[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mittels eines entflammbaren
Kältemittels gekühlten Laborgeräts sowie ein Laborgerät, das mittels eines entflammbaren
Kältemittels gekühlt ist.
[0002] Gekühlte Laborgeräte müssen verschiedenen sicherheitstechnischen Anforderungen genügen.
In der Norm DIN EN 61010-2-011 werden beispielsweise Sicherheitsbestimmungen für elektrische
Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte vorgegeben. Es soll insbesondere sichergestellt
werden, dass der Entwurf und der Aufbau von Kühlgeräten einen ausreichenden Schutz
vor bestimmten Gefährdungen für Benutzer, Nebenstehende, geschultes Service-Personal
und die umgebenden Flächen vor den speziellen Gefährdungen, die von gekühlten Systemen
ausgehen können, bietet.
[0003] In der Norm DIN EN 378 wird der Lebenszyklus von Kälteanlagen betrachtet, insbesondere
in Bezug auf die Anlagen-/Gerätesicherheit, aber auch zum Beispiel in Bezug auf Aufstellungsbereiche
der Anlagen, Grenzwerte von Kältemitteln oder den Schutz von Personen in Kühlräumen.
In der Norm werden insbesondere die Brennbarkeitsklassen 1 (keine Flammenausbreitung),
2L (gering brennbar), 2 (brennbar), 3 (hoch brennbar) für Kältemittel thematisiert,
die in der Norm ISO 817 definiert werden. Beispiele für Kältemittel sind z. B.: Propan,
(Iso-)Butan (Brennbarkeitsklasse 3); R152a (Brennbarkeitsklasse 2); R1234yf (Brennbarkeitsklasse
2L); R410A, R22 (Brennbarkeitsklasse 1).
[0004] Gerade hoch brennbare Kohlenwasserstoffe, insbesondere Propan und (Iso-)Butan weisen
jedoch günstige Umwelteigenschaften auf. So liegt beispielsweise der Wert des Ozonabbaupotentials
("ODP", Englisch: "Ozone Depletion Potential") für die genannten Kältemittel jeweils
bei 0, das Treibhauspotential ("GWP", Englisch: "Global Warming Potential") oder CO2-Äquivalent
liegt jeweils bei lediglich 3.
[0005] Es ist erstrebenswert, in heutigen gekühlten Laborgeräten Kältemittel zu verwenden,
die günstige Umwelteigenschaften aufweisen. In Bezug auf die genannten Kältemittel
Propan und (Iso-)Butan sind hierfür erweiterte Sicherheitsvorkehrungen notwendig.
Insbesondere ist eine sichere Umgebung innerhalb der Maschine notwendig. Die Umgebung
muss insbesondere auch dann sicher bleiben, wenn ein brennbares Kältemittel austritt,
zum Beispiel im Falle einer Leckage, Beschädigung, oder Fehlfunktion.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, die Betriebssicherheit
von gekühlten Laborgeräten, die mittels eines entflammbaren Kältemittels gekühlt werden,
zu verbessern. Ein weiteres, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes technisches
Problem ist es, eine besonders ausfallsichere und zuverlässige Lüftersteuerung zu
realisieren und Defekte eines Lüfters besonders früh und zuverlässig zu erkennen.
[0007] Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, einen Innenbereich
eines gekühlten Laborgeräts nach dem Einschalten zunächst mit einem Lüfter zu durchlüften,
gesteuert mithilfe einer ersten Steuereinrichtung, die insbesondere eine hardwarebasierte
Steuereinrichtung sein kann. Ein solcher Durchlüftungsvorgang kann insbesondere eine
definierte Mindestdauer aufweisen. Ein erster Testbetrieb (mittels dessen zum Beispiel
eine ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Lüfters überprüft werden kann) und/oder
ein erster Sicherheitsbetrieb (mittels dessen zum Beispiel Kältemittel durch den Lüfter
aus dem Innenraum entfernt werden kann) des Lüfters kann/können so durchgeführt werden.
Die erste Steuereinrichtung und/oder der Lüfter können eine Stromversorgung aufweisen,
die unabhängig von anderen Stromversorgungen weiterer Komponenten oder Einrichtungen
des gekühlten Laborgeräts sein kann und/oder unabhängig von den anderen Stromversorgungen
aktivierbar und/oder separat ausgestaltet sein kann. Die Stromversorgung kann insbesondere
zum Beispiel einen separaten Kabelstrang aufweisen.
[0008] Die erste Steuereinrichtung kann insbesondere einen besonders einfachen Aufbau besitzen.
"Hardwarebasiert" kann insbesondere bedeuten, dass alle Steuerbefehle hardwareseitig
in der ersten Steuereinrichtung vorgegeben, definiert und/oder umgesetzt sind - also
zum Beispiel durch Verwendung von elektrischen oder elektronischen Bauelementen. "Hardwarebasiert"
kann alternativ oder zusätzlich insbesondere bedeuten, dass eine Funktion der ersten
Steuereinrichtung durch eine diskret aufgebaute Schaltung erreicht werden kann und/oder
dass eine Funktion der ersten Steuereinrichtung durch eine Verwendung von Standardbauteilen
(insbesondere können dies elektrische oder elektronische Standardbauteile sein) erreicht
werden kann. Insbesondere kann die erste Steuereinrichtung eine Steuereinrichtung
ohne Datenschnittstelle und/oder ohne Datenspeicher sein. Die erste Steuereinrichtung
kann auch zum Beispiel lediglich einen ROM-Speicher aufweisen. "Hardwarebasiert" kann
in Bezug auf die erste Steuereinrichtung alternativ oder zusätzlich bedeuten, dass
die erste Steuereinrichtung keine Software oder keine Firmware aufweist. "Hardwarebasiert"
kann in Bezug auf die erste Steuereinrichtung alternativ oder zusätzlich bedeuten,
dass die erste Steuereinrichtung keinen Chip oder Speicher, auf dem Software oder
Firmware hinterlegt ist, aufweist. "Hardwarebasiert" kann in Bezug auf die erste Steuereinrichtung
alternativ oder zusätzlich bedeuten, dass die erste Steuereinrichtung keine Steueralgorithmen
oder Steuerbefehle, die auf einem Chip oder in einem Speicher gespeichert sind, aufweist.
[0009] Die erste Steuereinrichtung kann insbesondere einen Ein-/Ausschalter aufweisen oder
in einer besonders einfachen Ausführungsform aus einem Ein-/Ausschalter bestehen,
der mit einem Ein-/Ausschalter des Laborgeräts gekoppelt sein kann. Wird beispielsweise
der Ein-/Ausschalter des Laborgeräts eingeschaltet, kann auch die erste Steuereinrichtung
automatisch derart eingeschaltet werden, dass der Lüfter ein Belüften des Innenbereichs
vornimmt.
[0010] Das Belüften kann als Testlauf des Lüfters dienen und zudem Kältemittel aus dem Innenbereich
entfernen. Andere (oder alle anderen) mit elektrischem Strom zu versorgenden Einrichtungen
des Laborgeräts können mindestens ausgeschaltet bleiben,
- bis automatisch festgestellt wird, dass das Belüften erfolgreich war und/oder
- bis ein Steuern des Lüfters an eine zweite Steuereinrichtung übergeben worden ist
und automatisch festgestellt wird, dass das Steuern des Lüfters durch die zweite Steuereinrichtung
erfolgreich ist.
[0011] Hierdurch kann insbesondere eine Gefahr vermieden werden, dass sich im Innenbereich
des gekühlten Laborgeräts Funken bilden, die bei einem Vorhandensein des entflammbaren
Kältemittels in dem Innenbereich eine Entzündung des Kältemittels verursachen könnten.
[0012] Die zweite Steuereinrichtung kann insbesondere eine Steuereinrichtung sein, die eine
software- und/oder firmwarebasierte Steuereinrichtung ist. Sie kann zum Beispiel einen
Speicher (z. B. einen wiederbeschreibbaren Speicherchip oder eine Festplatte), zum
Beispiel mit hinterlegten Programmbefehlen und/oder eine Messsensorik (z. B. einen
Temperaturfühler oder eine Messsonde für eine Konzentration des Kältemittels) aufweisen
und/oder ein drehzahlvariables Steuern des Lüfters, zum Beispiel mittels Pulsweitenmodulation,
mithilfe von entsprechenden Einrichtungen ermöglichen, zum Beispiel mithilfe von hinterlegten
Kennlinien, die zum Beispiel Werte des Temperaturfühlers oder der Messsonde mit Drehzahlen
verbinden können. Ist die zweite Steuereinrichtung firmwarebasiert, können Programmbefehle
insbesondere auf einem ROM-Speicher hinterlegt sein. Ist die zweite Steuereinrichtung
softwarebasiert, können Programmbefehle insbesondere auf einem Schreib-Lese-Speicher
hinterlegt sein. Die zweite Steuereinrichtung kann ausgestaltet sein, den Lüfter auch
im normalen Betrieb des gekühlten Laborgeräts zu steuern. Ein normaler Betrieb des
gekühlten Laborgerät kann an das erfindungsgemäße Verfahren anschließen bzw. danach
erfolgen.
[0013] "Softwarebasiert" kann in Bezug auf die zweite Steuereinrichtung alternativ oder
zusätzlich bedeuten, dass die zweite Steuereinrichtung Software aufweist. "Softwarebasiert"
kann in Bezug auf die zweite Steuereinrichtung alternativ oder zusätzlich bedeuten,
dass die zweite Steuereinrichtung einen Chip oder einen Speicher, auf dem Software
hinterlegt ist, aufweist. "Softwarebasiert" kann in Bezug auf die zweite Steuereinrichtung
alternativ oder zusätzlich bedeuten, dass die zweite Steuereinrichtung Steueralgorithmen
oder Steuerbefehle, die auf einem Chip oder in einem Speicher gespeichert sind (insbesondere
auf einem Schreib-Lese-Speicher), aufweist.
[0014] "Firmwarebasiert" kann in Bezug auf die zweite Steuereinrichtung alternativ oder
zusätzlich bedeuten, dass die zweite Steuereinrichtung Firmware aufweist. "Firmwarebasiert"
kann in Bezug auf die zweite Steuereinrichtung alternativ oder zusätzlich bedeuten,
dass die zweite Steuereinrichtung einen Chip oder einen Speicher, auf dem Firmware
hinterlegt ist, aufweist. "Firmwarebasiert" kann in Bezug auf die zweite Steuereinrichtung
alternativ oder zusätzlich bedeuten, dass die zweite Steuereinrichtung Steueralgorithmen
oder Steuerbefehle, die auf einem Chip oder in einem Speicher gespeichert sind (insbesondere
auf einem Nur-Lese-Speicher), aufweist.
[0015] Die zweite Steuereinrichtung kann eine Steuereinrichtung sein, bei der die Sicherheit
und/oder die Zuverlässigkeit und/oder die korrekte Funktion erst durch ein Zulassungsverfahren
oder Zertifizierungsverfahren nachgewiesen werden muss. Ein solches Verfahren kann
sehr zeitaufwendig und kostenintensiv sein. Zudem können selbst kleine nachträgliche
Änderungen deshalb mit hohem Aufwand verbunden sein. Zum Beispiel können selbst kleine
nachträgliche Änderungen ein eigenes Zulassungsverfahren oder Zertifizierungsverfahren
erfordern.
[0016] Die zweite Steuereinrichtung kann allgemein mit einer geräteseitigen Steuereinrichtung
verbunden sein, die das gekühlte Laborgerät (und insbesondere einen Lüfter des gekühlten
Laborgeräts) im Betrieb steuert. Die zweite Steuereinrichtung kann diese geräteseitige
Steuereinrichtung oder ein Teil dieser geräteseitigen Steuereinrichtung sein oder
mit ihr verbunden oder in sie integriert sein. Es ist gleichwohl nicht ausgeschlossen,
dass die zweite Steuereinrichtung eine von der geräteseitigen Steuereinrichtung separate
Steuereinrichtung sein kann.
Insbesondere wird vorgeschlagen ein
[0017] Verfahren zum Betreiben eines mittels eines entflammbaren Kältemittels gekühlten
Laborgeräts, aufweisend:
- Belüften eines Innenbereichs des gekühlten Laborgeräts mithilfe eines Lüfters, wobei
ein Steuern des Lüfters über einen ersten Zeitraum durch eine erste Steuereinrichtung
ausgeführt wird;
- Überprüfen mithilfe eines ersten vordefinierten Kriteriums, ob das Belüften erfolgreich
war;
- Übergeben des Steuerns des Lüfters an eine zweite Steuereinrichtung, wenn das Belüften
über den ersten Zeitraum erfolgreich war;
- Überprüfen mithilfe eines zweiten vordefinierten Kriteriums, ob der Lüfter durch die
zweite Steuereinrichtung erfolgreich gesteuert wird;
- Aktivieren einer Stromversorgung für mindestens eine weitere mit elektrischem Strom
zu versorgende Einrichtung des gekühlten Laborgeräts, wenn der Lüfter durch die zweite
Steuereinrichtung erfolgreich gesteuert wird.
[0018] Das entflammbare Kältemittel kann insbesondere ein Kältemittel der Brennbarkeitsklasse
2L, 2 oder 3 sein. Das entflammbare Kältemittel kann insbesondere zum Beispiel Propan
oder Butan oder Isobutan sein (Brennbarkeitsklasse 3). Andere Kältemittel, auch Kältemittel
der Brennbarkeitsklassen 2L und 2, sind nicht ausgeschlossen.
[0019] Das gekühlte Laborgerät kann ein Gerät sein, dass im Betrieb eine Kühlfunktion aufweist,
zum Beispiel für Proben. Das gekühlte Laborgerät kann insbesondere einen Kältekreislauf
aufweisen, in dem das Kältemittel verwendet wird. Der Kältekreislauf kann insbesondere
einen Verdampfer, einen Verdichter (z. B. einen Kompressor), einen Verflüssiger (z.
B. einen Kondensator) und/oder ein Drosselorgan aufweisen. Weiterhin kann der Kältekreislauf
insbesondere Verbindungselemente, Dichtungen und/oder Rohrleitungen aufweisen. Die
weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung kann zum Beispiel eine Komponente
des Kältekreislaufs sein, zum Beispiel der Verdichter, der als elektrisch betriebener
Kompressor ausgeführt sein kann oder zum Beispiel ein Motor (z. B. eines Zentrifugenrotors).
Das gekühlte Laborgerät kann insbesondere zum Beispiel eine Laborzentrifuge oder ein
Laborfreezer sein. Andere Geräte und Gerätetypen sind nicht ausgeschlossen.
[0020] Das Belüften des Innenbereichs kann insbesondere ein Durchlüften des Innenbereichs
sein, insbesondere, sodass möglicherweise vorhandenes entflammbares Kältemittel vollständig
oder größtenteils aus dem Innenbereich entfernt wird. Entflammbares Kältemittel könnte
in Situationen in dem Innenbereich vorhanden sein, in denen zum Beispiel eine Leckage
oder eine Undichtigkeit des Kältekreislaufs oder einer Komponente des Kältekreislaufs
auftritt und hierdurch das entflammbare Kältemittel anteilig in den Innenbereich gelangt
ist.
[0021] Der Innenbereich kann zum Beispiel ein Innenbereich eines Gehäuses oder eines Gehäuseteils
oder ein Innenbereich unter, an, bei oder innerhalb einer Abdeckung oder einer Innenwand
oder einer Außenwand des gekühlten Laborgeräts sein. Der Innenbereich kann zum Beispiel
mindestens eine Komponente oder alle Komponenten des Kältekreislaufs enthalten und/oder
an mindestens eine Komponente oder alle Komponenten des Kältekreislaufs angrenzen
und/oder nahe an mindestens einer Komponente des Kältekreislaufs angeordnet sein.
Der Innenbereich kann auch weitere Komponenten des gekühlten Laborgeräts enthalten,
zum Beispiel Elektronik oder einen Motor. Der Innenbereich kann zum Beispiel mindestens
eine Öffnung nach außen aufweisen, vorzugsweise mehrere Öffnungen, um einen Luftaustausch
mit einem Raum außerhalb des Innenbereichs zu gewährleisten, insbesondere einem Außenbereich
und/oder einer Umgebung.
[0022] Der Lüfter kann insbesondere ein Ventilator sein oder einen Ventilator aufweisen.
Der Lüfter kann zum Beispiel ein Axiallüfter oder ein Axialgebläse sein oder einen
Axiallüfter oder ein Axialgebläse aufweisen. Der Lüfter kann insbesondere in seiner
Drehzahl steuerbar sein, sodass verschiedene Lüfterdrehzahlen möglich sind, zum Beispiel
mittels Pulsweitenmodulation (Der Begriff der Pulsweitenmodulation kann als Synonym
zum Begriff der Pulsdauermodulation verstanden werden). Der Lüfter kann sich zum Beispiel
an der Öffnung nach außen befinden. Der Lüfter kann bevorzugt insbesondere in das
gekühlte Laborgerät integriert sein. Es ist nicht ausgeschlossen, dass der Lüfter
als externe Einheit ausgeführt ist.
[0023] Das Steuern des Lüfters über den ersten Zeitraum kann in einer einfachen Ausführung
bedeuten, dass der Lüfter eingeschaltet wird und über den ersten Zeitraum eingeschaltet
bleibt. Der Lüfter kann zum Beispiel derart gesteuert werden, dass er über den ersten
Zeitraum eine erste vordefinierte Lüfterdrehzahl erreichen und/oder nicht unterschreiten
soll.
[0024] Der Lüfter kann eine Drehzahlbestimmungsvorrichtung (z. B. einen Hall-Geber) zur
Bestimmung eines Tachosignals und/oder einer Umdrehungszahl pro Zeiteinheit aufweisen
oder mit einer solchen Drehzahlbestimmungsvorrichtung verbunden sein.
[0025] Der erste Zeitraum kann zum Beispiel eine vordefinierte Zeitdauer sein, zum Beispiel
3-20 Sekunden, bevorzugt 5-15 Sekunden, besonders bevorzugt 8-10 Sekunden. Der erste
Zeitraum kann insbesondere abhängig von einem Innenraumvolumen und einem Volumenstrom
eines verwendeten Lüfters sein. Eine Zählung oder Messung des ersten Zeitraums kann
automatisch mithilfe einer Zeitmessvorrichtung erfolgen, die einen Zeitmesser enthält.
Die Zählung oder die Messung des ersten Zeitraums kann alternativ oder zusätzlich
mithilfe eines analogen oder digitalen Zeitglieds realisiert werden. Eine Zählung
oder Messung des ersten Zeitraums kann in einer einfachen Ausführungsform beginnen,
sobald der Lüfter eingeschaltet wird oder läuft. Alternativ oder zusätzlich kann eine
Zählung oder Messung - insbesondere der Beginn einer Zählung oder Messung - an eine
Bedingung geknüpft sein. Zum Beispiel kann der erste Zeitraum oder eine Zeitmessung
beginnen, sobald der Lüfter eingeschaltet ist und eine bestimmte Lüfterdrehzahl erreicht
hat.
[0026] Die erste Steuereinrichtung kann zum Beispiel einen Ein-/Ausschalter aufweisen. Der
Ein-/Ausschalter kann zum Beispiel betätigt werden, wenn das Laborgerät eingeschaltet
wird. Der Ein-/Ausschalter kann mit einem Ein-/Ausschalter des Laborgeräts gekoppelt
sein oder der Ein-/Ausschalter des Laborgeräts sein. Die Durchführung des Belüftens
kann ein Teil des Einschaltvorgangs des Laborgeräts sein. Die Durchführung des Belüftens
kann insbesondere durchgeführt werden, bevor die weitere mit elektrischem Strom zu
versorgende Einrichtung des gekühlten Laborgeräts (oder mehrere oder alle mit elektrischem
Strom zu versorgende weiteren Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts) eingeschaltet
oder mit Strom versorgt werden. Die Durchführung des Belüftens kann insbesondere automatisch
erfolgen. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein Zutun eines menschlichen Nutzers
zur Durchführung des Belüftens nicht erforderlich ist. Ein menschlicher Nutzer kann
auf Wunsch einen Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts initiieren, zum Beispiel
durch Betätigen des Ein-/Ausschalters des Laborgeräts.
[0027] Die erste Steuereinrichtung kann insbesondere einen besonders einfachen Aufbau besitzen.
Insbesondere kann sie hardwarebasiert sein. Auf die obigen Erklärungen hierzu wird
Bezug genommen. Die erste Steuereinrichtung kann insbesondere eine einfache, hardwaretechnisch
umgesetzte Steuerlogik aufweisen, die ein Betreiben des Lüfters bei einer bestimmten
Lüfterdrehzahl, die eine Maximaldrehzahl des Lüfters oder eine bestimmte Lüfterdrehzahl
sein kann, ermöglicht. Komplexere Ausführungen der ersten Steuereinrichtung sind nicht
ausgeschlossen. Die erste Steuereinrichtung und/oder der Lüfter kann/können über eine
Stromversorgungseinrichtung/Stromversorgungseinrichtungen (zum Beispiel kann dies
ein Kabel, ein Anschluss, und/oder ein Netzteil sein) verfügen, die separat und/oder
unabhängig und/oder räumlich getrennt von weiteren Stromversorgungseinrichtungen weiterer
Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts ist/sind. Die Stromversorgungseinrichtung/-en
kann/können zum Beispiel eine separate Leitung/separate Leitungen und/oder einen separaten
Außenanschluss/separate Außenanschlüsse am gekühlten Laborgerät oder einen separaten
Kabelstrang oder Anschluss/separate Kabelstränge oder Anschlüsse innerhalb des gekühlten
Laborgeräts aufweisen. Die Stromversorgungseinrichtung/-en können unabhängig von den
weiteren Stromversorgungseinrichtungen anschaltbar sein.
[0028] Wenn lediglich die erste Steuereinrichtung und/oder der Lüfter anfänglich bei einem
Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts während des Vorgangs des Belüftens eingeschaltet
ist/sind und weitere Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts (noch) nicht mit elektrischem
Strom versorgt werden, ist die Gefahr einer Funkenbildung, insbesondere in dem Innenbereich
des gekühlten Laborgeräts, verringert. Entflammbares Kältemittel, falls vorhanden,
kann so durch den Vorgang des Belüftens zunächst entfernt werden. Weitere Einrichtungen,
an denen möglicherweise bei einer Stromversorgung Funken entstehen könnten, werden
erst später eingeschaltet, wenn kein entflammbares Kältemittel mehr vorhanden ist.
[0029] Das erste vordefinierte Kriterium kann insbesondere mithilfe einer Überprüfungseinrichtung
überprüft werden. In einer einfachen Ausführungsform kann die Überprüfungseinrichtung
zum Beispiel einen Schwellwertschalter aufweisen. Ein solcher Schwellwertschalter
kann einen elektrischen Kondensator aufweisen, der geladen wird, sobald eine bestimmte
Lüfterdrehzahl erreicht wird) und/oder einen alternativen Zeitgeber oder Zeitzähler.
Sobald, zum Beispiel nach dem ersten Zeitraum, ein bestimmter Ladungswert des elektrischen
Kondensators erreicht ist und somit ein bestimmter Spannungswert an dem elektrischen
Kondensator, kann das Vorliegen des Spannungswerts als Signal verwendet werden, dass
das Überprüfen mithilfe des ersten vordefinierten Kriteriums erfolgreich ist. Wird
hingegen die bestimmte Lüfterdrehzahl unterschritten, kann der elektrische Kondensator
wieder entladen werden. Erst, wenn die bestimmte Lüfterdrehzahl über einen bestimmten
Zeitraum (zum Beispiel der erste Zeitraum) erreicht wird, kann der Spannungswert so
hoch sein, dass das erste vordefinierte Kriterium als erfolgreich erfüllt gilt. Die
Überprüfungseinrichtung kann in einer komplexeren Ausführungsform alternativ oder
zusätzlich eine Überprüfungslogik aufweisen, zum Beispiel realisiert mithilfe einer
Recheneinrichtung (z. B. eines Prozessors) und entsprechender Befehle, Steuerregeln
und/oder Kennlinien. Die Überprüfungseinrichtung kann auch einen Zeitmesser aufweisen.
[0030] Die Überprüfungseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich zum Beispiel einen Wechselspannungsverstärker
aufweisen, der bei Flankenwechseln eines Tachosignals (entsprechend einem Lüfterdrehzahlsignal)
Energie in den elektrischen Kondensator lädt. Ist eine Frequenz der Flankenwechsel
(und somit die Lüfterdrehzahl) ausreichend hoch (also z. B. gleich oder oberhalb der
bestimmten Lüfterdrehzahl), gelangt eine höhere elektrische Leistung in den elektrischen
Kondensator, als ihm entzogen wird. Die Überprüfungseinrichtung kann weiterhin alternativ
oder zusätzlich zum Beispiel einen integrierten Schaltkreis wie zum Beispiel einen
retriggerbaren, monostabilen Multivibrator oder einen Monoflop aufweisen.
[0031] Die Überprüfungseinrichtung kann weiterhin alternativ oder zusätzlich z. B. einen
Counter oder Zähler aufweisen, der in Form einer definierten Taktdauer eine Mindestzeit
für eine Belüftung (die der erste Zeitraum sein kann) definiert. Bei einem Unterschreiten
der bestimmten Lüfterdrehzahl kann der Counter oder Zähler zurückgesetzt werden, sodass
ein Zählvorgang des Counters oder Zählers von neuem beginnen muss.
[0032] Wie bereits erwähnt kann der Lüfter eine Drehzahlmessvorrichtung zur Messung eines
Tachosignals und/oder einer Umdrehungszahl pro Zeiteinheit aufweisen oder mit einer
solchen Drehzahlmessvorrichtung verbunden sein. Ausführungsformen für Drehzahlmessvorrichtungen
sind im Stand der Technik bekannt, zum Beispiel ist eine Drehzahlmessung mittels Hall-Sensor
möglich. Die Überprüfungseinrichtung kann Teil der ersten Steuereinrichtung sein oder
mit ihr verbunden sein. Eine Stromversorgung der Überprüfungseinrichtung kann mit
einer Stromversorgung der ersten Steuereinrichtung verbunden sein. Die Stromversorgung
der Überprüfungseinrichtung kann mithilfe einer Stromversorgungseinrichtung durchgeführt
werden, die separat und/oder unabhängig und/oder räumlich getrennt von weiteren Stromversorgungseinrichtungen
weiterer Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts ist.
[0033] Das erste vordefinierte Kriterium kann zum Beispiel eine Bedingung in Bezug auf eine
Lüfterdrehzahl und/oder in Bezug auf eine Zeitdauer, in der der Lüfter zum Beispiel
bei einer bestimmten Lüfterdrehzahl arbeiten soll, aufweisen. Das erste vordefinierte
Kriterium kann - konkreter - zum Beispiel lauten, dass eine bestimmte Lüfterdrehzahl,
die auch zum Beispiel als erste vordefinierte Lüfterdrehzahl bezeichnet werden kann,
erreicht und/oder nicht unterschritten werden darf. Ein Erreichen und/oder ein Nicht-Unterschreiten
der ersten vordefinierten Lüfterdrehzahl kann über einen bestimmten Zeitraum, der
der erste Zeitraum sein kann, durch das erste vordefinierte Kriterium gefordert sein.
Die Bedingung, dass eine bestimmte Lüfterdrehzahl (die die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl
sein kann) über einen bestimmten Zeitraum (der der erste Zeitraum sein kann) erreicht
werden muss, kann derart ausgestaltet sein, dass bei der bestimmten Lüfterdrehzahl
und dem bestimmten Zeitraum erfahrungsgemäß sichergestellt ist, dass in dem Innenbereich
befindliches entflammbares Kältemittel vollständig oder nahezu vollständig aus dem
Innenbereich entfernt ist. Das Belüften kann insbesondere dann als erfolgreich gelten,
wenn das erste vordefinierte Kriterium erfüllt wurde.
[0034] Wie bereits erwähnt, kann die zweite Steuereinrichtung insbesondere eine Steuereinrichtung
sein, die eine software- und/oder firmwarebasierte Steuereinrichtung ist. Auf die
obigen Bemerkungen zur zweiten Steuereinrichtung wird verwiesen. Zum Beispiel kann
die zweite Steuereinrichtung ausgestaltet sein, eine bedarfsgerechte Steuerung des
Lüfters zu realisieren. Zum Beispiel kann die zweite Steuereinrichtung eine Messsensorik
(z. B. einen Temperaturfühler zur Ermittlung eines Temperaturwerts in dem Innenbereich
und/oder in einem Außenbereich oder eine Messsonde für eine Konzentration des Kältemittels)
aufweisen, mithilfe derer ein Lüftungsbedarf- zum Beispiel mittels integrierter, software-/firmwareseitig
definierter Regeln und/oder Kennlinien - und eine entsprechende Lüfterdrehzahl ermittelt
werden kann.
[0035] Ein Übergeben des Steuerns des Lüfters kann zum Beispiel ein Übergeben einer Kontrolle
oder Steuerung über eine Stromversorgung des Lüfters sein, zum Beispiel mithilfe einer
Übergabeeinrichtung, die zum Bespiel ein entsprechender Schalter (z. B. ein RS-Flipflop)
sein kann oder einen entsprechenden Schalter (z. B. ein RS-Flipflop) aufweisen kann,
der einen entsprechenden Schaltvorgang auslöst. Der Schalter kann zum Beispiel ausgelöst
werden, wenn an dem elektrischen Kondensator ein Signal oder ein Spannungswert ausgegeben
wird oder vorliegt, der darauf hindeutet, dass das Belüften erfolgreich war. Die Übergabeeinrichtung
kann auch eine elektronische Steuerung und/oder eine Recheneinrichtung (z. B. einen
Prozessor) und/oder ein Relais aufweisen.
[0036] Das Übergeben kann insbesondere vorgenommen werden, wenn das erste vordefinierte
Kriterium erfolgreich erfüllt worden ist. Falls das erste vordefinierte Kriterium
nicht erfolgreich erfüllt worden ist oder das Belüften nicht erfolgreich war, kann
insbesondere Konsequenz sein, dass das Übergeben nicht ausgeführt wird. In diesem
Fall kann zum Beispiel ein Betrieb des gekühlten Laborgeräts beendet bzw. verhindert
werden, zum Beispiel anhand eines vordefinierten Ausschaltkriteriums, zum Beispiel,
wenn nach einem vordefinierten Zeitraum es nicht erreicht wurde, dass das erste vordefinierte
Kriterium erfüllt wurde. Wenn das Belüften nicht erfolgreich war, kann das gekühlte
Laborgerät automatisch abgeschaltet bzw. gar nicht erst eingeschaltet werden.
[0037] Die zweite Steuereinrichtung kann allgemein, insbesondere, wenn sie software- und/oder
firmwarebasiert ist, komplexer aufgebaut sein als die erste Steuereinrichtung. Die
erste Steuereinrichtung kann, da sie besonders einfach aufgebaut ist, besonders zuverlässig
oder ausfallsicher sein, insbesondere zuverlässiger oder ausfallsicherer oder weniger
fehleranfällig als die zweite Steuereinrichtung. Die erste Steuereinrichtung ist daher
gut geeignet, den Innenbereich anfänglich zu belüfteten, um möglicherweise vorhandenes
entflammbares Kältemittel besonders zuverlässig aus dem Innenbereich zu entfernen.
Zusätzlich ist vorteilhaft, dass eine Gefahr der Funkenbildung reduziert ist, wie
oben erklärt.
[0038] Ob das zweite vordefinierte Kriterium erfüllt worden ist, kann insbesondere mithilfe
einer weiteren Überprüfungseinrichtung kontrolliert werden, zum Beispiel aufweisend
eine Recheneinrichtung (z. B. einen Prozessor) und Befehle, Steuerregeln und/oder
Kennlinien zur Überprüfung des Tachosignals des Lüfters und/oder einen Zeitmesser.
Es ist alternativ oder zusätzlich nicht ausgeschlossen, dass die Überprüfungseinrichtung,
mithilfe derer das erste vordefinierte Kriterium überprüft wird, zusätzlich überprüft,
ob das zweite vordefinierte Kriterium erfüllt worden ist.
[0039] Die weitere Überprüfungseinrichtung kann Teil der zweiten Steuereinrichtung sein
oder mit ihr verbunden sein. Eine Stromversorgung der weiteren Überprüfungseinrichtung
kann mit einer Stromversorgung der zweiten Steuereinrichtung verbunden sein. Die Stromversorgung
der weiteren Überprüfungseinrichtung kann mithilfe einer Stromversorgungseinrichtung
durchgeführt werden, die separat und/oder unabhängig und/oder räumlich getrennt von
weiteren Stromversorgungseinrichtungen weiterer Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts
ist.
[0040] Das zweite vordefinierte Kriterium kann zum Beispiel eine Bedingung in Bezug auf
eine Lüfterdrehzahl und/oder in Bezug auf eine Zeitdauer, in der der Lüfter zum Beispiel
bei einer bestimmten Lüfterdrehzahl arbeiten soll, aufweisen. Das zweite vordefinierte
Kriterium kann - konkreter - zum Beispiel lauten, dass eine bestimmte Lüfterdrehzahl,
die auch zum Beispiel als zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl bezeichnet werden kann,
erreicht und/oder nicht unterschritten werden darf. Ein Erreichen und/oder ein Nicht-Unterschreiten
der zweiten vordefinierten Lüfterdrehzahl kann über einen bestimmten Zeitraum durch
das zweite vordefinierte Kriterium gefordert sein.
[0041] Das Aktivieren der Stromversorgung für die mindestens eine weitere mit elektrischem
Strom zu versorgende Einrichtung kann zum Beispiel mithilfe einer Aktivierungseinrichtung
erfolgen, zum Beispiel aufweisend eine Recheneinrichtung (z. B. einen Prozessor) und
entsprechende Befehle. Das Aktivieren kann nach einer gewissen Verzögerungszeit erfolgen,
die aus Sicherheitsgründen seit dem Übergeben vergangen sein muss. Die Verzögerungszeit
kann zum Beispiel bei 5 Sekunden, oder 10 Sekunden liegen. Die Verzögerungszeit kann
auch zum Beispiel kürzer sein, z. B. 5-1 Sekunden. Die Aktivierungseinrichtung kann
alternativ oder zusätzlich insbesondere einen Schalter, zum Beispiel ein Relais, zum
Aktivieren einer Stromversorgung für die mindestens eine weitere mit elektrischem
Strom zu versorgende Einrichtung aufweisen, oder mit einem solchen Schalter verbunden
sein. Das Aktivieren kann insbesondere vorgenommen werden, wenn das zweite vordefinierte
Kriterium erfolgreich erfüllt worden ist. Der Begriff der weiteren mit elektrischem
Strom zu versorgende Einrichtung ist so zu verstehen, dass der Lüfter selbst von diesem
Begriff nicht umfasst ist.
[0042] Die mindestens eine weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung kann
jeglicher weiterer Bestandteil des gekühlten Laborgeräts sein, der mit elektrischem
Strom versorgt wird. Insbesondere kann es sich um einen Bestandteil des Kältekreislaufs
handeln, zum Beispiel den Verdichter (der zum Beispiel ausgeführt sein kann als Kompressor),
einen Antriebsmotor (zum Beispiel, wenn das gekühlte Laborgerät eine Zentrifuge ist),
ein Display oder ein Steuergerät. Das Aktivieren der Stromversorgung für die mindestens
eine weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung kann auch bedeuten,
dass das gekühlte Laborgerät - zum Beispiel vollständig - angeschaltet wird, sodass
ein Betrieb des gekühlten Laborgeräts (zum Beispiel, wenn es sich um eine Zentrifuge
handelt, ein Arbeitsgang) beginnen kann.
[0043] Das Verfahren kann derart ausgestaltet sein, dass das Aktivieren der Stromversorgung
für die mindestens eine Komponente nicht oder zum Beispiel nicht in einem vordefinierten
Zeitraum oder nicht vor einem Abschalten und erneuten Einschalten des gekühlten Laborgeräts
durchgeführt wird, wenn die Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung oder das
zweite Steuerverfahren nicht erfolgreich ist.
[0044] Alle genannten Schritte des Verfahrens können automatisch erfolgen oder ausgeführt
werden. Auf den Schritt des Belüftens des Innenbereichs kann der Schritt des Überprüfens
mithilfe des ersten vordefinierten Kriteriums folgen. Auf den Schritt des Überprüfens
mithilfe des ersten vordefinierten Kriteriums kann das Übergeben des Steuerns folgen.
Auf den Schritt des Übergebens kann das Überprüfen mithilfe des zweiten vordefinierten
Kriteriums folgen. Auf den Schritt des Überprüfens mithilfe des zweiten vordefinierten
Kriteriums kann der Schritt des Aktivierens folgen. Das Verfahren kann ausgestaltet
sein, dass der jeweils nächste Schritt erst dann folgt, wenn der vorherige Schritt
jeweils abgeschlossen ist.
[0045] Das vorgestellte Verfahren bietet eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die
Betriebssicherheit von gekühlten Laborgeräten, die mittels eines entflammbaren Kältemittels
gekühlt werden, zu verbessern. Bevor eine Gefahr durch Funkenbildung in Bezug auf
das entflammbare Kältemittel besteht, wird durch ein Belüften des Innenbereichs möglicherweise
vorhandenes entflammtes Kältemittel aus ihm entfernt. Weiterhin wird ein Testlauf
des Lüfters durchgeführt, um eine Fehlfunktion des Lüfters frühzeitig zu erkennen.
Vorteilhaft ist neben dem Umstand des Belüftens als solchem und der schon hierdurch
erhöhten Betriebssicherheit zudem, dass eine besonders ausfallsichere und unabhängige
hardwarebasierte Steuerung (sofern die erste Steuereinrichtung derart ausgestaltet
ist) das Belüften steuert und ein Defekt des Lüfters (zum Beispiel eine mechanische
Blockade oder ein Kontaktproblem) früh und zuverlässig erkannt werden kann, insbesondere
bereits, bevor Funkenquellen innerhalb des gekühlten Laborgeräts aktiviert sind.
[0046] Vorteilhaft ist weiterhin, dass ein Problem der zweiten Steuereinrichtung separat
erkannt werden kann, wobei die zweite Steuereinrichtung eine bedarfsgerechte Lüfterdrehzahl
realisieren kann, insbesondere mittels Pulsweitenmodulation, sofern sie entsprechend
ausgestaltet ist. Die zweite Steuereinrichtung wird ggf. in vorteilhafter Weise erst
aktiviert, wenn ein Defekt des Lüfters ausgeschlossen werden kann. Da die erste Steuereinrichtung
grundsätzlich zuverlässiger ist als die zweite Steuereinrichtung, wird zudem - durch
den anfänglichen Einsatz der ersten Steuereinrichtung - einer möglicherweise schädlichen
Lüfterfehlfunktion direkt nach einem Einschalten des gekühlten Laborgeräts besonders
effektiv vorgebeugt.
[0047] Vorteilhaft ist weiterhin, dass eine anfängliche Belüftungskontrolle, die insbesondere
hardwarebasiert sein kann, geringen Aufwand bei Entwicklung und Zulassung benötigt.
Andere, konstruktiv aufwendigere und/oder teurere Kontroll- bzw. Schutzmaßnahmen (z.
B. Drucksensoren) werden überflüssig.
[0048] Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich für alle Geräte geeignet, die einen Kältekreislauf
mit brennbarem Kältemittel enthalten. Auch auf sonstige Geräte, die gefährliche Gase
oder andere die Gesundheit gefährdende Ausdünstungen aufweisen oder erzeugen, kann
die vorliegende Erfindung angewendet werden.
[0049] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem
Belüften des Innenbereichs eine Stromversorgung für den Lüfter hergestellt, insbesondere
unmittelbar vor dem Belüften.
[0050] Die Stromversorgung kann bevorzugt insbesondere mithilfe eines Ein-/Ausschalters
des gekühlten Laborgeräts hergestellt werden. Das gekühlte Laborgerät kann ausgestaltet
sein, dass der Ein-/Ausschalter zu Beginn eines Betriebes des gekühlten Laborgeräts
als einziger Schalter betätigt werden braucht. Das Belüften des Innenbereichs kann
dann automatisch begonnen werden. Die Stromversorgung kann auch, weniger bevorzugt,
mithilfe eines separaten Ein-/Ausschalters hergestellt werden.
[0051] "Unmittelbar vor dem Belüften" kann heißen, dass das Belüften sich unmittelbar an
ein Herstellen der Stromversorgung - zum Beispiel mithilfe des Ein-/Ausschalters des
gekühlten Laborgeräts - anschließt, zum Beispiel bevorzugt innerhalb von 5 Sekunden,
oder innerhalb von 10 Sekunden oder 20 Sekunden oder einer Minute.
[0052] Die vorgestellte Ausgestaltung erlaubt einen einfachen und benutzerfreundlichen Einschaltvorgang.
Insbesondere, wenn die Stromversorgung unmittelbar vor dem Belüften hergestellt wird,
kann der Einschaltvorgang gleichsam besonders sicher sein, da ein Zeitraum, in dem
der Lüfter vor dem Belüften des Innenbereichs mit elektrischem Strom versorgt wird,
sehr gering ist und so die Gefahr einer Funkenbildung am Lüfter selbst minimiert wird.
[0053] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stromversorgung
für den Lüfter durch einen Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts hergestellt.
Das kann insbesondere heißen, dass die Stromversorgung für den Lüfter automatisch
hergestellt wird, wenn das gekühlte Laborgerät eingeschaltet wird, zum Beispiel mithilfe
eines Ein-/Ausschalters des gekühlten Laborgeräts. Der Einschaltvorgang kann nach
einem Herstellen der Stromversorgung für den Lüfter weitere Schritte umfassen. Weitere
Schritte des Einschaltvorgangs - insbesondere das Übergeben des Steuerns des Lüfters
und das Aktivieren der Stromversorgung für mindestens eine weitere mit elektrischem
Strom zu versorgende Einrichtung des gekühlten Laborgeräts - können danach folgen.
[0054] Die vorgestellte Ausgestaltung erlaubt einen besonders einfachen und benutzerfreundlichen
Einschaltvorgang.
[0055] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die erste
Steuereinrichtung eine hardwarebasierte Steuereinrichtung.
[0056] Auf die obigen Bemerkungen in Bezug auf die hardwarebasierte Steuereinrichtung und
den Begriff "hardwarebasiert" wird verwiesen. Die hardwarebasierte Steuereinrichtung
kann besonders einfach aufgebaut sowie unabhängig von weiteren Einrichtungen des gekühlten
Laborgeräts sein und daher besonders zuverlässig und ausfallsicher sein. Ein Defekt
des Lüfters, zum Beispiel eine Blockade oder ein Kontaktproblem, können erkannt werden,
bevor weitere Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts Schaden nehmen können. Wenn
der Lüfter defekt ist, kann weiterhin ein Betrieb des gekühlten Laborgeräts ohnehin
ausgeschlossen sein. Eine dahingehende Feststellung eines solchen Defekts kann in
vorteilhafter Weise bereits dann getroffen werden, bevor eine Gefahr einer Entzündung
des Kältemittels durch weitere, potentiell funkenbildende Einrichtungen des gekühlten
Laborgeräts, deren Einschalten im Falle eines defekten Lüfters ohnehin zwecklos und
ggf. schädlich wäre, besteht.
[0057] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die zweite
Steuereinrichtung eine softwarebasierte oder eine firmwarebasierte Steuereinrichtung.
[0058] Auf die obigen Bemerkungen in Bezug auf die softwarebasierte oder firmwarebasierte
Steuereinrichtung und die Begriffe "softwarebasiert" und "firmwarebasiert" wird verwiesen.
Die softwarebasierte oder firmwarebasierte Steuereinrichtung ist vorteilhaft, weil
sie insbesondere eine bedarfsgerechte Steuerung des Lüfters, insbesondere eine bedarfsgerechte
Steuerung der Lüfterdrehzahl ermöglichen kann. Ist der Belüftungsbedarf, zum Beispiel
wegen einer ohnehin geringen Temperatur im Innenbereich, gering, kann eine niedrige
Lüfterdrehzahl ausreichend sein. Erst bei hohem Belüftungsbedarf, zum Beispiel bei
einer erhöhten Temperatur im Innenbereich, kann eine hohe Lüfterdrehzahl einzustellen
sein. Eine Umsetzung kann zum Beispiel mithilfe von Kennlinien oder Kennfeldern erfolgen.
Diese Ausgestaltung erlaubt einen geringen Energieverbrauch durch den Lüfter, eine
geringe Abnutzung und hohe Lebensdauer des Lüfters, geringeren Wartungsaufwand, geringe
Verschmutzung, zum Beispiel durch Staub in dem Innenbereich, sowie eine geringere
Geräuschentwicklung.
[0059] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist oder umfasst
das erste Kriterium ein Nicht-Unterschreiten oder ein Erreichen einer ersten vordefinierten
Lüfterdrehzahl.
[0060] Ein Nicht-Unterschreiten kann insbesondere ein Nicht-Unterschreiten über einen bestimmten
Zeitraum bedeuten. Der bestimmte Zeitraum kann insbesondere zum Beispiel der erste
Zeitraum sein. Der bestimmte Zeitraum kann ein Zeitraum sein, der in Verbindung mit
der ersten vordefinierten Lüfterdrehzahl das Belüften derart ermöglicht, dass entflammbares
Kältemittel aus dem Innenbereich vollständig oder näherungsweise vollständig entfernt
ist. Die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl kann demgemäß gewählt sein, dass sie das
Belüften derart ermöglicht, dass entflammbares Kältemittel aus dem Innenbereich innerhalb
des bestimmten Zeitraums vollständig oder näherungsweise vollständig entfernt ist.
[0061] Wie lang der bestimmte Zeitraum sein muss und welche Lüfterdrehzahl hierzu erforderlich
sein muss, kann zum Beispiel versuchsweise und/oder mithilfe von Simulationen ermittelt
werden. Die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl kann alternativ eine (z. B. vordefinierte)
Maximaldrehzahl bei einer bestimmten Spannung (z. B. 12 V) oder eine Nenndrehzahl
des Lüfters sein.
[0062] Auch ein Erreichen einer ersten vordefinierten Lüfterdrehzahl ist als erstes Kriterium
denkbar. Das Erreichen kann zum Beispiel innerhalb eines bestimmten Zeitraums gefordert
sein. So kann zum Beispiel gemessen werden, ob die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl
ordnungsgemäß erreicht wird und/oder ob sie innerhalb einer Zeitspanne erreicht wird.
Die Zeitspanne kann zum Beispiel eine typische Beschleunigungszeit des Lüfters sein,
zum Beispiel im Intervall von 0,1 bis 3 Sekunden. Ist die Beschleunigung zu langsam,
wird also die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl nicht innerhalb der Zeitspanne erreicht,
kann dies auf einen Defekt des Lüfters hindeuten.
[0063] Die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl kann selbst ein veränderlicher Wert sein.
Zum Beispiel kann die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl von einer Temperatur, zum
Beispiel einer Temperatur in dem Innenbereich oder einer Außentemperatur, oder von
einem Zeitraum abhängen, in dem das gekühlte Laborgerät nicht in Betrieb war.
[0064] Die vorgestellte Ausgestaltung erlaubt es, auf einfache und einfach umzusetzende
Art und Weise mit geringem steuerungstechnischem und prüftechnischem Aufwand eine
sichere Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Lüfters umzusetzen. Insbesondere kann
auf einfachem Wege getestet werden, ob der Lüfter selbst ordnungsgemäß funktionsfähig
ist. Sollte zum Beispiel eine ordnungsgemäße Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung
fehlschlagen, kann so bereits ausgeschlossen werden, dass ein Fehler im Lüfter selbst
liegt (zum Beispiel Blockade, mechanischer defekt, Kontaktprobleme etc.).
[0065] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist oder umfasst
das zweite Kriterium ein Nicht-Unterschreiten einer zweiten vordefinierten Lüfterdrehzahl.
[0066] Ein Nicht-Unterschreiten kann insbesondere ein Nicht-Unterschreiten über einen weiteren
bestimmten Zeitraum bedeuten. Der weitere bestimmte Zeitraum kann zum Beispiel ein
Zeitraum in der Größenordnung von Sekunden (z. B. im Intervall von 2-20 Sekunden befindlich)
sein.
[0067] Die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl kann eine Lüfterdrehzahl sein, bei der in
einem (gewöhnlichen) Betrieb des gekühlten Laborgeräts eine sichere Belüftung gewährleistet
ist. "Sicher" kann sich hier zum Beispiel auf eine Temperatur, zum Beispiel eine Temperatur
in dem Innenbereich, beziehen, die aus Sicherheitsgründen gehalten werden soll, oder
zum Beispiel auf einen Kältemittelaustritt, zum Beispiel im Falle einer Leckage. Hier
kann "sicher" zum Beispiel bedeuten, dass der Kältemittelaustritt bei der Lüfterdrehzahl
sicher durch Abtransport mittels Belüftens kompensiert werden kann. Die zweite vordefinierte
Lüfterdrehzahl kann auch oberhalb einer minimalen Lüfterdrehzahl (die auch als Zwangsbelüftungsdrehzahl
bezeichnet werden kann) liegen, bei der in einem (gewöhnlichen) Betrieb des gekühlten
Laborgeräts eine sichere Belüftung gerade noch gewährleistet ist.
[0068] Die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl kann selbst ein veränderlicher Wert sein.
Zum Beispiel kann die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl von einer Temperatur, zum
Beispiel einer Temperatur in dem Innenbereich oder einer Außentemperatur, abhängen.
[0069] Die vorgestellte Ausgestaltung erlaubt es, auf einfache und einfach umzusetzende
Art und Weise mit geringem steuerungstechnischem und prüftechnischem Aufwand eine
sichere Beurteilung der Funktionsfähigkeit der zweiten Steuereinrichtung (und auch
des Lüfters) umzusetzen. Hierdurch kann Schaden von anderen Einrichtungen des gekühlten
Laborgeräts ferngehalten werden. Eine Simulation von typischen Lüftungssituationen
des gekühlten Laborgeräts - wie sie in einem gewöhnlichen Betrieb des gekühlten Laborgeräts
auftreten - kann schon vor dem eigentlichen Beginn eines gewöhnlichen Betriebs vorgenommen
werden.
[0070] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt, wenn
die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl unterschritten wird, eine kurzzeitige Drehzahlerhöhung
des Lüfters durch die erste Steuereinrichtung.
[0071] Die kurzzeitige Drehzahlerhöhung kann auch als "Boost" bezeichnet werden. Die kurzzeitige
Drehzahlerhöhung kann insbesondere dann vorgenommen werden, wenn die zweite vordefinierte
Lüfterdrehzahl geringfügig unterschritten wird. In solchen Fällen kann zum Beispiel
anzunehmen sein, dass zum Beispiel ein mechanisches Problem am Lüfter vorliegt, das
möglicherweise durch einen kurzen Boost gelöst werden kann. Hierbei kann es sich zum
Beispiel um Staubablagerungen am Lüfter handeln. Die kurzzeitige Drehzahlerhöhung
kann vom Zeitraum her zum Beispiel in einem Intervall von 0,5 bis 5 Sekunden liegen,
bevorzugt bei 1 bis 2 Sekunden. Die kurzzeitige Drehzahlerhöhung kann mehrmals hintereinander
durchgeführt werden, wenn die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl mehrmals hintereinander
unterschritten wird.
[0072] Die kurzzeitige Drehzahlerhöhung kann auch dazu führen, dass eine mögliche Fehlfunktion
der zweiten Steuereinrichtung, die einen Drehzahlabfall des Lüfters verursacht, behoben
wird.
[0073] Die vorgestellte Ausgestaltung ermöglicht es, bei einer zu niedrigen Lüfterdrehzahl
eine zugrunde liegende Ursache auf einfache Art und Weise zu beheben. Die Ursache
kann insbesondere mechanischer Natur sein oder ihren Ursprung in der zweiten Steuereinrichtung
haben. Insbesondere ist die Ausgestaltung benutzerfreundlich, da ein mögliches Deaktivieren
eines Hauptschalters des gekühlten Laborgeräts und/oder ein erneutes Aus- und Einschalten
und/oder sogar Reparaturen des gekühlten Laborgeräts vermieden werden können.
[0074] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein
dauerhaftes oder zeitweises Deaktivieren der Stromversorgung für die mindestens eine
weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung, falls ein drittes vordefiniertes
Kriterium verletzt wird.
[0075] Das dritte vordefinierte Kriterium kann insbesondere ein Nicht-Unterschreiten einer
dritten vordefinierten Lüfterdrehzahl sein. Die dritte vordefinierte Lüfterdrehzahl
kann eine minimale Lüfterdrehzahl sein (die auch als Zwangsbelüftungsdrehzahl bezeichnet
werden kann), bei der in einem (gewöhnlichen) Betrieb des gekühlten Laborgeräts eine
sichere Belüftung gerade noch gewährleistet ist. Die dritte vordefinierte Lüfterdrehzahl
kann unterhalb der zweiten vordefinierten Lüfterdrehzahl (falls vorgesehen) liegen.
[0076] Das dauerhafte Deaktivieren kann insbesondere ein Deaktivieren eines Schalters, zum
Beispiel eines Relais, für die Stromversorgung der mindestens einen weiteren mit elektrischem
Strom zu versorgenden Einrichtung sein. Der Schalter oder das Relais kann eine Hauptstromversorgung
des gekühlten Laborgeräts betreffen, die deaktiviert wird. Das Deaktivieren kann zum
Beispiel bis zu einem nachfolgenden erneuten Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts
oder über einen vordefinierten Zeitraum aufrechterhalten werden.
[0077] Die vorgestellte Ausgestaltung erhöht die Betriebssicherheit, weil ein Betrieb des
gekühlten Laborgeräts bei einer Fehlfunktion der zweiten Steuereinrichtung und/oder
des Lüfters im Vorfeld vermieden werden kann. Insbesondere wird die Fehlfunktion bereits
vor Beginn des Betriebs erkannt, sodass Beschädigungen weiterer Einrichtungen des
gekühlten Laborgeräts oder gefährliche Situationen, in denen ein Abtransport von Kältemittel
nicht oder nicht ausreichend erfolgt, vermieden werden kann/können.
[0078] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das
Aktivieren der Stromversorgung für die mindestens eine weitere mit elektrischem Strom
zu versorgende Einrichtung erst nach Ablauf eines zweiten Zeitraums, der mit oder
nach dem Übergeben der Lüftersteuerung an die zweite Steuereinrichtung beginnt.
[0079] Der zweite Zeitraum kann zum Beispiel als Mindestzeitraum verstanden werden, in dem
das Überprüfen mithilfe des zweiten vordefinierten Kriteriums in jedem Fall stattfinden
muss. Hierdurch werden die Aussagefähigkeit und die Aussagegüte des Überprüfens mithilfe
des zweiten vordefinierten Kriteriums und somit die Betriebssicherheit des gekühlten
Laborgeräts weiter erhöht.
[0080] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem
Belüften des Innenbereichs des gekühlten Laborgeräts kontrolliert, ob die Stromversorgung
für die mindestens eine weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung
deaktiviert ist und/oder ob eine Lüfterdrehzahlerfassung ordnungsgemäß funktioniert.
[0081] Durch die genannten Maßnahmen wird vermieden, dass im Zuge des Belüftens des Innenbereichs
bzw. im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens allgemein die mindestens eine weitere
mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung z. B. aufgrund einer Fehlfunktion
doch mit elektrischem Strom versorgt wird und somit eine Gefahrenquelle aufgrund einer
möglichen Funkenbildung darstellt. Zum Beispiel kann überprüft werden, wenn die weitere
mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung mittels eines Relais mit Strom versorgt
werden kann, ob das Relais ordnungsgemäß deaktiviert ist.
[0082] Eine ordnungsgemäße Funktion der Lüfterdrehzahlerfassung kann zum Beispiel derart
ausgestaltet sein, dass überprüft wird, ob noch vor dem Belüften des Innenbereichs
der noch stillstehende Lüfter ordnungsgemäß ein Signal ausgibt, dass seine Drehzahl
bei null liegt.
[0083] Sollte eine Kontrolle, ob die Stromversorgung deaktiviert ist und/oder ob eine Lüfterdrehzahlerfassung
ordnungsgemäß funktioniert, nicht erfolgreich sein, kann ein Durchführen weiterer
Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere des Belüftens, unterbunden
werden. Dies erhöht die Betriebssicherheit weiter. Insbesondere eine korrekte Lüfterdrehzahlerfassung
erhöht weiterhin die Wahrscheinlichkeit, dass weitere Verfahrensschritte ordnungsgemäß
und korrekt vorgenommen werden können, insbesondere, wenn das erste vordefinierte
Kriterium und/oder das zweite vordefinierte Kriterium (und ggf. das dritte vordefinierte
Kriterium) jeweils von Lüfterdrehzahlen abhängen.
[0084] Weiterhin wird vorgeschlagen ein mittels eines entflammbaren Kältemittels gekühltes
Laborgerät, aufweisend:
- einen Lüfter, ausgestaltet zur Lüftung eines Innenbereichs des gekühlten Laborgeräts;
- eine erste Steuereinrichtung, ausgestaltet, ein Steuern des Lüfters derart auszuführen,
dass ein Belüften des Innenbereichs über einen ersten Zeitraum durchgeführt wird;
- eine Überprüfungseinrichtung, ausgestaltet zur Überprüfung mithilfe eines ersten vordefinierten
Kriteriums, ob das Belüften über den ersten Zeitraum erfolgreich war;
- eine zweite Steuereinrichtung, die ausgestaltet ist, den Lüfter zu steuern;
- eine Übergabeeinrichtung, ausgestaltet zum Übergeben des Steuerns des Lüfters an die
zweite Steuereinrichtung, wenn das Belüften über den ersten Zeitraum erfolgreich war;
- eine Aktivierungseinrichtung, ausgestaltet, eine Stromversorgung für mindestens eine
weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtung des gekühlten Laborgeräts
zu aktivieren, wenn der Lüfter durch die zweite Steuereinrichtung erfolgreich gesteuert
wird;
wobei die Überprüfungseinrichtung zusätzlich ausgestaltet ist, mithilfe eines zweiten
vordefinierten Kriteriums zu überprüfen, ob der Lüfter durch die zweite Steuereinrichtung
erfolgreich gesteuert wird, oder das gekühlte Laborgerät eine weitere Überprüfungseinrichtung
aufweist, die ausgestaltet ist, mithilfe eines zweiten vordefinierten Kriteriums zu
überprüfen, ob der Lüfter durch die zweite Steuereinrichtung erfolgreich gesteuert
wird.
[0085] Das gekühlte Laborgerät kann insbesondere ausgestaltet sein, das erfindungsgemäße
Verfahren in mindestens einer der dargelegten Ausgestaltungen auszuführen, insbesondere
automatisch auszuführen. In Bezug auf das gekühlte Laborgerät sowie Ausgestaltungen
des gekühlten Laborgeräts wird vollinhaltlich Bezug genommen auf Erläuterungen zum
erfindungsgemäßen Verfahren und zu den Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Insbesondere (aber nicht ausschließlich) wird hierbei Bezug genommen auf Erläuterungen
zum gekühlten Laborgerät, zum entflammbaren Kältemittel, zum Lüfter, zum Innenbereich,
zur ersten Steuereinrichtung, zum ersten Zeitraum, zur Überprüfungseinrichtung, zum
ersten vordefinierten Kriterium, zum zweiten vordefinierten Kriterium, zum Belüften,
zur zweiten Steuereinrichtung, zur Übergabeeinrichtung, zum Steuern des Lüfters und
zum Übergeben des Steuerns, zur Aktivierungseinrichtung, zur weiteren mit elektrischem
Strom zu versorgenden Einrichtung und zur weiteren Überprüfungseinrichtung.
[0086] Insbesondere die erste Steuereinrichtung, die Überprüfungseinrichtung, die zweite
Steuereinrichtung, die Übergabeeinrichtung, die Aktivierungseinrichtung und/oder die
weitere Übergabeeinrichtung können in das gekühlte Laborgerät integrierte Einheiten
sein. Die genannten Einrichtungen können jeweils, zumindest teilweise oder allesamt
mindestens ein elektronisches Bauelement und/oder eine programmierbare Recheneinrichtung
umfassen und/oder eine programmierbare Recheneinrichtung nutzen bzw. gemeinsam nutzen.
Bevorzugt weist die erste Steuereinrichtung keine programmierbare Recheneinrichtung
auf und/oder ist nicht oder nur mittelbar mit einer programmierbaren Recheneinheit
verbunden.
[0087] Das gekühlte Laborgerät kann in einer Ausgestaltung insbesondere ein Laborfreezer
oder eine Zentrifuge sein.
[0088] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: Eine schematisch dargestellte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen gekühlten
Laborgeräts;
Fig. 2: Eine schematisch dargestellte weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
gekühlten Laborgeräts;
Fig. 3: Eine schematisch dargestellte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0089] In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden gleiche Bezugszeichen für funktionsgleiche
Einrichtungen, Schritte, Instanzen und Elemente verwendet. Dies bedeutet jedoch nicht
zwangsläufig, dass es sich bei den Ausführungsbeispielen um dasselbe Ausführungsbeispiel
oder Teile desselben Ausführungsbeispiels handelt.
[0090] In Fig. 1 wird ein erfindungsgemäßes gekühltes Laborgerät 1 gezeigt, das als Laborzentrifuge
ausgestaltet ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Laborzentrifugen beschränkt.
Beispielsweise könnte das gekühlte Laborgerät 1 auch ein Laborfreezer sein. Das gekühlte
Laborgerät 1 weist einen Lüfter 2 auf. Am Lüfter 2, genauer an einer Lüfterwelle,
sind ein Drehzahlgeber 22 und ein Lüftermotor 21 vorgesehen. Der Drehzahlgeber 22
und der Lüftermotor 21 können als Teile des Lüfters 2 verstanden werden. Der Lüfter
2 befindet sich an einer ersten Öffnung OE1 eines Gehäuses 11 des gekühlten Laborgeräts
1. Das Gehäuse 11 kann eine Abdeckung, die geöffnet werden kann, aufweisen, (nicht
dargestellt), um Zugang zu einem Zentrifugenrotor 4 herzustellen. Der Zentrifugenrotor
4 kann über einen im Gehäuse integrierten Antriebsmotor 5 in Rotation versetzt werden.
Der Zentrifugenrotor 4 ist weiterhin über im Gehäuse integrierte Rotorlager 52, die
zum Beispiel als Wälzlager ausgeführt sein können, drehbar gelagert. Eine zweite Öffnung
OE2 ist auf der der ersten Öffnung OE1 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 11 vorgesehen,
um ein Durchlüften durch den Innenbereich 3 zu ermöglichen. Weitere Öffnungen (nicht
gezeigt) können vorgesehen sein.
[0091] Das gekühlte Laborgerät 1 weist einen Innenbereich 3 auf. Der Innenbereich 3 erstreckt
sich im Wesentlichen unterhalb des Zentrifugenrotors 4, das heißt, abgewandt von der
Oberseite des Zentrifugenrotors mit schrägen Einführungsbereichen für Probenröhren,
und reicht bis zur Unterseite des gekühlten Laborgeräts 1. Innerhalb des Innenbereichs
3 befindet sich im gezeigten Zustand des gekühlten Laborgeräts 1 eine geringe Menge
Kältemittel KM - zum Beispiel aufgrund einer kleinen Leckage am Kältekreislauf KM
und einer langen Standzeit des gekühlten Laborgeräts ohne Benutzung. Das Kältemittel
KM ist ein entflammbares Kältemittel, zum Beispiel Propan.
[0092] Das gekühlte Laborgerät 1 weist einen Kältekreislauf KAE auf. Der Kältekreislauf
KAE weist mehrere Verdampfer 6 (also Kälteerzeuger) auf. Sie dienen insbesondere zur
Kühlung des Zentrifugenrotors 4, der Umgebung des Zentrifugenrotors 4, des Antriebsmotors
5 und der Rotorlager 52. Der Kältekreislauf KAE weist weiterhin einen Verdichter 7
(z. B. einen Kompressor), einen außerhalb des Gehäuses 11 liegenden Kondensator 8
(der ein Verflüssiger sein kann), und eine Drossel 9 auf. Der Verdichter 7 ist mit
einer Stromleitung 73 verbunden, die zur Stromversorgung des Verdichters 7 dient.
Der Antriebsmotor 5 ist mit einer Stromleitung 53 verbunden, die zur Stromversorgung
des Antriebsmotors 5 dient. Der Verdichter 7 und der Antriebsmotor 5 können im Lichte
der allgemeinen Beschreibung als weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtungen
des gekühlten Laborgeräts 1 verstanden werden.
[0093] Das gekühlte Laborgerät 1 wird über eine externe Stromversorgung EX (die einen Netzstecker
und ggf. ein Netzteil aufweisen kann) und ein Netzkabel EXN mit elektrischem Strom
versorgt. Das Netzkabel EXN dockt an einen Ein-/Ausschalter 10 des gekühlten Laborgeräts
an. Der Ein-/Ausschalter 10 verfügt über einen (hier angedeuteten) Druckknopf zum
Ein-/Ausschalten. Der Ein-/Ausschalter 10 erlaubt ein Fließen von elektrischen Strom,
wenn er eingeschaltet ist, über eine Stromleitung 103, eine Stromleitung ST13, eine
Stromleitung UEP3 und eine Stromleitung ST23. Die Stromleitungen, durch die jeweils
Stromkreisläufe hergestellt werden können, werden im Folgenden näher erläutert.
[0094] Die Stromleitung ST13 verläuft von dem Ein-/Ausschalter 10 bis zu einer ersten Steuereinrichtung
ST1. Die Stromleitung ST23 verläuft von dem Ein-/Ausschalter 10 bis zu einer zweiten
Steuereinrichtung ST2.Die Stromleitung 103 verläuft von dem Ein-/Ausschalter 10 bis
zu einer Aktivierungseinrichtung AKE. Die Stromleitung UEP3 verläuft von dem Ein-/Ausschalter
10 bis zu einer Überprüfungseinrichtung UEP.
[0095] Die erste Steuereinrichtung ST1 ist ausgestaltet, ein Belüften des Innenbereichs
3 des Lüfters 2 über einen ersten Zeitraum, der beispielsweise 8-10 Sekunden dauern
kann, zu ermöglichen. Hierbei kann eine Spannung am Lüfter 2 anliegen, die dazu führt,
dass der Lüfter 2 mit einer Maximaldrehzahl betrieben wird, zum Beispiel bei mindestens
2500 Umdrehungen pro Minute.
[0096] Die erste Steuereinrichtung ST1 ist hardwarebasiert. Sie weist einen Schalter auf,
der eine Stromversorgung zum Lüfter 2 (genauer: zum Lüftermotor 21) herstellen kann,
kommend von der Stromleitung ST13, die letztlich sowohl den Lüfter 2 als auch die
erste Steuereinrichtung ST1 selbst mit elektrischem Strom versorgen kann. Der Schalter
kann zu Beginn eines Betriebs des gekühlten Laborgeräts 1 grundsätzlich eingeschaltet
sein oder ausgestaltet sein, automatisch eingeschaltet zu werden oder automatisch
für den ersten Zeitraum eingeschaltet zu werden. In Bezug auf den Begriff "hardwarebasiert"
wird auch auf die Erläuterungen im allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
[0097] Es ist grundsätzlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass
die erste Steuereinrichtung ST1 alternativ oder zusätzlich eine Steuerung durch einen
Chip oder Prozessor aufweist, und Steuerbefehle aufweist, die den Lüfter 2 (den Lüftermotor
21) oder eine Stromversorgung des Lüfters 2 (des Lüftermotors 21) steuern können.
Es ist nicht ausgeschlossen, dass die erste Steuereinrichtung ST1 ausgestaltet ist,
zum Beispiel mittels Pulsweitenmodulation eine Drehzahl des Lüfters 2 (des Lüftermotors
21) einstellen zu können. Grundsätzlich ist jedoch bevorzugt, dass die erste Steuereinrichtung
ST1 einfach aufgebaut ist und zum Beispiel ihre Funktionalität mithilfe des erwähnten
Schalters (der ein Ein-/Ausschalter sein kann) erreicht.
[0098] Zwecks Steuerns und/oder Energieversorgung des Lüfters 2 (des Lüftermotors 21) wird
eine Schnittstelle ST1-UEG genutzt. Die Schnittstelle ST1-UEG kann ausgestaltet sein,
elektrische Energie (und/oder alternativ oder zusätzlich Steuerbefehle) von der ersten
Steuereinrichtung ST1 an eine Übergabeeinrichtung UEG zu übermitteln oder zu leiten.
Die Schnittstelle ST1-UEG kann also eine Stromleitung, die einen Stromkreislauf herstellen
kann, aufweisen, und ggf. zusätzlich auch eine Datenleitung. Die Übergabeeinrichtung
UEG ist ausgestaltet, das Steuern des Lüfters 2 (des Lüftermotors 21) von der ersten
Steuereinrichtung ST1 an die zweite Steuereinrichtung ST2 zu übergeben oder umgekehrt
von der zweiten Steuereinrichtung ST2 an die erste Steuereinrichtung ST1. Hierzu kann
die Übergabeeinrichtung UEG einen Schalter aufweisen, der insbesondere einen Wechsel
in der Stromversorgung des Lüftermotors 21 zwischen der ersten Steuereinrichtung ST1
und der zweiten Steuereinrichtung ST2 vollziehen kann. Von der Übergabeeinrichtung
zum Lüfter 2 (zum Lüftermotor 21) führt eine Schnittstelle UEG-2, die eine Stromleitung
(die einen Stromkreis herstellen kann) aufweist, um eine Stromversorgung des Lüftermotors
21 zu ermöglichen. Es ist nicht ausgeschlossen, dass die Schnittstelle UEG-2 auch
eine Datenleitung aufweist, falls zum Beispiel der Lüfter 2 entsprechend ausgestaltet
ist (falls er beispielsweise eine eigene weitere Steuereinrichtung aufweist).
[0099] Weiterhin ist die Überprüfungseinrichtung UEP vorgesehen. Sie ist ausgestaltet, mithilfe
eines ersten vordefinierten Kriteriums zu überprüfen, ob das Belüften des Innenbereichs
über den ersten Zeitraum erfolgreich war. Das erste vordefinierte Kriterium kann lauten,
dass eine erste vordefinierte Lüfterdrehzahl (z. B. 2500 Umdrehungen pro Minute) über
einen Mindestzeitraum (entsprechend dem ersten Zeitraum, er kann zum Beispiel 8 Sekunden
lang sein) zum sicheren Belüften erreicht und gehalten wird. Andere Ausgestaltungen
des ersten vordefinierten Kriteriums sind nicht ausgeschlossen.
[0100] Die Überprüfungseinrichtung UEP ist in der vorgestellten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
gekühlten Laborgeräts 1 derart ausgestaltet, dass sie eine Recheneinrichtung (z. B.
einen Prozessor) und entsprechende Befehle aufweist. Es ist nicht ausgeschlossen,
dass die Überprüfungseinrichtung UEP anders, insbesondere einfacher, aufgebaut ist,
zum Beispiel als elektrischer Kondensator ausgestaltet ist, der aufgeladen wird, sobald
eine bestimmte Lüfterdrehzahl erreicht ist, und der (frühestens) nach Ablauf des ersten
Zeitraums einen bestimmten Spannungswert (Schwellwertschalter) erreicht hat, der ein
Umschalten an der Übergabeeinrichtung UEG auslöst.
[0101] Alternativ oder zusätzlich ist ebenfalls nicht ausgeschlossen, dass die Überprüfungseinrichtung
UEP eine Einrichtung zur Zeitzählung aufweist, die einen Zeitmessvorgang beginnt,
sobald die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl erreicht ist, und, sobald der erste
Zeitraum abgelaufen ist, das Umschalten an der Übergabeeinrichtung UEG auslöst.
[0102] Die Überprüfungseinrichtung UEP ist über eine Schnittstelle 22-UEP mit dem Drehzahlgeber
22 verbunden und kann daher ein Lüfterdrehzahlsignal zwecks Überprüfung, ob das erste
vordefinierte Kriterium erfüllt ist, empfangen. Die Schnittstelle 22-UEP ist insoweit
ausgestaltet, das Lüfterdrehzahlsignal von dem Drehzahlgeber 22 (der z. B. als Hall-Geber
ausgestaltet sein kann) zu übertragen, sodass es empfangen und zum Überprüfen, ob
das Belüften des Innenbereichs über den ersten Zeitraum erfolgreich war, interpretiert
werden kann. Das Empfangen und Interpretieren erfolgt durch die Überprüfungseinrichtung
UEP. Alle erwähnten Schnittstellen, so auch die Schnittstelle 22-UEP, können z. B.
ein Stromkabel und/oder ein Datenkabel aufweisen.
[0103] Weiterhin ist die Überprüfungseinrichtung UEP über eine optionale Schnittstelle UEP-ST1
mit der ersten Steuereinrichtung ST1 verbunden. Über die optionale Schnittstelle UEP-ST1
kann durch die Überprüfungseinrichtung UEP im Rahmen des Überprüfens, ob das Belüften
erfolgreich war, zum Beispiel geprüft werden, ob der Schalter der ersten Steuereinrichtung
ST1 während des ersten Zeitraums ordnungsgemäß geschaltet war.
[0104] Weiterhin ist die Überprüfungseinrichtung UEP über eine Schnittstelle UEP-UEG mit
der Übergabeeinrichtung UEG verbunden. Wenn das erste vordefinierte Kriterium erfüllt
war, das Belüften des Innenbereichs 3 also erfolgreich war, wird über die Schnittstelle
UEP-UEG ein Signal an die Übergabeeinrichtung UEG gesendet, dass von der ersten Steuereinrichtung
ST1 (und von der Schnittstelle ST1-UEG) an die zweite Steuereinrichtung ST2 (und die
Schnittstelle ST2-UEG) umgeschaltet werden kann, also zum Beispiel ein Umschalten
des Schalters der Übergabeeinrichtung UEG erfolgen kann. Der Schalter der Übergabeeinrichtung
UEG kann dafür anhand dieses Signals umschaltbar ausgestaltet sein.
[0105] Die zweite Steuereinrichtung ST2 ist ausgestaltet, das Steuern des Lüfters 2 zu ermöglichen,
zum Beispiel mittels Pulsweitenmodulation (PWM). Die zweite Steuereinrichtung ST2
ist firmwarebasiert. Das kann insbesondere bedeuten, dass sie einen Speicher, zum
Beispiel einen ROM-Speicher aufweist, der Steuerungsbefehle enthält, zum Beispiel
funktionale Zusammenhänge oder (vorgegebene) Kennlinien, die ein bedarfsgerechtes
Steuern des Lüfters 2 (des Lüftermotors 21) ermöglichen, zum Beispiel basierend auf
Temperaturwerten, die ein Temperaturfühler (nicht dargestellt) im Innenbereich 3 und/oder
ein Temperaturfühler außerhalb des Innenbereichs 3 messen kann. Es ist nicht ausgeschlossen,
dass die zweite Steuereinrichtung ST2 alternativ oder zusätzlich softwarebasiert ist,
zum Beispiel einen Schreib-Lese-Speicher aufweist, der solche Steuerungsbefehle enthält,
die angepasst werden können. Die zweite Steuereinrichtung ST2 enthält weiterhin eine
Recheneinrichtung, z. B. einen Prozessor, zur Umsetzung und Interpretation der Steuerungsbefehle.
[0106] Die zweite Steuereinrichtung ST2 kann ausgestaltet sein, den Lüfter 2 auch im normalen
Betrieb des gekühlten Laborgeräts zu steuern.
[0107] Zwecks Steuerns und/oder Stromversorgung des Lüfters 2 (des Lüftermotors 21) wird
eine Schnittstelle ST2-UEG genutzt. Die Schnittstelle ST2-UEG kann ausgestaltet sein,
elektrische Energie und/oder Steuerbefehle von der zweiten Steuereinrichtung ST2 an
die Übergabeeinrichtung UEG zu übermitteln oder zu leiten. Die Schnittstelle ST2-UEG
kann eine Stromleitung, die einen Stromkreislauf herstellen kann, aufweisen, und ggf.
zusätzlich auch eine Datenleitung. Die Übergabeeinrichtung UEG ist ausgestaltet, das
Steuern des Lüfters 2 (des Lüftermotors 21) an die zweite Steuereinrichtung ST2 zu
übergeben. Wenn das Übergeben erfolgt ist, wird der Lüfter 2 (der Lüftermotor 21)
über die Schnittstelle ST2-UEG und die weitere Schnittstelle UEG-2 mit elektrischem
Strom versorgt.
[0108] In der vorgestellten Ausgestaltung des gekühlten Laborgeräts 1 ist die Überprüfungseinrichtung
UEP ausgestaltet, mithilfe eines zweiten vordefinierten Kriteriums zu überprüfen,
ob der Lüfter 2 durch die zweite Steuereinrichtung ST2 erfolgreich gesteuert wird.
Das zweite vordefinierte Kriterium, dass erfüllt sein muss, lautet, dass über einen
zweiten Zeitraum die Lüfterdrehzahl nicht unter eine vorgegebene Mindestdrehzahl zur
sicheren Grundbelüftung (zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl) fallen darf. Der zweite
Zeitraum kann zum Beispiel 5 Sekunden lang sein. Die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl
kann zum Beispiel bei 1100 Umdrehungen pro Minute liegen.
[0109] Die Überprüfungseinrichtung UEP ist über eine Schnittstelle 22-UEP mit dem Drehzahlgeber
22 verbunden und kann daher ein Lüfterdrehzahlsignal zwecks Überprüfung, ob das zweite
vordefinierte Kriterium erfüllt ist, empfangen. Die Überprüfungseinrichtung UEP kann
außerdem eine Zeitmesseinrichtung aufweisen.
[0110] Die Schnittstelle 22-UEP ist ausgestaltet, das Lüfterdrehzahlsignal von dem Drehzahlgeber
22 zu übertragen, sodass es empfangen und zum Überprüfen, ob das Steuern über den
zweiten Zeitraum erfolgreich war, interpretiert werden kann. Das Empfangen und Interpretieren
erfolgt durch die Überprüfungseinrichtung UEP.
[0111] Weiterhin ist die Überprüfungseinrichtung UEP über eine optionale Schnittstelle UEP-ST2
mit der zweiten Steuereinrichtung ST2 verbunden. Über die optionale Schnittstelle
UEP-ST2 kann durch die Überprüfungseinrichtung UEP im Rahmen des Überprüfens, ob das
Steuern über den zweiten Zeitraum erfolgreich war, zum Beispiel zusätzlich geprüft
werden, ob das Steuern des Lüfters 2 durch die zweite Steuereinrichtung ST2 während
des zweiten Zeitraums ordnungsgemäß erfolgt ist.
[0112] Wenn das Steuern über den zweiten Zeitraum erfolgreich war, das zweite vordefinierte
Kriterium also erfüllt ist, dann erfolgt ein Signal über eine Schnittstelle UEP-AKE
an die Aktivierungseinrichtung AKE, dass Stromversorgungen für den Verdichter 7 (über
die Stromleitung 73) und den Antriebsmotor 5 (über die Stromleitung 53) aktiviert
werden können. Die Aktivierungseinrichtung 103 weist insbesondere einen Schalter auf,
zum Beispiel ein Relais, der bei Vorliegen eines entsprechenden Signals die Stromversorgungen
herstellen kann.
[0113] Das gekühlte Laborgerät 1 ist gezeigt in einem Zustand, in dem Kältemittel KM sich
im Innenbereich 3 befindet. Bereits das Steuern durch die erste Steuereinrichtung
ST1 - das Belüften des Innenbereichs 3 über den ersten Zeitraum - entfernt das Kältemittel
KM vollständig aus dem Innenbereich 3, sodass es beim Aktivieren potentiell funkenbildender
weiterer mit elektrischem Strom zu versorgender Einrichtungen des gekühlten Laborgeräts
1 (Verdichter 7 und Antriebsmotor 5) nicht mehr vorhanden ist und keine Gefahr mehr
darstellt. Zum Zeitpunkt des Aktivierens ist auch das Steuern des Lüfters 2 mithilfe
der zweiten Steuereinrichtung ST2 auf ordnungsgemäße Funktion überprüft. Die zweite
Steuereinrichtung ST2 steuert den Lüfter auch im normalen Betrieb des gekühlten Laborgeräts
1, der sich anschließen kann.
[0114] Die Überprüfungseinrichtung UEP kann optional zusätzlich ausgestaltet sein, eine
kurzzeitige Drehzahlerhöhung durch die erste Steuereinrichtung ST1 zu initiieren,
wenn die Lüfterdrehzahl innerhalb des zweiten vordefinierten Zeitraums die zweite
vordefinierte Lüfterdrehzahl (Mindestdrehzahl zur sicheren Grundbelüftung im Betrieb)
unterschreitet. Die Überprüfungseinrichtung UEP kann ausgestaltet sein (insbesondere
kann sie entsprechende Steuerbefehle aufweisen), in diesem Fall die Übergabeeinrichtung
UEG zu instruieren, einen Umschaltvorgang auf die erste Steuereinrichtung ST1 vorzunehmen.
Die kurzzeitige Drehzahlerhöhung kann zum Beispiel über einen kurzen Zeitraum (z.
B. von 1 Sekunde) erfolgen, bis zurückgeschaltet wird. Die Überprüfungseinrichtung
UEP kann derart ausgestaltet sein, dass der zweite Zeitraum nach der kurzzeitigen
Drehzahlerhöhung von neuem begonnen wird zwecks Überprüfung, ob das Steuern durch
die zweite Steuereinrichtung ST2 erfolgreich ist.
[0115] Die Überprüfungseinrichtung UEP kann optional zusätzlich ausgestaltet sein, den Schalter
(der z. B. ein Relais sein kann) der Aktivierungseinrichtung AKE, der Stromversorgungen
für den Verdichter 7 (über die Stromleitung 73) und den Antriebsmotor 5 (über die
Stromleitung 53) ermöglichen kann, für einen bestimmten Zeitraum oder dauerhaft (z.
B. bis zu einem erneuten Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts 1) zu deaktivieren
oder zu sperren, wenn eine dritte vordefinierte (kritische) Lüfterdrehzahl unterschritten
wird, welche einen sicheren Betrieb im Falle einer Leckage nicht mehr gewährleisten
würde. Die dritte vordefinierte Lüfterdrehzahl kann z. B. bei 500 Umdrehungen pro
Minute liegen.
[0116] Die Überprüfungseinrichtung UEP kann optional zusätzlich ausgestaltet sein, ein Signal
des Drehzahlgebers 22 und/oder den korrekten Zustand der Aktivierungseinrichtung AKE
noch vor dem ersten Zeitraum zu überprüfen, also vor dem Beginn des Belüftens des
Innenbereichs 3. Hierzu kann die Überprüfungseinrichtung UEP entsprechende Steuerbefehle
aufweisen. Das Signal des Drehzahlgebers (das auch Tachosignal genannt werden kann)
sollte zu Beginn einer Lüfterdrehzahl von null entsprechen. Der Schalter der Aktivierungseinrichtung
AKE sollte deaktiviert sein. Die Überprüfungseinrichtung UEP kann ausgestaltet sein,
falls mindestens eines dieser Kriterien nicht erfüllt ist, den Schalter (der z. B.
ein Relais sein kann) der Aktivierungseinrichtung AKE, der Stromversorgungen für den
Verdichter 7 (über die Stromleitung 73) und den Antriebsmotor 5 (über die Stromleitung
53) ermöglichen kann, für einen bestimmten Zeitraum oder dauerhaft (z. B. bis zu einem
erneuten Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts 1) zu deaktivieren oder zu sperren.
[0117] In Fig. 2 wird eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen gekühlten Laborgeräts
101 gezeigt. Das nun gezeigte gekühlte Laborgerät 101 weist jedoch im Unterschied
zum gekühlten Laborgerät 101 eine erste Überprüfungseinrichtung UEP1 und eine zweite
Überprüfungseinrichtung UEP2 auf. Die (gemeinsame) Überprüfungseinrichtung UEP ist
nicht vorhanden.
[0118] Die Bemerkungen zu der ersten vorgestellten Ausgestaltung des gekühlten Laborgeräts
1 gelten entsprechend, abgesehen von den folgenden Bemerkungen, die die erste Überprüfungseinrichtung
UPE1 und die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 sowie die Schnittstellen 22-UEP1,
22-UEP2, UEP2-ST2, UEP2-AKE und UEP2-UEG sowie die Stromleitung UEP23 betreffen. Die
Stromleitung UEP23 verläuft von dem Ein-/Ausschalter 10 bis zu der zweiten Überprüfungseinrichtung
UEP2.
[0119] Die erste Überprüfungseinrichtung UEP1 ist ausgestaltet, mithilfe eines ersten vordefinierten
Kriteriums zu überprüfen, ob das Belüften des Innenbereichs über den ersten Zeitraum
erfolgreich war. Das erste vordefinierte Kriterium lautet, dass erste vordefinierte
Lüfterdrehzahl (z. B. 2500 Umdrehungen pro Minute) über einen Mindestzeitraum (entsprechend
dem ersten Zeitraum, er kann zum Beispiel 8 Sekunden lang sein) zum sicheren Belüften
erreicht und gehalten wird. So kann ein möglicherweise vorliegendes gefährliches Gemisch
innerhalb des gekühlten Laborgeräts neutralisiert werden. Andere Ausgestaltungen des
ersten vordefinierten Kriteriums sind nicht ausgeschlossen.
[0120] Die erste Überprüfungseinrichtung UEP1 weist einen Schwellwertschalter (z. B. einen
elektrischen Kondensator der aufgeladen wird, sobald die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl
erreicht ist). Alternativ oder zusätzlich kann sie eine Einrichtung zur Zeitzählung
aufweisen, die einen Zeitmessvorgang beginnt, sobald die erste vordefinierte Lüfterdrehzahl
erreicht ist.
[0121] Die erste Überprüfungseinrichtung UEP1 ist über die Schnittstelle 22-UEP1 mit dem
Drehzahlgeber 22 verbunden und kann daher ein Lüfterdrehzahlsignal zwecks Überprüfung,
ob das erste vordefinierte Kriterium erfüllt ist, empfangen.
[0122] Über die Schnittstelle UEP1-UEG wird der Übergabeeinrichtung UEG die Information
übermittelt, dass der bestimmte Spannungswert des elektrischen Kondensators erreicht
ist oder der Zeitmessvorgang den Mindestzeitraum erreicht hat. Diese Information kann
bedeuten, dass das Belüften des gekühlten Laborgeräts erfolgreich war.
[0123] Hierdurch wird ein Umschalten an der Übergabeeinrichtung UEG ausgelöst, dass von
der ersten Steuereinrichtung ST1 (und von der Schnittstelle ST1-UEG) an die zweite
Steuereinrichtung ST2 (und die Schnittstelle ST2-UEG) umgeschaltet werden kann, also
ein Umschalten des Schalters der Übergabeeinrichtung UEG erfolgen kann. Der Schalter
der Übergabeeinrichtung UEG ist dafür anhand der Information umschaltbar ausgestaltet.
[0124] Die Schnittstelle 22-UEP1 ist insoweit ausgestaltet, das Lüfterdrehzahlsignal von
dem Drehzahlgeber 22 (der z. B. als Hall-Geber ausgestaltet sein kann) zu übertragen,
sodass der Schwellwertschalter (z. B. ein elektrischer Kondensator, der aufgeladen
wird) oder ein alternativer Zeitgeber/-zähler der ersten Überprüfungseinrichtung UEP1
zwecks Überprüfung, ob das erste vordefinierte Kriterium erfüllt ist, genutzt werden
kann.
[0125] In der vorgestellten Ausgestaltung des gekühlten Laborgeräts 101 ist die zweite Überprüfungseinrichtung
UEP2 ausgestaltet, mithilfe eines zweiten vordefinierten Kriteriums zu überprüfen,
ob der Lüfter 2 durch die zweite Steuereinrichtung ST2 erfolgreich gesteuert wird.
Das zweite vordefinierte Kriterium, dass erfüllt sein muss, lautet, dass über einen
zweiten Zeitraum die Lüfterdrehzahl nicht unter eine zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl
(dies kann eine vorgegebene Mindestdrehzahl zur sicheren Grundbelüftung sein) fallen
darf. Der zweite Zeitraum kann zum Beispiel 5 Sekunden lang sein. Die zweite vordefinierte
Lüfterdrehzahl kann zum Beispiel bei 1100 Umdrehungen pro Minute liegen.
[0126] Die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 ist über eine Schnittstelle 22-UEP2 mit dem
Drehzahlgeber 22 verbunden und kann daher ein Lüfterdrehzahlsignal zwecks Überprüfung,
ob das zweite vordefinierte Kriterium erfüllt ist, empfangen.
[0127] Die Schnittstelle 22-UEP2 ist ausgestaltet, das Lüfterdrehzahlsignal von dem Drehzahlgeber
22 zu übertragen, sodass es empfangen und zum Überprüfen, ob das Steuern über den
zweiten Zeitraum erfolgreich war, interpretiert werden kann. Das Empfangen und Interpretieren
erfolgt durch die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2.
[0128] Weiterhin ist die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 über eine optionale Schnittstelle
UEP-ST2 mit der zweiten Steuereinrichtung ST2 verbunden. Über die optionale Schnittstelle
UEP-ST2 kann durch die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 im Rahmen des Überprüfens,
ob das Steuern über den zweiten Zeitraum erfolgreich war, zum Beispiel geprüft werden,
ob das Steuern des Lüfters 2 durch die zweite Steuereinrichtung ST2 ordnungsgemäß
erfolgt ist. Es ist nicht ausgeschlossen, dass die zweite Überprüfungseinrichtung
UEP und die zweite Steuereinrichtung ST2 als gemeinsame Einheit ausgestaltet sind.
[0129] Wenn das Steuern über den zweiten Zeitraum erfolgreich war, das zweite vordefinierte
Kriterium also erfüllt ist, dann erfolgt ein Signal über eine Schnittstelle UEP2-AKE
an die Aktivierungseinrichtung AKE, dass Stromversorgungen für den Verdichter 7 (über
die Stromleitung 73) und den Antriebsmotor 5 (über die Stromleitung 53) aktiviert
werden können. Die Aktivierungseinrichtung 103 weist insbesondere einen Schalter auf,
zum Beispiel ein Relais, der bei Vorliegen eines entsprechenden Signals die Stromversorgungen
herstellen kann.
[0130] Über die Schnittstelle UEP2-UEG kann die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 mit
der Übergabeeinrichtung UEG Informationen austauschen. So kann beispielsweise die
zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 optional zusätzlich ausgestaltet sein, eine kurzzeitige
Drehzahlerhöhung durch die erste Steuereinrichtung ST1 zu initiieren, wenn die Lüfterdrehzahl
die zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl (vorgegebene Mindestdrehzahl zur sicheren
Grundbelüftung im Betrieb) unterschreitet. Die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2
kann ausgestaltet sein (insbesondere kann sie entsprechende Steuerbefehle aufweisen),
in diesem Fall die Übergabeeinrichtung UEG zu instruieren, einen Umschaltvorgang auf
die erste Steuereinrichtung ST1 vorzunehmen. Die kurzzeitige Drehzahlerhöhung kann
kurzzeitig (zum Beispiel über einen Zeitraum von 1 Sekunde) erfolgen, bis zurückgeschaltet
wird (kurzer Boost des Lüfters 2, um eine kritische untere Drehzahl zu vermeiden).
Die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 kann derart ausgestaltet sein, dass der zweite
Zeitraum nach der kurzzeitigen Drehzahlerhöhung von neuem begonnen wird zwecks erneuter
Überprüfung, ob das Steuern durch die zweite Steuereinrichtung ST2 erfolgreich ist.
[0131] Die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 kann optional zusätzlich ausgestaltet sein,
den Schalter (der z. B. ein Relais sein kann) der Aktivierungseinrichtung AKE, der
Stromversorgungen für den Verdichter 7 (über die Stromleitung 73) und den Antriebsmotor
5 (über die Stromleitung 53) ermöglichen kann, für einen bestimmten Zeitraum oder
dauerhaft (z. B. bis zu einem erneuten Einschaltvorgang des gekühlten Laborgeräts
101) zu deaktivieren oder zu sperren, wenn eine dritte vordefinierte Lüfterdrehzahl
unterschritten wird, welche einen sicheren Betrieb im Falle einer Leckage nicht mehr
gewährleisten würde. Die dritte vordefinierte Lüfterdrehzahl kann z. B. bei 500 Umdrehungen
pro Minute liegen.
[0132] Die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 kann optional zusätzlich ausgestaltet sein,
ein Signal des Drehzahlgebers 22 und/oder den korrekten Zustand der Aktivierungseinrichtung
AKE noch vor dem ersten Zeitraum zu überprüfen, also vor dem Beginn des Belüftens
des Innenbereichs 3. Hierzu kann die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 entsprechende
Steuerbefehle aufweisen. Das Signal des Drehzahlgebers (das auch Tachosignal genannt
werden kann) sollte zu Beginn einer Lüfterdrehzahl von null entsprechen, der Schalter
der Aktivierungseinrichtung AKE sollte deaktiviert sein.
[0133] Die zweite Überprüfungseinrichtung UEP2 kann ausgestaltet sein, falls mindestens
eines dieser Kriterien nicht erfüllt ist, den Schalter (der z. B. ein Relais sein
kann) der Aktivierungseinrichtung AKE, der Stromversorgungen für den Verdichter 7
(über die Stromleitung 73) und den Antriebsmotor 5 (über die Stromleitung 53) ermöglichen
kann, für einen bestimmten Zeitraum oder dauerhaft (z. B. bis zu einem erneuten Einschaltvorgang
des gekühlten Laborgeräts 101) zu deaktivieren oder zu sperren.
[0134] In Fig. 3 wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben
eines mittels eines entflammbaren Kältemittels gekühlten Laborgeräts (zum Beispiel
eine Laborzentrifuge oder ein Laborfreezer) gezeigt. Das gekühlte Laborgerät kann
zum Beispiel das gekühlte Laborgerät 1 oder das gekühlte Laborgerät 101 sein. Auf
die obigen Erläuterungen zu Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen gekühlten Laborgeräts
wird vollinhaltlich verwiesen, soweit zutreffend. wobei auf die diesbezüglichen Bemerkungen
verwiesen wird. Das gekühlte Laborgerät 1 und das gekühlte Laborgerät 101 können jeweils
ausgestaltet sein, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, insbesondere automatisch
auszuführen.
[0135] In einem optionalen vorgelagerten Kontrollschritt SCK wird kontrolliert, ob eine
Stromversorgung für weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtungen ordnungsgemäß
deaktiviert ist. Es kann sich bei den weiteren mit elektrischem Strom zu versorgenden
Einrichtungen z. B. um einen Antriebsmotor 5 und/oder einen Verdichter 7 oder ein
Display oder einen elektrischen Öffnungsmechanismus eines Deckels des gekühlten Laborgeräts
handeln.
[0136] Zusätzlich kann innerhalb des Kontrollschritts SCK kontrolliert werden, ob eine Lüfterdrehzahlerfassung
ordnungsgemäß funktioniert, zum Beispiel, indem überprüft wird, ob ein Lüfterdrehzahlsignal
zu Beginn gleich Null ist.
[0137] In einem Vorschritt SC0 wird überprüft, ob der Lüfter eine vordefinierte Mindestdrehzahl
zum sicheren Belüften erreicht bzw. diese vordefinierte Mindestdrehzahl überschritten
wird. Falls dies nicht der Fall ist, kann ein Abbruch und ein automatisches Ausschalten
des gekühlten Laborgeräts erfolgen.
[0138] Nach Durchführung des Vorschritts wird in einem ersten Schritt SC1 ein Innenbereich
(zum Beispiel der Innenbereich 3) des gekühlten Laborgeräts über einen ersten Zeitraum
belüftet. Hierbei erfolgt ein Steuern des Lüfters über eine erste Steuereinrichtung
(z. B. die erste Steuereinrichtung ST1), die insbesondere hardwarebasiert sein kann.
Der erste Zeitraum ist derart gewählt, dass bei einer ersten vordefinierten Lüfterdrehzahl
der Innenbereich des gekühlten Laborgeräts vollständig oder nahezu vollständig von
möglicherweise vorhandenem Kältemittel befreit wird.
[0139] Nachdem das Belüfteten durchgeführt worden ist, wird in einem zweiten Schritt SC2
überprüft, ob ein erstes vordefiniertes Kriterium (z. B. Erreichen einer Lüfterdrehzahl
von mindestens 2500 Umdrehungen pro Minute über 8 Sekunden, diese Lüfterdrehzahl kann
als erste vordefinierte Drehzahl bezeichnet werden) erfüllt worden ist, zum Beispiel
mithilfe einer einfach aufgebauten Überprüfungseinrichtung, zum Beispiel der ersten
Überprüfungseinrichtung UEP1. Das erfolgreiche Belüften kann wie erwähnt alternativ
oder zusätzlich mithilfe einer komplexeren Überprüfungseinrichtung, zum Beispiel der
Überprüfungseinrichtung UEP, erfolgen.
[0140] Möglicherweise im Innenbereich vorhandenes Kältemittel ist nun vollständig oder nahezu
vollständig entfernt, sodass weitere mit elektrischem Strom zu versorgende Einrichtungen
des Laborgeräts keine Gefahr aufgrund von Funkenbildung darstellen, und zwar, bevor
sie mit elektrischem Strom versorgt werden.
[0141] In einem dritten Schritt SC3 wird, sofern das Steuern des Lüfters erfolgreich war
(angedeutet durch einen Haken), das Steuern des Lüfters an eine zweite Steuereinrichtung
übergeben, zum Beispiel mithilfe der Übergabeeinrichtung UEG. Die zweite Steuereinrichtung
kann insbesondere eine Software- oder firmwarebasierte Steuereinrichtung sein und
hinterlegte Steuerbefehle und/oder Kennlinien aufweisen.
[0142] Falls das Steuern des Lüfters nicht erfolgreich war (angedeutet durch ein "x"), kann
das Verfahren beendet werden. Insbesondere kann das gekühlte Laborgerät automatisch
ausgeschaltet werden, wie durch das Symbol "O" angedeutet wird.
[0143] In einem vierten Schritt SC4 wird mithilfe eines zweiten vordefinierten Kriteriums
(z. B. darf der Lüfter nicht unter eine vordefinierte minimale Drehzahl für eine dauerhafte
sichere Belüftung fallen, diese Drehzahl kann als zweite vordefinierte Lüfterdrehzahl
bezeichnet werden) überprüft, ob das Steuern des Lüfters erfolgreich ist.
[0144] Falls dies nicht der Fall ist, aber ein drittes vordefiniertes Kriterium nicht verletzt
wird (z. B. Abfall der Lüfterdrehzahl unter eine vordefinierte kritische Drehzahl,
die als dritte vordefinierte Lüfterdrehzahl bezeichnet werden kann, wobei diese Drehzahl
einen sicheren Betrieb bei Vorliegen einer Leckage nicht mehr gewährleistet), kann
in einem optionalen zusätzlichen Schritt SC4B eine kurzzeitige Übergabe der Steuerung
an die erste Steuereinrichtung erfolgen, die eine kurzzeitige Lüfterdrehzahlerhöhung
(Boost), Richtung Maximaldrehzahl des Lüfters, veranlasst. Hiernach kann der vierte
Schritt SC4 erneut durchgeführt werden. Der optionale zusätzliche Schritt SC4b kann
eine begrenzte Anzahl an Durchgängen ausgeführt werden. Falls das zweite vordefinierte
Kriterium trotzdem nicht erfüllt wird, kann ein Abbruch erfolgen, z. B. ein Ausschalten
des gekühlten Laborgeräts (nicht dargestellt).
[0145] Das Überprüfen, ob das Steuern des Lüfters erfolgreich ist, kann mithilfe einer Überprüfungseinrichtung
(z. B. Überprüfungseinrichtung UPE oder zweite Überprüfungseinrichtung UEP2) erfolgen.
[0146] Wenn das Belüften erfolgreich ist (angedeutet durch einen Haken), erfolgt, ggf. auch
zeitverzögert (angedeutet durch ein Uhr-Symbol), eine Aktivierung der weiteren mit
elektrischem Strom zu versorgenden Einrichtungen in einem fünften Schritt SC5, zum
Beispiel mithilfe einer Aktivierungseinrichtung - das heißt, ein normaler Betrieb
des gekühlten Laborgeräts kann beginnen.
Bezugszeichenliste:
[0147]
1: gekühltes Laborgerät
10: Ein-/Ausschalter
101: gekühltes Laborgerät
103: Stromleitung
11: Gehäuse
2: Lüfter
21: Lüftermotor
22: Drehzahlgeber
22-UEP: Schnittstelle zwischen Drehzahlgeber und Überprüfungseinrichtung
22-UEP1: Schnittstelle zwischen Drehzahlgeber und erster Überprüfungseinrichtung
22-UEP2: Schnittstelle zwischen Drehzahlgeber und zweiter Überprüfungseinrichtung
3: Innenbereich
4: Zentrifugenrotor
5: Antriebsmotor
51: Rotorwelle
52: Rotorlager
53: Stromleitung für den Antriebsmotor
6: Verdampfer (Kälteerzeuger)
7: Verdichter (z. B. Kompressor)
73: Stromleitung für den Verdichter
8: Kondensator (Verflüssiger)
9: Drossel
AKE: Aktivierungseinrichtung
EX: externe Stromversorgung
EXN: Netzkabel
KAE: Kältekreislauf
KM: Kältemittel
OE1: erste Öffnung
OE2: zweite Öffnung
ST1: erste Steuereinrichtung
SC1: erster Schritt
ST13: Stromleitung für die erste Steuereinrichtung
ST1-UEG: Schnittstelle zwischen erster Steuereinrichtung und Übergabeeinrichtung
ST2: zweite Steuereinrichtung
SC2: zweiter Schritt
ST23: Stromleitung für die zweite Steuereinrichtung
ST2-UEG: Schnittstelle zwischen zweiter Steuereinrichtung und Übergabeeinrichtung
SC3: dritter Schritt
SC4: vierter Schritt
SC4B: zusätzlicher Schritt
SC5: fünfter Schritt
SCK: Kontrollschritt
UEG: Übergabeeinrichtung
UEG-2: Schnittstelle zwischen Übergabeeinrichtung und Lüfter
UEP: Überprüfungseinrichtung
UEP1: erste Überprüfungseinrichtung
UEP2: zweite Überprüfungseinrichtung
UEP23: Stromleitung für die zweite Überprüfungseinrichtung
UEP2-AKE: Schnittstelle zwischen zweiter Überprüfungseinrichtung und Aktivierungseinrichtung
UEP2-ST2 Schnittstelle zwischen zweiter Überprüfungseinrichtung und zweiter Steuereinrichtung
UEP2-UEG: Schnittstelle zwischen zweiter Überprüfungseinrichtung und Übergabeeinrichtung
UEP3: Stromleitung für die Überprüfungseinrichtung
UEP-AKE: Schnittstelle zwischen Überprüfungseinrichtung und Aktivierungseinrichtung
UEP-ST1: Schnittstelle zwischen Überprüfungseinrichtung und erster Steuereinrichtung
UEP-ST2: Schnittstelle zwischen Überprüfungseinrichtung und zweiter Steuereinrichtung
UEP-UEG: Schnittstelle zwischen Überprüfungseinrichtung und Übergabeeinrichtung