DE8916015U1 - Shower facility with heat exchanger and instantaneous water heater - Google Patents
Shower facility with heat exchanger and instantaneous water heaterInfo
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Description
Besch reibungDescription
Duscheinrichtung mit Wärmetauscher und DurchlauferhitzerShower facility with heat exchanger and instantaneous water heater
Die Erfindung betrifft eine Duscheinrichtung mit einem Wärmetauscher zwischen aus einer Duschwanne abfließendem Duschwasser und einem elektrischen Durchlauferhitzer zugeführtem und von diesem weiter erwärmtem Frischwasser.The invention relates to a shower device with a heat exchanger between shower water flowing out of a shower tray and fresh water fed to an electric flow heater and further heated by it.
Eine derartige Duscheinrichtung ist in der DE-OS 35 21 980 beschrieben. Bei dieser Duscheinrichtung ist der Durchlauferhitzer in einen Pufferspeicher integriert. Durch diesen Pufferspeicher können schnelle Temperaturschwankungen ausgeglichen werden. Nachteilig ist jedoch, daß der Pufferspeicher einen besonderen Aufbau des Durchlauferhitzers bedingt. Außerdem verzögert der Pufferspeicher bei Beginn eines Duschvorgangs die Wärmenutzung aus dem Wärmetauscher und hält am Ende des Duschvorgangs Warmwasser zurück.Such a shower facility is described in DE-OS 35 21 980. In this shower facility, the flow heater is integrated into a buffer tank. This buffer tank can compensate for rapid temperature fluctuations. The disadvantage, however, is that the buffer tank requires a special design of the flow heater. In addition, the buffer tank delays the use of heat from the heat exchanger at the start of a shower and retains hot water at the end of the shower.
Um Verbrühungen zu vermeiden, ist eine Mischbatterie vorgesehen. Das Duschwasser um etwa 1 K bei einer gewünschten Duschwasser-Solltemperatur zu halten, ist mit der Mischbatterie kaum möglich.To avoid scalding, a mixer tap is provided. It is almost impossible to keep the shower water at a desired target temperature of around 1 K with the mixer tap.
In der DE-OS 33 19 638 ist eine Duscheinrichtung beschrieben, bei der der Wärmetauscher aus einem auf dem Boden der Duschwanne angeordneten Frischwasserrohr und einem Kanal gebildet ist, in dem das Duschwasser abfließt. An das Frischwasserrohr ist ein Wassererhitzer angeschlossen, dem eine Mischbatterie nachgeordnet sein kann. Weitere Maßnahmen zur Konstanthaltung der Duschwassertemperatur sind nicht angegeben.DE-OS 33 19 638 describes a shower facility in which the heat exchanger is made up of a fresh water pipe arranged on the floor of the shower tray and a channel through which the shower water flows. A water heater is connected to the fresh water pipe, which can be followed by a mixer tap. No other measures for keeping the shower water temperature constant are specified.
Bei den bekannten Ouscheinrichtungen mit
Wärmerückgewinnung kann die Temperatur des dem
Warmwasserbereiter zugeleiteten Frischwassers in einem
sehr weiten Bereich, beispielsweise zwischen 12 C und
35 C schwanken. Andererseits besteht die Forderung, daß eine, beispielsweise zwischen 35 C und 38 C wählbare
Solltemperatur des Duschwassers auf wenigstens +_ 1 K
eingehalten werden soll, um dem Benutzer, abgesehen von der Brühgefahr, nicht unangenehme
WassertemperaturSchwankungen zu bieten- Da diese
Forderung in der Praxis kaum zu erfüllen ist, konnten sich Duscheinrichtungen mit Wärmerückgewinnung aus dem
Duschwasser des laufenden Dusch Vorgangs nicht bewähren.In the known shower systems with heat recovery, the temperature of the fresh water fed to the water heater can vary within a very wide range, for example between 12 C and 35 C. On the other hand, there is the requirement that a target temperature of the shower water, which can be selected between 35 C and 38 C, for example, should be maintained to at least +_ 1 K in order to avoid unpleasant sensations for the user, apart from the risk of scalding.
Water temperature fluctuations - Since this requirement is difficult to meet in practice, shower facilities with heat recovery from the shower water of the ongoing shower process have not proven successful.
In der DE-OS 34 15 542 ist ein elektronisch gesteuerter Durchlauferhitzer beschrieben, mit dem eine gewählte Solltemperatur unabhängig von der Was serzu lauftemperatür erreichbar ist. Mittels eines Temperaturfühlers wird die Ei &eegr; I auftemperatur am Durchlauferhitzer erfaßt.DE-OS 34 15 542 describes an electronically controlled instantaneous water heater with which a selected target temperature can be achieved regardless of the water inlet temperature. The instantaneous water temperature is recorded on the instantaneous water heater using a temperature sensor.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Duscheinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der eine Solltemperatur des Duschwassers trotz schwankender Temperatur des im Wärmetauscher mehr oder weniger vorerwärmten Frischwassers weitgehend konstant erreichbar ist, ohne daß eine Mischbatterie oder ein Pufferspeicher notwendi g sind.The object of the invention is to propose a shower device of the type mentioned at the beginning, in which a target temperature of the shower water can be achieved largely constantly despite fluctuating temperature of the fresh water more or less preheated in the heat exchanger, without the need for a mixer tap or a buffer tank.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Duscheinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Temperaturfühler die jeweilige Isttemperatur des im Wärmetauscher vorerwärmten Frischwassers erfaßt, daß sich die jeweilige momentane elektrische Leistung des Durchlauferhitzers entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen der Isttemperatur und einer an einem Sollwertsteller gewählten Duschwasser-Solltemperatur und entsprechend der Frischwasser-Durchflußmenge einstellt.According to the invention, the above object is achieved in a shower device of the type mentioned at the outset in that a temperature sensor detects the respective actual temperature of the fresh water preheated in the heat exchanger, that the respective instantaneous electrical power of the flow heater is set according to the temperature difference between the actual temperature and a shower water target temperature selected on a setpoint adjuster and according to the fresh water flow rate.
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Ein Durchlauferhitzer, dessen elektrische Leistung in der angegebenen Weise gesteuert wird, ist an sich marktbekannt.A continuous flow heater whose electrical output is controlled in the manner specified is in itself well-known on the market.
Bei der erfindungsgemäßen Duscheinrichtung wird die vom Benutzer eingestellte Solltemperatur in einem engen Bereich, beispielsweise +_ 1 K, konstant geha I ten. über die momentane elektrische Leistung des Durchlauferhitzers werden zwangsläufig auftretende Schwankungen der Temperatur des vom Wärmetauscher mehr oder weniger erwärmten Frischwassers ausgeregelt- Dies gilt selbst für solche Temperaturschwankungen, die von einer thermostatisch gesteuerten Mischbatterie nicht ausgeglichen werden könnten. Eine Mischbatterie erübrigt sich.In the shower device according to the invention, the target temperature set by the user is kept constant within a narrow range, for example +_ 1 K. The instantaneous electrical output of the flow heater is used to regulate inevitable fluctuations in the temperature of the fresh water, which is heated more or less by the heat exchanger. This even applies to temperature fluctuations which could not be compensated for by a thermostatically controlled mixer tap. A mixer tap is no longer necessary.
Durch die Erfindung ist damit eine Wärmerückubertragung aus ablaufendem Duschwasser eines Duschvorgangs auf das Frischwasser dieses Duschvorgangs mit konstanter Duschwassertemperatur im Durchfluß möglich, ohne daß ein Pufferspeicher oder eine Mischbatterie erforderlich sind.The invention thus makes it possible to transfer heat back from the draining shower water of a showering process to the fresh water of this showering process with a constant shower water temperature in the flow, without the need for a buffer tank or a mixer tap.
In Ausgestaltung der Erfindung bilden der Durchlauferhitzer, die Duschwanne und der Wärmetauscher eine Installationseinheit und der So 11 wertste I Ier des Durchlauferhitzers ist über einen bei einem zwischen der Duschwanne und einem Duschkopf angeordneten Zapfventil montierten Fernversteller einstellbar. Eine solche Duscheinrichtung ist einfach installierbar. Da kein Pufferspeicher notwendig ist, benötigt der Durchlauferhitzer wenig Raum. Dieser steht neben der Duschwanne unter deren Rand ohne weiteres zur Verfugung. Durch den Fernvers te I Ier ist erreicht, daß die Solltemperatur des Durchlauferhitzers vom duschenden Benutzer direkt neben dem Zapfventil eingestellt werden kann.In the embodiment of the invention, the instantaneous water heater, the shower tray and the heat exchanger form an installation unit and the desired temperature of the instantaneous water heater can be adjusted using a remote control mounted on a tap valve arranged between the shower tray and a shower head. Such a shower facility is easy to install. Since no buffer tank is required, the instantaneous water heater requires little space. This is readily available next to the shower tray under its edge. The remote control ensures that the desired temperature of the instantaneous water heater can be adjusted by the showering user directly next to the tap valve.
Eine weitere Vereinfachung der InstaLLationsmöglichkeit ist dadurch erreicht, daß in der Wasserleitung zwischen dem Durchlauferhitzer und dem Duschkopf nur ein Zapfventil vorgesehen ist. Dies ist möglich, da die Duscheinrichtung keine Mischbatterie notwendig macht.The installation option is further simplified by the fact that only one tap valve is provided in the water pipe between the instantaneous water heater and the shower head. This is possible because the shower facility does not require a mixer tap.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Wärmetauscher vom ablaufenden Duschwasser und vom^ zulaufenden Frischwasser im Gegenstrom durchströmt. Dies verbessert die Wärmeübertragung zwischen dem ablaufenden Duschwasser und dem zulaufenden Frischwasser, ohne daß dadurch vom Durchlauferhitzer nicht ausregelbare Temperaturspitzen des Frischwassers entstehen.In a further embodiment of the invention, the heat exchanger is flowed through in countercurrent by the outgoing shower water and the incoming fresh water. This improves the heat transfer between the outgoing shower water and the incoming fresh water without causing temperature peaks in the fresh water that cannot be regulated by the flow heater.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmetauscher einerseits von einem auf dem Boden der Duschwanne verlegten Frischwasserrohr und andererseits von einem das ablaufende Duschwasser führenden Kanal auf dem Boden der Duschwanne gebildet sein, in dem das Frischwasserrohr verläuft. Bei dieser Gestaltung des Wärmetauschers ist eine sehr direkte Wärmeübertragung von dem ablaufenden Duschwasser auf das zulaufende Frischwasser im kontinuierlichen Durchfluß erreicht. Dies führt zwar zu beträchtlichen Schwankungen der Temperatur des Frischwassers. Diese Temperaturschwankungen wirken sich jedoch aufgrund der Erfindung für den Benutzer nicht unangenehm aus.In one embodiment of the invention, the heat exchanger can be formed on the one hand by a fresh water pipe laid on the floor of the shower tray and on the other hand by a channel on the floor of the shower tray that carries the draining shower water and in which the fresh water pipe runs. With this design of the heat exchanger, a very direct heat transfer from the draining shower water to the incoming fresh water in a continuous flow is achieved. This does lead to considerable fluctuations in the temperature of the fresh water. However, thanks to the invention, these temperature fluctuations do not have an unpleasant effect on the user.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die Duschwanne doppelwandig ausgebildet sein, wobei das Frischwasser durch den Raum zwischen der Doppelwandung hindurchgeleitet ist. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Duschwasser in der Duschwanne vor dem Ablaufen bis zu einem gewissen Pegelstand anzustauen.In another embodiment of the invention, the shower tray can be double-walled, with the fresh water being directed through the space between the double walls. In this case, it is recommended that the shower water be allowed to build up in the shower tray to a certain level before draining it.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention is evident from the following description. The drawing shows:
Figur 1 eine Seitenansicht einer Duscheinrichtung schemat i sch undFigure 1 a side view of a shower facility schematic and
Figur 2 eine Aufsicht der Duscheinrichtung längs der Linie II-II nach Figur 1.Figure 2 is a plan view of the shower facility along the line II-II of Figure 1.
Eine Duschwanned ) weist einen ebenen Boden(2) mit einem geringen Gefälle auf. Am Boden(2) ist eine Abflußöffnung (3) vorgesehen, die in einen Siphon(4) mündet.A shower tray has a flat floor (2) with a slight gradient. A drain opening (3) is provided on the floor (2) which leads into a siphon (4).
Unter einem Rand(5) der Duschwanned) ist ein elektrischer Durchlauferhitzer (6) angeordnet, der über eine WarmwasserIeitung(7) zu einem Zapfventi I (8) führt, an das ein Duschkopf(9) angeschlossen ist. Neben dem Zapfventi I (8) ist ein FernversteI Ier(10) montiert, der an den Durch lauferhitzer(6) angeschlossen ist.An electric flow heater (6) is arranged under one edge (5) of the shower tray, which leads via a hot water pipe (7) to a tap valve (8) to which a shower head (9) is connected. Next to the tap valve (8) there is a remote control (10) which is connected to the flow heater (6).
Auf dem Boden(2) ist ein Frischwasserrohr(11) in einer Vielzahl von Windungen verlegt. Das Frischwasserrohr (11 ) ist einerseits über ein Ansch lußstück (12) mit dem Ka I twa s se met &zgr; (1 3 ) verbunden und andererseits über ein Anschlußstück(14) an den DurchI auf erhitzer(6) angeschlossen.A fresh water pipe (11) is laid on the floor (2) in a number of turns. The fresh water pipe (11) is connected on the one hand to the cold water meter (13) via a connector (12) and on the other hand to the flow heater (6) via a connector (14).
Leitstege (15), die auf dem Boden(2) angeordnet sind, bilden einen Kanal (16), in dem das Frischwasserrohr (11 ) verläuft und der in die Abflußöffnung (3) mündet. Oberhalb der Leitstege (15) ist eine Tri11flache (17) angeordnet. Diese weist eine öffnung(18) auf, welche in den Kanal (16) an einer der Abflußöffnung (3) entfernten Stelle mündet.Guide webs (15) arranged on the floor (2) form a channel (16) in which the fresh water pipe (11) runs and which opens into the drain opening (3). A tri-surface (17) is arranged above the guide webs (15). This has an opening (18) which opens into the channel (16) at a point remote from the drain opening (3).
Die Funktionsweise der beschriebenen Duscheinrichtung ist im wesentlichen folgende:The functionality of the shower facility described is essentially as follows:
Für einen Duschvorgang stellt der Benutzer am Fernverste I Ier(10) eine gewünschte Solltemperatur ein und öffnet das Zapf venti I (8) . Dabei strömt Frischwasser ausFor a shower, the user sets the desired temperature on the remote control (10) and opens the tap valve (8). Fresh water flows out
dem Ka L twasse met &zgr; (1 3) durch das Fri schwasser roh r (11 ) in den DurchLauferhitzer(6). Im Durch Lauferhitzer(6) wird das Frischwasser auf die eingesteLLte So LL temperatur erwärmt und strömt durch die WarmwasserL eitung(7) am Duschkopf(9) aus.the cold water with z (13) through the fresh water pipe (11) into the flow heater (6). In the flow heater (6) the fresh water is heated to the set target temperature and flows out through the hot water pipe (7) at the shower head (9).
Das Duschwasser geLangt auf die TrittfLache(17) und die öffnung(18) in den KanaL(16). Es durchströmt in diesem im Gegenstrom zum Frischwasser im Frischwas serrohr(11) zur AbfLußöffnung(3). Das abLaufende Duschwasser erwärmt dabei im Gegenstrom das durch das Frischwasserrohr(11) fLießende Frischwasser.The shower water reaches the step surface (17) and the opening (18) in the channel (16). It flows through the channel in countercurrent to the fresh water in the fresh water pipe (11) to the drain opening (3). The draining shower water heats the fresh water flowing through the fresh water pipe (11) in countercurrent.
Der DurchLauferhitzer(6) erfaßt außer dem mitteLs des FernversteLLers(1 0) eingesteLLten So LLtemperaturwert die Temperatur des ihm durch das AnschLußstück (1A) zufLießenden, mehr oder weniger durch das im KanaL(16) abLaufende Duschwasser erwärmten Frischwassers. Außerdem erfaßt der DurchLauferhitzer(6) die ihn pro Zeiteinheit durchströmende DurchfLußmenge . Aus diesen Werten ermitteLt eine ELektronik des eLektrischen DurchLauferhitzers(6) die momentan jeweiLs nötige Hei&zgr; Leistung. Diese wird dann im Durch L auferhitzer in an sich bekannter Weise feinstufig derart eingeschaLtet, daß sich trotz unterschied Lieher Temperatur des zuLaufenden Frischwassers und unterschied Lieher DurchfLußmenge sehr schneLL die eingesteLLte So LLtemperatur des Duschwassers am Duschkopf(9) ergibt.In addition to the target temperature value set using the remote control (10), the instantaneous water heater (6) also measures the temperature of the fresh water flowing into it through the connector (1A), which is more or less heated by the shower water running off in the channel (16). The instantaneous water heater (6) also measures the flow rate flowing through it per unit of time. From these values, an electronic unit in the instantaneous water heater (6) determines the heating output required at any given time. This is then switched on in the continuous flow heater in a finely gradual manner in such a way that, despite the difference in the temperature of the incoming fresh water and the difference in the flow rate, the set target temperature of the shower water is achieved very quickly at the shower head (9).
Im Rahmen der Erfindung Lassen sich zahLreiche andere AusführungsbeispieLe verwirkLichen. Der DurchLau.ferhitzer (6) kann auch nahe beim ZapfventiL (8) angeordnet sein. Es erübrigt sich dann der FernversteLLer(10). Es ist auch mögLich, an der AbfLußöffnung(3) auch andere Wärmetauscher aLs den beschriebenen, aus dem Frischwasserrohr (11 ) und dem KanaL(16) bestehenden Wärmetauscher anzuschLießen.Numerous other embodiments can be implemented within the scope of the invention. The instantaneous water heater (6) can also be arranged close to the tap valve (8). The remote control (10) is then unnecessary. It is also possible to connect other heat exchangers to the drain opening (3) than the heat exchanger described, consisting of the fresh water pipe (11) and the channel (16).
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