PL235640B1

PL235640B1 - Bathroom heat exchanger

Info

Publication number: PL235640B1
Application number: PL426439A
Authority: PL
Inventors: Kamil Pochwat; Daniel Słyś; Sabina Kordana; Mariusz Starzec; Józef Dziopak
Original assignee: Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-09-21
Also published as: PL426439A1

Description

Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest ?azienkowy wymiennik ciep?a do odzysku energii cieplnej zawartej w ?ciekach szarych, przeznaczony zw?aszcza do zastosowania w odwodnieniach liniowych pryszniców. Description of the invention The subject of the invention is a bathroom heat exchanger for the recovery of thermal energy contained in gray wastewater, intended especially for use in linear shower drains.

Przygotowanie ciep?ej wody u?ytkowej wykorzystywanej na potrzeby k?pieli pod prysznicem wymaga dostarczenia znacznej ilo?ci energii. Wi?ksza cz??? tej energii jest jednak bezpowrotnie tracona wraz z powstaj?cymi podczas k?pieli ?ciekami szarymi. Konsekwencj? tego zjawiska s? zbyt wysokie koszty eksploatacyjne instalacji wodno-kanalizacyjnych w budynkach, jak równie? pogorszenie stanu ?rodowiska naturalnego b?d?ce nast?pstwem nadmiernego zu?ycia kopalnych surowców energetycznych i emisji produktów ich spalania. Problem ten generuje potrzeb? wykorzystywania urz?dze? o konstrukcji umo?liwiaj?cej efektywny odzysk zdeponowanej w ?ciekach energii cieplnej i przekazanie jej do dop?ywaj?cej do instalacji wody wodoci?gowej. The preparation of domestic hot water for showering requires a considerable amount of energy. Most of the however, this energy is irretrievably lost along with the gray water flowing during the bath. Consequence? this phenomenon s? too high operating costs of plumbing in buildings, as well as? deterioration of the natural environment resulting from the excessive consumption of fossil energy resources and emissions of their combustion products. Does this problem generate needs? use of equipment with a structure enabling the effective recovery of the heat energy deposited in the wastewater and transferring it to the mains water flowing into the installation.

Powszechnie znane ze stosowania s? rozwi?zania pionowych wymienników ciep?a zbudowanych z przewodu kanalizacyjnego i owini?tej wokó? niego spirali o mniejszej ?rednicy, któr? transportowana jest podgrzewana woda. Z opisu zg?oszeniowego wynalazku US 20110155366 A1 znane jest rozwi?zanie typu rura w rurze. Z uwagi jednak na znaczn? d?ugo?? pionowych wymienników ciep?a oraz konieczno?? ich lokalizacji poni?ej prysznica, instalacja tego typu urz?dze? okazuje si? w wielu przypadkach niemo?liwa do wykonania, szczególnie w obiektach ju? istniej?cych. Commonly known for the use of s? solutions of vertical heat exchangers built with a sewage pipe and wrapped around it a spiral with a smaller diameter, which heated water is transported. From the description of the disclosure of the invention US 20110155366 A1, a pipe-in-pipe solution is known. However, due to the significant length vertical heat exchangers and the need for their location below the shower, installation of such devices? it turns out in many cases impossible to perform, especially in buildings already existing.

Z opisu patentowego US 4372372 A znane jest rozwi?zanie wymiennika ciep?a, w którym wokó? spirali transportuj?cej podgrzewan? wod? przep?ywaj? ciep?e ?cieki. Zastosowanie takiego rozwi?zania mo?e jednak skutkowa? osadzaniem nadmiernej ilo?ci zanieczyszcze? na powierzchni spirali, w konsekwencji czego obni?eniu ulegnie efektywno?? urz?dzenia. From the patent description US 4372372 A there is known a solution of a heat exchanger in which Heated transporting spiral water? swim warm path. However, the use of such a solution may result in deposition of excessive amounts of contamination on the surface of the spiral, as a consequence of which the efficiency will be reduced. devices.

W opisie zg?oszeniowym wynalazku US 20090308569 A1 zosta?o ujawnione rozwi?zanie wymiennika ciep?a przeznaczonego do zastosowania w urz?dzeniach k?pielowych, takich jak prysznice, wanny i jacuzzi. Urz?dzenie to mo?e zosta? zamontowane w szczególno?ci w brodziku prysznica, a jego cech? charakterystyczn? jest wykorzystanie wymiennika ciep?a w postaci p?yty. Podobne wymienniki ciep?a s? znane z opisów zg?oszeniowych wynalazków US 20110094708 A1 oraz US 120100282453 A1. W rozwi?zaniach tych jednak, uzyskiwana jest niska pr?dko?? przep?ywu ?cieków, co znacznie ogranicza efektywno?? wymiany ciep?a. US 20090308569 A1 discloses a heat exchanger solution for use in bathing appliances such as showers, tubs and whirlpools. This device can be mounted in particular in the shower tray, and its features? characteristic is the use of a heat exchanger in the form of a plate. Similar heat exchangers are US 20110094708 A1 and US 120100282453 A1 known from the inventions disclosures. In these solutions, however, a low speed is obtained. wastewater flow, which significantly reduces the efficiency of heat exchange.

W opisie zg?oszeniowym wynalazku PL 393465 A1 zosta?o ujawnione rozwi?zanie w którym wykorzystywana jest pompa t?ocz?ca ?cieki szare w kierunku wymiennika ciep?a, co mo?e generowa?, niewspó?mierne do osi?ganych korzy?ci, wysokie koszty eksploatacyjne zwi?zane z wykorzystaniem takiego urz?dzenia. In the description of the invention, PL 393465 A1, a solution is disclosed in which a pump is used to pump the entire gray waste water towards the heat exchanger, which may generate inconsistent with the achieved benefits, high operating costs associated with the use of such a device.

Z opisu patentowego US 4291423 A znane jest rozwi?zanie wymiennika ciep?a zawieraj?cego pokryw? do zbierania ?cieków i umieszczania ich na okre?lonym obszarze dna pojemnika wyprofilowanego w kierunku odbieranych ?cieków wzd?u? okre?lonego kana?u do odp?ywu. Rura doprowadzaj?ca zimn? wod? jest umieszczona w kanale w kontakcie ze spuszczanymi ?ciekami. Cieplejsze ?cieki przenosz? energi? ciepln? do ch?odniejszej wody p?yn?cej w zanurzonej rurze doprowadzaj?cej zimn? wod?. From the patent specification US 4291423 A it is known to develop a heat exchanger having a cover for collecting the wastewater and placing it on a specific area of the bottom of a container profiled in the direction of the received wastewater along the A particular channel to the drain. Cold Inlet Pipe water? it is placed in the channel in contact with the drainage. Warmer paths transfer energy? thermal to cooler water flowing in the submerged cold water supply pipe with water.

Z opisu zg?oszeniowego wynalazku WO 2015020580 A1 znany jest wymiennik ciep?a, który posiada kolektor z wylotem dyszy do dostarczania wody gor?cej, które jest wprowadzana z du?? pr?dko?ci? do rury odp?ywowej w celu usuni?cia zanieczyszcze?. From the description of the invention WO 2015020580 A1 a heat exchanger is known which has a manifold with a nozzle outlet for hot water supply, which is introduced at a large amount of water. speed? to the drainage pipe to remove contaminants.

W celu eliminacji wad dotychczasowych rozwi?za? oraz wyeliminowanie niedogodno?ci zwi?zanych z ich stosowaniem, opracowano konstrukcj? nowego ?azienkowego wymiennika ciep?a. ?azienkowy wymiennik ciep?a zawieraj?cy kana? odprowadzaj?cy ?cieki szare zako?czony z jednej strony otworem wlotowym, a z przeciwnej strony otworem wylotowym oraz zawieraj?cy kana? transportowy dla wody zako?czony z jednej strony otworem wprowadzaj?cym, a z przeciwnej strony otworem wyprowadzaj?cym, wed?ug wynalazku charakteryzuje si? tym, ?e kana? odprowadzaj?cy ma w przekroju poprzecznym kszta?t trapezu, którego podstawa dolna jest d?u?sza ni? podstawa górna, a w podstawie górnej ma co najmniej jeden otwór wlotowy, za? kana? transportowy ma w przekroju poprzecznym kszta?t prostok?ta i jest pod kana?em odprowadzaj?cym, przy czym podstawa dolna kana?u odprowadzaj?cego jest jednocze?nie podstaw? górn? kana?u transportowego, a ponadto kana? odprowadzaj?cy i kana? transportowy maj? kszta?t ?amanej otwartej, która utworzona jest z odcinków d?u?szych, które s? równoleg?e do otworu wprowadzaj?cego, przy czym dwa te odcinki d?u?sze po??czone s? ze sob? prostopad?ym do nich odcinkiem krótszym, a ponadto kana? odprowadzaj?cy i kana? transportowy s? rozmieszczone pod ca?? powierzchni? brodzika prysznicowego. In order to eliminate the disadvantages of the existing solutions? and eliminating the inconvenience associated with their use, the construction of new bathroom heat exchanger. Bathroom heat exchanger with air duct outgoing gray sewage, ending on one side with an inlet opening, and on the other side with an outlet opening, and containing a channel transport for water, ending on one side with an introducing opening and on the opposite side with an outlet opening, according to the invention it is characterized by that? e kana? the drain has a trapezoidal shape in cross-section, the bottom base of which is longer than an upper base and at least one inlet in the upper base, kana? cross-section is rectangular in shape and is below the discharge channel, the bottom base of the discharge channel at the same time being the basis of the discharge channel. upper the transport channel, and the drain and canal transport may broken open shape, which is made of longer sections that are parallel to the introduction opening, the two longer sections being connected by with you? with a shorter section perpendicular to them, and drain and canal transport s? arranged under the entire surface? shower tray.

Korzystnie kana? odprowadzaj?cy ma w przekroju poprzecznym kszta?t trapezu prostok?tnego albo trapezu równoramiennego, za? podstawa dolna kana?u odprowadzaj?cego jest z materia?u o wysokiej przewodno?ci cieplnej, korzystnie z miedzi albo z mosi?dzu, za? otwór wlotowy jest w postaci rusztu wlotowego. Preferably kana? the drain has the cross-sectional shape of a rectangular trapezoid or an isosceles trapezoid, while the lower base of the discharge duct is made of a material with high thermal conductivity, preferably copper or brass, and the inlet opening is in the form of an inlet grate.

Zastosowanie ?azienkowego wymiennika ciep?a, b?d?cego przedmiotem wynalazku umo?liwia odzyskanie energii cieplnej zawartej w ?ciekach bez konieczno?ci stosowania wielkogabarytowych wymienników ciep?a. Rozwi?zanie umo?liwia równie? zmniejszenie nak?adów finansowych ponoszonych na przygotowanie ciep?ej wody u?ytkowej oraz na niezb?dn? do tego instalacj?. Nowy ?azienkowy wymiennik ciep?a mo?e by? wykorzystany zarówno w istniej?cych, jak i w nowoprojektowanych budynkach. The use of the bathroom heat exchanger, which is the subject of the invention, enables the recovery of thermal energy contained in the wastewater without the need to use large-size heat exchangers. The solution also allows reduction of financial outlays incurred for the preparation of hot utility water and the necessary for this installation. A new bathroom heat exchanger can be used in both existing and newly designed buildings.

Przedmiot wynalazku jest bli?ej wyja?niony w przyk?adach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ?azienkowy wymiennik ciep?a w widoku z góry, fig. 2 - ten sam ?azienkowy wymiennik ciep?a w przekroju wzd?u? linii B-B pokazanej na fig. 1, fig. 3 - ten sam ?azienkowy wymiennik ciep?a w przekroju wzd?u? linii A-A pokazanej na fig. 1, natomiast fig. 4 - ten sam ?azienkowy wymiennik ciep?a z uwidocznionym kana?em odprowadzaj?cym na ca?ej powierzchni brodzika w widoku z góry. ?azienkowy wymiennik ciep?a wed?ug wynalazku w pierwszym przyk?adzie wykonania zawiera kana? odprowadzaj?cy 1 zako?czony z jednej strony otworem wlotowym 2 na ?cieki szare, natomiast z drugiej strony otworem wylotowym 3. Kana? odprowadzaj?cy 1 ma w przekroju poprzecznym kszta?t trapezu prostok?tnego o podstawie dolnej 4 d?u?szej ni? podstawa górna. W podstawie górnej tego kana?u odprowadzaj?cego 1 jest otwór wlotowy 2. Podstawa dolna 4 kana?u odprowadzaj?cego 1 jest wykonana z miedzi. Kana? transportowy 5 z jednej strony zako?czony jest otworem wprowadzaj?cym 6 na wod? zimn?, natomiast z drugiej strony otworem wyprowadzaj?cym 7 dla wody wst?pnie ogrzanej, a ponadto ma on w przekroju poprzecznym kszta?t prostok?ta o mo?liwie krótkich ?cianach bocznych, a jego górna podstawa jest jednocze?nie podstaw? doln? 4 kana?u odprowadzaj?cego 1. Kana? odprowadzaj?cy 1 i kana? transportowy 5 maj? kszta?t ?amanej otwartej, która utworzona jest z odcinków d?u?szych, które s? równoleg?e do otworu wprowadzaj?cego 6, za? dwa te odcinki d?u?sze po??czone s? ze sob? prostopad?ym do nich odcinkiem krótszym. Kana? odprowadzaj?cy 1 i kana? transportowy 5 s? roz?o?one pod ca?? powierzchni? brodzika prysznicowego. ?azienkowy wymiennik ciep?a b?d?cy przedmiotem wynalazku wbudowany jest w przestrze? brodzika prysznicowego, który posiada spadek brodzikowy 8 w kierunku otworu wlotowego 2, za? kana? odprowadzaj?cy 1 posiada spadek odprowadzaj?cy 9 w kierunku otworu wylotowego 3. ?cieki szare wprowadzane s? otworem wlotowym 2 do kana?u odprowadzaj?cego 1 i prowadzone s? grawitacyjnie do otworu wylotowego 3. W przeciwnym do ?cieków szarych kierunku, kana?em transportowym 5, prowadzona jest ci?nieniowo ogrzewana woda. Przy czym zimna woda wprowadzana jest do wn?trza kana?u transportowego 5 jego otworem wprowadzaj?cym 6, a woda wst?pnie ogrzana wyprowadzana jest z tego kana?u transportowego 5 otworem wyprowadzaj?cym 7. Woda zimna przechodz?c przez kana? transportowy 5 odbiera energi? ciepln? od ?cieków szarych przep?ywaj?cych przeciwpr?dowo do niej kana?em odprowadzaj?cym 1. ?azienkowy wymiennik ciep?a, wed?ug wynalazku, w drugim przyk?adzie wykonania, taki jak w przyk?adzie pierwszym, z tym, ?e podstawa dolna 4 kana?u odprowadzaj?cego jest wykonana z mosi?dzu. The subject of the invention is explained in more detail in the embodiments in the drawing, in which fig. 1 shows a bathroom heat exchanger in top view, fig. 2 - the same bathroom heat exchanger in a longitudinal section. of the line B-B shown in Fig. 1, Fig. 3 the same bathroom heat exchanger in section along the line A-A shown in fig. 1, while fig. 4 - the same bathroom heat exchanger with visible drainage channel over the entire surface of the shower tray in top view. The bathroom heat exchanger according to the invention in the first embodiment comprises a outlet 1 ended on one side with inlet 2 for gray tracks, and on the other side with outlet 3. the drainage 1 has the cross-sectional shape of a rectangular trapezoid with a lower base 4 longer than upper base. In the upper base of this discharge channel 1 there is an inlet opening 2. The lower base 4 of the discharge channel 1 is made of copper. Kana? transport 5 on one side ends with a hole introducing 6 for water on the other hand, with a discharge opening 7 for preheated water, and moreover, it has a rectangular cross-section with possibly short side walls, and its upper base is at the same time the base ? lower 4 outgoing channel 1. Kana? outgoing 1 and canal transport May 5? broken open shape, which is made of longer sections that are parallel to the introduction opening 6, while two of these longer sections are connected by with you? the shorter section perpendicular to them. Kana? outgoing 1 and canal transport 5 s spread out over the entire length of the surface? shower tray. The bathroom heat exchanger, which is the subject of the invention, is built into the space of the a shower tray that has a shower tray slope 8 towards the inlet opening 2, and kana? the drainage 1 has a drainage slope 9 towards the outlet 3. The gray paths are introduced into through the inlet 2 into the discharge channel 1 and are guided through the gravitationally to the outlet 3. In the direction opposite to the gray watercourses, pressure heated water is led through the transport channel 5. Cold water is introduced into the interior of the transport channel 5 through its introduction opening 6, and the pre-heated water is discharged from this transport channel 5 through the discharge opening 7. Cold water passing through the channel ? transport 5 receives energy? thermal gray wastewater flowing countercurrently to it via the discharge channel 1. The bathroom heat exchanger according to the invention, in the second embodiment, as in the first example, except that the bottom base 4 of the discharge channel is made of brass.

Wykaz oznacze? rysunkowych 1 - kana? odprowadzaj?cy 2 - otwór wlotowy 3 - otwór wylotowy 4 - podstawa dolna - kana? transportowy 6 - otwór wprowadzaj?cy 7 - otwór wyprowadzaj?cy 8 - spadek brodzikowy 9 - spadek odprowadzaj?cy .List of signs drawing 1 - kana? discharging 2 - inlet opening 3 - outlet opening 4 - bottom base - kana? transport 6 - introduction hole 7 - exit hole 8 - paddling slope 9 - drainage fall .

. Don't show this again. Don't show this again

Claims

Bathroom heat exchanger with air duct outgoing gray sewage, ending on one side with an inlet opening, and on the other side with an outlet opening, and containing a channel transport for water, ending on one side with an introductory opening and on the opposite side with an outlet opening, characterized in that the canal the drain pipe (1) has a trapezoidal cross-section whose bottom base (4) is longer than an upper base and at least one inlet opening (2) in the upper base, kana? The transport (5) has a rectangular shape in cross-section and is below the discharge channel (1), the lower base (4) of the discharge channel (1) at the same time being the basis of the discharge channel (1). upper the transport channel (5), and furthermore drain (1) and channel transport (5) May? broken open shape, which is made of longer sections that are parallel to the introduction opening (6), the two longer sections being connected by with you? with a shorter section perpendicular to them, and drain (1) and channel transport (5) s? arranged under the entire surface? shower tray. a bathroom heat exchanger according to claim The method of claim 1, characterized in that the kana? The drain outlet (1) has the cross-sectional shape of a rectangular trapezoid. a bathroom heat exchanger according to claim The method of claim 1, characterized in that the kana? the drain valve (1) has the cross-sectional shape of an isosceles trapezoid. A bathroom heat exchanger according to one of the claims The method according to any of the claims 1 to 3, characterized in that the bottom base (4) of the discharge channel (1) is made of a material with high thermal conductivity. a bathroom heat exchanger according to claim A method according to claim 4, characterized in that the lower base (4) of the discharge channel (1) is made of copper. a bathroom heat exchanger according to claim The method of claim 6, characterized in that the lower base (4) of the discharge channel (1) is made of brass. A bathroom heat exchanger according to one of the claims according to any of the preceding claims, characterized in that the inlet opening (2) is in the form of an inlet grate. . . Don't show this again