DUSCHBODENEINHEIT

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Duschbodeneinheit (1) und eine Duschkabineneinheit (18) mit einer Duschbodeneinheit (1). Die Duschbodeneinheit (1) umfasst einen Auffangbereich (2) zum Auffangen und Ableiten von genutztem Duschwasser (3), z. B. in einen Abfluss (4) und eine Wärmeübertragungseinheit (5) mit wenigstens einer Wärmeübertragungsstrecke (6) zur Übertragung von Wärme aus dem genutzten Duschwasser (3). Wenigstens ein erheblicher Anteil der Wärmeübertragungsstrecke (6) erstreckt sich entlang des Auffangbereichs (2), sodass Wärme (6a) aus dem genutzten Duschwasser (3) aus dem Auffangbereich (2) in die Wärmeübertragungsstrecke (6) übertragbar ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Duschbodeneinheit mit einer Wärmeübertragungseinheit zur Rückgewinnung von Wärme aus genutzten Duschwasser und eine Duschkabineneinheit mit einer solchen Duschbodeneinheit.

[0002] Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Rückgewinnung von Wärme aus genutztem Duschwasser, d. h. einer Wärmeintegration bekannt geworden.

[0003] Es sind vor allem solche Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen das genutzte Duschwasser zunächst in einem Abfluss gesammelt wird. Innerhalb des Abflusses, wie zum Beispiel im Siphon, ist ein Wärmeübertrager angeordnet. Das gesammelte genutzte Duschwasser wird durch den Wärmeübertrager geleitet und zur Vorwärmung von Frischwasser genutzt. Um einen hohen Wirkungsgrad des Wärmeübertragers zu erzielen, bei der vorgegebenen Temperaturdifferenz, sind große Verhältnisse von Oberfläche zu Volumen notwendig, sodass entsprechend kleine Strömungsquerschnitte vorgesehen werden.

[0004] Besonders nachteilig ist hier, dass sich die kleinen Strömungsquerschnitte innerhalb der Wärmeübertrager mit der Zeit durch in dem genutzten Duschwasser mittransportierte Haare, Fette und Körperwasch- oder Pflegemittel zusetzen. Dadurch verringert sich der Anteil der Wärme, welche übertragen werden kann und damit der Wirkungsgrad des Wärmeübertragers. Im Extremfall kann ein Strömungsquerschnitt sogar vollständig verstopfen. Da die Ablagerungen sich kontinuierlich während der Dauer der Nutzung bilden, wird eine Verschlechterung im Wirkungsgrad erst spät oder sogar gar nicht wahrgenommen. Eine Reinigung der kleinen Strömungsquerschnitte hat sich bisher schwierig bis kaum möglich gestaltet.

[0005] Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Duschbodeneinheit mit Wärmeintegration zur Verfügung zu stellen, durch welche während einer gesamten Anlagenlebensdauer mehr Wärme übertragbar ist.

[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Duschbodeneinheit mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und eine Duschkabineneinheit mit den Merkmalen nach Anspruch 15. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

[0007] Eine erfindungsgemäße Duschbodeneinheit umfasst einen Auffangbereich zum Auffangen und Ableiten von genutztem Duschwasser, z. B. in einen Abfluss und eine Wärmeübertragungseinheit mit wenigstens einer Wärmeübertragungsstrecke zur Übertragung von Wärme aus dem genutzten Duschwasser. Wenigstens ein erheblicher Anteil der Wärmeübertragungsstrecke erstreckt sich, insbesondere direkt, entlang des Auffangbereichs, sodass Wärme aus dem genutzten Duschwasser, vorzugsweise direkt, aus dem Auffangbereich durch die Wärmeübertragungsstrecke, vorzugsweise in ein anderes Fluid wie kaltes Frischwasser, übertragbar ist.

[0008] Die Erfindung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der Erfindung ist, dass die Wärme, insbesondere direkt, aus dem Auffangbereich übertragen wird, wofür eine besonders große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung steht, sodass keine kleinen Strömungsquerschnitte notwendig sind, um eine große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung zu stellen. Weiter ist eine Reinigung des Auffangbereichs problemlos möglich. Es liegen keine kleinen Strömungsquerschnitte vor, welche durch mittransportierte Stoffe verstopfen könnten. Vorteilhaft kann dadurch mehr Wärme über die gesamte Anlagenlebensdauer mit gleichbleibendem Wirkungsgrad übertragbar werden. Weiter kann ein hoher Wirkungsgrad gewährleistet werden.

[0009] Die Duschbodeneinheit kann insbesondere als Duschtasse oder Duschwanne oder dergleichen ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Duschbodeneinheit auch einen integralen Bestandteil eines Bauwerks bilden, zum Beispiel wenn der Auffangbereich durch einen gefliesten Boden gebildet wird. Vorzugsweise kann die Wärmeübertragungseinheit auch zwei oder mehr Wärmeübertragungsstrecken umfassen. Eine zweite oder weitere Wärmeübertragungsstrecke kann z. B. im Abfluss angeordnet sein. Insbesondere wird der Auffangbereich durch den Bereich gebildet, welcher durch das genutztes Duschwasser wenigstens erheblich und vorzugsweise im Wesentlichen benetzt und/oder überströmt wird.

[0010] Bevorzugt erstreckt sich die Wärmeübertragungsstrecke entlang von wenigstens 35 % oder 50 % oder 75 % oder 90 % oder 95 % oder sogar 100 % einer Fläche, und vorzugsweise einer Oberfläche, des Auffangbereichs. Vorteilhaft wird dadurch eine maximale Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung gestellt, um bei vorgegebener Temperaturdifferenz die übertragbare Wärmemenge zu erhöhen. Hierbei wird eine Fläche des Auffangbereichs über maximale Abmaße des Auffangbereichs definiert, welche genutztes Duschwasser auffangen kann, das heißt inklusive der Ränder.

[0011] Besonders bevorzugt ist die Wärmeübertragungsstrecke, insbesondere direkt, unterhalb des Auffangbereichs angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich die Wärmeübertragungsstrecke direkt unterhalb des Auffangbereichs im bestimmungsgemäßen Einbauzustand, d. h. von dem abgewandt von einer Fläche, welche mit dem genutzten Duschwasser in Kontakt steht. Hierbei können die Wärmeübertragungsstrecke und der Auffangbereich durch einen platten- oder auch wannenförmigen Körper, z. B. aus Kunststoff oder Metall getrennt sein.

[0012] Insbesondere wird der Auffangbereich wenigstens teilweise durch einen plattenförmigen oder wannenförmigen Körper gebildet. Vorteilhaft können der plattenförmige oder wannenförmige Körper so geformt sein, dass sich genutztes Duschwasser wenigstens teilweise innerhalb des Auffangbereichs sammelt, bevor es abläuft. Vorteilhaft kann dadurch eine Verweilzeit oder Aufenthaltsdauer des genutzten Duschwassers so eingestellt werden, sodass mehr Wärme übertragen wird.

[0013] Vorzugsweise ist eine Außenform der Wärmeübertragungsstrecke, insbesondere wenigstens teilweise, an eine Form des Körpers des Auffangbereichs angepasst. Vorteilhaft wird dadurch ein optimaler Wärmetransport ermöglicht, da durch den kontinuierlichen Kontakt eine große Fläche zur Übertragung von Wärme zur Verfügung steht. Darüber hinaus oder auch alternativ kann die Wärmeübertragungsstrecke einen rechteckförmigen, trapezförmigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

[0014] Bevorzugt ist wenigstens ein Teil der Wärmeübertragungsstrecke wenigstens bereichsweise mit einem den Auffangbereich bildenden Körper verbunden. Insbesondere bildet wenigstens ein Teil des den Auffangbereich bildenden Körpers wenigstens einen Teil der Wärmeübertragungsstrecke, insbesondere eine Oberseite der Wärmeübertragungsstrecke. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungsstrecke mit dem den Auffangbereich bildenden Körper fest verklebt oder verschweißt oder dergleichen.

[0015] Vorteilhaft kann die Wärmeübertragungseinheit im Querschnitt offen ausgestaltet sein, welche durch den Auffangbereich bildenden Körper geschlossen wird. Dadurch kann ein Wärmedurchgang in die Wärmeübertragungsstrecke verbessert werden. Weiter kann die Wärmeübertragungstrecke verschiedene Materialien aufweisen oder umfassen.

[0016] Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungsstrecke und insbesondere die Wärmeübertragungseinheit wenigstens teilweise aus einem aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet. Insbesondere umfasst die Wärmeübertragungsstrecke wenigstens teilweise ein Metall oder eine Metalllegierung mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Vorteilhaft können dadurch eine homogene Wärmeverteilung innerhalb einer Wandung der Wärmeübertragungsstrecke erreicht werden. Vorteilhaft kann eine Wärmeübertragungsstrecke aus einem Metall oder einer Metalllegierung durch Umformen hergestellt werden. Vorzugsweise umfasst das Metall oder die Metalllegierung eine Beschichtung, wie zum Beispiel Emaille. In wenigstens einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Wärmeübertragungseinheit und insbesondere die Wärmeübertragungsstrecke wenigstens teilweise aus einem Verbundmaterial ausgebildet. Vorteilhaft weist Kunststoff eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, sodass Wärmeverluste in die Umgebung minimiert werden. Vorteilhaft kann ein Kunststoff oder Verbundmaterial besonders schnell und ohne zusätzliche Werkstoffe verschweißt oder verklebt oder anderweitig verbunden werden. Insbesondere sind die Wärmeübertragungsstrecke und insbesondere die Wärmeübertragungseinheit wenigstens teilweise aus einem Verbundwerkstoff oder aus einer Keramik ausgebildet, welche beispielsweise eine Unterseite der Wärmeübertragungstrecke bilden können.

[0017] Vorzugsweise umfasst die Wärmeübertragungsstrecke eine, insbesondere flächige, poröse Struktur. Insbesondere umfasst die poröse Struktur wenigstens teilweise porenartige Hohlräume. Insbesondere sind die porenartigen Hohlräume wenigstens teilweise miteinander verbunden, sodass diese durchströmbar sind.

[0018] Insbesondere bildet oder umfasst die poröse Struktur eine Mehrzahl an Strömungskanälen. Vorzugsweise sind die Strömungskanäle in einer Hauptströmungsrichtung und bevorzugt auch quer dazu durchströmbar.

[0019] Insbesondere sind die porenartigen Hohlräume als durch spangebende Bearbeitung, Umformen oder Gießen hergestellt. Alternativ kann die poröse Struktur auch durch eine chemische Reaktion, z. B. durch Schaumbildung hergestellt werden. Vorzugsweise können die porenartigen Hohlräume chaotisch oder strukturiert angeordnet sein.

[0020] Vorzugsweise erstrecken sich die Strömungskanäle wellenförmig durch die poröse Struktur. Insbesondere bilden eine Mehrzahl an porenartigen Hohlräumen einen wellenförmigen Strömungskanal, welcher sich durch die poröse Struktur erstreckt. Insbesondere ist ein Verlauf von Wandbereiche der porenartigen Hohlräume an die Strömung und deren Umlenkung angepasst. Vorteilhaft weisen mehrere, vorzugsweise benachbarte, porenartige Hohlräume quasi identische, insbesondere identische, Verläufe der Wandbereiche auf. Vorteilhaft wird hierdurch eine wellenförmige Struktur eine besonders effektive Umlenkung der Strömung innerhalb der porösen Struktur ermöglicht. Insbesondere ist der Verlauf des Wandbereichs innerhalb des porösen Mediums wellenförmig. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders hohe Effizienz ermöglicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Wandverlauf der porösen Struktur auch in Strömungsrichtung Ecken oder Kanten oder Sprünge oder dergleichen aufweisen, welche den Verlauf der Strömung insbesondere in Hauptströmungsrichtung erheblich beeinflussen, wie Abrisskanten oder Ecken in denen sich Wirbel bilden und dergleichen.

[0021] Vorteilhaft kann durch eine poröse Struktur eine große Wärmeübertragungsfläche bei kleinem Volumen zur Verfügung gestellt werden. Vorteilhaft können die Strömungsquerschnitte der porösen Struktur lokal variabel sein. Vorteilhaft können dadurch die lokal übertragene Wärme und ein lokaler Strömungswiderstand eingestellt werden, sodass beispielsweise ein Großteil durch die Wärmeübertragungsstrecke geleiteten Wassers beispielsweise durch einen zentralen Bereich an dem Auffangbereich geleitet wird, während weniger Wasser durch die Randbereiche geleitet wird.

[0022] Zweckmäßig wird die poröse Struktur durch eine Wandung der Wärmeübertragungsstrecke berandet. Alternativ kann die poröse Struktur auch selbst eine Wandung bilden.

[0023] Vorzugsweise weist die poröse Struktur einen rechteckigen Querschnitt auf. Vorteilhaft können dadurch Strömungsverhältnisse ähnlich zu denen in einem Spalt ermöglicht werden, in welchem übertragene Wärme besonders gut abtransportierbar ist. Darüber hinaus ist ein rechteckiger Querschnitt insbesondere kostengünstig in der Herstellung. Vorteilhaft kann ein Querschnitt der porösen Struktur trapezförmig, viereckig, insbesondere rechteckig ausgestaltet sein. Insbesondere kann die poröse Struktur auch eine andere Form eines Querschnitts aufweisen.

[0024] Bevorzugt weist die poröse Struktur wenigstens eine Strömungsbrechereinheit auf. Vorzugsweise sind eine Mehrzahl an Strömungsbrechereinheiten umfasst. Vorteilhaft wird durch eine Strömungsbrechereinheit eine starke Umlenkung der Strömung innerhalb der Wärmeübertragungsstrecke erreicht. Die Umlenkung führt zu einer Umwälzung und Quervermischung der Strömung innerhalb der Wärmeübertragungsstrecke. Vorteilhaft kann eine Strömungsbrechereinheit durch einen Teil oder Abschnitt einer porösen Struktur, insbesondere der porösen Hohlräume, gebildet werden. Insbesondere wird eine Strömungsbrechereinheit durch wenigstens zwei porenartige Hohlräume gebildet, welche eine Verbindung aufweisen. Durch eine Mehrzahl an Strömungsbrechereinheiten kann eine Quervermischung erzeugt werden, sodass besonders viel Wärme übertragbar ist. Vorteilhaft können dadurch hohe Wirkungsgrade von 25 % oder 50 % 75 % oder noch mehr erreicht werden.

[0025] Besonders bevorzugt weist die Wärmeübertragungsstrecke eine maximale Bauhöhe von weniger als 50 mm, 30 mm oder auch 20 mm im Außenmaß auf. Vorteilhaft kann eine Höhe eines Strömungsquerschnitts kleiner als 50 mm, 30 mm, 20 mm oder sogar 10 mm sein. Insbesondere kann eine Höhe eines Strömungsquerschnitts kleiner 8 mm oder 5 mm oder 3 mm sein. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders hohe Wärmetransportleistung erzielt werden. Weiter ist die Wärmeübertragungsstrecke dadurch sehr flach und kann auch nachträglich problemlos bei bestehenden Duschwannen untergebracht werden.

[0026] Zweckmäßig weist die Wärmeübertragungseinheit eine mechanische Belastbarkeit von wenigstens 100 Kilogramm pro Quadratmeter oder 150 Kilogramm pro Quadratmeter oder als 200 Kilogramm pro Quadratmeter oder 300 kg pro Quadratmeter oder noch mehr auf. Vorteilhaft ist die mechanische Festigkeit so gewählt, dass ein Körpergewicht eines oder auch von wenigstens zwei Menschen durch die Wärmeübertragungseinheit und insbesondere die Wärmeübertragungsstrecke z. B. in den Boden ableitbar ist. Vorteilhaft kann die Wärmeübertragungseinheit dadurch einen tragenden Teil einer baulichen Struktur einer Duschkabineneinheit bilden.

[0027] In wenigstens einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Wärmeübertragungseinheit und insbesondere die Wärmeübertragungsstrecke wenigstens teilweise aus einem Metall hergestellt. Vorteilhaft ist dies förderlich, um einen hohen Wärmedurchgang zu ermöglichen. Vorteilhaft kann Aluminium EN AW-6060 oder 6060 oder auch EN AW-6061 oder 6061 oder auch EN AW-6063 oder 6063 zum Einsatz kommen, welche auch besonders gut umformbar sind. Andere Metalle sind auch möglich.

[0028] Vorzugsweise ist wenigstens eine Kaltwasserzuleitung, in welcher nicht vorgewärmtes Frischwasser oder Kaltwasser transportiert wird, an einen Eingang der Wärmeübertragungseinheit angeschlossen, sodass Frischwasser beim Duschen durch die Wärmeübertragungsstrecke transportiert wird. Vorteilhaft liegt zwischen dem nicht vorgewärmten Frischwasser und dem genutzten Duschwasser die größte mögliche nutzbare Temperaturdifferenz vor. Durch die Übertragung von Wärme aus dem genutzten Duschwasser in das Kaltwasser wird dieses vorgewärmt, sodass sich die Wassertemperatur erhöht, insbesondere um ein paar Grad Celsius. Bei einer Regulierung der Temperatur des Duschwassers wird weniger warmes Wasser notwendig, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, z, B. in einer Mischbatterie.

[0029] Zweckmäßig ist ein Ausgang der Wärmeübertragungseinheit mit einer Zapfstelle, wie einer Duscharmatur, einem Wasserhahn oder dergleichen verbunden. Vorteilhaft kann das vorgewärmte Kaltwasser hier mit warmem Wasser vermischt werden, sodass eine gewünschte Temperatur für das Duschwasser erreichbar ist.

[0030] Insbesondere streckt sich die Wärmeübertragungsstrecke spiralförmig durch die Wärmeübertragungseinheit. Vorteilhaft strömt das Frischwasser von außen durch die spiralförmige Wärmeübertragungsstrecke nach innen. Vorteilhaft kann dadurch ein Wirkungsgrad der Wärmeübertragung noch weiter verbessert werden. Alternativ kann sich die Wärmeübertragungsstrecke auch mäanderförmig oder U-förmig durch die Wärmeübertragungseinheit erstrecken.

[0031] Vorzugsweise ist wenigstens eine Abflussdrosseleinheit zur Einstellung eines Strömungsquerschnitts des Abflusses umfassend. Vorteilhaft kann durch die Einstellung eines Strömungsquerschnitts in der Abflussdrosseleinheit ein Rückstau des genutzten Duschwassers in dem Auffangbereich erreicht werden, sodass sich genutztes Duschwasser im Auffangbereich ansammelt. Vorteilhaft kann eine Form des Auffangbereichs hierzu optimiert sein. Durch eine verlängerte Verweildauer des genutzten Duschwassers in dem Auffangbereich kann ein Anteil an übertragener Wärme vergrößert werden. Weiter kann dadurch verhindert werden, dass ein Nutzer durch den Transport von Wärme in die Wärmeübertragungsstrecke kalte Füße bekommt, insbesondere wenn die Dusche gerade angestellt wird. Eine Einstellung eines Strömungsquerschnitts kann beispielsweise über eine Blende erzeugt werden. Dies kann wiederum manuell durch einen Benutzer oder auch automatisch durch ein Regelsystem erfolgen, welches beispielsweise eine Temperatur des Auffangbereichs misst.

[0032] Eine erfindungsgemäße Duschkabineneinheit umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Duschbodeneinheit, welche zuvor beschrieben wurde. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der gesamten Anmeldung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Wärmeübertragungseinheit ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

[0033] Vorteilhaft kann auch eine Wärmeübertragungseinheit, insbesondere für eine erfindungsgemäße Duschbodeneinheit mit wenigstens einem Auffangbereich zur Verfügung gestellt werden, welche wenigstens eine Wärmeübertragungsstrecke und wenigstens einem damit verbundenen Eingang und wenigstens einen damit verbundenen Ausgang umfasst. Die Abmessungen der Wärmeübertragungsstrecke sind vorzugsweise an eine Fläche eines Auffangbereichs einer Duschbodeneinheit angepasst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Wärmeübertragungseinheit ergeben sich aus der gesamten Anmeldung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Wärmeübertragungseinheit ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

[0034] Ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeübertragereinheit zur Übertragung von Wärme aus genutzten Duschwasser durch einen Auffangbereich einer zuvor beschriebenen Duschbodeneinheit umfasst wenigstens den Verfahrensschritt, dass ein Teil der Außenform und insbesondere deren Abmaße einer Wärmeübertragungsstrecke an eine Fläche des Auffangbereichs angepasst werden. Vorteilhaft wird eine besonders große Wärmeübertragungsfläche bereitgestellt, sodass ein hoher Wirkungsgrad bei vorgegebener Temperaturdifferenz erzielbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus der gesamten Anmeldung. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

[0035] Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Teile und für Teile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen dieselben Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Duschkabineneinheit mit einer erfindungsgemäßen Duschbodeneinheit;

Fig. 2a

eine schematische perspektivische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit;

Fig. 2b

eine schematische perspektivische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit nach einer anderen Ausführungsform;

Fig. 3

eine schematische perspektivische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer porösen Struktur mit wellenförmigen Verlauf der Strömungskanäle innerhalb der porösen Struktur; und

Fig. 4

eine schematische Darstellung eines spiralförmigen Verlaufs einer Wärmeübertragungsstrecke einer Wärmeübertragungseinheit.

[0036] Es ist nicht notwendig, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung alle nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweist. Es ist auch möglich, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung nur einzelne Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels aufweist.

[0037] Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäße Duschkabineneinheit 18 mit einer erfindungsgemäßen Duschbodeneinheit 1. Die Duschkabineneinheit 18 umfasst hier eine erfindungsgemäße Duschbodeneinheit 1 mit einer Wärmeübertragungseinheit 5 und einen Auffangbereich 2 zum Auffangen von genutztem Duschwasser 3 und zum Ableiten des aus einem Duschkopf 20 austretenden Duschwassers 3 in einen Abfluss 4. Weiter weist die Duschkabineneinheit 18 Wände 19 auf. Eine Wärmeübertragungsstrecke 6 der Wärmeübertragungseinheit 5 erstreckt sich entlang des Auffangbereichs 2, sodass Wärme 6a des genutzten Duschwassers 3 direkt von dem Auffangbereich 2 in die Wärmeübertragungsstrecke 6 übertragen wird.

[0038] Dabei erstreckt sich die Wärmeübertragungsstrecke 5 hier unterhalb eines den Auffangbereich 2 bildenden Körpers 8. Weiter erstreckt sich die Wärmeübertragungsstrecke 6 hier entlang der gesamten Fläche 7 des Auffangbereichs 2. Eine Außenform 6b der Wärmeübertragungsstrecke 6 ist hier an eine Form des den Auffangbereich 2 bildenden Körpers 8 angepasst und die Wärmeübertragungsstrecke 5 ist fest mit dem den Auffangbereich 2 bildenden Körper 8 verbunden.

[0039] An einen Eingang 14 der Wärmeübertragungseinheit 5 ist hier eine Kaltwasserzuleitung 13 angeschlossen und der Ausgang 15 der Wärmeübertragungseinheit 5 ist hier an die als Duscharmatur 16 ausgebildete Zapfstelle 16 angeschlossen. Die Warmwasserzuleitung 13a ist hier direkt an die Duscharmatur 16 angeschlossen. Das kalte und nicht vorgewärmte Wasser aus der Kaltwasserzuleitung 13 wird durch die Wärmeübertragungseinheit 5 geleitet, bevor es zur Zapfstelle 16 gelangt. Dabei wird das kalte Wasser durch das genutzte Duschwasser 3 vorgewärmt, welches in dem Auffangbereich 2 aufgefangen und in Richtung des Abflusses 4 abgeleitet wird. Besonders vorteilhaft steht eine große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung. Weiter kann der Auffangbereich 2 problemlos mit sauber gehalten werden, sodass eine Wärmeübertragungsleistung dadurch über die gesamte Lebensdauer der Anlage nicht negativ beeinflusst wird. Es kann ein hoher Wirkungsgrad über die gesamte Lebensdauer garantiert werden.

[0040] Durch die Abflussdrosseleinheit 17 kann ein Strömungsquerschnitt des Abflusses 4 eingestellt werden, sodass ein Teil des genutzten Duschwassers 3 in dem Auffangbereich 2 staut. Dadurch kann eine Verweilzeit des genutzten Duschwassers 3 zur Übertragung der Wärme 6a optimiert werden. Darüber hinaus eignet sich solch ein Rückstau zur schnellen Erwärmung des den Auffangbereich 2 bildenden Körpers 8, gerade bei kalten Temperaturen, wie im Winter und zu Beginn einer Nutzung der Duschkabineneinheit 18. Eine Regelung eines Strömungsquerschnitts der Abflussdrosseleinheit 17 kann manuell durch den Nutzer oder auch automatisch durch eine Steuereinheit erfolgen.

[0041] Die Wärmeübertragungsstrecke 6 der Wärmeübertragungseinheit 5 umfasst hier eine poröse Struktur 9 mit einer Mehrzahl an Strömungskanälen 10. Die Strömungskanäle 10 erstrecken sich hier U-förmig entlang des Auffangbereichs 2, da Eingang 14 und Ausgang 15 der Wärmeübertragungseinheit 5 hier an der gleichen Seite angeordnet sind.

[0042] Fig. 2a zeigt eine schematische perspektivische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit 5. Die Wärmeübertragungsstrecke 6 umfasst hier eine poröse Struktur 9 mit porenartigen Hohlräumen 9a, welche eine Mehrzahl an Strömungskanälen 10 aufweist, durch welche das Kaltwasser der Kaltwasserzuleitung 13 fließt. Innerhalb der Strömungskanäle 10 sind Strömungsbrechereinheiten 11 angeordnet. Die Strömungsbrechereinheiten 11 führen zu einer scharfen Umlenkung der Strömung und somit zu einer
Quervermischung, sodass mehr Wärme 6a übertragen werden kann. Hier ist die Wärmeübertragungseinheit 5 fest mit der Auffangwanne, die den Auffangbereich 2 bildenden Körper 8 bildet, verklebt. Die Wärmeübertragereinheit 5 und der Körper 8, der den Auffangbereich 2 bildet, sind beide aus einem Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, sodass große Mengen an Wärme 6a aus dem genutzten Duschwasser 3 durch die Wärmeübertragungsstrecke 6 übertragbar sind. Eine maximale Bauhöhe 12 der Wärmeübertragungsstrecke 6 beträgt hier 30 mm.

[0043] Fig. 2b zeigt eine schematische perspektivische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit 5 nach einer anderen Ausführungsform. Hier bildet der den Auffangbereich 2 bildende Körper 8 auch einen Teil der Wärmeübertragungseinheit 5. Die poröse Struktur 9 innerhalb der Wärmeübertragungstrecke 6 ist oben nicht geschlossen, also offen, und die Strömungskanäle 10 werden durch den den Auffangbereich 2 bildenden Körper 8 an der Oberseite geschlossen. Der den Auffangbereich 2 bildende Körper 8 ist hier aus Metall ausgebildet, während der Rest der Wärmeübertragungseinheit 5, die poröse Struktur 9 aus einem Kunststoff hergestellt ist, welche mit dem wannenförmigen Körper 8 verschweißt ist. Dadurch werden die Wärmeverluste aus der porösen Struktur 9 in die Umgebung minimiert.

[0044] Fig. 3zeigt eine schematische perspektivische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer porösen Struktur 9 mit wellenförmigen Verlauf der Strömungskanäle 10 innerhalb der porösen Struktur 11. Die porenartigen Hohlräume 9a weisen hier einen Verlauf des Wandbereichs auf, welcher an die Strömung in deren Umlenkung angepasst ist. Vorteilhaft wird hierdurch eine besonders effektive Umlenkung erzielt.

[0045] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines spiralförmigen Verlaufs einer Wärmeübertragungsstrecke 6 einer Wärmeübertragungseinheit 5. Das Frischwasser der Kaltwasserzuleitung 13 wird hier von außen am Eingang der Wärmübertragungseinheit 14 eingeleitet und dann spiralförmig nach innen geleitet und dabei erwärmt und zum Ausgang der Wärmeübertragungseinheit 15 geleitet. Die Wärmeübertragungsstrecke 6 umfasst hier mehrere poröse Strukturen 9 mit Strömungskanälen 10. Vorteilhaft wird dadurch eine besonders gute Übertragung der Wärme ermöglicht.

Bezugszeichenliste

[0046] 

1

Duschbodeneinheit

2

Auffangbereich

3

Duschwasser

4

Abfluss

5

Wärmeübertragungseinheit

6

Wärmeübertragungsstrecke

6a

Wärme

6b

Außenform der Wärmeübertragungsstrecke

7

Fläche des Auffangbereichs

8

Körper des Auffangsbereichs

9

Poröse Struktur

9a

porenartiger Hohlraum

10

Strömungskanal

11

Strömungsbrechereinheit

12

Maximale Bauhöhe

13

Kaltwasserzuleitung

13a

Warmwasserzuleitung

14

Eingang der Wärmeübertragungseinheit

15

Ausgang der Wärmeübertragungseinheit

16

Zapfstelle, Duscharmatur

17

Abflussdrosseleinheit

18

Duschkabineneinheit

19

Wand der Duschkabineneinheit

20

Duschkopf

Ansprüche

1. Duschbodeneinheit (1) umfassend einen Auffangbereich (2) zum Auffangen und Ableiten von genutztem Duschwasser (3), z. B. in einen Abfluss (4) und eine Wärmeübertragungseinheit (5) mit wenigstens einer Wärmeübertragungsstrecke (6) zur Übertragung von Wärme aus dem genutzten Duschwasser (3), dadurch gekennzeichnet,

dass sich wenigstens ein erheblicher Anteil der Wärmeübertragungsstrecke (6) entlang des Auffangbereichs (2) erstreckt, sodass Wärme (6a) aus dem genutzten Duschwasser (3) aus dem Auffangbereich (2) direkt in die Wärmeübertragungsstrecke (6) übertragbar ist,

und wobei die Wärmeübertragungsstrecke (5) eine poröse Struktur (9) umfasst, welche eine Mehrzahl an Strömungskanälen (10) bildet.

2. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeübertragungseinheit (5) unterhalb des Auffangbereichs (2) angeordnet ist.

3. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auffangbereich (2) wenigstens teilweise durch einen plattenförmigen oder wannenförmigen Körper (8) gebildet wird.

4. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Teil einer Außenform (6b) der Wärmeübertragungsstrecke (6) bereichsweise an eine Form des Körpers (8) des Auffangbereichs (2) angepasst ist.

5. Duscheinheit (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Teil der Wärmeübertragungsstrecke (6) wenigstens bereichsweise mit dem den Auffangbereich (2) bildenden Körper (9) verbunden ist oder wobei der den Auffangbereich (2) bildenden Körper (8) wenigstens einen Teil der Wärmeübertragungsstrecke (6) bildet, insbesondere eine Oberseite der Wärmeübertragungsstrecke (6).

6. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeübertragungsstrecke (6) und insbesondere die Wärmeübertragungseinheit (5) wenigstens teilweise aus einem Kunststoff oder aus einem Metall gebildet ist.

7. Duschbodeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Strömungskanäle wellenförmig durch die poröse Struktur erstrecken.

8. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die poröse Struktur (9) eine Mehrzahl an Strömungsbrechereinheiten (11) aufweist.

9. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeübertragungsstrecke (6) eine maximale Bauhöhe (12) von weniger als 30 mm aufweist.

10. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeübertragungseinheit (5) eine mechanische Belastbarkeit von wenigstens 200 Kilogramm pro Quadratmeter aufweist.

11. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kaltwasserzuleitung (13) an einen Eingang (14) der Wärmeübertragungseinheit (5) angeschlossen ist.

12. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ausgang (15) der Wärmeübertragungseinheit (5) mit einer Zapfstelle (16), wie einer Armatur, einem Wasserhahn oder dergleichen verbunden ist.

13. Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Abflussdrosseleinheit (17) zur Einstellung eines Strömungsquerschnitts des Abflusses (4).

14. Duschkabineneinheit (18) mit wenigstens einer Duschbodeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Zeichnung