CN109343617A - 一种恒温恒湿空气发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒温恒湿空气发生器，包括：干燥系统、温度控制系统、流量计、饱和水箱和比例调节系统，干燥系统的出气口与温度控制系统的进气口连接，温度控制系统的出气口连接流量计的进气口，流量计的出气口输出的气体分为两路，一路连接饱和水箱的进气口，另一路连接比例调节系统的进气口，饱和水箱的出气口连接比例调节系统的进气口，比例调节系统包括比例阀和温湿度传感器，比例阀的出气口与温湿度传感器的进气口连接，温湿度传感器控制比例阀的开度。本发明的优点和有益效果：能够达到温湿度一体的精准控制，使用更方便，灵活性高，可以快速达到所需要的温湿度数据，通过干湿比例控制让数据的精准性更高，简单高效，稳定性好。

Description

一种恒温恒湿空气发生器

技术领域

本发明涉及湿空气制造技术领域，特别涉及一种恒温恒湿空气发生器。

背景技术

目前市场上的湿度空气发生器是通过使用氮气，再对氮气进行分路，一路是纯氮气(氮气本身比较干燥，含水量小于1％)，一路是经过水箱的氮气，就变成了湿氮气，并通过两个流量计，手动调节到所需流量，但是，手动调节流量不能实现干湿比例的精准控制，就会造成湿度误差比较大，而且氮气消耗量较大，费用比较高，更重要的是温度不可调，只能调湿度，受环境因素影响较大，稳定性难以得到保证。

故需要一种温度和湿度均可精准调节的恒温恒湿空气发生器。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种温度和湿度均可精准调节的恒温恒湿空气发生器，可以快速达到所需要的温湿度数据，通过干湿比例控制达到更高的数据精准性。

本发明中的一种恒温恒湿空气发生器，包括：干燥系统、温度控制系统、流量计、饱和水箱和比例调节系统，所述干燥系统的出气口与温度控制系统的进气口连接，所述温度控制系统的出气口连接流量计的进气口，所述流量计的出气口输出的气体分为两路，一路连接所述饱和水箱的进气口，另一路连接所述比例调节系统的进气口，所述饱和水箱的出气口连接比例调节系统的进气口，所述比例调节系统包括比例阀和温湿度传感器，所述比例阀的出气口与温湿度传感器的进气口连接，所述温湿度传感器控制比例阀的开度。

优选的，所述干燥系统包括空气源和气水分离器，所述空气源的出气口连接气水分离器的进气口，所述气水分离器的出气口连接温度控制系统的进气口。

优选的，所述干燥系统填充为氮气。

优选的，所述温度控制系统包括换热器和恒温循环机，所述换热器的进气口与干燥系统的出气口连接，所述换热器的出气口连接恒温循环机的进气口，所述恒温循环机的出气口连接流量计的进气口。

优选的，所述温湿度传感器使用PID演算控制比例阀开度。

优选的，所述比例阀包括一号进气口和二号进气口，所述一号进气口与流量计的出气口连接，所述二号进气口与饱和水箱的出气口连接。

优选的，所述流量计通过三通接头分别与比例阀和饱和水箱连接，所述流量计的出气口连接三通接头一口，所述三通接头二口连接比例阀的进气口，所述三通接头三口连接饱和水箱的进气口。

优选的，所述恒温循环机包括第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，所述恒温循环机的第一进气口与干燥系统的出气口连接，所述第二进气口与换热器的出气口连接，所述第一出气口与流量计的进气口连接，所述第二出气口与换热器的进气口连接。

本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种恒温恒湿空气发生器，能够达到温湿度一体的精准控制，使用更方便，灵活性高，可以快速达到所需要的温湿度数据，通过干湿比例控制让数据的精准性更高，简单高效，稳定性好，弥补了恒温恒湿空气发生器的空白。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的系统框图。

图2为本发明实施例二的系统框图。

图中：1、干燥系统 2、气水分离器 3、换热器 4、恒温循环机

41、第一进气口 42、第二进气口 43、第一出气口 44、第二出气口

5、流量计 6、饱和水箱 7、比例阀 71、一号进气口

72、二号进气口 8、温湿度传感器 9、三通接头

91、三通接头一口 92、三通接头二口 93、三通接头三口

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明是一种恒温恒湿空气发生器，包括：干燥系统1、温度控制系统、流量计5、饱和水箱6和比例调节系统，干燥系统1的出气口与温度控制系统的进气口连接，温度控制系统的出气口连接流量计5的进气口，流量计5的出气口输出的气体分为两路，一路连接饱和水箱6的进气口，饱和水箱6的出气口连接比例调节系统的进气口，另一路直接连接比例调节系统的进气口，比例调节系统包括比例阀7和温湿度传感器8，比例阀7的出气口与温湿度传感器8的进气口连接，温湿度传感器8控制比例阀7的开度。

实施例一：

如图1所示，干燥系统1包括空气源和气水分离器2，空气源的出气口连接气水分离器2的进气口，气水分离器2的出气口连接温度控制系统的进气口。

使用时，由干燥系统1中的空气源提供空气，然后把空气打入气水分离器2，将气体中的水分和空气分离，得到干燥的空气。经过气水分离器2的空气其干燥率可达到99％，除水效率高。

进一步的，温度控制系统包括换热器3和恒温循环机4，换热器3的进气口与气水分离器2的出气口连接，换热器3的出气口连接恒温循环机4的进气口，恒温循环机4的出气口连接流量计5的进气口。

使用时，换热器3对气体进行冷热交换，若进入气体为冷空气，需要提供特定温度的热空气，则经过换热器3换热后进入恒温循环机4将气体混合至所需温度，恒温循环机4输出的气体为所需温度的热空气；若进入气体为热空气，需要特定温度的冷空气，则经过换热器3换热后进入恒温循环机4将气体混合至所需温度，恒温循环机4输出的气体为所需温度的冷空气。换热器3和恒温循环机4搭配使用，能够实现对气体的冷热交换，并将气体温度控制在所需温度。

具体的，恒温循环机4包括第一进气口41、第二进气口42、第一出气口43和第二出气口44，恒温循环机4的第一进气口41与气水分离器2的出气口连接，第二进气口42与换热器3的出气口连接，第一出气口43与流量计5的进气口连接，第二出气口44与换热器3的进气口连接。

进一步的，流量计5通过三通接头9分别与比例阀7和饱和水箱6连接，流量计5的出气口连接三通接头一口91，三通接头二口92连接比例阀7的进气口，三通接头三口93连接饱和水箱6的进气口。

比例阀7包括一号进气口71和二号进气口72，一号进气口71与流量计5的出气口通过气管连接，二号进气口72与饱和水箱6的出气口通过气管连接。

使用时，流量计5用于控制气体的流量，经过流量计5的干燥空气通过三通接头分为两路，一路直接去比例阀7一号进气口71，另一路空气经过饱和水箱6对其进行加湿，变成湿空气后再进入比例阀7的二号进气口72，让干湿两路气体通过系统计算后控制干湿空气输出的比例，让两路气体混合，变成所需要的湿空气，然后温湿度传感器8接收到比例阀7混合后的干湿空气的比例信号，判断是否符合要求，如果混合后干湿空气的比例不符合要求，温湿度传感器8再控制比例阀7进行动作，调整干湿空气的比例，直至得到符合要求的干湿比例。

优选的，温湿度传感器8使用PID演算控制比例阀7开度，以实现温湿度的精准控制。

本实施例的工作流程如下：

本技术方案的恒温恒湿空气发生器是由空气源供气，然后把空气打入气水分离器2，将气体中的水分和空气分离，变成干燥空气，然后再经过换热器3，恒温循环机4可以对经过换热器3的气体进行冷热交换，给气体温度控制在所需温度，然后经过流量计5控制气体流量，接着通过三通接头9把干空气分为两路，一路直接去比例阀7，一路经过饱和水箱7变成湿空气，然后再进入比例阀7，让干湿空气混合经过温湿度传感器8，温湿度传感器8通过PID演算控制比例阀开度，实现温湿度的精准控制。

实施例二：

如图2所示，干燥系统1填充为氮气，由于氮气本身比较干燥，含水量小于1％，所以无需再进行干燥。

其中，温度控制系统包括换热器3和恒温循环机4，换热器3的进气口与干燥系统1连接，换热器3的出气口连接恒温循环机4的进气口，恒温循环机4的出气口连接流量计5的进气口。

使用时，换热器3对干燥系统1中的氮气进行冷热交换，若进入的氮气较冷，需要提供特定温度的热的氮气，则氮气经过换热器3换热后进入恒温循环机4将氮气混合至所需温度，恒温循环机4输出的氮气为特定温度的热的氮气；若进入的氮气较热，需要特定温度的冷的氮气，则氮气经过换热器3换热后进入恒温循环机4将氮气混合至所需温度，恒温循环机4输出的氮气为特定温度的冷氮气。换热器3和恒温循环机4搭配使用，能够实现对气体的冷热交换，并将气体温度控制在所需温度。

具体的，恒温循环机4包括第一进气口41、第二进气口42、第一出气口43和第二出气口44，恒温循环机4的第一进气口41与氮气10连接，第二进气口42与换热器3的出气口连接，第一出气口43与流量计5的进气口连接，第二出气口44与换热器3的进气口连接。

进一步的，流量计5通过三通接头9分别与比例阀7和饱和水箱6连接，流量计5的出气口连接三通接头一口91，三通接头二口92连接比例阀7的进气口，三通接头三口93连接饱和水箱6的进气口。

比例阀7包括一号进气口71和二号进气口72，一号进气口71与流量计5的出气口连接，二号进气口72与饱和水箱6的出气口连接。

使用时，流量计5用于控制气体的流量，经过流量计5的氮气10通过三通接头分为两路，一路直接去比例阀7一号进气口71，另一路空气经过饱和水箱6对其进行加湿，变成湿氮气后再进入比例阀7的二号进气口72，让干湿两路气体通过系统计算后控制干湿空气输出的比例，让两路气体混合，变成所需要的湿氮气，然后温湿度传感器8接收到比例阀7混合后的干湿空气的比例信号，判断是否符合要求，如果混合后干湿气体的比例不符合要求，温湿度传感器8再控制比例阀7进行动作，调整干湿气体的比例，直至得到符合要求的干湿比例。

优选的，温湿度传感器8使用PID演算控制比例阀7开度，以实现温湿度的精准控制。

本实施例的工作流程如下：

干燥系统1中的氮气进入换热器3和恒温循环机4，对经过换热器3的氮气进行冷热交换，给气体温度控制在所需温度，然后经过流量计5控制氮气的流量，接着通过三通接头9把氮气分为两路，一路直接去比例阀7，一路经过饱和水箱7变成湿氮气，然后再进入比例阀7，让干湿氮气混合经过温湿度传感器8，温湿度传感器8通过PID演算控制比例阀开度，实现温湿度的精准控制。

本发明的优点和有益效果：本发明的恒温恒湿空气发生器用于模拟自然环境，可应用在多种场合，与目前现有的设备相比，本发明解决了温湿度一体的精准控制，使用更方便，灵活性高，可以快速达到所需要的温湿度数据，通过干湿比例控制让数据的精准性更高，简单高效，稳定性好，弥补了恒温恒湿空气发生器的空白。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述恒温恒湿空气发生器包括：干燥系统、温度控制系统、流量计、饱和水箱和比例调节系统，所述干燥系统的出气口与温度控制系统的进气口连接，所述温度控制系统的出气口连接流量计的进气口，所述流量计的出气口输出的气体分为两路，一路连接所述饱和水箱的进气口，另一路连接所述比例调节系统的进气口，所述饱和水箱的出气口连接比例调节系统的进气口，所述比例调节系统包括比例阀和温湿度传感器，所述比例阀的出气口与温湿度传感器的进气口连接，所述温湿度传感器控制比例阀的开度。

2.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述干燥系统包括空气源和气水分离器，所述空气源的出气口连接气水分离器的进气口，所述气水分离器的出气口连接温度控制系统的进气口。

3.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述干燥系统填充为氮气。

4.根据权利要求2或3所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述温度控制系统包括换热器和恒温循环机，所述换热器的进气口与干燥系统的出气口连接，所述换热器的出气口连接恒温循环机的进气口，所述恒温循环机的出气口连接流量计的进气口。

5.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述温湿度传感器使用PID演算控制比例阀开度。

6.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述比例阀包括一号进气口和二号进气口，所述一号进气口与流量计的出气口连接，所述二号进气口与饱和水箱的出气口连接。

7.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述流量计通过三通接头分别与比例阀和饱和水箱连接，所述流量计的出气口连接三通接头一口，所述三通接头二口连接比例阀的进气口，所述三通接头三口连接饱和水箱的进气口。

8.根据权利要求4所述的一种恒温恒湿空气发生器，其特征在于，所述恒温循环机包括第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，所述恒温循环机的第一进气口与干燥系统的出气口连接，所述第二进气口与换热器的出气口连接，所述第一出气口与流量计的进气口连接，所述第二出气口与换热器的进气口连接。