WO2007077190A2 - Dosieranlage für eine flüssigkeit - Google Patents

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WO2007077190A2
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Sirona Dental Systems GmbH
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    • A61C1/0061—Air and water supply systems; Valves specially adapted therefor
    • A61C1/0076—Sterilising operating fluids or fluid supply elements such as supply lines, filters
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/64—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by measuring electrical currents passing through the fluid flow; measuring electrical potential generated by the fluid flow, e.g. by electrochemical, contact or friction effects
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    • G01F1/708—Measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01F1/7088—Measuring the time taken to traverse a fixed distance using electrically charged particles as tracers

Definitions

  • the invention relates to a metering system for a liquid with a control unit, wherein the metering system has a control unit via the control mixing valve, via which the liquid is metered.
  • the disinfection system is usually composed of a mixing container, which is separated according to the regulation over an air gap from the drinking water network and which is filled with a predefined volume of water and the same time a certain amount of disinfectant is added. With the water thus treated, the respective consumers of this treatment unit are then supplied via a pump.
  • the disinfectant is in a housing part and is supplied via a valve as needed to the mixing container.
  • the disinfectant is usually added time-controlled.
  • the object of the invention is to design and arrange a dosing system in such a way that an accurate, proper dosage on the one hand and feedback on the metered amount on the other hand is guaranteed.
  • the dosing system for a liquid comprises a mixing valve controlled by a control unit, via which the liquid can be metered from a storage container.
  • a sensor through which the liquid flows to detect the metered liquid is provided, which has a first electrode and at least one second electrode.
  • At least one electrode is designed as a pipe section through which the liquid to be metered flows, wherein the flow cross section of the electrode is selected such that it remains filled with liquid when the mixing valve is closed or after closing due to capillary forces , The resulting change in the electrical resistance between the two electrodes is detected with the liquid contact and thus the dosing is determined for itself and the metered amount of liquid.
  • the electrical contact between the two electrodes is achieved by the liquid flowing through in that the liquid is electrically conductive and forms a continuous liquid column.
  • This liquid column thus forms a kind of conductor between the two electrodes, whereby the resistance between the two electrodes is reduced.
  • the liquid can remain in the respective electrode, on the other hand, at least the lower pipe section is used for collecting or introducing the liquid in free fall between the two electrodes.
  • the capillary action dependent on the surface tension of the liquid and the pipe section used, ensures that, if the pipe cross-section is sufficiently small, the liquid at the lower end of the pipe section does not escape on its own. The pipe section thus remains filled after closure of the mixing valve.
  • the liquid After opening the mixing valve, the liquid flows out from the lower open end of the pipe section and after some time reaches the second electrode, whereby a contact is made.
  • the leaked until then from the pipe section amount of liquid is constant, neglecting the Grep-level of the liquid volume.
  • the level of the liquid volume has only an effect on the exit velocity of the liquid and is negligible for the purposes of this invention.
  • the volume of the liquid to be metered can be determined with sufficient accuracy.
  • a faulty function of the dosing be determined if, despite actuation of the valve no disinfecting liquid flows through between the two electrodes. An additional additional timer or a liquid sensor are not necessary.
  • the delivered volume of the liquid flowing through can be determined from the cross section of the liquid column, the exit velocity and the distance S.
  • the volume of the liquid column with the height S between the two electrodes represents the smallest meterable and reproducible volume. Accordingly, it can also be measured once for the purpose of determination in the context of a default.
  • both electrodes flat and to guide the liquid over a separate pipe, wherein the two electrodes are arranged in each case such that they are connected to each other via the formed as a liquid jet conductor.
  • At least one electrode may have a funnel-shaped inlet opening for metered liquid.
  • the lower electrode may be funnel-shaped, so that they absorb the free-falling liquid jet without significant losses and forward or can deliver to the mixing vessel.
  • the electrode for the purpose of detecting the change in electrical resistance via control lines to the control unit can be connected by measurement.
  • the control unit is used to evaluate the determined electrical resistance values for the purpose of calculating the metered volume of liquid.
  • At least one display means may be provided, which provides information about the type and / or the amount of the done dosage. Via the display means can be controlled whether by pressing the Mixing valves disinfectant was ever delivered and in what amount this was metered. In that regard, the proper condition of the liquid supplied to the medical treatment center for the treatment of the patient, which must contain a prescribed amount of disinfectant, is better controllable.
  • the distance S between the first electrode and the second electrode may be variable in order to change the volume of liquid to be dispensed.
  • the first electrode and / or the second electrode are mounted so as to be movable or adjustable relative to one another, at least with regard to their vertical position. The adjustment of the amount to be metered is preferably carried out before the metering, so that the desired amount is dispensed per metering operation.
  • a treatment unit with a fillable mixing container for metered liquid and water comprises a disinfectant system with a reservoir for disinfectants.
  • the disinfectant system includes the dosing system according to the invention.
  • the mixing valve is opened via the control unit, so that the liquid exits from the first electrode and after a predetermined fall distance S enters the second electrode arranged at a distance S.
  • the mixing valve is closed via the control unit.
  • a defined amount of liquid is delivered.
  • the above steps are repeated as needed until the desired total amount of liquid is dispensed. Only when sufficient liquid flows out does it come to the aforementioned contact between the two electrodes. Otherwise, the mixing valve remains open. The requested dosage can not be confirmed. In this case, it may be advantageous for the distance S between the first electrode and the second electrode to be changed in order to change the volume of liquid to be dispensed.
  • the amount of liquid volume to be dispensed once can thus be adapted to the boundary conditions, such as the size of the mixing container.
  • the total volume of fluid is determined by the number of delivery cycles. Depending on the variation of the distance S or the individual volume, a single delivery without repetitions is possible.
  • the change in the electrical resistance resulting from the electrical contacting of the two electrodes by the liquid is detected by the control unit, whereby the resulting from the flow area of the electrode and the distance S amount of dosed liquid is detected ,
  • the liquid conductivity is determined and from this the type of liquid is determined.
  • the state or the concentration of the liquid used can also be evaluated by means of the conductivity value determination.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a medical treatment unit according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the metering system according to the invention in the first embodiment
  • Fig. 3 is a perspective view of a dosing in the second embodiment.
  • a treatment unit 1 shown in FIG. 1 has a disinfectant system 2 with a metering system 3 and a mixing container 4 and a water connection 5 with a control valve 6.
  • the mixing vessel 4 the water removed from the water connection 5 is mixed with a disinfectant 7 'dosed via the disinfectant system 3. Via a pump 8, this mixture is provided to the respective consumers, not shown.
  • the mixing container 4 has two level sensors 9, 10, which report the high and the low.
  • an overflow 11 is provided.
  • the disinfectant system 2 has, in addition to the dosing system 3, a preferably arranged above reservoir 12 for disinfectant 7 with a level sensor 13 and a filler neck 14.
  • the disinfectant 7 is discharged via a mixing valve 15 to a sensor 16 and via this to the mixing container 4.
  • Both the mixing valve 15 and the sensor 16 are connected via control lines 17, 17 ', 18, 18' with a control eratti 19 electrically connected, in which a display means 19.1 is present.
  • the sensor 16 has an upper electrode 20 in the form of a pipe section and a second funnel-shaped electrode 21 arranged at a distance S below it.
  • the mixing valve 15 opens, the disinfectant 7 flows through the upper electrode 20, emerges from it and, after the falling distance S, strikes or passes through the lower funnel-shaped electrode 21.
  • the two electrodes 20, 21 are electrically connected in this way via the disinfectant 7 in the form of a liquid column 7 ', so that the control unit 19 detects and evaluates the associated change in the electrical resistance between the two electrodes 20, 21.
  • the amount of dosed disinfectant 7 is determined.
  • the mixing valve 15 By repeatedly opening and closing the mixing valve 15 upon impact of the disinfectant 7 in the form of a liquid column 7 'on the lower electrode 21, a desired amount is delivered.
  • the senor 16 has a sensor housing 22 with a funnel-shaped inner cross-section, at the upper end of which the first electrode 20 and at the lower end of which the second electrode 21 is provided. Both electrodes 20, 21 are formed as a pipe section.
  • the upper electrode 20 is pressed by means of a spring washer 23 to an electrical connection 24 and in a corresponding manner the lower electrode 21 is pressed via a spring washer 25 to a further electrical connection 26.
  • the spring washers 23, 25 are arranged between the housing 22 and in each case a collar 27, 28 of the electrodes 20, 21, wherein the electrodes 20, 21 are secured in the housing 22.
  • the housing 22 itself consists of an electrically insulating material and is closed at the upper end with a plug 29.
  • the disinfectant 7 flows through the upper electrode 20 and exits therefrom via an outlet connection 20.1. Subsequently, the disinfectant 7 'falls in free fall through the sensor housing 22 and is passed in the lower part through the funnel-shaped configuration of the housing 22 in the lower electrode 21 and exits from this in a mixing container 4 shown in FIG.
  • the sensor housing 22 also has a ventilation opening 30, which ensures unhindered inflow of the disinfectant 7 into the interior space between the two electrodes 20, 21 or an unhindered escape from it. As a result, occurring pressure differences in the interior of the sensor housing 22 are compensated for the external pressure.
  • a hose 31 is attached, which leads to the mixing valve 15 shown in Fig. 1.
  • the senor 16 is designed as an attachment for the mixing container 4.
  • the first, upper electrode 20 is formed as a pipe section and protrudes through the plug 29 therethrough.
  • At the upper end of the electrode 20 of the hose 31 is shown only schematically attached.
  • electrical Terminal 24 is provided, which is connected via the only schematically illustrated line 18 with the controller 19 shown in FIG.
  • the second, lower electrode 21 is held in the plug 29, but projects through it and is arranged at a horizontal distance from the first electrode 20, wherein the two electrodes 20, 21 are electrically isolated from each other.
  • the electrode initially runs approximately parallel to the direction of fall of the disinfectant 7 'emerging from the first electrode 20 and then projects below the first electrode 20 by means of an angled section 21.1.
  • the disinfectant 7 emerging from the first electrode 20 at the outlet connection 20.1 'then applies after covering the drop distance S on the angled portion 21.1, which causes a change in the electrical conductivity.
  • This change can be evaluated via the line 18 'shown only schematically by the controller 19 shown in FIG. 1, in that the electrical contacting formed via the disinfectant 7 in the form of a liquid column 7' and the associated change in resistance between the two electrodes 20, 21 is detected.
  • a downwardly directed drainage nose 21.2 is provided at the end of the electrode.
  • the mixing valve 15 is opened via the control unit 19 (FIG. 1) and releases the disinfectant 7. This flows from the reservoir 12 through the sensor 16 into the mixing tank 4.
  • the sensor 16 consists of two electrodes 20 and 21, which are separated by an air gap of length S from each other.
  • the Disinfectant 7 flows over the electrode 20 and falls in the form of a liquid column 7 'on the electrode 21.
  • Via the control unit 19, the electrical connection between the first electrode 20 and the second electrode 21 is registered in the form of an electrical resistance change.
  • the mixing valve 15 is closed and the liquid column 7 'tears off at the outlet of the first electrode 20.
  • the flow cross-section between the mixing valve 15 and the first electrode 20 is favorably chosen so that the disinfectant 7 remains in the resting state by the capillary action and does not leak.
  • the distance S between the first electrode 20 and the second electrode 21 and the flow diameter of the first electrode 20 or its outlet nozzle 20. 1 define a volume of liquid or disinfectant volume which is added to the water in the mixing container 4.
  • the distance S is determined such that a liquid column 7 'is formed, which is not interrupted.
  • the sensor 16 can also detect this leakage flow in the case of an amount which leads to a continuous liquid column 7 '.
  • the type of disinfectant 7 can be detected by determining the liquid conductance value.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage (3) für eine Flüssigkeit (7) mit einer Steuereinheit (19), wobei die Dosieranlage (3) ein über die Steuereinheit (19) gesteuertes Mischventil (15) aufweist, über das die Flüssigkeit (7) aus einem Vorratsbehälter (12) dosierbar ist, wobei ein Sensor (16) zur Erfassung der dosierten Flüssigkeit (7) vorgesehen ist, der eine erste Elektrode (20) und mindestens eine zweite Elektrode (21) aufweist, wobei die Elektroden (20, 21) über die Flüssigkeit (7') elektrisch kontaktierbar sind.

Description

Beschreibung
Dosieranlage für eine Flüssigkeit Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage für eine Flüssig- keit mit einer Steuereinheit, wobei die Dosieranlage ein über die Steuereinheit gesteuertes Mischventil aufweist, über das die Flüssigkeit dosierbar ist.
Stand der Technik
Zur Verbesserung der Wasserqualität werden dentale Behand- lungseinheiten mit einer integrierten Desinfektionsanlage angeboten. Die Desinfektionsanlage ist meist aus einem Mischbehälter aufgebaut, der gemäß Vorschrift über eine Luftstrecke vom Trinkwassernetz getrennt ist und der mit einem vordefinierten Wasservolumen befüllt wird und dem gleichzeitig eine bestimmte Menge Desinfektionsmittel hinzugefügt wird. Mit dem so aufbereiteten Wasser werden dann über eine Pumpe die jeweiligen Verbraucher dieser Behandlungseinheit versorgt. Das Desinfektionsmittel befindet sich dabei in einem Gehäuseteil und wird über ein Ventil nach Bedarf dem Mischbehälter zugeführt. Das Desinfektionsmittel wird meistens zeitgesteuert hinzugefügt.
Außer einem Füllstandsensor im Vorratsbehälter, der lediglich eine Leermeldung generiert, gibt es keine Rückmeldung, ob im laufenden Betrieb tatsächlich Desinfektionsmittel hinzugefügt wurde. Eine fehlerhafte Funktion des Ventils kann dazu führen, dass trotz Betätigung keine oder eine andere nicht vorgesehene Menge des Desinfektionsmittels dem Mischbehälter hinzugefügt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosieranlage derart auszubilden und anzuordnen, dass eine genaue, vor- schriftsmäßige Dosierung einerseits sowie eine Rückmeldung über die dosierte Menge andererseits gewährleistet ist.
Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß umfasst die Dosieranlage für eine Flüssig- keit ein über eine Steuereinheit gesteuertes Mischventil, über das die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter dosierbar ist. Dafür ist ein von der Flüssigkeit durchströmter Sensor zur Erfassung der dosierten Flüssigkeit vorgesehen, der eine erste Elektrode und mindestens eine zweite Elekt- rode aufweist. Dabei weisen die Elektroden einen Abstand S zueinander auf, sie sind übereinander liegend angeordnet und sie stehen über die durchströmende Flüssigkeit in e- lektrischem Kontakt. Mindestens eine Elektrode ist als Rohrleitungsabschnitt ausgebildet, durch den die zu dosie- renden Flüssigkeit strömt, wobei der Durchlaufquerschnitt der Elektrode derart gewählt ist, dass diese bei geschlossenem Mischventil bzw. nach dem Schließen desselben aufgrund von Kapillarkräften zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig mit Flüssigkeit befüllt bleibt. Die mit dem Flüssigkeitskontakt entstehende Änderung des elektrischen Widerstandes zwischen den beiden Elektroden wird erfasst und somit wird der Dosiervorgang für sich und die dosierte Flüssigkeitsmenge ermittelt.
Der elektrische Kontakt zwischen den beiden Elektroden wird über die durchströmende Flüssigkeit dadurch erreicht, dass die Flüssigkeit elektrisch leitend ist und eine durchgehende Flüssigkeitssäule bildet. Diese Flüssigkeitssäule bildet also eine Art Leiter zwischen den beiden Elektroden, wodurch der Widerstand zwischen den beiden Elektroden vermin- dert ist. Zum einen kann aufgrund der Kapillarwirkung die Flüssigkeit in der jeweiligen Elektrode stehen bleiben, andererseits dient zumindest der untere Rohrleitungsabschnitt zum Auffangen bzw. Einleiten der sich im freien Fall zwischen den beiden Elektroden befindlichen Flüssigkeit. Die Kapillarwirkung, von der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und dem für den Rohrleitungsabschnitt verwendeten ab- hängig ist gewährleistet, dass bei ausreichend kleinem Rohrleitungsquerschnitt die Flüssigkeit am unteren Ende des Rohrleitungsabschnitts nicht selbstständig austritt. Der Rohrleitungsabschnitt bleibt somit nach Schließung des Mischventils befüllt. Nach dem Öffnen des Mischventils strömt die Flüssigkeit ausgehend vom unteren offenen Ende des Rohrleitungsabschnitts aus und erreicht nach einiger Zeit die zweite Elektrode, womit ein Kontakt hergestellt ist. Die bis dahin aus dem Rohrleitungsabschnitt ausgetretene Flüssigkeitsmenge ist unter Vernachlässigung des Füll- Standes des Flüssigkeitsvolumens konstant. Der Füllstand des Flüssigkeitsvolumens hat lediglich Auswirkung auf die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und ist für die Zwecke dieser Erfindung vernachlässigbar.
Es ist lediglich die zu überwindende Fallhöhe bei der Er- mittlung bzw. Bestimmung des gewünschten Flüssigkeitsvolumens zu berücksichtigen, wohingegen Einlaufzeiten zum Be- füllen der Elektrode, wie etwa im Fall einer leeren Elektrode erforderlich oder das Leerlaufen der Elektrode nicht berücksichtigt werden müssen. Unmittelbar mit dem Öffnen des Mischventils strömt das Desinfektionsmittel aus der o- beren Elektrode aus.
Dadurch kann das Volumen der zu dosierenden Flüssigkeit hinreichend genau bestimmt werden. Außerdem kann eine fehlerhafter Funktion der Dosieranlage festgestellt werden, wenn trotz Betätigung des Ventils keine Desinfektionsflüssigkeit zwischen den beiden Elektroden durchfließt. Ein zu- sätzliches Zeitglied oder ein Flüssigkeitssensor sind nicht notwendig .
Das abgegebene Volumen der durchströmenden Flüssigkeit kann aus dem Querschnitt der Flüssigkeitssäule, der Austrittsge- schwindigkeit und dem Abstand S ermittelt werden.
Dabei ist offensichtlich, dass das Volumen der Flüssigkeitssäule mit der Höhe S zwischen den beiden Elektroden das kleinste dosierbare und reproduzierbare Volumen darstellt. Demnach kann es zwecks Bestimmung im Rahmen einer Voreinstellung auch einmalig gemessen werden.
Es ist auch möglich, beide Elektroden flach auszubilden und die Flüssigkeit über eine davon getrennte Rohrleitung zu führen, wobei die beiden Elektroden in jedem Fall derart angeordnet sind, dass sie über den als Flüssigkeitsstrahl ausgebildeten Leiter miteinander verbunden werden.
Darüber hinaus kann mindestens eine Elektrode eine trichterförmige EinlaufÖffnung für dosierte Flüssigkeit aufweisen. So kann die untere Elektrode trichterförmig ausgebildet sein, so dass sie den frei fallenden Flüssigkeitsstrahl ohne wesentliche Verluste aufnehmen und weiterleiten bzw. an den Mischbehälter abgeben kann.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Elektrode zwecks Erfassung der elektrischen Widerstandsänderung über Steuerleitungen mit der Steuereinheit messtechnisch verbunden sein kann. Die Steuereinheit dient der Auswertung der ermittelten elektrischen Widerstandswerte zwecks Berechnung des dosierten Flüssigkeitsvolumen.
In einer Ausgestaltung kann mindestens ein Anzeigemittel vorgesehen sein, das Informationen über die Art und/oder die Menge der erfolgten Dosierung abgibt. Über das Anzeigemittel kann kontrolliert werden, ob durch Betätigen des Mischventils Desinfektionsmittel überhaupt abgegeben wurde und in welcher Menge dieses dosiert wurde. Insoweit ist der ordnungsgemäße Zustand der für die Behandlung des Patienten an der ärztlichen Behandlungseinheit bereitgestellten Flüs- sigkeit, die eine vorgeschriebene Menge Desinfektionsmittel enthalten muss, besser kontrollierbar.
Daneben kann es vorgesehen sein, dass der Abstand S zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zwecks Veränderung des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens veränder- bar ausgebildet ist. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode sind dabei zumindest bezüglich ihrer vertikalen Position relativ zueinander beweglich bzw. verstellbar gelagert. Die Einstellung der zu dosierenden Menge erfolgt vorzugsweise vor der Dosierung, so dass die gewünschte Men- ge pro Dosiervorgang abgegeben wird.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Behandlungseinheit mit einem befüllbaren Mischbehälter für dosierte Flüssigkeit und Wasser eine Desinfektionsmittelanlage mit einem Vorratsbehälter für Desinfektionsmittel. Dabei beinhaltet die Desin- fektionsmittelanlage die erfindungsgemäße Dosieranlage.
Insbesondere bei ärztlichen Behandlungseinheiten ist die vorgenannte Trennung der verschiedenen Flüssigkeitsbehälter für Wasser und Desinfektionsmittel einerseits sowie die Verwendung eines Desinfektionsmittels andererseits vorge- schrieben, welches dosiert dem Wasser zugegeben werden muss .
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Dosieren einer Flüssigkeit mit einer Dosieranlage wird das Mischventil über die Steuereinheit geöffnet, so dass die Flüssigkeit aus der ersten Elektrode austritt und nach einer vorgegebenen Fallstrecke S in die mit Abstand S angeordnete zweite Elektrode eintritt. Mit dem Erreichen der zweiten Elektrode wird das Mischventil über die Steuereinheit geschlossen. Somit ist eine definierte Flüssigkeitsmenge abgegeben. Die vorstehend genannten Schritte werden bei Bedarf so oft wiederholt bis die gewünschte Gesamtmenge an Flüssigkeit abgegeben ist. Nur wenn ausreichend Flüssigkeit ausströmt kommt es zu dem vorgenannten Kontakt zwischen beiden Elektroden. Ansonsten bleibt das Mischventil offen. Die angeforderte Dosiermenge kann dann nicht bestätigt werden . Hierbei kann es vorteilhaft sein, dass der Abstand S zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zwecks Veränderung des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens verändert wird. Die Menge des einmalig abzugebenden Flüssigkeitsvolumens kann somit an die Randbedingungen wie z.B. die Größe des Mischbehälters angepasst werden. Das Gesamtvolumen der Flüssigkeit wird über die Anzahl der Abgabezyklen bestimmt. Je nach Variation des Abstandes S bzw. des Einzelvolumens ist auch eine einmalige Abgabe ohne Wiederholungen möglich. Vorteilhaft kann es sein, dass die Änderung des elektrischen Widerstands, die sich aus der elektrischen Kontaktierung der beiden Elektroden durch die Flüssigkeit ergibt wird über die Steuereinheit erfasst, wodurch die sich aus dem Durchlaufquerschnitt der Elektrode und dem Abstand S ergebende Menge der dosierten Flüssigkeit festgestellt wird.
Ferner ist es vorteilhaft, dass der Flüssigkeitsleitwert bestimmt wird und daraus die Art der Flüssigkeit ermittelt wird. Neben der Art der Flüssigkeit kann mittels der Leit- Wertermittlung ggf. auch der Zustand bzw. die Konzentration der verwendeten Flüssigkeit bewertet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen ärztlichen Behandlungseinheit; Fig. 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Dosieranlage in erster Ausführungsform;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Dosieranlage in zweiter Ausführungsform.
Ausführungsbeispiel Eine in Figur 1 dargestellte Behandlungseinheit 1 weist eine Desinfektionsmittelanlage 2 mit einer Dosieranlage 3 sowie einem Mischbehälter 4 und einem Wasseranschluss 5 mit einem Steuerventil 6 auf. Im Mischbehälter 4 wird das aus dem Wasseranschluss 5 entnommene Wasser mit einem über die Desinfektionsmittelanlage 3 dosierten Desinfektionsmittel 7' gemischt. Über eine Pumpe 8 wird dieses Gemisch den nicht dargestellten jeweiligen Verbrauchern zur Verfügung gestellt .
Daneben weist der Mischbehälter 4 zwei Füllstandsensoren 9, 10 auf, die den Höchststand und den Tiefstand melden. Daneben ist ein Überlauf 11 vorgesehen.
Die Desinfektionsmittelanlage 2 weist neben der Dosieranlage 3 einen vorzugsweise oberhalb angeordneten Vorratsbehälter 12 für Desinfektionsmittel 7 mit einem Füllstandsen- sor 13 und einem Einfüllstutzen 14 auf.
Das Desinfektionsmittel 7 wird über ein Mischventil 15 an einen Sensor 16 und über diesen an den Mischbehälter 4 abgegeben. Sowohl das Mischventil 15 als auch der Sensor 16 sind über Steuerleitungen 17, 17', 18, 18' mit einer Steu- ereinheit 19 elektrisch verbunden, in der auch ein Anzeigmittel 19.1 vorhanden ist.
Der Sensor 16 weist eine obere Elektrode 20 in Form eines Rohrleitungsabschnitts und eine mit Abstand S darunter angeordnete zweite trichterförmige Elektrode 21 auf.
Sobald das Mischventil 15 öffnet, strömt das Desinfektionsmittel 7 durch die obere Elektrode 20, tritt aus dieser aus und trifft nach der Fallstrecke S auf die untere trichterförmige Elektrode 21 auf bzw. tritt durch diese hindurch. Die beiden Elektroden 20, 21 werden auf diese Weise über das Desinfektionsmittel 7 in Form einer Flüssigkeitssäule 7' elektrisch verbunden, so dass die Steuereinheit 19 die damit verbundene Änderung des elektrischen Widerstandes zwischen den beiden Elektroden 20, 21 erfasst und auswer- tet.
In Abhängigkeit von dem Strömungsquerschnitt der Flüssigkeitssäule 7', der dem Innenquerschnitt der oberen Elektrode 20 entspricht, und dem Abstand S zwischen der oberen und der unteren Elektrode ist die Menge an dosiertem Desinfek- tionsmittel 7 bestimmt. Durch mehrfaches Öffnen und Schließen des Mischventils 15 beim Auftreffen des Desinfektionsmittels 7 in Form einer Flüssigkeitssäule 7' auf die untere Elektrode 21 wird eine gewünschte Menge abgegeben.
Gemäß Figur 2 weist der Sensor 16 ein Sensorgehäuse 22 mit einem trichterförmigen Innenquerschnitt auf, an dessen oberen Ende die erste Elektrode 20 und an dessen unteren Ende die zweite Elektrode 21 vorgesehen ist. Beide Elektroden 20, 21 sind als Rohrleitungsabschnitt ausgebildet.
Zwecks Kontaktierung der Elektroden 20, 21 ist die obere Elektrode 20 mittels einer Federscheibe 23 an einen elektrischen Anschluss 24 gepresst und in entsprechender Weise ist die untere Elektrode 21 über eine Federscheibe 25 an einen weiteren elektrischen Anschluss 26 gepresst. Die Federscheiben 23, 25 sind zwischen dem Gehäuse 22 und jeweils einem Bund 27, 28 der Elektroden 20, 21 angeordnet, wobei die Elektroden 20, 21 im Gehäuse 22 befestigt sind. Das Gehäuse 22 selbst besteht aus einem elektrisch isolierenden Material und ist am oberen Ende mit einem Stopfen 29 verschlossen .
Das Desinfektionsmittel 7' durchströmt die obere Elektrode 20 und tritt aus dieser über einen Auslaufstutzen 20.1 heraus. Anschließend fällt das Desinfektionsmittel 7' im freien Fall durch das Sensorgehäuse 22 und wird im unteren Teil durch die trichterförmige Ausgestaltung des Gehäuses 22 in die untere Elektrode 21 geleitet und tritt aus dieser in einen in Fig. 1 dargestellten Mischbehälter 4 aus.
Das Sensorgehäuse 22 weist weiterhin eine Lüftungsöffnung 30 auf, die ein ungehindertes Einströmen des Desinfektionsmittels 7 in den Innenraum zwischen den beiden Elektroden 20, 21 bzw. ein ungehindertes Austreten aus diesem gewährleistet. Dadurch werden auftretende Druckunterschiede im Inneren des Sensorgehäuses 22 zum Außendruck ausgeglichen .
Am oberen Ende der Elektrode 20 ist ein Schlauch 31 angebracht, der zu dem in Fig. 1 dargestellten Mischventil 15 führt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Sensor 16 als Aufsatzteil für den Mischbehälter 4 ausgebildet. Die erste, obere Elektrode 20 ist als Rohrabschnitt ausgebildet und ragt durch den Stopfen 29 hindurch. Am oberen Ende der Elektrode 20 ist der nur schematisch dargestellte Schlauch 31 befestigt. Zur elektrischen Kontaktierung der Elektrode 20 ist der ebenfalls im Stopfen 29 befestigte elektrische Anschluss 24 vorgesehen, der über die nur schematisch dargestellte Leitung 18 mit der in Fig. 1 dargestellten Steuerung 19 verbunden ist.
Auch die zweite, untere Elektrode 21 ist in dem Stopfen 29 gehalten, ragt aber durch diesen hindurch und ist dabei in einem horizontalen Abstand zur ersten Elektrode 20 angeordnet, wobei die beiden Elektroden 20, 21 elektrisch voneinander isoliert sind. Unterhalb des Stopfens 29 verläuft die Elektrode zunächst in etwa parallel zu der Fallrichtung des aus der ersten Elektrode 20 austretenden Desinfektionsmittels 7' und ragt dann mittels eines abgewinkelten Abschnitts 21.1 unter die erste Elektrode 20. Das aus der ersten Elektrode 20 am Auslaufstutzen 20.1 austretende Desinfektionsmittel 7' trifft dann nach dem Zurücklegen der Fallstrecke S auf dem abgewinkelten Abschnitt 21.1 auf, was eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit bewirkt. Diese Veränderung ist über die nur schematisch dargestellte Leitung 18' von der in Fig. 1 dargestellten Steuerung 19 auswertbar, indem die über das Desinfektionsmittel 7 in Form einer Flüssigkeitssäule 7' gebildete elektrische Kontaktie- rung und die damit einhergehende Widerstandsänderung zwischen beiden Elektroden 20, 21 erfasst wird.
Damit das Desinfektionsmittel 7' von dem abgewinkelten Abschnitt 21.1 abläuft, ist am Ende der Elektrode eine nach unten gerichtete Ablaufnase 21.2 vorgesehen.
Die Funktionsweise der Dosieranlage wird nachfolgend näher beschrieben. Über die Steuereinheit 19 (Fig. 1) wird das Mischventil 15 geöffnet und gibt das Desinfektionsmittel 7 frei. Dieses strömt aus dem Vorratsbehälter 12 durch den Sensor 16 in den Mischbehälter 4. Der Sensor 16 besteht aus zwei Elektroden 20 und 21, die über eine Luftstrecke der Länge S voneinander getrennt sind. Das Desinfektionsmittel 7 strömt über die Elektrode 20 und fällt in Form einer Flüssigkeitssäule 7' auf die Elektrode 21. Über die Steuereinheit 19 wird die elektrische Verbindung zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 21 in Form einer elektrischen Widerstandsänderung registriert. Unmittelbar nach dem Detektieren des Desinfektionsmittels 7 wird das Mischventil 15 geschlossen und die Flüssigkeitssäule 7' reißt am Austritt der ersten Elektrode 20 ab. Der Strömungsquerschnitt zwischen dem Mischventil 15 und der ersten Elektrode 20 ist günstigerweise so gewählt, dass das Desinfektionsmittel 7 durch die Kapillarwirkung im Ruhezustand darin stehen bleibt und nicht ausläuft.
Über den Abstand S zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 21 sowie den Strömungsdurchmesser der ersten Elektrode 20 bzw. dessen AuslaufStutzens 20.1 definiert sich ein Flüssigkeitsvolumen bzw. Desinfektionsmittelvolumen, das dem Wasser im Mischbehälter 4 hinzugefügt wird. Der Abstand S ist so bestimmt, dass sich eine Flüs- sigkeitssäule 7' ausbildet, die nicht unterbrochen ist.
In Abhängigkeit von der Schaltgeschwindigkeit des Mischventils 15 kann bei sofortiger Abschaltung unabhängig vom Füllstand des Vorratsbehälters 12, das heißt ohne Berücksichtigung des eventuell bestehenden Schweredruckunter- schieds der Flüssigkeit 7 im Vorratsbehälter 12, ein festgelegtes Volumen Desinfektionsmittel abgegeben und festgestellt wird. Durch mehrfaches Öffnen und Schließen kann eine größere Menge abgegeben werden.
Sollte das Mischventil 15 eine nicht vorgesehene Leckströ- mung im gesperrten Zustand aufweisen, so kann der Sensor 16 bei einer Menge, die zu einer durchgehenden Flüssigkeitssäule 7' führt, diese Leckströmung ebenfalls detektieren. Daneben kann über die Ermittlung des Flüssigkeitsleitwertes die Art des Desinfektionsmittels 7 detektiert werden.
Wesentlich für die Funktion des Sensors ist die freie Luftstrecke zwischen den beiden Elektroden 20 und 21, d. h. die beiden Elektroden 20 und 21 müssen geometrisch so voneinander getrennt sein, dass sich keine benetzte Wand dazwischen aufbauen kann, was zu einer Fehlmessung bzw. -kontaktierung durch das Desinfektionsmittel 7 führen kann.
Bezugszeichenliste
1 Behandlungseinheit
2 Desinfektionsmittelanlage
3 Dosieranlage
4 Mischbehälter
5 WasseransehIuss
6 Steuerventil
7 Flüssigkeit, Desinfektionsmittel
7' Flüssigkeitssäule, dosierte Flüssigkeit
8 Pumpe
9 Füllstandsensor
10 Füllstandsensor
11 Überlauf
12 Vorratsbehälter
13 Füllstandsensor
14 Einfüllstutzen
15 Mischventil
16 Sensor
17 Steuerleitung
17 I Steuerleitung
18 Steuerleitung
18 I Steuerleitung
19 Steuereinheit
19 .1 Anzeigemittel
20 Elektrode
20 .1 Auslaufstutzen
21 Elektrode, Impedanzsonde
21 .1 Bereich
21 .2 Abtropfmasse
22 Sensorgehäuse
23 Federscheibe
24 elektrischer Anschluss 25 Federscheibe
26 elektrischer Anschluss 27 Bund
28 Bund 29 Stopfen
30 Lüftungsöffnung
31 Schlauch
32 Gehäuse
S Fallstrecke der Flüssigkeit, Abstand

Claims

ANSPRÜCHE
Dosieranlage (3) für eine Flüssigkeit (7), mit einem über eine Steuereinheit (19) gesteuerten Mischventil (15), über das die Flüssigkeit (7) aus einem Vorratsbehälter (12) dosierbar ist, wobei ein von der Flüssigkeit (7) durchströmter Sensor (16) zur Erfassung der dosierten Flüssigkeit (7) vorgesehen ist, der eine erste Elektrode (20) und mindestens eine zweite Elektrode (21) aufweist, wobei die Elektroden (20, 21) übereinander liegend angeordnet sind, einen Abstand S zueinander aufweisen und über die durchströmende Flüssigkeit (7') in elektrischem Kontakt stehen und mindestens eine Elektrode (20, 21) als Rohrleitungsabschnitt ausgebildet ist, durch den die zu dosierenden Flüssigkeit (7') strömt, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlaufquerschnitt der Elektrode (20, 21) derart gewählt ist, dass diese bei geschlossenem Mischventil (15) aufgrund von Kapillarkräften mit Flüssigkeit (7') befüllt bleibt.
Dosieranlage (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) den aufgrund der dosierten Flüssigkeit (7') veränderten elektrischen Widerstands erfasst .
Dosieranlage (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Elektrode (21) flach ausgebildet ist.
Dosieranlage (3) nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Elektrode (21) eine trichterförmige EinlaufÖffnung für die dosierte Flüssigkeit (7') aufweist.
5. Dosieranlage (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Elektrode (20, 21) zwecks Erfassung der Widerstandsänderung über Steuerleitungen (17', 18) mit der Steuereinheit (19) mess- technisch verbunden ist.
6. Dosieranlage (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anzeigemittel (19.1) vorgesehen ist, das Informationen über die Art und/oder die Menge der erfolgten Dosierung abgibt. 7. Dosieranlage (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, dass der Abstand S zwischen der ersten Elektrode (20) und der zweiten Elektrode (21) zwecks Veränderung des abzugebenden Flüssigkeitsvolu¬ mens veränderbar ausgebildet ist. 8. Behandlungseinheit (1) mit einem befüllbaren Mischbe¬ hälter (4) für dosierte Flüssigkeit (7') und Wasser, umfassend eine Desinfektionsmittelanlage (2) mit einem Vorratsbehälter (12) für Desinfektionsmittel (7), die eine Dosieranlage (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 beinhaltet.
9. Verfahren zum Dosieren einer Flüssigkeit (7) für eine Dosieranlage (3), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte : a) ein Mischventil (15) wird über eine Steuereinheit (19) geöffnet, so dass die
Flüssigkeit (7') aus einer ersten Elektrode (20) austritt und nach einer vorgegebenen Fallstrecke S mit einer zweiten Elektrode (21) in Kontakt kommt; b) mit dem Erreichen der zweiten Elektrode (21) wird das Mischventil (15) über die Steuereinheit (19) geschlossen .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und b) wiederholt werden bis die gewünschte Flüssigkeitsmenge abgegeben ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich- net, dass der Abstand S zwischen der ersten Elektrode (20) und der zweiten Elektrode (21) zwecks Veränderung des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens verändert wird .
12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich- net, dass der Flüssigkeitsleitwert bestimmt wird und daraus die Art der Flüssigkeit (7) ermittelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des elektrischen Widerstands, die sich aus der elektrischen Kontaktierung der beiden Elektroden (20, 21) durch die Flüssigkeit (7') ergibt, über die Steuereinheit (19) erfasst wird.
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