DE29820835U1 - Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and slow forced emptying - Google Patents
Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and slow forced emptyingInfo
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Description
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D-9223 7 Sulzbach-Rosenberg Montag, 16. November 1998D-9223 7 Sulzbach-Rosenberg Monday, 16 November 1998
Luber G02LuberG02
"Regenwassersammei- und Verteilsystem mit hydrostatischem Druck und langsamer Zwangsentleerung1'"Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and slow forced drainage 1 '
Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Regenwassersammei- und Verteilsystem mit hydrostatischem Druck, bei dem das über Dachrinnen in ein Regenfallrohr geleitete Regenwasser in einem das Regenfallrohr umschließenden Rohr angesammelt und mit hydrostatischem Druck verteilt wird (Oberbegriff des Schutzanspruchs 1).The invention relates primarily to a rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure, in which the rainwater directed via gutters into a downpipe is collected in a pipe enclosing the downpipe and distributed with hydrostatic pressure (general term of claim 1).
Die Gewinnung, Aufbereitung und Beförderung von Wasser, meist in Trinkwasserqualität, für Haushalte, Industrie und Bewässerung sowie die dazu benötigten Anlagen haben in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Dies ist auf die steigende Tendenz des durchschnittlichen Wässerverbrauchs zurückzufuhren. Schon im Jahre 1987 betrug in der Bundesrepublik Deutschland (alte Bundesländer) der durchschnittliche Wasserverbrauch in Haushalten pro Kopf 270 Liter pro Tag,The extraction, treatment and transport of water, mostly of drinking water quality, for households, industry and irrigation, as well as the systems required for this, have become increasingly important in recent years. This is due to the increasing trend in average water consumption. As early as 1987, the average water consumption per capita in households in the Federal Republic of Germany (old federal states) was 270 litres per day.
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Die Leitungsanlage beim Anschluss an die zentrale Trinkwasserversorgung besteht aus einer Versorgungsleitung zum Wasserzähler, von der aus die Verbrauchsleitungen (Verteilungs-, Steig- und Zweigleitungen) abgehen. Fehlt eine zentrale Wasserversorgung, muss Trinkwasser einem auf dem Grundstück zu errichtenden Brunnen entnommen und mit einer Druckluftpumpe über frostisolierte Leitungen ins Haus gefördert werden. Wegen der hohen Kosten fur die Wassergewinnung und Wasseraufbereitung sind Überlegungen bereits angestellt worden, das Abwasser entsprechend zu nutzen.The piping system when connecting to the central drinking water supply consists of a supply line to the water meter, from which the consumption lines (distribution, riser and branch lines) branch off. If there is no central water supply, drinking water must be taken from a well built on the property and pumped into the house using a compressed air pump via frost-insulated pipes. Due to the high costs of water extraction and water treatment, considerations have already been made to use the wastewater accordingly.
Bei den Abwässern wird unterschieden zwischen Regenwasser und den zu klärenden Schmutzwässern aus Spül- und Wascheinrichtungen der Wiitsehafts- und Sanitärräuroe, Garagen etc. sowie Fäkalien. Zur Nutzung des Regenwassers (z. B. Wäsche, Toüettenspülung, Gartengießen) werden häufig Sammelbehälter mit ÜberlaufVersickerung installiert. Beim Fehlen eines Vorfluters (öffentlicher Kanal) lässt sich das Regenwasser bei durchlässigen Böden am einfachsten durch eine leicht erneuerbare Sickergrabe oder durch einen Sickerschacht beseitigen, wobei sich gegebenenfalls der Einbau eines Sandabsetzbeckens empfiehlt.When it comes to wastewater, a distinction is made between rainwater and the wastewater that needs to be treated from rinsing and washing facilities in the yards and sanitary rooms, garages, etc., as well as faeces. To use the rainwater (e.g. laundry, flushing toilets, watering the garden), collection containers with overflow infiltration are often installed. If there is no receiving water (public sewer), the easiest way to remove rainwater on permeable soil is through an easily renewable infiltration trench or through an infiltration shaft, whereby the installation of a sand settling basin is recommended if necessary.
Hausabwässer können entweder in einer Mehrkarnmergrube oder einer Mehrkammer-Ausfaulgrube aufgefangen und nach der Entschlammung bzw. biologischen Teilreinigung in so genannten unterirdischen Verrieselungsanlagen (Sandfiltergräben) unter der Geländeoberfläche verteilt werden, wo sie im Erdreich biologisch abgebaut werden. Das haustechnische Abwasserrohrleitungsystem besteht aus mehreren Anschlussleitungen, die das Abwasser der verschiedenen, mit Geruchsverschlüssen (Siphon) versehenen Entwässerungsvomchtungen (Toilette, Ausgüsse, Waschbecken etc.) aufnehmen, zu einer Sammelanschlussleitung führen, von wo aus es über Fall-, Sammel- oder Grundleitungen zum Anschlusskanal transportiert wird, der in die Klärgrube oder den öffentlichen Straßenkanal mündet; ferner gibt es noch Lüftungsleitungen zur Be- und Entlüftung des Rohrsystems und Regenwasserleitungen.Domestic wastewater can be collected in either a multi-chamber pit or a multi-chamber septic tank and, after desludging or biological partial purification, distributed in so-called underground irrigation systems (sand filter trenches) under the surface of the ground, where it is biologically broken down in the soil. The domestic wastewater pipe system consists of several connecting pipes that collect the wastewater from the various drainage devices (toilets, sinks, washbasins, etc.) equipped with odor traps (siphons), lead it to a collective connection pipe, from where it is transported via downpipes, collecting pipes or underground pipes to the connecting sewer, which flows into the septic tank or the public street sewer; there are also ventilation pipes for ventilating and de-aerating the pipe system and rainwater pipes.
Aus der DE 30 10 290 Al ist ein Verfahren zur Nutzbarmachung von Regenwasser und zur Verwendung als Brauchwasser und/oder Rohwasser zur Trinkwasseraufbereitung u.a. bekannt. Als Sammelflächen für das zu nutzende Regenwasser finden geeignete Dächer, insbesondere wannenartig ausgebildete Flachdachkonstruktionen von Wohnhäusern, Garagen, Fabrikgebäuden usw., Verwendung, wobei diese Dachflächen - je nach Eignung - für das Sammeln/Stauen, Speichern bzw. Zwischenspeichern u.a. der in ihrem Bereich niedergehenden oder von anderen geeigneten Sammelflächen (z.B. Balkonflächen) dorthin zugeleiteten Regenwassermengen genutzt werden. Für das Stauen, Speichern bzw. Zwischenspeichern, Reinigen (z.B. Schnellfiltration über Sand, Kies, Aktiv-Kohle usw.), Mischen (z.B. mit Wasseraufbereitungszusätzen usw.), Dosieren, Zapfen bzw. Zuleiten, Verteilen usw. kann ein entsprechend ausgestalteter Staudruckbehälter benutzt werden. Mittels einem oder mehrerer Stauköpfe mit Überlaufeinrichtung kann das Versperren bzw. ein an einer Maximalhöhe orientierter, selbstregelnder Stauvorgang auf einem vorgegebenen und geeigneten Flachdachbereich von etwaig vorhandenen Regeneinläufen durchgeführt werden. Weiterhin sind ein großvolumiger Hauptspeicher sowie gegebenenfalls ein oder mehrere erdnahe, ebenerdige und/oder unterirdische Speicherbehältnisse, z.B. Zisternen, zur Aufnahme des vom Staudruckbehälter gereinigten bzw. aufbereiteten Regenwassers vorgesehen. Der Hauptspeicher weist eine Überlaufeinrichtung auf, um überschüssiges Regenwasser in eineDE 30 10 290 A1 describes a process for making rainwater usable and for using it as service water and/or raw water for drinking water treatment, among other things. Suitable roofs, in particular trough-shaped flat roof structures of residential buildings, garages, factory buildings, etc., are used as collection areas for the rainwater to be used, whereby these roof areas - depending on their suitability - are used for collecting/damming, storing or temporarily storing the amounts of rainwater falling in their area or directed there from other suitable collection areas (e.g. balcony areas). An appropriately designed pressure vessel can be used for damming, storing or temporarily storing, cleaning (e.g. rapid filtration using sand, gravel, activated carbon, etc.), mixing (e.g. with water treatment additives, etc.), dosing, tapping or feeding, distributing, etc. Using one or more dam heads with an overflow device, the blocking or a self-regulating damming process based on a maximum height can be carried out on a specified and suitable flat roof area of any existing rain inlets. Furthermore, a large-volume main storage tank and, if necessary, one or more near-ground, ground-level and/or underground storage containers, e.g. cisterns, are provided for collecting the rainwater cleaned or treated by the dam pressure tank. The main storage tank has an overflow device to drain excess rainwater into a
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vorhandene oder zu schaffende Kanalisation abzuleiten, wodurch sich je nach Regenwasserzufuhr und/oder Entnahme ein an einem oberen Staupegel ausgerichteter, selbsttätiger Speichervorgang im Hauptspeicher bewirken lässt. Das im Hauptspeicher gesammelte Regenwasser wird über eine entsprechend dimensionierte Leitung (z.B. Schlauch- oder Rohrleitung u.a.) im Freifluss als Brauch- und/oder Rohwasser (z.B. zur weiteren Trinkwasseraufbereitung u.a.) den jeweiligen Verwendungsorten (Haus, Garten) zugeführt. Alternativ kann hierfür auch eine Pumpe vorgesehen werden, welche das Regenwasser aus dem Hauptspeicher über einen Druckbehälter in die Brauch- bzw. Rohwasserleitung(en) einspeist. Die Einspeisung in das Brauch- bzw. Rohwassernetz mittels einer Pumpe kann zusätzlich von entsprechenden Regel-/Kontrollapparaturen (z.B. druckaktivierte Schalter, Mikroprozessoren usw.) über einen vorgegebenen Betriebsdruck selbsttätig regelnd ausgestaltet werden, wodurch sich die Einspeisung entsprechend der jeweiligen Bedarfslage anpasst.existing or to be created sewerage system, whereby, depending on the rainwater supply and/or withdrawal, an automatic storage process can be brought about in the main storage tank, aligned with an upper storage level. The rainwater collected in the main storage tank is fed to the respective places of use (house, garden) in free flow as service and/or raw water (e.g. for further drinking water treatment, etc.) via an appropriately dimensioned line (e.g. hose or pipe, etc.). Alternatively, a pump can also be provided for this purpose, which feeds the rainwater from the main storage tank into the service or raw water line(s) via a pressure vessel. The feed into the domestic or raw water network by means of a pump can also be designed to be automatically regulated by appropriate control/monitoring equipment (e.g. pressure-activated switches, microprocessors, etc.) via a predetermined operating pressure, which means that the feed is adjusted according to the respective requirements.
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Infolge von schwebenden und gelösten Verunreinigungen ist natürliches
Wasser, insbesondere Regenwasser, fur viele Zwecke ungeeignet. Störende
organische und anorganische Substanzen werden nach unterschiedlichen
Methoden entfernt: Sieben und Sedimentation zum Beseitigen derDue to suspended and dissolved contaminants, natural
Water, especially rainwater, is unsuitable for many purposes. Disturbing
organic and inorganic substances are classified according to different
Methods removed: Sieving and sedimentation to remove the
Schwebeteilchen, Behandlung mit Aktivkohle zur Entfernung von Geschmacksund
Geruchsstoffen, Filtration und Chlorierung oder Bestrahlung zum Abtöten
infektiöser Mikroorganismen.Suspended particles, treatment with activated carbon to remove taste and
Odours, filtration and chlorination or irradiation to kill
infectious microorganisms.
Bei der Durchlüftung sättigt man Wasser mit Luft. Dazu bringt man Wasser mit Luft in einer Weise in Kontakt, dass eine maximale Durchdringung stattfindet.Aeration involves saturating water with air. This is done by bringing water into contact with air in such a way that maximum penetration occurs.
Durch diesen Vorgang entfernt man Geruchs- und Geschmacksstoffe (die sich bei der Zersetzung organischer Materie gebildet haben) und vertreibt flüchtige Gase (z. B. Chlor). Bakterien werden durch Chlorierung abgetötet. Zu hohe Wasserhärte, die das Wasser für viele industrielle Verwendungszwecke ungeeignet macht, wird durch Ionenaustauscher oder Fällungsverfahren verringert. Schwebende organische Substanzen, die ein Nährboden für Bakterien sind, und mineralische Schwebstoffe werden vor der Klärung oder Filterung ausgeflockt oder ausgefallt, dazu dient die Zugabe eines Flockungs- oder Fällungsmittels, z. B. Alaun. Außerdem werden Eisen- und Manganverbindungen in unlösliche Oxidhydrate überfuhrt. Diese lassen sich anschließend z. B. durch Filtration entfernen. Infolge des damit verbundenen Aufwands hat sich das in der DE 3010 290 Al beschriebene Verfahren zur 'Nutzbarmachung von Regenwasser, insbesondere fur Trinkwasser, nicht durchsetzen können.This process removes odors and flavors (which are formed during the decomposition of organic matter) and expels volatile gases (e.g. chlorine). Bacteria are killed by chlorination. Excessive water hardness, which makes the water unsuitable for many industrial purposes, is reduced by ion exchangers or precipitation processes. Suspended organic substances, which are a breeding ground for bacteria, and suspended mineral matter are flocculated or precipitated before clarification or filtering; this is done by adding a flocculating or precipitating agent, e.g. alum. In addition, iron and manganese compounds are converted into insoluble oxide hydrates. These can then be removed by filtration, for example. Due to the associated effort, the process described in DE 3010 290 A1 for making rainwater usable, especially for drinking water, has not been able to prevail.
Ein weiteres Problem ist der sogenannte saure Regen, d.h. säurehaltige Niederschläge, die durch Luftverschmutzung verursacht werden und zu weit reichenden Umweltschäden fuhren. Saurer Regen entsteht, wenn Schwefeldioxid, Stickstoffoxide und andere säurebildende, gasförmige Luftverunreinigungen inAnother problem is so-called acid rain, i.e. acidic precipitation caused by air pollution that leads to widespread environmental damage. Acid rain occurs when sulphur dioxide, nitrogen oxides and other acid-forming gaseous air pollutants in
der feuchten Atmosphäre zu Schwefelsäure und Salpetersäure umgewandelt
(oxidiert) werden. Die gasförmigen Verunreinigungen können über weite Entfernungen hinweggetragen werden, bis sich deren Umwandlungsprodukte
durch Regen, Nebel oder Schnee niederschlagen und in den Boden gelangen.
5 the moist atmosphere to sulfuric acid and nitric acid. The gaseous pollutants can be carried over long distances until their conversion products are precipitated by rain, fog or snow and reach the soil.
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Um die Trennung von saurem Regen und verschmutztem Regenwasser von sauberem, zur Nutzung vorgesehenen Wasser zu ermöglichen, ist bei einem in der DE 93 00 620 Ul beschriebenen Regenwassersammler vorgesehen, dass in einem festgelegten Stauraum innerhalb des Regenwasserablaufes bei Regenbeginn eine bestimmte Wassermenge gespeichert wird, bis der Wasserstand den Ablauf für das zu nutzende Wasser erreicht. Dieser Stauraum kann aus einem wasserdichten Rohrabschnitt oder Behälter innerhalb des Fallrohres für Dachrinnen bestehen. Das Stauvolumen wird so groß gewählt, dass es das bei Regenbeginn anfallende, verschmutzte und angesäuerte Wasser speichern kann und erst verzögert nach Auffüllen des Stauraumes das später zulaufende Regenwasser in der gewünschten Qualität zur Nutzung ableitet. Das Stauvolumen muss der Wasserfassungsfläche in der Regel die Dachfläche - und den regionalen Gegebenheiten der Luftverschmutzung angepasst sein, so dass sich der Stauraum in einer einstellbaren Zeitspanne von 1-2 Tagen über ein Absperrventil selbsttätig leert, um bei einem späterem Regenbeginn wieder verfugbar zu sein. Innerhalb des Stauraumes wird dabei eine Wasserumwälzung unterdrückt. Das Absperrventil ist leicht zu reinigen und kann bei Bedarf entfernt werden, damit das Regenwasser ohne Rückstau ungehindert ablaufen kann. Durch ein zusätzliches Abiaurrohr parallel zum Staurohr kann in Verbindung mit handelsüblichen Regulierventilen der Füllstand im Regenwassersammelbehälter gesteuert werden und das Überlaufen des Sammelbehälters vermieden werden, wobei die Öflhung dieses zusätzlichen Ablaufrohres über der Höhe des Nutzwasserablaufes liegen muss. Ein ähnlicher Regenwassersammler ist in der DE 89 15 204 Ul beschrieben.In order to enable acid rain and polluted rainwater to be separated from clean water intended for use, a rainwater collector as described in DE 93 00 620 Ul is designed to store a certain amount of water in a defined storage space within the rainwater drain when it starts to rain until the water level reaches the drain for the water to be used. This storage space can consist of a waterproof pipe section or container within the downpipe for gutters. The storage volume is chosen to be large enough to store the polluted and acidified water that accumulates when it starts to rain and only drains the rainwater that flows in later in the desired quality for use after the storage space has been filled. The storage volume must be adapted to the water collection area (usually the roof area) and the regional conditions of air pollution so that the storage space empties itself via a shut-off valve within an adjustable period of 1-2 days in order to be available again when it starts to rain later. Water circulation is suppressed within the storage space. The shut-off valve is easy to clean and can be removed if necessary so that the rainwater can drain off unhindered without backing up. An additional drainage pipe parallel to the storage pipe can be used in conjunction with commercially available regulating valves to control the level in the rainwater collection tank and prevent the collection tank from overflowing, whereby the opening of this additional drainage pipe must be above the level of the service water drain. A similar rainwater collector is described in DE 89 15 204 Ul.
Wie vorstehend beschrieben wird Regenwasser aus Gründen des Umweltschutzes und der Kostenersparnis zunehmend gesammelt und als Brauchwasser zur Bewässerung genutzt. Bei herkömmlichen Regenwassersammlern wird entweder das Regenwasser direkt in einen neben dem Fallrohr angeordneten Auffangbehälter eingeleitet oder aber das Regenwasser wird über einen Schlauch zu einem weiter entfernt stehenden Auffang-Behälter geleitet.As described above, rainwater is increasingly being collected for environmental protection and cost-saving reasons and used as process water for irrigation. With conventional rainwater collectors, either the rainwater is fed directly into a collecting container located next to the downpipe or the rainwater is piped via a hose to a collecting container located further away.
Bei der ersten Ausfuhrungsform ist nur ein geringer Strömungswiderstand zu überwinden und damit eine hohe Fließgeschwindigkeit erreichbar. Nachteilig ist hierbei, dass eine Siebvorrichtung zur Aussonderung von im Regenwasser mitgeführten Fremdkörpern, insbesondere von Blättern, vorgesehen werden muß. Beispielsweise ist in der DE 31 39 304 Al eine Vorrichtung fur Regenfallrohre beschrieben, bei der ein in den Verlauf des Regenfallrohrs einzufügendes Gehäuse mit einem oberen Wassereintritt, mit einem unteren, mit derIn the first embodiment, only a small flow resistance has to be overcome and thus a high flow rate can be achieved. The disadvantage here is that a sieve device must be provided to separate out foreign bodies carried in the rainwater, in particular leaves. For example, DE 31 39 304 A1 describes a device for rainwater downpipes in which a housing to be inserted into the course of the rainwater downpipe with an upper water inlet, a lower one with the
Siebvorrichtung versehenen Wasseraustritt und mit einer in seinem oberen Bereich vorgesehenen Entnahmeöfihung fur ausgesonderte Fremdkörper vorgesehen ist. Eine ähnliche Ausgestaltung ist in der DE 42 37 201 C2 beschrieben, bei der im Gehäuse der Regenwasserauffangvorrichtung eine Auffangwanne vorgesehen ist, die an einer Seite des Gehäuses angeordnet ist und derart ins Gehäuse hineinragt, dass ihre Auffangöffiiung im Abstand unterhalb einer Abrisskante des Eintrittsstutzens und im wesentlichen zentral zur Verlängerung der Fallachse des Eintrittsstutzens angeordnet und dem Eintrittsstutzen entgegengerichtet ist, und die eine seitlich aus dem Gehäuse führende Abieiteinrichtung für das Regenwasser aufweist. Die Siebeinrichtung ist derart in Schräglage über der Auffangöffhung der Auffangwanne angeordnet, dass die Schmutzelemente des Regenwassers zum Austrittsstutzen des Gehäuses ableitbar sind.A similar design is described in DE 42 37 201 C2, in which a collecting tray is provided in the housing of the rainwater collecting device, which is arranged on one side of the housing and protrudes into the housing in such a way that its collecting opening is arranged at a distance below a tear-off edge of the inlet nozzle and essentially centrally to the extension of the fall axis of the inlet nozzle and is directed opposite to the inlet nozzle, and which has a drainage device for the rainwater leading laterally out of the housing. The sieve device is arranged in an inclined position above the collecting opening of the collecting tray in such a way that the dirt elements of the rainwater can be drained to the outlet nozzle of the housing.
Bei der zweiten Ausführungsform wird das Ablaufvolumen maßgeblich von der Querschnittsfläche des Schlauchs und der erreichbaren Druckhöhe zwischen Rand des Regenwassersammlers und Schlauchanschluß bestimmt. Ist diese Höhe bzw. der entstehende Druck zu gering, so besteht die Gefahr, dass sich im Schlauch ein Wasserverschluß bildet. Besteht zwischen dem Regenwassersammler und der Wasserentnahmestelle am Auffang-Behälter eine Höhendifferenz von 2 m, dann steht ein Druck von 0,2 bar an, welcher zu einer ausreichend hohen Fließgeschwindigkeit führt.In the second embodiment, the drainage volume is determined primarily by the cross-sectional area of the hose and the achievable pressure height between the edge of the rainwater collector and the hose connection. If this height or the resulting pressure is too low, there is a risk of a water seal forming in the hose. If there is a height difference of 2 m between the rainwater collector and the water extraction point on the collection container, then a pressure of 0.2 bar is present, which leads to a sufficiently high flow rate.
Beispielsweise ist aus der DE 196 47 351 Al eine Regenwasserableitvorrichtung zum Ableiten von Regenwasser aus Regenwasserrohren bekannt, welche entweder im Regenwasserfallrohr integriert ist oder welche durch zwischensetzen montiert ist und an ihrem oberen und unteren Ende mit dem Regenwasserfallrohr verbunden ist.For example, from DE 196 47 351 A1 a rainwater drainage device is known for draining rainwater from rainwater pipes, which is either integrated in the rainwater downpipe or which is mounted by interposing it and is connected to the rainwater downpipe at its upper and lower ends.
Im einzelnen ist vorgesehen, dass die Regenwasserableitvorrichtung eine Regenwassersarnmelkammer aufweist, welche an ihrem oberen Ende einen Überlauf hat und an ihrem unteren Ende einen Ablauf, über den das Regenwasser nach außen durch ein Schlauch- oder Rohrsystem abgeführt wird. Der so in der Regenwassersarnmelkammer aufgebaute hydrostatische Druck treibt das aufgefangene Regenwasser durch das Schlauch- oder Rohrsystem.In detail, the rainwater drainage device is designed to have a rainwater collection chamber, which has an overflow at its upper end and a drain at its lower end, through which the rainwater is drained out through a hose or pipe system. The hydrostatic pressure thus built up in the rainwater collection chamber drives the collected rainwater through the hose or pipe system.
Schließlich ist aus der DE 43 11 565 Al ein Hochdruck-Wasserverteiier für Fallrohre unter Ausnutzung des hydrostatischen Drucks bei der Verteilung des gesammelten Regenwassers bekannt. Im einzelnen umfasst der Hochdruck-Wasserverteiler ein längliches Rohr, welches ein offenes oberes Ende und ein offenes unteres Ende aufweist und welches verschiebbar und umschließend mit einem Fallrohr in Eingriff bringbar ist. Das offene obere Ende ist über dem Fallrohr in einem bestimmten Abstand oberhalb des unteren offenen Endes desFinally, DE 43 11 565 A1 discloses a high-pressure water distributor for downpipes using hydrostatic pressure to distribute the collected rainwater. In detail, the high-pressure water distributor comprises an elongated pipe which has an open upper end and an open lower end and which can be moved and enclosely engaged with a downpipe. The open upper end is above the downpipe at a certain distance above the lower open end of the
SS ··
Fallrohres angeordnet, wodurch das in dem Fallrohr herabströmende Regenwasser in das Rohr geleitet wird. Weiterhin ist eine Wasserauslassöffiiung vorgesehen, die in dem Rohr nahe dem offenen unteren Ende und im Abstand unterhalb des offenen oberen Endes des Rohres angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, die wesentlich geringer als die durchschnittliche Querschnittsfläche des Rohres ist. Das Rohr weist einen Schlauchanschluss auf, der mit der Wasserauslassöffhung in Verbindung steht. Daneben sind auf dem Rohr an dem offenen unteren' Ende angeordnete Verschließ-Mittel vorgesehen, welche das Ausströmen von Regenwasser durch das offene untere Ende verhindern. Schließlich sind Haltemittel bzw. Klemmmittel vorgesehen, die das Rohr in einer Position relativ zu dem Fallrohr fixieren. Bei dieser Ausgestaltung wird die maximale Wasserdruckhöhe durch den Abstand zwischen dem oberen Ende des Rohres, wo das Regenwasser überläuft, und der Wasserauslaßößhung bestimmt; bei der Ausgestaltung als Klemmmittel zur Abdichtung des offenen oberen Endes des Rohres wird die maximale Wasserdruckhöhe durch den Abstand zwischen KJemmmittel und Wasserauslassöffhung bestimmt.downpipe, whereby the rainwater flowing down the downpipe is directed into the pipe. Furthermore, a water outlet opening is provided, which is arranged in the pipe near the open lower end and at a distance below the open upper end of the pipe and has a cross-sectional area which is significantly smaller than the average cross-sectional area of the pipe. The pipe has a hose connection which is connected to the water outlet opening. In addition, closing means are provided on the pipe at the open lower end, which prevent rainwater from flowing out through the open lower end. Finally, holding means or clamping means are provided which fix the pipe in a position relative to the downpipe. In this design, the maximum water pressure level is determined by the distance between the upper end of the pipe, where the rainwater overflows, and the water outlet opening; When designed as a clamping device for sealing the open upper end of the pipe, the maximum water pressure is determined by the distance between the clamping device and the water outlet opening.
Wie die vorstehende Würdigung des Standes der Technik aufzeigt, erfordert die Nutzung des Regenwassers entweder einen hohen Aufwand zur Wasseraufbereitung / Verteilung oder der Verwendungszweck ist eingeschränkt.As the above assessment of the state of the art shows, the use of rainwater either requires a high level of effort for water treatment/distribution or the intended use is limited.
Problemproblem
Der Erfindung liegt gegenüber den bekannten Regenwassersammlern bzw. -verteilern die Aufgabe zugrunde, ein Regenwassersammei- und Verteilsystem derart auszugestalten, dass im System keine Pumpen erforderlich sind.Compared to the known rainwater collectors or distributors, the invention is based on the task of designing a rainwater collection and distribution system in such a way that no pumps are required in the system.
Erfindunginvention
Diese Probleme werden, ausgehend von einem Regenwassersammei- und Verteilsystem mit den Merkmalen im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1, dadurch gelöst, dass - zur Erzeugung eines hohen hydrostatischen Drucks - das Regenwasser kurz unterhalb der vorhandenen Rinne bzw. des Rinnenablaufes in einem Wasserfangkasten aufgefangen wird und über ein Druckrohr, dessen Öffnung im Bodenbereich des Wasserfangkastens liegt, einem Druckbehälter zugeführt wird, welcher über einen Druckwasserstutzen mit dem nachfolgenden Grauwasser- (Regenwasser-) Verteilsystem verbunden ist und dass während des Regenfalls sich das Wasser über das Druckrohr bis zum höchstmöglichen Wasserstand im Wasserfangkasten aufstauen kann und danach über ein Überlaufrohr, dessen Öffnung oberhalb der Öffnung des Druckrohres liegt, aus dem Wasserfangkasten abläuft.These problems are solved, based on a rainwater collection and distribution system with the features in the preamble of claim 1, in that - to generate a high hydrostatic pressure - the rainwater is collected in a water collecting box just below the existing gutter or gutter drain and is fed via a pressure pipe, the opening of which is in the bottom area of the water collecting box, to a pressure vessel, which is connected to the subsequent gray water (rainwater) distribution system via a pressure water nozzle, and that during rainfall the water can build up via the pressure pipe to the highest possible water level in the water collecting box and then drains out of the water collecting box via an overflow pipe, the opening of which is above the opening of the pressure pipe.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass auf überraschend einfache Art und Weise, nämlich durch die Nutzung der gesamten Gebäudehöhe, The device according to the invention has the advantage that in a surprisingly simple manner, namely by using the entire height of the building,
ein hoher hydrostatischer Druck ohne Pumpen oder sonstige Hilfsmittel in dem Grauwasser- (Regenwasser-) Verteilsystem aufgebaut werden kann. Dadurch kann Grauwasser über größere Strecken auch bergauf transportiert werden. Sowohl im Einfamilienhausbereich als auch in großen Wohnanlagen läßt sich mit geringem Kapitaleinsatz das gesamte anfallende Regenwasser auch im Grauwasserbereich (WC-Anlagen, Waschmaschinen) nutzen. Weiterhin ist von Vorteil, dass bei flächendeckendem Einsatz außerdem manche Überschwemmung verhindert oder im Ausmaß minimiert werden könnte.a high hydrostatic pressure can be built up in the grey water (rainwater) distribution system without pumps or other aids. This means that grey water can be transported over longer distances, even uphill. In both single-family homes and large residential complexes, all of the rainwater that accumulates can be used in the grey water area (toilet facilities, washing machines) with little capital investment. Another advantage is that if it is used across the board, some flooding can be prevented or minimized.
Im Vergleich zum Stand der Technik ist durch den Wegfall von Pumpen und entsprechender elektrischer Steuerungen der kostenmäßige Aufwand gering. Durch das Ausnutzen der gesamten Gebäudehöhe zum Druckaufbau wird erreicht, dass die Gefahr eines Wasserverschlußes bzw. einer Verstopfung minimal ist.Compared to the state of the art, the cost is low due to the elimination of pumps and corresponding electrical controls. By using the entire height of the building to build up pressure, the risk of a water blockage or blockage is minimal.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Schutzanspruch 2, ist das Überlaufrohr unterhalb des Druckwasserbehälters mit dem Regenfallrohr verbunden und weist im Bereich des Druckwasserbehälters seitlich ein kleines Loch auf, so dass eine langsame Zwangsentleerung und nach einiger Zeit die Wasserstandshöhe „drucklos" erreicht wird.In a preferred embodiment of the invention according to claim 2, the overflow pipe is connected to the rainwater downpipe below the pressurized water tank and has a small hole on the side in the area of the pressurized water tank, so that a slow forced emptying and after some time the water level is reached "pressureless".
Diese Ausgestaltung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass ein Einfrieren des Regenwassersammei- und Verteilsystems zuverlässig vermieden wird.This embodiment of the invention has the advantage that freezing of the rainwater collection and distribution system is reliably prevented.
Gemäß Schutzanspruch 3, weist das Druckrohr seitlich ein zusätzliches Einlaufloch im Bereich des Druckwasserbehälters auf, so daß bei Verschmutzung des Druckwasserbehälters bis zum Ende des Druckrohrs noch eine zusätzliche Einlaufmöglichkeit gegeben ist.According to protection claim 3, the pressure pipe has an additional inlet hole on the side in the area of the pressure water tank, so that if the pressure water tank becomes dirty, an additional inlet option is provided up to the end of the pressure pipe.
Durch die zusätzliche Einlaufmöglichkeit wird erreicht, dass im Hinblick auf eine zwangsläufig vorhandene Verschmutzung im Druckbehälter- die Reinigungsintervalle zeitlich größer gewählt werden können und zudem in der Praxis beim Überlauf ein Freispülen des tieferliegenden Druckrohrendes zu beobachten ist.The additional inlet option means that, in view of the inevitable contamination in the pressure vessel, the cleaning intervals can be longer and, in practice, the deeper end of the pressure pipe can be flushed out during overflow.
Vorzugsweise sind, gemäß Schutzanspruch 4, in dem Druckbehälter ein Beruhigungsblech und darüber ein Filtergitter angeordnet, so dass das Regenwasser zuerst durch das Filtergitter und dann durch den Druckwasserstutzen in das nachfolgende Grauwasser- (Regenwasser-) Verteilsystem gelangt.Preferably, according to claim 4, a silencing plate and a filter grid are arranged above it in the pressure vessel, so that the rainwater first passes through the filter grid and then through the pressurized water nozzle into the subsequent grey water (rainwater) distribution system.
Vor allem im Grauwasserbereich (WC-Anlagen, Waschmaschinen) kann bereits beim Zulauf eine gute Vorreinigung erreicht werden; 'anstelle von Beruhigungsblech und Filtergitter können auch handelsübliche Filter benutzt werden.Particularly in the grey water sector (toilet facilities, washing machines), good pre-cleaning can be achieved at the inlet; instead of a calming plate and filter grid, commercially available filters can also be used.
In Weiterbildung, der Erfindung weist, gemäß Schutzanspruch 5, der Druckwasserstutzen ein Rückschlagventil auf.In a further development of the invention, according to claim 5, the pressure water nozzle has a check valve.
Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass kein Grauwasser aus dem Verteilsystem in den Druckbehälter zurücklaufen kann. Zudem ist eine Entlüftung über den Druckbehälter und damit eine Geruchsbelästigung praktisch ausgeschlossen.This development of the invention has the advantage that no grey water can flow back from the distribution system into the pressure vessel. In addition, venting via the pressure vessel and thus unpleasant odors are practically impossible.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Schutzanspruch 6 weist der Druckwasserbehälter eine Reinigungsöffnung auf.In a preferred embodiment of the invention according to claim 6, the pressurized water tank has a cleaning opening.
Diese Ausgestaltung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass die wichtige
Vorreinigung am Boden (ebenerdig) vorgenommen wird und demzufolge der Druckbehälter einfach gereinigt werden kann.
20 This embodiment of the invention has the advantage that the important pre-cleaning is carried out on the floor (at ground level) and consequently the pressure vessel can be easily cleaned.
20
Gemäß Schutzanspruch 7 weist der Wasserfangkasten einen Notüberlauf auf, welcher oberhalb der Öffnung des Überlaufrohrs angeordnet ist.According to claim 7, the water collecting box has an emergency overflow, which is arranged above the opening of the overflow pipe.
Durch das Vorsehen des Notüberlaufs kann die Betriebssicherheit des Regenwassersammei- und Verteilsystems weiter verbessert werden, so daß sich Verstopfungen des Systems nicht nachteilig auswirken.By providing the emergency overflow, the operational reliability of the rainwater collection and distribution system can be further improved so that blockages in the system do not have a detrimental effect.
Vorzugsweise weist, gemäß Schutzanspruch 8, der Druckwasserbehälter einen Entleerungs- und Reinigungsstutzen auf, welcher im Bereich des Bodens des ■30 Druckwasserbehälters angeordnet ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit zu Reinigungszwecken eine Entleerung des Regenwassersammel-Systems rasch vorzunehmen, ohne abwarten zu müssen, bis über die langsame Zwangsentleerung nach einiger Zeit die Wasserstandshöhe „drucklos" erreicht wird.Preferably, according to claim 8, the pressurized water tank has a draining and cleaning nozzle, which is arranged in the area of the bottom of the ■30 pressurized water tank. This makes it possible to quickly drain the rainwater collection system for cleaning purposes, without having to wait until the water level is reached "pressure-free" after some time via the slow forced emptying.
Gemäß Schutzanspruch 9 ist vor dem Loch ein Filtergitter angeordnet. Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass keine Schwebeteile das kleine Loch verstopfen können.According to claim 9, a filter grid is arranged in front of the hole. This development of the invention has the advantage that no floating particles can clog the small hole.
Schließlich ist, gemäß Schutzanspruch 10 vorgesehen, dass das an den Druckwasserstutzen angeschlossene Grauwasser- (Regenwasser-) Verteilsystem einen im Hausbereich angeordneten Grauwassertank und/oder einen im Gelände stehenden Zusatzbehälter zum/fur den Grauwassertank aufweist. Durch dieseFinally, according to claim 10, the grey water (rainwater) distribution system connected to the pressure water nozzle has a grey water tank located in the house area and/or an additional container located on the grounds for the grey water tank. This
Ausgestaltung mit zusätzlichen Wasserreservoirs im Gelände kann der Grauwassertank im Keller möglichst platzsparend (klein) ausgelegt werden.By designing additional water reservoirs on site, the grey water tank in the basement can be designed to be as space-saving (small) as possible.
Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:Further advantages and details can be found in the following description of a preferred embodiment of the invention shown in the drawing. In the drawing:
FIG. la eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßenFIG. la an embodiment of the inventive
Regenwassersammei- und Verteilsystems in der Seitenansicht undRainwater collection and distribution system in side view and
FIG. Ib dieses in der Seitenansicht um 90° gedreht,
FIG. 2 eine erste Einsatzmöglichkeit undFIG. Ib this in side view rotated by 90°,
FIG. 2 a first possible application and
FIG. 3 eine zweite Einsatzmöglichkeit des erfindungsgemäßen Regenwassersammei- und Verteilsystems teilweise im Schnitt.FIG. 3 shows a second possible application of the rainwater collection and distribution system according to the invention, partly in section.
FIG. la und FIG. Ib zeigen eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Regenwassersammei- und Verteilsystems in der Seitenansicht, FIG. Ib um 90° gegenüber FIG. la gedreht. Das Regenwasser wird kurz unterhalb der vorhandenen Rinne bzw. des Rinnenablaufes im Wasserfangkasten 1 aufgefangen und im Druckrohr 3 dem Druckbehälter 2 zugeführt. Das Wasser tritt über das Druckrohr 3 in den Druckbehälter 2 ein und staut sich bis zum höchstmöglichen Wässerstand 14. Danach läuft das Wasser über das Überlaufrohr 4 in dem vorhandenem Regenfallrohr 4' ab.FIG. la and FIG. lb show an embodiment of the rainwater collection and distribution system according to the invention in side view, FIG. lb rotated by 90° compared to FIG. la. The rainwater is collected in the water collecting box 1 just below the existing gutter or gutter drain and fed to the pressure vessel 2 in the pressure pipe 3. The water enters the pressure vessel 2 via the pressure pipe 3 and accumulates up to the highest possible water level 14. The water then runs off via the overflow pipe 4 in the existing rainwater downpipe 4'.
Das vorhandene Regenfallrohr 4' wird dann ebenerdig mit dem Überlaufrojar 4, das auch den Druckbehälter 2 fuhrt, verbunden und am unteren Ende einfach in den vorhandenen Abfluss gesteckt.The existing downpipe 4' is then connected at ground level to the overflow pipe 4, which also carries the pressure vessel 2, and is simply inserted into the existing drain at the lower end.
In dem Druckbehälter 2 befindet sich das Beruhigungsblech 6 und darüber das Filtergitter 5. Durch das Filtergitter 5 gelangt das Wasser dann durch den Druckwasserstutzen 8 in das nachfolgende Grauwasser- (Regenwasser-) System. Bei Verschmutzung des Druckwasserbehälters 2 bis zur Wasserstandshöhe 10 ist noch eine zusätzliche Einlaufmöglichkeit mit dem Einlaufloch 11 gegeben.The pressure tank 2 contains the calming plate 6 and above it the filter grid 5. The water then passes through the filter grid 5 through the pressure water nozzle 8 into the subsequent grey water (rainwater) system. If the pressure water tank 2 becomes dirty up to the water level 10, there is an additional inlet option with the inlet hole 11.
Die Wasserstandshöhe „drucklos" wird durch ein kleines Loch 7 (Zwangsentleerung mit Filtergitter) erreicht. Der ständige kleine Wasserverlust während des Betriebes durch die Zwangsentleerung, die das Einfrieren des Systems unter Druck verhindert, ist zu vernachlässigen.The "pressure-free" water level is achieved through a small hole 7 (forced drain with filter grid). The constant small water loss during operation due to the forced drain, which prevents the system from freezing under pressure, is negligible.
Weitere Teile des erfindungsgemäßen Regenwassersammei- und Verteilsystems sind die Reinigungsöffiiung 12, der Notüberlauf 13 und der Entleerungs- und Reinigungsstutzen 9.Further parts of the rainwater collection and distribution system according to the invention are the cleaning opening 12, the emergency overflow 13 and the emptying and cleaning nozzle 9.
Ob der Druckwasserstutzen 8 mit oder ohne Rückschlagventil versehen wird, ist abhängig von den nachfolgenden Einsatzsystemen, welche in FIG. 2 und FIG. 3 zeichnerisch dargestellt sind. Dabei zeigt FIG. 2 ein Beispiel fur die kombinierte Aufstellung von Grauwassertank 18 im Keller und Zusatzbehälter 15 und 16 in weitgehend flachem Gelände und FIG. 3 die Aufstellung des Zusatzbehälters 17 in hügeligem Gelände.Whether the pressure water nozzle 8 is provided with or without a non-return valve depends on the following application systems, which are shown in FIG. 2 and FIG. 3. FIG. 2 shows an example of the combined installation of grey water tank 18 in the basement and additional tanks 15 and 16 in largely flat terrain and FIG. 3 shows the installation of the additional tank 17 in hilly terrain.
Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Systems im Vergleich zum gewürdigten Stand der Technik ist die Nutzung der gesamten Gebäudehöhe, um Druck ohne Pumpen oder sonstige Hilfsmittel in dem Grauwasser-(Regenwasser-) Verteilsystem aufzubauen. Dadurch kann Grauwasser über größere Strecken bergauf transportiert werden. Sowohl im Einfamiiienhausbereich als auch in großen Wohnanlagen läßt sich mit geringem Kapitaleinsatz und etwas topographischer Phantasie das gesamte anfallende Regenwasser nutzen. Bei flächendeckendem Einsatz besteht zudem die Möglichkeit Überschwemmungen zu verhindern oder im Ausmaß zu minimieren.The decisive advantage of the system according to the invention compared to the state of the art is the use of the entire height of the building to build up pressure in the grey water (rainwater) distribution system without pumps or other aids. This means that grey water can be transported uphill over longer distances. In both single-family homes and large residential complexes, all of the rainwater that accumulates can be used with little capital investment and a little topographical imagination. With widespread use, it is also possible to prevent flooding or to minimize its extent.
Im Grauwasserbereich (WC-Anlagen, Waschmaschinen) ist außerdem von Vorteil, dass beim Zulauf bereits mit handelsüblichen Filtern eine gute Vorreinigung erreicht werden kann bzw. zusätzliche Wasserreservoirs im Gelände angelegt werden können, um den Grauwassertank (siehe FIG. 2 Grauwassertank 18) im Keller möglichst platzsparend (klein) auszulegen.In the grey water area (toilet facilities, washing machines) it is also an advantage that a good pre-cleaning can be achieved at the inlet using commercially available filters or additional water reservoirs can be created on site in order to design the grey water tank (see FIG. 2 Grey water tank 18) in the basement as space-saving as possible (small).
Ein weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Regenwassersammei- und Verteilsystems liegt darin, dass die wichtige Vorreinigung am Boden (ebenerdig) vorgenommen wird und dass die Anlage bei Reinhaltung und fachmännischer Planung und Ausfuhrung frostsicher ist.Another important advantage of the rainwater collection and distribution system according to the invention is that the important pre-cleaning is carried out on the ground (at ground level) and that the system is frost-proof if kept clean and professionally planned and implemented.
Die vorstehend beschriebenen Systeme beim Stand der Technik können teilweise nicht, oder nur sehr aufwendig, gereinigt werden, sind nicht frostsicher und sind nicht dafür konzipiert die gesamte Gebäudehöhe zum Druckaufbau auszunutzen.The state-of-the-art systems described above cannot be cleaned, or can only be cleaned with great effort, are not frost-proof and are not designed to use the entire height of the building to build up pressure.
Alle dargestellten und beschriebenen Ausfuhrungsmöglichkeiten, sowie alle in der Beschreibung und/oder der Zeichnung offenbarten neuen Einzelmerkmale und ihre Kombination untereinander, sind erfindungswesentlich. Beispielsweise kann das Filtergitter parallel zum Gehäuseboden des Druckbehälters oberhalb und die Reinigungsöffiiung unterhalb des Rohrendes des Druckrohrs angeordnet sein; das Überlaufrohr fehlt und das vorhandene Regenfallrohr wird einerseits an den Notüberiaui und anderseits über ein Rohrstück kleiner Querschnittsfiäche an den Druckbehälter angeschlossen u.a.All of the possible designs shown and described, as well as all of the new individual features disclosed in the description and/or the drawing and their combination with one another, are essential to the invention. For example, the filter grid can be arranged parallel to the housing base of the pressure vessel above and the cleaning opening below the end of the pressure pipe; the overflow pipe is missing and the existing rainwater downpipe is connected on the one hand to the emergency overflow and on the other hand to the pressure vessel via a piece of pipe with a small cross-sectional area, etc.
Claims (10)
langsamer Zwangsentleerung" "Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and
slow forced emptying"
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29820835U DE29820835U1 (en) | 1998-11-21 | 1998-11-21 | Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and slow forced emptying |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29820835U DE29820835U1 (en) | 1998-11-21 | 1998-11-21 | Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and slow forced emptying |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29820835U1 true DE29820835U1 (en) | 1999-03-04 |
Family
ID=8065653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29820835U Expired - Lifetime DE29820835U1 (en) | 1998-11-21 | 1998-11-21 | Rainwater collection and distribution system with hydrostatic pressure and slow forced emptying |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29820835U1 (en) |
Cited By (3)
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| WO2004020748A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-11 | Btb Wallercode Sdn Bhd | Rainwater collection, storage and supply system |
| CN103276768A (en) * | 2013-05-29 | 2013-09-04 | 浙江泰合建设有限公司 | Rainwater reusing temporary system in process of high-rise building construction |
| GB2504657A (en) * | 2012-06-13 | 2014-02-12 | Rdp Garden Products Ltd | A rainwater collection and storage system |
-
1998
- 1998-11-21 DE DE29820835U patent/DE29820835U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990415 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010213 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20050601 |