AT 394 264 BAT 394 264 B
Die Erfindung betrifft eine Luftaufbereitungsanlage, insbesondere Klimaanlage, mit zumindest einem im Luftstrom angeordneten Filter, dessen Verschmutzungsgrad mittels einer Überwachungseinrichtung überprüfbar ist, wobei die Überwachungseinrichtung einen elektrischen Meßwertaufnehmer und eine angeschlossene Aus-werte- und Anzeigeeinrichtung aufweist.The invention relates to an air treatment system, in particular an air conditioning system, with at least one filter arranged in the air flow, the degree of soiling of which can be checked by means of a monitoring device, the monitoring device having an electrical sensor and a connected evaluation and display device.
Die in Anlagen der genannten Art eingebauten Filter dienen dazu, die durchgesetzte Luft vor der Einbringung beispielsweise in einen zu klimatisierenden Raum zu reinigen, um eine unmittelbar vom jeweiligen Luftdurchsatz abhängige zusätzliche Verschmutzung des jeweiligen Raumes hintanzuhalten. Da die Schmutzpartikel-Vorbelastung der in der Anlage aufbereiteten Luft üblicherweise mit der Außenluftqualität schwankt, können über die Stand- bzw. Verwendungszeiten der eingebauten Filter keine allgemein gültigen Voraussagen getroffen werden, bzw. kommt der Überwachung des Verschmutzungsgrades der Filter eine gesteigerte Bedeutung zu.The filters installed in systems of the type mentioned serve to clean the air through it before it is introduced, for example into a room to be air-conditioned, in order to prevent any additional pollution of the room which is directly dependent on the air throughput. Since the dirt particle preload of the air treated in the system usually fluctuates with the outside air quality, no generally valid predictions can be made about the service life or usage times of the installed filters, or monitoring the degree of contamination of the filters is of increasing importance.
In diesem Zusammenhang sind Anordnungen bekannt geworden, bei denen der im Luftstrom vor und hinter dem Filter auftretende Differenzdruck beispielsweise über ein Flüssigkeitsmanometer überwacht wird, wobei ein Anstieg des Differenzdruckes über einen Erfahrungswert als Anzeichen dafür genommen wird, daß nun das jeweilige Filter zu wechseln wäre. Nachteilig bei dieser an sich sehr einfachen Methode ist insbesondere der Umstand, daß eine Fernanzeige bzw. -auswertung des jeweiligen Meßergebnisses nicht bzw. nur mit sehr hohem zusätzlichem Aufwand möglich ist, sodaß üblicherweise wiederum nur eine optische Kontrolle an Ort und Stelle und damit eine gewisse Unsicherheit im Betrieb der Anlage bleibtIn this connection, arrangements have become known in which the differential pressure occurring in the air flow upstream and downstream of the filter is monitored, for example, by means of a liquid manometer, an increase in the differential pressure being taken over an empirical value as an indication that the respective filter would now have to be changed. A disadvantage of this method, which is very simple per se, is in particular the fact that remote display or evaluation of the respective measurement result is not possible, or is possible only with a very high additional outlay, so that usually only an optical check on the spot and thus a certain amount Uncertainty in the operation of the plant remains
Weiters sind im genannten Zusammenhang beispielsweise Anlagen der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei denen die Drehzahl des den Luftdurchsatz durch das zu überwachende Filter bewirkenden Gebläses optisch überwacht wird. Zufolge des gesteigerten Widerstandes eines verschmutzten Filters nimmt die Drehzahl dieses Gebläses proportional mit der Filterverschmutzung ab, sodaß beim Unterschreiten einer gewissen Gebläsedrehzahl über die Überwachungseinrichtung bzw. die angeschlossene Auswerte- und Anzeigeeinrichtung ein entsprechendes Signal auch an entfernte Ablesestellen gegeben werden kann. Nachteilig ist bei dieser Anordnung insbesondere der hohe Aufwand für die Drehzahlüberwachung, der der Serienanwendung entgegensteht.Furthermore, systems of the type mentioned at the outset have become known, in which the speed of the fan causing the air throughput through the filter to be monitored is optically monitored. As a result of the increased resistance of a contaminated filter, the speed of this fan decreases proportionally with the filter contamination, so that when the fan speed falls below a certain value, a corresponding signal can also be given to remote reading points via the monitoring device or the connected evaluation and display device. A disadvantage of this arrangement is, in particular, the high expenditure for the speed monitoring, which is contrary to the series application.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die genannten Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden und daß insbesondere der Verschmutzungsgrad des Filters mit einer einfachen und kostengünstigen Anordnung überwacht und auch unabhängig vom Ort der Überwachung femangezeigt werden kann.The object of the present invention is to improve a system of the type mentioned at the outset so that the disadvantages of the known arrangements are avoided and in particular the degree of contamination of the filter can be monitored with a simple and inexpensive arrangement and can also be displayed independently of the location of the monitoring .
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß parallel zum Weg des Luftstromes eine das Filter überbrückende Bypass-Leitung vorgesehen ist, in welcher ein auf Änderungen in der Strömungsgeschwindigkeit ansprechender Sensor als Meßwertaufnehmer angeordnet ist, und daß in der Auswerteeinrichtung eine Komparatorstufe enthalten ist, welcher neben dem Sensorsignal ein Vergleichssignal zugeführt ist und die bei einer Überschreitung des Vergleichssignalpegels durch das zur Strömungsgeschwindigkeit proportionale Sensorsignal ein Anzeigesignal an die Anzeigeeinrichtung auslöst. Es wird damit also wiederum ausgegangen von der Tatsache, daß ein verschmutztes Filter dem Luftstrom einen größeren Strömungswiderstand entgegensetzt als ein sauberes. Da in der das Filter überbrückenden Bypass-Leitung der Strömungswiderstand vom Verschmutzungsgrad des Filters unabhängig ist, strömt über diese Bypass-Leitung bei verschmutztem Filter im Hauptweg des Luftstromes ein größerer Volumenstrom pro Zeiteinheit als bei sauberem Filter im Hauptweg des Luftstromes. Da sich die sonstigen konstruktiven Gegebenheiten in der Bypass-Leitung nicht ändern, steigt also die Strömungsgeschwindigkeit in der Luft in der Bypass-Leitung proportional mit dem Verschmutzungsgrad des Filters im Hauptweg an. Sensoren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit sind in vielfältiger Ausführung beispielsweise auch zur Luftstromüberwachung in Klimaanlagen bekannte, einfache und kostengünstige Bauteile - auch die Auswertung der Sensorsignale in der Komparatorstufe ist einfach, robust und kostengünstig möglich, sodaß sich insgesamt eine Anordnung realisieren läßt, die auch für die Serien- bzw. Massenanwendung bestens geeignet ist.According to the present invention, this is achieved in that a bypass line bridging the filter is provided parallel to the path of the air flow, in which a sensor responding to changes in the flow velocity is arranged as a measurement sensor, and in that a comparator stage is included in the evaluation device, which is supplied with a comparison signal in addition to the sensor signal and which, when the comparison signal level is exceeded by the sensor signal proportional to the flow velocity, triggers a display signal to the display device. It is again based on the fact that a dirty filter presents a greater flow resistance to the air flow than a clean one. Since the flow resistance in the bypass line bridging the filter is independent of the degree of contamination of the filter, a larger volume flow per unit time flows through this bypass line when the filter is dirty in the main path of the air flow than when the filter is clean in the main path of the air flow. Since the other structural conditions in the bypass line do not change, the flow velocity in the air in the bypass line increases proportionally with the degree of contamination of the filter in the main path. Sensors for measuring the flow velocity are known in a variety of designs, for example for air flow monitoring in air conditioning systems, simple and inexpensive components - the evaluation of the sensor signals in the comparator stage is simple, robust and inexpensive, so that an arrangement can be implemented that can also be used for Series or mass application is best suited.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor von einem nach dem Prinzip des Hitzdraht-Anämometere arbeitenden Widerstand in der Bypass-Leitung gebildet. Mit dieser einfachen, an sich bekannten und sehr kostengünstigen Ausbildung ergeben sich nach Erfahrungen, die bei der Realisierung der Erfindung gemacht wurden, Genauigkeiten von 5 bis 10 % bei der Messung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. damit bei der Bestimmung des Verschmutzungsgrades des Filters, was für alle Anwendungsfalle ausreichend ist. Der Widerstand in der Bypass-Leitung wird gemäß dem bekannten Hitzdraht- Anämometerprinzip mit konstantem Strom aufgeheizt - abhängig von der Geschwindigkeit der ihn kühlenden Strömung ändert sich der Spannungsabfall am Widerstand, was sehr einfach gemessen und ausgewertet werden kann.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the sensor is formed by a resistor in the bypass line that works on the principle of the hot wire anemometer. With this simple, well-known and very inexpensive design results in experiences made in the implementation of the invention, accuracies of 5 to 10% in the measurement of the flow rate and thus in the determination of the degree of contamination of the filter, which is for everyone Use case is sufficient. The resistance in the bypass line is heated according to the known hot wire anemometer principle with constant current - depending on the speed of the cooling flow, the voltage drop across the resistance changes, which can be measured and evaluated very easily.
Der Vergleichspegel der Komparatorstufe kann nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch auf den jeweils verwendeten Filtertyp einstellbar sein, was die Berücksichtigung verschiedener konstruktiver Gegebenheiten des Filters, die den Durchsatzwiderstand verschmutzungsgradabhängig beeinflussen, erlaubt.According to another further development of the invention, the comparison level of the comparator stage can also be adjustable to the filter type used in each case, which allows the various structural conditions of the filter, which influence the throughput resistance depending on the degree of contamination, to be taken into account.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auswerteeinrichtung weiters mit einem Feuchtigkeitssensor im Luftstrom bzw. in der Bypass-Leitung verbunden ist und ein die jeweilige Luftfeuchtigkeit berücksichtigendes Korrektursignal erzeugt bzw. an die Komparatorstufe abgibt. Obwohl sich die üblichen Schwankungen der Luftfeuchtigkeit kaum beobachtbar auf die genannte Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit mittels des Hitzdraht-Anämometerprinzips auswirken, kann damit doch sichergestellt werden, daß größere Feuchtigkeitsschwankungen keine nachteiligen Auswirkungen auf die Überwachung des Verschmut- -2-According to a further embodiment of the invention, it is provided that the evaluation device is further connected to a moisture sensor in the air flow or in the bypass line and generates a correction signal that takes the respective air humidity into account or outputs it to the comparator stage. Although the usual fluctuations in air humidity have a hardly observable effect on the monitoring of the flow velocity using the hot-wire anemometer principle, it can nevertheless be ensured that larger fluctuations in humidity have no adverse effects on the monitoring of the pollution.