DE69500029T2

DE69500029T2 - Anordnung zur Messung des Flüssigkeitsniveaus in einem Behälter

Info

Publication number: DE69500029T2
Application number: DE69500029T
Authority: DE
Inventors: Patrick P Lefebvre
Original assignee: Sauermann Industrie SA
Current assignee: Sauermann Industrie SA
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: EP0669523A1; FR2716715B1; FR2716715A1; US5562003A; ES2094067T3; EP0669523B1; DE69500029D1; JPH07286889A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen von Flüssigkeitsniveaus in einem Kondensatauffangbehälter, die dazu bestimmt ist, mit der Steuerung einer Kondensathubpumpe verbunden zu werden.
In den Luftaufbereitungsanlagen kondensiert Wasser an den Wänden der Wärmetauscher. Dieses Kondenswasser fällt durch Schwerkraftwirkung in die Kondensatauffangbehälter. Sie müssen danach abgeleitet werden, um ein Überlaufen zu verhindem. Je nach Lage dieser Behälter in bezug auf die Ableitungsrohrleitungen kann es notwendig sein, Kondensathubpumpen vorzusehen. Diese Kondensathubpumpen sind mit Steuerungsanlagen versehen, welche die Pumpe automatisch einschalten, wenn der Flüssigkeitsstand ein vorbestimmtes Maximumniveau erreicht, und den Betrieb der Pumpe automatisch abschalten, wenn der Flüssigkeitsstand im Behälter auf ein Minimumniveau absinkt.
Diese Steuerungsanlagen sind mit Vorrichtungen zum Feststellen des Flüssigkeitsniveaus im Behälter versehen, die ein erstes Signal senden, wenn der Kondensatpegel das zulässige Maximumniveau erreicht, und ein zweites Signal, wenn der Kondensatpegel das zulässige Minimumniveau erreicht.
Es sind bereits Niveaufeststellvorrichtungen bekannt, die auf verschiedenen Höhen in der Wanne oder im Behälter angeordnete Elektroden aufweisen. Das Wasser sichert den Durchgang eines Mikrostroms zwischen den Elektroden. Dieser Mikrostrom schaltet die Pumpe je nach Kondensatniveau ein oder aus. Diese Lösung nimmt wenig Platz in Anspruch, jedoch beeinflußt die Güte des Wassers die Höhe der Mikroströme und das Vorhandensein von Algen oder Fett auf der Oberfläche der Kondensate kann Betriebsstörungen verursachen.
Um diesen Nachteilen abzuhelfen sind Vorrichtungen zum Feststellen von Flüssigkeitsniveaus vorgeschlagen worden, die einen von der Flüssigkeit angehobenen Schwimmer aufweisen, einen vom Schwimmer getragenen Magneten und wenigstens zwei Schalter mit versiegelten Kontakten in Form von Röhrchen, die in der Nähe der Bewegungsbahn des genannten Magneten und mit senkrechtem Zwischenabstand angeordnet sind, wobei jeder dieser Schalter das Schließen eines mit der genannten Steuerung verbundenen elektrischen Kreises steuert, wenn er dem Magnetfeld des Magneten ausgesetzt ist. Bei den bekannten Vorrichtungen sind die Röhrchen senkrecht oder oberhalb des Schwimmers angeordnet.
Die Feststellvorrichtung ist von einer Höhe, die wenigstens gleich der Länge eines Röhrchens ist, vergrößert um den Abstand zwischen den zulässigen Minimum- und Maximumpegeln des Kondensats im Behälter. Diese Höhe kann größer als 60 mm sein, insbesondere dann, wenn ein drittes Röhrchen vorgesehen ist, das mit einer Vorrichtung zum Feststellen eines über dem Maximumpegel liegenden Sicherheitsniveaus zum Einschalten der Pumpe verbunden ist. Bei bestimmten Klimaanlagentypen (zur Deckenbefestigung, Wandkleinaggregate), bei denen ein Behälter geringer Tiefe oder die Anordnung von Niveaufühlern am Ende der Kondensatableitung notwendig sind, stellt diese mögliche kleinste Höhe oder Größe der Fühleraufnahme ein Hindernis dar.
FR-A-2 683 316 beschreibt eine solche Vorrichtung, bei der die Röhrchen senkrecht in einem Führungsrohr für einen einen kreisringförmigen Magneten tragenden kreisringförmigen Schwimmer angeordnet sind.
EP-A-397 338 betrifft eine Vorrichtung zum Genauigkeitsmessen des Flüssigkeitspegels in einem Kraftfahrzeugtank. Diese Vorrichtung weist ebenfalls einen kreisringförmigen Magneten auf, der von einem zylindrischen Schwimmer getragen ist, der auf einer in der Nähe eines Stapels waagerechter Röhrchen angeordneten senkrechten Wand abrollt. Zweck dieser Anordnung ist nicht die Verringerung der Höhe der Vorrichtung, sondern die Erhöhung der Genauigkeit der Messungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Feststellen eines Flüssigkeitsniveaus in einem Kondensatauffangbehälter oder am Ende des Ableitungsrohres, die wirkungsvoll ist und wenig Höhe beansprucht.
Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung zum Feststellen von Flüssigkeitsniveaus, die dazu bestimmt ist, mit der Steuerung einer Kondensathubpumpe verbunden zu werden, um die Pumpe einzuschalten, wenn das Flüssigkeitsniveau ein zulassiges Maximumniveau erreicht und den Betrieb der Pumpe abzuschalten, wenn das Flüssigkeitsniveau wieder auf ein Minimumniveau absinkt, wobei die Vorrichtung einen von der Flüssigkeit angehobenen und senkrecht geführten Schwimmer, einen vom Schwimmer getragenen Magneten und wenigstens zwei Schalter mit in einem Röhrchen versiegelten Kontakten aufweist, die in der Nähe der Bewegungsbahn des Magneten und senkrecht versetzt angeordnet sind, wobei jeder der Schalter einen mit der Steuerung verbundenen elektrischen Kreis schließt, wenn er sich im Magnetfeld des Magneten befindet.
Diese Feststellvorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Röhrchen waagerecht in einer zur Bewegung des Schwimmers parallelen senkrechten Ebene angeordnet sind, daß der Schwimmer von ungefähr quaderförmiger Gestalt ist, daß der Magnet in der Nähe eines Seitenrandes des Schwimmers angeordnet ist, und daß auf dem dem Magneten entgegengesetzten Schwimmerrand eine metallische Stange angeordnet ist.
Diese Stellung ermöglicht ein deutliches Verringern der Höhe der Niveaufeststellvorrichtung und liefert dabei aufeinanderfolgende Informationen (Betrieb, Halt, Alarm)
Um ein unbehindertes Schließen jedes Kreises, auch bei geringem Abstand zwischen Minimum- und Maximumniveau des Kondensats, zu ermöglichen, ist vorteilhafterweise unterhalb der Röhrchen ein Magnetfelddeflektor vorgesehen. Dieser Magnetfelddeflektor ist von einem Draht aus Ferronickel gebildet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich beim Lesen der als Beispiel gegebenen nachstehenden Beschreibung und bei Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild mit einer Seitenansicht einer mit der erfindungsgemäßen Niveaufeststellvorrichtung versehenen Klimaanlage,
Fig. 2 eine Schrägansicht der erfindungsgemäßen Niveaufeststellvorrichtung,
Fig. 3 eine Ansicht in auseinandergezogener Darstellung der Niveaufeststellvorrichtung gemäß Fig. 2, deren Deckel der Übersichtlichkeit wegen abgenommen worden ist,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Röhrchenmontageplatte,
Fig. 5 eine Variante für den Anbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Behälter.
In Fig. 1 ist eine Klimaanlage 1 dargestellt, die einen Wärmetauscher 2 aufweist, in dem eine Kühlflüssigkeit fließt und der dazu bestimmt ist, von einem Ventilator 3 bewegte Umluft zu kühlen. Unter dem Wärmetauscher 2 ist ein Behälter 4 zum Auffangen von Kondenswasser angeordnet, das unter Schwerkraftwirkung an den Außenwänden des Wärmetauschers 2 herunterfließt. Der Behälter 4 weist eine seitliche Öffnung auf, an die eine Kondensatableitung 5a angeschlossen ist. Mit dieser Öffnung 5 oder mit dem Ende der Rohrleitung 5a ist eine Vorrichtung 6 zum Feststellen von Flüssigkeitsniveaus verbunden. Diese Vorrichtung 6 ist durch zwei elektrische Kreise 7a, 7b mit einer Steuervorrichtung 8 einer Hubpumpe 9 verbunden. Die Kondensathubpumpe 9 ist an den Behälter 4 durch einen Saugschlauch 10 angeschlossen und drückt die hochgepumpte Flüssigkeit über eine Druckleitung 11 zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Sammelbehälter. Die Verbindung zwischen dem Ansaugschlauch 10 und dem Behälter 4 ist, wie nachstehend beschrieben, durch die Flüssigkeitsfeststellvorrichtung 6 hergestellt.
Wenn der Flüssigkeitspegel im Behälter 4 oder in der Rohrleitung 5a das Maximumniveau Ma erreicht, wird der elektrische Kreis 7a geschlossen und die Steuervorrichtung 8 schaltet die Pumpe 9 ein. Das Kondensat wird mit dem Schlauch 10 angesaugt und zum Sammelbehälter abgeleitet.
Wenn der Kondensatpegel wieder auf das Minimumniveau Mi absinkt, wird der Kreis 7b geschlossen und die Steuervorrichtung 8 schaltet den Betrieb der Pumpe 9 ab.
Die Niveaufeststellvorrichtung 6, die einen Schalter mit in einem Röhrchen versiegeltem Kontakt aufweist, kann auch über einen elektrischen Kreis 12 mit einer Vorrichtung 13 verbunden werden, die einen Alarm auslöst, sobald die Flüssigkeit im Behälter 4 ein über Ma liegendes Sicherheitsniveau Ns erreicht.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten der erfindungsgemäßen Niveaufeststellvorrichtung 6.
Diese Feststellvorrichtung 6 umfaßt ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 14, das mit einem oberen Deckel 15 verschlossen ist. Das Gehäuse 14 hat einen Boden 16, vier Seitenwände 17a, 17b, 17c, 17d, eine Querwand 18 sowie ein zur Querwand 18 rechtwinkliges senkrechtes Gitter 19. Der Innenraum des Gehäuses 14 ist somit in drei Kammern 20, 21 und 22 unterteilt, die zusammen durch den Deckel 15 verschlossen sind. In der ersten Kammer 20 ist ein quaderförmiger Schwimmer 23 vorgesehen, der nahe an der Querwand 18 einen Magneten 24 trägt. Die zweite Kammer 21 steht mit der ersten Kammer 20 durch das Gitter 19 in Verbindung. Sie ist auch mit dem Behälter 4 oder der Rohrleitung 5a und mit der Pumpe 9 verbunden. Zu diesem Zweck sind an der Seitenwand 17a ein erstes Ansatzstück 25 zum Anschließen des Gehäuses 14 an die Öffnung 5 des Behälters 4 oder an die Rohrleitung 5a und ein zweites Ansatzstück 26 ausgebildet, das für den Anschluß des Schlauches 10 bestimmt ist. Die zweite Kammer 21 ist mit einem Filterelement 27 gefüllt.
Eine kleine Öffnung durch die die Rückseite des Ansatzstückes 25 und die Kammer 20 verschließende Wand sichert den unmittelbaren Wasserzufluß aus dem Behälter 4 oder der Rohrleitung 5a in die Kammer 20 bei Verstopfung des Filterelementes 27.
Um den Schwimmer 23 auf der Oberfläche der Kondensatflüssigkeit in der ersten Kammer 20 waagerecht zu halten, ist in der Nähe des Schwimmerrandes, der dem den Magneten 24 aufweisenden Rand entgegengesetzt ist, eine metallische, z.B. kupferne Stange 28 vorgesehen, die von einem dem Gewicht des Magneten 24 nahekommenden Gewicht ist.
Das Gehäuse 14 und der Deckel 15 sind aus einem Kunststoff hergestellt; der Deckel 15 ist auf dem Gehäuse mit einer Schraube 15a befestigt. Im Deckel 15 ist oberhalb der ersten Kammer 20 ein Entlüftungsloch 29 vorgesehen, das durch die Oberseite des Schwimmers 23 verschlossen werden kann.
In der dritten Kammer 22 ist eine Platte 30 zum Montieren von Röhrchen 31 vorgesehen, die einen Schalter mit versiegelten und auf ein Magnetfeld ansprechenden Kontaktstücken einschließen. Diese Röhrchen sind vom Typ "REED SWITCH"*. Diese Platte 30 ist senkrecht angeordnet und in Nuten 32 in den Wänden 17b und 17d gehalten.
Die Röhrchen 31, von denen zwei oder drei vorhanden sein könne, sind auf der Platte 30 waagerecht in einer senkrechten Ebene nahe der ersten Kammer 20 angeordnet. Das mittlere Röhrchen 31a ermöglicht das Schließen des elektrischen Kreises 7b, wenn es dem Magnetfeld des Magneten 24 ausgesetzt ist. Das obere Röhrchen 31b ermöglicht das Schließen des elektrischen Kreises 7a, wenn es vom Magnetfeld des Magneten 24 beeinflußt wird. Das bei Bedarf vorgesehene untere Röhrchen 31c ermöglicht das Einschalten des elektrischen Kreises 12, der mit der Vorrichtung 13 zum Auslösen eines Alarms verbunden ist. Dieses Röhrchen 31c wird eingeschaltet, sobald der Schwimmer 23 in der unteren Stellung ist; wenn der Schwimmer das Niveau Ns erreicht, ist es nicht mehr eingeschaltet und der Kreis 12 ist eingeschaltet. Die drei Röhrchen 31a, 31b, 31c sind an Stellen angeordnet, die den Flüssigkeitspegeln Mi, Ma bzw. NS entsprechen.
Zwischen den Röhrchen 31a, 31b und 32c können, insbesondere wenn die Röhrchen sehr nahe beieinander angeordnet sind, Drähte 32a und 32b aus Ferronickel angeordnet sein. Diese Drähte ermöglichen ein Modifizieren des Magnetfeldes des Magneten 24. *Reed switch = Reed-Relais oder Schutzrohrkontakt
Die Fig. 4 zeigt die Zuordnung zwischen den stellungen der Dioden 31a, 31b, 31c und den festzustellenden Pegeln Mi, Ma und Ns.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist leicht verständlich und braucht nicht zusätzlich erläutert werden.
Dank der waagerechten Anordnung der Röhrchen 31a, 31b und 31c in einer senkrechten Ebene ergeben sich auflogische Weise aufeinanderfolgende Informationen (Betrieb, Halt, Alarm) bei einer Begrenzung der Höhe der Niveaufeststellvorrichtung 6 auf 30 mm.
Der Magnet 24 hat vorteilhafterweise die Form einer metallischen Stange.

Claims

1. Vorrichtung zum Feststellen von Niveaus einer Flüssigkeit in einem Kondensatauffangbehälter, wobei die Vorrichtung mit der Steuerung (8) einer Kondensathubpumpe (9) verbindbar ist, um die Pumpe einzuschalten, wenn das Flüssigkeitsniveau ein zulässiges Maximumniveau (Ma) erreicht und den Betrieb der Pumpe (9) abzuschalten, wenn das Flüssigkeitsniveau wieder auf ein Minimumniveau (Mi) absinkt, die Vorrichtung (6) einen von der Flüssigkeit angehobenen und senkrecht geführten Schwimmer (23), einen vom Schwimmer (23) getragenen Magneten (24) und wenigstens zwei Schalter (31a, 31b) mit in einem Röhrchen versiegelten Kontakten aufweist, die in der Nähe der Bewegungsbahn des Magneten (24) und senkrecht versetzt angeordnet sind, wobei jeder der Schalter einen mit der Steuerung (8) verbundenen elektrischen Kreis schließt, wenn er sich im Magnetfeld des Magneten (24) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrchen (31a, 31b) waagerecht in einer zur Bewegung des Schwimmers parallelen senkrechten Ebene angeordnet sind, daß der Schwimmer (23) von ungefähr quaderförmiger Gestalt ist, daß der Magnet (24) in der Nähe eines Seitenrandes des Schwimmers (23) angeordnet ist, und daß auf dem dem Magneten (24) entgegengesetzten Schwimmerrand eine metallische Stange (28) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Röhrchen (31a, 31b) ein Magnetfelddeflektor vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelddeflektor von einem Draht (32a, 32b) aus Ferronickel gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (23) in einer ersten Kammer (20) angeordnet ist, die Kammer (20) mit einer zweiten Kammer (21) über ein Gitter (19) in Verbindung steht, die zweite Kammer (21) ihrerseits mit dem Innenraum des Behälters (4) und mit der Pumpe (9) über seitliche Öffnungen (25, 26) in Verbindung steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer (21) ein Filter (27) vorgesehen ist.