專(zhuān)利名稱(chēng)：一種溫度和濕度控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電器領(lǐng)域，特別涉及一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的智能控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
我國(guó)北方冬季室內(nèi)提供暖氣取暖，設(shè)計(jì)供暖時(shí)，暖氣的熱交換量與房間空間大小是成正比例的，因此各個(gè)房間的設(shè)計(jì)室溫差異不大。而對(duì)于像教室、計(jì)算機(jī)機(jī)房、會(huì)議室等人口密度大、機(jī)器設(shè)備和照明設(shè)備較多的房間，就會(huì)因?yàn)槿梭w熱和設(shè)備熱過(guò)大而出現(xiàn)實(shí)際房間溫度偏高、相對(duì)濕度偏低、室內(nèi)外溫差太大等不利情況，這些情況將會(huì)導(dǎo)致以下幾種后果:一、人體舒適度下降、影響身體健康和工作效率。據(jù)研究表面，冬季一般人在通常衣著時(shí)感到舒適的空氣溫度是18°C—22°C，人體最適宜的健康濕度在45%RH — 65%RH之間。室內(nèi)外溫差過(guò)大會(huì)使人體免疫力下降，易感冒；室內(nèi)溫度過(guò)高將會(huì)引起呼吸道和心腦血管疾病；當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度低于35%時(shí)，24小時(shí)后流感病毒存活率仍在10%以上，并且會(huì)讓人口渴舌紅，眼紅咽干、頭暈頭痛、胸悶氣短等癥狀，當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度在50%左右時(shí)，10小時(shí)后流感病毒全部死亡，所以健康的濕度可以抑制病毒滋生和傳播，還可以提高人體免疫力。第二，電子設(shè)備老化加劇，運(yùn)算精度下降。室內(nèi)溫度過(guò)高將會(huì)對(duì)電子元件的運(yùn)算精度產(chǎn)生不利的影響，導(dǎo)致運(yùn)算結(jié)果誤差增大，從而使運(yùn)算可靠性降低。第三，能源浪費(fèi)，碳排放高。暖氣室溫過(guò)高浪費(fèi)能源，使學(xué)習(xí)和生活的碳排放量增力口，加劇了溫室效應(yīng)。在這種情況下既產(chǎn)生了不利結(jié)果，也加劇了溫室效應(yīng)，這和世界所提倡的低碳綠色生活的主題嚴(yán)重相悖。綜上所述，暖氣室內(nèi)溫度和濕度偏離設(shè)計(jì)值后會(huì)影響身體健康、降低工作效率、縮短設(shè)備壽命和降低運(yùn)算效率、浪費(fèi)能源、污染環(huán)境等嚴(yán)重后果，而現(xiàn)有室內(nèi)幾乎沒(méi)有配備濕、溫度調(diào)節(jié)裝置。在這種背景下，人們迫切的需要一種經(jīng)濟(jì)、可靠、高效暖氣房溫濕度智能控制裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種溫度和濕度控制設(shè)備，該裝置在室內(nèi)安裝溫、濕度傳感器，將溫、濕度數(shù)據(jù)傳輸給智能控制系統(tǒng)，最終通過(guò)反饋的信號(hào)來(lái)控制室內(nèi)溫、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而保持室內(nèi)溫濕度在適合于人們生活、工作的環(huán)境，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，方便、快捷、智能化調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種溫度和濕度控制設(shè)備，包括溫度傳感器、濕度傳感器、模擬量信號(hào)采集裝置、PC溫濕度智能控制裝置、溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征是:溫度傳感器與濕度傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸線分別與模擬量信號(hào)采集裝置相連，模擬量信號(hào)采集裝置通過(guò)以太網(wǎng)裝置與PC溫濕度智能控制裝置相連，I/O裝置通過(guò)以太網(wǎng)裝置與PC溫濕度智能控制裝置相連，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別通過(guò)信號(hào)傳輸線與I/O裝置相連。所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括溫控信號(hào)傳輸線、熱交換器、電磁三通調(diào)溫閥、熱媒總管、旁通熱媒管，有效熱媒管及回流總管，其中熱交換器兩側(cè)分別與有效熱媒管、回流總管相連，電磁三通調(diào)溫閥分別與有效熱媒管、溫控信號(hào)傳輸線熱媒總管和旁通熱媒管相連，旁通熱媒管與回流總管相連。所述濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括蒸發(fā)室、風(fēng)扇、流量電磁閥、濕控信號(hào)傳輸線以及儲(chǔ)水室；風(fēng)扇安裝于蒸發(fā)室內(nèi)，濕控信號(hào)傳輸線連接于風(fēng)扇和流量電磁閥之上，流量電磁閥一端與蒸發(fā)室相連，另一端與儲(chǔ)水室相連。該實(shí)用新型一種溫度和濕度控制設(shè)備，采用溫度、濕度傳感器采集房間實(shí)時(shí)溫濕度值，通過(guò)模擬量信號(hào)采集裝置把溫度和濕度信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)皆械挠?jì)算機(jī)，通過(guò)基于Windows裝置的溫度和濕度智能控制程序處理，輸出控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)溫度和濕度，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫濕度的智能化控制，所需能耗少，節(jié)能無(wú)污染，實(shí)用性強(qiáng)。

圖1 一種溫度和濕度控制設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖。圖中:1、溫度傳感器，2、濕度傳感器，3、信號(hào)傳輸線，4、模擬量信號(hào)采集裝置，5、以太網(wǎng)裝置，6、PC溫濕度智能控制裝置，7、I/O裝置，8、溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，9、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，10、熱媒總管，11、溫控信號(hào)傳輸線，12、旁通熱媒管，13、電磁三通調(diào)溫閥，14、有效熱媒管，15、熱交換器，16、回流總管，17、風(fēng)扇，18、蒸發(fā)室，19、濕控信號(hào)傳輸線，20、儲(chǔ)水室，21、流量電磁閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型并不局限于具體實(shí)施例。如圖1、2、3所示一種溫度和濕度控制設(shè)備，包括溫度傳感器1、濕度傳感器2、模擬量信號(hào)采集裝置4、PC溫濕度智能控制裝置6、溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10和濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11。溫度傳感器I與濕度傳感器2通過(guò)信號(hào)傳輸線3分別與模擬量信號(hào)采集裝置4相連，模擬量信號(hào)采集裝置4通過(guò)以太網(wǎng)裝置5與PC溫濕度智能控制裝置6相連，I/O裝置7通過(guò)以太網(wǎng)裝置5與PC溫濕度智能控制裝置6相連，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9分別通過(guò)信號(hào)傳輸線3與I/O裝置7相連。溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8包括溫控信號(hào)傳輸線11、熱交換器15、電磁三通調(diào)溫閥13、熱媒總管10、旁通熱媒管12，有效熱媒管14及回流總管16，其中熱交換器15兩側(cè)分別與有效熱媒管14、回流總管16相連，電磁三通調(diào)溫閥分別與有效熱媒管14、溫控信號(hào)傳輸線11、熱媒總管10和旁通熱媒管12相連，旁通熱媒管12與回流總管16相連。濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9包括蒸發(fā)室18、風(fēng)扇17、流量電磁閥21、濕控信號(hào)傳輸線19以及儲(chǔ)水室20 ;風(fēng)扇19安裝于蒸發(fā)室內(nèi)，濕控信號(hào)傳輸線連接于風(fēng)扇17和流量電磁閥21之上，流量電磁閥一端與蒸發(fā)室相連，另一端與儲(chǔ)水室相連。在室內(nèi)合理布置溫度傳感器和濕度傳感器，采集房間溫度和濕度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。傳感器輸出4一20 mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)，通過(guò)模擬量采集板卡將溫度和濕度信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)裝置傳輸?shù)接?jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)里安裝有基于Windows裝置的溫、濕度智能控制裝置，通過(guò)給定值與測(cè)量值的比較，得出當(dāng)前室內(nèi)溫度和濕度的偏差值，程序根據(jù)輸入的偏差值大小計(jì)算，分別輸出溫度和濕度的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)把溫度控制信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)裝置輸出，經(jīng)過(guò)特定I/O裝置將4一20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量控制信號(hào)傳輸?shù)诫姶湃ㄕ{(diào)溫閥電子調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，模擬量控制閥芯的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器的熱媒流量，來(lái)控制熱交換量，使得室內(nèi)溫度穩(wěn)定在設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度22°C左右，達(dá)到溫度智能控制的作用。蒸發(fā)室和儲(chǔ)水箱通過(guò)流量電磁閥聯(lián)通，流量電磁閥受程序輸出的數(shù)字量控制，信號(hào)為I時(shí)，流量電磁閥開(kāi)啟，儲(chǔ)存水進(jìn)入蒸發(fā)室，開(kāi)始加濕；當(dāng)信號(hào)為O時(shí)流量電磁閥關(guān)閉，切斷水流。通過(guò)程序精確控制流量電磁閥的開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)房間相對(duì)濕度保持在最適50%RH左右。溫度傳感器和濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度，傳感器模擬量信號(hào)(Al)通過(guò)模擬量信號(hào)采集裝置和以太網(wǎng)裝置傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制程序中，經(jīng)程序運(yùn)算并輸出控制信號(hào)，信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)裝置和I/O裝置轉(zhuǎn)換成模擬量輸出(AO)和數(shù)字量輸出(D0)，從而對(duì)溫度和濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。首先在程序中輸入設(shè)計(jì)室溫和設(shè)計(jì)相對(duì)濕度(22°C、50%RH)，即給定值，通過(guò)傳感器測(cè)量值與給定值相比較，得出當(dāng)前環(huán)境條件和設(shè)計(jì)條件的偏差值，然后把偏差值輸入到主程序中進(jìn)行邏輯運(yùn)算并輸出控制信號(hào)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信號(hào)采取相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)克服人體熱和機(jī)器熱對(duì)室內(nèi)環(huán)境的不利影響，從而達(dá)到智能控制溫濕度的效果。電磁三通調(diào)溫閥根據(jù)控制信號(hào)改變通過(guò)熱交換器的熱媒流量，當(dāng)人體熱和機(jī)器熱輸入增大時(shí)，一部分熱媒被旁通，經(jīng)過(guò)旁通管流回回流總管，減少熱交換量，防止溫度升高。當(dāng)房間相對(duì)濕度低于50%RH時(shí)，控制信號(hào)使流量電磁閥動(dòng)作，儲(chǔ)水室中的水進(jìn)入到蒸發(fā)室，流量電磁閥的開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)由控制信號(hào)決定，使得加濕量剛好維持房間相對(duì)濕度在50%左右，保持房間最適相對(duì)濕度。利用暖氣片的熱量使蒸發(fā)室中的水受熱氣化，同時(shí)蒸發(fā)室頂部的風(fēng)扇在信號(hào)的控制下開(kāi)始運(yùn)行，把水汽均勻分散到房間空氣中，設(shè)定時(shí)長(zhǎng)風(fēng)扇自動(dòng)停止工作。
權(quán)利要求1.一種溫度和濕度控制設(shè)備，包括溫度傳感器(I)、濕度傳感器(2)、模擬量信號(hào)采集裝置(4)、PC溫濕度智能控制裝置(6)、溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(10)和濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(11)，其特征是:溫度傳感器(I)與濕度傳感器(2)通過(guò)信號(hào)傳輸線(3)分別與模擬量信號(hào)采集裝置(4)相連，模擬量信號(hào)采集裝置(4)通過(guò)以太網(wǎng)裝置(5)與PC溫濕度智能控制裝置(6)相連，I/O裝置(7)通過(guò)以太網(wǎng)裝置(5)與PC溫濕度智能控制裝置(6)相連，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(9)分別通過(guò)信號(hào)傳輸線(3)與I/O裝置(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度和濕度控制設(shè)備，其特征是:所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)包括溫控信號(hào)傳輸線(11)、熱交換器(15)、電磁三通調(diào)溫閥(13)、熱媒總管(10)、旁通熱媒管(12)，有效熱媒管(14)及回流總管(16)，其中熱交換器(15)兩側(cè)分別與有效熱媒管(14)、回流總管(16)相連，電磁三通調(diào)溫閥分別與有效熱媒管(14)、溫控信號(hào)傳輸線(11 )、熱媒總管(10)和旁通熱媒管(12)相連，旁通熱媒管(12)與回流總管(16)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度和濕度控制設(shè)備，其特征是:所述濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(9)包括蒸發(fā)室(18)、風(fēng)扇(17)、流量電磁閥(21)、濕控信號(hào)傳輸線(19)以及儲(chǔ)水室(20);風(fēng)扇(19)安裝于蒸發(fā)室內(nèi)，濕控信號(hào)傳輸線連接于風(fēng)扇(17)和流量電磁閥(21)之上，流量電磁閥一端與蒸發(fā)室相連，另一端與儲(chǔ)水室相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及家用電器領(lǐng)域，特別涉及一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的溫度和濕度控制設(shè)備，該設(shè)備中，溫度傳感器與濕度傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸線分別與模擬量信號(hào)采集裝置相連，模擬量信號(hào)采集裝置通過(guò)以太網(wǎng)裝置與PC溫濕度智能控制裝置相連，I/O裝置通過(guò)以太網(wǎng)裝置與PC溫濕度智能控制裝置相連，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別通過(guò)信號(hào)傳輸線與I/O裝置相連。該實(shí)用新型設(shè)備采用溫度、濕度傳感器采集房間實(shí)時(shí)溫濕度值，通過(guò)模擬量信號(hào)采集裝置把溫度和濕度信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)皆械挠?jì)算機(jī)，通過(guò)基于Windows裝置的溫度和濕度智能控制程序處理，輸出控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)溫度和濕度，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫濕度的智能化控制，所需能耗少，節(jié)能無(wú)污染，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F24F11/02GK203010846SQ201220632728
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者封志強(qiáng), 李鴻瑞, 陳長(zhǎng)江 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)