DE3144915C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Auffinden von Wasch­ flüssigkeit in einer Klimaanlage gemäß Oberbegriff des des Patentanspruchs 1 und eine Dosieranlage zur Druchführung des Verfahrens.

Aus der DE-OS 29 06 607 ist eine Vorrichtung zum automa­ tischen Befüllen von Wasserverdunstern an Raumheizgeräten bekannt, bei der durch je einen Fühler für den höchsten und den niedrigsten Wasserstand mittelbar ein Ventil in der Wasserzuführungsleitung gesteuert wird.

Aus der FR-PS 20 20 473 ist ein Luftbefeuchter bekannt, bei dem aus einen Sammelbehälter Wasser in aufbereiteter oder nicht aufbereiteter Form durch eine veränderbare Drosselstelle in einen Befeuchtungsbehälter tropft, durch den die zu befeuchtende Luft hindurchgeleitet wird.

Es ist auch bereits bekannt, die in den Luftkanal einer Klimaanlage einströmende Luft durch eine Waschflüssig­ keit zu leiten, die üblicherweise in einer Wäscherkam­ mer versprüht wird, die Luft befeuchtet sowie Staubteil­ chen und sonstige Feststoffe aus der Luft entfernt und in der Waschflüssigkeit bindet. Es ist ebenfalls be­ reits bekannt, bei Umlaufbefeuchtung eine Behandlung des Wassers vorzunehmen, um eine Keimvermehrung zu ver­ hindern (DIN 1946).

Bislang ist man so vorgegangen, daß beim Absinken der Waschflüssigkeit durch Verdunstung unter ein vorgegebe­ nes Niveau ein Schwimmerschalter betätigt wird, der neue Waschflüssigkeit in die Wäscherkammer der Klimaanlage einleitet. Eine derartige Dosieranlage arbeitet jedoch ver­ hältnismäßig ungenau, da keine mengenproportionale Dosierung erfolgt und da Schleichwasser eine unkontrollierte Konzen­ trationsänderung bewirkt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum automatischen Auffrischen von Waschflüssigkeit in Klimaan­ lagen anzugeben und eine genau arbeitende Dosieranlage 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.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignet ist eine gattungsgemäße Dosieranlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 4.

Dadurch wird erreicht, daß die Steuereinheit in Abhän­ gigkeit von den Zeitsteuerbefehlen einer Uhr oder von den Steuersignalen einer oder mehrerer Sonden das Ab­ laufventil 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 einer Ausführung durch ein Zeitschaltwerk in einem zwei Stunden Rhythmus derart steuern, daß in einer ersten Phase das Ablaufventil öffnet und verschmutzte Wasch­ flüssigkeit abschlämmt, worauf sich unmittelbar eine zweite Phase anschließt, während der das Ablaufventil geschlossen und das Zulaufventil geöffnet ist. In die­ ser Phase wird außerdem die Dosierpumpe von der Steuer­ einheit aktiviert und fördert durch die Frischwasser­ leitung Frischwasser und durch eine Konzentratleitung Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel von einem Konzentratbehälter zu einer in der Wäscherkammer ange­ ordneten Impfstelle. Da Waschflüssigkeit in der Wäscher­ kammer 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 Ablauf­ ventil abgeschlämmt wird. Das Ende des Auffrischvorgan­ ges wird durch eine Niveausonde angezeigt, die eine in Steurabhängigkeit mit der Steuereinheit stehende Tauch­ elektrode aufweist. Wird die Tauchelektrode von der Waschflüssigkeit benetzt, so wird ein Signal an die Steuereinheit geliefert, das zum Schließen des Zulauf­ ventils und zum Abschalten der Dosierpumpe dient.

Vorzugsweise ist die Niveausonde mit einer Trockenlauf­ sicherung versehen, und zwar durch eine zweite Tauch­ elektrode, die stets von der Waschflüssigkeit benetzt sein muß. Sinkt die Waschflüssigkeit unter die zweite Tauchelektrode ab, so wird ein Impuls an die Steuerein­ heit ausgegeben, der bei geschlossenem Ablaufventil 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 vorge­ gebene Grenzen hinaus ändert, und zwar insbesondere, daß die Desinfektionsmittel- und/oder Konservierungsmit­ telkonzentration durch Verdunstung des Wassers in der Wäscherkammer nicht über einen oberen Schwellenwert der Leitfähigkeit an­ steigt. Diese Überwachung erfolgt vorzugsweise durch eine ebenfalls in der Wäscherkammer montierte Leitfähig­ keits-Elektrode, welche die Konzentration der Wasch­ flüssigkeit andauernd mißt und die dabei jeweils erhaltenen Meßwerte als Signale an die Steuereinheit liefert, in der ein Vergleich mit vorgegebenen Schwellenwerten durchgeführt wird. Über­ steigt die Konzentration in der Wäscherkammer den vorge­ gebenen oberen Schwellenwert, dann liefert die Steuer­ einheit 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 Dosier­ pumpe bleibt dabei ausgeschaltet und es wird kein Desin­ fektionsmittel- und/oder Konservierungsmittelkonzentrat aus demKonzentratbehälter in die Wäscherkammer geför­ dert. Durch die Zufuhr von Frischwasser sinkt die Kon­ zentration der Waschflüssigkeit und damit ihre Leitfähigkeit bis zu einem unteren 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 zu­ sätzlich von einer Abschlämmung der verbrauchten Wasch­ flüssigkeit begleitet, indem die Steuereinheit außerdem periodische Aufsteuerbefehle für das Ablaufventil aus­ gibt. 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.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Auslösen des Konzen­ trations-Absenkvorganges unabhängig von dem sich peri­ odisch 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 er­ zielten Meßergebnisse erforderlich sein sollte.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Dosieranlage;

Fig. 2 eine Prinzipskizze einer in der Dosieranlage gemäß Fig. 1 verwendeten Niveausonde und einer Leitfähigkeits-Elektrode;

Fig. 3 eine Prinzipskizze der von einer elektrischen Steuereinheit in Fig. 1 durchgeführten Steu­ erungs- und Überwachungsfunktionen;

Fig. 4 eine Darstellung der Konzentratänderung in der Dosieranlage;

Fig. 5 eine Prinzipskizze eines von der Dosieranlage gemäß Fig. 1 periodisch durchgeführten Auf­ frischvorganges; und

Fig. 6 eine Prinzipskizze eines von der Dosieranlage gemäß Fig. 1 durchgeführten Leitfähigkeits-Überwachungs­ verfahrens.

Fig. 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 13 und mit einer zweiten elektrischen Leitung 22 an eine Leitfähig­ keits-Elektrode 12 angeschlossen ist. Die Niveausonde 13 und die Leitfähigkeits-Elektrode 12 tauchen in eine Wäscher­ kammer 1 einer nicht in Einzelheiten dargestellten Klimaan­ lage, die ihre Luftzufuhr durch einen Luftkanal 2 erhält. Die Wäscherkammer 1 ist mit Waschflüssigkeit W gefüllt, die durch eine Frischwasserleitung 5 auffüllbar ist. Durch eine in der Wäscherkammer 1 angeordnete Impfstelle 14 wird dem durch die Frischwasserleitung 5 einströmenden Frischwasser F Desinfek­ tionsmittel und/oder Konservierungsmittel mengenproportional zugegeben.

Die Wäscherkammer 1 weist eine Abschlämmleitung 6 auf, durch die Waschflüssigkeit W durch eine Umwälzpumpe 4 und zu einem elektrischen Ablaufventil 11 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 und laufender Umwälzpumpe 4 kann die Waschflüssigkeit W aus der Wäscherkammer 1 durch eine Abschlämmleitung 6 abströmen. Bei geschlossenem Ablaufventil 11 wird Waschflüssigkeit W durch die Umwälzpumpe 4 wieder in die Wäscherkammer 1 zurückgeführt, und zwar durch eine Sprühleitung 6′, die von oben nach unten in die Wäscherkammer 1 führt und in der Wäscherkammer 1 an einen Sprührahmen 3 mit einer Vielzahl von Sprühdüsen 3′ angeschlossen ist. Die aus den Sprühdüsen 3′ ausgesprühte Waschflüssigkeit W wird von der in den Luftkanal 2 einströmenden Luft durchströmt, wodurch die Waschflüssigkeit W Staubteilchen und andere Feststoffe aus der Luft nach unten reißt und in der Wäscherkammer 1 ablagert. Die Umwälzpumpe 4 arbeitet unabhän­ gig von der Steuereinheit 7.

Die Frischwasserleitung 5 ist gegenüber dem Wasserleitungs­ netz durch ein Zulaufventil 10 absperrbar, das als Magnet­ ventil ebenfalls von der Steuereinheit 7 steuerbar ist. Bei geöffnetem Zulaufventil 10 strömt somit Frischwasser F 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 Durch­ flußbegrenzer 9. Sie weist ein Flügelrad ähnlich einem an sich bekannten Wasserzähler auf, der außerdem eine in seinem Gehäuse untergebrachte Konzentratpumpe betätigt, die das Konzentrat D von einem Konzentratbehälter 15 durch eine Konzentratleitung 27 zu einer in der Wäscherkammer 1 liegen­ den Impfstelle 14 fördert. Die Dosierpumpe 8 ist über eine fünfte elektrische Leitung 25 an die Steuereinheit 7 ange­ schlossen.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die in der Wäscherkammer 1 montierte Niveausonde 13 und die Leitfähig­ keits-Elektrode 12, die in einem schematisch dargestellten 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. Schließbe­ fehle an die Steuereinheit 7 zum Öffnen bzw. Schließen des Ablaufventils 11 und des Zulaufventils 10 abgeben. Die kürzere, obere Elektrode 13′ steuert den Flüssigkeitsstand in der Wäscherkammer 1 dadurch, daß sie das Zulaufventil 10 über die Steuereinheit 7 dann schließt, wenn der maximale Füll­ stand erreicht ist, d. h. wenn sie von Waschflüssigkeit W berührt wird. Die Niveausonde 13 weist ferner durch ihre längere, tiefer eintauchende, untere 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 unteren Elektrode 13′′ absinkt, die untere Elektrode 13′′ also nicht benetzt ist. Die Leitfähig­ keits-Elektrode 12 weist eine Elektrode zum Messen der Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit W auf und wirkt ebenfalls über die Steuereinheit 7 auf das Zulaufventil 10 und das Ablaufventil 11 in einer Weise, die anhand der Fig. 3, 4 und 6 näher erläutert wird.

Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild von zwei Funktionen, die durch die elektrische Steuereinheit 7 in Abhängigkeit von den Signalen von entweder der Niveausonde 13 oder der Leitfähig­ keits-Elektrode 12 durchführbar sind. Ein durch einen Schal­ ter symbolisch dargestelltes, an sich bekanntes Zeitschalt­ werk 30 löst den in Fig. 3 im rechten Teil erkennbaren Auffrischvorgang alle zwei Stunden aus, der aus zwei grund­ sätzlichen Schritten besteht, nämlich Abschlämmen von Wasch­ flüssigkeit W in einer in Fig. 5 erkennbaren Phase 1 durch Öffnen des Ablaufventils 11 eine Zeit t ₁ lang und anschlie­ ßendes Auffüllen mit Frischwasser F und Konzentrat D in einer Phase 2, in der das Zulaufventil 10 für das Frischwasser eine Zeit t ₂ lang geöffnet ist und die Dosierpumpe 8 entsprechend der Frischwassermenge eine genau vorgegebene Konzentratmenge durch die Konzentratleitung 27 zur Impfstelle 14 fördert. Die Phase 2 ist gemäß Fig. 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, obere Elektrode 13′ der Niveausonde 13 angezeigt, und zwar wird das Zulaufventil 10 durch ein Signal­ über eine vierte elektrische Leitung 24 von den Steuereinheit 7 geschlossen, wenn der Flüssigkeitsspiegel der Waschflüssig­ keit W die obere Elektrode 13′ benetzt. Es gilt also t ₂ < t ₁.

Fig. 3 zeigt aber noch eine zweite Möglichkeit des Ver­ fahrensablaufs, bei dem ein Abschlämmvorgang nach Betätigung eines symbolisierten Leitfähigkeitsschalters 32 in der im linken Teil von Fig. 3 erkennbaren Weise ausgelöst wird. Dies erfolgt dadurch, daß sich die Konzentration der Wasch­ flüssigkeit W durch Vedunstung des Wassers im Sinne einer Konzentrationserhöhung tändig ändert, und zwar unabhängig von den Abschlämm- und Auffüllvorgängen, die durch das Zeitschaltwerk 30 vorzugsweise alle zwei Stunden ausgelöst werden. Die Änderung der Waschflüssigkeitskonzentration ist in der Kurve von Fig. 4 durch den linken, ansteigenden Ast dargestellt. Diese von der Leitfähigkeits-Elektrode 12 gemes­ sene Konzentrationserhöhung, die allgemein auch als Aufkon­ zentration bezeichnet wird, gibt fortlaufend elektrische Signale über die zweite elektrische Leitung 22 an die Steuereinheit 7 aus, in der diese Signale mit einem vorgege­ benen, vorzugsweise einstellbaren Schwellenwert verglichen werden. Überschreiten die Signale auf der zweiten elek­ trischen Leitung 22 den voreingestellten Wert, der in Fig. 4 beispielsweise als 0,5% angegeben ist, dann wird der Leit­ fähigkeitsschalter 32 geschlossen und die Steuereinheit 7 leitet die Phase 1 ein, d. h. es wird zuerst das Ablaufventil 11 geöffnet, wodurch zunächst wie zuvor bei der Auffrischung Waschflüssigkeit W durch die Abschlämmleitung 6 abgeschlämmt wird. Am Ende der Phase 1, also nach einer Zeit t ₁, 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 25 zur Dosierpumpe 8 übertragen. Dadurch wird durch die Frischwasserleitung 5 lediglich Frischwasser F in die Wäscherkammer 1 geleitet, jedoch kein Konzentrat D aus dem Konzentratbehälter 15 durch die mit einem Rückschlagventil 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 gitl t ₃ = t ₁ und es wird kein Ausgleich für mögliche Verdunstungen geschaffen.

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 Waschflüssig­ keit W und Zuführen von Frischwasser F verringert sich die Konzentration der Waschflüssigkeit W nach einer Treppenkurve, wie dies im rechten Teil von Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt außerdem über dem Scheitelpunkt des Konzentrationsver­ laufs schematisch den geschlossenen Leitfähigkeitsschalter 32, der bei Erreichen der unteren Konzentrationsgrenze von beispielsweise 0,2% wieder öffnet und den in Fig. 6 darge­ stellten Abschlämm-/Zulaufzyklus beendet.

Claims (6)

1. Verfahren zum automatischen Auffrischen von Waschflüs­ sigkeit in einer Klimaanlage, wobei die Waschflüssigkeit aus Wasser und einem Zusatz von Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel gebildet ist, wobei Wasser in eine Wäscherkammer eingeleitet und gleichzeitig Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel durch eine Dosierpumpe zugemischt wird, die von dem in die Wäscherkammer strömenden Wasser getrieben wird, und wobei das Niveau des Wäscherwassers gesteuert wird und in Abständen ein Abschlämmen des verunreinigten Wäscherwassers erfolgt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Abschlämmen durch eine Zeitsteuerung in Ab­ hängigkeit vom Inhalt der Wäscherkammer erfolgt;
• - daß das Niveau des Wäscherwassers durch ein Magnet­ ventil diskontinuierlich gesteuert wird;
• - daß die Leitfähigkeit des Wäscherwassers gemessen und bei zu hoher Konzentration von Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel lediglich Wasser zugemischt wird; und
• - daß bei übermäßigem Wasserverlust automatisch Wasser und Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel nach­ gefüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Auffüllung mit Frischwasser während der Absenkung der Konzentration des Desinfektions- und/oder Konservierungsmittels Waschflüssigkeit abgelassen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren Zyklen Waschflüssigkeit abgelassen und Frisch­ wasser abgefüllt wird.

4. Dosieranlage zum automatischen Auffrischen von Wasch­ flüssigkeit in einer Klimaanlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Waschflüssigkeit (W) aus Wasser und einem Zusatz von Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel gebildet ist und die Dosieranlage eine Wäscherkammer (1), einen Luft­ kanal (2), eien Sprührahmen (3), eine Umwälzpumpe (4), eine Frischwasserleitung (5), eine Abschlämmleitung (6), einen Konzentratbehälter (15) und eine elektrische Steuereinheit (7) mit angeschlossenen Meßsonden (12, 13) aufweist, wobei in der Frischwasserleitung (5) ein Zulaufventil (10) und in der Abschlämmleitung (6) ein Ablaufventil (11) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuereinheit (7) mit einr Dosierpumpe (8) verbunden ist, wobei der Antrieb der Dosierpumpe (8) durch das in der Frischwasserleitung (5) strömende Frischwasser erfolgt und wobei die Dosierpumpe (8) saugseitig an den Konzentratbehälter (15) und druckseitig an eine in der Wäscherkammer (1) angeordnete Impfstelle (14) angeschlossen ist.

5. Dosieranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufventil (10) und das Ablaufventil (11) von der Steuereinheit (7) gesteuerte Magnetventile sind.

6. Dosieranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe (8) eine von dem Impeller eines Wasser­ zählers getriebene Membranpumpe ist.