WO1997044537A1 - Central water-loss prevention system - Google Patents

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WO1997044537A1
WO1997044537A1 PCT/DE1997/001005 DE9701005W WO9744537A1 WO 1997044537 A1 WO1997044537 A1 WO 1997044537A1 DE 9701005 W DE9701005 W DE 9701005W WO 9744537 A1 WO9744537 A1 WO 9744537A1
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volume
limit
volume limit
central
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PCT/DE1997/001005
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Tilo Aigner
Original Assignee
Tilo Aigner
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E03B7/071—Arrangement of safety devices in domestic pipe systems, e.g. devices for automatic shut-off
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/001—Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity
    • G01F15/003—Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity using electromagnetic, electric or electronic means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02A20/15—Leakage reduction or detection in water storage or distribution

Definitions

  • the invention relates to a central water supply in a main water supply line, from which several tapping points or consumers can be supplied with water, such as the main water supply line of a single or multi-family house, the main water supply line of an individual apartment or a single commercial enterprise or a
  • Construction site water supply line Regular water withdrawal must be guaranteed for all withdrawal volumes and, at the same time, the unwanted water leakage at the withdrawal points and in the entire pipe system must be prevented.
  • time unit of the maximum possible water leakage from a broken pipe or from an open tapping point is an unsuitable quantity, since depending on the pipe cross-section, degree of opening at the tapping point and water pressure, a different amount of water may have entered the affected building causing damage.
  • a water flow sensor is arranged in the main water supply line.
  • a water flow sensor is therefore installed at each tapping point and this is additionally coupled with a central water safety device in such a way that the central water safety device only opens when it is opened at a tapping point.
  • This increases the cost factor mentioned above for the large number of decentralized water safety devices by the cost of coupling and controlling the individual water flow sensors, which, however, cannot act as decentralized water safety devices.
  • An unintentional removal from one The tapping point for example by a hanging float valve in the cistern, is not prevented, however, because the respective flow sensor just causes the central water safety device to open, so that large quantities of water can escape from the tapping point causing damage. This means that the effect of the central water safety device is only restricted to leaks in the pipe system.
  • the invention specified in the main claim is based on the problem of creating a central water safety device which, after the conscious or unconscious removal or leakage of a water volume limit set for the respective application, which from the insurer's point of view is still below the limit for causing damage for the respective application , blocks the main water supply and thus prevents further withdrawal.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that preventive water damage, both from device defects and from leaks in the piping system on buildings, can be avoided or severely limited by the maximum possible escape of a water volume that does not yet cause any or only minimal and limited damage, that large consumers, such as construction sites, can be protected against unwanted water leakage of any kind, leaks, external withdrawal, misconduct, etc.
  • Device that can be operated by the consumer group is offered without complicated programming processes to be carried out by the user. Furthermore, natural resources are conserved.
  • a further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 3.
  • This further development of the volume determination as a manually adjustable device with a forced reset to the originally defined volume limit makes it possible to implement a switchover for a one-time or temporary, larger consumption.
  • a battery part is arranged for removal points that cannot be connected to the public power supply, in particular construction sites. The field of application of the invention is thus easily expanded.
  • a similar further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 4.
  • This training enables a time-limited unlimited water withdrawal with a forced reset according to the above time limit or a water withdrawal to the originally defined volume limit.
  • a battery part is provided for locations remote from the public power supply.
  • a further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 5. This further development enables a cost-effective solution for new installations, since the combination of water meter and water safety device lowers the installation costs and the manufacturing costs of the combination device are reduced compared to the two individual devices.
  • a further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 6. This further training enables the setting of volume limits for the various applications, their lowering during night operation and the total blockage of the main water supply in times of no need.
  • a further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 7.
  • This development enables the use of other control variables already present in the respective domestic water system for the invention. It simplifies and expands the application options for water systems that are not fed by the public network, in particular rainwater harvesting systems or wells.
  • a volume limit is selected that corresponds to both natural use and significantly minimizes or avoids the event of damage in the event of an unwanted exit.
  • care must be taken for deliberate removal of larger volumes so that they cannot lead to uncontrolled water leakage after removal.
  • a central water safety device is installed immediately after the water meter on the consumer side in a main water supply line of a family house. This installation can be carried out by any specialist company at low cost.
  • the house network supplies the necessary electrical energy.
  • the volume meter is preferably set to 45 liters by the installation company for a family home with a central water supply and cannot be adjusted by the operator.
  • the volume counter compares each withdrawn water quantity with the set volume limit and reacts when the volume limit is reached by blocking the main water supply via the existing shut-off device. Unlocking is only possible manually at the central water safety device, which is intended to ensure that the operator researches the cause beforehand. If, on the other hand, the set volume limit is not reached by the amount of water withdrawn, the volume counter resets as if no water had been withdrawn and is available for another withdrawal without a residual value.
  • Time unit such as for bath filling 0.5
  • this reset time can also be designed depending on the "excess” amount. On the other hand, it is also possible to only allow one withdrawal when switching to "Uber” quantity extraction and then to reset it regardless of the time.
  • Period of time for concrete work larger amounts of water than usual are required.
  • the forced reset over time is particularly advantageous here. Furthermore, is for use in places not connected to the public power grid
  • the specified volume limit can be reduced to 5 liters.
  • ON / OFF switching is expected in times of non-use, such as
  • Drinking water feed 100 liters for construction sites and similar commercial operations, 5 liters as night reduction for all applications.
  • a special case is the use of wells or rainwater storage tanks.
  • a pressure vessel In a domestic water system, a pressure vessel is fed up to a regulated pressure level via an electrically operated pump. For this reason, the power consumption of the pump motor is compared with the specified volume limit as a control variable. All other variants, such as "overflow”, day / night switching and ON / OFF switching are possible with the same effect.

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Abstract

The object of the invention is to create a central water-loss prevention system which blocks the main water feed pipe after intentional or unintentional removal or leakage of a water volume limit fixed for each application, said limit being, in the opinion of insurers, below the limit for causing damage for each application, and consequently prevents further removal. The central water-loss prevention system in a main water feed pipe is characterised in that a volume counter comparing a volume limit fixed for the corresponding application with the volume removed is operatively connected to a shut-off device of the main water feed pipe in such a manner that when the preset volume limit has flowed through a command closing the shut-off device is triggered and when a volume limit lower than the preset volume limit has flowed through there is no triggering of the command closing the shut-off device. The invention relates to a central water-loss prevention system in a main water feed pipe from which a plurality of removal points or consumers can be supplied with water, for example the main water feed pipe of a detached house or a house for several families, the main water feed pipe of an individual flat or an individual business or a construction site water supply pipe. In such cases normal water removal for any removal volumes must be ensured and, at the same time, unintentional discharge of water must be prevented at the removal points and in entire pipe systems.

Description

Zentrale WassersicherungCentral water security
Die Erfindung betrifft eine zentrale Wassersicherung in einer Hauptwasserzuleitung, aus der mehrere Entnahmestellen oder Verbraucher mit Wasser versorgt werden können, wie zum Beispiel die Hauptwasserzuleitung eines Ein- oder Mehrfamilienhauses, die Hauptwasserzuleitung einer einzelnen Wohnung oder eines einzelnen Gewerbebetriebes oder eineThe invention relates to a central water supply in a main water supply line, from which several tapping points or consumers can be supplied with water, such as the main water supply line of a single or multi-family house, the main water supply line of an individual apartment or a single commercial enterprise or a
Baustellenwasserversorgungsleitung. Dabei sind die reguläre Wasserentnahme für alle Entnahmevolumina zu garantieren und gleichzeitig der ungewollte Wasseraustritt an den Entnahmestellen und im gesamten Leitungssystem zu unterbinden.Construction site water supply line. Regular water withdrawal must be guaranteed for all withdrawal volumes and, at the same time, the unwanted water leakage at the withdrawal points and in the entire pipe system must be prevented.
Es ist bekannt, daß durch, wie auch immer geartete dezentrale Wassersicherungen, Einzelgeräte neuerer Bauart bzw. Verbrauchsstellen neuerer und hochpreisiger Bauart mit einer einzelnen dezentralen Wassersicherung gegen unkontrollierte oder unbeabsichtigte Wasserentnahme/-austritt gesichert werden (EP 617.1.75 soll dafür stellvertretend genannt werden). Dies ist aber nur ein erster Schritt, denn Leckagen an allen anderen Geräten, Leitungen und Verbindungsteilen sind damit nicht gesichert sondern immer nur die jeweilige mit einer dezentralen Wassersicherung versehene Entnahmemöglichkeit.It is known that whatever kind of decentralized water safety devices, individual devices of newer design or consumption points of newer and more expensive designs with a single decentralized water safety device are secured against uncontrolled or unintentional water withdrawal / leakage (EP 617.1.75 should be mentioned as a representative) . However, this is only a first step because leaks on all other devices, lines and connecting parts are not secured, but always only the respective removal option provided with a decentralized water safety device.
Deshalb wurde bereits eine Vielzahl von Lösungen vorgeschlagen, die die Nachteile einer solchen dezentralen Wassersicherung an nur einem Gerät beseitigen sollen. Die naheliegendste Lösung ist dabei die Installation einer jeweiligen dezentralen •Wassersicherung an jeder möglichen Entnahmestelle. Dies ist aber durch die Vervielfachung der dezentralen Wassersicherungen eine sehr teure Lösung, die aber die prinzipiellen Nachteile dezentraler Wassersicherungen nicht beseitigen kann, denn der unkontrollierte Wasseraustritt aus allen Rohrleitungen und ihren Verbindungsteilen führt weiterhin nicht zum Ansprechen einer Wassersicherung und zum Absperren derFor this reason, a large number of solutions have already been proposed which are intended to eliminate the disadvantages of such a decentralized water safety device using only one device. The most obvious solution is to install a decentralized water safety device at every possible point of use. This is but by multiplying the decentralized water safety devices, this is a very expensive solution, which, however, cannot eliminate the basic disadvantages of decentralized water safety devices, because the uncontrolled water leakage from all pipelines and their connecting parts still does not trigger a water safety device and to shut off the
Hauptwasserzuleitung. Um diesen Nachteil zu verbessern wurde in EP 348.886 ein Verfahren zur Steuerung des Betriebes einer Mehrzahl von Installationen vorgeschlagen. Dabei sind jeder Installation eine vorbestimmte Wassermenge während ihres Betriebes zuzuordnen und ein maximal mögliches Entnahmevoluraen festzulegen. Danach wird signalisiert, welche Installation betätigt werden soll und berechnet, ob diese Betätigung das maximal mögliche Entnahmevolumen überschreiten wird. Nur wenn dies nicht der Fall ist wird die Betätigung freigegeben. Diese Lösung enthält weiterhin den Nachteil, daß Leckagen im Leitungssystem nicht abgesichert sind, denn nur bei das eingestellte Maximalvolumen überschreitenden Volumina wird lediglich die Wasserentnahme an der Installation unmöglich gemacht - eine Sperrung der Hauptwasserzuleitung erfolgt hingegen wiederum nicht. Dieses komplizierte Regelverfahren ist eher für industrielle Anwendungen aber nicht für übliche Haushalte mit auch älteren und die technischen Neuerungen nur schwer beherrschenden Bewohnern realisierbar. Weiterhin verbleibt der Nachteil, daß in Haushaltungen nicht an allen Installationen ein vorbestimmtes Wasservolumen entnommen wird. Dem Gartenwasserhahn wird beispielsweise zum Bewässern einer neu eingesäten Rasenfläche mittels Rasensprenger ein anderes Wasservolumen entnommen werden als zum Füllen einer Gießkanne mit 5 Litern Inhalt. Somit kann diese Lösung auch nicht die Aufgaben einer zentralen Wassersicherung erfüllen. Weiterhin wurde seit den 70er Jahren eine Vielzahl von Lösungen vorgeschlagen, die eine zentrale Absperrung der Hauptwasserzuleitung beim Überschreiten einer eingestellten maximalen Wasserentnahmezeit vorsehen. US 4,180,088; US 4,249,565; US 4,589,435; SE 8.501.995; US 4,911,200; US 4,926,901; WO 92/00478. Zusätzlich zur Zeit sind immer noch den Wasserfluß direkt oder indirekt ermittelnde Sensoren notwendig und deren regelungstechnische Kopplung mit einer Zeitmeßeinrichtung. Die Zeiteinheit des maximal möglichen Wasseraustritts aus einer gebrochenen Leitung oder aus einer geöffneten Entnahmestelle ist aber eine denkbar ungeeignete Größe, da je nach Leitungsquerschnitt, Öffnungsgrad an der Entnahmestelle und Wasserdruck eine unterschiedliche Menge Wasser bereits schadenverursachend in das betroffene Gebäude eingedrungen sein kann.Main water supply. To improve this disadvantage, a method for controlling the operation of a plurality of installations was proposed in EP 348,886. Each installation must be assigned a predetermined amount of water during its operation and a maximum possible withdrawal volume determined. It is then signaled which installation is to be actuated and calculated whether this actuation will exceed the maximum possible extraction volume. Only if this is not the case is the actuation released. This solution also has the disadvantage that leaks in the piping system are not safeguarded, because only when the volume exceeds the set maximum volume is it only impossible to withdraw water from the installation - the main water supply is not blocked. This complicated control procedure is more feasible for industrial applications but not for normal households with older residents who are also difficult to master the technical innovations. Another disadvantage is that a predetermined volume of water is not drawn from all installations in households. For example, to irrigate a newly sown lawn using a lawn sprinkler, a different water volume will be taken from the garden tap than for filling a watering can with 5 liters. This means that this solution cannot fulfill the tasks of central water protection. Furthermore, a large number of solutions have been proposed since the 1970s which provide for a central shutoff of the main water supply when a set maximum water withdrawal time is exceeded. US 4,180,088; US 4,249,565; US 4,589,435; SE 8,501,995; US 4,911,200; US 4,926,901; WO 92/00478. In addition to the time, sensors that determine the water flow directly or indirectly are still necessary, and their control engineering coupling with a time measuring device. The time unit of the maximum possible water leakage from a broken pipe or from an open tapping point is an unsuitable quantity, since depending on the pipe cross-section, degree of opening at the tapping point and water pressure, a different amount of water may have entered the affected building causing damage.
Vorschläge zur Verbesserung sind in WO 93/08340 enthalten. Hierbei wird auf die Zeiteinheit als Bezugsgröße verzichtet und es werden an jeder Entnahmestelle und in derSuggestions for improvement are contained in WO 93/08340. Here, the time unit is dispensed with as a reference variable and it is used at each tapping point and in the
Hauptwasserzuleitung je ein Durchflußsensor angeordnet. Es wird also an jeder Entnahmestelle ein Wasserdurchflußsensor eingebaut und diese zusätzlich mit einer zentralen Wassersicherung so regelungstechnisch gekoppelt, daß nur bei einer Öffnung an einer Entnahmestelle die zentrale Wassersicherung öffnet. Dies erhöht den bereits oben bei der Vielzahl von dezentralen Wassersicherungen angesprochenen Kostenfaktor noch um die Kosten der Kopplung und Regelung der einzelnen Wasserdurchflußsensoren, die aber nicht als dezentrale Wassersicherungen wirken können. Somit wird nur die Leckage im Leitungssystem mit der zentralen Wassersicherung unterbunden werden. Eine unbeabsichtigte Entnahme an einer Entnahmestelle, z.B. durch ein hängendes Schwimmerventil im Spülkasten, wird hingegen nicht verhindert, denn der jeweilige Durchflußsensor verursacht ja gerade ein öffnen der zentralen Wassersicherung, so daß ungehindert große Mengen Wasser aus der Entnahmestelle schadenverursachend austreten können. Damit wird die Wirkung der zentralen Wassersicherung ausschließlich auf Leckagen im Leitungssystem beschränkt.A water flow sensor is arranged in the main water supply line. A water flow sensor is therefore installed at each tapping point and this is additionally coupled with a central water safety device in such a way that the central water safety device only opens when it is opened at a tapping point. This increases the cost factor mentioned above for the large number of decentralized water safety devices by the cost of coupling and controlling the individual water flow sensors, which, however, cannot act as decentralized water safety devices. This means that only the leakage in the pipe system with the central water protection will be prevented. An unintentional removal from one The tapping point, for example by a hanging float valve in the cistern, is not prevented, however, because the respective flow sensor just causes the central water safety device to open, so that large quantities of water can escape from the tapping point causing damage. This means that the effect of the central water safety device is only restricted to leaks in the pipe system.
Der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine zentrale Wassersicherung zu schaffen, die nach der bewußten oder unbewußten Entnahme oder Leckage eines für den jeweiligen Einsatzfall festgesetzten Wasservolumenlimits, das aus Sicht der Versicherer noch unter der Grenze für eine Schadensverursachung für den jeweiligen Einsatzfall liegt, die Hauptwasserzuleitung sperrt und damit die weitere Entnahme verhindert .The invention specified in the main claim is based on the problem of creating a central water safety device which, after the conscious or unconscious removal or leakage of a water volume limit set for the respective application, which from the insurer's point of view is still below the limit for causing damage for the respective application , blocks the main water supply and thus prevents further withdrawal.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß vorbeugend Wasserschäden sowohl durch Gerätedefekt als auch durch Leckagen im Leitungssystem an Gebäuden durch den maximal möglichen Austritt eines Wasservolumens, das noch keine oder nur minimale und begrenzte Schäden verursacht, vermieden oder stark eingeschränkt werden können, daß Großverbraucher, wie Baustellen, vor ungewolltem Wasseraustritt jeder Art, Leckagen, Fremdentnahme, Fehlverhalten u.a. , geschützt werden können, daß dies mit einem einzigen in der Hauptwasserzuleitung anzubringenden Zentralgerät ohne aufwendige Kopplungen mit kostenaufwendigen Geräten an jeder Verbrauchsstelle realisierbar wird und daß andererseits ein für jede Verbrauchergruppe bedienbares Gerät ohne komplizierte vom Nutzer auszuführende Programmiervorgänge angeboten wird, Darüberhinaus werden die natürlichen Ressourcen geschont.The advantages achieved by the invention are, in particular, that preventive water damage, both from device defects and from leaks in the piping system on buildings, can be avoided or severely limited by the maximum possible escape of a water volume that does not yet cause any or only minimal and limited damage, that large consumers, such as construction sites, can be protected against unwanted water leakage of any kind, leaks, external withdrawal, misconduct, etc. Device that can be operated by the consumer group is offered without complicated programming processes to be carried out by the user. Furthermore, natural resources are conserved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es ein festgelegtes Volumen mit dem jeweiligen entnommenen Volumen über einen Volumenzähler elektrisch zu vergleichen und danach die Regelschritte "Absperrorgan schließen" oder "Zurücksetzen auf Null" je nach Vergleichsergebnis auszuführen. Diese einfache Ausführung ist von jeden Sanitärfachbetrieb ohne großen Aufwand als Nachrüstung in bestehende Leitungssysteme in die jeweilige Hauptwasserzuleitung installierbar.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 2. This further development makes it possible to electrically compare a fixed volume with the respective volume withdrawn via a volume counter and then to carry out the control steps "closing shut-off device" or "resetting to zero" depending on the comparison result. This simple design can be easily installed by any sanitary specialist as a retrofit in existing pipe systems in the respective main water supply.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben. Diese Weiterbildung der Volumenfestlegung als manuell einstellbare Vorrichtung mit Zwangsrückstellung auf das ursprünglich festgelegte Volumenlimit ermöglicht es, eine Umschaltung für einen einmaligen oder zeitlich begrenzten größeren Verbrauch zu realisieren. Dabei ist für nicht an die öffentliche Stromversorgung anschließbare Entnahmestellen, insbesondere Baustellen, ein Batterieteil angeordnet. Damit wird in einfacher Weise das Einsatzgebiet der Erfindung erweitert.A further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 3. This further development of the volume determination as a manually adjustable device with a forced reset to the originally defined volume limit makes it possible to implement a switchover for a one-time or temporary, larger consumption. In this case, a battery part is arranged for removal points that cannot be connected to the public power supply, in particular construction sites. The field of application of the invention is thus easily expanded.
Eine ähnliche weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 4 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht eine zeitbegrenzte unlimitierte Wasserentnahme mit Zwangsrückstellung nach obiger Zeitbegrenzung oder einer Wasserentnahme auf das ursprünglich festgelegte Volumenlimit. Auch hierbei ist ein Batterieteil für von der öffentlichen Stromversorgung entfernte Einsatzorte vorgesehen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 5 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht eine kostengünstige Lösung bei Neuinstallationen, da die Kombination von Wasseruhr und Wassersicherung die Installationskosten senkt und die Herstellungskosten des Kombinationsgerätes gegenüber den zwei Einzelgeräten reduziert sind.A similar further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 4. This training enables a time-limited unlimited water withdrawal with a forced reset according to the above time limit or a water withdrawal to the originally defined volume limit. Here too, a battery part is provided for locations remote from the public power supply. A further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 5. This further development enables a cost-effective solution for new installations, since the combination of water meter and water safety device lowers the installation costs and the manufacturing costs of the combination device are reduced compared to the two individual devices.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 6 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht die Festlegung von Volumenlimits für die verschiedenen Einsatzfälle, ihre Absenkung im Nachtbetrieb und die Totalblockade der Hauptwasserzuleitung in Nichtbedarfszeiten.A further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 6. This further training enables the setting of volume limits for the various applications, their lowering during night operation and the total blockage of the main water supply in times of no need.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 7 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht die Ausnutzung anderer in dem jeweiligen Hauswassersystem bereits vorhandener Regelgrößen für die Erfindung. Sie vereinfacht und erweitert die Einsatzmöglichkeit für vom öffentlichen Netz nicht gespeiste Wassersystem, insbesondere Regenwassernutzungsanlagen oder Brunnen.A further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 7. This development enables the use of other control variables already present in the respective domestic water system for the invention. It simplifies and expands the application options for water systems that are not fed by the public network, in particular rainwater harvesting systems or wells.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden beschrieben werden.A preferred embodiment of the invention will be described below.
Zu den notwendigen Lebensbedingungen gehört die Nutzung von natürlichen Stoffen unserer Natur. Immer hat der Mensch danach gestrebt, diese Naturgewalten zu beherrschen und für die Befriedigung seiner Bedürfnisse einzusetzen. Dabei sind auch die größten Vorräte nicht unerschöpflich bzw. wird die Aufbereitung zur Nutzung durch den Menschen immer kostenintensiver. Einer dieser lebensnotwendigen Stoffe ist Wasser. Die Menschen haben einen Kreislauf von der Gewinnung, der Nutzung, der Entsorung bis zur Wiederaufbereitung geschaffen. Und dennoch entstehen jährlich Schäden im Wohn- und Gewerbebereich in Millionenhöhe, Schäden die durchaus vermeidbar wären, wenn ein unkontrolliertes Austreten von Wasser aus örtlichen Netzen verhindert werden könnte. In der Elektrik ist ein Schutz vor Überlastung bzw. schadhaften Stellen längst zur Bedingung für die Installation örtlicher Netze und Abnehmeranlagen geworden. Im Leitungssystem einer Wasseranlage z.B. einer Wohnung oder eines Hauses fehlt jedoch dieser Schutz. Im Schadensfall kann somit das Wasser ungehindert aus dem Leitungssystem austreten und in der unmittelbaren Umgebung große Folgeschäden hinterlassen. Dies ist bei Großabnehmern, wie z.B. Baustellen oder Gewerbebetrieben, prinzipiell gleich. Bisher ist es nicht möglich gewesen, den ungehinderten Wasserfluß z.B. bei Rohrleitungsschäden oder hängendem Schwimmerventil eines Spülkastens zu stoppen. Neben diesen Schäden bis zu mehreren 10.000 DM, die ein unkontrollierter Wasseraustritt für den Bewohner eines Hauses oder seine Nachbarn in einem Mehrfamilienhaus hat, entsteht gleichsam mit der Vergeudung dieses Wassers Schäden für die Umwelt. Nutzlos versiegt ein Stoff, der vorher aufbereitet und nutzbar gemacht wurde. Die im Stand der Technik angeführten Lösungen können dabei nur Teilprobleme lösen helfen, wie Austritt an einem Küchengerät. Andere Lösungen sind für den Haushaltbereich zu teuer und zu kompliziert. Insgesamt ist festzustellen, daß außer den dezentralen Austrittssicherungen an Küchengeräten alle Vorschläge bisher nicht zur Realisation gelangten. Die übrigen Vorschläge sind somit nur "papierner" Stand der Technik geblieben. Für den Verbraucher muß der mögliche ungewollte Austritt von Wasser aus einem geschlossenen System kontrollierbar und abschaltbar gestaltet werden können. Dies ist an den jeweiligen Entnahmestellen bzw. Geräten zu kostenaufwendig und nicht umfassend genug, sondern muß direkt an der "Quelle" der Einspeisung, den Anfang der Hauptwasserzuleitung, geschehen. Analog wie es bereits bei den elektrischen Netzen in Wohn- und Gewerbeimmobilien praktiziert wird, ist an der Hauptzuleitung direkt nach dem Verbrauchsmeßgerät, der Wasseruhr, eine zentrale Wassersicherung zu installieren, die nach Durchfluß eines je nach Einsatzfall festgelegten Volumenlimits Wasser, das System vom weiteren Zufluß absperrt. Wichtig dabei ist, daß die ausschlaggebende Größe für ein Absperren des Systems ein Volumenlimit ist und nicht die Zeit. Damit ist es auch unerheblich, welcher Wasserdruck am System anliegt und welche Dimensionen die Rohre des Systems haben. Eine Lösung, die generell einen unkontrollierten Wasserverbrauch unterbindet, ist technisch und finanziell nicht durchführbar. Deshalb ist ein solches Volumenlimit zu wählen, das sowohl dem natürlichen Gebrauch entspricht und beim ungewollten Austritt den Schadensfall erheblich minimiert oder vermeidet. Gleichzeitig ist für bewußte Entnahme größerer Volumina so Vorsorge zu treffen, daß diese nicht nach ihrer Entnahme zu einen unkontrollierten Wasseraustritt führen können. Dazu wird in einer Hauptwasserzuleitung eines Einfamilienhauses nachträglich eine zentrale Wassersicherung gemäß der Erfindung unmittelbar nach der Wasseruhr auf der Verbraucherseite installiert. Diese Installation kann mit geringem Kostenaufwand von jedem Fachbetrieb ausgeführt werden. Sie besteht aus einem Volumenzähler und einem Absperrorgan der Hauptwasserzuleitung. Die notwendige elektrische Energie liefert das Hausnetz. Der Volumenzähler wird vom Installationsbetrieb für ein Einfamilienhaus mit zentraler Wasserversorgung vorzugsweise auf 45 Liter festgelegt und ist vom Betreiber nicht verstellbar. Der Volumenzähler vergleicht jede entnommene Wassermenge mit dem eingestellten Volumenlimit und reagiert bei Erreichen des Volumenlimits mit der Sperrung der Hauptwasserzuleitung über das vorhandene Absperrorgan. Eine Entsperrung ist nur manuell direkt an der zentralen Wassersicherung möglich, wodurch erreicht werden soll, daß vorher eine Ursachenforschung durch den Betreiber erfolgt. Wird hingegen das eingestellte Volumenlimit von der entnommenen Menge Wasser nicht erreicht, so stellt sich der Volumenzähler so zurück als wäre kein Wasser entnommen worden und ist für eine erneute Entnahme ohne Restwert verfügbar.The use of natural substances of our nature is one of the necessary living conditions. Humans have always striven to control these natural forces and use them to satisfy their needs. Even the largest stocks are not inexhaustible or the preparation for use by humans is always more expensive. One of these vital substances is water. Humans have created a cycle from extraction, use, disposal to recycling. And yet, millions of dollars of damage occur in the residential and commercial sector every year, damage that could be avoided if an uncontrolled leakage of water from local networks could be prevented. In the electrical system, protection against overloading or damaged areas has long become a requirement for the installation of local networks and consumer systems. However, this protection is missing in the pipe system of a water system, for example an apartment or a house. In the event of damage, the water can escape from the pipe system unhindered and cause major consequential damage in the immediate vicinity. In principle, this is the same for large customers, such as construction sites or commercial operations. So far, it has not been possible to stop the unimpeded flow of water, for example in the event of damage to the pipeline or hanging float valve of a cistern. In addition to this damage of up to several 10,000 DM, which an uncontrolled water leak has for the occupant of a house or his neighbors in an apartment building, damage to the environment also occurs with the waste of this water. A substance that has been prepared and made usable dries uselessly. The solutions mentioned in the prior art can only help to solve partial problems, such as leakage from a kitchen appliance. Other solutions are too expensive and too complicated for the household sector. All in all, it can be stated that, apart from the decentralized exit safeguards on kitchen appliances, all proposals have so far not been implemented. The remaining proposals are therefore only "paper" state of the art. For the consumer, the possible unwanted leakage of water from a closed system must be able to be controlled and switched off. This is too costly and not comprehensive enough at the respective tapping points or devices, but must be done directly at the "source" of the feed, the beginning of the main water supply. Analogous to what is already practiced in the electrical networks in residential and commercial properties, a central water safety device must be installed on the main supply line directly after the consumption meter, the water meter, and the water from the further inflow after the flow of a volume limit determined depending on the application cordoned off. It is important that the decisive factor for locking the system is a volume limit and not the time. It is also irrelevant which water pressure is applied to the system and which dimensions the pipes of the system have. A solution that generally prevents uncontrolled water consumption is not technically and financially feasible. For this reason, a volume limit must be selected that corresponds to both natural use and significantly minimizes or avoids the event of damage in the event of an unwanted exit. At the same time, care must be taken for deliberate removal of larger volumes so that they cannot lead to uncontrolled water leakage after removal. For this purpose, a central water safety device according to the invention is installed immediately after the water meter on the consumer side in a main water supply line of a family house. This installation can be carried out by any specialist company at low cost. It consists of a volume meter and a shut-off device for the main water supply. The house network supplies the necessary electrical energy. The The volume meter is preferably set to 45 liters by the installation company for a family home with a central water supply and cannot be adjusted by the operator. The volume counter compares each withdrawn water quantity with the set volume limit and reacts when the volume limit is reached by blocking the main water supply via the existing shut-off device. Unlocking is only possible manually at the central water safety device, which is intended to ensure that the operator researches the cause beforehand. If, on the other hand, the set volume limit is not reached by the amount of water withdrawn, the volume counter resets as if no water had been withdrawn and is available for another withdrawal without a residual value.
Für eine nachträgliche Installation ist eine Volumenmeßung mittels eines Flügelrades unter Ausnutzung des durch dessen Drehbewegung erzeugten Stromes als Vergleichsgröße in einem elektrischen/elektronischen Regelsystem vorgesehen. Selbstverständlich sind auch andere Regelungen gleichwirkend. Bei einer elektrischen/elektronischen Regelung sind aber besonders einfach zusätzliche Funktionen realisierbar. Für die Entnahme einer Badewannenfüllung, die das festgelegte Limit von 45 Litern mindestens um 20-30 Liter übersteigen wird, kann natürlich die Entnahme in 2 oder 3 Teilmengen erfolgen. Andererseits kann an der zentralen Wassersicherung eine einmalige "Über"menge von 80 Litern eingestellt werden; dies ist aber auch mittels Fernbedienung, an den bevorzugten Entnahmestellen fest installiert oder tragbar frei, möglich. Dabei ist eine solche Regelung vorgesehen, die beim Übergang auf einmaliger Entnahme von "Über"mengen eine Zwangsrückstellung auf das ursprünglich festgelegte Volumenlimit aktiviert. Diese Zwangsrückstellung ist in zweiFor a subsequent installation, a volume measurement by means of an impeller using the current generated by its rotary movement is provided as a comparison variable in an electrical / electronic control system. Of course, other regulations have the same effect. With electrical / electronic control, however, additional functions can be implemented particularly easily. For the removal of a bathtub filling, which will exceed the specified limit of 45 liters by at least 20-30 liters, the withdrawal can of course be done in 2 or 3 parts. On the other hand, a one-time "excess" of 80 liters can be set at the central water safety device; but this is also possible by remote control, permanently installed at the preferred tapping points or portable freely. In this case, such a regulation is provided which, in the event of a changeover to the one-time withdrawal of "excess" quantities, creates a forced reset to the originally defined Volume limit activated. This forced reset is in two
Varianten möglich. Erstens kann nach einer fest eingestelltenVariants possible. First, can be set to a fixed
Zeiteinheit, wie beispielsweise für Badewannenfüllung 0,5Time unit, such as for bath filling 0.5
Stunden, für Schwimmbadfüllung 8 Stunden, zurückgestellt werden, wobei diese Rückstellzeit auch von der "Über"menge abhängig gestaltet werden kann. Andererseits ist es auch möglich bei der Umschaltung auf "Uber"mengenentnahme generell nur eine Entnahme zuzulassen und danach zeitunabhängig zurückzustellen.Hours, for swimming pool filling 8 hours, this reset time can also be designed depending on the "excess" amount. On the other hand, it is also possible to only allow one withdrawal when switching to "Uber" quantity extraction and then to reset it regardless of the time.
Diese "Über"mengenentname ist insbesondere für gewerblicheThis "over" quantity name is especially for commercial
Nutzung interessant, da z.B. auf Baustellen oftmals über einenInteresting to use, e.g. on construction sites often over one
Zeitraum für Betonarbeiten größere Wassermengen als üblich benötigt werden. Hier ist die Zwangsrückstellung über die Zeit besonders vorteilhaft. Weiterhin ist für den Einsatz in nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossenen Orten einPeriod of time for concrete work larger amounts of water than usual are required. The forced reset over time is particularly advantageous here. Furthermore, is for use in places not connected to the public power grid
Batteriebetrieb vorgesehen.Battery operation provided.
Über eine Tag/Nacht-Regelung ist eine Absenkung des festgelegten Volumenlimits auf 5 Liter möglich. Über eineWith a day / night control, the specified volume limit can be reduced to 5 liters. Over a
EIN/AUS-Schaltung ist in zu erwartenden Nichtbedarfszeiten, wieON / OFF switching is expected in times of non-use, such as
Urlaub, Feiertag auf Baustellen, eine Totalblockade derHolidays, public holidays on construction sites, a total blockade of the
Hauptwasserzuleitung erreichbar.Main water supply accessible.
Für eine Neuinstallation wird eine Kombination aus Wasseruhr und zentraler Wassersicherung geschaffen, die die Wasseruhr alsFor a new installation, a combination of water meter and central water fuse is created, which the water meter as
Volumenzähler einsetzt. Damit sind Gerätekosten undVolume counter is used. So that device costs and
Installationskosten einsparbar.Savings in installation costs.
Als festzuulegende Volumenlimits werden vorgeschlagen:The following are proposed as volume limits:
25 Liter bei getrennter Einspeisung von Kalt- und Warmwasser in eine Wohnung, 45 Liter für ein Einfamilienhaus oder eine Wohnung mit einer25 liters for separate supply of cold and hot water in an apartment, 45 liters for a family home or an apartment with one
Trinkwassereinspeisung , 100 Liter für Baustellen und ähnliche Gewerbebetriebe, 5 Liter als Nachtabsenkung für alle Einsatzfälle. Ein Sonderfall liegt bei der Nutzung von Brunnen oder Regenwasserspeichern vor. Hierbei wird in einer Hauswasseranlage ein Druckbehälter bis zu einem geregelten Druckniveau über eine elektrisch betriebene Pumpe gespeist. Deshalb wird als Regelgröße der Stromverbrauch des Pumpenmotors mit dem festgelegten Volumenlimit verglichen. Alle anderen Varianten, wie "Über"mengenentnahme, Tag/Nacht-Schaltung und EIN/AUS-Schaltung sind gleichwirkend möglich. Drinking water feed, 100 liters for construction sites and similar commercial operations, 5 liters as night reduction for all applications. A special case is the use of wells or rainwater storage tanks. In a domestic water system, a pressure vessel is fed up to a regulated pressure level via an electrically operated pump. For this reason, the power consumption of the pump motor is compared with the specified volume limit as a control variable. All other variants, such as "overflow", day / night switching and ON / OFF switching are possible with the same effect.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zentrale Wassersicherung in einer Hauptwasserzuleitung dadurch gekennzeichnet, daß ein ein für den entsprechenden Einsatzfall festgelegtes Volumenlimit mit einem entnommenen Volumen vergleichender Volumenzähler mit einem Absperrorgan der Hauptwasserzuleitung so in Wirkverbindung steht, daß nach Durchlauf des voreingestellten Volumenlimits ein das Absperrorgan verschließender Befehl ausgelöst wird und daß nach Durchlauf eines geringeren als dem voreingestellten Volumenlimit ein das Absperrorgan verschließender Befehl nicht ausgelöst wird.1. Central water protection in a main water supply line, characterized in that a volume limit set for the corresponding application with a removed volume comparing volume counter with a shut-off device of the main water supply line is so operatively connected that a command closing the shut-off device is triggered after passage of the preset volume limit and that a command closing the shut-off device is not triggered after a volume volume lower than the preset limit has been run through.
2. Zentrale Wassersicherung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Volumenzähler ein durch seine Drehbewegung elektrischen Strom erzeugendes Flügelrad angeordnet ist und daß dieses elektrisch leitend mit einem elektrischen/elektronischen Regler verbunden ist, der den bei jeder Wasserentnahme oder Wasseraustritt vom Flügelrad erzeugten Strom mit einem dem festgelegten Volumenlimit entsprechenden Wert vergleicht und einerseits bei Erreichen des dem festgelegten Volumenlimit entsprechenden Wertes ein Absperrorgan, insbesondere ein Magnetventil, in der Hautpwasserleitung schließt aber andererseits bei Beendigung der Wasserentnahme vor Erreichen dieses Wertes sich für die nächste Wasserentnahme zurückstellt. 2. Central water safety device according to claim 1, characterized in that an impeller which generates electrical current by its rotary movement is arranged as a volume meter and that this is electrically conductively connected to an electrical / electronic regulator which carries the current generated by the impeller each time water is drawn or water escapes compares a value corresponding to the defined volume limit and, on the one hand, a shut-off device, in particular a solenoid valve, in the main water line closes when the value corresponding to the defined volume limit is reached, but on the other hand closes for the next water withdrawal when the water withdrawal ends before this value is reached.
3. Zentrale Wassersicherung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme eines größerer Wasservolumens als das festgelegte Volumenlimit die Volumenfestlegung als manuell einstellbare Vorrichtung mit Zwangsrückstellung auf das ursprünglich festgelegte Volumenlimit nach einer Zeiteinheit oder nach einmaliger Entnahme eines Wasservolumens ausgebildet ist und daß zur Stromversorgung für nicht an die öffentliche Stromversorung anschließbare Entnahmestellen, insbesondere Baustellen, ein Batterieteil angeordnet ist.3. Central water safety device according to claim 1 or 2, characterized in that for the removal of a larger water volume than the defined volume limit, the volume setting is designed as a manually adjustable device with forced reset to the originally defined volume limit after a unit of time or after a single removal of a water volume and that Power supply for tapping points not connectable to the public power supply, in particular construction sites, a battery part is arranged.
4. Zentrale Wassersicherung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme eines größeren Wasservolumens als das festgelegte Volumenlimit der Regler für eine festgelegte Zeiteinheit ausschaltbar mit danach erfolgender Zwangswiedereinschaltung nach einer Zeiteinheit oder nach einmaliger Entnahme eines Wasservolumens ausgestaltet ist und daß zur Stromversorgung für nicht an die öffentliche Stromversorung anschließbare Entnahmestellen, insbesondere Baustellen, ein Batterieteil angeordnet ist.4. Central water safety device according to claim 1 or 2, characterized in that for removing a larger volume of water than the specified volume limit, the controller can be switched off for a specified unit of time with subsequent forced restart after a unit of time or after a single removal of a water volume and is designed for the power supply for tapping points, in particular construction sites, that cannot be connected to the public power supply, a battery part is arranged.
5. Zentrale Wassersicherung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Wassersicherung als Kombination mit einer Wasseruhr ausgebildet ist und daß die Wasseruhr gleichzeitig als Bestandteil des Volumenzählers ausgebildet ist.5. Central water safety device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the central water safety device is designed as a combination with a water meter and that the water meter is simultaneously formed as part of the volume meter.
6. Zentrale Wassersicherung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für eine getrennte Einspeisung von Kalt- und Warmwasser pro Wohnung ein Volumenlimit von vorzugsweise 25 Litern festgelegt wird, daß für Trinkwassereinspeisung in ein Einfamilienhaus ein Volumenlimit von vorzugsweise 45 Litern festgelegt wird und daß für Sonderfälle abweichende Volumenlimits, für Baustellen vorzugsweise 100 Liter, festgelegt werden, wobei über eine für jeden Wochentag programmierbare Tag/Nacht-Schaltung das jeweils festgelegte Volumenlimit abgesenkt wird, vorzugsweise auf 5 Liter, und über eine Ein/Aus-Schaltung für zu erwartende Nichtbedarfszeiten, wie z.B. Urlaub oder Feiertag auf einer Baustelle, eine Totalblockade der Hauptwasserzuleitung möglich ist.6. Central water safety device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a volume limit of preferably 25 liters is set for a separate supply of cold and hot water per apartment that a volume limit of preferably 45 liters is set for the feeding of drinking water into a single-family house, and that for special cases different volume limits, for construction sites preferably 100 liters, are set, whereby the volume limit set in each case for each day of the week is reduced, preferably to 5 liters, and a total blockage of the main water supply is possible via an on / off switch for expected no-use times, such as vacation or holiday on a construction site.
7. Zentrale Wassersicherung nach Patentanspruch 1 oder einem der Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein regelungstechnisch ausnutzbarer Größen im jeweiligen nicht vom öffentlichen Netz gespeisten Wassersystem, vorzugsweise in einer Druckwasserleitung einer von einer elektrischen Pumpe betriebenen Hauswasseranlage zur Regenwasser- und/oder Brunnennutzung, der Regler mit dieser Größe in Wirkverbindung steht, vorzugsweise den bei jeder Wasserentnahme oder Wasseraustritt von der Pumpe verbrauchten Strom, und mit einem dem festgelegten Volumenlimit entsprechenden Wert vergleicht und einerseits bei Erreichen des dem festgelegten Volumenlimlt entsprechenden Wertes ein Absperrorgan, insbesondere ein Magnetventil, in der Druckwasserleitung schließt aber andererseits bei Beendigung der Wasserentnahme vor Erreichen dieses Wertes sich für die nächste Wasserentnahme zurückstellt. 7. Central water safety device according to claim 1 or one of the claims 3 to 5, characterized in that in the presence of control technology usable sizes in the respective water system not supplied by the public network, preferably in a pressurized water line of a domestic water system operated by an electric pump for rainwater and / or Well use, the controller is operatively connected to this variable, preferably the electricity consumed by the pump each time water is drawn or water leaks, and compares it with a value corresponding to the specified volume limit and, on the one hand, a shut-off device, in particular a solenoid valve, when the specified volume limit is reached. in the pressurized water line, on the other hand, closes when the water withdrawal ends before this value is reset for the next water withdrawal.
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