DD211855A1 - Vorrichtung zum steuern des luftstromes in nutzraeumen von industrieoefen - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern des Luftstromes in Nutzraeumen von Industrieoefen, insbesondere Laborwaermeschraenken. Die Erfindung hat das Ziel, den Energieaufwand fuer die Erzeugung des Luftstromes auf das erforderliche Mass und die auftretenden Energieverluste zu senken. Ihr lag die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, die eine kombinierte Einstellung des Luftstromes und der Solltemperatur ermoeglicht. Erfindungsgemaess ist vorgesehen, dass im Zwangsluftschacht ein Stellorgan angeordnet ist und sein Betaetigungselement mit dem Betaetigungselement fuer die Solltemperatureinstellung gekoppelt ist.

Description

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Vorrichtung zum Steuern des Luftstromes in Nutzräumen von Industrieöfen . ___

Internationale Patentklassifikationί F 27 B 17/00, 17/02; F 27 D 7/00, 19/00 Anwendungsgebiet der Erfindung?

Die Erfindung betrifft eine "Vorrichtung zur Steuerung des Luftdurchsatzes in zwangsbelüfteten Futzräumen von Industrieöfen» Derartige Vorrichtungen können beispielsweise bei Laborwärme-, Labortrockenschranken, bei bakteriologischen Brutschränken, HeUBluftsterilisatoren und artverwand~ ten Erzeugnissen unabhängig von deren Beheizungsart eingesetzt werdenβ

Charakteristik der bekannten technischen Lösungenί

Zur Realisierung eines minimalen räumlichen Temperaturgradienten in Nutzräumen von vorzugsweise elektrisch beheizten Industrieöfen werden je nach Ausführung horizontale

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oder -vertikale Zwangsluftführungen angewandt» Durch entsprechend gerichtete Yolumenströme der beheizten luft wird eine solche Durchflutung des Eutzraumes erzielt_s daß die Temperaturschichtungen auf das anwendungstechnisch begründete Minimum begrenzt bleiben·

Die beispielsweise in der Laboratoriumstechnik gebräuchlichen Industrieöfen erlauben den Einsatz im Temperaturbereich zwischen + 30° C und-s-300⁰ G. Da aufgrund der Temperatur abhängigkeit der Dichte der im Nutzraum enthaltenen Luft bei den hohen Arbeitstemperaturen eine ausgeprägtere Temperaturschich·» tung auftrittj muß der Yolumenstrom der durch Zwangsbelüftung eingeblasenen Luft so dimensioniert werden _$ daß diesem Sachverhalt entgegengewirkt wird«

Hohe Volumenströme erfordern einen hohen Energieaufwand und begünstigen die technisch bedingten Snergieverluste* Zwangsläufig verursachen derartig hohe Strömungsgeschwindigkeiten einen hohen Geräuschpegel« Aus anwendungstechnischer Sicht werden zwar niedrige Temperaturgradienten gefordert_s aber die hohen Luftgeschwindigkeiten im Butzraum sind unerwünscht₅ da das Beheizen leichter Substanzen in offenen Gefäßen ausscheidet und Kontaminationen von Ofenbauteilen (Luftschachte, Strömungserzeuger) nicht auszuschließen sind,

Ziel der Erfindungj

Die Erfindung hat den Zweck, den Energieaufwand für die Erzeugung des Luftstromes auf das erforderliche Maß und damit die Energieverluste zu senken und die Kontaminationsgefahr bei leichten j in offenen Gefäßen befindlichen Bubstanzen zu reduzieren*

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftstromes für die Zwangsbelüftung in Abhängigkeit von der vorgewählten Solltemperatur zu schaffen.

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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin ₉ daß im Zwangsluftschacht ein Stellorgan angeordnet ist und das Betätigungselement des Stellorgans mit dem Betätigungselement für die Solltemperatureinstellung gekoppelt ist·

In einer ersten Ausführung ist vorgesehen: Als Stellorgan sind Luftsteuerungsklappen in der Mhe der frischluftzuführungsklappe und der Umluftklappe angeordnet« Sie sind über eine Hebelanordnung kinematisch mit einer Kurvenscheibe gekoppelt, die ebenso wie eine Kurvenscheibe eines Temperaturreglers auf einer durch einen Einstellknopf drehbaren Einstellwelle sitzt

In einer zweiten Ausführung ist vorgesehen: Als Stellorgan ist der zwischen der Prischluftzuführungs— klappe und der Umluftklappe angeordnete Zwangslufterzeuger bestimmt· Sein Antriebsmotor ist über eine Steuerschaltung an einen Sinstellregler angeschlossen_s der. mit dem Sinsteilregier eines Temperaturreglers kinematisch gekoppelt ist«

Ausführungsbeispiel:

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig« 1 die Prinzipdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung

Pig· 2 die Prinzipdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung

Beide Ausführungsbeispiele betreffen einen Laborwärmeschrank*

Der Außenmantel 2 des Zwangsluftschachtes 10 ist mit einer Wärmeisolationsschicht 1 zur Vermeidung von Energieverlusten umgeben» Der Innenmantel 3 begrenzt den Sutzraum 20 und bildet gleichzeitig mit dem Außenmantel 2 den Zwangsluftschacht 10. Der Zwangslufterzeuger 5 mit Antriebsmotor erzeugt den gewünschten Volumenstrom*

Bei dem in !figur 1 dargestellten Prinzip des Umluftbetriebes sind die Prischluftzuführungsklappe 6 und die Abluftklappen

19 geschlossen, während die Umluftklappe 7 geöffnet ist« Die Klappen 6₉ 7 und 19 werden durch einen gemeinsamen Schieber 9 gleichzeitig betätigt.

Die aus dem ITutzraum 20 angesaugte Luft fördert der Zwangslufterzeuger 3 über die im Zwangsluftschacht 10 angeordneten Heizkörper 4- zur Warmluftzuführung 8 und damit erneut in den Uutzraum 20_β

Am Einstellknopf 11 wird die gewünschte Arbeitsteinperatur im Nutzraum 20 vorgewählte, Über den Temperaturregler 16 und einen nicht dargestellten und im Hutzraum 20 installierten Temperaturfühler wird die Temperatur der zwangsläufig strömenden Luft geregelt. Infolge der mechanischen Kopplung zwischen der Kurvenscheibe 12 für die Solltemperatur und der Kurvenscheibe 14 für die Luftmengenvorwahl wird über eine Hebelanordnung 21 gleichzeitig die öffnung der Luftsteuerungsklappen 18 so veränderts daß bei niedrigen Arbeitstemperaturen im ITutzrauni 20 nur ein geringer Luftdurchsatz und bei hohen Arbeitsraumtemperaturen ein höherer Luftdurchsatz gewährleistet wird.'

In Figur 2 wird der Frischluftbetrieb gezeigte Hier wird die Frischluftzuführungsklappe 6 und die Abluftklappe 19 geöffnet, während die Umluftklappe 7 geschlossen ist» Die Klappen 7j 9 und 19 werden wiederum durch einen gemeinsamen Schieber gleichzeitig betätigt.

Die aus der Umgebung angesaugte Luft fördert der Zwangslufterzeuger 5 über die im Zwangsluftschacht 10 angeordneten Heizkörper 4 zur Warmluftzuführung 8 und damit in den ITutsraum 20_o Die beispielsweise mit Feuchtigkeit beaufschlagte Luft verläßt den Nutzraum 20 über die Abluftklappen 19,

Am Einstellknopf 11, der mit zwei elektrischen Einstellreglern 13» 15 über eine Einstellwelle 22 gekoppelt ist, wird die gewünschte Arbeitstemperatur für den STutzraum 20 gewählt. Über den Temperaturregler 16 und den nicht dargestellten und im. Uutzraum 20 angeordneten Temperaturfühler wird

die Temperatur der zwangsweise strömenden Luft geregelt. Aufgrund der mechanischen Kopplung zwischen den elektrischen SinstelIreglern 13, 15 ¹^- ^e~*~ zusätzlich vorgesehenen Steuerschaltung 17 für den Antriebsmotor bewirken Änderungen am Einstellknopf 11 gleichzeitige Änderungen der Solltemperatur und des Luftdurchsatzes im Nutzraum 20· Bei richtiger Dimensionierung der Steigungen der Kurvenscheiben 12 und 14· bzw, der Kennlinien der Einstellregler 13 und 15 wird erreicht, daJ3 jeder Arbeitstemperatur im Futzraum 20 der optimale Luftdurchsatz synchron zugeordnet ist·

In einer weiteren Ausführung kann zwischen den elektrischen Einstellreglern 13; 15 für die Temperatur- und Luftmengenvorwahl eine vorzugsweise mit mikroelektrischen Bauelementen bestückte sowie fest oder frei programmierbare Schaltungsanordnung so eingebaut werden, daß eine programmabhängige Steuerung der Luftmenge in Abhängigkeit von der Hutzraumtemperatur realisiert wird« Derartige Ausführungen bewirken die anwendungstechnischen Vorteile der Verkürzung von Aufheizseiten und die. programmgesteuertre Beeinflussung von im Hutzraum 20 ablaufenden vVarmbehandlungsprozessen«

9fi.M 1983*064563

Claims (3)

- 6 Erfindungsanspruch:

1· Vorrichtung zum Steuern des Luftstromes in Hutzräumen von Industrieöfen j insbesondere Laborwärmeschränken? dadurch gekennzeichnet, daß im Zwangsluftschacht (10) ein Stellorgan (5; 18) angeordnet ist und das Betätigungselement (14-j 15) des Stellorgans (5; 18) mit dem Betätigungselement (12; 13) für die Solltemperatureinstellung gekoppelt ist_e

2ο Vorrichtung zum Steuern des Luftstromes nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet_s daß als Stellorgan Luftsteuerungsklappen (18) in der Fähe der Frischluftzuführungsklappe (6).und der Umluftklappe (7) angeordnet und über eine Hebelanordnung (21) kinematisch mit einer Kurvenscheibe (14) als.

Betätigungselement gekoppelt sind_? die auf einer eine Kurvenscheibe (12) eines Temperaturreglers (16) und einen Einstellknopf (11) aufweisenden Sinstellwelle (22) sitzt»

3· Vorrichtung zum Steuern des luftstromes nach Punkt 1j dadurch gekennzeichnet₃ daß als Stellorgan der zwischen der Prisehluftzuführungsklappe (6) und der Ualuftklappe (7) angeordnete Zwangslufterzeuger (5) vorgesehen ist, dessen .Antriebsmotor über eine Steuerschaltung (17) an einen Einstellregler (15) als Betätigungselement angeschlossen istj der kinematisch mit dem IDinstellregler (13) eines Temperaturreglers (16) gekoppelt ist.

Hierzu 2 Blatt Patentzeichnung:

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