DE10021581A1

DE10021581A1 - Volumensteuerung für Gebläsefiltergeräte

Info

Publication number: DE10021581A1
Application number: DE10021581A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kruegerke
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: AU6006201A; US6953318B2; ATE413213T1; EP1276541B1; EP1276541A1; DE50114472D1; AU2001260062B2; WO2001080952A1; DE10021581B4; US20030180149A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Volumensteuerung für Gebläsefiltergeräte, bei der ein Differenzdruck zwischen Messpunkten (1, 2) durch eine Steuereinheit (5) ermittelt und in ein Steuersignal für die Lüfterleistung umgewandelt wird. Dabei sind mindestens zwei Messpunkte (1, 2) im Luftstrom hinter dem Lüfterrad (3) und vor dem Verbraucher, insbesondere der Atemschutzhaube (4), angeordnet. Die Messpunkte (1, 2) können sich dabei im Luftstrom innerhalb des Gehäusefiltergerätes hinter dem Lüfterrad (3) und vor dem Gebläsefiltergeräteausgang befinden, oder ein Messpunkt ist im Luftstrom innerhalb des Gehäusefiltergerätes hinter dem Lüfterrad (3) und einer im Bereich des Anschlusses der Atemschutzhaube (4) angeordnet, oder es befinden sich beide Messpunkte im Atemschlauch (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Volumensteuerung für Gebläsefiltergeräte, die insbesondere geeignet ist für einen Haubenanschluss zur Beatmung.

Gebläsefiltergeräte nach dem bekannten Stand der Technik weisen das Problem auf, dass die Durchflussmenge der Luft, die der Haube zugeführt wird, in Abhängigkeit vom Grad der Verstopfung des Filters variiert. Wenn der Filter neu und sauber ist, durchtritt den Fil ter mehr Luft als nach den Standards in einem gegebenen Einzelfall benötigt. Ähnliche Probleme treten auf, wenn unterschiedliche Filter verwendet werden sollen.

Die daraus entstehenden Nachteile bedingen einen überhöhten Verbrauch von Strom und einen überhöhten Luftdurchsatz. Darüber hinaus besteht beim Zusetzen der Filter das Pro blem, dass es nicht bekannt ist, wann der Durchfluss der der Haube zugeführten Luft unter die benötigte Durchflussmenge abfällt.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass der Luftvolumenstrom durch die Art des Ateman schlusses beeinflusst wird.

Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden verschiedene Arten der Volumensteuerung konzi piert.

Mit der EP 0 35 29 38 A2 wird vorgeschlagen, den Differenzdruck zwischen einem Messpunkt vor und einem Messpunkt hinter dem Lüfterrad des Gebläses zu messen und dieses Signal zur Steuerung der Lüfterdrehzahl zu nutzen.

Die EP 0 62 10 56 A1 sieht vor, den Staudruck am Ausgang des Gebläsefiltergerätes zu messen. Der Staudruck wir durch den Strömungswiderstand der Haube erzeugt und kann ebenso als ein Maß für den Luftvolumenstrom dienen. Darüber hinaus ist hier in einem Nebenkanal ein weiterer Sensor in Form eines Thermistors vorhanden, der vorgegebene Grenzwerte des Luftvolumenstroms überwachen soll und beim Unterschreiten ein Alarm signal auslöst.

Aus der FI 80606 ist eine Anordnung bekannt, die den Lüftermotor als Detektor benutzt, so dass die elektrische Steuerungsschaltung den von dem Lüftermotor benötigten Strom und die effektive Spannung an seinen Polen misst. Die Anordnung verwendet die Eigenschaf ten des Zentrifugallüfters derart, dass die Durchflussmenge der Luft, die je Zeiteinheit durch den Lüfter fließt, proportional zu dem Drehmoment des Rotors und darüber hinaus die Druckdifferenz proportional zur Umdrehungsgeschwindigkeit ist. Diese Lösung wird durch die DE 195 02 360 A1 dahingehend weiterentwickelt, dass die Leistung des Lüfters auf Basis des Stromes und der Rotationsgeschwindigkeit des Lüfters reguliert wird.

Trotz dieser umfänglichen Entwicklung ist es bisher nicht gelungen, den Luftvolumen strom unabhängig von den verwendeten Filtern und Hauben innerhalb von Grenzbereichen konstant zu halten. Die Staudruckmessung hinter dem Lüfter bzw. die Unterdruckmessung hinter dem Filter können nur als Maß für den Volumenstrom verwendet werden, wenn die Strömungswiderstände der Haube bzw. der Filter bekannt sind. Für die praktische Anwen dung bedeutet dies, dass die Strömungswiderstände der Filter und Hauben bereits in der Produktion in engen Grenzen konstant gehalten werden müssen, damit diese Methoden funktionieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, unabhängig von den verwendeten Filtern und Hauben inner halb von Grenzbereichen den Volumenstrom konstant zu halten. Gelöst wird diese Aufga be mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sieht für die Volumensteuerung von Gebläsefiltergeräten, bei der ein Diffe renzdruck zwischen Messpunkten durch eine Steuereinheit ermittelt und in ein Steuersi gnal für die Lüfterleistung umgewandelt wird, vor, dass mindestens zwei Messpunkte im Luftstrom hinter dem Lüfterrad und vor dem Verbraucher, insbesondere der Atemschutz haube, angeordnet sind.

In einer Reihe von Versuchen konnte festgestellt werden, dass bei dieser Messpunktanord nung die Druckdiffernz abhängig ist vom Luftvolumenstrom, jedoch weitestgehend unab hängig vom Strömungswiderstand des oder der Filter und des Atemanschlusses.

In einer bevorzugten Ausführung befinden sich die Messpunkte im Luftstrom innerhalb des Gehäusefiltergerätes hinter dem Lüfterrad und vor dem Gebläsefiltergeräteausgang. Die Druckmesssensoren sowie die Steuerungstechnik mit Energieversorger lassen sich so op timal mit den Gebläsefiltergerät in einer kompakten Einheit zusammenfassen.

Möglich ist aber auch eine Anordnung eines Meßpunktes hinter dem Lüfterrad und eines Meßpunktes vor dem Atemanschluss im Atemschlauch oder beider Messpunkte im Atem schlauch. Vorteilhaft ist es dabei immer, wenn der Abstand der Messpunkte innerhalb der benannten Luftstrombereiche den technisch realisierbaren größtmöglichsten Wert auf weist.

Die Druckdifferenz wird in der Steuereinheit mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen. Liegt die Druckdifferenz außerhalb vorgegebener Grenzwerte, wird durch eine Änderung der Lüfterleistung versucht, den Luftvolumenstrom auf das gewollte Maß (z. B. 125 l/min bis 140 l/min) einzupegeln. Gelingt dies nicht, wird eine Signaleinrichtung aktiviert, die den Benutzer warnt. Dies kann über eine Messeinrichtung erfolgen, die mit dem Lüfter derart gekoppelt ist, dass beim Über- und Unterschreiten von Grenzwerten der Lüfterlei stung die Signaleinrichtung aktiviert wird, oder die Signaleinrichtung ist mit der Steuer einheit derart gekoppelt, dass diese aktiviert wird, wenn ein vorgegebener Differenzdruck über- oder unterschritten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Volumen steuerung für Gebläsefiltergeräte besteht aus den Messpunkten 1, 2, die sich im Luftstrom innerhalb des Gehäusefiltergerätes hinter dem Lüfterrad 3 und vor dem Gebläseflltergerä teausgang zum Atemschlauch 8 befinden. An den Messpunkten 1, 2 sind Drucksensoren angeordnet, deren Differenzdruck durch eine Steuereinheit 5 ermittelt und in ein Steuersi gnal für die Lüfterleistung umgewandelt wird. Ist auf diese Weise ein Einpegeln des Luft volumenstroms auf ein gewolltes Maß nicht möglich, wird eine Signaleinrichtung 6 akti viert.

Bei dieser Messpunktanordnung ist die Druckdiffernz abhängig vom Luftvolumenstrom, jedoch weitestgehend unabhängig vom Strömungswiderstand des oder der Filter 7 und des Atemanschlusses für die Atemschutzhaube 4. Dies ermöglicht es, den Volumenstrom un abhängig von den verwendeten Filtern 7 und den Atemanschlüssen für Atemschutzhauben 4 innerhalb von Grenzbereichen konstant zu halten.

Bezugszeichenliste

1

Messpunkt

2

Messpunkt

3

Lüfterrad

4

Atemschutzhaube

5

Steuereinheit

6

Signaleinrichtung

7

Filter

8

Atemschlauch

Claims

1. Volumensteuerung für Gebläsefiltergeräte, bei der ein Differenzdruck zwischen Messpunkten durch eine Steuereinheit ermittelt und in ein Steuersignal für die Lüfter leistung umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messpunkte (1, 2) im Luftstrom hinter dem Lüfterrad (3) und vor dem Verbraucher, insbesondere der Atemschutzhaube (4), angeordnet sind.

2. Volumensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpunkte (1, 2) sich im Luftstrom innerhalb des Gehäusefiltergerätes hinter dem Lüfterrad (3) und vor dem Gebläseflltergeräteausgang befinden, oder ein Messpunkt im Luftstrom innerhalb des Gehäusefiltergerätes hinter dem Lüfterrad (3) und einer im Be reich des Anschlusses der Atemschutzhaube (4) angeordnet ist, oder sich beide Messpunkte im Atemschlauch (8) befinden.

3. Volumensteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Messpunkte (1, 2) innerhalb der benannten Luftstrombereiche den technisch realisierbaren größtmöglichsten Wert aufweist.

4. Volumensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signaleinrichtung (6) vorhanden ist, die über eine Messeinrichtung mit dem Lüfter (3) derart gekoppelt ist, dass beim Über- und Unterschreiten von Grenzwerten der Lüfterleistung diese aktiviert ist.

5. Volumensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signaleinrichtung (6) vorhanden ist, die mit der Steuereinheit (5) derart gekoppelt ist, dass die Signaleinrichtung (6) aktiviert ist, wenn ein vorgegebener Differenzdruck über- oder unterschritten wird.