DE102019119032A1

DE102019119032A1 - Chamber with diffusion-open thermal insulation for drying or air conditioning of goods

Info

Publication number: DE102019119032A1
Application number: DE102019119032.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Zegowitz; Hartwig Künzel
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2021-01-14
Also published as: DE112020003340A5; WO2021009143A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kammer (1), umgeben von einer Hülle (2), welche zumindest in Teilbereichen eine diffusionsoffene Wärmedämmung (5) aufweist,wobei durch die Wahl des Diffusionswiderstands der Hülle (2) und der Temperatur in der Kammer (1) die sich in der Kammer (1) einstellende Feuchtigkeit beeinflusst werden kann. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren zum Beeinflussen der Feuchtigkeit in einer Kammer (1).The invention relates to a chamber (1) surrounded by a shell (2), which at least in some areas has diffusion-open thermal insulation (5), whereby the choice of the diffusion resistance of the shell (2) and the temperature in the chamber (1) in the chamber (1) adjusting humidity can be influenced. The invention also relates to a corresponding method for influencing the humidity in a chamber (1).

Description

Die Anmeldung betrifft eine Klimakammer. Klimakammern sind im Stand der Technik für vielfältige Anwendungen bekannt. Wesentlich ist, dass in einem abgegrenzten Raum ein gewünschtes Klima, vor allem eine gewünschte Temperatur, vielfach auch eine gewünschte Feuchtigkeit - im Regelfall geht es um die relative Luftfeuchtigkeit - eingestellt werden kann. Im Regelfall sind hierzu elektrische Geräte zur Heizung und/oder Kühlung vorhanden. Mit Sensoren wird die Temperatur, gegebenenfalls auch die Feuchtigkeit oder andere Parameter erfasst. Abhängig davon wird je nach Bedarf die Klimakammer beheizt oder gekühlt sowie Feuchtigkeit zugeführt oder abgeführt. Bei derartigen Klimakammern handelt es sich um eine bewährte Technologie mit einer Vielzahl von Ausführungsformen.The registration concerns a climatic chamber. Climate chambers are known in the prior art for a wide variety of applications. It is essential that a desired climate, above all a desired temperature, and in many cases also a desired humidity - usually the relative humidity - can be set in a delimited room. As a rule, electrical devices for heating and / or cooling are available for this purpose. The temperature, possibly also the humidity or other parameters, is recorded with sensors. Depending on this, the climatic chamber is heated or cooled and moisture is added or removed as required. Such climatic chambers are a tried and tested technology with a large number of designs.

Nachteilig daran sind ein gewisser apparativer Aufwand und ein gewisser Energieaufwand. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Verbesserung herbeizuführen.Disadvantages in this are a certain expenditure on equipment and a certain expenditure of energy. The object of the present invention is to bring about an improvement.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kammer, umgeben von einer Hülle, mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen:

Die Hülle weist zumindest in Teilbereichen eine diffusionsoffene Wärmedämmung auf.
Diffusionsoffene Wärmedämmungen sind im Stand der Technik bekannt.

To solve the problem, a chamber, surrounded by a shell, with the following features is proposed:

The shell has diffusion-open thermal insulation at least in some areas.
Diffusion-open thermal insulation is known in the prior art.

Durch die Wahl des Diffusionswiderstands der Hülle und der Temperatur in der Kammer, kann die sich in der Kammer einstellende Feuchtigkeit beeinflusst werden .By choosing the diffusion resistance of the shell and the temperature in the chamber, the humidity in the chamber can be influenced.

Manchmal kommt es nicht darauf an, dass die Temperatur exakt eingehalten wird. Daher wird lediglich gefordert, dass die Temperatur in einem gewünschten Bereich gehalten wird. Die Kammer enthält dazu eine klassische Temperaturregelung. Dies soll nicht ausschließen, dass hierzu innovative Konzepte und Maßnahmen vorgeschlagen werden.Sometimes it is not important that the temperature is precisely maintained. Therefore, it is only required that the temperature be kept in a desired range. The chamber also contains a classic temperature control. This should not rule out that innovative concepts and measures are proposed for this purpose.

Häufig ist neben dem Erreichen einer gewünschten Feuchtigkeit in der Kammer auch zu beachten, dass die Temperatur bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten oder unterschreiten darf. So können Lebensmittel geschädigt werden, wenn sie zu heiß oder zu kalt werden.In addition to achieving the desired humidity in the chamber, it is often necessary to ensure that the temperature must not exceed or fall below certain limit values. Food can be damaged if it gets too hot or too cold.

Wichtig ist aber, dass durch die Wahl des Diffusionswiderstands in der Dämmung und der Temperatur die Feuchtigkeit sich im Regelfall automatisch einstellt und es keiner aufwändigen Regelung und Beeinflussungsmöglichkeiten bedarf. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar.It is important, however, that the choice of diffusion resistance in the insulation and the temperature automatically adjusts the humidity as a rule and that there is no need for complex regulation and control options. This represents a major advantage of the invention.

Es soll nicht verschwiegen werden, dass mit der vorliegenden Erfindung eine sehr exakte Einstellung der Feuchtigkeit nicht immer möglich ist. Bei einer Vielzahl von Anwendungen ist dies auch überhaupt nicht erforderlich, so dass ohne Inkaufnahme von Nachteilen der Vorteil eines niedrigeren Aufwands gezogen werden kann.It should not be concealed that a very precise adjustment of the humidity is not always possible with the present invention. In the case of a large number of applications, this is also not necessary at all, so that the advantage of lower expenditure can be drawn without having to accept disadvantages.

In der Regel handelt es sich bei der hier interessierenden Feuchtigkeit um die Menge des Wasserdampfs in der Kammeratmosphäre. Meist handelt es sich bei der Kammeratmosphäre um Luft. Die Erfindung ist aber grundsätzlich auch für andere dampfförmige Stoffe, die in einem Gasgemisch gelöst sind, einsetzbar. Im Interesse einer anschaulichen Darstellung wird im Weiteren angenommen, dass es sich bei der Feuchtigkeit um die Menge von dampfförmigem Wasser in Luft handelt.As a rule, the moisture of interest here is the amount of water vapor in the chamber atmosphere. Most of the time, the chamber atmosphere is air. In principle, however, the invention can also be used for other vaporous substances which are dissolved in a gas mixture. For the sake of clarity, it is further assumed that the moisture is the amount of vaporous water in air.

Soweit vorliegend von Diffusion, Diffusionsoffenheit, Diffusionswiderstand und dergleichen gesprochen wird, so bezieht sich dies entsprechend grundsätzlich auf die Diffusion von Wasserdampf.As far as diffusion, openness to diffusion, diffusion resistance and the like are mentioned in the present case, this relates in principle to the diffusion of water vapor.

Entscheidend ist häufig die relative Luftfeuchtigkeit, also der - meist prozentual angegebene - Anteil der Feuchtigkeit relativ zur maximal in der Luft möglichen Feuchtigkeit, also des maximal in der Luft löslichen Wasserdampfgehalts. Da der maximal in der Luft lösbare Wasserdampfgehalt stark temperaturabhängig ist, kann die relative Luftfeuchtigkeit bei gleichbleibender absoluter Luftfeuchtigkeit durch eine Änderung der Temperatur geändert werden. Konkret wird durch eine Erhöhung der Temperatur die relative Luftfeuchtigkeit - bei gleicher absoluter Luftfeuchtigkeit - abgesenkt und durch eine Senkung der Temperatur erhöht. Praktisch ist freilich zusätzlich zu beachten, dass durch Verdunstung oder Kondensation die Wasserdampfmenge sich ändert. Die Zusammenhänge sind hinreichend bekannt und in Lehrbüchern und Literatur umfänglich beschrieben.The decisive factor is often the relative humidity, i.e. the proportion of moisture - usually given as a percentage - relative to the maximum possible moisture in the air, i.e. the maximum water vapor content soluble in the air. Since the maximum water vapor content that can be dissolved in the air is highly temperature-dependent, the relative humidity can be changed by changing the temperature while the absolute humidity remains constant. Specifically, by increasing the temperature, the relative humidity - with the same absolute humidity - is reduced and by lowering the temperature, it is increased. In practice, however, it should also be noted that the amount of water vapor changes due to evaporation or condensation. The relationships are well known and are extensively described in textbooks and literature.

Da absolute und relative Feuchtigkeit durch die Temperatur verknüpft sind, wird in der vorliegenden Darstellung nur dann zwischen absoluter und relativer Feuchtigkeit unterschieden, wenn es darauf konkret ankommt.Since absolute and relative humidity are linked by temperature, a distinction is only made between absolute and relative humidity in the present illustration when it really matters.

Anhand einer klassischen Anwendung soll die Funktionsweise der Kammer näher erläutert werden. Ein Lebensmittel, sei am Beginn feucht und soll kontrolliert langsam getrocknet werden. In diesem Fall gilt es eine bestimmte relative Feuchtigkeit in der Kammer nicht zu unterschreiten, damit die Trocknung nicht zu schnell abläuft. Andererseits soll die relative Feuchtigkeit nicht zu hoch werden. Aus der Kammer wird durch die Hülle an die Umgebung Feuchtigkeit abgegeben. Aus dem Lebensmittel tritt Feuchtigkeit in die Kammer, genauer gesagt in die Atmosphäre der Kammer.Using a classic application, the functioning of the chamber is to be explained in more detail. A food is damp at the beginning and should be dried slowly in a controlled manner. In this case, it is important not to fall below a certain relative humidity in the chamber so that drying does not proceed too quickly. On the other hand, the relative humidity should not become too high. Moisture is released from the chamber through the envelope to the environment. Moisture from the food enters the chamber, more precisely into the atmosphere of the chamber.

Die aus der Kammer austretende Wassermenge hängt entscheidend vom Dampfdiffusionswiderstand der Hülle, der relativen Feuchtigkeit und Temperatur, genauer dem Wasserdampfpartialdruck, in der Kammer und der relativen Feuchtigkeit und Temperatur in der Umgebung der Kammer ab. Der Wasserdampfpartialdruck in der Umgebung der Kammer kann im Regelfall als nahezu konstant angesehen werden.The amount of water emerging from the chamber depends crucially on the vapor diffusion resistance of the shell, the relative humidity and temperature, more precisely the water vapor partial pressure, in the chamber and the relative humidity and temperature in the vicinity of the chamber. The water vapor partial pressure in the vicinity of the chamber can as a rule be regarded as almost constant.

Die sich in der Kammer einstellende relative Feuchtigkeit hängt - neben der Temperatur ersichtlich von der durch die Trocknung zugeführten Wassermenge und der durch die Hülle abgeführten Wassermenge ab.The relative humidity established in the chamber depends - in addition to the temperature, on the amount of water supplied by drying and the amount of water discharged through the casing.

Bei der beispielhaft interessierenden Trocknung kann durch die Wahl der Temperatur die relative Feuchtigkeit in der Kammer beeinflusst werden. So kann eine einfache Regelung vorsehen, die Temperatur der Kammer durch Heizung bis zu einem Maximalwert zu erhöhen, wenn die relative Feuchtigkeit in der Kammer über einem gegebenen Wert liegt und die Heizung auszuschalten, wenn die relative Feuchtigkeit unter einem gegebenen Wert liegt.In the case of drying, which is of interest by way of example, the choice of temperature can influence the relative humidity in the chamber. For example, a simple control can provide for the temperature of the chamber to be increased by heating up to a maximum value when the relative humidity in the chamber is above a given value and to switch off the heating when the relative humidity is below a given value.

Freilich kann auch auf Erfahrungen und Berechnungen zurückgegriffen werden und lediglich die Heizleistung so gewählt werden, dass ein bestimmter Temperaturbereich erreicht wird. Unter den bekannten Bedingungen, also der Größe der Kammer, der Menge des Lebensmittels und dem Diffusionswiderstand ergibt sich bei einer bestimmten Temperatur eine bestimmte Feuchtigkeit. Damit entfällt die manchmal schwierigere Messung der Feuchtigkeit.Of course, experience and calculations can also be used and only the heating power can be selected so that a certain temperature range is reached. Under the known conditions, i.e. the size of the chamber, the amount of food and the diffusion resistance, a certain humidity results at a certain temperature. This eliminates the sometimes difficult measurement of humidity.

Bei den Betrachtungen wurde davon ausgegangen, dass zum Erreichen einer gewünschten Temperatur nur die Heizung geregelt werden muss. Bei einer Trocknung ist im Regelfall eine höhere Temperatur als in der Umgebung erforderlich, so dass die Notwendigkeit einer Kühlung entfällt. Bei Bedarf wäre es aber auch denkbar, die gewünschte Temperatur durch Kühlung zu erreichen.It was assumed in the considerations that only the heating needs to be regulated to achieve the desired temperature. When drying, a higher temperature is usually required than in the environment, so that there is no need for cooling. If necessary, however, it would also be conceivable to achieve the desired temperature by cooling.

Neben der einfacheren apparativen Ausführung hat die vorgestellte Kammer noch einen entscheidenden weiteren Vorteil. Die diffusionsoffene Wärmedämmung erlaubt das Austreten von Wasser aus der Kammer, dämmt aber den Wärmeverlust. Bei der oft interessierenden Trocknung ist es im Regelfall erwünscht, dass die Temperatur in der Kammer höher als in der Umgebung ist, während Feuchtigkeit aus der Kammer austreten können soll. Durch die diffusionsoffene Wärmedämmung wird beiden Zielen Rechnung getragen. Es versteht sich, dass freilich Zielkonflikte bestehen. Die Diffusionsoffenheit erschwert die Wärmedämmung und die Wärmedämmung erschwert die Diffusionsoffenheit.In addition to the simpler apparatus design, the chamber presented has another decisive advantage. The diffusion-open thermal insulation allows water to escape from the chamber, but insulates heat loss. In the case of drying, which is often of interest, it is generally desirable for the temperature in the chamber to be higher than in the surroundings, while moisture should be able to escape from the chamber. The vapor-permeable thermal insulation takes into account both goals. It goes without saying that there are, of course, conflicting goals. The openness to diffusion complicates the thermal insulation and the thermal insulation makes diffusion more difficult.

Die Kammer lässt sich aufgrund Ihrer einfachen Bauart mit niedrigem Gewicht erstellen. Dies erleichtert den Einsatz für mobile Anwendungen, bei denen ein höheres Gewicht stört.The chamber can be created with low weight due to its simple design. This makes it easier to use for mobile applications where a higher weight is a problem.

In einer Ausführungsform ist in der Hülle mindestens eine Schicht mit einem gewünschten Diffusionswiderstand vorhanden, wobei der Diffusionswiderstand fest sein kann oder variabel, beispielsweise feuchteabhängig, sein kann. Vielfach bestehen gewisse Anforderungen an die Hülle, etwa eine gewisse Wärmedämmung, eine gewisse mechanische Stabilität oder andere Anforderungen. Diese Anforderungen können oft nicht von einem Material mit dem gewünschten Diffusionswiderstand erreicht werden. Daher ist es sinnvoll, dass andere Schichten andere Anforderungen übernehmen und die mindestens eine Schicht mit einem gewünschten Diffusionswiderstand für den Diffusionswiderstand der Hülle sorgt.In one embodiment, at least one layer with a desired diffusion resistance is present in the shell, wherein the diffusion resistance can be fixed or variable, for example depending on moisture. In many cases, there are certain requirements on the shell, such as a certain thermal insulation, a certain mechanical stability or other requirements. These requirements often cannot be met by a material with the desired diffusion resistance. It is therefore sensible for other layers to take on different requirements and for the at least one layer with a desired diffusion resistance to ensure the diffusion resistance of the shell.

Für die Schicht mit einem gewünschten Diffusionswiderstand kommt etwa Polyamid in Betracht. Polyamid lässt Wasserdampf je nach Feuchtigkeit diffundieren - sowie auch andere polare Dämpfe wie Alkohol -, sperrt aber gegenüber unpolaren Dämpfen.For the layer with a desired diffusion resistance, for example, polyamide comes into consideration. Polyamide allows water vapor to diffuse depending on the humidity - as well as other polar vapors such as alcohol - but blocks non-polar vapors.

Es versteht sich, dass der Diffusionswiderstand der anderen Schichten berücksichtigt werden muss bei der Wahl des gewünschten Diffusionswiderstands. Sollte etwa die Schicht zur Sicherstellung der mechanischen Stabilität einen gewissen Diffusionswiderstand aufweisen, ist bei der Schicht mit einem gewünschten Diffusionswiderstand zu bedenken, dass der gesamte Diffusionswiderstand aus der Schicht zur Sicherstellung der mechanischen Stabilität und der Schicht mit einem gewünschten Diffusionswiderstand den gewünschten Diffusionswiderstand der Hülle nicht überschreitet.It goes without saying that the diffusion resistance of the other layers must be taken into account when choosing the desired diffusion resistance. If, for example, the layer has a certain diffusion resistance to ensure mechanical stability, it should be borne in mind for the layer with a desired diffusion resistance that the total diffusion resistance from the layer to ensure mechanical stability and the layer with a desired diffusion resistance does not have the desired diffusion resistance of the shell exceeds.

Eine Möglichkeit ist beispielsweise durch ein Lochblech oder eine vergleichbare Einrichtung die mechanische Stabilität sicherzustellen. Ein Lochblech trägt nur in vernachlässigbarer Weise zum Diffusionswiderstand bei. Damit kann durch die Schicht mit einem gewünschten Diffusionswiderstand der Diffusionswiderstand der Hülle gut eingestellt werden.One possibility is to ensure mechanical stability, for example, by means of a perforated plate or a comparable device. A perforated plate only contributes negligibly to the diffusion resistance. The diffusion resistance of the shell can thus be adjusted well through the layer with a desired diffusion resistance.

Es ist auch denkbar in unterschiedlichen Bereichen der Hülle unterschiedliche Funktionen sicherzustellen. So können der Boden und die Seitenwände mit einem mechanisch stabilen und diffusionsdichten Material versehen sein, während die obere Bedeckung die Schicht mit einem diffusionsoffenen Material aufweist.It is also conceivable to ensure different functions in different areas of the shell. For example, the bottom and the side walls can be provided with a mechanically stable and diffusion-tight material, while the upper cover has the layer with a diffusion-open material.

In einer Ausführungsform ist in der Hülle eine diffusionsoffene Schicht zwischen der diffusionsoffenen Wärmedämmung und der Kammer vorhanden. Damit kann die Kammer vor der diffusionsoffenen Wärmedämmung geschützt werden. Zu denken ist hier etwa an den Schutz der Kammer vor Fasern der Wärmedämmung, die nicht in Lebensmittel gelangen sollen.In one embodiment, a diffusion-open layer is present between the diffusion-open thermal insulation and the chamber in the shell. This means that the chamber can be protected from the diffusion-open thermal insulation. To think is about protecting the chamber from fibers of the thermal insulation that should not get into food.

In einer Ausführungsform ist an der der Kammer abgewandten Seite der Hülle in einem gewissen Abstand eine dampfdichte Einhüllung vorhanden. Es versteht sich, dass diese einen gewissen Abstand von der Hülle haben muss, um nicht als Bestandteil der Hülle zu wirken und die Hülle dampfdicht auszubilden. Wenn aber ein gewisser Abstand vorhanden ist, dann kann durch die Hülle diffundierender Wasserdampf in dem Zwischenraum zwischen der Hülle und der Einhüllung kondensieren. Dabei ist zu bedenken, dass aufgrund des Wärmewiderstands der Hülle die Temperatur im Zwischenraum zwischen der Hülle und der Einhüllung niedriger ist als in der Kammer. Dies gilt freilich nur dann, wenn die Temperatur in der Kammer höher ist als in der Umgebung der Kammer. Sobald die Temperatur im Zwischenraum hinreichend niedriger ist als in der Kammer, so erfolgt eine Kondensation des durch die Hülle in den Zwischenraum diffundierenden Wasserdampfs. Um das Kondensat abzuführen, muss in der Einhüllung irgendeine Öffnung vorhanden sein. Diese kann verschließbar ausgestaltet sein und etwa lediglich zum Ablassen des Kondensats geöffnet werden. Es ist auch denkbar die Öffnung zu nutzen, um feuchte Luft abzuführen.In one embodiment, a vapor-tight envelope is provided at a certain distance on the side of the casing facing away from the chamber. It goes without saying that this must have a certain distance from the shell in order not to act as a component of the shell and to make the shell vapor-tight. However, if there is a certain distance, water vapor diffusing through the shell can condense in the space between the shell and the shell. It should be noted that due to the thermal resistance of the shell, the temperature in the space between the shell and the shell is lower than in the chamber. Of course, this only applies if the temperature in the chamber is higher than in the vicinity of the chamber. As soon as the temperature in the intermediate space is sufficiently lower than in the chamber, the water vapor diffusing through the envelope into the intermediate space condenses. In order to drain the condensate, there must be some opening in the envelope. This can be designed to be closable and, for example, only opened to drain the condensate. It is also conceivable to use the opening to remove moist air.

In einer Ausführungsform ist eine Heizeinrichtung und/oder eine Kühleinrichtung vorhanden. Wie bereits erwähnt, genügt meist eine Heizeinrichtung. Oft ist es aber sinnvoll zusätzlich eine Kühleinrichtung vorzusehen. Es darf aber nicht vergessen werden, dass es auch viele Anwendungen gibt, bei denen weder eine Heizeinrichtung noch eine Kühleinrichtung vorhanden ist. Soll etwa in der Klimakammer ein exothermer Prozess ablaufen, so genügt es gegebenenfalls den Wärmewiderstand der Hülle zu beeinflussen.In one embodiment, a heating device and / or a cooling device is present. As already mentioned, a heating device is usually sufficient. Often, however, it makes sense to also provide a cooling device. However, it must not be forgotten that there are also many applications in which neither a heating device nor a cooling device is available. If an exothermic process is to take place in the climatic chamber, it may be sufficient to influence the thermal resistance of the shell.

Die Heizeinrichtung und zugleich Kühleinrichtung kann auch passiv ausgestaltet sein, etwa durch ein Phasenwechselmaterial. Bleibt man beim Beispiel eines in der Kammer ablaufenden exothermen Prozesses, der am Beginn schneller abläuft, und somit am Beginn auch mehr Wärme abgibt, so kann ein entsprechend gewähltes Phasenwechselmaterial überschüssige Wärme aufnehmen und einen unerwünschten Temperaturanstieg verhindern. Wenn der exotherme Prozess dann langsamer abläuft, wird die Wärmeabgabe niedriger. Zusammen mit einem - trotz Wärmedämmung - auftretenden Wärmeverlust in der Kammer, also einem Wärmestrom aus der Kammer heraus, könnte dies zu einer unerwünschten Abkühlung der Kammer führen. Bei einem geeignet gewählten Phasenwechselmaterial wird ein Abfallen der Temperatur verhindert, da beim abkühlungsbedingten Phasenwechsel Wärme frei wird. Durch ein Phasenwechselmaterial kann die Temperatur in der Kammer in einem gewissen Bereich um die Phasenwechseltemperatur gehalten werden.The heating device and, at the same time, the cooling device can also be configured to be passive, for example by means of a phase change material. If one stays with the example of an exothermic process taking place in the chamber, which takes place faster at the beginning and thus also gives off more heat at the beginning, a correspondingly selected phase change material can absorb excess heat and prevent an undesired rise in temperature. If the exothermic process then takes place more slowly, the heat dissipation is lower. Together with a loss of heat in the chamber - in spite of thermal insulation - that is, a heat flow out of the chamber, this could lead to undesired cooling of the chamber. With a suitably selected phase change material, a drop in temperature is prevented, since heat is released during the phase change caused by cooling. The temperature in the chamber can be kept within a certain range around the phase change temperature by means of a phase change material.

In einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung in der Kammer und/oder in der Hülle angeordnet. Wie bereits erwähnt ist vielfach eine Heizeinrichtung sinnvoll, die in der Kammer angeordnet sein kann. Es ist aber auch möglich die Heizeinrichtung in der Hülle anzuordnen. Es versteht sich, dass dies nicht so erfolgen darf, dass die Hülle nicht mehr diffusionsoffen ist. Dies kann beispielsweise durch ein Gitter mit elektrischen Heizdrähten erfolgen. Freilich ist dies auf der der Kammer zugewandten Seite der diffusionsoffenen Wärmedämmung zu installieren. Eine andere Möglichkeit ist die Heizung in einem Bereich anzuordnen, in dem die Hülle ohnehin nicht diffusionsoffen ist. Wie bereits dargelegt, muss die Hülle nicht in allen Bereichen diffusionsoffen sein.In one embodiment, the heating device is arranged in the chamber and / or in the casing. As already mentioned, a heating device that can be arranged in the chamber is often useful. But it is also possible to arrange the heating device in the shell. It goes without saying that this must not be done in such a way that the shell is no longer open to diffusion. This can be done, for example, through a grid with electrical heating wires. Of course, this must be installed on the side of the diffusion-open thermal insulation facing the chamber. Another possibility is to arrange the heating in an area in which the shell is not open to diffusion anyway. As already explained, the shell does not have to be permeable in all areas.

Wie am oben beschriebenen Beispiel des zu trocknenden Lebensmittels im Grunde bereits dargestellt, kann in einer Aussführungsform die Heizeinrichtung und/oder die Kühleinrichtung so gesteuert werden, dass die sich in der Kammer einstellende Feuchtigkeit in einem gewünschten Bereich liegt. Wie erwähnt kann durch die Temperaturänderung vor allem die relative Feuchtigkeit verändert werden. Es ist aber zu beachten, dass in bestimmten Fällen auch die absolute Feuchtigkeit verändert werden kann. Beim Beispiel des zu trocknenden Lebensmittels bleibend ist zu bemerken, dass eine Erhöhung der Temperatur zu einer erhöhten Wasserabgabe aus dem Lebensmittel in die Kammer führen kann und insofern eine Erhöhung der absoluten Feuchtigkeit bewirken kann.As basically already shown in the example of the food to be dried described above, in one embodiment the heating device and / or the cooling device can be controlled in such a way that the humidity that is established in the chamber is in a desired range. As mentioned, the change in temperature can mainly change the relative humidity. It should be noted, however, that in certain cases the absolute humidity can also be changed. Continuing with the example of the food to be dried, it should be noted that an increase in the temperature can lead to an increased release of water from the food into the chamber and, in this respect, can cause an increase in the absolute humidity.

In einer Ausführungsform ist eine feuchtespeichernde und/oder eine wärmespeichernde Einrichtung vorhanden. Diese Einrichtung kann in der Kammer selbst aber auch in der Hülle angeordnet sein. Freilich ist auch denkbar, dass beide Funktionen - Feuchtespeicherung und Wärmespeicherung - durch eine gemeinsame Einrichtung erfüllt werden. Durch eine feuchtespeichernde und/oder eine wärmespeichernde Einrichtung wird es erleichtert Feuchtigkeit und Wärme in einem gewünschten Bereich zu halten, zumal wenn diese passiv wirken, also bei zu hoher Feuchtigkeit und/oder Temperatur Feuchtigkeit und/oder Wärme aufzunehmen und bei zu niedrigerer Feuchtigkeit und/oder Temperatur Feuchtigkeit und/oder Wärme wieder abzugeben.In one embodiment, a moisture-storing and / or a heat-storing device is present. This device can be arranged in the chamber itself but also in the envelope. Of course, it is also conceivable that both functions - moisture storage and heat storage - are fulfilled by a common device. A moisture-storing and / or heat-storing device makes it easier to keep moisture and heat in a desired range, especially when they act passively, i.e. absorb moisture and / or heat when the humidity and / or temperature is too high and when the humidity and / or temperature is too low or temperature to release moisture and / or heat again.

Insofern dient eine wärmespeichernde Einrichtung auch als temporär wirkende Heizeinrichtung. Daher ist weiter oben ein Phasenwechselmaterial als Ausgestaltung einer Heizeinrichtung dargestellt worden. Ein Phasenwechselmaterial kann freilich auch als wärmespeichernde Einrichtung dienen.In this respect, a heat-storing device also serves as a temporary heating device. A phase change material has therefore been shown above as a configuration of a heating device. A phase change material can of course also serve as a heat-storing device.

In einer Ausführungsform kann die Luft in der Kammer bewegt werden. Dies kann mit einem handelsüblichen, der Größe der jeweiligen Kammer angepassten, Lüfter erfolgen. Dadurch kann die Feuchtigkeit und die Temperatur in der Kammer gleichmäßig verteilt werden. Damit wird beispielsweise verhindert, dass in der für eine Trocknung relevanten unmittelbaren Umgebung eines zu trocknenden Lebensmittels die Feuchtigkeit zu hoch ist und nicht schnell genug in der Kammer zur Hülle diffundiert. Vielfach ist dieses Problem nicht gegeben, wenn es aber der Fall ist, kann durch einen Lüfter relativ einfach Abhilfe geschaffen werden.In one embodiment, the air in the chamber can be moved. This can be done with a commercially available fan that is adapted to the size of the respective chamber. This allows the humidity and temperature in the chamber to be evenly distributed. This prevents, for example, that in the immediate vicinity of a food to be dried that is relevant for drying, the moisture is too high and does not diffuse fast enough in the chamber to the casing. In many cases this problem does not exist, but if it does, a fan can be used to remedy the situation relatively easily.

In einer Ausführungsform ist die Hülle zumindest bereichsweise durchlässig für solare Strahlung, so dass eine Erwärmung der Kammer durch solare Strahlung erfolgen kann. Damit kann in einfacher Weise ohne zusätzlichen Energieaufwand die Kammer beheizt werden.In one embodiment, the shell is at least partially permeable to solar radiation, so that the chamber can be heated by solar radiation. The chamber can thus be heated in a simple manner without additional expenditure of energy.

In einer Ausführungsform weist die Hülle eine Öffnung, beispielsweise eine steuerbare Öffnung, auf, damit Wärme und/oder Feuchtigkeit entweichen oder zugeführt werden kann. Damit kann die Regelung unterstützt werden. Soweit Feuchtigkeit zugeführt wird oder abgeführt wird, ist man nicht allein auf die Regelung der Temperatur und die Eigenschaften der Hülle angewiesen, sondern kann zusätzlich durch die Öffnung Feuchtigkeit zuführen oder abführen. Soweit Wärme zugeführt und/oder abgeführt wird, kann die Regelung der Temperatur unterstützt werden.In one embodiment, the shell has an opening, for example a controllable opening, so that heat and / or moisture can escape or be supplied. This can support the regulation. As far as moisture is supplied or removed, one is not only dependent on the regulation of the temperature and the properties of the casing, but can also supply or remove moisture through the opening. As far as heat is supplied and / or removed, the regulation of the temperature can be supported.

In einer Ausführungsform ist in der Kammer eine Feuchtequelle, beispielsweise eine steuerbare Feuchtequelle, vorhanden. Gerade wenn nicht bereits durch den in der Kammer ablaufenden Prozess Feuchtigkeit zugeführt wird, kann es oft sinnvoll sein, wenn Feuchtigkeit zugeführt wird. Eine steuerbare Feuchtequelle, also eine Feuchtequelle, bei der die zugeführte Feuchtemenge gesteuert werden kann, erlaubt es in besonderer Weise die Feuchtigkeit in einem gewünschten Bereich zu halten. Es ist eine Frage der jeweiligen Anwendung, ob der damit verbundene Aufwand gerechtfertigt ist.In one embodiment, a moisture source, for example a controllable moisture source, is present in the chamber. Especially when moisture is not already being supplied by the process taking place in the chamber, it can often be useful for moisture to be supplied. A controllable source of moisture, that is to say a source of moisture in which the amount of moisture supplied can be controlled, allows the moisture to be kept in a desired range in a special way. It is a question of the respective application whether the effort involved is justified.

In einer Ausführungsform ist die Hülle flexibel, beispielsweise verformbar oder aufspannbar, ausgebildet. Damit kann die Hülle einfach an verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden.In one embodiment, the sleeve is flexible, for example deformable or stretchable. This means that the cover can be easily adapted to different applications.

In einer Ausführungsform bildet die Hülle einen Teil der Begrenzung der Kammer, wobei andere Teile der Begrenzung durch eine ohnehin vorhandene begrenzende Anordnung gebildet werden. Bei der begrenzenden Anordnung kann es sich etwa um einen Boden handeln. Um bei diesem Beispiel zu bleiben. Es ist denkbar zu trocknendes Material auf den Boden zu legen. Dann bildet der Boden die begrenzende Anordnung. Auf das Material wird eine Hülle mit einer diffusionsoffenen Wärmedämmung gelegt. Damit wird auf einfache Weise eine Kammer geschaffen.In one embodiment, the envelope forms part of the delimitation of the chamber, other parts of the delimitation being formed by a delimiting arrangement which is already present. The delimiting arrangement can be a floor, for example. To stick with this example. It is conceivable to put material to be dried on the floor. Then the ground forms the limiting arrangement. A shell with diffusion-open thermal insulation is placed on the material. A chamber is thus created in a simple manner.

Bei Bedarf können Abstandshalter eingesetzt werden, die verhindern, dass die Hülle direkt auf dem Material aufliegt. Dies kann nachteilig sein, da etwa eine Trocknung besser in Luft in der Kammer erfolgen kann, als direkt an die Hülle und durch die Hülle.If necessary, spacers can be used to prevent the cover from resting directly on the material. This can be disadvantageous because drying can take place better in air in the chamber than directly on the casing and through the casing.

Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren zum Beeinflussen der Feuchtigkeit in einer Kammer, bei dem eine oben beschriebene Kammer genutzt wird. Die Erläuterungen für die Kammer gelten sinngemäß auch für das beanspruchte Verfahren, zu dem analog zur beschriebenen Kammer eine Vielzahl von bei Bedarf auch kombinierbaren Ausführungsformen existieren.The invention also relates to a corresponding method for influencing the humidity in a chamber, in which a chamber described above is used. The explanations for the chamber apply mutatis mutandis to the claimed method, for which, analogously to the chamber described, there are a large number of embodiments that can also be combined if required.

Anhand einer Figur sollen nachfolgend weitere Einzelheiten geschildert werden.Further details are to be described below with the aid of a figure.

Schematisch wird eine Kammer 1 gezeigt, die von einer Hülle 2 umgeben ist. Diese weist auf der dem Inneren der Kammer 1 zugewandten Seite eine diffusionsoffene Schicht 3 auf.A chamber becomes a schematic 1 shown by a sheath 2 is surrounded. This points to the inside of the chamber 1 facing side a diffusion-open layer 3 on.

Daran schließt sich gegebenenfalls eine separate diffusionssteuernde Schicht 4, z.B. aus Polyamid, an, welche eine Schicht mit einem gewünschten feuchteabhängigen Diffusionswiderstand bildet. Dieser schließt sich eine diffusionsoffene Wärmedämmung 5 an.This may be followed by a separate diffusion-controlling layer 4th , for example made of polyamide, which forms a layer with a desired moisture-dependent diffusion resistance. This is followed by a diffusion-open thermal insulation 5 at.

Die diffusionsoffene Wärmedämmung 5 wird auf der kammerabgewandten Seite von einer diffusionsoffenen Schicht 6 abgeschlossen.The diffusion-open thermal insulation 5 is on the side facing away from the chamber by a diffusion-open layer 6th completed.

Die diffusionsoffene Schicht 3, die separate diffusionssteuernde Schicht 4, die diffusionsoffene Wärmedämmung 5 und die diffusionsoffene Schicht 6 bilden die Hülle 2.The diffusion-open layer 3 , the separate diffusion-controlling layer 4th , the diffusion-open thermal insulation 5 and the diffusion-open layer 6th form the shell 2 .

Eine dampfdichte und wasserdichte Einhüllung 7 umgibt die Hülle 2 unter Ausbildung eines Zwischenraums 8. Im Zwischenraum 8 erfolgt Kondensation des durch die Hülle 2 aus der Kammer diffundierenden Dampfs. Durch einen Auslass 9 kann das Kondensat abgelassen werden.A vapor-proof and watertight enclosure 7th surrounds the shell 2 with the formation of a gap 8th . In the space 8th condensation occurs through the envelope 2 vapor diffusing from the chamber. Through an outlet 9 the condensate can be drained.

Die Kammer enthält ferner eine hier nicht dargestellte, im Stand der Technik bekannte Heiz- und/oder Kühleinrichtung, mit der die Temperatur und ggf auch die Feuchtigkeit in einem gewünschten Bereich gehalten werden kann.The chamber also contains a heating and / or cooling device, not shown here, known in the prior art, with which the temperature and possibly also the humidity can be kept in a desired range.

Claims

Chamber, surrounded by a shell (2), which at least in some areas is a diffusion-open Has thermal insulation (5), with the choice of the diffusion resistance of the shell (2) and the temperature in the chamber (1), the humidity in the chamber (1) can be influenced.

Chamber after Claim 1 , characterized in that at least one layer (4) with a desired diffusion resistance is present in the shell (2), wherein the diffusion resistance can be fixed or variable, for example depending on moisture.

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that a diffusion-open layer (3) is present in the shell (2) between the diffusion-open thermal insulation (5) and the chamber (1).

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that on the side of the envelope (2) facing away from the chamber (1) there is a vapor-tight envelope (7) at a certain distance.

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that a heating device and / or a cooling device is present.

Chamber according to the preceding claim, characterized in that the heating device is arranged in the chamber (1) and / or in the casing (2).

Chamber after one of the Claims 5 or 6th , characterized in that the heating device and / or the cooling device can be controlled so that the humidity in the chamber (1) is in a desired range.

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that a moisture-storing and / or a heat-storing device is present.

Chamber according to the preceding claim, characterized in that the air in the chamber (1) can be moved.

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the shell (2) has an opening, for example a controllable opening, so that heat and / or moisture can escape or be supplied.

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that a moisture source, for example a controllable moisture source, is present in the chamber (1)

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the shell (2) is flexible, for example deformable or stretchable.

Chamber according to the preceding claim, characterized in that the shell (2) forms part of the delimitation of the chamber (1), other parts of the delimitation being formed by a delimiting arrangement which is already present.

Chamber according to one of the preceding claims, characterized in that part of the shell (2) is made transparent or translucent so that solar radiation can be used as a heat source.

Method for influencing the humidity in a chamber, in which a chamber (1) according to one of the preceding claims is used.