一种设备箱和用于控制这种设备空间当中的内部空气的温度和相对湿度的方法技术

用于控制设备空间中内部空气的温度和相对湿度的方法，其中 通过改变设备空间中包含的冷却设备（１３）的设备空间的冷却力使得内部空气的温度保持在由设备空间内部的设备的要求所限定的允许的温度范围，以及 设备空间内部空气的相对湿度通过利用同一冷却设备进行控制，通过保持所述的温度使得内部空气的相对湿度处于设备空间内部的设备的湿度要求所限定的允许的范围内， 其特征在于 设备空间内部空气的温度的最小和最大值是根据设备空间的地理位置的绝对湿度以及根据设备的温度和湿度要求选择的，以及 温度和相对湿度都是通过利用由温度传感器给出的控制信息，通过将温度保持在选择的最小和最大值之间来控制的。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及设备空间内部的空气质量的控制，更具体地说涉及空间内部的温度和相对湿度的控制，在所说的空间当中包含电气以及通信设备，并且处于潮湿的环境且需要冷却设备以便保证可靠的操作。为了保证设备的正常操作，对包含电气和通信设备的空间(下面称为设备空间)，例如安装在户外的设备箱，当中的空气的相对湿度控制在允许的限度内是非常重要的。内部空气当中的相对湿度过高和过低都会缩短设备的寿命并且会引起操作故障。电气设备在工作当中会产生热量。如果没有机械设备，比如空气对空气热交换器，空气对液体热交换器或者所谓的热管热交换器(以下统称为热交换器)大量的热量不能够被从狭窄的空间当中去除。如果在炎热的情况下环境的温度和湿度剧烈波动，设备空间以及其热交换器就会使得内部空气冷凝成水。冷疑通常发生的环境温度迅速改变的情况下。这会对电气设备的操作带来危险。以前，电气或者通信设备的设备空间当中的冷凝问题的解决方案是将设备空间与环境封闭，使得水蒸气不能够进入到设备空间当中。但是这种方案较为昂贵，并且从长远的观点来看，也是不可靠的。解决潮湿问题的另一个已知的方案是的设备空间当中安装各种化学除湿剂。这些化学除湿剂的工作时间相当有限并且需要根据环境经常进行再生或者更新。也可以通过各种机械设备对潮湿进行控制，例如利用冷却设备，用于在设备空间当中的特定部分产生所谓的冷环境。在该处，水蒸气冷凝成水并且以一定的控制方式被去除。上述已知的方案共同具有的缺点是他们需要附加的设备例如冷却设备，这使得设备更加复杂，需要额外的花费，增加了总的能量消耗和/或增加了设备的维护。在德国专利申请DE-A1-3811189当中所提出的方法降低了对附加设备的需求。在该方法当中，设备箱内部空气的相对湿度通过利用用于控制内部空气温度的同一冷却设备而得到控制。通过利用温度传感器所获得的测量结果使得温度得到控制，通过利用湿度传感器获得的测量结果使得相对湿度也得到控制。然而该设备仍然很复杂并且为了进行控制必须确定几个设定值。这意味着该设备的生产和维护需要很高的专业性。因此，该设备的制造，安装和维护仍然相对较为昂贵，特别是在设备箱的数量增加的情况下。因此，对于不需要精确的湿度控制的情况下，上述的解决方案过于复杂。本专利技术的目的是为了消除上述的缺点并且解决潮湿问题，并且可以通过利用尽可能简单的设备以及尽可能高效地利用设备空间当中现有的技术来控制设备空间当中的内部空气的温度和相对湿度。所述的目的可以通过利用独立权利要求当中所限定的技术方案来得以实现。根据本专利技术的解决方案也是基于上述的通过利用用于调节设备空间当中的温度的同一个冷却设备来控制内部空气的相对湿度的构思。本专利技术的构思是通过利用设备空间的安装地点的环境条件和例如已知的焓熵图(Mollier diagram)来定义温度的范围，从而可以仅利用通过从温度传感器获得的测量结果来既调节温度又调节相对湿度。本专利技术的解决方案的优点在于它既经济在操作上又可靠。其优点还在于它有效地利用了现有的设备并且将所需的附加部件降到最低的限度。根据本专利技术的方案的优点还在于其维护方面。这不仅是由于不需要额外的部件而且也是由于控制所需的逻辑电路在操作当中非常可靠而且是免维护的。由于本专利技术的技术解决方案不需要将设备空间与环境封闭来防止水蒸汽进入。因此显著的降低了成本。本专利技术的方案和另外的优点在于增加了在设备空间当中所安装的设备和的部件的寿命及可靠性。这是由于相对湿度所需的温度调节降低了设备空间当中温度随时间的波动(例如在一天当中最高和最低温度之间的差减小)。根据本专利技术的方案的优点还在于可以容易地在已经被安装的设备箱中加入相对湿度控制。甚至可以通过远程方式设置湿度控制所需的新的温度限值来实现。附图说明图1显示了安装了根据的专利技术的控制机构的设备空间，图2是简化的焓熵图，它显示了温度限值的选择，以便只利用温度传感器控制设备箱当中的温度和相对湿度，以及图3是一个流程图，显示了根据本专利技术的调节过程。下面参照实施例详细描述本专利技术，其中用于通信或者电子设备的空间配置有已知的用于对所述设备进行冷却的热交换器。通常当外部的温度下降到足够低的情况下设备空间当中的相对湿度就会达到冷凝的程度(100％RH)。于是热交换器工作迅速将设备空间中的空气冷却。根据本专利技术的设备空间中，当相对湿度增加时，内部空气的相对湿度的控制是根据降低热交换器的热转换率(heattransfer rate)来进行的。当热转换率降低时，内部空气的温度升高并且其相对湿度下降(因为同样数量的水蒸气在较低温度下会比较高温度下引起更高的相对湿度)。因此，通过调节热交换器的热转换率，即可实现电子设备的适当的冷却内部空气的适当的相对湿度。图1示出了根据本专利技术的原理的设备箱10的示意图，其中配备有典型的热交换器13。热交换器的内部空气循环由风扇(如果是液体循环则由泵)14a控制，外部控制循环由风扇(或者泵)14b控制。实际的交换器芯15(单元，盘组等等)处于内部循环和外部循环之间，储存热并将其从内部循环传送到外部循环。传感器11测量设备空间中的内部空气的温度被安装在设备空间中。该传感器可位于温度最高处(设备空间的上部或者最热的部件附近)的空间。该位置的选择是基于设备空间的温度的调节来进行的，特别是根据该设备的温度标准进行的。但是，特别是在设备的最高温度和最低温度已经根据设备的湿度标准确定的条件下，温度传感器也可以安装在其它位置。尽管相对湿度也被调整，在设备中也无需另外的湿度传感器。其原因是当环境条件已知时，仅仅利用温度传感器给出的控制信息，即可以确定相对湿度。根据设备空间的地理位置，可以为绝对空气湿度确定一个需要的值，例如，在任何情况下都不超过的值(排除因雨引起的峰值；设备是防水的)。在炎热条件下，绝对湿度的典型的最大值为0.025(千克水/千克干燥的空气，即每千克干燥空气中的水蒸气的千克数)。特定的温度对应于选定的绝对湿度以及设备空间中允许的最高相对湿度，(该温度值可通过利用例如用于潮湿空气的焓熵图。在控制相对湿度(上限)时，当调节温度时考虑该温度值足矣，使得内部空气温度并低于该值。相应地，在控制相对湿度的下限过程中，当调节温度时，考虑由环境条件限定的一定的最高允许温度一定不能被超过。因此，设备空间中的相对湿度处于允许值。所以我们让设备空间中的内部空气的绝对湿度随外部空气的绝对湿度变化。换句话说，设备空间不与环境封闭开防止水蒸气。在这方面，只要防止水从外部进入并且防止内部空气与外部空气严重混合(额外的冷却)即可。来自温度传感器11的信号被连接到逻辑电路16，逻辑电路16被用于调整热交换器的冷却能力，例如通过调节热交换器或者热转换区的空气流/质量流率来进行。在实际当中，最简单和最经济的就是调整空气流/质量流率(尽管该流体比率可保持不变)。热交换器的内部和外部循环中的气流率可通过例如调整热交换器的外部循环风扇14b来进行。以这种方式，设备空间内部的空气循环保持常速并实现了电子设备冷却所需的气流条件。当设备空间内部的空气下降并且内部空气的相对湿度上升到预定的最大值(例如60％RH)，控制逻辑电路16通过降低外部循环风扇14b的旋转速度来减小设备空间的冷却。相对湿度的改变信息通过温度传感器11获得，温度传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卓玛·曼尼能，
申请(专利权)人：诺基亚电信公司，
类型：发明
国别省市：