CN103791581B - 自然蒸发式空气加湿器 - Google Patents

Abstract

一种用于提高地热辐射采暖住宅内的空气湿度，以改善室内人员呼吸舒适度的自然蒸发式空气加湿器。包括：储水箱、带有升降支架的底座、用于将储水箱中的水引流的导管、圆锥台形中空结构湿气散发装置，其中导管上带有流速观察窗和流速调节器，导管的一端为毛细管，储水箱中的水通过导管流入湿气散发装置。由于散湿材料的表面积自上而下递增，所处温度场中温度也是自上而下递增，造成进入湿气散发装置的水也将自上而下递增地散发到空气当中。同时自下而上的空气对流也将增加水汽的散发效果。通过流速调节器调整进入散发装置顶端的水量，实现进入散发装置的水量与该装置散发到空气中的水量平衡，实现空气加湿。

Description

自然蒸发式空气加湿器

技术领域

本发明涉及空气加湿领域，特别是涉及一种用于提高地热辐射采暖住宅内的空气湿度，以改善室内人员呼吸舒适度的自然蒸发式空气加湿器。

背景技术

目前，常见的空气加湿器的加湿方法，主要有三种。

第一种是采用热蒸汽的方法。一般通过加热元件将水加热，然后设法将水蒸汽散发在需要加湿的空间当中。为了持续工作，需要持续提供加热能源。并且还存在使空间湿度增加的同时提高了房间的温度的缺陷。

第二种是采用超声波雾化加湿的方法。利用超声换能器产生高频震荡，通过雾化片的高频谐振，将水抛离水面而产生自然飘逸的水雾，并散发到需要加湿的空间中。这种加湿方式具有体积小，加湿强度大，控制性能好等优点。为了持续工作，需要持续通电。相应商品单价较高，使用寿命较短，同时对水质有一定要求。

第三种是采用自然蒸发式加湿的方法。一般将加湿部件的一部分浸入贮水池水中，水可以通过毛细管浸润未浸入水中的那部分加湿部件，通过使水从加湿部件自然蒸发，从而对空间进行加湿。这种加湿方式极容易实现，但存在水的溢洒问题，同时还存控制性能较差的缺陷。

以上三种加湿方式，都可以用于地热辐射采暖住宅内的空气加湿。但是这三种方式都没有利用到地热辐射采暖的所固有的温度场特征，因此都存在缺陷。主要表现在能源消耗较大、商品单价较高、控制性能较差三个方面。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中的上述问题，提出一种既能够改善地热辐射采暖住宅室内人员的呼吸舒适度，又能有效节省能源，和充分利用地热辐射采暖住宅固有温度场特征的自然蒸发式空气加湿器。

本发明的另一目的是要制作一种结构简单、成本低廉、工作稳定可靠、并且使用期较长的自然蒸发式空气加湿器。

这两个目的在本发明中均已实现，这样的自然蒸发式空气加湿器包括：储水箱、带有升降支架的底座、用于将储水箱中的水引流的导管、圆锥台形中空结构湿气散发装置，其中导管上带有流速观察窗和流速调节器，导管的一端为毛细管；储水箱安装在升降支架上方，湿气散发装置位于储水箱下方、锥台顶竖直向上安装在升降支架上，储水箱中的水通过导管注入湿气散发装置。

根据本发明所述，湿气散发装置为圆锥台形中空结构，它由不锈钢材料制成的圆锥台形中空结构支撑体和依附在这一支撑体上的能够散发湿气的材料组成，并且在支撑体表面上规则分布有圆孔。

根据本发明所述，在采用圆锥台形中空结构的湿气散发装置中，湿气散发材料的表面积自锥台顶开始至锥台顶逐渐增加；湿气散发材料的内表面和外表面均可以散发湿气。

根据本发明所述，用于将储水箱中的水引流的导管上面，具有流速观察窗和流速调节器，且导管的一端为毛细管，其中流速调节器还充当水流开关，导管用橡胶材料制作。

根据本发明所述，储水箱应具有这样的特征：储水箱正上方开有注水口和空气入口，储水箱正下方开有出水口，该出水口与导管相连接。

根据本发明所述，带有升降支架的底座具有这样的特征：在带有升降支架的底座上底座挖去一部分质量，挖空区域为圆形，其半径小于圆锥台形中空结构湿气散发装置锥台顶面的半径，将圆锥台形中空结构的湿气散发装置中心对称地安置在底座上。

这种做法的益处在于：储水箱中的水通过导管，注入到圆锥台形中空结构湿气散发装置的顶端，已经注入到湿气散发装置顶端的水，在重力作用和毛细效应共同作用下逐渐在能够散发湿气的材料，即散湿材料中渗透和扩散。由于散湿材料自锥台顶端至底端表面积逐渐增加，即散湿材料与空气接触面积增加，单位时间内向空气中散发的水汽量自上而下逐渐增加。通过流速调节器调整进入散发装置顶端的水量，一段时间后，将实现进入散发装置的水量与散发装置散发到空气中的水量平衡。

这种做法的益处还在于：充分利用了温度在自然蒸发过程中的作用。将本发明所述的加湿器，置于通过地热辐射采暖的住宅内时，由于这种采暖方式所带来的温度场分布特征是，温度自地板至天花板呈自上而下梯度递减分布规律，而采用圆锥台形中空结构的湿气散发装置，散湿材料的表面积是自上而下递增分布，因此进入湿气散发装置的水汽也将自上而下递增地散发到空气当中。

这种做法的益处还在于：利用了对流在自然蒸发过程中的作用。将本发明所述的加湿器，置于通过地热辐射采暖的住宅内时，由于这种采暖方式的温度场分布特征是，温度自地板至天花板呈自上而下梯度递减分布规律，空气将自下而上形成对流，并流过能够散发湿气的材料的表面，因此会增加能够散发湿气的材料向空气中散发水汽的效果。

这种做法的益处还在于：用于制作本发明所述加湿器的各项材料成本低廉，并且由于未使用电源，各组成结构工作稳定可靠，绿色环保；对于水的质量要求非常低，只要使用自来水就可以；能够散发湿气的材料可以直接从支撑结构上取下，进行清洗或更换。

这种做法的益处还在于：在带有升降支架的底座上挖去一部分质量，挖空区域为圆形，其半径小于圆锥台形中空结构湿气散发装置锥台顶面的半径，将圆锥台形中空结构的湿气散发装置中心对称地安置在底座上，地面辐射的热量可以通过二者构成的中空通道进入湿气散发装置，增加散湿效果。

附图说明

图1是表示作为本发明实施方式的自然蒸发式加湿器的垂直剖面图。

图2是表示作为本发明实施方式的自然蒸发式加湿器中不锈钢材料制成的圆锥台形中空结构支撑体示意图，锥面上分布开有规则部分的圆孔。

图3是本发明实施方式的自然蒸发式加湿器的、沿装置竖直对称轴的仰视图，为便于看清楚装置结构，未画出储水箱和导管。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明专利的技术内容，下面结合具体实施例来进一步描述。

图1示出了本发明所述加湿器的一个实施例。该加湿器包括：储水箱1；导管2；湿气散发装置3；带有升降支架的底座4；紧固件5。

储水箱1用透明材料制作，为美观制作成圆柱形，在其上方制作注水口16和空气入口17，在其正下方开有出水口18，该出水口与导管相连接。为便于观测和控制，在储水箱侧面制作水量容量计6，安装湿度计7。

导管2用橡胶材料制作，以保证具有伸缩性。在导管上面制作流速调节器8和流速观察窗9。导管2与湿气散发装置3使用毛细管10连接。

湿气散发装置3为圆锥台形中空结构，该装置由不锈钢材料制成的圆锥台形中空结构支撑体11和依附在这一支撑体上的能够散发湿气的材料12组成。

图2示出了作为本发明实施方式的自然蒸发式加湿器中，不锈钢材料制成的圆锥台形中空结构支撑体11示意图，在支撑体表面上规则分布有圆孔13。

为了更加清楚地显示出这个实施例装置的结构特征，图3示出了作为本发明实施例的自然蒸发式加湿器，沿装置竖直对称轴的仰视图。

本发明所述加湿器的这个实施例，是这样安装的：将圆锥台形中空结构支撑体11通过紧固件14安装在底座4上；将能够散发湿气的材料12安装在圆锥台形中空结构支撑体11上，完成湿气散发装置3的安装；将储水箱1安装在升降支架15上；将带有流速调节器8和流速观察窗9，以及毛细管10的导管2与储水箱1的出水口18相连；调整升降支架15的高度，使毛细管10与湿气散发装置3的顶端相连接。

完成安装后，在储水箱1中，通过注水口16注水，空气入口17处于开放状态。注水完成后关闭注水口16。打开流速调节器8，使水经导管2进入湿气散发装置3的顶端。不断调节流速调节器8，并通过流速观察窗9观察和控制单位时间内进入湿气散发装置3的水量。

进入湿气散发装置3的水在自身重力和毛细效应共同作用下，逐渐扩散到整个能够散发湿气的材料12中；同时12的表面不断向空气中散发水汽，由于12自锥台顶端至底端表面积逐渐增加，即12与空气接触面积增加，单位时间内向空气中散发的水汽量自上而下逐渐增加。通过流速调节器8调整进入湿气散发装置3顶端的水量，一段时间后，将实现进入湿气散发装置3的水量与12散发到空气中的水量平衡。

将本发明所述的加湿器实施例，置于通过地热辐射采暖的住宅内时，由于这种采暖方式所带来的温度场分布特征是，温度自地板至天花板呈自上而下梯度递减分布规律，而采用圆锥台形中空结构的湿气散发装置3，能够散发湿气的材料12的表面积是自上而下梯度递增分布，因此进入湿气散发装置3的水，只考虑温度因素，也将自上而下递增地通过12散发到空气当中。

将本发明所述的加湿器实施例，置于通过地热辐射采暖的住宅内时，还充分利用了对流在自然蒸发过程中的作用。由于这种采暖方式所带来的温度场分布特征是，温度自地板至天花板呈自上而下梯度递减分布规律，空气将自下而上形成对流，并流过能够散发湿气的材料12的表面，因此会增加12向空气中散发水汽的效果。

将本发明所述的加湿器实施例，置于通过地热辐射采暖的住宅内时，由于在带有升降支架的底座4上挖去一部分质量，挖空区域19为圆形，其半径小于圆锥台形中空结构湿气散发装置3锥台顶面的半径，将3中心对称地安置在底座上，地面辐射的热量可以通过二者构成的中空通道进入湿气散发装置3，增加散湿效果。

本发明所述的加湿器实施例，可以根据加湿空间的大小，按比例完成湿气散发装置3的制作；其中能够散发湿气的材料12，一般使用带有绒毛的毛巾料来充当。

还需要指出的是，用于制作本发明所述加湿器的各项材料成本低廉，并且由于未使用电源，各组成结构工作稳定可靠，无噪音，绿色环保；对于水的质量要求非常低，只要使用自来水就可以；能够散发湿气的材料12可以直接从支撑结构上取下，进行清洗或更换。

Claims (6)

1.一种自然蒸发式空气加湿器，包括：储水箱、带有升降支架的底座、用于将储水箱中的水引流的导管、圆锥台形中空结构湿气散发装置，其中导管上带有流速观察窗和流速调节器，导管的一端为毛细管；储水箱安装在升降支架上方，湿气散发装置位于储水箱下方、锥台顶竖直向上安装在升降支架上，储水箱中的水通过导管注入湿气散发装置。

2.根据权利要求1所述的自然蒸发式空气加湿器，其特征在于，所述的湿气散发装置为圆锥台形中空结构，它由不锈钢材料制成的圆锥台形中空结构支撑体和依附在这一支撑体上的能够散发湿气的材料组成，并且在支撑体表面上规则分布有圆孔。

3.根据权利要求2所述的自然蒸发式空气加湿器，其特征还在于，在采用圆锥台形中空结构的湿气散发装置中，湿气散发材料的表面积自锥台顶开始至锥台底逐渐增加；湿气散发材料的内表面和外表面均可以散发湿气。

4.根据权利要求1所述的自然蒸发式空气加湿器，其特征还在于，用于将储水箱中的水引流的导管上面，具有流速观察窗和流速调节器，且导管的一端为毛细管，其中流速调节器还充当水流开关，导管用橡胶材料制作。

5.根据权利要求1所述的自然蒸发式空气加湿器，其特征还在于，储水箱正上方开有注水口和空气入口，储水箱正下方开有出水口，该出水口与导管相连接。

6.根据权利要求1所述的自然蒸发式空气加湿器，其特征还在于，在带有升降支架的底座上底座挖去一部分质量，挖空区域为圆形，其半径小于圆锥台形中空结构湿气散发装置锥台底面的半径，将圆锥台形中空结构的湿气散发装置中心对称地安置在底座上。