DE2420644A1

DE2420644A1 - Pruefkammer, insbesondere biotestkammer

Info

Publication number: DE2420644A1
Application number: DE19742420644
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ernst; Herbert Seifert
Original assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Current assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Priority date: 1973-05-25
Filing date: 1974-04-27
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DD103959A1; FR2230414B1; FR2230414A1

Description

Anmelder: VEB Kombinat' Luft- und Kältetechnik 808 Dresden
Königsbrücker Landstraße 159

Prüfkammer, insbesondere Biotestkammer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfkammer, insbesondere eine Biotestkammer, mit Einrichtungen zur Klimatisierung, Umwälzung und Leitung der in ihr befindlichen Luft. Eine Biotestkammer wird üblicherweise noch mit Einrichtungen zur Sonnenlichtsimulation sowie u. a. mit Mitteln zur Zu- und Abführung von Frischluft bzw. anderen gasförmigen Medien, Z₀ B. GO₂ , SO^ ausgerüstet sein. Die fortschrittliche Konzeption soll außer hohen Gebrauchswerteigenschaften durch eine optimale An- bzw. Zuordnung und Ausbildung vorgenannter Einrichtungen die Möglichkeit eines erweiterungsfähigen, insbesondere in der Höhe veränderbaren, Nutzraumes beinhalten.

Erweiterungsfähige Ivühlräume sind bekannt. So gibt es Kühlzellen, deren H'utzraum aus vorgefertigten Baue lernen ten gemäß einem Hastersystem variiert werden kann. (Prospekt des VBB Gewerbekühlung Zwickau "Komplette Kühlzellen und Tiefkühlzellen'*)·

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Auch die sogenannten Stopferaggregate für schienengebundene oder Straßen-Kühlfahrzeuge können an Kühlräume unterschiedlicher Geometrie angeschlossen werden. (Prospekt des VSB Maschinen- und Apparatebau Sclikeuditz "Kältesatz für Schienenfahrzeuge"). Diesen Erzeugnissen ist gemeinsam, daß üblicherweise nur die Temperatur geregelt wird. Der Temperaturgradient ist im Vergleich zu Prüf kammern groß, die Homogenität der Luftströmung spielt keine so entscheidende Rolle wie in Prüfkammern, insbesondere in Biotestkammern. Eine ganze Reihe weiterer Kriterien, die die Gebrauchswerteigenschaften von Prüf- bzw, Biotestkammern maßgeblich beeinflussen, fehlen bei jenen Erzeugnissen. Bei Prüf kammern werden diese Gesichtspunkte berücksichtigt, besonders von den Herstellern von Biotestkammern. Dort haben die gleichförmige Temperatur-, Feuchte-, Luftgeschwindigkeits- und Lichtverteilung, eine weitestgehend vollkommene Vermischung gegebenenfalls zugesetzter Frischluft oder anderer gasförmigen Medien, deren möglichst gleiche Konzentration über das gesamte Nutzraumvolumen, eine gleichgerichtete Luftströmung und anderes mehr entscheidenden Einfluß auf die Vergleichbarkeit von Ergebnissen, die Reproduzierbarkeit von Versuchen, kurz auf den Gebrauchswert dieser kostspieligen Erzeugnisse. Trotz der Bedeutung der aufgeführten Kriterien im einzelnen und in ihrem Zusammenwirken, sind sie bei den bekannten Erzeugnissen nur unzureichend berücksichtigt. Es gibt Prüf kammern für phytologische Zwecke, bei denen zwar eine gleichmäßige Verteilung am Lufteintritt in den Hutzraum angestrebt wird, der Luftaustritt jedoch .durch eine Öffnung in nur

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einer Seitenwand erfolgt. (Betriebsvorschrift "Saxcil Pflanzenwachstumskabinett" Mark II). Da keine weiteren Mittel zur Luftführung im Nutzraum vorhanden sind, bildet sich im Hutzraum eine Luftströmung mit unterschiedlichen Gesehwindigkeits- und Richtungskomponenten aus. In bestimmten Gebieten kommt es außerdem zu Wirbelbildungen. Der Hutzraum kann deshalb für exakte Versuche mit Pflanzen nur in einem begrenzten Teil genutzt werden. In einem anderen Fall wird die Luft horizontal durch den ITutzraum geleitet. (Druckschrift der Firma Vötsch, Frommern, BED "Beschreibung des Ecophyt, Typ VEPH¹'). Durch die von oben in den Nutzraum einfallende Energie der Beleuchtungseinrichtung, durch Transpiration und Assimilation der zu prüfenden Pflanzen bilden sich hinsichtlich Temperatur, Feuchte, OOo-Konzentration usw. Gradienten auf der Strecke vom Luftein- zum Luftaustritt aus. Es wird versucht, die dadurch bedingten unterschiedlichen Einflüsse auf die Pflanzen durch intermittierenden Wechsel der Strömungsrichtung zu kompensieren, was allerdings nur unvollkommen gelingt. Bei einer begehbaren Zelle für phytologische Untersuchungen wurde der Boden, der auch mit Öffnungen für den Lufteintritt versehen ist, besonders ausgebildet. (Prospekt der Firma Gonviron Controlled eavironments Winnipeg, Canada). Die Lufteintrittsöffnungen sind dort in den senkrechten Wänden U-förmiger Vertiefungen angebracht, die sich über den gesamten Boden erstrecken. Da auch hier weitere Luftleitelernente im Nutzraum fehlen, liegt ebenfalls eine ungenügend homogene Verteilung der wesentlichen Klimafaktoren vor. Bei einer anderen Phytokamnier schließlich wird der Hutzraum von einem temperierten Luftstrom umspült, um

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Temperaturgradienten innerhalb des Nutzraumes klein zu halten. (Prospekt der Firma BBO, Mannheim "Phytokammer: Klimafertiger, System Dr. ReichartiO. Der Aufwand ist beträchtlich. Das umbaute Volumen ist relativ groß, und es gibt weitere Nachteile dadurch, daß nur örtlich sehr begrenzte Luftein- und -austrittsöffnungen vorhanden sind.

Mit der Erfindung wird bezweckt, die den erläuterten Konstruktionen anhaftenden Nachteile zu vermeiden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich Geschwindigkeitsprofil und Richtung definierte, senkrechte Luftströmung, eine homogene Temperatur- und Feuchteverteilung, eine einheitliche Gaskonzentration und damit als Bedingung für eine gleichmäßige Beaufschlagung für alle in die Prüfkammer, insbesondere Biotestkammer, eingebrachten biologischen Objekte einen kleinen vertikalen Temperaturgradienten zu gewährleisten. Eine Luftmengenregelung soll die Homogenität des Strömungsfeldes im Nutzraum nicht ungünstig beeinflussen. Schließlich soll eine gleichmäßige Verteilung gegebenenfalls zugeführter Irischluft und anderer gasförmiger Medien, z. B. GOp » erzielt werden. Die Konzeption soll die Möglichkeit eines erweiterungsfähigen, insbesondere in der Höhe veränderbaren Nutzraumes beinhalten, ohne daß die der Gesamtfunktion dienenden Einbauten verändert werden müssen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Luftein- und -austritt in an---sich, bekannter Weise in zwei einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen des Nutzraumes,

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vorzugsweise In Boden und Decke, angebracht sind, wobei jedoch auf der Seite des Luftaustritts aus dem Nutzraum auch die Lufteintrittsöffnung vorgesehen ist für die Zuführung der Luft zur Umwälzeinrichtung und die auf derselben Seite den Hutzraum abschließenden Elemente leicht abnehmbar sind. Bei einer Biotestkainmer sind dies vorzugsweise die Einrichtungen zur Sonnenlichtsimulation. In zweckmäßiger Ausbildung ist' die Luftleiteinrichtung am Luftaustritt aus dem Nutzraum bei Biotestkammern durch Streifen oder Stäbe aus organischem oder anorganischem Glas gebildet. Diese"Streifen oder Stäbe sind in geringem Abstand zu den als Mehrscheibenverglasung ausgebildeten, den Nutzraum oben abschließenden -Elementen angebracht. Die Abstände der Streifen oder Stäbe voneinander nehmen in Eichtung zur Umwälzeinrichtung in Abhängigkeit des Druckgefälles über dieser Luftleiteinrichtung ab« Die Streifen bzw. Stäbe sind einstellbar befestigt^ und ihre Breite bzw«, ihr ^urrhmesser ist Vorzugspreise kleiner als 10 % der quer zu ihnen sich erstrecken-

... den-]fiitsraumdimenslon_e Weiterhin Ist an der Lufteintrittsöffnung zur Umwälzeinrichtung eine verstellbare Drosseleinrichtung eingebaut und im Ansaugraum der Umwälzeinrichtung münden die Eintrittsöffnungen für Frischluft bssw. andere gasförmige Medien. Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß zwischen die den Mutzraum auf

■ der Seite der Luftaustrittsöffmmg^aus dem lutzraum diesen abschließenden, leicht abnehmbaren -^lementen und dem übrigen Prüfkammerkörper ein den Kfutzraum erweiternder Baustein oder such mehrere eingebaut ist bzw. sind. Ber den Uutzraum erweiternde Baustein erhält die im ursprünglichen

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Futzraum am Luftaustritt eingebaute Luftleiteinrichtung« Diese wird im Bereich des neuen Luftaustrittes angeordnet· Der Baustein erhält eine weitere Luftleiteinrichtung, die die "Verbindung mit der Lufteintrittsöffnung für die Umwälzeinrichtung herstellt. Der den üutzraum erweiternde Baustein ist isoliert, besitzt umlaufende Profildichtungen und ist vorzugsweise durch steckbare Arretierungselemente mit dem Prüfkamnierkörper zusammengefügt.

Auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Luftführung kann die vom Anwender im steigenden Maße geforderte Höhenveränderlichkeit des ITutzraumes der Prüfkammern ohne Umbauten an Standardprüfkammern realisiert werden*

Die Beseitigung der Sekundärwärmestrahlung durch die Mehrfachglasscheiben unterhalb der Einbauten zur Sonnenlichtsimulation wird mit der erfindungsgsmäßen Lösung ebenfalls auf Grund der neuen Luftführung garantierte Di© erfindungsgemäße Glasstreifendeckej insbesondere deren Quersohnittsverteilung über die Kutzraumfläche ermöglicht? kleine Temperaturdifferenzen innerhalb der senkrechten Luftst2?ömung_§ damife eine gute Homogenität des EemperaturSel&es und ein einheitliches Elimaprofil über den Futzraumquerschnitt.

In der Zeichnung ist als Beispiel eine Biotestkammer im Schnitt dargestellt.

Darin ist mit 1 der Prüfkammerkörper und mit 2 der Kutzraum bezeichnet, mit 3 <Üe zur Klimatisierung dienenden Einrichtungen, mit 4 die Umwälzeinriehtung für die Luft.

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5 stellt die Liifteintrittsöffnung, den Boden des Nutzraumes 2, und 6 die Halterung für die im ursprünglichen Mutzraum 2 vorhanden gewesene Luftleiteinrichtung 7 für den Luftaustritt dar. Diese "befindet sich, wie in der Zeichnung dargestellt, am Luftaustritt aus dem den Mutzraum in der Höhe erweiternden Baustein 8. Dieser enthält weiterhin eine Luftleiteinrichtung 9, die die Verbindung mit der Lufteintrittsöffnung 10 für die Umwälzeinrichtung 4 herstellt. Diese Luftleiteinrichtung 9 wird in einfacher Weise auf das freie Ende der Rückwand 11 des Mutzraumes 2 gesteckt. Mit 12 ist die den Mutzraum abschließende Mehrscheibenverglasung und mit

13 die Einrichtung zur SonnenlichtSimulation "bezeichnet.

14 sind Eintrittsöffnungen für Irischluft bzw. andere gasförmige Medien, die im Ansaugraum 15 der Umwälzeinrichtung 4 münden. Die an diesen öffnungen eintretenden gasförmigen Medien werden "beim Durchströmen der Umwälzeinrichtung 4 vollständig mit der Umluft aus dem Mutzraum 2 vermischt und treten vollkommen gleichmäßig verteilt durch die Lufteintrittsöffnung 5 in den Mutzraum 2 ein, nachdem der gesamte Umluftstrom die Umlenkelemente 16 passiert hat. Mit 17 ist eine verstellbare Drosseleinrichtung "bezeichnet, die sich auf der Saugseite der Umwälzeinrichtung 4 befindet und die Homogenität der Strömung im Mutzraum 2 nicht ungünstig beeinflußt.

Die Strömungsrichtung der Luft ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Es ist erkennbar, daß die Umluft nach Verlassen der Luftleiteinrichtung 7 am Luftaustritt aus dem Nutzraum 2 bzw. aus dem den Mutzraum 2 in der Höhe erweiternde • Baustein 8 dicht an der Mehrscheibenverglasung 12 vorbeigeführt wird. Dadurch wird diese intensiv gekühlt, wodurch die

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Sekundärwänaestrahlung reduziert und damit der vertikale Temperaturgradient im Butzraum 2 verringert wird. Mit 18 sind steckbare Arretierungselemente bezeichnet, mit denen der den Hutzraum 2 erweiternde Baustein 8 und der Prüfkammerkörper 1 zusammengefügt sind. 19 sind umlaufende Profi !dichtungen, die für den gasdichten Abschluß an den Fügestellen des Bausteines 8 mit dem Prüfkammerkörper 1 und der Mehrscheibenverglasung 12 sorgen. Mit 20 ist schließlich eine Abluftöffnung und mit 21 ein Tauwasserabfluß bezeichnet.

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Claims

Patentansprüche

1.) Prüfkammer mit Einrichtungen zur Klimatisierung, Umwälzung und Leitung der in ihr befindlichen Luft, zur Luftmengenregelung, für die Zu- und Abfuhr von Frischluft bzw.anderen gasförmigen Medien ausgestattet, mit Lufteintrittsöffnungen, die vorzugsweise nahezu über die gesamte Bodenfläche und Luftaustrittsöffnungen, die vorzugsweise nahezu über die gesamte Decke des Nutzraumes verteilt sind, insbesondere im Falle einer Biotestkammer mit Einrichtungen zur Sonnenlichtsimulation, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftleiteinrichtung (7) den ISTutzraum (2) nach oben abschließt und gemeinsam mit der Mehrscheibenverglasung (12) einen Umluftkanal bildet, wobei die Luftleiteinrichtung (7) mit der Lufteintrittsöffnung (10) zur Umwälzeinrichtang (4·) in einer Ebene liegt und daß die„ die obere Begrenzungsfläche des von unten durch die Luftleiteinrichtung (7) abgegrenzten Umluftkanals bildende Einrichtung zur Sonnenlichtsimulation (13) und die Mehrscheibenverglasung (12) sowohl einzeln als auch zusammen leicht abnehmbar sind,

2c Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleiteinrichtung (7) am Luftaustritt aus dem Nutzraum, (2) bei Biotestkammern durch Streifen/Stäbe aus organischem oder anorganischem Glas gebildet ist,

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die in geringem Abstand zu den als Mehrseheibenverglasung (12) ausgebildeten, den Nutzraum (2) abschließenden, leicht abnehmbaren !lementen angebracht sind, wobei die Abstände der Streifen/Stäbe voneinander in Richtung zur Umwälzeinrichtung (4) in Abhängigkeit des Druckgefälles über den Streifen/Stäben abnehmen und daß diese einstellbar befestigt sind und daß ferner die Breite/Durchmesser der Streifen/Stäbe vorzugsweise kleiner als 10 % der quer zu den Streifen/Stäben sich erstreckenden Hutzraumdimension ist.

3. Prüf kammer nach Anspruch 1 und 2_? dadurch gekennzeichnet, daß an der Lufteintrittsöffnung (10) zur ümwälzeinrich— tung (4) eine verstellbare Drosseleinrichtung (17) eingebaut ist und die Eintrittsöffnungen (14) für Frischluft bzw. andere gasförmige Medien im Ansaugraum (15) der Umwälzeinrichtung (4·) angeordnet sind_o

4. Prüf kammer nach Anspruch 1 bis 3§ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die den Hutzraum (2) abschließenden, leicht abnehmbaren Elemente und dem Prüf kämmerkörper (1) ein den lutzraum erweiternder Baustein (8) oder mehrere eingebaut ist/sind.

5. Prüf kammer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hutzraum (2) erweiternde Baustein (8) die im ursprünglichen Hutzraum (2) am Luftaustritt eingebaute Luftleiteinrichtung (7) im Bereich des neuen Luftaus-

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trittes sowie eine weitere Luftleiteinrichtung (9) für die Verbindung mit der Lufteintrittsoffnung (10) für die Umwälzeinrichtung (4-) erhält.

6. Prüf kammer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Nutzraum (2) erweiternde Baustein (8) isoliert ist, umlaufende Profildichtungen (19) besitzt und vorzugsweise durch steckbare Arretxerungselemente (18) mit dem Prüfkammerkörper (1) zusammengefügt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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