用于確定和/或監(jiān)控封閉房間的氣密性的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[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)控有關的體積相關漏流的方法，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置和保持可預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)被設計為實現(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】
[0003]根據(jù)惰性技術，用于高海拔訓練、儲存食物或用于將封閉房間中發(fā)生火災的風險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來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]從該方法中產生的預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%體積含量的氮氣和I %體積含量的其他氣體組成。為了將火災爆發(fā)的風險減到最低，或各自地撲滅在封閉房間內已經(jīng)爆發(fā)的火災，或延長儲存食物的保質期，例如通過引入純氮作為惰性氣體，增加在各個房間內的氮氣濃度，而氧氣含量由此減少。一旦氧氣的百分比開始降低至低于大約15%體積含量，可估計的保護效果和/或防火效果是已知的。根據(jù)在相關的房間內的易燃材料(燃燒負荷)，可能有必要進一步降低氧氣含量，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燃或燃燒。
[0005]減氧系統(tǒng)通常被配置以使得一個或多個定義的下降水平能夠在特定的時間量內在封閉房間的空間氣體中被設置，并在定義的周期內保持或連續(xù)地保持。因此，例如，有必要在火災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，并有效地防止房間內的材料至少在所謂的重燃階段的持續(xù)時間內發(fā)生重燃。
[0006]上述的重燃階段表明所謂“滅火階段”的下一時間周期，在此時間周期期間，在封閉房間內的氧氣濃度不允許超出特定的值，即所謂的“重燃預防值階段”，以防止在受保護區(qū)域中的材料發(fā)生重燃。從而，重燃預防水平是取決于房間的燃燒負荷的氧氣濃度，并通過試驗確定。
[0007]為了能夠確保防火和/或存儲的食物的長保質期，減氧系統(tǒng)需要被相應地配置；即，需要能在較長時間周期內提供特定體積流量的氧氣置換氣體。在個別情況下，特別地，由減氧系統(tǒng)每單位時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，例如當封閉房間是相對較大的空間體積的儲藏室，由于與相對小的保護區(qū)域相比，每單位時間被引入到儲藏室的空間氣體中的氧氣置換氣體體積較大，為了能在特定的時間周期內設置下降水平，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造成減氧系統(tǒng)配置的困難。這是由于這一事實:將被作為因素考慮的配備有或將要配備有減氧系統(tǒng)的房間的最大空間體積相對容易確定，且至少該空間體積不能隨時間增加。但是，這是一個相對于房間的氣密性不同的原因。被表達為所謂的n50值的空氣交換率通常用作房間的氣密性的測量。
[0009]n50的空氣交換率是從每小時的體積空氣流量得到，當要保持50Pa的壓差時，通過除以該結構的體積得到。因此，空氣交換率越低，封閉房間具有的氣密性值越高。
[0010]壓差測量過程(鼓風機門方法(blower-door method))通常用于測量n50值，該n50值是房間氣密性的測量。但是，執(zhí)行一系列的壓差測量以確定n50空氣交換率常常伴隨各種困難，且需要大量的技術工作，特別是在較大的建筑物或空間中。即使當壓差測量對各個空間標識n50值，這并不排除該封閉房間的狀態(tài)隨時間變化，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口，以變得不密封。另外，放置進封閉房間(特別是在儲藏室的情形下)的物品和/或貨物影響由壓差測量確定的空氣交換率。
[0011]事實上封閉房間的氣密性不僅能夠隨時間變化，特別地，也能夠在配置減氧系統(tǒng)時惡化而造成問題。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)時間點確定已經(jīng)配備有減氧系統(tǒng)的房間的氣密性，以根據(jù)需要適應減氧系統(tǒng)的容量；即，例如，增加減氧系統(tǒng)每單位時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/或長保質期。
[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于剛出現(xiàn)的泄漏的相鄰空間的結論的范圍。這樣做的風險是，氧氣置換氣體可以通過這種剛產生的泄漏在相鄰空間中用完，這在某些情況下，可能導致危及在相鄰空間內的人的健康。

【發(fā)明內容】

[0013]基于上述問題，本發(fā)明滿足下述目的: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)時間點被分別地控制/驗證，因此，所述房間特別適合上述惰性技術的使用。
[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現(xiàn)的方式在所需的任意時間被確定/控制封閉房間的當前氣密性，不需要執(zhí)行一系列耗時的測量，比如，例如使用已知現(xiàn)有技術的用于確定n50值的鼓風機門測量過程的情形。
[0015]該目的由關于方法的獨立權利要求1的主題和關于系統(tǒng)的另一獨立權利要求14的主題來完成。
[0016]本發(fā)明方法的有利的更進一步的發(fā)展在從屬權利要求2至13中被提出。
[0017]相應地，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，其中至少一個優(yōu)選的可預定義的氧氣水平能夠通過引入氧氣置換氣體在封閉房間的空間氣體中被設置和保持，該氧氣水平相比于正常的環(huán)境空氣有所減少。與封閉房間相關聯(lián)的減氧系統(tǒng)具有用于壓縮至少含有氮氣和氧氣的初始氣體混合物的壓縮機系統(tǒng)，以及具有在所述壓縮機系統(tǒng)下游的氣體分離系統(tǒng)，在氣體分離系統(tǒng)中，初始氣體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)的出口提供富氮氣體。這種富氮氣體供應至封閉房間以設置和/或保持降低的氧氣水平。同時，在封閉房間中占主導地位的壓力或相對于環(huán)境空氣壓力在封閉房間中設置的壓力被確定。所確定的壓差被用作封閉房間的氣密性測量。確定期間，可變的房間開口，例如窗戶或門等，有利地具有不可避免的影響，以便不偽造測量結果。
[0018]接著，在本發(fā)明的方法中，至少一個預先確定的壓差值與相應的參考值(目標值)相比較。所獲取的比較結果的評價緊隨其后，由此根據(jù)所確定的壓差值和相應參考值之間的偏差量，可以做出封閉房間的氣密性的假設和/或隨時間變化的封閉房間的氣密性的假設。
[0019]本發(fā)明方案可實現(xiàn)的優(yōu)點顯而易見:因為該系統(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易于實現(xiàn)且有效的方式在任意時間被確定/控制。所有要求于此的是使用減氧系統(tǒng)的壓縮機和氣體分離系統(tǒng)提供富氮氣體，同樣優(yōu)選的是富氮氣體連續(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相比于外部壓力(環(huán)境壓力)的壓差。壓縮機系統(tǒng)優(yōu)選地被調節(jié)以使得在氣體分離系統(tǒng)的出口的存在暫時恒定體積流量的富氮氣體，以使得當所供應的氣體被引入至封閉房間時，相對于外部壓力的某一壓差被確立。這個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量。因此，構成了已知的“吹風機門測試”壓差過程的易于實現(xiàn)的變體。
[0020]這里強調的是根據(jù)本發(fā)明的方法能夠確定封閉房間的氣密性，而不需要大量的時間和努力。因此，該方法特別地適于檢查之前沒有識別到的泄漏是否可能隨時間而新形成在房間的空間殼體中，這對房間的空氣交換率具有影響。因此，例如設想每周使用本發(fā)明的方法測量房間的氣密性，并將其與預設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?shù)臏y量。例如，這些可能包括檢驗房間的殼體泄漏，以便相應地密封房間。于此額外地或可替換地，但是，也可以設想使減氧系統(tǒng)適應受保護房間的較高的空氣交換率。特別地，這能夠涉及在火災發(fā)生時減氧系統(tǒng)將快速供應的惰性氣體的數(shù)量。
[0021]本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的進一步的發(fā)展還不僅在確定和/或監(jiān)控封閉房間的氣密性時提供在氣體分離系統(tǒng)的出口供應的引入氣體，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，能夠可靠地檢測氣密性的較小變化。據(jù)此，使用減氧系統(tǒng)的通風系統(tǒng)組件和/或減氧系統(tǒng)的壓縮機系統(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估僅能夠在每單位時間提供至封閉房間的氣體體積恒定時做出，至少按照某一啟動時間，優(yōu)先的是在氣體分離系統(tǒng)的出口供應的富氮氣體以及優(yōu)選為連續(xù)地以恒定體積流速額外供應的適用于被引入至封閉房間的新鮮空氣。
[0023]實際實驗已經(jīng)表明，按照相對體積流速Qrel的測量周期和測量精度是有利的；即相對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