CZ34403U1 - Regulační jednotka pro uzavřené kontejnery - Google Patents

Description

Regulační jednotka pro uzavřené kontejnery

Oblast techniky

Technické řešení se týká regulační jednotky pro regulaci atmosféry v uzavřených kontejnerech, zejména přepravních boxech pro malé dřevěné strunné nástroje, v nichž má být udržována konstantní relativní vlhkost.

Dosavadní stav techniky

Pro správnou funkci malých dřevěných strunných nástrojů je důležité, aby byly s ohledem najejich dřevěné a kovové části uchovávány ve vhodném prostředí, zejména při vhodné relativní vlhkosti okolního vzduchu.

Při nízké relativní vlhkosti dřevěné části strunných nástrojů zmenšují objem, sesychají. Při vysoké vlhkosti naopak bobtnají a jejich kovové části mohou trpět korozí. Změny vlhkosti mají negativní vliv na životnost, ladění a barvu tónu. Obsah vlhkosti v dřevěných částech je přímo úměrný relativní vlhkosti okolního prostředí. Standardním způsobem udržování stabilního vlhkostního prostředí je umístění strunných nástrojů v prostoru s vhodnou a stabilní relativní vlhkostí vzduchu. Zejména při přepravě malých dřevěných strunných nástrojů je často obtížné zajistit vhodné vlhkostně teplotní podmínky prostředí bez jeho regulace pomocí technických opatření.

Jsou známa zařízení, která brání sesychání hudebních nástrojů. Užitný vzor CZ 33300 U1 popisuje klimatizační jednotku pro piana využívající nucený oběh vzduchu nad hladinou vody, která je tvořena dvojdílnou uzavřenou nádobou, v níž je zavěšena elektricky vyhřívaná pánev upravená pro umístění slabé vrstvy vody, přičemž vstup vzduchu do nádoby v jej i horní stěně je opatřen ventilátorem a ohřívákem vzduchu. Výstup upraveného vzduchu se nachází pod pánví ve dně nádoby. Klimatizační jednotka je určena k úpravě vzduchu v otevřeném prostoru. V uzavřeném prostoru kontejneru nebo skříně, kdy je vzduch veden v uzavřeném okruhu, může taková jednotka fungovat v režimu vlhčení, nikoli však v režimu vysoušení.

Cílem technického řešení je navrhnout jednoduchou, spolehlivě a efektivně pracující regulační jednotku pro regulaci vlhkostních parametrů prostředí při přepravě malých dřevěných strunných nástrojů, která bude mít minimální nároky na obsluhu a zajistí konstantní relativní vlhkost vzduchu uvnitř přepravního boxu i při výrazném kolísání relativní vlhkosti v okolním prostředí, a to z extrémně nízkých, až po extrémně vysoké hodnoty.

Podstata technického řešení

Uvedený úkol řeší regulační jednotka pro malé dřevěné strunné nástroje, ve které je veden vzduch nad vrstvou čerpadlem ze zásobní nádrže dodávané vody, jejíž hladina je kontrolována senzorem a která je opatřena elektrickým ohřevem. Podstata jednotky spočívá vtom, že je tvořena vzduchotěsnou skříní uzavřenou víkem, která má v proudu vstupujícího vzduchu za sebou řazen ventilátor, chladicí výměník a ohřívací výměník, mezi jejichž k sobě přivrácenými stěnami je umístěn Peltierův článek, přičemž pod chladicím výměníkem se nachází jímka kondenzátu s přepadem na dno skříně a s napojením na reverzní čerpadlo a přičemž mezi výměníky a výstupem vzduchu z regulační jednotky je pro proud vzduchu vytvořen vzduchový kanál s vrstvou vody na vyhřívaném dně, jejíž hladina je kontrolována senzorem.

Součástí jednotky je elektronická řídicí jednotka k ovládání spínačů ventilátoru, reverzního čerpadla, Peltierova článku a ohřevu vyhřívaného dna kanálu s vrstvou vody, přičemž na řídicí

-1 CZ 34403 UI jednotku je napojen senzor výšky vodní hladiny u dna kanálu a dále senzory teploty a vlhkosti vzduchu umístěné na vstupu jednotky.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresů, na nichž obr. 1 představuje v axonometrickém promítání přepravní box pro malé dřevěné strunné nástroje s odejmutými stěnami, který je osazen regulační jednotkou, obr. 2 je regulační jednotka s nadzvednutým víkem, obr. 3 je podélný svislý řez regulační jednotkou, obr. 4 je detail řezu podle obr. 3 a na obr. 5 je rozložená sestava ventilátoru, chladicího výměníku, Peltierova článku a ohřívacího výměníku.

Příklady uskutečnění technického řešení

Regulační jednotka uložená na dně přepravního boxu 1 podle obr. 1 je připojena na baterie 2, které mohou být dobíjeny ze sítě přes adaptér 3. Přes reverzibilní čerpadlo 4 je regulační jednotka napojena na nádrž 5 s vodou. Regulační jednotka podle obr. 2 a 3 je tvořena vzduchotěsnou skříní 6 uzavřenou víkem 7. Vzduch z klimatizovaného prostoru je do ní veden vstupní hadicí 8, v níž jsou umístěny senzory 9 teploty a vlhkosti. Proud vstupujícího vzduchu poháněný ventilátorem 10 prochází chladicím výměníkem 11 a ohřívacím výměníkem 12. Ty j sou k sobě přivráceny plnými stěnami, mezi něž je vložen Peltierův termoelektrický článek 13 přiléhající svou chladnou strnou k chladicímu výměníku 11 a svou horkou stranou k ohřívacímu výměníku 12. Pod chladicím výměníkem 11 je umístěna jímka 14 kondenzátu, která má přepad k odkapávání kondenzátu na dno skříně 6. Jímka 14 je napojena hadičkou 15 na reverzní čerpadlo. Od výměníků 11, 12 k výstupu z regulační jednotky je vzduch veden vyhřívaným kanálem 16 mezi dnem regulační jednotky a její oddělenou střední částí 17 obsahující řídicí jednotku 18. Na dně vzduchového kanálu 16 se v režimu vlhčení vzduchu nachází vrstva 19 vody, jejíž hladina je kontrolována senzorem 20 stavu vodní hladiny. K ohřevu vody slouží topná tělesa 21 zabudovaná ve dně kanálu 16. Upravený vzduch je z regulační jednotky odváděn do přepravního boxu 1 výstupní hadicí 22.

Řídicí jednotka 18 ovládá spínače ventilátoru 10, čerpadla 4, Peltierova článku 13 a topných těles 21 ohřevu dna kanálu 16. Na řídicí jednotku 18 jsou napojeny senzory 9 teploty a vlhkosti vzduchu umístěné na vstupu regulační jednotky.

V režimu vlhčení je voda napouštěna hadičkou 15 čerpadlem 4 z nádrže 5. Hadička 15 od čerpadla 4 je připevněna k víku 7 regulační jednotky a je zaústěna do jímky 14 kondenzátu pod ventilátorem 10, resp. chladicím výměníkem 11. Při doplňování vrstvy 19 vody na dně kanálu 16 stéká voda z jímky 14 kondenzátu přepadem. Dno kanálu 16 je vyhříváno topnými tělesy 21 ovládanými z elektronické řídicí jednotky 18. Upravený vzduch poté odchází z přístroje výstupní hadicí 22.

Pokud není třeba vlhkost vnitřního prostoru přepravního boxu 1 regulovat, může elektronická řídicí jednotka 18 vypnout ventilátor 10 a upravený vzduch přestane proudit regulační jednotkou. V tomto stavu bývá rovněž vypnutý ohřev vrstvy 19 vody, Peltierův článek 13 i čerpadlo 4 dodávající vodu přes jímku 14 kondenzátu na dno kanálu 16.

V režimu snižování vlhkosti je při zapnutém ventilátoru 10 nejprve pomocí ohřevu topnými tělesy 21 odpařena veškerá voda. Vzduch obsahující vodní páru se přes klimatizační box 1 vrací do regulační jednotky, kde z něj pára kondenzuje. V tomto režimu reverzní čerpadlo 4 v pravidelných intervalech odčerpává zkondenzovanou vodu z kondenzační jímky 14 pod chladicím výměníkem 11. Do ní stéká kondenzát z chladicího výměníku 11 ochlazovaného chladnou stranou Peltierova článku 13 uvedeného v tomto režimu v činnost. Průchod vzduchu chladicím výměníkem 11 snižuje relativní vlhkost vzduchu kondenzací přebytečné vody a ohřívací výměník 12 snižuje relativní vlhkost vzduchu zvýšením jeho teploty na horké straně Peltierova článku 13. Následně již vzduch

-2CZ 34403 UI proudí kanálem 16, který může dále zvyšovat teplotu vzduchu a snižovat jeho relativní vlhkost, pokud elektronická řídicí jednotka 18 zapne vyhřívání.

Odpaření veškeré vody z regulační jednotky je rovněž pravidelným servisním úkonem, který 5 eliminuje růst mikroorganismů a plísní na stěnách kanálu 16. Krátkodobé odpaření vody může být také pravidelným servisním úkonem v režimu zvlhčování.

Vstupní data pro elektronickou řídicí jednotku 18 dodávají elektronické senzory 9 teploty a vlhkosti, senzor 20 stavu vodní hladiny, případně i další elektronická čidla umístěná uvnitř i vně ίο přepravního boxu 1.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Regulační jednotka pro uzavřené kontejnery, ve které je veden vzduch nad vrstvou čerpadlem ze zásobní nádrže dodávané vody, jejíž hladina je kontrolována senzorem stavu vodní hladiny, a která je opatřena elektrickým ohřevem, vyznačující se tím, že je tvořena vzduchotěsnou skříní (6) uzavřenou víkem (7), která má v proudu vstupujícího vzduchu za sebou řazen ventilátor (10), chladicí výměník (11) a ohřívací výměník (12), mezi jejichž k sobě přivrácenými stěnami je umístěn Peltierův článek (13), přičemž pod chladicím výměníkem (11) se nachází jímka (14) kondenzátu s přepadem na dno skříně (6) a s napojením na reverzní čerpadlo (4) vody a přičemž mezi výměníky (11, 12) a výstupem vzduchu z regulační jednotky je pro proud vzduchu vytvořen vyhřívaný vzduchový kanál (16) s vrstvou (19) vody na dně, j ej íž hladina j e kontrolována senzorem (20) stavu vodní hladiny.
2. 2. Regulační jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že její součástí je řídicí jednotka (18) k ovládání spínačů ventilátoru (10), čerpadla (4), Peltierova článku (13) a ohřevu kanálu (16), přičemž na řídicí jednotku (18) jsou napojeny senzory (9) teploty a vlhkosti vzduchu umístěné na vstupu regulační jednotky a senzor (20) stavu vodní hladiny.