DE1698104B1 - Klimamess- und -pruefschrank - Google Patents

Description

• Zur Einsparung von Betriebskosten wird besonders in größeren Klimaprüfanlagen vorteilhaft parallel zu dem Umluftkanal, in dem der Taupunktkühler sitzt, ein zweiter Umluftkanal derart angeordnet, daß die über den Taupunktkühler streichende Luftmenge stetig einstellbar ist bis zu einem Minimalwert, der für die Taupunkthaltung gerade ausreicht, um so den in der Anlage auftretenden Kühleffekt zu dosieren. In diesem zweiten Umluftkanal kann auch die Heizung zur Aufwärmung der dem Prüfraum zugeführten Luft untergebracht werden, wobei diese nur dann eingeschaltet wird, wenn die Umluftmenge über den Taupunktkühler ihren minimal einstellbaren Wert besitzt.
• Das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem benötigt nur die geringste erforderliche Anzahl von Teilen, nämlich außer der üblichen Heizung nur eine Kühlschlange und nur eine Kältemaschine, und liefert trotzdem durch die Feuchteregelung über die Taupunkttemperatur eine etwa eine Größenordnung höhere Feuchtekonstanz, als bei bekannten, ähnlich einfachen Klimatisierungssystemen erreicht wird.
• Außerdem wird durch die Verdunstung aus der Tropfschale feuchte Luft und kein Aerosol, wie z. B. bei Wassereinspritzung, gebildet.
• Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig 1 einen Klimaprüfschrank gemäß einer ersten Ausführungsforin nach der Erfindung, F i g. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimaprüfschrankes.
• Der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Klimaprüfschrank in F i g. 1 besitzt einen durch eine Tür 2 zugänglichen Prüfraum 7 sowie einen Umluftkanal 3, in den die Prüfraumluft durch das schematisch angedeutete Gebläse 12 eingezogen wird. Im Umluftkanal strömt die Luft zunächst über den Taupunktkühler 4, der als Wärmetauscher eines Solekreislaufes ausgebildet ist. Der Taupunktkühler kühlt die Prüfraumluft auf ihren Taupunktsollwert herunter, wobei eventuell auskondensiertes Wasser in die Tropfschale 5 abtropft. Die Temperatureinstellung und -regelung des Taupunktkühlers erfolgt durch einen nicht dargestellten Temperaturregler in einem Solebehälter 10, in dem eine Soleheizung 11 und der Verdampfer einer Kältemaschine 9 angeordnet sind. Eine Pumpe 8 fördert die Sole in den Taupunktkühler 4.
• Die Wassertemperatur in der TropfschaleS liegt etwas über der Taupunkttemperatur, da die Prüfraumtemperatur selbstverständlich immer höher ist als die Taupunkttemperatur und die Schale von Wandung und Boden des Prüfschrankes Wärme aufnimmt. Hierdurch verdunstet ständig eine geringe Menge Wasser, die beim nächsten Umlauf wieder auskondensiert oder bei Feuchteänderungen, z. B. infolge von Lecks, Frischluftzufuhr usw., die gewünschte Prüfluftfeuchte aufrechterhält. In Strömungsrichtung hinter der Tropfschale liegt die Heizung 6, an der die Lufttemperatur wieder auf ihren Prüfraumsollwert gebracht wird. Auch hierzu dient ein üblicher, nicht dargestellter Temperaturregler.
• Die Umluft tritt anschließend über den Luftverteiler 13 wieder in den Prüfraum 7 ein.
• Die Temperierung auf Taupunkttemperatur mittels des Solekreislaufs erlaubt in einem Temperaturbereich zwischen 0° und + 850 C extreme Klimaprüfungen bis nahezu 100 0/o relative Luftfeuchte bei hoher Konstanz, ohne daß sich Kondensat an Prüfraumwänden oder Prüflingen bildet.
• In Fig.2 ist eine Abwandlungsform des erfindungsgemäßen Klimaschrankes dargestellt. Die Luft wird vom Gebläse 12 aus dem Prüfraum 7 durch den Luftverteiler 13 in den Umluftkanal 3 gedrückt, wo sie zunächst über ein Wasserbad 15 streicht. Die Temperatur des Wasserbades wird durch einen Kühler 14, der an den Kältekreislauf einer Kältemaschine9 angeschlossen ist, und durch eine mehrstufige Heizung 16 mittels eines (nicht dargestellten) Temperaturreglers auf den Taupunktsollwert eingestellt und geregelt. Die vom Taupunktbad 15 abgekühlte und je nach Feuchteabweichung be- oder entfeuchtete Luft wird anschließend von einer Heizung 6 (in Verbindung mit einem nicht dargestellten Temperaturregler) wieder auf die Prüfraumtemperatur aufgeheizt und in den Prüfraum zurückgeschickt.
• Auch hier finden Kühlung und Feuchteregelung auf Taupunkttemperatur in ein und derselben Vorrichtung, nämlich in dem Taupunktbad 15 statt. Statt des Sole-Zwischenkreislaufs gemäß Fig. 1 liegen die Heizung sowie der Verdampfer der Kältemaschine unmittelbar in diesem Bad. Der Aufwand ist also noch kleiner, - allerdings bei etwas geringerer Taupunkttemperaturkonstanz.
• Weitere Abwandlungsformen sind im Rahmen der Erfindung möglich. So können z. B. einzelne oder alle Teile des Klimatisiemngssystems im Prüfraum direkt untergebracht sein, wobei im letzteren Fall der Umluftkanal 3 entfällt. Ebensogut kann auch der Taupunktkühler 4 mit Solekreislauf unter dem Prüfraum7 an Stelle des Taupunktbades 15 angeordnet sein.
• Ferner kann parallel zum Umluftkanal des Taupunktkühlers ein weiterer Umluftkanal mit darin befindlicher Heizung angeordnet und die über den Taupunktkühler fließende Luftmenge einstellbar sein, so daß die Umluft zum einen Teil auf den vorgegebenen Taupunkt abgekühlt, zum anderen aber aufgeheizt wird, und zwar so weit, daß bei der anschließenden Mischung wieder die Prüfraumtemperatur erhalten wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Klimameß- und -prüfschrank mit selbsttätiger Regelung für Temperatur und relative Luftfeuchte, mit Prüfraum und Umluftkanal mit Gebläse, Kühl-, Heiz- und Befeuchtungsvorrichtungen, gekennzeichnet durch einen im Umluftkanal (3) angeordneten Taupunktkühler (4), dessen Oberflächentemperatur mittels eines Reglers auf die im Prüfraum (7) gewünschte Taupunkttemperatur geregelt wird.
2. 2. Klimameß- und -prüfschrank nach Anaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taupun'Stkühler (4) an einen Solekreislauf mit kühl-bzw. heizbarem Solebehälter (10) und Umwälzpumpe (8) angeschlossen ist.
3. 3. Klimameß- und -prüfschrank nach Anaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taupunktkühler ein im Umluftslrom liegendes, durch eine Heizung (16) und eine Kühlung (14) auf Taupunkttemperaflir geregeltes Wasserbad (15) ist.
4. 4. Klimameß-und-prüfschrank nach Anaspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserbad die Tropfschale (5) für den Taupunktkühler (4) ist.
5. 5. Klimameß- und -prüfsdrank nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. daß zum Umluftkanal des Taupunktkühlers ein weiterer Umluftkanal mit darin befindlicher Heizung angeordnet und die über den Taupunktkühler fließende Luftmenge einstellbar ist.

   Die Erfindung betrifft einen Klimameß- und -prüfschrank mit selbsttätiger Regelung für Temperatur und relative Luftfeuchte, mit Prüfraum und Umluftkanal mit Gebläse, Kühl-, Heiz- und Befeuchtungsvorrichtung.

   Für die Klimatisierung eines Prüfraumes sind Klimaprüfschränke bekannt, die im wesentlichen den Prüfraum und einen Umluftkanal umfassen, in dem die Klimagrößen Temperatur und relative Luftfeuchte eingestellt und geregelt werden.

   Die durch ein Gebläse zwischen Prüfraum und Umluftkanal umgewälzte Luft wird im Umluftkanal zunächst an einem Luftkühler unter den Taupunkt der Prüfraumluft heruntergekühlt und entfeuchtet, anschließend durch eine elektrische Heizung aufgeheizt und schließlich befeuchtet.

   Der Luftkühler kann der Verdampfer eines Kältekreislaufes (direkte Kühlung) oder der Wärmetauscher eines Kühlsolekreislaufes (indirekte Kühlung) sein. Die Befeuchtung erfolgt gewöhnlich durch Wassereinspritzung oder durch Einblasen von Dampf, wobei die relative Luftfeuchte mittels eines Feuchtefühlers und Reglers auf dem Sollwert gehalten wird.

   Zur Befeuchtung kann man die Luft auch über eine Schale mit einer Salzlösung streichen lassen, deren Konzentration eine bestimmte relative Luftfeuchte einstellt.

   Bei diesen Verfahren und Einrichtungen treten starke Regelschwankungen der Klimagrößen, insbesondere der relativen Feuchte auf, die für genaue Klimatisierung nachteilig sind. Die ungleichmäßige räumliche und zeitliche Feuchteverteilung kann sogar stellenweise zu Kondensat- oder Eisbildung im Prüfraum führen, und die Benetzung des im Prüfraum erforderlichen Feuchtethermometers bringt eine zusätzliche Feuchtestörung mit sich.

   Bei einem verbesserten Klimaprüfschrank wird dem Prüfraum über den Umluftkanal ständig Frischluft zugeführt, die zunächst in einem temperaturgeregelten Wasserbad be- oder entfeuchtet und taupunkttemperiert wird, anschließend in einem Zuführungsrohr zum Umluftkanal nachgeheizt und schließlich im Umluftkanal mit der umgewälzten Luft vermischt und dabei nochmals über einen Solewärmetau scher und/oder eine elektrische Heizung temperiert wird. Zwar wird hierdurch eine reproduzierbare Klimatisierung des Prüfraumes mit hoher Prüftemperatur- und Taupunkttemperatur-Konstanz erzielt, nachteilig wirkt sich aber der hohe Aufwand bei diesem Klimaprüfschrank aus.

   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein genau arbeitendes und doch einfaches und billiges Klimatisierungssystem für Klimaprüfschrnnke zu schaffen.

   Für einen Klimameß-und-prüfschrank mit selbsttätiger Regelung für Temperatur und relative Luftfeuchte mit Prüfraum und Umluftkanal mit Gebläse, Kühl-, Heiz- und Befeuchtungsvorrichtungen wird entsprechend der Erfindung vorgeschlagen, im Umluftkanal einen Taupunktkülller anzuordnen, dessen Oberflächentemperatur mittels eines Reglers auf die im Prüfraum gewünschte Taupunkttemperatur geregelt wird.

   Der Taupunktkühler hat also anders als bei bekannten Systemen nicht Prüfraumtemperatur oder eine geringfügig darüber- oder darunterli-,ende Temperatur, sondern eine Temperatur, die der gewünschten Taupunkttemperatur entspricht, so daß sich überschüssige Feuchtigkeit in der Prüfraumluft an ihm abscheidet, aber auch nicht mehr, wobei zugleich der im Prüfraum benötigte Kühlbedarf gedeckt wird.

   Aus dem nachfolgenden, mit seiner Temperatur geringfügig - bei 95 01o relativer Feuchte z. B. im Mittel 10 über der des Taupunktkühlers liegenden Wasserbad wird die gekühlte Luft eine geringe Menge Wasserdampf aufnehmen, aus der etwaige Feuchteverluste durch Lecks, Frischluftzufuhr od. dgl. gedeckt werden; ein Überschuß wird beim nächsten Umlauf wieder auskondensiert.

   Die Prüfraumtemperatur wird schließlich in bekannter Weise mittels einer Heizung eingestellt, bevor die Umluft wieder in den Prüfraum eintritt.

   Bei einer Abwandlungsform der Erfindung wird als Taupunktkühler ein im Umluftstrom liegendes Wasserbad vorgesehen, das durch eine Heizung und eine Kühlung auf Taupunkttemperatur geregelt wird.

   Dieses Wasserbad ist vorteilhaft die Tropfschale des Kühlers.