Способ эксплуатации чистого помещения и управляющее устройство
Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации чистого помещения и управляющему устройству для чистого помещения. Оно выполнено с возможностью управления и/или регулирования системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения выполнена с возможностью создавать кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством, а управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство, выполненное с возможностью регистрировать фактическое значение, представляющее собой рабочий параметр. Кроме того, управляющее устройство выполнено с возможностью регулировать кратность воздухообмена таким образом, чтобы фактическое значение лежало в диапазоне заданных значений, фактическое значение концентрации частиц регистрируют посредством сенсорного устройства, причем фактическое значение представляет собой рабочий параметр рабочего помещения, причем фактическое значение зависит от изменения кратности воздухообмена, причем фактическое значение регулируют в соответствии с заданным значением, управляющее устройство выбирает заданное значение в зависимости от контроля времени и/или интенсивности движения, причем в качестве заданного значения выбирают заданное значение для рабочего периода или заданное значение для нерабочего периода, причем, по сравнению с рабочим периодом, в нерабочий период концентрация частиц повышена. Это позволяет снизить эксплуатационные затраты на чистое помещение. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.
Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации чистого помещения и управляющему устройству для чистого помещения, причем чистое помещение содержит рабочее помещение, систему вентиляции помещения и управляющее устройство, при этом управляющее устройство осуществляет управление и/или регулирование системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения создает кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством, а управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство, регистрирующее фактическое значение, представляющее рабочий параметр.
Способы и управляющие устройства такого рода для чистых помещений широко применяются для управления и регулирования систем вентиляции помещений. Через систему вентиляции помещений подаваемый воздух подается в помещение, а выпускаемый воздух отводится из помещения, причем температура или также, например, относительная влажность воздуха измеряются с помощью соответствующих датчиков в помещении. Изменение температуры воздуха заставляет управляющее устройство регулировать систему вентиляции помещения, так что поступающий в помещение воздух охлаждается или нагревается для поддержания или получения необходимой температуры воздуха.
Кроме того, в чистом помещении необходимо создать особенно чистую воздушную атмосферу в замкнутом открытом для доступа рабочем помещении или рабочей кабине, например, для предотвращения загрязнения лабораторных образцов или микроэлектронных элементов бактериями, микроорганизмами или частицами пыли. С этой целью система вентиляции помещений используется для создания в рабочем помещении концентрации частиц, значительно сниженной по сравнению с окружающим пространством. Кроме того, между рабочим помещением и окружающим пространством создается постоянная разность давлений для предотвращения попадания частиц в рабочее помещение или их выхода наружу. Кроме того, в рабочее помещение должен попадать персонал. Несмотря на соответствующую рабочую одежду и, возможно, специальное рабочее оборудование, персонал обычно является наибольшим источником частиц и других загрязнений.
Помимо соответствующего воздушного потока в рабочем помещении, который должен отводить загрязнения с рабочего места, воздух, подаваемый в рабочее помещение, несколько раз фильтруется и непрерывно подается в рабочее помещение для поддержания концентрации частиц ниже предельного значения. Это рабочее значение зависит от классификации чистых помещений в соответствии с таким стандартом, как ISO 14644-1. Для постоянного обеспечения требуемой разности давлений и концентрации частиц в рабочем помещении система вентиляции помещения работает постоянно; это включает нерабочее время и время, когда в рабочем помещении находится персонал. Кратность воздухообмена выбирается таким образом, что в рабочее помещение может войти некоторое число лиц, что приводит к резкому повышению концентрации частиц, без превышения допустимой концентрации частиц для чистого помещения соответствующего класса. Как вариант, на входе в рабочее помещение может быть установлен светосигнализатор, например световой стоп-сигнал, который регулирующий доступ или позволяющий и прекращающий работу в зависимости от концентрации частиц.
Таким образом, обеспечение достаточно низкой концентрации частиц требует соответственно высокой кратности воздухообмена. Концентрация частиц, по существу, определяется скоростью вращения работающих вентиляторов системы вентиляции помещения. Непрерывная работа вентиляторов и их постоянное использование приводит к сравнительно высоким энергозатратам и, таким образом, эксплуатационным затратам на чистое помещение.
Таким образом, основной задачей настоящего изобретения является предложения способа эксплуатации чистого помещения и управляющего устройства, которые позволяют снизить эксплуатационные затраты на чистое помещение.
Решение этой задачи обеспечивает способ в соответствии с п. 1 прилагаемой формулы изобретения, управляющее устройство в соответствии с п. 14 прилагаемой формулы изобретения и чистое помещение в соответствии с п. 15 прилагаемой формулы изобретения.
В способе эксплуатации чистого помещения в соответствии с изобретением чистое помещение содержит рабочее помещение, систему вентиляции помещения и управляющее устройство, причем управляющее устройство осуществляет управление и/или регулирование системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения создает кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством, и управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство, регистрирующее фактическое значение, представляющее рабочий параметр, причем управляющее устройство регулирует кратность воздухообмена таким образом, что фактическое значение лежит в диапазоне заданных значений.
С помощью способа в соответствии с изобретением обеспечивается концентрация частиц, пониженная по сравнению с окружающим рабочее помещение пространством, в открытом для доступа рабочем помещении в любое время в процессе эксплуатации чистого помещения. В то же время в рабочем помещении постоянно обеспечивается кратность воздухообмена, которая не опускается ниже минимального значения, а также постоянно поддерживается разность давлений. Исходно несущественно, позитивным или негативным является давление в рабочем помещении относительно окружающего его пространства. В процессе непрерывной эксплуатации чистого помещения по меньшей мере один рабочий параметр этого помещения регистрируется с помощью сенсорного устройства. Этот рабочий параметр может регистрироваться или также измеряться любым способом. Важно то, что фактическое значение рабочего помещения регистрируется, что может осуществляться также вне рабочего помещения, например, внутри или на системе вентиляции помещения. Фактическое значение рабочего параметра, зарегистрированное сенсорным устройством, обрабатывается управляющим устройством и используется для регулирования кратности воздухообмена таким образом, чтобы фактическое значение лежало в заданном диапазоне значений рабочего параметра.
Связывание кратности воздухообмена с зарегистрированным фактическим значением, которое регулируется в соответствии с заданным значением, позволяет снизить кратность воздухообмена в течение таких периодов эксплуатации, когда рабочее помещение закрыто для доступа или в нем находится малое число лиц. Что касается регистрации фактического значения, важно, чтобы на это фактическое значение могло влиять изменение кратности воздухообмена. В течение рабочих периодов, во время которых рабочее помещение открыто для доступа и используется некоторым числом лиц, на соответствующее фактическое значение или рабочий параметр влияет то, что управляющее устройство инициирует сравнительно более высокую кратность воздухообмена для поддержания фактического значения в заданном диапазоне и соответствующего регулирования фактического значения. Вследствие такого регулирования кратности воздухообмена для использования рабочего помещения, скорость вращения вентилятора системы вентиляции помещения может снижаться в такие периоды эксплуатации, когда в помещении нет персонала или находится лишь небольшое число лиц. Таким образом, в такие периоды эксплуатации может экономиться энергия и, следовательно, могут снижаться эксплуатационные расходы.
В способе в соответствии с изобретением может быть в особенности предусмотрено создание постоянного и непрерывного положительного давления как разности давлений в рабочем помещении в течение всего времени эксплуатации. Таким образом, можно предотвратить простое попадание частиц в рабочее помещение, поскольку в результате положительного давления создается непрерывный воздушный поток, выходящий из рабочего помещения. В то же время можно также создавать в рабочем помещении отрицательное давление, если необходимо предотвратить выход бактерий или микроорганизмов из рабочего помещения.
Предпочтительно разность давлений и фактическое значение, представляющее качество воздуха в рабочем помещении и/или рабочий параметр или эксплуатационное состояние рабочего помещения, может регистрироваться с помощью сенсорного устройства. Сенсорное устройство может одновременно регистрировать разность давлений и фактическое значение. Фактическое значение может непосредственно представлять качество воздуха в рабочем помещении или также рабочий параметр или состояние, которое причинно-следственно зависит от качества воздуха. Также сенсорное устройство может, например, регистрировать разность фактических значений различных датчиков. Предпочтительно регистрация может осуществляться периодически или непрерывно, так что управляющее устройство может немедленно реагировать на изменение фактических значений путем регулирования кратности воздухообмена.
Например, фактическое значение для концентрации или числа частиц, температуры воздуха, относительной влажности воздуха, кратности воздухообмена, давления воздуха, интенсивности движения, числа работающих, концентрации СO2 и/или открывания дверей может регистрироваться с помощью сенсорного устройства. В частности, фактическое значение для концентрации частиц может использоваться для регулирования кратности воздухообмена, поскольку концентрация частиц сильно снижается, когда в рабочем помещении отсутствует персонал. Фактическое значение концентрации частиц может также легко регулироваться до заданного значения путем изменения кратности воздухообмена. То же относится к температуре воздуха, причем температура воздуха в рабочем помещении повышается при использовании устройств или также в присутствии персонала. Например, можно регулировать температуру воздуха, просто увеличивая кратность воздухообмена, без необходимости в энергоемком охлаждении подаваемого воздуха. Таким же образом можно легко регулировать относительную влажность воздуха. Сама по себе кратность воздухообмена, а также давление воздуха и разность давлений могут также регистрироваться таким образом, чтобы эти рабочие параметры не опускались ниже по меньшей мере одного требуемого заданного значения. Кроме того, интенсивность движения или число лиц в рабочем помещении могут регистрироваться, например, детектором движения или датчиком, и эти рабочие параметры могут также использоваться для регулирования кратности воздухообмена, поскольку повышенная интенсивность движения или увеличение числа лиц в помещении сопровождается повышением концентрации частиц и температуры, а также относительной влажности воздуха. Кроме того, можно регистрировать число лиц путем измерения концентрации СO2 в рабочем помещении или в выпускаемом воздухе или путем контроля открывания дверей рабочего помещения и соответственно регулировать кратность воздухообмена.
Предпочтительно, концентрация частиц может измеряться на рабочем месте в рабочем помещении или в выпускаемом воздухе системы вентиляции помещения. В частности, на рабочем месте концентрация частиц может регистрироваться непосредственно в точке проведения работ по существу для этой точки, а концентрация частиц для всего рабочего помещения может регистрироваться путем измерения выпускаемого воздуха. Таким образом, можно также измерять концентрацию частиц в разных точках для надежного предотвращения превышения предельного значения.
Еще лучше регулировать потребление энергии в чистом помещении до рабочих условий можно, если управляющее устройство выбирает заданное значение в зависимости от контроля времени и/или интенсивности движения в рабочем помещении, причем в качестве заданного значения может быть выбрано заданное значение для рабочего периода или заданное значение для нерабочего периода. Например, если чистое помещение эксплуатируется в две смены, заданное значение для нерабочего периода может выбираться или устанавливаться в нерабочий период, в течение которого концентрация частиц в рабочем помещении может быть сравнительно высокой, то есть настолько высокой, что в нерабочий период допуск людей в рабочее помещение не может быть разрешен.
Таким образом, может быть повышена концентрация частиц, температура и/или относительная влажность воздуха, или концентрация частиц может быть повышена, а температура и/или относительная влажность воздуха могут быть снижены в нерабочий период по сравнению с рабочим периодом в зависимости от природных условий в это время, таких как лето или зима. Например, в рабочий период может обеспечиваться температура воздуха от 20°С до 22°С при относительной влажности от 40% до 50%, а в нерабочий период температура воздуха может составлять от 8°С до 20°С при относительной влажности воздуха от 25% до 60%. Таким образом, кратность воздухообмена в этот период может быть значительно снижена. В период работы, т.е. двух смен, может быть выбрано или определено заданное значение для рабочего периода, обеспечивающее такую концентрацию частиц в рабочем помещении, что допуск персонала может быть разрешен. Также, отдельно или дополнительно, может регистрироваться интенсивность движения в рабочем помещении, и заданное значение для рабочего или нерабочего периодов может устанавливаться в соответствии со степенью интенсивности движения. Таким образом, кратность воздухообмена и, соответственно, потребление энергии можно лучше регулировать в соответствии с требованиями эксплуатации чистого помещения. Таким же образом, можно выбирать и устанавливать заданные значения для одного или более приведенных выше рабочих параметров на основе фактических значений.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения регулирование разности давлений может быть заменено регулированием кратности воздухообмена. В таком случае разность давлений может быть независимой контрольной переменной, а кратность воздухообмена - зависимой контрольной переменной. Таким образом, можно, по меньшей мере, в любое время в процессе эксплуатации чистого помещения обеспечить постоянное создание разности давлений между рабочим помещением и окружающим пространством. Например, может быть установлена минимальная разность давлений.
Предпочтительно, система вентиляции помещения содержит первый вентилятор для подаваемого воздуха и второй вентилятор для выпускаемого воздуха, причем управляющее устройство может регулировать разность давлений путем регулирования скоростей вращения соответствующих вентиляторов. Также между первым вентилятором и рабочим помещением, например, в подающем воздуховоде, может быть установлено фильтрующее устройство для постоянной подачи в рабочее помещение отфильтрованного подаваемого воздуха с низкой концентрацией частиц. Само по себе фильтрующее устройство может быть многоступенчатым и содержать множество различных фильтров. Путем регулирования по меньшей мере скорости вращения одного вентилятора в зависимости от скорости вращения другого вентилятора разность скоростей вращения между вентиляторами может поддерживаться постоянно, что, в свою очередь, обеспечивает разность давлений.
Кроме того, управляющее устройство может регулировать скорость вращения первого вентилятора в зависимости от рабочего параметра, предпочтительно температуры воздуха и концентрации частиц. Если затем концентрация частиц опускается ниже заданного значения, например, кратность воздухообмена и соответственно скорость вращения первого вентилятора могут быть снижены. Для поддержания постоянной разности давлений скорость вращения второго вентилятора может быть повторно отрегулирована.
Сенсорное устройство также может регистрировать температуру подаваемого и выпускаемого воздуха, причем управляющее устройство может в таком случае регулировать скорость вращения первого вентилятора и/или обработку подаваемого воздуха в зависимости от температуры выпускаемого воздуха. Например, можно также регулировать скорость вращения первого вентилятора и, возможно, снижать эту скорость в зависимости от температуры воздуха в рабочем помещении и разности между температурами подаваемого и выпускаемого воздуха. Как вариант или дополнительно, подаваемый воздух может обрабатываться в зависимости от температуры воздуха путем нагрева или охлаждения подаваемого воздуха с помощью нагревателя или охладителя системы вентиляции помещения. Управляющее устройство также может выбирать между регулированием скорости вращения первого вентилятора и обработкой подаваемого воздуха в зависимости от желаемого энергопотребления. Заданное регулирование в соответствии с температурой воздуха может быть заменено регулированием в соответствии с концентрацией частиц, то есть регулирование в соответствии с концентрацией частиц может иметь преимущество перед регулированием в соответствии с температурой воздуха.
Управляющее устройство может регулировать скорость вращения второго вентилятора в зависимости от разности давлений, предпочтительно от давления воздуха в рабочем помещении, и от скорости вращения первого вентилятора. Таким образом, не только скорость вращения второго вентилятора может приводиться к скорости вращения первого вентилятора, но также при регулировании скорости вращения второго вентилятора может учитываться разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством. Таким образом, поддержание непрерывной разности давлений может быть обеспечено в любом случае.
Еще лучше регулировать эксплуатационные условия можно, если управляющее устройство может сохранять рабочие параметры, зарегистрированные в период эксплуатации, и периодические последовательности условий эксплуатации могут выводиться управляющим устройством из сохраненных рабочих параметров, причем управляющее устройство может регулировать кратность воздухообмена в соответствии с эксплуатационными условиями, ожидаемыми в будущем. Например, управляющее устройство может регулярно распознавать повторяющиеся рабочие периоды, которые приводят к повышению концентрации частиц в рабочем помещении. В предвиденье такой ситуации управляющее устройство может повышать кратность воздухообмена до повышения концентрации частиц или превентивно снижать концентрацию частиц. Таким образом, можно избежать ситуации, при которой, например, доступ персонала в рабочее помещение может осуществляться только постепенно, поскольку может быть необходимым дожидаться повышения кратности воздухообмена в соответствии с концентрацией частиц. Таким образом, способ в соответствии с изобретением позволяет улучшить регулирование эксплуатационных условий без ограничений использования чистого помещения.
Что касается управляющего устройства для чистого помещения в соответствии с изобретением, чистое помещение содержит рабочее помещение и систему вентиляции помещения, причем управляющее устройство осуществляет управление и/или регулирование системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения создает кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством, и управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство, регистрирующее фактическое значение, представляющее рабочий параметр, причем управляющее устройство регулирует кратность воздухообмена таким образом, что фактическое значение лежит в диапазоне заданных значений. Управляющее устройство может представлять собой, в частности, устройство для обработки данных.
На преимущества управляющего устройства в соответствии с изобретением делаются ссылки в описании преимуществ способа в соответствии с изобретением. Преимущества управляющего устройства в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения станут понятны из зависимых пунктов прилагаемой формулы изобретения, привязанных к способу по п.1 прилагаемой формулы изобретения.
Чистое помещение в соответствии с изобретением содержит рабочее помещение, систему вентиляции помещения и управляющее устройство в соответствии с изобретением.
В соответствии с одним из вариантов осуществления чистое помещение может содержать множество взаимосвязанных рабочих помещений, имеющих разные давления. Рабочие помещения могут быть взаимосвязаны таким образом, что доступ в рабочее помещение с наибольшей разницей давлений возможен только через рабочие помещения с соответственно меньшими перепадами давлений. Способ и управляющее устройство в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться для одного из упомянутых рабочих помещений самого по себе, или для всех рабочих помещений чистого помещения, причем разнообразие давлений и других рабочих параметров, различных для каждого из рабочих помещений, может учитываться путем индивидуального регулирования кратности воздухообмена в соответствующих рабочих помещениях.
Ниже будет приведено более подробное описание одного из предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 представлена блок-схема, схематично показывающая чистое помещение.
На фиг. 2 представлена функциональная схема чистого помещения.
На фиг. 3 представлена схема управления первого управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 4 представлена схема управления второго управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 5 представлена схема управления третьего управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 6 представлена схема управления четвертого управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 7 представлена схема управления пятого управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 8 представлена схема управления шестого управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 9 представлена схема управления седьмого управляющего устройства чистого помещения по фиг. 2.
На фиг. 1 схематично представлено чистое помещение 10, содержащее систему 11 рабочих помещений, содержащую взаимосвязанные и открытые для доступа рабочие помещения 12, 13, 14, систему 15 вентиляции помещения и управляющее устройство 16. Сама по себе система 15 вентиляции содержит вентилирующее устройство 17 и обрабатывающее устройство 18, содержащее нагреватель, охладитель и/или увлажнитель и осушитель (не показаны). Управляющее устройство 16 содержит сенсорное устройство 19, устройство 20 обработки данных, запоминающее устройство 21 и устройство 22 контроля времени.
В рабочие помещения 12, 13 и 14 системой 15 вентиляции через воздуховод 23 подаваемого воздуха и воздуховод 24 выпускаемого воздуха подается обработанный и отфильтрованный воздух, причем разность давлений с окружающим пространством 25 создается в рабочих помещениях 12, 13 и 14 при непрерывном воздухообмене. Сенсорное устройство 19 получает фактическое значение рабочего параметра из рабочих помещений 12, 13 и 14 и от вентилирующего устройства 17 и обрабатывающего устройства 18 по соответствующим сигнальным линиям 26. Соответствующие фактические значения рабочих параметров передаются на устройство 20 обработки данных, причем устройство 20 обработки данных сохраняет фактические значения в запоминающем устройстве 21 и одновременно вызывает сохраненные в нем заданные значения. Устройство 22 контроля времени инициирует доступ к заданным значениям с учетом периода эксплуатации. Устройство 20 обработки данных рассчитывает регулирование кратности воздухообмена в рабочих помещениях 12, 13 и 14 на основании определенных фактических значений и выбранных заданных значений, так что управляющее устройство подает управляющие сигналы на систему 15 вентиляции помещения через сигнальную линию 27, причем система 15 вентиляции осуществляет регулирование соответствующей кратности воздухообмена, так что фактические значения лежат в соответствующих диапазонах заданных значений и по существу укладываются в эти диапазоны. Энергопотребление вентилирующего устройства 17 и обрабатывающего устройства 18 может быть значительно снижено и, таким образом, можно обеспечить экономичную эксплуатацию чистого помещения 10, в частности, путем осуществления такого регулирования через кратность воздухообмена.
На фиг. 2 представлена функциональная схема чистого помещения 28, содержащего рабочее помещение 29, систему 30 вентиляции помещения и управляющее устройство 16. Система 30 вентиляции помещения содержит подающий воздуховод 32 и вытяжной воздуховод 33, имеющие воздуховыпускное отверстие 34 и воздухозаборное отверстие 35 соответственно. В подающем воздуховоде установлен первый фильтр 36 и второй фильтр 37. Выше фильтров установлен первый вентилятор 38 для подаваемого воздуха, а также охладитель 39 и нагреватель 40. В вытяжном воздуховоде 33 установлен третий фильтр 41 и второй вентилятор 42 для выпускаемого воздуха. Подающий воздуховод 32 и вытяжной воздуховод 33 соединяются с теплообменником 43, содержащим байпас 44. Первый вентилятор 38 и второй вентилятор 42 работают непрерывно, так что в рабочем помещении 29 создается разность давлений или позитивное давление по сравнению с окружающим пространством 45 и кратность воздухообмена. Рабочее помещение 29 имеет запирающийся вход 46, содержащий датчик 47 открывания дверей. Персонал может входить или выходить из рабочего помещения 29 через вход 46 и работать в рабочем помещении 29 при концентрации частиц, сниженном по сравнению с окружающим пространством 45. Число лиц, присутствующих в помещении, может определяться, например, с помощью открывающего датчика 47.
Сенсорное устройство 48 управляющего устройства 31 содержит первый датчик 49 температуры воздуха в подающем воздуховоде 32, второй датчик 50 температуры воздуха в отводящем воздуховоде 33, третий датчик температуры в воздухозаборном отверстии 35 и датчик 52 перепадного давления воздуха, и датчик 53 концентрации частиц в рабочем помещении 29. Кроме того, управляющее устройство 56 содержит первый контроллер 54, второй контроллер 55, третий контроллер 56, четвертый контроллер 57, пятый контроллер 58, шестой контроллер 59 и седьмой контроллер 60. Перечисленные компоненты управляющего устройства 31 соединены сигнальными линиями, представленными на фиг. 2 пунктирными линиями и не упоминающимися далее.
На фиг. 3 представлена контрольная схема первого контроллера 54, причем первый контроллер 54 получает входной сигнал от первого датчика 49 температуры воздуха и второго датчика 50 температуры воздуха. В зависимости от заданного значения Tsoll температуры воздуха фактическое значение температуры воздуха должно быть скорректировано или подрегулировано в соответствии с характеристикой 61 путем охлаждения с помощью охладителя 39, и, если температура воздуха продолжает повышаться в соответствии с характеристикой 62, путем повышения кратности воздухообмена или передачи сигнала на третий контроллер 56. Если фактическое значение температуры воздуха падает, первый теплообменник 43 активируется в соответствии с характеристикой 63 с помощью седьмого контроллера 60, а затем нагреватель 40 активируется в соответствии с характеристикой 64. Ось Y, представленная на каждой из схем, относится к силе сигнала соответствующих контроллеров 54-60.
Второй контроллер 55 по фиг. 4 получает входной сигнал с числом η частиц от датчика 53 концентрации частиц. Выходной сигнал непрерывно усиливается от установленного числа частиц в соответствии с характеристикой 65 второго контроллера 55.
Третий контроллер 56 по фиг. 5 получает входной сигнал в соответствии с характеристикой 62 от первого контроллера 54 и входной сигнал в соответствии с характеристикой 65 от второго контроллера 55, в соответствии с которыми выходной сигнал третьего контроллера 56 регулирует значение скорости вращения первого вентилятора 38. Характеристики 66 и 67 относятся к входным сигналам от первого контроллера 54 и второго контроллера 55 соответственно, характеристика 68 является результирующей от двух характеристик 66 и 67 и представляет выходной сигнал от третьего контроллера 56. Выходной сигнал передается на регулятор привода 69 первого вентилятора 38.
Фиг. 6 относится к четвертому контроллеру 57, получающему входной сигнал в соответствии с характеристикой 70 от третьего контроллера 56. Путем вычитания четвертый контроллер 57 генерирует характеристику 71 с выходным сигналом, по существу обеспечивающим скорость вращения второго вентилятора 42, создающего разность давлений в рабочем помещении 29.
На фиг. 7, относящейся к пятому контроллеру 58, представлена характеристика 72, создающая выходной сигнал в зависимости от давления или разности давлений в рабочем помещении 29. Пятый контроллер 58 получает входной сигнал, т.е. фактическое значение, от датчика 52 разности давлений воздуха, причем этот входной сигнал или фактическое значение генерирует более слабый или более сильный выходной сигнал при отклонении от заданного значения Psoll.
Как видно на фиг. 8, шестой контроллер 59 самостоятельно получает выходной сигнал от четвертого контроллера 57 и пятого контроллера 58 в соответствии с характеристиками 73 и 74, причем выходной сигнал шестого контроллера 59 повышается от результирующей характеристики 75. Выходной сигнал действует на регулятор привода 76 второго вентилятора 42, так что необходимая разность давлений в рабочем помещении поддерживается постоянно, даже если кратность воздухообмена изменяется.
Фиг. 9 относится к седьмому контроллеру 60, который может открывать или закрывать обходной клапан 78 с помощью двигателя 77 в соответствии с характеристикой 79, руководствуясь входным сигналом от первого контроллера 54 и третьего датчика 51 температуры воздуха. В соответствии с характеристикой 79 обеспечивается минимальное процентное содержание приточного воздуха в 15%.
| Перечень ссылочных обозначений | |||
| 10 | чистое помещение | 46 | вход |
| 11 | система рабочих помещений | 47 | датчик открывания дверей |
| 12 | рабочее помещение | 48 | сенсорное устройство |
| 13 | рабочее помещение | 49 | первый датчик температуры воздуха |
| 14 | рабочее помещение | 50 | второй датчик температуры воздуха |
| 15 | система вентиляции помещения | 51 | третий датчик температуры воздуха |
| 16 | управляющее устройство | 52 | датчик перепадного давления воздуха |
| 17 | вентилирующее устройство | 53 | датчик концентрации частиц |
| 18 | обрабатывающее устройство | 54 | первый контроллер |
| 19 | сенсорное устройство | 55 | второй контроллер |
| 20 | устройство обработки данных | 56 | третий контроллер |
| 21 | запоминающее устройство | 57 | четвертый контроллер |
| 22 | устройство контроля времени | 58 | пятый контроллер |
| 23 | подающий воздуховод | 59 | шестой контроллер |
| 24 | отводящий воздуховод | 60 | седьмой контроллер |
| 25 | окружающее пространство | 61 | характеристика |
| 26 | сигнальная линия | 62 | характеристика |
| 27 | сигнальная линия | 63 | характеристика |
| 28 | чистое помещение | 64 | характеристика |
| 29 | рабочее помещение | 65 | характеристика |
| 30 | система вентиляции помещения | 66 | характеристика |
| 31 | управляющее устройство | 67 | характеристика |
| 32 | подающий воздуховод | 68 | характеристика |
| 33 | отводящий воздуховод | 69 | устройство управления приводом |
| 34 | воздуховыпускное отверстие | 70 | характеристика |
| 35 | воздухозаборное отверстие | 71 | характеристика |
| 36 | первый фильтр | 72 | характеристика |
| 37 | второй фильтр | 73 | характеристика |
| 38 | первый вентилятор | 74 | характеристика |
| 39 | охладитель | 75 | характеристика |
| 40 | нагреватель | 76 | устройство управления приводом |
| 41 | третий фильтр | 77 | двигатель |
| 42 | второй вентилятор | 78 | обходной клапан |
| 43 | теплообменник | 79 | характеристика |
| 44 | байпас | ||
| 45 | окружающее пространство |
1. Способ эксплуатации чистого помещения (12, 28), содержащего рабочее помещение (12, 13, 14, 29), систему (15, 30) вентиляции помещения и управляющее устройство (16, 31), причем управляющее устройство осуществляет управление и/или регулирование системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения создает кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством (24, 45), а управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство (19, 48), регистрирующее фактическое значение, представляющее собой рабочий параметр, отличающийся тем, что
управляющее устройство регулирует кратность воздухообмена таким образом, что фактическое значение лежит в диапазоне заданного значения,
фактическое значение концентрации частиц регистрируют посредством сенсорного устройства (19, 48), причем фактическое значение представляет собой рабочий параметр рабочего помещения, причем фактическое значение зависит от изменения кратности воздухообмена, причем фактическое значение регулируют в соответствии с заданным значением,
управляющее устройство (16, 31) выбирает заданное значение в зависимости от контроля (22) времени и/или интенсивности движения, причем в качестве заданного значения выбирают заданное значение для рабочего периода или заданное значение для нерабочего периода, причем, по сравнению с рабочим периодом, в нерабочий период концентрация частиц повышена.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
в рабочем помещении (12, 13, 14, 29) создают положительное давление в качестве разности давлений.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
разность давлений и качество воздуха в рабочем помещении (12, 13, 14, 29) регистрируют посредством сенсорного устройства (19, 48).
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
фактическое значение температуры воздуха, относительной влажности воздуха, кратности воздухообмена, давления воздуха, интенсивности движения, числа лиц, концентрации CO2 и/или открывания дверей регистрируют посредством сенсорного устройства (19, 48).
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что
концентрацию частиц измеряют на рабочем месте в рабочем помещении (12, 13, 14, 29) или в выпускаемом воздухе системы (15, 30) вентиляции помещения.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
в нерабочий период концентрация частиц, температура и/или относительная влажность воздуха повышены, а температура и/или относительная влажность воздуха понижены по сравнению с рабочим периодом.
7. Способ по любому из пп. 1, 2, 5, 6, отличающийся тем, что
регулирование разности давлений заменяют регулированием кратности воздухообмена.
8. Способ по любому из пп. 1, 2, 5, 6, отличающийся тем, что
система (15, 30) вентиляции помещения содержит первый вентилятор (38) для подаваемого воздуха и второй вентилятор (42) для выпускаемого воздуха, причем управляющее устройство (16, 31) регулирует разность давлений путем регулирования скоростей вращения соответствующих вентиляторов.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что
управляющее устройство (16, 31) регулирует скорость вращения первого вентилятора (38) в зависимости от рабочего параметра, предпочтительно - от температуры воздуха и концентрации частиц.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что
сенсорное устройство (19, 48) регистрирует температуру подаваемого воздуха и температуру выпускаемого воздуха, причем управляющее устройство регулирует скорость вращения первого вентилятора (38) и/или обработку подаваемого воздуха в зависимости от температуры выпускаемого воздуха.
11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что
управляющее устройство (16, 31) регулирует скорость вращения второго вентилятора (42) в зависимости от разности давлений, предпочтительно - от давления воздуха в рабочем помещении (12, 13, 14, 29) и скорости вращения первого вентилятора (38).
12. Способ по любому из пп. 1, 2, 5, 6, 9-11, отличающийся тем, что управляющее устройство (16, 31) сохраняет рабочие параметры,
зарегистрированные в рабочий период, и постоянно выводит повторяющиеся последовательности рабочих условий из сохраненных рабочих параметров, причем управляющее устройство приводит кратность воздухообмена к рабочим условиям, ожидаемым в будущем.
13. Управляющее устройство (16, 31) для чистого помещения (12, 28), содержащего рабочее помещение (12, 13, 14, 29) и систему (15, 30) вентиляции помещения, причем управляющее устройство выполнено с возможностью управления и/или регулирования системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения выполнена с возможностью создавать кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством (24, 45), а управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство (19, 48), выполненное с возможностью регистрировать фактическое значение, представляющее собой рабочий параметр, отличающееся тем, что
управляющее устройство выполнено с возможностью регулировать кратность воздухообмена таким образом, чтобы фактическое значение лежало в диапазоне заданных значений,
фактическое значение концентрации частиц регистрируют посредством сенсорного устройства (19, 48), причем фактическое значение представляет собой рабочий параметр рабочего помещения, причем фактическое значение зависит от изменения кратности воздухообмена, причем фактическое значение регулируют в соответствии с заданным значением,
управляющее устройство (16, 31) выбирает заданное значение в зависимости от контроля (22) времени и/или интенсивности движения, причем в качестве заданного значения выбирают заданное значение для рабочего периода или заданное значение для нерабочего периода, причем, по сравнению с рабочим периодом, в нерабочий период концентрация частиц повышена.
14. Чистое помещение (12, 28), содержащее рабочее помещение (12, 13, 14, 29), систему (15, 30) вентиляции помещения и управляющее устройство (16, 31) по п. 13.
15. Чистое помещение по п. 14, отличающееся тем, что
чистое помещение (12, 28) содержит множество взаимосвязанных рабочих помещений (12, 13, 14, 29), имеющих различные разности давлений.
