测试室制造技术

本发明专利技术涉及一种用于调节空气的测试室(10)，包括测试空间(12)和温度控制装置(11)，测试空间(12)用于接收测试材料并且可以与周围环境隔离并且是温度绝缘的，温度控制装置(11)用于控制测试空间的温度，温度控制装置允许在测试空间内建立‑80℃至+180℃，优选‑100℃至+200℃的温度范围内的温度，温度控制装置具有冷却装置(16)，冷却装置(16)包括带有制冷剂的冷却回路(17)，设置在测试空间中的换热器(18)，压缩机(19)，冷凝器(20)，以及膨胀元件(21)，其中，制冷剂是一定质量百分比的二氧化碳和一定质量百分比的乙烷、乙烯、六氟乙烷、五氟乙烷、一氟乙烷、1,1‑二氟乙烯、氟代甲烷和/或丙烷和/或氙中的至少一种组分的几乎共沸和/或非共沸的制冷剂混合物，就20年而言，制冷剂具有小于3000，优选小于500，特别优选小于10的相对CO2当量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测试室
本专利技术涉及一种用于调节空气的测试室，包括用于接收测试材料并且可以与周围环境隔离并且是温度绝缘的测试空间，以及用于控制测试空间的温度的温度控制装置，温度控制装置允许在测试空间内建立-80℃至+180℃，优选-100℃至+200℃的温度范围内的温度，温度控制装置具有冷却装置，冷却装置包括带有制冷剂的冷却回路，设置在测试空间中的换热器，压缩机，冷凝器，以及膨胀元件。
技术介绍
这种测试室通常用于测试物体(特别是装置)的物理和/或化学性质。例如，在其内可以建立-50℃至+180℃的温度范围的温度测试柜或气候测试柜是已知的。在气候测试柜中，可以另外建立期望的气候条件，然后将装置或测试材料暴露至该气候条件下一段限定的时间。这种测试室通常或部分地构造为移动装置，仅通过所需的供应线连接至建筑物并且包括温度控制和空气调节所需的所有模块。容纳待测试的测试材料的测试空间的温度控制通常在测试空间内的流通空气管道中进行。流通空气管道在测试空间内形成空气处理空间，用于加热或冷却流过流通空气管道并流过测试空间的空气的换热器设置在空气处理空间中。风扇或通风机吸入位于测试空间中的空气并将其引导至流通空气管道中的各个换热器。以这种方式，测试材料可以是温度受控制的或者可以暴露于限定的温度变化。例如，在测试间隔期间，温度可以在测试室的最大温度和最小温度之间变化。在冷却回路中流通的制冷剂必须能够在上述温度差内用于冷却回路中。根据法律规定，制冷剂不准显著地导致大气中的臭氧损耗或全球变暖。因此，基本上不将氟化气体或氯化物质用作制冷剂，这就是为什么天然制冷剂和气体值得考虑的原因。此外，制冷剂应该是不可燃的，以便测试室的填充、运输和操作不会因为可能必须遵守的安全预防措施而变得更加困难。而且，当使用可燃制冷剂时，由于在这种情况下需要的建设性措施，测试回路的生产变得更加昂贵。可燃性在此上下文中意味着制冷剂与周围氧气反应，产生热量。特别是当制冷剂属于欧洲标准EN2的C类火源时，该制冷剂是可燃的。此外，制冷剂应该具有相对较低的CO2当量，即，相对全球变暖潜能值(GWP)应该尽可能低，以避免制冷剂被释放时间接地破坏环境。以二氧化碳作为参考值，GWP是预定质量的温室气体对全球变暖的贡献程度。所述值描述了在特定时间间隔(在此上下文中，为了可比性而设定为20年)内的平均升温效应。关于相对CO2当量或者GWP的定义，参考政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第五次评估报告，附录8.A，表8.A.1。然而，二氧化碳对于用于测试室的温度范围来说不是非常合适的制冷剂，因为在-56.6℃下具有三相点的二氧化碳使得无法在低于-55℃的温度下使用纯二氧化碳。例如，二氧化碳和一氧化二氮的混合物可以在低至-70℃的温度下用作制冷剂，但是一氧化二氮会破坏臭氧层。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种测试室，通过测试室可以实现达到至少-80℃的温度，其中测试室应该是安全且环保的，而无需额外的生产成本。所述目的通过具有权利要求1的特征的测试室实现。根据本专利技术的用于调节空气的测试室包括测试空间和温度控制装置，测试空间用于接收测试材料并且可以与周围环境隔离并且是温度绝缘的，温度控制装置用于控制测试空间的温度，温度控制装置允许在测试空间内建立-80℃至+180℃，优选-100℃至+200℃的温度范围内的温度，温度控制装置具有冷却装置，冷却装置包括带有制冷剂的冷却回路，设置在测试空间中的换热器，压缩机，冷凝器，以及膨胀元件，其中制冷剂是一定质量百分比的二氧化碳和一定质量百分比的乙烷、乙烯、六氟乙烷、五氟乙烷、一氟乙烷、1,1-二氟乙烯、氟代甲烷和/或丙烷和/或氙中的至少一种组分的几乎共沸和/或非共沸的制冷剂混合物，就20年而言，制冷剂具有小于3000，小于2500，优选小于500，特别优选小于10的相对CO2当量。在根据本专利技术的测试室的情况下，通过侧壁、底壁和顶壁的温度绝缘，很大程度上避免了与测试空间的周围环境的热交换。冷却回路的换热器设置在测试空间内，或者更确切地说，设置在测试空间的空气处理空间内，允许通过风扇流通的空气与换热器接触。以这种方式，可以借助于冷却装置经由测试空间中的换热器冷却测试空间中流通的空气量。换热器转而连接至并集成在冷却回路中，这意味着在冷却回路中流通的制冷剂流过换热器。冷却装置还包括压缩机和用于被压缩的制冷剂的冷凝器，冷凝器沿着制冷剂的流动方向设置在压缩机的下游。被压缩的制冷剂(其在已经被压缩后是高度加压的并且基本上是气态的)在冷凝器中冷凝，在此之后它基本上处于液态。液态制冷剂流过膨胀元件，在此过程中，由于压力下降，液体制冷剂通过膨胀再次变成气态。在这样做时，制冷剂流过换热器，由此被冷却。在此之后，气态制冷剂被吸入且再次被压缩机压缩。术语“膨胀元件”是指膨胀阀、节流件、节流阀或其他合适的流体管道收缩件。据发现，如果二氧化碳与一定质量百分比的乙烷、乙烯、六氟乙烷、五氟乙烷、一氟乙烷、1,1-二氟乙烯、氟代甲烷和/或丙烷和/或氙中的至少一种组分混合，则二氧化碳可以与一定质量百分比的制冷剂一起使用。然后，该制冷剂混合物表现得像共沸和/或非共沸制冷剂混合物。共沸混合物是由两种或更多种物质组成的流体，其汽相具有与液相相同的组成。共沸混合物具有与压力相关的明确的沸点，并且表现得像纯物质。与此相反，非共沸混合物是由两种或更多种物质组成的流体，其汽相的组成和液相的组成在气-液平衡方面总是不同。饱和蒸汽线和饱和液体线不接触。在恒定压力下，非共沸混合物的相变发生在称为温度滑移的温度范围内。在共沸混合物中，饱和蒸汽线和饱和液体线在至少一个点处接触，即汽相的组成和液相的组成在这一点处是相同的。非共沸混合物的蒸汽压力和沸腾温度总是在纯物质蒸汽压力和纯物质沸腾温度之间，然而在共沸混合物中，出现最大压力和最小温度或最小压力和最大温度可能位于由纯物质值定义的范围之外。在冷却回路的高压侧，当制冷剂混合物被引入冷凝器时，根据制冷剂混合物的组分之一，制冷剂混合物也能够以非共沸制冷剂混合物的形式存在。根据本专利技术，制冷剂混合物允许测试室在-80℃至+100℃的温度范围内使用，就20年而言，制冷剂混合物具有小于2500的相对CO2当量，因此对环境造成很小的危害。如果制冷剂是不可燃的，则对于测试室以及尤其是冷却回路而言可以实现更具成本效益的设计，因为不必遵守关于制冷剂可燃性的安全预防措施。至少，制冷剂在这种情况下不能归入火源类C和/或制冷剂安全组A1。此外，简化了测试室的航运和运输，因为无论何种运输方式测试室都可以在运输前被填充制冷剂。在可燃制冷剂的情况下，在测试室于安装地点投入运行之前，可能无法进行填充。而且，如果在测试空间中存在点火源，则可以使用不可燃的制冷剂。在这种情况下，不需要用于检测测试空间内的换热器附近的可燃气氛的传感器。这种传感器通常不是温度稳定的。如果制冷剂可溶于冷冻机油中也是有利的。压缩机可以设置在油槽中，这样将允许油也可以至少在冷却回路的部分中被输送。油分离器可以沿着制冷剂的流动方向设置在冷却回路中，油通过油分离器回收至压缩机。油可以是POE油、PAG油、PFPE油或矿物油。制冷剂的温度滑移可以小于或等于20K，优选5K，特别优选1K。如果制冷剂是几乎共沸的制冷剂混合物，则可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调节空气的测试室(10)，包括测试空间(12)和温度控制装置(11)，测试空间(12)用于接收测试材料并且能够与周围环境隔离并且是温度绝缘的，温度控制装置(11)用于控制测试空间(12)的温度，温度控制装置(11)允许在测试空间(12)内建立‑80℃至+180℃，优选‑100℃至+200℃的温度范围内的温度，温度控制装置(11)具有冷却装置(16)，冷却装置(16)包括带有制冷剂的冷却回路(17)，设置在测试空间(12)中的换热器(18)，压缩机(19)，冷凝器(20)，以及膨胀元件(21)，其特征在于，所述制冷剂是一定质量百分比的二氧化碳和一定质量百分比的乙烷、乙烯、六氟乙烷、五氟乙烷、一氟乙烷、1,1‑二氟乙烯、氟代甲烷和/或丙烷和/或氙中的至少一种组分的几乎共沸和/或非共沸的制冷剂混合物，就20年而言，所述制冷剂具有小于3000，优选小于500，特别优选小于10的相对CO2当量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.16 DE 102016204378.11.一种用于调节空气的测试室(10)，包括测试空间(12)和温度控制装置(11)，测试空间(12)用于接收测试材料并且能够与周围环境隔离并且是温度绝缘的，温度控制装置(11)用于控制测试空间(12)的温度，温度控制装置(11)允许在测试空间(12)内建立-80℃至+180℃，优选-100℃至+200℃的温度范围内的温度，温度控制装置(11)具有冷却装置(16)，冷却装置(16)包括带有制冷剂的冷却回路(17)，设置在测试空间(12)中的换热器(18)，压缩机(19)，冷凝器(20)，以及膨胀元件(21)，其特征在于，所述制冷剂是一定质量百分比的二氧化碳和一定质量百分比的乙烷、乙烯、六氟乙烷、五氟乙烷、一氟乙烷、1,1-二氟乙烯、氟代甲烷和/或丙烷和/或氙中的至少一种组分的几乎共沸和/或非共沸的制冷剂混合物，就20年而言，所述制冷剂具有小于3000，优选小于500，特别优选小于10的相对CO2当量。2.根据权利要求1所述的测试室，其特征在于，所述制冷剂是不可燃的。3.根据权利要求1或2所述的测试室，其特征在于，所述制冷剂可溶于冷冻机油中。4.根据前述权利要求中任一项所述的测试室，其特征在于，所述制冷剂的温度滑移等于或小于20K，优选5K，特别优选1K。5.根据前述权利要求中任一项所述的测试室，其特征在于，当与乙烯混合时，二氧化碳的质量百分比为0.09至0.45。6.根据权利要求1至4中任一项所述的测试室，其特征在于，当与六氟乙烷混合时，二氧化碳的质量百分比为0.35至0.63。7.根据权利要求1至4中任一项所述的测试室，其特征在于，当与乙烷混合时，二氧化碳的质量百分比为0.62至0.78。8.根据权利要求1至4中任一项所述的测试室，其特征在于，当与五氟乙烷混合时，二氧化碳的质量百分比为0.2至0.8，优选为0.35至0.75，特别优选为0.4至0.7。9.根据权利要求1至4中任一项所述的测试室，其特征在于，当与二氟甲烷混合时，二氧化碳的质量百分比为0.2至0.8并且五氟乙烷的质量百分比为0.1至0.4，优选地，二氧化碳的质量百分比为0.3至0.7并且五氟乙烷的质量百分比为0.15至0.35，特别优选地，二氧化碳的质量百分比为0.4至0.6并且五氟乙烷的质量百分比为0.2至0.6。10.根据权利要求1至4中任一项所述的测试室，其特征在于，当与氙混合时，二氧化碳的质量百分比为0.16至0.97。11.根据前述权利要求中任一项所述的测试室，其特征在于，一种组分是环丙烷，其质量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·哈克，杰拉尔德·克利，
申请(专利权)人：伟思环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE