[發明專利]具有溫濕度控制的試驗箱

無效

• 申請號: 200880122143.2
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101918810A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: D·E·伊明克;C·A·彼得森;A·R·維爾德特
• 申請（專利權）人: 文徹達因有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;劉華聯

【技術領域】

本發明涉及一種溫濕度控制試驗箱以及一種控制其中溫濕度的方法。

【背景技術】

通用型環境試驗箱典型地設計為要求不同運轉模式的若干任務。一個這樣的任務可以是溫度范圍從180℃至-70℃的高低溫的切換和穩定。典型地，為了用機械制冷達到較低溫度，使用級聯制冷系統(cascaderefrigeration?system)。這要求兩個獨立的制冷回路(級)：一個處于低級的高壓制冷劑和一個處于高級的相對低壓制冷劑來“級聯”來自試驗箱的熱量，降低封閉空間中的空氣溫度。

另一個任務可以是精確控制試驗箱(cabinet)工作空間內的溫濕度。當以溫度/濕度模式運轉時，重要的是使得冷卻盤管保持為高于水的冰點溫度以防止水分(moisture)過度遷移(即在盤管上結冰)及阻塞通過冷卻盤管的氣流。考慮到這個原因，一些設計在試驗箱工作空間內結合了獨立的冷卻盤管并且利用高級制冷劑以維持冷卻盤管的溫度高于水的冰點。在受控的壓力下，制冷劑由液體膨脹為蒸氣。基于溫度/濕度運轉模式所要求的最低溫度但高于水的冰點來設定蒸發壓力。當在運轉范圍內的最高溫度/濕度組合(combination)要求制冷時，一部分冷卻盤管的溫度顯著地低于工作箱內的氣流的露點溫度，導致冷凝以及由于冷凝的潛熱導致相當大的冷卻要求。為了維持受控的濕度條件，從空氣中冷凝的水分必須被替換。蒸汽可以由向試驗箱空氣開放的鍋爐(未示出)增加，或者由加壓蒸汽板(pressurized?steam?rail)(未示出)增加。水分也可以通過噴霧系統增加至試驗箱。水分的再引入通常伴隨著顯熱(蒸汽)，進一步增加冷卻負荷。額外的冷卻引起額外的冷凝，這增加了要求替換冷凝水分的蒸汽的數量。結果是，溫度和濕度必須持續地監測和校正，以確保它們保持在期望的范圍之內。

市場上還存在一種需求，當試驗箱內的產品產生熱量時，其運轉在高溫度/濕度條件下。試驗箱內的產品或者熱負荷可落入兩類之一，兩類為：產生熱量的熱負荷被稱為“動負荷”(live?load)，以及不產生熱量的熱負荷被稱為“靜負荷”(dead?load)。在包含動負荷的系統里維持高溫度/濕度條件是一項挑戰。現有系統或者限制溫度/濕度范圍，或者限制動負荷造成的可允許的熱耗散量，或者現有系統是專有的，使得設備的整體效用受到削弱(compromised)。

【發明內容】

本發明提供一種試驗箱，該試驗箱能夠在其溫度得以高效地冷卻而不必從空氣中除去大量水分的模式下運轉。這在溫度和濕度控制都重要時是尤其期望的。一方面，試驗箱包括限定具有空氣的工作空間的結構，以及溫度控制系統(例如，具有壓縮機、冷凝器和蒸發器閥的制冷系統)。溫度控制系統包括定位成與工作空間的空氣連通的熱交換器(例如，蒸發器)，與熱交換器耦接的冷流體源(例如，壓縮的、冷凝的以及節流的制冷劑)，與熱交換器耦接的熱流體源(例如，壓縮的制冷劑氣體)，以及用于控制進入熱交換器的冷流體和熱流體的混合物的控制器(例如，通過調節冷流體閥和/或熱流體閥)。為了限制由熱交換器上的冷凝所引起的濕度損失，優選的是：控制器被編程，使得進入熱交換器的混合物的溫度可被控制以限制熱交換器和工作空間內的空氣之間的溫差。

本發明也實施了一種控制試驗箱的溫度的方法，該試驗箱具有包括冷流體源、限制冷流體流的控制閥、熱流體源以及熱交換器的溫度控制系統。該方法包含以下步驟：將熱交換器定位在試驗箱里、使得冷流體(例如，壓縮的、冷凝的以及節流的制冷劑)流向熱交換器、使得熱流體(例如，壓縮的制冷劑氣體)流向熱交換器、使得冷流體與熱流體混合以產生混合物，以及控制混合物中的熱流體與冷流體的比率(例如，調節冷流體閥和/或熱流體閥以控制與熱流體混合的冷流體量，從而控制熱交換器里的混合物的溫度)。為了限制由于熱交換器上冷凝所引起的濕度損失，優選的是：控制包括調節熱交換器中的混合物的溫度以控制熱交換器和工作空間內的空氣之間的溫差。

通過參考詳細描述和附圖，本發明的其它方面將變得顯而易見。

【附圖說明】

圖1是依照本發明的制冷裝置的第一構造的示意圖。

圖2是依照本發明的制冷裝置的第二構造的示意圖。

圖3是示出了控制圖1的裝置的一種方式的流程圖。

【具體實施方式】