专利名称：一种温度和湿度控制设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电器领域，特别涉及一种能够自动调节室内温度和湿度的智能控制设备。
背景技术：
我国北方冬季室内提供暖气取暖，设计供暖时，暖气的热交换量与房间空间大小是成正比例的，因此各个房间的设计室温差异不大。而对于像教室、计算机机房、会议室等人口密度大、机器设备和照明设备较多的房间，就会因为人体热和设备热过大而出现实际房间温度偏高、相对湿度偏低、室内外温差太大等不利情况，这些情况将会导致以下几种后果:一、人体舒适度下降、影响身体健康和工作效率。据研究表面，冬季一般人在通常衣着时感到舒适的空气温度是18°C—22°C，人体最适宜的健康湿度在45%RH — 65%RH之间。室内外温差过大会使人体免疫力下降，易感冒；室内温度过高将会引起呼吸道和心脑血管疾病；当室内相对湿度低于35%时，24小时后流感病毒存活率仍在10%以上，并且会让人口渴舌红，眼红咽干、头晕头痛、胸闷气短等症状，当室内相对湿度在50%左右时，10小时后流感病毒全部死亡，所以健康的湿度可以抑制病毒滋生和传播，还可以提高人体免疫力。第二，电子设备老化加剧，运算精度下降。室内温度过高将会对电子元件的运算精度产生不利的影响，导致运算结果误差增大，从而使运算可靠性降低。第三，能源浪费，碳排放高。暖气室温过高浪费能源，使学习和生活的碳排放量增力口，加剧了温室效应。在这种情况下既产生了不利结果，也加剧了温室效应，这和世界所提倡的低碳绿色生活的主题严重相悖。综上所述，暖气室内温度和湿度偏离设计值后会影响身体健康、降低工作效率、缩短设备寿命和降低运算效率、浪费能源、污染环境等严重后果，而现有室内几乎没有配备湿、温度调节装置。在这种背景下，人们迫切的需要一种经济、可靠、高效暖气房温湿度智能控制装置。
实用新型内容为克服上述问题，本实用新型提供一种温度和湿度控制设备，该装置在室内安装温、湿度传感器，将温、湿度数据传输给智能控制系统，最终通过反馈的信号来控制室内温、湿度调节机构，从而保持室内温湿度在适合于人们生活、工作的环境，该装置结构简单，易于操作，方便、快捷、智能化调节。本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:一种温度和湿度控制设备，包括温度传感器、湿度传感器、模拟量信号采集装置、PC温湿度智能控制装置、温度调节机构和湿度调节机构，其特征是:温度传感器与湿度传感器通过信号传输线分别与模拟量信号采集装置相连，模拟量信号采集装置通过以太网装置与PC温湿度智能控制装置相连，I/O装置通过以太网装置与PC温湿度智能控制装置相连，温度调节机构、湿度调节机构分别通过信号传输线与I/O装置相连。所述温度调节机构包括温控信号传输线、热交换器、电磁三通调温阀、热媒总管、旁通热媒管，有效热媒管及回流总管，其中热交换器两侧分别与有效热媒管、回流总管相连，电磁三通调温阀分别与有效热媒管、温控信号传输线热媒总管和旁通热媒管相连，旁通热媒管与回流总管相连。所述湿度调节机构包括蒸发室、风扇、流量电磁阀、湿控信号传输线以及储水室；风扇安装于蒸发室内，湿控信号传输线连接于风扇和流量电磁阀之上，流量电磁阀一端与蒸发室相连，另一端与储水室相连。该实用新型一种温度和湿度控制设备，采用温度、湿度传感器采集房间实时温湿度值，通过模拟量信号采集装置把温度和湿度信号通过以太网传输到原有的计算机，通过基于Windows装置的温度和湿度智能控制程序处理，输出控制信号来调节温度和湿度，实现对室内温湿度的智能化控制，所需能耗少，节能无污染，实用性强。
图1 一种温度和湿度控制设备结构示意图。图2为图1中温度调节机构示意图。图3为图1中湿度调节机构示意图。图中:1、温度传感器，2、湿度传感器，3、信号传输线，4、模拟量信号采集装置，5、以太网装置，6、PC温湿度智能控制装置，7、I/O装置，8、温度调节机构，9、湿度调节机构，10、热媒总管，11、温控信号传输线，12、旁通热媒管，13、电磁三通调温阀，14、有效热媒管，15、热交换器，16、回流总管，17、风扇，18、蒸发室，19、湿控信号传输线，20、储水室，21、流量电磁阀。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型，但本实用新型并不局限于具体实施例。如图1、2、3所示一种温度和湿度控制设备，包括温度传感器1、湿度传感器2、模拟量信号采集装置4、PC温湿度智能控制装置6、温度调节机构10和湿度调节机构11。温度传感器I与湿度传感器2通过信号传输线3分别与模拟量信号采集装置4相连，模拟量信号采集装置4通过以太网装置5与PC温湿度智能控制装置6相连，I/O装置7通过以太网装置5与PC温湿度智能控制装置6相连，温度调节机构8、湿度调节机构9分别通过信号传输线3与I/O装置7相连。温度调节机构8包括温控信号传输线11、热交换器15、电磁三通调温阀13、热媒总管10、旁通热媒管12，有效热媒管14及回流总管16，其中热交换器15两侧分别与有效热媒管14、回流总管16相连，电磁三通调温阀分别与有效热媒管14、温控信号传输线11、热媒总管10和旁通热媒管12相连，旁通热媒管12与回流总管16相连。湿度调节机构9包括蒸发室18、风扇17、流量电磁阀21、湿控信号传输线19以及储水室20 ;风扇19安装于蒸发室内，湿控信号传输线连接于风扇17和流量电磁阀21之上，流量电磁阀一端与蒸发室相连，另一端与储水室相连。在室内合理布置温度传感器和湿度传感器，采集房间温度和湿度的实时数据。传感器输出4一20 mA的标准模拟量信号，通过模拟量采集板卡将温度和湿度信号通过以太网装置传输到计算机程序。计算机里安装有基于Windows装置的温、湿度智能控制装置，通过给定值与测量值的比较，得出当前室内温度和湿度的偏差值，程序根据输入的偏差值大小计算，分别输出温度和湿度的控制信号。计算机把温度控制信号通过以太网装置输出，经过特定I/O装置将4一20mA标准模拟量控制信号传输到电磁三通调温阀电子调节机构，模拟量控制阀芯的转向和转动角度，进而调节进入热交换器的热媒流量，来控制热交换量，使得室内温度稳定在设计室内温度22°C左右，达到温度智能控制的作用。蒸发室和储水箱通过流量电磁阀联通，流量电磁阀受程序输出的数字量控制，信号为I时，流量电磁阀开启，储存水进入蒸发室，开始加湿；当信号为O时流量电磁阀关闭，切断水流。通过程序精确控制流量电磁阀的开启时长，实现房间相对湿度保持在最适50%RH左右。温度传感器和湿度传感器实时监测室内的温度和相对湿度，传感器模拟量信号(Al)通过模拟量信号采集装置和以太网装置传输到计算机控制程序中，经程序运算并输出控制信号，信号通过以太网装置和I/O装置转换成模拟量输出(AO)和数字量输出(D0)，从而对温度和湿度调节机构进行控制。首先在程序中输入设计室温和设计相对湿度(22°C、50%RH)，即给定值，通过传感器测量值与给定值相比较，得出当前环境条件和设计条件的偏差值，然后把偏差值输入到主程序中进行逻辑运算并输出控制信号，执行机构根据控制信号采取相应的动作来克服人体热和机器热对室内环境的不利影响，从而达到智能控制温湿度的效果。电磁三通调温阀根据控制信号改变通过热交换器的热媒流量，当人体热和机器热输入增大时，一部分热媒被旁通，经过旁通管流回回流总管，减少热交换量，防止温度升高。当房间相对湿度低于50%RH时，控制信号使流量电磁阀动作，储水室中的水进入到蒸发室，流量电磁阀的开启时长由控制信号决定，使得加湿量刚好维持房间相对湿度在50%左右，保持房间最适相对湿度。利用暖气片的热量使蒸发室中的水受热气化，同时蒸发室顶部的风扇在信号的控制下开始运行，把水汽均匀分散到房间空气中，设定时长风扇自动停止工作。
权利要求1.一种温度和湿度控制设备，包括温度传感器(I)、湿度传感器(2)、模拟量信号采集装置(4)、PC温湿度智能控制装置(6)、温度调节机构(10)和湿度调节机构(11)，其特征是:温度传感器(I)与湿度传感器(2)通过信号传输线(3)分别与模拟量信号采集装置(4)相连，模拟量信号采集装置(4)通过以太网装置(5)与PC温湿度智能控制装置(6)相连，I/O装置(7)通过以太网装置(5)与PC温湿度智能控制装置(6)相连，温度调节机构(8)、湿度调节机构(9)分别通过信号传输线(3)与I/O装置(7)相连。
2.根据权利要求1所述的一种温度和湿度控制设备，其特征是:所述温度调节机构(8)包括温控信号传输线(11)、热交换器(15)、电磁三通调温阀(13)、热媒总管(10)、旁通热媒管(12)，有效热媒管(14)及回流总管(16)，其中热交换器(15)两侧分别与有效热媒管(14)、回流总管(16)相连，电磁三通调温阀分别与有效热媒管(14)、温控信号传输线(11 )、热媒总管(10)和旁通热媒管(12)相连，旁通热媒管(12)与回流总管(16)相连。
3.根据权利要求1所述的一种温度和湿度控制设备，其特征是:所述湿度调节机构(9)包括蒸发室(18)、风扇(17)、流量电磁阀(21)、湿控信号传输线(19)以及储水室(20);风扇(19)安装于蒸发室内，湿控信号传输线连接于风扇(17)和流量电磁阀(21)之上，流量电磁阀一端与蒸发室相连，另一端与储水室相连。
专利摘要本实用新型涉及家用电器领域，特别涉及一种能够自动调节室内温度和湿度的温度和湿度控制设备，该设备中，温度传感器与湿度传感器通过信号传输线分别与模拟量信号采集装置相连，模拟量信号采集装置通过以太网装置与PC温湿度智能控制装置相连，I/O装置通过以太网装置与PC温湿度智能控制装置相连，温度调节机构、湿度调节机构分别通过信号传输线与I/O装置相连。该实用新型设备采用温度、湿度传感器采集房间实时温湿度值，通过模拟量信号采集装置把温度和湿度信号通过以太网传输到原有的计算机，通过基于Windows装置的温度和湿度智能控制程序处理，输出控制信号来调节温度和湿度，实现对室内温湿度的智能化控制，所需能耗少，节能无污染，实用性强。
文档编号F24F11/02GK203010846SQ201220632728
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者封志强, 李鸿瑞, 陈长江 申请人:大连海事大学