DE3144915A1

DE3144915A1 - Dosieranlage und verfahren zur auffrischung von waschfluessigkeit in einer klimaanlage

Info

Publication number: DE3144915A1
Application number: DE19813144915
Authority: DE
Inventors: Ingoberth 2081 Tangstedt Schönke
Original assignee: Schuelke and Mayr GmbH
Current assignee: Schuelke and Mayr GmbH
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1982-12-02
Also published as: CH655995A5; FR2505991B3; AT384304B; FR2505991A3; DE3144915C2; ATA163882A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage sowie ein Verfahren zum Auffrischen von Waschflüssigkeit in einer Klimaanlage, wobei die Waschflüssigkeit aus Wasser und Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel besteht und die Klimaanlage eine Wäscherkammer, einen Luftkanal, einen Sprührahmen, eine Umwälzpumpe, "eine Frisch- -10 Wasserleitung und eine Abschlämmleitung aufweist, wobei in der Frischwasserleitung ein Zulaufventil und in der Abschlämmleitung ein Ablaufventil liegt.

Es ist bereits bekannt, die in den Luftkanal einer -] 5 Klimaanlage einströmende Luft durch eine Waschflüssigkeit zu leiten, die üblicherweise in einer Wäscherkammer versprüht wird, die Luft befeuchtet sowie Staubteilchen und sonstige Feststoffe aus der Luft entfernt und in der Waschflüssigkeit bindet. Es ist ebenfalls bereits bekannt, bei Umlaufbefeuchtung eine Behandlung des Wassers vorzunehmen, um eine Keimvermehrung zu verhindern (DIN 1946).

Bislang ist man so vorgegangen, daß beim Absinken der Waschflüssigkeit durch Verdunstung unter ein vorgegebenes Niveau ein Schwimmerschalter betätigt wird, der

neue Waschflüssigkeit in die Wäscherkammer der Klimaanlage einleitet. Eine derartige Dosieranlage arbeitet jedoch verhältnismäßig ungenau, da keine mengenproportionale Dosierung erfolgt und da Schleichwasser eine unkontrollierte Konzentrationsänderung bewirkt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine automatisch und genau arbeitende Dosieranlage zur Auffrischung von Waschflüssigkeit in Klimaanlagen zu schaffen, mit der sowohl eine Erneuerung der Waschflüssigkeit durch Abschlämmen verschmutzter Flüssigkeit und Auffüllung mit neuer Waschflüssigkeit, als auch eine Überwachung und Nachregelung der Waschflüssigkeitskonzentration durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Dosieranlage der eingangs erwähnten Art, welche sich durch eine elektrische Steuereinheit und mindestens eine in der Wäscherkammer angeordnete und an die Steuereinheit angeschlossene Sonde auszeichnet und die eine mit der Steuereinheit in Steuerabhängigkeit stehende Dosierpumpe aufweist, deren Antrieb durch das in der Frischwasserleitung strömende Frischwasser erfolgt und die außerdem saugseitig an einen Konzentratbehälter und abgabeseitig an eine in der Wäscherkammer angeordnete Impfstelle angeschlossen ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Steuereinheit in Abhängigkeit von den Zeitsteuerbefehlen einer Uhr oder von den Steuersignalen einer oder mehrerer Sonden das Ablaufventil und das Zulaufventil in vorgegebener Weise öffnet und schließt und in Anpassung an die Steuerung des Ablaufventils und des Zulaufventils mit Hilfe der Dosierpumpe entweder nur Frischwasser oder Frischwasser und Desinfektions-· und/oder Konservierungsmittel in die Wäscherkammer einleitet. Die Steuereinheit läßt sich in

-IO einer Ausführung durch ein Zeitschaltwerk in einem zwei Stunden Rhythmus derart steuern, daß in einer ersten Phase das Ablaufventil öffnet und verschmutzte Waschflüssigkeit abschlämmt, worauf sich unmittelbar eine zweite Phase anschließt, während der das Ablaufventil geschlossen und das Zulaufventil geöffnet ist. In dieser Phase wird außerdem die Dosierpumpe von der Steuereinheit aktiviert und fördert durch die Frischwasserleitung Frischwasser und durch eine Konzentratleitung Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel von einem Konzentratbehälter zu einer in der Wäscherkammer angeordneten Impfstelle. Da Waschflüssigkeit in der Wäscherkammer durch Verdunstung verlorengeht, ist die zweite Phase vorzugsweise länger als die erste Phase, d.h. das Zulaufventil und die Dosierpumpe sorgen für die Zufuhr einer größeren Flüssigkeitsmenge, als durch das Ablaufventil abgeschlämmt wird. Das Ende des Auffrischvorgan-

ges wird durch eine Niveausonde angezeigt, die eine in Steuerabhängigkeit mit der Steuereinheit stehende Tauchelektrode aufweist. Wird die Tauchelektrode von der Waschflüssigkeit benetzt, so wird ein Signal an die Steuereinheit geliefert, das zum Schließen des Zulaufventils und zum Abschalten der Dosierpumpe dient.

Vorzugsweise ist die Niveausonde mit einer Trockenlaufsicherung versehen, und zwar durch eine zweite Tauch-

-|q elektrode, die stets von der Waschflüssigkeit benetzt sein muß. Sinkt die Waschflüssigkeit unter die zweite Tauchelektrode ab, so wird ein Impuls an die Steuereinheit ausgegeben, der das Ablaufventil sperrt und ein weiteres Abschlämmen von Waschflüssigkeit verhindert

-|5 und den Zulauf bis zum maximalen Füllstand freigibt.

Unabhängig von dem zuvor erwähnten Auffrischzyklus wird gemäß Erfindung auch dafür Sorge getragen, daß sich die Konzentration der Waschflüssigkeit nicht über vorgegebene Grenzen hinaus ändert, und zwar insbesondere, daß die Desinfektionsmittel- und/oder Konservierungsmittelkonzentration durch Verdunstung des Wassers in der Wäscherkammer nicht über einen oberen Schwellenwert ansteigt. Diese Überwachung erfolgt vorzugsweise durch eine ebenfalls in der Wäscherkammer montierte Leitfähigkeits-Elektrode, welche die Konzentration der Wasch-

flüssigkeit andauernd mißt und die Meßwerte als Sigaale an die Steuereinheit liefert, in der ein Vergleich mit vorgegebenen Schwellenwerten durchgeführt wird. Übersteigt die Konzentration in der Wäscherkammer den vorgegebenen oberen Schwellenwert, dann liefert die Steuereinheit einen Freigabebefehl an das Ablaufventil, das eine vorgegebene Zeit aufgesteuert wird. Anschließend wird das Zulaufventil geöffnet, das die Zufuhr von Frischwasser zur Wäscherkammer gestattet. Die Dosierpumpe bleibt dabei ausgeschaltet und es wird kein Desinfektionsmittel- und/oder Konservierungsmittelkonzentrat aus dem Konzentratbehälter in die Wäscherkammer gefördert. Durch die Zufuhr von Frischwasser sinkt die Konzentration der Waschflüssigkeit bis zu einem unteren

-|5 Schwellenwert ab, der ebenfalls in der Steuereinheit voreingestellt ist und bei dessen Unterschreiten' ein Schließbefehl an das Zulaufventil ausgegeben wird.

Vorzugsweise wird die Absenkung der Konzentration zusätzlich von einer Abschlämmung der verbrauchten Waschflüssigkeit begleitet, indem die Steuereinheit außerdem periodische AufSteuerbefehle für das Ablaufventil ausgibt. Durch abwechselndes Öffnen des Ablaufventils und des Frischwasser-Zulaufventils sinkt die Konzentration der Waschflüssigkeit in der Wäscherkammer in Form einer Treppenkurve ab, bis der gewünschte Konzentrationswert erreicht ist.

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Es wird darauf hingewiesen, daß das Auslösen des Konzentrations-Absenkvorganges unabhängig von dem sich periodisch wiederholenden Auffrischvorgang erfolgt, d.h. es kann bereits kurze Zeit nach einem Auffrischvorgang eine Konzentrationsabsenkung eingeleitet werden, falls dies aufgrund der mit der Leitfähigkeits-Elektrode erzielten Meßergebnisse erforderlich sein sollte.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren -JO näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Prinzipskizze einer Dosieranlage;

Figur 2 eine Prinzipskizze einer in der Dosieranlage -]5 gemäß Figur 1 verwendeten Niveausonde und

einer Leitfähigkeits-Elektrode;

Figur 3 eine Prinzipskizze der von einer elektrischen Steuereinheit in Figur 1 durchgeführten Steuerungs- und Überwachungsfunktionen;

Figur 4 eine Darstellung der Konzentratänderung in der Dosieranlage;

Figur 5 eine Prinzipskizze eines von der Dosieranlage

gemäß Figur 1 periodisch durchgeführten Auffrischvorganges; und

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Figur 6 eine Prinzipskizze eines von der Dosieranlage gemäß Figur 1 durchgeführten Leitfähigkeits-Überwachungsverfa hrens.

Figur 1 zeigt eine Dosieranlage für die diskontinuierliche Zugabe eines Desinfektions- und/oder Konservierungsmittels zu dem Wäscherwasser einer Klimaanlage. Die Dosieranlage weist als Kernstück eine elektrische Steuereinheit 7 auf, die über eine erste elektrische Leitung 21 an eine Niveausonde 12 und mit einer zweiten elektrischen Leitung 22 an eine Leitfähigkeits-Elektrode angeschlossen ist. Die Niveausonde 12 und die Leitfähigkeits-Elektrode 13 tauchen in eine Wäscherkammer 1 einer nicht in Einzelheiten dargestellten Klimaanlage, die ihre Luftzufuhr durch einen Luftkanal 2 erhält. Die Wäscherkammer 1 ist mit Waschflüssigkeit gefüllt, die durch eine Frischwasserleitung 5 auffüllbar ist. Durch eine in der Wäscherkammer 1 angeordnete Impfstelle 14 wird dem durch die Frischwasserleitung 5 einströmenden Wasser Desinfektionsmittel und/oder Konservierungsmittel mengenproportional zugegeben.

Die Wäscherkammer 1 weist eine Abschlämmleitung 6 auf, durch die Waschflüssigkeit einerseits zu einem elektrischen Ablaufventil 11 und andererseits zu einer Umwälzpumpe 4 strömen kann. Das Ablaufventil 11 ist ein

Magnetventil, das über eine dritte elektrische Leitung 23 von der Steuereinheit 7 gesteuert wird. Bei geöffnetem Ablaufventil 11 strömt die Waschflüssigkeit aus der Wäscherkammer 1 durch die Abschlämmleitung 6 ab. Die Waschflüssigkeit wird durch eine Umwälzpumpe 4 wieder in die Wäscherkammer 1 zurückgeführt, und zwar durch eine Sprühleitung 27, die von oben nach unten in die Wäscherkammer 1 führt und in der Wäscherkammer 1 an einen Sprührahmen 3 mit einer Vielzahl von Sprühdü-

Ί0 sen 30 angeschlossen ist. Die aus den Sprühdüsen 30 ausgesprühte Waschflüssigkeit wird von der in den Luftkanal 2 einströmenden Luft durchströmt, wodurch die Waschflüssigkeit Staubteilchen, und andere Feststoffe aus der Luft nach unten reißt und in der Wäscherkammer 1 ablagert. Die Umwälzpumpe 4 arbeitet unabhängig von der Steuereinheit 7.

Die Frischwasserleitung 5 ist gegenüber dem Wasserleitungsnetz durch ein elektrisches Zulaufventil 10 absperrbar, das als Magnetventil ebenfalls von der Steuereinheit 7 steuerbar ist. Bei geöffnetem Zulaufventil 10 strömt somit Frischwasser durch die Frischwasserleitung 5 zur Wäscherkammer 1. Hinter dem Zulaufventil 10 sind ein Durchflußbegrenzer 9 und eine Dosierpumpe 8 mit Wasserzähler angeschlossen. Die Dosierpumpe 8 liegt in Strömungsrichtung gesehen stromabwärts vom Durchfluß-

begrenzer 9. Sie weist ein Flügelrad ähnlich einem an sich bekannten Wasserzähler auf, der außerdem eine in seinem Gehäuse untergebrachte Konzentratpumpe betätigt, die das Konzentrat von einem Konzentratbehälter 15 durch eine Konzentratleitung 25 zu einer in der Wäscherkammer 1 liegenden Impfstelle 14 fördert. Die Dosierpumpe 8 ist über eine fünfte elektrische Leitung 27 an die Steuereinheit 7 angeschlossen.

Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung die in der Wäscherkammer 1 montierte Niveausonde 13 und die Leitfähigkeits-Elektrode 12, die im Gehäuse in der Waschflüssigkeit stehen. Die Niveausonde 13 weist eine obere und eine untere Elektrode 13' und 13" sowie eine Masseelektrode 13'" auf, die Öffnungs- bzw. Schließbefehle an die Steuereinheit 7 zum Öffnen bzw. Schließen des Ablaufventils 11 und des Zulaufventils 10 abgeben. Die kürzere Elektrode 13' steuert den Flüssigkeitsstand in der Wäscherkammer 1 dadurch, daß sie das Zulaufventil 10 über die Steuereinheit 7 dann schließt, wenn der maximale Füllstand erreicht ist, d.h. wenn sie von Waschflüssigkeit W berührt wird. Die Niveausonde 13 weist ferner durch ihre längere, tiefer eintauchende zweite Elektrode 13" eine Trockenlaufsicherung auf, die über die Steuereinheit 7 und die dritte elektrische ' Leitung 23 auf das Ablaufventil 11 wirkt und dieses in

jedem Fall sperrt und das Zulaufventil 10 öffnet, wenn der Flüssigkeitsspiegel der Waschflüssigkeit W unter den unteren Rand der zweiten Elektrode 13" absinkt, die Elektrode 13" also nicht benetzt ist. Die Leitfähigkeits-Elektrode 12 weist ein Elektrode zum Messen der Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit auf und wirkt ebenfalls über die Steuereinheit 7 auf das Zulaufventil 10 und das Ablaufventil 11 in einer Weise, die anhand der Figuren 3, 4 und 6 näher erläutert wird.

Figur 3 zeigt ein Prinzipschaltbild von zwei Funktionen, die durch die elektrische Steuereinheit 7 in Abhängigkeit von den Signalen von entweder der Niveausonde 12 oder der Leitfähigkeits-Elektrode 13 durchführbar sind. Ein Zeitschaltwerk 30 löst den in F^:igur 3 irn rechten Teil erkennbaren Auffrischvorgang alle zwei Stunden aus, der aus zwei grundsätzlichen Schritten besteht, nämlich Abschlämmen von Waschflüssigkeit in einer in Figur 5 erkennbaren Phase 1 durch Öffnen des Ablaufventils 11 eine Zeit t., lang und anschließendes Auffüllen mit Frischwasser und Konzentrat in einer Phase 2, in der das Zulaufventil 10 für das Frischwasser eine Zeit t„ lang geöffnet ist und die Dosierpumpe 8 entsprechend der Frischwassermenge eine genau vorgegebene Konzentratmenge durch die Konzentrat leitung 25 zur Impfstelle 14 fördert. Die Phase 2 ist gemäß Figur 5

länger als die Phase 1, da nicht nur abgeschlämmte Waschflüssigkeit, sondern auch verdunstete Waschflüssigkeit zu ersetzen sind. Das Ende der Phase 2 wird durch die kürzere Elektrode 12' der IMiveausonde 12 angezeigt, und zwar wird das Zulaufventil 10 durch ein Signal über die erste elektrische Leitung 21 und die Steuereinheit 7 geschlossen, wenn der Flüssigkeitspiegel der Waschflüssigkeit W die Elektrode 12' benetzt. Es gilt also t„ > t..

Figur 3 zeigt aber noch eine zweite Möglichkeit des Verfahrensablaufs, bei dem ein Abschlämmvorgang nach Betätigung eines Leitfähigkeitsschalters 32 in der im linken Teil von Figur 3 erkennbaren Weise ausgelöst wird. Dies erfolgt dadurch, daß sich die Konzentration der Waschflüssigkeit durch Verdunstung des Wassers im Sinne einer Konzentrationserhöhung ständig ändert, und zwar unabhängig von den Abschlämm- und Auffüllvorgängen, die durch das Zeitschaltwerk vorzugsweise alle zwei Stunden ausgelöst werden. Die Änderung der Waschflüssigkeitskonzentration ist in der Kurve von Figur 4 durch den linken, ansteigenden Ast dargestellt. Diese von der Leitfähigkeits-Elektrode 13 gemessene Konzentrationserhöhung, die allgemein auch als Aufkonzentration bezeichnet wird, gibt fortlaufend elektrische Signale über die zweite Leitung 22 an die Steuereinheit 7 aus,

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in der diese Signale mit einem vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Schwellenwert verglichen werden. Überschreiten die Signale auf der zweiten elektrischen Leitung 22 den voreingestellten Wert, der in Figur 4 beispielsweise als 0,5 % angegeben ist, dann wird ein Leitfähigkeitsschalter 32 geschlossen und die Steuereinheit 7 leitet die Phase 1 ein, d.h. es wird zunächst das Ablaufventil 11 geöffnet, wodurch zunächst wie zuvor bei der Auffrischung Waschflüssigkeit durch die Abschlämmleitung 6 abgeschlämmt wird. Am Ende der Phase 1 , also nach einer Zeit t, , schließt das Ablaufventil 11 und das Zulaufventil 10 wird' geöffnet, ohne daß jedoch die Dosierpumpe 8 eingeschaltet wird, d.h. es wird kein Ansteuerbefehl von der Steuereinheit 7 über die fünfte elektrische Leitung 27 zur Dosierpumpe 8 übertragen. Dadurch wird durch die Frischwasserleitung 5 lediglich Frischwasser in die Wäscherkammer 1 geleitet, jedoch kein Konzentrat aus dem Konzentratbehälter 15 durch die mit einem Halteventil versehene Impfstelle 14 zugesetzt. Das Öffnen des Zulaufventils 10 erfolgt in dieser Phase 3 gleichlang wie das Öffnen des Ablaufventils 11 in der Phase 1, d.h. es gilt t„ = t_. und es wird kein Ausgleich für mögliche Verdunstungen geschaffen.

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Nach Beendigung der Phase 3 wird erneut das Ablaufventil 11 geöffnet und die Phase 1 wieder durchlaufen, d.h. es wird ein weiterer Abschlämmvorgang durchgeführt. Nach dem Schließen des Ablaufventils 11 setzt wieder die Phase 3 ein, in der das Zulaufventil 10, nicht jedoch die Dosierpumpe 8 angesteuert werden. Durch das abwechselnde Abschlämmen von Waschflüssigkeit W und Zuführen von Frischwasser verringert sich die Konzentration der Waschflüssigkeit nach einer Treppenkurve, wie dies im rechten Teil von Figur 4 dargestellt ist. Figur 4 zeigt außerdem über dem Scheitelpunkt des Konzentratverlaufs schematisch den geschlossenen Leitfähigkeitsschalter 32, der bei Erreichen der unteren Konzentratgrenze von beispielsweise 0,2 % wieder öffnet und den in Figur 6 dargestellten Abschlämm-/ Zulaufzyklus beendet.

HU/wo

Claims

L ß STOLBSKG european patent attorneys

PATENTANWÄLTE

BESELERSTRASSE 4

D-2000 HAMBURQ 52 DR J D. FRHR von UEXKUuL

DR ULRICH GRAF STOLBERG DIPL ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL-ING ARNULFHUBER DR- ALLAP.O von KAMEKE
DR KARL-HEINZ SCHULMEiYEH

Schülke &. Mayr GmbH (18102/HU/wo)

Robert-Koch-Straße 2

Norderstedt November 1981

Dosieranlage und Verfahren zur Auffrischung von Waschflüssigkeit in einer Klimaanlage

PATENTANSPRÜCHE

. Dosieranlage zur Auffrischung von Waschflüssigkeit in einer Klimaanlage, wobei die Waschflüssigkeit aus Wasser und einem Zusatz von Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel gebildet ist und die Klimaanlage eine Wäscherkammer (1), einen Luftkanal (2), einen Sprührahmen (3), eine Umwälzpumpe (4), eine Frischwasserleitung (5) und eine Abschlämmleitung (6) aufweist, wobei in der Frisch-

wasserleitung (5) ein Zulaufventil (10) und in der Abschlämmleitung (6) ein Ablaufventil (11) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Steuereinheit (7) mindestens eine in der Wäscherkammer (10) angeordnete und an die Steuereinheit (7) angeschlossene Sonde (12 oder 13) und eine mit der Steuereinheit (7) in Steuerabhängigkeit stehende Dosierpumpe (8) aufweist, wobei der Antrieb der Dosierpumpe (8) durch das in der Frischwasserlei-Ί0 tung (5) strömende Frischwasser erfolgt und wobei die Dosierpumpe (8) saugseitig an einen Konzentratbehälter (15) .und druckseitig an eine in . der Wäscherkammer (1) angeordnete Impfstelle (14) angeschlossen ist.
2. Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufventil (10) und das Ablaufventil (11) von der Steuereinheit (7) gesteuerte Magnetventile sind. »
3. Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe (8) eine von dem Impeller eines Wasserzählers getriebene Membranpumpe ist.
4. Dosieranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe (8) je Liter Frischwasser etwa 10 Förderhübe durchführt.
5. Verfahren zum automatischen Auffrischen einer Waschflüssigkeit für Klimaanlagen, die aus Wasser und Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits in regelmäßigen Abständen ein Teil der Waschflüssigkeit abgelassen und anschließend die durch Ablassen sowie durch Verdunsten verlorene Menge an Waschflüssigkeit wieder aufgefüllt wird, und daß andererseits zur Absenkung der Konzentration des -IQ Desinf ektions- und/oder Konservierungsmittels in der Waschflüssigkeit unter einen vorgegebenen Schwellenwert eine Zufuhr von Frischwasser ohne Zusatz erfolgt.
-j5 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Auffüllung mit Frischwasser während der Absenkung der Waschflüssigkeitskonzentration Waschflüssigkeit abgelassen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren Zyklen Waschflüssigkeit abgelassen und Frischwasser aufgefüllt wird.