DE202017105007U1

DE202017105007U1 - Überwachungsanordnung einer Auffangwanne

Info

Publication number: DE202017105007U1
Application number: DE202017105007.6U
Authority: DE
Original assignee: IHV - ELEKTROTECHNIK GmbH
Current assignee: VRIELMANN GMBH, DE
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2027-08-22

Abstract

Überwachungsanordnung (1) einer Auffangwanne (2), mit einer den Wanneninhalt erwärmenden Heizung (3), einem den Inhalt der Auffangwanne (2) erfassenden Füllstandssensor (5), einem Temperatursensor (6), und einer elektronischen Steuerung (10), die mit den Füllstands- und Temperatursensoren (5, 6) und der Heizung (3) verbunden ist und derart ausgestaltet ist, dass bei Unterschreitung einer sensorisch erfassten Mindesttemperatur sowie gleichzeitig sensorisch erfasster, in der Auffangwanne (2) anwesender Flüssigkeit automatisch die Heizung (3) eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssensor (5) als kapazitiver Sensor ausgestaltet ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Überwachungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 20 2016 105 283 U1 ist eine gattungsgemäße Überwachungsanordnung bekannt. Der die Anwesenheit von Flüssigkeit in der Auffangwanne erfassende Füllstandssensor ist dabei ausdrücklich als Wassersensor ausgestaltet, und zwar als Sensor, der mittels des elektrischen Widerstandes die Anwesenheit von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in der Auffangwanne detektiert.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Überwachungsanordnung dahingehend zu verbessern, dass diese ein möglichst hohes Maß an Sicherheit davor bietet, dass unerwünschte, in der Auffangwanne zu sammelnde Stoffe aus der Auffangwanne austreten können.
Diese Aufgabe wird durch eine Überwachungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, den Füllstandssensor als kapazitiven Sensor auszugestalten. Wenn die Auffangwanne im Freien aufgestellt ist und somit den Witterungs- und Klimabedingungen ausgesetzt ist, kann ein plötzlicher Kälteeinbruch beispielsweise dazu führen, dass in der Auffangwanne angesammeltes Wasser einfriert. Ein den elektrischen Widerstand erfassender Wassersensor wird in diesem Fall in seiner Funktion eingeschränkt. Der vorschlagsgemäße kapazitive Füllstandssensor stellt jedoch auch bei der Anwesenheit von Eis die zuverlässige Erfassung des Füllstandes sicher.
Sollte also eine kritische Mindesttemperatur unterschritten werden, so kann einerseits die Beheizung der Auffangwanne sichergestellt werden, so dass der in der Auffangwanne ggf. befindliche Inhalt aufgeheizt und beispielsweise verflüssigt wird. Hierdurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass in der Auffangwanne angesammelte Flüssigkeit durch einen Flüssigkeitsauslass aus der Auffangwanne abfließen kann und somit eine Überfüllung der Auffangwanne und ein unkontrollierter Überlauf zuverlässig vermieden werden können. Andererseits kann auch bei Unterschreitung der Mindesttemperatur die Beheizung der Auffangwanne Energie sparend unterbleiben, wenn keine Flüssigkeit in der Auffangwanne vorliegt, so dass in diesem Fall ein möglichst Energie sparender Betrieb der Auffangwanne ermöglicht wird.
Die beschriebene Ausgestaltung der Überwachungsanordnung ermöglicht deren automatischen und dementsprechend wartungsfreien Betrieb. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Überwachungsanordnung kann durch die Anordnung eines so genannten Alarmsensors vorgesehen sein: In diesem Fall wird ein zweiter Füllstandssensor als Alarmsensor verwendet und so montiert, dass dieser einen höheren Füllstand innerhalb der Auffangwanne erfasst, als der eingangs genannte Füllstandssensor.
Sollte beispielsweise der Flüssigkeitsauslass der Auffangwanne mechanisch verstopft sein, beispielsweise durch Laub o. dgl., oder sollte die Heizung oder der erstgenannte Füllstandssensor defekt sein, so dass sich in der Auffangwanne Eis gebildet hat, so steigt der Flüssigkeitspegel durch anschließend in die Auffangwanne gelangende Flüssigkeit an. Bei im Freien aufgestellten Auffangwannen, beispielsweise unter Klimageräten, kann es sich dabei beispielsweise um Niederschläge handeln, die an sich unkritisch sind. Sollte jedoch der Füllstand der Auffangwanne ein unerwünscht hohes Maß erreichen, so wäre im Fall eines technischen Defekts, wenn beispielsweise Kühlmedium des Klimagerätes durch eine Leckage in die Auffangwanne gelangen würde, das dort zur Verfügung stehende Aufnahmevolumen durch die bereits vorhandene Flüssigkeit begrenzt und es könnte zu einem unerwünschten und unkontrollierten Überlauf der Auffangwanne kommen. Daher wird mittels des Alarmsensors ein unerwünscht hoher Flüssigkeitsstand in der Auffangwanne detektiert und in Abhängigkeit davon automatisch ein Alarmsignal erzeugt. Auch wenn ein Rohrleitungsbruch oder dergleichen in der Einrichtung eintreten sollte, die über der Auffangwanne installiert ist, kann diese Leckage zu einer sehr schnellen Füllung der Auffangwanne und zu einem Anstieg des Füllstands führen. Der Alarmsensor sorgt auch in einem solchen Fall dafür, dass von der Überwachungseinrichtung ein Alarmsignal abgegeben wird.
Beispielsweise kann in einer ersten Ausgestaltung der Alarmsensor völlig unabhängig von der Steuerung der Überwachungsanordnung mit einer Alarmeinrichtung verbunden sein, beispielsweise um ein Alarmsignal über eine Mobilfunkverbindung auszusenden, oder um ein akustisches bzw. optisches Alarmsignal an Ort und Stelle zu erzeugen, oder er kann kabelgebunden mit einer Zentrale verbunden sein, in welcher dann das optische bzw. akustische Alarmsignal angezeigt wird.
In einer zweiten Ausgestaltung kann der Alarmsensor ebenso wie der Füllstandssensor oder der Temperatursensor mit der elektronischen Steuerung verbunden sein, so dass diese in Abhängigkeit von den Sensorsignalen des Alarmsensors ggf. ein Alarmsignal erzeugt und, wie oben beschrieben, entweder an Ort und Stelle aussendet oder drahtgebunden bzw. drahtlos zu einer Empfangsstation übermittelt.
Die Heizung der Überwachungsanordnung kann vorteilhaft als Flächenheizung ausgestaltet sein. Lokale Überhitzungen des in der Auffangwanne gesammelten Mediums können auf diese Weise zuverlässig vermieden werden und es wird vielmehr, bei entsprechend großer Ausgestaltung der Flächenheizung eine gleichmäßige und ggf. über die ganze Fläche der Auffangwanne sichergestellte Heizleistung ermöglicht.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Flächenheizung unter der Auffangwanne angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein direkter Kontakt zwischen der Heizung und dem in der Auffangwanne gesammelten Medium ausgeschlossen, so dass die Flächenheizung dementsprechend geschützt ist. Im Vergleich dazu, die Flächenheizung im Inneren der Auffangwanne anzuordnen und gegenüber dem Medium abzudichten, kann bei Anordnung der Flächenheizung an der Unterseite der Auffangwanne auf eine solche Abdichtung verzichtet werden, so dass eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung der Überwachungsanordnung hierdurch begünstigt und unterstützt wird.
Vorteilhaft kann die Auffangwanne einen Flüssigkeitsauslass aufweisen, dem ein Ölabscheider vorgeschaltet ist. Wenn bei im Freien aufgestellten Auffangwannen Niederschläge in der Auffangwanne gesammelt werden, so können diese über den Flüssigkeitsauslass abgeführt werden, so dass stets ein ausreichend großes verbleibendes Aufnahmevolumen der Auffangwanne sichergestellt werden kann, um beispielsweise bei Leckagen von technischen Einrichtungen, die oberhalb der Auffangwanne angeordnet sind, die entsprechenden Flüssigkeiten in ausreichender Menge aufnehmen zu können. Wenn diese Flüssigkeiten, wie beispielsweise Öl, leichter als Wasser sind, so kann das aus den Niederschlägen resultierende Wasser die Auffangwanne über den Ölabscheider und den Flüssigkeitsauslass verlassen, ohne dass auf dem Wasser aufschwimmende Verunreinigungen in großer Menge und hoher Konzentration in die der Auffangwanne nachgeschalteten Einrichtungen gelangen, zu denen der Flüssigkeitsauslass das Medium führt.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Füllstandssensor oberhalb eines Bodens der Auffangwanne angeordnet ist und dem Füllstandssensor ein nach unten verlaufender Abstandshalter zugeordnet ist, so dass der Füllstandssensor einen Mindestabstand zum Boden einhält. So kann vermieden werden, dass bei einer versehentlich zu tiefen Montage bereits die Auffangwanne selbst, nämlich deren Boden, ständig Sensorsignale des Füllstandssensors auslöst, selbst wenn die Auffangwanne leer sein sollte und eine Beheizung unnötig ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer vorschlagsgemäßen Überwachungsanordnung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert.
In der Zeichnung ist mit 1 insgesamt eine Überwachungsanordnung gekennzeichnet, die zur Überwachung einer Auffangwanne 2 dient. Die Überwachungsanordnung weist eine Heizung 3 auf, die als Flächenheizung ausgestaltet ist und unter einen Boden 4 der Auffangwanne 2 geklebt ist.
Weiterhin weist die Überwachungsanordnung 1 einen Füllstandssensor 5 auf, der als kapazitiver Sensor ausgestaltet ist, sowie einen Temperatursensor 6. Beide Sensoren sind zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei diese Zusammenfassung von zwei Sensoren und dem Gehäuse insgesamt als Betriebssensor 7 bezeichnet ist. Der Betriebssensor 7 weist in seinem Gehäuse ein Langloch 8 auf, so dass er höhenverstellbar am Rand der Auffangwanne 2 befestigt werden kann.
Falls der Betriebssensor 7 sehr tief angeordnet wird, sollte ausgeschlossen sein, dass mittels des kapazitiven Füllstandssensors 5 der Boden 4 der Auffangwanne 2 Sensorsignale auslöst, auch wenn die Auffangwanne 2 leer ist und keine Flüssigkeit enthält. Um sicherzustellen, dass der Füllstandssensor 5 nicht versehentlich zu tief montiert wird, ist das Gehäuse des Betriebssensors 7 mit zwei Vorsprüngen versehen, die als Abstandshalter 18 dienen und sich weiter nach unten erstrecken als der Füllstandssensor 5.
Über ein Sensorkabel 9 ist der Betriebssensor 7 mit einer elektronischen Steuerung 10 verbunden, die in der Zeichnung lediglich schematisch, wie in einem Blockschaltbild, angedeutet ist. Die Steuerung 10 verfügt über ein Anschlusskabel 11, welches einerseits zur Energieversorgung der Überwachungsanordnung 1 dient und über welches andererseits auch Signale von der Überwachungsanordnung 1 zu einer Empfangsstelle, beispielsweise einer Alarmzentrale, übermittelt werden können.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, die Überwachungsanordnung 1 autark auszugestalten und beispielsweise einen Akkumulator, ggf. gekoppelt mit einem Solar-Panel, Windgenerator oder dergleichen zur Energieversorgung vorzusehen und die Aussendung von Signalen drahtlos zu ermöglichen, beispielsweise über Betriebs- oder Mobilfunk.
Innerhalb der Auffangwanne 2 ist eine Flüssigkeit 12 angedeutet. Wenn der Füllstand innerhalb der Auffangwanne 2 ein gewisses, von einer Staukante 14 bestimmtes Maß überschreitet, kann die überschüssige Flüssigkeit die Auffangwanne 2 über einen Flüssigkeitsauslass 15 verlassen, wobei dem Flüssigkeitsauslass 15 ein Ölabscheider 16 vorgeschaltet ist, so dass beispielsweise auf Wasser aufschwimmende Verunreinigungen zurückgehalten werden.
Die erwähnte Heizung 3 ist ebenfalls, über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Leitung, mit der Steuerung 10 verbunden, so dass im regulären Betrieb die Heizung 3 mittels der Steuerung 10 automatisch eingeschaltet werden kann, wenn mittels des Temperatursensors 6 das Unterschreiten einer vorbestimmten Mindesttemperatur erfasst wird, und wenn gleichzeitig auch mittels des Füllstandssensors 5 die Anwesenheit von Flüssigkeit 12 in der Auffangwanne 2 erfasst wird.
Mittels des Langlochs 8 kann der Betriebssensor 7 derart in der Höhe verstellt werden, dass beispielsweise ein dünner Feuchtigkeitsfilm am Boden 4 der Auffangwanne 2 unberücksichtigt bleibt und somit unnötige Einschaltvorgänge der Heizung 3 zu Gunsten eines Energie sparenden Betriebs der Überwachungsanordnung 1 vermieden werden können.
Erreicht der Füllstand der Flüssigkeit 12 jedoch ein Maß, welches bei einer Vereisung der Flüssigkeit 12 beispielsweise den Ablauf weiter hinzukommender Flüssigkeit aus dem Ölabscheider 16 bzw. aus dem Flüssigkeitsauslass 15 behindern würde, so kann mittels der Steuerung 10 die Heizung 3 automatisch eingeschaltet werden, um ein Einfrieren der in der Auffangwanne 2 befindlichen Flüssigkeit 12 zu vermeiden und somit einen unerwünschten Überlauf der Auffangwanne 2 zu verhindern.
Abgesehen von diesem regulären, automatischen und wartungsfreien Betrieb, der mittels der Steuerung 10 und dem Betriebssensor 7 sowie der Heizung 3 bewirkt wird, kann die Überwachungsanordnung 1 auch noch in einen Alarm-Modus geschaltet werden, so dass mittels des Alarms Personal angefordert wird, um die Überwachungsanordnung 1 zu überprüfen und evtl. Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchzuführen. Hierzu verfügt die Überwachungsanordnung 1 über einen Alarmsensor 17.
Dieser Alarmsensor 17 ist ebenfalls über ein Sensorkabel 9 mit der Steuerung 10 verbunden und hinsichtlich seiner technischen Ausgestaltung ebenfalls als Füllstandssensor ausgestaltet, beispielsweise ebenso wie der Füllstandssensor 5 in Form eines kapazitiven Sensors. Er ist jedoch höher innerhalb der Auffangwanne 2 angeordnet als der Betriebssensor 7 und wird zur Erfassung eines unerwünscht hohen Flüssigkeits-Füllstandes verwendet, der erheblich höher liegt als der Füllstand der Flüssigkeit 12, welcher mittels des Füllstandssensors 5 des Betriebssensors 7 erfasst wird.
Wenn ein dementsprechend hoher Füllstand der Flüssigkeit 12 innerhalb der Auffangwanne 2 erreicht wird, um den Alarmsensor 17 auszulösen, kann dies beispielsweise an einem Defekt der Heizung 3 liegen, so dass sich tatsächlich eine unzulässige Menge an Eis in der Auffangwanne 2 gebildet hat, die nicht durch den Flüssigkeitsauslass 15 aus der Auffangwanne 2 abgeführt werden kann. Oder der Ölabscheider 16 bzw. der Flüssigkeitsauslass 15 sind rein mechanisch durch Hindernisse verlegt, so dass der Abfluss von Flüssigkeit 12 nicht oder nicht in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Oder eine Leckage hat zu einer schnellen Füllung der Auffangwanne geführt, da pro Zeiteinheit mehr Flüssigkeit 12 einströmt, als durch den Flüssigkeitsauslass 15 abgeführt werden kann.
Bei einem entsprechenden Sensorsignal des Alarmsensors 17 gibt daher die elektronische Steuerung 10 automatisch ein Alarmsignal ab, welches beispielsweise kabelgebunden über das Anschlusskabel 11 übertragen werden kann oder drahtlos ausgesendet werden kann. Auf das Alarmsignal hin kann Wartungspersonal die Überwachungsanordnung 1 inspizieren und evtl. fällige Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen vornehmen, so dass anschließend wieder der reguläre Betrieb der Überwachungsanordnung gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste

1: Überwachungsanordnung
2: Auffangwanne
3: Heizung
4: Boden
5: Füllstandssensor
6: Temperatursensor
7: Betriebssensor
8: Langloch
9: Sensorkabel
10: Steuerung
11: Anschlusskabel
12: Flüssigkeit
14: Staukante
15: Flüssigkeitsauslass
16: Ölabscheider
17: Alarmsensor
18: Abstandshalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202016105283 U1 [0002]

Claims

Überwachungsanordnung (1) einer Auffangwanne (2), mit einer den Wanneninhalt erwärmenden Heizung (3), einem den Inhalt der Auffangwanne (2) erfassenden Füllstandssensor (5), einem Temperatursensor (6), und einer elektronischen Steuerung (10), die mit den Füllstands- und Temperatursensoren (5, 6) und der Heizung (3) verbunden ist und derart ausgestaltet ist, dass bei Unterschreitung einer sensorisch erfassten Mindesttemperatur sowie gleichzeitig sensorisch erfasster, in der Auffangwanne (2) anwesender Flüssigkeit automatisch die Heizung (3) eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssensor (5) als kapazitiver Sensor ausgestaltet ist.
Überwachungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssensor (5) eine vergleichsweise geringere Menge von Flüssigkeit (12) in der Auffangwanne (2) erfassend angeordnet ist, und dass ein zweiter, als Alarmsensor (17) bezeichneter Füllstandssensor derart angeordnet ist, dass er eine vergleichsweise größere Menge von Flüssigkeit (12) in der Auffangwanne (2) erfasst, wobei die Überwachungsanordnung (1) derart ausgestaltet ist, dass bei Erreichen eines bestimmten, vom Alarmsensor (17) erfassten Füllstandes automatisch ein Alarmsignal erzeugt wird.
Überwachungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (10) mit dem Alarmsensor (17) verbunden ist und derart ausgestaltet ist, dass die Steuerung (10) das Alarmsignal auslöst.
Überwachungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Alarmsensor (17) als kapazitiver Sensor ausgestaltet ist.
Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (3) als Flächenheizung ausgestaltet ist.
Überwachungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenheizung unter der Auffangwanne (2) angeordnet ist.
Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwanne (2) einen Flüssigkeitsauslass (15) aufweist, dem ein Ölabscheider (16) vorgeschaltet ist.
Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssensor (5) oberhalb eines Bodens (4) der Auffangwanne (2) angeordnet ist und dem Füllstandssensor (5) ein nach unten verlaufender Abstandshalter (18) zugeordnet ist, derart, dass der Füllstandssensor (5) einen Mindestabstand zum Boden (4) einhält.