用于確定和/或監(jiān)控封閉房間的氣密性的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定和/或監(jiān)控配備有減氧系統(tǒng)(oxygen reducing system)的封閉房間的氣密性的方法。特別地，本發(fā)明涉及一種用于為能夠呈現(xiàn)惰性的、且特別是能夠連續(xù)地呈現(xiàn)惰性的房間盡可能精確地確定和/或監(jiān)控有關(guān)的體積相關(guān)漏流的方法，其中惰化方法被使用。
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于在封閉房間的空間氣體中設(shè)置和保持可預(yù)定義的且相比于正常環(huán)境有所減少的氧氣含量的減氧系統(tǒng)，其中減氧系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的用于確定和/或監(jiān)控封閉房間的氣密性的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]根據(jù)惰性技術(shù)，用于高海拔訓(xùn)練、儲(chǔ)存食物或用于將封閉房間中發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)減到最低的惰化方法是眾所周知的。在這樣的惰化方法中，封閉房間的氣體通常是通過(guò)來(lái)自惰性氣體源的氧氣置換氣體的引入而降低，并然后保持在低于環(huán)境空氣氣體的氧氣濃度的惰化水平。
[0004]從該方法中產(chǎn)生的預(yù)防效果是基于氧氣置換的原理。眾所周知，正常的環(huán)境空氣由大約21%體積含量的氧氣、78%體積含量的氮?dú)夂虸 %體積含量的其他氣體組成。為了將火災(zāi)爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)減到最低，或各自地?fù)錅缭诜忾]房間內(nèi)已經(jīng)爆發(fā)的火災(zāi)，或延長(zhǎng)儲(chǔ)存食物的保質(zhì)期，例如通過(guò)引入純氮作為惰性氣體，增加在各個(gè)房間內(nèi)的氮?dú)鉂舛龋鯕夂坑纱藴p少。一旦氧氣的百分比開(kāi)始降低至低于大約15%體積含量，可估計(jì)的保護(hù)效果和/或防火效果是已知的。根據(jù)在相關(guān)的房間內(nèi)的易燃材料(燃燒負(fù)荷)，可能有必要進(jìn)一步降低氧氣含量，例如降低至12%體積含量。在這樣的氧氣濃度下，大部分可燃材料能夠不被點(diǎn)燃或燃燒。
[0005]減氧系統(tǒng)通常被配置以使得一個(gè)或多個(gè)定義的下降水平能夠在特定的時(shí)間量?jī)?nèi)在封閉房間的空間氣體中被設(shè)置，并在定義的周期內(nèi)保持或連續(xù)地保持。因此，例如，有必要在火災(zāi)事件中迅速降低房間的氣體中的氧氣濃度，以便撲滅(熄滅)火災(zāi)，并有效地防止房間內(nèi)的材料至少在所謂的重燃階段的持續(xù)時(shí)間內(nèi)發(fā)生重燃。
[0006]上述的重燃階段表明所謂“滅火階段”的下一時(shí)間周期，在此時(shí)間周期期間，在封閉房間內(nèi)的氧氣濃度不允許超出特定的值，即所謂的“重燃預(yù)防值階段”，以防止在受保護(hù)區(qū)域中的材料發(fā)生重燃。從而，重燃預(yù)防水平是取決于房間的燃燒負(fù)荷的氧氣濃度，并通過(guò)試驗(yàn)確定。
[0007]為了能夠確保防火和/或存儲(chǔ)的食物的長(zhǎng)保質(zhì)期，減氧系統(tǒng)需要被相應(yīng)地配置；即，需要能在較長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)提供特定體積流量的氧氣置換氣體。在個(gè)別情況下，特別地，由減氧系統(tǒng)每單位時(shí)間提供的氧氣置換氣體的量取決于封閉房間的空間體積和氣密性。因此，例如當(dāng)封閉房間是相對(duì)較大的空間體積的儲(chǔ)藏室，由于與相對(duì)小的保護(hù)區(qū)域相比，每單位時(shí)間被引入到儲(chǔ)藏室的空間氣體中的氧氣置換氣體體積較大，為了能在特定的時(shí)間周期內(nèi)設(shè)置下降水平，減氧系統(tǒng)需要有較大的容量。另一方面，分別地，封閉房間的氣密性越低，或空氣交換率越高，由減氧系統(tǒng)每單位時(shí)間提供的氧氣置換氣體的量也增加。
[0008]空間體積的影響通常不會(huì)造成減氧系統(tǒng)配置的困難。這是由于這一事實(shí):將被作為因素考慮的配備有或?qū)⒁鋫溆袦p氧系統(tǒng)的房間的最大空間體積相對(duì)容易確定，且至少該空間體積不能隨時(shí)間增加。但是，這是一個(gè)相對(duì)于房間的氣密性不同的原因。被表達(dá)為所謂的n50值的空氣交換率通常用作房間的氣密性的測(cè)量。
[0009]n50的空氣交換率是從每小時(shí)的體積空氣流量得到，當(dāng)要保持50Pa的壓差時(shí)，通過(guò)除以該結(jié)構(gòu)的體積得到。因此，空氣交換率越低，封閉房間具有的氣密性值越高。
[0010]壓差測(cè)量過(guò)程(鼓風(fēng)機(jī)門(mén)方法(blower-door method))通常用于測(cè)量n50值，該n50值是房間氣密性的測(cè)量。但是，執(zhí)行一系列的壓差測(cè)量以確定n50空氣交換率常常伴隨各種困難，且需要大量的技術(shù)工作，特別是在較大的建筑物或空間中。即使當(dāng)壓差測(cè)量對(duì)各個(gè)空間標(biāo)識(shí)n50值，這并不排除該封閉房間的狀態(tài)隨時(shí)間變化，特別是它的空氣交換率。因此，例如可想到在房間初始密封開(kāi)口，以變得不密封。另外，放置進(jìn)封閉房間(特別是在儲(chǔ)藏室的情形下)的物品和/或貨物影響由壓差測(cè)量確定的空氣交換率。
[0011]事實(shí)上封閉房間的氣密性不僅能夠隨時(shí)間變化，特別地，也能夠在配置減氧系統(tǒng)時(shí)惡化而造成問(wèn)題。特別地，不可能注明日期(date)，或僅可能以最大的努力在后續(xù)時(shí)間點(diǎn)確定已經(jīng)配備有減氧系統(tǒng)的房間的氣密性，以根據(jù)需要適應(yīng)減氧系統(tǒng)的容量；即，例如，增加減氧系統(tǒng)每單位時(shí)間提供的氧氣置換氣體的體積，以使在封閉房間的氣密性降低后仍能提供防火和/或長(zhǎng)保質(zhì)期。
[0012]配備有減氧系統(tǒng)的空間的氣密性的持續(xù)監(jiān)控也要求還可能被引用到相對(duì)于剛出現(xiàn)的泄漏的相鄰空間的結(jié)論的范圍。這樣做的風(fēng)險(xiǎn)是，氧氣置換氣體可以通過(guò)這種剛產(chǎn)生的泄漏在相鄰空間中用完，這在某些情況下，可能導(dǎo)致危及在相鄰空間內(nèi)的人的健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]基于上述問(wèn)題，本發(fā)明滿(mǎn)足下述目的:指定一種方法，使用該方法能夠被盡可能精確地確定封閉房間的氣密性，且不需要很大的努力，初始確定的氣密性值能夠在后續(xù)時(shí)間點(diǎn)被分別地控制/驗(yàn)證，因此，所述房間特別適合上述惰性技術(shù)的使用。
[0014]特別地，一種方法和系統(tǒng)將被指定，使用該方法和系統(tǒng)能夠以有效且易于實(shí)現(xiàn)的方式在所需的任意時(shí)間被確定/控制封閉房間的當(dāng)前氣密性，不需要執(zhí)行一系列耗時(shí)的測(cè)量，比如，例如使用已知現(xiàn)有技術(shù)的用于確定n50值的鼓風(fēng)機(jī)門(mén)測(cè)量過(guò)程的情形。
[0015]該目的由關(guān)于方法的獨(dú)立權(quán)利要求1的主題和關(guān)于系統(tǒng)的另一獨(dú)立權(quán)利要求14的主題來(lái)完成。
[0016]本發(fā)明方法的有利的更進(jìn)一步的發(fā)展在從屬權(quán)利要求2至13中被提出。
[0017]相應(yīng)地，特別地指定的是一種用于確定和/或監(jiān)控配備有減氧系統(tǒng)的封閉房間的氣密性的方法，其中至少一個(gè)優(yōu)選的可預(yù)定義的氧氣水平能夠通過(guò)引入氧氣置換氣體在封閉房間的空間氣體中被設(shè)置和保持，該氧氣水平相比于正常的環(huán)境空氣有所減少。與封閉房間相關(guān)聯(lián)的減氧系統(tǒng)具有用于壓縮至少含有氮?dú)夂脱鯕獾某跏細(xì)怏w混合物的壓縮機(jī)系統(tǒng)，以及具有在所述壓縮機(jī)系統(tǒng)下游的氣體分離系統(tǒng)，在氣體分離系統(tǒng)中，初始?xì)怏w混合物中含有的至少部分氧氣被分離，以使在所述氣體分離系統(tǒng)的出口提供富氮?dú)怏w。這種富氮?dú)怏w供應(yīng)至封閉房間以設(shè)置和/或保持降低的氧氣水平。同時(shí)，在封閉房間中占主導(dǎo)地位的壓力或相對(duì)于環(huán)境空氣壓力在封閉房間中設(shè)置的壓力被確定。所確定的壓差被用作封閉房間的氣密性測(cè)量。確定期間，可變的房間開(kāi)口，例如窗戶(hù)或門(mén)等，有利地具有不可避免的影響，以便不偽造測(cè)量結(jié)果。
[0018]接著，在本發(fā)明的方法中，至少一個(gè)預(yù)先確定的壓差值與相應(yīng)的參考值(目標(biāo)值)相比較。所獲取的比較結(jié)果的評(píng)價(jià)緊隨其后，由此根據(jù)所確定的壓差值和相應(yīng)參考值之間的偏差量，可以做出封閉房間的氣密性的假設(shè)和/或隨時(shí)間變化的封閉房間的氣密性的假設(shè)。
[0019]本發(fā)明方案可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn):因?yàn)樵撓到y(tǒng)能夠利用已存在的減氧系統(tǒng)的組件確定和/或監(jiān)控封閉房間的氣密性，封閉房間的氣密性能夠通過(guò)易于實(shí)現(xiàn)且有效的方式在任意時(shí)間被確定/控制。所有要求于此的是使用減氧系統(tǒng)的壓縮機(jī)和氣體分離系統(tǒng)提供富氮?dú)怏w，同樣優(yōu)選的是富氮?dú)怏w連續(xù)地且以恒定流速被引入至封閉房間，以便確立封閉房間內(nèi)相比于外部壓力(環(huán)境壓力)的壓差。壓縮機(jī)系統(tǒng)優(yōu)選地被調(diào)節(jié)以使得在氣體分離系統(tǒng)的出口的存在暫時(shí)恒定體積流量的富氮?dú)怏w，以使得當(dāng)所供應(yīng)的氣體被引入至封閉房間時(shí)，相對(duì)于外部壓力的某一壓差被確立。這個(gè)壓差與引入至封閉空間的體積流一起提供了封閉房間的氣密性的測(cè)量。因此，構(gòu)成了已知的“吹風(fēng)機(jī)門(mén)測(cè)試”壓差過(guò)程的易于實(shí)現(xiàn)的變體。
[0020]這里強(qiáng)調(diào)的是根據(jù)本發(fā)明的方法能夠確定封閉房間的氣密性，而不需要大量的時(shí)間和努力。因此，該方法特別地適于檢查之前沒(méi)有識(shí)別到的泄漏是否可能隨時(shí)間而新形成在房間的空間殼體中，這對(duì)房間的空氣交換率具有影響。因此，例如設(shè)想每周使用本發(fā)明的方法測(cè)量房間的氣密性，并將其與預(yù)設(shè)的或指定的參考值比較。如果證明額外的泄漏已經(jīng)出現(xiàn)在封閉房間的空間殼體中，則將需要采取適當(dāng)?shù)臏y(cè)量。例如，這些可能包括檢驗(yàn)房間的殼體泄漏，以便相應(yīng)地密封房間。于此額外地或可替換地，但是，也可以設(shè)想使減氧系統(tǒng)適應(yīng)受保護(hù)房間的較高的空氣交換率。特別地，這能夠涉及在火災(zāi)發(fā)生時(shí)減氧系統(tǒng)將快速供應(yīng)的惰性氣體的數(shù)量。
[0021]本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選的進(jìn)一步的發(fā)展還不僅在確定和/或監(jiān)控封閉房間的氣密性時(shí)提供在氣體分離系統(tǒng)的出口供應(yīng)的引入氣體，而且額外地引入新鮮空氣至封閉房間中，以增加引入至封閉房間的總體積流量。相比于環(huán)境空氣壓力(外部氣體)，這樣做實(shí)現(xiàn)了在封閉房間中發(fā)展的較高特定壓差。相比于僅引入在氣體分離系統(tǒng)的出口供應(yīng)的氣體的情形，在該變化中，房間的氣密性根據(jù)較高的壓差更精確地確定。因此，能夠可靠地檢測(cè)氣密性的較小變化。據(jù)此，使用減氧系統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)組件和/或減氧系統(tǒng)的壓縮機(jī)系統(tǒng)組件適宜用于引入額外的新鮮空氣至封閉房間，以使得同樣在進(jìn)一步的發(fā)展中，系統(tǒng)也能夠利用減氧系統(tǒng)的已經(jīng)存在的組件。
[0022]由于封閉房間的氣密性的可靠評(píng)估僅能夠在每單位時(shí)間提供至封閉房間的氣體體積恒定時(shí)做出，至少按照某一啟動(dòng)時(shí)間，優(yōu)先的是在氣體分離系統(tǒng)的出口供應(yīng)的富氮?dú)怏w以及優(yōu)選為連續(xù)地以恒定體積流速額外供應(yīng)的適用于被引入至封閉房間的新鮮空氣。
[0023]實(shí)際實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明，按照相對(duì)體積流速Q(mào)rel的測(cè)量周期和測(cè)量精度是有利的；即相對(duì)于房間的空間體積和空氣交換率n50的體積流量(Qrel =體積流量