DE60303497T2

DE60303497T2 - Regenwassersammler

Info

Publication number: DE60303497T2
Application number: DE60303497T
Authority: DE
Inventors: Bruno Luciani
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: EP1469138B1; DE60303497D1; ATE317477T1; EP1469138A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kollektor, der es gestattet, ein sich in einer vertikalen Rohrleitung ergießendes Fluid auf regulierte Art und Weise abzuleiten, wobei der Begriff Fluid als Oberbegriff für fließfähige Stoffe im Sinne jeder zusammenhängenden deformierbaren Substanz, wie Flüssigkeit, Sand, Korn oder Pulver zu verstehen ist.
In einer besonders interessanten Anwendung dient die Erfindung der Rückgewinnung des auf einem Dach anfallenden Regenwassers in einem Sammelbehälter.
Während der Verbrauch von fließendem Trinkwasser stetig steigt, gehen die Grundwasserreserven zurück und es müssen Mittel zur Wassereinsparung eingesetzt werden. In dieser Hinsicht ist die Rückgewinnung des Regenwassers ein besonders interessanter Ansatz. Es braucht tatsächlich kein Trinkwasser zur Gartenbewässerung und für die Toilettenspülung.
Das Dokument DE 195 28 393 A1 beschreibt eine Vorrichtung gemäß der Einleitung des Patentanspruchs 1.
Es gibt bereits zahlreiche Systeme, die ein solches Ergebnis erzielen. Beispielsweise beschreibt die unter der Nummer FR 2 749 599 veröffentlichte Patentanmeldung FR 96 07195 eine Vorrichtung, mit der das Regenwasser in einem auf dem Fallrohr der Dachtraufe angeordneten Rückhaltebecken zurückgewonnen wird, um damit eine nachgeschaltete Toilettenspülung zu speisen. Wenn jedoch das Becken voll ist, fließt das überschüssige Wasser über einen einfachen, mit der Kanalisation verbundenen Überlauf. Dies bedingt, dass das System bereits im Entwurfsstadium des Hauswasserkreislaufs zu integrieren, bzw. andernfalls relativ kostspieligen Änderungen zu unterziehen ist.
Das Dokument GB 2 231 907 schlägt seinerseits vor, ein Reservoir direkt in das Fallrohr der Dachtraufe einzubauen. Ein Deflektor lenkt das im Fallrohr abfließende Wasser zum Reservoir ab. Sobald dieses voll ist, läuft das überschüssige Wasser ins Fallrohr über und fließt in die Kanalisation ab. Eine Hausmauer mit Sammelbecken ist jedoch nicht sehr ästhetisch. Im Übrigen ist es nicht möglich, das Sammelbecken in die Erde zu verlegen, da es über einen an seinem Boden angeordneten Ablasshahn entleert werden können muss.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die auf einfache Weise an eine bestehende Anlage anpassbar ist, keinen komplexen Kreislauf zur Ableitung des überschüssigen Wassers braucht und ein freistehendes Sammelbecken ermöglicht.
Genauer betrachtet betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die es ermöglicht, ein sich in einem vertikalen Rohr ergießendes Fluid automatisch in einen Sammelbehälter auszuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende, zum Einbau in einen Abschnitt dieses Rohrs vorgesehene Elemente umfasst:

– einen beweglichen Auffangbehälter, der mit einer Öffnung versehen ist, an die eine in das Sammelbecken führende Abflussleitung anschließbar ist,
– einen über dem Auffangbehälter angeordneten Trichter, dessen umfänglich größerer Teil an der Wand des Rohrs befestigt ist, und dessen umfänglich kleinerer Teil eine Mehrzahl in das Rohr ausmündende Öffnungen aufweist und den Auffangbehälter axial gleitend umschließt, und
– Steuerungsmittel, um den Auffangbehälter mit dem Rohr derart elastisch zu verbinden, dass je nach der Höhe der Fluidsäule, die den besagten Auffangbehälter belastet, dieser die besagten Öffnungen freigibt oder nicht und somit gestattet, das Fluid in den Sammelbehälter, respektive nicht in diesen auszuleiten.

Die Vorrichtung ins insbesondere dazu bestimmt, das auf einem Dach anfallende, in einer Traufe gesammelte und durch ein Fallrohr abfließende Regenwasser zurückzugewinnen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System, das die oben erwähnte Vorrichtung und den Fallrohrabschnitt umfasst, in den der Auffangbehälter und der Trichter eingeschoben, bzw. eingebaut sind und der mit den Steuerungsmitteln verbunden ist, wobei dieser Rohrabschnitt vorteilhafterweise vom übrigen Rohr trennbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsart umfassen die Steuerungsmittel folgende Elemente:

– zwei starre, jeweils über eines ihrer Enden am Auffangbehälter befestigte horizontale Arme, die aus der Wand des Fallrohrs durch je eine Öffnung hindurch austreten, deren Abmessungen ziemlich genau dem Hubweg des Auffangbehälters entsprechen,
– zwei über eines ihrer Enden am jeweiligen anderen Ende dieser Arme befestigte Spiralfedern, und
– eine fest mit dem Rohr verbundene feststehende Halterung, an der die Federn mit ihrem jeweiligen anderen Ende befestigt sind.
Weitere Eigenschaften gehen aus der nun folgenden, auf die beigelegte Zeichnung bezogenen Beschreibung hervor, worin:
– die 1 eine schematische Ansicht eines mit einem der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechenden Gesamtsystem ausgestatteten Daches ist, und
– die 2 und 3 im Axialschnitt dargestellte detaillierte Ansichten des Gesamtsystems in seinen beiden Endpositionen, d. h. in dessen Tief- bzw. Hochlage sind.

Auf der 1 ist in 10 eine an der Basis eines Daches 11 verlaufende horizontale Traufe dargestellt, die dazu dient, das Regenwasser aufzufangen und einem vertikalen, so genannten Fallrohr 12 mit Achse AA zuzuführen, über das es in eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Kanalisation abfließt.
Das erfindungsgemäße, auf der 1 in 13 schematisch veranschaulichte und auf den 2 und 3 detailliert dargestellte erfindungsgemäße Gesamtsystem ist anstelle eines Abschnitts des Fallrohrs 12, der entfernt wurde, in dieses eingeschoben.
Der Kollektor 13 umfasst ein Rohr 14 mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als der des Fallrohrs 12, wobei das erstere mit dem letzteren durch irgendein dem Dachspengler bekanntes Befestigungsmittel, namentlich durch Vernietung oder Verschweißung fest verbunden ist. Die Höhe der Vorrichtung beträgt, als Richtwert, ca. 50 cm.
Das Rohr 14 umschließt einen koaxial zu seinem Umfang angeordneten zylindrischen Auffangbehälter 15, dessen Durchmesser ungefähr der Hälfte des Rohrdurchmessers entspricht. Dieser Auffangbehälter weist in seinem Boden eine Öffnung 16 auf, an die ein Abflussrohr 17 angeschlossen ist. Der Oberteil des Behälters ist von einer Dichtung 18 umgeben und mit einem Schutzgitter 19 versehen, um die vom Dachwasser transportierten Festkörper aufzuhalten.
Der Auffangbehälter 15 ist über elastische Mittel so mit dem Rohr 14 verbunden, dass er gegenüber diesem der Achse AA entlang über die zwischen einer auf der 2 ersichtlichen Ruhe- bzw. Hochlage und einer auf der 3 ersichtlichen Tieflage gegebene Distanz beweglich ist. Diese Mittel umfassen zwei starre, jeweils über eines ihrer Enden am Auffangbehälter 15 namentlich durch Schweißung oder Verschraubung befestigte horizontale Arme 20, die aus der Wand des Rohrs 14 durch je eine Öffnung 21 hindurch austreten, deren Abmessungen in AA-Richtung ziemlich genau dem Hubweg des Auffangbehälters entsprechen. Das andere Ende jedes der besagten Arme 20 ist jeweils an ein Ende einer vertikal außerhalb des Rohrs 14 angeordneten Spiralfeder 22 angeschlossen. Das zweite Ende dieser Federn ist jeweils fest mit einer feststehenden Halterung 23 verbunden, die aus einer horizontalen Platte besteht, die die Wand des Rohres 14 durchstößt, an dem sie namentlich durch Schweißung befestigt ist, wobei die Länge der Federn in Ruhestellung beispielsweise mittels Schraubbolzen und Flügelmuttern 24 verstellbar ist.
Um die Hubbewegung des Auffangbehälters 15 zu gestatten, durchstößt das Rohr 17 die Wand des Rohrs 14 durch eine Öffnung 25 hindurch, die in AA-Richtung ziemlich die gleichen Abmessungen wie die Öffnungen 21 hat.
Im Weiteren ist unmittelbar oberhalb des Auffangbehälters 15 ein Trichter 26 so angeordnet, dass er das von der Traufe 12 her über das Fallrohr ankommende Wasser in den Auffangbehälter leitet. Der Trichter ist über seinen umfänglich größeren Teil an der Innenwand des Rohres 14 befestigt, während sein umfänglich kleinerer Teil den Oberteil des Auffangbehälters gleitend umschließt, wobei die Dichtung 18 für eine gute Abdichtung der Verbindung sorgt.
Der den Auffangbehälter 15 umschließende Teil des Trichters 26 ist mit einer Mehrzahl in das Rohr 14 ausmündender Öffnungen 27 versehen, die unterhalb des Oberteils des Auffangbehälters liegen, wenn dieser in seiner Ruhestellung ist, bzw. die Federn 22 nicht zusammengedrückt sind.
Wie auf der 1 ersichtlich, kann das Abflussrohr 17 über eine nachgeschaltete Leitung 28 an ein Vorratsbecken 29 angeschlossen werden. An seinem Unterteil ist dieses Becken mit einem Hahnen 30 und vorteilhafterweise mit einem von einem Schwimmer 32 gesteuerten Ventil 31 versehen, durch das die Leitung 28 bei vollem Becken geschlossen werden kann. Ein solches Schließsystem mittels Ventil und Schwimmer ist im Patent US 6 182 680 beschrieben.
So wird denn auch bei Regenwetter das auf dem Dach 11 anfallende Wasser dem Fallrohr der Traufe 12 zugeleitet, wo es sich über den Trichter 26 in den Auffangbehälter 15 ergießt, der es in das Sammelbecken 29 ausleitet.
Die 2 veranschaulicht den Zustand der Vorrichtung bei nicht vollem, bzw. bei leerem Sammelbecken 29 und demzufolge vom Ventil 31 offen gelassener Ausflussmündung der Leitung 28, wobei der leere Auffangbehälter 15 unter der Einwirkung der Federn 22 seine Ruhestellung einnimmt.
Wenn jedoch das Sammelbecken 29 voll ist, verschließt das Ventil 31 seinen Eingang, worauf das Regenwasser die Leitung 28 und dann das Rohr 17, gefolgt vom Auffangbehälter 15 und vom Rohr 14, aufzufüllen beginnt, wobei sich eine Wassersäule aufstaut, die die beiden Federn 22 zunehmend zusammendrückt und dadurch das allmähliche Absenken des Auffangbehälters gegenüber dem feststehenden Trichter 26 bewirkt.
Dadurch kommt es wie auf der 3 gezeigt dazu, dass der Auffangbehälter 15 seine Tieflage erreicht, in der sein Rand die Öffnungen 27 des Trichters freigibt und damit der aufgestauten Wassersäule gestattet, sich durch diese hindurch in das Rohr 14 und weiter durch das Fallrohr der Traufe 10 in die Kanalisation zu ergießen.
Der durch die Abnahme der Wassersäule erleichterte Auffangbehälter 15 kann sodann unter der Einwirkung der Federn wieder hochkommen und dabei die Öffnungen 27 wieder verschließen, wodurch es wiederum zum Aufstau einer Wassersäule kommt, die den Auffangbehälter nach unten drückt, wobei diese Auf- und Abbewegung fortdauert, solange das Ventil 31 geschlossen bleibt.
Wenn ein Benutzer dem Sammelbecken 29 über dessen Hahnen 30 Wasser entzieht, wirkt der Schwimmer 32 auf das Ventil 31 ein, das es dem im Auffangbehälter 15 enthaltenen Wasser gestattet, in das Sammelbecken abzufließen. Sobald die Federn 22 durch die verringerte Druckkraft des Wassers entlastet werden, schieben sie den Auffangbehälter 15 wieder bis in seine auf der 2 gezeigte Ruhestellung hoch, wobei die Öffnungen 27 überdeckt werden und somit das erneute Auffüllen des Auffangbehälters gestatten.
Die die Freigabe der Öffnungen 27 bewirkende Wassersäulenhöhe ist selbstverständlich durch eine Längenanpassung der Federn 22 einstellbar, womit diese Freigabe, wie beschrieben, sowohl bei einem bestimmten, bereits erreichten Wasserstand im Fallrohr 12, als auch sobald der Auffangbehälter 15 voll ist, erfolgen kann. Im ersteren Fall kann das Sammelbecken 29 bei entsprechend großer Wassersäulenhöhe in überhöhter Lage angeordnet werden. Im letzteren Fall ist zu bemerken, dass es zu keiner Auf- und Abbewegung des Auffangbehälters kommt und dieser in seiner Tieflage verharrt, solange das Sammelbecken 29 voll ist.
Weiter ist zu bemerken, dass bei starken Niederschlägen – falls die vom Dach herkommende Wassermenge die durch das Fallrohr abfließende übersteigt -die aufgestaute Wassersäule den Auffangbehälter 15 auch dann in seine Tieflage niederzudrücken vermag, wenn das Sammelbecken 29 nicht vollständig gefüllt ist, womit ein Rückstau im Fallrohr 12 und in der Traufe 10 vermieden werden kann.
Im Übrigen kann der Durchmesser des Rohrs 14 der Vorrichtung selbstverständlich größer als der des Fallrohrs sein, wobei letzteres in den Kollektor eingeschoben ist. In diesem Fall können die Enden des Rohrs 14 stufenweise zunehmende Durchmesser aufweisen, um die Anpassung an Fallrohre verschiedener Durchmesser zu gestatten, wobei das Rohr 14 lediglich auf Höhe der gewünschten Durchmesserstufe abgeschnitten zu werden braucht.

Claims

Vorrichtung, die es ermöglicht, eine sich in einem vertikalen Rohr (12) ergießende Flüssigkeit automatisch in ein Reservoir (29) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende, zum Einbau in einen Abschnitt (14) dieses Rohrs (12) vorgesehene Elemente umfasst – einen beweglichen Behälter (15), der mit einer Öffnung (16) versehen ist, an die eine Leitung (17, 28) zum Ableiten der Flüssigkeit in das Reservoir (29) angeschlossen werden kann, – einen über dem Behälter (15) angeordneten Trichter (26), der an seinem größeren Umfang zur Befestigung an der Wand des Rohres (12, 14) vorgesehen ist und an seinem kleineren, von einer Mehrzahl von Öffnungen (27) zur Ausmündung in das Rohr (12, 14) durchdrungenen Umfang den Behälter axial gleitend umschließt, und – Steuerungsmittel (20, 21, 22, 23), um den Behälter (15) so mit dem Rohr (12) elastisch zu verbinden, dass je nach der Höhe der Flüssigkeitssäule, die den besagten Behälter belastet, dieser die besagten Öffnungen (27) freigibt oder nicht und somit respektive gestattet, die Flüssigkeit in das Reservoir (29) abzuleiten oder nicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu bestimmt ist, das auf ein Dach (11) fallende, in einer Traufe (10) gesammelte und durch ein Fallrohr (12) abgeleitete Regenwasser zurückzugewinnen.
System, das die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, zusammen mit dem Fallrohrabschnitt (14) und den in diesen eingebauten, bzw. mit diesem verbundenen Elementen, d. h. dem Behälter (15), dem Trichter (26), respektive den Steuerungsmitteln (20, 21, 22, 23) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Rohrabschnitt (14) vom übrigen Rohr trennbar ist.
Vorrichtung bzw. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Steuerungsmittel folgende Elemente umfassen – zwei starre, jeweils über eines ihrer Enden am Behälter (15) befestigte und aus der Wand des Fallrohrs (12, 14) durch je eine Öffnung (21) hindurch austretende horizontale Arme (20), – zwei über eines ihrer Enden am jeweiligen anderen Ende der besagten Arme befestigte Spiralfedern (22), und – eine fest mit dem Rohr verbundene feststehende Halterung (23), an der die Federn (22) mit ihrem jeweiligen anderen Ende befestigt sind.
Vorrichtung bzw. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der besagten Öffnungen (21) ziemlich genau dem Hubweg des Behälters (15) entsprechen.
Vorrichtung bzw. System nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Federn (22) in deren Ruhestellung verstellbar ist.
Vorrichtung bzw. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Trichter (26) und dem Behälter (15) eine Dichtung (18) umfasst.