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ESPEC愛斯佩克LHL-114恒溫恒濕柜技術解析
更新時間:2026-04-22
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LHL-114是日本ESPEC(愛斯佩克)公司推出的一款緊湊型恒溫恒濕柜,屬于LH/LHL/LHU/LU系列中的溫濕度控制型號。ESPEC是全球的環境試驗設備制造商,其恒溫恒濕產品以高性能、高可靠性和緊湊設計著稱,廣泛應用于實驗室、科研機構和工業生產領域。
LHL-114搭載平衡調溫調濕系統(BTHC系統),在+5℃至+85℃的溫度范圍和40%RH至95%RH的濕度范圍內提供精密可控的環境模擬能力。105升的有效內容積配合立式緊湊設計,定位于需要精密溫濕度控制的中小容量環境試驗應用場景。該設備支持定值運行和程序運行兩種操作模式,配備LCD觸摸屏控制面板,可通過以太網進行遠程監控和控制,兼具精密控制能力與操作便捷性。
LHL-114屬于LH系列第二代產品。第一代LH系列型號包括LH-113、LHL-113、LHU-113和LU-113等。在容量擴展與溫濕度范圍優化后,ESPEC于后續階段推出了第二代產品,即LH-114、LHL-114、LHU-114和LU-114等型號。新一代產品在維持同等緊湊外形尺寸的前提下,進一步提升了溫濕度控制性能并豐富了功能配置。
LHL-114的詳細技術規格如下表所示:
| 參數項 | 規格指標 |
|---|---|
| 方式 | 平衡調溫調濕方式(BTHC系統) |
| 溫度范圍 | +5 ~ +85℃ |
| 濕度范圍 | 40 ~ 95%RH |
| 溫度波動 | ±1.0℃ |
| 濕度波動 | ±5%RH |
| 溫度梯度 | 5℃ |
| 濕度梯度 | 10%RH |
| 空間溫度偏差 | 5℃ |
| 空間濕度偏差 | 10%RH |
| 溫濕度分布 | ±2.0℃ / ±6%RH |
| 加熱器 | 帶散熱片的護套加熱器 |
| 加濕器 | 護套加熱器(加濕) |
| 制冷系統 | 風冷全封閉壓縮機(R134a制冷劑) |
| 內容積 | 約105L |
| 內部尺寸(寬×深×高) | 500 × 390 × 600 mm |
| 外部尺寸(寬×深×高) | 680 × 826 × 1090 mm |
| 重量 | 約95 kg |
| 電源 | AC100V / AC220V 1φ 50/60Hz |
| 最大消耗電流 | 15A |
| 電源線長 | 約2m |
| 配件 | 擱板2塊、擱板支架2套、給排水軟管1條、濕球芯24根、出線適配器1個、走線孔橡膠塞1個(φ25mm)、玻璃管保險絲 |
適中的溫濕度覆蓋范圍:LHL-114的溫度范圍為+5℃至+85℃,濕度范圍為40%RH至95%RH,覆蓋了電子元器件可靠性試驗、藥品穩定性試驗和材料老化測試等主流環境試驗需求的溫濕度區間。與同系列的LH-114(常溫+10℃至+85℃,45%RH至95%RH)相比,LHL-114將低溫下限從“常溫+10℃"延伸至+5℃,實現了對冷藏溫度范圍的覆蓋;與LHU-114(-20℃至+85℃)相比,LHL-114不包含零下低溫區間,但在設備成本和運行能耗方面更具優勢。
精密溫濕度控制:溫度波動±1.0℃、濕度波動±5%RH的指標在緊湊型恒溫恒濕柜中處于優良水平。溫濕度分布±2.0℃/±6%RH的均勻性指標,反映了BTHC系統和強制對流循環設計在105升容積內維持環境一致性的工程能力。溫度梯度5℃和濕度梯度10%RH指的是腔體內不同位置之間可能存在的最大差異,對于中小型測試樣品而言,這一均勻性已足以保證測試結果的可靠性。
緊湊的立式結構:680mm寬×826mm深×1090mm高的外部尺寸,配合105升的有效內容積,使LHL-114在實驗室空間利用方面具有顯著優勢。立式設計(高1090mm)相比同容量的臥式設備占用更少的地面面積,特別適合實驗室臺面或標準機柜部署。設備正面開門設計,內部配置可調節高度的擱板,便于放置各類測試樣品。
R134a環保制冷劑:LHL-114采用R134a作為制冷劑,其臭氧消耗潛值(ODP)為零,對臭氧層無破壞作用。R134a制冷劑廣泛應用于現代制冷設備,在滿足環保要求的同時提供了可靠的制冷性能。風冷式冷凝器設計無需外接冷卻水,進一步降低了設備安裝的復雜性。
BTHC平衡溫濕度控制系統:LHL-114采用BTHC系統,這是工業級恒溫恒濕箱的主流技術方案。BTHC系統的核心原理是通過加熱、制冷、加濕、除濕四個子系統的協同工作,實時補償環境腔體內的熱濕負荷,使腔體內的溫濕度始終穩定在設定值附近。與傳統通斷控制方式相比,BTHC系統采用連續調節方式運行,能夠實現更高的溫濕度穩定性。
ESPEC的LH/LHL/LHU/LU系列提供了多個型號以適應不同的溫濕度范圍和容量需求。LHL-114是該系列中的溫濕度控制型號(低溫下限+5℃),各型號核心參數對比如下:
| 型號 | 溫度范圍 | 濕度范圍 | 內容積 | 內部尺寸(mm) | 外部尺寸(mm) | 重量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LH-114 | 常溫+10℃ ~ +85℃ | 45 ~ 95%RH | 105L | 500×600×390 | 680×1090×826 | 85kg |
| LHL-114 | +5 ~ +85℃ | 40 ~ 95%RH | 105L | 500×600×390 | 680×1090×826 | 95kg |
| LHU-114 | -20 ~ +85℃ | 40 ~ 95%RH | 105L | 500×600×390 | 680×1090×826 | 100kg |
| LHU-124 | -20 ~ +85℃ | 40 ~ 95%RH | 206L | 500×750×590 | 680×1240×1026 | — |
| LU-114 | -20 ~ +85℃ | 無濕度控制 | 105L | 500×600×390 | 680×1090×826 | — |
| LU-124 | -20 ~ +85℃ | 無濕度控制 | 206L | 500×750×590 | 680×1240×1026 | — |
從對比可以看出,LH/LHL/LHU/LU系列的核心設計理念是“同一外形尺寸,不同溫濕度能力"——LH-114、LHL-114和LHU-114共用相同的外部尺寸和內部尺寸,僅在溫濕度控制范圍和制冷系統配置上有所區別。這一設計理念使用戶可根據實際需求選擇適合的溫濕度能力,而無需為設備尺寸或安裝條件做出調整。系列提供105升和206升兩種容量選項(124后綴為206升容量型號),覆蓋了從小批量樣品測試到中等規模試驗的廣泛需求。
ESPEC的環境試驗設備產品線涵蓋從緊湊型恒溫恒濕柜到大型步入式環境試驗室的完整產品矩陣。LH/LHL/LHU/LU系列以緊湊設計、單相電源和友好操作界面為特征,定位于實驗室和研究機構的通用環境試驗需求。與同系列的LHU-114相比,LHL-114的低溫下限為+5℃,不具備零下溫度控制能力,但在設備成本、運行能耗和制冷系統復雜度方面更具優勢。
對于需要更寬廣溫度范圍(如-40℃至+180℃)的應用,ESPEC提供了性能更強大的環境試驗箱系列。而LH/LHL/LHU/LU系列則以其緊湊、經濟、易用的特點,成為入門級和常規環境試驗的理想選擇。
LHL-114搭載了PID控制的電子溫度調節器,在溫度控制精度方面表現優異。PID控制通過比例、積分、微分三個參數的協同作用,使實際腔體溫度與設定值的偏差最小化。比例作用提供快速響應,積分作用消除穩態誤差,微分作用抑制超調和振蕩,三者配合實現了快速響應、無超調的精準控溫。
電子溫度調節器采用微處理器作為控制核心,具有高精度、高穩定性和低漂移的特點。與傳統的模擬式溫控器相比,數字化PID控制器可根據腔體的熱負載特性自動優化控制參數,無需人工反復調試,大幅提升了設備的易用性和控溫可靠性。
LHL-114采用BTHC(Balanced Temperature and Humidity Control)平衡溫濕度控制系統。BTHC系統的核心原理是通過加熱、制冷、加濕、除濕四個子系統的協同工作,實時補償環境腔體內的熱濕負荷,使腔體內的溫濕度始終穩定在設定值附近。
在溫度控制方面,制冷系統通過風冷全封閉壓縮機提供冷量,加熱器按需輸出熱量,兩者協同工作以平衡腔體內的熱負荷。當需要升溫時,加熱器增加輸出功率,制冷系統則保持基準冷量;當需要降溫或恒溫時,制冷系統提供冷量,加熱器進行精細補償。這種“加熱與制冷平衡"的工作模式,能夠實現遠高于傳統通斷控制的溫度穩定性。
在濕度控制方面,BTHC系統同樣采用平衡調節方式。加濕時,護套加熱器產生蒸汽注入循環風道實現等焓加濕;除濕時,蒸發器表面溫度低于空氣露點溫度,空氣中的水蒸氣在蒸發器表面冷凝析出并排出。通過加濕和除濕的動態平衡,系統將腔體內濕度穩定在設定值±5%RH的范圍內。
LHL-114通過風道系統實現箱內空氣的強制對流循環。風機將空氣吸入風道,依次流經蒸發器(制冷/除濕)和加熱器(加熱)后,從風道出口均勻吹入工作室內部,經工作室另一端返回風機入口,形成完整的循環路徑。
強制對流循環系統的作用體現在多個方面:它確保了105升容積內溫濕度的均勻分布,是實現溫濕度分布±2.0℃/±6%RH的關鍵保障;它加速了加熱和制冷過程中能量的傳遞速率,提高了設備的升降溫響應速度;它減少了腔體內的溫度分層現象,避免了因自然對流導致的“上熱下冷"問題。
LHL-114配備了高效的制冷系統和優異的隔熱結構。風冷全封閉壓縮機采用R134a環保制冷劑,搭配高性能冷凝器和蒸發器,在+5℃至+85℃的工作范圍內提供穩定可靠的制冷能力。
優異的隔熱結構是LHL-114能夠在夏季環境溫度下仍維持低溫性能的關鍵保障。設備在腔體內壁與外殼之間設置了高性能隔熱層,有效阻止了外界熱量向腔體內的傳導侵入,既降低了制冷系統的運行負荷,又減少了設備的能耗。
LHL-114配備了LCD觸摸屏控制器,提供直觀的操作界面。操作人員可通過觸摸屏完成定值運行和程序運行的設置,實時監控箱內溫濕度數據和運行狀態。與智能手機的電容式觸摸屏不同,控制器采用電阻式觸摸屏,允許操作人員在不脫手套的情況下進行操作,在實驗室和工業生產環境中具有更高的實用性。
在編程能力方面,LHL-114支持程序運行模式,每個程序最多可進行12步的編程操作。用戶可根據不同試驗標準和產品規格,預先編制包含升溫速率、目標溫度/濕度、保溫時間以及降溫曲線的完整試驗配方,實現復雜環境試驗的自動化執行。此外,設備還支持定值運行模式,適用于單一溫濕度條件下的長時間穩定運行。
LHL-114標配以太網接口(LAN端口),用戶可通過網絡瀏覽器從任何聯網計算機對設備進行遠程監控和控制。遠程功能的具體能力包括:編制和編輯測試模式、啟動和停止運行、實時查看溫濕度數據和運行狀態,以及導出采樣數據。這一功能使操作人員無需親臨設備現場即可完成參數設置和運行管理,在實驗室集中管理或多設備協同運行的場景中具有重要意義。
以太網連接為標準配置,用戶無需額外安裝專用軟件即可通過Web瀏覽器訪問設備。設備還支持無線網絡連接和多臺設備的集中管理,進一步提升了實驗室的自動化水平和工作效率。
LHL-114配備了USB 2.0端口,支持采樣數據的存儲和程序模式的傳輸。用戶可將采樣數據(溫度設定值和實際測量值)通過USB存儲設備復制導出,也可將程序模式在不同設備之間進行復制,無需使用PC即可實現設備間數據的有效共享。
采樣數據可圖表化顯示,便于用戶直觀分析溫濕度變化趨勢。通過配套的PC應用軟件“Pattern Manager Lite",用戶可在離線狀態下編輯程序模式、圖表化顯示溫濕度曲線或將數據輸出為CSV格式文件,進一步擴展了數據管理和分析的能力。
LHL-114在設備內部配置了20升容量的水箱,用于為加濕系統供水。內置式水箱設計避免了外接水源的復雜安裝,使設備只需接入電源即可投入使用。水箱的充足容量支持設備長時間連續運行,減少了頻繁加水的維護操作。
LHL-114在左側壁配置了φ25mm的電纜孔(配有橡膠塞),便于測試傳感器線纜和樣品電源線穿入箱內而不影響箱體密閉性。電纜孔的設計使LHL-114在需要進行樣品帶載測試或外部數據采集的應用場景中具有顯著的便利性。
作為選配,設備還可配置RS-485或RS-232串行接口(以太網為標準配置),以滿足與外部控制系統或數據記錄系統的集成需求。氮氣/干燥壓縮空氣連接功能可作為選配,用于需要低氧環境的特殊測試場景。
對于需要觀察箱內樣品狀態的用戶,LHL-114可配置內部玻璃門作為選配附件(標準配置不包含,但為LH系列可選)。內部玻璃門安裝在外門內側,用戶在觀察樣品時無需開啟外門,減少了開門時的溫濕度波動和能量損失,對于需要長期穩定運行的環境試驗尤為重要。
LHL-114構建了多層次的安全保護體系,確保設備在各種工況下的運行安全。
LHL-114采用了自動過熱保護電路。用戶在設定目標溫度時,系統會自動設定比設定溫度高+10℃的過熱保護溫度。當腔體溫度因異常情況(如控制器故障、傳感器失效)超出此閾值時,過熱保護電路獨立動作,直接切斷加熱器電源,防止超溫事故的發生。這一硬件級安全保護裝置即使在主控制器發生故障時仍能獨立工作,形成了可靠的物理保護屏障。
LHL-114內置全面的自診斷功能,能夠自動檢測傳感器故障、加熱器斷線、制冷系統異常等故障狀態。一旦檢測到異常,系統將自動發出報警信號并采取相應的安全措施,有效避免了故障擴大和設備損壞。
LHL-114在設備門上安裝了門開關聯鎖裝置。如果在設備運行過程中門被打開,門開關將發出信號,控制系統可采取相應措施(如暫停風扇和加熱器運行),防止高溫高濕氣體外泄和操作人員燙傷。這一設計特別適用于需要中途觀察樣品狀態的工藝場景。
LHL-114恒溫恒濕柜以其+5℃至+85℃的溫濕度覆蓋范圍和精密的環境控制能力,在多個行業中得到了廣泛應用:
電子元器件可靠性試驗:LHL-114可用于半導體器件、PCB板、連接器等電子元器件的恒定濕熱試驗、交變濕熱試驗和結露試驗,評估產品在高溫高濕環境下的電氣性能和可靠性。105升的容量使其能夠同時放置多個測試治具或批量樣品,滿足中小批量測試需求。溫濕度分布±2.0℃/±6%RH的均勻性指標確保了全腔體測試條件的一致性。
藥品穩定性試驗:在制藥領域,恒溫恒濕柜是藥品穩定性試驗的核心設備。LHL-114可用于原料藥、制劑和醫藥包裝材料在長期、加速和中間條件下的穩定性考察,符合ICH Q1A等國際指導原則的要求。+5℃至+85℃的溫度范圍覆蓋了冷藏條件(+5℃)、室溫條件(+25℃)和加速條件(+40℃/75%RH)等藥品穩定性試驗的標準溫濕度組合。
汽車零部件環境測試:在汽車行業,LHL-114可用于車用傳感器、控制器、燈具等零部件的溫濕度耐久性測試,模擬不同氣候條件下的工作環境,驗證產品的環境適應能力。
材料科學與表面處理研究:LHL-114可用于高分子材料、涂層、粘合劑等材料在濕熱環境中的老化試驗,評估材料的吸濕性、尺寸穩定性和性能衰減特性。
食品與農產品品質測試:在食品行業,LHL-114可用于食品包裝的阻隔性能測試、農產品的貯藏條件模擬以及食品保質期加速試驗。
綜合實驗室與科研機構:作為通用環境模擬平臺,LHL-114可滿足高校、研究所和第三方檢測機構在材料科學、生物技術、環境科學等多個領域的溫濕度控制需求。
LHL-114應在以下環境條件下安裝使用:環境溫度建議控制在+28℃以下,環境濕度無特定限制但應避免潮濕環境。設備應安裝在通風良好、無腐蝕性氣體的室內環境中使用,確保進風口和出風口周圍留有足夠的通風空間以維持散熱效率。
如果環境溫度超過+30℃,LHL-114的降溫性能可能會下降,溫度梯度增大,因此建議在環境溫度控制良好的實驗室中安裝使用。
LHL-114采用單相AC100V或AC220V 50/60Hz電源,最大消耗電流為15A。設備配置了約2米長的電源線(帶3芯插頭),用戶應根據設備功率配置合適的斷路器(建議30A規格)。設備安裝時需確保電源線路的容量和接地系統的可靠性。
LHL-114的電源設計使其能夠在標準實驗室電源條件下直接部署使用,無需三相電源或特殊配電改造。
LHL-114配置內置式20升水箱,用于為加濕系統供水。建議使用去離子水或蒸餾水注入水箱,避免自來水中的礦物質在加濕鍋爐內結垢,影響加濕效率和設備壽命。加濕系統的濕球芯應定期更換,標準配置附帶24根濕球芯,建議根據使用頻率每3-6個月更換一次。定期檢查水箱水位,避免因缺水導致加濕功能異常。
定期清潔腔體內部,防止樣品殘留物積聚影響溫濕度均勻性和加熱效率。使用軟質材料擦拭不銹鋼內壁,避免使用硬質工具刮傷內壁表面。定期檢查門密封條的完好性,確保門關閉后腔體密閉,防止溫濕度泄漏。定期檢查冷凝器的清潔狀況,清除可能積聚的灰塵以維持制冷系統的散熱效率。
電纜孔(φ25mm)在測試完成后應將橡膠塞復位,確保箱體密閉性。出線適配器的安裝和拆卸應按照操作手冊進行,避免損壞密封結構。
為確保溫濕度控制精度持續滿足試驗要求,LHL-114應定期進行校準。建議每年進行一次全面校準,由專業計量機構在箱內設置多個測量點(包括四角及中心區域),使用標準溫濕度計記錄各點數據并與設備顯示值進行比對。若校準不合格,應由專業人員進行維修后再次校準。日常使用中,也可使用經認證的第三方溫濕度計進行比對驗證,及時發現可能存在的偏差。
LHL-114的核心優勢可歸納為以下七個方面:
1. 精準的溫濕度控制:PID控制電子溫度調節器配合BTHC平衡溫濕度系統,實現溫度波動±1.0℃、濕度波動±5%RH的精密控制,溫濕度分布±2.0℃/±6%RH的均勻性確保全腔體環境一致性。
2. 緊湊高效的制冷系統:風冷全封閉壓縮機采用R134a環保制冷劑(ODP為零),搭配優異隔熱結構,在夏季環境溫度下仍能維持穩定的低溫性能。
3. 多樣化的操作與編程:LCD觸摸屏控制器支持定值運行和程序運行兩種模式,每個程序最多可進行12步編程操作,電阻式觸摸屏允許戴手套操作。
4. 遠程監控與數據管理:標配以太網端口支持Web瀏覽器遠程監控和控制,USB端口支持采樣數據導出和程序模式傳輸,PC應用軟件支持數據圖表化和CSV導出。
5. 人性化的擴展接口:φ25mm電纜孔便于傳感器和樣品電源線穿入,可選配內部玻璃門、RS-485/RS-232接口和氮氣連接,滿足多樣化的測試需求。
6. 完善的多層次安全保護:自動過熱保護電路、自診斷功能、門安全開關等安全裝置協同工作,構成從電氣安全到防誤操作的縱深防護體系。
7. 緊湊設計與易用性:680×826×1090mm的外部尺寸配合105升有效內容積,單相電源即插即用,內置20升水箱無需外接水源,顯著降低了設備部署門檻。
ESPEC愛斯佩克LHL-114恒溫恒濕柜是一款將BTHC平衡溫濕度控制系統與緊湊立式設計相結合的中小型環境試驗設備。該設備在+5℃至+85℃的溫度范圍和40%RH至95%RH的濕度范圍內提供了溫度波動±1.0℃、濕度波動±5%RH、溫濕度分布±2.0℃/±6%RH的精密環境控制能力。
105升的有效內容積、680×826×1090mm的緊湊外形尺寸、單相AC100V/AC220V電源配置和內置20升水箱設計,共同構成了LHL-114“緊湊、高效、易部署"的核心產品定位。LCD觸摸屏控制器、12步程序編程能力、以太網遠程監控、USB數據管理等智能化功能,為實驗室用戶提供了從操作體驗到數據管理的完整價值鏈條。自動過熱保護電路、自診斷功能和門安全開關等多層次安全保護體系,確保了設備長期運行的可靠性。
在電子元器件可靠性試驗、藥品穩定性考察、汽車零部件環境測試、材料老化研究以及食品品質評估等多元應用場景中,LHL-114恒溫恒濕柜憑借其精準的溫濕度控制、緊湊的結構設計和智能化的操作管理,為科研工作者和工業用戶提供了一個值得信賴的環境試驗平臺。