EP3053651B1

EP3053651B1 - Verfahren zur steuerung der einem sicherheitsschrank zugeführten oder von ihm abgeführten luftmenge

Info

Publication number: EP3053651B1
Application number: EP16150120.0A
Authority: EP
Inventors: Frank Backhaus
Original assignee: Dueperthal Sicherheitstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dueperthal Sicherheitstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2036-01-05
Also published as: ES2670401T3; DE102015101603A1; PL3053651T3; EP3053651A1; TR201807854T4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der einem Sicherheitsschrank zugeführten und/oder von ihm abgeführten Luftmenge, wonach eine Abluftleitung und/oder Zuluftleitung an einen Schrankkorpus des Sicherheitsschrankes angeschlossen wird, wonach ferner Signale zumindest eines in der Abluftleitung und/oder der Zuluftleitung angeordneten Sensors zur Luftmengenmessung ausgewertet werden, und wonach mit Hilfe einer mit dem Sensor verbundenen Steuereinheit eine zeitabhängige Luftmengensteuerung in der Abluftleitung und der Zuluftleitung erfolgt.
Sicherheitsschränke und insbesondere Gefahrstoffschränke dienen üblicherweise zur Aufnahme und Bevorratung flüssiger oder fester Gefahrstoffe, beispielsweise von Chemikalien. Zu diesem Zweck sind solche Sicherheitsschränke typischerweise mit einer bestimmten Feuerwiderstandsfähigkeit ausgerüstet und verfügen regelmäßig über einen sogenannten Selbstschließmechanismus. Der Selbstschließmechanismus stellt sicher, dass bei erhöhter Temperatur, beispielsweise im Brandfall, eine den Schrankkorpus an einer Zutrittsöffnung verschließende Schranktür zuverlässig geschlossen wird.
Im Stand der Technik nach der WO 2012/150217 A1 wird ein solcher Sicherheitsschrank beschrieben, der zusätzlich mit einer Luftführungseinheit ausgerüstet ist. Außerdem verfügt der Schrankkorpus über eine Zuleitung und einen in der Zuleitung befindlichen Sensor, mit dessen Hilfe die in der Zuleitung geförderte Luftmenge erfasst und überwacht wird. Je nach Beaufschlagung einer Medienabgabeeinrichtung wird die geförderte Luftmenge im Sinne einer Regelung variiert.
Der weitere Stand der Technik nach der DE 10 2012 020 127 A1 befasst sich mit einer Anordnung zur Überwachung und Brandfrühsterkennung für Brand- und/oder explosionsgefährdete Gefäße sowie Gehäuse. Dabei sind einzelne Rauchmelder zu Modulen zusammengefasst und über einen Ringbus miteinander verbunden. Auf diese Weise soll insgesamt die Detektionszeit der Rauchmelder verringert werden und die erstrebte Brandfrühsterkennung ermöglicht werden.
Beim gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 20 2008 016 975 U1 geht es um einen Schrank und insbesondere Sicherheitsschrank, welcher unter anderem mit Abluftöffnungen in einer Korpusrückwand ausgerüstet ist. Zu der Abluftöffnung gehört eine Ablufteinheit. Mit Hilfe eines Sensors kann eine Abluftüberwachung vorgenommen werden. Dabei kann der Sensor feststellen, ob der Volumenstrom der Abluft den Vorgaben entsprechend kontinuierlich oder in bestimmten vorgegebenen Zeitabständen vorliegt oder nicht.
Im weiteren Stand der Technik nach der EP 1 609 541 A2 geht es um eine Sicherheitswerkbank, die mit einem von einem Gehäuse umgebenen Arbeitsraum ausgerüstet ist. Außerdem sind ein Abluftgebläse und ein Umluftgebläse zum Fördern eines Luftstroms in der Sicherheitswerkbank vorgesehen. Mit Hilfe einer zusätzlich realisierten Regelvorrichtung werden ein Abluftstromsollwert sowie ein Umluftstromsollwert gespeichert. Außerdem ist die Regelvorrichtung so ausgebildet, dass die Förderleistung des Abluftgebläses so geregelt wird, dass das aus einem Abluftfilter pro Zeiteinheit strömende Volumen des Abluftstromes dem Abluftstromsollwert im Wesentlichen entspricht.
Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, was die Busverbindung von Rauchmeldern einerseits und die Steuerung der einem Sicherheitsschrank zugeführten Luftmenge andererseits in Abhängigkeit von einer Medienabgabe angeht. Allerdings handelt es sich hierbei primär um situationsbedingte Ansätze, also solche, die beim gattungsbildenden Stand der Technik nur dann zum Einsatz kommen, wenn eine Medienabgabe erfolgt. Dadurch lässt sich zwar ansatzweise die erforderliche Energie für die Beaufschlagung einer zugehörigen Lüftungsanordnung reduzieren. Allerdings besteht nach wie vor ein hoher Bedarf an weiteren Kostenreduzierungen, insbesondere was die Betriebskosten solcher Lüftungsanordnungen angeht. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der einem Sicherheitsschrank zugeführten oder von ihm abgeführten Luftmenge so weiter zu entwickeln, dass signifikante Energieeinsparungen beobachtet werden.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der einem Sicherheitsschrank zugeführten oder von ihm abgeführten Luftmenge im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Steuereinheit zusätzlich zu der zeitabhängigen Luftmengensteuerung eine gefahrstoffspezifische und statusspezifische Luftmengensteuerung erfolgt.
Im Rahmen der Erfindung wird also der in der Abluftleitung und/oder der Zuluftleitung vorhandene wenigstens eine Sensor für die Steuerung bzw. Regelung der durch die betreffende Leitung geführten Luftmenge herangezogen, und zwar in Verbindung mit der mit dem Sensor verbundenen Steuereinheit. Die Steuereinheit gibt dabei die jeweils gewünschte Luftmenge vor, wobei in Verbindung mit dem Sensor und einem auf diese Weise gebildeten Regelkreis die vorgegebene Luftmenge regelnd eingestellt wird. Das kann in der Zuluftleitung ebenso wie in der Abluftleitung oder auch in beiden Leitungen erfolgen. Dabei wird erfindungsgemäß die Steuerung der Luftmenge zeitabhängig durchgeführt, es erfolgt also eine zeitabhängige Luftmengensteuerung.
Tatsächlich hat es sich in diesen Zusammenhang als besonders günstig erwiesen, wenn die zeitabhängige Luftmengensteuerung eine zugehörige Lüftungsanordnung bzw. die Leistung der Lüftungsanordnung variiert. Als Folge hiervon ändert sich auch die durch die betreffende Zuluftleitung und/oder Abluftleitung geführte Luftmenge. Die Leistung der betreffenden Lüftungsanordnung kann beispielsweise tageszeitabhängig und/oder wochentagsabhängig und/oder datumsabhängig und/oder jahreszeitabhängig und/oder jahresabhängig variiert werden. Dies erfolgt insgesamt unter zusätzlicher Berücksichtigung von Signalen des Sensors, mit Hilfe der Steuereinheit und im Sinne einer Regelung.
Jedenfalls ist die Steuereinheit typischerweise mit einem Zeitglied ausgerüstet, mit dessen Hilfe die zeitabhängige Luftsteuerung durchgeführt wird, indem die Leistung der Lüftungsanordnung die gewünschte zeitabhängige Variation erfährt. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Leistung der Lüftungsanordnung während der Arbeitszeit in einem Labor auf einen Normalwert, die Normalleistung, geregelt wird. Demgegenüber wird man nach Feierabend bzw. an Wochenenden die Leistung zur Ansteuerung der Lüftungsanordnung herabsenken oder auf eine abgesenkte Leistung reduzieren. Vergleichbare Variationen sind in Abhängigkeit von der Jahreszeit, vom Wochentag, vom Datum etc. möglich und denkbar.
Immer sorgt die Erfindung dafür, dass mit Hilfe der Steuereinheit und dem Sensor die Luftsteuerung bzw. Luftmengensteuerung zeitabhängig durchgeführt wird, indem die Leistung der zugehörigen Lüftungsanordnung eine entsprechende Variation erfährt. Auf diese Weise trägt die Erfindung dem Umstand Rechnung, dass eine maximale Zuführung von Zuluft zu dem fraglichen Sicherheitsschrank bzw. Abführung von Abluft meistens nur während einer bestimmten Anzahl an Stunden pro Tag erforderlich ist und ansonsten nicht. Außerdem berücksichtigt die zeitabhängige Luftsteuerung bzw. Luftmengensteuerung die Unterscheidung zwischen Arbeitstagen und Wochenendtagen, so dass im Ergebnis die durchschnittliche (elektrische) Leistung zur Ansteuerung der Lüftungsanordnung signifikant sinkt. Als Folge hiervon werden zum Teil drastische Energieeinsparungen beobachtet.
Im Rahmen der Erfindung wird mit Hilfe der Steuereinheit zusätzlich eine gefahrstoffspezifische Luftmengensteuerung durchgeführt. Das heißt, die Steuereinheit sorgt in diesem Fall nicht nur für die zuvor beschriebene zeitabhängige Luftmengensteuerung in der Zuluftleitung und/oder Abluftleitung, sondern erfolgt die Luftmengensteuerung ergänzend gefahrstoffspezifisch. Hierunter ist erfindungsgemäß gemeint, dass je nach in dem Sicherheitsschrank bevorrateter Gefahrstoffe die Luftmengensteuerung variiert wird.
In diesem Zusammenhang empfiehlt die Erfindung zunächst einmal eine Erfassung der Gefahrstoffe, und zwar typischerweise hinsichtlich Menge, Dampfdruck und Gefahrenpotenzial. Diese Parameter können beispielsweise manuell über eine Bedieneinheit oder auch gleichsam automatisch mit Hilfe einer Leseeinheit an die Steuereinheit übermittelt werden. Im letzten genannten Fall kann die Leseeinheit beispielsweise eine Kennzeichnung, einen Barcode, einen QR-Code oder dergleichen an oder auf einem Kanister oder einem vergleichbaren Behälter auslesen, welcher den betreffenden Gefahrstoff beinhaltet.
In Abhängigkeit von den zuvor angegebenen Parametern ermittelt die Steuereinheit dann einen optimalen Wert für die erforderliche zugeführte oder abgeführte Luftmenge und gibt damit die gefahrstoffspezifische Luftmengensteuerung vor. Letztendlich variiert die Steuereinheit wie im Falle der zeitabhängigen Luftsteuerung die Leistung der Lüftungsanordnung. Diese kann im Zuge der gefahrstoffspezifischen Luftmengensteuerung auch praktisch auf 0 oder nahezu 0 reduziert werden, und zwar für den Fall, dass aktuell in dem betreffenden Sicherheitsschrank überhaupt keine Gefahrstoffe bevorratet werden.
Ergänzend erfolgt mit Hilfe der Steuereinheit auch eine statusspezifische Luftmengensteuerung. Diese statusspezifische Luftmengensteuerung berücksichtigt den aktuellen Zustand des betreffenden Sicherheitsschrankes und spiegelt diesen wider. Der Status oder Zustand des Schrankes meint im Rahmen der Erfindung Schrankeigenschaften, die typischerweise eine Änderung der Luftmengensteuerung bzw. eine Variation der zugeführten oder abgeführten Luftmenge erfordern.
Hierzu gehören beispielsweise Statusmeldungen wie "Tür auf" oder "Tür zu", also solche, welche den Öffnungs- oder Schließzustand der regelmäßig an den Schrankkorpus angeschlossenen Schranktür wiedergeben. Die zuvor angegebenen Statusmeldungen können über zumindest einen Türöffnungssensor erfasst und an die Steuereinheit gemeldet werden. Dabei wird man in Abhängigkeit von Signalen des Türöffnungssensors regelmäßig so vorgehen, dass eine geöffnete Schranktür automatisch zur Erhöhung der zugeführten bzw. abgeführten Luftmenge korrespondiert, wohingegen eine geschlossene Schranktür den gleichsam Normalzustand repräsentiert.
Eine vergleichbare Statusmeldung des Sicherheitsschrankes stellt der Umstand dar, ob beispielsweise im Innern des Schrankes etwaige Lecks vorhanden sind bzw. Dämpfe unkontrolliert austreten. Etwaige Leckagen können beispielsweise mit Hilfe eines am Schrankboden befindlichen Feuchtesensors ermittelt werden. Die Signale des Feuchtesensors werden an die Steuereinheit übergeben, welche in Abhängigkeit von der Menge an entstehender Flüssigkeit im Innern des Schrankes beispielsweise die abgeführte Luftmenge erhöht. Auch in diesem Fall erfolgt eine statusspezifische Luftmengensteuerung derart, dass die Steuereinheit unter Berücksichtigung der Signale des Feuchtesensors im Beispielfall die Leistung der Lüftungsanordnung entsprechend erhöht. - Grundsätzlich kann die beschriebene statusspezifische Luftsteuerung mit Hilfe der Steuereinheit auch den beispielsweise bei einer Medienabgabe zusätzlich im Innern des Schrankes entstehenden Dämpfen Rechnung tragen, wie dies prinzipiell im Stand der Technik nach der WO 2012/150217 A1 bereits beschrieben wurde.
Die Lüftungsanordnung kann schrankseitig und/oder gebäudeseitig ausgelegt sein. In jedem Fall beaufschlagt die Steuereinheit die schrankseitige und/oder gebäudeseitige Lüftungsanordnung. Im Falle der schrankseitigen Lüftungsanordnung arbeitet die Erfindung typischerweise mit einem am oder im Schrankkorpus angeordneten Ventilator oder Lüfter, der in die zugehörige Abluftleitung und/oder Zuluftleitung eingebaut sein kann. Die letztgenannte Variante der gebäudeseitigen Lüftungsanordnung korrespondiert demgegenüber dazu, dass die Lüftungsanordnung entfernt und getrennt von dem Sicherheitsschrank vorhanden ist. Beispielsweise mag es sich bei der Lüftungsanordnung um einen Bestandteil einer gebäudeseitigen Lüftungsanordnung oder auch Klimatisierungseinheit im Gebäude handeln. Das heißt, die gebäudeseitige Lüftungsanordnung ist grundsätzlich vorhanden und wird erfindungsgemäß zusätzlich dahingehend modifiziert, dass ihre Leistung variiert wird, und zwar zumindest im Sinne der zeitabhängigen Luftmengensteuerung in der Zuluftleitung und/oder Abluftleitung des betreffenden Sicherheitsschrankes. Optional kann die Leistung der betreffenden Lüftungsanordnung auch gefahrstoffspezifisch und/oder statusspezifisch verändert werden, wie dies zuvor bereits beschrieben wurde.
Nach vorteilhafter Ausgestaltung kommunizieren die Steuereinheit, der Sensor und die Lüftungsanordnung über einen Datenbus. Ein solcher Datenbus bietet sich vorliegend an, weil einerseits die Anzahl der erforderlichen Leitungen gegenüber einer herkömmlichen Verkabelung reduziert werden kann und andererseits eine wahlweise Veränderung und insbesondere Erweiterung der Busanordnung durch den Anschluss beispielsweise zusätzlicher Sicherheitsschränke und/oder Sensoren unschwer möglich ist. Die Datenübertragung erfolgt in der Regel bidirektional.
Außerdem hat es sich bewährt, wenn vorliegend der Datenbus als lokales Netzwerk ausgelegt ist und die Datenübertragung in Form von Datenframes, insbesondere nach dem Ethernet-Standard erfolgt. Solche lokalen Netzwerke oder Datennetze bezeichnen typischerweise kabelgebundene oder auch drahtlos miteinander kommunizierende Datennetze, bei denen der Datenaustausch in einem lokal begrenzten Bereich stattfindet, beispielsweise sich über ein Gebäude erstreckt. Die an dieser Stelle beobachteten Übertragungsraten von bis zu 100 MBit/s und mehr sind dabei völlig ausreichend, um die dem Sicherheitsschrank zugeführte oder von ihm abgeführte Luftmenge wie beschrieben zu variieren. Denn solche Variationen erfolgen meistens aufgrund der Trägheit der in ihrer Leistung veränderten Lüftungsanordnung ohnehin auf Zeitskalen von Sekunden oder noch mehr.
Es hat sich bewährt, wenn mehrere Sicherheitsschränke an den Datenbus angeschlossen werden. Denn auf diese Weise trägt die Erfindung der Tatsache Rechnung, dass typischerweise in einem Labor oder einem sonstigen mit dem Sicherheitsschrank ausgerüsteten Raum nicht nur ein Exemplar vorhanden ist, sondern meistens mehrere Sicherheitsschränke aufgestellt werden. Im Rahmen der Erfindung können nun diese Sicherheitsschränke über den Datenbus miteinander datentechnisch verbunden werden, und zwar über eine oder mehrere übergeordnete Steuereinheiten. Das heißt, eine beispielsweise 3 Sicherheitsschränken übergeordnete Steuereinheit erfasst die Daten der sämtlichen Sensoren dieser 3 Sicherheitsschränke und sorgt auch für die entsprechende zeitabhängige Luftmengensteuerung in der zugehörigen Abluftleitung und/oder Zuluftleitung.
Dabei kann jeder Sicherheitsschrank mit einer eigenen Abluftleitung bzw. Zuluftleitung ausgerüstet werden. Meistens sind die Leitungen jedoch zusammengefasst. Dann wird man im Regelfall auch mit einer gemeinsamen zentralen Lüftungsanordnung arbeiten, die Bestandteil der gebäudeseitigen Lüftungsanordnung ist respektive mit dieser zusammenfällt.
Daneben liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, wenn jeder Sicherheitsschrank mit seiner eigenen schrankseitigen Lüftungsanordnung ausgerüstet ist. Außerdem kann jeder Sicherheitsschrank auch über jeweils eine zugehörige Steuereinheit verfügen und hierüber an den Datenbus angeschlossen sein. Mit Hilfe der jeweils einzelnen Steuereinheiten können die separaten schrankseitigen Lüftungsanordnungen getrennt voneinander beaufschlagt werden. Es ist aber auch möglich, dass die jeweils einzelnen Steuereinheiten oder die eine oder die mehreren übergeordneten Steuereinheiten die gemeinsame zentrale gebäudeseitige Lüftungsanordnung beaufschlagen.
Die übergeordneten Steuereinheiten kommunizieren folglich mit der gemeinsamen zentralen Lüftungsanordnung und/oder den jeweils einzelnen schrankseitigen Lüftungsanordnungen. Gleiches gilt für die jeweils einzelnen schrankseitigen Steuereinheiten. Die Kommunikation der an den Datenbus angeschlossenen Steuereinheiten erfolgt dabei typischerweise über eine Master-/Slave-Rangordnung. Das heißt, die mehreren an den Datenbus angeschlossenen Steuereinheiten geben ihre Stellbefehle für die einzelnen separaten schrankseitigen Lüftungsanordnungen respektive die gemeinsame zentrale Lüftungsanordnung in hierarchischer Form ab. Diese hierarchische Verwaltung des Zugriffs auf die gemeinsame Ressource in Gestalt des gemeinsamen Datenbusses stellt sicher, dass sich die einzelnen Teilnehmer den Datenkanal nach einem vorgegebenen Muster teilen.
Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Steuereinheit oder übergeordnete Steuereinheit als Masterteilnehmer jederzeit über den Datenbus die gemeinsame zentrale Lüftungsanordnung ansteuern kann. Das heißt, in diesem Fall übernimmt die Master-Steuereinheit die zeitabhängige Luftsteuerung in Verbindung mit der gemeinsamen zentralen und meistens gebäudeseitigen Lüftungsanordnung. Die übrigen Steuereinheiten werden in diesem Fall nur dann mit einbezogen, wenn die Master-Steuereinheit die zugehörigen Slave-Steuereinheiten im Sinne eines "polling" abfragt.
So oder so eröffnet die Erfindung die Möglichkeit, einen einzelnen Sicherheitsschrank mit zugehöriger Abluftleitung bzw. Zuluftleitung und Steuereinheit sowie schrankseitiger Lüftungsanordnung als gleichsam Insellösung derart zu betreiben, dass die ihm zugeführte Luftmenge oder von ihm abgeführte Luftmenge zeitabhängig variiert wird bzw. mit Hilfe der Steuereinheit die zeitabhängige Luftmengensteuerung erfolgt.
Neben dieser Insellösung sind aber auch Gesamtkonzepte denkbar, die nicht nur mehrere Sicherheitsschränke in beispielsweise einem Raum zusammenfassen, sondern sogar alle Sicherheitsschränke in einem Gebäude, die über mehrere Räume verteilt angeordnet sein mögen. Dabei lässt sich jeder einzelne dieser Sicherheitsschränke getrennt von den anderen hinsichtlich der ihm zugeführten oder von ihm abgeführten Luftmenge variieren. Dazu wird man meistens auf eine zugehörige schrankseitige Lüftungsanordnung zurückgreifen. Ebenso ist es denkbar, dass insgesamt die den Sicherheitsschränken zugeführte oder von ihnen abgeführte Luftmenge gemeinsam verändert wird. In diesem Fall kommt regelmäßig eine gemeinsame zentrale Lüftungsanordnung zum Einsatz. Diese kann Bestandteil der ohnehin vorhandenen gebäudeseitigen Lüftungsanordnung, beispielsweise Bestandteil einer Klimatisierungseinrichtung oder allgemein der Haustechnik sein. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich am Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Sicherheitsschrank perspektivisch und
Fig. 2 mehrere an einen Datenbus angeschlossene Sicherheitsschränke, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet sind.

In der Fig. 1 ist ein Sicherheitsschrank oder Gefahrstoffschrank dargestellt, welcher zur Bevorratung von lediglich dort wiedergegebenen Chemikalien 1 dient. Um die Chemikalien 1 im Innern des Schrankes bzw. des Sicherheitsschrankes unterzubringen, sind an einen Schrankkorpus 2 im Ausführungsbeispiel zwei Drehflügeltüren 3 angeschlagen. Mit Hilfe der Drehflügeltüren 3 lässt sich eine Zutrittsöffnung im Schrankkorpus 2 verschließen und öffnen. Grundsätzlich kann natürlich auch zur mit einer einzigen Drehflügeltür 3 gearbeitet werden, was jedoch nicht gezeigt ist.
Die Drehflügeltüren 3 lassen sich im Ausführungsbeispiel synchron von einem Bediener mit einer Hand öffnen und schließen (Einhandbedienung). Daneben ist auch eine Zweihandbedienung der Art möglich und wird von der Erfindung umfasst, dass die beiden Drehflügeltüren 3 getrennt voneinander mit zwei Händen bedient werden. Ferner wird auch eine automatische Türöffnung und Türschließung von der Erfindung mit abgedeckt. Das ist jedoch nicht dargestellt.
Wie üblich verfügt der Schrankkorpus 2 über Seitenwandungen 2a sowie eine Kopf- oder Deckenwandung 2b, eine Bodenwandung 2c und schließlich eine Rückwandung 2d. Die Drehflügeltüren 3 sind jeweils um vertikale Achsen 4 drehbar an den Schrankkorpus 2 angeschlossen. Beide Drehflügeltüren 3 sind im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend an ein gemeinsames Verbindungselement 5 bzw. jeweilige Verbindungselemente 5 angeschlossen. Das Verbindungelement 5 bzw. die beiden Verbindungselemente 5 erfahren eine Anordnung im Bereich der Deckenwandung 2b. Das im Ausführungsbeispiel einzige Verbindungselement 5 arbeitet über Schubstangen 6 auf die jeweils angeschlossene Drehflügeltür 3.
Die Deckenwandung 2b des Schrankkorpus 2 ist im Ausführungsbeispiel mit einer oder mehreren Öffnungen ausgerüstet, an die in der Darstellung und nicht einschränkend eine Abluftleitung 7 angeschlossen ist. In der Abluftleitung 7 ist ein Sensor 8 zur Luftmengenmessung platziert. Mit Hilfe des Sensors 8 kann folglich die durch die Abluftleitung 7 aus dem Innern des Schrankkorpus 2 abgeführte Luftmenge erfasst und in entsprechende Messsignale umgewandelt werden. Der Sensor 8 mag zu diesem Zweck als Strömungssensor zur Messung des Volumenstromes ausgebildet sein. Auch ein Sensor 8, welcher eine Druckdifferenz eingangsseitig und ausgangsseitig erfasst, ist an dieser Stelle denkbar.
Zusätzlich erkennt man noch in der dargestellten Abluftleitung 7 eine Lüftungsanordnung 9, die im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 schrankseitig ausgelegt ist, das heißt zu dem dargestellten Sicherheitsschrank gehört und eine Anordnung in seiner Nähe oder an ihm findet.
Die Lüftungsanordnung 9 ist ebenso wie der Sensor 8 an eine Steuereinheit 10 angeschlossen. Zu diesem Zweck ist im Ausführungsbeispiel insgesamt ein Datenbus 11 realisiert. Ergänzend zu dem Sensor 8 zur Luftmengenmessung im Innern der Abluftleitung 7 ist noch eine Bedieneinheit 12 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel außen an eine Schranktür bzw. Drehflügeltür 3 angebracht ist. Des Weiteren erkennt man einen Feuchtesensor 13. Sowohl die Bedieneinheit 12 als auch der Feuchtesensor 13 kommunizieren ebenfalls mit der Steuereinheit 10. Das mag erneut über den Datenbus 11 erfolgen.
Mit Hilfe der Bedieneinheit 12 lassen sich Daten und Parameter über die im Innern des Schrankkorpus 2 bevorrateten Chemikalien 1 an die Steuereinheit 10 übermitteln. Wie einleitend bereits erläutert, kann es sich hierbei um die Menge der jeweiligen Chemikalie 1, deren Dampfdruck und ggf. ihr Gefahrenpotenzial handeln. In Abhängigkeit hiervon ermittelt die Steuereinheit 10 einen Ausgangswert für eine Leistung, mit welcher die Lüftungsanordnung 9 angesteuert wird.
Diese Leistung wird beispielsweise umso größer einzustellen sein, je höher der Dampfdruck der betreffenden Chemikalie 1 bei Normaltemperatur angesiedelt ist. Als Folge hiervon sorgt die mit dem Sensor 8 verbundene Steuereinheit 10 dafür, dass die Lüftungsanordnung 9 mit der entsprechenden Leistung beaufschlagt wird und folglich in der Abluftleitung 7 eine Luftmengensteuerung vorgenommen wird, im beschriebenen Beispielfall gefahrstoffspezifisch, das heißt in Abhängigkeit von der Menge und Ausprägung an im Innern gelagerter Gefahrstoffe bzw. Chemikalien 1.
Neben dieser gleichsamen optionalen gefahrstoffspezifischen Luftmengensteuerung mit Hilfe der Steuereinheit 10 wird erfindungsgemäß eine obligatorische zeitabhängige Luftmengensteuerung in der betreffenden Abluftleitung 7 durchgeführt. Diese zeitabhängige Luftmengensteuerung wird von einem nicht ausdrücklich dargestellten und in der Steuereinheit 10 befindlichen Zeitglied vorgegeben. Tatsächlich ist es in diesem Zusammenhang und wie einleitend bereits erläutert denkbar, dass die Steuereinheit 10 die Lüftungsanordnung 9 beispielsweise tageszeitabhängig und/oder wochentagsabhängig ansteuert, so dass insgesamt die zeitabhängige Luftmengensteuerung realisiert wird.
Als Folge hiervon wird die über die Abluftleitung 7 von dem Sicherheitsschrank abgeführte Abluft beispielsweise während üblicher Arbeitszeiten auf einen normalen Wert der geförderten Luftmenge eingestellt und demgegenüber während der Abend- und Nachtstunden abgesenkt. In gleicher Weise lässt sich eine wochentagsabhängige Luftmengensteuerung in der Abluftleitung 7 realisieren.
Neben der zuvor angesprochenen zeitabhängigen Luftmengensteuerung in der Abluftleitung 7 sowie ergänzend der optionalen gefahrstoffspezifischen Luftmengensteuerung in der betreffenden Abluftleitung 7 eröffnet die Erfindung zusätzlich noch die Möglichkeit, eine statusspezifische Luftmengensteuerung durchzuführen. Diese statusspezifische Luftmengensteuerung trägt dem aktuellen Zustand des Sicherheitsschrankes Rechnung. In diesem Zusammenhang werden beispielsweise von dem Feuchtesensor 13 an die Steuereinheit 10 übermittelte Daten ausgewertet. Ebenso Daten eines Türöffnungssensors 14.
Meldet beispielsweise der Türöffnungssensor 14, dass im Ausführungsbeispiel eine oder beide Drehflügeltüren 3 geöffnet sind, so wird dies in der Steuereinheit 10 dahingehend umgesetzt, dass die Leistung der Lüftungsanordnung 9 erhöht wird, um beispielsweise das Austreten von im Innern des Schrankkorpus 2 erzeugten Dämpfen der Chemikalien 1 über die Zutrittsöffnung weitgehend zu verhindern. In vergleichbarer Weise mag die Leistung der Lüftungsanordnung 9 über die Steuereinheit 10 für den Fall erhöht werden, dass der Feuchtesensor 13 am Boden des Schrankkorpus 2 bzw. auf der Bodenwandung 2c sich sammelnde Flüssigkeit registriert, die beispielsweise aus einer Leckage der die Chemikalien 1 aufnehmenden Kanister oder Behälter resultieren kann. Auch in diesem Fall trägt die erhöhte Leistung der Lüftungsanordnung 9 als Folge des Signals des Feuchtesensor 13 der Tatsache Rechnung, dass die geförderte Menge an Abluft durch die Abluftleitung 7 erhöht werden muss, um eine etwaige Gesundheitsgefährdung des Bedienpersonals auf jeden Fall zu verhindern.
Die Bedieneinheit 12 ist im Ausführungsbeispiel noch mit einer Anzeigeeinheit 15 ausgerüstet. Über diese Anzeigeeinheit 15 kann ein Bediener von außen und auch bei geschlossenen Drehflügeltüren bzw. Schranktüren 3 über den jeweiligen Status des Sicherheitsschrankes, die geförderte Menge an Abluft etc. informiert werden. So mag die Anzeigeeinheit 15 zusätzlich auch eine seitens des Feuchtesensors 13 erfasste und ermittelte Leckage melden. Ebenso eine eventuell nicht vollständig geschlossene Drehflügeltür bzw. Schranktür 3, die mit Hilfe des Türöffnungssensors 14 erfasst wird. D. h., die Anzeigeeinheit 15 dient allgemein als Status-/Warnanzeige.
Die Steuereinheit 10 ist im dargestellten Beispiel nach der Fig. 1 schrankseitig vorgesehen. Das heißt, der jeweilige und dort gezeigte Sicherheitsschrank ist mit einer eigenen und zugehörigen Steuereinheit 10 ausgerüstet. Neben dieser separaten schrankseitigen Steuereinheit 10 besteht aber auch die Möglichkeit, eine sogenannte übergeordnete Steuereinheit 10 zu realisieren, wie sie in der Schemazeichnung nach der Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Fall ist eine Steuereinheit 10 für drei einzelne Sicherheitsschränke vorgesehen und diesen gleichsam übergeordnet. In diesem Fall sammelt die übergeordnete Steuereinheit 10 sämtliche Daten der dem jeweiligen Sicherheitsschrank zugeordneten Sensoren 8, 13, 14 sowie die Daten der Bedieneinheit 12.
Auch mit Blick auf die Lüftungsanordnung 9 sind unterschiedliche Gestaltungen denkbar und werden erfindungsgemäß umfasst. Tatsächlich zeigt das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 eine schrankseitige Lüftungsanordnung 9, also eine solche Lüftungsanordnung 9, die dem jeweiligen Sicherheitsschrank unmittelbar zugeordnet ist und sich in seinem Umfeld oder direkt am Schrank befindet. Demgegenüber zeigt die Fig. 2 eine Variante, bei welcher mit einer gebäudeseitigen Lüftungsanordnung 9 gearbeitet wird. Diese gebäudeseitige Lüftungsanordnung 9 mag Bestandteil einer ohnehin vorhandenen Haustechnik, einer Klimatisierungseinheit etc. sein. Das heißt, in diesem Fall sind die einzelnen dort dargestellten Sicherheitsschränke mit ihren zugehörigen Schrankkorpi 2 nicht separat mit eigenen schrankseitigen Lüftungsanordnungen 9 ausgerüstet, sondern erfolgt die Abfuhr der Abluft über die jeweiligen Abluftleitungen 7 einzig und allein mit Hilfe der gemeinsamen zentralen und gebäudeseitigen Lüftungsanordnung 9. Das schließt natürlich nicht aus, dass nicht einzelne oder sämtliche Sicherheitsschränke zusätzlich mit einer schrankseitigen Lüftungsanordnung 9 ausgerüstet werden können. Das ist jedoch nicht dargestellt.
Wie bereits erläutert und insbesondere in der Fig. 2 zu erkennen, ist der Datenbus 11 dazu vorgesehen, die Steuereinheit 10, den wenigstens einen Sensor 8 und die Lüftungsanordnung 9 datentechnisch miteinander zu verbinden, damit die vorgenannten Einheiten 8, 9, 10 miteinander kommunizieren können. Der Datenbus 11 kann kabelgebunden oder auch drahtlos realisiert werden, weil dieser insgesamt als lokales Netzwerk ausgelegt ist, also von seiner Ausdehnung her typischerweise auf ein Gebäude beschränkt wird. Selbstverständlich sind auch Mischformen der Art denkbar, dass einzelne Sensoren 8 bzw. 13,14 beispielsweise drahtlos mit der zugeordneten Steuereinheit 10 kommunizieren, wohingegen die Steuereinheit 10 über eine als Kabel ausgelegte Busleitung die Lüftungsanordnung 9 beaufschlagt.
Die Datenübertragung über den Datenbus 11 erfolgt in Form von Datenframes, insbesondere nach dem Ethernet-Standard. Dabei sind im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 insgesamt drei Sicherheitsschränke an den Datenbus 11 angeschlossen. Der Buscharakter eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, weitere Sicherheitsschränke anzuschließen, falls dies erforderlich ist. Selbstverständlich kann beispielsweise in einem Gebäude auch mit mehreren Datenbussen 11 gearbeitet werden. Das ist jedoch nicht dargestellt.
Wie bereits erläutert, lässt sich die Steuereinheit 10 als übergeordnete Steuereinheit 10 auslegen, wertet also Signale der Sensoren 8, 13, 14 sowie die Signale der Bedieneinheit 12 von mehreren Sicherheitsschränken aus. Darüber hinaus besteht ergänzend oder alternativ die Möglichkeit, dass jeder Sicherheitsschrank mit einer jeweils zugehörigen Steuereinheit 10 ausgerüstet wird, wie dies die Fig. 1 darstellt. In vergleichbarer Weise lassen sich schrankseitige Lüftungsanordnungen 9 realisieren, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind. Alternativ oder zusätzlich können auch gebäudeseitige zentrale Lüftungsanordnungen 9 zum Einsatz kommen, wie die Fig. 2 zeigt.
Die übergeordneten Steuereinheiten 10 können ebenso mit der gemeinsamen zentralen Lüftungsanordnung 9 entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 kommunizieren wie auch die Möglichkeit besteht, dass die in der Fig. 2 dargestellte übergeordnete Steuereinheit 10 mit den jeweils einzelnen schrankseitigen Lüftungsanordnungen 9 entsprechend dem Beispielfall nach der Fig. 1 datentechnisch verbunden ist.
Sofern mehrere Elemente oder Steuereinheiten 10 ebenso wie verschiedene Sensoren 8, 13, 14 sowie die Bedieneinheit 12 gleichzeitig auf den Datenbus 11 zurückgreifen wollen bzw. diesen zur Datenübertragung nutzen, wird man im Allgemeinen mit einer Master-/Slave-Rangordnung arbeiten. Das gilt insbesondere für die Steuereinheiten 10. Das heißt, bei Realisierung einer oder mehrerer Steuereinheiten bzw. übergeordneter Steuereinheiten 10 übernimmt eine dieser Steuereinheiten 10 die Funktion einer Master-Steuereinheit 10. Die übrigen Steuereinheiten 10 fungieren demgegenüber als Slave-Steuereinheiten 10. Das bietet sich besonders für den Fall an, dass nur eine (einzige) gebäudeseitige Lüftungsanordnung 9 realisiert ist, wie dies die Fig. 2 zeigt.
Tatsächlich wird in einem solchen Fall die Master-Steuereinheit 10 zur Steuerung der Leistung der zentralen gemeinsamen gebäudeseitigen Lüftungsanordnung 9 herangezogen. In Abhängigkeit von den Vorgaben dieser Master-Steuereinheit 10 wird die Leistung der Lüftungsanordnung 9 entsprechend eingestellt und vorgegeben. Mit der auf diese Weise erzeugten und über die jeweiligen Abluftleitungen 7 abgeführten Luftmenge werden dann (auch) sämtliche übrigen Sicherheitsschränke im Beispielfall beaufschlagt. In diesem Zusammenhang ist es natürlich grundsätzlich auch denkbar, dass die Master-Steuereinheit 10 die einzelnen anderen Slave-Steuereinheiten 10 jeweils turnusgemäß abfragt und eventuelle Vorgaben für die zentrale gemeinsame gebäudeseitige Lüftungsanordnung 9 je nach den Abfrageergebnissen entsprechend modifiziert.
Neben der beschriebenen Steuerung der Lüftungsanordnung 9 bzw. der mehreren Lüftungsanordnungen 9 ist meistens ein Regelkreis realisiert. D. h., die Steuereinheit 10 gibt die die Lüftungsanordnung ansteuernde elektrische Leistung vor. Je nach den Signalen des zugehörigen Sensors 8 kann dann diese elektrische Leistung für die Lüftungsanordnung im Sinne einer Regelung modifiziert werden.

Claims

Verfahren zur Steuerung der einem Sicherheitsschrank zugeführten und/oder von ihm abgeführten Luftmenge, wonach
eine Abluftleitung (7) und/oder Zuluftleitung an einen Schrankkorpus (2) angeschlossen wird, wonach ferner
Signale zumindest eines in der Abluftleitung (7) und/oder der Zuluftleitung angeordneten Sensors (8) zur Luftmengenmessung ausgewertet werden, und wonach
mit Hilfe einer mit dem Sensor (8) verbundenen Steuereinheit (10) eine zeitabhängige Luftmengensteuerung in der Abluftleitung (7) und/oder der Zuluftleitung erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit Hilfe der Steuereinheit (10) zusätzlich eine gefahrstoffspezifische und
statusspezifische Luftmengensteuerung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine schrankseitige und/oder gebäudeseitige Lüftungsanordnung (9) beaufschlagt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10), der Sensor (8) und die Lüftungsanordnung (9) über einen Datenbus (11) miteinander kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenbus (11) als lokales Netzwerk ausgelegt ist und die Datenübertragung in Form von Datenframes insbesondere nach dem Ethernet-Standard erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sicherheitsschränke an den Datenbus (11) angeschlossen werden, und zwar über eine oder mehrere übergeordnete Steuereinheiten (10) und/oder über jeweils eine schrankseitige Steuereinheit (10).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) jeweils zum Schrank gehörige separate schrankseitige Lüftungsanordnungen (9) getrennt voneinander beaufschlagt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Steuereinheit (10) mit einer gemeinsamen zentralen Lüftungsanordnung (9) und/oder den jeweils einzelnen schrankseitigen Lüftungsanordnungen (9) kommuniziert.