DE3632276A1 - Arbeitsstation zur bereitstellung einer stabilisierten lufttemperatur in einer kammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsstation zur Bereitstellung einer stabilisierten Lufttemperatur in einer Kammer, mit einer Luft­ umwälzeinrichtung und einer Lufttemperiereinrichtung.

Zur Durchführung reproduzierbarer Experimente und Messungen in den Gebieten Elektronik, Physik, Chemie usw. ist oft eine sehr genau stabilisierte Umgebungstemperatur (Lufttemperatur) erforderlich. Trotzdem soll der Versuchsaufbau möglichst frei zugänglich bleiben, um die Durchführung der Versuche nicht unnötig zu erschweren. Fremd­ wärme, die durch die Hände der Bedienungsperson einerseits und durch Wärmeerzeugung des Versuchsaufbaus andererseits eingebracht wird, darf die gewünschte Lufttemperatur höchstens kurzzeitig stören. Die für den Versuchsaufbau zur Verfügung stehende Arbeitsfläche soll genügend gross sein und z.B. mindestens 80 cm lang und 50 cm breit sein. Ferner soll die Bedienungsperson unter normalen klima­ tischen Bedingungen arbeiten können, also keiner erhöhten oder re­ duzierten Temperatur oder starker Luftströmung ausgesetzt sein. Schliesslich soll der Arbeitsplatz transportabel sein.

Bekannte Arbeitsstationen der eingangs genannten Art sind nach Art eines Wärmeschranks mit einer türartig ausschwenkbaren Seitenfläche oder mit verschiebbarem Gehäusemantel aufgebaut (EP-A-19 828); die Luftumwälzeinrichtung und eine Heizeinrichtung befinden sich dabei innerhalb der als Arbeitsraum dienenden Kammer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitsstation zu schaffen, welche die vorstehend genannten Anforderungen gesamthaft erfüllt und sich insbesondere durch eine sehr stabile Lufttempera­ tur und gute Zugänglichkeit des Arbeitsraumes auszeichnet.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Arbeitsstation in perspektivischer Darstellung und

Fig. 2 die Arbeitsstation gemäss der Fig. 1 im Schnitt.

Die in der Zeichnung dargestellte schrankförmige Arbeitsstation enthält eine als Arbeitsraum dienende Kammer 1, einen Luftkanal 2, eine Lufttemperiereinrichtung 3, eine Luftumwälzeinrichtung 4 und ein Luftfilter 5. Die Kammer 1 ist als teilweise geschlossene Laminar­ stromkammer ausgebildet, d.h. ein Lufteingang 6 und ein Luftausgang 7 sind an gegenüberliegenden Seiten der Kammer 1 angeordnet, über den Luftkanal 2 und die Luftumwälzeinrichtung 4 miteinander verbunden und strömungstechnisch so ausgebildet, dass im Inneren der Kammer 1 ein laminarer Luftstrom entsteht. Solche Laminarstromeinrichtungen sind z.B. für sog. "clean air"-Anwendungen bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert. Die Kammer 1 ist vorteilhaft eine Vertikal-Laminarstromkammer mit von oben nach unten orientiertem Luftstrom.

Die im Luftkanal 2 in Strömungsrichtung betrachtet vor der Luftum­ wälzeinrichtung 4 angeordnete Lufttemperiereinrichtung 3 kann je nach Anwendungsfall Heizelemente und/oder Kühlelemente enthalten. Vor­ teilhaft besteht sie aus einem Wärmetauscher 8 und einem Heizregi­ ster 9, wobei der Wärmetauscher 8 eine konstante Kühlleistung und das Heizregister 9 eine durch einen Temperaturregler (nicht gezeich­ net) geregelte Heizleistung an die durch den Luftkanal 2 strömende Luft abgibt. Dies gewährleistet eine hohe Temperaturkonstanz und eine geringe Regelzeitkonstante bei Aenderungen des Sollwertes und bei Fremdwärmeeinflüssen. Der nicht gezeichnete Temperaturfühler des Temperaturreglers ist vorteilhaft an einem bezüglich der Tempe­ ratur kritischen Ort des in der Fig. 2 mit 10 angedeuteten Versuchs­ aufbaus angeordnet und über ein flexibles Kabel und eine in einer Seitenwand der Kammer 1 angebrachte Steckverbindung mit dem Tempe­ raturregler verbunden.

Im dargestellten Beispiel ist die Kammer 1 durch eine Deckwand 11, eine Bodenwand 12, eine Rückwand 13, eine transparente Frontwand 14 und zwei transparente Seitenwände 15, 16 begrenzt. Die Deckwand 11 ist durch den Luftfilter 5 gebildet, der im Lufteingang 6 angeordnet ist und zur Reinhaltung der Luft dient sowie zu einer guten lami­ naren Strömungsform beiträgt. Die als ebene Arbeitsfläche mit bei­ spielsweise einer Länge von mindestens 80 cm und einer Breite von mindestens 50 cm dienende Bodenwand 12 weist, wie bei Laminarstrom­ kammern an sich bekannt, in den der Frontwand 14 und der Rückwand 13 benachbarten Bereichen 17, 18 eine Vielzahl von Lüftungsschlitzen auf, die den Luftausgang 7 bilden. Im unteren Bereich der Frontwand 14 ist auf der gesamten Länge der Kammer 1 eine Oeffnung 19 ausgespart, die an den geschlitzten Bereich 17 der Bodenwand 12 angrenzt und den Händen der Bedienungsperson freien Zugang zur Kammer 1 gestattet.

Wie in der Fig. 2 durch Pfeile angedeutet, wird die beschriebene Arbeitsstation mit Umluft betrieben, so dass der Energiebedarf für die Belüftung, Heizung und Kühlung gering ist. Die Ausbildung der Kammer 1 als Laminarstromkammer ermöglicht eine hohe Rate der Luftum­ wälzung sowie gleichmässige Luftströmung und damit die Erfüllung der Anforderungen an die Stabilität der Lufttemperatur, an die Regelge­ schwindigkeit, an die Ankopplung des Versuchsaufbaus 10 an die stabi­ lisierte Lufttemperatur und an die Ausregelung von Störeffekten. Eine Temperaturkonstanz von + 0,05 K bei einer Regelzeitkonstanten von weniger als einer Minute ist ohne weiteres erreichbar. Der Ver­ suchsaufbau 10 ist praktisch frei zugänglich und Bedienungspersonen können - mit Ausnahme der Hände und Arme - im normalen Klima am Aufstellungsort der mobilen Arbeitsstation arbeiten. Wirbel 20 (Fig. 2), die an der unteren Kante der Frontwand 14 und allenfalls an den in die Kammer 1 ragenden Arme der Bedienungsperson entstehen, werden durch die Lüftungsschlitze in der Bodenwand 12 nach unten abgelenkt, so dass der Versuchsaufbau 10 nie mit der Aussenluft in Berührung kommen kann.

Claims (6)

1. Arbeitsstation zur Bereitstellung einer stabilisierten Lufttempe­ ratur in einer als Arbeitsraum dienenden Kammer (1), mit einer Luft­ umwälzeinrichtung (4) und einer Lufttemperiereinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) als teilweise geschlossene Lami­ narstromkammer mit einem Lufteingang (6) und einem Luftausgang (7) ausgebildet ist und dass der Luftausgang (7) über die Temperierein­ richtung (3) und die Luftumwälzeinrichtung (4) mit dem Lufteingang (6) verbunden ist.

2. Arbeitsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) als Vertikal-Laminarstromkammer ausgebildet ist.

3. Arbeitsstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufttemperiereinrichtung (3) aus einem Wärmetauscher (8) und einem Heizregister (9) besteht.

4. Arbeitsstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) eine konstante Kühlleistung und das Heizre­ gister (9) eine durch einen Temperaturregler geregelte Heizleistung abgibt.

5. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) durch eine Oeffnung (19) im unteren Bereich einer transparenten Frontwand (14) frei zugänglich und im übrigen geschlossen ist.

6. Arbeitsstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenwand (12) der Kammer (1) in dem an die Oeffnung (19) an­ grenzenden Bereich (17) Lüftungsschlitze für den Luftausgang (7) aufweist.