[發(fā)明專利]氧氣減少系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980031853.2
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN112188920A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·羅文尼格;A·漢高
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦格納集團(tuán)責(zé)任有限公司
• 主分類號: A62C3/00
• 分類號: A62C3/00;A62C37/00;A62C99/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發(fā)明涉及一種氧氣減少系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)惰性氣體發(fā)生器(30a、30b)、至少一個(gè)氧氣濃度傳感器(31a、40)、至少一個(gè)用于釋放惰性氣體的致動器(32、33、41)，其中所述控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括多個(gè)信號連接的控制器模塊(22、24)，每個(gè)控制器模塊被配置或能夠配置成使得能夠執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)功能，其中所述調(diào)節(jié)功能分散地分配到至少兩個(gè)信號連接的控制器模塊(22、24)。

本發(fā)明涉及一種氧氣減少系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種具有這種控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的氧氣減少系統(tǒng)以及一種用于控制和/或調(diào)節(jié)氧氣減少系統(tǒng)的方法。

實(shí)際上，氧氣減少系統(tǒng)經(jīng)常用于防止和避免火災(zāi)。這些系統(tǒng)能夠?qū)⑹鼙Ｗo(hù)區(qū)域內(nèi)的氧含量降低到低于材料的可燃性極限的水平。通過將惰性氣體或富含惰性氣體的空氣(特別是氮?dú)饣蚋缓獨(dú)獾目諝?送入受保護(hù)區(qū)域中，來降低氧氣濃度。因此，調(diào)節(jié)惰性氣體或富含惰性氣體的空氣與氧氣的比率，以便使得受保護(hù)區(qū)域內(nèi)的空氣的氧氣含量降低。在這樣做時(shí)，仍然有足夠的氧氣使人們能夠留在受保護(hù)區(qū)域中。

提供各種部件來控制這種氧氣減少系統(tǒng)。惰性氣體源(例如惰性氣體發(fā)生器)構(gòu)成氧氣減少系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。這種惰性氣體發(fā)生器在本申請中在下文中被描述為氮?dú)獍l(fā)生器，其通常將壓縮的環(huán)境空氣分離成富氮?dú)饬骱透谎鯕饬鳌８坏獨(dú)饬骺梢跃哂欣缭?0.0％和99.9％之間的氮含量，并且用于降低受保護(hù)區(qū)域中的氧含量。這種氮?dú)獍l(fā)生器的操作可以基于膜氣分離或變壓吸附(例如PSA變壓吸附或VPSA真空變壓吸附)的原理。此外，控制氧氣減少系統(tǒng)需要至少一個(gè)確定受保護(hù)區(qū)域中的氧含量的氧氣濃度傳感器。最后，通常設(shè)置至少一個(gè)致動器(例如閥或繼電器)，用于接通和斷開指派給氮?dú)獍l(fā)生器的壓縮機(jī)，以便控制將所生成的氮?dú)饣蚋坏諝夥謩e引入到受保護(hù)區(qū)域中。氧減少系統(tǒng)的附加可選部件例如是視覺或聽覺報(bào)警裝置，以便在報(bào)警的情況下警告附近的人員，例如如果受保護(hù)區(qū)域中的氧氣濃度下降到閾值以下。

為了達(dá)到預(yù)定的氧氣水平，通常調(diào)節(jié)氧氣減少系統(tǒng)的各個(gè)部件。通常為此設(shè)置控制中心，其一方面連接到氮?dú)獍l(fā)生器并根據(jù)需要調(diào)節(jié)氮?dú)獾纳伞Ａ硪环矫妫刂浦行呐c氧氣濃度傳感器相連，以便處理它們確定的值，并將相應(yīng)的氮的體積需求傳達(dá)給氮?dú)獍l(fā)生器。控制中心可以彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)多個(gè)受保護(hù)區(qū)域，其中每個(gè)受保護(hù)區(qū)域被指派一個(gè)或多個(gè)氮?dú)獍l(fā)生器，并且一個(gè)或多個(gè)氧氣濃度傳感器位于每個(gè)受保護(hù)區(qū)域中。此外，控制中心耦合到多個(gè)致動器，以便控制所生成的氮?dú)夥峙涞绞鼙Ｗo(hù)空間中。

隨著氧氣減少系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，例如在具有大的受保護(hù)區(qū)域或大量受保護(hù)區(qū)域的建筑物中(例如在工廠、倉庫和檔案館中)，挑戰(zhàn)變成安全且可靠地控制氧氣減少系統(tǒng)的所有部件。控制中心必須設(shè)計(jì)成具有高計(jì)算能力和眾多接口，以適合多個(gè)連接的氮?dú)獍l(fā)生器、氧氣濃度傳感器和致動器；此外，隨著系統(tǒng)尺寸的增加，安裝和維護(hù)以及故障排除在失靈情況下變得非常復(fù)雜。即使只是有時(shí)在所有部件和控制中心之間鋪設(shè)非常長的電源和信號線也是勞動和成本密集型的。隨著線路數(shù)量的增加和線路長度的增加，對于蠕變(creeping)中斷或蠕變短路的所有供電線路的符合標(biāo)準(zhǔn)的線路監(jiān)視也更難以實(shí)現(xiàn)。改造和擴(kuò)展氧氣減少系統(tǒng)還在布線和重新配置方面造成復(fù)雜的任務(wù)。在目前的時(shí)間點(diǎn)控制氧氣減少系統(tǒng)中另外構(gòu)成的挑戰(zhàn)是實(shí)施有效的能量管理和防火法規(guī)所要求的高度系統(tǒng)穩(wěn)定性。

因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種氧氣減少系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其提供了降低的制造、安裝和維護(hù)成本，確保了更大的系統(tǒng)穩(wěn)定性和改進(jìn)的能量管理，并且是可靈活適應(yīng)和可擴(kuò)展的。

本發(fā)明的另一任務(wù)是，提供一種具有這種控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的氧氣減少系統(tǒng)以及一種用于該氧氣減少系統(tǒng)的運(yùn)行方法。

根據(jù)本發(fā)明，對于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該任務(wù)通過權(quán)利要求1的主題來解決，對于氧減少系統(tǒng)和操作方法，該任務(wù)通過權(quán)利要求15和16的主題來解決。