DE202010007277U1 - laboratory centrifuge - Google Patents
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Abstract
Laborzentrifuge mit einem, einen temperierbaren Innenraum (8) aufweisenden Gehäuse (1), in dem ein peripher mit Aufnahmen (5) versehener Rotor (4) mittels eines Antriebes um eine Achse (2) drehbar gelagert ist, wobei die Aufnahmen (5) zum Einsetzen von jeweils ein durch Zentrifugation zu behandelndes Stoffgemisch enthaltenden Gefäßen bestimmt sind, mit einem Kältemittelkreislauf, der zur Temperierung des Innenraumes (8) mit diesem in Wirkverbindung steht sowie einen Lüfter umfasst, und mit einer Steuerung (11), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (8) ein zur Erfassung dessen Temperatur bestimmter Sensor (9) angeordnet ist, dass die Steuerung (11) mit dem Sensor (9) und einem, die Drehzahl des Lüfters erfassenden Messwertgeber in Verbindung steht und zur Darstellung einer für eine an das zu behandelnde Stoffgemisch angepasste Solltemperatur ausreichenden Kühlleistung zumindest in Abhängigkeit von der genannten Temperatur eingerichtet ist.Laboratory centrifuge with a housing (1) having a temperature-controllable interior space (8) in which a rotor (4) peripherally provided with receptacles (5) is rotatably mounted about an axis (2) by means of a drive, wherein the receptacles (5) for Insertion of each containing a mixture to be treated by centrifugation vessels are determined, with a refrigerant circuit, which is for the temperature control of the interior (8) in operative connection with this and includes a fan, and with a controller (11), characterized in that in the Interior (8) for detecting the temperature of certain sensor (9) is arranged, that the controller (11) with the sensor (9) and one, the speed of the fan detecting sensor is in communication and to represent one for a to the treated substance mixture adapted set temperature sufficient cooling capacity is set up at least as a function of said temperature.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Laborzentrifuge entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a laboratory centrifuge according to Preamble of claim 1.
Laborzentrifugen sind in vielfältiger Form zur Anwendung im medizinisch-pharmazeutischen Bereich bekannt und dienen dazu, ein Stoffgemisch durch Zentrifugation in Komponenten unterschiedlicher Dichte zu zerlegen, wobei dieser Prozess in Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Eigenschaften des Stoffgemisches bisweilen unter – bezogen auf den Umgebungszustand – abweichenden Druck- und Temperaturverhältnissen durchgeführt werden muss. Das wärmeisoliert ausgebildete Gehäuse der Zentrifuge ist zu diesem Zweck mit einem temperierbaren, insbesondere kühlbaren Innenraum ausgerüstet, innerhalb welchem ein zur Aufnahme auswechselbarer, das zu behandelnde Stoffgemisch führender Gefäße eingerichteter Rotor um eine im allgemeinen vertikale Achse drehbar gelagert ist.laboratory centrifuges are in more diverse Form known for use in the medical-pharmaceutical field and serve a mixture of substances by centrifugation in components dissecting different density, this process depending on from the chemical-physical properties of the substance mixture sometimes included to the ambient condition - different pressure and temperature ratios be performed got to. The heat insulated trained housing the centrifuge is for this purpose with a temperature-controlled, in particular coolable Interior equipped, within which one is interchangeable, the one to be treated Mixture leading Vessels arranged Rotor is rotatably mounted about a generally vertical axis.
Zur Darstellung der benötigten Kühlleistung ist ein Kältemittelkreislauf vorgesehen, in dessen Verlauf ein zur Abführung der in einem Verdampfer aufgenommenen Wärmeenergie bestimmter Kondensator angeordnet ist, wobei zur Verbesserung der Wärmeabfuhr ein Lüfter vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, den Lüfter sowie den Kompressor des Kältemittelkreislaufs zum Zweck der Bereitstellung von Kühlleistung ein- oder auszuschalten, so dass dieser im Einschaltzustand unter maximaler Leistungsabgabe betrieben wird mit dem Ziel die geforderte Solltemperatur für den Prozess der Zentrifugation bereitzustellen. In Abhängigkeit von der Art der zu behandelnden Stoffgemische werden jedoch unterschiedliche, jeweils produktspezifische Prozesstemperaturen benötigt, die mit einem bloßen Ein- und Ausschaltbetrieb nur sehr unvollkommen erreicht werden können. Hinzutritt, dass die Behandlung unterschiedlicher Stoffgemische nicht nur durch unterschiedliche Prozesstem peraturen, sondern auch durch unterschiedliche Beschleunigungsfelder gekennzeichnet ist. Schließlich ist der Betrieb eines Lüfters stets mit einer unvermeidbaren Geräuschentwicklung, ein Umstand, dem im Zuge verbesserter arbeitsmedizinischer Erkenntnisse zunehmende Bedeutung beigemessen wird.to Presentation of the required Cooling capacity is a refrigerant circuit provided, in the course of a for discharging the recorded in an evaporator Thermal energy certain capacitor is arranged, wherein to improve the heat dissipation a fan is provided. It is known in this context, the fan as well the compressor of the refrigerant circuit for the purpose of providing cooling power on or off, so that this in the on state under maximum power output is operated with the aim of the required setpoint temperature for the process to provide the centrifugation. Depending on the type of too However, treating substance mixtures are different, respectively requires product-specific process temperatures, which can be achieved with a mere and shutdown can be achieved only very imperfectly. Supervention, that the treatment of different mixtures not only by different Prozessesstem temperatures, but also characterized by different acceleration fields is. After all is the operation of a fan always with an unavoidable noise, a circumstance increasing in the course of improved occupational medical knowledge Importance is attached.
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Laborzentrifuge der eingangs bezeichneten Art in einfacher Weise mit einer auf eine bedarfsgerechte Kühlleistung sowie eine verminderte Geräuschentwicklung hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Laborzentrifuge durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It Against this background, the object of the invention is a laboratory centrifuge the type described in a simple manner with a need-based cooling capacity as well as a reduced noise development to design. Solved is this task in such a laboratory centrifuge by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass die Kühlleistung steuerbar ist, und zwar zumindest in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des Innenraums des Gehäuses. Steuerbar ist die Kühlleistung hierbei über die Drehzahl des Lüfters, somit anhand einer Erhöhung oder Verminderung der Wärmeabfuhr des Kondensators eines Kältemittelkreislaufs, der über einen Verdampfer Wärmeenergie in dem zu kühlenden Innenraum des Gehäuses aufnimmt. Auf diese Weise werden Störungen durch wechselnde Umgebungstemperaturen, so weit diese sich auf die Innenraumtemperatur des Gehäuses auswirken, durch eine dementsprechend angepasste Nachführung der Kühlleistung ausgeglichen. Eine Solltemperatur ist einstellbar eingerichtet und kann an die Eigenschaften des zu behandelnden Stoffgemisches angepasst werden, so dass ein wirtschaftlicher Betrieb des Kältemittelkreislaufs sichergestellt ist. Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, dass die sich aus dem Betrieb des Lüfters ergebende Geräuschentwicklung auf ein unvermeidbares Maß begrenzt wird.essential to the invention is hereafter that the cooling power is controllable, at least as a function of the measured Temperature of the interior of the housing. Controllable is the cooling capacity over here the speed of the fan, thus on the basis of an increase or reduction of heat dissipation the condenser of a refrigerant circuit, the over an evaporator thermal energy in the to be cooled Interior of the housing receives. In this way, disturbances due to changing ambient temperatures, as far as they affect the cabin interior temperature, compensated by a correspondingly adapted tracking of the cooling capacity. A set temperature is adjustable and can adapt to the characteristics of the be adapted to be treated substance mixture, so that an economic Operation of the refrigerant circuit is ensured. A particular advantage is that the itself from the operation of the fan resulting noise limited to an unavoidable level becomes.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 erfolgt eine Steuerung der Kühlleistung bzw. der Lüfterdrehzahl in Abhängigkeit sowohl von der Temperatur des Innenraums des Gehäuses als auch der Drehzahl des Antriebs. Die von zwei Variablen abhängige Steuerung ermöglicht eine Berücksichtigung von Einflüssen, die u. a. von dem Betriebszustand des Antriebs ausgehen. Auch auf diesem Wege wird zu einer Minderung von Geräuschemissionen beigetragen, da eine genauere, insbesondere bedarfsgerechtere Steuerung der Kühlleistung gegeben ist. Nach Art des zu behandelnden Stoffgemisches können unterschiedliche Zentrifugalbeschleu nigungen erwünscht sein, so dass diesem Umstand bei der Steuerung der Kühlleistung Rechnung getragen ist.According to the characteristics of claim 2 is carried out a control of the cooling capacity and the fan speed dependent on both the temperature of the interior of the housing and the speed of the drive. The two-variable control allows one consideration of influences, the u. a. assume the operating state of the drive. On too this way contributes to a reduction of noise emissions, because a more accurate, in particular needs-based control of the cooling capacity given is. Depending on the type of substance mixture to be treated may have different Centrifugal accelerations desired so be that circumstance in controlling the cooling performance Account is taken.
Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 sind auf alternative Ausgestaltungen der Steuerung gerichtet, insbesondere deren Verbindungen zu Sensoren und sonstigen Messwertgebern. Diese Verbindungen können durch Leitungen jedoch auch durch Funkstrecken dargestellt sein.The Features of the claims 3 and 4 are directed to alternative embodiments of the controller, in particular their connections to sensors and other transducers. These connections can be represented by lines but also by radio links.
Man erkennt, dass mit einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Laborzentrifuge ein Arbeitsmittel zur Verfügung gestellt wird, welches sich gegenüber dem eingangs dargestellten Stand der Technik durch eine verbesserte Anpassung seiner Betriebsparameter an das zu behandelnde Stoffgemisch und durch eine verminderte Geräuschemission auszeichnet.you recognizes that with a laboratory equipped according to the invention a laboratory centrifuge Work equipment available is placed, which is opposite to the above State of the art by an improved adaptation of its operating parameters to the substance mixture to be treated and by a reduced noise emission distinguished.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying Drawings are explained in more detail. Show it:
Mit
Innerhalb
des wärmeisoliert
ausgebildeten Gehäuses
Die
Welle steht mit einem außerhalb
des Gehäuses
Entsprechend
der Art des in den Gefäßen eingesetzten
Stoffgemisches muss dessen Behandlung unter von den Umgebungsbedingungen
abweichenden Druck und/oder Temperaturverhältnissen durchgeführt werden.
Zu diesem Zweck ist ein nicht dargestellter Kätemittelkreislauf vorgesehen,
der zur produktspezifischen Temperierung des Innenraums
Es
sind ferner Mittel zur Steuerung des Druckes des Innenraumes
Mit
Der
genannte Kältemittelkreislauf
umfasst ferner einen Lüfter,
der in an sich bekannter Weise zur Wärmeabfuhr eines Kondensators
und damit zur Steuerung der verfügbaren
Kühlleistung
eingesetzt ist. Diese hängt
u. a. von der Drehzahl des Lüfters
ab und es wird ein diese Drehzahl beschreibendes Signal über eine
Leitung
Über eine
weitere Leitung
Anstelle
einzelner Leitungen
In
der Grafik gemäß
Die
Grafik beschreibt den Funktionszusammenhang, gemäß welchem die Lüfterdrehzahl
bei gegebener Solltemperatur und gegebener Rotordrehzahl betrieben
werden muss, um eine erforderliche Kühlleistung darzustellen. Sie
bildet die Grundlage für
die Steuerung des Lüfters,
welche von zwei variablen Größen abhängig ist,
die ihrerseits maßgeblich
durch die Eigenschaften des zu behandelnden Stoffgemisches beeinflusst
werden. Nach Maßgabe dieser
Grafik sind unter Mitwirkung der Steuerung
In
Die
Steuerung
Ausgehend
von einem Anfangspunkt
An
dem Punkt
An
den Punkt
Indem somit stufenweise die eingesetzte Kühlleistung erhöht wird, ergibt sich schließlich ein Zustand, der hinsichtlich der erreichten Kühlwirkung der Solltemperatur zumindest angenährt entspricht. Dies wird durch dementsprechendes stufenweises Erhöhen der Lüfterdrehzahl erreicht, wobei jedoch im Ergebnis lediglich die Kühlleistung bereitgestellt, die notwendig ist und hiermit einhergehend die Geräuschentwicklung entsteht, die unvermeidbar ist.By doing thus the cooling capacity used is gradually increased, finally results a state, with regard to the achieved cooling effect of the set temperature at least approached equivalent. This is done by correspondingly increasing the Fan speed achieved, but as a result, only the cooling capacity provided, which is necessary and, associated with this, the noise arises, which is unavoidable.
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Achseaxis
- 33
- Wellewave
- 44
- Rotorrotor
- 55
- Aufnahmeadmission
- 66
- Elektromotorelectric motor
- 77
- Wandungwall
- 88th
- Innenrauminner space
- 99
- Sensorsensor
- 1010
- Leitungmanagement
- 1111
- Steuerungcontrol
- 1212
- Leitungmanagement
- 1313
- Leitungmanagement
- 1414
- Achseaxis
- 1515
- Achseaxis
- 1616
- Achseaxis
- 1717
- Achseaxis
- 1818
- Achseaxis
- 1919
- Linieline
- 2020
- Anfangspunktstarting point
- 2121
- Kurvenabschnittcurve section
- 2222
- PunktPoint
- 2323
- Kurvenabschnittcurve section
- 2424
- PunktPoint
- 2525
- Kurvenabschnittcurve section
- 2626
- Kurvenabschnittcurve section
- 2727
- Kurvenabschnittcurve section
- 2828
- PunktPoint
- 2929
- Kurvenabschnittcurve section
- 3030
- Kurvenabschnittcurve section
Claims (4)
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- 2010-05-27 DE DE201020007277 patent/DE202010007277U1/en not_active Expired - Lifetime
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2011
- 2011-05-02 WO PCT/EP2011/002162 patent/WO2011147524A1/en active Application Filing
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