohr 8 umgeben ist. Diese koaxiale Anordnung des zylindrischen Rohres 8 und des Geruchsverschlusses 1 ist in dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt verdeutlicht.
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Das zylindrische Rohr 8 ist sowohl an seinem zum freien Ende 4 des Geruchsverschlusses 1 weisenden oberen Ende 9 als auch an seinem zum freien Ende 6 weisenden unteren Ende 10 dicht gegen die Außenwand 7 des Geruchsverschlusses 1 abgeschlossen. In seinem an das obere Ende 9 angrenzenden Endbereich 11 ist das zylindrische Rohr 8 von einem als Ableitungsanschluß 12 für Frischwasser ausgebildeten Rohrstutzen unterbrochen, wogegen es in seinem an das untere Ende 10 angrenzenden Endbereich 13 in gleicher Weise von einem als Zuleitungsanschluß 14 ausgebildeten Rohrstutzen unterbrochen ist. Somit ist durch die Außenwand 7 des Geruchsverschlusses 1 und das zylindrische Rohr 8 eine Durchströmungskammer 15 für das Frischwasser begrenzt, das der Durchströmungskammer 15 durch den Zuleitungsanschluß 14 zuführbar und durch den Ableitungsanschluß 12 wieder abführbar ist.
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Im Betrieb der Vorrichtung wird der Geruchsverschluß 1 in Richtung der Pfeile 16 von aus einer Verbrauchsstelle, beispielsweise einem Waschbecken, abfließendem, erwärmtem Abwasser durchflossen, das am freien Ende 4 eintritt und nach Durchströmung des Geruchsverschlusses 1 an dessen freiem Ende 6 in eine Abwasserleitung austritt. Gleichzeitig strömt das der Verbrauchsstelle zufließende Frischwasser aus einer mit dem Zuleitungsanschluß 14 der Durchströmungskammer 15 verbundenen Frischwasserleitung in Richtung der Pfeile 17 im Gegenstrom zum in Richtung der Pfeile 16 fließenden Abwasser durch die Durchströmungskammer 15 hindurch, wobei ein Wärmeaustausch zwischen dem erwärmten Abwasser innerhalb des Geruchsverschlusses 1 und dem kalten Frischwasser in der Durchströmungskammer 15 stattfindet. Das solchermaßen vorerwärmte Frischwasser tritt sodann durch den Ableitungsanschluß 12 aus der Durchströmungskammer 15 aus und wird über eine an den Ableitungsanschluß 12 angeschlossene Leitung der Verbrauchsstelle zugeführt. Dies geschieht beispielsweise durch die Einleitung des vorerwärmten Frischwassers in eine an der Verbrauchsstelle vorgesehene Mischbatterie oder eine Frischwasserversorgungsleitung für einen dieser Verbrauchsstelle zugeordneten Warmwasserbereiter. In jedem Fall wird durch die derartige Zufuhr des vorerwärmten Frischwassers der Wärmebedarf an der entsprechenden Verbrauchsstelle gesenkt, da die dem Abwasser entzogene Wärmemenge hierdurch an der Verbrauchsstelle wieder nutzbar gemacht wird.
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Die anhand der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform beschriebene Betriebsweise der Vorrichtung trifft ebenfalls auf die in Fig. 3 dargestellte weitere Ausführungsform der Vorrichtung zu. Der Unterschied dieser Ausführungsform zu der in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 bereits erläuterten besteht lediglich darin, daß gemäß Fig. 3 der Geruchsverschluß 1 und das zylindrische Rohr 8 exzentrisch zueinander angeordnet sind. Durch die demzufolge zwischen der Mittellängsachse L des Geruchsverschlusses 1 und der Mittellängsachse L&min; des zylindrischen Rohres 8 bestehende Exzentrizität e ergibt sich ein längs der Außenwand 7 des Geruchsverschlusses 1 veränderlicher radialer Abstand a am zylindrischen Rohr 8, wobei der kleinste Abstand a 1 sowie der größte Abstand a 2 in einer durch die Mittellängsachsen L und L&min; aufgespannten, gedachten Ebene liegt.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann zur Vergrößerung der wirksamen Oberfläche des Wärmeaustauschers die Außenwand 7 des Geruchsverschlusses 1 anstelle eines kreisrunden Querschnitts beispielsweise wellenförmigen Querschnitt besitzen.
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Aus gleichem Grund kann der Geruchsverschluß an seiner Außenwand gemäß Fig. 5 Rippen oder ähnliches aufweisen. Derartige Rippen können - bei strömungsgünstiger Gestaltung - auch innen angeordnet sein oder außen und innen.
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Zur weiteren Verminderung von Wärmeverlusten an die Umgebung kann das Außenrohr 8 - zumindest im oberen, d. h. warmen Bereich - mit einer wärmedämmenden Schicht geringer Wärmekapazität versehen sein.