專利名稱：任意濕度發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使干燥空氣和加濕空氣混合從而產(chǎn)生具有任意濕度的空氣的任意濕度產(chǎn)生裝置。
圖3表示產(chǎn)生具有按照各種需要的任意濕度的空氣的現(xiàn)有的任意濕度產(chǎn)生裝置(日本油空壓學(xué)會(huì)發(fā)行，「平成9年春季油空壓講演會(huì)論文集」的「用反饋控制的任意濕度發(fā)生系統(tǒng)的開發(fā)」參照93～96頁)。用空氣干燥機(jī)11使從空氣壓源(壓縮機(jī))10送來的空氣變成干燥空氣，通過壓力控制閥(電空調(diào)節(jié)器)12控制干燥空氣的壓力，然后分成二條線路(管路)流動(dòng)。在第1條線路(一方的管路)流動(dòng)的干燥空氣由空氣加濕裝置(使干燥空氣通過水槽的水中的裝置)15加濕，加濕空氣用第1流量控制閥14控制流量并流向流出管。在第2條線路(另外的管路)流動(dòng)的干燥空氣用第2流量控制閥(電空比例流量閥)16控制流量并流向流出管。
由于兩方管路的出口端與流出管的入口端連通，所以在流出管內(nèi)干燥空氣和加濕空氣混合。該混合比由第1流量控制閥14和第2流量控制閥16的打開度決定，使混合比按各式各樣比例變化，所以能產(chǎn)生具有任意濕度的空氣(混合空氣)。混合空氣通過流量傳感器17，用第1第1空氣罐19內(nèi)的濕度傳感器21測(cè)定濕度，通過第2氣罐20、流出口38流出。這時(shí)，將希望的濕度輸入計(jì)算機(jī)22，使?jié)穸葌鞲衅?1的測(cè)量值反饋，控制流量控制閥14、16的打開度，以便得到目標(biāo)值。將第1空氣罐19內(nèi)的壓力傳感器的測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)22，控制壓力控制閥12以便在各式各樣的壓力下測(cè)量濕度，從而能任意改變第1空氣罐19內(nèi)的壓力。
現(xiàn)有的任意濕度產(chǎn)生裝置用反饋控制，改變第1流量控制閥14和第2流量控制閥16的打開度，控制在兩方的管路中流動(dòng)的空氣流量，得到目標(biāo)濕度。為了決定混合比使用2個(gè)流量控制閥，所以，裝置復(fù)雜，成本高，控制方法也復(fù)雜。由于加濕裝置15使干燥空氣通過水中，所以不能得到高的濕度，有混入水滴的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的第1課題是在任意濕度產(chǎn)生裝置中設(shè)置1個(gè)決定混合比的流量控制閥，從而使裝置的結(jié)構(gòu)和控制方法簡(jiǎn)單化；第2個(gè)課題是使加濕空氣中的濕度控制范圍寬，加濕空氣中的水分變少。
本發(fā)明的第1構(gòu)成是在使2個(gè)管路的前端與干燥空氣供給源連通，在一方的管路中插入空氣加濕裝置，兩方的管路的后端與流出管的前端連通，在流出管內(nèi)使干燥空氣和加濕空氣混合從而產(chǎn)生具有任意濕度的空氣的任意濕度發(fā)生裝置，僅在2個(gè)管路中另一方的管路中插入并設(shè)置流量控制閥。這里，插入并設(shè)置空氣加濕裝置的一方管路(第1管路30A～30C)的最大有效橫剖面積與干燥空氣流過的另外一方管路(第2管路31A～31C)的最大橫剖面積相比小很多。
本發(fā)明的第2構(gòu)成是在第1構(gòu)成中，使用使水與水的分子易透過但空氣難以透過的高分子透過膜的一面接觸水而使空氣與上述高分子透過膜的另一面接觸的空氣加濕裝置，使上述高分子透過膜一側(cè)的水分子透過上述高分子透過膜，被在上述高分子透過膜另一側(cè)流動(dòng)的空氣吸收從而被加濕。
本發(fā)明第3構(gòu)成是在第1第2構(gòu)成中，在空氣加濕裝置與一方的管路出口端之間插入并設(shè)置霧分離器。


圖1是表示本發(fā)明的任意濕度產(chǎn)生裝置的實(shí)施例的回路圖。
圖2是由本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)所得到的流量控制閥的輸入電壓與露點(diǎn)濕度的關(guān)系圖。
圖3是表示現(xiàn)有的任意濕度產(chǎn)生裝置的回路圖。
圖1表示本發(fā)明任意濕度發(fā)生裝置的實(shí)施例，對(duì)于是圖1中的構(gòu)件且與圖3中的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加與圖3相同的符號(hào)。
本發(fā)明著眼于，插入并設(shè)置空氣加濕裝置15一方的管路(第1管路30)的最大有效剖面積與干燥空氣流過的另一方管路(第2管路31)的最大有效剖面積相比小很多，其特征是去掉現(xiàn)有的任意濕度產(chǎn)生裝置一方的管路的第1流量控制閥14，僅用另一方管路的流量控制閥控制濕度。
在圖1中，空氣壓源10用導(dǎo)入管29A與空氣干燥機(jī)11的入口連通，空氣干燥機(jī)11的出口用導(dǎo)入管29B與第1壓力控制閥(精密調(diào)節(jié)器)26的入口連通。第1壓力控制閥26的出口與導(dǎo)入管29C的前端連接，導(dǎo)入管29C的后端與第1管路30A的前端和第2管路31A的前端連接。該連接部分也可以用分支管，也可以用管接頭之類。第1管路30A的后端與空氣加濕裝置15的入口連接，用第1管路30B連通空氣加濕裝置15的出口和霧分離器25的入口，霧分離器25的出口連接第1管路30C的前端。第2管路31A的后端與流量控制閥(電空比例流量閥)24的入口連接，流量控制閥24的出口與第2管路31B的前端連接。
第1管路30C的后端和第2管路31B的后端與流出管32A的前端連接，該連接部分可以用合流管，也可以用管接頭之類。流出管32A的后端與第2壓力控制閥(精密調(diào)節(jié)器)27的入口連接，第2壓力控制閥27的出口與第1空氣罐19的入口用流出管32B連通。第1空氣罐19的出口和第2空氣罐20的入口用流出管32C連通，第2空氣罐20的出口和流量傳感器34的入口用流出管32D連通。流量傳感器34的出口和可變節(jié)流閥35的入口用流出管32E連通，可變節(jié)流閥35的出口和流出口38用流出管32F連通。
第1空氣罐19內(nèi)的溫度和濕度由溫濕度傳感器46測(cè)量，溫濕度傳感器46的測(cè)量輸出通過布線40在A/D變換器36變換成數(shù)字信號(hào)，通過布線42輸入到計(jì)算機(jī)22。同樣，第1空氣罐19內(nèi)的壓力由壓力傳感器47測(cè)量，壓力傳感器47的測(cè)量輸出通過布線41在A/D變換器36變換成數(shù)字信號(hào)，再通過布線42輸入到計(jì)算機(jī)22。計(jì)算機(jī)22的控制輸出通過布線43在D/A變換器37變換成模擬信號(hào)，再通過布線44輸入到流量控制閥24的螺線管。
如上所述，插入并設(shè)置了空氣加濕裝置15和霧分離器25的第1管路30(一方的管路)的最大有效剖面積與干燥空氣流動(dòng)的第2管路32(另一方管路)的最大有效剖面積相比小很多。因此，在第2管路插入并設(shè)置流量控制閥24，通過控制流量控制閥24，能大幅度改變干燥空氣和加濕空氣的混合比，通過這些的混合能產(chǎn)生任意濕度的空氣。
空氣加濕裝置15的基本點(diǎn)在于，使用水分子易透過但空氣難以透過的高分子滲透膜，該高分子滲透膜的一面與水接觸，另一面與空氣接觸。圖1所示的空氣加濕裝置15使高分子滲透膜制的多根管(中空系)的前端與空氣加濕裝置15的入口連通，使該管的后端與空氣加濕裝置15的出口連通，將該管浸在水槽的水中。在使空氣流過該管時(shí)，高分子滲透膜一側(cè)(外側(cè))的水分子透過滲透膜，被在高分子滲透膜另一側(cè)(內(nèi)側(cè))流動(dòng)的空氣吸收并加濕。由于高分子滲透膜的滲透孔極小，被空氣吸收的水分子很細(xì)小，故可制造出均質(zhì)的加濕空氣。通過增加管的根數(shù)、或并排連接空氣加濕裝置，能制造濕度非常高的加濕空氣。
下面，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的作用進(jìn)行說明。從空氣壓源10通過導(dǎo)入管29A在空氣干燥機(jī)11流動(dòng)的空氣由空氣干燥機(jī)11變?yōu)楦稍锟諝?。該干燥空氣通過導(dǎo)入管29B流向第1壓力控制閥26，由第1壓力控制閥26控制成規(guī)定壓力。被控制了壓力的干燥空氣從導(dǎo)入管29C分流到第1管路30A和第2管路31A，分流到第1管路30A的干燥空氣通過空氣加濕裝置15被加濕。加濕空氣從第1管路30B流入霧分離器25，由霧分離器25除去露狀的水分(在透過高分子滲透膜后水分子集合了)。
分流到第2管路31A的干燥空氣由流量控制閥24控制流量，通過第2管路31B流到流出管32A，加濕空氣通過第1管路30C流到流出管32A，干燥空氣和加濕空氣在流出管32A中混合。在流出管32A中部分地混合的混合空氣通過第2壓力控制閥27、流出管32B，在這期間第2壓力控制閥27控制壓力到規(guī)定值，在充分混合后流入第1空氣罐19?；旌峡諝鈴牡?空氣罐19通過流出管32C流向第2空氣罐20，由第2空氣罐貯藏。貯藏后的混合空氣通過流出管32D、流量傳感器34、流出管32E、可變節(jié)流閥35、流出管32F、流出口38，送到需要的某場(chǎng)所。
通過控制流量控制閥24決定干燥空氣和加濕空氣的混合比，能制得任意濕度的空氣(混合空氣)。由溫濕度傳感器46檢測(cè)第1空氣罐19內(nèi)混合空氣的溫度和濕度，由計(jì)算機(jī)22計(jì)算露點(diǎn)溫度，通過流量控制閥24能控制加壓下空氣的露點(diǎn)。圖2表示流量Q不同時(shí)的流量控制閥24的輸入電壓和露點(diǎn)溫度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從圖2可知，用發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)裝置能控制露點(diǎn)的范圍是露點(diǎn)從-6℃到+17℃。由于將第1空氣罐19內(nèi)的壓力傳感器47的測(cè)量值輸入給計(jì)算機(jī)22，所以能控制第1壓力控制閥26來任意地改變第1空氣罐19內(nèi)的壓力。
在本發(fā)明第1方面的發(fā)明中，通過僅在2個(gè)管路中另一方管路插入并設(shè)置的流量控制閥，能決定(控制)在一方管路中流動(dòng)的加濕空氣和在另一方管路流動(dòng)的干燥空氣的混合比。因此，能使任意濕度產(chǎn)生裝置的構(gòu)成和控制方法簡(jiǎn)化。
在本發(fā)明第2方面的發(fā)明中，一側(cè)的水分子被在高分子滲透膜的另一側(cè)流動(dòng)的空氣吸收、加濕，使加濕空氣中的水分變細(xì)小。通過改變高分子滲透膜的面積，使加濕空氣中濕度的控制范圍變寬。
在本發(fā)明第3方面的發(fā)明中，能除去透過空氣加濕裝置的高分子滲透膜后集合的霧狀水分。
權(quán)利要求
1.一種任意濕度發(fā)生裝置，該裝置的2個(gè)管路的前端與干燥空氣供給源連通，將空氣加濕裝置插入并設(shè)置在一方的管路上，兩方管路的后端連通流出管的前端，在流出管內(nèi)干燥空氣和加濕空氣混合，能產(chǎn)生具有任意濕度的空氣，其特征在于，僅在2個(gè)管路中的另一方的管路中插入并設(shè)置流量控制閥。
2.如權(quán)利要求1所述的任意濕度發(fā)生裝置，其特征在于，使用使水與水分子易透過但空氣難以透過的高分子滲透膜一方的面接觸且使空氣與上述高分子滲透膜的另一方的面接觸的空氣加濕裝置，上述高分子滲透膜一側(cè)的水分子透過上述高分子滲透膜，被在上述高分子滲透膜另一側(cè)流動(dòng)的空氣吸收、加濕。
3.如權(quán)利要求1或2所述的任意濕度產(chǎn)生裝置，其特征在于，在空氣加濕裝置和一方管路的出口端之間插入并設(shè)置霧分離器。
全文摘要
在任意濕度產(chǎn)生裝置中,使決定混合比的流量控制閥為1個(gè)并使裝置的構(gòu)成和控制方法簡(jiǎn)化作為第1課題。使2個(gè)管路30、31的前端連通干燥空氣供給源10,在一方的管路30中插入并設(shè)置空氣加濕裝置15,使兩方的管路30、31的后端連通流出管32的前端,在流出管32內(nèi)使干燥空氣和加濕空氣混合,能產(chǎn)生任意濕度的空氣。這種任意濕度產(chǎn)生裝置僅在2個(gè)管路30、31中的另一方管路31上插入并設(shè)置流量控制閥,所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1321860SQ01110810
公開日2001年11月14日 申請(qǐng)日期2001年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月28日
發(fā)明者李軍, 妹尾滿, 張護(hù)平 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社