[发明专利]一种低水蒸气含量气体湿度精确控制装置

说明书

技术领域

本发明属于实验设备领域，涉及一种低水蒸气含量气体湿度精确控制装置，提供了一种利用控冷产生不同湿度的气体,为研究者提供了控制反应气体中水含量简单便捷的途径。 

背景技术

现有气体湿度控制装置通常是通过电阻加热装置内所储存的水，与气体平衡产生含水气体。这一技术所产得气体湿度较大，对应气体露点温度在室温至100摄氏度之间。而实验室中有的实验需要将气体湿度控制在对应于室温以下的露点温度范围以内。 

现有冷冻干燥除湿技术主要用于物料干燥与气体除湿，可以使气体达到一定露点温度内的湿度，但并没有控制产生不同湿度的气体的功能。 

采用半导体制冷技术，可以实现快速升降温，准确控制温度，适合于小空间情况下使用。在实验室通常使用气量为500毫升每分钟以下的条件下，具有经济实用的特点。半导体制冷片可以实现制冷与加热两种功能，因此，控制气体湿度范围相对于单一的冷冻干燥与加热增湿所能控制范围要宽，方便实验室不同湿度气体的供应需求。 

发明内容

本发明目的是利用冷冻干燥除湿技术与电阻加热技术，提供一种简单的、适应实验室需求的低水蒸气含量气体湿度精确控制装置。 

一种低水蒸气含量气体湿度精确控制装置，其特征在于，装置包括控制模块，湿度预稳定模块与湿度控制模块； 

其中控制模块，由流量计（1），湿度自动控制仪表（12）组成；湿度预稳 

定模块,由预湿室（8）,海绵填充物（10）,隔板（9）,注水口（2）组成；湿度控制模块,由一级湿度控制室（6）,二级湿度控制室（4）,排水口（11）组成； 

其中，流量计（1）与预湿室（8）前端气体入口相连，预湿室（8）气体出口与一级湿度控制室（6）气体入口相连，一级湿度控制室（6）气体出口与湿度自动控制仪表（12）气体入口相连；流量计（1）气体入口为装置进气口，湿度自动控制仪表（12）气体出口为装置出气口； 

其中，预湿室（8）为电阻加热密封不锈钢腔体，加热内腔被隔板（9）隔开，呈U型，内部装有吸附一定水量的海绵填充物（10），海绵填充物（10）有沿气流方向的竖直通孔；预湿室（8）上部有注水口（2）用于往预湿室（8）内腔注水润湿海绵填充物（10）； 

其中，一级湿度控制室（6）位于二级湿度控制室（4）内，一级湿度控制室（6）底部有排放冷凝水的排水口（11），一级湿度控制室（6）外贴有一级制冷片（7），二级湿度控制室（4）贴有二级制冷片（5）； 

其中，流量计（1）位于气体入口处，控制进入装置的干燥气体的流量，气体经过流量计（1）后，进入预湿室（8）中与海绵填充物（10）中的水达到平衡，之后进入一级湿度控制室（6），经过控制温度的干燥除湿后，经过湿度自动控制仪表从装置排出；控温干燥产生的冰在停机后经由排水口（11）排出； 

本装置控制气体湿度范围为低水含量范围,在0.15克水每立方米气体至20克水每立方米气体之间，对应于气体露点温度为-15摄氏度至60摄氏度之间。 

其中，预湿室（8）通过电阻加热控制室内温度，最低为室温，最高大于一级湿度控制室（6）5摄氏度。 

其中，所述的排水口（11）有小室用于储水，连接在一级湿度控制室（6）底部，装置停止工作后打开排水口（11）可将水排至装置外。 

其中，湿度自动控制仪表（12）通过控制一级湿度控制室（6）与二级湿度控制室（4）温度达到控制出口气体湿度的目的。 

其中，一级湿度控制室（6）位于二级湿度控制室（4）内，一级湿度控制室（6）与二级湿度控制室（4）之间充有防冻液； 

所述的一级湿度控制室（6）,二级湿度控制室（4）外壳均采用改性聚氨酯发泡塑料作为保温材料，采用热电半导体制冷片做为气体制冷干燥源；一级湿度控制室（6）采用4片一级制冷片（7），二级湿度控制室（4）采用9片二级制冷片（5）； 

所述的一级湿度控制室（6）可以控制室内温度为60摄氏度至-15摄氏度,二级湿度控制室（4）可以控制室内温度范围为40摄氏度至-5摄氏度；二级湿度控制室（4）温度要求控制在一级湿度控制室（6）正差30摄氏度以内。 

其中，所述的一级湿度控制室（6）内由金属栅板组成，用于加强气体与一级湿度控制室（6）壁的热交换。 

本发明具有以下主要特点： 

1、该装置提供一套完整的低水蒸气含量气体湿度精确控制方案。