用于洁净室圈舍的气候调控设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于洁净室圈舍的气候调控设备，其包括具有供气输送装置的供气单元，供气单元构成为用于控制由其输送的供气量；具有排气输送装置的排气单元，排气单元构成为用于控制由其输送的排气量；具有温度传感器和气压传感器的传感器单元以及与所述供气单元、排气单元和传感器单元信号连接的气候调控单元，气候调控单元被构成，以便：当通过气压传感器检测到的气压低于预设的气压下限时，减少通过排气单元输送的空气量，当通过气压传感器检测到的气压高于预设的气压上限时，提高通过排气单元输送的空气量，当通过温度传感器检测到的温度超出预设的第一温度上限时，提高通过供气单元输送的空气量。此外本发明还涉及运行气候调控设备的方法。
【专利说明】用于洁净室圈舍的气候调控设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于洁净室圈舍的气候调控设备和一种运行所述气候调控设备的方法。
【背景技术】
[0002]洁净室圈舍是一种圈，在所述圈中饲养有动物，所述动物必须在无菌或几乎无菌的条件下饲养。对于在无菌的环境中饲养动物而言典型的原因是避免动物的感染，特别是当动物由于遗传易感性不具有免疫力或者具有降低的免疫力时。典型的应用例如是饲养家禽如鸡，所述家禽生来就具有这样的遗传易感性，使得它们不具有免疫力并且产出所谓的血清蛋。这种血清蛋用于众多的治疗目的，以便能够通过有针对性地将抗体生产和增加到这种血清蛋中的方式生产药品，尤其是疫苗。
[0003]一个与这样的洁净室圈舍相关的特别的问题是保持这种圈内部的气候，所述气候可靠地防止动物生病。这个问题一方面需要在洁净室圈舍中相对于圈舍的环境持久地保持增高的气压，以便可靠地防止因可能的不密封性、门、建筑物缝隙或类似物将细菌带入所述圈舍中。对这样的洁净室圈舍而言另一个需满足的要求是将所述圈舍内部的空气温度保持在特定的、狭窄受限的范围中并且这样地保持，使得避免快速的温度波动。在洁净室圈舍中与在其它的饲养有动物的动物圈中相比，由于饲养在洁净室圈舍中的动物的较高的敏感性，这在更大的程度上是必要的，所述动物由于其遗传易感性，相对于温度波动不仅关于其波动宽度也关于其波动速度具有更高的耐受性。
[0004]最后为了在这样的洁净室圈舍中保持可接受的圈舍气候，必要的是，将含氧的新鲜空气持久地供给到建筑物中，并且将所用的空气从建筑物中排出，以便确保可靠地给动物供应氧气。
【发明内容】
[0005]在这样的洁净室圈舍中调控气候时出现的一个特别的问题是外部温度的波动，所述外部温度能够出现在宽的范围中，取决于季节和天气。本发明的目的是，提供一种用于洁净室圈舍的气候调控设备，所述气候调控设备与已知的气候控制设备相比，在可靠和更佳的程度上保持圈舍气候，使得实现了对免疫功能低下的动物或者没有明显的免疫系统的动物的良好的饲养。
[0006]根据本发明，这个目的通过用于洁净室圈舍的气候调控设备来实现，所述气候调控设备包括:
[0007]-具有供气输送装置的供气单元，所述供气单元构成为用于控制由其输送的供气量，
[0008]-具有排气输送装置的排气单元，所述排气单元构成为用于控制由其输送的排气量，
[0009]-具有温度传感器和气压传感器的传感器单元以及[0010]-与供气单元、排气单元和传感器单元信号连接的气候调控单元，所述气候调控单元被构成，以便:
[0011]〇当通过气压传感器检测到的气压低于预设的气压下限时，减少通过排气单元输送的空气量，
[0012]〇当通过气压传感器检测到的气压超出预设的气压上限时，提高通过排气单元输送的空气量，
[0013]〇当通过温度传感器检测到的温度超出预设的第一温度上限时，提高通过供气单兀输送的空气量。
[0014]根据本发明，借助于气候调控单元实现对圈舍气候的控制，所述气候调控单元接收传感器单元的信号并且此外控制供气单元和排气单元。传感器单元包括至少一个温度传感器和气压传感器，所述温度传感器和气压传感器这样地放置，使得圈舍内部的气压和温度能够因此被测量，并且相应的测量值能够无线地或者有线地转送给气候调控单元。特别地，首先能够提出，将多个温度传感器以彼此间隔的方式设置在圈舍中，以便检测局部的温度波动并且能够在调控气候时考虑所述局部的温度波动。
[0015]供气单元包括用于新鲜空气的入口，所述新鲜空气典型地从外部从圈舍的环境中被吸入。为了这个目的，供气单元包括供气输送设备，特别是一个或多个通风机，所述通风机通过供气单元产生供气的输送。各个通风机优选能够被设定为至少两个不同的输送量，以便产生对被输送到圈舍的中空气的控制。优选能够以多级地或者无级地控制供气输送装置，以便控制供气量。供气单元除此之外能够包括一个或多个节流单元，借助所述节流单元，穿过所述节流单元的空气能够被节流或者甚至完全被阻断。[0016]也能够以与构建供气单元相同的方式构建排气单元，其方式在于，所述排气单元包括一个或多个用于将空气从圈舍中输送穿过相应的出口进入环境中的通风机并且如果需要的话具有节流单元，以便节流或者完全地防止空气从圈舍中穿过排气单元离开。
[0017]气候调控单元具有电组件，所述电组件被构成，以便依赖于温度传感器和气压传感器的信号控制供气单元和/或排气单元，使得被供应的空气增多或减少并且使得被排出的空气增多或减少。这根据本发明基本上能够被实现，其方式在于，供气输送装置和/或排气输送装置关于其输送量被控制，特别地在这里这是优选的，即供气输送装置和排气输送装置由匹配的调节信号来控制，并且因此供气输送装置的和排气输送装置的输送速率同步地提高或降低。对供气单元和排气单元的控制此外能够对这个供气单元和排气单元内部的节流单元起作用，其方式在于，选择性地在所述节流单元的一个中提高或降低节流，以便降低或提高穿过相应的供气单元或排气单元的输送量。
[0018]通过供气单元和排气单元的这样地被提供的调控可能性和互联，实现对圈舍气候的不同的控制，所述控制根据调节可能性允许以更可靠的方式满足关于洁净室圈舍内部的温度、空气通过量和气压的不同的要求并且在这里遵循所有的气候参数的更窄的极限值范围。
[0019]根据第一个优选的实施方式提出，使得供气输送装置包括多个供气输送机，所述空气输送机的最大输送量优选彼此不同，并且优选在第一调控区域中借助于唯一的、优选具有小的第一输送量的供气输送机实现对由整个供气单元输送的空气量的细微调控，并且在第二调控区域中借助于另一个或其它的、优选具有较大的第二最大输送量的供气输送机实现对由整个供气单元输送的空气量的调控。通过这种改进方案，提供了供气单元的对于供气调控和排气调控的必要的精确性的有利的设计方案。在其中存在至少两个特别是也可以存在更多个供气输送装置，所述供气输送装置彼此不相关地被控制或者以调控技术中相移率禹合(versetzt gekoppelter)的方式被控制。因此这是可能的，即一方面通过控制一个单一的供气输送机能够在较小的输送体积范围中精确地实现在对供气量的调控，但是同时或者通过附加接通另一个供气输送机或者可替选地激活具有高的体积输送速率的供气输送机，在大的体积输送区域中的调控也是可能的并且同时能够达到高的体积输送速率。通过这种分级地接通具有相同的或分级的输送速率的供气输送机的方式，宽广的体积输送区域能够被整个供气单元覆盖，并且在这个体积输送区域的其各个部段中能够精确地调控。在此这是特别优选的，即多个供气输送机在流动方面彼此并联地设置，但是在具体的应用中多个供气输送机的串联的设置也能够具有优势。 [0020]更进一步优选的是，供气单元包括供第一组供气节流元件和第二组供气节流元件，所述第一组供气节流元件在通过供气单元输送的空气量方面具有第一最小节流功率，所述第二组供气节流元件在通过供气单元输送的空气量方面具有第二最小节流功率，其中所述第一最小节流功率比第二最小节流功率小，并且第一组和第二组供气节流元件关于通过供气单元输送的空气量彼此并联地设置。通过提供这样两个彼此不同的节流单元实现了在运行气候调控设备时在通常的气候条件特别是典型的外部温度范围的情况下，能够借助于具有较大的最小节流效果的第二节流设备实现空气供应，这允许在特定的、所期望的供应速率中在很大程度上无回风地将新鲜空气供应到圈中，所述节流单元特别是通过如下方式而不同，即它们被设计是为了彼此不同的最大通过量。但是同时可能的是，特别是在非典型的气候条件如特别高的外部温度中或者在洁净室圈舍内部的气压骤降的情况中，产生穿过供气单元的高的空气输送速率，其中具有较小的最小节流功率的第一节流设备被完全开启，并且因此能够达到最大的空气供应。
[0021]基本上应理解的是，这两个组的每个能够包括一个单一的节流元件，但是特别是为了将供气均匀地分配到圈舍中而言优选的是，每个组具有两个或多个供气节流元件。在这里将供气节流元件理解为各个在空气动力学上作用的元件或者组件，例如喷嘴、开口或类似物，所述喷嘴、开口或类似物能够对供气起节流的作用。特别地，供气节流元件能够被设定到固定的节流功率上，所述固定的节流功率在这种情况下也代表最小的节流功率，或者所述供气节流元件关于其节流功率能够是可变的，因此最小的可调节的节流功率作为调节区域的极限值出现。
[0022]这是更进一步优选的，即供气单元包括与气候调控单元信号连接的空气增温设备，并且所述气候调控单元被构成，以便:
[0023]〇当通过温度传感器检测到的温度低于预设的温度下限时，提高空气增温设备的加热功率，
[0024]〇当通过温度传感器检测到的温度超出预设的第二温度上限时，降低空气增温设备的加热功率，其中所述第二温度上限与第一温度上限一致或者小于第一温度上限。
[0025]通过在供气单元中提供空气增温设备，可能的是，预热从外部供给的新鲜空气，这首先在下述时间实现了附加的加热效果，即当必须根据气候条件以下述为前提时，即特别是在冷的外部温度情况下，通过圈舍内部的动物产生的温度本身不能够满足维持足够的空气温度。在此原则上应理解的是，出于节约能量的目的，附加的加热应当这样地来调控，使得仅在下述时间，即在供应最小的必要的供气量时圈舍内部的最小的必要的温度不能被保持或者可能出现温度骤降时，通过空气增温设备实现对供气的增温，所述最小的必要的供气量在洁净室圈舍的内部由必要的气压和空气通过量而引起。
[0026]这是更进一步优选的，即排气单元包括第一组排气节流元件和第二组排气节流元件，所述第一组排气节流元件在通过排气单元输送的空气量方面具有第一最小节流功率，所述第二组排气节流元件在通过排气单元输送的空气量方面具有第二最小节流功率，其中所述第一组和第二组排气节流元件关于通过排气单元输送的空气量彼此并联地设置。
[0027]通过这个设计方案，也在排气单元的区域中提供之前对于供气单元所阐述的至少两个组的排气节流元件的有利的布置。在这里一个组也能够包括两个或更多个排气节流元件，所述排气节流元件能够彼此不相关地被控制或者以信号技术中相移耦合的方式被控制。由此所实现的优点在于，通过排气单元排出的空气的量能够在一个宽广的排气输送量范围上被控制，并且在这里也在较小的排气输送量的范围中实现精确的调控，其方式在于，在这个范围中借助仅一个组的排气节流元件控制，反之在排气输送量大时借助两个组的排气节流元件或者具有更大的横截面的第二组来执行控制，所述更大的横截面具有更小的节流功率。
[0028]在此特别优选的是，第一最小节流功率大于第二最小节流功率。这个以相同的方式也在供气单元中证明是可行的并且被使用的设计方案实现了，通过具有不同的节流功率范围的排气节流元件的并联的节流效果实现在一个大的排气输送量范围上对排气输送量的特别有效的控制，其方式在于，穿过第一组的最大通过量小于穿过第二组的最大通过量的。
[0029]更进一步优选的是，第一组和第二组排气节流元件与气候调控单元信号连接，并且所述气候调控单元被构成，以便:
[0030]-当由气压传感器所检测到的气压低于预设的气压下限时，第二组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被提高，并且
[0031]-当由气压传感器检测到的气压由于提高第二组的节流效果而不超出预设的气压下限时，控制第一组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被提高，
[0032]和/ 或
[0033]所述气候调控单元被构成，以便:
[0034]-当由气压传感器检测到的气压超出预设的气压上限时，第一组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被降低，以及
[0035]-当由气压传感器检测到的气压由于降低第一组的节流效果而不超出预设的气压上限时，第二组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被降低。
[0036]通过这种改进方案实现了对圈舍内部的气压的级联的调控，其方式在于借助于第一组和第二组排气节流元件不仅关于最大的允许的气压上限也关于最小的必要的气压下限级联地实现调控排气输送量。在此为了节流效果的微调或者能够控制仅一个组的排气节流元件，其中另一个组的排气节流元件在这里保持关闭，以便当必须达到更大的调控范围时，附加地增加另一个组的排气节流元件。可替代地，也能够当第一组排气节流元件具有与第二组排气节流元件不同的节流效果时，在第一组和第二组排气节流元件之间可替选地变换，以便或者通过第一组或者通过第二组在其它组分别相应完全关闭或者完全开启时调控排气单元中的节流效果。通过这种配置这是可能的，即在遵循气压的狭窄的极限值的情况下调控在圈舍内部进行的、没有相应的小的回风效应的和没有大的通过量波动的气候控制，在这里不放弃大的调控区域。
[0037]更进一步优选的是，第一组和第二组排气节流元件与气候调控单元信号连接，并且所述气候调控单元被构成，以便:
[0038]〇当由供气单元输送的空气量低于预设的第一输送量时，控制第一组排气节流单元，使得其节流效果被提高或降低，并且
[0039]〇当通过供气单元输送的空气量超出预设的第一输送量时，第二组排气节流元件或者第一组和第二组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被提高或降低。
[0040]通过气候调控单元的这种改进方案，对于排气单元中的节流效果实现了调控区域上的大的带宽，以便响应供气单元的不同的输送量并且在这里不需要放弃在高的节流效果的区域中的尤其精确和细微的调控的可能性。因此也能够在小的气压波动和温度波动的区域中有效地调控圈舍内部的气候控制，对此在特别的气候条件中不必放弃高的空气通过量的可能性。此外这种改进方案实现了同时有效地调控圈舍中的温度和气压。
[0041]更进一步优选的是，当另一组排气节流元件已经低于离节流效果的调节值的极限的预设距离时，特别是当所述另一组位于其调节值范围的10-90%、20-80%、30-70%或者40-60%的范围之外时，气候调控单元被构成以便控制一组排气节流元件。这种改进方案基于如下常识，即在并联地设置多个节流元件和相应级联地控制这些节流元件时，会出现调控死区，所述调控死区特 别是位于如下地方，在该处各个节流元件在其调节信号边缘区域中节流。因此对于众多典型的在这样的气候控制装置中使用的节流元件，例如百叶窗式构造的阻隔元件，其各个薄片能够从彼此毗邻的、阻隔的部位平稳地向相对于气流并联地伸展的流通部位无级地枢转，需确认的是，特别是在最大的节流效果和最小的节流效果能够被设定的区域中，对于精确的调控而言不存在调节量和节流功率之间的有利的比例。特别地在这些区域中，节流功率的跳跃在调节量仅非常小地变化时出现，或者尽管调节量变化较大，但是仅出现节流功率的非常小的变化。为了应付这个问题，根据改进方式提出，在并联地设置多个节流元件和级联地控制时这样地实现控制的交叠，使得当节流元件到达其节流功率的很难调控的边缘范围中时，第二节流元件已经被控制，以便在所期望的节流效果区域中实现精确的调控。这种设置方式是特别优选的，如果使用两个或更多个节流元件，所述节流元件关于其节流功率范围彼此不同。在这种情况下，能够有意义的是，当具有较大的最小节流功率的节流元件进入其最大敞开的区域中(相应于最小的节流功率)时，具有较小的最小节流功率的节流元件已经被轻微地开启，以便改善调控特性。相反，当具有较小的最小节流功率并且典型的因此具有较大的节流功率范围的节流元件到达其最大的节流效果的调控区域中(相应地也就是说快关闭)时，具有较小的节流功率范围和较大的最小节流功率的节流元件已经被控制，以便在这个小的空气输送区域中改善调控特性。
[0042]最后能够进一步改进根据本发明的气候调控设备，其方式在于，气候调控单元具有第一、第二和优选第三调控级，并且所述气候调控单元被构成，以便:
[0043]-在第一调控级中调控洁净室圈舍中的温度，其方式在于，在低于预设的最低温度时降低供气量和/或提高包含在供气单元中的、与气候调控单元信号连接的空气增温设备的加热功率。
[0044]-在第二调控级中调控洁净室圈舍中的压力，其方式在于，在低于预设的最小压力时提高供气量和/或降低排气量。
[0045]-在第三调控级中保持洁净室圈舍中的最低所需的最小压力，其方式在于，在低于最低所需的最小压力时设定最大的供气量和将排气量降低到零，
[0046]其中第一和第二调控级通过相同的优先级并联地调控，而第三级相对于第一调控级优先地来调控。
[0047]这种改进方案实现了，通过在两个或多个调控级上的相应的调控，精确地遵守用于维持圈舍内部的有利气候的不同的调控目的，在这里在相应的调节机构上，如输送装置、节流元件和空气增温设备，不产生彼此相违背的控制命令。因此在正常运行中通过在所期望的区域中的并联的调控过程不仅保持圈舍内部的温度也保持压力，其中这个区域的特征一方面在于具有预设的最大允许的向上和向下的压力偏差的额定压力，以及在于具有所允许的最大的向上和向下的温度偏差的额定温度，但是除此之外也在于如下预设，即必须保持穿过圈舍的新鲜空气的最小通过量。仅当在这种对压力和温度并联地调控操作中对于圈舍气候而言必不可少的、呈圈舍中的相对于环境的最小过压形式的最低要求不能够被遵守时，进行在第三级上的报警调控，其中不管圈舍中的温度进行调节过压，其中第一调控级关于其调控活动暂时地中断。
[0048]气候调控单元在这里能够构成为，以便在预设的时间间隔中在第三调控级上的调控过程之后再次返回到第一和第二调控级上的调控，以便由此确定，是否能够通过并联地调控压力和温度再次维持对于压力和温度所期望的数值范围，或者持续的紧急状态是否在需要在第三调控级上的持久的调控的圈舍中占主导地位。
[0049]本发明的另一个方面是具有如下步骤的用于调控洁净室圈舍中的气候的方法，所述步骤即:经由具有供气输送装置的供气单元将空气供应到洁净室圈舍中；经由具有排气输送装置的排气单元将空气从洁净室圈舍中排出；借助于传感器检测洁净室圈舍内部的温度和气压；以及依赖于所测量的温度和气压调控供气体积速率、排气体积速率和用于加热供气的加热功率，使得圈舍内部的温度在额定值范围中被调控并且气压在额定值范围中被调控。
[0050]所述方法能够通过如下步骤来改进，所述步骤即:在低于洁净室圈舍中的预设的最低温度时控制供气单元中的加热设备；供给最小的供气体积速率；以及当圈舍内部的温度超出预设的最大值时在同时停止借助于加热设备对供气的加热的情况下，提高供气体积速率。
[0051]所述方法能够通过如下步骤来改进，所述步骤即:借助于多个节流元件对排气节流，所述节流元件被分为至少两组优选三组不同的节流元件，所述组通过其最小的节流功率来区别，其中在供气和/或排气输送装置的空气输送速率为低时，仅控制第一组排气节流元件，在供气和/或排气输送装置的空气输送速率为中等时可替代第一组排气节流元件或者除了第一组排气节流元件控制具有较大的最小节流功率的第二组排气节流元件，并且在供气和/或排气输送装置的空气输送速率为高时除了第二组排气节流元件或者可替代第二组排气节流元件控制具有与第二组排气节流元件相比更大的最小节流功率的第三组排气节流元件。[0052]所述方法能够通过如下步骤来改进，所述步骤即:在控制情况中开启具有较大的横截面的一组排气节流元件，在所述控制情况中具有较小的节流功率的另一组排气节流元件仍不通过最大的调节信号来控制或者仍不完全地开启。
[0053]最后优选的是，供气输送装置和排气输送装置借助于气候调控单元的匹配的调节信号来控制，或者供气输送装置具有在流动方面彼此并联的第一供气输送元件和第二供气输送元件，所述第一供气输送元件具有第一最大输送速率，所述第二供气输送元件具有第二最大输送速率，所述第二最大输送速率比第一最大输送速率大，其中这两个供气输送元件优选通过唯一的调节信号来控制，并且第一供气输送元件在调节信号的第一范围中从0被调节到最大的输送速率，并且第二供气输送元件在第二调节范围中从0被调节到最大的输送速率。
【专利附图】
【附图说明】
[0054]在下面描述优选的实施方式。附图示出:
[0055]图1示出洁净室圈舍的示意性的平面图。
【具体实施方式】
[0056]在附图中示出洁净室圈舍的示意性的平面图。圈舍10在其第一端侧上具有供气单元20并且在相对置的端侧上具有排气单元30。外部空气通过开口 21被吸入到供气单元中，对此两个通风机22，23在供气单元内部设置在供气通道中。在入口和供气通风机之间设置两级的预过滤级24，所述预过滤级将粗细颗粒从供气中滤出。
[0057]在供气单元的压力侧上在通风机22，23的下游设置精细过滤器25，所有的通过供气单元运输的空气被引导穿过所述精细过滤器，并且在这里免除各种病菌负荷。这样被清洁的空气被供给多条穿孔的通风软管lla-c，所述通风软管在圈的纵向方向上延伸并且具有多个小的径向的开口，通过所述开口供气能够出现在圈中。由此对圈的无回风的均匀的通风借助特定的空气体积流来实现。
[0058]此外在压力侧上有两个空气供给口 12a_b，所述空气供给口能够借助于百叶窗来开启或关闭或者部分地开启。通过这些供气口 12a_b，高的空气体积量能够被供给给圈舍，如果这在高的外部温度时有必要使动物凉爽。
[0059]排气单元30具有总计六个排气口，所述排气口能够分别通过百叶窗部分地或者完全地关闭。这六个排气百叶窗被分成总计三个组31a_b，32a_b，33a_b，每个组分别具有两个在圈舍的左端侧和右端侧上的排气百叶窗。
[0060]通过排气百叶窗31a_b, 32a_b, 33a_b,排气借助于总计四个排气通风机34a_c从圈中排出。
[0061]不仅这两个供气通风机，而且供气口的百叶窗和排气通风机以及排气百叶窗也与气候调控单元信号连接，并且通过这个气候调控单元依赖于(未示出)温度传感器和压力传感器的传感器信号控制，所述温度传感器和压力传感器检测圈舍内部的温度和压力。气候调控方式在此如下进行:
[0062]外部空气通过两个供气通风机22，23穿过预过滤级24被吸入到供气单元中，并且在压力侧通过精细过滤器25挤压，在此处使外部空气免除细菌和病毒。这样被过滤的空气到达通风软管lla-c中，从此处离开通过多个径向的开口被送入圈舍中。第一供气通风机22与第二供气通风机23相比具有更小的输送速率。在实施例中，小的供气通风机22能够在0至5000m3/h的输送速率之间被调控，反之，大的通风机23能够提供0至45000m3/h之间的输送速率。这两种供气通风机通过一个共同的调节信号控制，所述调节信号在0至10V之间作为调节量被提供给通风机。小的通风机在2V时达到其最大输送功率，从2V起，大的通风机附加地被控制并且输送空气体积。在2至10V调节量之间的范围中，小的通风机以其最大的能力进行输送，并且大的通风机被无级地控制使得输送速率从0到45000m3/h。通过这种控制方式，在小的空气输送体积范围中对空气供给的尤其细微的调控是可能的，这使得对圈舍内部的温度的尤其精确的控制，特别是在低的外部温度时，是可能的。
[0063]典型地，在0°C或更低的外部温度时，空气以最小的输送速率被输送到圈舍中，以便保证对动物的氧气供应。如果外部温度高于o°c，那么空气借助于集成在供气单元中的加热设备(未示出)被加热到如下程度，使得它以大约0°c被导入圈舍中。在圈舍内部通过动物产生的热量在这种情况下是足够的，以便维持20°c的圈温度。
[0064]在高于0°C的外部温度时，停止加热并且通过提高小的通风机的输送速率来提高所供给的供气的量，以便维持大约20°C的圈温度。
[0065]在进一步提高外部温度时，供气输送量必须进一步提高，这通过控制第二个较大的通风机23来实现。在这种情况下，如果需要的话附加地开启供气口 12a_b的百叶窗，以便实现使更高的空气体积流进入到圈舍中。
[0066]这样被供给的供气经由排气单元30再次从圈排出。排气通风机34a_c通过相同的0-10V的调节信号控制，通过所述调节信号也控制供气通风机，也就是说供气通风机和排气通风机在其输送速率方面并联地被提高或降低。排气通风机被设计为是匹配的，并且具有相同的输送速率。它们正如供气通风机一样以在流动方面并联设置地运行。
[0067]经由气候调控单元依赖于在圈中所测量的压力调节排气百叶窗31a-b，32a_b，33a_b的开口横截面。在此，百叶窗的开口横截面一方面依赖于与圈舍内部的额定值的气压差并且附加地依赖于通过供气单元输送的空气输送量来调节。为了这个目的使用三个彼此跟随的0-10V的信号。在小的空气输送量时，仅控制并且部分地开启第一信号以调节第一组小的排气百叶窗33a_b。只要这个第一组排气百叶窗33a_b最大程度地开启，那么在较高的空气输送速率时借助于第二调节信号部分地开启第二组中等大小的排气百叶窗32a_b，在更高的空气输送速率时，借助于第三调节信号控制具有两个大的排气百叶窗31a_b的第三组。
[0068]通过对三个排气百叶窗组的这种级联的控制，实现了在大的可调控的通道横截面区域上的精确的调控。所述调控进一步被改良，其方式在于借助第一调节信号控制的第一组排气百叶窗33a_b与第二组排气百叶窗32a_b相比具有更小的通道横截面，所述更小的通道横截面具有更细微的调控可能性，所述第二组排气百叶窗与第三组排气百叶窗31a_b相比具有更小的通道横截面，该更小的通道横截面具有更细微的调控可能性。
[0069]在此级联的控制这样地来执行，使得高一级的排气百叶窗组在具有较小的通道横截面的排气百叶窗组达到其最大开启之前就已经被控制，以便由此避免调控内部的死区。在实施例中，只要第一组排气百叶窗达到并且超出其调节信号的70%，那么第二组排气百叶窗开始开启。以相同的方式，只要第二组排气百叶窗达到或者超出其调节信号的70%，那么开始对第三组排气百叶窗的控制。
[0070]通过对三组排气百叶窗的这三种相继的、重叠的、级联的控制方式，以精确且在整个区域上能够可靠地调控的方式实现了将排气体积流从非常小的排气体积流量调控到直至大的排气体积流量。
【权利要求】
1.一种用于洁净室圈舍的气候调控设备，包括:-具有供气输送装置的供气单元，所述供气单元构成为用于控制由其输送的供气量，-具有排气输送装置的排气单元，所述排气单元构成为用于控制由其输送的排气量，-具有温度传感器和气压传感器的传感器单元以及-与所述供气单元、排气单元和传感器单元信号连接的气候调控单元，所述气候调控单元被构成，以便:-当通过所述气压传感器检测到的气压低于预设的气压下限时，减少通过所述排气单兀输送的空气量，-当通过所述气压传感器检测到的气压高于预设的气压上限时，提高通过所述排气单兀输送的空气量，-当通过所述温度传感器检测到的温度超出预设的第一温度上限时，提高通过所述供气单兀输送的空气量。
2.根据权利要求1所述的气候调控设备，其特征在于，所述供气输送装置包括多个供气输送机，所述供气输送机的最大输送量优选彼此不同，并且优选在第一调控区域中借助于供气输送机，优选具有小的第一最大输送量的供气输送机，实现对通过整个供气单元输送的空气量的细微调控，并且在第二调控区域中借助于另一个供气输送机或者其它的供气输送机，优选具有较大的第二最大输送量的供气输送机，实现对通过所述整个供气单元输送的空气量的调控。
3.根据权利要求1或2所述的气候调控设备，其特征在于，所述供气单元包括第一组供气节流元件和第二组供气节流元件，所述第一组供气节流元件在通过所述供气单元输送的空气量方面具有第一最小节流功率，所述第二组供气节流元件在通过所述供气单元输送的空气量方面具有第二最小节流功率，其中所述第一最小节流功率比所述第二最小节流功率小，并且所述第一组和第二组供气节流元件关于通过所述供气单元输送的空气量彼此并联地设置。
4.根据上述权利要求之一所述的气候调控设备，其特征在于，所述供气单元包括与所述气候调控单元信号连接的空气增温设备，并且所述气候调控单元被构成，以便:-当通过所述温度传感器检测到的温度低于预设的温度下限时，提高所述空气增温设备的加热功率，-当通过所述温度传感器检测的温度超出预设的第二温度上限时，降低所述空气增温设备的加热功率，其中所述第二温度上限与所述第一温度上限一致或者小于第一温度上限。
5.根据上述权利要求之一所述的气候调控设备，其特征在于，所述排气单元包括第一组排气节流元件和第二组排气节流元件，所述第一组排气节流元件在通过所述排气单元输送的空气量方面具有第一最小节流功率，所述第二组排气节流元件在通过所述排气单元输送的空气量方面具有第二最小节流功率，其中所述第一组和第二组排气节流元件关于通过所述排气单元输送的空气量彼此并联地设置。
6.根据权利要求5所述的气候调控设备，其特征在于，所述第一最小节流功率比所述第二最小节流功率大。
7.根据权利要求5或6所述的气候调控设备，其特征在于，所述第一组和第二组排气节流元件与所述气候调控单元信号连接，并且所述气候调控单元被构成，以便:-当由所述气压传感器所检测到的气压低于预设的气压下限时，所述第二组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被提高，并且-当由所述气压传感器所检测到的气压由于提高所述第二组的节流效果而不超出所述预设的气压下限时，所述第一组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被提高，和/或所述气候调控单元被构成，以便:-当由所述气压传感器检测 到的气压超出预设的气压上限时，所述第一组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被降低，并且-当由所述气压传感器检测到的气压由于降低所述第一组的节流效果而不超出预设的气压上限时，所述第二组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被降低。
8.根据权利要求5至7之一所述的气候调控设备，其特征在于，所述第一组和所述第二组排气节流元件与所述气候调控单元信号连接，并且所述气候调控单元被构成，以便:-当由所述供气单元输送的空气量低于预设的第一输送量时，所述第一组排气节流单元被控制成，使得其节流效果被提高或降低，并且-当通过所述供气单元输送的空气量超出预设的第一输送量时，第二组排气节流元件或者所述第一组和第二组排气节流元件被控制成，使得其节流效果被提高或降低。
9.根据权利要求7或8所述的气候调控设备，其特征在于，如果另一组排气节流元件已经低于离所述节流效果的调节值的极限的预设距离，特别是如果所述另一组位于其设置值范围的10-90%、20-80%、30-70%或者40-60%的范围之外，所述气候调控单元被构成，以便控制一组排气节流元件。
10.根据上述权利要求之一所述的气候调控设备，其特征在于，所述气候调控设备包括第一、第二并且优选第三调控级，并且所述气候调控单元被构成，以便:-在所述第一调控级中调控所述洁净室圈舍中的温度，其方式在于，在低于预设的最低温度时降低所述供气量和/或提高包含在所述供气单元中的、与所述气候调控单元信号连接的空气增温设备的加热功率，-在所述第二调控级中调控所述洁净室圈舍中的压力，其方式在于，在低于预设的最小压力时提高所述供气量和/或降低所述排气量，-在第三调控级中保持洁净室圈舍中的最低所需的最小压力，其方式在于，在低于最低所需的最小压力时设定最大的供气量和将所述排气量降低到零，其中所述第一和第二调控级通过相同的优先级并联地调控，而所述第三级相对于第一调控级优先地调控。
11.一种用于调控洁净室圈舍中的气候的方法，具有下述步骤:-经由具有供气输送装置的供气单元将空气供应到所述洁净室圈舍中，-经由具有排气输送装置的排气单元将空气从所述洁净室圈舍中排出，-借助于传感器检测所述洁净室圈舍内部的温度和气压，-依赖于所测量的所述温度和气压这样地调控所述供气体积速率、所述排气体积速率和用于加热所述供气的加热功率，使得在所述圈舍内部，在额定值范围中调控温度并且在额定值范围中调控气压。
12.根据权利要求11所述的方法，具有下述步骤:-在低于所述洁净室圈舍中的预设的最低温度时控制所述供气单元中的加热设备，-供给最小的供气体积速率，-当所述圈舍内部的温度超出预设的最大值时，在同时停止借助于所述加热设备对所述供气的加热的情况下，提高所述供气体积速率。
13.根据权利要求11或12所述方法，具有下述步骤:-借助于多个节流元件对所述排气进行节流，所述节流元件被划分为至少两组优选三组不同的节流元件，所述组通过其最小的节流功率来区别，其中-在所述供气和/或排气输送装置的空气输送速率为低时，仅控制第一组排气节流元件，-在所述供气输送装置和/或排气输送装置的空气输送速率为中等时，可替代所述第一组排气节流元件或者除了所述第一组排气节流元件控制具有较大的最小节流功率的第二组排气节流元件，以及-在所述供气输送装置和/或排气输送装置的空气输送速率为高时，除了所述第二组排气节流元件或者可替代第二组排气节流元件，控制具有与所述第二组排气节流元件相比更大的最小节流功率的第三组排气节流元件。
14.根据权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，所述供气输送装置和所述排气输送装置借助于所述气候调控单元的匹配的调节信号来控制，或者所述供气输送装置具有在流动方面彼此并联的第一供气输送元件和第二供气输送元件，所述第一供气输送元件具有第一最大输送速率，所述第二供气输送元件具有第二最大输送速率，所述第二最大输送速率比所述第一最大输送速率大，其中这两个供气输送元件优选通过唯一的调节信号来控制，并且所述第一供气输送元件在所述调节信号的第一范围中从0被调节到最大的输送速率，并且所述第二供气输送元件在第二调节范围中从0被调节到最大的输送速率。
15.根据权利要求13所述的方法，具有下述步骤:-在控制情况中开启具有较大的横截面的一组排气节流元件，在所述控制情况中具有较小的节流功率的另一组排 气节流元件仍不通过最大的调节信号来控制或者仍不完全地开启。
【文档编号】F24F11/02GK103673221SQ201310422349
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】阿明·施瓦茨 申请人:大荷兰人国际有限公司