DE10106349C2 - Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank - Google Patents
Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-BrutschrankInfo
- Publication number
- DE10106349C2 DE10106349C2 DE10106349A DE10106349A DE10106349C2 DE 10106349 C2 DE10106349 C2 DE 10106349C2 DE 10106349 A DE10106349 A DE 10106349A DE 10106349 A DE10106349 A DE 10106349A DE 10106349 C2 DE10106349 C2 DE 10106349C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- inner container
- door
- incubator
- control
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/14—Incubators; Climatic chambers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/11—Automated chemical analysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Begasungs-
Brutschrank, wobei Wasser in einer beheizbaren Wanne im Bodenbereich eines den Nutzraum
umfassenden Innenbehälters so lange verdampft, bis eine vorgegebene Temperatur erreicht
ist, sowie einen Begasungs-Brutschrank.
Es handelt sich hierbei um ein Verfahren nach dem Grundprinzip der passiven Befeuchtung,
wonach mit der temperaturgeregelten Beheizung des Innenbehälters gleichzeitig eine Be
feuchtung der Innenbehälter-Atmosphäre durch Verdampfung von Wasser aus einer beheizba
ren Wanne erfolgt bis eine vorgegebene Temperatur erreicht ist und die relative Feuchtigkeit in
einem Gleichgewichtszustand (dynamisches Gleichgewicht von Kondensation und Verdamp
fung) verharrt.
Aus der DE 38 15 528 C1 ist ein Begasungs-Brutschrank zum Kultivieren von menschlichen oder
tierischen Zellen oder Geweben bekannt, der ein mittels einer Tür verschließbares Innengehäu
se aufweist, das von einem wärmeisolierenden äußeren Gehäuse umgeben ist, wobei eine Be
feuchtungseinrichtung im Bodenbereich des Innengehäuses sowie elektrische Heizkörper un
terhalb des Bodens des Innengehäuses und im Bereich der Seitenwände angeordnet sind. Die
Befeuchtungseinrichtung ist in Form einer ein Wasserbad aufnehmenden Boden-Wanne aus
gebildet, wobei die Heizkörper an der Außenseite des Bodens flächig anliegen und im Bereich
der Seitenwände und der Rückwand des Innengehäuses so nach oben abgewinkelt sind, dass
sie die Bodenebene des Innengehäuses überragen und so den Übergangsbereich zwischen
Boden und Seiten- bzw. Rückwand beheizen. Um eine hohe relative Feuchte im Prüfraum zu
erreichen, wird somit eine schnelle und gleichmäßige Aufheizung des Wassers gewährleistet,
wobei gleichzeitig eine Kondensatbildung an der Innenwand weitgehend vermieden wird.
Ähnliche Begasungs-Brutschränke sind auch in der DE 44 41 250 C1 und der DE 197 47 498 A1
beschrieben.
Weiterhin ist aus der US 6117687 A ein Brutschrank mit geregelter Innenraum-Atmosphäre be
kannt, bei dem eine als Innenraum dienende Kammer von einer mit Wasser gefüllten beheizba
ren Umhüllung umgeben ist. Eine den Innenraum abschließende Glastür ist dabei mit einer e
lektrisch leitenden Beschichtung als Beheizung versehen. Weiterhin werden Störungen aus der
Umgebung des Brutschrankes beim Betrieb durch die Regelung kompensiert. Es handelt sich
hierbei um einen verhältnismäßig aufwändigen Aufbau.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine Verkürzung
der Feuchteerholzeiten in der Atmosphäre des den Nutzraum umfassenden Innenbehälters zu
erzielen, sofern eine Öffnung des Innenbehälters erfolgt ist oder die Umgebungsbedingungen
sich stark geändert haben.
Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass nach Öffnung einer Tür zum Innenbe
hälter deren Öffnungszeit U0 bis zum Verschließen ermittelt und in Abhängigkeit von der Öff
nungszeit des Innenbehälters ein Zeitraum U1 vorgegeben wird, in dem die Wanne beheizt
wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.
Als vorteilhaft erweist es sich, dass auf eine Feuchteregelung verzichtet werden kann; weitere
Vorteile des Verfahrens sind darin zu sehen, dass der Inkubator in der Lage ist:
- 1. auf unterschiedliche Umgebungstemperaturen zu reagieren, ohne dass die relative Feuchte einen Wert von 96% überschreitet und als Folge eine Kondensation im Gerät mit entspre chender Kontaminationsgefahr auftreten kann,
- 2. auf unterschiedliche zeitliche Verläufe von Temperatur und relativer Feuchte bei unter schiedlichen Beladungen so zu reagieren, so dass weder ein vorgegebener Temperatur wert noch die relative Feuchte von 96% überschritten wird,
- 3. auch bei mehrmaligem Türöffnen verbesserte Feuchteerholzeiten zu gewährleisten, wäh rend bei rein passiven Befeuchtungssystemen sich die Feuchteerholzeit mit jedem weiteren Türöffnen verschlechtert und es sehr lange dauern kann, bis das Gerät wieder eine ausge glichene innere Atmosphäre enthält.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens weist der Zeitraum U1 einerseits nur eine
Heiz-Phase mit der Laufzeit T2 auf, sofern die Öffnungszeit U0 innerhalb eines vorgegebenen
Zeitintervalls T1 liegt, andererseits enthält der Zeitraum U1 zusätzlich eine Nachheiz-Phase mit
der maximalen Laufzeit T3, sofern die Öffnungszeit U0 das Zeitintervall T1 überschreitet; dabei
wird die Wanne in der Heizphase der Laufzeit T2 mit einer Intensität beheizt, die vom Zeitinter
vall zwischen den zwei letzten Öffnungen des Innenbehälters abhängig ist.
Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß für einen Begasungs-Brutschrank mit einem Nutzraum in
einem mittels Tür verschließbaren temperaturgeregelten Innenbehälter, der von einem wärme
isolierenden äußeren Gehäuse mit einer äußeren Tür umgeben ist und im Bodenbereich des
Innenbehälters eine mit wenigstens einem steuerbaren Heizelement versehene Befeuchtungs
vorrichtung für die Innenbehälter-Atmosphäre in Form einer ein Wasserbad aufnehmenden
Wanne aufweist, und wobei die zum Schließen des Innenbehälters vorgesehene Tür mit einem
Türschalter versehen ist, der mit dem Eingang eines Steuergerätes elektrisch verbunden ist,
über das die Energiezufuhr für das wenigstens eine Heizelement ansteuerbar ist, dadurch ge
löst, dass das Steuergerät wenigstens ein Zeitmessglied aufweist, mit dessen Hilfe die zeitliche
Funktion von Öffnen und Schließen des Türschalters auswertbar ist, und dass das Steuergerät
ausgebildet ist, das wenigstens eine steuerbare Heizelement in Abhängigkeit von der von dem
wenigstens Zeitmessglied ermittelten Öffnungszeit des Innenbehälters zu steuern.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Begasungs-Brutschrankes sind in den Ansprüchen 5 bis 8
angegeben.
Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Heizelement in der Umgebung des Bodenbereichs
außerhalb des Innenbehälters angeordnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brutschranks sind außer dem
Heizelement bzw. Heizelementen in der Ebene des Bodenbereichs weitere Heizelemente im
Bereich der Seitenwände und der Rückwand des Innenbehälters so angeordnet, dass sie die
Bodenebene des Innenbehälters überragen, wobei sich sämtliche Heizelemente außerhalb des
Innenbehälters befinden.
Darüber hinaus ist es möglich, die den Innenbehälter abschließende Tür als beheizbare Glastür
auszubilden, so dass auch unter ungünstigen Umständen ein Beschlagen der Glasscheibe ver
hindert wird.
Die Heizelemente der beiden Seitenwände der Rückwand sowie ggf. der beheizbaren Glastür
werden nachfolgend zwecks Vereinfachung auch als Wandheizung bezeichnet.
Als vorteilhaft erweist sich, dass der erfindungsgemäße Brutschrank bzw. Inkubator in der Lage
ist, auf die unterschiedlichen Längen der Türöffnungen zu reagieren, sowie auf die unterschied
lichen Intervallzeiten zwischen den Türöffnungszeiten zu reagieren und die zugeführte Wärme
menge entsprechend zu steuern.
Weiterhin ist vorteilhafterweise der Türschalter einer den Innenbehälter dicht abschließenden
inneren Tür zugeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Begasungs-Brutschrankes ist das wenigstens eine
Heizelement der Befeuchtungsvorrichtung mittels der Steuereinheit so umsteuerbar, dass es
auch als Teil des Regelkreises für die Temperatur-Regelung im Innenbehälter eingesetzt wer
den kann. Die Umschaltbarkeit erweist sich hier als besonders zweckmäßige Einsparmöglich
keit im Hinblick auf die Anzahl von Heizelementen. Darüber hinaus sind im Bereich bzw. der
Umgebung (Rückwand, Seitenwände) des Innenbehälters Heizelemente vorgesehen, die stets
nur als Stellglieder des Regelkreises für die Temperatur-Regelung eingesetzt werden. Auch die
beheizbare Glastür kann an die Temperatur-Regelung angeschlossen werden.
Vorzugsweise sind sowohl die Funktion des Steuergeräts als auch die Funktion eines Reglers
in einem Digital-Rechner programmiert, woraus sich ein kostengünstiger Aufbau ergibt.
Die Temperaturdifferenz zwischen Sollwert- und Istwert-Temperatur ist abhängig von der Ge
räteausführung 230/120 Volt und Edelstahl-/Kupfer-Innenbehälter.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Fig. 1a, 1b, 2 und 3 näher er
läutert.
Fig. 1a zeigt einen geschlossenen Begasungsbrutschrank in räumlicher Darstellung;
Fig. 1b zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Begasungs-Brutschrank mit einer
ein Wasserbad aufnehmenden Boden-Wanne im Innenbehälter, wie es im Wesentlichen be
reits aus der DE 38 15 528 C1 bzw. der entsprechenden EP 0340341 B1 bekannt ist;
Fig. 2 zeigt im Flussdiagramm schematisch die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ver
fahrens;
Fig. 3 zeigt im Blockschaltbild Funktionseinheiten des erfindungsgemäßen Brutschranks zur
Durchführung des Verfahrens, die zum besseren Verständnis als diskrete Bauelemente gezeigt
sind, auch wenn sie in der Praxis durch Programme und Datensätze für einen digitalen Rech
ner ausgeführt sind.
Gemäß Fig. 1a weist der Brutschrank ein nach außen abschließbares Gehäuse 1 auf, wel
ches Seitenwände 2, eine hier nicht erkennbare Rückwand sowie Boden- und Deckenplatte 3
aufweist, wobei eine um eine vertikale Achse 4 schwenkbare Fronttür 5 das Gehäuse 1 gegen
über der Umgebungsatmosphäre abschließt. Die Fronttür weist ein Bedienungsfeld 6 mit An
zeigeelementen 7 sowie Betätigungselementen 8 auf, wobei der eigentliche Betriebsschalter 9
im unteren linken Bereich einer die Frontöffnung umfassenden Rahmenplatte 11 angeordnet ist
und dieser Bereich von der geschlossenen Fronttür 5 nicht abgedeckt wird. Das Gehäuse 1 des
Brutschrankes weist an seiner Unterseite höhenverstellbare Füße 12 auf, welche so ausgebil
det sind, dass sie auf Stapelelemente 13 der Deckenplatte eines ggf. bereits vorhandenen Brut
schrankgehäuses arretierbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, zwei bzw. drei Brutschränke
übereinander zu stapeln. Weiterhin ist im unteren Teil des Frontbereiches von Gehäuse 1 ein
ausziehbares Ablagefach 14 zur zwischenzeitlichen Aufbewahrung von Proben für den Brut
schrank vorgesehen.
Gemäß Fig. 1b weist das äußere Gehäuse 1 des Brutschrankes auf seiner Innenseite hier
nicht erkennbare Wärmeisolationskörper auf, welche einen Innenbehälter 16 umhüllen, der in
seinem Bodenbereich 17 eine ein Wasserbad aufnehmende Wanne 18 enthält. Zur Be
feuchtung der Atmosphäre im Innenbehälter 16 wird die Wanne 18 durch im Bodenbereich
bzw. im unteren Bereich von Rückwand und Seitenwänden angeordnete Heizelemente er
wärmt, so dass in der Atmosphäre des Innenbehälters 16 verhältnismäßig rasch eine hohe re
lative Feuchte erzeugt werden kann. Die Heizelemente sind vorteilhafterweise in der Umgebung
des Bodenbereichs, jedoch außerhalb des Innenbehälters 16 angeordnet; dies bedeutet, dass
sich die Heizelemente zwischen dem Innenbehälter und dem äußeren Gehäuse 1 befinden, so
dass das Innere des Innenbehälters keinerlei Heizelemente aufweist und somit vorteilhafterwei
se auf einfache Art und Weise gereinigt werden kann.
Zur Kontrolle der Innenraum-Atmosphäre des Innenbehälters 16 ist ein Regelsystem vorgese
hen, welches jeweils einen Sensor zur Erfassung der Innenraum-Temperatur und einen CO2-
Sensor zur Erfassung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre mit jeweils einem eigenen Regel
kreis aufweist. Zur Aufnahme der beiden Sensoren ist Messzelle 19 vorgesehen, die sich im
Deckenbereich des Innenbehälters 16 befindet, wobei die Messzelle mit einem Lüfterrad verse
hen ist, so dass die zugeordnete Sensorik (Temperatur- und CO2-Gehalt-Sensor) rasch mit ak
tuellen Messwerten versorgt werden kann.
Die von den Sensoren ermittelten Messwerte werden in elektrische Signale umgewandelt und
als Istwert-Signale mit zuvor eingestellten Sollwert-Signalen verglichen; bei einer Regelabwei
chung (Differenz zwischen Sollwert und Istwert) wird ein Stellsignal zur Nachregelung der Tem
peratur mittels Wärmezufuhr durch die Heizelemente bzw. des CO2-Gehaltes mittels Gaszufuhr
im Innenraum des Innenbehälters ausgegeben.
Die Regelung des CO2-Gehaltes im Innenbehälter erfolgt nach Verfahren, wie sie beispielswei
se aus der DE-PS 196 57 520, DE-PS 29 24 446 bzw. der DE 33 15 085 C2 bekannt sind.
Der Innenbehälter 16 ist durch eine innere Tür 22 zugänglich, die vorzugsweise zwecks opti
scher Kontrolle der Kultivierung des im Innenraum befindlichen Guts als (beheizbare) Glastür
ausgebildet ist. Weiterhin ist gemäß Fig. 1a das äußere Gehäuse 1 mit der äußeren Tür 5 ver
schließbar, wobei innere und äußere Tür jeweils im Frontbereich des Brutschrankes angeord
net sind.
Weiterhin ist anhand Fig. 1b eine beispielhafte Innenausstattung des Innenbehälters 16 mit
horizontal angeordneten Einlageblechen 23, die zur Aufnahme von Behandlungsgut vorgese
hen sind, erkennbar. Die Einlagebleche 23 ruhen auf Auflagebügeln 24, die in Öffnungen 26
von vertikal verlaufenden Tragprofilen 27 im Seitenwandbereich arretiert sind.
Im Bereich der Rückwand 29 von Innenbehälter 16 ist eine Rohrdurchführung 28 mit nach in
nen gerichtetem Gasauslass für die CO2-Zufuhr ins Innere des Innenbehälters erkennbar.
Weiterhin ist im Bereich von Rückwand 29 eine Druckausgleichsöffnung 31 erkennbar, um für
das Ausströmen von verdrängter Luft bei Gaseinlass zu sorgen.
Die als Glastür ausgebildete innere Tür 22 ist mittels eines arretierbaren Handgriffs 32 zu ver
riegeln, wobei ein anschließendes Verschließen der äußeren Tür nur bei ordnungsgemäßer
Verriegelung der inneren Tür möglich ist. Zur Abdichtung des Innenbehälters 16 ist auf der
Rahmenplatte 11 eine die Frontöffnung umgebende elastische Dichtung 33 vorgesehen, gegen
welche die innere Tür 22 gepresst wird. Weiterhin wird beim Verschließen der inneren Tür 22
ein ebenfalls in der Rahmenplatte 11 befindlicher Türschalter 34 betätigt, so dass mittels An
steuerung der im Bodenbereich angeordneten Heizelemente eine rasche Wiederherstellung der
erwünschten Atmosphäre im Innenbehälter möglich ist.
Anhand Fig. 1b ist weiterhin erkennbar, dass die äußere Tür 5 auf ihrer nach innen gerichte
ten Seite mit einer umlaufenden Dichtung 35 versehen ist, die beim Verschließen der äußeren
Tür 5 gegen die Rahmenplatte 11 gepresst wird.
Mit Hilfe von Fig. 2 wird nachfolgend eine Störung der Innenraum-Atmosphäre durch Öffnung
des Innenbehälters 16 beschrieben.
Bei Öffnung der inneren Tür 22 fällt die Luftfeuchtigkeit im Innenbehälter 16 stark ab, so dass
die für die Kultivierung des zu behandelnden Guts erforderliche Atmosphäre im Innenraum
rasch wieder hergestellt werden muss. Hierzu wird gemäß dem Flussdiagram in Fig. 2 zu
nächst die Öffnungszeit U0 der inneren Tür für den Innenbehälter gemessen und mit einem
vorgegebenen Zeitintervall T1 verglichen. Falls die Öffnungszeit U0 innerhalb des vorgegebe
nen Zeitintervalls T1 liegt, wird die mit Wasser gefüllte Wanne 18 mit der Intensität einer vom
Regelkreis unabhängigen Stellgröße S für einen vorgegebenen Zeitraum T2 mittels Heizele
ment bzw. Heizelementen aufgeheizt, wobei die Stellgröße S vom Zeitraum U3 zwischen den
beiden letzten Türöffnungen abhängig ist; in der Praxis wird vorzugsweise eine Stellgröße S
verwendet, die dem Zeitraum U3 proportional ist. Falls die Bedingung U0 < T1 gilt, wird am En
de des Zeitraumes T2 die Beheizung mit Stellgröße S beendet und eine Beheizung des Innen
raums von Innenbehälter 16 auf der Basis der üblichen Temperaturregelung vorgenommen.
Falls die Öffnungszeit U0 der Tür 22 für den Innenbehälter 16 das vorgegebene Zeitintervall T1
überschreitet, wird zusätzlich zu Phase T2 eine Nachlaufphase T3 gesetzt, die sich an den Zeit
raum T2 anschließt, wobei ebenfalls eine vom Regelkreis unabhängige Stellgröße 51 die Inten
sität der Beheizung steuert. Die Beheizung mit Stellgröße S1 wird beendet, sobald eine vorge
gebene Temperatur im Innenbehälter erreicht ist; die gesteuerte Beheizung mit 51 endet je
doch spätestens mit dem Ablauf der Laufzeitphase T3, unabhängig von der im Innenbehälter
16 herrschenden Temperatur.
Auf die Nachlaufphase T3 kann verzichtet werden, sofern die Regelabweichung (Differenz zwi
schen Sollwert und Istwert der Temperatur im Innenbehälter) innerhalb eines vorgegebenen
Bereichs liegt; in der Praxis liegt dieser Bereich zwischen 0,6°C und 1,4°C je nach Geräteaus
führung.
Anhand Fig. 3 wird der funktionale Zusammenhang des Verfahrens durch ein Blockschaltbild
näher erläutert, wobei die einzelnen Bauelemente bzw. deren Funktionen symbolisch durch
Blöcke und deren Verbindungen schematisch dargestellt sind. In der Praxis werden jedoch die
Funktionen von Regler, Steuergerät und Umschalter bzw. Unterbrecher von einem program
mierbaren Digital-Rechner übernommen, so dass praktisch keine Einzelkomponenten einge
setzt werden.
Nach Fig. 3 enthält der Innenbehälter 16 eine Bodenheizung 41, eine Wandheizung 42 (um
fasst Heizelemente für Rückwand, linke und rechte Seitenwand und ggf. beheizbare Glastür
zum Abschluss des Innenbehälters) sowie einen Temperatursensor 43 (als Teil von Messzelle
19 gemäß Fig. 1b), wobei diese Bauelemente als Teil eines Regelkreises zur Temperaturre
gelung im Innenbehälter ausgebildet sind. Hierzu wird nach Messung der Temperatur im Innen
behälter durch Temperatursensor 43 ein dem Messwert entsprechendes Istwert-Signal X über
Leitung 44 an den invertierenden Eingang eines Reglereingangs 46 geführt, während an dem
nicht invertierenden Eingang (Reglereingang 46) der vorher eingestellte Sollwert W anliegt; der
zugehörige Regler ist mit Bezugszeichen 47 bezeichnet. Eine eventuelle Regelabweichung des
Istwert-Signals X vom vorgegebenen Sollwert W wird dann als Differenzwert (W-X) dem Regler
47 zugeführt, welcher aufgrund seiner Regelcharakteristik (z. B. PID-Regler mit zuvor einge
stellten Parametern) ein Stellsignal Y1 ausgibt. Das Stellsignal Y1 wird über einen optionalen
Unterbrecherschalter 48 an ein Stellglied 49 weitergeleitet, über welches die Wandheizung 42
betätigt wird; parallel hierzu wird im stationären Regelbetrieb (ohne äußere Störungen) über
einen steuerbaren Umschalter 51 mit Kontakt 57 und einen darin befindlichen Schaltkontakt 52
das Stellsignal Y1 an ein Stellglied 53 für die Ansteuerung der Bodenheizung 41 weitergeleitet.
Die Stellglieder 49, 53 sorgen für die Zufuhr elektrischer Energie an die jeweils angeschlosse
nen Heizungen 42, 41, wobei diese Bauelemente zusammen mit Temperatursensor 43 bei ge
schlossenem Innenbehälter 16 eine Regelstrecke im Sinne der Regelungstechnik bilden; diese
Regelstrecke wird in Fig. 3 symbolisch durch den schematisch dargestellten Block 55 um
fasst, welcher auch dem Innenraum des schematisch dargestellten Innenbehälters 16 ent
spricht. Falls nun im stationären Betrieb das aus der Regelstrecke austretende Temperatur-
Istwert-Signal X vom Sollwert W abweicht, führt eine solche Regelabweichung (W-X) zu einem
am Ausgang des Reglers 47 abgegebenen Stellsignal Y1 entsprechend den Stellgrößen S bzw.
S1 gemäß dem Flussdiagramm in Fig. 2, wobei das Stellsignal Y1 über die jeweiligen Stell
glieder 49 und 53 die Energieversorgung der jeweiligen Heizungen 42 und 41 so lange aktiviert,
bis der am Temperatursensor 43 ermittelte Messwert (Istwert X) dem Temperatursollwert W
entspricht bzw. die Regelabweichung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.
Falls nun beispielsweise der Innenbehälter 16 gemäß Fig. 1 durch Betätigung der inneren Tür
22 geöffnet wird, wird von dem in Fig. 3 symbolisch dargestellten Türschalter 34 ein Störsignal
Z1 über Leitung 40 an ein nachgeschaltetes Steuergerät 56 mit eingebautem Zeitmessglied und
Komparator weitergeleitet, wobei das Störsignal Z1 Informationen über Öffnungszeit U0 und
Zahl der Öffnungsvorgänge des Innenbehälters 16 gemäß dem Flussdiagramm in Fig. 2 ent
hält.
In den Regelkreis können weitere Störgrößen wie z. B. die Umgebungstemperatur des Brut
schranks oder die Anfangstemperatur des zu behandelnden Gutes eingreifen, die mit Z2, Z3
bezeichnet werden, jedoch zwecks besserer Übersicht in Fig. 3 nicht gezeigt sind.
Falls nun durch Öffnung der Tür 22 die Feuchtigkeit im Innenbehälter 16 stark abnimmt, wird
aufgrund des Störsignals Z1 vom Steuergerät 56 ein Stellsignal Y2 an den Eingang des Um
schalters 51 ausgegeben; daraufhin wird der bewegliche Schaltkontakt 52 von der Kontaktposi
tion 57 für den stationären Regelbetrieb zur Kontakt-Position 58 umgeschaltet, so dass das
Stellglied 53 für die Energiezufuhr an die angeschlossene Bodenheizung 41 direkt vom Steu
ergerät 56 mittels Signal Y2 angesteuert werden kann. Gemäß Fig. 2 wird das Stellglied mit
einem verhältnismäßig starken Signal S als Stellsignal Y2 angesteuert, woraufhin eine starke
Aufheizung der Wasser enthaltenden Wanne 18 (Fig. 1b) im Bodenbereich des Innenbehäl
ters 16 zur Erhöhung der Feuchtigkeit erfolgt, wobei gegebenenfalls eine Nachlaufphase mit
Stellgröße S1 als Stellsignal Y2 folgt, sofern die Bedingung für das Setzen eines Nachlaufs
gemäß Fig. 2 erfüllt ist.
Sobald die Nachlaufphasen gemäß Flussdiagramm in Fig. 2 beendet sind, wird Umschaltkon
takt 52 in seine Ausgangslage auf die Position 57 zurückgeschaltet, so dass nunmehr wieder
Stellsignal Y1 aus Regler 47 am Stellglied 53 für eine routinemäßige Ansteuerung der Boden
heizung 41 anliegt.
Weiterhin wird in einer optionalen Ausführungsform von Steuergerät 56 ein Signal aus Tür
schalter 34 durch Öffnung der inneren Tür bzw. Glastür berücksichtigt, weiches als zusätzliches
Stellsignal Y3 den zuvor genannten Unterbrecherschalter 48 ansteuert, so dass durch Öffnung
eines Umschaltkontaktes 50 das vom Regler 47 ausgehende Stellsignal Y1 unterbrochen wird;
d. h., dass die Stellglieder 49 und 53 nicht mehr angesteuert werden können. Dieses optionale
Türöffnungssignal ist jedoch nur während der eigentlichen Türöffnungszeit wirksam, so dass
nach Schließen der Tür des Innenbehälters wiederum Stellsignal Y1 zumindest an Stellglied 49
anliegt und somit ein Auskondensieren der Feuchtigkeit auf der inneren Wand des Innenbehäl
ters durch Betrieb der Wandheizung 42 vermieden wird. Sobald die Nachlaufphasen gemäß
Flussdiagramm Fig. 2 abgelaufen sind, kehrt der Regelkreis in seinen ursprünglichen Be
triebszustand zurück, wobei nur noch das für den stationären Betrieb charakteristische Stellsig
nal Y1 den Stellgliedern 49 und 53 für die Wandheizung 42 und die Bodenheizung 41 zugeführt
wird.
In einer Ausführungsform des Brutschrankes, bei dem die den Innenbehälter 16 abschließende
Tür 22 durch eine Gasblende ersetzt ist, gibt ein auf die äußere Tür ansprechender Türschalter
sein Signal an Steuergerät 56, wobei der weitere Ablauf dem Verfahren nach Fig. 2 entspricht.
Claims (8)
1. Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Begasungs-Brutschrank, wobei Wasser in
einer beheizbaren Wanne im Bodenbereich eines den Nutzraum bildenden Innenbehälters so
lange verdampft, bis eine vorgegebene Temperatur erreicht ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach Öffnung einer Tür für den Zugang zum Innenbehälter deren Öffnungszeit (U0) bis zum
Verschließen ermittelt und in Abhängigkeit von der Öffnungszeit des Innenbehälters ein Zeitraum
(U1) vorgegeben wird, in dem die Wanne beheizt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zeitraum (U1) nur eine Heiz-Phase mit der Laufzeit (T2) aufweist, sofern die Öffnungs
zeit (U0) innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls (T1) liegt, und dass der Zeitraum (U1) zu
sätzlich eine Nachheiz-Phase mit einer maximalen Laufzeit (T3) enthält, sofern die Öffnungszeit
(U0) das Zeitintervall (T1) überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Heizphase der Laufzeit (T2) die Wanne mit einer Intensität einer Stellgröße (S) beheizt
wird, die vom Zeitraum (U3) zwischen den zwei letzten Öffnungen des Nutzraumes abhängig ist,
wobei die Stellgröße (S) proportional dem Zeitraum (U3) ist.
4. Begasungs-Brutschrank mit einem Nutzraum in einem mittels einer Tür verschließbaren Innenbe
hälter mit Temperatur-Regelung, wobei der Innenbehälter von einem wärmeisolierenden äußeren
Gehäuse mit einer äußeren Tür umgeben ist und im Bodenbereich des Innenbehälters eine mit
wenigstens einem steuerbaren Heizelement versehene Befeuchtungsvorrichtung für die Innenbe
hälter-Atmosphäre in Form einer ein Wasserbad aufnehmenden Wanne vorgesehen ist,
und wobei die zum Schließen des Innenbehälters (3) vorgesehene Tür (9) mit einem Türschalter
(13) versehen ist, der mit dem Eingang eines Steuergeräts (36) elektrisch verbunden ist, über das
die Energiezufuhr für das wenigstens eine Heizelement ansteuerbar ist,
dadurchgekennzeichnet,
dass das Steuergerät (36) wenigstens ein Zeitmessglied aufweist, mit dessen Hilfe die zeitliche
Funktion des Türschalters (13) auswertbar ist.
5. Begasungs-Brutschrank nach Anspruch 4,
dadurchgekennzeichnet,
dass das wenigstens eine Heizelement in der Umgebung des Bodenbereichs (12) außerhalb des
Innenraums des Innenbehälters (3) angeordnet ist.
6. Begasungs-Brutschrank nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurchgekennzeichnet,
dass der Türschalter (13) einer den Innenbehälter (3) dicht abschließenden inneren Tür (9) zuge
ordnet ist.
7. Begasungs-Brutschrank nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurchgekennzeichnet,
dass die Energiezufuhr für das wenigstens eine Heizelement der Befeuchtungsvorrichtung mittels
des Steuergeräts (36) so umsteuerbar ist, dass es als Teil des Regelkreises für die Tempe
ratur-Regelung im Innenbehälter (3) dient.
8. Begasungs-Brutschrank nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurchgekennzeichnet,
dass in der Umgebung des Innenbehälters (3) Heizelemente vorgesehen sind, die stets als Teil
eines Regelkreises für die Temperatur-Regelung des Innenbehälters dienen.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10106349A DE10106349C2 (de) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
DE50113725T DE50113725D1 (de) | 2001-02-09 | 2001-12-11 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
EP01129498A EP1231258B1 (de) | 2001-02-09 | 2001-12-11 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
US10/068,947 US7028913B2 (en) | 2001-02-09 | 2002-02-11 | Process for humidifying the useful space in an incubator and in a controlled atmosphere incubator |
US11/363,200 US20060148094A1 (en) | 2001-02-09 | 2006-02-28 | Process for humidifying the useful space in an incubator and in a controlled atmosphere incubator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10106349A DE10106349C2 (de) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10106349A1 DE10106349A1 (de) | 2002-08-22 |
DE10106349C2 true DE10106349C2 (de) | 2003-09-18 |
Family
ID=7673688
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10106349A Expired - Fee Related DE10106349C2 (de) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
DE50113725T Expired - Lifetime DE50113725D1 (de) | 2001-02-09 | 2001-12-11 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50113725T Expired - Lifetime DE50113725D1 (de) | 2001-02-09 | 2001-12-11 | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7028913B2 (de) |
EP (1) | EP1231258B1 (de) |
DE (2) | DE10106349C2 (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7031144B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-04-18 | Gsle Development Corporation | Reversible display apparatus and method for appliances |
US8759084B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-06-24 | Michael J. Nichols | Self-sterilizing automated incubator |
EP2583752B1 (de) * | 2011-10-21 | 2016-11-09 | Yang-Te Hsu | Laminare Strömungsvorrichtung |
TW201415184A (zh) * | 2012-10-08 | 2014-04-16 | Gongbu Design Co Ltd | 自一溫濕度狀態點至另一狀態點之變化方式的先決控制法則及應用此法則之加濕裝置 |
FR3039669B1 (fr) * | 2015-07-31 | 2019-08-02 | Air Liquide Electronics Systems | Ecran tactile pivotant pour installation de distribution de gaz. |
WO2017169850A1 (ja) | 2016-03-28 | 2017-10-05 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 培養装置及び培養装置の制御方法 |
CN107318703A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-07 | 岳西县万盈生态农业科技有限公司 | 一种禽类蛋孵化用装置 |
WO2020049968A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Phc株式会社 | 培養装置 |
CN109342489B (zh) * | 2018-12-07 | 2023-05-23 | 黑龙江省能源环境研究院 | 一种用于检测建材挥发性的局部温度控制结构 |
CN109270113B (zh) * | 2018-12-07 | 2023-05-23 | 黑龙江省能源环境研究院 | 一种模拟地热环境的建材挥发性检测装置 |
US12005432B2 (en) | 2019-10-10 | 2024-06-11 | Coopersurgical, Inc. | Configurable workstations |
CN113462549B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-07-05 | 冰山松洋生物科技(大连)有限公司 | 一种应用于co2培养箱的导热装置 |
WO2023106684A1 (ko) * | 2021-12-10 | 2023-06-15 | (주)오토일렉스 | 부화장치 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4441250C1 (de) * | 1994-11-19 | 1996-04-25 | Binder Peter Michael | Brutschrank |
DE19747498A1 (de) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Kendro Lab Prod Gmbh | Einrichtung zur Befeuchtung des Nutzraumes eines Klimaschrankes |
DE19803601C1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-09-09 | Kendro Lab Prod Gmbh | Verfahren zur Verschlußkontrolle für Brut- und Trockenschränke sowie Brut- oder Trockenschrank |
DE19925154A1 (de) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Kendro Lab Prod Gmbh | Verfahren zur Regelung der Temperatur in einem Temperier-Gerät, sowie Temperiergerät, insbesondere Brutschrank |
DE19925453A1 (de) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Kendro Lab Prod Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Temperiergerätes sowie Temperiergerät, insbesondere Brut- oder Trockenschrank |
US6117687A (en) * | 1996-02-09 | 2000-09-12 | Forma Scientific, Inc. | Controlled atmosphere incubator |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3854452A (en) * | 1971-11-08 | 1974-12-17 | Buckeye Stephens Ltd | Incubators for eggs |
US4572427A (en) * | 1984-03-02 | 1986-02-25 | Mallinckrodt, Inc. | Controlled atmosphere enclosure |
US4701415A (en) * | 1984-03-02 | 1987-10-20 | Mallinckrodt, Inc. | Controlled atmosphere enclosure |
DE3815528C1 (de) * | 1988-05-06 | 1989-08-10 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau, De | |
US5025619A (en) * | 1989-03-16 | 1991-06-25 | Robert W. Cannon | Method and apparatus for incubating and hatching eggs |
JP2893086B2 (ja) * | 1989-08-02 | 1999-05-17 | 朝日ライフサイエンス株式会社 | 培養器における培養室内雰囲気の制御方法 |
US5025132A (en) * | 1990-05-17 | 1991-06-18 | Carter-Hoffman Corporation | Microprocessor controlled food treatment cabinet with flash steamer and compensating humidity control routines |
US5365039A (en) * | 1992-07-21 | 1994-11-15 | Hatco Corporation | Humidity controlled food warmer |
US5454368A (en) * | 1994-06-28 | 1995-10-03 | Tarulli; Joseph R. | Critical care complex |
JPH09285506A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-11-04 | Atom Medical Kk | 保育器 |
US6074340A (en) * | 1998-01-23 | 2000-06-13 | Sweeney; Stephen J. | Incubator mattress tray with warming function |
US6036633A (en) * | 1998-01-30 | 2000-03-14 | Datex-Ohmeda, Inc. | Dual incubator temperature control system |
US6001057A (en) * | 1998-03-26 | 1999-12-14 | Northrop Grumman Corporation | Self-contained isolation and enviromental protection system |
US5908776A (en) * | 1998-04-06 | 1999-06-01 | Pharmacopeia, Inc. | Cell culture chamber for multiple well plates |
US6454176B1 (en) * | 1999-09-28 | 2002-09-24 | Henny Penny Corporation | Holding cabinet with closed-loop humidity control system and method for controlling humidity in a holding cabinet |
US6641521B2 (en) * | 2001-02-06 | 2003-11-04 | Hill-Rom Services, Inc. | Adaptive motor speed control in an infant incubator |
-
2001
- 2001-02-09 DE DE10106349A patent/DE10106349C2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-11 DE DE50113725T patent/DE50113725D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-11 EP EP01129498A patent/EP1231258B1/de not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-02-11 US US10/068,947 patent/US7028913B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-02-28 US US11/363,200 patent/US20060148094A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4441250C1 (de) * | 1994-11-19 | 1996-04-25 | Binder Peter Michael | Brutschrank |
US6117687A (en) * | 1996-02-09 | 2000-09-12 | Forma Scientific, Inc. | Controlled atmosphere incubator |
DE19747498A1 (de) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Kendro Lab Prod Gmbh | Einrichtung zur Befeuchtung des Nutzraumes eines Klimaschrankes |
DE19803601C1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-09-09 | Kendro Lab Prod Gmbh | Verfahren zur Verschlußkontrolle für Brut- und Trockenschränke sowie Brut- oder Trockenschrank |
DE19925154A1 (de) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Kendro Lab Prod Gmbh | Verfahren zur Regelung der Temperatur in einem Temperier-Gerät, sowie Temperiergerät, insbesondere Brutschrank |
DE19925453A1 (de) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Kendro Lab Prod Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Temperiergerätes sowie Temperiergerät, insbesondere Brut- oder Trockenschrank |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 03-65 176 A (Abstract) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10106349A1 (de) | 2002-08-22 |
US20020110489A1 (en) | 2002-08-15 |
EP1231258A1 (de) | 2002-08-14 |
US20060148094A1 (en) | 2006-07-06 |
EP1231258B1 (de) | 2008-03-12 |
US7028913B2 (en) | 2006-04-18 |
DE50113725D1 (de) | 2008-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10106349C2 (de) | Verfahren zur Befeuchtung eines Nutzraumes in einem Brutschrank sowie Begasungs-Brutschrank | |
EP2333149B1 (de) | Wäschetrockner mit Umgebungstemperatursensor | |
DE102010055983A1 (de) | Verfahren zum Steuern eines Garverfahrens in einem Gargerät sowie Gargerät | |
EP2895652B1 (de) | Kondensationstrockner mit ermittlung der beladung sowie verfahren zu seinem betrieb | |
DE19728803C1 (de) | Anordnung zur Temperaturmessung und/oder -regelung | |
DE19813550A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Elektrowärmegerätes | |
EP2662630B1 (de) | Verfahren zum Zubereiten eines Gargutes und Gargerät | |
EP1666798B2 (de) | Gargerät zum komplett automatischen Garen und/oder Reinigen | |
DE10335295A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Backparametern | |
EP3378928A1 (de) | Verfahren zum betrieb eines befeuchtungsmoduls, befeuchtungsmodul und inkubator oder klimaschrank mit befeuchtungsmodul | |
CH638326A5 (de) | Einrichtung zur energiemaessigen optimierung einer temperatur-aenderung in gebaeuden waehrend deren belegungspausen. | |
DE4224016C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern | |
DE10134971A1 (de) | Verfahren zum Trocknen von Wäsche | |
DE2813081C2 (de) | Anordnung zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Raumes eines Gebäudes | |
DE3631525C2 (de) | ||
DE10108852C1 (de) | Raumtemperaturregelung | |
DE69412324T2 (de) | Müllbehandlungsvorrichtung | |
EP3098527A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer lüftungseinrichtung für einen raum sowie entsprechende lüftungseinrichtung | |
DE4028501A1 (de) | Verfahren zur steuerung der aufheizung von raeumen sowie heizungsanlage zur durchfuehrung dieses verfahrens | |
DE9110762U1 (de) | Temperatursteuersysteme | |
DE3310367A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur einzelraumtemperaturregelung | |
CH637463A5 (en) | Method and device for influencing room temperature | |
DE69911669T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung für die Kontrolle des Wassergehalts von in einem geschlossenen Raum gelagerten Produkten | |
DE10222438A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Einstellung oder Regelung der Gasfeuchte in nahezu abgeschlossenen Räumen | |
WO2021009143A1 (de) | Kilmakammer mit diffusionsoffener wärmedämmung zur trocknung oder klimatisierung von gütern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KENDRO LABORATORY PRODUCTS GMBH, 63505 LANGENSELBO |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: THERMO ELECTRON LED GMBH, 63505 LANGENSELBOLD, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |