CN116242091A - 用于操作借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的物体的方法 - Google Patents
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Abstract
提出了一种用于操作借助易燃制冷剂冷却的实验室设备(1;101)的物体的方法,所述方法包括:借助风扇(2)对所述冷却实验室设备(1;101)的内部(3)进行通风,其中,所述风扇(2)的控制在第一时间段内由第一控制装置(ST1)执行;借助第一预定义标准检查通风是否成功;如果第一时间段的通风成功,则将所述风扇(2)的控制传递给第二控制装置(ST2);借助第二预定义标准检查所述第二控制装置(ST2)是否成功控制所述风扇(2);如果所述风扇(2)被所述第二控制装置(ST2)成功控制,则激活用于所述冷却实验室设备(1;101)的至少一个另外的要被供应电力的装置(5、7)的电源。还提出了实验室设备的相应物体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于操作借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的物体的方法,以及涉及借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的物体。特别地,该物体可指实验室装置或实验室仪器。
背景技术
实验室设备的冷却物体必须满足各种安全要求。例如,DIN EN 61010-2-011标准中规定了电气测量、控制、调节和实验室设备的安全规定。特别是,应确保制冷设备的设计和构造为用户、旁观者、训练有素的服务人员和周围区域提供足够的保护以免受制冷系统可能产生的特殊危害。
DIN EN 378标准考虑了制冷设施的寿命周期,特别是在设施/设备安全性方面,但也考虑到例如设施的设置区域、制冷剂的限值或人员在寒冷空间中的保护。该标准特别针对ISO817标准中定义的制冷剂的可燃性等级1(无火焰传播)、2L(低可燃性)、2(可燃)、3(高度可燃)。制冷剂的示例例如是:丙烷、(异)丁烷(可燃性等级3);R152a(可燃性等级2);R1234yf(可燃性等级2L);R410A、R22(可燃性等级1)。
然而,高度可燃的碳氢化合物,特别是丙烷和(异)丁烷,具有良好的环境特性。例如,上述制冷剂的臭氧破坏潜势(“ODP”)为0,全球变暖潜势(“GWP”)或二氧化碳当量仅为3。
在当今的冷却实验室设备中,希望使用具有良好环境特性的制冷剂。关于所提到的制冷剂丙烷和(异)丁烷,有必要采取更多的安全预防措施。尤其需要机器内部的安全环境。特别是,即使易燃制冷剂逸出,例如在发生泄漏、损坏或故障时,环境也必须保持安全。
发明内容
本发明基于提高借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的操作安全性的技术问题。本发明所基于的另一技术问题是实现特别故障安全且可靠的风扇控制并且特别早且可靠地识别风扇中的缺陷。
根据本发明的基本思想建议,对实验室设备的冷却物体的内部(简称为“冷却实验室设备)在开启后首先用风扇进行通风流通,该风扇借助第一控制装置进行控制,该控制装置尤其可以是基于硬件的控制装置。这种通风流通过程尤其可以具有定义的最小持续时间。风扇的第一测试操作(例如,借助它可以检查风扇的正确功能性)和/或第一安全操作(例如,借助它可以通过风扇从内部去除制冷剂)可以以这种方式进行。第一控制装置和/或风扇可以具有电源,该电源可以独立于冷却实验室设备的其他部件或装置的其他电源和/或可以独立于其他电源是可激活的和/或可以分开地设计。例如,电源尤其可以具有单独的电缆线股。
特别地,第一控制装置可以具有特别简单的结构。“基于硬件的”尤其可以意味着,所有的控制指令在第一控制装置的硬件侧上预先给定、定义和/或实施,即例如通过使用电气或电子构件。“基于硬件的”可以替代地或附加地特别表示,第一控制装置的功能可以通过离散构造的电路实现和/或第一控制装置的功能可以通过使用标准构件(特别是这些可以是电气或电子标准元件)实现。特别地,第一控制装置可以是没有数据接口和/或没有数据存储器的控制装置。例如,第一控制装置也可以仅具有ROM存储器。关于第一控制装置,“基于硬件的”可以替代地或附加地表示第一控制装置没有软件或没有固件。关于第一控制装置,“基于硬件的”可以替代地或附加地表示第一控制装置不具有存储软件或固件的芯片或存储器。关于第一控制装置,“基于硬件的”可以替代地或附加地表示第一控制装置不具有存储在芯片上或存储器中的控制算法或控制命令。
第一控制装置尤其可以具有通/断开关,或者在特别简单的实施方式中由可以与实验室设备的通/断开关联接的通/断开关组成。如果例如打开实验室设备的通/断开关,则第一控制装置也可以自动打开,使得风扇进行内部的通风。
通风可以作为风扇的试运行,也可以从内部去除制冷剂。实验室设备中要被供电的其他(或所有其他)装置至少可以保持关闭状态
-直到自动确定通风成功和/或
-直到风扇的控制已经传递到第二控制装置并且自动确定第二控制装置对风扇的控制是成功的。
特别地,由此避免了在冷却实验室设备内部形成火花的风险,如果内部存在易燃制冷剂,火花可能导致制冷剂点燃。
第二控制装置尤其可以是作为基于软件和/或固件的控制装置的控制装置。第二控制装置例如可以具有一个存储器(例如,可重写的存储器芯片或硬盘),该存储器例如具有存储的程序命令和/或测量传感器系统(例如,温度传感器或用于制冷剂浓度的测量探头)和/或例如借助脉宽调制、借助适当的装置能够实现风扇的变速控制,例如借助存储的特性曲线,其例如可以将来自温度传感器或探头的值与转速连接。如果第二控制装置是基于固件的,则程序指令尤其可以存储在ROM存储器上。如果第二控制装置是基于软件的,则程序指令尤其可以存储在读写存储器上。第二控制装置可以被配置为,在冷却实验室设备的正常操作期间也控制风扇。冷却实验室设备的正常操作可以联系到根据本发明的方法或在根据本发明的方法之后进行。
关于第二控制装置,“基于软件的”可以替代地或附加地表示第二控制装置具有软件。关于第二控制装置,“基于软件的”可以替代地或附加地表示第二控制装置具有存储软件的芯片或存储器。关于第二控制装置,“基于软件的”可以替代地或附加地表示第二控制装置具有存储在芯片上或存储器中(特别是在读写存储器上)的控制算法或控制命令。
关于第二控制装置,“基于固件的”可以替代地或附加地表示第二控制装置具有固件。关于第二控制装置,“基于固件的”可以替代地或附加地表示第二控制装置具有存储固件的芯片或存储器。关于第二控制装置,“基于固件的”可以替代地或附加地表示第二控制装置具有存储在芯片上或存储器中(特别是在只读存储器上)的控制算法或控制命令。
第二控制装置可以是这样的控制装置,其中安全性和/或可靠性和/或正确功能必须首先通过批准方法或认证方法来证明。这样的方法可能非常耗时且昂贵。此外,即使是很小的后续更改也可能需要大量的工作。例如,即使是很小的后续更改也可能需要他们自己的批准方法或认证方法。
第二控制装置通常可以连接到设备侧控制装置,该设备侧控制装置在操作期间控制冷却实验室设备(并且特别是冷却实验室设备的风扇)。第二控制装置可以是该设备侧控制装置或该设备侧控制装置的一部分,或者可以与其连接或集成到其中。然而,不排除第二控制装置可以是与设备侧控制装置分离的控制装置。
特别是,提出
一种用于操作借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的物体的方法,包括:
-借助风扇对实验室设备的冷却物体的内部进行通风,其中,风扇的控制在第一时间段内由第一控制装置执行;
-借助第一预定义标准检查通风是否成功;
-如果第一时间段的通风成功,则将风扇的控制传递给第二控制装置;
-借助第二预定义标准检查第二控制装置是否成功控制风扇;
-如果风扇被第二控制装置成功控制,则激活用于实验室设备的冷却物体的至少一个另外的要被供应电力的装置的电源。
易燃制冷剂尤其可以是易燃性等级2L、2或3的制冷剂。特别地,易燃制冷剂可以是例如丙烷或丁烷或异丁烷(易燃性等级3)。不排除其他制冷剂,包括可燃性等级2L和2的制冷剂。
冷却实验室设备可以是在运行期间具有冷却功能的设备的物体,例如用于样品。冷却实验室设备尤其可以具有在其中使用制冷剂的制冷回路。制冷回路尤其可以具有蒸发器、压缩器(例如压缩机)、液化器(例如冷凝器)和/或节流组织。此外,制冷回路尤其可以具有连接元件、密封件和/或管线。另外的要被供应电力的装置例如可以是制冷回路的部件,例如压缩器,其可以被体现为电动压缩机,或者例如(例如离心机转子的)马达。例如,冷却实验室设备尤其可以是实验室离心机或实验室冷冻机。不排除其他设备和设备类型。
内部的通风尤其可以是内部的通风流通,特别是使得可能存在的易燃制冷剂从内部完全或大部分去除。在例如制冷回路或制冷回路的部件中发生泄漏或不密封并且因此易燃制冷剂由此已部分进入内部的情况下,内部中可能存在易燃制冷剂。
内部可以是例如壳体或壳体部分的内部,或冷却实验室设备的盖或内壁或外壁下方、处、附近或内部的内部。例如,内部可以包含制冷回路的至少一个或所有部件和/或可以与制冷回路的至少一个或所有部件相邻和/或可以设置为靠近制冷回路的至少一个部件。内部还可以包含冷却实验室设备的其他部件,例如电子装置或马达。内部例如可以具有至少一个向外的开口,优选地具有多个开口,以确保与内部外部的空间、尤其是外部区域和/或周围环境的空气交换。
风扇尤其可以是或具有通风机。风扇例如可以是或者具有轴流式风扇或轴流式鼓风机。特别地,可以控制风扇的转速,使得不同的风扇转速是可能的,例如借助脉冲宽度调制(术语脉冲宽度调制可以理解为术语脉冲宽度调制的同义词)。例如,风扇可以位于通向外部的开口处。风扇尤其可以优选地集成到冷却实验室设备中。不排除将风扇体现为外部单元。
在一个简单的实施例中,风扇在第一时间段的控制可以意味着风扇开启并在第一时间段保持开启。例如,可以控制风扇,使其在第一时间段内应达到和/或不低于第一预定义风扇转速。风扇可以具有用于确定转速计信号和/或每单位时间的转数的转速确定装置(例如霍尔传感器),或者可以连接到这样的转速确定装置。
例如,第一时间段可以是预定时间段,例如3-20秒,优选5-15秒,特别优选8-10秒。第一时间段尤其可以取决于所使用的风扇的内部体积和体积流。可以借助包括计时器的计时设备自动完成第一时间段的计数或测量。第一时间段的计数或测量可替代地或附加地借助模拟或数字定时器来实现。在一个简单的实施方式中,第一时间段的计数或测量可以在风扇打开或运行时开始。替代地或附加地,计数或测量,特别是计数或测量的开始可以与条件相关联。例如,第一个时间段或时间测量可以在风扇开启并达到某个风扇转速后立即开始。
例如,第一控制装置可以具有通/断开关。例如,当打开实验室设备时,可以操纵通/断开关。通/断开关可以联接到实验室设备的通/断开关或者可以是实验室设备的通/断开关。执行通风可以是实验室仪器开启过程的一部分。通风尤其可以在冷却实验室设备的另一要被供电的装置(或冷却实验室设备的要被供电的多个或所有其他设备)被开启或被供电之前进行。通风尤其可以自动进行。这尤其可以意味着不需要人类用户去做执行通风的动作。如果需要,人类用户可以启动冷却实验室设备的开启过程,例如通过操纵实验室设备的通/断开关。
特别地,第一控制装置可以具有特别简单的结构。特别是,它可以是基于硬件的。参考上面的解释。第一控制装置尤其可以具有简单的、以硬件技术实现的控制逻辑,其使得风扇能够以特定的风扇转速运行,该转速可以是风扇的最大转速或特定的风扇转速。不排除第一控制装置的更复杂实施例。第一控制装置和/或风扇可以具有分开的和/或独立的和/或空间上与冷却实验室设备的其他设备的其他电源设备分开的电源装置(例如,这可以是电缆、连接器和/或电网)。电源装置可以具有例如冷却实验室设备上的单独线路和/或单独外部连接或冷却实验室设备内的单独电缆股或连接。电源装置可以独立于其他电源装置连接。
如果在通风过程中打开冷却实验室设备时仅最初打开第一控制装置和/或风扇,并且冷却实验室设备的其他装置(还)未被供电,则形成火花的危险减小,特别是在冷却实验室设备的内部中。因此,如果存在易燃制冷剂,则可以首先通过通风过程去除。其他可能会从电源产生火花的装置要等到易燃制冷剂不再存在后才能打开。
尤其可以借助检查装置检查第一预定标准。在一个简单的实施方式中,检查装置例如可以具有阈值开关。这种阈值开关可以具有一达到特定风扇转速就被充电的电容器和/或替代定时器或计时器。一旦例如在第一时间段之后达到电容器的特定充电值并因此达到电容器处的特定电压值,电压值的存在就可以用作借助第一预定义标准的检查是成功的信号。另一方面,如果未达到特定的风扇转速,则可以再次对电容器放电。只有在特定时间段(例如第一时间段)内达到特定风扇转速时,电压值才能高到认为已成功满足第一预定义标准。在更复杂的实施方式中,检查装置可替代地或附加地具有检查逻辑,例如借助计算装置(例如处理器)和相应的命令、控制规则和/或特性来实现。检查装置也可以具有定时器。
替代地或附加地,检查装置可以具有例如交流电压放大器,当转速计信号(对应于风扇转速信号)存在边缘变化时,该交流电压放大器将能量充电到电容器中。如果边缘变化的频率(并且因此风扇转速)足够高(即,例如,等于或高于特定风扇转速),则到达电容器的电功率高于从电容器汲取的电功率。替代地或附加地,检查装置也可以具有例如集成电路,例如可再触发的单稳态多谐振荡器或单稳态触发器。
检查装置可以替代地或附加地例如具有数数器或计数器,其以定义的循环时间的形式定义通风的最短时间(可以是第一时间段)。如果未达到特定的风扇转速,则数数器或计数器可以复位,使得数数器或计数器的计数过程必须重新开始。
如已经提到的,风扇可以具有用于测量转速计信号和/或每单位时间的转数的转速测量装置,或者可以连接到这样的转速测量装置。用于转速测量装置的实施方式在现有技术中是已知的,例如借助霍尔传感器的转速测量是可能的。检查装置可以是第一控制装置的一部分或与其连接。检查装置的电源可以连接到第一控制装置的电源。可以借助与冷却实验室设备的其他装置的其他电源装置分开和/或独立和/或空间上分离的电源装置来执行检查设备的供电。
例如,第一预定义标准可以包括与风扇转速相关和/或与风扇例如将以特定风扇转速运行的时间段相关的条件。更具体地,第一预定义标准例如可以是必须达到和/或不低于特定的风扇转速,例如也可以称为第一预定义风扇转速。第一预定义标准可以要求在特定时间段内达到和/或不低于第一预定义风扇转速,该特定时间段可以是第一时间段。必须在某个时间段(可以是第一个时间段)内达到一定的风扇转速(可以是第一预定义的风扇转速)的条件可以被配置为,在某个风扇转速和一定的时间根据经验确保了,内部中的易燃制冷剂完全或几乎完全从内部排出。特别是如果已经满足第一预定义标准,则可以认为通风是成功的。
如已经提到的,第二控制装置尤其可以是作为基于软件和/或固件的控制装置的控制装置。第二控制装置参见上述说明。例如,第二控制装置可以被配置为,实现对风扇的基于需求的控制。例如,第二控制装置可以具有测量传感器系统(例如,用于确定内部和/或外部区域中的温度值的温度传感器或用于制冷剂浓度的测量探头),借助该测量传感器系统确定通风要求(例如借助集成的软件侧/固件侧定义的规则和/或特性)并且可以确定相应的风扇转速。
例如,传递对风扇的控制可以是传递对风扇的电源的检查或控制,例如借助传递装置,该传递装置可以是例如适当的开关(例如,RS触发器)或可以具有适当的开关(例如,RS触发器),其触发相应的开关过程。例如,当在电容器输出或存在信号或电压值时可以触发开关,这表明通风成功。传递装置还可以具有电子控制器和/或计算装置(例如处理器)和/或继电器。
特别地,传递可以在成功满足第一预定义标准时发生。如果未成功满足第一预定义标准或通风未成功,则结果可能是不执行传递。在这种情况下,例如,冷却实验室设备的操作可以例如根据预定义的关闭标准,例如在预定义的时间段之后没有满足第一预定义的标准的情况下结束或阻止。如果通风不成功,冷却实验室设备可以自动关闭或根本不打开。
第二控制装置通常可以比第一控制装置构造地更复杂,特别是如果它基于软件和/或固件。因为第一控制装置的结构特别简单,所以它可以是特别可靠或故障安全的,特别是比第二控制装置更可靠或更加故障安全或不易出错。因此,第一控制装置非常适合初始地使内部通风,以便以特别可靠的方式从内部去除可能存在的易燃制冷剂。此外,如上所述,降低产生火花的风险是有利的。
尤其可以借助另外的检查设备来检查是否已经满足第二预定义标准,例如具有计算装置(例如处理器)和用于检查风扇的转速计信号的命令、控制调节和/或特性和/或具有计时器。替代地或附加地,不排除借助其检查第一预定义标准的检查装置也检查是否已经满足第二预定义标准。
另一检查装置可以是第二控制装置的一部分或与其连接。另一检查装置的电源可以连接到第二控制装置的电源。可以借助与冷却实验室设备的其他装置的其他电源装置分开和/或独立和/或空间上分离的电源装置来执行其他检查设备的供电。
例如,第二预定义标准可以包括与风扇转速相关和/或与风扇例如将以特定风扇转速运行的时间段相关的条件。更具体地,第二预定义标准例如可以是必须达到和/或不低于特定的风扇转速,例如也可以称为第二预定义风扇转速。第二预定义标准可以要求在特定时间段内达到和/或不低于第二预定义风扇转速。
可以例如借助例如具有计算装置(例如处理器)和相应命令的激活装置来激活用于要被供电的至少一个另外的设备的电源。激活可以在一定的延迟时间后进行,出于安全原因,该延迟时间必须在传递之后已经过去。例如,延迟时间可以是5秒或10秒。延迟时间也可以更短,例如,例如5-1秒。替代地或附加地,激活装置可以具有开关,例如继电器,以用于激活用于至少一个其他被供电的装置的电源,或者可以连接到这样的开关。特别地,激活可以在成功满足第二预定义标准时发生。要被供电的其他装置的概念应理解为,风扇本身不包含在该概念中。
至少一个其他要被供电的装置可以是被供电的冷却实验室设备的任何其他组成部分。特别地,它可以是制冷回路的组成部分,例如压缩器、驱动马达(例如,如果冷却实验室设备是离心机)、显示器或控制设备。激活用于至少一个其他要被供电的设备的电源也可以意味着冷却实验室设备被(例如完全)打开,使得冷却实验室设备的操纵(例如,如果是离心机,则操纵)可以开始。
该方法可以促使,如果由第二控制装置执行的控制或第二控制方法不成功,则不执行或者例如在预定义的时间段内不执行或者在冷却实验室设备被关闭和重新开启之前不执行至少一个部件的电源的激活。
该方法的所有上述步骤都可以自动进行或执行。使内部通风的步骤之后可以是借助第一预定义标准进行检查的步骤。在借助第一预定义标准进行检查的步骤之后可以传递控制。传递步骤之后可以借助第二预定义标准进行检查。在借助第二预定义标准进行检查的步骤之后可以是激活步骤。该方法可以促使,下一步骤仅在分别完成前一步骤时才进行。
所提出的方法提供了一种简单且廉价的可能性来提高借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的操作安全性。在出现与易燃制冷剂相关的火花形成的危险之前,对内部进行通风将去除可能存在的任何易燃制冷剂。此外,为了及早发现风扇的故障,进行风扇的试运转。除了通风本身的事实和由此已经提供的增加的操作安全性、特别是故障安全和独立的基于硬件的控制(如果第一控制装置以这种方式设计)之外,控制通风以及可以及早并且可靠地识别到风扇的缺陷(例如机械堵塞或接触问题)也是有利的,尤其是在冷却实验室设备内的火花源被激活之前。
同样有利的是,可以单独识别第二控制装置中的问题,其中第二控制装置能够实现根据要求定制的风扇转速,特别是借助脉宽调制,只要它被相应地设计。如果需要,第二控制装置仅在可以排除风扇中的故障时有利地被激活。因为第一控制装置基本上比第二控制装置更可靠,所以通过第一控制装置的初始使用也特别有效地防止在冷却实验室设备开启后立即可能有害的风扇故障。
同样有利的是,初始通风控制,尤其是可以基于硬件的,在开发和批准方面需要较少的花费。其他结构更复杂和/或更昂贵的检查或保护措施(例如压力传感器)变得多余。
本发明基本上适用于所有含有可燃制冷剂制冷回路的设备。本发明还可以应用于具有或产生危险气体或其他对健康有害的蒸气的其他设备。
在根据本发明的方法的有利实施例中,在对内部进行通风之前,建立风扇的电源,特别是紧接在通风之前。
优选地,尤其可以借助冷却实验室设备上的通/断开关来建立电源。冷却实验室设备可以被配置为,使得通/断开关是在冷却实验室设备开始操作时需要操纵的唯一开关。然后可以自动开始内部的通风。不太优选地,也可以借助单独的通/断开关来产生供电。
“紧接在通风之前”可以表示,在通电后立即进行通风(例如借助冷却实验室设备的通/断开关),例如优选在5秒内,或在10秒或20秒或一分钟内。
所呈现的实施例允许简单且用户友好的开启过程。尤其是在紧接在通风前产生供电的情况下,开启过程会特别安全,因为在内部空间通风前风扇通电的时间段很短,并且因此将风扇本身产生火花的风险降至最低。
在根据本发明的方法的有利实施例中,通过冷却实验室设备的开启过程来建立风扇的电源。特别是这可能意味着,当冷却实验室设备被开启时,风扇的电源被自动建立,例如通过冷却实验室设备上的通/断开关。在风扇的电源建立之后,开启过程可以包括进一步的步骤。然后可以进行开启过程的进一步的步骤,特别是风扇的控制传递和用于冷却实验室设备的至少一个另外的要被供电的装置的电源的激活。
所呈现的实施例允许特别简单和用户友好的开启过程。
在根据本发明的方法的有利实施例中,第一控制装置是基于硬件的控制装置。
参考以上关于基于硬件的控制装置和术语“基于硬件”的说明。基于硬件的控制装置可以具有特别简单的结构并且可以独立于冷却实验室设备中的其他装置,因此特别可靠和故障安全。在冷却实验室设备中的其他装置损坏之前,可以识别到风扇中的缺陷,例如堵塞或接触问题。如果风扇有故障,可以继续排除冷却实验室设备的运行。这种缺陷可以有利地在由于冷却实验室设备的其他潜在形成火花的装置而导致制冷剂点燃的风险之前识别出来,其开启在风扇故障的情况下将是没有意义的并且可能是有害的。
在根据本发明的方法的有利实施例中,第二控制装置是基于软件或基于固件的控制装置。
参考以上关于基于软件或基于固件的控制装置以及术语“基于软件”和“基于固件”的说明。基于软件或基于固件的控制装置是有利的,因为它尤其可以实现对风扇的基于需求的控制,尤其是对风扇转速的基于需求的控制。如果通风要求低,例如因为内部温度已经很低,则低风扇转速可能就足够了。只有在对通风有很高要求时才能设置高风扇转速,例如在内部空间温度很高的情况下。例如,可以借助特性曲线或特性图进行转换。这种实施例允许风扇的低能耗、低磨损和风扇的长使用寿命、更少的维护工作、更少的污染(例如由于内部的灰尘)以及更少的噪音。
在根据本发明的方法的有利实施例中,第一标准是或包括不低于第一预定义风扇转速或达到第一预定义风扇转速。
表述“不低于”可以特别是指在特定时间段内不低于某个水平。例如,特定时间段尤其可以是第一时间段。所确定的时间段可以是与第一预定义风扇转速相结合而能够实现通风的时间段,使得易燃制冷剂完全或几乎完全从内部去除。可以选择第一预定义风扇转速,该风扇转速实现通风,使得易燃制冷剂在特定时间段内从内部完全或几乎完全去除。
例如,可以在试验的基础上和/或在模拟的帮助下确定特定的时间段必须有多长以及为此必须需要什么风扇转速。第一预定义风扇转速可替代地是在特定电压(例如12V)下的(例如预定义的)最大转速或风扇的标称转速。
达到第一预定义风扇转速也可以作为第一标准。例如,可能需要在特定时间段内达到。例如,可以测量是否正确达到了第一预定义风扇转速和/或是否在一时间段内达到。该时间段例如可以是风扇的典型加速时间,例如在从0.1到3秒的区间内。如果加速太慢,即如果在该时间段内未达到第一预定义风扇转速,则这可能表明风扇存在缺陷。
第一预定义风扇转速本身可以是可变值。例如,第一预定义风扇转速可以取决于温度,例如内部空间温度或外部温度,或取决于冷却实验室设备未运行的时间段。
所呈现的实施例允许以简单且易于实施的类型和方式以控制技术和测试技术方面的很少花费对风扇的功能能力进行可靠评估。特别是可以通过简单的方式测试风扇本身是否正常工作。例如,如果第二控制装置的正确控制失败,则已经可以排除风扇本身存在故障(例如阻塞、机械故障、接触问题等)。
在根据本发明的方法的有利实施例中,第二标准是或包括不低于第二预定义风扇转速。
表述“不低于”可以特别是指在进一步的特定时间段内不低于某个水平。进一步确定的时间段可以是例如秒数量级的时间段(例如位于2-20秒的区间中)。
第二预定义风扇转速可以是在冷却实验室设备的(正常)操作期间确保可靠通风的风扇转速。“安全”在此可以指温度,例如内部中的温度,出于安全原因要保持该温度,或者例如指制冷剂逸出,例如在泄漏的情况下。在此,“安全”可以表示,例如,以风扇转速排出的制冷剂可以通过借助通风将其运走而得到安全补偿。第二预定义风扇转速也可以高于在冷却实验室设备的(正常)操作期间仍然保证可靠通风的最小风扇转速(也可以称为强制通风转速)。
第二预定义风扇转速本身可以是可变值。例如,第二预定义风扇转速可以取决于温度,例如内部中的温度或外部温度。
所呈现的实施例允许以简单且易于实施的类型和方式以控制技术和测试技术方面的很少花费对第二控制装置(以及风扇)的功能进行可靠评估。由此可以防止冷却实验室设备的其他装置的损坏。在正常操作实际开始之前,可以进行冷却实验室设备的典型通风情况的模拟(如它们在冷却实验室设备的正常操作期间发生的)。
在根据本发明的方法的有利实施例中,如果低于第二预定义风扇转速,则风扇的速度通过第一控制装置短暂增大。
短暂的转速增加也可以称为“加速”。特别是当转速略低于第二预定义风扇转速时,可以执行短暂的转速增加。在这种情况下,可以假设例如风扇存在机械问题,该问题可以通过短暂的加速来解决。例如,这可能是风扇上的灰尘沉积。就时间段而言,转速的短暂增加可以例如在0.5至5秒的区间,优选1至2秒的区间内。如果连续几次未达到第二预定义风扇转速,则可以连续多次进行短暂的转速增加。
短暂的转速增加也可能导致第二控制装置的造成风扇转速下降的故障被纠正。
所呈现的实施例可以在风扇转速过低时以简单的类型和方式消除根本原因。原因尤其可以是机械性质的或起源于第二控制装置。特别地,该实施例是用户友好的,因为可以避免冷却实验室设备的主开关的可能停用和/或重新开启和关闭和/或甚至维修冷却实验室设备。
在根据本发明的方法的有利实施例中,如果违反第三预定义标准,则永久地或临时地停用用于至少一个另外的要被供应电力的装置的电源。
第三预定义标准尤其可以是不低于第三预定义风扇转速。第三预定义风扇转速也可以是在冷却实验室设备的(正常)操作期间仍然保证可靠通风的最小风扇转速(也可以称为强制通风转速)。第三预定义风扇转速可以低于第二预定义风扇转速(如果设置了)。
永久停用尤其可以是开关的停用,例如继电器的停用,以用于为至少一个另外的要被供应电力的装置供电。开关或继电器可能会影响被禁用的冷却实验室设备的主电源。例如,可以保持停用直到冷却实验室设备随后再次开启,或者持续预定的时间段。
所呈现的实施例增加了操作安全性,因为在第二控制装置和/或风扇发生故障的情况下可以预先避免冷却实验室设备的操作。尤其是在开始运行之前识别出故障,从而可以避免对冷却实验室设备的其他设备的损坏或制冷剂没有或没有充分去除的危险情况。
在根据本发明的方法的有利实施例中,仅在第二时间段过去之后才激活用于至少一个另外的要被供应电力的装置的电源,第二时间段在风扇控制已传递给第二控制装置开始时或之后开始。
例如,第二时间段可以理解为最小时间段,在该最小时间段中无论如何都必须进行借助第二预定义标准的检查。由此,进一步提高了借助第二预定义标准进行检查的信息价值和信息质量,从而进一步提高了冷却实验室设备的操作安全性。
在根据本发明的方法的有利实施例中,在对冷却实验室设备的内部进行通风之前,检查用于至少一个另外的要被供应电力的装置的电源是否被禁用和/或风扇速度检测是否正常工作。
上述措施避免了,在内部的通风过程中或在根据本发明的方法的过程中,通常至少一个其他要被供电的装置例如由于故障而被供电,并且因此代表可能形成火花的危险源。例如,如果要被供电的另一装置可以借助继电器供电,则可以检查继电器是否正确地去激活。
例如,风扇转速检测的正确功能可以被配置为,检查在内部通风之前,仍然静止的风扇是否正确地输出其转速为零的信号。
如果检查电源是否被停用和/或风扇转速检测是否未成功正确工作,则可以阻止执行根据本发明的方法的其他步骤,尤其是通风。这进一步提高了操作安全性。特别地,正确的风扇转速检测进一步增加了可以按规定和正确地进行进一步的方法步骤的可能性,特别是如果第一预定义标准和/或第二预定义标准(以及可能第三预定义标准)均取决于风扇转速。
此外,提出了一种借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的物体,该设备具有:
-风扇,该风扇被配置为对冷却实验室设备的冷却物体的内部通风;
-第一控制装置,该第一控制装置被配置为将风扇控制为,使得内部的通风在第一时间段内进行;
-检查装置,该检查装置被配置为使用第一预定义标准检查,在第一时间段内的通风是否成功;
-第二控制装置,该第二控制装置被配置为控制风扇;
-传递装置,该传递装置被配置为,如果在第一时间段的通风成功,则将风扇的控制传递到第二控制装置;
-激活装置,该激活装置被配置为,如果风扇被第二控制装置成功控制,则激活用于冷却实验室设备的冷却物体的至少一个另外的要被供应电力的装置的电源;
其中,检查装置另外被配置为,借助第二预定义标准来检查风扇是否被第二控制装置ST2成功控制,或者冷却实验室设备冷却物体的是否具有另外的检查装置,另外的检查装置被配置为,借助第二预定义标准来检查风扇是否被第二控制装置成功控制。
冷却实验室设备可以特别地被配置为,以所呈现的实施例中的至少一种实施根据本发明的方法,特别是自动地实施。关于冷却实验室设备和冷却实验室设备的实施例,完全参考根据本发明的方法和根据本发明的方法的实施例的解释。在此特别(但不排他地)参考冷却实验室设备、易燃制冷剂、风扇、内部、第一控制装置、第一时间段、检查装置、第一预定义标准、第二预定义标准、通风、第二控制装置、用于控制风扇和传递控制的传递装置、激活装置、要被供应电力的另外的装置以及另外的检查装置。
特别地,第一控制装置、检查装置、第二控制装置、传递装置、激活装置和/或另外的传递装置可以是集成到冷却实验室设备中的单元。所提及的装置可以分别、至少部分或全部包括至少一个电子构件和/或可编程计算装置和/或使用或共同使用可编程计算装置。第一控制装置优选不具有可编程计算装置和/或不连接或仅间接连接到可编程计算单元。
在一个实施例中,冷却实验室设备尤其可以是实验室冷冻机或离心机。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的实施例。在附图中的各个图中:
图1示意性地示出了根据本发明的实验室设备的冷却物体的实施例;
图2示意性地示出了根据本发明的实验室设备的冷却物体的另一个实施例;
图3示意性地示出了根据本发明的方法的实施例。
在各种示例性实施例中,相同的附图标记用于具有相同功能的装置、步骤、实例和元件。然而,这并不一定意味着示例性实施例是相同的示例性实施例或相同示例性实施例的一部分。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实验室设备1的冷却物体,其被体现为实验室离心机。然而,本发明不限于实验室离心机。例如,实验室设备1的冷却物体也可以是实验室冷冻机。冷却实验室设备1具有风扇2。转速传感器22和风扇马达21设置在风扇2上,更准确地说是设置在风扇轴上。转速传感器22和风扇马达21可以理解为风扇2的部件。风扇2位于冷却实验室设备1的壳体11的第一开口OE1处。壳体11可以具有可以打开的盖子(未示出),以建立对离心机转子4的访问。离心机转子4可以通过集成在壳体中的驱动马达5旋转。离心机转子4还通过集成在壳体中的转子轴承52可旋转地安装,该转子轴承例如可以被体现为滚柱轴承。第二开口OE2设置在壳体11的与第一开口OE1相反的一侧,以便能够实现通过内部3的通风流通。可以设置额外的开口(未示出)。
冷却实验室设备1具有内部3。内部3基本上在离心机转子4下方延伸,即背离离心机转子的顶部,其具有用于样品管的倾斜插入区域,并延伸到冷却实验室设备1的下侧。在内部3内部,在冷却实验室设备1的所示状态下存在少量制冷剂KM,例如由于制冷回路KM中的少量泄漏和冷却实验室设备长时间不使用而导致。制冷剂KM是易燃制冷剂,例如丙烷。
冷却实验室设备1具有制冷回路KAE。制冷回路KAE具有多个蒸发器6(即,制冷机)。它们特别用于冷却离心机转子4、离心机转子4的周围环境、驱动马达5和转子轴承52。制冷回路KAE还具有压缩器7(例如压缩机)、位于壳体11外部的冷凝器8(其可以是液化器)和节流阀9。压缩器7与用于向压缩机7供电的电源线73连接。驱动马达5与用于向驱动马达5供电的电源线53连接。根据一般描述,压缩器7和驱动马达5可以被理解为冷却实验室设备1的另外要被供电的装置。
冷却实验室设备1通过外部电源EX(其可以具有电网插头并且可能具有电网部分)和电网电缆EXN被供应电力。电网电缆EXN与冷却实验室设备的通/断开关10对接。通/断开关10具有用于开启/关闭的(在此表示的)按钮。通/断开关10通过电源线103、电源线ST13、电源线UEP3和电源线ST23接通时允许电流流动。下面更详细地解释可以分别建立电路的电源线。
电源线ST13从通/断开关10延伸到第一控制装置ST1。电源线ST23从通/断开关10延伸到第二控制装置ST2。电源线103从通/断开关10延伸到激活装置AKE。电源线UEP3从通/断开关10延伸到检查装置UEP。
第一控制装置ST1被配置为,使得风扇2的内部3能够在第一时间段内被通风,该第一时间段可以持续例如8-10秒。在这种情况下,风扇2上可能存在电压,这导致风扇2以最大转速运行,例如至少每分钟2500转。
第一控制装置ST1是基于硬件的。其具有开关,该开关可以为风扇2(更准确地说:风扇马达21)建立电源,个电源来自电源线ST13,其最终可以为风扇2和第一控制装置ST1本身提供电力。该开关基本上可以在冷却实验室设备1开始运行时开启或关闭、自动接通或在第一时间段内自动接通。关于术语“基于硬件的”也参考说明书的一般部分中的解释。
原则上,本发明的范围内不排除第一控制装置ST1替代地或附加地具有通过芯片或处理器的控制器并且具有能够控制风扇2(风扇马达21)或风扇2的电源的控制命令。不能排除第一控制装置ST1被配置为能够例如借助脉宽调制来设置风扇2(风扇马达21)的转速。然而,原则上优选地,第一控制装置ST1具有简单的结构并且例如借助所提到的开关(其可以是通/断开关)来实现其功能。
接口ST1-UEG用于控制风扇和/或向风扇2(风扇马达21)供电。接口ST1-UEG可以被配置为,将电能(和/或替代地或附加地,控制命令)从第一控制装置ST1传输或传导到传递装置UEG。接口ST1-UEG因此可以具有可以创建电源电路的电源线,并且可能还具有数据线。传递装置UEG被配置为,将风扇2(风扇马达21)的控制从第一控制装置ST1传递到第二控制装置ST2,或者反过来,从第二控制装置ST2传递到第一控制装置ST1。为此目的,传递装置UEG可以具有开关,该开关尤其可以在第一控制装置ST1和第二控制装置ST2之间执行风扇马达21的电源的改变。接口UEG-2从传递装置导向风扇2(风扇马达21),其具有电源线(该电源线可以建立电路),以便使风扇马达21能够被供电。不能排除接口UEG-2也具有数据线,例如,如果风扇2是相应设计的(例如,如果它有自己的另外的控制装置)。
此外,设置有检查装置UEP。其被配置为,借助第一预定义标准来检查内部的通风在第一时间段内是否成功。第一预定义标准可以是,在最短时间段(对应于第一时间段,它可以是例如8秒长)达到并保持第一预定义风扇转速(例如每分钟2500转)以用于安全通风。不排除第一预定义标准的其他实施例。
在根据本发明的冷却实验室设备1的呈现的实施例中,检查设备UEP被配置为其具有计算装置(例如处理器)和相应的命令。不能排除检查装置UEP以不同的方式构造,尤其是更简单地构造,例如被配置为电容器,其一旦达到一定的风扇转速就充电并且(最早)在第一时间段过后达到一定的电压值(阈值切换),这会触发传递装置UEG处的切换。
替代地或附加地,也不排除检查装置UEP具有计时装置,该计时装置一旦达到第一预定义风扇转速就开始时间测量过程,并且一旦第一时间段期满,就触发传递装置UEG处的切换。
检查装置UEP通过接口22-UEP连接到转速传感器22并且因此可以接收风扇转速信号以检查是否满足第一预定义标准。接口22-UEP被配置为用于传输来自转速传感器22(例如可以被配置为霍尔传感器)的风扇转速信号,从而接收该信号并可以解释为用于检查内部通风在第一时间段是否成功。接收和解释由检查装置UEP完成。所有提到的接口,包括接口22-UEP,例如可以具有电源线和/或数据线。
此外,检查装置UEP通过可选接口UEP-ST1连接到第一控制装置ST1。通过可选接口UEP-ST1,检查装置UEP在检查通风是否成功的框架下例如可以检查第一控制装置ST1的开关在第一时间段期间是否正确切换。
此外,检查装置UEP通过接口UEP-UEG连接到传递装置UEG。如果满足第一预定义标准,即内部3的通风成功,则通过接口UEP-UEG发送从第一控制装置ST1(和接口ST1-UEG)可以切换到第二控制装置ST2(和接口ST2-UEG)的信号到传递装置UEG,因此例如可以实现传递装置UEG的开关的切换。为此,传递装置UEG的开关可以被配置为可基于该信号进行切换。
第二控制装置ST2被配置为能够控制风扇2,例如借助脉宽调制(PWM)。第二控制装置ST2是基于固件的。这尤其可以意味着它具有存储器,例如ROM存储器,其包含控制命令,例如使风扇2(风扇马达21)能够根据需要被控制的功能关系或(预定)特性,例如基于内部3中的温度传感器(未示出)和/或内部3外部的温度传感器可以测量的温度值。不排除第二控制装置ST2替代地或附加地是基于软件的,例如具有包含可适配的这种控制命令的读写存储器。第二控制装置ST2还包含计算装置,例如处理器,以执行和解释控制命令。
第二控制装置ST2可以被配置为,在冷却实验室设备的正常操作期间也控制风扇2。
ST2-UEG接口用于控制和/或向风扇2(风扇马达21)供电。ST2-UEG接口可以被配置为,将电能和/或控制命令从第二控制装置ST2传递或传导到传递装置UEG。接口ST2-UEG可以具有可以创建电源电路的电源线,并且可能还具有数据线。传递装置UEG被配置为,将风扇2(风扇马达21)的控制传递到第二控制装置ST2。当传递已经发生时,通过接口ST2-UEG和另外的接口UEG-2为风扇2(风扇马达21)供电。
在冷却实验室设备1的呈现的实施例中,检查装置UEP被配置为,借助第二预定义标准来检查风扇2是否被第二控制装置ST2成功控制。必须满足的第二预定义标准是,在第二时间段内,风扇转速不得低于安全基本通风的预定义最小转速(第二预定义风扇转速)。例如,第二时间段可以长5秒。例如,第二预定义风扇转速可以是每分钟1100转。
检查装置UEP通过接口22-UEP连接到转速传感器22并且因此可以接收风扇转速信号以检查是否满足第二预定义标准。检查装置UEP也可以具有时间测量装置。
接口22-UEP被配置为传输来自转速传感器22的风扇转速信号,从而接收该信号并可以解释为用于检查控制在第二时间段是否成功。接收和解释由检查装置UEP完成。
此外,检查装置UEP通过可选接口UEP-ST2连接到第二控制装置ST2。通过可选接口UEP-ST2,检查装置UEP在检查控制在第二时间段是否成功的框架下例如还可以检查第二控制装置ST2在第二时间段内是否正确控制风扇2。
如果在第二时间段的控制成功,即满足第二预定义标准,则实现通过接口UEP-AKE到激活装置AKE的可以激活用于压缩器7的电源(通过电源线73)和驱动马达5(通过电源线53)的信号。激活装置103尤其具有开关,例如继电器,当存在相应的信号时,该开关可以建立电源。
冷却实验室设备1示出为处于冷却剂KM位于内部3中的状态。第一控制装置ST1的控制(内部3在第一时间段内的通风)已经从内部3中完全去除了制冷剂KM,从而当激活冷却实验室设备1的潜在形成火花的其他将被供给电力的装置(压缩器7和驱动马达5)时,不再存在制冷剂且不再构成风险。在激活的时间点,还检查借助第二控制装置ST2对风扇2的控制是否正常运行。第二控制装置ST2还在可以连接有风扇的冷却实验室设备1的正常操作期间控制风扇。
可选地,检查装置UEP也可以被配置为,如果在第二预定义时间段内风扇转速低于第二预定义风扇转速(运行期间安全基本通风的最小转速),则通过第一控制装置ST1启动短暂的转速增加。检查装置UEP可以被配置为(特别是它可以具有适当的控制命令),在这种情况下指示传递装置UEG执行到第一控制装置ST1的切换过程。例如,转速的短期提高可以通过切换回来之前的一小段时间(例如1秒)实现。检查装置UEP可以被配置为,在短暂的转速增加之后重新开始第二时间段,以检查第二控制装置ST2的控制是否成功。
检查装置UEP可以可选地附加地被配置为,能够实现用于压缩器7(通过电源线73)和驱动马达5(经由电源线53)的电源的激活装置AKE的开关(例如,可以是继电器),如果低于第三预定义(临界)风扇转速,这在泄漏情况下不再保证安全运行,则在特定时间段内或永久地(例如,直到冷却实验室设备1再次开启)停用或锁定。例如,第三预定义风扇转速可以是每分钟500转。
检查装置UEP还可以可选地被配置为,在第一时间段之前,即在内部3的通风开始之前检查,来自转速传感器22的信号和/或激活装置AKE的正确状态。为此,检查装置UEP可以具有相应的控制命令。来自转速传感器的信号(也可以称为转速信号)最初应对应于零风扇转速。激活装置AKE的开关应被停用。如果不满足这些标准中的至少一个,则检查装置UEP可以被配置为,能够实现用于压缩器7(通过电源线73)和驱动马达5(经由电源线53)的电源的激活装置AKE的开关(例如,可以是继电器),在特定时间段内或永久地(例如,直到冷却实验室设备1再次开启)停用或锁定。
图2示出了根据本发明的冷却实验室设备101的另一实施例。然而,现在示出的冷却实验室设备101与冷却实验室设备101相比具有第一检查装置UEP1和第二检查装置UEP2。(通用)检查装置UEP不存在。
对冷却实验室设备1的第一呈现实施例的注释相应地适用,除了以下说明之外:第一检查装置UPE1和第二检查装置UEP2以及接口22-UEP1、22-UEP2、UEP2-ST2、UEP2-AKE和UEP2-UEG以及电源线UEP23。电源线UEP23从通/断开关10延伸到第二检查装置UEP2。
第一检查装置UEP1被配置为,借助第一预定义标准来检查内部的通风在第一时间段内是否成功。第一预定义标准是,达到并在最短时间段(对应于第一时间段,它可以是例如8秒长)保持第一预定义风扇转速(例如每分钟2500转)以进行安全通风。以这种方式,可能存在的危险混合物可能在冷却实验室设备内被中和。不排除第一预定义标准的其他实施例。
第一检查装置UEP1具有阈值开关(例如,一旦达到第一预定义风扇转速就充电的电容器)。替代地或附加地,它可以具有计时装置,一旦达到第一预定义风扇转速,该计时装置就开始时间测量过程。
第一检查装置UEP1通过接口22-UEP1连接到转速传感器22并且因此可以接收风扇转速信号以检查是否满足第一预定义标准。
通过接口UEP1-UEG将达到电容的特定电压值或时间测量过程达到最小时间段的信息传递给传递装置UEG。此信息可能意味着冷却实验室设备的通风成功。
由此在传递装置UEG处触发了从第一控制装置ST1(和接口ST1-UEG)可以切换到第二控制装置ST2(和接口ST2-UEG)的切换,即可以实现传递装置UEG的开关的切换。传递装置UEG的开关为此被配置为可基于信息进行切换。
接口22-UEP1被配置为用于传输来自转速传感器22(例如,其可以被配置为霍尔传感器)的风扇转速信号,使得阈值开关(例如充电的电容器)或第一检查装置UEP1的替代的定时器/计时器可以用于检查是否满足第一预定义标准。
在冷却实验室设备101的呈现的实施例中,第二检查装置UEP2被配置为借助第二预定义标准来检查风扇2是否被第二控制装置ST2成功控制。必须满足的第二预定义标准是,在第二时间段内,风扇转速不得低于第二预定义风扇转速(这可以是用于安全基本通风的预定义最小转速)。例如,第二时间段可以长5秒。例如,第二预定义风扇转速可以是每分钟1100转。
第二检查装置UEP2通过接口22-UEP2连接到转速传感器22并且因此可以接收风扇转速信号以检查是否满足第二预定义标准。
接口22-UEP2被配置为传输来自转速传感器22的风扇转速信号,从而接收该信号并可以解释为用于检查控制在第二时间段是否成功。接收和解释由第二检查装置UEP2完成。
此外,第二检查装置UEP2通过可选接口UEP-ST2连接到第二控制装置ST2。通过可选接口UEP-ST2,第二检查装置UEP在检查控制在第二时间段是否成功的框架下例如可以检查第二控制装置ST2是否正确控制风扇2。不能排除第二检查装置UEP和第二控制装置ST2被配置为共同单元。
如果在第二时间段的控制成功,即满足第二预定义标准,则实现通过接口UEP2-AKE到激活装置AKE的可以激活用于压缩器7的电源(通过电源线73)和驱动马达5(通过电源线53)的信号。激活装置103尤其具有开关,例如继电器,当存在相应的信号时,该开关可以建立电源。
第二检查装置UEP2可以通过接口UEP2-UEG与传递装置UEG交换信息。因此,例如,第二检查装置UEP2也可以可选地被配置为,如果风扇转速低于第二预定义风扇转速(运行期间安全基本通风的指定最小转速),则通过第一控制装置ST1启动短暂的转速增加。第二检查装置UEP2可以被配置为(特别是它可以具有适当的控制命令),在这种情况下指示传递装置UEG执行到第一控制装置ST1的切换过程。短期转速增加可以短暂进行(例如在1秒的时间段内),直到切换回来(风扇2的短暂加速以避免低于临界转速)。第二检查装置UEP2可以被配置为,在短暂的转速增加之后重新开始第二时间段,以便再次检查第二控制装置ST2的控制是否成功。
第二检查装置UEP2可以可选地附加地被配置为,能够实现用于压缩器7(通过电源线73)和驱动马达5(经由电源线53)的电源的激活装置AKE的开关(例如,可以是继电器),如果低于第三预定义风扇转速,这在泄漏情况下不再保证安全运行,则在特定时间段内或永久地(例如,直到冷却实验室设备101再次开启)停用或锁定。例如,第三预定义风扇转速可以是每分钟500转。
第二检查装置UEP2还可以可选地被配置为,在第一时间段之前,即在内部3的通风开始之前检查,来自转速传感器22的信号和/或激活装置AKE的正确状态。为此,第二检查装置UEP2可以具有相应的控制指令。来自转速传感器的信号(也可称为转速信号)最初应对应于零风扇转速,并且应停用激活装置AKE的开关。
如果不满足这些标准中的至少一个,则第二检查装置UEP2可以被配置为,能够实现用于压缩器7(通过电源线73)和驱动马达5(经由电源线53)的电源的激活装置AKE的开关(例如,可以是继电器),在特定时间段内或永久地(例如,直到冷却实验室设备101再次开启)停用或锁定。
图3示出了根据本发明的方法的一个实施例,以用于运行借助易燃制冷剂冷却的实验室设备的物体(例如实验室离心机或实验室冷冻机)。例如,冷却实验室设备可以是冷却实验室设备1或冷却实验室设备101。在适用的情况下,充分参考以上对根据本发明的冷却实验室设备的实施例的解释。其中参考相关说明。冷却实验室设备1和冷却实验室设备101可以分别被配置为执行根据本发明的方法,尤其是自动执行。
在可选的上游控制步骤SCK中,检查用于要被供电的其他装置的电源是否被正确停用。其他要被供电的装置可能是例如驱动马达5和/或压缩器7或冷却实验室设备的盖子的显示器或电动开启机构。
此外,可以在控制步骤SCK中检查,风扇转速检测是否正常工作,例如通过检查风扇转速信号在开始时是否等于0。
在预备步骤SC0中检查,风扇是否已经达到用于可靠通风的预定最小转速或者是否已经超过该预定最小转速。如果不是这种情况,冷却实验室设备可以中止并自动关闭。
在执行预备步骤之后,在第一步骤SC1中,冷却实验室设备的内部(例如内部3)被通风第一时间段。在这种情况下,通过第一控制装置(例如第一控制装置ST1)控制风扇,该第一控制装置尤其可以是基于硬件的。第一时间段选择为,使得在第一预定义风扇转速下,冷却实验室设备的内部完全或几乎完全没有可能存在的任何制冷剂。
在已经进行通风之后,在第二步骤SC2检查,是否满足第一预定义标准(例如,在8秒内达到至少2500转每分钟的风扇转速,该风扇转速可以称为第一预定义转速),例如借助简单构造的检查装置,例如第一检查装置UEP1。如上所述,替代地或附加地,可以借助更复杂的检查装置例如检查装置UEP来进行成功的通风。
任何可能存在于内部的制冷剂现在都被完全或几乎完全去除,因此实验室设备中要被供电的其他装置在供电之前不会造成火花危险。
在第三步骤SC3中,如果风扇的控制成功(由勾号指示),则风扇的控制被传递到第二控制装置,例如借助传递装置UEG。第二控制装置尤其可以是基于软件或固件的控制装置并且具有存储的控制命令和/或特性。
如果控制风扇不成功(以“x”表示),则可以结束该方法。特别地,冷却实验室设备可以自动关闭,如符号“O”所指示。
在第四步骤SC4中,借助第二预定义标准(例如,风扇不得低于用于永久、安全通风的预定义最小转速,该转速可以称为第二预定义风扇转速)来检查风扇的控制是否成功。
如果不是这种情况,但不违反第三预定义标准(例如,风扇转速下降到预定义的临界转速以下,这可以称为第三预定义风扇转速,其中,该转速不再确保在存在泄漏的情况下的安全运行),在可选的附加步骤SC4B中,控制可以短暂地传递给第一控制装置,这导致向风扇最大转速方向的短暂风扇转速增加(加速)。此后,可以再次执行第四步骤SC4。可选的附加步骤SC4b可以被执行有限的次数。如果仍然不满足第二预定义标准,则可以进行中止,例如关闭冷却实验室设备(未示出)。
可以借助检查装置(例如检查装置UPE或第二检查装置UEP2)来检查风扇的控制是否成功。
如果通风成功(由勾号指示),必要情况下还具有时间延迟(由时钟符号指示),则在第五步骤SC5中激活要被供电的其他装置,例如借助激活装置,即冷却实验室设备的正常操作可以开始。
附图标记列表
1:冷却实验室设备
10:通/断开关
101:冷却实验室设备
103:电源线
11:壳体
2:风扇
21:风扇马达
22:转速传感器
22-UEP:转速传感器与检测装置之间的接口
22-UEP1:转速传感器与第一检测装置之间的接口
22-UEP2:转速传感器与第二检测装置之间的接口
3:内部
4:离心机转子
5:驱动马达
51:转子轴
52:转子轴承
53:驱动马达电源线
6:蒸发器(制冷机)
7:压缩器(例如压缩机)
73:压缩器电源线
8:冷凝器(液化器)
9:节流阀
AKE:激活装置
EX:外部电源
EXN:电网电缆
KAE:制冷回路
KM:制冷剂
OE1:第一开口
OE2:第二开口
ST1:第一控制装置
SC1:第一步骤
ST13:第一控制装置的电源线
ST1-UEG:第一控制装置与传递装置之间的接口
ST2:第二控制装置
SC2:第二步骤
ST23:第二控制装置的电源线
ST2-UEG:第二控制装置与传递装置之间的接口
SC3:第三步骤
SC4:第四步骤
SC4B:附加步骤
SC5:第五步骤
SCK:控制步骤
UEG:传递装置
UEG-2:传递装置和风扇之间的接口
UEP:检查装置
UEP1:第一检查装置
UEP2:第二检查装置
UEP23:第二检查装置的电源线
UEP2-AKE:第二检查装置与激活装置之间的接口
UEP2-ST2:第二检查装置和第二控制装置之间的接口
UEP2-UEG:第二检查装置与传递装置之间的接口
UEP3:检查装置的电源线
UEP-AKE:检查装置与激活装置之间的接口
UEP-ST1:检查装置与第一控制装置之间的接口
UEP-ST2:检查装置与第二控制装置之间的接口
UEP-UEG:检查装置与传递装置之间的接口
Claims (13)
1.一种用于操作借助易燃制冷剂冷却的实验室设备(1;101)的物体的方法,所述方法包括:
-借助风扇(2)对所述冷却实验室设备(1;101)的内部(3)进行通风,其中,所述风扇(2)的控制在第一时间段内由第一控制装置(ST1)执行;
-借助第一预定义标准检查所述通风是否成功;
-如果所述第一时间段的通风成功,则将所述风扇(2)的控制传递给第二控制装置(ST2);
-借助第二预定义标准检查所述第二控制装置(ST2)是否成功控制所述风扇(2);
-如果所述风扇(2)被所述第二控制装置(ST2)成功控制,则激活用于冷却实验室设备(1;101)的至少一个另外的要被供应电力的装置(5、7)的电源。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述内部(3)进行通风之前,建立所述风扇(2)的电源,特别是紧接在通风之前。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过所述冷却实验室设备(1;101)的开启过程来建立所述风扇(2)的电源。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一控制装置(ST1)是基于硬件的控制装置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二控制装置(ST2)是基于软件或基于固件的控制装置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一标准是或包括不低于或达到第一预定义风扇转速。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二标准是或包括不低于第二预定义风扇转速。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,如果低于所述第二预定义风扇转速,则所述风扇(2)的速度通过所述第一控制装置(ST1)短暂增大。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,如果违反第三预定义标准,则永久地或临时地停用用于所述至少一个另外的要被供应电力的装置(5、7)的电源。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,仅在第二时间段过去之后才激活用于所述至少一个另外的要被供应电力的装置(5、7)的电源,所述第二时间段在所述风扇控制已传递给所述第二控制装置(ST2)开始时或之后开始。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其特征在于,在对所述冷却实验室设备(1;101)的内部(3)进行通风之前,检查用于所述至少一个另外的要被供应电力的装置(5、7)的电源是否被禁用和/或风扇速度检测是否正常工作。
12.一种借助易燃制冷剂(KM)冷却的实验室设备(1;101)的物体,所述物体包括:
-风扇(2),所述风扇被配置为对所述冷却实验室设备(1;101)的内部(3)通风;
-第一控制装置(ST1),所述第一控制装置被配置为将所述风扇(2)控制为,使得所述内部(3)的通风在第一时间段内进行;
-检查装置(UEP;UEP1),所述检查装置被配置为使用第一预定义标准检查,在所述第一时间段内的通风是否成功;
-第二控制装置(ST2),所述第二控制装置被配置为控制所述风扇(2);
-传递装置(UEG),所述传递装置被配置为,如果在所述第一时间段的通风成功,则将所述风扇(2)的控制传递到第二控制装置(ST2);
-激活装置(AKE),所述激活装置被配置为,如果所述风扇(2)被所述第二控制装置(ST2)成功控制,则激活用于所述冷却实验室设备(1;101)的至少一个另外的要被供应电力的装置(5、7)的电源;
其中,所述检查装置(UEP)另外被配置为,借助第二预定义标准来检查所述风扇(2)是否被所述第二控制装置ST2成功控制,或者所述冷却实验室设备(1;101)是否具有另外的检查装置(UEP2),所述另外的检查装置被配置为,借助第二预定义标准来检查所述风扇(2)是否被所述第二控制装置(ST2)成功控制。
13.根据权利要求12所述的实验室设备(1;101),其特征在于,所述实验室设备(1;101)是实验室冷冻机或离心机。
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