DE2420644A1 - TEST CHAMBER, IN PARTICULAR BIOTEST CHAMBER - Google Patents
TEST CHAMBER, IN PARTICULAR BIOTEST CHAMBERInfo
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Description
Anmelder: VEB Kombinat' Luft- und Kältetechnik
808 Dresden
Königsbrücker Landstraße 159Applicant: VEB Kombinat 'Luft- und Kältetechnik 808 Dresden
Koenigsbrücker Landstrasse 159
Prüfkammer, insbesondere BiotestkammerTest chamber, especially bio test chamber
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.The invention relates to a test chamber, in particular a biotest chamber, with devices for air conditioning, circulation and conduction of the air in it. A bioassay test chamber will usually be equipped even with devices for sunlight simulation and, inter alia with means for supply and removal of fresh air or other gaseous media, Z 0 B. GO 2, SO ^. In addition to high utility properties, the progressive concept should include the possibility of an expandable, in particular height-adjustable, usable space through an optimal arrangement or assignment and design of the aforementioned facilities.
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'*)· Extensible cold rooms are known. So there are cold rooms the space for which they learn from prefabricated buildings can be varied according to a hastersystem. (Prospectus of VBB Gewerbekühlung Zwickau "Complete cold rooms and deep-freeze cells' *) ·
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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 nurThe so-called tamper units for rail-bound or road refrigerated vehicles can also be connected to refrigerated rooms in different ways Geometry can be connected. (Brochure from VSB Maschinen- und Apparatebau Sclikeuditz "Cold set for Rail vehicles "). These products have in common that usually only the temperature is regulated. The temperature gradient is large compared to test chambers, the homogeneity of the air flow does not play such a decisive role as in test chambers, especially in bio test chambers. A whole A number of other criteria that determine the utility value properties of test or biotest chambers are missing in those products. In the case of test chambers, these aspects are taken into account taken into account, especially by the manufacturers of biotest chambers. There have the uniform temperature, Humidity, air speed and light distribution, a largely complete mixing of any possibly added Fresh air or other gaseous media, the concentration of which is as constant as possible over the entire volume of the usable space, a rectified air flow and other more decisive influence on the comparability of results, the reproducibility of experiments, briefly on the practical value of these expensive products. Despite the importance of the criteria listed in detail and in their interaction, they are with the well-known products insufficiently considered. There are test chambers for phytological purposes in which, although uniform The aim is to distribute the air inlet in the hood, but the air outlet .through an opening in only
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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, uma side wall takes place. (Operating instructions "Saxcil Plant Growth Cabinet" Mark II). Since there are no other means for guiding air in the usable space, an air flow with different speed and directional components is formed in the hatch space. In certain areas there is also vortex formation. The hat space can therefore only be used to a limited extent for exact experiments with plants. In another case, the air is routed horizontally through the usable space. (Publication from Vötsch, Frommern, BED "Description of the Ecophyt, Type VEPH 1 '). The energy of the lighting device falling into the usable space from above, through transpiration and assimilation of the plants to be tested, results in temperature, humidity, and OOo concentration etc. Gradients on the route from the air inlet to the air outlet. Attempts are made to compensate for the resulting different influences on the plants by intermittently changing the direction of flow, but this is only partially successful. which is also provided with openings for the air inlet, specially designed. (Brochure of the company Gonviron Controlled Environment Winnipeg, Canada) The air inlet openings are there in the vertical walls of U-shaped recesses that extend over the entire floor further air duct elements are missing in the usable space t also show an insufficiently homogeneous distribution of the essential climatic factors. In another Phytokamnier, finally, a temperature-controlled stream of air flows around the hood
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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.To keep temperature gradients within the usable space small. (Brochure of the company BBO, Mannheim "Phytokammer: Klimafertiger, System Dr. ReichartiO. The effort is considerable. The built-up volume is relatively large, and there are further disadvantages due to the fact that only locally very limited air intake and outlet openings are available.
Mit der Erfindung wird bezweckt, die den erläuterten Konstruktionen anhaftenden Nachteile zu vermeiden.With the invention it is intended that the illustrated constructions to avoid inherent disadvantages.
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.The invention is therefore based on the object of providing a speed profile and direction defined, vertical air flow, a homogeneous temperature and humidity distribution, a uniform gas concentration and thus as a condition for a uniform application for everyone in the test chamber, especially bio test chamber, biological objects introduced to ensure a small vertical temperature gradient. An air volume control should not adversely affect the homogeneity of the flow field in the usable space. After all, you want an even Distribution of Irish air, if any, and other gaseous media, e.g. B. GOp »can be achieved. The concept should provide the possibility of an expandable, especially height-adjustable usable space without having to change the internals serving the overall function.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Luftein- und -austritt in an---sich, bekannter Weise in zwei einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen des Nutzraumes,According to the invention this object is achieved in that air inlet and outlet in a manner known per se in two mutually opposing boundary surfaces of the usable space,
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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-preferably in the floor and ceiling, but the air inlet opening is also provided on the side of the air outlet from the usable space for the supply of air to the circulating device and the elements closing the hatch space on the same side are easily removable. In the case of a biotest chamber, these are preferably the devices for simulating sunlight. In an expedient embodiment, the air guiding device at the air outlet from the usable space in the case of biotest chambers is formed by strips or rods made of organic or inorganic glass. These "strips or rods are attached at a small distance from the multi-pane glazing elements that close off the usable space at the top. The distances between the strips or rods decrease in the direction of the circulating device depending on the pressure gradient above this air guiding device. The strips or rods are adjustably fastened ^ and their width or «, their ^ urrhmesser is preferential prices less than 10 % of the transversely to them extend-
... den-]fiitsraumdimenslone 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... den-] fiitsraumdimenslon e Furthermore, an adjustable throttle device is installed at the air inlet opening to the circulating device and the inlet openings for fresh air, for example, open into the suction chamber of the circulating device. other gaseous media. Another useful embodiment of the invention is that between the Mutzraum on
■ 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■ the side of the Luftaustrittsöffmmg ^ from the lutzraum these final, easily removable - ^ elements and the rest of the test chamber body a building block expanding the Kfutzraum or such several is or are installed. The building block that extends the usable space is retained in the original
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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.Air ducting device installed at the air outlet « This is arranged in the area of the new air outlet The module receives a further air guiding device, which "connects to the air inlet opening for the circulating device manufactures. The building block that extends the space is insulated, has circumferential profile seals and is preferably joined to the test chamber by means of plug-in locking elements.
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*On the basis of the air duct according to the invention, the Increasing height variability of the test chamber's IT space required by the user without modifications to standard test chambers will be realized*
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.The elimination of the secondary heat radiation through the multiple glass panes below the built-in components for sunlight simulation is made possible with the solution according to the invention, also due to the new air flow, guaranteed glass strip ceiling according to the invention, in particular its cross-sectional distribution over the utility room area? small temperature differences within the vertical air flow § therefore ensure good homogeneity of the temperature selector and a uniform Elima profile across the cross-section of the usable space.
In der Zeichnung ist als Beispiel eine Biotestkammer im Schnitt dargestellt.In the drawing, a biotest chamber is shown in section as an example.
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.In it is with 1 the test chamber body and with 2 the clean room designated with 3 <Üe for air conditioning serving devices, with 4 the circulation device for the air.
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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 mit5 represents the lift inlet opening, the floor of the utility space 2, and 6 the holder for the air guiding device 7 that was present in the original Mutzraum 2 for the Air outlet. This "is located, as shown in the drawing, at the air outlet from the dirt room in height expanding module 8. This also contains an air guiding device 9, which connects to the air inlet opening 10 for the circulation device 4 produces. This air guiding device 9 is in a simple manner on the free end the rear wall 11 of the Mutzraumes 2 inserted. With 12 is the multi-pane glazing closing the Mutzraum and with
13 die Einrichtung zur SonnenlichtSimulation "bezeichnet.13 denotes the device for sunlight simulation ".
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.14 are inlet openings for Irish air or other gaseous Media that are in the suction chamber 15 of the circulation device 4 flow out. The gaseous media entering at these openings are "when flowing through the circulation device 4 completely mixed with the circulating air from the waste room 2 and pass through the air inlet opening in a completely evenly distributed manner 5 into the waste room 2 after the entire flow of circulating air has passed the deflecting elements 16. At 17 there is an adjustable one Throttle device "denotes, which is located on the suction side of the circulation device 4 and the homogeneity the flow in the Mutzraum 2 is not adversely affected.
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 dieThe direction of flow of the air is through in the drawing Arrows indicated. It can be seen that the circulating air after leaving the air guiding device 7 at the air outlet from the usable space 2 or from the Mutzraum 2 expanding in height • Building block 8 passed close to the multi-pane glazing 12 will. As a result, it is intensively cooled, which means that the
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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. Secondary thermal radiation is reduced and thus the vertical Temperature gradient in Butzraum 2 is reduced. At 18 Plug-in locking elements are referred to, with which the building block 8 expanding the hatch space 2 and the test chamber body 1 are joined together. 19 are all-round professional seals that provide a gas-tight seal at the joints of the module 8 with the test chamber body 1 and the multi-pane glazing 12. Finally, at 20 an exhaust air opening and 21 denotes a condensate drain.
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