DE1601253A1 - - Google Patents

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DE1601253A1
DE1601253A1 DE19681601253 DE1601253A DE1601253A1 DE 1601253 A1 DE1601253 A1 DE 1601253A1 DE 19681601253 DE19681601253 DE 19681601253 DE 1601253 A DE1601253 A DE 1601253A DE 1601253 A1 DE1601253 A1 DE 1601253A1
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/02Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
    • F16L41/03Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted comprising junction pieces for four or more pipe members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
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    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

IMPI. ING. K.
89 A I1GSBlI K G
-WELS EB- SXBASSK Mk
ISO4253
I. 73
Augsburg, dea 19· April 1966
Fational Research Development Go^cporatiori,r Hause, 66-74- ITiGtoria Street, London S»1.1; England
Verfahren bzw. EinrieiLtiing ztir irzei^tiBg bestimmter Feuclitigkeits-' land/oder Temperatiirbedingungen In einer
Die Erfindung betrifft Untersuchungsräume; bzw. -kammern, d.h., dTxpchTSänd.e begrenzte BäuSte, in jeweils innerhalb eines bestimintes Bereichejs einstellbarer
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Sollwerte die Umgebungsbedingungen hinsichtlich der Trockentemperatur und der~ Taupunkttemperatur regelbar sind.
Derartige Untersuchungskammern befanden sich bisher insbesondere zur Ausführung von Versuchen an Pflanzenkulturen in Gebrauch. Derartige Untersuchungskammern werden im folgenden als "Pflanzenuntersuchungskammern" bezeichnet. Außerdem dienen Jedoch Unters uchungskainmerη mit Regeleinrichtungen zur Erzeugung bestimmter Umge bungs bedingungen im oben angegebenen Sinne auch zur Überwachung und Untersuchung bzw. Messung, bestimmter Verhalt ens eigenschaften und werden daher beispielsweise von Weltraumforschern, von Physikern, von Architekten und Bauingenieuren, Biologen, Zoologen, Vererbungsforsehern und Ingenieuren verwendet. Untersuchungskammern der genannten Art können beispielsweise dazu dienen, das Verhalten von, Regelungen für Behausungen von Lebewesen zu untersuchen oder Versuche an einem tfeltraumanzug durchzuführen, wobei Mischungen aus Wasserdampf und Sauerstoff von jeweils niedrigem Druck angewendet werden, oder es können Versuche an Verdampferschlangen oder elektronischen Einrichtungen durchgeführt werden. Ferner kann die Forderung gestellt sein» welche übrigens durch eine Untersuchungs-
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kammer gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt wird, daß bei den oben aufgeführten Anwendungsbeispielen die für die Regelung vorgegebenen Sollwerteinstellungen periodische Veränderungen durchmachen sollen.
Die .Erfindung ist auf "Kammern" im weitesten Sinne anwendbar. Eine solche Kammer "kann beispielsweise ein isolierter Abschnitt: eines Rohrleitungsnetzes, ein "Raum, eine Reihe von Räumen, eine Behausung für Lebewesen, ein Raumanzug, eine Raumkapsel, ein Kalorimeter oder dergl. sein. ■
Die Erfindung ist außerdem nicht notwendigerweise auf" Luft^/Zasserdampf-Gemische beschränkt, sondern bezieht sich ganz allgemein auf- die Erscheinungen beim Wärme- und Stofftransport von Gasen oder Dampf-Gemischen beliebiger Art (wobei auch die Grenzfälle mit umfaßt werden, bei welchen der Gasanteil oder der Dampfanteil nahezu Null beträgt). . ·
Ferner ist die Erfindung bei beliebigen Drücken des betreffenden Gemisches ausführbar und nicht auf den Kormaldruck auf Seehöhe beschränkt.
Pflanzenuntersüchungskammern und ähnliche Unter--
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suchungskammern müssen bekanntlich einer Reihe von Forderungen genügen., welche Je nach der Anwendung an sie gestellt werden. Diese Forderungen sind sehr verschieden · und erstrecken sich von einem sehr engen bis zu einem weiten Bereich der einstellbaren Betriebszustände, von einer Möglichkeit, nur die Temperatur einstellen zu können bis zur gleichzeitigen Einstellung von Temperatur und Feuchtigkeit, von der Einstellung eines einzigen unveränderlichen Betriebs zustandes bis zur automatischen Veränderung des Betriebszustandes derart, daß beispielsweise Umgebungsbedingungen entsprechend dem Tag- und Nachtwechsel oder entsprechend einem anderen periodischen Programm erreicht werden, von einem System mit 100 %-igem Kreislauf und mit Einspritzung von Kohlendioxyd bis zu Systemen, bei welchen ein unveränderlicher Prozentsatz zugesetzter Frischluft und abgeführter Abluft gefordert wird, von Regelsystemen, welche innerhalb weiter Toleranzen arbeiten bis zu Systemen, die innerhalb sehr enger Regeltoleranzen arbeiten, so daß nur ganz geringe Abweichungen der Betriebsbedingungen an verschiedenen Punkten innerhalb des beispielsweise von Pflanzen eingenommenen Raumes auftreten, und schließlich von Einrichtungen, bei welchen in Kauf genommen wird, daß sie mühevoll aufgebaut und langwierig von Hand eingestellt werden müssen bis zu Einrichtungen,
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welche automatisch ärböit&n ΛΪΜ schnell in Betrieb gesetzt Worden könneiu ^ :
Sie bisher verwendeten ^
undähnliche Ünteräue]iungskanmieinWirken ait Segeiein richtungen zusammen* weiche die .sieh aus dem' ^W Verwendungszweck erge^benden föiderüiCLgen ni^at in , schaftlicher Weise_ erfuileii können* IjisiDesöndere Werden kein© zufriedenstBlienden Ergebnisse erziel1;s Wenn ein weiter Bereich der einstellBaren; Sollwötftöj eine atitomat is ehe. Umschaltung der Sollwerte -ents^re öhend den Be* dingüngeh bei 3?ag tind bei laclltj eine ÄegelTöng sowohl der irpckentemperattir als aiich der Täfi^^nkttemperatür oder etwa die Zttfuhr van Fris^hlüft von aiißerhalb der üntersücltoingskammer her gefördert werden, --oder wenn etwa eine"Regelung in sehr engen G-renzen erfolgen, soll oder wenn gewünscht wird, die Anlage automatisch^ in Betrieb zu setzen* :; .-■"..,:■ -. .Λ- ■._.' ";''/.' '-_ !- '-' - -■".
Aus diesen Gründen war es -mittels der bekannten Untersuchungskammer η bzw» mittels bekannter Irerfahren zur Regelung der Bedingungen in solchen ilnteirsuchungskammern bisher" nicht möglich ι die .!Order ung en.; ^ckerbaukundiicher Iffissenschaftle* zu,'erfüllen» Bie genannten Mängel
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treten noch, stärker hervor, wenn die Forderungen verschärft werden. Dies hat dazu geführt, daß sehr komplizierte und kostspielige Einrichtungen verwendet wurden, deren Hegel·- eigenschaften unstabil waren und die nur von Fachleuten bedient werden konnten, wobei'es stets einen beträchtlichen Zeitaufwand erforderte, bestimmte Umgebungsbedingungen innerhalb gewünschter Grenzen einzustellen und aufrechtzuerhalten.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zur Erzeugung bestimmter Feuchtigkeits- und/oder Semperaturbedingungen in einer Untersuchungskammer zu schaffen, durch welches die oben angegebenen Forderungen unter Verwendung einer besonders !wirtschaftlichen und einfach aufgebauten fiege !einrichtung erfüllt werden können, wobei außerdem ein stabiler Betrieb sicher-..gestellt ist.
Durch die Erfindung soll ferner eine Untersuchungskammer zur Erzeugung bestimmter Feuchtigkeits- und/oder lemperaturbedingungen geschaffen werden, welche sich durch große Betriebssicherheit und einen minimalen apparativen .Aufwand zur Erreichung der oben angedeuteten Funktionen auszeichnet. ' -
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Die Erfindung geht demgemäß von einem Verfahren zur Erzeugung bestimmter Feucht igke its- und/öder Temperaturbedingungen in einer mit einer Regeleinrichtung zusammenwirkenden Untersuchungskammer aus, in welche ein Gas, ein Dampf oder ein Dampf-Gas-Gemisch geleitet wird, wobei auf den betreffenden Gas- bzw. Dampfstrom ein Kühlsystem und eine Heizvorrichtung einwirken.
Die oben angegebene Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Regeleinrichtungen nur auf Änderungen der echten, unmittelbar mit den genannten Bedingungen in Beziehung stehenden Belastungen des Kühlsystems anspricht und daß die Gesamtbelastung des Kühlsystems für den jeweils eingestellten Sollwertzustand der Regeleinrichtung konstant gehalten wird. ■
" Eine Untersuchungskammer zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, welche ein, ein Gas, einen Dampf oder ein Dampf-Gss-Gemisch in die Kammer förderndes Gebläse, in dessen Förderstrom die Kühlfläche des Verdampfers bzw, Wärmeaustauschers eines Kühlsystems und eine Heizvorrichtung liegen, sowie eine Regeleinrichtung enthält, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß diese Regeleinrichtung mit auf Änderungen der. echten, unmittelbar
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mit den gewünschten Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen in Beziehung stehenden Belastungen des Kühlsystems ansprechenden Meßorganen gekuppelt ist und daß eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Gesamtbelastung des Kühlsystems für den Jeweils eingestellten Sollwertzustand der Regeleinrichtung vorgesehen ist.
' Mittels der Erfindung kann also ein gegenüber bekannten Systemen einfacher und billiger herstellbares -Regelsystem für eine, hinsichtlich der Umgebungsbedingungen im Inneren regelbare Untersuchungskammer aufgebaut werden, .welches die gewünschten Temperatur- und leuchtigkeitswerte (entweder einzeln oder gemeinsam) aufrechterhält und eine Regelung in dem jeweils gewünschten Bereich (eng oder weit) auch dann ermöglicht, wenn starke Geschwindigkeitsschwankungen des Wärme- und otoffüberganges des der Regelung unterzogenen Gasgemisches auftreten.
Nach Wunsch kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung auch ein automatischer Wechsel der Sollwerte von Temperatur und Feuchtigkeit nach einem bestimmten Programm erfolgen, so daß innerhalb eines bestimmten Bereiches einstellbarer Sollwerte eine automatische, hinsichtlich des Programmes periodische Regelung erreicht wird.
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BAD-ORI&NAL '
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Dieses weitere Merkmal der Erfindung isfr besonders dann von "forteil, wenn die betreffende Untersucnungskammer als Pf lanzenunt er s uchungs kamm er für Versuch.© bezüglich, des Pflanzenwachsturnsverwendet wird.Durch den Wechsel der vorgegebenen Bedingungen innerhalb der Untersuchungs-. kammer werden die natürlichen Tag- und Nächtbedingungen nachgebildet. _■-■■"■:■ ; " ■"..'-■'-■
Außerdem kann dieses Merkmal mit zusätzlichen Programmfunktionen kombiniert werden, wenn die erfindungsgemäße Untersuchungskammer dazu verwendet wird, die Eingangsbedingungen eines Dampf-GaS-G-emisch.es mit Bezug auf Wärme- und StoffÜbergangsflächen zu regeln, um die geweiligen Eigenschaften dieser Flächen zu: untersuchen ; und zu messen. Wird die Untersucnungskammer; beispielsweise zur Untersuchung und Messung der Eigenschaften von Verdampferschlangen verwendet,' so kann mittels der automatischen, periodisch, arbeitenden Hegeleinrichtung, wenn, dies gewünsch.t wird, nicht nur die Temperatur und die leuchtigkeit des Dampf- G-as-Gemisches auf der Einlaßseite der betreffenden Verdampferschlange innerhalb der■ ■untersuchungskammer verändert werden, sondern es kann:: außerdem eine Veränderung der Kapazität^deä Eühlsystem-Kompressörs, oder eine automatisöhe Veränderung der. sonsi; iinveränder-
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liclien Durchstromgescliwindiglceit des Dampf-Gas-G-emisciies vorgenommen werden. Auf dUese Weise können stromab von der zu untersuchenden Verdampferschlange Versuchsergebnisse angezeigt oder aufgezeichnet werden, welche die Eigenschaften des Prüflings nicht nur bei bestimmten Hormalbedingungen, sondern in einem weiten Bereich von Betriebsbedingungen wiedergeben.
Es zeigt sich, daß die Erfindung am besten dadurch beschrieben werden kann, daß die G-esamtbelastungen des Kühlsystems in "echte" Belastungen und "nicht echte" Belastungen geteilt werden.
Regelsysteme können so ausgebildet werden, daß die eigentliche Regelung nur von Änderungen der echten Belastungen abhängig ist, während dafür Sorge getragen wird, daß die G-esamtbelastung des Kühlsystems im wesentlichen konstant bleibt. Wie bereits oben gesagt, besteht also das wesentliche Merkmal der Erfindung darin, daß die Regelung riur auf diese echten Belastungen anspricht, während die Gesamtbelastungen konstant gehalten werden. Wenn die unechten Belastungen praktisch auf einem Minimum gehalten werden, so arbeitet das gesamte Regelsystem besonders wirtschaftlich» Jede unechte Belastung ist als doppelter
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Nächteil anzusehen, da sie sowohl zu einer übermäßigen * Kühlung, als auch zu einer zu starken Entfeuchtung führt und folglich eine entsprechende Wiedererwärmung und Befeuchtung erforderlich macht, so daß es selbstverständlich wünschenswert ist, die unechten Belastungen möglichst niedrig zu halten.
Die echten Belastungen können leicht von den unechten Belastungen unterschieden werden, da erstere diejenigen Belastungen sind, welche unmittelbar mit den Bedingungen im Inneren der geregelten Untersuchungskammer während des Betriebes in Beziehung stehen. Dies sind beispielsweise Änderungen des Wärmedurchganges durch die Kammerwände, welche die, die Untersuchungskammer begrenzenden Flächen bilden, Änderungen der wärmezufuhr durch gegebenenfalls innerhalb der Untersuchungskammer befindliche Lichtquellen, Änderungen der4wasserdampfmengen aufgrund von Feuchtigkeitsabgabe und "Verdampfung an den Blättern von innerhalb der Untersuchungskammer befindlichen Pflanzen und durch . die Pflanzenbewässerung (falls die Untersuchungskammer als Pflanzenuntersuchungskammer verwendet wird) sowie Änderungen des i/arme'- und Stoff transportes· durch; verhältnismä3ig kleine zusätzliche Mengen von Frischluft, (welchebeispielsweise dann erforderlich ist, wenn die betreffende
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Untersuchungskammer als Pflanzenuntersuchungskammer dient).
Im Gegensatz hierzu werden als unechte Belastungen diejenigen Belastungen bezeichnet, welche sich aus der Wahl des betreffenden Betriebsbereiches, aus der Forderung, gegebenenfalls gleichzeitig sowohl die Trockentemperatur als auch die Taupunkttemperatur zu regeln, aus Beschränkungen der mechanischen Einrichtungen des Regelsystems einschließlich der automatischen Einrichtungen desselben, sowie aus der Forderung, einen Reifansatz zu verhindern, ergeben. Alle sich aus obigem ergebenden unechten Belastungen sind im wesentlichen konstant. Schließlich ist noch ein veränderlicher Anteil der unechten Belastungen vorhanden, welcher durch Trockentemperatur-Regler und Taupunkttemperatur-Regler erzeugt wird und dazu dient, unregelmäßige Schwankungen der echten Belastungen auszugleichen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Gesamtbelastung des Kühlsystems konstant bleibt. Die unechten Belastungen können sehr stark schwanken und selbst beträchtliche Größe haben. Demgegenüber sind die echten Belastungen und ihre Änderungen im allgemeinen verhältnismäßig klein« Wird die erfindungsgemäße Untersuchungskammer dazu verwendet, die Eigenschaften von Wärme- und Stoffübergangs-
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flächen zu untersuchen und zu messen, so sind die Änderungen der echten Belastungen sowie ihre Größe ■vernachlässigbar.
Im folgenden wird die Erfindung durch die beispielsweise Beschreibung einer Aüsführungsform derselben -unter. Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnuhgeh näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: ~ 4
Figur 1 ein Blockschema einer erfindungs-
gemäßen Pflanzenuntersuchungs-
.;--■· " - —■ kammer zur Erzeugung gewünschter
-...".;-" Feuchtigkeits- und/^^oder Temperätur-
. bedingungen mit einem zugehörigen
. -■-' Steuer- und Hegelsystemv
Figur 2 ein psychrometrisches Diagramm,
welches die. Eigenschaften einer
-. bestimmten Flössenrohr-Verdampfer-
. - * schlänge für verscniedene Eingangsbedingungen darstellt, wenn die ?örsuche bei einer bestimmten Kühlsystem-Kompressordrehzahl und im übrigen bei Bedingungen durch-
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geführt werden, weiche-unten im Zusammenhang mit der Beschreibung des Regelsystems angegeben sind, wobei die Regeleinrichtung nur auf die echten Belastungen anspricht und wobei Änderungen der Gesamtbelastungen vermieden und die unechten Belastungen möglichst gering gehalten werden,
Figur 3 eine graphische Darstellung, in
welcher die Kapazität des Kühlkreislaufes über den Verdampfertemperaturen der Kondensator-Verdampfereinheit der erfindungsgemäßen Einrichtung aufgetragen ist; - die nach rechts oben •verlaufenden Diagonallinien geben die Eigenschaften der Kondensatoreinheit wieder, wobei jede Linie einer bestimmten Kühlsystem-Kompressordrehzahl entspricht. Die nach rechts unten verlaufenden Diagonallinien geben die Eigenschaften des Verdampfers wieder, wobei jede Linie einer konstanten Eingangsenthalpie eines Luft-Dampf-
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Gemisches in Einheiten von 0,252 kcal ge 0,4-53 kg trockener Luft entspricht, welche zur Verdampferschlange gelangt. - Die Kapazität ist in Einheiten von
0,252 kcal je Stunde aufgetragen und die Temperatur in Grad Farenheit angegeben. Die Angaben von Figur 3 treffen zu, wenn die Klimatisierungs-. und Kühlkreislaufe unter Bedingungen betrieben werden, welche unten im Zusammenhang mit den Erläuterungen bezüglich der Konstanthaltung der Gesamtbelastungen des Kühlsystems angegeben sind, : - "
Figur 4- ein vereinfachtes (Schaltbild, welches
die Grundschaltung der elektrischen Teile des· erfindungsgemäßen Äusführungsbeispieles nach Figur 1 zeigt
und ■ " -
Figur 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der
Eigenschaften des Luftkreislaufes für einen willkürlichen TrOckentemperatur-Betriebszustand. ' :
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•Für den Fachmann ist ohne weiteres einzusehen, daß eine geregelte Untersuchungskammer entsprechend verwickelt aufgebaut ist, wenn die Möglichkeit gegeben sein soll, bestimmte Feuehtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen in einem weiten Bereich-zu verwirklichen, wenn ferner sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit geregelt werden sollen, wenn eine automatische Umstellung zwischen Tag- und Nachtbetrieb gefordert wird - und wenn außerdem eine Regelung in engen Grenzen, eine automatische Betriebsweise und die Möglichkeit für ein schnelles Inbetriebsetzen zur Ausführung von Versuchen gegeben sein sollen.
Gemäß der Erfindung ist eine Untersuchungskammer mit im obigen Sinne regelbaren Umgebungsbedingungen vorgesehen, welche einen Kammerraum 100 mit isolierten Kammerwänden 101 und einen Beleuchtungsabschnitt 102 aufweist, welcher den oberen Teil des die eigentliche Untersuchungskammer bildenden Kammerraumes einnimmt und eine .Reihe in der Zeichnung nicht dargestellter Lampen enthält, die durch einen Ventilator 103 gekühlt werden, welcher über einen Filter 104- Frischluft durch den Beleuchtungsabschnitt 102 "fördert.
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Die durch die Untersuchungskammer hindurchgeförderte Luft wird auf einem/Turbulenz erzeugenden Strömungsweg geführt. Hierzu wird sie zunächst-in-einem .Vorram 108 am Boden der Untersuchungskammer sorgfältig gemischt, gelangt hierauf durch einen hinsichtlich seines Volumens einstellbaren Bereich von Diffusorplatten bzw. Lochplatten 109 und tritt dann in einen Raum unterhalb der in der Untersuchungskammer befindlichen Pflanzen eih„
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß in dem von den Pflanzen eingenommenen Bereich des Strömungsweges eine langsame und gleichförmig nach aufwärts gerichtete Strömung bzw. Strömungsvertellung der Luft erreicht wird, welche dann über Auslaßöffnungen abgeführt wird. Hierdurch werden Rückströme von Luft vermieden, durch welche eine Wärmekonvektion von dem Baum unmittelbar unterhalb der Beleuchtungseinrichtung nach dem von ,den Pflanzen eingenommenen Bereich zustande kommen würde. Da dies jedoch vermieden wird, sind die Temperaturunterschiede in dem. von den zu untersuchenden Pflanzen eingenommenen Bereich außerordentlich gering. Ferner werden Wirbel und Ungleichförmigkeiten der Luftbewegung vermieden, welche bei großen, zwischen verschiedenen Punkten innerhalb des von den Pflanzen eingenommenen Bereiches herrschenden Temperaturunterschieden auftreten wurden.
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Bei den bisher verwendeten ITntersuchungs kammern traten große Temperatur-, und Feuchtigkeitsunterschiede in dem von den Pflanzen eingenommenen Raum auf, weshalb es außerordentlich schwierig war, in diesem Raum die gewünschten Sollwerte in engen Grenzen aufrechtzuerhalten.
Manche ackerbaukundlichen Wissenschaftler waren bisher Gegner von Untersuchungskammern mit Luftführungssystemen, bei welchen die Luftströmung von unten nach oben gerichtet ist, da innerhalb der Kammer befindliche Querschnittsverlegungen (Zwischenboden für die zu untersuchenden Pflanzen, Podeste, Versuchseinrichtungen, Einsätze und Töpfe) stark ungleichförmige Geschwindigkeitsverteilungen und folglich große Temperaturdifferenzen verursachten»
Bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden durch eine besondere.Luftverteilungseinrichtung innerhalb einer künstlich beleuchteten Pflanzenuntersuchungskammer gemäß der Erfindung, diese Schwierigkeiten des Aufwärts-Luftstromes vermieden.
Hierzu sind alle flächigen, den Luftstromquerschnitt verlegenden Teile des zur Halterung von Topfen dienenden Zwischenbodens weggelassen, ferner sind alle Bauteile entweder so gestaltet oder derart verkleidet, daß tur-
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bulente Strömungen vermieden werden.. Sämtliche strömungshemmenden Bauteile s■3.iiä'-"'b.eso-näerB· -klein" .geiLait:ön. ■■"
Erfindungsgemäß Ist die Größe der strofeangs&emmen&eD. Bauteile dadurch verringert:, daß; die Einsätze; und. Töpfe stromlinienförmig gestaltet sind. Ferner ist .mit den Einsätzen und Topfen;eine Einrichtung zur Entwässerung derselben mittels .einer, Vakuumpumpe oder alleindurch · Schwerkraft verbunden^ ,itußerdem können die Topfe in einem EInsatz angebrdiiet-,."sein,, welelier aus der Untersuchungskammer heraus genommen und^ auf einen Versuchs stand außerhalb der untersuchungskammer gestellt: werden kann.
Gemäß der Erfindung ist ein Einsatz zur Halterung der die PflanzenkTilturen enthältenden Gefäß'e so ausgebildet, daß er -fo-lgen.de Aufgaben^^ erfüllen^ kann: Br\ dient als Siitwässerungstrog für die TÖjjfe und gleichzeitig als Halterung für dieselben;, er bildet für die Töpfe einen Versuchsstand, welcher auch äußerhalb der Untersuchungskammer auf stellbar is>t und dient a tx3 er dem zur Verkleidung der Unterseiten der Topfe, so. daß diese- insgesamt ein abgerundetes Profil haben; ferner sorgt der Einsatz für eine symmetrische Anordnung der: jeweiligen, Querschnittsflächen im ^luftstrom. Die Einsätze siiid durch eine be-
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sondere Anordnung von Rollen gegen ein Umschwenken oder Abkippen gesichert. Im einzelnen wird zur Erreichung der angegebenen. Ziele folgendermaßen verfahren;
1. Diejenigen Bauteile des jeweiligen Einsatzes, welche die Töpfe tragen, liegen jeweils auf der Mittellinie der Entwässerungslöcher der Töpfe;
2. Die Töpfe haben einen gerundeten Boden (besonders zweckmäßig sind in diesem Falle gegossene Töpfe), welcher jeweils einen sich nach unten erstreckenden Ansatz aufweist. Gemäß einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Töpfe auch mit Füßen versehen sein, so daß sie selbst auf flache Zwischenboden gestellt werden können.
Der konisch ausgebildete Ansatz am Boden der Töpfe hat eine Entwässerungsöffnung, deren Größe nach ackerbaukundlichen Gesichtspunkten bestimmt ist.
Die vorspringenden Ansätze der Töpfe entsprechen konischen Ausnehmungen auf der Oberseite eines jeweils aus Rohren gebildeten Einsatzes. Der Kegelwinkel der Ausnehmungen ist so gewählt, daß die Töpfe zwar dicht an
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den betreffenden Einsatz anschließen, daß jedoch keine Selbsthemmung auftritt,,-so daß die Töpfe leicht von dem Λ Einsatz abgenommen werden können. ;^ - __.-■-":
Jeder der Einsähe kann auf; einer Einsatz-Halteplatt-; form an den gewünschten Platz gerollt werden. Die genannte Plattform ist so ausgebildet, daß die Einsätze eine bestimmte Neigung in Eichtung a»uf einen an der Plattform
angeordneten Entwässerungstrog habenrvund aiißerdem ist dafür Sorge getragen,, daß die Einsätze nicht umkippen, wenn sie aus der XJntersuchungskainmer herausgezogen werden.
-das-'irorderende jedes Einsatzrohres ist eine biegsame Iieitung angeschlossen, durcli welche sxiis den Töpfen abgetropftes Wasser entweder durch Schwerkraft abfließen und nach einem Ablauf außerhalb des Systems geführt werden kann, oder welche unmittelbar an eine Vakuumpumpe angeschlossen wird« Fach Herausnahme aus der Pflanzenuntersuchungskammer können die Einsätze nach. ; Wunsch aüöh als Untersüchungsstand für: die Töpfe dienen, wobei mit Vorteil von der soeben beschriebenerLyEntwässerungsmöglichkeit Gebrauch gemacht wird* : .^
Die geBäffite Anordnung führt zu öiner
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Vereinfachung des Aufbaues der Einsätze und der Plattform und ermöglicht eine Verringerung der Strömlingshindernis se mit Bezug auf den nach aufwärts gerichteten Luftstrom.
Innerhalb der Untersuchungskammer 100 sind ein Taupugikttemperaturfühler 122 und ein Trockentemperaturfühler 123 angeordnet, welche über biegsame Leitungen derart angeschlossen sind, daß sie an jeden beliebigen Punkt innerhalb des von den Pflanzen eingenommenen Raumes bewegt werden können. Diese Fühler geben ihre Meßwerte an einen Taupunktregler bzw. an einen Fachheizregler weiter. Über Luftablaßöffnungen 124- wird Luft aus der Untersuchungskammer abgezogen. Die Luftablaßöffnungen 124 sind unmittelbar unterhalb des Beleuchtungsabschnittes 102 an mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenwänden der Untersuchungskammer angeordnet.
Eine Kondensator-Kompressoreinheit 126 eines Kühlsystems ist an eine Klimatisierungseinrichtung 127 für das umzuwälzende Dampf-Gas-Gemisch angeschlossen, welche' ebenfalls eine durch Wände begrenzte Kammer aufweist, in .welcher stromauf von einer Verdampferschlange 129 zur unmittelbaren Verdampfung von Kältemittel ein Vorwärmer angeordnet ist, der durch eine Reihe unmittelbar beheizter
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elektrischer Heizleiter gebildet wird. Die durch, den " Vorwärmer erzeugte Temperatur wird mittels eines Trockentemperaturfühlers 130 aufgenommen. Nachdem das umzuwälzende Gemisch aus Luft und Dampf an der Verdampferschlange 129 vorbeigeströmt ist, gelangt es zu einem Nachheizer I31», welcher ebenfalls durch eine Reihe unmittelbar beheizter Drähte gebildet ist.
Nach Verlassen des Nachheizers 13I wird die Luft mittels eines Gebläses 134- an einem topffö'rmigen. Befeuchter 135 vorbeigetrieben, welcher wiederum eine Heizvorrichtung in Form einer Reihe unmittelbar beheizter Drähte 136 enthält. Ferner ist ein Filter 137 i:a cLem Kreislauf vorgesehen, welcher zweckmäßigerweise stromaufwärts von dem Vorwärmer 128 angeordnet ist. s
Die Regeleinrichtungen fur die Luft-Klimatisierungsanlage (einschließlich des Luftbefeuchters) Werden durch einen Vorwärm-Regler 138» einen Nachheiz-Regler. 1.39 und einen Taupunkt-Regier 140 gebildet. Diese drei Regler sind mit einem zeitgesteuerten Tag-Nacht-ErOgrämmgeber verbunden. ' ■ T _
Bei einer'Untersuchungskammer für Pflanzen ist es
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wünschenswert, daß eine geringe Menge von Frischluft angesaugt wird, welche eine gleiche Menge der umlaufenden Luft ersetzt, welch letztere abgelassen wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Frischluft durch eine oberhalb des'Filters 137 befindliche, von Hand einstellbare Öffnung 142 eingesogen und ein ebenfalls von Hand einstellbarer Auslaß 14-3 stromabwärts von dem Gebläse 134 sorgt für den Ablaß einer bestimmten, konstanten Menge von Luft aus dem Kreislauf.
Im folgenden sind die wesentlichen Merkmale des Betriebes·der erfindungsgemäßen Einrichtung bzw. deren einzelner Bauteile aufgezählt. Dieser Betrieb zeichnet sich dadurch aus, daß der Luft-und Kühlkreislauf nach Einschaltung oder Umschaltung rasch den gewünschten Betriebszustand aufnimmt und automatisch arbeitet, wobei für jeden gewählten Sollwertzustand ein stetiger, ausge~ wogener 3trömungszustand erreicht wird. Bei diesem Betriebszustand sprechen der 'Trockentemperatur-Regler und der Taupunkt-Regler ausschließlich auf echte Belastungen des Kühlsystems an. Die Gesamtbelastungen des Kühlsystems werden im wesentlichen konstant und die unechten Belastungen werden möglichst klein gehalten, woraus sich ein besonders wirtschaftlicher Betrieb ergibt. Es sind
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also folgende Punkte heTVorzuheben:
1) Die Durchs trommenge des Dampf -Gas-Gemischkreislauf es ist konstant.* ; -: - -. "
2) Der Zustand des Dampf-Gas-Gemisches auf der Einlaßseite der- Verdampf er schlange ist unveränderlich.
3) Das. Kühlsystem weist eine unveränderliche; Kondensator- : temperatur auf, ? : ;
4-).; Die Temperatur des .Kältemittels in der .Verdampferachlange ist unveränderlich. : .-■■;_ ■■""_-. ■.;- -.
5) Die Wachheizeinstellung stromabwärts von der.' Verdampf erschlange ist konstant> . : ;
' 6) Der KühlkompressOr ist ständig eingeschaltet*
7) Die gesamte Strömungsmenge des Dampfs-Gas-Gemisehes wird durch die" Verdampferschlange geleitet (es ist kein Nebenschluß zur Verdampferschlange vorgesehen}« ■-■ "-, : ; ' ../, ;." :
8) Die Anlage ist mit Vorrichtungen aüsgjestä'ttet, welche
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einen Äeifansatz an der Verdampf er schlange verhindern. ■■ ..
9) Ein thermostatisches Ausdehnungsventil bildet das einzige Regelorgan im Kühlkreislauf (abgesehen von der oben unter Punkt 3) angegebenen Forderung einer konstanten Kondensatortemperatur). Es ist kein Heißgasnebenschluß, kein Gegendrucksteuerventil, keine automatische Entlastungsvorrichtung oder Kompressordrehzahl-Regelvorrichtung notwendig, wenn die Einrichtung entsprechend einem bestimmten Sollwertzustand arbeitet.
10) Die Luftzuführung in dem von dem Pflanzen einge- _ nöinmenen Raum der erfindungsgemäßen Untersuchungskammer zur Erzeugung bestimmter Umgebungsbedingungen ist so gestaltet, daß eine Strömungsverteilung mit gleichförmiger Geschwindigkeit, eine gleichförmige Temperatur..und eine gleichförmige relative Feuchtigkeit erzielt wird, da aufgrund der Strömungsverteilung die Temperaturunterschiede in dem von den Pflanzen eingenommenen Raum sehr klein sind wobei auch die von der Lichtquelle auf den Untersuchungsraum übertragene Wärme möglichst niedrig gehalten wird.
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Die wichtigen Regeleiinrlchtungen haben, wie aus Figur 1 der Zeichnungen ersichtlich ist, überhaupt keine Verbindung zu der Verdampferschlange oder irgend einem anderen Teil des Kühlsystems. Der Kühlkreislauf mit dem darin enthaltenen, verdichteten und wieder, entspannten Dampf arbeitet vollkommen frei. Aufgrund einer bestimmten Voreinstellung entsprechend dem gewünschten Arbeitsbereich und den gewünschten Betriebsbedingungen nimmt: die Verdampferschlange von selbst ihren stabilen Betriebszustand für den gewählten Sollwertzustand ein.
Die_Anordnung der Heizdrähte des Vorwärmers ermöglicht eine ausreichende Belastung der Verdampferschlange um einen Reifansatz zu verhindern und ermöglicht eine Beschränkung der Entfeuchtung. Der Vorwärmer befindet sich nicht bei jedem Einstellungspunkt des gesamten Bereiches, sondern nur im Falle, solcher Sollwerteinstellungen in .... Betrieb., bei welchen ein Reif ansatz verhindert werden muß, oder, wenn die Belastung der Befeuchtungseinrichtung verringert, werden soll. . .: „- ... "-■_ ] -_,
Die Verdampferschlange ist dasjenige Bauteil der erfindungsgemäisen Einrichtung, welches zur Befriedigung der Gesamtbelastung des Systems dient. Die. kennzeichnenden
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Werte, für die Auswahl der jeweiligen Sollwerte beim Betrieb der erfindungsgemäßen Untersuchungskammer ergeben sich aus deren Verhalten innerhalb des gesamten, in der oben beschriebenen Weise aufgebauten und betriebenen Systems. Die gesamte Sollwerteinstellung kann also fest im System vorgegeben sein, so daß diesen nach Wunsch "dadurch eingeschaltet und in Betrieb gesetzt werden kann, daß eine Bedienungsperson nur einen einzigen Schalter in die Einschaltstellung bewegt.
Bei der Auswahl der Verdampferschlange und der Voreinstellung des Systems ist folgendermaßen vorzugehen;
1) Der Höchstwert der echten Belastungen muß bestimmt werden. Dieser Wert ist im allgemeinen vom Benutzer erhältlich.
2) Der Betriebsbereich und alle zusätzlichen Forderungen des Benutzers müssen festgelegt werden.
3) Die Konstruktionswerte der echten Belastungen müssen durch Anstiege der Trockehtemperätur und durch Anstiege der relativen Feuchtigkeitbezogen auf eine konstante Durchstrommenge-des an der
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* BADORreiNAL
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fscnlan'ge Vöriäeigfefüfeiiten i)äirpf_Säs-G-eiiiisciies aiisgedr'tiöiri wer'äerU ; ■ --'""
Hiernacli ist eine Verdampfersenlänge weiöHe zwai?' die kleinsten önär" äkterisliisöiieii Werts dös färiai- üM Stöffti'anMpör'ties iimae3i iiöcE
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G-esamtbelaStüng des Kühlsystems im-wesentlichen konstant und bei welchem die unechten Belastungen möglichst niedrig gehalten werden* um eine wirtschaftlich arbeitende-Anläge zu erhalten, wie dies oben im einzelnen bereits angegeben worden ist.*
Hiernach kann das in Figur 2 der Zeichnungen dargestellte psychrometrisehe Diagramm'gezeichnet Werden, welches die Einlaß- und iüsläßbedingüngeh für eine bestimmte, repräsentative Anzahl von eingestellten ßöllwertzuständeh· (Sdllwertzüstähde der Eingahgsbedinguhgen) darstellt*
5) in Übereinstimmung mit der Berechnung der Eigenschaften einer Verdampferschlange für eine repräsentative Anzahl von Betriebszuständen, innerhalb des gewünschten Betriebsbereiches können die "ieWeiiigeh Itäitemitteitemperatüreh innerhalb der Verdampfersehlänge und die Kapazität der Kondensator^ inheit bestimmt werden* Hiermit kann eine graphische Darstellung gezeichnet wer'dehj in wesicher di@ Eäpazität,des Kühlkreislaufes über der VerdampferteÄperattir aufgetragen iöty Wobei eine Bestimmte Kompressordrehzähi vorausgesetzt wird^ welche oben in Punkt 4 vorausgesetzt War* Diese graphische
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Darstellung ist in Figur 5 der Zeichnungen wiedergegeben.
6) Die gesamte Berechnung der Eigenschaften der Verdampferschlange muß dann für eine größ.ere Anzahl von jeweils verschiedenen Kompressordrehzahlen wiederholt werden. .
Dies ist zur Verringerung der unechten Belastungen des Kühlsystems erforderlich. In Figur 5 der Zeichnungen ist deutlich die Größe der unechten Belastung dargestellt, welche eingestellt werd,en muß, wenn die KompressOrdrehzahl (oder eine andere charakteristische, von Hand einstellbare Größe zur Veränderung der Kompressorkapazität) für den gesamten Bereich der gewünschten äollwertzustände des Betriebes gleichbleibt. Figur 5 der Zeichnungen stellt einen vergrößerten Ausschnitt aus. einem psychrometrischen Diagramm dar. Es verdeutlicht die Änderungen der Lage der den jeweiligen Zustand der zu behandelnden Luft versinnbildlichenden Punkte für bestimmte veranderliehe Lufteinlaßbedingungen. Zur Darstellung in Figur^Jj wurde Punkt 9 aus Figur 2 der Zeichnungen ausgewählt.
Die graphische Darstellung gemäß Figur 5>:-'wurde unter '■
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Zugrundelegung einer Kompressordrehzahl gezeichnet, welche für alle Betriebszustände innerhalb desjenigen Bereiches unveränderlich bleiben soll, welcher der innerhalb der in Figur 2 eingezeichneten Grenzen befindlichen Fläche entspricht. Die echte Belastung entspricht dem Enthalpieunter schied zwischen den Punkten 8 und 1D nach Figur 5 der Zeichnungen (entsprechend den Meßpunkten 124- und 109 in Figur 1 der Zeichnungen), welcher die Belastungen im Inneren der Untersuchungskammer angibt, zuzüglich der Snthalpiedifferenz zwischen den Punkten 2 und $ von Figur 5 der Zeichnungen, welche demjenigen Anteil der echten Belastungen entspricht, der sich aus der Aufnahme von Frischluft an einem sehr feuchten Tag ergibt. Bei dem vorliegenden Beispiel entspricht die echte Belastung einem Kühlkreislaufdurchsatz von 0,65 Tonnen,
Die Gesamtbelastung des Systems entspricht andererseits der Enthalpiedifferenz zwischen den Punkten 4- und aus Figur 5 der Zeichnungen, welche ihrerseits einem Kühlkreislaufdurchsetz von 3,25 Tonnen entspricht.
Folglich entsprechen bei dem vorliegenden Beispiel die unechten Belastungen einem Kühlkreislaufdurchsatz von 5»25 Tonnen minus 0,-65 Tonnen, d.h. 2t6 Tonnen.
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Diese unechten Belastungen können -herabgesetzt?■ werden, wenn die Kömpressordrehzahl (oder die Kapazität): für diese Betriebsbedingungen so weit verringert wird,: daß das System die echten Belastungen bei einem praktischen Minimumder unechten Belastungen befriedigen kann. - . . -; .'-.-■
Der Konstrukteur ist nun in der Lager auf. einem psychrometrischen Diagramm die. günstigste Kompressordrehzahl für die 'erfindungsgemäße Einrichtung anzugeben, welche für jedweden Sollwertzustand am wirtschaftlichsten den echten Belastungen genügt. Serner kann der Eonstrukteur, möglicherweise nach Rücksprache mit dem . Hersteller der Verdampferschiange, oder nach Bestimmung der Oberflächentemperatur der Flossenrohre der Verdampferschlange, eine bestimmte niedrigst-ziilässige Temperatür auf der Einlaßseite der Verdampferschlange, (welche durch den Vorwärmregier aufrechterhalten wird), angeben, wodurch bei/sehr niedrigen Eältemitteltemper a tür en ein fieifansätz verhindert wird. Ferner "kann - der Konstrukteur eine von dem Torwärmreg^Mr aufreGhtzuerhaltende Minimaltemperatur auf der. Mnlaßseite der Verdampferschlange festlegen, um damit die höchste Kapazität der Befeuchtungseinrichtung zu verringern.
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Diese Temperatiaren bilden die Grundlage für die Einstellung; des Vorwärm-Reglers und werden auch in das psychrometrisehe Diagramm eingetragen, um der Bedienungsperson als Information hinsichtlich der Voreinstellung des Systemes zu dienen.
Das Nachheizaggregat ist das einzige Regelorgan, mittels welchem innerhalb der Untersuchungskammer eine bestimmte Betriebsbedingung hinsichtlich der Trockentemperatur aufrechterhalten wird. Die Verdampferschlange arbeitet demgegenüber vollständig frei und ohne den Eingriff von Reglern, (außer dem thermostatischen Entspannungsventil), und weist eine ganz bestimmte konstante Kühlkapazität auf, welche gleich oder größer als die Summe sämtlicher meßbarer 7/ärmequellen des gesamten Systems ist. Sobald die Kühlkapazität die Summe der meßbaren Wämequellen des Systems übersteigt, tritt der Fachheiz-Regler in Tätigkeit und greift in den Kreislauf im Sinne einer Aufrechterhaltung der eingestellten Trockentemperatur ein.
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Der Befeuchter ist das einzige Regelorgan, mittels welchem .eine "bestimmte Taupunkttemperatur oder eine be- . ' stimmte relative Feuchtigkeit .innerhalb der Untersuchungskammer aufrechterhalten wird« Auch hier ist wieder zu bemerken, daß die Verdampferschlange■-vollständig frei und ohne die Beeinflussung durch Regelorgane arbeitet (ausgenommen das thermostatische Entspannungsventil) und eine unveränderliche Entfeuchtungskapazität aufweist, welche gleich oder größer als die Summe aller Verdampfüngs-Wärmequellen des Systems ist« Sobald die Entfeuchtungskapazität den Betrag der Verdampfungs-Wärmequellen· des Systems überschreitet, greift der Befeuchtungs-Begier im,Sinne einer Aufrechterhaltung des' eingestellten Sollwertes-'-der Taupunkttemperatur oder der relativen Feuchtigkeit ein.
Ideale Betriebsbedingungen herrschen, wenn die relative Feuchtigkeit und die Irockentemperatur jeweils unabhängig voneinander nach einem entsprechenden Sollwert geregelt wej?den können. Lies kann in Annäherung dadurch erreicht werden, daß eine Befeuchtungsvorrichtung in Foim einer Dampf-Einspritzdüse vorgesehen ist, welehe Dampf von niedrigem Druck mittels eines Dampfregelventile&"zuführt. Es kann jedoch auch, wie dies bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung der Fall ist(insbesondere
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wenn Dampf nicht zur Verfügung steht und wenn die vorhandenen Wasserguellen nur hartes Wasser liefern) ein topfförmiger Befeuchter in der in den Zeichnungen dargestellten Weise zur Befeuchtung vorgesehen sein· Hiermit werden zufriedene — stellende Ergebnisse erzielt, da ein schnelles Ansprechen "beim Einschalten im vorliegenden Falle nicht wesentlich ist und da sich nach dem Erreichen des Gleichgewichts-Betriebszustandes die Belastungen im allgemeinen langsam und nur um geringe Beträge ändern, so daß eine genaue Regelung der Taupunkttemperatur möglich ist. Der topfförmige Befeuchter hat zweckmäßigerweise einen Wirkungsgrad nahe Null, um eine Erhöhung der Trockentemperatur, welche mit dem Befeuchtungsvorgang einhergeht, möglichst einzuschränken. Es sei hier darauf hingewiesen, daß der Wirkungsgrad der Befeuchtungseinrichtung als das Verhältnis der freiliegenden Metallfläche des Befeuchtungsgefäßes, (von welcher meßbare Wärme ausgeht) zu der Fläche des Wassers definiert ist, welche mit der Luft in Berührung steht, (und welche als Quelle von Verdampfungswärme -bzw« Feuchtigkeit anzusprechen ist). Aus diesem Grunde findet ein topfförmiger Befeuchter Verwendung, welcher eine verhältnismäßig große Oberfläche hat. Stromabwärts von dem Luftbefeuchter sind zweckmäßigerweise Wasserabscheider angeordnet, welche eine Mitnahme von Wasser verhindern, und welche die Form von Aluminiumrohren
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haben können, weiche in Eicktung auf einen Jbleitungskanal geneigt sind. Diese Wasser abscheiden? sind jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt* T ;
Bei der hier beschriebenen Ausführungsfοrm der Erfindung werden durch die Einlaßöffnung 142 Arier Prozent Ergänzungsluft von außen zugeführt, wobei vorausgesetzt ist,- daß die relative Feuchtigkeit den Wert von 4,2 g Feuchtigkeit Je 0,45 kg Trockenluft nicht überschreitet*. Wenn gedoch die relative Feuchtigkeit diesen Wert überschreitet, so geht das System zu einem Betrieb mit 1GO %-igem Kreislauf über, wobei als Ersatz für die Luftzufuhr^von außen eine entsprechend bemessene Menge von Kohlendioxyd eingespritzt wird« Anstelle dieser Maßnahme kann jedoch auch mit Torteil die Tatsache ausgenützt werden, daß bei einem Betrieb mit minimaler Entfeuchtung die Yerhältnislinie der Verdampfer-Schlangen-Belastung hinsichtlich der Einstellungspunkte eine sehr geringe Steigung aufweist und folglich hat diej die Terdampferschlange verlassende Luft einen meßbaren Über—· schuß von Kühlkapazitätj welcher dazu dienen kann, die Menge von 4 % der von außen zugeführten Luft vorher;".aü^ entfeuchten. Zur Verwirkliohung dieser Möglichkeit ist^ gemäß" einer' abgewandelten Ausführungsförm der Erfindung zweckmäßigerweise ein geschlossener Xuftgegenstromwlrmetausohe-i? vorgesohen·
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Da jedoch diese Ausführungsform der Erfindung nicht so häufig zur Anwendung kommt, ist sie in den Zeichnungen nicht dargestellt.und im Zuge der Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispieles der Erfindung auch nicht näher erläutert.
Wie bereits oben gesagt, besteht das wesentlichste Merkmale der Erfindung darin, daß die Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Untersuchungskammer nur auf Änderungen der echten Belastung anspricht, während die Gesamtbelastungen des Kühlsystems im wesentlichen konstant gehalten werden. Die genannten Eegeleinrichtungen bestehen in einem Trockentemperatur-Regler und einem Taupunkttemperatur-(bzw«, Feuchtigkeits-)-Regler, welche jeweils nur auf die Änderungen der echten Belastungen ansprechen. Bisher war es außerordentlich schwierig und kostspielig, sowohl die Feuchtigkeit als auch die !Temperatur innerhalb der bekannten Untersuchungskammern für Pflanzen zu regeln und die einhellige Meinung der Fachleute auf diesem Gebiet war, daß die Verwendung einer Feuchtigkeitsregelung einzuschränken ist«
Außerordentlich große Änderungen der unechten Belastungen des Kühlsystems entstehen durch Änderungen des Betriebsbereiches. Es kann die Forderung erhoben werden, gleich-
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zeitig die Trockentemperatur und die Taupunkttemperatur zu regeln, (beispielsweise} wenn die Betriebsbedingungen hinsichtlich der Feuchtigkeit durch Anwendung einer Wassereinspritzung oder durch ähnliche Maßnahmen zur zusätzlichen Befeuchtung der■umgewälzten Mischung geregelt werden)ο Hieraus ergibt sich ein innerer Energie-" austausch, welcher zu einer Wechselwirkung zwischen den Temperaturreglern und den Feuchtigkeitsreglern führt, so daß starke Schwankungen der unechten, meßbaren Belastungen entstehen»
Ferner kann die Forderung erhoben werden,/automatisch zwischen Tag- und Nacht-Betriebsbedingungen umschalten zu können. Bei bekannten Einrichtungen ist oft die Möglichkeit für eine Veränderung der Kondensatortemperatur und der Verdampfertemperatur des Kühlsystems während einer
bestimmten Einstellung "eines Sollwertzustandes vorgesehene Durch falsche Anwendung einer EIN-AUS-Eegelung des Kompressors und der Heiz— und Befeuchtungsvorrichtungen treten bei bestimmten Systemen oft ebenfalls große*Änderungen der unechten Belastungen des Kühl systems auf«,
Jede .-der oben angeführten Tatsachen kann die Ursache unnötig schneller Veränderungen in dem gesamten System sein, welche die Ansprechgeschwindigkeit der Regeleinrichtungen
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übersclireiten· Bei einigen bekannten.Eegelsystemen wird daher der Versuch gemacht, diese starken Schwankungen der unechten Belastungen zu dämpfen. Dies stellt jedoch eine unbefriedigende Lösung dar. Demgegenüber wird durch die Erfindung eine bedeutende Verringerung der Ansprechgeschwindigkeit des gesamten Systems erreicht und diese Geschwindigkeit wird auf die Änderungsgeschwindigkeit der echten Belastungen zurückgeführte Hierdurch entfallen die meisten Regelprobleme, welche sich notwendig bei bekannten Regeleinrichtungen für Untersuchungskammern ergeben.
Wie bereits gesagt, wird in der vorliegenden Beschreibung zwischen der Gesamt-Wärme- bzw, Feuchtigkeitsbelastung, welche der Kühl- und Entfeuchtungskapazität des Kühlsystems entspricht, und den echten, durch die Pflanzenuntersuchungskammer verursachten Belastungen unterschieden, welche durch die Beleuchtung, durch Wärmeübergang durch die Kammerwände, durch Wasserabgabe der Pflanzen und durch die von außen zugeführte Luft in Form von freier oder gebundener Wärme verursacht werden. Im Vergleich zu der Gesamtbelastung des Kreislaufes sind die letztgenannten, echten bzw, inneren Belastungen einschließlich der, der Frischluftzufuhr zu der Untersuchungskammer entsprechenden Belastung außerordentlich gering. Der Unterschied zwischen der Gesamtbelastung und der echten Belastung ist hier als unechte Belastung bezeichnet.
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Der Vorwärmer, der üfaclüieizer und der Befeuchter bil- : den -die Steuerorgane der .Regeleinrichtung, Die Regelung stellt eine Kombination einer Proportiönalregelung mit einer Grot)- bzw«, Stufenregelung dar. Die Proportionalregelung entwicht den langsamen Änderungen der Meßgrößen während des Betriebes^ während die Grob-Regeliing sehr starken Inderungen der Meßgroßen im System entspricht«. Die genannte Grobregelung tritt nur während der Zeitdauer der Umschaltung von einem Einstellungszustand auf einen anderen Einstellungszustarid in Tätigkeit, d.h* wahrend des Einschalt ens und der Umschaltung zwischen lag- und Nachtbetrieb* Die Grobregelung tritt aufgrund der besonderen Ausbildung der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung bei Bedarf für eine bestimmte Einstellung automatisch in Tätigkeit a
Wie bereits ausgeführt, findet in der.oben kurz beschriebenen erfindungsgemäßen Einrichtung ein aus Heizdrähten gebildeter Vorwärmer 128 und ein Hächheizei1 Ί51 und ferner eine der Befeuchtungsvorrichtung 155 zugeordnete Heizvorrichtung 136 Verwendung.
Ein Abfall (oder Anstieg) der durch den Vorwärmer 128 verursachten Temperatur wird durch den Trockentemperaturfühler 1?O aufgenommen, welcher mit dem Vorwärm-Regler zusammenwirkt, wenn die Temperatur von einem bestimmten
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Sollwert abweichte (Es können gebräuchliche Regeleinrichtungen verwendet werden). Der Regler 138 wirkt dann auf einen Antriebsmotor 147 ein, der mit einem Regeltransformator 148 gekuppelt ist und die Energiezufuhr zu einer Heiζdrahtanordnung 149 steuert. Hat der Regeltransformator 148 seine oberste (oder unterste) Grenzstellung erreicht, so werden in der Zeichnung nicht dargestellte Schaltrelais ausgelöst, welche jeweils nacheinander mittels Schaltkontakten 150 entsprechende unveränderliche Heizdrahtwicklungen 151 der gesamten Heizvorrichtung des Vorwärmers128 in den Stromkreis einschalten (oder abschalten)ο Jede der Heizwicklungen 151 ist um einen bestimmten Betrag, (im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung um ein halbes Kilowatt), kleiner als der Abschnitt 149 der Heizvorrichtung und dieser Leistungsunterschied ist größer als die größte, möglicherweise auftretende Schwankung der echten Belastungen, so daß nach Erreichen eines stetigen Strömungszustandes niemals eine
der Heizwicklungen unveränderlicher Größe durch die Grobregelung zugeschaltet oder abgeschaltet wird·
In ähnlicher Weise erfolgt über den Troakentemperaturfühler 123 eine Steuerung eines Antriebsmotors 154-, von welchem aus wiederum die Heizvorrichtung des Nachheizers
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gesteuert wird, während der iaupuiikttemperaturfühler 122 dem Antriebsmotor 155 zugeordnet ist, welcher in gleicher Weise die Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung des Topf-Befeuchters 156 steuert.
Jedem dieser Regelkreise sind jeweils getrennte Eingabe "vorrichtung en zur Einstellung der Sollwerte für den Tagbetrieb und den Nachtbetrieb zugeordnet, welche für den Vorwärmer-bei jeweils 158 und 159» für den Nachheizer jeweils bei 160 bzw„ 161 und für den Taupunkt-Regler jeweils bei 162 bzw«, 163 angedeutet sind und sämtlich unter der Steuerung eines gemeinsamen Zeitschaltwerkes 141 stehen.
Da die Schaltung im. einzelnen einen beliebigen Aufbau aufweisen kann, welcher dem Fachmann jedoch durchaus geläufig ist und folglich auch keinen Teil der Erfindung bildet, (wobei darauf hinzuweisen ist, daß das gesamte Regelsystem auch nichtelektrisch arbeiten kann), sind Einzelheiten dieser Schaltung in Figur 4- der Zeichnungen nicht dargestellt«. Es sind jedoch zwischen den Regeltransformatoren und den Schaltelementen für die weiteren Heizwicklungen Zeitverzögerungsglieder vorgesehen, welche"in Tätigkeit treten, wenn die Regeltransformatoren ihre Grenzstellungen erreichen, wodurch eine, eine Rückführung ermöglichende Zeitverzögerung erzeugt wird* Wird die gesamte. Anlage abgeschal-
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tet, so kehren die verschiedenen Organe des Grobreglers in ihre Ausgangsstellung zurück, in welcher jeweils alle Heizwicklungen, unveränderlicher Größe abgeschaltet sind.
Im folgenden wird der Ablauf der einzelnen Funktionen · der elektrischen Einrichtung und des Kühlkreislaufes der erfindungsgemäßen Untersuchungsanlage beschriebene
1. Einstellung vor Inbetriebnahme:
Die Betriebsdrehzahl des Kompressors wird gemäß obigem aus dem psychrometrischen Diagramm entnommen und normalerweise arbeitet der Kompressor für die Nachteinstellung und die■Tageinsteilung jeweils mit derselben Drehzahl bzwe Kapazität» Auch die Einstellungen, des Vorwärm-Reglers werden jeweils für den Nachtbetrieb und den Tagbetrieb aus dem genannten Diagramm entnommen und der Vorwärmer trägt automatisch dafür Sorge, daß die tatsächlichen Temperaturen wahrend des Nachtbetriebes und des Tagbetriebes an einer stromauf von der Verdampferschlange gelegenen Meßstelle nicht unter diese minimalen Einstellwerte abfallen,,
Der Naehheiz-Regier und der· Taupunkt-Regler werden selbstverständlich auf Vierte eingestellt, welche entsprechend einem bestimmten durchzuführenden Versuch von der Bedienüngs—
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-person vorgegeben,.werden,· Auch diese Werte werden in einfacher Weise· jeweils für den Nachtbetrieb, und den Tag~ betrieb einmal eingestellt und dann in der betreffenden Stellung belassen. Ferner wird auch der Zeitgeber eingestellt, so daß das von der Bedienungsperson für- den betreffenden Versuch gewünschte Programm hinsichtlich des Wechsels vqn NaGhtbetrieb ^33^ Tagbetrieb.;erreicht wird»
Bie erftndungs gemäße Anlage arbeitet automatisch, doch können für bestimmte Versuchszwecke besondere Handschalt er zur Ermöglichung weiterer wilikürlicher Ein?* Stellungen vorgesehen sein, Zusätzlich enthält die in Figur Λ der Zeichnungen abgebildete Ausführungsform dea? Erfindung Einstellorgane zur leineinst ellung von Hand zur AuswaLhl der Jeweiligen lag- und Haehtbredingungent welche an jedem der drei Regler vorgesehen sind und in Figur Λ der Zeichnungen neben den die Bezugszahlen1^8bis 163 tragenden automatisehen Eeglerteilen angedeutet sind,
Zur l?erwirklichung der 2?agf¥ersuohsbedingungen wird von dem Zeitgeber eine Kela4s«Erregerspule; eingesehajtet, welohe ihrerseits eine leta%iping de^ in Figur 4· der Zeichnungen abgebijLdeten Schaltkontakte ipornimmt* Diese schalten die dem iag>etrieb zugeQrdneten> Sollwert geber ein und trennen die dem lachtbet^iefe s&ugeoEdnerfeen Sollwertgeber afc
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(oder umgekehrt)· Dieselben Schalter können gleichzeitig zur Ein- oder Ausschaltung der Beleuchtungseinrichtung dienen, je nachdem, ob die Tag-Sollwerte oder die Nacht-Sollwerte wirksam sind·
2a Inbetriebsetzung: ·
Die Bedienungsperson schaltet die erfindungsgemäße Einrichtung ein. Hierdurch wird das Fördergebläse 134 in Betrieb gesetzt.
3» Automatischer Betrieb der Regeleinrichtung:
Wenn das Gebläse 134- eingeschaltet ist, werden auch die Heizvorrichtungen 128, 131 und 136 zugeschaltet und die Energiezufuhr bzw«, die Wärmeentwicklung stellt sich entsprechend den in der obigen Weise vorgegebenen Sollwerten ein· Die Kondensatorpumpe wird hierauf ebenfalls automatisch eingeschaltet» worauf die Einschaltung des Kühlsystemkompressors erfolgt* Die nun den Heizvorrichtungen entgegenwirkende Kühlwirkung des Kühlkreislaufes führt dazu, daß die Trockentemperatur und die Taupunkttemperatur innerhalb der untersuchungskammer 1Q1 unterhalb oder auf den von der Bedienungsperson festgelegten Mindestwert abfallen« Es wurden daher zusätzliche Heizwieklungen automatisch
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und jeweils nacheinander zugeschaltet. Und zwar erfolgt zunächst eine Steuerung des hinsichtlich seiner Größe veränderlichen Teiles der Heizvorrichtung, worauf, wenn dies nötig ist, Heizwicklungen.unveränderlicher Größe· zugeschaltet werden, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist und sich in der er findungs gemäßen Einrichtung ein beständiger Strömungszustand einstellt, in welchem die Antriebsmotoren der Regeltransformatoren auf die■■'■■ ■ langsamen Änderungsgeschwindigkeiten der erfindungsgemäßen Einrichtung ansprechen, welche nur den Änderungen der echten Belastungen entsprechen, wodurch eine Regelung in sehr engen Grenzen erreicht wird, während demgegenüber die Grobregelung nur dann anspricht, wenn ein Einschaltzustand-oder ein Umschaltzustand auftritt, welchem die Regeleinrichtung in der oben beschriebenen Weise durch Grobregelüng folgt«,
Bei einem Temperaturanstieg, wie er beispielsweise beim Umschalten, von der Uacht einst ellung -nach der Tageins te llung■'■■(■ bzw* im entsprechenden Maße umgekehrt)\ auf-" -tritt, wird wiederum bei Bedarf die Grobregelung.wirksam. Mittels der erfindungsgemaßen Einrichtung werden jeweils fortschreitend wieder Heizwicklungen unveränderlicher Größe in der oben beschriebenen'Weise aus. dem Stromkreis herausgenommen, "/ie " jedoch; bereits; ausgeführt, übernehmen nach Er-
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reichen eines Gleichgewients-Betriebszustand.es .ausschließlich die Regeltransformatoren die Regelung innerhalb der drei genannten Heizvorrichtungen.
Ein Vergleich der oben beschriebenen Ausführungsform · der Erfindung mit früher in Gebrauch befindlichen Pflanzenuntersuchungskammern und anderen Untersuchungskammern zur Erzeugung gewünschter Umgebungsbedingungen im eingangs angegebenen Sinne zeigt, daß die mühevolle Handregelung und Einstellung zum Einspielen eines bestimmten Zustandes innerhalb der Untersuchungskammer, wie sie früher erforderlich war, durch die erfindungsgemäße Einrichtung vermieden gind. Außerdem treten auch keine unstabilen Betriebszustande auf, wie sie bei bekannten Untersuchungskammern aufgrund von Schwankungen und Pendelungen auftraten. Es hst sich herausgestellt, daß die oben beschriebene Ausführungsform der Er- " findung in sehr engen Grenzen zuverlässig arbeitet und es ist aus obigem ersichtlich, daß hierfür keine verwickelten und kostspieligen Regeleinrichtungen notwendig sind. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht eine automatische Umschaltung des Sollwert-Betriebszustandes von Nachtbetrieb auf Tagbetrieb. Ferner ist bemerkenswert, daß die Änderungen der Gesamtbelastung des Kühlsystems auf vernachlässigbare Werte herabgedrückt sind und daß die Größe der unechten Belastung, mittels der erfindungsgemäfien Eegeleinrichtung für die
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Untersuehungskammer■-praktisch; auf einen Minimalwert ge- / br acht ist, wobei in engen Grenzen eine Proportionalregelungder jeweils in besonderer Weise eingestellten " und aufgebauten Klimatisierungs-· und Kühlkreisläufe erfolgt, wie dies oben im einzelnen beschrieben ist. Die Regelung spricht nur auf Änderungen der echten Belastungen an, nachdem'sich in deni kühlsystem ein stabiler Zustand eingestellt hat. ' ,
Soll die erfindungsgemäße Einrichtung für andere Zwecke als für Pflanzenuntersuchungen verwendet werden, so sind bestimmte Veränderungen hinsichtlich der inordnung und der Gestalt der Untersuchungskammer vorzunehmen* Soll beispielsweise eine Verdampferschlange bei verschiedenen Betriebsbedingungen untersucht werden^ so nimmt diese zweckmäßig den Platz der Verdampferschlange 129 ein, · während die eigentliche Untersuchungskammer» 100 durch eine einfache isolierte Leitung ersetzt wird, welche sich vor- und hinter der nunmehr zu untersuchenden Verdampferschlange-129 erstreökt* Der Vprwärmei?"--iind der zugehörige Hegler^ der Frischlufteinlaß und der Auslaß und die 2Ugeh6rigeä Bauteile sind in diesem Falle nicht erfoMerlichi,
' Doch kaiiil auch für die soeben kurz angegebene Ausführuagsform der Erfindung <äirm automatisch Prögrammvorgäbe
Mfi17/ÖÖM
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so
erfolgen, tun bei jeweils konstantgehaltener Kompressordrehzahl (siehe Figur 3 der Zeichnungen), oder bei Konstanthaltung einer anderen Beeinflussungsmöglichkeit der Kompressorkapazität eine Umschaltung zwischen Jeweils verschiedenen, vorgegebenen Einlaß-Betriebszuständen zu ermöglichen und um Änderungen der Einstellwerte stromauf von der Verdampfer schlange 129 vornehmen zu können., Wenn die Kapazität des gesamten Kühlkreislaufes einen bestimmten Minimal- oder Maximalwert der Kapazität der Kondensatoreinheit erreicht, kann durch einen beispielsweise auf einen hohen oder einen niedrigen Druck der Kompressorausgangsseite ansprechenden Programmgeber die Umschaltung auf eine' andere Kompressordrehzahl ausgelöst werden, wobei dann dieselbe Folge der durch das gesteuerte Programm vorgegebenen Einlaßbedingungen durchgespielt wird, wie sie für die "Versuche der ursprünglich eingestellten Kompressordrehzahl abgelaufen ist. Meßeinrichtungen zur Messung des Luftstromes und der Trockentemperatur bzw. der Taupunkt temperatur auf der Auslaßseite der Verdampf er schlange geben deren: Eigenschaften für bestimmte vereinbarte Normalbedingungen wieder und gestatten auch die Messung dieser Eigenschaften für jede gewünschte Betriebsbedingung auf der Einlaßseite innerhalb weiter Grenzen. Soll die erfindungsgemäße Einrichtung zur Untersuchung und Messung verwendet werden, so ist die betreffende, den Prüfling bildende Verdampferschlange vorzügs-
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weise derart angeordnet, .daß sie leicht und schnell entfernt und durch einen anderen Prüfling ersetzt werden kann, um die Arbeit mit der erfindungsgemäßen Anlage zu err'-' leichtern.
Außerdem können gebräuchliche Untersuchungskammern,. welche zur Untersuchung von Bauteilen" oder Materialien oder von Verhaltenseigenschaften vollständiger, in sieh geschlossener Einrichtungen, beispielsweise von Heizschlangen für Gebläse, dienen, leicht anstelle der Pflanzenuntersuchunsskammer des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles eingesetzt werden, wodurch sich die erfindungsgemäße Einrichtung den jeweiligen Versuchsbedingungen anpassen laßt« Die Trockentemperatur- und Taupunkttemperaturfühler sind jeweils an dem Punkt angeordnet, an welchem eine Regelung der Dampf- Gas-Mischung erfolgt«, Zur Untersuchung von. Wärme- und StoffÜbergangsflächen werden die genannten !fühler unmittelbar stromaufwärts von der zu untersuchenden Fläche angeordnet und die erforderlichen Keßeinrichtungen geben die Verhältnisse stromabwärts von der zu untersuchenden Fläche wieder. .. . ' ..-".""; ._. ■ ■ .
Die er fin-äungs gemäße Einrichtung kann jedoch auch derart ausgestaltet sein, daß- sie sowohl zur. Untersuchung von Verdampferschlangeη bei verschiedenen, veränderlichen
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Eingangsbedingungen durch eine in der oben beschriebenen Weise erfolgende Regelung der Einlaßbedingungen zu der betreffenden ITerdampferschlange als auch zur Regelung der Verhältnisse in einer besonderen Untersuchungskammer geeignet ist, welche zur Untersuchung von in sich geschlossenen Bauteilen, von Baustoffen, und von elektronischen Einrichtungen und dergl, dient, und welche mit den übrigen Bauteilen der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Einheit bildet· Hierzu ist nur erforderlich, daß man nur diejenigen Meßfühler des Regelsystems arbeiten läßt, welche sich in demjenigen Bereich befinden, in welchem eine Regelung vorgenommen wird. Eine kombinierte Anlage dieser Art ist ein sehr nützliches Werkzeug in der Hand von Wissenschaftlern und in den Laboratorien von Universitäten» Eine solche Anlage ist nicht nur zur Materialprüfung und zur Untersuchung von Wärmeübergangsflachen geeignet, sondern kann auch sehr gut zur Demonstration der Grundgesetze der Kühltechnik und für Laborversuche der angewandten Thermodynamik Verwendung finden.
Selbstverständlich kann die Erfindung auch mit anderen als den oben beschriebenen Apparaturen und Bauteilen verwirklicht werden. So kann beispielsweise das oben im einzelnen beschriebene elektrische Regelsystem auch durch ein entsprechendes pneumatisches Regelsystem ersetzt werden. Die
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Heizvorrichtungen für die. Vorwärmung, Nachheizung und Befeuchtung können durcn Heißwasser-Heizscnlangen, pampf-heizsehlangen "bzw«, Dampfeinspritzungsbefeuchteri und derglp gebildet sein. Die oben beschriebene elektrisohe' Heizung ist also nie nt unbedingt erforderlich. _ ;
Auch die oben beschriebene Betriebsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung* welche anhand einer automatischen Umschaltung erläutert worden Ist, kann hinsichtlieh des Regelprogramms sehr vielfältig verändert werden, wobei auch ein Ansteigen oder Abfallen der Temperatur öder der Feuchtigkeit oder der Kompressorkap:azität vorgesehen sein kann. Die einfache Umschaltung zwischen dem Tagbetrieb und dem Nachtbetrieb, wie sie im Zusammenhang mit der Erläuterung eines bestimmten Ausführungsbeispieles der Erfindung angegeben'worden ist, stellt daher keine notwendige Voraussetzung für die Betriebsweise dar. . ''■[''
Bei der wärmeaustauschenden Fläche braucht es sieh außerdem nicht unbedingt um ein I1Iossenrohr einer Verdamp-ferschlange handeln sondern es kann auch ein Wärmetauscherregister vorgesehen sein, welchem Kühl was ser- oder abgekühlte Salzlösung zugeleitet wird. Die vom Benutzer -an die erfindungsgemäße Einrichtung gestellten Forderungen können unter Umständen derart günstig sein,; daß Bauteile
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gewählt werden können, welche als minimale Eältemitteltemperatur eine so hohe Temperatur ermöglichen, daß ein Reifansatz sicher vermieden wird, in welchem Falle der Vorwärmer gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung entfallen kann» (Wird beispielsweise in einem hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich ein sehr enger Regelbereich gefordert, so können sich hieraus Kältemitteltemperaturen ergeben, welche stets hoch genug sind, um den Reifansatz zu verhindern).
Die Verminderung der unechten Belastungen des Kühlsystems auf ein Minimum innerhalb der durch die erfindungsgemäße Einrichtung vorgegebenen Grenzen ermöglicht es, diese Einrichtung bei Vorgabe eines sehr engen Regelbereiches oder bei Bestehen der Forderung, nur die Temperatur zu regeln, besonders wirtschaftlich ausführen zu können. Besteht beispielsweise das Interesse an einer temperatur- und feuchtigkeitsgeregelten Untersuchungskammer, welche ausschließlich bei höheren Feuchtigkeitsbereichen, beispielsweise oberhalb 50 % relativer Feuchtigkeit, arbeitet 'und nicht den weiten Bereich innerhalb der Umgrenzungen der in Figur 2 der Zeichnungen eingezeichneten Fläche umfassen muß, wobei jedoch die übrigen Eigenschaften genau dieselben sein sollen wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung, so kann eine Einrichtung mit bedeutend
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niedrigeren Unterhaltungskosten und geringerer Kapazität aufgebaut werden«. Der Ein!aßzustandj welcher in Figur 2 der Zeichnungen "bei 1 eingetragen ist, bildet die Grundlage für die Auswahl des Kühlsystems für die oben beschriebene erfindungsgemäße- Einrichtung, wobei als begrenzender Wert in diesem Falle die Forderung anzusehen ists die echte Belastung hinsichtlich der Befeuchtung des umzuwälzenden Gemisches durch das Kühlsystem aufnehmen zu können* In dem vorliegend betrachteten Beispiel9 wo der vom Benutzer geforderte Bereich relativer Feuchtigkeiten oberhalb 50 % liegt, bildet der in Figur 2 der Zeichnungen bei 6 eingetragene Einlaßzustand die Grundlage für die Aus« wahl des Kühlsystems, woraus sich eine Kapazität ergibt, welche ungefähr ein Viertel der Kapazität des Kühlsystems der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung beträgt,
Das stetig veränderliche Heizelement und die Heizwicklungen unveränderlicher Größe der verschiedenen Heizvorrichtungen der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den für diese jeweils angenommenen Forderungen, \<?elche durch den Benutzer gestellt werden. Soll jedoch eine Pflanzenuntersuchungskammer oder eine andere geregelte Kammer aufgebaut werden, bei welcher sehr weite Regelgrenzen zugelassen werden können, so daß weniger empfindliche Regler genügen, so kann aufgrund
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der längsamen.Veränderungsgeschwindigkeit der echten Belastungen eine EIW-AUS-Eegelung vorgesehen sein» Ist "beispielsweise die Empfindlichkeit der Regler derart, daß erst dann ein Ansprechen erfolgt, nachdem in der Untersuchungskammer eine Temperatur änderung von + - 0C
"12 stattgefunden hat und wenn die Inderungsgeschwindigkeit; der echten Belastungen derart ist, daß ein Anstieg oder ein Abfall um „p ° C mindestens eine Stunde dauert, so ist ein stetig veränderliches Heizelement vollständig unnötig und es kann daher eine wirtschaftlichere Einrichtung geschaffen werden, welche mittels eines EIN-AUS-Reglers ungefähr Jede Stunde oder in größeren Zeiträumen in Tätigkeit tritt, wenn jeweils ein Ansprechen auf die langsamen Änderungen der wahren Belastung erfolgt·
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Claims (1)

  1. " ST
    Fat entanspräche
    Verfahren zur erzeugung bestimmter Feuchtigfceits- und/oder iemperaturbedingungen in einer mit einer· Regeleinrichtung zusammenwirkenden Untersuchungskammer, in welche ein Gas, ein Dampf oder ein Dampf-Gas-Gemisch geleitet wird, \vobei auf den "betreffenden Gas:'- "bzw. Dampfstrom ein Kühlsystem, und eine Heizvorrichtung einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung nur auf Änderungen der echten, unmittelbar mit den genannten Bedingungen in Beziehung stehenden Belastungen des Kühlsystems anspricht und daß die Gesamtbelastung des Kühlsystems für den jeweils eingestellten Sollwertzustand · der Regeleinrichtung konstant gehalten wird.
    2. Untersuchungskammer; zur Ausführungdes: Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem, ein Gas, einen Dampf oder ein Dampf-Gas-Gemisch in die Kammer fördernden Gebläse, in dessen Förderstrom die Kühlfläche des Verdampfersbzw. Wärmetauschers eines Kühlsystems und eine Heizvorrichtung liegen, sowie mit einer Regeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß diese Regeleinrichtung ("139, 14-0) mit auf Änderungen der echten, unmittelbar mit den gewünschten Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen in Beziehung
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    stehenden Belastungen des Kühlsystems (126, 129) ansprechenden Meßorganen (122, 123) gekuppelt ist und daß eine Einrichtung (130, 138, 128) zur Konstanthaltung der Gesamt "be lastung des Kühl sy st ems für den jeweils eingestellten Sollwertzustand der Regeleinrichtung vorgesehen ist (Figur 1).
    3. Untersuchungskammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung einen stromaufwärts von der Kühlfläche des Verdampfers (129) "bzw. Wärmetauschers des Kühlsystems gelegenen Vorwärmer (128) enthält.
    4-, Untersuchungskammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Verdampfers (129) "bzw. Wärmetauschers so gewählt "ist ,daß an seiner Kühlfläche eine Entfeuchtung des vorbeiströmenden Dampf-Gas-Gemisches stattfindet, durch welche dieses auf einen dem eingestellten Sollwert der Untersuchungskammer entsprechenden oder unter diesem Wert gelegenen Feuchtigkeitsgehalt gebracht wird..
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    5. Untersuchungskammer nach Anspruch.-4, dadurch 'gekennzeichnet, daß die im Förderst rom liegenden Kühl- und Entfeuchtungsflächen (129) soYtfie Heiz- und Befeuchtungsflächen (1285 13^5 136) für den innerhalb.der psychrometrischen Grenzen gelegenen Sollvierfbereich ihre Minimalkapazität haben.
    6. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche 2 ■ "bis 5» dadtirch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung bestimmter Rauinluft-TrockentemperaturlDedihgungen (123) innerhalb eines Trockentemperatur-Einstellbereiches (160, 161) ein stromab von -der MhIflache des Kühlsystem-Wärmetauschers bzw. -Verdampfers (129) gelegener NaChheizer (131) dient (Figuren 1 und 2). "■..', ■.:_'■.
    7* Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche 2 bis 6j dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung best immt er Taupunkttemperaturbe dingungen (Feuchtigkeitsgrade) (122) innerhalb eines Taupunkttemperatur-Einstellbereiches (162, 163) eine Befeuchtungsvorrichtung (135j 136) dient, welche stromab von der Kühlfläche des Kühlsystem-Wärmetauschers bzw. -Verdampfers (129) angeordnet ist. ■
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    8. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche 2 bis 7 j gekennzeichnet durch einen mit Bezug auf die Kühlfläche des Kühlsystem-Wärmetauschers bzw. -Verdampfers (129) stromauf gelegenen Vorwärmer (128), dessen Kapazität so gewählt ist, daß er dem vorbeiströmenden Dampf-Gas-Gemisch zur Verhinderung der Re if bildung Y/ärme zuführt,
    9. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eigentliche, von Wänden begrenzte Kammer (100) in ihrem unteren Teil einen Vorraum (108) enthält, welcher von dem darüberliegenden Teil der Kammer durch mindestens eine Lochplatte (109) abgeteilt ist, und welcher zur Einleitung des betreffenden Gases, Dampfes oder Dampf-Gas-Gemisches in die Untersuchungskammer dient und daß in den Kammerwänden (101) mindestens ein Auslaß (124) vorgesehen ist, über welchen der eingeleitete Förderstrom nach Durchströmen des genannten Vorraumes die Untersuchungskammer wieder verläßt (Figur 1).
    10. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche 7 bis 9? dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die stromab
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    von dem Vorwärmer (/128) auftretende irookentemperatur, des Dampf-G-as-Gremiscbes ansprechende s_ Trocfcentemperatur-Meßorgan (13Q) vorgesehen ist:* welches mittels eines Vörwärm^Reglers (138) auf diesen Vorwärmer im Sinne einer Regelung der Temperatur des Dampf-Gas-Semisches stromabwärts von dem Vorwärmer einwirkt, daß ferner ein weiteres Trockentemperatur-MeJßorgan (123} innerhalb der betreffenden TJntersuchungskammer (100) angeordnet ist, welches mittels eines Nachheiζ-Reglers (139) auf den Uachheizer (131) im Sinne einer Regelung der Trockentemperatur innerhalb der ITntersuehtmgskammer einwirkt, und daß schließlich, ebenfalls innerhalb der untersuchungskammer, ein Taupunkt-Meßorgan (122) angeordnet ist,welches mittels eines Taupunkt-Reglers (140) die Befeuchtungseinrichtüng (135, 136) im Sinne einer Regelung der Taupunkttemperatur innerhalb der Untersuchungskammer beeinflußt (Figuren 1 und A).
    11, UntersuchungGkammer nach .Anspruch 10, .dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmer (128) , der jTach-' heizer (131) und die Befeuchtungseinrichtung (155 j 136) jeweils eine Anordnung elektrischer Heizleiter Cz·Β· 14-9, 151) enthalten bzw, aus einer derartigen Anordnung bestehen und daß jede dieser Heizleiteranordnungen
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    ihrerseits jeweils mindestens ein Regelorgan (z.B. 149) enthält, welches an einen jeweils durch einen Motor (14-7, 154» 155) angetriebenen Hegeltransformator (148) angeschlossen ist (Figur 4).
    12. Untersuchungskammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Heizleiteranordnungen (149, 151) Teilabschnitte (I5I) aufweist, die mittels Schalter (150) nacheinander zuschalfrbar bzw. abschaltbar sind, nachdem der jeweilige Regeltransformator (148) der betreffenden Heizleiteranordnung seine obere bzw. untere Grenzspannung erreicht hat (Figur 4).
    .13. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verdichter der Eühlsystem-Kondensatoreinheit (126) während des Betriebes der Untersuchungskammer fortwährend im Einschaltzustand befindet.
    14. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüchebis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärm-Begler (138), der ÜTachheiz-Regler (139) und der Taupunkt-Regler (140) Eingabeeinrichtungen (158, 159, 160, 161, 162, 163) zur Einstellung der Tag- und Nachtsoliwerte
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    'sowie eine Zeitsteuereinrichtung (141) enthalten, mittels welcher diese Sollwerte' jeweils aufeinanderfolgend einstellbar sind (-Figuren 1 und 4·).
    15· Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche bis 14-, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Untersuchungskammer (100) eine Beleuchtungsvorrichtung (102) mit einer oder mehreren lampen angeordnet ist, während sich im unteren Teil der Kammer der Vorraum (10.8) befindet (Figur 1). ..'.■■■
    1b« Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch -gekennzeichnet, daß sich stromaufwärts von der Heizvorrichtung (128) ein Zuluft-Ein!aß (14-2) befindet, während unterhalb des Gebläses (134) ein von Hand einstellbarer Ausldßregler (143) angeordnet ist (Figur 1).
    17. Untersuchungskammer nach einem der Ansprüche bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der. gesamte Dampf-Gas-ü-emischstrom an der Kühlfläche des Kühlsystem-V/fcrmet8uschers bzw. -Verdampfers (129) vqrbeigeführt ist, daß ferner, in dem Kühlsystem ein thermostatisches
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    Entspannungsvent.il vorgesehen ist, welches das einzige automatische Regelorgan im Kühlsystem darstellt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des Dampf-Gas-Gemisches konstant gehalten ist und v/ob ei der Zustand des Dampf- · Gas-Gemisches auf der Einlaßseite der Kühlfläche des Kühlsystem-Wärmetauschers, die Kondensationstemperatur des Kühlsystems, die Kältemitteltemperatur und der Zustand des wiedererwärmten Dampf-Gas-Gemisches stromabwärts von der Kühlfläche für einen bestimmten Betriebssollwert unveränderlich bleiben.
    18. Untersuchungskammer nach Anspruch 17» -dadurch gekennzeichnet, daß der Vorraum (1(38) zur Untersuchungskammer (100) zur Erzeugung eines gleichförmigen, den beispielsweise mit zu untersuchenden Pflanzen angefüllten Kammerraum durchströmenden Luftstromes dient(Figur 1).
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