CN104368072A - 具有循环对流结构的小面积水箱 - Google Patents
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Abstract
一种具有循环对流结构的小面积水箱，包括水箱主体，具有进风口，连通水箱内部，水箱顶部为上盖，上盖具有出风口，其特征在于：水箱内部设有隔板，隔板至上盖空间为上风区，隔板以下空间为下风区；进风口位于下风区水箱侧壁，进风口与出风口在箱体内具有延伸段，两延伸段上部由隔板分隔开，隔板中部开孔，出风口延伸段穿过开孔伸入水箱内，隔板上相对出风口周边分布可产生对流循环的导流孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种加湿用水箱，提供一种具有循环对流结构的小面积水箱，提高现有小面积水箱的加湿性能。
背景技术
目前，传统的水箱加湿方式是增大水体表面积，使得水箱的外形尺寸增加，因此传统的水箱基本是大面积水箱。大面积水箱由于水体表面积大，设备的整体体积增大，搬运的方便性降低。而小面积水箱加湿性不足，故如何在不增大水箱水体表面积保持搬运方便的同时，又能提高加湿性能成为本行业难题。
小面积水箱需使气体与水面接触时间增长，一般包括水箱主体、隔板和水箱上盖构成，其中，加长流道的方式有两种，一种是从进气口开始加引流隔板，出气口与进气口距离最长，如ZL02804936.5具有防止液体通过加湿器入口回流的结构的加湿器，提供了一种利用导流隔板方式增加水箱加湿性的方案；另一种是将进气口的气体用隔板分成多股，在水面上产生多股流道，水箱的水体表面积相对较大，如CN302073032呼吸机的加湿器水槽，气体在上表面从上向下进入水箱底部，再从中间隔板的四周流入出气口，通过与水体大表面的接触，增加加湿性。上述两种典型的小面积水箱的加湿方法会产生两种问题，一种是由于传统水箱依靠气体从水体表面带走水汽，加湿效率比较低，尤其是在高风压时，气体流速较快，加湿性较低；另一种是由于加长气体流道，水箱内部的隔板结构复杂，亦会导致气流阻抗的增加。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构合理，压力损失小且加湿性能增高的小面积水箱，采用一种分流引导产生循环对流的方式提高加湿性能。具体技术方案如下：
一种具有循环对流结构的小面积水箱，包括水箱主体，具有进风口，连通水箱内部，水箱顶部为上盖，上盖具有出风口，其特征在于：水箱内部设有隔板，隔板至上盖空间为上风区，隔板以下空间为下风区；进风口位于下风区水箱侧壁，进风口与出风口在箱体内具有延伸段，两延伸段上部由隔板分隔开，隔板中部开孔，出风口延伸段穿过开孔伸入水箱内，隔板上相对出风口周边分布可产生对流循环的导流孔。
进一步的，隔板上至少分布两个导流孔，出风口延伸段具有导向开口，开口方向朝向进风口一侧，两个导流孔位于出风口导向开口背面。
进一步的，导流孔整体呈空心柱状，底部斜面开口，形成导风结构，连通下风区水箱。
进一步的，进风口延伸段具有导风隔板，第一个和第二个导流孔斜面开口朝向一个交点，第二个和第三个导流孔斜面开口朝向另一个交点。
进一步的，出风口上端至隔板处，从上往下开口逐渐收敛，形成纵剖面为梯形的导风结构。
进一步的，隔板通过水箱上盖与水箱卡扣为一体，隔板与水箱结合处具有密封胶圈。
本发明的具有循环对流结构的小面积水箱，依据气流交汇干涉的路线确定三个导流孔的分布位置，气流经过隔板上三个导流孔，在下风区内产生两股干涉气流，分别在第一与第二导流孔之间区域的任意一点，第三与第二导流孔之间区域的任意一点，使得这两处区域内气压较其他区域明显提高，促使气流在小区域范围内产生明显的压差，造成小区域内的气流循环增强，气流的交汇干涉点须在水箱底部边缘区域，导流孔的面积越小气流交汇点的气流强度越大，气流交汇点越接近水箱底部边缘区域温差越大，产生的气流循环对流的强度越大。可明显提高水箱的加湿效果，同时简化了水箱内部隔板的结构，亦可减少水箱内的压降，特别适合小面积水箱的加湿。
本发明依据气流流动线路，通过设计三个导流孔结构，有效简化了水箱内部的导风板结构；加湿性能相同条件下，采用本发明的水箱结构，导风结构的高度和长度与传统加湿方式的水箱隔板相比也可大幅缩短，减少50％以上，水箱内水体的表面积与现有水箱的水体表面积相比可减少30％以上；综上，本发明的水箱结构的加湿性与现有水箱相比，进步显著。
附图说明
图1为现有技术中采用导流隔板方式的水箱的气流流动线路图；
图2-4为现有技术中采用增大水体表面积方式的水箱的气体流动线路图，气体在上表面，从上向下进入水箱底部，再从中间隔板的四周流入出气口，通过与水体大表面的接触，增加加湿性；
图5为本发明具体实施方式中采用导流孔方式的水箱的整体结构示意图；
图6为本发明具体实施方式中采用导流孔方式的水箱的结构主视图；
图7为图6的A-A剖面图，表明气流流动线路；
图8为本发明具体实施方式中隔板的俯视图；
图9为本发明的小面积水箱的不同风压值下的耗水量与传统方式水箱的耗水量的曲线图。
图中：1-进风口，2-导风隔板，3-上盖，4-出风口，5-隔板-，6-水箱主体，7-底盘，8-第一导流孔，9-第二导流孔，10-第三导流孔。
具体实施方式
下面利用附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种较佳实施例，参照图5-8，本发明的小面积水箱采用导流孔提高加湿性，包括底盘7、水箱主体6，具有进风口1，连通水箱内部，水箱顶部为上盖3，上盖3具有出风口4，水箱内部设有隔板5，隔板5至上盖3空间为上风区，隔板5以下空间为下风区；进风口1位于下风区水箱侧壁，进风口1与出风口4在箱体内具有延伸段，两延伸段上部由隔板5分隔开，隔板5中部开孔，出风口4延伸段穿过开孔伸入水箱内，隔板5上相对出风口4周边分布3个可产生对流循环的导流孔。
其中，第一导流孔8和第三导流孔10分布于出风口4两侧，第二导流孔9轴线与出风口4轴线的连线，介于第一导流孔8轴线与第三导流孔10轴线的连线之间；导流孔整体呈空心柱状，底部斜面开口，形成导风结构，连通下风区水箱，进风口1延伸段为导风隔板2，开口朝向水箱侧壁，第一导流孔8和第二导流孔9斜面开口朝向两孔间的交点，第二导流孔9和第三导流孔10斜面开口朝向两孔间的交点，出风口4位于上盖3中心，三个导流孔及进风口1分布在出风口4周边。
出风口4上端至隔板5处，从上往下开口逐渐收敛，形成纵剖面为梯形的导风结构；隔板5通过水箱上盖3与水箱卡扣为一体，隔板5与水箱结合处具有密封胶圈。
具有本发明的导流孔，在下风区内，产生压差与温差，使水箱内的水面产生强烈的循环对流，可为用户呼吸治疗时提供加温加湿的水汽；参照图9，同等条件下不同加湿方式的水箱耗水量对比图，上方曲线为本发明具体实施例的耗水量曲线，下方为现有技术采用导流隔板方式的水箱的耗水量曲线，中间为现有技术中采用增大水体表面积方式的水箱的耗水量曲线，综上可以看出，本发明的加湿性与现有水箱的加湿性相比，具有明显的提高。
Claims (5)
1.一种具有循环对流结构的小面积水箱，包括水箱主体，具有进风口，连通水箱内部，水箱顶部为上盖，上盖具有出风口，其特征在于：水箱内部设有隔板，隔板至上盖空间为上风区，隔板以下空间为下风区；进风口与出风口在箱体内具有延伸段，两延伸段上部由隔板分隔开，隔板中部开孔，出风口延伸段穿过开孔伸入水箱内，隔板上相对出风口周边分布可产生对流循环的导流孔。
2.根据权利要求1所述的具有循环对流结构的小面积水箱，其特征在于：隔板上至少分布两个导流孔，出风口延伸段具有导向开口，开口方向朝向进风口一侧，两个导流孔位于出风口导向开口背面。
3.根据权利要求2所述的具有循环对流结构的小面积水箱，其特征在于：导流孔整体呈空心柱状，底部斜面开口，形成导风结构，连通下风区水箱。
4.根据权利要求2所述的具有循环对流结构的小面积水箱，其特征在于：进风口延伸段具有导风隔板，任两个导流孔斜面开口朝向两导流孔之间区域的任意一交点。
5.根据权利要求2所述的具有循环对流结构的小面积水箱，其特征在于：出风口上端至隔板处，从上往下开口逐渐收敛，形成纵剖面为梯形的导风结构。
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