DE102008037138A1

DE102008037138A1 - Schutzeinrichtung für Wasserversorgungssysteme

Info

Publication number: DE102008037138A1
Application number: DE200810037138
Authority: DE
Inventors: Stefan Schmidbaur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-11

Abstract

Es wird eine Schutzeinrichtung für Wasserversorgungssysteme, welche Verbrauchereinheiten enthalten, in der Weise ausgebildet, dass Störungen, die zu Überflutungen und Wasserschäden führen können, frühzeitig erkannt und unterbunden werden. Dies wird bei Wasserversorgungssystemen der hier betrachteten Art, welche Mengendurchflussmesser, sogenannte Wasserzähler enthalten, dadurch erreicht, dass die Mengendurchflussmesser so ausgebildet sind, dass von ihnen Signale entsprechend dem Durchfluss je Zeiteinheit abgenommen werden können. Die Signale erfahren eine Integration über eine bestimmte Integrationszeit und das Integrationsergebnis wird nach der Integrationszeit mit einem Schwellwert verglichen. Wird der Schwellwert nicht erreicht, so erfolgt eine Rückstellung der Integrationseinrichtung, während bei Überschreitung des vorgegebenen Schwellenwertes durch das Integrationsergebnis nach der Integrationszeit Auslösesignale erzeugt werden, welche Betätigungsantriebe für Sperrventile im Wasserversorgungssystem betätigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Wasserversorgungssysteme, die jeweils mindestens eine Entnahmestelle enthaltende Verbrauchereinheiten aufweisen, wobei die Wasserversorgungssysteme ein dem Versorgungsnetz naheliegendes Eingangsventil und diesem benachbart einen Mengendurchflussmesser und hinter diesem ein der Verbrauchereinheit benachbartes Ausgangsventil aufweisen.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Schutzeinrichtung für solche Wasserversorgungssysteme, wobei diese Schutzeinrichtung verhindern soll, dass etwa während des normalen Verbrauchsverhalten der Verbrauchereinheiten, beispielsweise in einem bewohnten Haus oder in einer bewohnten Wohneinheit ungewöhnliche Verbrauchsmengen, die beispielsweise auf einen Rohrbruch oder einen Ventilschaden an einer Geschirrspülmaschine oder einer Waschmaschine hindeuten, über längere Zeit unbemerkt bleiben, woraus sich beträchtliche Schäden, etwa Überflutungsschäden in Wohnräumen oder Kellerräumen, ergeben können.
Solche Situationen sind insbesondere dann gravierend, wenn während der Ferienzeit das Leitungsnetz der betreffenden Verbrauchereinheit über längere Zeitdauer hinweg keiner Überwachung unterliegt, gleichzeitig aber die betreffende Verbrauchereinheit an dem Versorgungsnetz angeschlossen bleiben soll, da beispielsweise vorübergehende Entnahmen bestimmter Wassermengen durch während der Ferienzeit in der Wohnung oder dem Haus beschäftigtes Reinigungspersonal weiterhin zur Verfügung stehen sollen.
Ähnliche Überlegungen gelten für eine Mehrzahl von an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossene Verbrauchereinheiten, wobei es in diesem Falle allerdings wegen der möglichen Gleichzeitigkeit von Wasserentnahmen an den Entnahmestellen der mehreren Verbrauchereinheiten schwieriger ist, am Orte des Anschlusses der Verbraucher einheiten an das Versorgungsnetz ein ungewöhnliches, auf eine Undichtigkeit oder einen Rohrbruch hinweisendes Mengenverbrauchsverhalten zu erkennen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schutzeinrichtung für Wasserversorgungssysteme der eingangs definierten Art, welche Schäden durch Überflutungen in die Verbrauchereinheiten umgebenden Gebäuden, durch Wasserschäden und dergleichen, verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schutzeinrichtung der in Anspruch 1 der anliegenden Ansprüche definierten Art gelöst.
Schutzeinrichtungen der hier vorgeschlagenen Art sind von allgemein bekannten Sperrventilen, wie sie etwa Waschmaschinen vorgeschaltet sind und welche auf einen plötzlichen Druckabfall ansprechen, zu unterscheiden, da sie der Verbrauchscharakteristik einer gesamten Verbrauchereinheit angepasst sind und somit berücksichtigen, dass nicht eine einmalige Wasserentnahme an einer einzigen Entnahmestelle bereits augenblicklich zur vollständigen Sperrung der Wasserzufuhr zu der gesamten Verbrauchereinheit führt.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der hier vorgeschlagenen Schutzeinrichtung sind Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen, in denen jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, stellen dar:
1 ein Wasserversorgungssystem mit mehreren Verbrauchereinheiten, wobei das Gesamtversorgungssystem mit einer Schutzeinrichtung der hier angegebenen Art ausgestattet ist, während auch die einzelnen Verbrau chereinheiten Schutzeinrichtungen der hier angegebenen Art aufweisen können; und
2 eine beispielsweise Ausführungsform einer Schutzeinrichtung, in Gestalt eines schematischen Blockschaltbildes wiedergegeben.
1 zeigt ein Wasserversorgungssystem mit einer Haupt-Versorgungsleitung 1, an welche über Abzweigleitungen 2 und 3 Verbrauchereinheiten 4 und 5, etwa n Gestalt von Einfamilienhäusern oder anderen Wohneinheiten angeschlossen sind. Die Verbrauchereinheiten enthalten eine Reihe von Entnahmestellen, wie etwa ein Waschbecken 6, eine Waschmaschine 7, eine Toilettenanlage 8 und eine Dusche 9 in der Verbrauchereinheit 4 bzw. eine Toilettenanlage 10, einen Geschirrspüler 11 und ein Badezimmer 12 in der Verbrauchereinheit 5.
Jede der Verbrauchereinheiten 4 und 5 ist mit einem im Zuge der Zweigleitung 2 bzw. im Zuge der Zweigleitung 3 gelegenen Durchflussmesser 13 ausgestattet, welcher, wie allgemein üblich, zwischen einem in Wasserströmungsrichtung eingangsseitigen Eingangsventil oder Sperrorgan 14 und einem in Strömungsrichtung ausgangsseitigen Sperrorgan oder Ausgangsventil 15 gelegen ist.
Zusätzlich zu den Baueinheiten 13, 14 und 15 in den Verbrauchereinheiten 4 und 5 oder anstelle dieser Sätze von Baueinheiten kann in der Hauptversorgungsleitung 1 vor den Abzweigleitungen 2 und 3 ebenfalls ein Mengendurchflussmesser 13 und ein Eingangsventil 14 sowie ein Ausgangsventil 15 vorgesehen sein, wobei die nachfolgend beschriebenen Einzelheiten der Wirkverbindungen dieser Teile zu einer Schutzeinrichtung 16 dieselben sind, wie sie anhand von 2 beschrieben werden.
Die bzw. jede Schutzeinrichtung 16 ist mit dem Eingangsventil 14 des Wasserversorgungsnetzes, mit dem Mengendurchflussmesser 13 und dem sich anschließenden Ausgangsventil 15 jeweils über Koppelleitungen, welche auch mechanische Kopplungen sein können, nämlich die Kopplungen 17, 18 und 19 verbunden. Die Kopplung 17 von dem Eingangsventil 14 führt zu einem durch ein Auslösesignal betätigbaren Betäti gungsantrieb 20. Die Kopplung 19 von dem Ausgangsventil 15 führt zu einem durch ein Auslösesignal betätigbaren Bestätigungsantrieb 21 und die Kopplung 18 oder die Koppelleitung 18 von dem Durchflussmesser 13 führt zu einem Signalgeber 22, welcher Signale entsprechend dem Durchfluss durch das Versorgungsnetz je Zeiteinheit entsprechende Signale über einen Signalpfad 23 abgibt. Die Signale entsprechend dem Durchfluss je Zeiteinheit auf dem Signalpfad 23 erfahren in einer Integrationseinrichtung 24 eine Integration über eine bestimmte, mittels eines einstellbaren Zeitgebers 25 einstellbare Integrationszeit, wobei dann das zu diesen bestimmten Zeitpunkt festgestellt Integrationsergebnis mit einem in einem einstellbaren Schwellwertgeber 26 vorgegebenen Schwellwert in einem Vergleicher 27 verglichen wird. Ist nach Ablauf der vorbestimmten Integrationszeit der im Schwellwertgeber 26 vorgegebene Schwellwert von dem Integrationsergebnis aus der Integrationseinrichtung 24 nicht erreicht, so gibt der Vergleicher ein Rückstellsignal über eine Leitung 28 an einen Rückstelleingang der Integrationseinrichtung 24 ab, derart, dass ein neuer Integrationsabschnitt über die vorbestimmte Integrationszeit hin stattfinden kann.
Hat allerdings nach der vorbestimmten Integrationszeit das Integrationsergebnis der Integrationseinrichtung 24 den durch den Schwellwertgeber 26 vorgegebenen Schwellwert überschritten, so gibt der Vergleicher 27 über die Leitung 29 mittelbar oder unmittelbar an mindestens einen der Bestätigungsantriebe 20 bzw. 21 ein Auslösesignal ab, welches bewirkt, dass entweder der Betätigungsantrieb 20 oder der Betätigungsantrieb 21 das zugehörige Ventil 14 bzw. 15 sperrt. Von der Auslösesignalleitung 29 kann eine Leitung 30 zu einem Alarmsignalgeber 31 abgezweigt sein, welcher beispielsweise drahtlos ein Alarmsignal über eine Antenne 32 an eine Zentrale übermittelt.
Es sei hier fernerhin erwähnt, dass der die Durchflussmenge je Zeiteinheit signalisierende Signalgeber 22 ein digitaler Signalgeber sein kann, dass die Signalpfade 23 und 29 drahtlose Kommunikationskanäle sein können und dass die Schutzeinrichtung 16 mit einem ihre Funktionen verwirklichenden Prozessor ausgerüstet und entfernt von dem Mengendurchflussmesser und den Ventilen 14 und 15 angeordnet sein kann. An diesem entfernten Ort können auch Datensammlungen zur Verfügung stehen, welche ein charakteristisches Verbrauchsverhalten der einzelnen Verbrauchereinheiten derart gespeichert halten, dass die Integrationszeit in dem Zeitgeber 25 und der Schwellwert in dem Schwellwertgeber 26 auf das Verbrauchsverhalten der betreffenden Verbrauchereinheit abgestimmt voreingestellt werden können.
Im praktischen Falle bedeutet die Einstellung der bestimmten Integrationszeit und die Einstellung eines bestimmten Schwellwertes, dass etwa dann, wenn die Verbrauchereinheit 4 in Gestalt eines Einfamilienhauses in Ferienbetrieb geht, dass die Integrationszeit am Zeitgeber 25 verhältnismäßig niedrig eingestellt wird und auch der Schwellwertgeber 26 einen verhältnismäßig niedrigen Schwellwert an den Vergleicher 27 liefert, da während der Ferienzeit nicht zu erwarten ist, dass lediglich durch die Anwesenheit von Reinigungspersonal oder von Hausverwaltungspersonal Wasserverbräuche durch das Volllaufenlassen einer Badewanne oder durch das Betätigen einer Geschirrspülmaschine oder dergleichen anfallen, derart, dass bereits höhere Wasserentnahmen nach verhältnismäßig kurzer Zeit bzw. Integrationszeit auf eine Betriebsstörung innerhalb der Verbrauchereinheit 4 hinweist.
Handelt es sich aber bei der Schutzeinrichtung 16 um eine solche, welche einer Mehrzahl von Verbrauchereinheiten 4, 5, vorgeschaltet ist und Verbindung zu einem Mengendurchflussmesser 13 in der Hauptleitung des Wasserversorgungssystem hat, so muss selbstverständlich die Integrationszeit an dem Zeitgeber 25 in Verbindung mit dem Schwellwert des Schwellwertgebers 26 entsprechend höher gewählt werden, weil hier durchaus aufgrund der unterschiedlichen Verbrauchscharakteristiken der Verbrauchereinheiten, etwa der Verbrauchereinheiten 4 und 5, ein höheres Maß von Ausgleichsvorgängen zu erwarten ist.
Aus vorstehenden Überlegungen ergibt sich, dass die hier vorgeschlagene Schutzeinrichtung vornehmlich zum Schutz einzelner Verbrauchereinheiten, etwa in einer Wohnung oder einem Einfamilienhaus geeignet ist.
Allerdings umfasst die Erfindung auch den Gedanken, die Ausgangssignale des Signalgebers 22 in einem Prozessor in der Weise auszuwerten, dass dann, wenn über eine beträchtliche Zahl von Integrationszeiten hin der Schwellwert des Schwellwertge bers 26 zwar nicht überschritten wird, jedoch ein von einem Minimalwertgeber vorgegebenes unteres Niveau nicht unterschritten wird, wiederum ein Alarmsignal oder ein Auslösesignal zur Ventilsperrung erzeugt wird, da in diesem Falle eine Dauerentnahme aus dem Wasserversorgungssystem signalisiert wird, welche auf eine Störung oder einen Bruch im Wasserversorgungsnetz hinweist.

Claims

Schutzeinrichtung (16) für Wasserversorgungssysteme, die jeweils mindestens eine Entnahmestelle (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) enthaltende Verbrauchereinheiten (4, 5) aufweisen, wobei die Wasserversorgungssysteme ein dem Versorgungsnetz (1, 2, 3) naheliegendes Eingangsventil (14), diesem benachbart einen Mengendurchflussmesser (13) und hinter diesem ein der Verbrauchereinheit benachbartes Ausgangsventil (15) aufweisen, wobei der Mengendurchflussmesser (13) so ausgebildet ist, dass von ihm Signale entsprechend dem Durchfluss je Zeiteinheit abnehmbar sind; die Signale einer Integrationseinrichtung (24) zuführbar sind, welche eine Integration über eine bestimmte Integrationszeit vornimmt; das Integrationsergebnis nach der bestimmten Integrationszeit in einem Vergleicher (27) mit einem Schwellenwert von einem Schwellwertgeber (26) vergleichbar ist; der Vergleicher (27) bei Nichterreichen des Schwellwertes durch das Integrationsergebnis zur bestimmten Integrationszeit ein die Integrationseinrichtung (24) rückstellendes Resetsignal (28) abgibt; und der Vergleicher (27) bei zur bestimmten Integrationszeit über den Schwellenwert angewachsenen Integrationsergebnis ein auf einen Betätigungsantrieb (20, 21) für das Eingangsventil (14) und/oder das Ausgangsventil (15) im Sinne von dessen Sperrung einwirkendes Auslösesignal erzeugt.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengendurchflussmesser (13) mit einem die Signale entsprechend dem Durchfluss je Zeiteinheit erzeugenden insbesonderen digitalen Signalgeber (22) verbunden ist.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Integrationszeit der Integrationseinrichtung (24) mittels eines einstellbaren Zeitgebers (25) wählbar ist.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Vergleicher (27) eingebbare Schwellenwert für den Vergleich mit dem Integrationsergebnis an den Schwellwertgeber (26) einstellbar ist.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösesignal für den Ventilbetätigungsantrieb oder die Ventilbetätigungsantriebe (20, 21) zusätzlich die Erzeugung eines Alarmsignals in einem Alarmsignalgeber (31) bewirkt.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des Mengendurchflussmessers (13) oder des an ihn angeschlossenen Signalgebers (22) über einen drahtlosen Kommunikationskanal zu einem die Integrationseinheit enthaltenden entfernten Prozessor übertragbar sind.
Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösesignal für den Betätigungsantrieb (20, 21) für das Eingangsventil oder das Ausgangsventil zu dessen Sperrung über einen drahtlosen Kommunikationskanal zu dem betreffenden Betätigungsantrieb übertragbar ist.