[發明專利]環境試驗機及其除濕裝置及方法

有效

• 申請號: 201210474747.1
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103830993A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 劉巖;劉文斌;胡益民;敬剛;楊永剛;李永光;曹廣忠;湯皎寧;張志甜;高文杰;袁文龍;張超;朱惠忠;梁榮;陸兆龍
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26;B01L1/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 孔麗霞

技術領域

本發明涉及環境試驗機及人工環境控制技術，尤其涉及一種環境試驗機及其除濕裝置及方法。

背景技術

為了客觀、全面地考察產品的可靠性，通常需要對產品進行濕熱可靠性試驗。國標、國軍標以及各個行業都制定了相關標準。

與傳統的可靠性試驗不同，可靠性強化試驗是對受試產品施加單一或綜合的環境應力，該應力水平遠超過受試產品的正常使用環境，以期快速激發產品的潛在缺陷，通過分析受試產品的故障原因與失效模式，測試出受試產品的性能，指導產品的后續設計。

傳統濕熱試驗箱主要由箱體、加熱裝置、制冷裝置、加濕裝置、除濕裝置、空氣循環模塊以及控制模塊等組件構成。其中，制冷裝置采用機械式壓縮機制冷方式。存在的問題主要有：

1)制冷效率低，降溫速率慢，最低可控溫度在-70℃左右，最大降溫速率在10℃/min左右，不能滿足強化試驗的寬溫度范圍與高溫變率要求；

2)當試驗箱內的熱負荷較大時，需要配備龐大的制冷機組，不但造價昂貴、結構復雜，而且運行成本高。

3)除濕機組結構復雜功耗大且操作不方便。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種結構簡單的高溫變率的環境試驗機及其除濕裝置及方法。

一種除濕裝置，用于環境試驗機中的試驗箱內空氣進行除濕。該除濕裝置包括蒸發器、除濕閥、膨脹閥、蒸發壓力調節閥、除濕管及出氣管。所述除濕管與蒸發器連接，用于向蒸發器中引入液氮。所述除濕閥及膨脹閥設于所述除濕管上，用于控制進入蒸發器內的液氮量。所述出氣管與蒸發器連接，用于排出蒸發器中的氮氣。所述蒸發壓力調節閥設于所述出氣管上，用于控制蒸發器內的氣壓，以控制蒸發器內液氮的汽化溫度。

一種利用上述的除濕裝置的除濕方法，其包括以下步驟：液氮經過除濕閥和膨脹閥通過除濕管進入蒸發器；所述液氮在蒸發器中汽化變成氮氣，降低蒸發器的溫度，使得試驗箱內空氣中的水蒸汽在蒸發器表面凝結液化，從而降低試驗箱內空氣的濕度；液氮汽化后的氮氣通過出氣管排至大氣中。

一種環境試驗機，包括試驗箱、控制器、溫濕度檢測模塊、溫度控制模組、加濕裝置以及上述的除濕裝置。所述試驗箱用于放置待測產品。所述溫濕度檢測模塊用于檢測試驗箱中空氣的溫濕度，并將該溫濕度反饋給控制器。所述控制器用于控制溫度控制模組、加濕裝置及除濕裝置以改變試驗箱中空氣的溫濕度。

所述環境試驗機通過采用液氮制冷技術，其最低溫度可低至-100℃，最大降溫速率可達到60℃/min。因此所述環境試驗機具有更寬的溫變范圍以及更高的溫變率。另外，所述除濕裝置利用液氮汽化降溫冷凝除濕技術對所述試驗箱除濕，整個除濕裝置結構簡單，而由于所述蒸發壓力調節閥可以調節所述蒸發器內的氣壓，因此，可以控制液氮蒸發溫度高于水的冰點，有效避免水蒸汽在蒸發器表面結霜，有利于維持所述蒸發器通過降溫而在其表面冷凝水的工作效率。再次，由于蒸發器內液氮汽化得到的氮氣不屬于有害氣體，對環境沒有污染，可以直接排入大氣中，因此，所述除濕裝置的整個除濕過程環保。綜上，所述環境試驗機結構簡單、造價便宜、操作方便、節能環保，并且可以作為對待測產品同時或者分別做溫度及濕度可靠性強化試驗的設備。

附圖說明

圖1是本發明環境試驗機的功能模塊圖。

圖2為圖1中的環境試驗機的原理框圖。

圖3是圖2中的環境試驗機的結構示意圖。

主要元件符號說明