Hauswasserwerk

Abstract

 Ein Hauswasserwerk (10) weist eine Fluidpumpe (14) mit einem Zulauf (20) und mit einem Ablauf (22) sowie einen Kessel (16) zur Druckbeaufschlagung mit einem Gas auf. In dem Kessel (16) ist eine elastische Membran (32) vorgesehen, die den Kessel-Innenraum derart in zwei Bereiche unterteilt, dass ein erster Bereich (34) für das Druckgas vorgesehen ist und ein zweiter Bereich (36) mit dem Ablauf (22) der Pumpe (14) verbunden ist. Um eine Beschädigung der Membran (32) durch Berührung mit dem Kessel (16) zu verhindern, weist das Hauswasserwerk (10) ein erstes Manometer (40) zur Druckmessung in dem ersten Bereich (34) auf.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Hauswasserwerk.

[0001] Bekannt sind Hauswasserwerke mit einer Fluidpumpe zum Pumpen von Wasser von einem Pumpenzulauf zu einem Pumpenablauf. Ein Druckkessel ist zur Druckbeaufschlagung eines Gases vorgesehen, wobei in dem Kessel eine elastische Membran vorgesehen ist. Die Membran unterteilt den Kesselraum derart in zwei Bereiche, dass ein erster Bereich für das druckbeaufschlagte Gas vorgesehen ist und ein zweiter Bereich mit dem Pumpenablauf verbunden ist.

[0002] Das Hauswasserwerk besitzt einen Wartungszustand, einen Ruhezustand und einen Förderzustand. In dem Wartungszustand ist der zweite Bereich nicht mit Wasser gefüllt und die Drücke in dem ersten und in dem zweiten Bereich sind verschieden. In dem Ruhezustand ist der zweite Bereich von der Pumpe zuvor mit Wasser aufgefüllt worden, wobei der Gasdruck in dem ersten Bereich dem Wasserdruck in dem zweiten Bereich entspricht.

[0003] Durch Aktivieren eines an den Pumpenablauf angeschlossenen Verbrauchers wird das Hauswasserwerk von dem Ruhezustand in den Förderzustand versetzt. In dem Förderzustand übt das druckbeaufschlagte Gas in dem ersten Bereich über die Membran einen solchen Druck auf das Wasser in dem zweiten Bereich aus, dass das Wasser dem Verbraucher zugeführt wird. Dadurch fällt der Wasserdruck in dem zweiten Bereich schneller als der Gasdruck in dem ersten Bereich. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für den Wasserdruck in dem zweiten Bereich wird die Pumpe aktiviert und fördert Wasser von dem Zulauf dem Verbraucher zu. Bei Deaktivieren des Verbrauchers fördert die Pumpe das Wasser nicht mehr dem Verbraucher zu, sondern in den zweiten Bereich innerhalb des Kessels. Hierbei steigt der Wasserdruck in dem zweiten Bereich schneller als der Gasdruck in dem ersten Bereich. Nach Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes entspricht der Gasdruck in dem ersten Bereich wieder dem Wasserdruck in dem zweiten Bereich und die Pumpe wird durch den Druckschalter deaktiviert. Das Hauswasserwerk befindet sich dann wieder in dem Ruhezustand.

[0004] Bei derartigen Hauswasserwerken besteht die Gefahr, dass beim Füllen des zweiten Bereichs mit Wasser durch die Pumpe sich die Membran übermäßig ausdehnt. Die Membran kann dadurch beschädigt werden.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hauswasserwerk mit erhöhter Effizienz zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Beschädigung, insbesondere der Membran, reduziert ist.

[0006] Das erfindungsgemäße Hauswasserwerk ist definiert durch die Merkmale von Anspruch 1.

[0007] Erfindungsgemäß weist das Hauswasserwerk ein erstes Manometer zur Druckmessung in dem ersten Bereich auf, wobei der von dem ersten Manometer angegebene Gasdruck als Maß für die Ausdehnung der Membran innerhalb des Kessels dienen kann. Um ein übermäßiges Ausdehnen der Membran zu vermeiden, kann der Gasdruck in dem ersten Bereich gemessen werden. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes in dem ersten Bereich besteht die Gefahr einer übermäßigen Ausdehnung der Membran. Durch Einstellen eines geeigneten Vordrucks in dem ersten Bereich kann bei Überführen des Hauswasserwerks von dem Wartungszustand in den Ruhezustand oder in den Förderzustand ein geeigneter Arbeitsbereich für den Gasdruck in dem ersten Bereich vorgegeben werden. Der Arbeitsbereich für den Gasdruck in dem ersten Bereich kann so eingestellt werden, dass geringe Wassermengen bezogen auf die Kesselgröße dem Hauswasserwerk ohne Anspringen der Pumpe entnehmbar sind. Dadurch dass der zweite Bereich in dem Wartungszustand keinen Wasserdruck aufweist und bei Überführung in den Ruhe- oder in den Förderzustand zunächst mit Wasser gefüllt werden muss, besteht die Notwendigkeit einer Überwachung des Gasdrucks in dem ersten Bereich, und den geeigneten Vordruck in dem ersten Bereich einzustellen. Die Überwachung des Gasdrucks erfolgt durch Messen mit dem ersten Manometer. Das heißt mit anderen Worten, dass durch Messen des Gasdrucks in dem ersten Bereich mit dem ersten Manometer die Gefahr einer Beschädigung des Hauswasserwerks und insbesondere der Membran reduziert ist und zur Erhöhung der Effizienz des Hauswasserwerks ein geeigneter Vordruck in dem ersten Bereich eingestellt werden kann.

[0008] Ein zweites Manometer ist vorzugsweise zur Druckmessung in dem zweiten Bereich vorgesehen, wobei die Anzeigen des ersten und des zweiten Manometers gemeinsam außen an einem Gehäuse des Wasserwerks angeordnet sind. Durch gemeinsames Anordnen der beiden Manometer nebeneinander kann der Benutzer des Hauswasserwerks auf einfache Weise den Gasdruck in dem ersten Bereich und den Wasserdruck in dem zweiten Bereich erkennen und durch Vergleich der beiden Drücke auf die Ausdehnung der Membran und auf den Funktionszustand des Hauswasserwerkes schließen. Im Ruhezustand entspricht der Gasdruck im ersten Bereich dem Wasserdruck im zweiten Bereich. Im Funktionszustand sinkt der Wasserdruck im zweiten Bereich unter den Gasdruck im ersten Bereich. Steigt der Wasserdruck im zweiten Bereich über den Gasdruck im ersten Bereich, ist dies ein Hinweis auf ein kritisches Ausdehnen der Membran. Liegt in dem Wartungszustand der Gasdruck im ersten Bereich unter einem vorgegebenen Grenzwert, besteht die Gefahr eines kritischen Ausdehnens der Membran in einem nachfolgenden Ruhe- oder Förderzustand.

[0009] Vorteilhafterweise ist das erste Manometer mit gekennzeichneten Bereichen versehen, die kritische und unkritische Druckbereiche im Hinblick auf die Ausdehnung der Membran angeben. Beispielsweise kann ein Bereich zwischen 0 bar und 1,8 bar gelb, ein Bereich zwischen 1,8 bar und 3,1 bar grün und ein Bereich oberhalb von 3,1 bar rot markiert sein, wobei grün einen unkritischen, gelb einen weniger kritischen und rot einen kritischen Bereich markieren. Hierbei sollten die gekennzeichneten Druckbereiche an den vorgegebenen Wasserdruck in dem zweiten Bereich angepasst sein, so dass beispielsweise in dem grünen Bereich die Gefahr einer Berührung von Membran und Kessel ausgeschlossen ist und die Gefahr einer solchen Berührung in dem roten Bereich besteht.

[0010] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Bereiche von dem Benutzer des Hauswasserwerks verstellbar, um an verschiedene vorgegebene Wasserdrücke anpassbar zu sein. Zum Beispiel kann für den Fall, dass das Hauswasserwerk einen höheren Wasserdruck zur Verfügung stellen soll, der Gasdruck in dem ersten Bereich erhöht werden, so dass ein Druckgleichgewicht zwischen erstem und zweitem Bereich bei höheren Drücken besteht. Der grüne Bereich für unkritische Drücke wäre hierbei in Richtung eines höheren Druckes zu verschieben.

[0011] Zur automatischen Betätigung der Pumpe in Abhängigkeit von einem Grenzdruck in dem zweiten Bereich ist vorzugsweise ein Druckschalter vorgesehen, wobei der Grenzdruck auch über das erste Manometer einstellbar sein kann. Bei Überschreiten dieses Grenzdruckes kann durch Abschalten der Pumpe verhindert werden, dass der Wasserdruck in dem zweiten Bereich weiter steigt und sich die Membran dadurch weiter ausdehnt. Im Förderzustand des Hauswasserwerks, wenn der Wasserdruck in dem zweiten Bereich fällt und nicht mehr zur Versorgung des Verbrauchers reicht, wird bei Unterschreiten des Grenzdruckes automatisch die Pumpe über den Druckschalter aktiviert, um den benötigten Wasserdruck für den Verbraucher zur Verfügung zu stellen. Bei Einstellung eines hohen Grenzdrucks zur Betätigung der Pumpe wird diese häufiger betätigt und das Wasserwerk ist insgesamt in der Lage, einen höheren Versorgungsdruck zur Verfügung zu stellen.

[0012] Es ist denkbar, dass das erste Manometer derart mit dem Druckschalter mechanisch verbunden ist, dass eine Betätigung der Pumpe nicht nur in Abhängigkeit von dem Druckschalter, sondern auch in Abhängigkeit von dem Gasdruck in dem ersten Bereich innerhalb des Kessels erfolgen kann. Das erste Manometer funktioniert dann als automatische Kontrolleinrichtung für die Betätigung der Pumpe. Bei Erreichen eines kritischen Gasdrucks innerhalb des ersten Bereichs, bei dem die Gefahr einer Berührung der Membran mit dem Kessel besteht, kann beispielsweise automatisch eine Abschaltung der Pumpe in Abhängigkeit von dem Gasdruck in dem ersten Bereich erfolgen, um eine Beschädigung der Membran und somit eine Beschädigung des Hauswasserwerks zu verhindern.

[0013] Alternativ kann das erste Manometer ein elektrisches oder elektronisches Digitalmanometer sein und/oder derart elektrisch oder elektronisch mit dem Druckschalter verbunden sein, dass eine Betätigung der Pumpe auch in Abhängigkeit von dem Druck in dem ersten Bereich erfolgen kann. Die vollständige Regelung kann elektrisch in Abhängigkeit von einem elektrisch gemessenen Druck erfolgen, wobei der Druck als Stellgröße zur Betätigung von Ventil oder Pumpe dient.

[0014] Im Falle einer mechanischen oder elektrischen/elektronischen Verbindung des ersten Manometers mit dem Druckschalter derart, dass eine Betätigung der Pumpe auch in Abhängigkeit von dem Druck in dem ersten Bereich erfolgen kann, dient das Manometer als Regler für den Gasdruck in dem ersten Bereich.

[0015] Im Folgenden wird anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

[0016] Die Figur zeigt eine schematische Darstellung des Hauswasserwerks.

[0017] Das Hauswasserwerk 10 hat ein Gehäuse 12. In dem Gehäuse 12 sind eine Wasserpumpe 14, ein Druckkessel 16 und ein Druckschalter 18 enthalten. Die Wasserpumpe 14 hat einen Zulauf 20 und einen Ablauf 22. Der Ablauf 22 mündet in eine Rohrleitung 24, die zu einem Druckstutzen 26 an der Gehäuseoberseite geführt ist. An den Druckstutzen 26 kann ein mit Wasser zu versorgender Verbraucher angeschlossen werden.

[0018] Der Kessel 16 hat eine Öffnung 28, die mit einem Anschlussflansch 30 verschlossen ist. Der Anschlussflansch 30 ist über die Rohrleitung 24 mit dem Pumpen-Ablauf und mit dem Druckstutzen 26 verbunden. In dem Kessel-Innenraum ist eine ballonartige elastische Gummimembran angeordnet und mit ihrer Öffnung innenseitig an dem Anschlussflansch 30 dichtend befestigt, so dass die Membran 32 den Kessel-Innenraum in einen ersten Bereich 34 und in einen zweiten Bereich 36 unterteilt. Hierbei ist die Öffnung der Membran 32 über den Anschlussflansch 30 derart mit der Rohrleitung 24 verbunden, dass die Pumpe 14 Wasser von dem Zulauf 20 über die Rohrleitung 24 in den zweiten Bereich 36 innerhalb der Membran 32 pumpen kann.

[0019] Der erste Bereich 34 des Kessel-Innenraums kann über ein Vordruckventil 38 mit Luft befüllt und druckbeaufschlagt werden. Ein erstes Manometer 40 ist mit dem ersten Bereich 34 derart verbunden, dass der Gasdruck in dem ersten Bereich 34 von dem ersten Manometer 40 gemessen werden kann. Die Anzeige des ersten Manometers 40 ist an einer Außenseite des Gehäuses 12 befestigt. Die Anzeige des ersten Manometers 40 ist in drei Bereiche 44, 46 und 48 unterteilt. Der Bereich 44 kann beispielsweise von 0 bar bis 1,8 bar reichen und gelb markiert sein, um einen weniger kritischen Druckbereich zu kennzeichnen. Der Bereich 46 kann zum Beispiel von 1,8 bar bis 3,1 bar reichen und grün markiert sein, um einen unkritischen Druckbereich zu kennzeichnen. Der Bereich 48 kann von 3,1 bar bis 6 bar reichen und rot markiert sein, um einen kritischen Druckbereich zu kennzeichnen.

[0020] Ein zweites Manometer 42 ist zur Messung des Wasserdrucks in dem zweiten Bereich 36 mit der Rohrleitung 24 verbunden. Die Anzeige des zweiten Manometers 42 ist außen an dem Gehäuse 12 befestigt. Hierbei sollen die Anzeige des ersten Manometers 40 und die Anzeige des zweiten Manometers 42 nebeneinander an derselben Gehäuseaußenseite 12 angeordnet sein (nicht in der Figur dargestellt), damit die angezeigten Drücke einfach zu erkennen und miteinander zu vergleichen sind.

[0021] Im Ruhezustand des Hauswasserwerks 10 ist der zweite Bereich 36 mit Wasser eines Druckes von 3 bar voreingestellt. Der Druck in dem ersten Bereich 34 beträgt im Ruhezustand ca. 3 bar. Im Ruhezustand ist die Pumpe 14 deaktiviert.

[0022] Bei Aktivieren eines Verbrauchers, zum Beispiel durch Öffnen eines Wasserhahns, wechselt das Hauswasserwerk von dem Ruhezustand in den Förderzustand. In dem Förderzustand drückt der Gasdruck in dem ersten Bereich 34 über die Membran 32 das Wasser geringeren Drucks aus dem zweiten Bereich 36 heraus und durch die Rohrleitung 24 in Richtung des Verbrauchers. Der Wasserdruck im zweiten Bereich 36 und innerhalb der Rohrleitung 24 fällt und sinkt unter einen Grenzwert, wodurch der Druckschalter 18 die Pumpe 14 startet. Die Pumpe 14 fördert das Wasser von dem Zulauf 20 durch den Ablauf 22 und durch die Rohrleitung 24 in Richtung des Verbrauchers. Bei Deaktivieren des Verbrauchers, zum Beispiel durch Schließen eines Wasserhahns, wird das Wasser von der Pumpe 14 durch die Rohrleitung 24 in den zweiten Bereich 36 gefördert, bis dort wieder der Ausgangsdruck von 3 bar erreicht ist. Bei Erreichen des Drucks von 3 bar in dem zweiten Bereich 36 und in der Rohrleitung 24 schaltet der Druckschalter 18 die Pumpe 14 automatisch ab.

[0023] Im Falle einer Fehlfunktion des Druckschalters 18, eines Lecks in der Rohrleitung 24 oder in dem Kessel 16, oder im Falle eines falsch eingestellten Vordrucks innerhalb des ersten Bereichs 34 besteht die Gefahr, dass bei aktivierter Pumpe 14 der Wasserdruck in dem zweiten Bereich 36 so weit ansteigt, dass die Membran 32 in Berührung mit dem Kessel 16 kommt und an der Kesselinnenseite scheuert und beschädigt werden kann. Dadurch können Lecks in der Membran 32 entstehen, die zu einer Fehlfunktion oder Beschädigung des Hauswasserwerks 10 führen können. Zur Vermeidung solcher Beschädigungen kann die Anzeige des ersten Manometers 40 zur Überwachung des Drucks dienen, um rechtzeitig die Pumpe 14 abschalten zu können.

Ansprüche

1. Hauswasserwerk (10) mit einer Fluidpumpe (14), die einen Pumpenzulauf (20) und einen Pumpenablauf (22) für das Fluid aufweist, und mit einem Kessel (16) zur Druckbeaufschlagung eines Gases, wobei in dem Kessel (16) eine elastische Membran (32) vorgesehen ist, die den Kessel-Innenraum derart in zwei Bereiche unterteilt, dass ein erster Bereich (34) für das druckbeaufschlagte Gas vorgesehen ist und ein zweiter Bereich (36) mit dem Pumpenablauf (22) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Hauswasserwerk (10) ein erstes Manometer (40) zur Druckmessung in dem ersten Bereich (34) aufweist.

2. Hauswasserwerk (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Manometer (42) zur Druckmessung in dem zweiten Bereich (36) vorgesehen ist, wobei die Anzeigen des ersten und des zweiten Manometers (42) gemeinsam außen an einem Gehäuse (12) des Hauswasserwerks (10) vorgesehen sind.

3. Hauswasserwerk (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckschalter (18) zur Betätigung der Pumpe (14) in Abhängigkeit von einem Grenzdruck in dem zweiten Bereich (36) vorgesehen ist.

4. Hauswasserwerk (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Manometer (40) mit gekennzeichneten Bereichen (44,46,48) versehen ist, die kritische und unkritische Druckbereiche im Hinblick auf die Ausdehnung der Membran (32) angeben.

5. Hauswasserwerk (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gekennzeichneten Bereiche (44,46,48) von dem Benutzer des Hauswasserwerks (10) verstellbar sind, um an verschiedene vorgegebene Wasserdrücke anpassbar zu sein, wobei der Grenzdruck für die Betätigung des Druckschalters (18) über das erste Manometer (40) einstellbar ist.

6. Hauswasserwerk (10) nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Manometer (40) derart mechanisch mit dem Druckschalter (18) verbunden ist, dass eine Betätigung der Pumpe (14) auch in Abhängigkeit von dem Druck in dem ersten Bereich (34) erfolgen kann.

7. Hauswasserwerk (10) nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Manometer (40) ein elektrisches Digitalmanometer und/oder derart elektrisch mit dem Druckschalter (18) verbunden ist, dass eine Betätigung der Pumpe (14) auch in Abhängigkeit von dem Druck in dem ersten Bereich (34) erfolgen kann.

Zeichnung