一、前言

     高低温交变湿热试验箱是用人工的方法改变空气参数，使其实现规则变化或恒定在某一精度范围内的设备。箱内的空气含有水分，当其温度（t）变化时，水蒸气的含量也要随着变化，即湿度（用含湿量d或相对湿度中表示）也要变化。当前国内试验箱都采用表面冷却器与电加热器配合改变温度，用加湿器与表冷器配合改变湿度。而表冷器多数采用氟里昂直接蒸发式的。因此各模拟大气环境过程实质为冷却去湿、加热、加湿源自动有序工作的综合过程。

    二、过程分析

    按GB2423.4-81标准和IEC标准的要求，交变湿热箱温湿度的变化分为四段过程.
    1、升温过程

    升温热源都采用电加热器，升温速度的快慢只要控制加热量的大小即可。空气温度升高相对湿度降低，要保持该过程相对湿度在95%R.H以上，就必须有足够的加湿量。所以升温过程只要能保证快速升温时加湿量足够就行了。其过程莫尔图见图1： 

    2、高温高湿过程

    该过程温度一般都在40℃或55℃以上，湿度在90%以上。试验时多数试件要发热，试验箱本身的空气循环终也要转化为热。空气循环风机转化热为：

    试验标准规定试验过程不凝露，因而试验箱的保温性能都设计得很好。上述两项热量通过箱壁无法全部散掉，实现试验室自然，散热恒温，所以该过程也得使用人工冷却。

    从莫尔图2上得知，冷却过程有两种线。当表冷器表面温度稍低于t1（K点的露点）时，沿K-4t1进行。这是一个干式冷却过程，空气从K点沿等湿线冷却到露点温度（t1）.然后再被送入箱内工作空间，吸收前述两种热量升温至工作点K.整个过程湿度不变，因而不用加湿，为理想过程.但是在高湿情况下，K点与其露点t1差△t很小，一般只有1~2℃.若要带走较多的余热，只有加大风量和随之增大表冷器的面积。目前国内设备都采用冷水或直接蒸发的表冷器，表面温度都无法接近露点温度，因此也不太可能实现这一理想过程。

    当表冷器表面温度低于t1换热又不充分时，过程沿K→1进行。当表冷器表面温度更低、换热也很充分时，就会沿K→1'进行。一般多为K→1过程，而采用直接蒸发式表冷器设备，多半要沿K +1'进行。但无论哪种都是个减焓降温去湿过程。为了保证工作间湿度，都必须补湿。图2表明1点的温度越低，去湿加湿量越大.所以在用氟里昂直接蒸发的表冷器设备中，有先天缺陷：
    ①造成大量的电能浪费.
    ②为了提高蒸发温度、造成氟系统复杂和不合理，压缩机回气温度过高无法工作。
    ③冷却和加湿难以匹配，当负载变化时，不易实现自动匹配，往往造成过程失调，不能保证试验箱的性能.
    3、降温过程
    GB和IBC标准规定从40℃或55℃降至25℃，湿度保持在95%R. H以上，时间为3至6.小时。如表冷器表面温度稍低于t1的情况下，实现过程并不困难，其降温曲线如图3，从高温高湿点K按.1、2、3.....循环下降。对氟里昂直接蒸发系统，因蒸发温度大大低于t1点，造成保持95%RH以上高湿的困难，一般只能保持在85%RH以上。这非但达不到标准，而且电能浪费很大。
    4、低温高湿过程

    该过程与高温高湿过程基本一样，因为是恒温在低温下（相对高很而言），所以更容易实现。其莫尔图也与高温高湿相似。但应该注意;这仍然是个综合过程.如果低温下要求低湿，这反而困难了很多。目前国内还未曾见到这样的设备，而国外可达10%R.H/10℃了。

    三、改进方法

    以上分析由恒温段不难看出，理想的过程是实现干式冷却，见图2中Kt1过程。面升温和降温段可视为无数个连续变化着的恒温过程所组成.若把每个加热、冷却后的温变都控制在露点上，即∅=100%R. H的饱和线上，实现了佳工作过程。“间接冷却和露点控制系统”较好地解决了这个问题。看原理图4，图中1、3、4、7等组成了间接拎却系统，载冷剂乙二醇溶液沸点:197.3℃凝固点为33℃.因而使表冷器能在高温下工作，实现了干式冷却。又因它凝固点低，又可以将湿熟箱的温度范围扩展到负温。

    水处理箱6、机组5.加热器10、泵9（风机）、温控4组成露点控制系统。将水处理箱的温度设定在试验室内工作温度的露点温度上。空气经过滤由9送人6内，在6内经陶瓷过滤和温度的双重作用下被分成小气泡，通过水的作用又变威饱和气体。然后被送入试验箱内，实现了各种温度下的露点加湿或去湿。

    四、结论

    1、随着生产发展，单一的湿热箱正在被多功能的高低温湿热试验箱取代。国外已出现温湿度为40（或~ 70）~+100℃ ，10%~98%R . H/+ 10~+95℃的试验箱。目前国内箱子都用冷水和氟直接蒸发的表冷器，应抓紧试制间接冷却露点控制系统箱子。
    2、为了保证干式冷却，表冷器面积应设计得足够大，通过表冷器的风速也越骶越好。
    3、露点控制，试验箱内的送风温差受到限制，试件负荷大时，可加大风量，增加换气欢数。在多数情况下，试验设备负载都不稳定，因此宜采用大风量低风压调速风机。
    4、以上措施配以适当的电控系统和计算机，可获得超过GB和IEC标准的高精度高低温高低温交变湿热试验箱。
     高低温交变湿热试验箱是电工电子产品环境试验的基础设备，应用面很广，面且设备装机容量大者较多，运行时间长（2~56天）.如果该类设备都能采用该系统，就可避免重复能耗，其节能效果是极为可观的。