專(zhuān)利名稱(chēng)：具有溫濕度控制的試驗(yàn)箱的制作方法
驗(yàn)箱
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫濕度控制試驗(yàn)箱以及一種控制其中溫濕度的方法。背景技術(shù)：
通用型環(huán)境試驗(yàn)箱典型地設(shè)計(jì)為要求不同運(yùn)轉(zhuǎn)模式的若干任務(wù)。一個(gè)這樣的任務(wù) 可以是溫度范圍從180°C至-70°C的高低溫的切換和穩(wěn)定。典型地，為了用機(jī)械制冷達(dá)到較 低溫度，使用級(jí)聯(lián)制冷系統(tǒng)(cascaderefrigeration system)。這要求兩個(gè)獨(dú)立的制冷回路 (級(jí))一個(gè)處于低級(jí)的高壓制冷劑和一個(gè)處于高級(jí)的相對(duì)低壓制冷劑來(lái)“級(jí)聯(lián)”來(lái)自試驗(yàn) 箱的熱量，降低封閉空間中的空氣溫度。另一個(gè)任務(wù)可以是精確控制試驗(yàn)箱(cabinet)工作空間內(nèi)的溫濕度。當(dāng)以溫度/ 濕度模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，重要的是使得冷卻盤(pán)管保持為高于水的冰點(diǎn)溫度以防止水分(moisture) 過(guò)度遷移(即在盤(pán)管上結(jié)冰)及阻塞通過(guò)冷卻盤(pán)管的氣流?？紤]到這個(gè)原因，一些設(shè)計(jì)在 試驗(yàn)箱工作空間內(nèi)結(jié)合了獨(dú)立的冷卻盤(pán)管并且利用高級(jí)制冷劑以維持冷卻盤(pán)管的溫度高 于水的冰點(diǎn)。在受控的壓力下，制冷劑由液體膨脹為蒸氣?；跍囟?濕度運(yùn)轉(zhuǎn)模式所要 求的最低溫度但高于水的冰點(diǎn)來(lái)設(shè)定蒸發(fā)壓力。當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的最高溫度/濕度組合 (combination)要求制冷時(shí)，一部分冷卻盤(pán)管的溫度顯著地低于工作箱內(nèi)的氣流的露點(diǎn)溫 度，導(dǎo)致冷凝以及由于冷凝的潛熱導(dǎo)致相當(dāng)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(yàn)箱空氣開(kāi)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(guò)噴霧系統(tǒng)增加 至試驗(yàn)箱。水分的再引入通常伴隨著顯熱(蒸汽)，進(jìn)一步增加冷卻負(fù)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(shù)量。結(jié)果是，溫度和濕度必須持續(xù)地監(jiān) 測(cè)和校正，以確保它們保持在期望的范圍之內(nèi)。市場(chǎng)上還存在一種需求，當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)的產(chǎn)品產(chǎn)生熱量時(shí)，其運(yùn)轉(zhuǎn)在高溫度/濕度 條件下。試驗(yàn)箱內(nèi)的產(chǎn)品或者熱負(fù)荷可落入兩類(lèi)之一，兩類(lèi)為產(chǎn)生熱量的熱負(fù)荷被稱(chēng)為 “動(dòng)負(fù)荷”(live load)，以及不產(chǎn)生熱量的熱負(fù)荷被稱(chēng)為“靜負(fù)荷”(dead load)。在包含動(dòng) 負(fù)荷的系統(tǒng)里維持高溫度/濕度條件是一項(xiàng)挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有系統(tǒng)或者限制溫度/濕度范圍，或 者限制動(dòng)負(fù)荷造成的可允許的熱耗散量，或者現(xiàn)有系統(tǒng)是專(zhuān)有的，使得設(shè)備的整體效用受 到肖丨J弱(compromised)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種試驗(yàn)箱，該試驗(yàn)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(yùn)轉(zhuǎn)。這在溫度和濕度控制都重要時(shí)是尤其期望的。一方面，試驗(yàn) 箱包括限定具有空氣的工作空間的結(jié)構(gòu)，以及溫度控制系統(tǒng)(例如，具有壓縮機(jī)、冷凝器和 蒸發(fā)器閥的制冷系統(tǒng))。溫度控制系統(tǒng)包括定位成與工作空間的空氣連通的熱交換器(例 如，蒸發(fā)器)，與熱交換器耦接的冷流體源(例如，壓縮的、冷凝的以及節(jié)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(jìn)入熱交換器的冷流體
4和熱流體的混合物的控制器(例如，通過(guò)調(diào)節(jié)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(yōu)選的是控制器被編程，使得進(jìn)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(nèi)的空氣之間的溫差。本發(fā)明也實(shí)施了一種控制試驗(yàn)箱的溫度的方法，該試驗(yàn)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(tǒng)。該方法包含以下步驟將熱 交換器定位在試驗(yàn)箱里、使得冷流體(例如，壓縮的、冷凝的以及節(jié)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(chǎn)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(diào)節(jié)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(yōu)選的是控制包括調(diào)節(jié)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(nèi)的空氣之間的溫差。通過(guò)參考詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得顯而易見(jiàn)。

圖1是依照本發(fā)明的制冷裝置的第一構(gòu)造的示意圖。圖2是依照本發(fā)明的制冷裝置的第二構(gòu)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(shí)施方式在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的任一實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明不受限于本申請(qǐng)中 以下描述中所闡述的或者以下附圖中所示出的構(gòu)造細(xì)節(jié)和部件布置。本發(fā)明能夠有其它實(shí) 施例并且能夠以不同方式實(shí)施或執(zhí)行。另外，應(yīng)該理解的是本文中所使用的措辭和用語(yǔ)是 為了描述而不應(yīng)當(dāng)被視為限制。本文中所使用的“包括”、“包含”或者“具有”及它們的變體 意味著囊括此后所列的項(xiàng)目及其等同項(xiàng)目以及額外項(xiàng)目。除非規(guī)定或者另外加以限制，術(shù) 語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支撐”以及“耦接”及它們的變體被廣泛使用，并且均囊括直接和間接的 安裝、連接、支撐和耦接。此外，“連接”和“耦接”不限于物理的或者機(jī)械的連接或者耦接。這是一種使用蒸氣制冷劑流經(jīng)閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)控制溫度/濕度試驗(yàn)箱10中的溫度的 裝置和方法。蒸氣制冷劑循環(huán)通過(guò)環(huán)境試驗(yàn)箱負(fù)荷空間14內(nèi)的控溫盤(pán)管12。當(dāng)要求冷卻 而不減少濕度時(shí)，可預(yù)處理蒸氣制冷劑以控制(即大量地減少，而仍然獲得期望的冷卻結(jié) 果)盤(pán)管12和橫穿盤(pán)管12的濕空氣流之間的溫差，從而減少或者消除來(lái)自氣流中的、凝結(jié) 于盤(pán)管12上的水分量。因?yàn)樗衷诶鋮s過(guò)程中損失較少，所以減少了通過(guò)向試驗(yàn)箱負(fù)荷空 間14增加蒸汽以替換水分的需要。因?yàn)閬?lái)自蒸汽的顯熱增加較少并且冷凝轉(zhuǎn)換而來(lái)的潛 熱較少，系統(tǒng)的效率得以改善并且系統(tǒng)能夠容納耗散更多熱量的試驗(yàn)負(fù)荷。當(dāng)期望除濕時(shí)， 控溫盤(pán)管12能以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式充當(dāng)蒸發(fā)器。也就是說(shuō)，蒸發(fā)器的一部分可被 控制以下降至低于試驗(yàn)箱空氣的露點(diǎn)溫度，使得在蒸發(fā)器上通過(guò)的試驗(yàn)箱空氣冷凝在盤(pán)管 上。如必要的話，試驗(yàn)箱內(nèi)的加熱器(未示出)重新加熱除濕后的空氣。依照本發(fā)明，進(jìn)入控溫盤(pán)管12的制冷劑是冷液體或液體/蒸氣制冷劑與熱蒸氣制 冷劑的混合物，與傳統(tǒng)蒸發(fā)器盤(pán)管相比，其整體上具有更大的質(zhì)量流率。增加的流率允許盤(pán) 管12與負(fù)荷空間14之間在較低溫差下發(fā)生熱傳遞。因此，控溫盤(pán)管12能向負(fù)荷空間14
5提供高效冷卻而不會(huì)從負(fù)荷空間的空氣中除去水分。本發(fā)明可以應(yīng)用于任一制冷回路。下 面描述了兩個(gè)可能的構(gòu)造。在圖1所示的一種構(gòu)造中，單級(jí)閉環(huán)制冷系統(tǒng)16包括單級(jí)壓縮機(jī)18、冷凝器20、 膨脹閥22和盤(pán)管12。壓縮機(jī)18壓縮制冷劑氣體，然后該制冷劑氣體由冷凝器20冷凝為液 體制冷劑，該冷凝器20可以是風(fēng)冷的、液冷的或者其它合適類(lèi)型的冷凝器。液體制冷劑經(jīng) 由液體管線24行進(jìn)至膨脹閥22。然后制冷劑行進(jìn)至盤(pán)管12，該盤(pán)管12位于環(huán)境試驗(yàn)箱負(fù) 荷空間14內(nèi)。蒸發(fā)用的制冷劑以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式從負(fù)荷空間14除去熱量。依照本發(fā)明，過(guò)熱蒸氣管線26流體地將壓縮機(jī)18連接至盤(pán)管12，允許過(guò)熱蒸氣旁 路過(guò)冷凝器20并且與來(lái)自液體管線24的液體或兩相制冷劑在進(jìn)入盤(pán)管12之前混合。人 工操作閥28和第一控制閥30位于過(guò)熱蒸氣管線26上，且第二控制閥32位于液體管線24 上。第一控制閥30和第二控制閥32由試驗(yàn)箱控制器34進(jìn)行控制以調(diào)整進(jìn)入盤(pán)管12的過(guò) 熱蒸氣與液體或兩相制冷劑的混合物。更適合地，依照本發(fā)明，因?yàn)檫M(jìn)入盤(pán)管的制冷劑混合 物的溫度是受控制的，所以盤(pán)管12應(yīng)當(dāng)被稱(chēng)為“控溫盤(pán)管”。應(yīng)當(dāng)理解的是第一控制閥30 和第二控制閥32可被合并成單個(gè)的三通閥，其一個(gè)入口來(lái)自過(guò)熱蒸氣管線26，一個(gè)入口來(lái) 自液體管線24，且一個(gè)出口通向盤(pán)管12。試驗(yàn)箱控制器34以?xún)煞N模式運(yùn)轉(zhuǎn)溫度控制和溫度/濕度控制。在各模式下，通 過(guò)第一控制閥30和第二控制閥32的制冷劑流被調(diào)整以獲得過(guò)熱蒸氣和液體或兩相制冷劑 的混合物，該混合物適合將負(fù)荷空間14維持在由用戶(hù)所輸入的溫度和濕度的設(shè)定值。在溫度控制模式下，制冷劑混合物被控制以使試驗(yàn)箱10的溫度達(dá)到設(shè)定值而不 必?fù)?dān)心濕度水平。在這種模式下，為了在試驗(yàn)箱中快速獲得所期望的溫度，通過(guò)將盤(pán)管12 冷卻至低溫來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻。在這種模式下，盤(pán)管12的一部分可低于試驗(yàn)箱10中的空氣的露 點(diǎn)，并且因而能導(dǎo)致試驗(yàn)箱10中的冷凝以及空氣濕度的減少。在溫度/濕度控制模式下，溫度受控(temperature-controlled)的制冷劑混合物 被引入控溫盤(pán)管12。當(dāng)需要高相對(duì)濕度和冷卻時(shí)，對(duì)負(fù)荷空間的空氣進(jìn)行除濕是不期望的 和低效的(因?yàn)樯厦嬉颜f(shuō)明的原因)。因此，來(lái)自液體管線24的液體制冷劑用儀表計(jì)量并 且與來(lái)自過(guò)熱蒸氣管線26的蒸氣制冷劑流混合。這導(dǎo)致進(jìn)入盤(pán)管12的制冷劑的溫度會(huì)超 過(guò)正常狀態(tài)的溫度，且因而盤(pán)管12和試驗(yàn)箱10中的空氣之間的溫差ΔΤ相對(duì)較小。結(jié)果 是在盤(pán)管12上的冷凝(如果有的話)非常地少，且因而試驗(yàn)箱10內(nèi)的空氣中的水分損失 (如果有的話)非常地少。圖3顯示了示出溫度/濕度控制模式的溫度控制部分的流程圖。在此控制過(guò)程期 間，經(jīng)過(guò)熱蒸氣管線26的過(guò)熱蒸氣流維持為常量，且因而通過(guò)調(diào)節(jié)第二控制閥32以改變從 液體管線24進(jìn)入的液體制冷劑量，使對(duì)進(jìn)入盤(pán)管12的制冷劑的所有控制得以實(shí)現(xiàn)。首先， 測(cè)量試驗(yàn)箱負(fù)荷空間內(nèi)部的溫度Tc，并且與期望的溫度范圍Td進(jìn)行比較，該溫度范圍Td可 由用戶(hù)輸入。典型地，用戶(hù)輸入一個(gè)特定的期望溫度，且控制器提供待維持的合理的溫度范 圍。如果Tc高于TD，那么試驗(yàn)箱需要冷卻，控制器34稍微地開(kāi)啟第二控制閥32以增 加液體制冷劑量，該液體制冷劑與來(lái)自過(guò)熱蒸氣管線26的蒸氣制冷劑混合。該液體制冷劑 的量初始設(shè)定較低，以減少負(fù)荷空間的空氣與盤(pán)管12之間的溫差。如果觀察不到負(fù)荷空間 的空氣的溫度降低，那么控制器34通過(guò)進(jìn)一步開(kāi)啟第二控制閥32進(jìn)一步增加液體制冷劑
6的質(zhì)量流率。如本領(lǐng)域眾所已知的，通過(guò)以計(jì)算過(guò)的時(shí)間周期以脈沖方式使得閥開(kāi)啟和關(guān) 閉，閥可以以脈沖寬度調(diào)制以控制質(zhì)量流率。繼續(xù)此過(guò)程直到探測(cè)出Tc的降低為止。一探 測(cè)出Tc降低，就保持該過(guò)程穩(wěn)定，并監(jiān)測(cè)該過(guò)程直到Tc在Td范圍之內(nèi)，或者直到Tc不再向 Td移動(dòng)為止。當(dāng)Tc落入Td范圍之內(nèi)時(shí)，因?yàn)樵谠囼?yàn)箱10內(nèi)的動(dòng)負(fù)荷將繼續(xù)耗散熱量，所以 對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)要繼續(xù)。如果Tc低于TD，那么試驗(yàn)箱需要較少冷卻，且因此控制器34稍微地關(guān)閉第二控制 閥32以減少液體制冷劑量，該液體制冷劑與來(lái)自過(guò)熱蒸氣管線26的蒸氣制冷劑混合。如 果觀察不到負(fù)荷空間的空氣的溫度的增加，那么控制器34通過(guò)進(jìn)一步關(guān)閉第二控制閥32 進(jìn)一步減少液體制冷劑的質(zhì)量流率。如本領(lǐng)域眾所已知的，通過(guò)以計(jì)算過(guò)的時(shí)間周期以脈 沖方式使得閥開(kāi)啟和關(guān)閉，閥可以以脈沖寬度調(diào)制以控制質(zhì)量流率。繼續(xù)此過(guò)程直到探測(cè) 出Tc的增加為止。一探測(cè)出Tc增加，就保持該過(guò)程穩(wěn)定，并監(jiān)測(cè)該過(guò)程直到Tc在Td范圍之 內(nèi)，或者直到T。不再向Td移動(dòng)為止。如果T。不再向Td移動(dòng)并且第二控制閥完全關(guān)閉，為了 增加Tc以落入Td范圍之內(nèi)，那么可能有必要增加熱量(例如，通過(guò)輔助熱源)。當(dāng)！^落入 Td范圍之內(nèi)時(shí)，對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)要繼續(xù)。當(dāng)需要除濕時(shí)，制冷劑混合物被控制到其溫度低于負(fù)荷空間的空氣的露點(diǎn)。典型 地，借助第一控制閥30，通過(guò)減少脈沖頻率或通過(guò)關(guān)閉閥，減少過(guò)熱蒸氣制冷劑量，以及借 助處在期望的脈沖頻率下的第二控制閥32，液體或兩相制冷劑混合物可以進(jìn)入控溫盤(pán)管 12。熱制冷劑和冷制冷劑的質(zhì)量流率可被控制，以獲得期望溫度的混合物?？販乇P(pán)管12可 以以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式充當(dāng)蒸發(fā)器，分盤(pán)管12的至少一部被冷卻到遠(yuǎn)低于負(fù)荷 空間的空氣的露點(diǎn)的溫度，使得負(fù)荷空間空氣中的一部分水分得以冷凝并且從系統(tǒng)中被除 去。每當(dāng)期望除濕時(shí)，將繼續(xù)這種方法。如果期望對(duì)負(fù)荷空間14中的空氣進(jìn)行加熱，試驗(yàn) 箱中的獨(dú)立加熱器(未示出)可以用于加熱空氣而不會(huì)對(duì)除濕過(guò)的空氣增加水分。在圖2所示的另一種構(gòu)造中，用于低溫冷卻的級(jí)聯(lián)制冷系統(tǒng)36包括高級(jí)制冷系統(tǒng) 38和低級(jí)制冷系統(tǒng)40。高級(jí)制冷系統(tǒng)38借助級(jí)聯(lián)熱交換器42冷卻低級(jí)制冷系統(tǒng)40。高級(jí)制冷系統(tǒng)38以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，包括高級(jí)壓縮機(jī)44、高級(jí)風(fēng) 冷或者水冷冷凝器46、電磁閥48、以及與低級(jí)制冷系統(tǒng)40成熱傳遞連通的級(jí)聯(lián)熱交換器 42。膨脹閥50位于通向級(jí)聯(lián)熱交換器42的入口。低級(jí)制冷系統(tǒng)40包括與級(jí)聯(lián)熱交換器42成流體連通的低級(jí)壓縮機(jī)54和位于負(fù) 荷空間14內(nèi)的盤(pán)管12。液體管線56流體地將級(jí)聯(lián)熱交換器42連接至盤(pán)管12并且也可以 包括膨脹閥或者其它膨脹設(shè)備(未示出)。運(yùn)送來(lái)自冷凝器42的液體制冷劑的注入管線 52包括電磁閥和膨脹閥，以選擇性地冷卻返回壓縮機(jī)的過(guò)熱蒸氣制冷劑。在一些情況下，離 開(kāi)盤(pán)管12的過(guò)熱蒸氣可導(dǎo)致壓縮機(jī)54過(guò)熱，因此注入管線通過(guò)選擇性地允許一些液體制 冷劑膨脹來(lái)冷卻過(guò)熱蒸氣。除了本發(fā)明所述系統(tǒng)的一部分外，級(jí)聯(lián)系統(tǒng)以本領(lǐng)域技術(shù)人員 熟知的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，如下文所述的。依照本發(fā)明，過(guò)熱蒸氣管線58流體地將低級(jí)壓縮機(jī)54連接至盤(pán)管12(該盤(pán)管12 更適合被稱(chēng)為“控溫盤(pán)管”，如上文所說(shuō)明的)并且包括第一控制閥30。液體管線包括第二 控制閥32。第一控制閥30和第二控制閥32被試驗(yàn)箱控制器34控制以調(diào)整進(jìn)入控溫盤(pán)管 12的過(guò)熱蒸氣與液體或兩相制冷劑的混合物?？販乇P(pán)管12位于試驗(yàn)箱10內(nèi)并且與負(fù)荷空 間14成熱傳遞連通。
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第二種構(gòu)造的試驗(yàn)箱控制器34以?xún)煞N模式運(yùn)轉(zhuǎn)溫度模式和溫度/濕度模式。在 各模式下，經(jīng)過(guò)第一控制閥30和第二控制閥32的制冷劑流被調(diào)整以獲得過(guò)熱蒸氣與液體 或兩相制冷劑的混合物，該混合物適合將負(fù)荷空間14維持在由用戶(hù)所輸入的溫度或溫度/ 濕度的設(shè)定值。這兩種模式與之前在本發(fā)明的第一個(gè)構(gòu)造里所描述的模式相同。在用于試驗(yàn)箱的溫度/濕度控制的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的在先設(shè)計(jì)中，高級(jí)蒸發(fā)器位于試驗(yàn) 箱負(fù)荷空間14中。依照本發(fā)明，高級(jí)制冷系統(tǒng)38上的專(zhuān)有的高級(jí)冷卻回路被從試驗(yàn)箱的 溫度轉(zhuǎn)換環(huán)境14中除去。質(zhì)量的除去減少了熱負(fù)荷并且改善了溫度轉(zhuǎn)換性能。制冷劑回 路和運(yùn)轉(zhuǎn)模式也作了簡(jiǎn)化。需要的回路部件較少，增加了裝備的穩(wěn)定性并減少了成本。這 種設(shè)計(jì)也改善了效率并且增加了裝備在高相對(duì)濕度情況下的散熱量而不會(huì)削弱其它運(yùn)轉(zhuǎn) 模式。在另一種構(gòu)造中，為了向盤(pán)管12提供溫度受控的制冷劑，熱交換器可以在液體管 線和過(guò)熱蒸氣管線之間提供熱傳遞連通，而不是將液體管線與過(guò)熱蒸氣管線合并以及對(duì)制 冷劑的混合物進(jìn)行控制。因此，本發(fā)明尤其提供了一種用于控制動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)箱的濕度和溫度的裝置和方 法。在以下權(quán)利要求中對(duì)本發(fā)明的不同特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行闡述。
權(quán)利要求
一種試驗(yàn)箱，其包含限定具有空氣的工作空間的結(jié)構(gòu)；制冷系統(tǒng)，其包含定位成與所述工作空間內(nèi)的空氣連通的熱交換器；與所述熱交換器耦接并產(chǎn)生熱流體的壓縮機(jī)；與所述壓縮機(jī)耦接并產(chǎn)生液體的冷凝器；以及與所述冷凝器耦接并產(chǎn)生冷流體的節(jié)流閥；以及用于控制進(jìn)入所述熱交換器的冷流體和熱流體的混合物的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述控制器被編程，使得所述混合物與 所述工作空間內(nèi)的空氣之間的溫差被控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)進(jìn)一步包含限制進(jìn)入所 述熱交換器的冷流體量的冷流體閥，其中所述控制器調(diào)節(jié)所述冷流體閥以控制與所述熱流 體混合的冷流體量，從而控制進(jìn)入所述熱交換器的所述混合物的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述控制器包括溫度_濕度模式，為 了減少所述熱交換器上冷凝的形成，該溫度_濕度模式被編程以限制所述混合物溫度的下 降，從而限制所述混合物與所述空氣之間的溫差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步包括除濕模式，為了 增加所述熱交換器上冷凝的形成，該除濕模式被編程以允許所述混合物溫度的更大下降， 從而增加所述混合物與所述空氣之間的溫差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述熱交換器是蒸發(fā)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述冷流體是制冷劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)進(jìn)一步包含熱流體管線， 所述熱流體管線使得所述壓縮機(jī)的輸出端與所述蒸發(fā)器的輸入端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的試驗(yàn)箱，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)進(jìn)一步包含限制進(jìn)入所 述蒸發(fā)器的熱流體量的熱流體閥，其中所述控制器調(diào)節(jié)熱流體閥以控制與離開(kāi)所述蒸發(fā)器 閥的制冷劑混合的熱流體量，從而控制進(jìn)入所述蒸發(fā)器的所述混合物的溫度。
10.一種控制具有溫度控制系統(tǒng)的試驗(yàn)箱的溫度的方法，所述溫度控制系統(tǒng)包括冷流 體源、限制所述冷流體流的控制閥、熱流體源以及熱交換器，所述方法包含將所述熱交換器定位在所述試驗(yàn)箱中；使得所述冷流體流向所述熱交換器；使得所述熱流體流向所述熱交換器；使得所述冷流體與所述熱流體混合以產(chǎn)生混合物；以及為了操控所述熱交換器上冷凝的形成，控制所述混合物中熱流體和冷流體的比率，從 而控制所述混合物與所述試驗(yàn)箱內(nèi)空氣之間的溫差。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述試驗(yàn)箱進(jìn)一步包括冷流體閥，并且 其中控制包括調(diào)節(jié)所述冷流體閥以控制與所述熱流體混合的所述冷流體量，從而控制所述 熱交換器內(nèi)所述混合物的溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，使得冷流體流動(dòng)的步驟包含以下步驟將制冷劑壓縮成為過(guò)熱蒸氣；使得所述過(guò)熱蒸氣冷凝成為飽和的或過(guò)冷液體；以及使得所述液體節(jié)流成為所述冷流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，使得熱流體流動(dòng)的步驟包含以下步驟 使一部分過(guò)熱蒸氣轉(zhuǎn)向所述熱交換器，其中所述過(guò)熱蒸氣是所述熱流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述試驗(yàn)箱包括熱流體閥，并且其中控 制包括調(diào)節(jié)所述熱流體閥以控制與所述冷流體混合的熱流體量，從而控制所述熱交換器內(nèi) 的所述混合物的溫度。
全文摘要
一種試驗(yàn)箱能夠在其溫度被高效冷卻而不必從空氣中除去大量水分的模式下運(yùn)轉(zhuǎn)。試驗(yàn)箱包括限定具有空氣的工作空間的結(jié)構(gòu)，以及溫度控制系統(tǒng)。該溫度控制系統(tǒng)包括定位成與工作空間的空氣連通的熱交換器，與熱交換器耦接的冷流體源，與熱交換器耦接的熱流體源，以及用于控制進(jìn)入熱交換器的冷流體和熱流體的混合物的控制器。該控制器被編程，使得進(jìn)入熱交換器的混合物的溫度被控制，從而限制熱交換器和工作空間內(nèi)的空氣之間的溫差。
文檔編號(hào)G01N17/00GK101918810SQ200880122143
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者A·R·維爾德特, C·A·彼得森, D·E·伊明克 申請(qǐng)人:文徹達(dá)因有限公司