专利名称：一种温湿度先决控制方法以及应用该方法的加湿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及需控制并改变温湿度状态的环境测试机技术领域，尤其涉及一种温湿度先决控制方法以及应用该方法的加湿装置。
背景技术：
环境测试机藉由加热、加湿、冷冻以及除湿的装置组成，其可将测试室内的温度及湿度等各条件调整成待测试的状态，以用于测试产品于不同环境下的耐温、耐湿程度。而惯用的环境测试机的加湿装置乃于其测试室中设置一盛装有水的水盘，并藉加热器将水加热转化成水蒸气，以增加测试室内的相对湿度。惟此惯用的加湿装置以侦测目前湿度与测试条件湿度的差距来控制加热器动作以产生水蒸气，当两者状态差距甚大时，采取提高加热器功率的方式快速产生水蒸气，但此举因不能精准地控制加热器，常会产生过多的水蒸气导致测试室内形成过湿的状态，因而必须再采取降温除湿的手段以到达待测试的条件状态，故除了耗用过多水的缺点外，还耗费过多用来加热产生水蒸气的能量。此外，惯用的加湿装置将水盘设置于测试室中，而在加热过程中，水蒸气乃直接产生于测试室以增加相对湿度；其中，水蒸气除了由加热水盘产生的方式之外，另有自水盘蒸发的方式产生，此亦造成无法精准控制测试室内的水蒸气总量，从而导致如前述的耗水耗能困扰。有鉴于此，故如何解决上述问题即为本发明所欲解决的首要课题；因此，本案发明人经过不断的苦思与试作后，才终于有本发明的产生。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种温湿度先决控制方法，该温湿度先决控制方法能够实现省水省能的功效。本发明的另一目的在于提供一种应用上述温湿度先决控制方法的加湿装置，该加湿装置能够节省更多水量及能量。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。一种温湿度先决控制方法，包括有以下步骤，具体为:a、选择一自温湿度起始状态点变化至温湿度终点状态点的预定路径；b、设定一湿度差值，并将其导入该预定路径以界定出一误差范围；C、于该预定路径上以该湿度差值使用内插法计算得出相对应的温度差值，借以界定出至少一个区间状态点；d、计算各状态点所对应含有的热焓值及水蒸气质量；e、计算各状态点间热焓值及水蒸气质量的差值，并分别输入至加温装置及加湿装置的控制器；f、控制器控制加温装置及加湿装置仅依前述各差值输出，令温湿度状态自起始状态点经过各区间状态点变化值至终点状态点。一种 应用上述温湿度先决控制方法的加湿装置，包括有一输送系统和一可输出微量的水的输水装置；该输送系统设有一第一流道，该第一流道主要由一大径段、一锥形段及一小径段组合而形成，该大径段的内径大于该小径段的内径，且该锥形段内径较大的一端承接于该大径段，内径较小的一端承接于该小径段；该输送系统还设有一第二流道，该第二流道的两端分别连通至该大径段及该小径段；该第一流道中设有一可产生自大径段往小径段方向流动的气流的风扇，其中，该小径段异于连接该锥形段的一端连接至环境测试机的测试室，该小径段于测试室之前设有一可封闭该第一流道的电磁阀；该输水装置设于该输送系统外侧，该输水装置设有一出水管，该出水管伸入该输送系统的第二流道中；其中，该第二流道内对应于该出水管的管口下方设有一加热器，俾将该输水装置经出水管输出而滴落于该加热器上的水加热转化形成水蒸气。其中，该第一流道形成为一文氏管。其中，该风扇设于该第一流道的大径段中。其中，该电磁阀设于该第一流道的小径段中。其中，该输水装置为微量泵浦。其中，该微量泵浦以脉宽调变讯号控制驱动。其中，该出水管为一针头。其中，该加热器于对应该出水管管口的位置形成有呈一端高、一端低的倾斜段。本发明的有益效果为:本发明所述的一种温湿度先决控制方法先行计算出状态改变所需历经的区间状态点，再计算各状态点间变化所需的热量及水蒸气质量，而后利用控制器控制加温装置和加湿装置的输出，最终令测试室内的温湿度状态经过各区间状态点而变化至终点状态点，进而实现省水省能的功效。本发明的另一有益效果为:本发明所述的一种应用上述温湿度先决控制方法的加湿装置，其包括有一输送系统和一可输出微量的水的输水装置，该输送系统设有由一大径段、一锥形段及一小径段依次连接组成的第一流道、连通于该大径段与该小径段之间的一第二流道、一风扇以及一电磁阀，该输出装置设有伸入于该第二流道中的出水管以及位于出水管的管口下方的加热器；工作时，经输水装置的出水管滴落于加热器上的水被加热转化形成水蒸气，以实现加湿动作；加热器产生热量并实现加温动作。该加湿装置通过上述结构配合能够节省更多水量及能量。上述及其他的本发明目的与优点不难从下述所选用实施例的详细说明与附图中获得深入了解。当然本发明在某些另件或另件的安排上容许有所不同，但所选用之实施例则于本说明书中予以详细说明，并于附图中展示其构造。
下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。图1为本发明温湿度先决控制方法的流程图。图2为本发明温湿度先决控制方法的空气线图。图3为本发明加湿装置的立体示意图。图4为本发明加湿装置的立体部分剖面示意图。图5为本发明加湿装置使用状态立体部分剖面示意图。图6为本发明加湿装置使用装置平面部分剖面示意图。
主要元件符号说明:输送系统I第一流道10
大径段101锥形段102
小径段103第二流道11
模具12凹槽13、14
风扇2电磁阀3
输水装置4出水管40
加热器5倾斜段50 气流A、A’ 水蒸气S。
具体实施例方式下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。请参阅图1，其为本发明所指出的一种温湿度先决控制方法，具体为自一温湿度状态点至另一状态点的变化方式的先决控制法则，其包括有以下步骤:
a、选择一自温湿度起始状态点变化至温湿度终点状态点的预定路径；
b、设定一湿度差值，并将其导入该预定路径以界定出一误差范围；
C、于该预定路径上以该湿度差值使用内插法计算得出相对应的温度差值，借以界定出至少一个区间状态点； d、计算各状态点所对应含有的热焓值及水蒸气质量；
e、计算各状态点间热焓值及水蒸气质量的差值，并分别输入至加温装置及加湿装置的控制器；
f、控制器控制加温装置及加湿装置仅依前述各差值输出，令温湿度状态自起始状态点经过各区间状态点变化值至终点状态点。如上所述，本发明的温湿度先决控制方法的概念乃在于“需要多少，就给多少”，避免给予过多的热量和水蒸气量导致过温及过湿，造成耗水及耗能的情形。请参阅图2，图2以美国冷冻空调学会(ASHRAE)制作的空气线图为基础，并用于表示本发明温湿度先决控制方法的空气线图；于图2上根据选定的温湿度起始状态点与终点状态点选择一条变化的预定路径，接着以一湿度差值导入该预定路径而界定出误差路径，其中该湿度差值分别取正值与负值，以在该预定路径的湿度正向及负向分别界定出一误差路径，而此两条误差路径间的区域则形成误差范围，藉此可于此误差范围内规划状态变化的路径。而由图上对照坐标轴可得各状态点的温度及湿度，故可利用选定的起始状态点与终点状态点的差值，以及上述预定路径与误差路径的湿度差值，以数学的内插法计算出对应的温度差值，而可藉此界定出位于该预定路径上的区间状态点，然后藉由上述的区间状态点取代上述的状态起始点，再以同法可计算出下一个区 间状态点。以此类推，可逐一界定出于该预定路径上的至少一个区间状态点，且若所设定的湿度差值越小，则可界定出的区间状态点越多。于此顺带一提的是，所设定的湿度差值的范围乃以制动器(加温装置及加湿装置)的最小输出能力决定，若制动器的最小输出能力越小，则可设定越小的湿度差值，缩小误差的范围，藉此可进行更精细的温湿度状态变化。藉由计算得出于该预定路径上改变温湿度状态所需经过的区间状态点后，再计算得知各状态点所对应含有的热焓值及水蒸气质量，其中此步骤乃为本发明与已知技术的重大差异所在。已知技术乃以侦测温度的差值做为调整加热装置及加湿装置的控制基准，但由于温度与相对湿度是呈相互耦合的状态，仅以温度差值做为控制基准将导致无法精准控制湿度的变化，造成过湿的现象而耗费过多的水及能量；而本发明之先决控制法则乃利用计算，将各状态点所对应的热焓值及水蒸气质量先行计算出来，藉此将各状态点的温度与相对湿度两个原本相互耦合的参数解耦，而可分别予以独立控制，因此在后续的步骤中，经计算得知各状态点间热焓值的差值Ah及水蒸气质量的差值Δπι，将其分别输入至加温装置及加湿装置的控制器，而控制器分别控制加温装置及加湿装置仅输出各状态点间热焓值及水蒸气质量差值的量，令环境的温湿度可从一状态点恰巧变化至下一个状态点，而不会有过温或过湿的情形，接着以此类推，令环境的温湿度呈现沿着预定路径且经过各个区间状态点的变化，直至变化到状态终点，藉此达到省水及省能的功效。此外，在状态变化的过程中，各状态点之间温度及湿度的变化亦可分别由加温装置及加湿装置以不同的输出功率控制，以符合某些特殊需求。例如从其中一状态点以较长的时间变化至下一个状态点，则须减少制动器的输出功率以延长变化时间；而须以较快速度变化的状态点区间，则可藉由增加制动器的输出功率以达到快速改变状态的目的。以上所述内容为本发明温湿度先决控制方法，而本发明还指出一种应用上述温湿度先决控制方法以实现节能省水功效的加湿装置，其结构请参阅图3，该加湿装置包括有一输送系统1，于本实施例中其以非金属的塑胶材料制成，且如图4所示，该输送系统I内设有一第一流道10，而该第一流道10主要由一大径段101、一锥形段102及一小径段103依序连接组合而形成，其中该大径段101的内径大于该小径段103的内径，又该锥形段102具有内径大小不同的两端，其内径较大的一端承接于该大径段101，内径较小的一端则承接于该小径段103，藉此令该第一流道10形成内径由大至小的变化，换言之，该第一流道10藉此形成文氏管(Venturi tube)的型式。而该输送系统I于该第一流道10之外,又设有一第二流道11，其中该第二流道11绕过第一流道10的锥形段102，而以其两端分别连通至该大径段101及该小径段103，亦即该第二流道11形成该第一流道10的支线，而提供另一个自该输送系统I一端通往另一端的路径。上述的输送系统1，于本实施例中如图3所示地以成对的两模具12搭配组装而成；细言之，如图4所示，各模具12的相对位置上凹设有组成该第一流道10及第二流道11的凹槽13、14，而在两模具12搭配组装后，形成完整的流道。承上，该第一流道10的大径段101中设有一风扇2，用以产生往该小径段103方向流动的气流A，其中因该大径段101与小径段103的外径不同，造成该气流A于该第一流道10内流动时产生压力差，令部分气流A’被导入该第二流道11而经此流向该第一流道10的小径段103 ;而该小径段103异于连接该锥形段102的一端连接至环境测试机的测试室(图中未示出)，且该小径段103于接至测试室之前设有一可封闭该小径段103的电磁阀3。此外，该输送系统I外侧设有一可输出微量的水的输水装置4，该输水装置4设有一出水管40，该出水管40伸入该输送系统I的第二流道11中，其中该第二流道11内对应于该出水管40的管口下方设有一加热器5，俾将该输水装置4经出水管40输出而滴落于该加热器5上的水加热转化形成水蒸气。其中于本实施例中，细言之，该输水装置4为一以脉宽调变讯号控制驱动的微量泵浦，且其出水管40为一极细的针头，用以间断地输出微量的水，而该加热器5于对应 该出水管40管口的位置形成有呈一端高、一端低的倾斜段50，俾供自该出水管40输出之水滴落于此倾斜段50后，如图5所示，在顺其坡度流下的同时增加受热的表面积，藉此加快被加热而气化形成水蒸气S的速度。承上，如图6所示，水滴于该第二流道11内被加热形成水蒸气S后，被如前述提及的气流A于第一流道10内所产生的压力差而令气流A’导入第二流道11，藉此将位于第二流道11内的水蒸气S带出并进入第一流道10的小径段103，再经由输送进入环境测试机的测试室(图中未示出)内，达到改变测试室内湿度的功效。惯用的装置普遍存在较高的过温现象以及较大的相对湿度偏离差距，相对惯用的装置而言，本发明仅出现小幅度的过温现象以及较小的相对湿度偏离差距，即本发明发生过温的幅度小，且维持等湿的效果良好，且可节省水量和能量，效果显著。以上内容仅为本发明 的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种温湿度先决控制方法，其特征在于，包括有以下步骤，具体为: a、选择一自温湿度起始状态点变化至温湿度终点状态点的预定路径； b、设定一湿度差值，并将其导入该预定路径以界定出一误差范围； C、于该预定路径上以该湿度差值使用内插法计算得出相对应的温度差值，借以界定出至少一个区间状态点； d、计算各状态点所对应含有的热焓值及水蒸气质量； e、计算各状态点间热焓值及水蒸气质量的差值，并分别输入至加温装置及加湿装置的控制器； f、控制器控制加温装置及加湿装置仅依前述各差值输出，令温湿度状态自起始状态点经过各区间状态点变化值至终点状态点。
2.一种应用权利要求1所述的温湿度先决控制方法的加湿装置，其特征在于，包括有: 一输送系统，该输送系统设有一第一流道，该第一流道主要由一大径段、一锥形段及一小径段组合而形成，该大径段的内径大于该小径段的内径，且该锥形段内径较大的一端承接于该大径段，内径较小的一端承接于该小径段；该输送系统还设有一第二流道，该第二流道的两端分别连通至该大径段及该小径段；该第一流道中设有一可产生自大径段往小径段方向流动的气流的风扇，其中，该小径段异于连接该锥形段的一端连接至环境测试机的测试室，该小径段于测试室之前设有一可封闭该第一流道的电磁阀； 一可输出微量的水的输水装置，该输水装置设于该输送系统外侧，该输水装置设有一出水管，该出水管伸入该输送系统的第二流道中；其中，该第二流道内对应于该出水管的管口下方设有一加热器， 俾将该输水装置经出水管输出而滴落于该加热器上的水加热转化形成水蒸气。
3.根据权利要求2所述的一种加湿装置，其特征在于:该第一流道形成为一文氏管。
4.根据权利要求2所述的一种加湿装置，其特征在于:该风扇设于该第一流道的大径段中。
5.根据权利要求2所述的一种加湿装置，其特征在于:该电磁阀设于该第一流道的小径段中。
6.根据权利要求2所述的一种加湿装置，其特征在于:该输水装置为微量泵浦。
7.根据权利要求6所述的一种加湿装置，其特征在于:该微量泵浦以脉宽调变讯号控制驱动。
8.根据权利要求2所述的一种加湿装置，其特征在于:该出水管为一针头。
9.根据权利要求2所述的一种加湿装置，其特征在于:该加热器于对应该出水管管口的位置形成有呈一端高、一端低的倾斜段。
全文摘要
本发明公开了一种温湿度先决控制方法，其先行计算出状态改变所需历经的区间状态点，再计算各状态点间变化所需的热量及水蒸气质量，而后利用控制器控制加温装置和加湿装置的输出，最终令测试室内的温湿度状态经过各区间状态点而变化至终点状态点，进而实现省水省能的功效；本发明还公开了一种应用上述温湿度先决控制方法的加湿装置，其包括有一输送系统和一可输出微量的水的输水装置，该输送系统设有由一大径段、一锥形段及一小径段依次连接组成的第一流道、连通于该大径段与该小径段之间的一第二流道、一风扇以及一电磁阀，该输出装置设有伸入于该第二流道中的出水管以及位于出水管的管口下方的加热器，通过上述结构配合能够节省更多水量及能量。
文档编号G05D27/02GK103235618SQ201310128768
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月12日 优先权日2012年10月8日
发明者林钦裕, 陈永翰 申请人:工布设计有限公司, 东莞泰利测试设备有限公司