03.11.1966 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 15.XI.1968 56325 KI. 42 i, 12/01 20hl 5fK MKP *GQllr UKD Wlasciciel patentu: VEB Maschinenfabrik NEMA, Netzschkau/Vogtl., (Niemiecka Republika Demokratyczna) Komora klimatyzacyjna Wynalazek dotyczy konstrukcyjnego rozwiazania komory klimatyzacyjnej, w której badane przed¬ mioty poddaje sie dzialaniu róznych temperatur i róznej wilgotnosci powietrza w uzytecznej prze¬ strzeni komory.Do tego rodzaju badan sluza znane komory kli¬ matyzacyjne, w których, na przyklad w tempera¬ turach o zakresie od okolo + 10° C do + 60° C, wytwarza sie wilgotnosc wzgledna w granicach od okolo 10% do 95 °/o. Wiadomo, ze w takich komo¬ rach klimatyzacyjnych poza pomieszczeniem pro¬ bierczym umieszcza sie izolowane kanaly, w któ¬ rych znajduja sie urzadzenia pomiarowe i regulu¬ jace o okreslonych zakresach dzialania.Takie konstrukcje zwiekszaja wymiary zewnetrz¬ ne komory i wymagaja duzych kosztów, na przy¬ klad na kazdy kanal potrzebne sa dwie sterowane klapy. Poza tym znane sa komory probiercze prze¬ znaczone do badania przedmiotów w wysokich i niskich temperaturach i przy róznej wilgotnosci, w których uklad parowania i pozostale urzadzenia kli¬ matyzacyjne oddzielone sa od uzytecznej przestrze¬ ni komory izolowana scianka dzialowa, która od góry i od dolu wyposazona jest w izolowane klapy.Równiez to wykonanie, do którego poza wymienio¬ nymi juz klapami wchodza jeszcze dodatkowe kla¬ py, jest kosztowne.Poza tym szczeliny niezbedne do dzialania znaj¬ dujace sie w dolnej izolowanej klapie scianki dzia¬ lowej powoduja niepozadana cyrkulacje zimnego 20 25 30 powietrza do uzytecznej przestrzeni komory, wsku¬ tek czego nastepuje zaklócenie stanu termodyna¬ micznego w uzytecznej przestrzeni komory. Poza tym szczególnie przy dolnej izolowanej kapie istnie¬ je niebezpieczenstwo jej zamarzania.Wiadoi-no równiez, ze w wypadku jednej celi do badania aparatów itp. przy szybkich zmianach tem¬ peratury, parownik urzadzenia chlodniczego wbu¬ dowuje sie do izolowanego pomieszczenia obok przestrzeni uzytecznej. Obydwa pomieszczenia pola¬ czone sa na górze kanalami, w których umieszczone sa klapy. Wentylator tloczy zimne powietrze z po¬ mieszczenia, w którym znajduje sie urzadzenie chlodnicze, do pomieszczenia probierczego i z po¬ wrotem do pomieszczenia chlodniczego. W pomie¬ szczeniu probierczym nie jest zagwarantowany jed¬ noznaczny kierunek przeplywu powietrza. Dla pracy urzadzenia przy ogrzewaniu, obieg powietrza za po¬ moca wentylatora nie jest przewidziany, nie ma równiez aparatury do regulacji wilgotnosci powie¬ trza.W innej znanej komorze probierczej przeznaczo- czej do badania w zmiennych temperaturach, szcze¬ gólnie w zakresie temperatur od —70 do +300° C, parownik znajduje sie równiez w izolowanej prze¬ grodzie, oddzielonej od przestrzeni uzytecznej.Ponadto istnieja dwa rózne obiegi powietrza, je¬ den dla rodzaju pracy „chlodzenie" i drugi dla ro¬ dzaju pracy „ogrzewanie". Uzyskuje sie to przez zamontowanie dwóch wentylatorów. Urzadzenia 56 3253 sluzace do regulacji wilgotnosci powietrza nie sa przewidziane. Przy tym ukladzie obu rózniacych sie obiegów powietrza nie daje sie odgaleziac nie¬ zaleznych okreslonych strumieni, co jest niezbedne w urzadzeniach pracujacych z powietrzem obiego¬ wym dla regulowania klimatyzacji.W innej znanej komorze probierczej, w której przedmioty maja byc sprawdzane przy zmiennych temperaturach, rózniej wilgotnosci i w prózni, obieg .powietrza dla, pracy przy zmiennych temperaturach odbywa sie przez oddzielne, równolegle obiegi po¬ wietrza., dla ,,ogrzewania" i „chlodzenia". Powyzsze niezalezne obiegi powietrza dla pracy przy klimaty¬ zacji zostaja polaczone w szereg. Uzyskuje sie to za pomoca kilku klap umieszczonych w kanalach powietrznych. Tego rodzaju uklad ma tylko uzasad¬ nienie w przypadku komór probierczych, którym stawiane sa specjalne wymagania, w opisanym przypadku dotyczace temperatur do 300°C i powy¬ zej.Znane sa równiez komory klimatyzacyjne wypo¬ sazone w posrednie wyrównywanie temperatury cieczy, aby uzyskac z duza dokladnoscia wyrówny¬ wanie temperatury i jak najmniejsze wahania tem¬ peratury i wilgotnosci w uzytecznej przestrzeni ko¬ mory. Tego typu komora klimatyzacyjna spelnia wysokie wymagania, jednak koszty aparatury sa bardzo wysokie.Zadanie wynalazku polega na tym, aby w ko¬ morze klimatyzacyjnej pracujacej z jednym tylko wentylatorem, z obiegiem powietrznym dla pracy przy chlodzeniu, ogrzewaniu i klimatyzacji i jed¬ noznacznie skierowanym strumieniem powietrza w uzytecznej przestrzeni komory, wykonac takie urza¬ dzeni regulujace, które by z glównego obiegu po¬ wietrza umozliwialo odgalezienie okreslonych, nie¬ zaleznych strumieni powietrza dla klimatyzacji, przy czym urzadzenie regulujace powinno byc tak skonstruowane i umieszczone, aby czesc urzadzenia regulujacego, wplywajaca na cyrkulacje powietrza, nie ulegla zamarzaniu i mogla byc wykonana jako czesc nie izolowana.Ta czesc regulacji powinna jednoczesnie sluzyc do regulacji temperatury przy pracy komory w zmien¬ nych temperaturach, a tym samym bez dodatko¬ wych srodków uczynic zbedna powszechnie stoso¬ wana regulacje agregatu chlodniczego. Poza tym powinny byc wyeliminowane zaklócenia stanu ter¬ modynamicznego w uzytecznej przestrzeni komory, spowodowane niepozadanymi cyrkulacjami powie¬ trza z przegrody chlodnicy. Powinno sie to uzyskac malym nakladem, na przyklad przez zastosowanie jak najmniejszej ilosci czlonów nastawczych wply¬ wajacych na cyrkulacje powietrza i przez jaknaj- szersze zastosowanie urzadzen przeznaczonych dla pracy komory przy zmiennych temperaturach (np. grzejnik, chlodnica, wentylator) równiez dla pracy komory przy klimatyzacji. Powinno sie wreszcie uzyskiwac równiez szybkie spadki temperatury.Wynalazek rozwiazuje to zadanie w ten sposób, ze w komorze klimatyzacyjnej wyposazonej w izo¬ lowana przegrode chlodnicy z górnymi tylko ot¬ worami, pomiedzy przestrzenia uzyteczna komory i przegroda chlodnicy umieszczono kilka, przewaz¬ nie pionowo biegnacych kanalów powietrznych, przy czym kanal powietrza chlodzacego polaczony jest u 325 4 góry na stale z przegroda chlodnicy, a kanal po¬ wietrza obiegowego konczy sie na górze w: prze¬ strzeni tlocznej wentylatora, natomiast do prze¬ strzeni uzytecznej komory obydwa powyzsze kana- • ly powietrzne wchodza poprzez wspólny dolny ka¬ nal.Przestrzen tloczna wentylatora jest na górze po¬ laczona albo z samym kanalem powietrza obiego¬ wego lub jednoczesnie z wlotem powietrza prze- 10 grody chlodnicy i kanalem powietrza obiegowego, w zaleznosci od polozenia jednej ruchomej klapy wbudowanej we wlocie powietrza przegrody chlod¬ nicy, sluzacej do zmiany przekroju przeplywu. W ten sposób z glównego strumienia powietrza obie- 15 gowego mozna odgaleziac okreslone niezalezne stru¬ mienie dla regulacji temperatury i klimatyzacji. Z drugiej strony klapa moze równiez ustawic sie w takim polozeniu, ze przestrzen tloczna wentylatora polaczona bedzie tylko z wlotem powietrza prze- 20 grody chlodnicy przy jednoczesnym zamknieciu z góry kanalu powietrza obiegowego.Kanal powietrza chlodzacego polaczony jest na stale z przegroda chlodnicy poprzez inny otwór w przegrodzie chlodnicy. Przy zamknietej klapie, w 25 przegrodzie chlodnicy powstaje spadek temperatury od góry do dolu. Z uwagi na to, ze klapa znajduje sie nad górna krawedzia chlodnicy, a wiec w stre¬ fie wzglednie najcieplejszej, nie istnieje niebezpie¬ czenstwo jej zamarzania i moze byc nie izolowa- 30 na. Ze wzgledu na to, ze istnieja tylko górne otwo¬ ry, z przegrody chlodnicy nie moze splywac zimne poiwietrze do« przestrzeni uzytecznej komory w spo¬ sób nie kontrolowany.Przy wejsciu kanalu powietrza chlodzacego i ka¬ nalu powietrza obiegowego do lezacego nizej wspól¬ nego kanalu powietrznego umieszczone sa urza¬ dzenia do mieszania i rozdzialu powietrza. Urza¬ dzeniem przewidzianym do tego celu jest ulozysko¬ wane obrotowo kolo lopatkowe. Napedzane powiet¬ rzem kolo powoduje równomierny rozdzial tem¬ peratury powietrza i wilgotnosci.Podobny efekt uzyskuje sie za pomoca ewentu¬ alnie umieszczonej w tym miejscu siatki pietrza¬ cej wzglednie sita pietrzacego. W celu uniknie- 45 cia nie kontrolowanego przeplywu powietrza przez stale otwarty otwór przegrody chlodnicy, w kanale powietrza chlodzacego zamontowano odpowiednie blachy kierunkowe. W celu uzyskania równomier¬ nego rozdzialu wilgotnosci, wlot pary umieszczony 50 jest nad kolem lopatkowym wzglednie siatka pie¬ trzaca.Umieszczenie chlodnicy w oddzielnej przegrodzie umozliwia uzyskiwanie szybkich spadków tempera¬ tury, gdyz chlodnica nie bierze udzialu przy ogrze- 55 waniu uzytecznej przestrzeni komory i podczas ogrzewania moze byc w niej utrzymana niska tem¬ peratura.Postawione zadanie, wedlug wynalazku zostaje wiec rozwiazane malym kosztem przez jak naj- 60 szersze wykorzystanie do pracy przy klimatyzacji aparatury przeznaczonej do pracy przy zmiennych temperaturach. Do pracy przy klimatyzacji potrze¬ ba wiec dodatkowo tylko kilku prostych srodków.Wynalazek objasniony zostaje blizej na przykla- 65 dzie konstrukcji. Zalaczony rysunek przedstawia w56 3 5 kilku przekrojach komore klimatyzacyjna wedlug wynalazku.W przedstawionym przykladzie pomiedzy uzytecz¬ na przestrzen komory 1 i przegrode chlodnicy 2 izolowana sciana dzialowa 3, umieszczono kanal po- 5 wietrza obiegowego 4, kanal powietrza chlodzacego 5 i lezacy ponizej wspólny kanal powietrzny 6. Z uzytecznej przestrzeni komory 1 wentylator 7 za- sypa powietrze przez otwór w pokrywie blaszanej 8 i tloczy je do przestrzeni tlocznej9. 1(l Jezeli klapa ruchoma 10 znajduje sie w poloze¬ niu pionowym, przestrzen tloczna 9 polaczona jest tylko z kanalem powietrza obiegowego 4 i po uprzednim równomiernym rozdziale za pomoca siatki pietrzacej 11, cala ilosc powietrza powraca 15 dolem do uzytecznej przestrzeni komory 1 poprzez wspólny kanal powietrzny 6, grzejnik 12 i blache denna 13 zaopatrzona w duza ilosc malych otwo¬ rów. Jest to obieg dla pracy przy klimatyzacji i dla pracy przy ogrzewaniu. ,0 Jezeli klapa ruchoma 10 znajduje sie w dowol¬ nym polozeniu pomiedzy polozeniem pionowym i poziomym, przestrzen tloczna 9 polaczona jest jed¬ noczesnie z kanalem powietrza obiegowego 4 i po¬ przez wlot powietrza 14 z przegroda chlodnicy 2. 25 Otrzymane w ten sposób niezalezne strumienie mozna nastawiac w zaleznosci od polozenia klapy, w granicach od 0 do 100% calkowitej ilosci po¬ wietrza, co jest korzystne przy klimatyzacji i do¬ kladnejregulacji. 30 Niezalezny strumien, plynacy kanalem powietrza obiegowego 4, obiera wyzej opisana droge. Nato¬ miast strumien niezalezny, który wpada do prze¬ grody chlodnicy 2, za pomoca blach kierunkowych 15, 16 zostaje równomiernie skierowany w strone jj wlotu powietrza^ chlodnicy 17, przeplywa przez chlodnice oddajac cieplo i za pomoca odpowiednich blach kierunkowych po stronie wylotu powietrza chlodnicy 17, dostaje sie przez stale otwarty otwór 18 do kanalu powietrza chlodzacego 5. Oba nieza- 40 lezne strumienie lacza sie nad siatka pietrzaca 11 i wyzej opisana droga powracaja do uzytecznej przestrzeni komory 1.Jezeli klapa ruchoma 10 znajduje sie w polozeniu poziomym, calkowita ilosc powietrza obiera droge 45 pi'zeznaczona dla niezaleznego strumienia przez przegrode chlodnicy 2. Jest to obieg dla pracy przy . chlodzeniu.Jezeli dla pracy urzadzenia przy klimatyzacji, w uzytecznej przestrzeni komory 1 nie ma zapotrzebo- 50 wania na zimno, klapa ruchoma 10 zamyka wlot powietrza 14 do przegrody chlodnicy 2. Jezeli wil¬ gotnosc powietrza w uzytecznej przestrzeni komo¬ ry 1 jest mniejsza od wartosci zadanej, wówczas przez nie uwidocznione na rysunku urzadzenie na- 55 wilzajace zostaje wpuszczona para nad siatka pie¬ trzaca 11, przy czym nastepuje jej zmieszanie z krazacym powietrzem.Jezeli wilgotnosc powietrza w uzytecznej prze¬ strzeni komory 1 jest wieksza od wartosci zadanej, eo nastepuje otwarcie ruchomej klapy 10 o odpowied¬ nia wielkosc. W ten sposób niezalezny strumien powietrza krazacego skierowany zostaje poprzez chlodnice 17. Na zimnej powierzchni chlodnicy 17 powietrze to ulega ochlodzeniu ponizej temperatu- n5 6 ry rosy, przy czym nastepuje wydzielenie sie czesci pary wodnej zawartej w powietrzu.Osuszone i ochlodzone powietrze przy wyjsciu z kanalu powietrza chlodzacego 5 miesza sie z ply¬ nacym w kanale 4 niezaleznym strumieniem po¬ wietrza. Po przejsciu przez siatke pietrzaca 11, po¬ wietrze w miare potrzeby zostaje nagrzane w grzej¬ niku 12 i opisana wyzej droga powraca do uzytecz¬ nej przestrzeni komory 1. Górna krawedz chlodnicy 17 lezy nizej, niz umieszczone w izolowanej sciance dzialowej 3, otwory 14 i 18. W zwiazku z tym zim¬ ne powietrze nie moze splywac.Jezeli klapa' ruchoma 10 zamyka wlot powietrza 14, w przegrodzie chlodnicy 2 nastepuje uwarstwie¬ nie sie temperatur i klapa 10 znajduje sie dzieki temu w obszarze strefy wzglednie najcieplejszej i najbardziej suchej.Z tego powodu klapa 10 nie zamarza. Efekt ten polepszony zostaje jeszcze przez to, ze do klapy 10 dochodzi stale powietrze z przestrzeni tloczonej 9, które jest cieplejsze niz powietrze znajdujace sie na górze w przegrodzie chlodnicy 2.W kanale powietrza chlodzacego 5 umieszczone sa blachy kierunkowe 19, które wstrzymuja przy¬ padkowe, np. wskutek wirów utworzone prady po¬ wietrza przez stale otwarty otwór 18. Zamiast siat¬ ki pietrzacej 11 dla równomiernego rozdzialu po¬ wietrza o danej wilgotnosci i temperaturze mozna równiez zastosowac kolo lopatkowe napedzane stru¬ mieniem powietrza.W opisanej komorze klimatyzacyjnej, chlodnica 17 nie bierze udzialu przy ogrzewaniu uzytecznej prze¬ strzeni komory 1, co umozliwia uzyskiwanie szyb¬ kich spadków temperatur. Widoczne na rysunku strzalki wskazuja kierunek przeplywu strumieni po¬ wietrza. PL