潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法
文章來源：http://hypertoken.cn/ 2024年11月04日 點擊數：576
潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法
技術領域
本發(fā)明涉及溫濕度調節(jié)技術領域，具體是潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術
潔凈室的主要作用是控制空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等污染物，通過特別設計，將室內溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音、震動及照明控制在某一需求范圍內，從而提供一個無菌、無塵、恒溫、恒濕的空氣環(huán)境。這種環(huán)境適用于精密機械工業(yè)、半導體工業(yè)等行業(yè)，能夠顯著提高產品合格率或科學研究成功率。
其中，溫濕度是潔凈室內的一個重要環(huán)境指標，對于溫度控制現階段已經可以做到良好的控制效果，但是對于濕度控制，現有技術大多是采用加濕器持續(xù)加濕至預設濕度值，速度很慢，使?jié)崈羰以谡{整濕度時需要較多的等待時間確保濕度滿足標準。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)，包括：
溫度采集單元及濕度采集單元，所述溫度采集單元及濕度采集單元分別用于對潔凈室內的溫度及濕度實時數值進行采集并發(fā)送；
中央處理器，內置對比單元，所述中央處理器能夠接收所述溫度采集單元及濕度采集單元發(fā)出的溫度及濕度實時數值，并通過對比單元對比，選擇發(fā)送指令；
輸入單元，與對比單元通訊，用戶通過所述輸入單元能夠向所述對比單元中鍵入溫度及濕度的設定值；
執(zhí)行單元，與所述中央處理器通訊，所述執(zhí)行單元包括增溫機構及增濕機構，在潔凈室內的溫度或濕度實時數值超出預設值時，所述中央處理器將控制執(zhí)行單元執(zhí)行動作。
作為本發(fā)明進一步的方案：所述增溫機構及增濕機構設置在箱體內；
所述增溫機構包括設置在所述箱體內的一號氣泵，所述一號氣泵的進風口貫穿所述箱體并延伸至所述箱體的外部，所述一號氣泵的出風口與設置在所述箱體內的加熱管連接，所述加熱管遠離所述一號氣泵的一端延伸至所述箱體的外部，并形成有熱風連接口。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述增濕機構包括：
二號氣泵，設置在所述箱體內；
盛裝盒，安裝在所述箱體內，所述盛裝盒中裝有清水；
浸沒件，設置在所述盛裝盒內并處于清水的液面以下，所述浸沒件與所述二號氣泵的出風口連接；
偏轉組件，連接所述盛裝盒及浸沒件，所述偏轉組件能夠在帶動所述浸沒件向上運動時，使所述浸沒件向下偏轉；
離心傳動組件，連接所述偏轉組件及二號氣泵，所述離心傳動組件能夠在所述二號氣泵的轉速改變時，帶動所述偏轉組件動作。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述偏轉組件包括轉動安裝在所述盛裝盒側部的兩個傳動輪，兩個所述傳動輪之間套設有傳動帶，且其中一個所述傳動輪的轉軸與所述離心傳動組件連接；
所述偏轉組件還包括設置在所述盛裝盒上的連接架，所述連接架與所述浸沒件轉動連接，且所述連接架與所述傳動輪通過嵌合結構連接；
所述浸沒件的轉軸通過齒合結構連接所述盛裝盒。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述連接架上形成有滑動連接部，所述滑動連接部與所述盛裝盒滑動連接；
所述嵌合結構包括與所述傳動帶轉動連接的嵌合輪以及設置在所述連接架上的橫置槽，所述嵌合輪能夠在所述橫置槽內滾動。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述齒合結構包括轉動安裝在所述連接架上的齒輪，所述齒輪的轉軸通過皮帶連接所述浸沒件的轉軸，且所述齒輪與設置在所述盛裝盒中的齒條板嚙合。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述離心傳動組件包括轉動安裝在所述箱體內的旋轉軸，所述旋轉軸通過錐齒輪組連接所述二號氣泵；
所述旋轉軸上安裝有旋轉件，所述旋轉件沿其長度方向上設置有滑槽，所述滑槽內滑動安裝有配重滑塊，所述配重滑塊上轉動安裝有牽拉桿，所述牽拉桿遠離所述配重滑塊的一端與套設在所述旋轉軸上的隨動環(huán)轉動連接；
套設在所述旋轉軸上的柱形彈簧分別連接所述旋轉件及隨動環(huán)；
所述離心傳動組件還包括連接所述隨動環(huán)及所述傳動輪的螺紋驅動結構。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述隨動環(huán)上形成有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽內轉動套合有套環(huán)，所述套環(huán)上設置有連接桿，所述連接桿遠離所述套環(huán)的一端安裝有橫移套筒。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述螺紋驅動結構包括與其中一個所述傳動輪的轉軸同軸連接的連接軸，所述連接軸沿其軸向方向上開設有螺旋槽；
所述螺紋驅動結構還包括設置在所述橫移套筒內的凸軸，所述凸軸能夠在所述螺旋槽內滑動。
一種使用所述的溫濕度控制系統(tǒng)對潔凈室的溫濕度進行控制的方法，包括：
當經對比單元對比后，潔凈室中的溫度低于預設值時，一號氣泵將增大功率，此時一號氣泵能夠將外界空氣泵入并經加熱管加熱后，排出至潔凈室內，直至潔凈室中的溫度上升至預設溫度；
當經對比單元對比后，潔凈室中的濕度低于預設值時，二號氣泵將增大功率，此時外界空氣被泵入到浸沒件內，并在清水內攜帶水汽，然后排出，且當二號氣泵的功率持續(xù)增大時，離心傳動組件與偏轉組件動作，能夠帶動浸沒件朝向清水的液面運動，同時浸沒件的偏轉角度增大，提高空氣在清水中的留存時間，以在排出時能夠攜帶更多的水汽，增加潔凈室中的濕度。
與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
通過設置的偏轉組件，使得浸沒件的高度及偏轉角度能夠根據二號氣泵的功率實時調整，使在空氣流速較小時，空氣能夠由液面底部向上運動至逸出液面，在空氣流速較大時，空氣能夠在液面以下做倒立的拋物線運動，從而提高空氣在清水中的留置時間，而達到使空氣中的水汽含量增大的目的，保證能夠對潔凈室內進行加濕的同時，能夠根據潔凈室中濕度與預設值的差值，合理增加空氣中的濕氣含量；
通過設置的離心傳動組件，使得在二號氣泵的轉速增大時，配重滑塊能夠拉動隨動環(huán)運動，而使橫移套筒動作，且在凸軸與螺旋槽的配合下，傳動輪的轉動圈數將增大，使浸沒件具有更大的高度及傾斜度，進而使此狀態(tài)下，空氣在清水中的留存時間更長，提高空氣中的水汽含量。
附圖說明
圖1為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)的程序框圖。
圖2為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中增溫機構及增濕機構的結構示意圖。
圖3為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中箱體內的結構示意圖。
圖4為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中箱體內另一角度的結構示意圖。
圖5為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中偏轉組件的結構示意圖。
圖6為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中偏轉組件另一角度的結構示意圖。
圖7為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中離心傳動組件的結構示意圖。
圖8為潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)一種實施例中離心傳動組件的局部結構爆炸圖。
圖中：1、箱體；2、盛裝盒；3、一號氣泵；4、加熱管；5、二號氣泵；6、錐齒輪組；7、旋轉軸；8、旋轉件；801、滑槽；9、配重滑塊；10、牽拉桿；11、隨動環(huán)；1101、環(huán)形凹槽；12、套環(huán)；13、連接桿；14、橫移套筒；1401、凸軸；15、連接軸；1501、螺旋槽；16、傳動輪；17、傳動帶；18、嵌合輪；19、連接架；1901、橫置槽；1902、滑動連接部；20、浸沒件；21、皮帶；22、齒輪；23、齒條板；24、柱形彈簧。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例�；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
另外，本發(fā)明中的元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
請參閱圖1，本發(fā)明實施例中，潔凈室的溫濕度控制系統(tǒng)，包括：
所述溫度采集單元及濕度采集單元所述溫度采集單元及濕度采集單元分別用于對潔凈室內的溫度及濕度實時數值進行采集并發(fā)送；
所述中央處理器內置對比單元，所述中央處理器能夠接收所述溫度采集單元及濕度采集單元發(fā)出的溫度及濕度實時數值，并通過對比單元對比，選擇發(fā)送指令；
所述輸入單元與對比單元通訊，用戶通過所述輸入單元能夠向所述對比單元中鍵入溫度及濕度的設定值；
所述執(zhí)行單元與所述中央處理器通訊，所述執(zhí)行單元包括增溫機構及增濕機構，在潔凈室內的溫度或濕度實時數值超出預設值時，所述中央處理器將控制執(zhí)行單元執(zhí)行動作。
通過溫度采集單元及濕度采集單元對潔凈室中的溫濕度進行檢測，并經過對比預設值，控制增溫機構及增濕機構增加潔凈室中的溫度及濕度，提高潔凈室中的適宜度。
請參閱圖3~圖4，所述增溫機構及增濕機構設置在箱體1內；
所述增溫機構包括設置在所述箱體1內的一號氣泵3，所述一號氣泵3的進風口貫穿所述箱體1并延伸至所述箱體1的外部，所述一號氣泵3的出風口與設置在所述箱體1內的加熱管4連接，所述加熱管4遠離所述一號氣泵3的一端延伸至所述箱體1的外部，并形成有熱風連接口。
使用時，當潔凈室中的溫度低于預設值時，中央處理器將控制一號氣泵3的輸出功率，此時一號氣泵3能夠將外部的空氣泵入到箱體1內，同時空氣將進入到加熱管4中，加熱管4通過與空氣進行熱交換，而對空氣進行加熱，然后加熱后的空氣被排放至潔凈室內，從而提高潔凈室中的溫度。
其中，一號氣泵3會始終保持工作狀態(tài)，只是在潔凈室中的溫度低于預設值時，一號氣泵3的功率將增大，從而提高進入到潔凈室中的熱風量。
請參閱圖5~圖6，所述增濕機構包括：二號氣泵5、盛裝盒2、浸沒件20、偏轉組件以及離心傳動組件。
所述二號氣泵5設置在所述箱體1內；
所述盛裝盒2安裝在所述箱體1內，所述盛裝盒2中裝有清水；
所述浸沒件20設置在所述盛裝盒2內并處于清水的液面以下，所述浸沒件20與所述二號氣泵5的出風口連接；
所述偏轉組件連接所述盛裝盒2及浸沒件20，所述偏轉組件能夠在帶動所述浸沒件20向上運動時，使所述浸沒件20向下偏轉；
所述偏轉組件包括轉動安裝在所述盛裝盒2側部的兩個傳動輪16，兩個所述傳動輪16之間套設有傳動帶17，且其中一個所述傳動輪16的轉軸與所述離心傳動組件連接；
所述偏轉組件還包括設置在所述盛裝盒2上的連接架19，所述連接架19上形成有滑動連接部1902，所述滑動連接部1902與所述盛裝盒2滑動連接，且所述連接架19與所述浸沒件20轉動連接，且所述連接架19與所述傳動輪16通過嵌合結構連接，所述嵌合結構包括與所述傳動帶17轉動連接的嵌合輪18以及設置在所述連接架19上的橫置槽1901，所述嵌合輪18能夠在所述橫置槽1901內滾動；
所述浸沒件20的轉軸通過齒合結構連接所述盛裝盒2，所述齒合結構包括轉動安裝在所述連接架19上的齒輪22，所述齒輪22的轉軸通過皮帶21連接所述浸沒件20的轉軸，且所述齒輪22與設置在所述盛裝盒2中的齒條板23嚙合。
當潔凈室中的濕度低于預設值時，中央處理器將控制二號氣泵5工作，此時二號氣泵5能夠將外界空氣泵入到浸沒件20內，而浸沒件20處于清水的液面以下，使得空氣能夠進入到清水內，然后在浮力的作用下，空氣將逸出至清水的液面以上，在此過程中，空氣能夠攜帶部分水汽，然后進入到潔凈室中，從而提高潔凈室中的濕度。
而在當潔凈室中濕度與預設值向下較大時（主要發(fā)生在預定值調整后），此時離心傳動組件能夠帶動傳動輪16轉動，而使套設在兩個傳動輪16之間的傳動帶17動作，并以此驅使嵌合輪18動作，而嵌合輪18與橫置槽1901滾動配合，使連接架19能夠帶動浸沒件20向上運動，且在向上運動的過程中，齒輪22通過與齒條板23的嚙合作用，能夠使齒輪22轉動，并通過皮帶21帶動浸沒件20向下偏轉，以使在浸沒件20向上運動的過程中，其傾斜程度更大。
上述過程中是基于如下考慮：
當潔凈室中濕度與預設值向下較大時，二號氣泵5的功率也將上升，此時進入到清水中的空氣量將增大，空氣流速將增大，如果始終使浸沒件20保持在盛裝盒2的底部，過快的空氣在出浸沒件20時會與盛裝盒2底部發(fā)生撞擊，從而使空氣將加速向上運動，但是此時使浸沒件20處于液面以下極小的距離同時處于更大程度的向下偏轉狀態(tài)，能夠使空氣處浸沒件20后，在清水中呈倒立的拋物線運動，從而提高了空氣在是清水中的留存時間，而進一步增加空氣中的水汽含量，而如果使浸沒件20的初始高度僅低于液面以下極小的距離，當空氣流速較慢時，空氣又容易在浮力的作用下逸出液面。
通過上述設置，使得浸沒件20的高度及偏轉角度能夠根據二號氣泵5的功率實時調整，使在空氣流速較小時，空氣能夠由液面底部向上運動至逸出液面，在空氣流速較大時，空氣能夠在液面以下做倒立的拋物線運動，從而提高空氣在清水中的留置時間，而達到使空氣中的水汽含量增大的目的，保證能夠對潔凈室內進行加濕的同時，能夠根據潔凈室中濕度與預設值的差值，合理增加空氣中的濕氣含量。
請參閱圖3~圖4、圖7~圖8，所述離心傳動組件連接所述偏轉組件及二號氣泵5，所述離心傳動組件能夠在所述二號氣泵5的轉速改變時，帶動所述傳動輪16動作，所述離心傳動組件包括轉動安裝在所述箱體1內的旋轉軸7，所述旋轉軸7通過錐齒輪組6連接所述二號氣泵5；
所述旋轉軸7上安裝有旋轉件8，所述旋轉件8沿其長度方向上設置有滑槽801，所述滑槽801內滑動安裝有配重滑塊9，所述配重滑塊9上轉動安裝有牽拉桿10，所述牽拉桿10遠離所述配重滑塊9的一端與套設在所述旋轉軸7上的隨動環(huán)11轉動連接；
套設在所述旋轉軸7上的柱形彈簧24分別連接所述旋轉件8及隨動環(huán)11，所述隨動環(huán)11上形成有環(huán)形凹槽1101，所述環(huán)形凹槽1101內轉動套合有套環(huán)12，所述套環(huán)12上設置有連接桿13，所述連接桿13遠離所述套環(huán)12的一端安裝有橫移套筒14；
所述離心傳動組件還包括連接所述隨動環(huán)11及所述傳動輪16的螺紋驅動結構，所述螺紋驅動結構包括與其中一個所述傳動輪16的轉軸同軸連接的連接軸15，所述連接軸15沿其軸向方向上開設有螺旋槽1501；
所述螺紋驅動結構還包括設置在所述橫移套筒14內的凸軸1401，所述凸軸1401能夠在所述螺旋槽1501內滑動。
在二號氣泵5工作時，其輸出軸將轉動，并通過錐齒輪組6帶動旋轉軸7轉動，此時設置在旋轉件8上的配重滑塊9將跟隨做圓周運動，并產生離心力，而在離心力的作用下，配重滑塊9將沿滑槽801的長度方向遠離旋轉軸7運動，通過牽拉桿10拉動隨動環(huán)11朝向旋轉件8運動的同時，使柱形彈簧24被進一步壓縮，此時隨動環(huán)11通過帶動橫移套筒14運動，并在凸軸1401與螺旋槽1501的配合下，使傳動輪16轉動，進而改變浸沒件20的高度及角度。
而在當二號氣泵5的工作功率增大時，其輸出軸的轉速將增大，此時旋轉軸7的轉速也將隨之增大，配重滑塊9做圓周運動所受到的離心力將增大，從而進一步拉動隨動環(huán)11運動，使在凸軸1401與螺旋槽1501配合下轉動的傳動輪16轉動的圈數增大，而使浸沒件20能夠向上運動并增大傾斜角度，提高此狀態(tài)下，空氣在清水中的留存時間，提高空氣中的水汽含量。
通過上述設置，使得在二號氣泵5的轉速增大時，配重滑塊9能夠拉動隨動環(huán)11運動，而使橫移套筒14動作，且在凸軸1401與螺旋槽1501的配合下，傳動輪16的轉動圈數將增大，使浸沒件20具有更大的高度及傾斜度，進而使此狀態(tài)下，空氣在清水中的留存時間更長，提高空氣中的水汽含量。
一種使用上述的溫濕度控制系統(tǒng)對潔凈室的溫濕度進行控制的方法，包括：
當經對比單元對比后，潔凈室中的溫度低于預設值時，一號氣泵3將增大功率，此時一號氣泵3能夠將外界空氣泵入并經加熱管4加熱后，排出至潔凈室內，直至潔凈室中的溫度上升至預設溫度；
當經對比單元對比后，潔凈室中的濕度低于預設值時，二號氣泵5將增大功率，此時外界空氣被泵入到浸沒件20內，并在清水內攜帶水汽，然后排出，且當二號氣泵5的功率持續(xù)增大時，離心傳動組件與偏轉組件動作，能夠帶動浸沒件20朝向清水的液面運動，同時浸沒件20的偏轉角度增大，提高空氣在清水中的留存時間，以在排出時能夠攜帶更多的水汽，增加潔凈室中的濕度。
對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
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