DE69105596T2 - Dampferzeuger. - Google Patents
Dampferzeuger.Info
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Description
- Die Erfindung befaßt sich mit einem Dampferzeuger, welcher in einer Luftbefeuchtungseinrichtung für eine Luftklimatisierungsanlage eingesetzt wird, und zwar insbesondere in einer Luftklimatisierungsanlage für Flugzeuge.
- Dampferzeuger für den Einsatz in Luftklimatisierungsanlagen von Flugzeugen sind bekannt und als Beispiel ist hier das Patent EP-A-0 345 190 zu nennen.
- In dieser Anmeldung wird ein Dampferzeuger für eine Luftklimatisierungsanlage beschrieben, welcher einen Zirkulationskanal für warme Luft enthält, die befeuchtet werden soll, sowie einen Wasserdampferzeuger, dessen Auslaß an der Spitze eines glockenförmigen Kegels angeordnet ist, der sich bis zur Innenwand des Luftkanals erstreckt, wobei die Seitenfläche des Kegels mit Bohrungen versehen ist, um die warme Luft durchtreten zu lassen und sie gleichmäßig mit dem von dem Dampferzeuger erzeugten Wasserdampf zu vermischen.
- Die Vorteile der Verwendung eines Dampferzeugers in einer Luftbefeuchtungseinrichtung sind bekannt und in diesem Zusammenhang ist besonders die Tatsache zu erwähnen, daß hierfür Wasser verwendet werden kann, welches mineralischen Elemente enthält, was bedeutet, daß hierfür auch das Wasser aus dem Versorgungskreis des Flugzeuges benutzt werden kann. Ebenfalls zu erwähnen ist die Tatsache, daß dieser Dampferzeuger betrieben werden kann, ohne daß eine Kondensation in dem Luftkanal entsteht, welcher die Kabine des Flugzeuges mit Luft versorgt.
- Die US-A-4 139 762 beschreibt einen Dampferzeuger, welcher folgendes umfaßt: einen Behälter mit einer Auslaßöffnung für den Dampf, der im Inneren des Behälters erzeugt wird und eine Füllöffnung für Wasser, welche an ein Zufuhrventil angeschlossen ist; einen elektrischen Widerstand, welcher vollkommen in das in dem Behälter enthaltene Wasser eingetaucht ist, einen Pegelstandsdetektor, sowie einen Feuchtigkeitsregler und eine Steuereinheit. Wenn der Feuchtigkeitswert unter einen verlangten Sollwert absinkt, bewirkt der Feuchtigkeitsregler die Erregung einer Spule, wodurch eine Verbindung mit dem Netz des Heizelementes hergestellt wird, damit dieses Dampferzeugen kann.
- Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen Dampferzeuger bereitzustellen, welcher in einer solchen Befeuchtungseinrichtung eingesetzt werden kann und dessen Ausgangsleistung für Dampf einwandfrei regelbar ist, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von dem im Flugzeug herrschenden Bedarf an Feuchtigkeit.
- Zu diesem Zweck befaßt sich die Erfindung mit einem Dampferzeuger für eine Befeuchtungseinrichtung in einer Luftklimatisierungsanlage, welcher über eine Leitung mit einem Vermischungskegel verbunden ist, welcher im Inneren eines Luftzirkulationskanals der Befeuchtungseinrichtung angeordnet ist, wobei dieser Dampferzeuger einen Behälter aufweist, welcher mit einer Auslaßöffnung für den Dampf versehen ist, der im Inneren des Behälters erzeugt wird, und diese Auslaßöffnung mit einer Leitung verbunden ist, und welcher ferner eine Füllöffnung für Wasser aufweist, welche an den Auslaß eines Zufuhrventils angeschlossen ist, dessen Einlaß mit einer Wasserversorgungsquelle verbunden ist, und bei dem im Inneren dieses Behälters ein elektrischer Widerstand vollkommen in das in dem Behälter enthaltene Wasser eingetaucht ist, und der weiterhin einen Pegelstandsdetektor aufweist, und dieser Dampferzeuger ferner mit einer Steuereinheit ausgerüstet ist, die vorgesehen ist, um Signale eines Hygrometers zu empfangen. Die Steuereinheit ist so ausgelegt, daß sie die Öffnung des Zufuhrventils in Abhängigkeit von Signalen steuert, welche von dem Pegelstandsdetektor abgegeben werden, um den jeweiligen Wasserpegelstand zwischen einem unteren Schwellenwert und einem oberen Schwellenwert zu erhalten, und um die Stromstärke, welche den elektrischen Widerstand durchquert, auf den Wert der Signale zu steuern, welche von dem Hygrometer geliefert werden, und zwar proportional zu der Differenz zwischen einem Sollwert und einem mit Hilfe des Hygrometers gemessenen Feuchtigkeitswert.
- Daher wird mit Hilfe dieses Pegelstanddetektors das Wasservolumen in dem Behälter im wesentlichen konstant gehalten. Aus diesem Grund ist die von dem Dampferzeuger erzeugte Dampfmenge direkt proportional zu der Stromstärke in dem elektrischen Heizwiderstand. Wenn man also die Stromstärke in Abhängigkeit von den Signalen regelt, welche von einem im Cockpit des Flugzeuges angebrachten Hygrometer abgegeben werden, so regelt man die von dem Dampferzeuger erzeugte Dampfmenge auf den im Cockpit gemessenen Feuchtigkeitswert.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Behälter löslich auf einem Träger montiert, welcher außerdem die Steuereinheit und das Zufuhrventil trägt, wobei die Steuereinheit außerdem das Zufuhrventil für die Befüllung des Behälters steuert, wenn dieser auf dem Träger installiert oder aber in Betrieb genommen wird.
- Daher tritt bei einem erfindungsgemäßen Dampferzeuger nicht das Problem der Verkalkung auf, die im Laufe der Zeit die Kanäle und Rohrleitungen der Befeuchtungseinrichtung verstopfen könnte, weil hier nach einem gewissen Zeitraum der mit dem Widerstand und dem Pegelstandsdetektor ausgerüstete Behälter durch einen neuen Behälter ersetzt wird.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der im Inneren des Behälters angebrachte Pegelstandsdetektor aus zwei vertikalen Elektroden, welche mit Hilfe der Steuereinheit mit konstanter Spannung versorgt werden, wobei die Steuereinheit den Strom mißt, welcher die Elektroden durchquert, um daraus den Pegelstand des Wassers in dem Behälter abzuleiten, und der Behälter ist weiterhin mit einer Auslaßöffnung versehen, welche an den Einlaß eines elektrisch betätigten Auslaßventils angeschlossen ist, während der Steuereingang dieses Ventils an die Steuereinheit angeschlossen ist, um zu bestimmten Zeitpunkten mit Hilfe der Steuereinheit die Entleerung einer bestimmten Menge Wasser aus dem Behälter zu bewirken, wobei diesem Vorgang unmittelbar die Öffnung des Zufuhrventils folgt, bis der Pegelstand des Wassers in dem Behälter wieder über den oberen Schwellenwert angestiegen ist.
- Wenn das Wasser verdampft, sinkt nicht nur der Pegelstand des Wassers in dem Behälter, sondern die Konzentration der mineralischen Elemente steigt ebenfalls gleichzeitig an. Die Leitfähigkeit des Wassers wird verändert und die Elektroden liefern einen Strom, dessen Stärke bei einem bestimmten Wasserpegelstand, das heißt dem geregelten Pegelstand, abgesunken ist. Indem man eine bestimmte Menge dieses Wassers abläßt und mit einem Wasser mit einer geringeren mineralischen Konzentration auffüllt, wird diese Konzentration bis auf einen Wert abgesenkt, der diesen Nachteil ausgleicht und dann eine einwandfreie Funktion des Pegelstandsdetektors erlaubt.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung trägt der Träger das Auslaßventil und die Steuereinheit steuert seine Öffnung, um den Behälter zu entleeren, wenn er ausgewechselt werden soll.
- Nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der elektrische Widerstand aus einem metallischen Widerstandsdraht, welcher wendelförmig auf einen Kegelstumpf gewickelt ist, dessen Achse im wesentlichen parallel zur Längsachse des Behälters verläuft und dessen kleine Basis gegen den Boden des Behälters gerichtet ist.
- Diese besondere Ausgestaltung des Widerstandes sorgt dafür, daß sich der auf dem Widerstand absetzende Kalk lösen und auf den Boden des Behälters fallen kann. Diese Wirkung kann noch verstärkt werden, wenn das Wasser zwischen den beiden Wicklungen des Widerstandes kocht. Da der Widerstand nicht verkalkt, sorgt er für eine Wärmeübertragung, die im Laufe der Zeit weitgehend konstant bleibt.
- Nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Dampferzeuger mit einem in Richtung der Hauptachse des Behälters translatorisch beweglichen Träger ausgerüstet, welcher einen rohrförmigen Abschnitt trägt, der mit der Leitung der Befeuchtungseinrichtung verbunden ist und der löslich an der Auslaßöffnung für Dampf des Behälters befestigt wird, und der Steckverbindungen aufweist, welche die Steckverbindungen des Behälters aufnehmen, an die die Elektroden des Behälters angeschlossen sind.
- Wenn er sich also von dem Behälter entfernt, löst der Träger die Steckverbindungen des Behälters und klemmt die Öffnung des Behälters ab, so daß dieser dann herausgenommen werden kann.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Behälter mit einer Elektrode ausgerüstet, welche an die Steuereinheit angeschlossen ist, und die im Inneren des Behälters an eine erste Klemme einer Sicherung angeschlossen ist, deren andere Klemme mit einer der Anschlußklemmen des Widerstandes verbunden ist, wobei die Steuereinheit während der Installation eines neuen Behälters überprüft, ob die Sicherung leitend oder stromlos ist, und im erstgenannten Fall liefert die Steuereinheit in diese Sicherung einen Strom, der stark genug ist, um sie zum Schmelzen zu bringen, und im zweitgenannten Fall verhindert sie die Inbetriebnahme des Dampferzeugers.
- Auf diese Weise ist es unmöglich, einen Behälter einzubauen, der bereits benutzt worden ist.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung empfängt die Steuereinheit Signale von einer Temperatursonde und einer Feuchtigkeitssonde, die in dem Luftzirkulationskanal der Befeuchtungseinrichtung montiert sind, und wenn diese Signale vorgegebene Sollwerte übersteigen, so bewirkt sie die Unterbrechung des Elektrodenstroms und die Öffnung des Auslaßventils.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung empfängt die Steuereinheit Signale von einer Temperatursonde, die in der Nähe des Behälters angeordnet ist und wenn diese Signale einen vorgegebenen Sollwert überschreiten, so steuert sie die Unterbrechung des Elektrodenstroms und die Öffnung des Auslaßventils.
- Diese Mittel bilden Sicherheitsvorrichtungen, die den Dampferzeuger abstellen, wenn eine mangelhafte Funktion festgestellt wird.
- Die oben erwähnten Merkmale sowie weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen durchgeführt wird. Darin zeigen:
- Fig. 1 die schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer Befeuchtungseinrichtung für Luft, in der ein erfindungsgemäßer Dampferzeuger eingesetzt ist.;
- Fig. 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers in betriebsbereitem Zustand; und
- Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers, in der der Behälter des Dampferzeugers in der geneigten Stellung gezeigt ist, in der er herausgenommen werden kann.
- Die Fig. 1 zeigt einen Luftzirkulationskanal 1 eines Flugzeuges, in dem die vorher erwärmte Luft befeuchtet werden soll. In dem zylindrischen Luftzirkulationskanal 1 ist in der Achse des Luftzirkulationskanals die Auslaßöffnung 2 eines Dampferzeugers 3 angeordnet, wobei die Befestigungsvorrichtungen für die Auslaßöffnung 2 nicht dargestellt sind. Die Auslaßöffnung 2 ist mit dem Dampferzeuger 3 über eine Leitung 4 verbunden, welche die Wand des Luftkanals 1 durchquert.
- Der Dampferzeuger 3 wird über eine Leitung 5 aus der (nicht dargestellten) Versorgungsquelle des Flugzeuges mit Wasser gespeist und ist über eine Leitung 6 an einen (nicht dargestellten) Überlauf angeschlossen. Über ein mehrdrahtiges Kabel 7 ist er an eine (nicht dargestellte) elektrische Versorgungsquelle angeschlossen. Er ist ebenfalls über ein Kabel 8 mit einen Hygrometer 9 verbunden, der zum Beispiel im Cockpit des Flugzeuges untergebracht ist, und schließlich über Kabel 10, 11 mit einer Temperatursonde 12 und mit einer Feuchtigkeitssonde 13 verbunden.
- Um die Auslaßöffnung 2 ist die kleine Basis eines Kegels 14 angeordnet, die in der Längsachse des Luftkanals 1 verläuft, und dessen große Basis ist mit der Innenfläche des Luftzirkulationskanals 1 unterhalb dar Auslaßöffnung 2 fest verbunden. Die Seitenwand des Kegels 14 ist mit Bohrungen versehen, die von der warmen Luft durchquert werden, welche auf diese Weise in den Kegel 14 gelangt (Pfeil A), wobei die Fließrate der Luft unterhalb des Kegels 14 turbulent ist, um so eine einheitliche Vermischung der Luft mit dem aus der Auslaßöffnung 2 austretenden Wasserdampf zu gewährleisten.
- Der in Fig. 2 im Detail gezeigte Dampferzeuger 3 enthält einen Träger 20, auf dem ein Behälter 21 mit einer weitgehend zylindrischen Form montiert ist, dessen beide Basen stumpfkegelförmig ausgebildet sind.
- An seinen oberen und unteren Enden enthält der Behälter 21 Öffnungen 22, 23, die von axial verlaufenden Leitungen 24, 25 eingegrenzt werden. Die oberen und unteren Leitungen 24, 25 erstrecken sich jeweils aus dem Boden 26 und aus der Wand 27 zur Außenseite des Behälters 21. An seiner oberen Wand 27 ist der Behälter mit zwei Steckverbindungen 28, 29 ausgerüstet, die jeweils im Inneren des Behälters 21 an eine erste und eine zweite Anschlußklemme eines elektrischen Widerstandes 30 angeschlossen sind, welcher im unteren Abschnitt des Behälters 21 angeordnet ist. Dieser Widerstand besteht aus einem metallischen Widerstandsdraht, welcher wendelförmig um eine Achse gewickelt ist, die parallel zur Längsachse des Behälters 21 verläuft. Zweckmäßigerweise wird aus den bereits weiter oben genannten Gründen der Widerstandsdraht um die Außenfläche eines Kegelstumpfes gewickelt, dessen kleine Basis gegen den Boden des Behälters gerichtet ist. Das in dem Behälter 21 enthaltene Wasser ist in der Darstellung mit dünnen Strichen gekennzeichnet. Man kann feststellen, daß der Widerstand 30 vollkommen in dieses Wasser eingetaucht ist. Dritte und vierte Steckverbindungen 31, 32, die ebenfalls auf der oberen Wand 27 vorgesehen sind, sind jeweils mit einer ersten und einer zweiten metallischen Elektrode 33, 34 verbunden, die parallel zur Längsachse des Behälters 21 angeordnet sind und deren untere Kanten 35, 36 sich immer unterhalb des Pegels des oberen Schwellenwertes des in dem Behälter enthaltenen Wassers befinden. Die Flächen der Elektroden 35, 36 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Eine fünfte Steckverbindung 37 ist auf der oberen Wand 27 des Behälters 21 vorgesehen und im Inneren dieses Behälters an eine erste Anschlußklemme einer Sicherung 38 angeschlossen, deren andere Anschlußklemme an eine der Steckverbindungen 28, 29 angeschlossen ist, die mit dem Widerstand 30 verbunden sind.
- Die untere Leitung 25 ist auf ein erstes Ende eines Rohres 39 aufgeschrumpft, welches in seitlicher Richtung eine Leitung 40 aufnimmt, während das andere Ende dieses Rohres 39 mit dem Einlaß eines elektrisch betätigten Auslaßventils 41 verbunden ist. Der Auslaß des Ventils 41 ist an die bereits in Fig. 1 dargestellte Leitung 6 angeschlossen, Sie ist fest auf dem Träger 20 montiert. Die Leitung 40 besitzt einen knieförmigen Abschnitt 42 und einen geraden Abschnitt 43, der weitgehend parallel zur Längsachse des Behälters 21 verläuft. Am Ende des geraden Teils 43 ist eine Ausbuchtung 44 gegenüber dem Ende 45 einer zweiten Leitung vorgesehen, die einen knieförmigen Abschnitt 46 und einen Anschlußabschnitt 47 für die Verbindung mit dem Auslaß eines elektrisch betätigten Zufuhrventils 48 aufweist. Der Einlaß des Zufuhrventils 48 ist an die bereits in Fig. 1 gezeigte Leitung 5 angeschlossen. Das freie Ende 45 der zweiten Leitung 46, 47 ist zweckmäßigerweise mit einer kleinen Öffnung versehen, damit das daraus austretende Wasser tröpfchenweise in die trichterförmige Ausbuchtung 43 der ersten Leitung 40 fallen kann. Diese Anordnung ist vorgesehen, um das in dem Behälter 21 enthaltene Wasser elektrisch gegen die elektrische Masse des Auslaßventils 48 zu isolieren.
- Die obere Leitung 24 des Behälters 21 ist auf einen rohrförmigen Abschnitt 49 eines Trägers 50 aufgeschrumpft. Letzterer besteht aus einer mit dem rohrförmigen Abschnitt 49 fest verbundenen Scheibe 51, auf der fünf Steckkontakte 52 bis 56 vorgesehen sind, die jeweils an die Steckverbindung 37 und an die beiden Steckverbindungen 28, 29 angepaßt sind, welche mit den Anschlußklemmen des Widerstandes 30 verbunden sind, und weiterhin an die beiden Steckverbindungen 31, 32 angeschlossen sind, die wiederum mit den Elektroden 33, 34 verbunden sind. Der rohrförmige Abschnitt 49 ist so ausgelegt, daß er in axialer Richtung in einer mit dem Träger 20 fest verbundenen Muffe 57 gleiten kann. Auf einer seiner Mantellinien ist der rohrförmige Abschnitt 49 mit einer Zahnstange 58 versehen, welche in ein Ritzel 59 eingreift, das mit seiner Achse drehend auf dem Träger 20 montiert ist. In seinem oberen Teil nimmt der rohrförmige Abschnitt 49 die bereits in der Fig. 1 dargestellte Leitung 4 auf, welche den Dampferzeuger 3 mit der Befeuchtungseinrichtung verbindet.
- Auf dem Träger 20 ist ebenfalls eine Steuereinheit 60 installiert, die zwei Ausgänge 61, 62 aufweist, die jeweils an die beiden Steckkontakte 53, 54 angeschlossen sind (die ihrerseits mit den Anschlußklemmen des Widerstandes 30 verbunden sind), sowie einen an die Steckverbindung 52 angeschlossenen Einlaß/Auslaß 63 aufweist, und weiterhin zwei Ausgänge 64, 65 enthält, an die die zweiten und dritten Steckverbindungen 55, 56 angeschlossen sind, sowie zwei Ausgänge 66, 67, die jeweils an die Steuerung der Ventile 48, 41 angeschlossen sind, und einen Eingang 68, der an eine auf dem Träger 20 installierte Temperatursonde 69 angeschlossen ist, und einen mehrdrahtigen Eingang (70), welcher mit Hilfe des bereits in Fig. 1 dargestellten mehrdrahtigen Kabels 7 die Speisespannungen aufnimmt, welche für einen einwandfreien Betrieb des Dampferzeugers notwendig sind, sowie drei Eingänge 71, 72, 73 enthält, die jeweils an die Kabel 8, 10, 11 angeschlossen sind, die bereits in der Fig. 1 dargestellt wurden. In diesem Zusammenhang ist daran zu erinnern, daß die Kabel 8, 10, 11 jeweils an einen vorzugsweise im Cockpit des Flugzeuges angeordneten Hygrometer 9, eine Temperatursonde 12 und an eine Feuchtigkeitssonde 13 angeschlossen sind, die beide in dem Luftkanal 1 vorgesehen sind.
- Wenn das Ritzel 59 gedreht wird, bewegt letzteres den Träger 50 mit Hilfe der Zahnstange 58 nach oben. Die Steckkontakte 52 bis 56 lösen sich von den Steckverbindungen 28, 29, 31, 32, 37 des Behälters 21 und dessen rohrförmiger Abschnitt 49 löst sich von der oberen Leitung 24 des Behälters 21. Wie in der Fig. 3 gezeigt, kann der rohrförmige Abschnitt 39 in einem bestimmten Winkel um eine Achse gekippt werden, die rechtwinklig zur Ebene des Trägers 20 verläuft, um bei dieser Bewegung den Behälter 21 mitzuführen. Dieser kann dann herausgenommen werden, wenn man seine untere Leitung 25 von dem rohrförmigen Abschnitt 39 löst.
- Man wird feststellen, daß in der Fig. 3 die Anschlüsse der Steckkontakte 52 bis 56 an die Steuereinheit 60 nicht dargestellt sind, um auf diese Weise die zeichnerische Darstellung weniger kompliziert zu gestalten.
- Die Steuereinheit 60 wird zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Mikroprozessors betätigt, so daß der Betrieb des Dampferzeugers der vorliegenden Erfindung mit dessen Steuerprogrammen gekoppelt ist.
- Die Steuereinheit 60 empfängt die Signale der beiden Temperatursonden 12, 69, einer Feuchtigkeitssonde 13 und eines Hygrometers 9 und steuert in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen und deren Verarbeitung mit Hilfe des Mikroprozessors die in dem elektrischen Widerstand 30 und den Ventilen 41, 48 vorhandene Stromstärke.
- Das Funktionsprinzip ist folgendes: der den elektrischen Widerstand 30 durchquerende Strom wird von der Steuereinheit 60 gesteuert und geregelt. Der Widerstand ist vollkommen in das in dem Behälter 21 enthaltene Wasser eingetaucht und überträgt die Wärme, die er durch Joule- Effekt erzeugt, auf dieses Wasser. Wenn die Erwärmung ausreichend ist, ist die verdampfende Menge des Wassers direkt proportional zu der Menge der übertragenen Wärme und damit zu der Stärke des Stromes, welcher in dem Widerstand zirkuliert. Der erzeugte Wasserdampf wird über die Leitung 4 aus dem Behälter abgezogen und trifft auf die kleine Basis des Kegels 14 in dem Luftzirkulationskanal 1, um sich mit der dort zirkulierenden Luft zu vermischen und sie zu befeuchten.
- Die Steuereinheit 60 empfängt über ihren Eingang 71 die von dem Hygrometer 9 abgegebenen Signale und leitet daraus auf der Grundlage eines Sollwertes den im Cockpit des Flugzeuges herrschenden Feuchtigkeitsbedarf ab. Wenn der Feuchtigkeitswert im Cockpit unter dem Sollwert liegt, so bewirkt die Steuereinheit 60 über ihre Ausgänge 61, 62 eine Erhöhung der Stärke des Stromes, welcher den Widerstand 30 durchquert, wobei diese Erhöhung proportional zu der Differenz zwischen diesen Werten erfolgt. Wenn dagegen der im Cockpit gemessene Wert über dem Sollwert liegt, bewirkt die Steuereinheit eine Senkung der Stärke des Stromes, welcher den Widerstand 30 durchquert, und welche proportional zu der Differenz zwischen diesen Werten ist. Der Fachman ersieht hieraus, daß die Stromstärke in dem Widerstand 30 auf den Wert der von dem Hygrometer 9 abgegebenen Signale gesteuert werden kann.
- Während der Verdampfung verringert sich der Pegelstand des Wassers in dem Behälter 21. Die Steuereinheit 60 steuert eine Differenz des Potentials zwischen den Elektroden 33, 34, die in das in dem Behälter 21 enthaltene Wasser eingetaucht sind und mißt die Stärke des Stromes, welcher sie durchquert. Diese Stromstärke ist proportional zu der Oberfläche der im Wasser einander gegenüberliegend angeordneten Elektroden. Wenn der Pegelstand des Wassers in dem Behälter 21 absinkt, verringert sich die Stromstärke in einem proportionalen Verhältnis hierzu. Die Steuereinheit 60 mißt die Stärke dieses Stroms und hält ihn in einem Bereich, welcher auf einen bestimmten Wert der Stromstärke gemittelt ist. Wenn sie unter den unteren Wert dieses Bereiches abfällt, bewirkt die Steuereinheit 60 die Öffnung des Zufuhrventils 48, wodurch der Pegelstand des Wassers in dem Behälter 21 aufgefüllt wird. Die Stromstärke in den Elektroden 33, 34 steigt solange an, bis der obere Wert dieses Bereiches überschritten ist. In diesem Augenblick steuert die Steuereinheit 60 die Schließung des Zufuhrventils 48. Die Elektroden 33, 34 übernehmen dann die Rolle eines Pegelstandsdetektors und die Steuereinheit 60 erhält mit Hilfe der Steuerung des Zufuhrventils 48 den Pegelstand des Wassers weitgehend konstant, abgesehen von einer gewissen Hysterese, welche durch die eigentliche Funktion der Regelung der Stromstärke eingeleitet wird. In der Praxis bedeutet dies, daß es die Elektroden 33, 34 erlauben, den Pegelstand des Wassers zwischen einem unteren Schwellenwert und einem oberen Schwellenwert zu erhalten, wobei der untere Schwellenwert immer oberhalb des Pegels des Widerstandes 30 liegt.
- Außerdem steigt während der Verdampfung des Wassers die Konzentration von mineralischen Elementen des in dem Behälter enthaltenen Wassers an. Seine Leitfähigkeit erhöht sich, was auf längere Sicht bewirkt, daß das Verhalten des aus den Elektroden 33, 34 gebildeten Pegelstandsdetektors verändert wird. Um diesen Nachteil auszugleichen, steuert die Steuereinheit 60 zu vorbestimmten Zeitpunkten, oder aber zu Zeitpunkten, die von der Steuereinheit 60 selbst bestimmt werden, die Öffnung des Ventils 41, um eine bestimmte Menge Wasser aus dem Behälter abzulassen, und zwar entweder eine vorbestimmte Menge, oder aber eine Menge, welche von der Steuereinheit 60 selbst bestimmt wird. Sobald das Ventil 41 geschlossen ist, betätigt sie die Öffnung des Zufuhrventils 48 für die Nachfüllung von Wasser in den Behälter 21, bis der Strom in den Elektroden 33, 34 seine maximale Stärke erreicht hat und der Pegel stand des Wassers seinen oberen Schwellenwert überschritten hat.
- Die Temperatursonden, von denen die eine 69 in der Nähe des Behälters 21 und die andere 12 in dem Luftzirkulationskanal 1 angeordnet ist, können nach einer vereinfachten Ausführungsart der Erfindung (Ausführungsart, welche mit der Programmierung des Mikroprozessors der Steuereinheit 60 gekoppelt ist), die Rolle einer Sicherheitsvorrichtung ausüben. Wenn die Temperatur zu hoch wird, oder wenn sie sich allzu plötzlich verändert, wird der Strom in dem Widerstand abgeschaltet.
- Die Öffnung des Ventils 41 wird durch die Steuereinheit 60 in dem Augenblick bewirkt, wenn der Behälter von dem Dampferzeuger gelöst wird, um ihn zu entleeren.
- Während der Installation eines neuen Behälters überprüft die Steuereinheit 60 den leitenden Zustand der Sicherung und leitet zum Beispiel über die Steckverbindung 37 Strom ein. Wenn die Sicherung leitend ist, liefert die Steuereinheit eine ausreichend starke Stromstärke in diese Sicherung, um sie zum Schmelzen zu bringen und danach stellt sie einen Zeitgeber ein und nach einem gewissen Zeitraum, der als die Lebensdauer des Behälters definiert wird, löst sie eine (nicht dargestellte) Alarmvorrichtung aus, die zum Beispiel im Cockpit des Flugzeuges untergebracht ist. Wenn die Sicherung jedoch stromlos ist, so bedeutet dies, daß ein bereits benutzter Behälter installiert wurde und die Steuereinheit signalisiert dies zum Beispiel mit Hilfe einer Alarmvorrichtung, welche im Cockpit installiert ist.
Claims (9)
1. Dampferzeuger für eine Luftbefeuchtungseinrichtung einer
Luftklimatisierungsanlage, welche über eine Leitung (4) mit
einem Mischkegel verbunden ist, welcher im Inneren eines
Luftzirkulationskanals der Befeuchtungseinrichtung
angeordnet ist, wobei der Dampferzeuger einen Behälter (21)
aufweist, welcher mit einer Auslaßöffnung (22) für den Dampf
versehen ist, welcher im Inneren des Behälters (21) erzeugt
wird, wobei die Öffnung (22) mit der Leitung (4) verbunden
ist, welcher ferner eine Füllöffnung (23) für Wasser
aufweist, welche mit dem Austritt eines Zufuhrventils (48)
verbunden ist, dessen Eingang mit einer
Wasserversorgungsquelle verbunden ist, und wobei im Inneren des Behälters
(21) ein elektrischer Widerstand (30) vollständig in das im
Behälter (21) enthaltene Wasser eingetaucht ist, sowie einen
Pegelstandsdetektor (33, 34) aufweist, wobei der Erzeuger
ferner eine Steuereinheit (60) aufweist, welche derart
vorgesehen ist, daß sie die Signale eines Hygrometers (9)
erhält, die Steuereinheit derart betreibbar ist, daß das
Öffnen des Zufuhrventils (48) in Abhängigkeit von Signalen
gesteuert wird, die von dem Pegelstandsdetektor (33, 34)
geliefert werden, um den Wasserpegelstand zwischen einem
unteren Pegelstandsschwellwert und einem oberen
Pegelstandsschwellwert zu halten, und um die durch den Widerstand (30)
gehende Stromstärke auf den Wert der Signale zu steuern, die
von dem Hygrometer (9) geliefert werden, und zwar
proportional zur Differenz zwischen einem Sollwert und einem mit
Hilfe des Hygrometers (9) gemessenen Feuchtigkeitswert.
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Behälter (21) lösbar auf einem Träger (20) angebracht
ist, die Steuereinheit (60), die auf dem Träger (20)
angebracht ist, das Zufuhrventil (48) für das Wasser im
Behälter (21) steuert, und ebenfalls an dem Träger (20)
derart angebracht ist, daß der Behälter (21) gefüllt wird,
wenn dieser im leeren Zustand auf dem Träger (20)
installiert wird oder in Betrieb genommen wird.
3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Behälter (21) mit einer Auslaßöffnung (24)
versehen ist, welche mit einem Eingang eines elektrisch
gesteuerten Auslaßventils (41) verbunden ist, der
Steuereingang des Ventils (41) mit der Steuereinheit (60)
verbunden ist, um zu bewirken, daß zu durch die Steuereinheit
(60) vorbestimmten Zeitpunkten eine gewisse, in dem Behälter
(21) enthaltene Wassermenge abgezogen wird, und daß auf
diesen Vorgang unmittelbar die Öffnung des Zufuhrventils
(48) erfolgt, bis der Pegelstand des Wassers im Behälter
(21) den oberen Pegelstandsschwellenwert wieder
überschritten hat.
4. Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinheit (60) die Öffnung des Ventils (41) steuert,
um den Behälter (21) in dem Augenblick zu entleeren, in dem
er ausgetauscht werden soll.
5. Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand (30)
von einem Metallwiderstandsdraht gebildet wird, welcher
wendelförmig auf einen Kegelstumpf gewickelt ist, dessen
Achse im wesentlichen vertikal und parallel zur Längsachse
des Behälters ist, und daß die kleine Basis gegen den Boden
des Behälters gerichtet ist.
6. Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Träger (50)
versehen ist, welcher entlang der Hauptachse des Behälters
(2l) translatorisch beweglich ist, und welcher einen
rohrförmigen Abschnitt (49) trägt, welcher einerseits mit
der Leitung (4) der Befeuchtungseinrichtung verbunden ist,
und andererseits lösbar mit der Auslaßöffnung (22) für den
Dampf des Behälters (21) verbindbar ist, sowie Steckkontakte
(53 und 54) aufweist, welche Steckverbindungen (28 und 29)
des Behälters aufnehmen, und an die Anschlußklemmen des
elektrischen Widerstands (30) angeschlossen sind.
7. Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (21) mit einer
Steckverbindung (37) versehen ist, welche mit der
Steuereinheit (60) verbunden ist, und der im Inneren des Behälters
(21) mit einer ersten Anschlußklemme einer Sicherung (38)
verbunden ist, deren andere Anschlußklemme mit einer der
Anschlußklemmen des Widerstands (30) verbunden ist, und daß
die Steuereinheit (60) zum Zeitpunkt der Installation eines
neuen Behälters (21) feststellt, ob die Sicherung (38)
leitend oder stromlos ist, und im erstgenannten Fall eine
ausreichende Stromstärke in die Sicherung leitet, um sie zum
Schmelzen zu bringen, und im zweitgenannten Falle die
Unterspannungsetzung des Widerstands (30) unterbindet.
8. Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (60) die
Signale jeweils von einer Temperatursonde (12) und einer
Feuchtigkeitssonde (13) erhält, welche in dem Luftkanal (1)
der Befeuchtungseinrichtung angeordnet sind, und daß dann,
wenn die Werte dieser Signale die vorbestimmten Werte
überschreiten, diese Steuereinheit die Versorgung des
Widerstands (30) abschaltet.
9. Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (60) das
Signal einer Temperatursonde (69) erhält, welche in der Nähe
des Behälters (21) angeordnet ist, und daß dann, wenn der
Wert dieses Signales einen vorbestimmten Wert überschreitet,
diese Steuereinheit die Speisung des Widerstandes (30)
unterbricht.
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