DE4418396A1

DE4418396A1 - Überwachungsvorrichtung für ein Wasserversorgungssystem

Info

Publication number: DE4418396A1
Application number: DE4418396A
Authority: DE
Inventors: Otto Muggenthaler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1995-10-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsvorrichtung für ein Wasserversorgungssystem.

Insbesondere auch in Wohngebäuden entstehen durch Leckagen, wie Rohrbrücke, platzende Wasserversorgungsschläuche, tropfende Sicherheitsventile usw. oftmals ganz erhebliche Wasserschäden und Verluste an wertvollem Trinkwasser.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Überwachungssystem aufzu zeigen, welches einen über eine vorgegebene oder vorgewählte Zeitperiode andauernden Wasserverbrauch bzw. Wasserfluß in einer Versorgungsleitung zuverlässig und damit auch eventuel len Leckagen, wie Rohrbrücke oder platzende Versorgungs schläuche in einem Wasserversorgungssystem zuverlässig anzeigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet zur Überwachung des Wasserflusses Sensoren, die rotierende Elemente besitzen, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine hohe Betriebs sicherheit aufweist und Störungen praktisch ausgeschlossen sind. Durch die Anordnung des Sensors bzw. Strömungsmessers in einem Nebenstrom, der einen im Vergleich zum Hauptstrom wesentlich kleineren Strömungsquerschnitt aufweist, ist weiterhin auch sichergestellt, daß bereits bei geringeren Strömungsmengen, d. h. schon bei kleineren Leckagen, z. B. bereits bei einem tropfenden oder leicht rinnenden Wasser hahn, eine Anzeige bzw. ein Alarm erfolgt.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur, die in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der Erfindung wiedergibt, näher erläutert.

In der Figur ist 1 eine Leitungsanordnung, die in einer Trinkwasser-Versorgungsleitung beispielsweise eines Wohn hauses vorgesehen ist, an die nicht näher dargestellte Verbraucher angeschlossen sind und die von dem Trinkwasser in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung durchströmt wird.

Bei der für die Figur gewählten Darstellung befinden sich die Wasser-Verbraucher oder Entnahmestellen rechts von der Leitungsanordnung 1. Links ist die Leitungsanordnung oder die Versorgungsleitung beispielsweise an eine öffentliche Trinkwasserversorgung angeschlossen.

Die Leitungsanordnung 1 besteht aus einem Hauptstrang oder Hauptstrom 2 und einem Nebenstrang oder Nebenstrom 3, der bei der dargestellten Ausführungsform über zwei T-Stücke 4 beidendig an den Hauptstrom bzw. an die Versorgungsleitung angeschlossen ist, so daß das den Verbrauchern oder Entnahme stellen zufließende Wasser über den Hauptstrom 2, aber auch über den Nebenstrom 3 fließt.

Im Hauptstrom 2 ist eine Ventilanordnung 5 vorgesehen, die beispielsweise von einer Klappe 6 gebildet ist, die durch eine nicht dargestellte Feder in eine Schließstellung gedrückt ist und erst dann öffnet, wenn Wasser mit einer bestimmten Menge die Ventilanordnung 5 durchströmt.

Im Nebenstrom 3 ist ein Strömungsmesser 7 vorgesehen, der im wesentlichen aus einer radial zur Achse des den Nebenstrom bildenden Rohrstückes angeordneten stabförmigen Sonde 8 besteht, die mit ihrem aktiven Sondenende in den Nebenstrom 3 hineinreicht und im Sondenkörper einen elektrischen Tempera tursensor und eine diesen oder den Sondenkörper erwärmende Heizeinrichtung aufweist, in der Form, daß der elektrische Temperaturfühler der Sonde 8 bei im Nebenstrom 3 fließendem Wasser eine niedrigere Temperatur mißt als bei fehlendem Wasserfluß im Nebenstrom 3.

Der Strömungsmesser 7 kann auch so ausgebildet sein, daß das gleiche, für die Temperaturmessung verwendete Element (z. B. Thermoelement oder Widerstandselement) auch als Heizein richtung verwendet ist, d. h. dann beispielsweise zeitlich versetzt jeweils in einer Zeitperiode ein Beheizen und in einer darauffolgenden Zeitperiode das Messen erfolgen. Hierfür werden dem Element beispielsweise Heizstromimpulse zugeführt.

Das von der Sonde 8 bzw. dem dortigen Temperatursensor gelieferte Signal wird in einem Verstärker 9 verstärkt und dann einer Auswert-Elektronik 10 zugeführt. In dieser wird das verstärkte Signal mit einem beispielsweise fest vorge gebenen Soll- oder Schwellwert verglichen. Dann, wenn der Strömungsmesser 7 über eine Zeitdauer, die eine von einem Zeitglied 11 vorgegebene oder an diesem Zeitglied eingestell te Periode T1 überschreitet, einen Wasserstrom feststellt, veranlaßt die Auswertelektronik an einer Signallampe 12 ein optisches Warnsignal und/oder an einem akustischen Signal geber 13 (z. B. Piezo-Summer) ein akustisches Warn-Signal. Bei der dargestellten Ausführungsform ist an die Auswert-Elek tronik 10 weiterhin auch ein Magnetventil 14 angeschlos sen, welches in der Versorgungsleitung nach der Leitungsan ordnung 1 vorgesehen ist und welches von der Auswert-Elektro nik 10 dann geschlossen wird, wenn mittels des Strömungs messers 7 eine Strömung länger als die vorgegebene Zeit periode T1 ermittelt wird. Anstelle des Magnetventils 14 kann auch ein Stellventil mit einem Stellmotor vorgesehen sein.

Die Ventilanordnung 5 ist beispielsweise ein Schrägventil mit Rückflußsperre, wie es üblicherweise in Trinkwasser-Versor gungsleitungen vorgesehen ist.

Durch die Tiefe, mit der die Sonde 8 in den Nebenstrom 3 hineinreicht, wird der Strömungsquerschnitt des Nebenstromes 3 bzw. des diesen Nebenstrom bildenden Rohres verändert und damit auch die Empfindlichkeit des Strömungsmessers 7, d. h. durch axiales Verstellen der Sonde 8 kann diese Empfind lichkeit mechanisch eingestellt werden. Bevorzugt ist der Verstärker 9 so ausgebildet, daß er bzw. dessen Verstärkungs faktor einstellbar ist, so daß hierdurch die Empfindlichkeit der Strömungsmessung auch elektrisch eingestellt werden kann.

Der Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß mit dem im Nebenstrom 3 angeordneten Strömungsmesser 7 selbst kleinste Strömungsmengen und damit sehr geringe Lecks in der Wasserversorgung festgestellt werden können, da bei geringen Wassermengen die Ventilanordnung 5 geschlossen bleibt und das Wasser ausschließlich über den Nebenstrom 3 fließt.

Die beschriebene Ausführungsform hat weiterhin auch den Vorteil, daß sich diese Vorrichtung selbst überwacht. Ist nämlich im Falle eines Lecks der Versorgungsleitung das Magnetventil 14 in seine geschlossene Stellung bewegt, ist jedoch ein Absperren der Versorgungsleitung infolge eines Defekts dieses Magnetventils nicht möglich, so wird der dann weiterhin fließende Wasserstrom von dem Strömungsmesser 7 erfaßt und über die Auswert-Elektronik 10 ein Alarmsignal abgegeben.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Ab wandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise auch möglich, die Auswert-Elektronik 10 so auszubilden, daß sie ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal dann abgibt, wenn über eine längere zweite Zeitperiode T2, die allerdings wesentlich größer ist als die erste Zeitperiode T1, kein Wasserverbrauch durch den Strö mungsmesser 7 festgestellt wurde, wobei diese zweite Zeit periode T2 beispielsweise 12-24 Stunden und die erste Zeitperiode beispielsweise 30 Minuten beträgt. In dieser speziellen Ausbildung kann die Vorrichtung dann auch dazu dienen, Nachbarn oder Mitbewohner darauf aufmerksam zu machen, daß eine Person, die in einer mit der Überwachungs einrichtung versehenen Wohneinheit (Wohnung oder Haus) lebt, sich nicht mehr selbst versorgen kann und möglicherweise Hilfe benötigt.

Insbesondere die Auswert-Elektronik mit dem Zeitglied 11 kann auch von einer Mikroprozessor gestützten Elektronik gebildet sein.

Die Auswert-Elektronik 10 besitzt selbstverständlich ein Betätigungselement, mit dem die Überwachungseinrichtung unwirksam geschaltet werden kann, und zwar beispielsweise wenn ein Wasserverbrauch über eine längere Zeit notwendig ist (z. B. Rasen sprengen). Weiterhin können auch einzelne Funktionen der Auswert-Elektronik 10 abgeschaltet und wieder zugeschaltet werden, beispielsweise die Funktion zur Abgabe eines Alarm-Signals bei fehlendem Wasserverbrauch innerhalb der Zeitperiode T2.

So ist es beispielsweise auch möglich ein weiteres Magnet ventil 15 vorzusehen, und zwar in einer von dem Nebenstrom 3 abzweigenden Leitung 16. Dieses Magnetventil 15 ist ebenfalls von der Steuer- und Auswertelektronik 10 angesteuert und wird dann geöffnet, wenn die von dem Strömungsmesser 7 bzw. dem dortigen Sensor gemessene Temperatur unter einem vorgegebenen oder vorgewählten Schwellwert, beispielsweise im Bereich zwischen 1 bis 2°C liegt. Bei geöffnetem Magnetventil 15 wird ein reduzierter Wasserstrom durch die Leitungsanordnung, insbesondere aber auch durch die der Leitungsanordnung verausgehende Leitung und den dortigen Wasserzähler erreicht. Hierdurch ist insbesondere auch auf Baustellen ein wirksamer Frostschutz, speziell für einen vorhandenen Wasserzähler erzielt.

Das geöffnete Magnetventil 15 durchfließende Wasser wird über einen an dem Auslaß des Magnetventils angeschlossenen Schlauch 17 oder eine andere Leitung an einem Abfluß 18 geleitet.

Die vorstehend beschriebene Überwachungsfunktion der Vor richtung, bei der bei einem in der Zeitperiode T2 fehlenden Wasserverbrauch ein Alarmsignal erzeugt bzw. abgegeben wird, stellt zugleich auch eine Selbstüberwachung des Gerätes dar. Dieser einen fehlenden Wasserverbrauch anzeigende Alarm erfolgt auch bei einem Defekt des Gerätes bzw. bei einem Defekt des Strömungsmessers 7, d. h. dann wenn durch das defekte Gerät ein tatsächlicher Wasserverbrauch nicht festgestellt wird, und stellt somit auch eine Selbstüber wachung des Gerätes dar.

Bezugszeichenliste

1 Leitungsanordnung
2 Hauptstrom
3 Nebenstrom
4 T-Stück
5 Ventilanordnung
6 Klappe
7 Strömungsmesser
8 Sonde
9 Verstärker
10 Auswert-Elektronik
11 Zeitglied
12 Signallampe
13 akustischer Signalgeber
14 Magnetventil
15 Magnetventil
16 Leitung
17 Schlauch
18 Abfluß bzw. Kanal

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung eines Wasserversorgungs systems mit wenigstens einer Versorgungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Versorgungsleitung eine vom Wasser durchströmte Leitungsanordnung (1) vorgesehen ist, die wenigstens einen Hauptstrom (2) und einen Nebenstrom (3) bildet, welch letzterer einen im Vergleich zum Hauptstrom (2) kleineren Strömungsquerschnitt aufweist, daß im Hauptstrom (2) wenigstens eine Strömungs-Schikane (5) vorgesehen ist, die den Hauptstrom (2) zumindest teilweise verschließt und erst ab einer vorgegebenen Mindest-Strömungsmenge öffnet, und daß im Nebenstrom (3) ein elektrischer Strömungsmesser (7) vorgesehen ist, der als messendes Sensorelement wenigstens einen Temperatur sensor oder -fühler enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmesser (7) ein den Temperatursensor be heizendes Heizelement aufweist oder enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Hauptstrom und der Nebenstrom jeweils von wenigstens einem Rohrabschnitt gebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikane ein Ventilkörper oder eine Klappe (6) ist, die durch wenigstens eine Federein richtung in eine geschlossene Stellung vorgespannt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeich net durch eine Auswert-Elektronik (10), die ein Alarm signal zur Erzeugung eines optischen und/oder akustischen Signals dann liefert, wenn mittels des Strömungsmessers (7) im Nebenstrom (3) eine Wasserströmung mit einer Zeitdauer festgestellt wird, die eine vorgegebene oder vorgewählte Zeitperiode (T1) überschreitet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeich net durch ein in der Versorgungsleitung, vorzugsweise in Serie mit der Leitungsanordnung (1) angeordnetes, elektrisches betätigbares Ventil (14), wobei die Auswert-Elek tronik (10) ein die Sperrung des Ventils bewirkendes oder veranlassendes Signal dann liefert, wenn der Strömungsmesser im Nebenstrom (3) eine Strömung über eine Zeitdauer feststellt, die eine vorgegebene oder vorge wählte Zeitperiode (T1) überschreitet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswert-Elektronik (10) ein ein optisches und/oder akustisches Signal veranlassendes elektrisches Signal dann liefert, wenn die Strömungs messer innerhalb einer vorgegebenen und vorgewählten zweiten Zellperiode (T2) eine Wasserströmung nicht registriert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß das den Temperatursensor beheizende Heizelement zusätzlich zu einem diesen Temperatursensor bildenden Element, beispielsweise Thermoelement oder Widerstandstemperatursensor, Halbleitertemperatursensor vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor, beispielsweise Widerstandstemperatursensor, zugleich ein Heizelement bildet, welcher mit einem Heizstrom beaufschlagt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung mit dem Heizstrom periodisch erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leitungsanordnung (1) ein weiteres Magnetventil (15) vorgesehen ist, welches für einen reduzierten Wasseraustritt dann geöffnet wird, wenn die von dem als Temperatursensor ausgebildeten Strömungs messer (7) gemessene Wassertemperatur einen vorgegebenen oder vorgewählten unteren Schwellwert unterschreitet.