DD141706A1 - CHECK FOR THE SIMULATION OF CLIMATE PARAMETERS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Pruefkammer zur Simulation extremer Klimaparameter Temperatur und Feuchte mit grossem Arbeitsbereich und hoher Praezision mit dem Ziel, dass diese extremen Klimawerte innerhalb kuerzester Zeit bei oekonomischem Energieeinsatz erzeugt und aufrechterhalten werden. Die Aufgabe besteht darin, die Fuehrung des Temperiermediums in der Pruefkammer und in dem Nutzraum zweckmaessig zu veraendern. Sie wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass zwei getrennte Umlaufe fuer das gasfoermige Temperiermedium in einem aeusseren und einem inneren Kreislauf eine bisher nicht angewendete gerichtete Fuehrung erhalten und beide Kreislaeufe untereinander verbunden werden koennen.-Figur-The invention relates to a test chamber for the simulation of extreme climate parameters of temperature and humidity with a large work area and high precision with the aim that these extreme climate values are generated and maintained within a very short time in economic energy use. The task is to change the leadership of the tempering in the test chamber and in the useful space expediently. It is achieved according to the invention in that two separate circulations for the gaseous tempering medium in an outer and an inner circuit receive a previously unattended directional control and both circuits can be connected to each other.
Description
Prüfkammer zur Simulation.von KlimaparameternTest chamber for the simulation of climate parameters
Anwendungsgebiet der Erfindung Applicability area of the invention
Die Erfindung betrifft eine Prüfkammer zur Simulation extremer Klimaparameter Temperatur und Feuchte mit großem Arbeitsbereich und hoher Präzision.The invention relates to a test chamber for the simulation of extreme climate parameters temperature and humidity with a large working range and high precision.
Dem Klima mit seinen Hauptkomponenten Lufttemperatur und Luftfeuohte ist im Komplex der möglichen Umwelteinflüsse ein besonderer Bang zuzuordnen. Prüfkammern für die Umweltsimulation dienen deshalb bevorzugt der Erzeugung eines Klimas aus diesen beiden Hauptkomponenten in dem Nutzraum. Die relative Luftfeuchte stellt bei konstantem Wasserdampfge halt eine abhängige Größe der Lufttemperatur dar. Zur Erzeugung bestimmter Lufttemperaturen im Prüfraum werden verschiedene Temperiersysteme angewendet. Ihre Auswahl wird bestimmt von den geforderten Klimawerten: Temperaturbereich, Temperaturkonstanz, maximal erreichbare Luftfeuohte, Temperaturänderungsgeschwindigkeit sowie dem teohnisch-ökonomisohen Aufwand, In dem System der direkten Lufttemperierung sind Verdampfer und Heizkörper im Nutzraum abgesohirmt angeordnet und stehen über den zirkulierenden Luftstrom energiemäßig direkt mit dem Nutzraum in Verbindung. Das System der Nutzraummanteltemperierung ist gekennzeichnet durch großflächige Verdampfer und Heiz-The climate, with its main components air temperature and air humidity, has a special bang in the complex of possible environmental influences. Test chambers for the environmental simulation are therefore preferably used to generate a climate from these two main components in the work space. The relative humidity at constant Wasserdampfge halt a dependent size of the air temperature. To produce certain air temperatures in the test room different temperature control systems are used. Their selection is determined by the required climatic conditions: Temperature range, temperature stability, maximum airflow, temperature change rate and the teohnisch-economical effort, In the system of direct air temperature control evaporator and radiator are arranged in the Nutzraum abgesohirmt and are on the circulating air flow energy directly with the useful space in connection. The system of Nutzraummanteltemperierung is characterized by large-scale evaporator and heating
körper, welohe an der Außenseite des Nutzraumes angeordnet sind. Der Energiefluß erfolgt duroh die Wand des Nutzraumes, Ein weiteres System ist die indirekte Flüssigkeitstemperierung. Hierbei wird eine extern temperierte Flüssigkeit durch Kanäle in der Nutzraumwandung oder auch duroh einen Wärmeaustauscher, ver~ gleiohbar mit dem Verdampfer bei der direkten Lufttemperierung, gefördert. In dem CSSE Patent 96 808 wird die indirekte Luft temperierung mit -zwei gegenseitig getrennten Luftumlauf en angewendet, ein Umlauf für die Temperierung des Nutzraumes und der zweite Umlauf für den Wasserdampfge halt der Luft im Nutzraum. Hierfür ist in dem direkt temperierten äußeren Behälter mit Verdampfer und Heizkörper ein Nutzraum eingesetzt, der von der temperierten Luft in einfachem Kreislauf fünfseitig -ohne Türseite- umströmt wird. Die Luft mit unterschiedlichem Wasserdampfgehalt wird dem Nutzraum mit dem zweiten Umlauf von außen zugeführt und in einfacher Weise von einem Ventilator verwirbelt. Bekannt ist weiterhin die Kombination der direkten und der indirekten Lufttemperierung an Schadgas'- Prüfschränken und Phytosohränken für Planzenversuohe mit einem Umlauf für die indirekte Temperierung des Nutzraumes und einem davon abgezweigten Teilstrom für die direkte Temperierung. Hierbei ist in den direkt temperierten äußeren Behälter ein Nutzraum eingesetzt, der eine eigene Tür hat. Er wird von der temperierten und zugleich be- oder entfeuohteten Luft allseitig umströmt. Ein Teil der klimatisierten Luft des äußeren Umlaufes wird in den Nutzraum geführt und durchströmt diesen. Die Luft wird dabei in einfaoher Weise verwirbelt und nach außen abgeführt,body, welohe are arranged on the outside of the work space. The energy flow takes place duroh the wall of the working space, Another system is the indirect liquid temperature control. Here, an externally tempered liquid through channels in the Nutzraumwandung or duroh a heat exchanger, ver ~ gleiohbar with the evaporator in the direct air temperature, promoted. In the CSSE patent 96 808, the indirect air temperature is applied with two mutually separate air circulation en, one circulation for the temperature control of the useful space and the second circulation for the Wasserdampfge stop the air in the work space. For this purpose, a useful space is used in the directly tempered outer container with evaporator and radiator, which is surrounded by the tempered air in a simple circuit five-sided without-Türe-. The air with different water vapor content is supplied to the work space with the second circulation from the outside and swirled in a simple manner by a fan. Also known is the combination of direct and indirect air temperature at Schadgas'- test cabinets and Phytosohränken for Planzenversuohe with a circulation for the indirect control of the working space and a diverted partial flow for direct temperature control. Here, a usable space is used in the directly tempered outer container, which has its own door. He is surrounded by the tempered and at the same time inflated or Entfeuohteten air on all sides. Part of the conditioned air of the outer circulation is guided into the utility room and flows through this. The air is thereby swirled in one way and discharged to the outside,
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Dea bekannten Temperiersystemen haftet der Mangel an, daß mit dem jeweils gewählten Temperiersystera nur in einem begrenzten Bereich der Lufttemperatur und Luftfeuohte hohe Forderungen der Konstanz und hoher Feuchten, aber keine hohen Änderungsgesohwindigkeiten erfüllt werden können, und beliebig gewählte reproduzierbare Klimawerte in dem weiten Temperaturbereich von ca« minus 1000C bis ca. 1800C mit hoher Konstanz und hoher Änderungsgesohwindigkeit einschließlich der Feuchte von ca* 98 % bei max - 8O0C nur sehr schwierig und mit hohem technisch-ökonomischem Aufwand realisiert werden können. Die direkte Lufttemperierung und die direkte Prüfraummanteltemperierung sind einfaoh im Aufbau, sie erfüllen aber nur begrenzte Forderungen hinsichtlich der Temperaturkonstanz einschließlich der gleichmäßigen Temperaturverteilung im Nutzraum und erreichbarer hoher Feuchten. Dies insbesondere, da bei dem JRegelbefehl "Kühlen" eine zeitliche Temperaturkonstanz plus der örtlichen Temperaturverteilung im Mittelwert - 0,5 K nicht erreichbar ist und weiterhin die wärmeübertragungsabhängige Temperaturdifferenz zwischen mittlerer Lufttemperatur und niedrigster Verdampferoberflächeηtemperatur bzw. Prüfraumraanteltemperatur, die während des Kühlbefehles stets > 1,0 K ist infolge begrenzter Möglichkeiten der Energieanpassung der Kühlleistung des Kältemittelverdichter einschließlich Verdampfer an den Bedarf der Kühlleistung bei der jeweiligen Prüfraumtemperatur im KLimabereioh, stabile höchste Feuohten von ca. 97 % und darüber nicht erreichbar sind. Mit der indirekten Flüssigkeitstemperierung werden gute Werte der Temperaturkonstanz, der hohen Feuchte und der gleichmäßigen Teraperaturverteilung erreicht. Nachteilig wirkt die hohe Wärmekapazität der Temperierflüssigkeit aufDea known tempering adheres to the lack of that with the chosen tempering system only in a limited range of air temperature and Luftfeuohte high demands of consistency and high humidity, but no high rates of change can be met, and arbitrarily selected reproducible climate values in the wide temperature range of approx «Minus 100 0 C to about 180 0 C with high constancy and high rate of change including the humidity of about * 98% at max - 8O 0 C can be realized very difficult and with high technical and economic effort. The direct air temperature control and the direct Prüfraummanteltemperierung are einfaoh in construction, but they meet only limited demands in terms of temperature stability, including the uniform temperature distribution in the useful space and achievable high humidity. This in particular, since the JRegelbefehl "cooling" a temporal temperature stability plus the local temperature distribution in the average - 0.5 K is not achievable and also the heat transfer-dependent temperature difference between average air temperature and lowest Verdampferoberflächeηtemperatur or Prüfraumraanteltemperatur, during the Kühlbefehles always> 1, 0 K is due to limited possibilities of energy adjustment of the cooling capacity of the refrigerant compressor including evaporator to the need for cooling capacity at the respective test room temperature in the KLimabereioh, stable highest Feuohten of about 97 % and are not achievable. Indirect liquid tempering achieves good values of temperature stability, high humidity and uniform teraperature distribution. The disadvantage is the high heat capacity of the bath
öle Anderungsgeschwindigkeit der Temperatur, die im Mittelwert kleiner als bei den' direkt temperierten Prüf kammern ist. Der Temperaturbereich, ist infolge der Einsatzgrenzen der Temperierflüssigkeit begrenzt und liegt bei minus 30 Grad Celsius bis plus 100 Grad Celsius.Oil change rate of the temperature, the average is smaller than in the 'directly tempered test chambers. The temperature range is limited due to the application limits of the bath fluid and is at minus 30 degrees Celsius to plus 100 degrees Celsius.
Die Ausführung mit zwei gegeneinander getrennten Luft-, umlaufen verbessert die Güteparameter der Temperaturdifferenz und der Erreichung hoher Feuohte im Nutzraum gegenüber den Temperiersystemen der direkten Lufttemperierung und der Nutzraummanteltemperierung. Gegenüber der indirekten Flüssigkeitstemperierung besitzt sie eine geringere Wärmekapazität und ermöglicht damit bei gleicher Energiezuführung höhere Änderungsgesohwindigkeiten. Die Verbesserung der Güteparameter, bezogen auf die Verkleinerung der Temperaturdifferenz und Erreichung hoher Feuohte wird erreicht, weil die Störeinflüsse auf den Nutzraum, -insbesondere durch den Wärmeeinfali und die Kühlwirkung des Verdampfers und des um den Nutzraum zirkulierenden temperaturgeregelten Luftstromes- in Verbindung mit dem thermischen Dämpfungsverhalten des Nutzraumes vermindert werden. . Da jedoch der um den Nutzraum zirkulierende temperaturgeregelte Luftstrom mit den Wänden des Nutzraumes eine Reihenschaltung im Wärmeaustausch darstellt, besitzen die einzelnen Wände unterschiedliche mittlere Temperaturen, die bei größeren Temperaturdifferenzen zv^isohen der Temperatur im Nutzraum und der Außentemperatur ebenfalls relativ groß werden» Extreme Klimawerte im weiten Temperaturbereich bis 180 Grad Celsius bei gleichzeitig kleiner Temperaturdifferenz im Nutzraum plus/minus 0,15 Grad Celsius können deshalb nioht erzielt werden. Da weiterhin die Änderungsgeschwindigkeit der Tem-The design with two mutually separate air circulation, improves the quality parameters of the temperature difference and the achievement of high Feuohte in the useful space compared to the temperature control systems of direct air temperature control and the Nutzraummanteltemperierung. Compared to the indirect liquid temperature control, it has a lower heat capacity and thus allows higher rates of change with the same energy supply. The improvement of the quality parameters, based on the reduction of the temperature difference and achieving high Feuohte is achieved because the interference on the Nutzraum, in particular by the Wärmeinfali and the cooling effect of the evaporator and circulating the work space temperature-controlled Luftstromes- in conjunction with the thermal damping behavior the working space can be reduced. , However, since the temperature-controlled airflow circulating around the working space with the walls of the working space represents a series connection in the heat exchange, the individual walls have different average temperatures, which at relatively high temperature differences zv ^ isohen the temperature in the utility room and the outside temperature also become relatively large wide temperature range up to 180 degrees Celsius with simultaneously small temperature difference in the working space plus / minus 0.15 degrees Celsius can therefore not be achieved. Since the rate of change of the
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peratur im Nutzraum von den beiden Größen der Wärmekapazität und des Wärmedurohganges abhängig ist, jedooh die bekannten Ausführungen bei den unterschiedlichen Betriebszuständen der Aufheizung. / Abkühlung und Sollwert - Regelung keine Veränderung des Wärmedurchganges vornehmen, tritt beim Aufheizen / Abkühlen ein zu großer Temperaturgradient-zwisohen dem äußeren Behälter und dem Nutzraum, insbesondere bei deren Einbauten, ein. Das führt zu langer Angleichzeit in der anzufahrenden Sollwerttemperatur und ist damit zeit- und energieökonomisch nachteilig.temperature in the working space of the two sizes of heat capacity and the Wärmedurohganges is dependent, jedooh the known versions in the different operating conditions of heating. / Cooling and setpoint control Do not change the heat transfer, if there is too high a temperature gradient between the outer tank and the working space, especially if it is installed, during heating / cooling. This leads to a long Angleichzeit in the approaching setpoint temperature and is thus time and energy economically disadvantageous.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Prüfkammer zur Simulation von Klimaparametern zu sohaffen, die extreme Klimawerte in einem Temperaturbereich von minus 100 Grad Celsius bis plus 180 Grad Celsius sowie einer relativen Luftfeuchte bis 97 # und darüber im Temperaturbereich von minus 30 Grad Celsius bis plus 80 Grad Celsius bei einer örtlichen plus zeitlichen Temperaturdifferenz von 0,15 Grad Celsius innerhalb kürzester Zeit bei ökonomischem Energieeinzatz erzeugt und aufrecht erhält.It is the object of the invention to create a test chamber for the simulation of climate parameters, the extreme climate values in a temperature range of minus 100 degrees Celsius to plus 180 degrees Celsius and a relative humidity to 97 # and above in the temperature range of minus 30 degrees Celsius to plus Generates and maintains 80 degrees Celsius at a local plus temporal temperature difference of 0.15 degrees Celsius within a very short time with economic Energieeinzatz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Führung des Temperiermediums in der Prüfkammer um und in dem Nutzraura zweckmäßig zu verändern, damit die in der Zielstellung genannten Güteparameter der Klimakomponenten ökonomisch erreicht werden.The invention has for its object to change the leadership of the tempering in the test chamber around and in Nutzraura appropriate so that the quality parameters of the climate components mentioned in the objective can be achieved economically.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei getrennte Umläufe für das gasförmige Temperiermedium, das vorzugsweise Luft ist, in einem äußeren Kreislauf und einem inneren Kreislauf eine bisher nicht angewendete gerichtete Führung der Kreisläufe erhalten und beide Kreisläufe miteinander verbunden werden können.The object is achieved in that two separate cycles for the gaseous tempering, which is preferably air, obtained in an external circuit and an inner circuit a previously not applied directional guidance of the circuits and both circuits can be interconnected.
Zwisohen dem thermisch isolierten äußeren Behälter und drei Wänden eines inneren Behälters befindet sioh an drei Seiten mit Abstand zu beiden ein U-förmiges Leitblech und bildet so zwei Bäume. Diese stehen für einen äußeren Kreislauf miteinander in Verbindung, indem in einer Fläohe des trennenden Leitbleohes eine Öffnung mit einem Ventilator angeordnet ist und die gegenüberliegende Fläche des Leitbleohes perforiert ist. Diese perforierte Fläohe wird von einem Umlenkblech ge-* teilt. In dem Baum zwischen dem äußeren Behälter und dem Leitbleoh sind als Energieglieder Kältemittelverdampfer und elektrische Heizkörper angeordnet* Der Innere Behälter umschließt an fünf Seiten den Nutzraum» Die dadurch gebildeten zwei Eäume stehen für den inneren Kreislauf miteinander in Verbindung, indem in einer Fläche des Nutzraumes eine Öffnung mit einem Ventilator angeordnet ist und die gegenüberliegende Fläche des Nutzraumes perforiert ist* Die Ventilatoren für den äußeren und für den inneren Kreislauf befinden sich auf einer von einem Motor angetrieben gemeinsamen Welle. Eine weitere Neuheit besteht darin, daß in der Wand des inneren Behälters, welche die beiden Kreisläufe trennt, an einer Kante als Teil dieser Wand eine schwenkbare Winkelklappe angeordnet ist.Zwisohen the thermally insulated outer container and three walls of an inner container sioh located on three sides with distance to both a U-shaped baffle, thus forming two trees. These are for an external circuit with each other by an opening with a fan is arranged in a Fläohe the separating Leitbleohes and the opposite surface of the Leitbleohes is perforated. This perforated area is divided by a baffle. In the tree between the outer container and Leitbleoh are arranged as energy elements refrigerant evaporator and electric heaters * The inner container encloses the useful space on five sides »The two hives thus formed are connected for internal circulation with each other in a surface of the usable space a Opening is arranged with a fan and the opposite surface of the working space is perforated * The fans for the outer and for the inner circuit are located on a common shaft driven by a motor. Another novelty is that in the wall of the inner container, which separates the two circuits, a pivotable angle flap is arranged on an edge as part of this wall.
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In dem äußeren Kreislauf wird das gasförmige Temperiermedium, welohes vorzugsweise Luft ist, mittels Kältemittelverdampfer gekühlt oder duroh Heizkörper erwärmt» Der Yentilator bewegt das Temperiermedium, dessen Strömung von dem Umlenkblech geteilt wird, duroh das perforierte Leitbleoh und eine gleichmäßige Spal-tströmung umfließt allseitig parallel die Wände des inneren Behälters und die innere Tür. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung des äußeren Kreislaufes wird erreicht, daß das gasförmige Temperiermedium erst nach einer Dämpfung der Regelschwankungen den inneren Behälter mit innerer Tür umströmt, wobei ein allseitiger Snergieaustausch über die Wände- mit dem ebenfalls gasförmigem Temperiermedium des inneren Kreislaufes erfolgt. Der Ventilator bewegt das Temperiermedium im inneren Kreislauf duroh die Öffnung des Nutzraumes und es strömt an fünf Seiten um den Nutzraum herum durch die·perforierte Fläohe hindurch. In dem Nutzraum bildet sioh eine gerichtete Strömung mit geringer Geschwindigkeit aus. Die erfindungsgemäße Anordnung des äußeren Kreislaufes und des inneren Kreislaufes führt die getrennten Ströme des Temperiermedium an den sie trennenden Wände des inneren Behälters im Gegenstrom aneinander vorbei« Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Temperierung ist es jetzt möglich, deren Funktionswirkung der geforderten Betriebsweise anzupassen, d.h. im Temperaturbereich von ca. minus 1000C bis ca, -1800C werden sowohl die Wirkungen der Energie impulse der Energieglieder durch die Reihenschaltung mehrerer Wärmewiderstände plus Wärmekapazitäten, wie sie der fünfseitige Mantel mit Rahmen und Tür des äußeren Raumes einschließlich den Elemen-In the outer circuit, the gaseous tempering medium, which is preferably air, cooled by means of refrigerant evaporator or duroh heater heats. The Yentilator moves the temperature control, whose flow is divided by the baffle, duroh the perforated Leitbleoh and a uniform Spal tström flows around on all sides in parallel Walls of the inner container and the inner door. With the embodiment of the external circuit according to the invention it is achieved that the gaseous tempering medium flows around the inner container with inner door only after a damping of the control fluctuations, with an all-sided synergy exchange via the walls with the also gaseous tempering of the inner circuit. The fan moves the temperature control medium in the inner circuit through the opening of the utility room and flows through the perforated floor on five sides around the utility room. In the working space sioh forms a directed flow at low speed. The inventive arrangement of the outer circuit and the inner circuit leads the separate streams of tempering on the walls separating them of the inner container in countercurrent to each other «By the execution of the invention, it is now possible to adjust the functional effect of the required operation, ie in the temperature range be of approximately minus 100 0 C to ca -180 0 C, both the effects of the energy pulses of energy links through the series connection of several thermal resistances plus heat capacities, as the five-side cladding with frame and door of outer space, including the elementary
ten der Luftleite in richtung sowie des? Nutz* a um wiederum mit seiner Luftleiteinrichtung" unter dem Einfluß des strömenden Temperiermediums Luft darstellen, soweit ausgesiebt und in eine gleiohförmig strömende Wärmemenge umgewandelt, daß" in Nutzraummitte eine Temperaturkonstanz von SiO,1 K erreicht wird, als auoh duroh veränderte Luftführung mittels Klappensteuerung die Wärme~ ; widerstände reduziert werden und damit eine hohe Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermöglicht wird. Weiterhin wird durch die vollständige temperaturgeregelte Luft-ümströmung der Nutzraum vollständig von den Störeinflüssen des Wärmeeinfalles bzw. der WarmeVerluste infolge der Temperaturdifferenz zwischen Außen- und Nutzraumtemperatur, die bei vorliegendem extrem großem Tem-Pjeraturbereioh hohe Beträge annehmen kann, abgeschirmt. Da im Nutzraum keine Energieglieder angeordnet sind -die Wände stellen die Wärmeaustausohflächen dar-, zirkuliert der Luftumlauf im Nutzraum mit geringem Druckverlust und erfordert damit nur eine kleine Lüfterleistung. Damit wird die eingetragene Wärmemenge duroh den Ventilator gering und in Verbindung mit dem von äußeren Störeinflüssen abgeschirmten Nutzraum wird die Temperaturdifferent zwisohen mittlerer Nutzraumlufttemperatur und der Nutzraumwaadungstemperatur so klein, daß in einem Temperaturbereichsumfang von 110 K als Teilbereich des gesamten Temperaturbereiches eine obere Grenzfeuohte von 98 % relo Feuchte erreicht wird. Das schließt die geringe Wärmemenge mit ein, wie sie durch dosierbare Feuohtluft der Befeuchtung in den Nutzraüm eingetragen wird. Gleichzeitig bewirkt die Abschirmung des Nutzraumes eine geringe örtliche Abweichung beliebiger Temperaturpunkte bezogen auf die Temperatur in Nutzraummitte von Sr+0,2 K im genannten Teilbereich*airline in the direction of? Nutz \ a in turn with his louver "under the influence of the flowing tempering represent air, as far as sieved and converted into a gleiohförmig flowing amount of heat that" in Nutzraummitte a temperature stability of SiO, 1 K is achieved as auoh duroh modified air duct by means of flap control the Heat ~; Resistors are reduced and thus a high rate of temperature change is possible. Furthermore, due to the complete temperature-controlled air flow, the usable space is completely shielded from the disturbing influences of the heat input or heat losses as a result of the temperature difference between the outside and the utility room temperature, which can be high in the case of an extremely large temperature range. Since no energy elements are arranged in the work space - the walls represent the heat release surfaces - circulates the air circulation in the work space with low pressure drop and thus requires only a small fan power. Thus, the registered amount of heat duroh the fan low and in conjunction with the shielded from external disturbances useful space, the temperature difference zwisohen average Nutzraumlufttemperatur and Nutzraumwaadungstemperatur is so small that in a temperature range of 110 K as a sub-region of the entire temperature range an upper Grenzfeuohte of 98 % relo Humidity is achieved. This includes the small amount of heat as it is registered by metered Feuohtluft moistening in the Nutzraüm. At the same time, the shielding of the working space causes a slight local deviation of any temperature points with respect to the temperature in the middle of the useful space of Sr + 0.2 K in the said sub-area *
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Die volle Wirkung der Wärmewiderstände plus Wärmekapazitäten wird dadurch erreicht, daß der Nutzraum nur quasi punktförmige Berührung zum äußeren Baum besitzt oder der Wärmewiderstand durch Wärmeleitung größer ist als der Wärmewiderstand durch Wärmeübertragung über das Temperiermedium Luft. Das ist auch ein Beitrag zum Gesamtergebnis. Da die Gesamtkapazität der Temperiereinrichtung bei noch höheren Güteparametern bei maximal 1/3 der Wärmekapazität flüssigkeitstemperierter Einrichtungen liegt, reduziert sich der Energiebedarf bei gleioher Anderungsgesohwindigkeit der Temperatur ebenfalls auf 1/3. Die beiden Betriebszustände Aufheizen / Abkühlen einerseits und Regelung bei der Sollwerttemperatur anderseits erfordern für eine optimale Betriebsweise - besonders bei hohen Inderungsgeschwindigkeiten - eine wirksame thermodynamische Anpassung. Diese wurde daduroh gefunden, daß der äußere und innere Kreislauf des Temperiermeäiums duroh eine schwenkbare Winkelklappe, vorzugsweise elektromagnetisch, automatisch gesteuert, abhängig vom Betriebszustand getrennt oder verbunden werden. Der Steuerbefehl wird vom Temperaturregler abgeleitet, der bei einem einstellbaren Abstand vom Sollwert ein Vorsignal abgibt und jetzt gleioh die Winkelklappe, wie auch die hohe Heiz-/ Kühlleistung für die große A'nderungsgesohwindigkeit auf die Sollwertregelung mit geringerer Heiz-/Kühlleistung umsohaltet, wobei die Winkelklappe geschlossen wird. Bei großer Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur wird der durch das Umlenkblech geteilte Luftstrom im äußerern Kreislauf über die geöffnete Winkelklappe als Teilstrom in den inneren Behälter mit dem Nutzraum geführt und naoh dessen Durohströmung wieder mit dem Teilstrom desThe full effect of thermal resistance plus heat capacity is achieved in that the useful space has only quasi-point contact with the outer tree or the thermal resistance by heat conduction is greater than the thermal resistance by heat transfer via the temperature control air. This is also a contribution to the overall result. Since the total capacity of the tempering device is at even higher quality parameters at a maximum of 1/3 of the heat capacity of liquid-temperature controlled devices, the energy requirement at the same rate of change of the temperature is also reduced to 1/3. The two operating states of heating / cooling on the one hand and regulation at the setpoint temperature on the other hand require an effective thermodynamic adaptation for optimum operation, especially at high rates of change. This has been found daduroh that the outer and inner circuit of Temperiermeäiums duroh a pivotable angle flap, preferably electromagnetically controlled automatically disconnected or connected depending on the operating condition. The control command is derived from the temperature controller, which outputs an anticipatory signal at an adjustable distance from the set point and now both the angle flap and the high heating / cooling capacity for the high rate of change are suppressed to the setpoint control with lower heating / cooling capacity Angle flap is closed. At high rate of change of the temperature divided by the baffle air flow in the outer circuit via the open angle flap is performed as a partial flow in the inner container with the working space and Naoh whose Durohströmung again with the partial flow of the
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äußeren Kreislaufes vereinigt. Die daduroh wirksame Verminderung des Wärniewiderstandes vermindert ebenfalls den Temperaturgradient zwisohen äußerem und innerem Behälter beim Aufheizen / Abkühlen und der gewählte Sollwert wird schneller erreicht. Auf diese Weise wird die thermödynamisohe Anpassungen den Betriebszustand erreioht. Funktionell mit der automatischer Umschaltung sind gekoppelt:united outer circulation. The daduroh effective reduction of the heat resistance also reduces the temperature gradient zwisohen outer and inner container during heating / cooling and the selected setpoint is reached faster. In this way the thermodynamic adjustments are achieved in the operating condition. Functionally coupled with automatic switching are:
- bei hoher Änäerungsgeschwindigkeit eine hohe Heiz-/ Kühlleistung mit geöffneter Winkelklappe- At high Änäerungsgeschwindigkeit a high heating / cooling capacity with open angle flap
- bei Sollwertregelung der Temperatur eine geringere Heiz-/ Kühlleistung mit geschlossener V/inkelklappe.- For setpoint control of the temperature, a lower heating / cooling capacity with closed damper flap.
Ausführungsbeispiel Embodiment
Nach Figur Ί und Figur 2 besitzt der an fünf Seiten thermisch isolierte äußere Behälter 1 an der Bedienseite den Rahmen 2 und die dioht schließende thermisoh isolierte äußere Tür 3. In diesem äußeren Behälter 1 befindet sich mit allseitigem Abstand der innere Behälter 4 und in diesem mit Abstand zu fünf Seiten der Nutzraum 10. Der innere Behälter 4 und Nutzraum 10 sind an einer Seite an dem gemeinsamen Rahmen 11 befestigt. Der Nutzraum 10 wird an dem Rahmen 11 von der Nutzr&umtür 12, welche mit der äußeren Tür 3 korrespondiert, dicht geschlossen.According to FIG. 2 and FIG. 2, the outer container 1 thermally insulated on five sides has the frame 2 and the thermally insulated outer door 3 closing on the operating side Distance to five sides of the work space 10. The inner container 4 and the work space 10 are attached to one side of the common frame 11. The work space 10 is tightly closed on the frame 11 by the utility door 12, which corresponds to the outer door 3.
Zwisohen dem Behälter 1 und der Wand des inneren Behälters 4 ist mit Abstand zu drei Flächen ein Unförmiges Leitblech 3 angeordnet, das mit seinen Kanten an dem Rahmen 2 und den beiden Seitenflächen der inneren Wand des Behälters 1 formschlüssig befestigt ist.Zwisohen the container 1 and the wall of the inner container 4 is spaced from three surfaces a non-shaped baffle 3 , which is fixed in a form-fitting manner with its edges on the frame 2 and the two side surfaces of the inner wall of the container 1.
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In dern^äußeren Baum 20 zwisohen dem Behälter 1 und dem Leitblech 5 sind als Energieglieder Kältemittel-Verdampfer 23 und elektrische Heizkörper 24 angeordnet. In dem Leitbleoh 5 befindet sioh in einer Fläche die Öffnung 6 mit dem Ventilator 7, unä die gegenüberliegende Fläohe 8 ist perforiert, d.h. mit einer Anzahl Durchbrüohen versehen. Diese perforierte Fläche 8 wird von dem Umlenkblech 9 geteilt. Der innere Behälter 4 umschließt an fünf Seiten den Nutzraum An seiner Bedienseite befindet sich die Nutzraumtür 12. In einer Fläche der Wand des Nutzraumes -IO befindet sioh die Öffnung 14 mit dem Ventilator 15. Die gegenüberliegende Fläohe 17 des Nutzraumes 10 ist mit einer Anzahl Durchbrüchen versehen. Die Ventilatoren 7 und 15 sind auf einer von einem Motor angetriebenen gemeinsamen Welle 16 angeordnet. Die Halterung für den Behälter 4 und den Nutzraum 10 erfolgt mittels in den Seitenwänden und außen an der Schiene 27 befestigte Bolzen 28 aus wenig wärmeleitfähigem Material. Die Schiene 27 wird auf in dem Behälter 1 befestigten Auflagebolzen 29 abgestützt. Der von dem Behälter 1 mit dem Rahmen 2 und Tür 3 sowie dem Behälter 4 mit dem Rahmen 11 und der Nutzraumtür 12 begrenzte, von dem U-förmigen Leitblech 5 geteilte Raum, bildet den äußeren Kreislauf für das Temperiermedium Luft. Das von in bekannter Weise geregelten EnergiegliedesnVerdampfer 23 oder Heizkörper 24 abgekühlte oder aufgeheizte Temperier· medium wird von dem Ventilator 7 um das Leitbleoh 5 und im Gegenstrom an der Innenseite des Leitbleches um den Behälter 4 geführt. Der Behälter 4 mit dem Rahmen 11 und der Nutzraumtür 12 umschließen den inneren Kreislauf des Temperierinediums, welcher in bekannter WeiseIn the outer tree 20 between the container 1 and the baffle 5, refrigerant evaporators 23 and electric heaters 24 are arranged as energy elements. In the Leitbleoh 5 sioh is located in a surface, the opening 6 with the fan 7, unä the opposite Fläohe 8 is perforated, that is provided with a number Durchbrüohen. This perforated surface 8 is divided by the baffle 9. The inner container 4 encloses the utility room on five sides. The utility room door 12 is located on its operating side. The opening 14 with the fan 15 is located in one surface of the wall of the utility room -IO. The opposite floor 17 of the utility room 10 is provided with a number of openings Provided. The fans 7 and 15 are arranged on a common shaft 16 driven by a motor. The holder for the container 4 and the work space 10 takes place by means of fastened in the side walls and on the outside of the rail 27 bolts 28 made of little thermally conductive material. The rail 27 is supported on mounted in the container 1 support pin 29. The space bounded by the container 1 with the frame 2 and door 3 and the container 4 with the frame 11 and the space door 12, divided by the U-shaped baffle 5, forms the outer circuit for the temperature control medium air. The tempering medium cooled or heated by energy element evaporator 23 or heating element 24, which is regulated in a known manner, is guided by the fan 7 around the guide tube 5 and in countercurrent to the inside of the guide plate around the container 4. The container 4 with the frame 11 and the Nutzraumtür 12 enclose the inner circuit of Temperierinediums, which in a known manner
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duroh die Luftzuführung 25 trockene oder feuohte Luft von außen erhält. Der Ventilator 15 bewegt diese duroh den Nutzraum 10 und an fünf Seiten im Gegenstrom um den Nutzraum herum. In der Wand des Behälters 4 ist die Durohgangsöffnung für die fliegend angeordnete Welle 16 größer als der Wellendurohmesser und bildet einen Eingspalt 30* Ein Teil der Luft des inneren Kreislaufes entweicht durch diesen Bingspalt in den äußeren Kreislauf und von dort duroh die Luftabfühiung 26 naoh außen. An der Kante 18 ist eine Winkelklappe 19 schwenkbar angeordnet, die als Teil des Behälters mit ihren äußeren Flächen te ilen an der Wand des Behälters dicht anliegt. Wird die Winkelklappe 19 mittels Sohwenkeinriohtung 22 geschwenkt, dann gibt sie eine Öffnung zwischen dem äußeren und dem inneren Kreislauf frei. Dieser Betriebszustand ermöglicht es$ bei Bedarf im Nutzraum eine hohe Inderungsgesohwindigkeit der Tem~ peratur zu erzielen.duroh the air supply 25 dry or feuohte air from the outside receives. The fan 15 moves these duroh the work space 10 and on five sides in countercurrent to the work space around. In the wall of the container 4, the Durohgangsöffnung for the overhung shaft 16 is larger than the Wellendurohmesser and forms an Eingspalt 30 * Part of the air of the inner circuit escapes through this Bingspalt in the outer circuit and from there duroh the Luftabfühiung 26 naoh outside. At the edge 18, an angle flap 19 is pivotally mounted, which te as part of the container with their outer surfaces on the wall of the container rests tightly. If the angle flap 19 pivoted by means of Sohwenkeinriohtung 22, then it releases an opening between the outer and the inner circuit. This operating state allows $ if necessary in the chamber to achieve a high Inderungsgesohwindigkeit the Tem ~ temperature.
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