在箱内加湿的过程，实际上是提高水汽分压力，一开始的加湿方式是向试验箱壁喷淋水，通过控制水温使水表面饱和压力得到控制。箱壁表面的水形成较大的面，在这个面上向箱内通过扩散的方式向箱内加入水汽压使试验箱中相对湿度升高。
因为对湿度的控制主要是用水银电接点式导电表进行简单的开关量调节，对大滞后的热水箱水温的控制适应性较差，所以控制的过渡过程较长，满足不了交变湿热对加湿量要求较多的需要，更重要地是在对箱壁喷淋时，不可避免地有水滴淋在试品上对试品形成不同程度的污染。同时对箱内排水也有要求。此方法很快就被蒸汽加湿和浅水盘加湿所取代。虽说它的控制过渡过程较长，但系统稳定后湿度波动较小，比较适合做恒定湿热试验。
此外，恒温恒湿试验箱在加湿过程中水汽不过热不会增加系统中的额外热量。当控制喷淋水温使之低于试验要求的要点温度时，喷淋水具备除湿作用。
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