CN105650793B - 地暖隐形加湿器 - Google Patents
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Abstract
本发明地暖隐形加湿器，属于加湿器技术领域；所要解决的技术问题是提供一种利用地暖的温度，不费电，不占空间且效果很好的地暖隐形加湿器；采用的技术方案为：包括进水口、冷水储水箱、蛇形加热管、温水储水箱和吸水蒸发模块，冷水储水箱和温水储水箱分别设置在蛇形加热管的两侧，并均与蛇形加热管连通，冷水储水箱还通过管路与进水口相连通，温水储水箱的侧面与吸水蒸发模块的底部相连通，所述进水口靠近吸水蒸发模块设置；本发明适用于装有地暖的房屋，具有环保节能，不占空间，加湿效果好的优点。
Description
技术领域
本发明地暖隐形加湿器，属于加湿器技术领域。
背景技术
现今，地暖越来越普遍。由于地暖供热从地板加热，热能利用率大，热能的输送损失小，室内温度由下而上逐渐递减，脚暖头凉，感觉舒适，北方城市新建楼房越来越多地采用地暖供热。但北方冬季漫长，空气干燥，人们在室内时间增多，长期供热，室内空气更加干燥，为了增加室内空气的湿度，改善环境，人们通常采用一种电加湿器，然而电加湿器不仅费电，有超声波辐射，而且加湿过程噪声很大，对于人们睡眠质量影响较大。对于室内增湿另一种普通的做法是采用定时拖地增加湿度，但人工拖地费事费力，容易打滑，而且水资源利用率不高，造成浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用地暖的温度，不费电，不占空间且效果很好的地暖隐形加湿器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：地暖隐形加湿器，包括进水口、冷水储水箱、蛇形加热管、温水储水箱和吸水蒸发模块，冷水储水箱和温水储水箱分别设置在蛇形加热管的两侧，并均与蛇形加热管连通，冷水储水箱还通过管路与进水口相连通，温水储水箱的侧面与吸水蒸发模块的底部相连通，所述进水口靠近吸水蒸发模块设置；
所述吸水蒸发模块的结构为：透水垫块位于底部，多根吸水毛细管垂直位于透水垫块中，多根导水毛细管垂直设置在位于透水垫块上方的固定架内，且所有导水毛细管的底部与所有吸水毛细管一一对应连通，多根排水毛细管位于填充面层中且在填充面层的侧面设有出口与外界连通，所述填充面层位于固定架上方，且所有排水毛细管的底部与所有导水毛细管一一对应连通；
所述吸水毛细管的侧面开有窄缝。
所述冷水储水箱的侧壁上和蛇形加热管直管段的外壁上均密布有吸热肋片。
本发明还包括回流槽，所述回流槽沿吸水蒸发模块设置，且回流槽与进水口连通。
所述回流槽内设置有防尘条。
所述蛇形加热管和冷水储水箱、温水储水箱平行设置，蛇形加热管上横跨有一根或多根支撑肋，蛇形加热管的直管段均通过固定片与支撑肋固定连接，且支撑肋的一端固定在冷水储水箱上，支撑肋的另一端固定在温水储水箱上。
所述支撑肋与蛇形加热管、温水储水箱之间均设置有隔热垫。
所有所述导水毛细管分为多组，每组中的导水毛细管均分别并排固定在一个毛细管板上，每组固定有导水毛细管的毛细管板均放置在固定架中，且相邻组导水毛细管依次呈阶梯形，毛细管板和固定架随之呈阶梯形，所述吸水毛细管和排水毛细管适应导水毛细管设置，填充面层也随之呈阶梯形。
所述多根排水毛细管为向出口处倾斜设置，且排水毛细管的出口为侧面由下至上变宽的倒三角形。
所述冷水储水箱、蛇形加热管和温水储水箱的上方覆盖有上保温板；所述吸水蒸发模块除排水毛细管出口所在侧面外的三个侧面上均设置有侧保温板。
所述冷水储水箱的材质为3000系列铝板，所述蛇形加热管的材质为紫铜管，所述温水储水箱和固定架的材质为PVC，所述填充面层的材质为透水砂浆，或为多孔高分子材料，或为橡胶。
本发明施工时，保证蛇形加热管的地面坡度保持在0.002，倾斜方向指向垂直室内墙壁，保证水流顺畅。为了吸热、导热和保温，冷水储水箱的材质可选用导热性和耐腐蚀性都较好的3000系列铝板制作，厚度可选1.5-2mm左右，蛇形加热管可选用φ12.7×0.8的紫铜管，温水储水箱和固定架可选用隔热性好的PVC材料制作。
本发明地暖隐形加湿器的工作原理如下。
利用地暖充填层传导和辐射的热量对冷水储水箱中冷水预热，预热后的水通过蛇形加热管逐步升温，升温后的水汇集到温水储水箱中，然后利用毛细力，把升温后的温水从室内地板以下的温水储水箱中转移到室内地面装饰板以上的填充面层表面，扩大了水暴露在空气中的表面积，通过蒸发，填充面层表面的温水可快速进入室内空气中，调节室内空气湿度。同时，考虑到室内温度、湿度的不确定性，填充面层上无法及时蒸发的多余水在重力作用下流动至回流槽，再由进水口返回至冷水储水箱，实现水资源充分利用。本发明在不增加地板厚度，不需要另外提供热源的条件下，最大限度地利用地暖热源，实现了调节空气湿度，提高人体舒适度的作用。
本发明和现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明采用被动式加热，充分利用了现有地暖热源，且对多余水进行回收，实现了水资源充分利用，环保节能。
2、本发明充分利用了传热学、蒸发和毛细现象等原理，实现冷水预热、蛇形管加热；冷水储水箱和蛇形加热管外加装吸热肋片增大导热面积，实现水温升高；利用毛细力提升温水导水高度和速度，可以实现蒸发板面积自由增大；蒸发板阶梯形外形设计进一步增大蒸发板表面积，增大蒸发板表面水在空气中的暴露面积。
3、本发明露出外部的部分占用空间很小，且位于墙边，一定程度上实现了隐形，不占用房屋有效空间。
4、本发明对不同部件采用不同的材质，提高了能量利用效率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图2中I处的局部放大图。
图4为本发明中蛇形加热管的截面放大图。
图5为图1的B-B剖视图。
图6为图5的C-C剖面图。
图7为图5的D-D剖面图。
图8为图5的E-E剖面图。
图9为图5的F-F剖面图。
图10为本发明的安装示意图。
在附图中，1为进水口，2为冷水储水箱，3为蛇形加热管，4为温水储水箱，5为吸水蒸发模块，6为透水垫块，7为吸水毛细管，8为导水毛细管，9为固定架，10为排水毛细管，11为填充面层，12为吸热肋片，13为回流槽，14为防尘条，15为支撑肋，16为固定片，17为隔热垫，18为毛细管板，19为上保温板，20为侧保温板，21为砂浆找平层，22为室内墙，23为地暖充填层，24为地暖供热管，25为地面装饰层。
具体实施方式
如图1-图9所示，本发明地暖隐形加湿器，包括进水口1、冷水储水箱2、蛇形加热管3、温水储水箱4和吸水蒸发模块5，冷水储水箱2和温水储水箱4分别设置在蛇形加热管3的两侧，并均与蛇形加热管3连通，冷水储水箱2还通过管路与进水口1相连通，温水储水箱4的侧面与吸水蒸发模块5的底部相连通，所述进水口1靠近吸水蒸发模块5设置；
所述吸水蒸发模块5的结构为：透水垫块6位于底部，多根吸水毛细管7垂直位于透水垫块6中，多根导水毛细管8垂直设置在位于透水垫块6上方的固定架9内，且所有导水毛细管8的底部与所有吸水毛细管7一一对应连通，多根排水毛细管10位于填充面层11中且在填充面层11的侧面设有出口与外界连通，所述填充面层11位于固定架9上方，且所有排水毛细管10的底部与所有导水毛细管8一一对应连通；
所述吸水毛细管7的侧面开有窄缝。
所述冷水储水箱2的侧壁上和蛇形加热管3直管段的外壁上均密布有吸热肋片12。
本发明还包括回流槽13，所述回流槽13沿吸水蒸发模块5设置，且回流槽13与进水口1连通。
所述回流槽13内设置有防尘条14。
所述蛇形加热管3和冷水储水箱2、温水储水箱4平行设置，蛇形加热管3上横跨有一根或多根支撑肋15，蛇形加热管3的直管段均通过固定片16与支撑肋15固定连接，且支撑肋15的一端固定在冷水储水箱2上，支撑肋15的另一端固定在温水储水箱4上。
所述支撑肋15与蛇形加热管3、温水储水箱4之间均设置有隔热垫17。
所有所述导水毛细管8分为多组，每组中的导水毛细管8均分别并排固定在一个毛细管板18上，每组固定有导水毛细管8的毛细管板18均放置在固定架9中，且相邻组导水毛细管8依次呈阶梯形，毛细管板18和固定架9随之呈阶梯形，所述吸水毛细管7和排水毛细管10适应导水毛细管8设置，填充面层11也随之呈阶梯形。
所述多根排水毛细管10为向出口处倾斜设置，且排水毛细管10的出口为侧面由下至上变宽的倒三角形。
所述冷水储水箱2、蛇形加热管3和温水储水箱4的上方覆盖有上保温板19；所述吸水蒸发模块5除排水毛细管10出口所在侧面外的三个侧面上均设置有侧保温板20。
所述冷水储水箱2的材质为3000系列铝板，所述蛇形加热管3的材质为紫铜管，所述温水储水箱4和固定架的材质为PVC，所述填充面层11的材质为透水砂浆，或为多孔高分子材料，或为橡胶。
所述冷水储水箱2的高度大于蛇形加热管3，且冷水储水箱2除了位于蛇形加热管3一侧的矩形部分，还包括位于蛇形加热管3上方的矩形部分，即整体呈阶梯形，增大了冷水储水箱2体积，同时使冷水储水箱2水位上液面高于蛇形加热管3，可以提供水循环的动力，在本发明工作期间可以保持较好的水压；另外，位于蛇形加热管3上方的矩形部分连接进水口1，且其底部设计坡度为0.002，进水口1处水位最高，可以实现冷水储水箱2内有效排空，增加水的利用率。
所述排水毛细管10和其周边的填充面层11构成蒸发板，蒸发板可更换清洗。
所述毛细管板18为厘米级宽度、厚度为2mm，内置单排直径（d）为1mm软质导水毛细管8，导水毛细管8间距为1.5d~3d。
本发明靠近室内墙22放置，侧保温板20固定在室内墙22上。冷水储水箱2、蛇形加热管3、温水储水箱4、上保温板19均位于砂浆找平层21中；或地暖充填层23中；或部分位于找平层21，部分位于充填层23中。回流槽13的出口与地面装饰层25平齐，吸水蒸发模块5中的填充面层11位于地面装饰层25上方。
如图10所示，本发明的安装过程如下：
一种情况，如果交房时为已铺设地暖的毛坯房，在铺设室内地面装饰层25之前的砂浆找平层21时，在室内靠墙侧安装本发明。安装顺序为先在靠室内墙22的立面和地面地暖充填层23上预制砂浆凹形槽，槽高与本发明顶面齐平，待砂浆硬化后，在凹槽底面、侧面和室内墙22侧涂刷防水层，在凹槽底面防水层和室内墙22的立面上铺设薄砂浆，在其上粘贴预制加工好的本发明，使本发明的蛇形加热管3和水箱底部充分与凹槽下部砂浆密贴，同时使室内墙22立面与本发明的侧保温板20粘接，然后用砂浆充填本发明的其余3个侧面，在本发明的上保温板19上铺设砂浆，再安装地面装饰层25。也可使砂浆找平层21的顶面与上保温板19顶面齐平，在其上铺设龙骨，安装木地板。
本发明安装完成使用时，工作流程如下。
掀开本发明回流槽13内的防尘条14，加注干净清水，清水通过进水口1注入冷水储水箱2预热，冷水储水箱2内预热的水再经过蛇形加热管3加热后，在冷水储水箱2水压的作用下，加热后的温水流入温水储水箱4，浸泡于温水储水箱4中的透水垫块6吸饱水后，利用毛细力，温水经透水垫块6中的吸水毛细管7把水吸入导水毛细管8中，最后进入排水毛细管10中，吸水毛细管7朝向温水储水箱4的管壁上开有窄缝，更利于吸水。排水毛细管10的倾斜设计及侧面由下至上变宽的倒三角形开口，使得排水毛细管10中水柱受到的表面张力逐渐减少，在重力作用和排水毛细管前侧填充面层11的分子引力作用下，排水毛细管10中的水在靠近出口部溢出，分散在蒸发板填充面层11表面，由于室内空气温度、湿度和饱和差与蒸发板上水存在差异，填充面层11表面的水可以快速进入室内空气中，完成对室内空气加湿。填充面层11表面不能蒸发的多余水在重力作用下下流，进入沿吸水蒸发模块5设置的回流槽13中，再由进水口1流入冷水储水箱2，实现多余水的回收再利用。
由于冬季室内地暖温度相对恒定，室内空气温度一般保持在20℃左右，相对湿度约为20%rh左右，可以根据室内建筑面积调整蒸发模块表面板的面积，实现对室内相对湿度的调整，根据试验实测，蒸发板面积为0.5m2/100m2就可实现室内是对湿度达到40%rh以上，是室内湿度舒适度的范围，使人体舒适度增加。
另一种情况，如果在铺设地暖时同时安装本发明，可以在施工地暖时，在地暖供热管24之间加装支撑垫块，垫块上放置本发明，本发明的蛇形加热管3至少横跨1根地暖供热管24，然后充填地暖充填层23的混凝土，使充填混凝土包裹本发明。待地暖充填层23的混凝土达到预定强度后，铺设室内地面装饰层25。加湿装置的使用同上。
上面结合附图1~10对本发明作了详细说明，但本发明并不限于上述的实施描述，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.地暖隐形加湿器，其特征在于：包括进水口（1）、冷水储水箱（2）、蛇形加热管（3）、温水储水箱（4）和吸水蒸发模块（5），冷水储水箱（2）和温水储水箱（4）分别设置在蛇形加热管（3）的两侧，并均与蛇形加热管（3）连通，冷水储水箱（2）还通过管路与进水口（1）相连通，温水储水箱（4）的侧面与吸水蒸发模块（5）的底部相连通，所述进水口（1）靠近吸水蒸发模块（5）设置；
所述吸水蒸发模块（5）的结构为：透水垫块（6）位于底部，多根吸水毛细管（7）垂直位于透水垫块（6）中，多根导水毛细管（8）垂直设置在位于透水垫块（6）上方的固定架（9）内，且所有导水毛细管（8）的底部与所有吸水毛细管（7）一一对应连通，多根排水毛细管（10）位于填充面层（11）中且在填充面层（11）的侧面设有出口与外界连通，所述填充面层（11）位于固定架（9）上方，且所有排水毛细管（10）的底部与所有导水毛细管（8）一一对应连通；
所述吸水毛细管（7）的侧面开有窄缝。
2.根据权利要求1所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述冷水储水箱（2）的侧壁上和蛇形加热管（3）直管段的外壁上均密布有吸热肋片（12）。
3.根据权利要求1所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：还包括回流槽（13），所述回流槽（13）沿吸水蒸发模块（5）设置，且回流槽（13）与进水口（1）连通。
4.根据权利要求3所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述回流槽（13）内设置有防尘条（14）。
5.根据权利要求1所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述蛇形加热管（3）和冷水储水箱（2）、温水储水箱（4）平行设置，蛇形加热管（3）上横跨有一根或多根支撑肋（15），蛇形加热管（3）的直管段均通过固定片（16）与支撑肋（15）固定连接，且支撑肋（15）的一端固定在冷水储水箱（2）上，支撑肋（15）的另一端固定在温水储水箱（4）上。
6.根据权利要求5所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述支撑肋（15）与蛇形加热管（3）、温水储水箱（4）之间均设置有隔热垫（17）。
7.根据权利要求1所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所有所述导水毛细管（8）分为多组，每组中的导水毛细管（8）均分别并排固定在一个毛细管板（18）上，每组固定有导水毛细管（8）的毛细管板（18）均放置在固定架（9）中，且相邻组导水毛细管（8）依次呈阶梯形，毛细管板（18）和固定架（9）随之呈阶梯形，所述吸水毛细管（7）和排水毛细管（10）适应导水毛细管（8）设置，填充面层（11）也随之呈阶梯形。
8.根据权利要求1或7所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述多根排水毛细管（10）为向出口处倾斜设置，且排水毛细管（10）的出口为侧面由下至上变宽的倒三角形。
9.根据权利要求1所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述冷水储水箱（2）、蛇形加热管（3）和温水储水箱（4）的上方覆盖有上保温板（19）；所述吸水蒸发模块（5）除排水毛细管（10）出口所在侧面外的三个侧面上均设置有侧保温板（20）。
10.根据权利要求1所述的地暖隐形加湿器，其特征在于：所述冷水储水箱（2）的材质为3000系列铝板，所述蛇形加热管（3）的材质为紫铜管，所述温水储水箱（4）和固定架的材质为PVC，所述填充面层（11）的材质为透水砂浆，或为多孔高分子材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Jianjun Inventor after: Li Kunhuan Inventor before: Li Kunhuan Inventor before: Li Jianjun |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180314 Address after: 030051 Xueyuan Road City, Shanxi Province, pointed lawn area, No., No. 3 Applicant after: NORTH University OF CHINA Address before: No. 15, unit 2, Xueyuan Road 33, Shanxi, Taiyuan, Shanxi Applicant before: Li Kunhuan |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180501 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |