CH667712A5 - Work station for providing a stabilized air temperature in a chamber. - Google Patents

Work station for providing a stabilized air temperature in a chamber. Download PDF

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CH667712A5
CH667712A5 CH4250/85A CH425085A CH667712A5 CH 667712 A5 CH667712 A5 CH 667712A5 CH 4250/85 A CH4250/85 A CH 4250/85A CH 425085 A CH425085 A CH 425085A CH 667712 A5 CH667712 A5 CH 667712A5
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CH
Switzerland
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chamber
air
workstation according
air temperature
work station
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CH4250/85A
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German (de)
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Gernot Schneider
Jan Petr
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Landis & Gyr Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L1/00Enclosures; Chambers
    • B01L1/04Dust-free rooms or enclosures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • F24F3/163Clean air work stations, i.e. selected areas within a space which filtered air is passed

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Description

       

  
 



   BESCHREIBUNG



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsstation zur Bereitstellung einer stabilisierten Lufttemperatur in einer Kammer, mit einer Luftumwälzeinrichtung und einer Lufttemperiereinrichtung.



   Zur Durchführung reproduzierbarer Experimente und Messungen in den Gebieten Elektronik, Physik, Chemie usw. ist oft eine sehr genau stabilisierte Umgebungstemperatur (Lufttemperatur) erforderlich. Trotzdem soll der Ver   suchsaufbau    möglichst frei zugänglich bleiben, um die Durchführung der Versuche nicht unnötig zu erschweren.



  Fremdwärme, die durch die Hände der Bedienungsperson einerseits und durch Wärmeerzeugung des Versuchsaufbaus andererseits eingebracht wird, darf die gewünschte Lufttemperatur höchstens kurzzeitig stören. Die für den Versuchsaufbau zur Verfügung stehende Arbeitsfläche soll genügend gross sein und z.B. mindestens 80 cm lang und 50 cm breit sein. Ferner soll die Bedienungsperson unter normalen klimatischen Bedingungen arbeiten können, also keiner erhöhten oder reduzierten Temperatur oder starken Luftströmung ausgesetzt sein. Schliesslich soll der Arbeitsplatz transportabel sein.



   Bekannte Arbeitsstationen der eingangs genannten Art sind nach Art eines Wärmeschranks mit einer türartig ausschwenkbaren Seitenfläche oder mit verschiebbarem Gehäusemantel   aufgebaut (EP-A-19828);die    Luftumwälzeinrichtung und eine Heizeinrichtung befinden sich dabei innerhalb der als Arbeitsraum dienenden Kammer.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitsstation zu schaffen, welche die vorstehend genannten Anforderungen gesamthaft erfüllt und sich insbesondere durch eine sehr stabile Lufttemperatur und gute Zugänglichkeit des Arbeitsraumes auszeichnet.



   Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.



  Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.



   Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Arbeitsstation in perspektivischer Darstellung und
Fig. 2 die Arbeitsstation gemäss der Fig. 1 im Schnitt.



   Die in der Zeichnung dargestellte schrankförmige Arbeitsstation enthält eine als Arbeitsraum dienende Kammer 1, einen Luftkanal 2, eine Lufttemperiereinrichtung 3, eine Luftumwälzeinrichtung 4 und ein Luftfilter 5. Die Kammer   list    als teilweise geschlossene Laminarstromkammer ausgebildet, d.h., ein Lufteingang 6 und ein Luftausgang 7 sind an gegenüberliegenden Seiten der Kammer 1 angeordnet, über den Luftkanal 2 und die Luftumwälzeinrichtung 4 miteinander verbunden und strömungstechnisch so ausgebildet, dass im Inneren der Kammer 1 ein laminarer Luftstrom entsteht. Solche Laminarstromeinrichtungen sind z.B. für sog.



   clean air -Anwendungen bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert. Die Kammer 1 ist vorteilhaft eine Vertikallaminarstromkammer mit von oben nach unten orientiertem Luftstrom.



   Die im Luftkanal 2, in Strömungsrichtung betrachtet vor der Luftumwälzeinrichtung 4 angeordnete Lufttemperiereinrichtung 3 kann je nach Anwendungsfall Heizelemente und/ oder Kühlelemente enthalten. Vorteilhaft besteht sie aus einem Wärmetauscher 8 und einem Heizregister 9, wobei der Wärmetauscher 8 eine konstante Kühlleistung und das Heizregister 9 eine durch einen Temperaturregler (nicht gezeichnet) geregelte Heizleistung an die durch den Luftkanal 2 strömende Luft abgibt. Dies gewährleistet eine hohe Temperaturkonstanz und eine geringe Regelzeitkonstante bei Änderungen des Sollwertes und bei Fremdwärmeeinflüssen.

  Der nicht gezeichnete Temperaturfühler des Temperaturreglers ist vorteilhaft an einem bezüglich der Temperatur kritischen Ort des in der Fig. 2 mit 10 angedeuteten Versuchsaufbaus angeordnet und über ein flexibles Kabel und eine in einer Seitenwand der Kammer 1 angebrachte Steckverbindung mit dem Temperaturregler verbunden.



   Im dargestellten Beispiel ist die Kammer 1 durch eine Deckwand 11, eine Bodenwand 12, eine Rückwand 13, eine transparente Frontwand 14 und zwei transparente Seitenwände 15, 16 begrenzt. Die Deckwand 11 ist durch den Luftfilter 5 gebildet, der im Lufteingang 6 angeordnet ist und zur Reinhaltung der Luft dient sowie zu einer guten laminaren Strömungsform beiträgt. Die als ebene Arbeitsfläche mit beispielsweise einer Länge von mindestens 80 cm und einer Breite von mindestens 50 cm dienende Bodenwand 12 weist, wie bei Laminarstromkammern an sich bekannt, in den der Frontwand 14 und der Rückwand 13 benachbarten Bereichen 17, 18 eine Vielzahl von Lüftungsschlitzen auf, die den Luftausgang 7 bilden.

  Im unteren Bereich der Frontwand 14 ist auf der gesamten Länge der Kammer 1 eine Öffnung 19 ausgespart, die an den geschlitzten Bereich 17 der Bodenwand 12 angrenzt und den Händen der Bedienungsperson freien Zugang zur Kammer 1 gestattet.



   Wie in der Fig. 2 durch Pfeile angedeutet, wird die beschriebene Arbeitsstation mit Umluft betrieben, so dass der Energiebedarf für die Belüftung, Heizung und Kühlung gering ist. Die Ausbildung der Kammer 1 als Laminarstromkammer ermöglicht eine hohe Rate der Luftumwälzung sowie gleichmässige Luftströmung und damit die Erfüllung der Anforderungen an die Stabilität der Lufttemperatur, an die Regelgeschwindigkeit, an die Ankopplung des Versuchsaufbaus 10 an die stabilisierte Lufttemperatur und an die   Ausregelung von Störeffekten. Eine Temperaturkonstanz von   +0,05 K    bei einer Regelzeitkonstanten von weniger als einer Minute ist ohne weiteres erreichbar. Der Versuchsaufbau 10 ist praktisch frei zugänglich, und Bedienungspersonen können - mit Ausnahme der Hände und Arme - im normalen Klima am Aufstellungsort der mobilen Arbeitsstation arbeiten. 

  Wirbel 20 (Fig. 2), die an der unteren Kante der Frontwand 14 und allenfalls an den in die Kammer 1 ragenden Armen der Bedienungsperson entstehen, werden durch die Lüftungsschlitze in der Bodenwand 12 nach unten abgelenkt, so dass der Versuchsaufbau 10 nie mit der Aussenluft in Berührung kommen kann. 



  
 



   DESCRIPTION



   The invention relates to a work station for providing a stabilized air temperature in a chamber, with an air circulation device and an air temperature control device.



   A very precisely stabilized ambient temperature (air temperature) is often required to carry out reproducible experiments and measurements in the fields of electronics, physics, chemistry, etc. Nevertheless, the experimental setup should remain as freely accessible as possible so as not to unnecessarily complicate the experiments.



  External heat, which is introduced by the operator's hands on the one hand and by heat generation of the test setup on the other, may disturb the desired air temperature for a short time only. The work area available for the test setup should be large enough, e.g. be at least 80 cm long and 50 cm wide. Furthermore, the operator should be able to work under normal climatic conditions, ie not be exposed to an increased or reduced temperature or strong air flow. After all, the workplace should be portable.



   Known workstations of the type mentioned at the outset are constructed in the manner of a heating cabinet with a side surface which can be swung out like a door or with a displaceable housing jacket (EP-A-19828); the air circulation device and a heating device are located within the chamber which serves as the work space.



   The invention has for its object to provide a work station which meets the above requirements in total and is characterized in particular by a very stable air temperature and good accessibility to the work area.



   The invention is characterized in claim 1.



  Advantageous refinements result from the dependent claims.



   An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 shows a workstation in perspective and
Fig. 2 shows the workstation according to FIG. 1 in section.



   The cabinet-shaped work station shown in the drawing contains a chamber 1 serving as a work space, an air duct 2, an air temperature control device 3, an air circulation device 4 and an air filter 5 Arranged on opposite sides of the chamber 1, connected to one another via the air duct 2 and the air circulation device 4, and fluidically designed so that a laminar air flow is created in the interior of the chamber 1. Such laminar flow devices are e.g. for so-called



   clean air applications are known and are therefore not explained in detail here. The chamber 1 is advantageously a vertical laminar flow chamber with an air flow oriented from top to bottom.



   The air temperature control device 3 arranged in the air duct 2, viewed in the flow direction, in front of the air circulation device 4 can contain heating elements and / or cooling elements, depending on the application. It advantageously consists of a heat exchanger 8 and a heating register 9, the heat exchanger 8 delivering a constant cooling output and the heating register 9 a heating output regulated by a temperature controller (not shown) to the air flowing through the air duct 2. This ensures high temperature constancy and a low control time constant when the setpoint changes and in the event of external heat influences.

  The temperature sensor (not shown) of the temperature controller is advantageously arranged at a location which is critical with regard to the temperature of the experimental setup indicated by 10 in FIG. 2 and is connected to the temperature controller by means of a flexible cable and a plug connection in a side wall of the chamber 1.



   In the example shown, the chamber 1 is delimited by a top wall 11, a bottom wall 12, a rear wall 13, a transparent front wall 14 and two transparent side walls 15, 16. The top wall 11 is formed by the air filter 5, which is arranged in the air inlet 6 and serves to keep the air clean and contributes to a good laminar flow shape. The bottom wall 12 serving as a flat work surface, for example with a length of at least 80 cm and a width of at least 50 cm, has, as is known per se in laminar flow chambers, a large number of ventilation slots in the areas 17, 18 adjacent to the front wall 14 and the rear wall 13 , which form the air outlet 7.

  In the lower area of the front wall 14, an opening 19 is cut out along the entire length of the chamber 1, which opening adjoins the slotted area 17 of the bottom wall 12 and allows the operator's hands free access to the chamber 1.



   As indicated in FIG. 2 by arrows, the work station described is operated with circulating air, so that the energy requirement for ventilation, heating and cooling is low. The design of the chamber 1 as a laminar flow chamber enables a high rate of air circulation as well as a uniform air flow and thus the fulfillment of the requirements for the stability of the air temperature, the control speed, the coupling of the test setup 10 to the stabilized air temperature and the regulation of interference effects. A temperature constant of +0.05 K with a control time constant of less than one minute can be easily achieved. The experimental set-up 10 is practically freely accessible, and operators can - with the exception of the hands and arms - work in the normal climate at the installation site of the mobile workstation.

  Vortexes 20 (FIG. 2), which arise on the lower edge of the front wall 14 and possibly on the operator's arms projecting into the chamber 1, are deflected downward by the ventilation slots in the bottom wall 12, so that the experimental set-up 10 never interferes with the Outside air can come into contact.


    

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE 1. Arbeitsstation zur Bereitstellung einer stabilisierten Lufttemperatur in einer als Arbeitsraum dienenden Kammer (1), mit einer Luftumwälzeinrichtung (4) und einer Lufttemperiereinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) als teilweise geschlossene Laminarstromkammer mit einem Lufteingang (6) und einem Luftausgang (7) ausgebildet ist und dass der Luftausgang (7) über die Temperiereinrichtung (3) und die Luftumwälzeinrichtung (4) mit dem Lufteingang (6) verbunden ist.  PATENT CLAIMS 1. Work station for providing a stabilized air temperature in a chamber (1) serving as a work space, with an air circulation device (4) and an air temperature control device (3), characterized in that the chamber (1) as a partially closed laminar flow chamber with an air inlet (6) and an air outlet (7) is formed and that the air outlet (7) is connected to the air inlet (6) via the temperature control device (3) and the air circulation device (4). 2. Arbeitsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) als Vertikallaminarstromkammer ausgebildet ist.  2. Workstation according to claim 1, characterized in that the chamber (1) is designed as a vertical laminar flow chamber. 3. Arbeitsstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufttemperiereinrichtung (3) aus einem Wärmetauscher (8) und einem Heizregister (9) besteht.  3. Workstation according to claim 1 or 2, characterized in that the air temperature control device (3) consists of a heat exchanger (8) and a heating register (9).   4. Arbeitsstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) eine konstante Kühlleistung und das Heizregister (9) eine durch einen Temperaturregler geregelte Heizleistung abgibt.  4. Workstation according to claim 3, characterized in that the heat exchanger (8) delivers a constant cooling capacity and the heating register (9) outputs a heating capacity regulated by a temperature controller. 5. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) durch eine Öffnung (19) im unteren Bereich einer transparenten Frontwand (14) frei zugänglich und im übrigen geschlossen ist.  5. Workstation according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber (1) through an opening (19) in the lower region of a transparent front wall (14) is freely accessible and otherwise closed. 6. Arbeitsstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenwand (12) der Kammer (1) in dem an die Öffnung ( 19) angrenzenden Bereich ( 17) Lüftungsschlitze für den Luftausgang (7) aufweist.  6. Workstation according to claim 5, characterized in that a bottom wall (12) of the chamber (1) in the area (17) adjoining the opening (19) has ventilation slots for the air outlet (7).
CH4250/85A 1985-10-02 1985-10-02 Work station for providing a stabilized air temperature in a chamber. CH667712A5 (en)

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