EP0866283A2 - Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Elementen der Klimatechnik - Google Patents

Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Elementen der Klimatechnik Download PDF

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EP0866283A2
EP0866283A2 EP98102761A EP98102761A EP0866283A2 EP 0866283 A2 EP0866283 A2 EP 0866283A2 EP 98102761 A EP98102761 A EP 98102761A EP 98102761 A EP98102761 A EP 98102761A EP 0866283 A2 EP0866283 A2 EP 0866283A2
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air
hall
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hall limit
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Gottfried Müller
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Schako KG
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Schako Metallwarenfabrik Ferdinand Schad KG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/24—Operating or controlling mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/33—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
    • F24F11/35—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke by closing air passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00—Control inputs relating to system states
    • F24F2140/40—Damper positions, e.g. open or closed

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring and Control of elements of air conditioning technology, especially of Fire dampers, air dampers, ventilation grilles, air outlets etc., which are connected to a control center.
  • a visual check is carried out at regular intervals to determine whether the Fire dampers still open and not through one unintentional triggering, for example breaking a Fusible link fuse are closed.
  • the other elements of air conditioning such as in particular Air outlets, adjustment of the air steering elements or adjusting the blow-out volume by hand or using motors.
  • the latter is very complex, the first is usually only once carried out during installation.
  • the present invention has for its object a To create device of the type mentioned above, which with monitoring and low wiring effort Control of the elements of air conditioning technology very efficiently designed.
  • the limit switches are preferably Hall sensors.
  • the Hall limit switch is one on the Hall effect based magnetoelectric semiconductor device. Used is usually a chip with indium antimonide or arsenide layers, in a ceramic or plastic housing is embedded. On the front of the chip are opposite contacts for supplying the control current and to decrease the resulting Hall voltage. This tension changes when, for example, the metallic Fire damper approaches this Hall limit switch. So will determines without contact whether, for example, a Fire damper is in a desired position.
  • At least two Hall limit switches should preferably be used per element be provided, one for the open and one for the closed position of the fire damper. If none is addressed by both of the fire damper this is a sign that the fire hatch is in is in an intermediate position, i.e. that it is stuck there Intermediate position normally not with fire dampers are provided.
  • the Hall limit switches connected to the control center via a BUS line. This is connected in parallel and in line and connects the Limit switches of the elements with each other.
  • each master device by interposing Slave devices can still be used for a multiple of limit switches can be made.
  • a 3-wire cabling is selected for the BUS, so that only the BUS cable connection is necessary for the power supply. An additional power supply for the Hall limit switches not applicable.
  • Each address is preferably automatically addressed single Hall limit switch. It can also be used for Time-division multiplexing polled the individual Hall limit switches and, for example, defective switches are recognized.
  • Error logging is also preferred, e.g. also the downtime of a master device, a short circuit or overload on the BUS line etc.
  • the whole thing can also can be summarized very cheaply in a maintenance log. Above all, the defective sensors, current or last positions of the flaps are displayed and recorded.
  • the entire system can of course also be turned on very easily a PC can be connected or this is in the system integrated.
  • the position of the element in a map is displayed on the monitor.
  • the master device and if necessary, the slave devices automatically return to the Operating status. This is the current status (e.g. number of Hall sensors) with the last one stored system expansion level compared. E.g. to If a few Hall sensors are detected, an error message is issued. E.g. more Hall sensors are recognized, so the "Extended" system expansion level saved. This can e.g. to section-by-section commissioning of the system. A Can reduce the number of registered Hall limit switches can only be carried out using a PC.
  • Air conditioning technology can be connected. These include, for example Temperature or humidity sensors, air quality meters, etc.
  • Figure 1 is a plurality of not shown Limit switches for fire dampers 1.1 - 1.4 over one each Line 2.1 - 2.4 connected to a control center 3.
  • the Connection is thus star-shaped and means a high one Wiring effort.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Elementen der Klimatechnik, insbesondere von Brandschutzklappen (1.1 - 1.4), Luftklappen, Lüftungsgitter, Luftauslässen usw., welche mit einer Zentralen (3) verbunden sind, soll dem Element (1.1 - 1.4) zumindest ein Sensor für eine Endlage (offen/geschlossen) zugeordnet sein. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Elementen der Klimatechnik, insbesondere von Brandschutzklappen, Luftklappen, Lüftungsgitter, Luftauslässen usw., welche mit einer Zentralen verbunden sind.
Elemente der Klimatechnik sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt. Beispielsweise dienen Brandschutzklappen in der Regel zum Einsetzen in entsprechende lufttechische Anlagen und sollen so ausgestaltet sein, daß sie im Brandfalle schließen und ein Übergreifen des Feuers von einem Raum auf einen anderen durch diese lufttechnische Anlage hindurch verhindern. Des- halb wird normalerweise das Klappenblatt, welches den Verschluß bewirkt, in öffnungslage gehalten, welches durch einen entsprechenden Stellhebelmechanismus erfolgt. Im Brandfalle soll automatisch dieser Stellhebelmechanismus ein Schließen des Klappenblattes bewirken.
In zeitlichen Abständen erfolgt eine Sichtkontrolle, ob die Brandschutzklappen noch offen und nicht durch ein unbeabsichtigtes Auslösen, beispielsweise ein Brechen einer Schmelzlotsicherung, geschlossen sind.
Die anderen Elemente der Klimatechnik, wie insbesondere Luftauslässe, erfolgt ein Verstellen der Luftlenkelemente oder ein Einstellen des Ausblasvolumens von Hand oder über Motoren. Letzteres ist sehr aufwendig, ersteres wird meist nur einmal beim Einbau durchgeführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, welche mit einem geringen Verdrahtungsaufwand eine Überwachung und Steuerung der Elemente der Klimatechnik sehr effizient gestaltet.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass dem Element zumindest ein Sensor für eine Endlage (offen/geschlossen) zugeordnet ist.
Bevorzugt handelt es sich bei den Endschaltern um Hall-Sensoren. Der Hall-Endschalter ist ein auf dem Hall-Effekt beruhendes magnetoelektrisches Halbleiterbauelement. Ver-wendet wird meist ein Chip mit Indiumantimonid- oder -arsenid-Schichten, der in ein Keramik- oder Kunststoffgehäuse eingebettet ist. An den Stirnseiten des Chips befinden sich gegenüberliegende Kontakte für die Zuführung des Steuerstroms und zur Abnahme der entstehenden Hall-Spannung. Diese Spannung ändert sich, wenn sich beispielsweise die metallische Brandschutzklappe diesem Hall-Endschalter nähert. So wird berührungslos ermittelt, ob sich beispielsweise eine Brandschutzklappe in einer gewünschten Stellung befindet.
Bevorzugt sollen pro Element mindestens zwei Hall-Endschalter vorgesehen sein, und zwar einer für die offene und einer für die geschlossene Stellung der Brandschutzklappe. Wenn keiner von beiden von der Brandschutzklappe angesprochen wird, ist dies ein Zeichen dafür, dass sich die Brandschutsklappe in einer Zwischenstellung befindet, d.h., dass sie klemmt, da Zwischenstellung normalerweise bei Brandschutzklappen nicht vorgesehen sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Hall-Endschalter über eine BUS-Leitung mit der Zentrale verbunden. Diese ist parallel geschaltet und in Linie und verbindet die Endschalter der Elemente miteinander.
In vielen Fällen hat es sich als ratsam erwiesen, für eine bestimmte Anzahl an Hall-Endschalter ein Mastergerät vorzusehen, wobei jedes Mastergerät durch Zwischenschaltung von Slave-Geräten noch für ein Mehrfaches von Endschalter nutzbar gemacht werden kann.
Für den BUS wird eine 3-Draht-Verkabelung gewählt, so dass nur der BUS-Kabelanschluss für die Stromversorung notwendig ist. Eine zusätzliche Stromversorgung für die Hall-Endschalter entfällt.
Bevorzugt erfolgt eine automatische Adressierung jedes einzelnen Hall-Endschalters. Damit können auch beim Zeitmultiplexverfahren die einzelnen Hall-Endschalter abgefragt und beispielsweise defekte Schalter erkannt werden.
Ferner erfolgt bevorzugt eine Fehlerprotokollierung, z.B. auch der Ausfallzeiten eines Mastergerätes, eines Kurz-schlusses oder Überlast auf der BUS-Leitung usw. Das ganze kann dann auch sehr günstig in einem Wartungsprotokoll zusammengefasst werden. Vor allem werden auch die defekten Sensoren, aktuelle bzw. letzte Stellungen der Klappen angezeigt und protokolliert.
Die gesamte Anlage kann selbstverständlich auch sehr einfach an einen PC angebunden werden bzw. dieser wird in die Anlage integriert. Über diesen wird die Stellung des Elementes in einem Lageplan auf dem Monitor angezeigt. Ferner erfolgt eine Programmierung des Mastergerätes, Anzeige und Ausdruck von Geräte- und Klappendaten, insbesondere von Ausfall- und Wartungszeiten und ferner eine Überprüfung einer im Mastergrät vorgesehenen Uhr.
Nach Stromausfall oder Kurzschluss fahren das Mastergerät und ggf. die Slave-Geräte automatisch wieder in den Betriebszustand. Hierauf wird der momentane Ist-Zustand (beispielsweise Anzahl der Hall-Sensoren) mit der zuletzt gespeicherten Anlagenausbaustufe verglichen. Werden z.B. zu wenige Hall-Sensoren erkannt, erfolgt eine Fehlermeldung. Werden z.B. mehr Hall-Sensoren erkannt, so wird die "erweiterte" Anlagenausbaustufe gespeichert. Dies kann z.B. zur abschnittsweisen Inbetriebnahme der Anlage benutzt werden. Eine Verringerung der Anzahl der angemeldeten Hall-Endschalter kann nur über einen PC durchgeführt werden.
Bevorzugt können mit der Zentrale auch andere Sensoren der Klimatechnik verbunden werden. Dazu gehören beispielsweise Temperatur- oder Feuchtefühler, Luftqualitätsmesser usw..
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
  • Figur 1 eine blockschaltbildliche Darstellung einer Vorrichtung zum Überwachung und Steuern von Brandschutzklappen nach dem Stand der Technik;
  • Figur 2 eine blockschaltbildliche Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Brandschutzklappen.
    • In Figur 1 ist eine Mehrzahl von nicht näher gezeigten Endschalter für Brandschutzklappen 1.1 - 1.4 über jeweils eine Leitung 2.1 - 2.4 mit einer Zentrale 3 verbunden. Die Verbindung erfolgt somit sternförmig und bedeutet einen hohen Verdrahtungsaufwand.
    Gemäss Figur 2 sollen dagegen als Endschalter ebenfalls nicht näher gezeigte Hall-Elemente Anwendung finden, welche als kontaktlose Signalgeber ausgebildet sind. Diese Hall-Endschalter sind über einen BUS mit der Zentrale 3 verbunden, wobei eine Linienleitung 4 die einzelnen Brandschutzklappen 1.1 - 1.4 bzw. die Endschalter miteinander verbindet. Somit erfolgt die Endschalter-Verkabelung geschleift, was einen wesentlich geringeren Verdrahtungsaufwand bedeutet.

    Claims (11)

    1. Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Elementen der Klimatechnik, insbesondere von Brandschutzklappen (1.1 - 1.4), Luftklappen, Lüftungsgitter, Luftauslässen usw., welche mit einer Zentralen (3) verbunden sind,
      dadurch gekennzeichnet,
      dass dem Element (1.1 - 1.4) zumindest ein Sensor für eine Endlage (offen/geschlossen) zugeordnet ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Element (1.1 - 1.4) zwei Hall-Endschalter zugeordnet sind, wobei der eine die offene Stellung des Elementes und der andere die geschlossene Stellung erfasst und bevorzugt eine Zwischenstellung angezeigt ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hall-Endschalter auf einer BUS-Leitung (4) liegt.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die BUS-Leitung (4) parallel geschaltet ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Hall-Endschalter adressiert ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressierung automatisch erfolgt.
    7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbestimmte Anzahl an Hall-Endschalter mit einem Master-Gerät, gegebenfalls unter Zwischenschaltung von Slave-Geräten, verbunden ist.
    8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Protokollierung sämtlicher Vorgänge erfolgt.
    9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrale (3) eine Uhr zugeordnet ist.
    10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrale (3) bzw. dem Master-Gerät ein PC zuordenbar ist.
    11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Zentrale (3) auch weitere Sensoren zur Erfassung von klimatechnischen Daten, wie Temperaturfühler, Feuchtefühlter, Luftqualitätsmesser usw., verbunden sind.
    EP98102761A 1997-03-17 1998-02-18 Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Elementen der Klimatechnik Withdrawn EP0866283A3 (de)

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