本發(fā)明涉及一種用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置，包括：流動產(chǎn)生裝置，其適于在其操作期間在裝置中實現(xiàn)氣體的流動；濕度設(shè)置裝置，其適于在其操作期間對流過所述裝置的氣體執(zhí)行濕度設(shè)置動作，包括供氣體流過的平行布置的至少兩個管狀構(gòu)件；濕度感測裝置，用于感測所述裝置中的氣體的濕度；以及控制裝置，用于根據(jù)在所述裝置操作期間由所述濕度感測裝置感測的氣體濕度和濕度的參考值在所述管狀構(gòu)件的至少一端處控制進入所述濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件。

背景技術(shù)：

從cn101738454已知具有與所述裝置相同特征的裝置。已知的裝置是流通式的濕度發(fā)生器，其包括流量計、混合室、恒溫室、控制閥和具有入口和出口的殼體，所述濕度發(fā)生器的所有部件位于該殼體中。恒溫室容納多個流通構(gòu)件，每個流通構(gòu)件的一端通過控制閥與流量計連接，并且另一端與混合室連接。流通構(gòu)件的內(nèi)部設(shè)置有可滲透管。在一個實施例中，裝置包括三個流通構(gòu)件，其中每個流通構(gòu)件適于增加氣體的濕度，并且其中所述控制閥是三通閥，三通閥是適于基于由所述裝置增濕的氣體濕度的期望值來控制所述流通構(gòu)件的打開和關(guān)閉。

需要一種用于設(shè)置并控制諸如空氣的氣體濕度的裝置，該裝置具有不復雜的設(shè)計，并且能夠快速且準確地執(zhí)行其預期功能。本發(fā)明的目的是提供一種所述類型的裝置，其能夠至少降低和增加氣體的濕度，穩(wěn)健且可靠，并且能夠在沒有復雜且相對昂貴的部件(例如，流量計)的情況下實現(xiàn)。這樣的裝置將非常好地適合應用于例如濕度探針的校準裝置中，或者需要在預定水平的濕度下進行研究的環(huán)境中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

該目的通過如開頭段落中所限定的裝置來實現(xiàn)，其中所述濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件中的至少一個是主動管狀構(gòu)件，所述主動管狀構(gòu)件包括以下之一：1)適于使氣體流過并降低所述氣體的濕度的減濕管狀構(gòu)件，和2)適于使氣體流過并增加氣體濕度的增濕管狀構(gòu)件，并且其中所述濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件中的至少一個是適于僅使氣體流過而不對所述氣體執(zhí)行濕度設(shè)置動作的非活動管狀構(gòu)件。

基于在所述裝置中存在至少一個活動管狀構(gòu)件和至少一個如上所述的非活動管狀構(gòu)件，可以在裝置中設(shè)置要處理的氣體濕度的寬范圍。氣體的濕度可以快速且容易地達到參考值，同時該裝置可以是緊湊的，并且可以在沒有諸如流量計的復雜部件的情況下實現(xiàn)。根據(jù)由濕度感測裝置感測的氣體的實際濕度和濕度的參考值之間的比較，控制裝置確定濕度設(shè)置裝置的適當設(shè)置。當看起來氣體的實際濕度對應于濕度的參考值時，控制裝置允許進入非活動的管狀構(gòu)件。假設(shè)濕度設(shè)置裝置包括至少一個減濕管狀構(gòu)件，當比較的結(jié)果表明氣體太濕時，控制裝置允許進入減濕管狀構(gòu)件，并且在允許氣體流過減濕管狀構(gòu)件僅會導致濕度變得太低的情況下還能夠進入非活動管狀構(gòu)件。

實際上，使一部分氣體流過減濕管狀構(gòu)件并且另一部分氣體通過非活動管狀構(gòu)件的可能性允許在不需要復雜控制措施的情況下設(shè)置濕度的正確值。類似地，假設(shè)濕度設(shè)置裝置包括至少一個增濕管狀構(gòu)件，當比較的結(jié)果表明氣體太干時，控制裝置允許進入增濕管狀構(gòu)件，并且在允許氣體流過增濕管狀構(gòu)件僅會導致濕度變得太高的情況下還能夠進入非活動管狀構(gòu)件。

濕度設(shè)置裝置可以包括至少兩個活動管狀構(gòu)件，它們可以是相同種類或不同種類，即，其可以是兩個減濕管狀構(gòu)件、兩個增濕管狀構(gòu)件或減濕管狀構(gòu)件和增濕管狀構(gòu)件的組合。為了具有緊湊和實用的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，每個活動管狀構(gòu)件與至少一個非活動管狀構(gòu)件平行布置地關(guān)聯(lián)，使得可以實現(xiàn)如上所述的氣體濕度的精確控制，其中，至少一個活動管狀構(gòu)件和至少一個非活動管狀構(gòu)件的組合被制成用于使氣體流過。實際上，每個活動管狀構(gòu)件可以布置成例如沿著非活動管狀構(gòu)件延伸，其中能夠?qū)崿F(xiàn)提供進入活動管狀構(gòu)件和非活動管狀構(gòu)件的組合而不需要復雜的結(jié)構(gòu)。

為了完整性的目的，并且參考上述濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件的操作說明，應注意，關(guān)于管狀構(gòu)件的布置使用的術(shù)語“平行”應首先理解為功能意義上的而不是結(jié)構(gòu)意義上的，盡管在根據(jù)本發(fā)明的裝置的實際實施例中，管狀構(gòu)件可以彼此平行地延伸。

在具有用于根據(jù)需要實現(xiàn)濕度增加或濕度降低的最少部件而不需要更換盒等的實際實施例中，濕度設(shè)置裝置包括平行布置的三個管狀構(gòu)件足矣，即減少增濕管狀構(gòu)件、增濕管狀構(gòu)件和非活動管狀構(gòu)件的不超過一個組合，其中所述減濕管狀構(gòu)件和所述增濕管狀構(gòu)件都與所述非活動管狀構(gòu)件相關(guān)聯(lián)。

在這種情況下可以具有四個管狀構(gòu)件的組合，其中所述減濕管狀構(gòu)件和所述增濕管狀構(gòu)件中的每一個與其自己的非活動管狀構(gòu)件組合，以具有分別控制所述氣體被干燥和潤濕的程度的可能性，但是考慮到緊湊性，當兩個活動管狀構(gòu)件與僅一個非活動管狀構(gòu)件組合時是有利的。在實踐中，不存在必須同時提供對所有三個管狀構(gòu)件的通路的情況。相反，可以預料到提供僅通向三個管狀構(gòu)件中的一個，部分地提供通向非活動管狀構(gòu)件并且部分地提供通向減濕管狀構(gòu)件，并且部分地提供通向非活動管狀構(gòu)件并且部分地提供通向增濕管狀構(gòu)件是最常見的情況。

當應用本發(fā)明時，具有減濕管狀構(gòu)件實際可行，增濕管狀構(gòu)件不需要小的橫截面，以防止管狀構(gòu)件在管狀構(gòu)件下游的氣體上的減濕動作，并且因此，不需要高壓，并且能夠在其操作期間非常良好地與存在于裝置中的一般氣體流動工作，其中不需要額外的專用泵等。原因是，可以在管狀構(gòu)件的一端或兩端精確地控制進入活動管狀構(gòu)件，如稍后將更詳細地解釋的。

相反，在本領(lǐng)域中，通常使用具有小橫截面尺寸的減濕管狀構(gòu)件，并且當施加減濕管狀構(gòu)件時采取用于增加壓力的措施，這涉及成本增加以及例如操作期間產(chǎn)生的噪聲。

減濕管狀構(gòu)件可包括填充有干燥空氣和吸濕材料的可更換的盒，而增濕管狀構(gòu)件可包括填充有潮濕空氣以及能夠釋放水分的材料的可更換的盒。增濕管狀構(gòu)件的材料可以包含抗菌劑。此外，可以使用uv燈等來對材料進行消毒。在任何情況下，可以基于各種原理實現(xiàn)增濕，包括使用用于在水中吹泡的泵、熱原理、超聲波原理、在水和/或冰上置換氣體等。此外，可以將減濕管狀構(gòu)件連接到具有干燥功能的外部源，并且將增濕管狀構(gòu)件連接到具有增濕功能的外部源。通常，活動管狀構(gòu)件可以連接到用于處理氣體的外部裝置，例如通過調(diào)節(jié)氣體的溫度，其中提供用于將氣體從所討論的管狀構(gòu)件引導到外部裝置并且返回的裝置，以便確保根據(jù)管狀構(gòu)件中使用的材料類型將氣體置于對干燥或潤濕最佳的條件下。

為了能夠在濕度設(shè)置裝置的一個或多個管狀構(gòu)件中精確地計量氣體，實際上，控制裝置包括閥裝置，其適于設(shè)置濕度設(shè)置裝置的每個管狀構(gòu)件在端部打開的程度，在管狀構(gòu)件的流通方向上看，該端部是入口端。所述閥裝置可以包括任何合適的裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)各種程度地進入每個管狀構(gòu)件，對于每個管狀構(gòu)件從最小入口到最大入口，例如，雙通或多通閥或混合閥。此外，控制裝置實際上包括用于設(shè)置所述閥裝置的位置的驅(qū)動裝置，其中所述控制裝置適于根據(jù)在所述裝置操作期間由所述濕度感測裝置感測的氣體濕度和所述濕度的參考值來控制所述驅(qū)動裝置的操作。驅(qū)動裝置可以包括合適類型的馬達以及由馬達驅(qū)動的致動桿的組合，例如，或者可以包括氣動、液壓或電動機構(gòu)。

所述閥裝置可以包括合適類型的可控閥，例如兩通或多通閥或混合閥。通常，閥可以包括位于彼此的頂部上并且具有開口的平面部件，這些部件可以相對于彼此移動，使得可以改變在部件的組裝中用于氣體的流通開口，其中一個部分的開口與相鄰部分的開口重合，或者至少部分地被相鄰部分覆蓋。可以在具有被設(shè)計成以特定方式沿彼此滑動的表面的部件中找到類似的工作原理，例如可旋轉(zhuǎn)或可滑動的盤閥、可旋轉(zhuǎn)或可滑動的圓柱形閥、錐形閥、球閥等?；蛘?，閥可以包括具有開口的部分和具有特定形狀的表面的部分，并且可以是板閥、蝶閥、錐閥、具有可變形狀的柔性閥等。

為了具有設(shè)置裝置中的氣體濕度的高精度和速度，有利的是，所述閥裝置適于設(shè)置活動管狀構(gòu)件(并且可能還有非活動管狀構(gòu)件)在面向濕度感測裝置的端部處是開放的。在這種情況下，假設(shè)否則活動管狀構(gòu)件可能在該端部打開，水分在從濕度感測裝置到管狀構(gòu)件的方向上(這可以與氣體流動的方向相反)從氣體移位受到限制，使得這種流動對氣體濕度值的影響達到最小化。即使當氣體的流量非常低時，設(shè)置氣體濕度的精度和速度也可以是可接受的，并且相對于常規(guī)情況而言得到提高，通過控制在管狀構(gòu)件的兩端進入活動管狀構(gòu)件，包括面向濕度感測裝置的端部，其可以是在流通方向上看到的出口端。

在根據(jù)本發(fā)明的裝置的實際實施例中，所述閥裝置包括在濕度設(shè)置裝置的至少兩個管狀構(gòu)件的端部處可滑動地布置的板，其設(shè)置有用于允許氣體流過所述板的開口。可以選擇這種開口的尺寸以及板相對于管狀構(gòu)件的定位，使得開口可以處于允許最大程度地進入管狀構(gòu)件的一個的位置，或處于允許部分進入一個管狀構(gòu)件并且部分進入相鄰管狀構(gòu)件的位置。改變開口的位置可以簡單地通過滑動板來完成，其中所述控制裝置可適于根據(jù)在所述裝置操作期間由所述濕度感測裝置感測的氣體濕度和所述濕度的參考值來確定所述板相對于所述管狀構(gòu)件的位置?？偠灾缟纤龅陌宓膽蒙婕敖Y(jié)構(gòu)的簡單性和穩(wěn)健性，這是期望的，以便具有僅需要最少維護的可靠裝置。板可以與濕度設(shè)置裝置的所有管狀構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，使得不需要用于控制氣體進入管狀構(gòu)件的其他裝置，這有助于具有最小部件的簡單構(gòu)造。

為了確保設(shè)置裝置中的氣體濕度的最高精度和速度，如上所述，優(yōu)選地，該裝置包括第一板和連接到第一板的第二板，其中兩個板可滑動地布置，一個板在所述濕度設(shè)置裝置的至少兩個管狀構(gòu)件的第一端，并且另一個板在管狀構(gòu)件的第二端，其中兩個板設(shè)置有用于允許氣體流過相應板的開口，并且其中，從所述管狀構(gòu)件的流通方向上看，所述板的開口相對于所述管狀構(gòu)件的位置彼此對應。通過應用這種板的組合，可以在管狀構(gòu)件的相應端部實現(xiàn)類似的進入和排出。

作為上述至少一個板的替代形式，所述閥裝置可包括可旋轉(zhuǎn)布置的盤，其與所述濕度設(shè)置裝置的至少兩個管狀構(gòu)件的端部關(guān)聯(lián)，并且設(shè)置有用于允許氣體流過所述盤的開口。通過旋轉(zhuǎn)盤，所述開口放置在適當?shù)奈恢?，以實現(xiàn)在所確定的程度上進入相應的管狀構(gòu)件。

考慮到裝置的實際應用，有利的是，所述濕度感測裝置包括布置在靠近濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件的位置處的傳感器，這不改變傳感器的另一個位置也可能在本發(fā)明的框架內(nèi)的事實。此外，有利的是，所述裝置配備有連接到控制裝置的用戶接口，以允許裝置的用戶設(shè)置濕度的參考值。一般來說，關(guān)于濕度感測裝置，應注意，這些裝置可包括任何合適的儀器，例如露點傳感器或濕度探測器，或適于根據(jù)另一原理工作的傳感器。

所述裝置可以包括用于至少容納濕度感測裝置的測量室，所述測量室在其壁中具有兩個開口，這些開口適于允許在測量室的內(nèi)部和外部之間交換氣體。測量室的設(shè)計可以適應于裝置的預期用途，例如，其可以是測量裝置的校準。除了濕度感測裝置之外，測量室可以容納濕度設(shè)置單元的至少一個管狀構(gòu)件，但是在本發(fā)明的框架內(nèi)不是必需的。

在根據(jù)本發(fā)明的裝置的實際應用中，具有用于使測量室的開口互連的管狀連接構(gòu)件可以是有用的，使得可以在裝置中實現(xiàn)大氣封閉的回路。在這種情況下，流動產(chǎn)生裝置可適于實現(xiàn)氣體通過連接構(gòu)件和測量室的循環(huán)。通常，流動產(chǎn)生裝置可以適于實現(xiàn)包括濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件的裝置中的氣體的循環(huán)，并且包括僅僅用于置換氣體的單個單元以便具有簡單的結(jié)構(gòu)。例如，流量產(chǎn)生裝置可以是單個泵，或單個(靜電)風扇，或單個壓縮機等。

根據(jù)本發(fā)明的裝置具有如前所述的不復雜的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。另外，基于在裝置中具有一般氣體流量的事實，裝置的噪聲水平可以很低，其中除了在用于產(chǎn)生一般流的裝置中的單個泵之外，不需要在濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件處應用額外的泵等。此外，在所述閥裝置包括如上所述的板或盤的情況下，其位置可以以平穩(wěn)且安靜的方式進行控制，噪聲水平可以保持在低值，而在本領(lǐng)域中，使用更復雜的所述閥裝置，其可以相當嘈雜。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置可以設(shè)計為例如能夠在寬的溫度范圍內(nèi)起作用，包括低于0℃的溫度。例如，所述閥裝置可以包括閥，例如具有由金屬和硅樹脂的組合制成的部件的錐形閥。

附圖說明

將參考附圖基于對用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置的實施例的以下描述進一步解釋本發(fā)明，其中相同的附圖標記表示相同或相似的部件，并且其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置的第一實施例的透視圖，其中以透明地方式描繪部件以提供裝置的各種部件的完整視圖，并且其中通過裝置的可能的氣體流動通過箭頭指示；

圖2示意性地示出了板閥的透視圖，板閥可以是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一部分，其中示出了閥的三個可能的位置，并且其中通過箭頭示出了在各個位置中通過閥的氣流；并且

圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置的第二實施例的透視圖，其中以透明地方式描繪部件以提供裝置的各種部件的完整視圖，并且其中通過裝置的氣體的可能流動通過箭頭指示。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置1的第一實施例。裝置1適合用于在使氣體的濕度精確地處于預定值很重要的情況下供應氣體。這種情況的實例包括濕度探針的校準以及在受控條件下進行的研究。氣體可以是空氣，這不改變裝置1也能夠處理每種其它可能類型的氣體的事實。

裝置1包括測量室10以及在其壁13上的開口11、12，所述開口11、12適于分別使得氣體流進和流出測量室10，并且在裝置1操作期間分別用作測量室10的入口和出口。在所示的實例中，示出了開口11、12的優(yōu)選定位，其中開口11、12彼此成直線布置。這種布置是優(yōu)選的，以便在開口11、12之間通過測量室10以最小的噪聲促進平穩(wěn)的氣體流動，但是這種布置在本發(fā)明的框架內(nèi)不是必需的。

為了使氣體在裝置1中運動，即產(chǎn)生氣流，裝置1包括合適的流動產(chǎn)生裝置，例如泵14。在所示實例中，泵14布置在由圖1中的附圖標記11表示的開口附近，為了清楚起見，在下文中將其稱為入口11，而另一個開口將被稱為出口12，其不改變以下事實：泵14也可以被操作，使得第一開口11用作出口，而后者的開口12用作入口。在本發(fā)明的框架內(nèi)，泵14的其它位置是可行的，包括靠近后面的開口12的位置，只要泵14能夠在開口11、12之間產(chǎn)生通過包括測量室10的裝置1的氣流。

為了在裝置1操作時執(zhí)行設(shè)置流過裝置1的氣體的濕度的功能，裝置1配備有濕度設(shè)置單元20，其在所示實例中布置在入口11和出口12之間。具體地，根據(jù)特定情況的要求，濕度設(shè)置單元20適于干燥氣體、增濕氣體或者保持未修正的氣體的濕度水平。為此，濕度設(shè)置單元20包括多個管狀構(gòu)件21、22、23。在所示的實例中，兩個活動管狀構(gòu)件21、23，即適于影響氣體濕度的管狀構(gòu)件21、23，位于濕度設(shè)置單元20中，即減濕管狀構(gòu)件21(以下稱為干燥構(gòu)件21)和增濕管狀構(gòu)件23(以下稱為增濕構(gòu)件23)。此外，在所示的實例中，一個非活動管狀構(gòu)件22，即適于僅僅使氣體流過而不影響氣體濕度的管狀構(gòu)件22位于濕度設(shè)置單元20中。非活動管狀構(gòu)件22在下文中將被稱為非活動構(gòu)件22。

濕度設(shè)置單元20可以包括多于一個干燥構(gòu)件21、僅一個非活動構(gòu)件22和僅一個增濕構(gòu)件23。僅具有三個構(gòu)件21、22、23(每個可能類型中的一個)的優(yōu)點在于，裝置1可以又緊湊又小，使得裝置1可以較為容易地運輸?shù)饺魏慰赡艿奈恢?。在所示的實例中，三個構(gòu)件21、22、23布置成例如以行布置在測量室10中基本上相同的水平彼此平行地延伸，其中非活動構(gòu)件22布置在干燥構(gòu)件21和增濕構(gòu)件23之間。雖然三個構(gòu)件21、22、23的這種布置是優(yōu)選的，因為在裝置1操作期間在測量室10中具有平穩(wěn)的氣體流動，這種布置在本發(fā)明的框架內(nèi)并非必要的。

干燥構(gòu)件21和增濕構(gòu)件23都適于允許氣體從其中流過。干燥構(gòu)件21可以包括填充有干燥空氣和吸濕材料的可更換的盒?？商娲兀稍飿?gòu)件21可具有單獨的開口，其允許通過新鮮的水分吸收材料來更換用過的水分吸收材料。在任何情況下，干燥構(gòu)件21被設(shè)計成使得在裝置1操作期間通過干燥構(gòu)件21的氣體的濕度降低。以類似的方式，增濕構(gòu)件23可以包括填充有潮濕空氣并且能夠釋放水分的材料的可更換的盒?？商娲兀稍飿?gòu)件23可具有單獨的開口，其允許通過新鮮的水分釋放材料來更換用過的水分釋放材料。在任何情況下，增濕構(gòu)件23被設(shè)計成使得在裝置1操作期間通過增濕構(gòu)件23的氣體的濕度增大。非活動構(gòu)件22只需包括簡單的管就足矣。

除了濕度設(shè)置單元20之外，根據(jù)本發(fā)明的裝置1包括濕度感測裝置，例如用于感測裝置1中氣體的濕度的實際值的濕度探測器25。濕度探測器25或類似裝置可以在裝置1中具有任何合適的位置，只要探測器25的濕度感測功能不受阻礙即可。在圖示的例子中，濕度探頭25在濕度設(shè)置單元20與吹出口12之間的位置與濕度設(shè)置單元20接近。

為了實現(xiàn)裝置1的條件，其中，通過濕度設(shè)置單元20將流過測量室10的氣體的濕度設(shè)置為參考值，裝置1包括用于控制氣體進入濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23的控制裝置。在本發(fā)明的框架內(nèi)，控制裝置可以具有任何合適的設(shè)計。在所示的實例中，控制裝置包括控制箱26，用于接收并解釋來自濕度探測器25的表示裝置1中氣體濕度的實際值的信息，其具有用于存儲濕度的參考值的存儲器等，并且適于將實際值與參考值進行比較。裝置1可以包括用戶接口(未示出)，借助于該用戶接口，用戶可以在控制箱26的存儲器中設(shè)置參考值，使得可以根據(jù)需要使裝置1的操作適應任何參考值。此外，在所示實例中，控制裝置包括滑動件30和用于驅(qū)動滑動件30例如占據(jù)由控制箱26確定的位置的裝置31。在下文中，將闡明滑動體30的細節(jié)。注意，滑動體30只是關(guān)于用于將氣流分布在濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23上的裝置的許多可能性之一。因此，如下所述的滑動體30的細節(jié)在本發(fā)明的框架內(nèi)并非必需的。

滑動體30延伸穿過測量室10，并且包括兩個板32、33，即在接近濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23的水平延伸的入口板32，在其入口側(cè)，即在面向入口11的構(gòu)件21、22、23的端部處，以及在靠近構(gòu)件21、22、23的水平延伸的出口板33，在其出口側(cè)，即在面向出口12的構(gòu)件21、22、23的端部處。板32、33平行布置，并且定位成使得濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23的縱向軸線垂直于板32、33的主表面?；瑒芋w30可以在垂直于所述縱向軸線的方向上滑動，并且與構(gòu)件21、22、23的行布置的方向一致。該方向在圖1中通過箭頭表示。

滑動體30適于根據(jù)以下選項之一允許氣體流過濕度設(shè)置單元20：僅流過干燥構(gòu)件21，僅流過非活動構(gòu)件22，僅流過增濕構(gòu)件23，流過干燥構(gòu)件21和非活動構(gòu)件22，并且流過增濕構(gòu)件23和非活動構(gòu)件22，其中總氣流在構(gòu)件21、22、23的組合上的分布是可變的，并且可以設(shè)置為在特定情況下是最佳的。為了根據(jù)需要引導氣流，入口板32設(shè)置有開口34，并且出口板33在相應位置設(shè)置有開口35。有利地，每個開口34、35的尺寸分別對應于濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23在其入口側(cè)和出口側(cè)的尺寸，如在所示實例中的情況。

根據(jù)本發(fā)明的裝置1以下述方式操作。裝置1填充有將要設(shè)置成預定濕度的氣體，該濕度作為參考值輸入到控制箱26中。泵14被激活，由此產(chǎn)生氣體流，其中使氣體從入口11通過測量室10流到出口12。在該過程中，濕度探測器25感測氣體濕度的實際值，并將該實際值傳送到控制箱26。在控制箱26中，在實際值和參考值之間進行比較。根據(jù)比較的結(jié)果，控制箱26確定是否需要激活驅(qū)動裝置31，如果是，則考慮驅(qū)動裝置31需要如何操作以到達遠離滑動體30的待實現(xiàn)的位移的距離和方向(伸展或縮回)?？赡軙l(fā)生以下情況：

1)氣體看起來太濕，進而達到允許所有氣體流過干燥構(gòu)件21的程度，將使氣體的濕度達到參考值或仍高于參考值的值，在這種情況下，驅(qū)動裝置31被操作以將滑動件30置于一個位置，以便在滑動件30尚未處于所述位置時允許總氣流通過干燥構(gòu)件21。

2)氣體看起來太濕，進而達到比第一種情況更小的程度，其中可以通過將總氣流的一部分引導通過干燥構(gòu)件21并且將總氣流的另一部分引導通過非活動構(gòu)件22而使氣體的濕度處于參考值。在這種情況下，滑動體30的精確位置被確定為使得可以實現(xiàn)干燥和無動作之間的適當比率。在滑動件30處于另一位置的情況下，驅(qū)動裝置31操作以將滑動件30放置到在控制箱26中確定的精確位置。

3)氣體的濕度看起來處于參考值，在這種情況下，如果滑動體30尚未處于如上所述的位置，驅(qū)動裝置31操作以將滑動件30置于允許總氣流流過非活動構(gòu)件22的位置。

4)氣體似乎太干，進而達到允許流過增濕構(gòu)件23的所有氣體使氣體的濕度達到參考值或仍然低于參考值的值，在這種情況下，如果滑動件30尚未處于所述位置，則驅(qū)動裝置31操作以將滑動件30置于使總氣流流過增濕構(gòu)件23的位置。

5)氣體看起來太干，進而達到比第四種情況少的程度，其中可以通過將總氣流的一部分引導通過增濕構(gòu)件23并且將總氣流的另一部分引導通過非活動構(gòu)件22而使氣體的濕度處于參考值。在這種情況下，滑動體30的精確位置被確定為使得可以實現(xiàn)增濕與不動作之間的適當比例。在滑動件30處于另一位置的情況下，驅(qū)動裝置31操作以將滑動件30放置到在控制箱26中確定的精確位置。

因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置1的操作是感測氣體的濕度的實際值的正在進行的過程，進行實際值與參考值之間的比較，以及如果比較的結(jié)果和關(guān)于滑動體30的實際位置的信息指示需要這樣做以便實現(xiàn)/保持參考值，則調(diào)整滑動體30的位置。一旦裝置1中的氣體濕度的設(shè)置過程已經(jīng)開始，則在達到參考值之前僅花費最少的時間，這是由于可以基于對氣體的濕度的實際值的測量直接適配濕度設(shè)置單元20能夠處理氣體的方式。

如上所述，滑動體30和用于驅(qū)動滑動體30的裝置31的應用在本發(fā)明的框架內(nèi)不是必需的。根據(jù)本發(fā)明的裝置1可以裝備有另一種類型的閥裝置，用于控制通過濕度設(shè)置單元20的氣體所遵循的路徑以及用于驅(qū)動閥裝置的相關(guān)裝置。在圖2中示出了可以在裝置1中使用而不是如圖1所示的滑動體30的閥裝置的實例。下面將解釋替代的閥裝置的設(shè)計以及替代的閥裝置的操作方式。

類似于滑動體30，替代的閥裝置適于設(shè)置濕度設(shè)置單元20的每個構(gòu)件21、22、23在其入口側(cè)和/或出口側(cè)處打開的程度。換句話說，類似于滑動體30，替代的閥裝置適于將氣體的總流量分配在構(gòu)件21、22、23上。為此，替代的閥裝置包括具有兩個板41、42的至少一個板閥40，即具有固定布置的基板41和布置成沿著基板41滑動的設(shè)置板42。基板41設(shè)置有以行形方式布置的三個特殊設(shè)計的開口43、44、45。該排的中心開口44具有矩形形狀，而存在于中心開口44的任一側(cè)的兩個開口43、45成形為類似于斜面矩形，其中斜面存在于面向中心開口44的一側(cè)。設(shè)置板42設(shè)置有一個矩形開口46，其尺寸對應于基板41的中心開口44的尺寸。

板閥40優(yōu)選地布置成使得基板41的每個開口43、44、55與濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23相關(guān)聯(lián)。在這種情況下，可以通過相對于基板41設(shè)置設(shè)置板42的位置來控制氣體在構(gòu)件21、22、23上的分布。例如，如圖2的上側(cè)所示，設(shè)置板42可以被置于其開口46與基板41的中心開口44一致的位置。在這種情況下，所有的氣流被引導通過中心開口44，從而獲得氣體不經(jīng)受任何濕度設(shè)置動作的情況。根據(jù)另一選擇，如圖2的中心所示，設(shè)置板42被置于這樣的位置，即，只有基板41的側(cè)開口43、45和中央開口44的僅僅一部分被暴露。在這種情況下，總氣流被分成通過所涉及的側(cè)開口43、45的一部分的氣流以及穿過中心開口44的一部分的氣流，從而獲得僅為了達到氣體的濕度的基準值而僅對氣體的一部分進行干燥動作或增濕動作的情況。兩個氣流的比率由設(shè)置板42相對于基板41的精確位置確定，并且基于氣體的濕度的實際值與參考值之間的比較進行控制，如前所述。根據(jù)又另一個選擇，設(shè)置板42被置于這樣的位置，使得其開口46完全暴露側(cè)開口43、45中的一個，如圖2的底側(cè)所示。在這種情況下，所有氣流被引導通過所涉及的側(cè)開口43、45，從而獲得所有氣體經(jīng)受干燥動作或增濕動作的情況。

如圖1所示的滑動體30和如圖2所示的板閥40的優(yōu)點在于，可以具有平滑、精確和快速的氣體濕度控制，而不需要復雜的結(jié)構(gòu)。為了完整性的目的，應當注意，當兩個板閥40應用在根據(jù)本發(fā)明的裝置1中時，在濕度設(shè)置單元20的入口側(cè)布置有第一板閥40，在濕度設(shè)置單元20的出口側(cè)布置有第二閥板40。

可選地，根據(jù)本發(fā)明的裝置1包括如圖1所示的管狀連接構(gòu)件15，其將測量室10的出口12連接到入口11。連接構(gòu)件15適合于在期望具有大氣封閉回路的情況下使用。這可以是當裝置1中的氣體濕度處于參考值并且氣體僅流過濕度設(shè)置單元20的非活動構(gòu)件22時的情況。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置2的第二實施例。第二實施例在很大程度上類似于如前面參照圖1所描述的第一實施例。然而，顯著的區(qū)別在于，第二實施例除了非活動構(gòu)件之外僅包括一個活動管狀構(gòu)件21、23，其中活動管狀構(gòu)件21、23可以是干燥構(gòu)件21和增濕構(gòu)件23中的一個。具體地，活動管狀構(gòu)件21、23可以適于接收并容納包含吸濕材料的盒或包含能夠釋放水分的材料的盒，這取決于裝置2是否用于干燥氣體或增濕氣體。

除了裝置2包括單個活動管狀構(gòu)件21、23而不是兩個不同的活動管狀構(gòu)件21、23的事實之外，裝置2具有與圖1所示的裝置1相同的設(shè)計，作為其結(jié)果，以可比較的方式操作。特別地，如圖3所示的裝置2還包括：測量室10，在其壁13中具有兩個開口11、12；泵14，用于在其操作期間實現(xiàn)裝置2中的氣體流動；濕度探測器25，用于感測裝置2中氣體濕度的實際值；控制箱26，用于接收并解釋來自濕度探測器25的信息，該信息表示裝置2中的氣體濕度的實際值；以及控制裝置，其包括滑動體30和用于驅(qū)動滑動體30以例如占據(jù)由控制箱26確定的位置的裝置31。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，本發(fā)明的范圍不限于前面討論的實例，而是在不脫離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進行若干修改和更改。

為了完整性的目的，應當注意，根據(jù)本發(fā)明的裝置1、2的將氣體的濕度設(shè)置為參考值的能力的描述應當被理解為其實際意義，意味著可以設(shè)置具有可接受的偏差公差的參考值。在裝置1、2的許多可能的應用中，通常希望具有大的濕度范圍，例如3％至98％的范圍。此外，應注意的是，濕度設(shè)置單元20的構(gòu)件21、22、23被表示為管狀的事實應當被理解例如僅僅意味著構(gòu)件21、22、23設(shè)置有用于使氣體的進入入口開口，用于排出氣體的出口開口以及類似用于將氣體從入口開口引導到排出開口的周向封閉壁的部件。例如，構(gòu)件21、22、23的橫截面的形狀可以在該一般概念內(nèi)自由選擇，但考慮到相關(guān)的流動平滑度，優(yōu)選圓形形狀。

根據(jù)本發(fā)明，應用濕度設(shè)置裝置，其包括平行布置的至少一個活動管狀構(gòu)件21、23和至少一個非活動管狀構(gòu)件22。在如前面參照附圖所描述的實例中，濕度設(shè)置裝置包括平行布置的至少一個活動管狀構(gòu)件21、23和一個非活動管狀構(gòu)件22。這不改變在本發(fā)明的范圍內(nèi)濕度設(shè)置裝置可以包括管狀構(gòu)件的組件的事實，其中不僅存在管狀構(gòu)件的平行布置，而且還存在串聯(lián)的布置。例如，濕度設(shè)置裝置可以包括在測量室10中平行布置的活動管狀構(gòu)件21、23和非活動管狀構(gòu)件22，此外，在測量室10中與首先提到的兩個管狀構(gòu)件21、22、23串聯(lián)布置的活動管狀構(gòu)件21、23，或者在測量室10的外部，在通過其中一個開口11、12連接到測量室10的構(gòu)件中。在這種情況下，減濕管狀構(gòu)件21和非活動管狀構(gòu)件22可以位于測量室10中，在作為測量室10的入口管的部件中可以存在增濕筒部件23。在操作期間，氣體的濕度總是通過增濕管狀構(gòu)件23增加，并且隨后借助于減濕管狀構(gòu)件21在測量室10中降低氣體的濕度(或當氣體僅通過非活動管狀構(gòu)件22時保持在由增濕管狀構(gòu)件23設(shè)置的水平)。

在控制在管狀構(gòu)件21、22、23的兩端處進入管狀構(gòu)件21、22、23的方面，至少關(guān)于作為根據(jù)本發(fā)明的裝置1、2的濕度設(shè)置裝置的一部分的至少一個活動管狀構(gòu)件21、23，獨立于具有平行布置的至少一個活動管狀構(gòu)件21、23和至少一個非活動管狀構(gòu)件22的方面。因此，本發(fā)明還涉及一種用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置1、2，包括：流動產(chǎn)生裝置14，其適于在其操作期間實現(xiàn)裝置1、2中的氣體流動；濕度設(shè)置裝置，其適于在其操作期間對流過裝置1、2的氣體執(zhí)行濕度設(shè)置動作，包括以下中的至少一個：1)適于使氣體流過并降低氣體濕度的減濕管狀構(gòu)件21，2)適于使氣體流過并增加氣體濕度的增濕管狀構(gòu)件23；用于感測裝置1、2中的氣體濕度的濕度感測裝置25；以及控制裝置26、30、31、40，用于在裝置1、2操作期間根據(jù)由濕度感測裝置25感測的氣體的濕度和濕度的參考值控制在管狀構(gòu)件21、23的兩端進入管狀構(gòu)件21、23。

如前所述，有利的是，控制裝置26、30、31、40包括閥裝置30、40，其適于設(shè)置在管狀構(gòu)件21、23的兩端處的濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件21、23打開的程度。這種閥裝置30、40可以適于設(shè)置對于管狀構(gòu)件21、23的兩端以相應的方式打開濕度設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件21、23的程度。

由于如上所述的閥裝置30、40的應用，使得與管狀構(gòu)件21、23在與氣體流動方向相反的方向上的水分交換達到最小化，其結(jié)果是，管狀件21、23不必設(shè)計成實現(xiàn)窄的通道，并且與專用的泵等結(jié)合以迫使氣體流過窄的通道，如在常規(guī)情況下的情況。因此，流動產(chǎn)生裝置14可以適于實現(xiàn)包括管狀構(gòu)件21、23的裝置1、2中的氣體循環(huán)，并且包括僅僅用于移動氣體的單個單元，例如泵，或(靜電)風扇或壓縮機。因此，不需要復雜的設(shè)計，并且在裝置1、2操作期間產(chǎn)生的噪聲被最小化。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的裝置1、2用于設(shè)置并控制氣體濕度。這不改變裝置1、2也適合用于其他應用中的事實，例如，為了設(shè)置并控制氣體(例如氧氣或二氧化碳)或液體中的某些組分的濃度，即當活動管狀構(gòu)件21、23適于將組分添加到氣體或液體或從氣體或液體中移除組分時，并且當裝置配備有用于感測裝置中的氣體或液體中組分的濃度的感測裝置時，并且控制裝置適于根據(jù)在裝置操作期間由感測裝置感測的氣體或液體中的組分的濃度與濃度的參考值來執(zhí)行它們的控制功能。在這種情況下，該裝置概括如下：用于設(shè)置并控制氣體或液體中的組分濃度的裝置，其包括：流動產(chǎn)生裝置，其適于在其操作期間在裝置中實現(xiàn)氣體或液體的流動；組分設(shè)置裝置，其適于對在其操作期間流過所述裝置的氣體或液體執(zhí)行組分設(shè)置動作，包括用于氣體或液體流過的平行布置的至少兩個管狀構(gòu)件；用于感測所述裝置中的氣體或液體的組分濃度的感測裝置；以及控制裝置，用于至少在所述管狀構(gòu)件的一端處控制對所述組分設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件的接近，根據(jù)在所述裝置操作期間由所述感測裝置感測的所述氣體或液體中的所述組分濃度和所述濃度的參考值；其中所述組分設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件中的至少一個是包括以下各項之一的活動管狀構(gòu)件：1)適于使氣體或液體流過并降低氣體或液體中的組分濃度的濃度降低管狀構(gòu)件，以及2)適于使氣體或液體流過并增加氣體或液體中的組分濃度的濃縮增加管狀構(gòu)件，并且其中所述組分設(shè)置裝置的管狀構(gòu)件中的至少一個是非活動管狀構(gòu)件，其適于僅使氣體或液體流過而不對所述氣體或液體進行組分設(shè)置動作。

此外，在這種情況下，該裝置概括如下：用于設(shè)置并控制氣體或液體中的組分濃度的裝置，包括：流動產(chǎn)生裝置，其適于在其操作期間實現(xiàn)裝置中的氣體或液體的流動；組分設(shè)置裝置，其適于對在其操作期間流過所述裝置的氣體或液體執(zhí)行組分設(shè)置動作，所述組分設(shè)置裝置包括以下各項之一：1)適于使氣體或液體流過并降低氣體或液體中的組分濃度的濃度降低管狀構(gòu)件，和2)濃度增加管狀構(gòu)件，其適于使氣體或液體流過并增加氣體或液體中的組分濃度；用于感測所述裝置中的氣體或液體中的組分濃度的感測裝置；以及控制裝置，用于根據(jù)在所述裝置操作期間由所述感測裝置感測的氣體或液體中的組分濃度和濃度的參考值在所述管狀構(gòu)件的兩端控制進入所述組分設(shè)置裝置的所述管狀構(gòu)件。

適用于用于設(shè)置并控制氣體濕度的裝置1、2的各種細節(jié)(其中多個在從屬權(quán)利要求中加以限定)可類似地應用于當旨在用于設(shè)置并控制氣體或液體中某一組分的濃度時的所述裝置。在后一種情況下，用減小濃度的管狀構(gòu)件代替減濕管狀構(gòu)件，用增大濃度的管狀構(gòu)件代替增濕管狀構(gòu)件，濕度感測裝置被替換為用于感測裝置中的氣體或液體中的組分濃度的感測裝置，并且適于根據(jù)在所述裝置操作期間由所述感測裝置感測的氣體的濕度和濕度的參考值執(zhí)行它們的控制功能的控制裝置被替換為適于根據(jù)在所述裝置操作期間由所述感測裝置感測的氣體或液體中的組分濃度和濃度的參考值執(zhí)行它們的控制功能的控制裝置。此外，為了完整性的目的，應當注意，可以使用術(shù)語“流體”代替措辭“氣體或液體”。此外，應當注意，如前所述的術(shù)語“組分”可以理解為包含具有一定能量值例如熱量的總混合物的一部分。