氧气减少系统和用于操作氧气减少系统的方法
【专利说明】氧气减少系统和用于操作氧气减少系统的方法
[0001]根据独立权利要求1的前序部分，本发明涉及用于操作氧气减少系统的方法。
[0002]因此，本发明尤其涉及用于操作氧气减少系统的方法，该氧气减少系统包括用于分别提供氧气减少的气体混合物或惰性气体的惰性气体源和传输线系统(line system)。氧气减少系统的传输线系统是流体上连接或可连接到惰性气体源和至少一个封闭区域以在需要时将惰性气体源提供的气体混合物或气体的至少部分供应给至少一个封闭区域。由此提供了在氧气减少系统的正常操作期间惰性气体源提供的气体混合物或气体的至少部分通过传输线系统被给送(fed)到至少一个封闭区域，由此封闭区域的空气中的氧气含量呈现为与正常环境空气的氧气含量相比是减少的预定义或可定义值。
[0003]本发明还涉及用于调整减少封闭区域的空气中的氧气含量的氧气减少系统，其中氧气减少系统包括惰性气体源，用于分别提供氧气减少气体混合物或惰性气体，和传输线系统，流体上连接或可连接到惰性气体源和封闭区域以在需要时将惰性气体源提供的气体混合物或气体的至少一部分供应给封闭区域。
[0004]根据本发明的方法，或本发明的系统分别用作最小化风险和在受监视的被保护的室中灭火的示例，由此封闭室持续变得惰性到不同下降水平，以用于防止或控制失火。
[0005]本发明的惰性方法的进一步应用示例是在封闭室中提供含氧量低的训练条件，在该封闭室中氧气含量已经被降低。该室实现在人工模拟高海拔条件下训练，也称为“正常气压低氧训练”。另一个用例是物品，尤其是食物，优选是苹果类水果存储在所谓的“受控空气(CA)”中，其中空气的氧气的百分比被调整以除了别的之外减慢作用于易腐坏商品的氧化过程。
[0006]防火的惰性技术背后的基本原理是基于对人或动物仅偶尔进入的封闭室的知识，且其中安装的设备敏感地反应水的影响，通过将相关区域中的氧气浓度降低到如大约体积的15%的值来降低失火的风险。在这样的(降低的)氧气浓度，最易燃的材料不再能够点燃。因此，防火的惰性技术的应用的主要区域还包括IT区域、电开关和配电室、封闭设施以及包含高价值商品的存储区域。
[0007]由于该方法产生的预防效果是基于氧气置换原理。公知的是，正常环境空气包含21%体积的氧气，78%体积的氮气和1%体积的其他气体。出于防火目的，封闭室内的空间空气的氧气含量通过引入氧气置换气体(例如氮气)而被减少。已知预防效果是氧气百分比降到大约体积的15%以下就开始。依据受保护室中存储的可燃物质，可能必须进一步将氧气的百分比降到例如体积的12%。
[0008]从现有技术知道开头引用的这种类型的氧气减少系统的原理。例如，公开的DE198 11 851 Al文献描述了设计用于将封闭室中的氧气含量降低到特定基础惰性水平且在着火的情况中将氧气含量进一步快速降低到特定的全惰性水平的惰性系统。
[0009]这里使用的术语“基础惰性水平”被理解为涉及与正常环境空气相比降低的氧气含量，但是由此该降低的氧气含量对人或动物不会带来任何危险，由此他们仍然能够进入持续变得惰性的区域，至少简言之，没有任何问题；即，不需要任何特殊保护措施(例如氧气面罩)。基础惰性水平对应于受保护区域内的氧气含量(例如体积的15%到17%)。
[0010]另一方面，术语“全惰性水平”被理解为与基础惰性水平的氧气含量相比进一步降低的氧气含量，由此大多数材料的可燃性已经被降低到不再能够点燃的水平。依据各自区域内的火灾负荷，全惰性水平范围一般从12 %至14 %体积的氧气浓度。
[0011]为了给封闭区域装配氧气减少系统，合适的惰性气体源首先被提供以能够供应被引入到封闭室的氧气减少的气体混合物或惰性气体。惰性气体源的分配容量，即惰性气体源每单位时间能够提供的惰性气体量由此应当被设计用于封闭区域的特性，尤其是封闭区域的空间体积和/或气密性。如果氧气减少系统用作(防)火灾控制措施，尤其是确保在火灾的情况下足够量的惰性气体能够在非常短的时间内被引入到封闭区域的空间空气，使得灭火效果尽快发生。
[0012]虽然在需要时分别被引入到封闭区域的氧气减少的气体混合物或惰性气体原则上能够被存储在高压柱状容器中，其已经成为产生惰性气体源原地供应的氧气减少的气体混合物的至少一部分的标准实施，尤其因为气体柱状容器中惰性气体存储需要特殊的结构措施。
[0013]为了能够产生原地供应的氧气减少的气体混合物和/或惰性气体的至少一些，惰性气体源一般包括压缩系统和连接到压缩系统的释放侧出口的气体隔离系统。压缩系统压缩初始气体混合物且压缩的初始气体混合物中包含的氧气的至少部分在流体上连接到压缩系统的气体分离系统中被分离出去，由此在气体分离系统的出口提供氧气减少的气体混合物。
[0014]这里使用的术语“初始气体混合物”一般指除了包含氧气之外，还尤其包含氮气和例如稀有气体的其他气体(在适用时)的气体混合物。正常环境空气例如可用于初始气体混合物，即包含21 %体积的氧气、78 %体积的氮气和I %体积的其他气体的气体混合物。但是还可以理解的是适用封闭区域的空气的一部分作为初始气体混合物，由此新鲜空气则优选加入到来自封闭区域的该部分空气。
[0015]认识到装配有氧气减少系统的封闭区域的技术配置尤其需要提供传输线系统，经由该传输线系统，惰性气体源供应的氧气减少的气体混合物或惰性气体在需要时能够被给送到封闭区域。这里传输线系统不仅只将一个单独区域流体上连接到惰性气体源是正常的;实际上传输线系统频繁地将多个区域连接到氧气减少系统的惰性气体源以能够在需要时使得多个区域惰性(例如在仅具有一个氧气减少系统的建筑中)。传输线系统由此尤其在某种程度上被实现为较复杂设计的气体管线系统。
[0016]本发明基于分别指定氧气减少系统和用于操作氧气减少系统的方法的任务，能够保证符合技术配置标准而不用单独验证。在本上下文中，标准尤其涉及与各自安全规章相符合，且当氧气减少系统用于防火保护的目的时，保证在火灾情况中有足够灭火媒介(agent)供应。
[0017]关于该方法，本发明基于的任务由独立权利要求1的主题解决且关于氧气减少系统，由独立权利要求14的主题解决。本发明的操作方法的有利的进一步改进在从属权利要求2至13中指出且本发明的氧气减少系统的有利的进一步改进在从属权利要求15中指出。
[0018]为了解决本发明基于的任务并保证氧气减少系统符合分别适用的技术配置标准而不用执行其单独的沿着，本发明提供支持氧气减少系统的技术组件在传输线系统的至少一部分上优选进行常规泄漏测试。泄漏测试适用氧气减少系统的惰性气体源的气体混合物或气体的至少一部分来对传输线部分进行压力测试以检查气密性。
[0019]泄漏测试优选地被进行可预定义次数(at predefinable times)和/或在可预定义事件进行，由此其能够尤其自动发生和/或选择性自动发生。鉴于此，例如可知道的是当至少一个封闭区域的空气中的氧气含量通过调整惰性气体源提供的气体混合物或气体的至少一部分的给送已经降低到预定义或可定义的值时进行泄漏测试，由此当进行泄漏测试时，惰性气体源提供的气体混合物或气体不通过传输线系统被给送到至少一个封闭区域。
[0020]根据本发明的方案通过氧气减少系统的惰性气体源部分分别提供的气体或气体混合物来检查氧气减少系统的传输线系统部分的气密性以进行对传输线部分的压力测试。在本发明的方案的一个优选实现方式中，在该上下文中提供了惰性气体源，包括压缩系统和在流方面位于压缩系统的下游的气体分离系统，其中压缩系统压缩的初始气体混合物至少间歇地被弓I入到气体分离系统的入口，且其中压缩的初始气体混合物在气体分离系统中至少部分被分离成不同的气体组分，由此在气体分离系统的出口处提供氧气减少的和氮气增强的气体混合物。为了进行泄漏测试，压缩系统提供的压缩初始气体混合物或在气体分离系统的出口处提供的氮气增强的气体混合物能够被使用并引入到要被检查的传输线系统的部分。
[0021]根据本发明的方案不仅适用于整体评估氧气减少系统的整个传输线系统的气密性;对传输线系统中任意泄漏的定位实际上也是想得到的。所需要的是传输线系统被分成多个直接相邻部分，能够由可控阀彼此分隔。该措施使得传输线系统的直接相邻且阀分隔部分一个接一个被单独测试气密性。
[0022]关于在氧气减少系统的传输线系统部分中进