[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum geregelten
Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten Raum, in welchem ein vorgegebenes
Inertisierungsniveau eingestellt und in einem gewissen Regelbereich zu halten ist.
[0002] Es ist bekannt, geschlossene Räume, wie etwa EDV-Bereiche, elektrische Schalt- und
Verteilerräume, umschlossene Einrichtungen oder Lagerbereiche insbesondere für hochwertige
Wirtschaftsgüter, zur Minderung des Risikos von Bränden dauerhaft zu inertisieren.
Die bei einer solchen Dauerinertisierung resultierende Präventionswirkung beruht auf
dem Prinzip der Sauerstoffverdrängung. Die normale Umgebungsluft besteht bekanntlich
zu etwa 21 Vol.-% aus Sauerstoff, zu etwa 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu etwa 1 Vol.-%
aus sonstigen Gasen. Um in einem Schutzraum das Risiko der Entstehung eines Brandes
wirksam herabsetzen zu können, wird bei der sogenannten "Inertgastechnik" die Sauerstoffkonzentration
in dem betreffenden Raum durch Einleiten von Inertgas, wie beispielsweise durch Einleiten
von Stickstoff, entsprechend verringert. Im Hinblick auf eine Brandlöschwirkung ist
es bekannt, dass diese für die meisten brennbaren Feststoffe einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil
unter 15 Vol.-% absinkt. Insbesondere abhängig von den im Schutzraum vorhandenen brennbaren
Materialien kann ein weiteres Absenken des Sauerstoffanteils auf beispielsweise 12
Vol.-% erforderlich sein.
[0003] Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass durch eine Dauerinertisierung des Schutzraumes
auf einem sogenannten "Grundinertisierungsniveau", bei welchem der Sauerstoffanteil
in der Raumluft unter beispielsweise 15 Vol.-% abgesenkt ist, das Risiko der Entstehung
eines Brandes in dem Schutzraum in effektiver Weise vermindert werden kann.
[0004] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Grundinertisierungsniveau" ist allgemein ein
im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduzierter Sauerstoffgehalt
in der Raumluft des Schutzraumes zu verstehen, wobei allerdings dieser reduzierte
Sauerstoffgehalt aus medizinischer Sicht im Prinzip noch keinerlei Gefährdung von
Personen oder Tieren bedeutet, so dass diese, wenn auch unter Umständen mit gewissen
Vorsichtsmaßnahmen, den Schutzraum zumindest noch kurzzeitig betreten können. Wie
bereits angedeutet, dient das Einstellen eines Grundinertisierungsniveaus auf einen
Sauerstoffgehalt von beispielsweise 13 Vol.-% bis 15 Vol.-% in erster Linie dazu,
das Risiko der Entstehung eines Brandes in dem Schutzraum zu reduzieren.
[0005] Im Unterschied zum Grundinertisierungsniveau entspricht das sogenannte "Vollinertisierungsniveau"
einem derart reduzierten Sauerstoffanteil in der Raumluft des Schutzraumes, bei welchem
bereits eine wirksame Brandlöschung eintritt. Unter dem Begriff "Vollinertisierungsniveau"
ist somit ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt des Grundinertisierungsniveaus weiter
reduzierter Sauerstoffgehalt zu verstehen, bei welchem die Entflammbarkeit der meisten
Materialien bereits soweit herabgesetzt ist, dass sich diese nicht mehr entzünden
können. Abhängig von der in dem betroffenen Schutzraum vorhandenen Brandlast liegt
das Vollinertisierungsniveau in der Regel bei 11 Vol.-% bis 12 Vol.-% Sauerstoffkonzentration.
Demnach kann durch eine Dauerinertisierung des Schutzraumes auf dem Vollinertisierungsniveau
nicht nur das Risiko der Entstehung eines Brandes in dem Schutzraum vermindert, sondern
auch eine Brandlöschung selber erzielt werden.
[0006] Für dauerinertisierbare Räumen ist es einerseits erstrebenswert, dass diese baulich
bedingt eine relativ hohe Luftdichtigkeit aufweisen, damit das in dem Raum eingestellte
bzw. einzustellende Inertisierungsniveau mit einer möglichst geringen Inertgaszufuhr
aufrechterhalten werden kann. Andererseits ist es allerdings unumgänglich, dass auch
für dauerinertisierbare Räume grundsätzlich ein gewisser minimaler Luftwechsel vorgesehen
ist, um einen Austausch der Raumluft zu ermöglichen. Für Räume, die gelegentlich von
Personen betreten werden oder in denen sich Personen für längere Zeitperioden aufhalten,
ist der minimale Luftwechsel notwendig, um zum einen beispielsweise das von den Personen
ausgeatmete Kohlendioxid und zum anderen die von den Personen abgegebene Feuchtigkeit
entsprechend abzuführen. Es ist ersichtlich, dass bei diesem Beispiel der für den
Raum minimal erforderliche Luftwechsel eine insbesondere von der Anzahl und der Zeitdauer
der sich in dem Raum befindlichen Personen abhängende Funktion ist, die insbesondere
auch zeitlich variieren kann.
[0007] Allerdings ist auch bei Räumen ein minimaler Luftwechsel vorzusehen, welche grundsätzlich
nur äußerst selten oder gar nie von Personen betreten werden, wie es beispielsweise
bei Lagerräumen, Archiven oder Kabelschächten der Fall ist. Der minimale Luftwechsel
ist hierbei insbesondere deshalb erforderlich, um gegebenenfalls schädliche Bestandteile
der Raumluft abzuführen, die beispielsweise durch Ausdünstungen aus den im Raum enthaltenen
Einrichtungen entstehen.
[0008] Ist die Hülle des betreffenden Raumes nahezu luftdicht ausgeführt, wie es insbesondere
bei dauerinertisierbaren Räumen in der Regel vorgesehen ist, kann ein ungeregelter
Luftwechsel nicht mehr stattfinden. Bei solchen Räumen ist es somit erforderlich,
dass zum Zwecke des minimal erforderlichen Luftwechsels eine technische bzw. maschinelle
Lüftungsanlage vorgesehen ist. Unter dem Begriff "technische Lüftung" ist allgemein
eine Lüftung zur Absaugung von Gefahrenstoffen oder biologischen Arbeitsstoffen in
einem Raum zu verstehen. Die Dimensionierung einer technischen Lüftungsanlage, d.h.
insbesondere die Fördermenge, Luftwechselrate und Luftgeschwindigkeit, hängt bei Räumen,
in denen sich Personen aufhalten, von der zeitlich gewichteten durchschnittlichen
Konzentration eines Stoffes in der Raumluft ab, bei der eine akute oder chronische
Schädigung der Gesundheit der Person nicht zu erwarten ist. Durch das Lüften des Raumes
wird der Austausch von Luft zwischen Außen- und Innenraum ermöglicht. Allgemein ausgedrückt
dient somit der minimal erforderliche Luftwechsel zur Abgabe von toxischen Gefahrenstoffen,
Gasen und Aerosolen an den Außenraum und zum Einlass von benötigten Stoffen, insbesondere
Sauerstoff bei Räumen, in denen sich Personen aufhalten. Nachfolgend werden diese
mit dem minimalen Luftwechsel aus der Raumluftatmosphäre abzuführenden toxischen Gefahrenstoffe
auch einfach als "Schadstoffe" bezeichnet.
[0009] In großen Räumen oder in Räumen, in welchen eine große Menge von Gefahrenstoffen
in der Raumluft anfällt, wird derzeit in der Regel eine maschinelle Lüftung eingesetzt,
bei welcher der Raum kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten gelüftet wird. Üblicherweise
werden hierzu Lüftungsanlagen eingesetzt, die ausgelegt sind, dem Betriebsraum Frischluft
zuzuführen und verbrauchte bzw. belastete Luft abzuführen. Je nach Anwendung gibt
es Anlagen mit kontrollierter Zuluft (sogenannte "Zuluftanlagen"), kontrollierter
Abluft (sogenannte "Abluftanlagen") oder kombinierte Zu- und Abluftanlagen.
[0010] Allerdings hat der Einsatz derartiger Lüftungsanlagen bei dauerinertisierten Räumen
den Nachteil, dass aufgrund des bewirkten Luftwechsels dem dauerinertisierten Raum
kontinuierlich eine relativ hohe Inertgasrate zugeführt werden muss, damit das im
Raum eingestellte Inertisierungsniveau aufrecht gehalten werden kann. Um bei einer
maschinellen Lüftung die Atmosphäre in einem dauerinertisierten Raum auf einem Grund-
oder Vollinertisierungsniveau halten zu können, werden somit pro Zeiteinheit relativ
große Inertgasmengen benötigt, die beispielsweise vor Ort mit entsprechenden Inertgasgeneratoren
erzeugt werden können. Derartige Inertgasgeneratoren müssen entsprechend groß dimensioniert
sein, was die Betriebskosten für eine Dauerinertisierung ansteigen lässt. Des weiteren
verbrauchen diese Anlagen zum Erzeugen von Inertgas relativ viel Energie. Aus wirtschaftlicher
Sicht ist demnach der Einsatz der Inertgastechnik, bei welcher zur Minderung des Risikos
von Bränden ein Raum auf einem Grund- oder einem Vollinertisierungsniveau dauerinertisiert
wird, mit relativ hohen Betriebskosten verbunden, wenn bei dem dauerinertisierten
Raum ein minimal erforderlicher Luftwechsel berücksichtigt werden muss.
[0011] Ausgehend von der zuvor geschilderten Problemstellung liegt eine Aufgabe der Erfindung
somit darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, welche ausgelegt sind,
in möglichst effektiver und kostengünstiger Weise einen dauerinertisierten Raum mit
Zuluft zu versorgen, so dass einerseits die vorgeschriebene Luftwechselrate des Raumes
eingehalten und andererseits dauerhaft die Gefahr eines Brandes oder einer Explosion
im Raum wirkungsvoll unterdrückt werden kann.
[0012] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: mit einer Inertgasquelle,
insbesondere einem Inertgasgenerator und/oder einem Inertgasreservoir wird ein Inertgas,
wie beispielsweise ein mit Stickstoff angereichertes Luftgemisch, bereitgestellt.
Anschließend wird das bereitgestellte Inertgas über ein erstes Zufuhrleitungssystem
in geregelter Weise mit einer ersten Volumenstromrate der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten
Raumes zugeführt, wobei die erste Volumenstromrate geeignet ist, das in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes vorgegebene Inertisierungsniveau aufrechtzuerhalten
und aus der Raumluftatmosphäre Schadstoffe, insbesondere toxische oder andersartige
Gefahrenstoffe, biologische Arbeitsstoffe und/oder Feuchtigkeit, abzuführen. Ferner
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Frischluftquelle Frischluft, insbesondere
Außenluft bereitgestellt, wobei anschließend die bereitgestellte Frischluft über ein
zweites Zufuhrleitungssystem in geregelter Weise mit einer zweiten Volumenstromrate
der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes zugeführt wird. Erfindungsgemäß
ist dabei der Wert bzw. der zeitliche Mittelwert der zweiten Volumenstromrate, mit
welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, sowohl von einer für
den dauerinertisierten Raum erforderlichen minimalen Luftwechselrate, als auch von
dem Wert bzw. dem zeitlichen Mittelwert der ersten Volumenstromrate, mit welcher das
Inertgas der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, abhängig.
[0013] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Volumenstromrate" bzw. "Luftwechselrate" ist
jeweils der pro Zeiteinheit bereitgestellte Volumenstrom bzw. Luftwechsel zu verstehen.
In gleicher Weise ist unter dem Begriff "Zuluftrate" die pro Zeiteinheit der Raumluftatmosphäre
zugeführte Menge an Zuluft zu verstehen, wobei unter dem Ausdruck "Menge an Zuluft"
die der Raumluftatmosphäre insgesamt zugeführte Luft- bzw. Gasmenge verstanden wird.
Bei einem dauerinertisierten Raum beispielsweise, in welchen einerseits pro Zeiteinheit
eine gewisse Menge an Inertgas nachgeführt wird, um das eingestellte Inertisierungsniveau
aufrechtzuerhalten, und in welchen andererseits (zusätzlich zum Inertgas) pro Zeiteinheit
auch noch in geregelter Weise eine gewisse Menge an Frischluft eingeführt wird, ist
die Zuluftrate somit die Summe aus der Inertgasrate und der Frischluftrate.
[0014] Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: Insbesondere
handelt es sich um ein besonders leicht zu realisierendes, aber dennoch effektives
Verfahren, um in besonders kostengünstiger Weise einen dauerinertisierten Raum hinreichend
mit Zuluft zu versorgen, so dass einerseits die vorgeschriebene (minimale) Luftwechselrate
des Raumes eingehalten und andererseits das in dem Raum eingestellte Inertisierungsniveau
aufrecht erhalten werden kann, wodurch die Gefahr eines Brandes im Raum wirkungsvoll
unterdrückt wird.
[0015] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Zuluft" ist grundsätzlich jene Luft- bzw. Gaszusammensetzung
zu verstehen, die dem dauerinertisierten Raum zugeführt wird, um aus dem Raum unerwünschte
Schadstoffe, insbesondere toxische oder andersartig schädliche Gefahrenstoffe, biologische
Arbeitsstoffe und/oder Feuchtigkeit (Wasserdampf) abzuführen. Insbesondere dient das
Zuführen der Zuluft dazu, die im Laufe der Zeit in die Raumluftatmosphäre abgegebenen
toxischem Gefahrenstoffe, Gase und Aerosole nach Außen abzuführen und somit die Raumluft
entsprechend zu "reinigen".
[0016] Dadurch, dass der Wert bzw. der zeitliche Mittelwert der zweiten Volumenstromrate,
mit welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, in Abhängigkeit
von der für den dauerinertisierten Raum erforderlichen minimalen Luftwechselrate und
in Abhängigkeit von dem Wert bzw. dem zeitlichen Mittelwert der ersten Volumenstromrate,
mit welcher das Inertgas der Raumluftatmosphäre zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen
Inertisierungsniveaus zugeführt wird, eingestellt wird, ist es möglich, der Raumatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes pro Zeiteinheit genau die Menge an Zuluft zuzuführen,
die tatsächlich erforderlich ist, um den erforderlichen minimalen Luftwechsel zu garantieren.
Insbesondere kann, da die zweite Volumenstromrate in vorteilhafter Weise an zeitlichen
Variationen der erforderlichen minimalen Luftwechselrate und/oder der ersten Volumenstromrate
gekoppelt ist, auch gegebenenfalls vorhandenen zeitlichen Schwankungen des minimal
notwendigen Luftwechsels Sorge getragen werden. Dabei ist es denkbar, dass der Wert
bzw. der zeitliche Mittelwert der zweiten Volumenstromrate in Abhängigkeit von der
aktuellen für den dauerinertisierten Raum erforderlichen minimalen Luftwechselrate
und/oder in Abhängigkeit von dem aktuellen Wert der ersten Volumenstromrate entsprechend
eingestellt wird.
[0017] Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, bereits in der Planungsphase die bereitzustellende
erste und/oder zweite Volumenstromrate, mit welcher das Inertgas bzw. die Frischluft
der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, in Abhängigkeit von der bekannten oder gegebenenfalls
abzuschätzenden (bzw. zu berechnenden) und für den dauerinertisierten Raum minimal
erforderlichen Luftwechselrate vorab festzulegen.
[0018] Andererseits kommt auch eine Lösung in Frage, bei welcher nur die zweite Volumenstromrate,
mit welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, vorab, also in der
Planungsphase, in Abhängigkeit von dem erwarteten Wert der ersten Volumenstromrate
und der bekannten oder gegebenenfalls abzuschätzenden (bzw. zu berechnenden) und für
den dauerinertisierten Raum minimal erforderlichen Luftwechselrate entsprechend festgelegt
wird.
[0019] Hierbei sei darauf hingewiesen, dass unter dem in dieser Spezifikation verwendeten
Begriff "Wert der Volumenstromrate" der (zeitliche) Mittelwert des pro Zeiteinheit
bereitgestellten Volumenstromes zu verstehen ist.
[0020] Der minimale Luftwechsel, d.h. der Luftwechsel, der erforderlich ist, um toxische
oder andersartig schädliche Gefahrenstoffe, Gase und/oder Aerosole (nachfolgend auch
lediglich als "Gefahrenstoffe" bzw. "Schadstoffe" bezeichnet) in einem solchen Maße
aus der Raumluftatmosphäre abzuführen, dass die Konzentration der Gefahrenstoffe in
der Raumluftatmosphäre einen hinreichend niedrigen Wert annimmt, bei welchem aus medizinischer
Sicht keinerlei Gefährdung von Lebewesen zu befürchten ist, hängt beispielsweise bei
dauerinertisierten Räumen, die gelegentlich von Personen betreten werden, insbesondere
von der Anzahl der Personen und/oder der Zeitdauer der Begehung des Raumes ab und
ist insbesondere kein zeitlich konstanter Wert. Bei dauerinertisierten Räumen, in
denen Waren gelagert sind, die im Laufe der Zeit Gefahrenstoff abgeben (ausdünsten),
ist der erforderliche minimale Luftwechsel ferner auch von der Emissionsrate der Gefahrenstoffe
abhängig.
[0021] Andererseits wird gemäß der erfindungsgemäßen Lösung der Wert bzw. der zeitliche
Mittelwert der ersten Volumenstromrate, mit welcher das von der Inertgasquelle bereitgestellte
Inertgas über das erste Zufuhrleitungssystem der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten
Raumes zugeführt wird, derart eingestellt bzw. geregelt, dass die Sauerstoffkonzentration
in dem dauerinertisierten Raum ein vorgebbares Niveau nicht überschreitet. Dieses
vorgebbare Niveau kann (mit einem gewissen Regelbereich) beispielsweise dem im dauerinertisierten
Raum bereits eingestellten und dort zu haltenden Inertisierungsniveau entsprechen.
[0022] Wesentlich ist allerdings, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch das geregelte
Zuführen von Inertgas mit der ersten Volumenstromrate und durch das geregelte Zuführen
der Frischluft mit der zweiten Volumenstromrate insgesamt pro Zeiteinheit der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes eine Zuluftmenge zugeführt wird, die ausgelegt ist,
dass einerseits das im dauerinertisierten Raum vorgegebene Inertisierungsniveau aufrechterhalten
bleibt, und andererseits die erforderliche minimale Luftwechselrate eingehalten wird.
Dadurch, dass die der Raumluftatmosphäre zugeführte Zuluft durch einen bestimmten
Teil an Frischluft und einen Teil an Inertgas gebildet wird, kann auch bei dauerinertisierten
Räumen in einer besonders kostengünstigen Weise dem erforderlichen Luftwechsel Sorge
getragen werden.
[0023] In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass unter dem hierin verwendeten Begriff "Inertgas"
insbesondere sauerstoffreduzierte Luft zu verstehen ist. Derartige sauerstoffreduzierte
Luft kann beispielsweise eine mit Stickstoff angereicherte Luft sein.
[0024] Bei dauerinertisierten Räumen beispielsweise, die gelegentlich von Personen betreten
werden, und in denen - mit Ausnahme des von den Personen ausgeatmeten Kohlendioxids
bzw. mit Ausnahme der durch den Aufenthalt der Personen im Raum entstehenden Feuchtigkeit
- in idealer Weise keinerlei andere toxische Gefahrenstoffe insbesondere durch Aus-
oder Verdampfung von leichtflüchtigen Stoffen erzeugt werden, hängt somit die dem
Raum pro Zeiteinheit zuzuführende Zuluft, d.h. die Zuluftrate, welche mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren über den Wert bzw. den zeitlichen Mittelwert der zweiten Volumenstromrate
und über den Wert bzw. den zeitlichen Mittelwert der ersten Volumenstromrate geregelt
wird, einerseits vom Kohlendioxidgehalt bzw. Feuchtigkeitsgehalt und andererseits
von der reduzierten Sauerstoffkonzentration der Raumluftatmosphäre ab.
[0025] Somit nimmt bei diesem (idealisierten) Beispiel die für den dauerinertisierten Raum
erforderliche minimale Luftwechselrate den Wert "Null" an, wenn sich in dem dauerinertisierten
Raum keine Personen befinden und demnach auch keine abzuführenden Bestandteile (Kohlendioxid,
Feuchtigkeit) in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes erzeugt werden.
[0026] Nach der vorgeschlagenen Lösung wird dann der Wert der zweiten Volumenstromrate,
mit welcher der Raumluftatmosphäre Frischluft zugeführt wird, auf Null gesetzt, während
der Wert der ersten Volumenstromrate, mit welcher der Raumluftatmosphäre das Inertgas
zugeführt wird, einen Wert annimmt, der hinreichend ist, um in der Raumluftatmosphäre
das vorgegebene Inertisierungsniveau aufrechtzuerhalten.
[0027] Wenn allerdings der Raum von einer oder mehreren Personen betreten wird und demzufolge
(nach einer gewissen Zeit) der Kohlendioxid- bzw. Feuchtigkeitsanteil in der Raumluftatmosphäre
einen vorgebbaren kritischen Stellenwert überschreitet, ist ein minimaler Luftwechsel
erforderlich, um den Kohlendioxid- bzw. Feuchtigkeitsanteil der Raumluftatmosphäre
auf einem nicht-toxischen bzw. unschädlichen Wert zu halten bzw. auf einen nicht-toxischen
bzw. unschädlichen Wert zu setzen. Gleichzeitig muss der Wert der ersten Volumenstromrate,
mit welcher das Inertgas der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, grundsätzlich einen
Wert annehmen, der hinreichend ist, um das vorgegebene Inertisierungsniveau in der
Raumluftatmosphäre aufrechtzuerhalten.
[0028] Da bei der Festlegung des Wertes der zweiten Volumenstromrate jedoch nicht nur der
Anteil der aus der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes abzuführenden
Gefahrenstoffe bzw. Schadstoffe, sondern auch der Wert der ersten Volumenstromrate,
mit welcher der Raumluftatmosphäre das Inertgas zugeführt wird, dahingehend berücksichtigt
werden, dass die Inertgaszufuhr einen gewissen Beitrag zum minimal erforderlichen
Luftwechsel liefert, wird nach der erfindungsgemäßen Lösung der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes grundsätzlich nur noch so viel Frischluft zugeführt,
wie es gerade erforderlich ist, um aus der Raumluftatmosphäre den Schadstoffanteil
abzuführen, der nicht bereits durch das Zuführen des Inertgases beispielsweise über
ein entsprechendes Abluft-Abführsystem abgeführt wurde.
[0029] So ist es beispielsweise denkbar, dass in einem Fall, wenn der minimal erforderliche
Luftwechsel hinreichend klein ist, die der Raumluftatmosphäre pro Zeiteinheit zugeführte
Inertgasmenge bereits für den erforderlichen Luftwechsel ausreicht, so dass keine
Frischluft mehr zugeführt werden muss. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass in diesem
Fall bereits durch das Zuführen des Inertgases mit der ersten Volumenstromrate dem
minimal erforderlichen Luftwechsel hinreichend Sorge getragen wird.
[0030] Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
dadurch gelöst, dass die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Inertgasquelle, insbesondere
einen Inertgasgenerator und/oder ein Inertgasreservoir zum Bereitstellen eines Inertgases;
eine Frischluftquelle zum Bereitstellen von Frischluft, insbesondere Außenluft; ein
mit der Inertgasquelle verbindbares erstes Zufuhrleitungssystem zum geregelten Zuführen
des bereitgestellten Inertgases in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
mit einer ersten Volumenstromrate, welche geeignet ist, das vorgegebene Inertisierungsniveau
aufrechtzuerhalten und aus der Raumluftatmosphäre im ausreichenden Maß Schadstoffe,
insbesondere toxische oder andersartige Gefahrenstoffe, biologische Arbeitsstoffe
und/oder Feuchtigkeit abzuführen; und ein mit der Frischluftquelle verbindbares zweites
Zufuhrleitungssystem zum geregelten Zuführen der bereitgestellten Frischluft in die
Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes mit einer zweiten Volumenstromrate.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Wert der zweiten Volumenstromrate,
mit welcher die Frischluft zugeführt wird, sowohl von einer für den dauerinertisierten
Raum erforderlichen minimalen Luftwechselrate, als auch von dem Wert der ersten Volumenstromrate,
mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig ist.
[0031] Bei der angegebenen Vorrichtung handelt es sich um eine anlagentechnische Umsetzung
zur Durchführung des bereits diskutierten Verfahrens zum geregelten Zuführen von Zuluft
in einen dauerinertisierten Raum. Es bedarf keiner näheren Ausführung, dass die zuvor
im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile und Merkmale
in analoger Weise auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbar sind.
[0032] Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind hinsichtlich des Verfahrens in den Ansprüchen
2 bis 13 und hinsichtlich der Vorrichtung in den Ansprüchen 15 bis 27 angegeben.
[0033] Bei einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dabei vorgesehen, dass die Konzentration von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre
an einer oder mehreren Stellen im dauerinertisierten Raum mit jeweils einem oder mit
mehreren Sensoren, vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen
gemessen wird. In einer besonders vorteilhaften Realisierung wird hierzu vorzugsweise
eine aspirativ arbeitende Schadstoffmesseinrichtung mit zumindest einem und vorzugsweise
mehreren parallel arbeitenden Schadstoffsensoren eingesetzt, wobei die kontinuierlich
oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen gemessene Schadstoffkonzentration als
Messwert an zumindest eine Steuereinheit weitergeleitet wird.
[0034] Die zumindest eine Steuereinheit kann derart ausgelegt sein, den Wert der ersten
Volumenstromrate, mit welcher das Inertgas in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten
Raumes zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem im dauerinertisierten Raum aufrechtzuerhaltenden
Inertisierungsniveau zu regeln. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es aber auch
denkbar, dass die Steuereinheit ausgelegt ist, den Wert der ersten Volumenstromrate,
mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig von der für den dauerinertisierten
Raum erforderlichen minimalen Luftwechselrate und/oder dem Wert der ersten Volumenstromrate,
mit welcher das Inertgas zugeführt wird, zu regeln.
[0035] Dabei ist es denkbar, dass mit der Steuereinheit der Wert der zweiten Volumenstromrate
in Abhängigkeit von der aktuellen für den dauerinertisierten Raum erforderlichen minimalen
Luftwechselrate und/oder in Abhängigkeit von dem aktuellen Wert der ersten Volumenstromrate
entsprechend geregelt wird.
[0036] Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass bereits in der Planungsphase insbesondere
die bereitzustellende zweite Volumenstromrate, mit welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre
zugeführt wird, in Abhängigkeit von der bekannten oder gegebenenfalls abzuschätzenden
minimal erforderlichen Luftwechselrate des dauerinertisierten Raumes und/oder in Abhängigkeit
von der Dichtigkeit der Raumhülle des Raumes bzw. dem zugehörigen n
50-Wert vorab festlegt wird.
[0037] Der Vorteil von mehreren parallel arbeitenden Schadstoffsensoren zum Erfassen der
Schadstoffkonzentration in Raumluftatmosphäre ist insbesondere in der Ausfallsicherheit
der Schadstoffmesseinrichtung zu sehen. Dadurch, dass die Steuereinheit vorzugsweise
kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen mit der gemessenen Schadstoffkonzentration
versorgt wird, ist es für die Steuereinheit möglich, in vorteilhafter Weise zeitgleich
mit der Messung der Schadstoffkonzentration für den dauerinertisierten Raum den erforderlichen
minimalen Luftwechsel zu ermitteln bzw. zu aktualisieren.
[0038] Da das erfindungsgemäße System somit die für den Raum einzuhaltende minimale Luftwechselrate
kennt, ist es möglich, dass der Wert der zweiten Volumenstromrate, mit welcher die
Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, vorzugsweise kontinuierlich an die
minimal erforderliche Luftwechselrate des dauerinertisierten Raumes angepasst wird.
Wie bereits zuvor dargelegt, setzt sich der Wert der Zuluftrate (d.h. die pro Zeiteinheit
dem dauerinertisierten Raum zugeführte Menge an Zuluft) aus dem Wert der ersten Volumenstromrate
und dem Wert der zweiten Volumenstromrate zusammen (d.h. aus der Menge des pro Zeiteinheit
der Raumluftatmosphäre zugeführten Inertgases und der pro Zeiteinheit der Raumluftatmosphäre
zugeführten Frischluft). Dabei ist die minimal erforderlich Zuluftrate die pro Zeiteinheit
der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes zuzuführende Menge an Zuluft,
welche gerade geeignet ist, um aus der Raumluftatmosphäre in einem Maß Schadstoffe
etc. abzuführen, dass die Konzentration der Schadstoffe in der Raumluftatmosphäre
gerade einen Wert annimmt, der im Hinblick auf Personen oder im dauerinertisierten
Raum gelagerten Waren unbedenklich ist.
[0039] In einer besonders bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist ferner
vorgesehen, dass im dauerinertisierten Raum die Konzentration von Sauerstoff in der
Raumluftatmosphäre an einer oder mehreren Stellen vorzugsweise kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen gemessen wird. Denkbar hierbei wäre es, vorzugsweise
eine aspirativ arbeitende Sauerstoffmesseinrichtung mit zumindest einem und vorzugsweise
mehreren parallel arbeitenden Sauerstoffsensoren vorzusehen, um kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die Sauerstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes messen und die Messwerte an die Steuereinheit weiterleiten
zu können.
[0040] Die Verwendung mehrerer parallel arbeitender Sauerstoffsensoren ist im Hinblick auf
die Ausfallsicherheit der Sauerstoffmesseinrichtung bevorzugt. Dadurch, dass der Steuereinheit
in Kenntnis der aktuellen Sauerstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten
Raumes ist, kann diese den Wert der ersten Volumenstromrate, mit welcher das Inertgas
der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, auf einen Wert regeln, der geeignet ist, dass
das im dauerinertisierten Raum vorgegebene Inertisierungsniveau (ggf. in einem gewissen
Regelbereich) gehalten wird. Somit gewährleistet das erfindungsgemäße System einen
hinreichenden Brandschutz und - wenn die dem vorgegebenen Inertisierungsniveau entsprechende
Sauerstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre hinreichend niedrig ist - auch einen
Explosionsschutz, obwohl im Hinblick auf die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten
Raumes ein geregelter Luftwechsel stattfindet.
[0041] Da erfindungsgemäß bei der dem Raum zuzuführenden Zuluftrate zum Gewährleisten des
minimal erforderlichen Luftwechsels nicht nur der Wert der zweiten Volumenstromrate,
mit welcher der Raumluftatmosphäre Frischluft zugeführt wird, sondern auch der Wert
der ersten Volumenstromrate, mit welcher der Raumluftatmosphäre Inertgas zugeführt
wird, berücksichtigt werden, wird pro Zeiteinheit der Raumluftatmosphäre grundsätzlich
nur soviel Zuluft zugeführt, die tatsächlich erforderlich ist, um dem minimalen Luftwechsel
Sorge zu tragen. Hierzu ist der Wert der zweiten Volumenstromrate in idealer Weise
auf einen Wert festgelegt, der der Differenz zwischen einer minimal erforderlichen
Zuluft-Volumenstromrate bzw. Zuluftrate zur Aufrechterhaltung der für den dauerinertisierten
Raum erforderlichen minimalen Luftwechselrate und/oder dem Wert der ersten Volumenstromrate
zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Inertisierungsniveaus entspricht. Selbstverständlich
ist es aber auch denkbar, dass der Wert der zweiten Volumenstromrate absichtlich etwas
größer gewählt wird, um im Hinblick auf den minimal erforderlichen Luftwechsel eine
zusätzliche Sicherheit zu garantieren.
[0042] Die zuvor genannte minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate bzw. Zuluftrate,
welche mindestens erforderlich ist, um die für den dauerinertierten Raum erforderliche
minimale Luftwechselrate aufrechtzuerhalten, kann bei der erfindungsgemäßen Lösung
mittels der zumindest einen Steuereinheit in Abhängigkeit von den Messwerten der Konzentration
von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes ermittelt
werden. Hierzu wäre es denkbar, dass in der Steuereinheit eine entsprechende Nachschlagtabelle
vorgesehen ist, mit der eine Beziehung zwischen der gemessenen Schadstoffkonzentration
und der minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate gegeben ist. Um das System
möglichst flexibel an sich gegebenenfalls verändernden Schadstoffkonzentrationen in
der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes anzupassen, ist dabei vorzugsweise
vorgesehen, dass in der Steuereinheit die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate
kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen ermittelt wird.
[0043] Andererseits ist es aber auch denkbar, dass die bereitzustellende zweite Volumenstromrate,
mit welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, in Abhängigkeit
von der bekannten oder gegebenenfalls abzuschätzenden minimal erforderlichen Luftwechselrate
vorab, insbesondere in der Planungsphase der Vorrichtung, festgelegt wird, wobei bei
dieser Festlegung vorzugsweise auch die Dichtigkeit der Raumhülle des dauerinertisierten
Raumes bzw. der n
50-Wert des Raumes berücksichtigt wird.
[0044] Insgesamt ist in bevorzugter Weise die Steuereinheit ausgelegt, die für den dauerinertisierten
Raum erforderliche minimale Luftwechselrate mit steigender Konzentration von Schadstoffen
in der Raumluftatmosphäre zu erhöhen und mit fallender Konzentration von Schadstoffen
entsprechend abzusenken.
[0045] Andererseits sollte die Steuereinheit ausgelegt sein, in Abhängigkeit von der minimalen
Luftwechselrate und in Abhängigkeit von dem Wert der ersten Volumenstromrate, vorzugsweise
durch Ansteuern eines im zweiten Zufuhrleitungssystem vorgesehenen Ventils, den Wert
der zweiten Volumenstromrate derart einzustellen, dass der Wert der zweiten Volumenstromrate
größer als oder gleich wie die Differenz zwischen der minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
zur Aufrechterhaltung des für den dauerinertisierten Raum erforderlichen minimalen
Luftwechsels und der ersten Volumenstromrate zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen
Inertisierungsniveaus in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes ist.
[0046] Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, dass die Steuereinheit ausgelegt ist,
in Abhängigkeit von der minimalen Luftwechselrate und in Abhängigkeit von dem gegebenenfalls
bereits in der Planungsphase der Vorrichtung festgelegten Wert der zweiten Volumenstromrate,
vorzugsweise durch Ansteuern eines im ersten Zufuhrleitungssystem vorgesehenen Ventils,
den Wert der ersten Volumenstromrate derart einzustellen, dass der Wert der ersten
Volumenstromrate größer als oder gleich wie die Differenz zwischen der minimal erforderlichen
Zuluft-Volumenstromrate zur Aufrechterhaltung des für den dauerinertisierten Raum
erforderlichen minimalen Luftwechsels und der vorab festgelegten zweiten Volumenstromrate
ist, wobei selbstverständlich hierbei nicht außer Acht gelassen werden darf, dass
die erste Volumenstromrate grundsätzlich einen Wert annehmen sollte, der zur Aufrechterhaltung
des in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes vorgegebenen Inertisierungsniveaus
erforderlich ist.
[0047] Um die mit der Steuereinheit ermittelten Werte der ersten und zweiten Volumenstromrate
zum Aufrechterhalten des im dauerinertisierten Raum eingestellten Inertisierungsniveaus
bzw. zum Aufrechterhalten der erforderlichen minimalen Luftwechselrate zu erfassen,
ist in einer bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Systems vorgesehen, dass
an einer oder mehreren Stellen im ersten und zweiten Zufuhrleitungssystem jeweils
zumindest ein Sensor vorgesehen ist, um die erste bzw. zweite Volumenstromrate vorzugsweise
kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zu messen und die Messergebnisse
der Steuereinheit zuzuführen.
[0048] Als Frischluftquelle kommt beispielsweise eine Anlage in Frage, mit welcher "normale"
Außenluft angesaugt wird, so dass in diesem Fall die von der Frischluftquelle bereitgestellte
Frischluft Außenluft ist.
[0049] In einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass diese ferner eine Abluft-Abführeinrichtung aufweist, welche ausgelegt
ist, in geregelter Weise aus der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
Abluft abzuführen. Diese Abluft-Abführeinrichtung kann beispielsweise eine lüftungstechnische
Anlage sein, die auf dem Prinzip der Überdruckbelüftung basiert, wobei durch Zuführen
von Zuluft ein gewisser Überdruck im dauerinertisierten Raum erzeugt wird, so dass
aufgrund der Druckdifferenz ein Teil der Raumluft durch ein entsprechendes Abluft-Rohrleitungssystem
aus dem dauerinertisierten Raum abgeführt wird. Selbstverständlich wäre es aber auch
denkbar, dass die Abluft-Abführeinrichtung Ventilatoren etc. aufweist, mit denen die
abzuführende Raumluft aktiv angesaugt wird.
[0050] Bei der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher die Vorrichtung zum geregelten
Zuführen von Zuluft in den dauerinertisierten Raum ferner eine Abluft-Abführeinrichtung
aufweist, ist besonders bevorzugt, dass diese zusätzlich eine Luftaufbereitungseinrichtung
aufweist, um die mit der Abluft-Abführeinrichtung aus dem Raum abgeführten Abluft
aufzubereiten und/oder zu filtern, und um anschließend der Inertgasquelle zumindest
einen Teil der aufbereiteten bzw. gefilterten Abluft als bereitzustellendes Inertgas
wieder zuzuführen. Dabei sollte die Luftaufbereitungseinrichtung derart ausgelegt
sein, um die in der abgeführten Abluft gegebenenfalls vorhandenen toxischen bzw. schädlichen
Gefahrenstoffe, Gase und Aerosole herauszufiltern, so dass die gefilterte Abluft direkt
wieder als Inertgas geeignet ist.
[0051] Denkbar bei der zuletzt genannten Ausführungsform wäre es allerdings auch, dass die
Luftaufbereitungseinrichtung ein Molekülseparationssystem, insbesondere ein Hohlfaser-Membransystem,
ein Molekularsiebsystem und/oder ein Aktivkohle-Adsorptionssystem aufweist, so dass
die aus dem Raum abgeführte Abluft in molekularer Weise gefiltert werden kann.
[0052] In einem Fall, bei welchem als Inertgasquelle ein Inertgasgenerator mit einem Membransystem
und/oder einem Aktivkohle-Adsorptionssystem verwendet und dem Inertgasgenerator ein
komprimiertes Luftgemisch zugeführt wird, wobei der Inertgasgenerator ein mit Stickstoff
angereichertes Luftgemisch abgibt, wäre es ferner denkbar, dass das dem Inertgasgenerator
zugeführte Luftgemisch zumindest teilweise die gefilterte Abluft aufweist.
[0053] Im Hinblick auf die Abluft-Abführeinrichtung ist in einer besonders bevorzugten Realisierung
vorgesehen, dass diese zumindest eine ansteuerbare Abluftklappe, insbesondere eine
mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Abluftklappe aufweist, die derart
ansteuerbar ist, dass in geregelter Weise die Abluft aus dem dauerinertisierten Raum
abgeführt werden kann. Denkbar wäre dabei, die Abluftklappe als Brandschutzklappe
auszubilden.
[0054] Im Einzelnen ist bei der zuvor genannten bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, welche die Abluft-Abführeinrichtung und die Luftaufbereitungseinrichtung
aufweist, bevorzugt vorgesehen, dass der Sauerstoffanteil in dem als Inertgas der
Inertgasquelle zugeführten Anteil der gefilterten Abluft höchstens 5 Vol.-% beträgt,
um eine besonders wirtschaftlich arbeitende Vorrichtung bereitzustellen.
[0055] Im Hinblick auf das im dauerinertisierten Raum vorgebbare Niveau ist im einzelnen
vorgesehen, dass dieses unterhalb des Sauerstoffanteils der Außenluft und oberhalb
des im dauerinertisierten Raum zu haltenden vorgegebenen Inertisierungsniveaus liegt.
[0056] Schließlich ist aus wirtschaftlicher Sicht besonders bevorzugt, dass bei den vorstehend
genannten Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welchen eine
Inertgasquelle sowie eine Frischluftquelle vorgesehen ist, der Sauerstoffanteil in
dem von der Inertgasquelle bereitgestellten Inertgas 2 bis 5 Vol.-% beträgt, und dass
der Sauerstoffanteil in der von der Frischluftquelle bereitgestellten Frischluft in
etwa 21 Vol.-% beträgt. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Werte in Frage.
[0057] Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren ist in einer bevorzugten Weiterentwicklung
vorgesehen, dass dieses ferner den Verfahrensschritt des Erzeugens von Inertgas aufweist.
Somit ist es möglich, dass vor Ort das Inertgas, welches gegebenenfalls der dem dauerinertisierten
Raum zuzuführenden Zuluft beizumischen ist, mit entsprechenden Anlagen erzeugt werden
kann.
[0058] Ferner ist bevorzugt, dass das Verfahren den weiteren Verfahrensschritt des geregelten
Abführens von Abluft aus dem dauerinertisierten Raum mit einer entsprechenden Abluft-Abführeinrichtung,
sowie den weiteren Verfahrensschritt des Filterns der mit der Abluft-Abführeinrichtung
aus dem Raum abgeführten Abluft aufweist, wobei zumindest ein Teil der gefilterten
Abluft als Inertgas bereitgestellt wird.
[0059] Schließlich wäre es ferner denkbar, dass der Sauerstoffanteil in der Raumluft des
dauerinertisierten Raumes vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten
oder zu Ereignissen gemessen wird, wobei der Verfahrensschritt des Regelns der von
der Inertgasquelle bereitgestellten Inertgas-Volumenstromrate bzw. der Verfahrensschritt
des Regelns der von der Frischluftquelle bereitgestellten Frischluft-Volumenstromrate
in Abhängigkeit von dem gemessenen Sauerstoffanteil erfolgt.
[0060] Im nachfolgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
[0061] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum geregelten
Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten Raum;
- Fig. 2
- eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum geregelten
Zuführen von Zuluft;
- Fig. 3:
- eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum geregelten
Zuführen von Zuluft; und
- Fig. 4a, b
- jeweils eine zeitliche Auftragung der Ansteuerung der Ventile zum geregelten Zuführen
von Inertgas und Zuluft bei einer Realisierung der bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung.
[0062] In Fig. 1 ist in einer schematischen Ansicht eine erste bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum geregelten Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten
Raum 10 gezeigt. Wie dargestellt, kommt der Vorrichtung 1 zum geregelten Zuführen
von Zuluft in den dauerinertisierten Raum 10 die Funktion einer Zuluft-Regeleinrichtung
zu, die im wesentlichen eine Steuereinheit 2, eine Frischluftquelle 5 zum Bereitstellen
von Frischluft (in diesem Fall Außenluft) und eine Inertgasquelle 3 zum Bereitstellen
eines Inertgases, wie etwa mit Stickstoff angereicherte Luft, aufweist.
[0063] Des weiteren gehören zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ein erstes
Zufuhrleitungssystem 11 und ein zweites Zufuhrleitungssystem 12 zum geregelten Zuführen
des bereitgestellten Inertgases bzw. der bereitgestellten Frischluft in die Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes 10. Beide Zufuhrleitungssysteme 11, 12 verbinden jeweils
die Inertgasquelle 3 und die Frischluftquelle 5 mit einem im dauerinertisierten Raum
10 vorgesehenen Austrittsdüsensystem 13.
[0064] Bei sämtlichen hier beschriebenen Ausführungsformen ist das Austrittsdüsensystem
13 als ein für die Inertgas- und Frischluftzufuhr gemeinsam genutztes Düsensystem
ausgebildet; selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, hierfür separate Düsensysteme
vorzusehen.
[0065] In dem ersten und zweiten Zufuhrleitungssystem 11 und 12 sind jeweils ein von der
Steuereinheit 2 ansteuerbares Ventil V11 und V12 vorgesehen. Im einzelnen ist das
in dem ersten Zufuhrleitungssystem 11 vorgesehene Ventil V11 so ausgebildet, dass
es von der Steuereinheit 2 entsprechend ansteuerbar ist, um das mit der Inertgasquelle
3 bereitgestellte Inertgas in geregelter Weise mit einer ersten Volumenstromrate V
N2 der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 zuzuführen. Andererseits
ist das in dem zweiten Zufuhrleitungssystem 12 vorgesehene Ventil V12 dahingehend
ausgebildet, dass es von der Steuereinheit 2 entsprechend ansteuerbar ist, um die
mit der Frischluftquelle 3 bereitgestellte Frischluft (hier Außenluft) in geregelter
Weise mit einer zweiten Volumenstromrate V
L der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 zuzuführen.
[0066] In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Hinblick
auf die Ventile V11 und V12 vorgesehen, dass diese als Absperrventile ausgeführt sind,
die zwischen einem geöffneten einem geschlossen Zustand geschaltet werden können.
In Fig. 4a und Fig. 4b sind jeweils in einer zeitlichen Auftragung dargestellt, wie
bei dieser Realisierung das Ventil V11 bzw. das Ventil V12 durch Ansteuerung von der
Steuereinheit 2 geöffnet bzw. geschlossen werden. Hieran ist zu erkennen, dass die
Frischluft und das Inertgas in einer gepulsten Weise von der Inertgasquelle 3 bzw.
der Frischluftquelle 5 abgegeben werden. Insbesondere ist zu erkennen, dass es sich
bei dem Wert der ersten Volumenstromrate V
N2, mit welcher der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 die Frischluft
zugeführt wird, bzw. dem Wert der zweiten Volumenstromrate V
L, mit welcher der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 das Inertgas
zugeführt wird, jeweils um zeitliche Mittelwerte handelt.
[0067] Die Ansteuerung des im ersten Zufuhrleitungssystem 11 vorgesehenen Ventils V11 erfolgt
insbesondere im Hinblick auf die Sauerstoffkonzentration (oder im Hinblick auf die
Inertgaskonzentration) in der Atmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10. Hierzu
wird das Ventil V11 derart eingestellt, das die dem Raum 10 zugeführte erste Volumenstromrate
V
N2 einen Wert annimmt, der vorzugsweise gerade ausreicht, um das in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raum 10 eingestellte, vorgegebene Inertisierungsniveau (gegebenenfalls
mit einem bestimmten Regelbereich) aufrechtzuerhalten.
[0068] Um zu erreichen, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 die erste Volumenstromrate
V
N2 so eingestellt werden kann, dass das im dauerinertisierten Raum 10 eingestellte Inertisierungsniveau
möglichst genau gehalten werden kann bzw. dass im Raum 10 möglichst genau ein vorgegebenes
Inertisierungsniveau eingestellt werden kann, weist die bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 des weiteren eine Sauerstoffmesseinrichtung
7' mit zumindest einem und vorzugsweise mehreren parallel arbeitenden Sauerstoffsensoren
7 auf, um kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die Sauerstoffkonzentration
in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 zu messen, und um die Messwerte
an die Steuereinheit 2 weiterzuleiten. Obwohl in Fig. 1 nicht explizit gezeigt, ist
die Sauerstoffmesseinrichtung 7' besonders bevorzugt ein aspirativ arbeitendes System.
[0069] Andererseits erfolgt die Ansteuerung des im zweiten Zufuhrleitungssystem 12 vorgesehenen
Ventils V12 in Abhängigkeit von der für den dauerinertisierten Raum 10 erforderlichen
minimalen Zuluftrate, d.h. von der Zuluftrate, die gerade erforderlich ist, um für
den Raum 10 den erforderlichen minimalen Luftwechsel zu gewährleisten. Wie bereits
zuvor dargelegt, setzt sich die minimale Zuluftrate, also die pro Zeiteinheit dem
dauerinertisierten Raum 10 zuzuführende Menge an Zuluft, aus der ersten Volumenstromrate
V
N2 und der zweiten Volumenstromrate V
L zusammen (d.h. aus der pro Zeiteinheit der Raumluftatmosphäre zugeführten Inertgas-
und Frischluftmenge). Insbesondere ist die minimal erforderliche Zuluftrate die Zuluftrate,
welche gerade geeignet ist, um aus der Raumluftatmosphäre Schadstoffe etc. in einem
Maß abzuführen, dass die Konzentration der Schadstoffe in der Raumluftatmosphäre einen
Wert annimmt, der im Hinblick auf Personen oder im dauerinertisierten Raum 10 gelagerten
Waren unbedenklich ist.
[0070] Da erfindungsgemäß für den Wert der dem Raum 10 zuzuführenden Zuluftrate zum Gewährleisten
des minimal erforderlichen Luftwechsels sowohl die zweite Volumenstromrate V
L, mit welcher der Raumluftatmosphäre Frischluft bzw. Außenluft zugeführt wird, als
auch die erste Volumenstromrate V
N2, mit welcher der Raumluftatmosphäre Inertgas zugeführt wird, berücksichtigt wird,
ist bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen, dass das im zweiten
Zufuhrleitungssystem 12 vorgesehene Ventil V12 von der Steuereinheit 2 derart angesteuert
wird, dass die zweite Volumenstromrate V
L einen Wert bzw. zeitlichen Mittelwert annimmt, der es gestattet, dass grundsätzlich
nur soviel Zuluft dem Raum 10 zugeführt wird, die tatsächlich erforderlich ist, um
den minimalen Luftwechsel zu garantieren. Hierzu nimmt die zweite Volumenstromrate
V
L in idealer Weise durch eine entsprechende Ansteuerung des Ventils V12 einen Wert
an, der der Differenz zwischen der minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
bzw. Zuluftrate zur Aufrechterhaltung der für den dauerinertisierten Raum 10 erforderlichen
minimalen Luftwechselrate und der ersten Volumenstromrate V
N2 zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Inertisierungsniveaus entspricht. Um allerdings
im Hinblick auf den minimal erforderlichen Luftwechsel eine zusätzliche Sicherheit
zu garantieren, ist es aber auch denkbar, dass die zweite Volumenstromrate V
L absichtlich etwas größer gewählt wird.
[0071] Somit werden die Ventile V11 und V12 derart angesteuert, dass für die erste Volumenstromrate
V
N2 und die zweite Volumenstromrate V
L im Hinblick auf die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate bzw. Zuluftrate
V
F die nachfolgend angegebene Beziehung gilt:

[0072] Die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate V
F kann bestimmt werden, indem beispielsweise mit einer Schadstoffmesseinrichtung 6',
welche zumindest einen und vorzugsweise mehrere parallel arbeitende Schadstoffsensoren
6 aufweist, kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die Schadstoffkonzentration
in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raums 10 gemessen und die Messwerte
an die Steuereinheit 2 weitergeleitet werden. Wie auch die Sauerstoffmesseinrichtung
7' ist es dabei bevorzugt, dass die Schadstoffmesseinrichtung 6' als ein aspirativ
arbeitendes System ausgelegt ist.
[0073] Denkbar hierbei wäre es, dass anschließend in der Steuereinheit 2 in Abhängigkeit
von der gemessenen Schadstoffkonzentration die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate
V
F entsprechend einer in der Steuereinheit 2 abgelegten Tabelle vorzugsweise kontinuierlich
oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen ermittelt wird. In dieser Tabelle sollte
eine Beziehung zwischen der gemessenen Schadstoffkonzentration und der minimal erforderlichen
Zuluft-Volumenstromrate V
F vorgegeben sein. Diese Beziehung kann (muss aber nicht) an die Eigenschaften des
betreffenden Raumes 10 angepasst sein, so dass beispielsweise das Raumvolumen, die
Verwendung des Raumes und andere Parameter berücksichtigt werden können.
[0074] Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, dass über ein in die Steuereinheit
2 eingegebenes Zuluft-Einstellsignal eine einzuhaltende minimale Luftwechselrate vorgegeben
wird, wobei dieser vorgegebene Wert zur Berechnung der zweiten Volumenstromrate heranzuziehen
ist.
[0075] Schließlich ist es ferner denkbar, dass die Steuereinheit 2 ausgelegt ist, in Abhängigkeit
von der minimalen Luftwechselrate bzw. der minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
V
F und in Abhängigkeit von dem gegebenenfalls bereits in der Planungsphase der Vorrichtung
festgelegten Wert der zweiten Volumenstromrate V
L, vorzugsweise durch Ansteuern des im ersten Zufuhrleitungssystem 11 vorgesehenen
Ventils V11, den Wert bzw. den zeitlichen Mittelwert der ersten Volumenstromrate V
N2 derart einzustellen, dass der Wert bzw. der zeitliche Mittelwert der ersten Volumenstromrate
V
N2 größer als oder gleich wie die Differenz zwischen der minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
V
F zur Aufrechterhaltung des für den dauerinertisierten Raum erforderlichen minimalen
Luftwechsels und der vorab festgelegten zweiten Volumenstromrate V
L ist, wobei selbstverständlich hierbei nicht außer Acht gelassen werden darf, dass
die erste Volumenstromrate V
N2 grundsätzlich einen Wert bzw. einen zeitlichen Mittelwert annehmen sollte, der zur
Aufrechterhaltung des in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes vorgegebenen
Inertisierungsniveaus erforderlich ist.
[0076] Grundsätzlich jedoch hängt der Wert der zweiten Volumenstromrate V
L von dem Wert der ersten Volumenstromrate V
N2 ab. Demnach ist es bevorzugt, dass insbesondere kontinuierlich oder zu vorgegebenen
Zeiten bzw. Ereignissen mit Hilfe eines geeigneten Volumenstromsensors S11 an einer
oder mehreren Stellen im ersten Zufuhrleitungssystem 11 die erste Volumenstromrate
V
N2 gemessen und die Messergebnisse der Steuereinheit 2 zugeführt werden. Selbstverständlich
wäre es aber auch denkbar, die erste Volumenstromrate V
N2 in Abhängigkeit von dem Steuersignal zu bestimmen, welches mit der Steuereinheit
2 an den im ersten Zufuhrleitungssystem 11 vorgesehenen Volumenstromregler V11 angelegt
wird.
[0077] Andererseits ist es bevorzugt, dass ferner zumindest einen Sensor S12 jeweils an
einer oder mehreren Stellen im zweiten Zufuhrleitungssystem 12 vorgesehen ist, um
den Wert der zweiten Volumenstromrate V
L zu messen, vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen,
und um die Messergebnisse der Steuereinheit 2 zuzuführen.
[0078] Wie bereits angedeutet, ist es grundsätzlich denkbar, dass anstelle der mit der Schadstoffmesseinrichtung
6' bereitgestellten Messwerte ein entsprechendes Zuluft-Einstellsignal in die Steuereinheit
2 eingegeben wird, wobei dieses Zuluft-Einstellsignal die für den dauerinertisierten
Raum 10 einzuhaltende minimale Luftwechselrate festlegt. Alternativ oder zusätzlich
hierzu ist es ferner denkbar, dass das Zuluft-Einstellsignal Informationen dahingehend
aufweist, welchen Wert die erste Volumenstromrate V
N2 aufweisen muss, damit das im dauerinertisierten Raum 10 eingestellte Inertisierungsniveau
(gegebenenfalls mit einem gewissen Regelbereich) durch kontinuierliches Nachführen
von Inertgas aufrechterhalten werden kann. In diesem Fall würde die Sauerstoffmesseinrichtung
7' nicht erforderlich sein.
[0079] Die Frischluftquelle 5 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein mit
der Steuereinheit 2 angesteuerter bzw. ansteuerbarer Kompressor, der ausgelegt ist,
"normale" Außenluft anzusaugen, und der in Abhängigkeit von der Ansteuerung über die
Steuereinheit 2 dem zweiten Zufuhrleitungssystem 12 Frischluft mit einer entsprechenden
Frischluft-Volumenstromrate V
L bereitstellt.
[0080] Die Inertgasquelle 3 ist in Fig. 1 als ein Inertgas-Generatorsystem ausgeführt, welches
sich aus einem mit der Steuereinheit 2 angesteuerten bzw. ansteuerbaren Kompressor
3a" und einem Molekülseparationssystem 3a' zusammensetzt, insbesondere einem Membransystem
oder Aktivkohle-Adsorptionssystem. Mit dem Kompressor 3a" wird gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform "normale" Außenluft komprimiert und anschlie-ßend dem Molekülseparationssystem
3a' zugeführt. Indem die Volumenstromrate der vom Kompressor 3a" an das Molekülseparationssystem
3a' abgegebenen, komprimierten Luft mit der Steuereinheit 2 entsprechend geregelt
wird, ist es möglich, die dem ersten Zufuhrleitungssystem 11 letztendlich von der
Inertgasquelle 3 bereitgestellte Inertgas-Volumenstromrate V
N2 entsprechend einzustellen. Selbstverständlich kann dies allerdings auch durch eine
entsprechende Ansteuerung des im ersten Zufuhrleitungssystem 11 vorgesehenen Volumenstromreglers
V11 erfolgen.
[0081] Alternativ oder zusätzlich zu dem Inertgas-Generatorsystem 3a', 3a" wäre es aber
auch denkbar, dass die Inertgasquelle 3 ein Inertgasreservoir 3b aufweist, wie es
in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Dieses Inertgasreservoir 3b kann
beispielsweise in Gestalt einer Gasflaschenbatterie ausgeführt sein. Die von dem Inertgasreservoir
3b dem ersten Zufuhrleitungssystem 11 bereitgestellte Inertgas-Volumenstromrate V
N2 sollte dabei über das von der Steuereinheit 2 entsprechend ansteuerbare Regelventil
V11 einstellbar sein.
[0082] Erfindungsgemäß wird der Wert bzw. der zeitliche Mittelwert der dem dauerinertisierten
Raum 10 pro Zeiteinheit zugeführten Menge an Zuluft so eingestellt, dass einerseits
die in der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 vorhandenen Schadstoffe
in hinreichender Weise abgeführt werden können, und dass andererseits das im dauerinertisierten
Raum 10 eingestellte Inertisierungsniveau gehalten werden kann. Insbesondere wird
nach der erfindungsgemäßen Lösung bei der Feststellung des Wertes bzw. des zeitlichen
Mittelwertes der zweiten Volumenstromrate V
N2 jedoch nicht nur der Anteil der aus der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten
Raumes 10 abzuführenden Schadstoffe, sondern auch der Wert bzw. der zeitliche Mittelwert
der ersten Volumenstromrate V
N2, mit welcher der Raumluftatmosphäre das Inertgas zugeführt wird, dahingehend berücksichtigt,
dass die erste Volumenstromrate V
N2 einen gewissen Beitrag zum minimal erforderlichen Luftwechsel liefert, so dass der
Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 grundsätzlich nur soviel Frischluft
zugeführt wird, wie es gerade erforderlich ist, um aus der Raumluftatmosphäre den
Schadstoffanteil abzuführen, der nicht bereits durch das Zuführen des Inertgases über
ein entsprechendes Abluft-Abführsystem 4 abgeführt wurde.
[0083] In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist in diesem Zusammenhang ferner
im dauerinertisierten Raum 10 eine Abluft-Abführeinrichtung 4 in Gestalt einer Abluftklappe
vorgesehen, über welche Abluft aus dem dauerinertisierten Raum 10 abgeführt wird.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Abluft-Abführeinrichtung
6 um ein passiv arbeitendes System, welches nach dem Überdruckprinzip funktioniert.
Hierzu ist die Abluftklappe der Abluft-Abführeinrichtung 4 als Rückschlag-Ventilklappe
ausgeführt.
[0084] Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass es mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich
ist, dass der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes 10 grundsätzlich nur
soviel Frischluft bzw. Außenluft zugeführt wird, wie es gerade erforderlich ist, um
dem erforderlichen minimalen Luftwechsel Sorge zu tragen. Wenn zum Beispiel für den
dauerinertisierten Raum 10 als minimal erforderlicher Luftwechsel ein Frischlufteintrag
von 1000 m
3/Tag gefordert wird, dann wäre es gemäß der Erfindung denkbar, in den Raum 10 pro
Tag beispielsweise 700 m
3 Außenluft und 300 m
3 mit Stickstoff angereicherte Luft bzw. sauerstoffreduzierte Luft einzuleiten. Als
sauerstoffreduzierte Luft wird beispielsweise Luft mit einem Stickstoffanteil von
90 bis 95 Vol.-% verwendet. Der Anteil der sauerstoffreduzierten Luft wird anhand
der Restsauerstoffkonzentration der sauerstoffreduzierten Luft, des im Raum einzustellenden
Grundinertisierungsniveaus, des Raumvolumens und der Dichtigkeit des Raumes berechnet.
[0085] In Fig. 2 ist eine bevorzugte Weiterentwicklung der in Fig. 1 dargestellten ersten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt. Die in Fig. 2 gezeigt
zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß Fig.
1 darin, dass die mit der Abluft-Abführeinrichtung 4 aus dem dauerinertisierten Raum
10 abgeführte Abluft nicht vollständig an die Außenatmosphäre abgegeben wird, sondern
zumindest teilweise durch ein Filtersystem 15 geleitet und anschließend dem ersten
Zufuhrleitungssystem 11 über das im ersten Zufuhrleitungssystem 11 vorgesehene ansteuerbare
Ventil V11 erneut zugeführt wird.
[0086] Bei dieser "Inertgas-Rückkopplung" wird somit ein Teil der Abluft, welche beim geregelten
Luftwechsel mit dem Abluft-Abführsystem 4 aus dem dauerinertisierten Raum 10 abgeführt
wird, in dem Filtersystem 15 entsprechend gereinigt und anschließend erneut dem dauerinertisierten
Raum 10 als Inertgas zugeführt.
[0087] Bei der mit dem Filtersystem 15 bewirkten Abluftreinigung sind die aus dem dauerinertisierten
Raum 10 abzuführenden und in der Abluft enthaltenen toxischen bzw. schädlichen Gefahrenstoffe
von der Abluft zu trennen, so dass die derart gereinigte Abluft anschließend in idealer
Weise direkt wieder dem Raum 10 zugeführt werden kann. Da diese gereinigte Abluft
einen Sauerstoffanteil aufweist, der identisch mit dem Sauerstoffanteil in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes 10 ist, muss in einem Fall, wenn die Inertgas-Rückkopplung
verlustfrei arbeitet und somit als eine insgesamt geschlossene Rückkopplungsschleife
anzusehen ist, und wenn der dauerinertisierte Raum 10 eine vollkommen gasdichte Raumhülle
aufweist, von der Inertgasquelle 3 kein zusätzliches Inertgas und von der Frischluftquelle
5 keine zusätzliche Frischluft zu der gereinigten Abluft beigemischt werden, um einerseits
dem erforderlichen minimalen Luftwechsel Sorge zu tragen und andererseits das im dauerinertisierten
Raum 10 eingestellte Inertisierungsniveau zu halten.
[0088] Jedoch kann in der Praxis oftmals nicht von einer verlustfrei arbeitenden Inertgas-Rückkopplungsschleife
bzw. von einer vollkommen gasdichten Raumhülle ausgegangen werden, so dass auch bei
der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 2 dargestellt
ist, eine Frischluftquelle 5 sowie eine Inertgasquelle 3 vorgesehen sind, die jeweils
von der Steuereinheit 2 ansteuerbar sind, und deren zugehörige Gas-Volumenstromraten
V
N2, V
L jeweils entweder durch eine mit der Steuereinheit 2 bewirkten direkten Ansteuerung,
oder durch eine mit der Steuereinheit 2 bewirkten Ansteuerung der entsprechenden Ventile
V11 und V12 eingestellt werden.
[0089] Wie in Fig. 2 gezeigt, ist in der Inertgas-Rückkopplungsschleife ein mit der Steuereinheit
2 ansteuerbares Drei-Wege-Ventil V4 vorgesehen, über welches derjenige Anteil der
aus dem dauerinertisierten Raum 10 abgeführten Abluft eingestellt wird, welcher dem
Filtersystem 15 der Inertgas-Rückkopplungsschleife zugeführt werden soll, und welcher
letztendlich als gereinigte Zuluft wieder in den Raum 10 eingeleitet wird.
[0090] Wie bereits angedeutet, muss das in der Inertgas-Rückkopplungsschleife vorgesehene
Filtersystem 15 ausgelegt sein, die toxischen bzw. schädlichen Gefahrenstoffe, die
in dem in die Inertgas-Rückkopplungsschleife eingespeisten Anteil der Abluft enthalten
sind, von der Abluft zu trennen. Hierfür eignet sich insbesondere eine Luftaufbereitungseinrichtung
15, die ein Molekülseparationssystem 15', insbesondere ein Hohlfaser-Membransystem
und/oder ein Aktivkohle-Adsorptionssystem aufweist. In diesem Fall ist die Luftaufbereitungseinrichtung
15 ferner mit einem Kompressor 15" ausgerüstet, welcher den in die Inertgas-Rückkopplungsschleife
eingespeisten Anteil der Abluft komprimiert und anschließend dem Molekülseparationssystem
15' zuführt.
[0091] In dem Molekülseparationssystem 15' wird die komprimierte Abluft in molekularer Hinsicht
aufgespalten, so dass die toxischen bzw. schädlichen Bestandteile (Schadstoffe) der
aus dem dauerinertisierten Raum 10 abgeführten Abluft von der Abluft getrennt und
über einen ersten Ausgang nach außen abgeführt werden. Andererseits ist gemäß Fig.
2 ein zweiter Ausgang des Molekülseparationssystems 15' über das Ventil V11 mit dem
ersten Zufuhrleitungssystem 11 verbindbar, so dass die gereinigte Abluft zumindest
teilweise dem ersten Zufuhrleitungssystem 11 als Inertgas zugeführt werden kann.
[0092] Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass bei der Weiterentwicklung gemäß Fig. 2 mit
der Inertgas-Rückkopplung und der Luftaufbereitungseinrichtung 15 ein Inertgas-Tauscher
bereitgestellt wird. Um die rückgekoppelte Inertgasrate regeln zu können ist vorzugsweise
vorgesehen, dass die Steuereinheit 2 das Stellventil V4 am Eingang des Generators
15" und/oder den Generator 15" selber ansteuern kann.
[0093] In Fig. 3 ist eine bevorzugte Weiterentwicklung der zweiten Ausführungsform gezeigt.
Hierbei ist vorgesehen, dass - wie auch bei der ersten und zweiten Ausführungsform
gemäß Fig. 1 und Fig. 2 - als Inertgasquelle ein Inertgasgenerator 3a mit einem Molekülseparationssystem
3a' vorgesehen ist, insbesondere mit einem Hohlfaser-Membransystem oder einem Aktivkohle-Adsorptionssystem,
wobei dem Inertgasgenerator 3a ein komprimiertes Luftgemisch zugeführt wird und der
Inertgasgenerator 3a ein mit Stickstoff angereichertes Luftgemisch abgibt, und wobei
das vom Inertgasgenerator 3a abgegebene und mit Stickstoff angereicherte Luftgemisch
in geregelter Weise dem ersten Zufuhrleitungssystem 11 bzw. dem dauerinertisierten
Raum 10 als Inertgas zugeführt wird.
[0094] Ferner ist bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform eine Abluft-Abführeinrichtung
4 vorgesehen, welche ausgelegt ist, in geregelter Weise, vorzugsweise auf dem Überdruckprinzip
basierend, Abluft aus dem dauerinertisierten Raum 10 abzuführen und die abgeführte
Abluft zumindest teilweise durch eine Luftaufbereitungseinrichtung 15 laufen zu lassen,
um diesen Teil der mit der Abluft-Abführeinrichtung 4 aus dem Raum 10 abgeführten
Abluft zu filtern. Zumindest ein Teil der gefilterten Abluft wird anschließend dem
Kompressor 3a" der Inertgasquelle 3 zugeführt.
[0095] Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 muss bei der dritten Ausführungsform
gemäß Fig. 3 die in der Inertgas- bzw. Abluft-Rückkopplungsschleife vorgesehene Luftaufbereitungseinrichtung
15 nicht mit einem in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 15" bezeichneten Kompressor und
mit einem in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 15' bezeichneten Molekülseparationssystem
ausgerüstet sein, um über einen geeigneten Gas-Separationsvorgang die in dem Anteil
der aus dem dauerinertisierten Raum 10 abgeführten und in die Inertgas- bzw. Abluftrückkopplungsschleife
eingespeisten Abluft enthaltenen toxischen bzw. schädlichen Schadstoffe von der Abluft
zu trennen.
[0096] Diese Aufbereitung der Abluft erfolgt bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform
nämlich mit der als Inertgasgenerator 3a', 3a" ausgebildeten Inertgasquelle 3, in
deren Eingang die Abluft eingespeist wird. Da allerdings die in den Inertgasgenerator
3a', 3a" eingespeiste Abluft bereits einen Sauerstoffanteil aufweist, der im wesentlichen
identisch mit dem Sauerstoffanteil der Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
10 ist, kommt dem Molekülseparationssystem 3a' der Inertgasquelle 3 in erster Linie
die Aufgabe der Separation der in der Abluft gegebenenfalls noch vorhandenen (insbesondere
gasförmigen) Bestandteile der toxischen bzw. schädlichen Schadstoffe zu, sofern diese
nicht bereits in der Luftaufbereitungseinrichtung 15 aus der Abluft entfernt wurden.
[0097] Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausführung der Erfindung nicht auf die in den
Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch in
einer Vielzahl von Varianten möglich ist.
Bezugszeichenliste
[0098]
- 1
- Vorrichtung zum geregelten Zuführen von Zuluft
- 2
- Steuereinheit
- 3
- Inertgasquelle
- 3a'
- Molekülseparationssystem der Inertgasquelle
- 3a"
- Kompressor der Inertgasquelle
- 3b
- Inertgasreservoir
- 4
- Abluft-Abführsystem
- 5
- Frischluftquelle
- 6
- Schadstoffsensor
- 6'
- Schadstoffmesseinrichtung
- 7
- Sauerstoffsensor
- 7'
- Sauerstoffmesseinrichtung
- 10
- dauerinertisierter Raum
- 11
- erstes Zufuhrleitungssystem
- 12
- zweites Zufuhrleitungssystem
- 13
- Zuluft-Auslassdüsensystem
- V4
- ansteuerbares Ventil in Abluft-Rückkopplung
- V11
- ansteuerbares Ventil im ersten Zufuhrleitungssystem
- V12
- ansteuerbares Ventil im zweiten Zufuhrleitungssystem
- S11
- Volumenstromsensor im ersten Zufuhrleitungssystem
- S12
- Volumenstromsensoren im zweiten Zufuhrleitungssystem
- VF
- Zuluft-Volumenstromrate
- VL
- Frischluft-Volumenstromrate
- VN2
- Inertgas-Volumenstromrate
1. Verfahren zum geregelten Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten Raum (10),
in welchem ein vorgegebenes Inertisierungsniveau eingestellt ist und in einem gewissen
Regelbereich gehalten wird, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a) Bereitstellen eines Inertgases mit einer Inertgasquelle (3), insbesondere einem
Inertgasgenerator (3a) und/oder einem Inertgasreservoir (3b);
b) geregeltes Zuführen des bereitgestellten Inertgases über ein erstes Zufuhrleitungssystem
(11) in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes (10) mit einer ersten
Volumenstromrate (VN2), welche geeignet ist, um das vorgegebene Inertisierungsniveau aufrecht zu erhalten,
und um aus der Raumluftatmosphäre Schadstoffe, insbesondere toxische oder andersartige
Gefahrenstoffe, biologische Arbeitsstoffe und/oder Feuchtigkeit abzuführen;
c) Bereitstellen von Frischluft, insbesondere Außenluft, mit einer Frischluftquelle
(5); und
d) geregeltes Zuführen der bereitgestellten Frischluft über ein zweites Zufuhrleitungssystem
(12) in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes (10) mit einer zweiten
Volumenstromrate (VL),
wobei der Wert der zweiten Volumenstromrate (V
L), mit welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, sowohl von einer
für den dauerinertisierten Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, als
auch von dem Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Volumenstromrate (VL) größer als oder gleich wie die Differenz zwischen einer minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
(VF) zur Aufrechterhaltung der für den dauerinertisierten Raum (10) erforderlichen minimalen
Luftwechselrate und dem Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Inertisierungsniveaus in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration von Schadstoffen in der
Raumluftatmosphäre an einer oder mehreren Stellen im dauerinertisierten Raum (10)
mit jeweils einem oder mehreren Sensoren (6), vorzugsweise kontinuierlich oder zu
vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen, gemessen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konzentration von Sauerstoff
in der Raumluftatmosphäre an einer oder mehreren Stellen im dauerinertisierten Raum
(10) mit jeweils einem oder mehreren Sensoren (7), vorzugsweise kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen, gemessen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Messwerte der Konzentration von Schadstoffen
und/oder Sauerstoff an mindestens eine Steuereinheit (2) weitergeleitet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die für den dauerinertisierten Raum (10) erforderliche
minimale Luftwechselrate mit steigender Konzentration von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre
erhöht und mit fallender Konzentration von Schadstoffen gesenkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die erste Volumenstromrate (VN2) mit steigender Konzentration von Sauerstoff in der Raumluftatmosphäre erhöht und
mit fallender Konzentration von Sauerstoff gesenkt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die mindestens eine Steuereinheit
(2) die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate (VF) in Abhängigkeit von den Messwerten der Konzentration von Schadstoffen entsprechend
einer in der Steuereinheit (2) abgelegten Tabelle ermittelt, vorzugsweise kontinuierlich
oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wert der ersten Volumenstromrate
(VN2) an einer oder mehreren Stellen im ersten Zufuhrleitungssystem (11) mit jeweils einem
oder mehreren Sensoren (8), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten
bzw. Ereignissen, gemessen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wert der zweiten Volumenstromrate
(VL) an einer oder mehreren Stellen im zweiten Zufuhrleitungssystem (12) mit jeweils
einem oder mehreren Sensoren (9), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen
Zeiten bzw. Ereignissen, gemessen wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei der Verfahrensschritt a) ferner
den Verfahrensschritt des Erzeugens von Inertgas aufweist, und wobei das Verfahren
ferner die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
d) geregeltes Abführen von Abluft aus dem dauerinertisierten Raum (10) mit einer Abluft-Abführeinrichtung
(4); und
e) Filtern der im Verfahrensschritt d) aus dem Raum (10) abgeführten Abluft, wobei
zumindest ein Teil der gefilterten Abluft im Verfahrensschritt a) als Inertgas bereitgestellt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei im Verfahrensschritt e) die abgeführte Abluft unter
Verwendung eines Molekülseparationssystems, insbesondere eines Hohlfaser-Membransystems,
eines Molekularsiebsystems und/oder eines Aktivkohle-Absorptionssystems gefiltert
wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sauerstoffanteil in dem
von der Inertgasquelle (3) bereitgestellten Inertgas 2 bis 5 Vol.-% beträgt, und wobei
der Sauerstoffanteil in der von der Frischluftquelle (5) bereitgestellten Frischluft
in etwa 21 Vol.-% beträgt.
14. Vorrichtung zum geregelten Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten Raum (10),
in welchem ein vorgegebenes Inertisierungsniveau eingestellt ist und mit einem gewissen
Regelbereich gehalten wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
- eine Inertgasquelle (3), insbesondere einen Inertgasgenerator (3a) und/oder ein
Inertgasreservoir (3b), zum Bereitstellen eines Intergases;
- eine Frischluftquelle (5) zum Breitstellen von Frischluft, insbesondere Außenluft;
- ein mit der Inertgasquelle (3) verbindbares erstes Zufuhrleitungssystem (11) zum
geregelten Zuführen des bereitgestellten Inertgases in die Raumluftatmosphäre des
dauerinertisierten Raumes (10) mit einer ersten Volumenstromrate (VN2), welche geeignet ist, um das vorgegebene Inertisierungsniveau aufrechtzuerhalten,
und um aus der Raumluftatmosphäre Schadstoffe, insbesondere toxische oder andersartige
Gefahrenstoffe, biologische Arbeitsstoffe und/oder Feuchtigkeit, abzuführen; und
- ein mit der Frischluftquelle (5) verbindbares zweites Zufuhrleitungssystem (12)
zum geregelten Zuführen der bereitgestellten Frischluft in die Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) mit einer zweiten Volumenstromrate (VL),
wobei der Wert der zweiten Volumenstromrate (V
L), mit welcher die Frischluft zugeführt wird, sowohl von einer für den dauerinertisierten
Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, als auch von dem Wert der ersten
Volumenstromrate (V
N2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, welche ferner zumindest eine Steuereinheit (2) aufweist,
welche ausgelegt ist, den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2), mit welcher das Inertgas in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
(10) zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem im dauerinertisierten Raum (10) aufrechtzuerhaltenden
Inertisierungsniveau zu regeln und/oder den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig von der für den dauerinertisierten
Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, zu regeln.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, welche ferner eine vorzugsweise aspirativ arbeitende
Sauerstoffmesseinrichtung (7') mit zumindest einem und vorzugsweise mehreren parallel
arbeitenden Sauerstoffsensoren (7) aufweist, um kontinuierlich oder zu vorgegebenen
Zeiten bzw. Ereignissen die Sauerstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre des
dauerinertisierten Raumes (10) zu messen, und um die Messwerte an eine Steuereinheit
(2) weiterzuleiten.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, welche ferner eine vorzugsweise aspirativ
arbeitende Schadstoffmesseinrichtung (6') mit zumindest einem und mit vorzugsweise
mehreren parallel arbeitenden Schadstoffsensoren (6) aufweist, um kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die Schadstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) zu messen, und um die Messwerte an eine Steuereinheit
(2) weiterzuleiten.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 17, wobei die Steuereinheit (2) ausgelegt ist,
den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) mit steigender Konzentration von Sauerstoff in der Raumluftatmosphäre zu erhöhen
und mit fallender Konzentration von Sauerstoff abzusenken, vorzugsweise indem im ersten
Zufuhrleitungssystem (11) ein ansteuerbares Ventil (V11) entsprechend angesteuert
wird.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 17 oder nach Anspruch 18, wobei die Steuereinheit
(2) ausgelegt ist, die für den dauerinertisierten Raum (10) erforderliche minimale
Luftwechselrate mit steigender Konzentration von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre
zu erhöhen und mit fallender Konzentration von Schadstoffen abzusenken.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, welche ferner die zumindest eine Steuereinheit
(2) aufweist, welche ausgelegt ist, den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2), mit welcher das Inertgas in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
(10) zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem im dauerinertisierten Raum (10) aufrechtzuerhaltenden
Inertisierungsniveau zu regeln und/oder den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig von der für den dauerinertisierten
Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, zu regeln, wobei die zumindest
eine Steuereinheit (2) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der minimalen Luftwechselrate
und in Abhängigkeit von dem Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) den Wert der zweiten Volumenstromrate (VL), vorzugsweise durch Ansteuern eines im zweiten Zufuhrleitungssystem (12) vorgesehenen
Ventils (V12), derart zu regeln, dass der Wert der zweiten Volumenstromrate (VL) größer als oder gleich wie die Differenz zwischen einer minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
(VF) zur Aufrechterhaltung der für den dauerinertisierten Raum (10) erforderlichen minimalen
Luftwechselrate und dem Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Inertisierungsniveaus in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die zumindest eine Steuereinheit (2) ausgelegt
ist, die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate (VF) in Abhängigkeit von der Konzentration von Schadstoffen entsprechend einer in der
Steuereinheit (2) abgelegten Tabelle zu ermitteln, vorzugsweise kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, welche ferner zumindest einen Sensor (S11) jeweils
an einer oder mehreren Stellen im ersten Zufuhrleitungssystem (11) aufweist, um den
Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zu messen
und die Messergebnisse der Steuereinheit (2) zuzuführen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19, 20 oder 22, welche ferner zumindest einen
Sensor (S12) jeweils an einer oder mehreren Stellen im zweiten Zufuhrleitungssystem
(12) aufweist, um den Wert der zweiten Volumenstromrate (VL), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen, zu messen
und um die Messergebnisse der Steuereinheit (2) zuzuführen.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, welche ferner ein Abluft-Abführsystem
(4) aufweist, welches ausgelegt ist, in geregelter Weise Abluft aus dem dauerinertisierten
Raum (10) abzuführen, und welche ferner eine Luftaufbereitungseinrichtung (15) zum
Aufbereiten und/oder Filtern der mit dem Abluft-Abführsystem (4) aus dem Raum (10)
abgeführten Abluft aufweist, und wobei zumindest ein Teil der aufbereiteten bzw. gefilterten
Abluft der Inertgasquelle (3) als bereitzustellendes Inertgas zugeführt wird.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei das Abluft-Abführsystem (4) zumindest eine ansteuerbare
Abluftklappe, insbesondere mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Abluftklappe
aufweist, die derart ansteuerbar ist, dass in geregelter Weise die Abluft aus dem
dauerinertisierten Raum (10) abführbar ist, wobei die zumindest eine Abluftklappe
vorzugsweise als Brandschutzklappe ausgebildet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, wobei die Luftaufbereitungseinrichtung (15)
ein Molekülseparationssystem (15'), insbesondere ein Hohlfaser-Membransystem, und/oder
ein Aktivkohle-Adsorptionssystem aufweist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, welche als Inertgasquelle (3) einen
Inertgasgenerator mit einem Molekülseparationssystem (3a'), insbesondere mit einem
Hohlfaser-Membransystem und/oder einem Aktivkohle-Absorptionssystem, aufweist, wobei
dem Molekülseparationssystem (3a') ein komprimiertes Luftgemisch zugeführt wird und
der Inertgasgenerator (3) ein mit Stickstoff angereichertes Luftgemisch abgibt, und
wobei das vom Inertgasgenerator (3) abgegebene und mit Stickstoff angereicherte Luftgemisch
in geregelter Weise dem dauerinertisierten Raum (10) als Inertgas zugeführt wird,
und wobei das dem Inertgasgenerator (3) zugeführte Luftgemisch zumindest teilweise
die gefilterte Abluft aufweist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zum geregelten Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten Raum (10),
in welchem ein vorgegebenes Inertisierungsniveau eingestellt ist und in einem gewissen
Regelbereich gehalten wird, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a) Bereitstellen eines Inertgases mit einer Inertgasquelle (3), insbesondere einem
Inertgasgenerator (3a) und/oder einem Inertgasreservoir (3b);
b) geregeltes Zuführen des bereitgestellten Inertgases über ein erstes Zufuhrleitungssystem
(11) in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes (10) mit einer ersten
Volumenstromrate (VN2), welche geeignet ist, um das vorgegebene Inertisierungsniveau aufrecht zu erhalten,
und um aus der Raumluftatmosphäre Schadstoffe, insbesondere toxische oder andersartige
Gefahrenstoffe, biologische Arbeitsstoffe und/oder Feuchtigkeit abzuführen;
c) Bereitstellen von Frischluft, insbesondere Außenluft, mit einer Frischluftquelle
(5); und
d) geregeltes Zuführen der bereitgestellten Frischluft über ein zweites Zufuhrleitungssystem
(12) in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes (10) mit einer zweiten
Volumenstromrate (VL),
wobei der Wert der zweiten Volumenstromrate (V
L), mit welcher die Frischluft der Raumluftatmosphäre zugeführt wird, sowohl von einer
für den dauerinertisierten Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, als
auch von dem Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Volumenstromrate (V
L) größer als oder gleich wie die Differenz zwischen einer minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
(V
F) zur Aufrechterhaltung der für den dauerinertisierten Raum (10) erforderlichen minimalen
Luftwechselrate und dem Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2) zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Inertisierungsniveaus in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Konzentration von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre
an einer oder mehreren Stellen im dauerinertisierten Raum (10) mit jeweils einem oder
mehreren Sensoren (6), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw.
Ereignissen, gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration von Sauerstoff in der Raumluftatmosphäre
an einer oder mehreren Stellen im dauerinertisierten Raum (10) mit jeweils einem oder
mehreren Sensoren (7), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw.
Ereignissen, gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Messwerte der Konzentration von Schadstoffen
und/oder Sauerstoff an mindestens eine Steuereinheit (2) weitergeleitet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die für den dauerinertisierten Raum (10) erforderliche
minimale Luftwechselrate mit steigender Konzentration von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre
erhöht und mit fallender Konzentration von Schadstoffen gesenkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Volumenstromrate (VN2) mit steigender Konzentration von Sauerstoff in der Raumluftatmosphäre erhöht und
mit fallender Konzentration von Sauerstoff gesenkt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die mindestens eine Steuereinheit
(2) die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate (VF) in Abhängigkeit von den Messwerten der Konzentration von Schadstoffen entsprechend
einer in der Steuereinheit (2) abgelegten Tabelle ermittelt, vorzugsweise kontinuierlich
oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wert der ersten Volumenstromrate
(VN2) an einer oder mehreren Stellen im ersten Zufuhrleitungssystem (11) mit jeweils einem
oder mehreren Sensoren (8), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten
bzw. Ereignissen, gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wert der zweiten Volumenstromrate
(VL) an einer oder mehreren Stellen im zweiten Zufuhrleitungssystem (12) mit jeweils
einem oder mehreren Sensoren (9), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen
Zeiten bzw. Ereignissen, gemessen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verfahrensschritt
a) ferner den Verfahrensschritt des Erzeugens von Inertgas aufweist, und wobei das
Verfahren ferner die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
d) geregeltes Abführen von Abluft aus dem dauerinertisierten Raum (10) mit einer Abluft-Abführeinrichtung
(4); und
e) Filtern der im Verfahrensschritt d) aus dem Raum (10) abgeführten Abluft, wobei
zumindest ein Teil der gefilterten Abluft im Verfahrensschritt a) als Inertgas bereitgestellt
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei im Verfahrensschritt e) die abgeführte Abluft unter
Verwendung eines Molekülseparationssystems, insbesondere eines Hohlfaser-Membransystems,
eines Molekularsiebsystems und/oder eines Aktivkohle-Absorptionssystems gefiltert
wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sauerstoffanteil in
dem von der Inertgasquelle (3) bereitgestellten Inertgas 2 bis 5 Vol.-% beträgt, und
wobei der Sauerstoffanteil in der von der Frischluftquelle (5) bereitgestellten Frischluft
in etwa 21 Vol.-% beträgt.
13. Vorrichtung zum geregelten Zuführen von Zuluft in einen dauerinertisierten Raum (10),
in welchem ein vorgegebenes Inertisierungsniveau eingestellt ist und mit einem gewissen
Regelbereich gehalten wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
- eine Inertgasquelle (3), insbesondere einen Inertgasgenerator (3a) und/oder ein
Inertgasreservoir (3b), zum Bereitstellen eines Intergases;
- eine Frischluftquelle (5) zum Breitstellen von Frischluft, insbesondere Außenluft;
- ein mit der Inertgasquelle (3) verbindbares erstes Zufuhrleitungssystem (11) zum
geregelten Zuführen des bereitgestellten Inertgases in die Raumluftatmosphäre des
dauerinertisierten Raumes (10) mit einer ersten Volumenstromrate (VN2), welche geeignet ist, um das vorgegebene Inertisierungsniveau aufrechtzuerhalten,
und um aus der Raumluftatmosphäre Schadstoffe, insbesondere toxische oder andersartige
Gefahrenstoffe, biologische Arbeitsstoffe und/oder Feuchtigkeit, abzuführen; und
- ein mit der Frischluftquelle (5) verbindbares zweites Zufuhrleitungssystem (12)
zum geregelten Zuführen der bereitgestellten Frischluft in die Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) mit einer zweiten Volumenstromrate (VL),
wobei der Wert der zweiten Volumenstromrate (V
L), mit welcher die Frischluft zugeführt wird, sowohl von einer für den dauerinertisierten
Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, als auch von dem Wert der ersten
Volumenstromrate (V
N2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung ferner zumindest eine Steuereinheit (2) aufweist, welche ausgelegt
ist, den Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2), mit welcher das Inertgas in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
(10) zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem im dauerinertisierten Raum (10) aufrechtzuerhaltenden
Inertisierungsniveau zu regeln und/oder den Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig von der für den dauerinertisierten
Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, zu regeln, wobei die zumindest
eine Steuereinheit (2) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der minimalen Luftwechselrate
und in Abhängigkeit von dem Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2) den Wert der zweiten Volumenstromrate (V
L), vorzugsweise durch Ansteuern eines im zweiten Zufuhrleitungssystem (12) vorgesehenen
Ventils (V12), derart zu regeln, dass der Wert der zweiten Volumenstromrate (V
L) größer als oder gleich wie die Differenz zwischen einer minimal erforderlichen Zuluft-Volumenstromrate
(V
F) zur Aufrechterhaltung der für den dauerinertisierten Raum (10) erforderlichen minimalen
Luftwechselrate und dem Wert der ersten Volumenstromrate (V
N2) zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Inertisierungsniveaus in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die zumindest eine Steuereinheit (2) ausgelegt
ist, den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2), mit welcher das Inertgas in die Raumluftatmosphäre des dauerinertisierten Raumes
(10) zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem im dauerinertisierten Raum (10) aufrechtzuerhaltenden
Inertisierungsniveau zu regeln und/oder den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2), mit welcher das Inertgas zugeführt wird, abhängig von der für den dauerinertisierten
Raum (10) erforderlichen minimalen Luftwechselrate, zu regeln.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, welche ferner eine vorzugsweise aspirativ arbeitende
Sauerstoffmesseinrichtung (7') mit zumindest einem und vorzugsweise mehreren parallel
arbeitenden Sauerstoffsensoren (7) aufweist, um kontinuierlich oder zu vorgegebenen
Zeiten bzw. Ereignissen die Sauerstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre des
dauerinertisierten Raumes (10) zu messen, und um die Messwerte an eine Steuereinheit
(2) weiterzuleiten.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, welche ferner eine vorzugsweise aspirativ
arbeitende Schadstoffmesseinrichtung (6') mit zumindest einem und mit vorzugsweise
mehreren parallel arbeitenden Schadstoffsensoren (6) aufweist, um kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die Schadstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre
des dauerinertisierten Raumes (10) zu messen, und um die Messwerte an eine Steuereinheit
(2) weiterzuleiten.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, wobei die Steuereinheit (2) ausgelegt
ist, den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) mit steigender Konzentration von Sauerstoff in der Raumluftatmosphäre zu erhöhen
und mit fallender Konzentration von Sauerstoff abzusenken, vorzugsweise indem im ersten
Zufuhrleitungssystem (11) ein ansteuerbares Ventil (V11) entsprechend angesteuert
wird.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16 oder nach Anspruch 17, wobei die Steuereinheit
(2) ausgelegt ist, die für den dauerinertisierten Raum (10) erforderliche minimale
Luftwechselrate mit steigender Konzentration von Schadstoffen in der Raumluftatmosphäre
zu erhöhen und mit fallender Konzentration von Schadstoffen abzusenken.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die zumindest eine Steuereinheit
(2) ausgelegt ist, die minimal erforderliche Zuluft-Volumenstromrate (VF) in Abhängigkeit von der Konzentration von Schadstoffen entsprechend einer in der
Steuereinheit (2) abgelegten Tabelle zu ermitteln, vorzugsweise kontinuierlich oder
zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, welche ferner zumindest einen Sensor
(S11) jeweils an einer oder mehreren Stellen im ersten Zufuhrleitungssystem (11) aufweist,
um den Wert der ersten Volumenstromrate (VN2) vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zu messen
und die Messergebnisse der Steuereinheit (2) zuzuführen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, welche ferner zumindest einen Sensor
(S12) jeweils an einer oder mehreren Stellen im zweiten Zufuhrleitungssystem (12)
aufweist, um den Wert der zweiten Volumenstromrate (VL), vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen, zu messen
und um die Messergebnisse der Steuereinheit (2) zuzuführen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, welche ferner ein Abluft-Abführsystem
(4) aufweist, welches ausgelegt ist, in geregelter Weise Abluft aus dem dauerinertisierten
Raum (10) abzuführen, und welche ferner eine Luftaufbereitungseinrichtung (15) zum
Aufbereiten und/oder Filtern der mit dem Abluft-Abführsystem (4) aus dem Raum (10)
abgeführten Abluft aufweist, und wobei zumindest ein Teil der aufbereiteten bzw. gefilterten
Abluft der Inertgasquelle (3) als bereitzustellendes Inertgas zugeführt wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei das Abluft-Abführsystem (4) zumindest eine ansteuerbare
Abluftklappe, insbesondere mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Abluftklappe
aufweist, die derart ansteuerbar ist, dass in geregelter Weise die Abluft aus dem
dauerinertisierten Raum (10) abführbar ist, wobei die zumindest eine Abluftklappe
vorzugsweise als Brandschutzklappe ausgebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, wobei die Luftaufbereitungseinrichtung (15)
ein Molekülseparationssystem (15'), insbesondere ein Hohlfaser-Membransystem, und/oder
ein Aktivkohle-Adsorptionssystem aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, welche als Inertgasquelle (3) einen
Inertgasgenerator mit einem Molekülseparationssystem (3a'), insbesondere mit einem
Hohlfaser-Membransystem und/oder einem Aktivkohle-Absorptionssystem, aufweist, wobei
dem Molekülseparationssystem (3a') ein komprimiertes Luftgemisch zugeführt wird und
der Inertgasgenerator (3) ein mit Stickstoff angereichertes Luftgemisch abgibt, und
wobei das vom Inertgasgenerator (3) abgegebene und mit Stickstoff angereicherte Luftgemisch
in geregelter Weise dem dauerinertisierten Raum (10) als Inertgas zugeführt wird,
und wobei das dem Inertgasgenerator (3) zugeführte Luftgemisch zumindest teilweise
die gefilterte Abluft aufweist.