Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet, welches das Pumpen und die Verteilung von brennbarem Gas (zur Verwendung im Haushalt) betrifft, und noch spezifischer bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Odorierung eines normalerweise geruchlosen Gases, um im Falle irgendwelcher undichter Stellen in von Personen bewohnten Räumen sofort dessen Vorhandensein bemerken zu können.

Heutzutage wird Gas unter Anwendung verschiedener Verfahren odoriert, unter denen das sogenannte Bespülverfahren bekannt ist. Dieses Verfahren wird durchgeführt mit Hilfe von Anlagen und Vorrichtungen, in denen das Gas durch einen Behälter geleitet wird, welcher eine odorierende Flüssigkeit in einer Menge enthält, die eine weite freie Oberfläche bildet, über welche das durchlaufende Gas strömt. Das über die freie Oberfläche strömende Gas wird mit den von der darunter liegenden Flüssigkeit freigegebenen Dämpfen imprägniert und wird in diesem Zustand dann an das Verteilernetz geleitet.

Die mit der Bespültechnik arbeitenden Anlagen und Vorrichtungen ermöglichen nur eine eher ungenaue Kontrolle der Konzentration des Odoriermittels; ausserdem kann in diesen die Konzentration des Odoriermittels auch deutlich variieren, was von der Durchflussmenge des Gases abhängig ist.

Eine andere Odoriertechnik dagegen sieht das Einspritzen und die Dispersion der odorierenden Flüssigkeit in kontrollierten Mengen vor, welche direkt in den zu pumpenden Gasstrom eingespritzt wird.

Ein Verfahren zum Durchführen dieser Technik, im wesentlichen entsprechend dem Oberbegriff in Anspruch 1, wird direkt in der Gas-Pumpstation durchgeführt, welche bekannterweise mit einer Leitung zur Entnahme des Gases aus einem Verteilernetz, mit einem Zähler und mit einer Leitung zum Liefern des Gases an einen Verbraucher versehen ist, angeordnet in gegenseitiger Folge, und es enthält eine Phase, in welcher die odorierende Flüssigkeit in dem durch die Auslassleitung strömenden Gas dispergiert wird, und zwar durch eine gesteuerte Einspritzvorrichtung der Flüssigkeit.

Die Einspritzvorrichtung der odorierenden Flüssigkeit ist in diesem Falle einer elektronisch gesteuerten Pumpe zugeordnet.

Die Kontrolle der Konzentration des Odoriermittels ist in diesem Falle genauer im Verhältnis zu dem Bespülsystem, da sie bis zu einem gewissen Umfang auch mit der Durchflussmenge des gerade durch die Auslassleitung strömenden Gases in Zusammenhang gebracht werden kann.

Die zur Durchführung dieser Technik verwendeten Vorrichtungen sind jedoch konstruktionsmässig kompliziert, erfordern ein umfangreicheres elektrisches Speisungssystem und sind empfindlich in der Verwaltung; ausserdem ist die Genauigkeit, mit welcher die Konzentration des Odoriermittels bestimmt wird, stark von dem momentanen Betriebsbereich der Pumpe abhängig. Ihre Zuverlässigkeit ist ausserdem verhältnismässig gering.

Alles dies führt zu verschiedenen Nachteilen, so wie die Notwendigkeit häufiger Wartungsarbeiten, und wirkt sich im Falle eines nicht korrekten Betriebes negativ auf den Grad der Sicherheit im Bereich der Räume aus, in denen die das gepumpte Gas verbrauchenden Geräte installiert sind. Was insbesondere die Wartungsarbeiten betrifft, müssen den offensichtlichen Nachteilen, die sich aus den Kosten und Ausfällen durch den Stillstand der Anlagen ergeben, notwendigerweise noch die weiteren Nachteile hinzugefügt werden, die sich durch die Unannehmlichkeiten für das Wartungspersonal ergeben, und zwar als Folge des unangenehmen Geruches, der von den mit der odorierenden Flüssigkeit in Kontakt gekommenen Teile ausgeht.

Ein erster Zweck der vorliegenden Erfindung ist, hohe Bedingungen der Umweltsicherheit im Bereich der Verteilung von Erdgas für Haushaltszwecke zu erreichen, was sich praktisch in der Wiederherstellung der Voraussetzungen ausdrückt, welche das Vorhandensein von Gas erfassbar machen, auch bei kleinsten Gasverslusten. Dieser Zweck ist erreicht durch das Einhalten eines konstanten Wertes der Konzentration des Odoriermittels für jeden Wert der Durchflussmenge des in der Verteilerstation gepumpten Gases: auch bei ausgesprochen bescheidenen und/oder ausgesprochen veränderbaren Durchflussmengen. Ein zweiter Zweck der Erfindung ist, die Zuverlässigkeit der Anlagen zu verbessern und die Wartungsarbeiten zu reduzieren, indem deren Ausführung, falls erforderlich, einfacher und schneller gestaltet wird.

Ein dritter Zweck ist, eine Vorrichtung zu haben, die einfach zu bedienen ist und eine gewisse Zuverlässigkeit unter allen heutigen Betriebsbedingungen bietet.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden diese Zwecke erreicht durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die zyklischen Phasen des Speisens des Einspritzvorrichtung mit einer odorierenden Flüssigkeit umfasst, die in einem unter Druck setzbaren Behälter von einem bestimmten Volumen enthalten ist, und zwar mit Hilfe eines Druckes, welcher auf die odorierende Flüssigkeit durch einen Gasstrom ausgeübt wird, entnommen aus der Einlassleitung und eingegeben in den unter Druck setzbaren Behälter; Wiedereinführen des Gasstromes in die Einlassleitung, stromaufwärts des Zählers; und Nachfüllen des unter Druck setzbaren Behälters der odorierenden Flüssigkeit mit einem Flüssigkeitsvolumen, das dem entnommenen Volumen entspricht.

Die vorgenannten Zwecke werden alle erreicht durch eine Vorrichtung zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens, welche nach dem Oberbegriff in Anspruch 4 realisiert ist und wie folgt enthält: einen unter Druck setzbaren Behälter von einem bestimmten Volumen, angeschlossen an die Einspritzvorrichtung; eine erste Leitung, welche einen stromaufwärts des Zählers aus der Einlassleitung der Pumpstation entnommenen Gasstrom in den unter Druck setzbaren Behälter leitet; eine zweite Leitung, welche den unter Druck setzbaren Behälter mit der Einlassleitung verbindet, und welche den Gasstrom stromaufwärts des Zählers wieder in diese eingibt.

Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt die Verwirklichung von Anlagen, die in der Lage sind, allen den vorgenannten Zwecken zu entsprechen, und zwar mit volumetrisch-physikalischen Vorrichtungen, welche leichter herzustellen sind und eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit bieten, welche, wenn mit geeigneten Verwaltungs- und Steuermitteln kombiniert, die zum Beispiel aus einer elektronischen Mikroprozessoreinheit bestehen können, das Erhalten von odorierenden Anlagen von hoher Betriebspräzision und ausgezeichneten Fähigkeiten der Selbstregulierung erlauben.

Die das beschriebene Verfahren durchführenden Vorrichtungen erfordern nur minimale Wartungsarbeiten, unterbrochen durch lange Zeitintervalle, und welche, falls notwendig, sehr schnell ausgeführt sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist auch durch die ausgesprochene Einfachheit gegeben, mit welcher sie herkömmlichen Bespülvorrichtungen zugeordnet werden kann, die vorteilhafterweise zusammen mit der Vorrichtung nach der Erfindung existieren können, wobei sie als Vorrichtungen zum Zuführen der odorierenden Flüssigkeit und gleichzeitig als Hilfssysteme dienen, welche aktiviert werden können, falls der Betrieb der Hauptanlage unterbrochen werden sollte.

Die technischen Eigenschaften der Erfindung, in Übereinstimmung mit den vorgenannten Zwecken, können klar aus dem Inhalt der nachstehenden Ansprüche ersehen werden, und ihre Vorteile gehen deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor, ausgeführt unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche eine Ausführung rein als ein nicht begrenzendes Beispiel darstellen, worin

1 schematisch eine Vorrichtung zur Odorierung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung zeigt, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildet und in eine herkömmliche Gas-Pumpstation eingesetzt werden kann.

In der 1 der beiliegenden Zeichnung ist eine Pumpstation 1 für Erdgas (vorwiegend für Haushaltszwecke) gezeigt, die im wesentlichen wie folgt enthält: eine Einlassleitung 2 zum Entnehmen des Gases aus einem Verteilernetz für Erdgas; einen Zähler 3 zum Messen der Durchflussmenge des Gases; und eine Auslassleitung 4 zur Abgabe des Gases an einen Verbraucher, angeordnet in gegenseitiger Folge und verbunden in Schleifen mit zwei getrennten Odoriervorrichtungen für das Gas, die parallel arbeiten und jeweils aus einer herkömmlichen, insgesamt mit „A" bezeichneten Bespülanlage bestehen – sichtbar im mittleren Teil der Abbildung -, sowie aus einer Anlage zum Einspritzen der odorierenden Flüssigkeit, insgesamt mit „B" bezeichnet und sichtbar im rechten Teil der Abbildung.

Die Bespülanlage „A", die auf vollkommen herkömmliche Weise strukturiert ist und arbeitet, und die betrieblich gesehen neben der Einspritzanlage „B" als Hilfseinrichtung vorhanden ist, also für den Notfall, enthält: einen horizontalen, zylindrischen Behälter 17; einen Behälter 18 zum Nachfüllen der odorierenden Flüssigkeit, angeschlossen mit Hilfe einer Speisungsleitung 19 an den zylindrischen Behälter 17, und Rohrleitungen 20a, 20b und 7, welche jeweils den zylindrischen Behälter 17 mit der Auslassleitung 4 der Pumpstation 1 und der Einspritzanlage „B" zur Odorierung des Gases verbinden.

Die Anlage „B", welche insbesondere eine vorzuziehende Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt, enthält den ersten Druckluftschleifenteil B1, der zur Betätigung einer Einspritzvorrichtung 10 dient, angeschlossen mit Hilfe einer entsprechenden Leitung 10a an die Auslassleitung 4 und montiert an einer Platte, sowie Verwaltungs- und Steuermittel, die in einer Position entfernt von der Platte angeordnet und eigensicher sind und durch eine betriebsmässig mit dem Zähler 3 und mit dem Druckluftschleifenteil B1 zusammengeschaltete Elektronikeinheit 9 dargestellt werden.

Die Anlage B enthält einen unter Druck setzbaren Behälter 5 von einem bestimmten Volumen, welcher an einer Seite an die Einspritzvorrichtung 10 angeschlossen ist – die er mit einer entsprechenden Zuführleitung 21 speist – und an der anderen Seite an drei zusätzliche Leitungen 11, 12 und 7.

Eine erste Leitung 11 entnimmt aus der Einlassleitung 2 der Pumpstation 1 stromaufwärts des Zählers 3 einen Gasstrom 6 und leitet ihn in den unter Druck setzbaren Behälter 5. Eine zweite Leitung 12 verbindet den unter Druck setzbaren Behälter 5 mit der Einlassleitung 2, ebenfalls stromaufwärts des Zählers 3, und gibt den Gasstrom 6 wieder in diese ein, wobei er ihn vollständig in die Auslassleitung 4 zurückgibt. Die dritte Leitung 7 ist eine Leitung zum Laden der odorierenden Flüssigkeit, die zum Füllen des unter Druck setzbaren Behälters 5 dient.

Genauer gesagt ist die erste Leitung 11 mit Druckreduziermitteln 13, 14 versehen, welche den Druck des erhaltenen, einströmenden Gases bis auf einen bestimmten Druckwert des ausströmenden Gases reduzieren, welcher um eine bestimmte Differenz den Druck des Gases überschreitet, das durch die Auslassleitung 4 strömt, und welcher, sich der Einspritzung der odorierenden Flüssigkeit widersetzend, durch die Einspritzvorrichtung 10 im Augenblick des Einspritzens der Flüssigkeit überwunden werden muss.

Die Druckreduziermittel bestehen aus zwei Reduzierfiltern 13, 14, die in gegenseitiger Folge an der ersten Leitung 11 angeordnet sind. Der erste Reduzierfilter 13 reduziert den Gasdruck von einem Druckwert P1 von beispielsweise etwa 100 bar bis auf einen Ausgangswert P2, der dem Druck des Gases in der Auslassleitung 4 entspricht, erhöht um einen Wert &Dgr;p von etwa 3 bar. Der zweite Reduzierfilter 14 dagegen reduziert den Druck P2 des am Einlass erhaltenen Gases auf einen Ausgangsdruck P3, welcher dem Druck des durch die Auslassleitung 4 strömenden Gases entspricht, erhöht um einen Druckwert &Dgr;p1 von etwa 0.6 bar.

Ein Dreiwege-Schaltventil 15 verbindet die erste Leitung 11 und die zweite Leitung 12 mit einer Einlassleitung 22 des unter Druck setzbaren Behälters 5. Das Schaltventil 15 fängt das aus den Druckreduziermitteln 13, 14 austretende Gas ab und erlaubt in einem seiner Betriebszustände, wie deutlicher aus der nachstehenden Betriebsbeschreibung hervorgeht, den unter Druck setzbaren Behälter 5, der unter normalen Betriebsbedingungen die odorierende Flüssigkeit enthält, unter Druck zu setzen. Diese Funktion wird während der Nachfüllphase des unter Druck setzbaren Behälters 5 ausgesetzt. In dieser Phase strömt das in dem unter Druck setzbaren Behälter 5 vorhandene Gas durch die Leitung 22, das Ventil 15 und die Leitung 12 stromaufwärts des Zählers 3 heraus.

Die Leitung 7 zum Laden der odorierenden Flüssigkeit ist mit einem Ventil 16 versehen, ebenfalls durch die Elektronikeinheit 9 gesteuert, dessen Öffnen es erlaubt, durch natürliche Schwerkraft und dank des Prinzips der in Verbindung stehenden Gefässe, odorierende Flüssigkeit zwischen dem horizontalen Behälter 17 der Bespülanlage A und dem unter Druck setzbaren Behälter 5 der Einspritzanlage B zu zuzuführen. Das Schliessen des Ventils 16 erlaubt es dagegen, den unter Druck setzbaren Behälter 5 unter Druck zu setzen und die darin enthaltene odorierende Flüssigkeit in die Auslassleitung 4 der Pumpstation 1 zu (ihren.

Was die Verwaltungs- und Steuermittel betrifft, so zeigt die 1, dass die Elektronikeinheit 9 mit dem Zähler 3 auf solche Weise verbunden ist, dass sie ein Eingangssignal s1 empfängt, welches der Durchflussmenge des im Moment durch den Zähler 3 selbst strömenden Gases entspricht, und am Ausgang Regelsignale s2, s3 aussendet, welche vorteilhafterweise das Steuern der Ventile 15 und 16 erlauben, welche wiederum jeweils den Behälter 5 unter Druck setzen und drucklos machen, und zwar mit Hilfe des Gasstromes 6 und der entsprechenden Zusammenschaltung der Leitungen 11, 12 und 22.

Im praktischen Betrieb der Einspritzanlage B verarbeitet die Elektronikeinheit 9 das korrekte elektrische Signal so, dass es an die Einspritzvorrichtung 10 gesandt werden kann, um das Konzentrationsverhältnis der odorierenden Flüssigkeit konstant zu halten, auch bei Veränderungen in dem digitalen Eingangssignal s1 von dem Zähler 3, welcher Moment für Moment die volumetrische Durchflussmenge der durchströmenden Gases misst.

Die Einheit 9 versieht auch die verschiedenen Anlagenteile mit den geeigneten Spannungen und Stromstärken, enthält Trennbarrieren für die Eigensicherheit und sichert, im Falle von Funktionsstörungen oder Ausfall des elektrischen Stroms, die Programmierdaten mit Hilfe einer Pufferbatterie; schliesslich löst sie ein Relais aus, um eine mögliche Notvorrichtung zu aktivieren, welche in dem hier beschriebenen Beispiel einer nicht begrenzenden Ausführung vorzugsweise aus der Bespülanlage A bestehen kann.

Der Betrieb der Verteilerstation 1 wird nur begrenzt auf die Einspritzanlage B beschrieben. Die Beschreibung des Betriebes der Bespülanlage A wird unterlassen, da diese den Fachleuten auf diesem Gebiet ausreichend bekannt ist. In Bezug auf das Zusammenwirken letzterer Vorrichtung mit der Einspritzanlage B genügt es zu bemerken – unter Bezugnahme auf die Abbildung -, dass mit Hilfe eines Druckluftventils 23, angeordnet an der Leitung 20b, welche den zylindrischen Behälter 17 mit der Auslassleitung 4 der Verteilerstation 1 verbindet, die Elektronikeinheit 9 im Falle eines anomalen Betriebes der Einspritzanlage B oder eines Stromausfalls den Betrieb der Bespülanlage A aktivieren oder entaktivieren kann.

Zurückkehrend zu der Beschreibung der Einspritzanlage B muss vorausgesetzt werden, dass die genannte Anlage das Gas mit Hilfe einer zyklischen Folge von Phasen odoriert, welche im wesentlichen umfassen: Speisen der Einspritzvorrichtung 10 mit der in dem unter Druck setzbaren Behälter 5 enthaltenen odorierenden Flüssigkeit, und zwar mit Hilfe eines Druckes, der auf die odorierende Flüssigkeit durch den Gasstrom 6 ausgeübt wird, welcher aus der Einlassleitung 2 entnommen und in den unter Druck setzbaren Behälter 5 geleitet ist; erneutes Eingeben des Gasstromes 6 zurück in die Einlassleitung 2 stromaufwärts des Zählers 3; und Nachfüllen des unter Druck setzbaren Behälters 5 mit odorierender Flüssigkeit mit einem Flüssigkeitsvolumen, das dem abgeleiteten Volumen entspricht, und zwar durch direktes Entnehmen aus dem Behälter 17 der Bespülanlage A, welche in diesem Kontext als Vorratsbehälter der odorierenden Flüssigkeit dient.

Während dieses Vorgangs wird der unter Druck setzbare Behälter 5 zyklisch und wechselweise mit odorierender Flüssigkeit gefüllt und dann entleert durch den Gasstrom 6, welcher die notwendige Energie um Unterstützen des Einspritzverfahrens liefert.

Genauer gesagt, wird durch die Aktivierung der Einspritzvorrichtung 10 die odorierende Flüssigkeit in die Auslassleitung 4 der Verteilerstation 1 gespritzt, und ihr Volumen wird durch eine gleiche Menge von Erdgas ersetzt, welches ihren Platz im Inneren des unter Druck setzbaren Behälters 5 einnimmt. Sobald die nötige Menge an Flüssigkeit je nach der augenblicklichen Durchflussmenge des in der Auslassleitung 4 strömenden Gases eingespritzt worden ist, wird die Einspritzphase unterbrochen, die Schaltventile 15 und 16 werden geöffnet und folglich wird der in dem unter Druck setzbaren Behälter 5 vorhandene Überdruck &Dgr;a1 von 0.6 bar in die Auslassleitung 4 abgelassen: stromabwärts eines Druckregelgerätes 24, mit welchem die Auslassleitung 4 versehen ist, aber stromaufwärts des Zählers 3, wobei stets eine reguläre und korrekte Berechnung beibehalten wird.

Da der unter Druck setzbare Behälter 5 der Einspritzanlage B und der horizontale Behälter 17 der Bespülanlage den gleichen Druck haben, und da zwischen den beiden Behältern 5 und 17 eine bestimmte Differenz der Ebene H vorgesehen ist, fliesst an diesem Punkt die odorierende Flüssigkeit durch das Ventil 16 aus und füllt allmählich den unter Druck setzbaren Behälter 5 der Einspritzanlage B. Das darin enthaltene Gas wird dann aus dem unter Druck setzbaren Behälter 5 heraus gedrückt und strömt durch die Leitung 12 in die Auslassleitung 4.

In der Füllphase des unter Druck setzbaren Behälters 5 wird ein entsprechendes Volumen an Flüssigkeit aus dem Behälter 17 der Bespülanlage A entnommen, welcher mit einem identischen Volumen an Gas aufgefüllt wird, entnommen aus der Auslassleitung 4 stromaufwärts ihrer Zusammenschaltung mit der Einspritzanlage B.

Sobald das bestimmte Volumen an Flüssigkeit geladen ist, werden die beiden Schaltventile 15 und 16 zurück in ihre Ruhestellung gebracht, der unter Druck setzbare Behälter 5 wird erneut unter Druck gesetzt und die Einspritzanlage B beginnt wieder mit dem Einspritzen der berechneten Mengen.

Die Erfindung erreicht vollkommen ihre Zwecke und ist auf eine verhältnismässig einfache und wirtschaftliche Weise zur industriellen Anwendung geeignet. Die so ausgelegte Erfindung kann auch zahlreichen Änderungen und Varianten unterliegen, ohne dabei aus dem Zweckbereich der nachstehenden Ansprüche herauszugehen.