專利名稱：一種電極式加濕器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一宗加濕器系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于恒溫恒濕空調(diào)或獨(dú)立 加濕機(jī)的通過(guò)固體繼電器實(shí)現(xiàn)的電極式加濕器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知的恒溫恒濕空調(diào)或獨(dú)立式加濕機(jī)普遍采用的加濕方法是使用電極式蒸汽 加濕器，圖l示出了這種電極式蒸汽加濕器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參見(jiàn)圖l，已知的電極 式加濕器包括加濕罐IO、控制器ll、電流互感器12、水位傳感器13、進(jìn)水電磁 閥14、排水電磁閥15。
這種電極式加濕器的工作原理是當(dāng)有加濕需要時(shí)，控制器11控制電源17 送至加濕電極(未圖示)處，電流互感器12同時(shí)檢測(cè)電流值。
(1) 如果檢測(cè)到的電流值小于設(shè)定值(或?yàn)榱?，控制器11控制進(jìn)水電磁
閥14打開，水進(jìn)入加濕罐10中，電流值上升直至達(dá)到設(shè)定值，控制板ll控制進(jìn) 水電磁閥14關(guān)閉。罐中的水在電流作用下，溫度逐漸升高直至達(dá)到IO(TC，產(chǎn)生 出大量水蒸氣，從蒸汽出口 16進(jìn)入需要加濕的空間中，使其濕度上升，直至達(dá)到 需要值時(shí)，控制器ll控制停止供電，即停止加濕。
(2) 如果檢測(cè)到的電流值大于設(shè)定值，控制器11控制排水電磁閥15打開， 水排出加濕罐10中，電流值下降直至達(dá)到設(shè)定值?？刂破?1控制排水電磁閥15 關(guān)閉。罐中的水在電流作用下，溫度逐漸升高直至達(dá)到IO(TC，產(chǎn)生出大量水蒸氣， 從蒸汽出口 16進(jìn)入需要加濕的空間中，使其濕度上升，直至達(dá)到需要值時(shí)，控制 器ll控制停止供電，即停止加濕。
(3) 加濕器工作一段時(shí)間后，罐中的水因不斷沸騰而減少，電流值下降。控 制器11適時(shí)控制進(jìn)水電磁閥14打開補(bǔ)充供水，重復(fù)上述工作過(guò)程。
(4) 加濕器工作過(guò)程中，由電流互感器12實(shí)時(shí)測(cè)量到的加濕電流值傳送至 控制器ll。(5)如果因某種異常原因致使進(jìn)水電磁閥14不能關(guān)閉，水位持續(xù)上升，接 觸到水位傳感器13，水位傳感器13感知后將立即"通知"控制器11，觸發(fā)報(bào)警。
這種已知的電極式加濕器存在以下一些缺陷 一方面，如果出現(xiàn)加濕需要時(shí)，
加濕罐中無(wú)水或此前較長(zhǎng)時(shí)間未工作，則需要經(jīng)過(guò)一段進(jìn)水以及把水從低溫升至沸 騰溫度所需的較長(zhǎng)時(shí)間。在冬季工作時(shí)，此段時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。此時(shí)，需要加濕的空間 的濕度會(huì)持續(xù)下降(濕度控制滯后)。
另一方面，在濕度達(dá)到空間要求，停止加濕后，由于罐中水溫還維持在100 °c，因此還會(huì)有水蒸氣排出，并持續(xù)一段時(shí)間。此時(shí)，需要加濕的空間的濕度會(huì)繼
續(xù)上升(濕度控制過(guò)沖)。
再一方面，此種加濕器只能有限地改變加濕電流值的數(shù)值設(shè)定，即分級(jí)地改 變蒸汽輸出量。在濕度突然較大幅度下降時(shí)，不能再及時(shí)加大蒸汽輸出量，也會(huì)使 濕度值長(zhǎng)時(shí)間偏離。
針于要求將濕度恒定在高精度范圍(《±2%RH)的要求，上述原因會(huì)造成反 應(yīng)遲滯或超調(diào)，從而不能保證控制精度。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決上述問(wèn)題，提供了一種電極式加濕器系統(tǒng)，能夠 精確控制加濕蒸汽輸出量，提高濕度控制精度。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為本實(shí)用新型揭示了一種電極式加濕器系統(tǒng)，包括 加濕罐，其上設(shè)有用于進(jìn)水的進(jìn)水電磁閥和用于排水的排水電磁閥，通過(guò)加
濕電極對(duì)罐中儲(chǔ)水進(jìn)行加熱以產(chǎn)生水蒸氣，并經(jīng)由其上的蒸汽出口排出該加濕罐； 電源，為該加濕罐中的該加濕電極提供電能；
電流互感器，設(shè)置在該電源的供電電路上，實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前加載在該加濕電極 上的電流值；
水位傳感器，設(shè)置在該加濕罐中，使該加濕罐中的水位保持在設(shè)定高度；
控制器，進(jìn)一步包括
電導(dǎo)率計(jì)算單元，根據(jù)上一次該電流互感器測(cè)量到的電流值計(jì)算出該加
濕罐儲(chǔ)水的電導(dǎo)率；
電流值計(jì)算單元，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值以及測(cè)量到的電導(dǎo)率實(shí)時(shí)計(jì)算出需要加載在該加濕電極上的電流值；
進(jìn)水控制單元，根據(jù)該水位傳感器檢測(cè)出該加濕罐中儲(chǔ)水未達(dá)到設(shè)定水 位，控制該進(jìn)水電磁閥進(jìn)水；
出水控制單元，根據(jù)罐內(nèi)儲(chǔ)水的電導(dǎo)率高于預(yù)設(shè)值時(shí)控制該排水電磁閥
出水；
固體繼電器，設(shè)置在該電源的供電電路上，改變當(dāng)前加載在加濕電極上的電 流值，實(shí)時(shí)地以該電流計(jì)算單元得到的電流值加載在該加濕電極上，從而無(wú)級(jí)地控 制蒸汽輸出量。
上述的電極式加濕器系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括
溫度傳感器，設(shè)置在該加濕罐上，檢測(cè)加濕罐中儲(chǔ)水的溫度；
該控制器還包括
水溫預(yù)熱單元，通過(guò)該固體繼電器對(duì)加濕電極施加預(yù)設(shè)值的電流，保持罐內(nèi) 水溫在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi)以備隨時(shí)投入工作，該加濕罐中儲(chǔ)水的溫度通過(guò)該溫度傳 感器反饋回控制器。
上述的電極式加濕器系統(tǒng)，其中，該溫度傳感器安裝在該加濕罐的罐體表面。 本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實(shí)用新型在已知的電極式加 濕器的基礎(chǔ)上在罐體外壁加裝溫度傳感器，用以感測(cè)罐內(nèi)水溫，在電源上加裝SSR (Solid State R印lay，固體繼電器)。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過(guò)精確地、 無(wú)級(jí)地控制蒸汽輸出量，解決了滿足濕度要求后常出現(xiàn)的超調(diào)問(wèn)題；通過(guò)對(duì)罐內(nèi)水 的預(yù)熱，解決了加濕要求出現(xiàn)后蒸汽產(chǎn)生滯后的問(wèn)題；當(dāng)濕度接近設(shè)定濕度時(shí)減少 電流，使水溫降低，避免了停止加濕后仍有蒸汽產(chǎn)出的問(wèn)題。這三方面的問(wèn)題接近 后，濕度控制精度大幅提高，突破了目前的電極式蒸汽加濕控制精度的"瓶頸"。


圖1是己知的電極式加濕系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖2是本實(shí)用新型的電極式加濕器系統(tǒng)的第一實(shí)施例的構(gòu)成圖。 圖3是圖2實(shí)施例的電極式加濕器系統(tǒng)中控制器的構(gòu)成圖。 圖4是本實(shí)用新型的電極式加濕器系統(tǒng)的第二實(shí)施例的構(gòu)成圖。 圖5是圖4實(shí)施例的電極式加濕器系統(tǒng)中控制器的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖2示出了本實(shí)用新型的電極式加濕器系統(tǒng)的第一實(shí)施例的原理。請(qǐng)參見(jiàn)圖
2，電極式加濕器系統(tǒng)包括加濕罐20、控制器21、電流互感器22、水位傳感器23、 電源27和固體繼電器28。其中加濕罐20底部設(shè)有進(jìn)水電磁閥24和排水電磁閥25， 頂部設(shè)有蒸汽出口 26?？刂破?1的原理請(qǐng)參見(jiàn)圖3，控制器21包括電導(dǎo)率計(jì)算單 元210、電流值計(jì)算單元211、進(jìn)水控制單元212以及出水控制單元213。
其中加濕罐20通過(guò)加濕電極對(duì)罐中儲(chǔ)水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生水蒸氣，并由蒸汽出 口26排出加濕罐20，進(jìn)入加濕空間。電源27為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電源，尤其是 為加濕罐20中的加濕電極提供電能。電流互感器22設(shè)置在電源27的供電電路上， 可以實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前加載在加濕電極上的電流值。設(shè)置在加濕罐20中的水位傳感器 23與已知的水位傳感器13 (圖1所示)不同，本實(shí)用新型的水位傳感器23用于使 加濕罐20中的水位保持在設(shè)定高度，如果未達(dá)到設(shè)定高度則由進(jìn)水控制單元212 控制進(jìn)水電磁閥24繼續(xù)進(jìn)水直到達(dá)到。而己知的水位傳感器13只用來(lái)檢測(cè)加濕罐 中的水位是否超過(guò)設(shè)定水位高度，如果超過(guò)就會(huì)通知控制器發(fā)出超限報(bào)警。固體繼 電器(SSR， Solid State R印lay) 28設(shè)置在電源27的供電電路上，改變當(dāng)前加 載在加濕電極上的電流值。
系統(tǒng)的工作原理如下，在有加濕需求時(shí)，控制器21中的電導(dǎo)率計(jì)算單元210 計(jì)算出加濕罐20儲(chǔ)水的電導(dǎo)率，由于水位傳感器23保證了加濕罐內(nèi)的水位高度始 終維持在設(shè)定高度，通過(guò)上一次加濕器工作時(shí)由電流互感器22測(cè)量出的電流值， 由此計(jì)算出水的電導(dǎo)率。再通過(guò)電流值計(jì)算單元211結(jié)合當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度
的差值以及測(cè)量到的電導(dǎo)率實(shí)時(shí)計(jì)算出需要加載在加濕電極上的電流值。在電流值 計(jì)算單元211中，當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值越大，則需要加載在加濕電極上
的電流值就越大；當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值越小，則需要加載在加濕電極上 的電流值就越小。固體繼電器28實(shí)時(shí)地以電流值計(jì)算單元211得出的電流值加載 在加濕電極上，從而精確地、無(wú)級(jí)地控制蒸汽輸出量。這樣可以使得當(dāng)實(shí)際濕度接 近設(shè)定濕度時(shí)，減少電流使水溫降低，避免了停止加濕后仍有蒸汽產(chǎn)出的問(wèn)題。 此外，如果水的電導(dǎo)率大于設(shè)定值，由出水控制單元213控制排水電磁閥25排除部分水。在加濕要求連續(xù)時(shí)，重復(fù)上述的工作過(guò)程直至加濕要求停止，從而滿 足了濕度恒定的要求。
圖4示出了本實(shí)用新型的電極式加濕器系統(tǒng)的第二實(shí)施例的原理。請(qǐng)參見(jiàn)圖 4，電極式加濕器系統(tǒng)包括加濕罐30、控制器31、電流互感器32、水位傳感器33、 電源37、固體繼電器38和溫度傳感器29。其中加濕罐30底部設(shè)有進(jìn)水電磁閥34 和排水電磁閥35，頂部設(shè)有蒸汽出口36?？刂破?1的原理請(qǐng)參見(jiàn)圖5，控制器31 包括水溫預(yù)熱單元310、電導(dǎo)率計(jì)算單元311、電流值計(jì)算單元312、進(jìn)水控制單 元313以及出水控制單元314。
其中加濕罐30通過(guò)加濕電極對(duì)罐中儲(chǔ)水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生水蒸氣，并由蒸汽出 口36排出加濕罐30，進(jìn)入加濕空間。電源37為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電源，尤其是 為加濕罐30中的加濕電極提供電能。電流互感器32設(shè)置在電源37的供電電路上， 可以實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前加載在加濕電極上的電流值。設(shè)置在加濕罐30中的水位傳感器 33與已知的水位傳感器13 (圖l所示)不同，本實(shí)用新型的水位傳感器33用于使 加濕罐30中的水位保持在設(shè)定高度，如果未達(dá)到設(shè)定高度則由進(jìn)水控制單元313 控制進(jìn)水電磁閥34繼續(xù)進(jìn)水直到達(dá)到。而已知的水位傳感器13只用來(lái)檢測(cè)加濕罐 中的水位是否超過(guò)設(shè)定水位高度，如果超過(guò)就會(huì)通知控制器發(fā)出超限報(bào)警。固體繼 電器(SSR， Solid State R印lay) 38設(shè)置在電源37的供電電路上，改變當(dāng)前加 載在加濕電極上的電流值。溫度傳感器39安裝在加濕罐30的罐體表面，檢測(cè)加濕 罐30中儲(chǔ)水的溫度。
系統(tǒng)的工作原理如下，在沒(méi)有加濕需求時(shí)，控制器31中的水溫預(yù)熱單元310 通過(guò)固體繼電器38對(duì)加濕電極施加預(yù)設(shè)值的小電流，以保持罐內(nèi)水溫在預(yù)設(shè)的溫 度范圍內(nèi)，以備隨時(shí)投入工作。而加濕罐30中儲(chǔ)水溫度通過(guò)溫度傳感器39反饋回 控制器31。在有加濕需求時(shí)，控制器31中的電導(dǎo)率計(jì)算單元311計(jì)算出加濕罐30 儲(chǔ)水的電導(dǎo)率，由于水位傳感器33保證了加濕罐內(nèi)的水位高度始終維持在設(shè)定高 度，通過(guò)上一次加濕器工作時(shí)由電流互感器32測(cè)量出的電流值，由此計(jì)算出水的 電導(dǎo)率。再通過(guò)電流值計(jì)算單元312結(jié)合當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值以及測(cè)量
到的電導(dǎo)率實(shí)時(shí)計(jì)算出需要加載在加濕電極上的電流值。在電流值計(jì)算單元312 中，當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值越大，則需要加載在加濕電極上的電流值就越 大；當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值越小，則需要加載在加濕電極上的電流值就越小。固體繼電器38實(shí)時(shí)地以電流值計(jì)算單元312得出的電流值加載在加濕電極上， 從而精確地、無(wú)級(jí)地控制蒸汽輸出量。這樣可以使得當(dāng)實(shí)際濕度接近設(shè)定濕度時(shí)， 減少電流使水溫降低，避免了停止加濕后仍有蒸汽產(chǎn)出的問(wèn)題。
此外，如果水的電導(dǎo)率大于設(shè)定值，由出水控制單元314控制排水電磁閥35 排除部分水。在加濕要求連續(xù)時(shí)，重復(fù)上述的工作過(guò)程直至加濕要求停止，從而滿 足了濕度恒定的要求。
上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種 種修改或變化，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合 權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1、一種電極式加濕器系統(tǒng)，其特征在于，包括加濕罐，其上設(shè)有用于進(jìn)水的進(jìn)水電磁閥和用于排水的排水電磁閥，通過(guò)加濕電極對(duì)罐中儲(chǔ)水進(jìn)行加熱以產(chǎn)生水蒸氣，并經(jīng)由其上的蒸汽出口排出該加濕罐；電源，為該加濕罐中的該加濕電極提供電能；電流互感器，設(shè)置在該電源的供電電路上，實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前加載在該加濕電極上的電流值；水位傳感器，設(shè)置在該加濕罐中，使該加濕罐中的水位保持在設(shè)定高度；控制器，進(jìn)一步包括電導(dǎo)率計(jì)算單元，根據(jù)上一次該電流互感器測(cè)量到的電流值計(jì)算出該加濕罐儲(chǔ)水的電導(dǎo)率；電流值計(jì)算單元，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際濕度與設(shè)定濕度的差值以及測(cè)量到的電導(dǎo)率實(shí)時(shí)計(jì)算出需要加載在該加濕電極上的電流值；進(jìn)水控制單元，根據(jù)該水位傳感器檢測(cè)出該加濕罐中儲(chǔ)水未達(dá)到設(shè)定水位，控制該進(jìn)水電磁閥進(jìn)水；出水控制單元，根據(jù)罐內(nèi)儲(chǔ)水的電導(dǎo)率高于預(yù)設(shè)值時(shí)控制該排水電磁閥出水；固體繼電器，設(shè)置在該電源的供電電路上，改變當(dāng)前加載在加濕電極上的電流值，實(shí)時(shí)地以該電流計(jì)算單元得到的電流值加載在該加濕電極上，從而無(wú)級(jí)地控制蒸汽輸出量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電極式加濕器系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 溫度傳感器，設(shè)置在該加濕罐上，檢測(cè)加濕罐中儲(chǔ)水的溫度； 該控制器還包括水溫預(yù)熱單元，通過(guò)該固體繼電器對(duì)加濕電極施加預(yù)設(shè)值的電流，保持罐內(nèi) 水溫在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi)以備隨時(shí)投入工作，該加濕罐中儲(chǔ)水的溫度通過(guò)該溫度傳 感器反饋回控制器。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電極式加濕器系統(tǒng)，其特征在于，該溫度傳感 器安裝在該加濕罐的罐體表面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電極式加濕器系統(tǒng)，能夠精確控制加濕蒸汽輸出量，提高濕度控制精度。其技術(shù)方案為系統(tǒng)包括加濕罐、電源、電流互感器、水位傳感器、控制器、固體繼電器和溫度傳感器，控制器與加濕罐、固體繼電器、電流互感器連接，加濕罐和固體繼電器連接，其中控制器包括電導(dǎo)率計(jì)算單元，根據(jù)上一次測(cè)量到的電流值計(jì)算儲(chǔ)水電導(dǎo)率；電流值計(jì)算單元，實(shí)時(shí)計(jì)算需要加載在加濕電極上的電流值；進(jìn)水控制單元，控制該進(jìn)水電磁閥進(jìn)水；出水控制單元控制該排水電磁閥出水；水溫預(yù)熱單元，對(duì)加濕電極施加預(yù)設(shè)值的電流，保持罐內(nèi)水溫在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi)以備隨時(shí)投入工作，加濕罐中儲(chǔ)水的溫度通過(guò)該溫度傳感器反饋回控制器。本實(shí)用新型應(yīng)用于空調(diào)及加濕機(jī)制造領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F24F11/053GK201289180SQ20082015003
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者邵智才 申請(qǐng)人:上海約頓機(jī)房設(shè)備有限公司;廣州約頓電子科技有限公司