DE102013018587A1

DE102013018587A1 - Klimagerät für Labore

Info

Publication number: DE102013018587A1
Application number: DE201310018587
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-05-07

Abstract

Es wird ein transportables Klimagerät mit einem Gehäuse aus Edelstahl zur Klimatisierung unterschiedlich große Räume für Labor-Untersuchungen an Medikamenten, Kosmetika, Lebensmitteln, Tiere/Insekten, Baumaterial und anderen Stoffen vorgeschlagen. Das Klimagerät arbeitet nur mit der Raumluft. Es sind Temperaturen von 60°C bei 85% relativer Luftfeuchtigkeit und eine Entfeuchtung des Klimaraumes bis 18% relativer Luftfeuchtigkeit möglich. Das Klimagerät (2) ist im Zentrum des Klimaraumes (1c) angeordnet und saugt an seiner Unterseite die Raumluft an, es bildet sich ein Luftstrom (4a), der entsprechend der eingestellten Sollwerte im Klimagerät (2) aufbereitet wird und als Luftstrom (4b) das Klimagerät verlässt. Die Behältnisse (3), mit einer Kapazität von 2000 Litern bis über 27000 Litern zur Aufnahmen der Proben/Produkte, werden gleichmäßig durch den Luftstrom (4b) beaufschlagt.

Description

In der wissenschaftlichen und industriellen Forschung spielen klimatisierte Räume, in denen eine vorgegebene Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einen engen Bereich dauerhaft gehalten wird, eine maßgebliche Rolle.
Die EP 0789198 beschreibt ein Gerät zur Klimatisierung eines Behandlungsraumes von biologischen Produkten, insbesondere für die Behandlung von Käselaiben. Das Gerät zur Klimatisierung befindet sich außerhalb des Lagerraumes, welcher mit Öffnungen für die Lufteinbringung und Luftausbringung versehen ist.
Nachteilig an dieser Lösung sind die notwendigen Öffnungen im Lagerraumraum für die notwendige Luftzirkulation.
In der DE 10164321 wird die Klimatisierung kleiner Räume durch Regelung der Temperatur und Luftfeuchte vorgeschlagen. Der Nachteil dieser Lösung ist das begrenzte Raumvolumen des Klimaraumes.
Die DE 19826930 beschreibt eine klimatisierte Ausstellungsvitrine. Nachteilig ist an diesem Vorschlag das begrenzte Raumvolumen und die Verwendung von Außenluft.
Die DE 20 2009 012 580 U1 beschreibt einen Raum und dessen Klimatisierung zur Durchführung von Stabilitätstests von Produkten und Substanzen. Wobei der Raum eine Größe von 21 Kubikmetern hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einem Klimagerät unterschiedlich große Räume so zu klimatisieren, dass in diesen die Laboruntersuchungen an Arzneimitteln/Medikamenten, Kosmetika, Lebensmitteln, Tieren/Insekten, Baumaterial und Stoffen entsprechend der internationalen Standards für die klimatischen Verhältnisse durchgeführt werden können. Dabei soll das erforderliche Klimagerät ohne Außenluft auskommen, Transportabel sein und keine speziell gebauten Klimaräume benötigen.
Die Aufgabe wird mit den in den Schutzansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst.
Vorteil der Erfindung ist die Variabilität des Gerätes in Bezug auf das Spektrum der Raumklimatisierung und auf die variable Raumgröße. Durch die Erfindung können Räume ohne bauliche Veränderung durch Aufstellen des erfindungsgemäßen Klimagerätes in der Raummitte als Klimaraum für Laboruntersuchungen genutzt werden.
Das Klimagerät arbeitet nur mit der Raumluft, benötigt also keine Außenluft und ist deshalb sehr energieeffizient.
Zur Installation des Klimagerätes ist lediglich eine übliche 380 V Steckdose erforderlich. Mit dem erfindungsgemäßen Klimagerät können Räume bis zu einer Temperatur von 60 Grad Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von max. 85% klimatisiert werden.
Wobei die Toleranz für die Temperatur ±2 Grad Celsius und für die Luftfeuchte ±5% beträgt.
Der Klimaraum kann jedoch auch bis zu einer relativen Luftfeuchtigkeit bis 18% entfeuchtet werden. Die ist besonders dann vorteilhaft, wenn zur Untersuchung feuchte Proben/Produkte in den Klimaraum eingelagert werden, die für die weiteren Untersuchungen entfeuchtet werden müssen.
Damit das Klimagerät ohne Probleme transportiert werden kann, ist es mit vier lenkbaren Rollen ausgerüstet.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Klimagerätes ist ein einfaches manuell über Berührung (touch screen) zu bedienendes Control Panel, welches jedoch auch über einen Kabelanschluss oder eine kabellose Funkverbindung (wireless) eingestellt und überwacht werden kann.
Weiterhin hat das erfindungsgemäße Klimagerät den Vorteil, dass es auf handelsübliche Behältnisse zur Aufnahme der untersuchenden Produkte abgestimmt ist. Es können Behältnisse mit einer Aufnahmekapazität von 2000 Litern bis über 27000 Litern eingesetzt werden (ein Behältniss = 1000 Liter).
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 5 erläutert.
Es zeigen:
1: Einen kleinen Klimaraum (1a) mit dem Klimagerät (2) und Behältnissen (3) zur Aufnahme der zu untersuchenden Produkte in der Aufsicht.
2: Einen großen, ebenfalls für das Klimagerät (2) geeigneten Klimaraum (1b) mit den Behältnissen (3) zur Aufnahme der zu untersuchenden Produkte in der Aufsicht.
3: Einen Querschnitt durch den Klimaraum (1c) mit dem Klimagerät (2) und mit den Behältnissen (3) zur Aufnahme der zu untersuchenden Produkte.
4: Den Aufbau des Klimagerätes (2)
5: Die Gestaltung des Control Panel (2.8)
1 zeigt beispielhaft einen kleinen Klimaraum (1a) mit dem Klimagerät (2) und den auf das Klimagerät abgestimmten zwei Behältnissen (3). Bei einer Raumhöhe von 3 m beträgt das Raumvolumen des Klimaraumes (1a) 9 Qubikmeter.
2 zeigt beispielhaft einem großen Klimaraum (1b) mit dem mittig angeordneten Klimagerät (2) und 27 Stück Behältnissen (3). Mit einer Raumhöhe von 3 m ergibt sich für den Klimaraum (1b) ein Raumvolumen von ca. 105 Qubikmeter.
3 zeigt beispielhaft einen Querschnitt (auch Funktion) durch einen Klimaraum (1c) mit dem Klimagerät (2) und zwei auf das Klimagerät abgestimmten Behältnissen (3). Dargestellt ist der Luftstrom der im Klimagerät (2) erzeugt wird. Die Behältnisse (3), in denen sich die zu untersuchenden Proben/Produkte befinden, werden durch den Luftstrom (4b) beaufschlagt. Das Klimagerät (2) saugt die Luft im unteren Bereich wieder an, es bildet sich ein Luftstrom (4a), der im Klimagerät (2) wieder auf die gewünschte Temperatur und Luftfeuchtigkeit gebracht wird, bevor er das Klimagerät (2) als Luftstrom (4b) wieder verlässt.
Das Klimagerät (2) benötigt also keine Luftzufuhr von außen, sondern arbeitet ausschließlich mit der vorhandenen Luft im Klimaraum (1).
4 zeigt einen Schnitt durch das Klimagerät (2). Es besteht aus einem äußeren Gehäuse (2.1), welches für den Lufteintritt im unteren Bereich mit Zuluftschlitzen (2.2) versehen ist. Am äußeren Gehäuse (2.1) sind Transportrollen (2.3) befestigt.
Die Gebläseflügel (2.4), welche von einem Elektromotor (2.5) angetrieben werden, saugen die Luft (4a) an und verteilen diese in den für die Heizung zuständigen Luftkanal (2.6) und den beiden für die Befeuchtung und Entfeuchtung zuständigen Luftkanäle (2.7).
Die Leistung des Elektromotors (2.5) und damit die Menge der angesaugten Luft wird entsprechend der am Panel/Steuerung (2.8) eingestellten Bedingungen für die Luft mittels der Steuerleitung (2.9) geregelt. Im Luftkanal (2.6) sind zwei elektrische Heizkörper (2.10) mit jeweils einem Temperatursensor installiert, die über entsprechende Steuerleitungen (2.11) mit der Panel/Steuerung (2.8) verbunden sind. An den beiden Luftkanälen (2.7) ist jeweils eine Befeuchtungseinheit (2.12) installiert, die durch den Wassertank (2.13) mittels Leitungen (2.14) mit dem benötigen Wasser versorgt werden und mittels der Steuerleitung (2.15) entsprechend der am Panel/Steuerung (2.8) eingestellten Werte gesteuert werden.
Jeweils ein Luftentfeuchter (2.16) ist den beiden Luftkanälen (2.7) zugeordnet. Entsprechend dem Zustand der angesaugten Luft und den durch Panel/Steuerung (2.8) vorgegebenen Werten werden die beiden Luftentfeuchter (2.16) in denen jeweils ein Feuchtesensor installiert ist, mittels der Steuerleitung (2.17) gesteuert.
Am Ende des Luftkanals (2.6) und der Luftkanäle (2.7) vereinigen sich die Luftströme und verlassen das Klimagerät (2) über den Luftverteiler (2.18) und strömen gleichmäßig verteilt als Luftstrom (4b) in die Klimaraum (1).
Auf diese Weise wird mittels Sensoren, einer Regelung, die über die Panel/Steuerung (2.8) die Menge des Luftstromes, die Heizungen (2.10), die beiden Befeuchtungseinheiten (2.12) und die beiden Luftentfeuchter (2.16) steuert, die Temperatur der Luft und die Luftfeuchtigkeit auf einem vorgegebenen Wert, zum Beispiel 40 Grad Celsius und 75% relativer Luftfeuchtigkeit gehalten.
Das Klimagerät (2) ist auf einen Klimaraum (1) von einer Größe von 9 Qubikmeter Rauminhalt bis ca. 150 Qubikmeter Rauminhalt bei einer Raumhöhe von 3 m so abgestimmt, dass die Temperatur innerhalb einer Toleranz von plus/minus 2 Grad Celsius und die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb einer Toleranz von plus/minus 5% gehalten wird.
Es wird eine max. Temperatur von 60 Grad Celsius, eine max. relative Luftfeuchtigkeit von 85% bzw. eine Entfeuchtung bis 18% relativer Luftfeuchtigkeit erreicht.
Das Klimagerät (2) ist für die oben angegebenen Raumgrößen und Luftwerte im Dauerbetrieb einsetzbar.
5 zeigt vergrößert die in das Klimagerät integrierte Panel/Steuerung (2.8) ist in 5 vergrößert dargestellt. Die Bedienung erfolgt durch Berührung der jeweiligen Anzeige (touch screen). Das Klimagerät (2) kann über den Ein/Ausschalter (a) gestartet oder ausgeschaltet werden. Eine grüne Betriebsanzeige (b) leuchtet wenn das Gerät eingeschaltet ist. Die Sollwerte für die Temperatur werden am Temperaturregler (c) eingegeben und die Sollwerte für die Luftfeuchte am Feuchteregler (d). Am Ein/Ausschalter für Luftfeuchte (e) wird der die Befeuchtung/Entfeuchtung gestartet oder beendet. Eine gelbe Anzeige (f) zeigt an wenn das Gerät heizt und eine blaue Anzeige (g) wenn die Luft befeuchtet bzw. entfeuchtet wird. Integriert ist ein Übertemperatur Sicherheitsregler (h) um Überhitzungen des Gerätes zu vermeiden. Sobald das Klimagerät nicht bedingungsgemäß funktioniert leuchtet eine rote Alarmanzeige (i) auf.
Durch eine entsprechende Schnittstelle ist es möglich die Eingabe der Sollwerte für die Temperatur und Luftfeuchte an einem handelsüblichen Personal Computer (PC) außerhalb des Klimaraumes (1) durch eine Kabelverbindung mit Panel/Steuerung (2.8) einzugeben und auf diese Weise das Klimagerät (2) zu überwachen.
Anstelle der Datenübertragung mit einem Kabel kann die Eingabe der Sollwerte und die Überwachung des Klimagerätes (2) auch durch eine Funkverbindung (wireless) außerhalb des Klimaraumes (1) erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0789198 [0002]
DE 10164321 [0004]
DE 19826930 [0005]
DE 202009012580 U1 [0006]

Claims

Klimagerät (2) für Laboruntersuchungen an Arzneimitteln/Medikamenten, Kosmetika, Lebensmitteln, Tieren/Insekten, Baumaterial und Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass das Klimagerät (2) ausschließlich mit der Luft im Klimaraum (1) arbeitet, für Klimaräume mit einem Raumvolumen von 9 Qubikmeter bis 150 Qubikmeter geeignet ist und in diesem Bereich von Klimaräumen eine Lufttemperatur bis 60 ± 2 Grad Celsius und eine relative Luftfeuchte von 18 bis 85 ± 5% dauerhaft erzeugt werden können.
Klimagerät (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klimagerät aus einem äußeren Gehäuse (2.1) mit Zuluftschlitzen (2.2) besteht.
Klimagerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse (2.1) aus Edelstahl gefertigt ist.
Klimagerät (2) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich des Klimagerätes (2) ein Ansauggebläse (2.4, 2.5) angeordnet ist, welches ein Luftstrom (4a) erzeugt, und die angesaugte Luft in den Luftkanal (2.6) und in die beiden Luftkänäle (2.7) verteilt.
Klimagerät (2) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Luftkanal (2.6) durch zwei Heizkörper (2.10) beheizt und in den beiden Luftkanälen (2.7) durch Befeuchtungseinheiten (2.12) und Entfeuchtungseinheiten (2.16) verändert werden kann.
Klimagerät (2) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich des Klimagerätes (2) sich die Luft aus dem Luftkanal (2.6) und der beiden Luftkanäle (2.7) zu einem Luftstrom (4b) vereint und über den Luftverteiler (2.18) gleichmäßig in den Klimaraum (1) verteilt wird.
Klimagerät (2) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Panel/Steuerung (2.8) die Sollwerte für die Lufttemperatur (c) und die Luftfeuchte (d) im Klimaraum eingegeben werden und das die Istwerte der angesaugten Luft (4a) mittels Sensoren erfasst und durch eine Regelung mittels der Steuerleitungen (2.9, 2.11, 2.14, 2.15) die Leistung des Ansauggebläses (2.4, 2.5), zwei elektrische Heizungen (2.10), zwei Befeuchtungseinheiten (2.12), die Versorgung aus dem Wassertank (2.13) und zwei Entfeuchtungseinheiten (2.12) angesteuert werden um die aus dem Klimagerät (2) ausströmende Luft (4b) auf den Sollwert zu bringen.
Klimagerät (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Panel/Steuerung (2.8) mit einem Ein/Ausschalter (a) für das Klimagerät (2), einem Ein/Ausschalter (e) für Luftfeuchte, einer grünen Kontrollanzeige (b) für den Betriebszustand (Ein/Aus) des Klimagerätes (2), einer gelben Anzeige (f) für den Betrieb der Beheizung und einer blauen Anzeige (g) für den Betrieb der Luftbefeuchtung ausgerüstet ist.
Klimagerät (2) nach Anspruch 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, das die integrierte Panel/Steuerung (2.8) mit einem Übertemperatur Sicherheitsregler (h) ausgerüstet ist und bei einer Übertemperatur die rote Alarmanzeige (i) leuchtet.
Klimagerät (2) nach Anspruch 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabewerte und die Überwachungsfunktionen durch eine entsprechende Schnittstelle an einem PC durch eine Kabelverbindung mit Panel/Steuerung (2.8) außerhalb des Klimaraumes (1) eingegeben und abgerufen werden können.
Klimagerät (2) nach Anspruch 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, das die Eingabewerte und die Überwachungsfunktionen durch eine kabellose Verbindung (wireless) zwischen einem PC und der Panel/Steuerung (2.8) einzugeben und abgerufen werden können.
Klimagerät (2) nach Anspruch 7 bis 8 dadurch gekennzeichnet, das die Eingabe von Werten und die Schaltfunktionen am Panel/Steuerung (2.8) durch Berührung (touch screen) erfolgt.
Klimagerät (2) nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass es auf handelsübliche Behältnisse (3a, 3b) zur Aufnahme der Proben/Produkte abgestimmt ist.
Klimagerät (2) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Gehäuse (2.1) Transportrollen (2.3) befestigt sind.