DE19817372C1

DE19817372C1 - Climate-controlled laboratory cupboard has two de-humidifier evaporators useful e.g. in environmental simulation, materials testing, stability and shelf life tests for food and especially active ingredients in pharmaceutical products

Info

Publication number: DE19817372C1
Application number: DE19817372A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-18
Filing date: 1998-04-18
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2018-04-19

Abstract

The contents of a climatically-controlled cabinet are maintained over long periods at constant temperature and humidity. The contents of a climatically-controlled cabinet are maintained over long periods at constant temperature and humidity. This is effected by constant circulation of the air, the temperature and humidity which are regulated. The air temperature is regulated by a heater and a cooling unit. The air humidity is regulated by a humidifier and a de-humidifier in constant operation. The de-humidifier has two evaporators which are operated alternately. One evaporator is in operation, while the second de-frosts. The de- humidifiers are switched on and off at intervals by a pre-programmed electronic control.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klimaschrank.The invention relates to a climate chamber.

Klimaschränke sind in der Industrie für die vielfältigsten Anwendungen im Einsatz, z. B. im Bereich der Umweltsimulation, der Materialprüfung und bei Stabilitätsuntersuchungen von Lebensmitteln und Pharmazeutika. Vor allem im Bereich der pharmazeutischen Industrie werden Klimaschränke eingesetzt, um die Lagerfähigkeit und Stabilität von Wirkstoffen oder ferti gen Präparaten zu untersuchen. Hierbei werden die zu untersu chenden Proben in Dauerversuchen, welche über Monate und bis zu mehreren Jahren laufen können, speziellen klimatischen Bedingungen, insbesondere Temperatur- und Feuchtebedingungen, ausgesetzt und in zyklischen Abständen analytisch auf Alte rungseffekte untersucht.Climatic cabinets are the most diverse in industry Applications in use, e.g. B. in the field of environmental simulation, material testing and stability tests by Food and pharmaceuticals. Especially in the area of pharmaceutical cabinets are used to order the shelf life and stability of active ingredients or ferti to investigate gene preparations. Here are to be examined appropriate samples in long-term tests, which take months and up to can run for several years, special climatic Conditions, especially temperature and humidity conditions, exposed and periodically analytical for old people effects examined.

Bei diesen Dauerversuchen kommt es neben der allgemeinen Zu verlässigkeit des Klimaschrankes insbesondere auf die Ein haltung der vorgegebenen klimatischen Bedingungen mit hoher Genauigkeit und guter Langzeitstabilität an. Der Temperatur bereich liegt dabei üblicherweise zwischen wenigen Grad über 0°C bis knapp unter 100°C; der Feuchtebereich liegt üblicher weise zwischen wenigen Prozent über 0%rH bis knapp unter 100%rH. In these endurance tests, the general Reliability of the climate chamber, especially on the one maintaining the specified climatic conditions with high Accuracy and good long-term stability. The temperature range is usually between a few degrees 0 ° C to just below 100 ° C; the humidity range is more common between a few percent above 0% rh to just below 100% rH.

Hierzu wird bei dem Klimaschrank die Luft aus einem von einem Innenkessel umschlossenen Nutzraum mittels eines Lüfters abge saugt, über ein Umluftkammersystem umgewälzt und in den Nutz raum zurückgeführt wird. Das Umluftkammersystem weist Heizein richtungen und Kühleinrichtungen auf, um die Umluft zu tempe rieren und die indem Nutzraum mittels eines Temperatursensors ermittelte Temperatur zu regeln. Um auch die Luftfeuchtigkeit in dem Nutzraum zu regeln, ist in dem Umluftkammersystem wei ter eine Befeuchtungseinrichtung vorgesehen, die beispiels weise als elektrisch beheizter Dampfbefeuchter ausgebildet ist. Um die Luftfeuchtigkeit in, einem großen Feuchtebereich regeln zu können, ist es notwendig, die aus dem Nutzraum abge saugte Umluft zunächst unter den Soll-Feuchtewert zu entfeuch ten, bevor die Umluft an die Befeuchtungseinrichtung gelangt.For this purpose, the air in the climate chamber is made from one of one Inside boiler enclosed usable space by means of a fan sucks, circulated through a circulating air system and into the utility space is returned. The air recirculation system has heating devices and cooling devices to tempe the circulating air and in the usable space by means of a temperature sensor regulate the determined temperature. To also the air humidity To regulate in the usable space is white in the air recirculation system ter provided a humidifier, for example trained as an electrically heated steam humidifier is. To keep the humidity in, a large humidity range To be able to regulate, it is necessary to remove the sucked in recirculating air to dehumidify below the target humidity value before the circulating air reaches the humidifier.

Aus der DE 36 30 886 C1 ist eine Klimaprüfkammer bekannt, bei welcher die Luft aus dem Nutzraum abgesaugt und über ein Um luftkammersystem umgewälzt wird. In dem Umluftkammersystem wird die Luft durch eine Heizeinrichtung temperiert und die Luftfeuchtigkeit geregelt. Zur Befeuchtung der Luft dient eine beheizbare Wasserschale, wobei in der Wasseroberfläche ein Wärmetauscher angeordnet ist, der das Wasser zur Befeuchtung zusätzlich beheizen kann und der zur Entfeuchtung gekühlt wird. Mit diesem Wärmetauscher ist ein zweiter im Luftstrom angeordneter Wärmetauscher in Reihe geschaltet. Die Befeuch tung und Entfeuchtung erfolgt im Wesentlichen über das Wasser in der Wasserschale, so daß der Wechsel zwischen Befeuchtung und Entfeuchtung träge ist. Eine von der Entfeuchtung unabhän gige Kühlung der Umluft ist nicht vorgesehen, so daß eine unabhängige Einstellung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit nicht möglich ist.A climate test chamber is known from DE 36 30 886 C1, at which sucks the air out of the usable space and over a turn air chamber system is circulated. In the air recirculation system the air is tempered by a heating device and the Humidity regulated. A is used to humidify the air heatable water bowl, being in the water surface Heat exchanger is arranged to humidify the water can also heat and cool for dehumidification becomes. With this heat exchanger there is a second one in the air flow arranged heat exchanger connected in series. The humidification Treatment and dehumidification take place primarily via the water in the water bowl so that the alternation between humidification and dehumidification is sluggish. One independent of the dehumidification Conventional cooling of the circulating air is not provided, so that a independent setting of temperature and humidity not possible.

Aus der JP 08-082589 A ist ein Klimaschrank bekannt, bei wel chem die Luft aus dem Nutzraum über ein Umluftkammersystem umgewälzt wird, in dem eine Heizeinrichtung sowie zwei pa rallel angeordnete Kühler vorgesehen sind. Die Kühler dienen zum einen im Zusammenwirken mit der Heizeinrichtung zur Tempe rierung und zum anderen zur Entfeuchtung der umgewälzten Luft. A climate chamber is known from JP 08-082589 A, at wel chem the air from the utility room via a recirculation chamber system is circulated in which a heating device and two pa parallel coolers are provided. The coolers serve on the one hand in cooperation with the heating device for the Tempe and to dehumidify the circulated air.

Zur Entfeuchtung liegt die Temperatur des Kühlers unter der Taupunkttemperatur des gewünschten Temperatur-Feuchte-Wertes, so daß die Feuchtigkeit der Umluft an der Wärmetauschfläche des Kühlers kondensiert und der Umluft entzogen wird. Sollen Klimabedingungen im Bereich niedriger Temperaturen und niedri ger Feuchte eingehalten werden, so liegen die Taupunkttempera turen deutlich unter 0°C, so daß die Wärmetauschfläche des Kühlers im Laufe der Zeit durch das kondensierte Wasser stark verreist und abgetaut werden muß. Die zwei Kühler werden al ternierend betrieben, wobei über eine Verschlußplatte jeweils einer der Kühler in Betrieb ist, während der andere Kühler geschlossen ist und abgetaut wird. Dadurch muß der Betrieb des Klimaschrankes für das Abtauen der Kühler nicht unterbrochen werden. Es bleibt jedoch das Problem der nachlassenden Wärme tauschwirkung mit beginnender und zunehmender Vereisung desje nigen Kühlers, der gerade in Betrieb ist. Die Kühlung der umgewälzten Luft und die Entfeuchtung erfolgen durch dieselben Kühler, so daß die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit nicht unabhängig voneinander einstellbar sind. Eine Befeuch tung der umgewälzten Luft ist nicht vorgesehen.The temperature of the cooler is below that for dehumidification Dew point temperature of the desired temperature-humidity value, so that the humidity of the circulating air on the heat exchange surface of the cooler condenses and is extracted from the circulating air. Should Climate conditions in the range of low temperatures and low humidity are maintained, then the dew point temperature tures well below 0 ° C, so that the heat exchange surface of the Cooler over time due to the condensed water becoming strong must travel and be defrosted. The two coolers are al ternierend operated, each with a closure plate one of the coolers is operating while the other cooler is closed and defrosted. As a result, the operation of the Climatic cabinet for defrosting the cooler is not interrupted become. However, the problem of declining heat remains exchange effect with the beginning and increasing icing desje some cooler that is currently in operation. Cooling the circulated air and dehumidification are carried out by the same Cooler so that the air temperature and humidity cannot be set independently. A humidification The circulation of air is not intended.

Aus der DD 23 692 ist eine Materialprüfkammer bekannt, bei welcher die aus dem Nutzraum abgesaugte Luft entweder über eine Heizeinrichtung geleitet wird, um hohe Temperaturen ein zustellen, oder über eine Kühleinrichtung beziehungsweise eine Befeuchtungs- und Entfeuchtungseinrichtung. Aus der DD 207 751 ist ein Klimaschrank bekannt, bei welchem die aus dem Nutzraum abgesaugte Luft entweder über eine Heizeinrichtung geleitet wird, um hohe Temperaturen einzustellen, oder über eine Kühleinrichtung, in welcher mehrere Verdampfer hintereinander angeordnet sind, die zur Einstellung der Kühlleistung in wähl barer Anzahl gesteuert in Betrieb gesetzt werden. Aus der DD 141 706 ist ein Klimaschrank bekannt, bei welchem die Luft aus dem Nutzraum über ein Umluftkammersystem umgewälzt wird, in welchem zwei Heizeinrichtungen und zwei Kühleinrichtungen angeordnet sind, die zur Einstellung der Heizleistung bezie hungsweise Kühlleistung in wählbarer Anzahl in Betrieb gesetzt werden.A material test chamber is known from DD 23 692, at which either extracts the air extracted from the usable space a heater is directed to high temperatures deliver, or via a cooling device or Humidification and dehumidification device. From DD 207 751 a climate chamber is known in which the from the utility room extracted air either passed through a heater to set high temperatures, or over a Cooling device in which several evaporators in a row are arranged to choose the cooling capacity in number can be put into operation in a controlled manner. From the DD 141 706 a climate chamber is known in which the air is out the usable space is circulated through a recirculating air system, in which has two heaters and two coolers are arranged that relate to the setting of the heating power approximately selectable number of cooling outputs become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klimaschrank zu schaffen, der im Dauerbetrieb ohne Unterbrechung die Feuchtebedingungen im Nutzraum mit hoher Konstanz regeln kann.The invention has for its object a climate cabinet to create the continuous operation of the Can regulate humidity conditions in the utility room with a high degree of consistency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kli maschrank mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a Kli Machine cabinet with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter ansprüchen angegeben.Advantageous further training are in the sub claims specified.

Es wird eine Entfeuchtungseinrichtung verwendet, die zwei getrennt voneinander betreibbare Entfeuchtungsverdampfer auf weist. Damit im Langzeitdauerbetrieb stets kontinuierlich eine Entfeuchtungsleistung aufrechterhalten wird, die zumindest so konstant ist, daß die Feuchte in der Nutzraumatmosphäre mit der geforderten Toleranz auf den vorgegebenen Soll-Feuchtewert geregelt werden kann, werden die zwei Entfeuchtungsverdampfer alterierend mit oder ohne zeitlicher Überlappung so betrie ben, daß möglichst kein Sprung in der gesamten Ent feuchtungsleistung beider Entfeuchtungsverdampfer auftritt.One dehumidifier is used, the two separately operable dehumidifier evaporators points. So that in long-term continuous operation always one Dehumidification performance is maintained, at least so it is constant that the humidity in the usable room atmosphere the required tolerance to the specified target moisture value can be regulated, the two dehumidifying evaporators alternating with or without temporal overlap ben that if possible no jump in the entire Ent Moisture performance occurs in both dehumidifiers.

Im Betrieb ist zunächst der eine Entfeuchtungsverdampfer ein geschaltet, während der zweite Entfeuchtungsverdampfer abge schaltet ist. Die gesamte Entfeuchtung der Umluft wird durch den ersten Entfeuchtungsverdampfer bewirkt. Während dieser Betriebsphase beginnt sich allmählich eine Eisschicht auf den ersten Entfeuchtungsverdampfer abzulagern. Sobald nach einer gewissen Betriebsdauer, die z. B. etwa zwei Stunden betragen kann, diese Eisschicht beginnt die Wärmetauschleistung des ersten Entfeuchtungsverdampfers zu reduzieren, wird, ein sensi tiver Umschaltprozeß auf den zweiten Entfeuchtungsverdampfer eingeleitet. Hierzu wird zunächst über ein sehr kurzes Zeit intervall der erste Entfeuchtungsverdampfer abgeschaltet und der zweite Entfeuchtungsverdampfer eingeschaltet. Das Umschal ten kann über eine Oder-Steuerung erfolgen oder mit einer gewissen zeitlichen Überlappung des Einschalt-Zustandes beider Entfeuchtungsverdampfer. Während des Umschaltprozesses, der sich ebenfalls über etwa eine Dauer von zwei Stunden hinziehen kann, wird zunehmend das Einschaltintervall des zweiten Ent feuchtungsverdampfers vergrößert und entsprechend das Ein schaltintervall des ersten Entfeuchtungsverdampfers verkürzt. Auf diese Weise übernimmt zunehmend der zweite Entfeuchtungs verdampfer die Entfeuchtungsfunktion von dem ersten Entfeuch tungsverdampfer und kompensiert die durch zunehmende Vereisung nachlassende Entfeuchtungsleistung des ersten Entfeuchtungs verdampfers. Nach Beendigung des Umschaltprozesses ist der zweite Entfeuchtungsverdampfer dauernd eingeschaltet und der erste Entfeuchtungsverdampfer dauernd abgeschaltet. Nun über nimmt der zweite Entfeuchtungsverdampfer vollständig die ge samte Entfeuchtungsfunktion für die nächste Betriebsphase. In dieser Betriebsphase taut der erste Entfeuchtungsverdampfer langsam ab, da die an seiner Wärmetauschfläche vorbeistrei chende Umluft die über 0°C liegende Temperatur der Nutzraum atmosphäre hat. Nach Ablauf dieser Betriebsphase beginnt der zweite Entfeuchtungsverdampfer langsam zu vereisen, während der erste Entfeuchtungsverdampfer zwischenzeitlich abgetaut ist. Es wird daher nun der Umschaltprozeß erneut in umgekehr ter Richtung gestartet und die Funktion wieder von dem zweiten Entfeuchtungsverdampfer auf den ersten Entfeuchtungsverdampfer umgeschaltet.In operation, the one dehumidifier evaporator is on switched while the second dehumidifier evaporated is switched. The entire dehumidification of the circulating air is through causes the first dehumidifier. During this Operating phase, a layer of ice gradually begins to form on the to store the first dehumidifier. As soon as after one certain operating time, the z. B. be about two hours can, this layer of ice begins the heat exchange performance of the reducing the first dehumidifier evaporator becomes a sensi tive switching process to the second dehumidifier initiated. This will initially take a very short time interval the first dehumidifier evaporated and the second dehumidifier is switched on. The scarf can be done via an OR control or with an certain temporal overlap of the switch-on state of both Dehumidifier. During the switching process, the also extend over a period of about two hours can, the switch-on interval of the second Ent moisture evaporator enlarged and the corresponding switching interval of the first dehumidifier evaporator shortened. In this way, the second dehumidification takes over evaporate the dehumidification function from the first dehumidification vaporizer and compensates for this by increasing icing declining dehumidification performance of the first dehumidification evaporator. After the switchover process is complete second dehumidifier evaporated continuously and the first dehumidifier evaporated permanently. Now about the second dehumidifier evaporates completely Entire dehumidification function for the next operating phase. In the first dehumidifier evaporates during this operating phase slowly as it swoops past its heat exchange surface The circulating air is the temperature of the usable space above 0 ° C atmosphere. After this operating phase, the second dehumidifier evaporate slowly while the first dehumidifier evaporated in the meantime is. The switching process is therefore now reversed again ter direction started and the function from the second Dehumidifier on the first dehumidifier switched.

Da der Umschaltprozeß langsam und quasi kontinuierlich statt findet, treten keine merklichen Sprünge in der Entfeuchtungs leistung auf. Auch das Abtauen des jeweils außer Betrieb be findlichen Entfeuchtungsverdampfers erfolgt sehr langsam, so daß durch das Abtauen keine größeren Feuchtigkeitsmengen an fallen. Dem langsamen kontinuierlichen Umschalten von einem Entfeuchtungsverdampfer auf den anderen und dem langsamen Abtauen der Entfeuchtungsverdampfer kann die Feuchteregelung des Klimaschrankes problemlos folgen und die auftretenden Abweichungen vollständig auf die geforderte Feuchtetoleranz ausregeln.Because the switching process takes place slowly and quasi continuously finds no noticeable jumps in the dehumidification performance on. Also defrost the out of service sensitive dehumidifier evaporator is very slow, so that by defrosting no large amounts of moisture fall. The slow continuous switch from one Dehumidifier on the other and slow Defrosting the dehumidifier evaporator can control the humidity easily follow the climate cabinet and the occurring Deviations completely to the required moisture tolerance fix.

Eine besonders günstige Wirkungsweise ergibt sich dabei, wenn die zwei Entfeuchtungsverdampfer im wesentlichen die gleiche Entfeuchtungsleistung aufweisen und mit im wesentlichen glei cher Wärmetauschoberfläche von der umgewälzten Umluft be aufschlagt werden. Eine solche Bauweise ergibt eine im wesent lichen symmetrische Steuerung der beiden Entfeuchtungsverdamp fer. Jeder der Entfeuchtungsverdampfer weist dabei eine Ent feuchtungsleistung auf, die für den Betrieb des Klimaschrankes ausreichend ist.A particularly favorable mode of action results when the two dehumidifiers are essentially the same Have dehumidification performance and with essentially the same cher heat exchange surface from the circulating air be hit. Such a construction essentially results Lichen symmetrical control of the two dehumidification evaporators fer. Each of the dehumidifying evaporators has a Ent Moisture output for the operation of the climatic chamber is sufficient.

Die Ausgestaltung der Entfeuchtungsverdampfer hängt wesentlich von der Geometrie des Klimaschrankes und des Umluftkammer systems ab. Vorzugsweise werden Rohrschlangen als Entfeuch tungsverdampfer verwendet, die zweckmäßig in flachen Kammer räumen des Umluftkammersystems untergebracht werden können, wobei eine einander entsprechende Anordnung von zwei Entfeuch tungsverdampfern möglich ist, die gleiche Wärmetauschober flächen aufweisen und in gleicher Weise von der umgewälzten Umluft umspült werden. Ebenso können auch kleine Plattenver dampfer in entsprechender Anordnung verwendet werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß anstelle von zwei Entfeuch tungsverdampfern auch drei oder mehr Entfeuchtungsverdampfer verwendet werden können. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verwendung von zwei Entfeuchtungsverdampfern bei einer ent sprechend sensiblen Umsteuerung ausreicht, um Sprünge in der relativen Feuchte zu vermeiden, die bei der Ausregelung Schwierigkeiten machen könnten.The design of the dehumidifier evaporator depends essentially on the geometry of the climatic chamber and the air circulation chamber systems. Pipe coils are preferably used as dehumidifiers used vaporizer, which is useful in a flat chamber rooms of the circulating air chamber system can be accommodated, being a corresponding arrangement of two dehumidifiers tion evaporators is possible, the same heat exchanger have areas and in the same way from the circulated Circulating air can be washed around. Small plates can also be used steamer can be used in an appropriate arrangement. It is readily apparent that instead of two dehumidifiers vaporizers also three or more dehumidifiers can be used. However, it has been shown that the Use of two dehumidifying evaporators at one ent speaking sensitive reversal is sufficient to make jumps in the avoid relative humidity when regulating Could cause difficulties.

Der Umschaltprozeß und das damit verbundene Öffnen und Schlie ßen der Entfeuchtungsverdampfer wird vorzugsweise über eine elektronische Zeitsteuerung geschaltet, wobei insbesondere eine speicherprogrammierte Steuerung eingesetzt werden kann.The switching process and the associated opening and closing essen the dehumidifier evaporator is preferably over a electronic time control switched, in particular a programmable logic controller can be used.

Im folgenden wird der Klimaschrank anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei gen:In the following, the climate cabinet is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. It shows gene:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Klimaschrank gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2 Fig. 1 is a vertical section through a climate chamber according to the section line II in Fig. 2

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Klimaschrank gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1, und Fig. 2 is a horizontal section through the climatic cabinet according to section line II-II in Fig. 1, and

Fig. 3 das Schaltschema des Klimaschrankes. Fig. 3 shows the circuit diagram of the climatic cabinet.

Als Beispiel für den Aufbau des Klimaschrankes ist in den Fig. 1 und 2 ein Klimaschrank gezeigt, wie er im wesentli chen aus der DE 44 06 145 C2 bekannt ist. Zu Einzelheiten des Aufbaus dieses Klimaschrankes wird auf diese DE 44 06 145 C2 verwiesen. Der Klimaschrank weist einen den Nutzraum umschlie ßenden Innenkessel 10 aus Edelstahl auf, der aus einem Boden 12, einer Decke 14, einer Rückwand 16 und Seitenwänden 18 besteht. Ein Außenkessel 20 umschließt den Innenkessel 10 U- förmig, wobei zwischen dem Boden 22 und den Seitenwänden 24 des Außenkessels 20 und dem Boden 12 bzw. den Seitenwänden 18 des Innenkessels 10 eine den Innenkessel 20 U-förmig umschlie ßende Kammer 26 gebildet ist. Hinter der Rückwand 16 des In nenkessels ist eine Vorkammer 28 angeordnet, die auch die hintere Stirnfläche der Kammer 26 abschließt und im Boden bereich mit der Kammer 26 in Verbindung steht. Der Außenkessel 20 ist von einer Wärmeisolierung umschlossen und in ein Außen gehäuse des Klimaschrankes eingesetzt. Frontseitig wird der Klimaschrank und die offene Frontseite des Innenkessels 10 von einer wärmeisolierenden Tür 34 verschlossen.As an example of the structure of the climatic cabinet, a climatic cabinet is shown in FIGS. 1 and 2, as is known in wesentli chen from DE 44 06 145 C2. For details of the structure of this climatic cabinet, reference is made to this DE 44 06 145 C2. The air conditioning cabinet has an inner chamber 10 made of stainless steel which encloses the usable space and consists of a floor 12 , a ceiling 14 , a rear wall 16 and side walls 18 . An outer vessel 20 surrounds the inner chamber 10 U- shaped, wherein between the bottom 22 and the side walls 24 of the outer vessel 20 and the bottom 12 and the side walls 18 of the inner tank 10 is an inner vessel 20 U-shape encloses sequent chamber 26 is formed. Behind the rear wall 16 of the nenkessel a prechamber 28 is arranged, which also closes the rear end face of the chamber 26 and is in the bottom area with the chamber 26 in connection. The outer boiler 20 is enclosed by thermal insulation and inserted into an outer housing of the climatic cabinet. At the front, the climate control cabinet and the open front of the inner boiler 10 are closed by a heat-insulating door 34 .

Hinter einer Öffnung der Rückwand 16 des Innenkessels 10 ist ein Lüfter 36 in der Vorkammer 28 angeordnet. Die Vorkammer 28 ist gegen den unter den Boden 12 des Innenkessels 10 liegenden Bereich der Kammer 26 offen. In den Seitenwänden 18 des Innen kessels 10 sind in einem Raster Öffnungen vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Kammer 26 und dem Nutzraum herstellen. Außen auf den Seiten 18 des Innenkessels 10 ist jeweils ein Luftleitblech 40 parallel zu der Seitenwand 18 und von dieser beabstandet angebracht. Die Luftleitbleche 40 sind an ihrer Unterkante und an ihren beiden vertikalen Seitenkanten abdich tend an der Seitenwand 18 befestigbar, sodaß nur an der Ober kante der Luftleitbleche 40 jeweils ein Eintrittspalt 42 zwischen dem Luftleitblech 40 und der Seitenwand 18 offen bleibt.A fan 36 is arranged in the antechamber 28 behind an opening of the rear wall 16 of the inner boiler 10 . The antechamber 28 is open to the area of the chamber 26 which lies under the bottom 12 of the inner boiler 10 . In the side walls 18 of the inner boiler 10 openings are provided in a grid, which establish a connection between the chamber 26 and the usable space. On the outside on the sides 18 of the inner boiler 10 , an air baffle 40 is attached parallel to the side wall 18 and spaced from it. The air baffles 40 can be fastened at their lower edge and at their two vertical side edges to the side wall 18 , so that only one entry gap 42 between the air baffle 40 and the side wall 18 remains open only at the upper edge of the air baffle 40 .

Der Lüfter 36 wälzt die Luft des Nutzraumes durch das aus der Vorkammer 28 und der U-förmigen Kammer 26 gebildete Umluftkam mersystem um. Hierzu saugt der Lüfter 36 die Luft aus dem Nutzraum des Innenkessels 10 in die Vorkammer 28. Aus der Vorkammer 28 tritt die Umluft in den Bodenbereich der Kammer 26 ein und strömt beiderseits des Innenkessels der Kammer 26 nach oben. Oben in der Kammer 26 kann die Umluft dann über den Eintrittsspalt 42 zwischen die Seitenwände 18 und die Luft leitbleche 40 eindringen und gelangt über die Öffnungen in den Seitenwänden 18 wieder in den Nutzraum des Innenkessels 10. Zum Temperieren der Umluft sind in der Kammer 26 elektrische Heizelemente 44 angeordnet, die sich vorzugsweise mäanderför mig über den Bodenbereich und die beiden vertikalen Seiten bereiche der Kammer 26 erstrecken. Weiter ist außen auf den Seitenwänden 24 des Außenkessels 20 jeweils ein Labyrinth- Plattenverdampfer 46 eines im übrigen nicht dargestellten Kühlaggregats angeordnet. Die Heizelemente 44 und der Platten verdampfer 46 werden über einen nicht dargestellten, im Nutz raum des Innenkessels 10 angeordneten Temperatursensor gesteu ert, um die Temperatur der Nutzraumatmosphäre auf einen vor gegebenen Soll-Temperaturwert zu regeln.The fan 36 circulates the air of the useful space through the Umluftkam mersystem formed by the prechamber 28 and the U-shaped chamber 26 . For this purpose, the fan 36 draws the air from the useful space of the inner boiler 10 into the prechamber 28 . The circulating air enters the bottom region of the chamber 26 from the antechamber 28 and flows upwards on both sides of the inner chamber of the chamber 26 . At the top in the chamber 26 , the circulating air can then penetrate through the inlet gap 42 between the side walls 18 and the air guide plates 40 and reaches the usable space of the inner boiler 10 again through the openings in the side walls 18 . For heating the circulating air, electrical heating elements 44 are arranged in the chamber 26 , which preferably extend meanderingly over the bottom region and the two vertical side regions of the chamber 26 . Furthermore, a labyrinth plate evaporator 46 of a cooling unit, not otherwise shown, is arranged on the outside of the side walls 24 of the outer boiler 20 . The heating elements 44 and the plate evaporator 46 are controlled via a temperature sensor (not shown) arranged in the useful space of the inner boiler 10 in order to regulate the temperature of the useful atmosphere to a predetermined target temperature value.

An den Bodenbereich der Kammer 26 ist eine Befeuchtungsein richtung 48 angeschlossen, die vorzugsweise einen elektrisch beheizbaren Wasserkessel zur Dampferzeugung aufweist.At the bottom of the chamber 26 , a Befuchterungsein device 48 is connected, which preferably has an electrically heated water boiler for generating steam.

In die Vorkammer 28 sind ein erster Entfeuchtungsverdampfer 50 und ein zweiter Entfeuchtungsverdampfer 52 eingesetzt, die vorzugsweise als Rohrschlangenverdampfer aus einem Kupferrohr von beispielsweise 12 mm bzw. 16 mm Durchmesser hergestellt sind. Die Entfeuchtungsverdampfer 50 und 52 bilden jeweils einen den Lüfter 36 umschließenden vertikalen Rahmen mit im wesentlichen quadratischer Form, wobei der Einlauf und der Auslauf der Entfeuchtungsverdampfer 50 und 52 oberhalb des Lüfters 36 angeordnet sind. Der zweite Entfeuchtungsverdampfer 52 umschließt den ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 und ist von diesem in Bezug auf den Lüfter 36 radial soweit beabstan det, daß keine wesentliche Temperaturübertragung zwischen den Entfeuchtungsverdampfern 50 und 52 stattfindet. Der Einlauf anschluß und der Auslaufanschluß des zweiten Entfeuchtungs verdampfers 52 liegen weiter beabstandet auseinander als der Einlaufanschluß und der Auslaufanschluß des ersten Entfeuch tungsverdampfers 50, so daß beide Entfeuchtungsverdampfer 50 und 52 in etwa die gleiche Länge von z. B. 1,75 Metern auf weisen. Die aus dem Nutzraum des Innenkessels 10 abgesaugte Luft wird durch den Lüfter 36 radial in die Vorkammer 28 ge fördert und strömt an den Entfeuchtungsverdampfern 50 und 52 vorbei, um in die U-förmige Kammer 26 zu gelangen. Aufgrund ihrer gleichen Abmessungen und ihrer entsprechenden Anordnung werden die zwei Entfeuchtungsverdampfer 50 und 52 von der umgewälzten Luft mit einer im wesentlichen gleichen Wärme tauschoberfläche umspült.A first dehumidifying evaporator 50 and a second dehumidifying evaporator 52 are inserted into the pre-chamber 28 and are preferably produced as a coil coil from a copper tube of, for example, 12 mm or 16 mm in diameter. The dehumidifier evaporators 50 and 52 each form a vertical frame which encloses the fan 36 and has a substantially square shape, the inlet and outlet of the dehumidifier evaporators 50 and 52 being arranged above the fan 36 . The second dehumidifier 52 surrounds the first dehumidifier 50 and is radially distant from it with respect to the fan 36 to such an extent that no significant temperature transfer takes place between the dehumidifier 50 and 52 . The inlet connection and the outlet connection of the second dehumidification evaporator 52 are spaced further apart than the inlet connection and the outlet connection of the first dehumidification evaporator 50 , so that both dehumidification evaporators 50 and 52 are approximately the same length, e.g. B. have 1.75 meters. The extracted from the useful space of the inner boiler 10 air is radially promoted by the fan 36 into the prechamber 28 and flows past the dehumidifying evaporators 50 and 52 to get into the U-shaped chamber 26 . Due to their identical dimensions and their corresponding arrangement, the two dehumidifying evaporators 50 and 52 are washed by the circulated air with a substantially the same heat exchange surface.

Fig. 3 zeigt schematisch das gesamte Kühlsystem des Klima schrankes. Ein herkömmliches Kühlaggregat weist einen Verdich ter 54, einen Verflüssiger 56 und einen Trockner 58 auf. Zur Temperierung der Umluft wird das verflüssigte Kältemittel über ein durch einen in dem Innenkessel 10 angeordneten Temperatur sensor gesteuertes Schaltventil 60 und ein Expansionsventil 62 in die Plattenverdampfer 46 geleitet. Fig. 3 shows schematically the entire cooling system of the climate cabinet. A conventional cooling unit has a compressor 54 , a condenser 56 and a dryer 58 . For controlling the temperature of the circulating air, the liquefied refrigerant is passed through a sensor by a disposed in the inner chamber 10 temperature-controlled switching valve 60 and an expansion valve 62 in the plate evaporator 46th

Außerdem wird das verflüssigte Kältemittel über ein erstes Schaltventil 64 und ein erstes Kapillarrohr 66 in den ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 sowie über ein zweites Schaltventil 68 und ein zweites Kapillarrohr 70 in den zweiten Entfeuch tungsverdampfer 52 geleitet. Die Schaltventile 64 und 68 wer den über eine speicherprogrammierte Steuerung geschaltet.In addition, the liquefied refrigerant is passed through a first switching valve 64 and a first capillary tube 66 into the first dehumidifying evaporator 50 and via a second switching valve 68 and a second capillary tube 70 into the second dehumidifying evaporator 52 . The switching valves 64 and 68 who switched via a programmable logic controller.

Die Wirkungsweise der Entfeuchtungseinrichtung ist folgende:
Durch die Einspritzung des Kältemittels über die Kapillarrohre 66 bzw. 70 wird eine Konstanteinspritzung erreicht, die die Entfeuchtungsverdampfer 50 und 52 konstant auf einer gewünsch ten Temperatur hält, die beispielsweise bei -20°C liegen kann.The dehumidifier works as follows:
By injecting the refrigerant through the capillary tubes 66 and 70 , a constant injection is achieved, which keeps the dehumidifier 50 and 52 constant at a desired temperature, which can be, for example, at -20 ° C.

Zunächst wird das Schaltventil 64 über die speicherprogram mierte Steuerung geöffnet und das Schaltventil 68 geschlossen. Das Kältemittel beginnt nun sich über das Kapillarrohr 66 in dem ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 zu entspannen und die Temperatur des ersten Entfeuchtungsverdampfers 50 sinkt auf die gewünschte Entfeuchtungstemperatur und bleibt dort kon stant. Der Lüfter 36 beaufschlagt beide Entfeuchtungsdampfer 50 und 52 mit der aus dem Innenkessel 10 abgesaugten Luft, so daß der in Betrieb befindliche Entfeuchtungsverdampfer 50 dieser Umluft laufend Feuchtigkeit entzieht. Diese kondensier te Feuchtigkeit schlägt sich als Eisschicht auf dem ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 nieder. Nach einer Betriebszeit von etwa zwei Stunden beginnt der Umschaltprozeß von dem ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 auf den zweiten Entfeuchtungsver dampfer 52. Die beiden Schaltventile 64 und 68 sind über eine ODER-Funktion in der Steuerungsschaltung miteinander ver knüpft, so daß jeweils eines der Schaltventile 64 und 68 auf Durchlaß geschaltet ist, während das jeweils andere geschlos sen ist. Um Schwankungen auf der Feuchteseite zu verhindern, erfolgt die Umschaltung von dem ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 auf den zweiten Entfeuchtungsverdampfer 52 extrem langsam und sensibel. Beispielsweise wird in der ersten Minute ab Beginn des Umschaltprozesses das erste Schaltventil 64 nur für eine halbe Sekunde geschlossen, während das zweite Schaltven til 68 nur für jeweils diese halbe Sekunde geöffnet ist. In der zweiten Minute nach dem Beginn des Umschaltprozesses wird das erste Schaltventil 64 für eine Sekunde geschlossen und entsprechend das zweite Schaltventil 68 für eine Sekunde ge öffnet. In der dritten Minute ab dem Beginn des Umschaltpro zesses wird das erste Schaltventil 64 für 1,5 Sekunden ge schlossen und entsprechend das zweite Schaltventil 68 für 1,5 Sekunden geöffnet. So setzt sich der Umschaltprozeß durch speicherprogrammierte Steuerung gesteuert fort, bis das zweite Schaltventil 68 dauernd geöffnet und das erste Schaltventil 64 dauernd geschlossen ist. Nun ist ausschließlich der zweite Entfeuchtungsverdampfer 52 in Betrieb. Dieser Zustand wird für ein programmgesteuertes Zeitintervall von beispielsweise etwa zwei Stunden aufrechterhalten, in welcher der zweite Entfeuch tungsverdampfer 52 die gesamte Entfeuchtung übernimmt, während der erste Entfeuchtungsverdampfer 50 langsam abtaut. Nach diesem Zeitintervall, wenn der erste Entfeuchtungsverdampfer 50 vollständig abgetaut ist, kann der nächste Umschaltvorgang gestartet werden, bei welchem in der oben erläuterten Weise langsam wieder von dem zweiten Entfeuchtungsverdampfer 52 auf den ersten Entfeuchtungsverdampfer 50 umgeschaltet wird. Das alternierende Umschalten der Schaltventile 64 und 68 muß nicht nach einer strengen ODER-Funktion erfolgen. Es ist auch mög lich, beim Umschalten jeweils eine gewisse zeitliche Überlap pung zuzulassen, in welcher beide Schaltventile 64 und 68 geöffnet sind.First, the switching valve 64 is opened via the programmable logic controller and the switching valve 68 is closed. The refrigerant now begins to relax in the first dehumidifying evaporator 50 via the capillary tube 66 and the temperature of the first dehumidifying evaporator 50 drops to the desired dehumidifying temperature and remains constant there. The fan 36 acts on both dehumidifiers 50 and 52 with the air extracted from the inner boiler 10 , so that the dehumidifier 50 in operation continuously extracts moisture from this circulating air. This condensed moisture is deposited as a layer of ice on the first dehumidifier 50 . After an operating time of about two hours, the switchover process from the first dehumidifier 50 to the second dehumidifier 52 begins. The two switching valves 64 and 68 are linked with each other via an OR function in the control circuit, so that one of the switching valves 64 and 68 is switched to passage, while the other is closed. In order to prevent fluctuations on the moisture side, the switchover from the first dehumidifying evaporator 50 to the second dehumidifying evaporator 52 is extremely slow and sensitive. For example, in the first minute from the start of the switching process, the first switching valve 64 is only closed for half a second, while the second switching valve 68 is only open for this half second. In the second minute after the start of the switching process, the first switching valve 64 is closed for one second and the second switching valve 68 is accordingly opened for one second. In the third minute from the beginning of Umschaltpro zesses the first switching valve is closed ge 64 for 1.5 seconds, and opened according to the second switching valve 68 for 1.5 seconds. The switching process continues in a controlled manner by means of a programmed control until the second switching valve 68 is continuously open and the first switching valve 64 is permanently closed. Now only the second dehumidifier 52 is in operation. This state is maintained for a program-controlled time interval of, for example, approximately two hours, in which the second dehumidification evaporator 52 takes over the entire dehumidification, while the first dehumidification evaporator 50 slowly defrosts. After this time interval, when the first dehumidifying evaporator 50 is completely defrosted, the next switching process can be started, in which, in the manner explained above, the second dehumidifying evaporator 52 is slowly switched back to the first dehumidifying evaporator 50 . The alternating switching of the switching valves 64 and 68 does not have to take place after a strict OR function. It is also possible to allow a certain temporal overlap pung when switching, in which both switching valves 64 and 68 are open.

Selbstverständlich können die Entfeuchtungsverdampfer 50 und 52 anstelle als Rohrschlangenverdampfer auch als Plattenver dampfer oder in sonstiger bekannter Weise ausgebildet sein. Ebenso kann anstelle der Einspritzung über die Kapillarrohre 66 bzw. 70 auch ein thermostatisch gesteuertes Expansions ventil verwendet werden.Of course, the dehumidifier evaporators 50 and 52 can also be designed as a plate evaporator or in any other known manner instead of a coil evaporator. Likewise, a thermostatically controlled expansion valve can also be used instead of the injection via the capillary tubes 66 or 70 .

Claims

1. climatic cabinet, with an inner chamber enclosing a usable space ( 10 ), with a recirculating air chamber system, with a fan ( 36 ) which sucks the air out of the useful space, circulates through the recirculating air chamber system and returns it to the usable space, with a heating device ( 44 ) , A cooling device and a humidification device in the air chamber system and with a dehumidification device arranged in the air flow of the air chamber system, the dehumidification device having at least two dehumidification evaporators ( 50 , 52 ) which can be operated separately from one another and are cyclically timed in the manner be that in a first phase of operation of a dehumidifier ( 50 ) is in operation, while the second dehumidifier ( 52 ) is out of operation and defrosted by the circulating air, that in a subsequent switchover phase the first dehumidifier evaporates at intervals for increasing time intervals is switched off, while the second dehumidifier ( 52 ) is operated alternately with or without temporal overlap for these time intervals, so that in a subsequent phase of operation only the second dehumidifier ( 52 ) is in operation while the first dehumidifier ( 50 ) is switched off and defrosted by the circulated circulating air, that in a subsequent switchover phase the operation of the second dehumidifying evaporator ( 52 ) is switched to the operation of the first dehumidifying evaporator ( 50 ) and that these phases are repeated cyclically.

2. Climatic cabinet according to claim 1, wherein the dehumidifying evaporators ( 50 , 52 ) have substantially the same dehumidifying performance.

3. Climatic cabinet according to claim 2, wherein the dehumidifying evaporators ( 50 , 52 ) are flowed around with essentially the same heat exchange surface and in the same arrangement of the circulating air.

4. Climatic cabinet according to claim 3, wherein the dehumidifying evaporator ( 50 , 52 ) Rohrschlangenver evaporator are of substantially the same length and the same diameter, which are mutually spaced in the circulating air flow in a corresponding form.

5. Climatic cabinet according to one of claims 1 to 4, wherein the dehumidifying evaporators ( 50 , 52 ) via an electronic control, in particular a programmable logic controller, are switched in time.