专利名称：保存柜内含水量的控制方法及控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保存拒内含水量的控制方法及控制电路，尤其涉 及一种可维持保存拒内部含水量值在恒常范围的控制方法及控制电路。
背景技术：
对于必须收储在恒定含水量环境的下的物品，例如古董、文物、 字画、邮票等珍贵物品，为避免含水量过低的环境引发物品干裂、损 坏等情况，电子式保存拒可说是一种极佳的选择，其利用电子控制方 式侦测柜内的含水量状况，再参照使用者设定的含水量临界值，可主 动调整拒内的空气含水量进而营造出一个稳定含水量的保存环境。现今最常见的加湿技术应属超声波加湿器，该加湿器安装在保存 拒内，利用高频超声波将水雾化后再扩散至拒内空气中，然而此种超声波加湿技术存在下列缺点1. 需使用纯水，否则会因其余杂质沾染到超声波头(振荡子) 而损坏该超声波头，缩短其使用寿命。2. 不适用于小空间的加湿，由于雾化后的水分子必须均匀混合 于空气中来提高环境含水量，因此使用超声波雾化技术加湿必须保有 足够的空间，若拒内空间太小则容易积水，会使含水量大幅提高，不 适合使用。3. 需实时补充水量，由于雾化过程中会不断地消耗储水，故使 用者必须不时监测水量，若水量过低时必须以人工方式增添。4. 容易滋生霉菌，用于加湿的储水长时间放置会易生细菌，且 拒内阴暗潮湿适合霉菌的生长，如此更容易导致储藏物受霉菌或其它 微生物的毁损。请参考图6所示，该图为利用现有加湿技术控制后所观测到的含 水量变化曲线，可从图上看出含水量的振荡剧烈变化。振荡剧烈变化 的主要原因是加湿水气分子过大，导致在未与空气混合前便掉落而形 成积水；再者，拒体过小而加湿功率太大，导致加湿水气分子无法有 效与空气混合，导致水气直接附着在拒体内部表面，而拒内空气依然 干燥，当拒内过湿时，也无法才丸行除湿动作，长期下来后拒子内部《更 容易发霉产生异味。 发明内容本发明的发明目的旨在针对现有保存拒内的含水量控制难以恒 常维持且具有剧烈起伏变化的缺点，提出一种保存拒内含水量的控制 方法，该存拒内含水量的控制方法可适时调整保存拒内部含水量，使 含水量仅在临界值的上下小幅度内变化。针对上述发明目的，本发明的保存拒内含水量的控制方法，包括设定一含水量临界值；产生周期性的一串驱动信号，各驱动信号具有一持续时间Tl，于 两相邻驱动信号之间存在一间隔时段T2;执行一周期调整模式，在驱动信号的持续时间Tl内令防潮柜内 的除湿盒进行排湿动作；执行一机动调整模式，在两驱动信号的间隔时段T2内，比较含 水量临界值和在防潮拒内部侦测得到的含水量值，依据比较结果控制 除湿盒的门板向拒子本体外部或内部开启。所述执行一周期调整模式为启动加热器且持续运作一第一预定 时间tl;驱动门板朝拒子本体外部开启，且持续开启一第二预定时间t2; 其中第一预定时间tl小于第二预定时间t2，且第二预定时间t2 等于驱动信号的持续时间Tl。所述执行一机动调整模式为控制门板朝柜子本体外部开启，是在 侦测得到的含水量值低于含水量临界值时控制门板对外开启，以允许 外部气体进入拒子本体内部平衡含水量；控制门板朝拒子本体内部开启，是在侦测得到的含水量值高于含 水量临界值时控制门板对内开启，令除湿盒吸附拒子本体内部的多余 水分子。本发明的另 一 目的旨在提供实现保存拒内含水量的控制方法的 控制电路，该控制电路包括有一控制单元，连接一电压转换单元，该电压转换单元提供一工作 电压给控制单元，该控制单元具有复数信号输出接脚，所述复数接脚 分别与加热器、门板、风扇电连接；一含水量传感器，连接该控制单元，用以侦测拒子本体内部的含 水量，并将侦测得到的含水量值给控制单元。所述控制单元内部设定有一含水量临界值或者设定有一含水量 临界值及基于该临界值的上、下限值，并且控制单元储存有一控制程 序。采用上述技术方案，本发明的保存拒内含水量的控制方法及控制 电路相对现有的加湿技术具备如下优点 1. 免除持续监测储水的困扰，本发明并非水对液态水进行雾化 加湿，而是直接吸收空气中所含的水分子再加以释出，因此不需要额 外补充用水。2. 使用无菌式的水源，加湿的水分子均经高温加热，确保了水分子无菌，不会对储藏的物品产生影响。3. 能确保恒湿，本发明兼具加湿及除湿两种功能，能精确地控 制保存拒内部的含水量值。
图1为本发明保存拒的控制方法第一实施例的控制信号波形图。图2为本发明保存拒的控制方法第二实施例的控制信号波形图。图3为本发明保存拒控制方法的控制控制电路图。图4为保存拒进行水分子吸收动作的示意图。图5为保存拒进行拒内加湿动作的示意图。图6为现有保存拒的控制信号波形图。图中1 0 、控制单元 2 0 、电压转换单元 3 0 、含水量传感器 10 0、拒子本体2 0 0 、增湿盒 210、干燥剂 2 2 0 、门板 2 3 0 、风扇具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明 请参考图4、图5所示，保存柜主要由两大部份构成， 一为用于 贮存物品的拒子本体l 0 0，另一为装设在拒子本体上的电子式增湿 盒2 0 0 (或称为恒湿心脏)，该增湿盒2 0 0内部包含吸附水分子 用的干燥剂2 1 0、 一组控制气体进出拒子本体1 0 0内部的门板2 2 O与一促进气流循环的风扇2 3 0 。增湿盒2 0 0内部另设有一加 热器(图中未示)，利用加热千燥剂2 1 O的作法将已吸附的水分子， 以水蒸气的方式释出。前述门板2 2 0受一控制电路(图中未示)驱 动，决定其开启方向是对外开启(如图4)或是对内开启(如图5), 若是对外开启则是执行吸湿动作，令干燥剂2 1 O吸收外界环境的含 水量；若是门板2 2 0对内开启，则为加湿动作，借由加热干燥剂2 1O使水分子释出而提高拒内湿度。请参阅图l所示，该图为本发明保存拒控制方法的控制信号波形 图，由一周期调整模式结合一机动调整模式共同控制保存拒内部的含水量状态，以营造出一稳定湿度的保存环境，首先针对两种调整模式 详细说明。I.周期调整模式控制单元周期性地输出 一 串驱动信号，各驱动信号的持续时间为持续时间Tl,两相邻的驱动信号的之间具有一适当的间隔时段T2， 在驱动信号产生时，将启动增湿盒2 0 0内部的门板2 2 0，门板2 2 0对外开启使干燥剂2 1 O进行吸湿动作。其中，门板2 2 O对外 开启的时间为一预定时间tl，该预定时间tl等长该驱动信号的持续 时间Tl。IL机动调整模式在无驱动信号存在的时段中，即间隔时段T2时段，保存拒进入 一机动调整模式。在此模式下，会依据拒子本体l 0 O内部的含水量 状态实时控制加热器的启动与否， 一旦当拒内含水量低于该含水量临 界值时，则强制启动加热器使干燥剂2 1 O释出水分子而提高拒子本 体l 0 O的内部含水量，反之，当拒内含水量高于含水量临界值时， 则将加热器关闭，使干燥剂2 1 O不再持续释放水分子。在此间隔时 段T2时段，门板2 2 O的对内/对外开启取决于拒内含水量状态， 当拒内含水量低于含水量临界值时，则门板2 2 O维持在对内开启状 态；若根内含水量高于含水量临界值时，则门板2 2 0转为对外开启 状态同时关闭该加热器。而对增湿盒2 0 0内部的风扇2 3 O控制，无需频繁地启动/关 闭。在一进入间隔时段T2时段时，该风扇2 3 O会依据加热器有无 动作而决定是否应启动，若加热有动作，则风扇2 3 0将开启以加速 拒子本体l 0 0内部的气流循环，提高水分子扩散的效率，其开启状 态仅须一段时间即可，无需在整个间隔时段T2时段中均保持运行。 若是在间隔时段T2时段初始时，加热器并无动作，则风扇在整个间 隔时段T2时段中将保持静止。请参考图2所示，本发明第二实施例中在含水量临界值的上、下 各取2%的容许范围，其中容许范值可依需要自行设定，作为控制该增 湿盒动作的上限值及下限值，其中上限值将决定门板2 2 0的对内/ 对外动作，下限值将决定加热器的开启与否。动作模式同样具备两阶 段的调整模式I.周期调整模式同样周期性地提供一 串驱动信号，各驱动信号的持续时间为持续 时间Tl，两相邻的驱动信号的间具有一适当的间隔时段T2,在驱动 信号产生时，将启动增湿盒2 0 0内部的门板2 2 0，门板2 2 0对 外开启使干燥剂2 1 0进行吸湿动作。其中，门板2 2 0对外开启的
时间为预定时间tl，该预定时间tl等长该驱动信号的持续时间Tl。 II.机动调整模式在无驱动信号存在的时段中，即间隔时段T2时段，保存拒进入 一机动调整才莫式。在此模式下，会依据拒子本体l 0 0内部的含水量 状态实时控制加热器的启动与否。当拒内含水量低于下容许值时，则 强制启动加热器使干燥剂2 1 O释出水分子而提高柜子本体1 0 0 的内部含水量，在持续加湿到当拒内含水量到达含水量临界值时，则 将加热器关闭，使干燥剂2 1 0不再持续释放水分子。在间隔时段T2 时段，门板220的对内/对外开启取决于拒内含水量状态，当拒内 含水量低于该上限值时，则门板2 2 0维持于对内开启；若拒内含水 量高于该上限值时，则门板2 2 0转为对外开启。而对增湿盒2 0 0内部的风扇2 3 O控制，无需频繁地启动/关 闭。在一进入间隔时段T2时段时，风扇2 3 O将依据加热器有无动 作而决定是否应启动，若加热有动作，则风扇2 3 O将开启以加速拒 子本体l 0 O内部的气流循环，提高水分子扩散的效率，其开启状态 仅须一段时间即可，无需在整个间隔时段T2时段中均保持动作。若 是在间隔时段T2时段初始时，加热器并无动作，则风扇在整个间隔 时段T2时段中将维持静止。借由前述两种作业模式共同配合运作，本发明可提供一个含水量 变化幅度较小的贮藏环境，拒子本体l 0 0内部的含水量值(。/。RH)变 化如曲线所示，以临界值或上、下限值为基准呈现小幅度的改变，该 改变幅度亦是在可允许的范围的内。请参阅图3所示，该图为本发明的控制电路，该控制电路包含一控制单元l 0，连接一电压转换单元2 0，由该电压转换单元 2 O提供一工作电压给控制单元1 0,该控制单元l O利用一单芯片 组件组成，于其内部设定有前述含水量临界值或上、下限值，并储存 有一控制程序，该控制单元l O具有复数信号输出接脚，复数接脚与 加热器、门板、风扇电等连接，所送出的控制信号包含前述的驱动信 号与加热器、门板、风扇等组件的对应控制信号；一含水量传感器3 0,连接该控制单元l 0,用以侦测保存拒内 部的含水量，并将侦测所得的数据传送至控制单元10。控制单元1 0内部所存的控制程序即执行上述的周期调整模式 与机动调整模式，利用适时输出的控制信号决定增湿盒2 0 0内部各 构件的动作时序，使这些些构件彼此互相配合而创造出一个常保稳定 状态的保存环境。综上所述，本创作相较于现有的加湿技术系具备如下优点1.免除持续监测储水的困扰，本发明并非将液态水予以雾化加
湿，而是直接吸收空气中所含的水分子再加以释出，故毋须额外补充 用水。2. 使用无菌式的水源，加湿的水分子均经高温加热，确保水分 子无菌，不会对储藏的物品产生影响。3. 能确保恒湿，本发明兼具加湿及除湿两种功能，能精确地控 制保存柜内部的含水量值。
权利要求
1、一种保存柜内含水量的控制方法，该保存柜包括一柜子本体内与一设在柜子本体内的增湿盒，其中增湿盒包含有干燥剂、一控制气体进出柜子本体的门板、一风扇及一加热器，该控制方法包括设定一含水量临界值；产生周期性的一串驱动信号，各驱动信号具有一持续时间T1，于两相邻驱动信号之间存在一间隔时段T2；执行一周期调整模式，在驱动信号的持续时间T1内令增湿盒进行对外吸湿动作；执行一机动调整模式，在两驱动信号的间隔时段T2内，比较含水量临界值与在柜子本体内部侦测得到的含水量值，依据比较结果控制增湿盒的加热器是否必须启动以调整干燥剂释出水分子。
2 .如权利要求1所述保存拒内含水量的控制方法，其特征在于 所述执行一周期调整模式为驱动门板朝柜子本体外部开启，且持续开 启一预定时间tl,其中预定时间tl等长于驱动信号的持续时间Tl。
3.如权利要求1或2所述保存柜内含水量的控制方法，其特征 在于所述执行一周期调整模式为控制该门板朝拒子本体外部开启， 在侦测得到的含水量值高于该含水量临界值时控制门板对外开启，使 干燥剂吸收外部水分子；控制门板朝拒子本体内部开启，在侦测得到的含水量值低于含水 量临界值时控制门板对内开启并启动加热器令干燥剂释出水分子。
4 .如权利要求3所述保存拒内含水量的控制方法，其特征在于 所述机动调整模式中进一步执行开启风扇，在该间隔时段T2时段一开始时判断加热器是否有开 启，若加热器已开启便立即启动增湿盒内部的风扇，该风扇于开启一 段固定时间后停止运转。
5. —种保存柜内含水量的控制方法，该保存柜包括一拒子本体 内与一设在拒子本体内的增湿盒，其中增湿盒包含有干燥剂、 一控制 气体进出柜子本体的门板、 一风扇及一加热器，该控制方法包括 设定一含水量临界值，基于该临界值再设定一上、下限值； 产生周期性的一串驱动信号，各驱动信号具有一持续时间Tl,于 两相邻驱动信号之间存在一间隔时段T2;执行一周期调整模式，在驱动信号的持续时间Tl内令增湿盒进 行对外吸湿动作；执行一机动调整模式，在两驱动信号的间隔时段T2内，比较上、 下限值与拒子本体内部侦测得到的含水量值，依据比较结果控制增湿 盒的加热器是否必须启动以调整干燥剂释出水分子。
6 .如权利要求5所述保存柜内含水量的控制方法，其特征在于 所述执行一周期调整模式为驱动门板朝拒子本体外部开启，且持续开 启一预定时间tl,其中预定时间tl等长于该驱动信号的持续时间Tl。
7.如权利要求5或6所述保存拒内含水量的控制方法，其特征 在于所述执行一机动调整模式为控制门板朝拒子本体外部开启，在 侦测得到的含水量值高于该上限值时控制门板对外开启，使干燥剂吸 收外部水分子；控制该门板朝拒子本体内部开启，在侦测得到的含水量值低于该 上限值时控制门板对内开启。
8 .如权利要求7所述保存拒内含水量的控制方法，其特征在于 所述机动调整模式中进一步执行开启风扇，在该间隔时段T2时段一开始时判断加热器是否有开 启，若加热器已开启便立即启动增湿盒内部的风扇，该风扇在开启一 段固定时间后即停止运转。
9. 一种保存拒内含水量的控制电路，该保存拒包括一拒子本体 内与一设在拒子本体内的增湿盒，其中增湿盒包括有一干燥剂、 一控 制气体进出拒子本体的门板、 一风扇及一加热器，其特征在于，该控 制电路包括一控制单元，连接一电压转换单元，由该电压转换单元提供一工 作电压给控制单元，该控制单元具有复数信号输出接脚，复数接脚分 别与加热器、门板、风扇电连接；一含水量传感器，连接控制单元，用以侦测柜子本体内部的含水 量，据以提供一侦测含水量值给控制单元。
10、 如权利要求9所述保存拒内含水量的控制电路，其特征在于 所述控制单元内部设定有一含水量临界值或者设定有一含水量临界 值及基于该临界值的上、下限值，并且控制单元储存有一控制程序。
全文摘要
本发明公开了一种保存柜内含水量的控制方法及控制电路，应用于控制一具有电子式增湿盒的保存柜，该控制方法包括设定一含水量临界值及产生周期性的一串驱动信号，各驱动信号具有一持续时间T1，于两相邻驱动信号之间存在一间隔时段T2，其中，在持续时间T1中执行一周期调整模式，令增湿盒进行对外吸湿动作；在间隔时段T2中执行一机动调整模式，依据柜内实际含水量值与临界值的差异控制增湿盒进行对内增湿或对外吸湿动作，使保存柜内部能保持稳定湿度的贮藏环境。
文档编号G05D22/00GK101154111SQ20061011649
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月26日 优先权日2006年9月26日
发明者黄锡欣 申请人:黄锡欣