DE60001753T2

DE60001753T2 - Verfahren und vorrichtung zur freisetzung von einem duftenden oder desinfizierenden stoffs

Info

Publication number: DE60001753T2
Application number: DE60001753T
Authority: DE
Inventors: R. Challand
Original assignee: HIGH PREC DATA MEMORIES ANSTAL; HIGH PRECISION DATA MEMORIES ANSTALT FL MAUREN
Current assignee: HIGH PREC DATA MEMORIES ANSTAL; HIGH PRECISION DATA MEMORIES ANSTALT FL MAUREN
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: US20020090318A1; HK1048601A1; WO2001010477A1; CN1368893A; JP2003506157A; ATE234640T1; AU5841300A; DE60001753D1; EP1210128A1; HK1048601B; EP1210128B1; ES2194749T3; EP1075842A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Freisetzung eines Stoffes, insbesondere eines duftenden oder desinfizierenden Stoffes, in einem Luftvolumen.
Derzeit existieren zahlreiche Vorrichtungen zur Freisetzung von Geruchsstoffen. die in dem gleichen Luftvolumen aufgestellt werden sollen, in dem der Stoff freigesetzt wird. In diesen Vorrichtungen wie zum Beispiel Weihrauchstäbchen oder Geräten zur Erwärmung natürlicher Essenzen erfolgt der Transport des Stoffes im Luftvolumen hauptsächlich durch Diffusion und durch natürliche Konvektion. Diese Transportarten sind verhältnismässig langsam und erlauben es nicht, den Stoff gleichmässig im Luftvolumen zu verteilen. Ausserdem ist die Regelung der durch die Vorrichtung ausgeschütteten Stoffmenge summarisch, sie besteht einfach aus dem Einschalten und Ausschalten der Vorrichtung.
Beim Einsatz wird häufig eine übermässige oder ungenügende Konzentration des Stoffes erreicht, je nachdem, ob der Raum im Verhältnis zu der durch die Vorrichtung abgegebenen Menge zu klein oder zu gross ist. Es ist nicht überflüssig, daran zu erinnern, dass die für den Menschen eine angenehme Empfindung hervorrufende Menge von Parfüm gewöhnlich von der Grössenordnung von einigen millionstel Teilen (ppm) ist. Das Gleiche gilt für desinfizierende Stoffe, bei denen die freigesetzte Menge nicht über eine Toxizitätsschwelle hinausgehen darf.
Um die Verteilung gleichförmiger zu machen und die abgegebene Stoffmenge leichter zu steuern, wird bevorzugt, ein Luftvolumen in einem Kanal im Kreislauf zu führen und den Geruchsstoff bzw. den desinfizierenden Stoff im Inneren des Kanals freizusetzen. Der Kreislauf der Luft im Kanal führt zu einer erzwungenen Konvektion, die eine gleichförmigere Verteilung des Stoffes in dem zu behandelnden Luftvolumen ermöglicht.
Der Geruchsstoff bzw. der desinfizierende Stoff ist allgemein in einem Lösungsmittel gelöst, mit dem er eine flüssige organische Zusammensetzung bildet. Die organische Zusammensetzung kann auch aus dem Geruchsstoff oder desinfizierenden Stoff im reinen Zustand bestehen. Die Flüssigkeit ist in einer Patrone enthalten. Um den Stoff im Luftvolumen zu verteilen, wird die Patrone in der Nähe des Kanals installiert, und mit Hilfe eines Kompressors wird die Flüssigkeit gezwungen, in Gestalt von feinen Tröpfchen aus der Patrone auf ein Filter auszutreten, das als ein im Kanal angeordneter Diffusor dient, wobei der Geruchsstoff durch die zu behandelnde, im Kanal zirkulierende Luft mitgerissen wird.
Bei dieser Art von bekannten Verfahren stellt man fest, dass die Kontrolle der im Luftvolumen freigesetzten Stoffmenge wegen des Kompressors eine grosse Trägheit aufweist; zwischen dem an den Kompressor geschickten Befehl und einer wirksamen Änderung der im Luftvolumen freigesetzten Stoffmenge besteht eine Verzögerung. Eine Freisetzung nach Bedarf oder eine unterbrochene Freisetzung, um eine Feindosierung der abgegebenen Stoffmenge zu erreichen, lassen sich mit dem in erster Linie für einen Dauerbetrieb gedachten Kompressor nicht leicht realisieren.
Aus den Dokumenten US 4 903 583 oder US 5 716 011 ist ein Verfahren für die Verteilung eines Stoffes, insbesondere eines Geruchsstoffes oder eines desinfizierenden Stoffes, in einem Luftvolumen bekannt, bei dem in einem Kanal ein Luftvolumen in Strömung versetzt und der Geruchsstoff oder desinfizierende Stoff im Inneren des Kanals freigesetzt wird, indem ausserhalb des Kanals ein Ballon angeordnet wird, der den zu verteilenden Stoff sowie ein komprimiertes Treibgas enthält, und das Treibgas entspannt wird, um den Stoff in den Kanal einzuspritzen.
Das im Ballon unter Druck vorliegende Treibgas entspannt sich mit einer vernachlässigbaren Ansprechzeit. Auf diese Weise reisst das Treibgas den Geruchsstoff bzw. den desinfizierenden Stoff unmittelbar zum Einspritzbereich des Kanals mit, Die rasche Einspritzung ermöglicht eine Feindosierung der Stoffmenge, die in dem Kanal strömenden Luftvolumen freigesetzt wird. Wenn der freizusetzende Stoff gewechselt oder das Verfahren durch Nachladen weitergeführt werden soll, schreitet man einfach zu einem Ersatz des Ballons, ohne in den Kanal einzugreifen.
Bei dem im Dokument 4 903 583 beschriebenen Verfahren werden genauer eine Ventilatorsteuereinheit, die das Luftvolumen im Kanal in Strömung zu versetzen gestattet, sowie Mittel, die die Entspannung des im Ballon enthaltenen Treibgases einleiten bzw. anhalten, eingesetzt. Zeiten für die Ingangsetzung des Ventilators und die Treibgasentspannung werden in Abhängigkeit von inneren Uhren der Steuereinheit festgelegt.
Bei dem im Dokument US 5 716 011 beschriebenen Verfahren wird genauer ein Ballon eingesetzt. der mit einem Ventil und einem Strömungsmesser ausgerüstet ist, der die Menge des austretenden Treibgases konstant hält, um eine im Wesentlichen konstante Konzentration des Stoffes in dem regelmässig erneuerten Luftvolumen einen Zimmers zu erhalten.
Eines der Ziele der Erfindung besteht darin, ein in einem Kanal strömendes Luftvolumen zu behandeln, indem ein Geruchsstoff bzw. ein desinfizierender Stoff so verteilt wird, dass die Menge des abgegebenen Stoffes leicht kontrolliert werden kann und somit eine Feindosierung des Stoffes im Luftvolumen möglich wird.
Deshalb hat die Erfindung ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Gegenstand, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Einspritzen des Stoffes in Abhängigkeit von einer Anzeige des Treibgasdruckes im Behälter und einer Anzeige des im Kanal strömenden Luftdurchsatzes gesteuert wird. Anzeigen des Treibgasdruckes und des Luftdurchsatzes werden verwendet, um eine Konzentration des im Luftvolumen verteilten Stoffes zu erreichen, die so linear wie möglich ist.
In gleichermassen vorteilhafter Weise unterbricht man das Einspritzen des Treibgases, wenn der Luftdruck im Kanal unter eine untere Druckschwelle abfällt. Wenn der Druck im Kanal abfällt und die untere Grenze überschreitet, wird das Einspritzen aus Gründen der Sicherheit unterbrochen, um eine Ansammlung von Treibgas im Kanal zu vermeiden.
Die Erfindung erstreckt sich auf eine Vorrichtung, um einen Stoff und insbesondere einen Geruchsstoff oder einen desinfizierenden Stoff in einem in einem Kanal strömenden Luftvolumen freizusetzen, die eine im Inneren des Kanals angebrachte Einspritzsonde, einen den zu verteilenden Stoff sowie ein unter Druck stehendes Treibgas enthaltenden Ballon auf der Aussenseite und ein an das Verbindungsstück zwischen dem Ballon und der Einspritzsonde montiertes Ventil umfasst, wobei sich das Treibgas bei Öffnung des Ventils entspannt, um eine Menge des zu verteilenden Stoffes aus dem Ballon über die Einspritzsonde in den Kanal zu befördern, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Druckfühler, der den Druck im Ballon bestimmt, sowie einen Strömungsfühler, der den Luftdurchsatz im Kanal bestimmt, umfasst.
Vorteilhafterweise ist das Ventil ein Magnetventil, das durch datenverarbeitende Organe wie ein Mikrosteuergerät oder einen Mikroprozessor betätigt wird. Diese Anordnung ermöglisch einen anpassungsfähigen Betrieb und eine automatische Kontrolle der verteilten Stoffmenge. Es ist vorgesehen, das Mikrosteuergerät so zu programmieren, dass das Magnetventil mit Hilfe eines Mikrocomputers ferngesteuert werden kann.
Im Vergleich zu einem Kompressor, der die Flüssigkeit zwingt, aus der Patrone in den Kanal auszutreten, bringt der Ballon, der die flüssige organische Zusammensetzung sowie das Treibgas enthält, eine Gewichtsverminderung mit sich und schaltet die unvermeidlichen Totzeiten für das Spülen, die Wartung und die Reparatur des Kompressors aus. Ausserdem erweist sich die Betätigung des Magnetventils durch ein Mikrosteuergerät oder einen Mikroprozessor als einfacher als die Betätigung eines Kompressors.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Lektüre der eingehenden Beschreibung einer durch die Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsform hervorgehen.
1 ist ein Schema einer Vorrichtung der Erfindung.
2 zeigt ein Programmierschema für ein Mikrosteuergerät, das ein Magnetventil in einer Vorrichtung der Erfindung betätigt.
Ein Verfahren zur Verteilung eines Stoffes und insbesondere eines Geruchsstoffes oder eines desinfizierenden Stoffes in einem Luftvolumen umfasst einen ersten Schritt, in dem das Luftvolumen im Kanal in seinen Kreislauf versetzt wird, sowie einen zweiten Schritt, in dem der Stoff im Kanal freigesetzt wird. Der Kreislauf des Luftvolumens gewährleistet zum Beispiel die Lüftung eines Fahrzeugs, eines Restaurants, eines Kinos oder auch eines Krankenhauses. Der im Kanal freigesetzte Stoff verteilt sich durch erzwungene Konvektion im Luftvolumen und führt zu einer duftenden Atmosphäre oder zu einer Luft, die einen desinfizierenden Wirkstoff enthält.
Auf der Aussenseite des Kanals wird ein Ballon angeordnet, der den zu verteilenden Stoff sowie ein komprimiertes Treibgas enthält, und das Treibgas wird entspannt, um den Stoff ins Innere des Kanals einzuspritzen.
In 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Lüftungskanal, in dem ein Luftvolumen zirkuliert. Die Luftströmung erfolgt senkrecht zur Ebene der 1, wie durch den Buchstaben S an dem im Kanal angeordneten Kreuz angedeutet. Eine Vorrichtung zur Freisetzung eines Geruchsstoffes bzw. eines desinfizierenden Stoffes im Kanal umfasst eine Einspritzsonde 3, die im Inneren des Kanals 1 angebracht ist, einen Ballon 5, der ausserhalb des Lüftungskanals 1 angeordnet ist, sowie ein Ventil 7, das am Verbindungsstück 9 zwischen dem Ballon und der Einspritzsonde 3 angeordnet ist. Der Ballon enthält den Stoff, der in einem Lösungsmittel gelöst ist, mit dem er eine flüssige organische Zusammensetzung bildet. Die organische Zusammensetzung kann auch aus dem Geruchsstoff oder desinfizierenden Stoff im reinen Zustand bestehen.
Bei Öffnung des Ventils 7 entspannt sich das Treibgas, um den im Lüftungskanal 1 zu verteilenden Stoff über das Verbindungsstück 9 und die Einspritzsonde 3 einzuspritzen. Das Einspritzen des Stoffes in den Kanal, das in 1 durch Pfeile F ausgedrückt wird, erfolgt rasch nach Öffnung des Ventils, da sich das Treibgas sofort entspannt.
Erfindungsgemäss wird das Einspritzen des Stoffes in Abhängigkeit von einer Anzeige des Treibgasdruckes im Ballon und einer Anzeige des Luftdurchsatzes im Kanal kontrolliert. In 1 bezeichnet die Bezugszahl 11 einen Druckfühler, der auf das Verbindungsstück 9 zwischen dem Ventil 7 und dem Ballon 5 montiert ist, während die Bezugszahl 13 einen Strömungsfühler bezeichnet, der auf den Lüftungskanal 1 montiert ist.
Die Anzeigen des Treibgasdrucks im Ballon 5 und des Luftdurchsatzes im Kanal 1 werden verwendet, um ein möglichst gleichförmiges Einspritzen des Stoffes zu erreichen. Wenn sich der Luftdurchsatz im Kanal verringert, wird die Öffnungsdauer des Ventils 7 verkürzt. Wenn hingegen der Treibgasdruck im Ballon 5 absinkt, wird die Öffnungsdauer des Ventils 7 verlängert. Durch eine solche Verwendung der durch die Fühler 11 und 13 gegebenen Anzeigewerte kann somit eine Konzentration des im Luftvolumen verteilten Stoffes aufrecht erhalten werden, die so linear wie möglich ist.
Nach einer Ausführungsvariante wird die Anzeige des Luftdurchsatzes im Lüftungskanal auf einen Sollwert festgelegt, und ein nicht dargestellter Temperaturfühler wird in den Kanal montiert, um diesen Sollwert für durch Temperaturänderungen verursachte Durchsatzänderungen zu korrigieren. Eine Korrektur ist insbesondere dann nützlich, wenn die Vorrichtung in einer warmen oder gemässigten Klimazone installiert wird, da bekannt ist, dass der Massendurchsatz der Luft durch eine Temperaturerhöhung verringert wird.
Bevorzugt wird die Einspritzung des Treibgases auch unterbrochen, wenn der Luftdruck im Kanal unter eine untere Druckschwelle absinkt. In 1 bezeichnet die Bezugszahl 15 einen Druckfühler, der in Verbindung mit dem Lüftungskanal 1 stehend montiert ist. Durch diese Anordnung kann eine Ansammlung von Treibgas im Kanal vermieden werden, was zur Sicherheit der Anordnung beiträgt, insbesondere, wenn ein entzündliches Treibgas eingesetzt wird. Das Einspritzen wird von neuem in Gang gesetzt. wenn der Druck im Kanal wieder normal geworden ist.
In der zur Veranschaulichung der Erfindung gewählten Ausführungsform ist das Ventil 7 ein Magnetventil. das durch ein Mikrosteuergerät oder einen Mikroprozessor 17 betätigt wird. Wie durch 1 veranschaulicht, sind das Mikrosteuergerät 17 und der elektrische Teil 7A des Magnetventils 7 in einem Gehäuse 19 angeordnet, durch das eine Trennung dieser Elemente vom mechanischen Teil 7B des Magnetventils 7, vom Ballon 5 und vom Verbindungsstück 9 gewährleistet wird. Diese Anordnung erhöht die Sicherheit der Vorrichtung gegenüber den Gefahren einer Explosion, wenn leicht brennbare Gase als Treibgas verwendet werden oder wenn die Anordnung selbst in einer explosionsgefährdeten Umgebung installiert ist. Des Weiteren werden durch diese Anordnung alle elektromagnetischen Störungen in der Umgebung der Vorrichtung entsprechend den geltenden Normen vermieden.
Der Druckfühler 11 für das Treibgas, der Strömungsfühler 13 oder der Temperaturfühler und gegebenenfalls der Druckfühler 15 für das im Kanal zirkulierende Luftvolumen sind mit dem Mikrosteuergerät 17 verbunden, zu dem sie die Signale S11, S13 und S15 schicken, die die erfassten Grössen anzeigen. Das Mikrosteuergerät 17 hat Analog-Digital-Wandler, um diese Signale gemäss einem Algorithmus zu verarbeiten, der im Voraus im Mikrosteuergerät aufgezeichnet oder in einen das Mikrosteuergerät fernsteuernden Mikrocomputer geladen worden ist. Der Algorithmus wird verwendet, um eine Öffnungsdauer des Magnetventils zu berechnen.
Diese Anordnung ermöglicht einen sehr anpassungsfähigen Betrieb der Stoffeinspritzung in den Kanal. Ausser einer gleichmässigen Einspritzung in Abhängigkeit vom Durchfluss oder der Temperatur des zirkulierenden Luftvolumens und vom Treibgasdruck und ausser einem Unterbruch der Einspritzung bei Überschreitung der unteren Druckschwelle im Kanal ermöglicht das Mikrosteuergerät auch eine Programmierung der Stoffeinspritzung, zum Beispiel in Abhängigkeit von Zeitfenstern.
Es ist vorgesehen, dass die Anzeige des Treibgasdrucks im Ballon derart verarbeitet wird, dass das Mikrosteuergerät ein Signal für das Auswechseln des Ballons anzeigt, wenn dieser leer ist. Man kann zum Beispiel in einem Speicher des Mikrosteuergeräts die anfängliche Menge der flüssigen organischen Zusammensetzung im Ballon sowie ein Gesetz für die Extrapolation der verbleibenden Menge in Abhängigkeit von der Abnahme des Treibgasdrucks speichern.
Bevorzugt wird das Mikrosteuergerät per Zustandstabellen programmiert. Diese Art der Programmierung verschafft ein hohes Niveau der Nuancierung und Sicherheit ⁱⁿ der Programmierung. In der Programmierung des Mikrosteuergeräts werden Anfangswerte wie die Menge L der flüssigen organischen Zusammensetzung im Ballon oder Sollwerte wie der Luftdurchsatz Q im Lüftungskanal oder die im betrachteten Luftvolumen zu verteilende Menge C des Stoffes eingesetzt. Die algorithmische Berechnung der Öffnungsdauer T des Magnetventils beruht auf diesen Anfangs- und Sollwerten, auf den variablen Zahlenwerten, die aus der Umwandlung der von den Fühlern des Druckes. der Strömung bzw. der Temperatur übermittelten Signale folgen, sowie aus den Gesetzen der Extrapolation bzw. der Korrektur. Wenn eine neue, im Luftvolumen zu verteilende Menge des Stoffes festgelegt wird, berechnet das Mikrosteuergerät die neue Öffnungsdauer des Magnetventils in Abhängigkeit von dieser neuen Menge und den von den Fühlern übermittelten Zahlenwerten.
Wie in 1 ersichtlich, werden die Anfangs- bzw. Sollwerte über die Tasten einer Tastatur 18 auf einer Vorderseite des Gehäuses 19 eingegeben, um zum Mikrosteuergerät 17 übermittelt zu werden. Die verschiedenen vom Algorithmus verwendeten Werte werden auf einem Bildschirm 16 angezeigt, der neben der Tastatur 18 auf der Vorderseite des Gehäuses 19 angeordnet ist.
2 veranschaulicht einen durch das Mikrosteuergerät 17 ausgeführten Einspritzzyklus für die Öffnung des Magnetventils 7. Bezugszahlen 31 und 43 bezeichnen den Anfang bzw. das Ende des Einspritzzyklus. Die Bezugszahl 33 bezeichnet die Initialisierung des Mikrosteuergeräts, während der die Anfangsmenge L der flüssigen organischen Zusammensetzung im Ballon 5, der Luftdurchsatz Q im Lüftungskanal, die im Luftvolumen zu verteilende Menge C des Stoffes sowie das oder die Zeitfenster H, während derer der Stoff verteilt werden soll, festgelegt werden.
Bezugszahl 35 bezeichnet eine erste Prüfung, in der der Druck P(15) der Luft mit Hilfe des auf den Lüftungskanal montierten Druckfühlers 15 kontrolliert wird. Wenn der Druck P(15) unter einer unteren Schwelle liegt, die anzeigt, dass die Luft im Kanal nicht zirkuliert, unterbricht das Mikrosteuergerät den Einspritzzyklus, um eine Ansammlung von Treibgas im nicht durchströmten Kanal zu vermeiden. Der Unterbruch des Zyklus wird durch den Pfeil N in 2 symbolisch dargestellt. Das Mikrosteuergerät sendet zum Bildschirm 16 des Gehäuses 19 eine Nachricht. die das Fehlen von Luftströmung im Kanal signalisiert. Wenn der Druck im Gegenteil oberhalb der unteren Schwelle liegt, wird der Zyklus fortgesetzt, wie durch den Pfeil O angedeutet.
Die Bezugszahl 37 bezeichnet eine zweite Prüfung, in der der Druck P(11) des Treibgases im Ballon 5 mit Hilfe des Druckfühlers 11 kontrolliert wird. Wenn der Druck P(11) unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt, der anzeigt, dass die Menge der flüssigen organischen Zusammensetzung im Ballon ungenügend gross ist, unterbricht das Mikrosteuergerät den Einspritzzyklus, wie durch den Pfeil N angezeigt, und sendet zum Bildschirm 16 des Gehäuses 19 eine Nachricht, die den nicht genügend grossen Vorrat von flüssiger organischer Zusammensetzung im Ballon signalisiert. Wenn der Druck P(11) im Gegenteil oberhalb des vorbestimmten Drucks liegt, wird der Zyklus fortgesetzt, wie durch den Pfeil O angedeutet.
Die Bezugszahl 39 bezeichnet eine dritte Prüfung, in der das Zeitfenster H kontrolliert wird, während dem der Stoff im Kanal verteilt werden soll. Wenn der Zeitpunkt der Prüfung nicht in das Zeitfenster fällt, unterbricht das Mikrosteuergerät den Zyklus und sendet eine Nachricht zum Bildschirm, die die Warteposition der Vorrichtung bezüglich des aufgezeichneten Zeitfensters signalisiert.
Im gegenteiligen Fall berechnet das Mikrosteuergerät eine Öffnungsdauer T des Magnetventils in Abhängigkeit von der im Luftvolumen zu verteilenden Menge C des Stoffes, vom Luftdurchsatz Q im Lüftungskanal und vom Druck P(11) des Treibgases im Ballon. Ein Öffnungsbefehl S7 wird durch das Mikrosteuergerät 17 an das Magnetventil 7 geschickt, wie aus 1 ersichtlich. Das Mikrosteuergerät verarbeitet das Signal S 11. das den Treibgasdruck im Ballon anzeigt, sowie den Sollwert Q des Luftdurchsatzes im Kanal bzw. das Signal S13, das diesen Durchsatz anzeigt, um eine Menge C des Stoffes zu erhalten, die so gleichmässig wie möglich verteilt werden soll. Wie früher angedeutet, wird die Öffnungsdauer des Ventils verkürzt, wenn der Luftdurchsatz im Kanal sinkt. Wenn im Gegenteil der Treibgasdruck im Ballon absinkt, wird die Öffnungsdauer des Ventils verlängert.
Es sei bemerkt, dass bei der Öffnungsdauer T des Magnetventils der Druckabfall berücksichtigt wird, der über das Verbindungsstück eingeführt wird, das das Ventil mit dem Lüftungskanal verbindet. Bei einem gegebenen Treibgasdruck im Ballon ergibt sich eine desto längere Öffnungsdauer des Magnetventils, je länger zum Beispiel das Verbindungsstück ist.
Die während der Öffnungsdauer des Ventils durch das Treibgas mitgeführte Stoffmenge wird vorteilhafterweise durch eine Sekundärströmung, die abwärts vom Ventil in das Verbindungsstück eingespritzt wird, zum Lüftungskanal befördert. Wie aus 1 ersichtlich, besteht die Sekundärströmung aus einem Luftstrom, der durch eine Pumpe 10 erzeugt wird, die in den Einspritzkreis 8 einspeist und in eine Zweigleitung an das Verbindungsstück 9 montiert ist.
Durch diese Anordnung wird der durch das Verbindungsstück eingeführte Druckabfall verringert, was eine kürzere Öffnungsdauer des Ventils ermöglicht. Die Sekundärströmung ermöglicht auch eine grössere Geschwindigkeit der Förderung des durch das Treibgas aus dem Ballon ausgestossenen Stoffes in das Verbindungsstück. Die Sekundärströmung kann weiter eingesetzt werden, um das Verbindungsstück bei einem Ballonwechsel rasch zu spülen.
Die im Luftvolumen freizusetzende Stoffmenge wird durch das Mikrosteuergerät oder den Mikroprozessor vorteilhafterweise in Abhängigkeit von einer Variablen berechnet, die für eine anfängliche Menge von Fremdstoff im Luftvolumen repräsentativ ist. Die vorstehend beschriebene Vorrichtung enthält deshalb einen mit dem Mikrosteuergerät oder Mikroprozessor verbundenen Fühler, der dazu ausgelegt ist, die im Luftvolumen vorliegende Menge des Fremdstoffes zu bestimmen. Bevorzugt ist dieser Fühler eine elektronische Nase. Die zu verteilende Substanz ist eine reine flüssige organische Zusammensetzung oder ein Geruchs- oder desinfizierender Wirkstoff, der als Lösung in einem Lösungsmittel, zum Beispiel Ethylalkohol, vorliegt.
Bei Anwendungen, in denen das Luftvolumen keinen Wärmequellen ausgesetzt ist, die eine Entzündung des Gases verursachen können, ist das Treibgas ein Gemisch vom Typ des Butans, Propans und Isobutans. Wenn die Gefahr einer Entzündung besteht, wird als Treibgas Stickstoff, Kohlendioxid oder die Luft selbst eingesetzt. Es sei bemerkt, dass die Alkane eine höhere Löslichkeit des organischen Stoffes in der Luft als Stickstoff oder Kohlendioxid ermöglichen.
Die Einspritzsonde 3 hat die Gestalt eines Metall- oder Kunststoffrohres 3A, in das Einspritzlöcher 3B gebohrt sind. Das Rohr 3A ist über eine Befestigungsplatte 21 und eine mit einer Dichtung versehene Schraubverbindung 23 an ein Ende des Lüftungskanals 1 angeschlossen. Das dem Verbindungsstück entgegengesetzte Ende des Rohres ist verschlossen.
Der Durchmesser der Einspritzlöcher 3B ist bevorzugtermassen im mittleren Bereich des Kanals grösser als nahe seiner Wände. Diese Anordnung begünstigt eine Verteilung des Stoffes in der Mitte des Kanals und trägt zu einer grösseren Homogenität des Stoffes im Luftvolumen bei. Es sei bemerkt, dass die Einspritzsonde 3 unabhängig vom Ballon 5 aus der Leitung 1 herausgezogen werden kann, und zwar dank einer Schraubverbindung 22 zwischen dem Verbindungsstück 9 und dem Rohr 3A. Wie ebenfalls aus 1 ersichtlich, ist die Einspritzsonde an Erde gelegt, um jede Ansammlung elektrischer Ladungen zu unterdrücken.
Es ist vorgesehen, statt der Einspritzsonde Einspritzdüsen zu verwenden. Es ist weiter vorgesehen, noch andere Systeme der Zerteilung der organischen Zusammensetzung in Tröpfchen oder ihrer Verdampfung vorzusehen, zum Beispiel Filter.
Im Veranschaulichungsbeispiel der Erfindung wird der Ballon 5 durch eine Kappe 25 geschützt, die fest mit dem Gehäuse 19 verbunden ist. Letzteres ist an einer Wand befestigt oder direkt auf den Lüftungskanal montiert. Je nach der im Luftvolumen zu verteilenden Stoffmenge werden Ballons unterschiedlichen Inhalts eingesetzt, typischerweise von 100 cm³ bis 1000 cm³. Bei einem Luftdurchsatz im Kanal von weniger als 1000 m³ pro Stunde genügt ein einziger Ballon für einen Einsatz während eines Tages bei einer Konzentration des im Luftvolumen verteilten Stoffes von einigen ppm. Bei einem Durchsatz von mehr als 1000 m³ pro Stunde werden mindestens zwei Ballons sowie ein Organ vorgesehen, das automatisch zum anderen Ballon umschaltet, wenn die gesamte organische Zusammensetzung eines Ballons eingespritzt worden ist oder wenn ein Ballon durch einen anderen ersetzt werden soll, der einen anderen Stoff, zum Beispiel ein anderes Parfüm enthält. Wie schon weiter oben angedeutet, ermöglicht es das Einspritzen des Stoffes in den Kanal durch Entspannung des zusammen mit der organischen Zusammensetzung im Ballon unter Druck stehenden Treibgases, die Ansprechzeit der Vorrichtung bezüglich der Verteilung der neuen Substanz in dem im Kanal strömenden Luftvolumen auf ein Minimum zu reduzieren.
Das Ventil 7 ist mit der zu verteilenden Substanz verträglich. Insbesondere widersteht es der Korrosion.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, eine Ablenkplatte 27 anzubringen, um die laminare Strömung des Luftvolumens im Lüftungskanal 1 zu stören und somit zu einer wirksameren Verteilung des Stoffes beizutragen.
Das Verbindungsstück 9 besteht aus rostfreiem Stahl oder Kunststoff und ist so ausgelegt, dass es einem Überdruck standhält. Es ist mir einer Zwinge 6, die ebenfalls aus rostfreiem Stahl oder Kunststoff besteht, am Ballon 5 befestigt und ermöglicht es dank einer Klappe im Inneren, den Ballon abzuschrauben, ohne dass der Stoff sich im umliegenden Raum ausbreitet.
Es sei bemerkt, dass in dieser Ausführungsform die folgenden Vorteile der Vorrichtung summiert werden: ein geringes Gewicht, eine verringerte Platzbeanspruchung, ein geringer Stromverbrauch und minimale Wartung.
In einer anderen, nicht veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung auf ein Fahrzeug geladen, und die Fahrzeugbatterie wird zur elektrischen Versorgung des Mikrosteuergeräts und des Magnetventils verwendet. Der Ballon hat ein typisches Volumen von 100 cm³, das Treibgas ist bevorzugt Stickstoff oder Kohlendioxid. Die Einspritzsonde ist in ihren Abmessungen dem Lüftungskanal des Fahrzeuges angepasst, in das sie eingebaut ist. Die Konzentration des im Luftvolumen des Fahrzeugs verteilten Stoffes wird in Abhängigkeit vom Sollwert der Luftströmung im Lüftungskanal und vom Druck im Ballon geregelt. Eine Korrektur der Öffnungsdauer des Magnetventils in Abhängigkeit von der Temperatur der zirkulierenden Luft kann leicht durch einen Temperaturfühler bewerkstelligt werden, der in den Lüftungskanal montiert wird.
Es sei bemerkt, dass der duftende oder desinfizierende Charakter des zu verteilenden Stoffes für sich nicht für die Erfindung bestimmend ist. Diese betrifft jeden Stoff, der sich in der Luft verteilen lässt. Auch die Anzahl von Ballons oder Einspritzsonden ist nicht bestimmend.
Auch kann der Lüftungskanal von einem anderen Fluid als Luft durchströmt sein, ohne dass das Verfahren oder die Vorrichtung, die vorstehend beschrieben wurden, dadurch modifiziert würden.
Es sei schliesslich bemerkt, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, ein Luftvolumen in einem Lüftungskanal durch Zirkulation in Strömung zu versetzen. Andere Strömungen des Luftvolumens sind möglich. Es ist insbesondere vorgesehen, in einem Kanal ein Luftvolumen in Strömung zu versetzen. das anfänglich in einem Druckbehälter enthalten ist. Die Injektion des Luftvolumens in den Kanal erfolgt gleichzeitig mit dem Einspritzen des Stoffes durch Entspannung des im Ballon enthaltenen Treibgases. Die Dauer des Einspritzens des Stoffes wird in Abhänigkeit von der Dauer und Intensität der Injektion des Luftvolumens in den Kanal festgelegt. Bei einer durch Datenverarbeitung gesteuerten Funktionsweise wird das weiter oben beschriebene Mikrosteuergerät verwendet, um zugleich das Öffnen des Magnetventils des Ballons und das Öffnen eines Magnetventils zu steuern, das auf den Behälter montiert ist, der das komprimierte Luftvolumen enthält.
Diese Strömungsweise eignet sich besonders für die Behandlung kleiner Luftvolumina nach Bedarf. Beispielsweise ordnet man einen Kanal so an, dass er nahe einem Videobildschirm mündet, und spritzt in den Kanal gleichzeitig ein Luftvolumen und eine Menge von Geruchsstoff ein, dessen Geruch den über den Bildschirm laufenden Bildern entspricht. So wird um einen Fernsehzuschauer herum eine Geruchsumgebung geschaffen. die mit dem auf dem Bildschirm sichtbaren Bild assoziiert ist.

Claims

Verfahren, um einen Stoff, insbesondere einen Geruchsstoff oder einen desinfizierenden Stoff, in einem Luftvolumen zu verteilen, bei dem man in einem Kanal (1) ein Luftvolumen in Strömung versetzt und im Inneren des Kanals einen Geruchsstoff oder einen desinfizierenden Stoff freisetzt, indem man ausserhalb des Kanals (1) einen Ballon (5) anordnet, der den zu verteilenden Stoff sowie ein unter Druck stehendes Treibgas enthält, und das Treibgas sich entspannen lässt, um den Stoff in den Kanal einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen des Stoffes in Abhängigkeit von einer Anzeige des Treibgasdruckes (P11) im Ballon und einer Anzeige des im Kanal strömenden Luftdurchsatzes (Q) gesteuert wird.
Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Einspritzen des Treibgases unterbricht, wenn der Luftdruck im Kanal (P15) unter eine untere Druckschwelle abfällt.
Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Treibgas getriebene Stoff durch Einspritzen einer Sekundärströmung zum Kanal hin befördert wird.
Verfahren gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff durch Öffnen eines Magnetventils (7) eingespritzt wird, das durch ein Mikrosteuergerät oder einen Mikroprozessor (17) betätigt wird, der programmiert ist, um: a) eine die im Ballon enthaltene Substanzmenge (L) darstellende Variable, eine den Luftdurchsatz (Q) im Kanal darstellende Variable sowie eine die im Luftvolumen zu verteilende Stoffmenge (C) darstellende Variable zu initialisieren (33), b) in Gestalt einer ersten Prüfung (35) den Luftdruck (P15) im Kanal zu zu prüfen, c) in Gestalt einer zweiten Prüfung (37) den Treibgasdruck (P11) im Ballon zu prüfen, d) das Magnetventil (7) während einer Öffnungsdauer (T) zu öffnen, die in Abhängigkeit vom Treibgasdruck (P11), vom Luftdurchsatz (Q) im Kanal und von der im Luftvolumen freizusetzenden Stoffmenge (C) berechnet wird.
Verfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Luftvolumen freizusetzende Stoffmenge (C) durch das Mikrosteuergerät bzw. den Mikroprozessor in Abhängigkeit von einer Variablen berechnet wird, die eine anfängliche Menge von Fremdstoff im Luftvolumen darstellt.
Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftvolumen im Kanal (1) durch eine Einspritzung aus einem Druckluft enthaltenden, komprimierten Raum oder durch einen Kreislauf zum Strömen gebracht wird.
Vorrichtung, um einen Stoff und insbesondere einen Geruchsstoff oder einen desinfizierenden Stoff in einem in einem Kanal (1) strömenden Luftvolumen freizusetzen, die eine im Inneren des Kanals angebrachte Einspritzsonde (3), einen den zu verteilenden Stoff sowie ein unter Druck stehendes Treibgas enthaltenden Ballon (5) auf der Aussenseite und ein an das Verbindungsstück (9) zwischen dem Ballon und der Einspritzsonde montiertes Ventil (7) umfasst, wobei sich das Treibgas bei Öffnung des Ventils entspannt, um eine Menge des zu verteilenden Stoffes aus dem Ballon über die Einspritzsonde in den Kanal zu befördern, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem einen Druckfühler (11), der den Druck im Ballon bestimmt, sowie einen Strömungsfühler (13), der den Luftdurchsatz im Kanal bestimmt, umfasst.
Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem einen Temperaturfühler umfasst, der die Temperatur der im Kanal strömenden Luft bestimmt.
Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem einen Druckfühler (15) umfasst, der den Druck im Kanal bestimmt.
Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Einspritzkreis für eine Sekundärströmung umfasst, der in eine Verzweigung des Verbindungsstücks montiert ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (7) ein durch ein Mikrosteuergerät oder einen Mikroprozessor (17) gesteuertes Magnetventil ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrosteuergerät (17) mit einem Fühler (11), der den Treibgasdruck im Ballon (5) anzeigt, und einem Fühler (13), der den Luftdurchsatz im Kanal (1) anzeigt, verbunden ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Fühler umfasst, der eine im Luftvolumen vorliegende Menge an Fremdstoff bestimmt und an das Mikrosteuergerät oder den Mikroprozessor angeschlossen ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet. dass die Einspritzsonde (3) mit Löchern (3B) versehen ist, deren Durchmesser desto grösser ist, je weiter in der Mitte des Kanals (1) der Sondenabschnitt mit dem Loch angeordnet ist.
Anwendung der Vorrichtung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an Bord eines Fahrzeuges angebracht wird, indem die Einspritzsonde (3) in einem Lüftungskanal (1) des Fahrzeugs installiert, der Stoff durch Entspannung eines Treibgases in den Kanal eingespritzt und das Magnetventil (7) sowie das Mikrosteuergerät bzw. der Mikroprozessor (17) mit Hilfe einer an Bord des Fahrzeuges befindlichen, unabhängigen Batterie versorgt wird.