CH655995A5

CH655995A5 - Dosieranlage in einer klimaanlage sowie ein verfahren zu deren betrieb.

Info

Publication number: CH655995A5
Application number: CH2715/82A
Authority: CH
Inventors: Ingoberth Schoenke
Original assignee: Schuelke & Mayr Gmbh
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1986-05-30
Also published as: FR2505991B3; DE3144915A1; ATA163882A; AT384304B; DE3144915C2; FR2505991A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage gemäss dem Oberbegriff des ersten Anspruches. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zu deren Betrieb.

Es ist bereits bekannt, die in den Luftkanal einer Klimaanlage einströmende Luft durch eine Waschflüssigkeit zu leiten, die üblicherweise in einer Wäscherkammer versprüht wird, die Luft befeuchtet sowie Staubteilchen und sonstige Feststoffe aus der Luft entfernt und in der Waschflüssigkeit bindet. Es ist ebenfalls bereits bekannt, bei Umlaufbefeuchtung eine Behandlung des Wassers vorzunehmen, um eine Keimvermehrung zu verhindern (DIN 1946).

Bislang ist man so vorgegangen, dass beim Absinken der Waschflüssigkeit durch Verdunstung unter ein vorgegebenes Niveau ein Schwimmerschalter betätigt wird, der neue Waschflüssigkeit in die Wäscherkammer der Klimaanlage einleitet. Eine derartige Dosieranlage arbeitet jedoch verhältnismässig ungenau, da keine mengenproportionale Dosierung erfolgt und da Schleichwasser eine unkontrollierte Kon-zentrationsänderung bewirkt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss mittels der Merkmale im Kennzeichnungsteil der Ansprüche 1 und 5 gelöst.

Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Die Steuereinheit kann in Abhängigkeit von den Zeitsteuerbefehlen einer Uhr oder von den Steuersignalen einer 15 oder mehrerer Sonden das Ablaufventil und das Zulaufventil in vorgegebener Weise öffnen und schliessen 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 einleiten. 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 Waschflüssigkeit abschlämmt, worauf sich unmittelbar eine zweite Phase anschliesst, während der das Ablaufventil geschlossen und das Zulaufventil geöffnet ist. In dieser Phase wird ausserdem die Dosierpumpe von der Steuereinheit aktiviert und fördert durch die Frischwasserleitung Frischwasser und durch eine Konzentratleitung Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel von einem Konzentratbehälter zu einer in der Wäscherkammer angeordneten Impfstelle. Da Waschflüssigkeit in der Wäscherkammer 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 Ablaufventil abgeschlämmt wird. Das Ende des Auffrischvorganges wird vorteilhaft durch eine Niveausonde angezeigt, die eine in Steuerabhängigkeit mit der Steuereinheit stehende Tauchelektrode aufweist. Falls die Tauchelektrode von der Waschflüssigkeit benetzt wird, so kann ein Signal an die Steuereinheit geliefert werden, das zum Schliessen des Zulaufventils und zum Abschalten der Dosierpumpe dient.

Vorzugsweise ist die Niveausonde mit einer Trockenlaufsicherung versehen, und zwar durch eine zweite Tauchelektrode, die stets von der Waschflüssigkeit benetzt sein muss. Sinkt die Waschflüssigkeit unter die zweite Tauchelektrode ab, so wird ein Impuls an die Steuereinheit ausgegeben, der das Ablaufventil sperrt und ein weiteres Abschlämmen von 50 Waschflüssigkeit verhindert und den Zulauf bis zum maximalen Füllstand freigibt.

Unabhängig von dem zuvor erwähnten Auffrischzyklus wird vorteilhaft auch dafür Sorge getragen, dass sich die ss Konzentration der Waschflüssigkeit nicht über vorgegebene Grenzen hinaus ändert, und zwar insbesondere, dass die Desinfektionsmittel- und/oder Konservierungsmittelkonzentration durch Verdunstung des Wassers in der Wäscherkammer nicht über einen oberen Schwellenwert ansteigt. 60 Diese Überwachung erfolgt vorzugsweise durch eine ebenfalls in der Wäscherkammer montierte Leitfähigkeits-Elek-trode, welche die Konzentration der Waschflüssigkeit andauernd misst und die Messwerte als Signale an die Steuereinheit liefert, in der ein Vergleich mit vorgegebenen 65 Schwellenwerten durchgeführt wird. Übersteigt die Konzentration in der Wäscherkammer den vorgegebenen oberen Schwellenwert, dann liefert die Steuereinheit einen Freigabebefehl an das Ablaufventil, das eine vorgegebene Zeit aufge-

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steuert wird. Anschliessend wird das Zulaufventil geöffnet, das die Zufuhr von Frischwasser zur Wäscherkammer gestattet. Die Dosierpumpe bleibt dabei ausgeschaltet und es wird kein Desinfektionsmittel- und/oder Konservierungsmittelkonzentrat aus dem Konzentratbehälter in die Wäscherkammer gefördert. Durch die Zufuhr von Frischwasser sinkt die Konzentration der Waschflüssigkeit 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 zusätzlich von einer Abschlämmung der verbrauchten Waschflüssigkeit begleitet, indem die Steuereinheit ausserdem periodische Aufsteuerbefehle für das Ablaufventil ausgibt. 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 daraufhingewiesen, dass das Auslösen des Konzentrations-Absenkvorganges unabhängig von dem sich periodisch 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 erzielten Messergebnisse erforderlich sein sollte.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Prinzipskizze einer Dosieranlage;

Figur 2 eine Prinzipskizze einer in der Dosieranlage gemäss Figur 1 verwendeten Niveausonde und einer Leitfähigkeits-Elektrode;

Figur 3 eine Prinzipskizze der von einer elektrischen . Steuereinheit in Figur 1 durchgeführten Steuerungs- und Überwachungsfunktionen;

Figur 4 eine Darstellung der Konzentratänderung in der Dosieranlage;

Figur 5 eine Prinzipskizze eines von der Dosieranlage gemäss Figur 1 periodisch durchgeführten Auffrischvorganges; und

Figur 6 eine Prinzipskizze eines von der Dosieranlage gemäss Figur 1 durchgeführten Leitfähigkeits-Überwa-chungsverfahrens.

Figur 1 zeigt eine Dosieranlage für eine diskontinuierliche Zugabe eines Desinfektionsmittel- und/oder Konservierungsmittels D zu dem Wäscherwasser W einer Klimaanlage. Die Dosieranlage weist als Kernstück eine elektrische Steuereinheit 7 auf, die über eine erste elektrische Leitung 21 an eine Niveausonde 13 und über eine zweite elektrische Leitung 22 an eine Leitfähigkeits-Elektrode 12 angeschlossen ist. Die Niveausonde 13 und die Leitfähigkeits-Elektrode 12 sind in einer Wäscherkammer 1 einer Klimaanlage angeordnet, die im übrigen nicht dargestellt ist und 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 Desinfektionsmittel-und/oder Konservierungsmittel D mengenproportional zugegeben, d.h. je mehr Frischwasser F in die Wäscherkammer 1 eingeleitet wird, um so mehr Desinfektionsmittel-und/oder Konservierungsmittel D wird zugesetzt.

An die Wäscherkammer 1 ist eine Abschlämmleitung 6 angeschlossen, durch die Waschflüssigkeit W über eine Umwälzpumpe 4 zu einem Ablaufventil 11 strömen und bei geöffnetem AblaufventiH 1 abgeschlämmt werden kann. Das

Ablaufventil 11 ist ein Magnetventil, das über eine dritte elektrische Leitung 23 von der Steuereinheit 7 steuerbar ist. Bei geschlossenem Ablaufventil 11 wird die Waschflüssigkeit W von der Umwälzpumpe 4 wieder durch eine Sprühleitung 6' s in die Wäscherkammer 1 zurückgeführt. Die Sprühleitung 6' führt von oben nach unten in die Wäscherkammer 1 und schliesst an einen Sprührahmen 3 mit einer Vielzahl von Sprühdüsen 30 an. Die aus den Sprühdüsen 30 ausgesprühte, zurückgeführte Waschflüssigkeit W wird von der in den Luft-lo kanal 2 einströmenden Luft durchströmt, so dass Staubteilchen und andere Feststoffe aus der Luft nach unten gerissen und in der Wäscherkammer 1 gesammelt werden. Die Umwälzpumpe 4 arbeitet bei eingeschalteter Dosieranlage kontinuierlich und unabhängig von der Steuereinheit 7. 15 Die Frischwasserleitung 5 ist an das Wasserleitungsnetz angeschlossen und durch ein Zulaufventil 10 absperrbar, das als Magnetventil ebenfalls von der Steuereinheit 7 über eine vierte elektrische Leitung 24 steuerbar ist. Bei geöffnetem Zulaufventil 10 strömt somit Frischwasser F durch die 20 Frisch Wasserleitung 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 hinter oder stromabwärts vom Durchflussbegrenzer 9. Sie weist ein Flü-25 gelrad wie bei einem an sich bekannten Wasserzähler auf, das eine in dem gleichen Gehäuse untergebrachte, in einer anderen Ausführung angeflanschte Konzentratpumpe betätigt, die das Konzentrat D von einem Konzentratbehälter 15 durch eine Konzentratleitung 27 zu der in der Wäscher-30 kammer 1 liegenden Impfstelle 14 fördert. Die Dosierpumpe 8 ist über eine fünfte elektrische Leitung 25 an die Steuereinheit 7 angeschlossen.

Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung die in der Wäscherkammer 1 montierte Niveausonde 13 und die Leitfä-35 higkeits-Elektrode 12, die in einem schematisch dargestellten Gehäuse in der Waschflüssigkeit W stehen. Das Gehäuse besitzt an seinem unteren Ende einen als grösseren Kreis dargestellten Flüssigkeitseinlass und an seinem oberen Ende einen als kleineren Kreis angedeuteten Luftauslass. Die 4o Niveausonde 13 hat eine obere Elektrode 13' und eine untere Elektrode 13" sowie eine Masseelektrode 13"', welche Öff-nungs- und Schliessbefehle an die Steuereinheit 7 zum Öffnen bzw. Schliessen des Zulaufventils 10 bzw. des Ablaufventils 11 abgeben. Die obere oder kürzere Elektrode 13' 45 steuert den Flüssigkeitsstand in der Wäscherkammer 1 dadurch, dass sie das Zulaufventil 10 über die Steuereinheit 7 dann schliesst, wenn der maximale Füllstand erreicht ist.

Dies ist dann der Fall, wenn sie von Waschflüssigkeit W benetzt wird. Hingegen ist ihre untere, längere oder tiefer ein-50 tauchende zweite Elektrode 13" eine Trockenlaufsicherung, die über die Steuereinheit 7 und die dritte elektrische Leitung 23 das Ablaufventil 11 ansteuert und dieses in jedem Fall sperrt sowie das Zulaufventil 10 öffnet, wenn der Flüssigkeitsstand der Waschflüssigkeit W unter den unteren Rand 55 dieser zweiten Elektrode 13" absinkt, die untere Elektrode 13" also nicht benetzt wird.

Die Leitfähigkeits-Elektrode 12 ist in einem ähnlichen Gehäuse wie die Niveausonde 13 untergebracht und besitzt zwei Elektroden 12' und 12", die gleich lang sind und zum 60 Messen der Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit W dienen. Die von den Elektroden 13" und 13' abgegebenen Signale gelangen über die in Figur 1 erkennbare erste Leitung 21 an die Steuereinheit 7, die daraufhin das Zulaufventil 10 und das Ablaufventil 11 in einer anhand der Figuren 3,4 und 6 näher 65 erläuterten Weise betätigt.

Figur 3 zeigt ein Prinzipschaltbild von zwei Funktionen, welche durch die elektrische Steuereinheit 7 in Abhängigkeit von den Signalen von entweder der Niveausonde 13 oder der

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Leitfähigkeits-Elektrode 12 durchführbar sind. Ein durch einen Schalter symbolisch dargestelltes, an sich bekanntes Zeitschaltwerk 30 löst den in Figur 3 im rechten Teil erkennbaren Auffrischungsvorgang beispielsweise alle zwei Stunden aus, der aus zwei grundsätzlichen Schritten besteht, nämlich Abschlämmen von Waschflüssigkeit W in einer in Figur 5 erkennbaren Phase 1 durch Öffnen des Ablaufventils 11 eine Zeit ti lang und anschliessendes Auffüllen mit Frischwasser F und Konzentrat D in einer Phase 2, in der Zulaufventil 10 für das Frischwasser F eine Zeit t2 lang geöffnet ist und die Dosierpumpe 8 entsprechend der Frischwassermenge eine genau vorgegebene Konzentratmenge durch die Konzentratleitung 25 zur Impfstelle 14 fördert. Die Phase 2 ist gemäss Figur 5 länger als die Phase 1, da nicht nur abgeschlämmte Waschflüssigkeit W sondern auch verdunstete Waschflüssigkeit zu ersetzen sind. Das Ende der Phase 2 wird durch die kürzere Elektrode 13' der Niveausonde 13 angezeigt und zwar wird das Zulaufventil 10 durch ein Signal über die zweite elektrische Leitung 22 und die Steuereinheit 7 geschlossen, wenn der Flüssigkeitsstand der Waschflüssigkeit W die kürzere Elektrode 13' erreicht. Es gilt also t2>ti. In einem Ausführungsbeispiel werden 0,5 bis 4 Vol.% der Waschflüssigkeit W jeweils periodisch in einem Zeitabstand oder Takt von 1 bis 4 Stunden innerhalb einer kurzen Zeitspanne von einigen Minuten entfernt und anschliessend Frischwasser F mit den entsprechenden Zusätzen von Konzentrat D in einer solchen Menge zugesetzt, die der Menge der entfernten Waschflüssigkeit W zuzüglich der Menge des im Betrieb verdunsteten Wassers entspricht. Es ist auch möglich, anstelle von 12 gleichen 2-Stundentakten innerhalb von 24 Stunden die Zeitabstände oder Takte so einzustellen, dass bei einer grösseren Belastung der Klimaanlage während des Tages die Zeitabstände oder Takte auf beispielsweise 1,5 Stunden eingestellt werden, während sie in der Nachtzeit sich alle 3 Stunden wiederholen. Es ist klar, dass auch andere Zeitabstände wählbar sind.

Figur 3 zeigt auch noch eine zweite Möglichkeit des Verfahrensablaufs, wobei ein Abschlämmvorgang nach Betätigung eines symbolisiert dargestellten Leitfähigkeitsschalters 32 in der im linken Teil von Figur 3 erkennbaren Weise ausgelöst wird. Dies erfolgt dadurch, dass sich die Konzentration der Waschflüssigkeit W durch Verdunstung des Wassers im Sinne einer Konzentrationserhöhung ständig ändert, und zwar unabhängig von den Abschlämm- und Auffüllvorgängen, die durch das Zeitschaltwerk 30 vorzugsweise alle 2 Stunden ausgelöst werden. Die Änderung der Waschflüssig-keitskonzentration ist in der Kurve von Figur 4 durch den linken, ansteigenden Ast dargestellt. Diese von der Leitfähig-s keits-Elektrode 12 gemessene Konzentrationserhöhung, die allgemein auch als Aufkonzentration bezeichnet wird, gibt fortlaufend elektrische Signale über die zweite elektrische Leitung 22 an die Steuereinheit 7 ab, in der diese Signale mit einem vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Schwellen-lo wert verglichen werden. Überschreiten die Signale auf der zweiten elektrischen Leitung 22 den vorgegebenen Wert, der in Figur 4 als 0,5% angegeben ist, dann wird der Leitfähigkeitsschalter 32 geschlossen und die Steuereinheit 7 leitet die Phase 1 ein. Dabei wird zuerst das Ablaufventil 11 geöffnet 15 und wie zuvor bei der Auffrischung Waschflüssigkeit W durch die Abschlämmleitung 6 abgeschlämmt. Am Ende der Phase 1, also nach einer Zeit ti, schliesst das Ablaufventil 11 und das Zulaufventil 10 wird geöffnet, ohne dass jedoch die Dosierpumpe 8 eingeschaltet wird. Es wird also kein 20 AnSteuerbefehl von der Steuereinheit 7 über die fünfte elektrische Leitung 25 an die 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 25 Impfstelle 14 zugesetzt. Letztere weist ein Halteventil auf. Das Öffnen des Zulaufventils 10 erfolgt in dieser Phase 3 gleich lang wie das Öffnen des Ablaufventils 11 in der Phase 1, so dass also t3 = ti ist und kein Ausgleich für mögliche Verdunstungen geschaffen wird.

30 Nach Beendigung der Phase 3 wird erneut das Ablaufventil 11 geöffnet und die Phase 1 wieder durchlaufen, so dass ein weiterer Abschlämmvorgang durchgeführt wird. Nach dem Schliessen des Ablaufventils 11 setzt wieder die Phase 3 ein, in der das Zulaufventil 10, nicht jedoch die Dosierpumpe 8 35 angesteuert wird. Durch das abwechselnde Abschlämmen von Waschflüssigkeit W und Zuführen von Frischwasser F verringert sich die Konzentration der Waschflüssigkeit W nach einer Treppenkurve, die im rechten Teil von Figur 4 dargestellt ist. Diese Figur zeigt ausserdem über dem Scheitel-40 punkt des Konzentrationsverlaufs den geschlossenen Leitfähigkeitsschalter 32 in schematischer Darstellung, der bei Erreichen der unteren Konzentrationsgrenze von beispielsweise 0,2% wieder öffnet und den in Figur 6 dargestellten Abschlämm-/Zulaufzyklus beendet.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Dosieranlage zur Auffrischung von Waschflüssigkeit in einer Klimaanlage, wobei die Waschflüssigkeit aus Wasser und einem Zusatz von Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel gebildet ist und die Klimaanlage eine Wäscherkammer (1), einen Luftkanal (2), einen Sprührahmen (3),

eine Umwälzpumpe (4), eine Frischwasserleitung (5) und eine Abschlämmleitung (6) aufweist, wobei in der Frischwasserleitung (5) ein Zulaufventil (10) und in der Abschlämmleitung (6) ein Ablaufventil (11) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Steuereinheit (7) mindestens eine in der Wäscherkammer (1) angeordnete und an die Steuereinheit (7) angeschlossene Sonde (12 oder 13) und eine mit der Steuereinheit (7) in Steuerabhängigkeit stehende Dosierpumpe (8) aufweist, wobei der Antrieb der Dosierpumpe (8) durch das in der Frischwasserleitung (5) strömende Frischwasser erfolgt und wobei die Dosierpumpe (8) saugseitig an einen Konzentratbehälter (15) und druckseitig an eine in der Wäscherkammer (1) angeordnete Impfstelle (14) angeschlossen ist.
2. Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zulaufventil (10) und das Ablaufventil (11) von der Steuereinheit (7) gesteuerte Magnetventile sind.
3. Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpe (8) eine von dem Impeller eines Wasserzählers getriebene Membranpumpe ist.
4. Dosieranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpe (8) je Liter Frischwasser etwa 10 Förderhübe durchführt.
5. Verfahren zum Betrieb der Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits in regelmässigen Abständen ein Teil der Waschflüssigkeit (W) abgelassen und anschliessend die durch Ablassen sowie durch Verdunsten verlorene Menge an Waschfiüssigkeit (W) wieder aufgefüllt wird und dass andererseits eine Zufuhr von Frischwasser (F) ohne Zusatz erfolgt, um die Konzentration des Desinfektions- und/oder Konservierungsmittels (D) in der Waschflüssigkeit (W) unter einen vorgegebenen Schwellenwert abzusenken.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Auffüllung mit Frischwasser (F) während der Absenkung der Waschflüssigkeitskonzentration Waschflüssigkeit (W) abgelassen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren Zyklen Waschflüssigkeit (W) abgelassen und Frischwasser (F) aufgefüllt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine automatisch und genau arbeitende Dosieranlage zur Auffrischung von Waschflüssigkeit in Klimaanlagen sowie ein Verfahren zu deren Betrieb zu schaffen, mit der sowohl eine Erneuerung der s Waschflüssigkeit durch Abschlämmen verschmutzter Flüssigkeit und Auffüllung mit neuer Waschflüssigkeit, als auch eine Überwachung und Nachregelung der Waschflüssigkeitskonzentration durchführbar ist.

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