控制用于空气增湿的设备的方法和用于空气增湿的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制用于空气增湿的设备的方法以及一种用于空气增湿的设备。
【背景技术】
[0002]已知用于空气增湿的设备，借助这种设备可为空间(如空调柜或环境模拟柜的空间)供应蒸气，以便在空间中实现所希望的空气湿度。希望在尽可能短的时间内响应请求信号使空间中的空气湿度达到确定的值。在此希望能够提供足够量的蒸气，以便能够快速升高到湿度目标值或能够在短的时间内补偿例如在打开门时的湿度损失。
[0003]这种用于空气增湿的设备通常持续运行，在此希望长的使用寿命。另外力求具有尽可能少的元件的简单结构，以便降低故障可能性。
[0004]已知用于空气增湿的设备，在其中在封闭的锅炉中蒸发液体，在需要时蒸气可从锅炉进入室中。但在此在锅炉中产生高的蒸气过压。由于这种系统以过压工作，因此这种设备需要耗费的投产允许(Zulassung)。
[0005]无压系统、即不完全封闭且在其中不存在过压或仅存在小的压力(如小于0.1巴的压力)的系统可能更占主流，因为用于这种系统的投产允许通常需要较少的耗费。
[0006]DD 208 207公开了一种基本上无压的系统。在此描述的设备包括蒸发器，该蒸发器具有可逐级切换的加热装置和根据空气湿度调节的蒸气阻断机构以及浸液电极调节装置，在此为了在蒸气输出管路被阻断的情况下维持蒸发器中的蒸气状态，至少一个加热级根据蒸气压力借助浸液电极而接通和关断。这允许在全负荷运行和蒸气输出装置突然阻断时蒸气压力仅略微上升并且随后仅维持小的蒸气压力。该系统能够使蒸发器中的液体持续保持在沸点附近。
【发明内容】
[0007]本发明的任务在于开发一种用于空气增湿的设备，该设备尤其是包括可借助加热元件加热的、用于待蒸发的液体的锅炉，该锅炉具有蒸气阀，通过该蒸气阀蒸气可从锅炉输出到空间中，从而尤其是实现简化的结构。另外，本发明的任务在于提供一种用于控制这种用于空气增湿的设备的方法，借助该方法能够以尽可能节能的方式来确定和补偿这种设备在运行期间的能量损失。
[0008]本发明的任务通过一种具有权利要求1的特征的用于控制用于空气增湿的设备的方法以及一种具有权利要求11的特征的用于空气增湿的设备得以解决。
[0009]本发明的有利方案和扩展方案在从属权利要求中给出。
[0010]根据本发明的、用于控制用于空气增湿的设备(该设备包括可借助加热元件加热的、用于待蒸发的液体的锅炉，该锅炉具有蒸气阀，通过该蒸气阀蒸气可从锅炉输出到空间中，该锅炉在通常在运行中用液体填充锅炉时位于液面下方的区域中与第一升液管路连接并且在锅炉中设有用于确定液体液位的装置)的方法包括下述步骤:步骤a)当液体在锅炉中至少填充至预设的上液位时，关闭蒸气阀。接着在步骤b)中，接通加热元件并且加热液体，由此产生蒸气压力，该蒸气压力将液体从锅炉压入升液管路中。在步骤C)中，一旦低于锅炉中的预设的下液位，则关断加热元件。根据步骤d)，确定在加热元件的接通和关断之间的时长以及在加热元件的接通和在加热元件关断后再次到达预设的上液位的时刻之间的时长。随后在步骤Θ)中，由在加热元件的接通和关断之间的时长与在加热元件的接通和在加热元件关断后再次到达预设的上液位的时刻之间的时长的比值确定该设备的基本负荷。
[0011]基本负荷在此对应于该设备的热损失或者说用于补偿该设备的热损失所需的热负荷。通过交替接通和关断加热元件以及在加热时使液体从锅炉进入升液管路并且在冷却时使液体从升液管路回流到锅炉中，锅炉中的液体可大致保持在沸点，而在锅炉中不产生高的过压。通过升液管路提供一种开式系统，该系统因此基本上无压地工作并且因此仅需简化的投产允许条件。通过确定(一方面)在加热元件的接通和关断之间的时长以及(另一方面)在加热元件的接通和在加热元件关断后再次到达预设的上液位的时刻之间的时长以及随后确定比值可以以简单的方式确定该设备的基本负荷并将其用于高效且节能地控制该设备。
[0012]有利的是，将水用作液体。
[0013]本发明的一种特别优选的实施方式规定，如果持续待机模式，那么在待机模式中多次重复步骤b)和c)、优选步骤b)至e)。因此，在蒸气阀关闭的待机模式中在锅炉中周期地形成最小压力。锅炉中的过压间接通过锅炉中的液位确定。在蒸气阀关闭时进行加热直到因锅炉中的压力升高而将如此多的液体压入升液管中，以致低于锅炉中的下液位。接着锅炉基于热损失再次冷却并且液体于是可从升液管再次回流到锅炉中。在到达最初的上液位后，加热元件再次激活并且重新加热液体。该用于空气增湿的设备在待机模式中的热损失可由平均热功率以下述方式确定，即确定加热元件的接通持续时间占一个循环的持续时间(即两个接通时刻之间的时长)的百分比。由于接通持续时间的该百分比对应于该设备的基本负荷，因此可将锅炉保持在沸点温度。
[0014]在待机模式中，加热元件可以基本负荷、但也可以任一其它热负荷运行，优选以高于基本负荷的热负荷、例如以基本负荷的倍数运行。通常，热负荷越高，循环就越短。
[0015]有利的是，在运行模式中蒸气阀打开并且加热元件以前次确定的基本负荷加上由请求信号确定的热负荷运行。有利的是，请求信号由控制装置提供，使用者在控制装置上例如设定空间中应存在何种湿度。一旦空间中的湿度偏离希望值并且尤其是低于希望值，则该设备进入运行模式中并且蒸气阀打开。当加热元件仅以前次确定的基本负荷运行时，锅炉中的液体保持在沸点，但几乎不产生蒸气。因此为了产生蒸气，加热元件以前次确定的基本负荷加上由请求信号确定的热负荷运行。
[0016]有利的是，在存在请求信号时运行模式接通并且当在预设的时长内不再存在请求信号时转换到待机模式。
[0017]有利的是，在该设备接通时实施步骤a)至e)并且优选有利地多次重复步骤b)至
e)，以便在该设备接通时确定该设备的基本负荷并且可以将其用于进一步控制该设备。
[0018]在重复实施步骤b)至e)时，有利的是，确定基本负荷的平均值，以便提高所确定的基本负荷的准确性。尤其是应注意，当锅炉中的液面在加热元件接通的第一个循环中并不正好位于上液位，而是高于上液位时，在该循环中确定的基本负荷值不被考虑或从到达上液位时才被考虑，否则该值会导致所确定的基本负荷不准确。
[0019]本发明的一种特别优选的扩展方案规定，在步骤b)至e)之前、期间或之后确定环境温度并且与步骤e)中所确定的基本负荷相关联、例如通过共同存储或以其它方式存储相关联。由于基本负荷与环境温度有关，因此允许将环境温度纳入控制中并且在该设备例如在其它环境温度下运行时相应调整运行模式所需的基本负荷。
[0020]因此根据本发明的一种优选实施方式规定，在运行模式期间确定环境温度并且在所确定的环境温度和与待使用的基本负荷相关联的环境温度之间存在偏差时，根据所确定的环境温度调整待使用的基本负荷。这种调整例如可如下进行:借助环境温度将所确定的基本负荷标准化为参考环境温度并且存储已标准化的基本负荷。
[0021]根据本发明的一种特别优选的实施方式，用于检测液体液位的装置构造为浮子开关。该浮子开关具有在接通点和关断点之间的迟滞。根据本发明，接通点与上液位相关并且关断点与下液位相关，使得一个唯一的浮子开关足以用于监控锅炉中的液位并且同时加热元件可相应地开关。
[0022]有利的是，在冲洗模式中蒸气阀关闭并且通往锅炉的进液阀打开，通过该进液阀液体被注入锅炉中，以致液体通过第一升液管路被压出锅炉。在此优选在加热元件关断时实施冲洗模式。在用于空气增湿的设备较长运行时，锅炉中的液体蒸发并且液体蒸气通过阀排入室中。但液体的杂质却残留在锅炉中。由此留在锅炉中的液体的杂质随运行增加。通过升液管路可实现冲洗模式，而无须直接在热锅炉上设置必须耐热的冲洗阀。在冲洗模式中通过进液阀补充液体，该液体不仅如此之多，以致不仅再次到达预设的上液位，而且附加的液体还使得液体通过第一升液管路被压出锅炉。通过补充杂质含量较少的液体稀释了锅炉中的水并且杂质通过升液管路排出。
[0023]根据本发明的、用于尤其是空调柜的空气增湿的设备包括可借助加热元件加热的、用于待蒸发的液体的锅炉，该锅炉具有蒸气阀，通过蒸气阀蒸气可从锅炉输出到空间中，其特征在于，该锅炉在通常在运行中用液体填充锅炉时位于液面下方的区域中与第一升液管路连接，在包括锅炉和升液管路的结构中仅在锅炉中设有用于确定液体液位的装置。这种设备具有数量较少的元件并且因此可被简单且低成本地制造以及不易出故障。借助升液管路提供一种基本上无压的系统。将用于确定液体液位的装置设置在锅炉中的优点在于，借助一个唯一的、用于确定液体液位的装置一方面可确定绝对液位并且另一方面也可确定上液位和下液位之间的差值，从而不仅可控制向锅炉中的液体供应而且也可控制加热元件的接通和关断。
[0024]本发明规定，所述用于确定锅炉中液体液位的装置构造为浮子开关。由于浮子开关具有接通点和关断点之间的迟滞，所以通过浮子开关可特别简单地实现借助一个设置在锅炉中的装置实施加热元件的加热棒的接通和关断以及附加的液位监控以判断是否需要补充液体。