歐可儀器 恒溫恒濕箱風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)說明

歐可儀器作為國產(chǎn)端環(huán)境試驗設(shè)備專業(yè)廠家，深耕恒溫恒濕試驗設(shè)備研發(fā)制造多年，依托自主結(jié)構(gòu)仿真、流體力學(xué)優(yōu)化技術(shù)打造高性能風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)。風(fēng)道循環(huán)是恒溫恒濕箱的核心關(guān)鍵系統(tǒng)，直接決定箱內(nèi)溫濕度均勻度、波動度、溫濕度升降速率以及試驗結(jié)果的重復(fù)性，也是區(qū)分普通設(shè)備與端國產(chǎn)恒溫恒濕箱最核心的指標(biāo)模塊。本說明從系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)組成、工作流程、核心技術(shù)優(yōu)勢、維護(hù)要點等方面，完整介紹歐可儀器恒溫恒濕箱風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)。

一、風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)工作基本原理

恒溫恒濕箱依靠強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)風(fēng)道結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)箱內(nèi)空氣持續(xù)流動、換熱、調(diào)濕，避免箱內(nèi)空氣靜止造成溫度分層、濕度局部聚集。歐可儀器風(fēng)道系統(tǒng)采用上送風(fēng)、下回風(fēng)經(jīng)典優(yōu)化型循環(huán)模式：循環(huán)風(fēng)經(jīng)過加熱 / 制冷 / 加濕單元完成溫濕度調(diào)節(jié)后，由離心風(fēng)機(jī)加壓，從頂部送風(fēng)風(fēng)道均勻吹出，氣流沿試驗腔兩側(cè)內(nèi)壁向下流動，流經(jīng)試驗樣品區(qū)域，與樣品進(jìn)行熱量、水汽交換，再從箱體底部回風(fēng)通道匯集，重新回到風(fēng)機(jī)前端，形成密閉連續(xù)循環(huán)氣流環(huán)路。整套風(fēng)道持續(xù)工作，保障工作腔任意位置空氣參數(shù)趨于一致，滿足國標(biāo)環(huán)境試驗對溫場均勻性要求。

普通恒溫恒濕設(shè)備容易出現(xiàn)死角、風(fēng)速不均，導(dǎo)致樣品不同位置溫差大、凝露異常。歐可儀器在風(fēng)道設(shè)計前期采用 CFD 計算流體力學(xué)仿真模擬，對風(fēng)道口、導(dǎo)流板、回風(fēng)腔進(jìn)行迭代優(yōu)化，控制箱內(nèi)有效試驗區(qū)風(fēng)速穩(wěn)定在 0.8～2.0m/s 區(qū)間，既保障溫濕度快速均衡，又避免高風(fēng)速對部分試樣（薄膜、輕質(zhì)材料）造成氣流干擾，兼顧均勻性與試驗安全性。

二、風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)組成

歐可儀器恒溫恒濕箱風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)由離心循環(huán)風(fēng)機(jī)、送風(fēng)風(fēng)道、可調(diào)式導(dǎo)流板、回風(fēng)腔、換熱腔（加熱管、蒸發(fā)器、加濕組件）、風(fēng)道殼體密封組件六大核心部件組成，全部風(fēng)道構(gòu)件采用防腐防銹材料加工，適配高低溫、高濕長期工況。

1. 離心循環(huán)風(fēng)機(jī)（核心動力部件）

2. 風(fēng)機(jī)是風(fēng)道循環(huán)的動力源，歐可儀器選用耐高溫、防潮型長壽命離心風(fēng)機(jī)，區(qū)別于低端設(shè)備軸流風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)風(fēng)壓更大，可克服風(fēng)道、蒸發(fā)器、導(dǎo)流板的氣流阻力，保證高低溫工況下風(fēng)量穩(wěn)定。在低溫 - 70℃或者高溫 150℃工況下，風(fēng)機(jī)可持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，不會出現(xiàn)風(fēng)量衰減。風(fēng)機(jī)采用獨立安裝倉，減震降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低設(shè)備運行震動傳遞到風(fēng)道，避免共振異響，整機(jī)噪音控制在行業(yè)先水平。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速匹配箱體容積定制，不同規(guī)格箱體單獨選型，保障大小腔體都能獲得穩(wěn)定循環(huán)風(fēng)量。

3. 送風(fēng)風(fēng)道與導(dǎo)流板組件

4. 送風(fēng)風(fēng)道位于試驗腔體背部上方，風(fēng)道內(nèi)部裝配一體化可調(diào)導(dǎo)流板，導(dǎo)流板為歐可儀器自主優(yōu)化結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流板可以打散集中氣流，將氣流均勻分配至整個腔體寬度，避免局部強(qiáng)風(fēng)、無風(fēng)死角。風(fēng)道板材采用 SUS304 不銹鋼一體折彎成型，焊縫滿焊打磨拋光，風(fēng)道內(nèi)壁光滑低風(fēng)阻，減少氣流渦流與熱量損耗，同時耐潮濕水汽腐蝕，防止長期高低溫交變下生銹掉屑污染試驗樣品。

5. 回風(fēng)腔

6. 回風(fēng)腔布置在箱體底部，收集流經(jīng)樣品區(qū)后的空氣，將空氣統(tǒng)一匯集輸送至風(fēng)機(jī)前端換熱腔。回風(fēng)開口面積經(jīng)過流體計算，保證全腔回風(fēng)阻力均衡，防止局部氣流短路。氣流短路是很多低價恒溫恒濕箱通病，熱濕空氣沒有經(jīng)過樣品區(qū)域直接回到蒸發(fā)器，造成顯示溫濕度與樣品實際溫濕度偏差大，歐可儀器通過風(fēng)道隔斷結(jié)構(gòu)杜絕氣流短路問題。

7. 換熱腔（溫濕度調(diào)節(jié)單元）

8. 換熱腔集成制冷蒸發(fā)器、電加熱管、加濕組件，屬于風(fēng)道循環(huán)中空氣處理核心段。循環(huán)空氣流過換熱腔時，完成降溫（蒸發(fā)器吸熱）、升溫（電加熱放熱）、增濕（水汽混合）過程，處理后的空氣再送入送風(fēng)風(fēng)道。換熱腔與試驗腔采用獨立隔斷，避免加熱管、蒸發(fā)器直接輻射樣品，減少輻射溫差對試驗結(jié)果的干擾，保證試驗以空氣對流換熱為主，符合環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn)。

9. 風(fēng)道密封組件

10. 風(fēng)道各拼接位置采用耐高溫硅橡膠密封條，防止風(fēng)道漏風(fēng)。一旦風(fēng)道漏風(fēng)，會造成冷 / 熱空氣外泄，增加壓縮機(jī)、加熱系統(tǒng)負(fù)荷，溫濕度波動變大，能耗升高。歐可儀器出廠前對整套風(fēng)道進(jìn)行氣密性檢測，確保風(fēng)道泄漏量控制在極低水平。

三、風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)完整工作流程

1. 啟動設(shè)備，離心循環(huán)風(fēng)機(jī)開始持續(xù)運轉(zhuǎn)，在風(fēng)道內(nèi)部形成負(fù)壓，試驗腔底部空氣被吸入回風(fēng)腔；

2. 回風(fēng)匯集后進(jìn)入背部換熱腔，空氣流經(jīng)蒸發(fā)器、加熱器、加濕模塊，完成溫度、濕度調(diào)節(jié)；

3. 經(jīng)過溫濕度處理后的空氣，在風(fēng)機(jī)加壓下進(jìn)入頂部送風(fēng)風(fēng)道，經(jīng)導(dǎo)流板整流，均勻向下送入試驗工作區(qū)；

4. 調(diào)溫調(diào)濕空氣流過放置在樣品架上的試樣，和試樣進(jìn)行熱交換與水汽交換，帶走樣品熱量或補(bǔ)充水汽；

5. 完成交換后的空氣下沉至箱體底部，再次進(jìn)入回風(fēng)腔，進(jìn)入下一輪循環(huán)；

6. 整套過程不間斷持續(xù)運行，控制系統(tǒng)實時采集腔體內(nèi)溫濕度信號，聯(lián)動制冷、加熱、加濕負(fù)載，配合穩(wěn)定風(fēng)道循環(huán)，實現(xiàn)腔體內(nèi)溫濕度快速穩(wěn)定，控制波動度≤±0.2℃，均勻度≤±1.0℃，滿足 GB/T 10586、IEC 等國內(nèi)外環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn)要求。

四、歐可儀器風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)核心優(yōu)勢（國產(chǎn)端差異化亮點）

1. CFD 流體仿真優(yōu)化風(fēng)道，無氣流死角

2. 市面上多數(shù)國產(chǎn)普通恒溫恒濕箱采用簡單風(fēng)道結(jié)構(gòu)，僅依靠經(jīng)驗設(shè)計，腔體邊角、樣品架后方容易出現(xiàn)氣流停滯區(qū)。歐可儀器作為國產(chǎn)端品牌廠家，每款機(jī)型在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段使用 CFD 流體仿真，模擬 - 70℃~150℃全溫域下氣流分布，優(yōu)化導(dǎo)流板角度、風(fēng)道截面，消除腔體內(nèi)氣流死角，保證滿載樣品條件下依然具備優(yōu)秀溫濕度均勻性。

3. 寬溫域風(fēng)量穩(wěn)定設(shè)計，高低溫不衰減

4. 低溫工況下空氣密度變大，很多設(shè)備風(fēng)機(jī)風(fēng)量明顯下降，溫場惡化。歐可儀器風(fēng)道與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過寬溫域匹配設(shè)計，從低溫 - 70℃到高溫 150℃全區(qū)間風(fēng)量保持穩(wěn)定，高低溫交變試驗過程中，溫濕度不會因為氣流變化出現(xiàn)漂移，長期可靠性更強(qiáng)。

5. 防腐不銹鋼風(fēng)道，適配高濕、鹽霧復(fù)合濕熱試驗

6. 整套風(fēng)道、導(dǎo)流板、回風(fēng)腔體全部采用 SUS304 不銹鋼，滿焊拋光，耐長期 98% RH 高濕環(huán)境腐蝕，避免普通鍍鋅鋼板風(fēng)道在長期濕熱試驗生銹、剝落，污染樣品，延長風(fēng)道系統(tǒng)使用壽命，降低設(shè)備故障率。

7. 低風(fēng)阻、低能耗風(fēng)道結(jié)構(gòu)

8. 風(fēng)道內(nèi)壁光滑，合理控制氣流流速，降低風(fēng)機(jī)運行阻力，同等溫濕度控制條件下風(fēng)機(jī)功耗更低，長期連續(xù)試驗可節(jié)約電能；同時減少氣流摩擦產(chǎn)生的熱量，降低制冷系統(tǒng)負(fù)荷。

9. 減震降噪風(fēng)道結(jié)構(gòu)

10. 風(fēng)機(jī)獨立減震基座，風(fēng)道柔性連接，避免風(fēng)機(jī)震動傳導(dǎo)至箱體，風(fēng)道無共振噪音，整機(jī)運行噪音低，適合實驗室安靜環(huán)境使用。

11. 便于維護(hù)的模塊化風(fēng)道

12. 風(fēng)道采用模塊化裝配設(shè)計，可單獨拆卸導(dǎo)流板、風(fēng)機(jī)組件，便于定期清潔風(fēng)道、蒸發(fā)器灰塵。粉塵堆積會堵塞風(fēng)道與蒸發(fā)器，造成風(fēng)量下降，歐可儀器模塊化結(jié)構(gòu)大幅降低后期維護(hù)難度。

五、風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)對恒溫恒濕箱性能的影響

風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)性能直接決定設(shè)備整體試驗?zāi)芰Γ?/p>

• 風(fēng)道循環(huán)良好：溫濕度均勻度高、波動小，升降溫速度穩(wěn)定，樣品表面不易異常凝露，同一批次多組樣品試驗數(shù)據(jù)一致性好，試驗可重復(fù)；

• 風(fēng)道設(shè)計缺陷：出現(xiàn)氣流短路、死角、風(fēng)量不足，會造成腔體內(nèi)溫差大，濕度分布不均，樣品局部凝露，控制系統(tǒng)傳感器讀數(shù)與樣品真實環(huán)境不一致，試驗數(shù)據(jù)失真，導(dǎo)致試驗失敗。

• 在濕熱循環(huán)、高低溫交變、溫濕度組合試驗中，風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)是保障試驗有效性的基礎(chǔ)前提，歐可儀器依托自主風(fēng)道技術(shù)，設(shè)備廣泛應(yīng)用于電子半導(dǎo)體、新能源、汽車零部件、材料、醫(yī)藥等端行業(yè)實驗室，替代進(jìn)口恒溫恒濕設(shè)備。

六、風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)日常維護(hù)要點

1. 定期停機(jī)清潔風(fēng)道、導(dǎo)流板、蒸發(fā)器表面粉塵，粉塵堆積會堵塞氣流通道，減小循環(huán)風(fēng)量，造成溫濕度不均勻；

2. 定期檢查風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)，觀察有無異響、轉(zhuǎn)速異常，風(fēng)機(jī)軸承定期保養(yǎng)，防止風(fēng)機(jī)失效導(dǎo)致風(fēng)道循環(huán)停止；

3. 檢查風(fēng)道密封膠條，老化破損會造成漏風(fēng)，發(fā)現(xiàn)開裂及時更換；

4. 高濕試驗后，建議設(shè)備空轉(zhuǎn)干燥一段時間，減少風(fēng)道內(nèi)部長期積存水汽，延緩腐蝕；

5. 搬運、檢修設(shè)備時，避免碰撞導(dǎo)流板，導(dǎo)流板變形會直接破壞氣流分布，造成溫場惡化。

結(jié)語

歐可儀器作為國產(chǎn)端恒溫恒濕箱專業(yè)廠家，將風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)作為設(shè)備核心研發(fā)模塊，摒棄低端設(shè)備簡化風(fēng)道的設(shè)計思路，通過流體仿真、不銹鋼防腐結(jié)構(gòu)、寬溫域離心風(fēng)機(jī)、模塊化風(fēng)道等技術(shù)方案，打造穩(wěn)定、均勻、低故障的強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)道。優(yōu)秀的風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)，保障設(shè)備在高低溫、濕熱、交變等各類環(huán)境試驗工況下，持續(xù)穩(wěn)定輸出可靠溫濕度環(huán)境，保證試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可復(fù)現(xiàn)，助力國內(nèi)各行業(yè)實驗室實現(xiàn)端環(huán)境試驗設(shè)備國產(chǎn)化替代。