CN108507098B - 一种红外辐射薄膜加湿器 - Google Patents

一种红外辐射薄膜加湿器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种红外辐射薄膜加湿器，其包括机壳、红外辐射薄膜、环形微流量布液管、防护罩以及微型蠕动泵。本发明采用微型蠕动泵将水箱内的水泵至环形微流量布液管，再通过微流量针孔将水喷滴到红外辐射薄膜上，使液体水在红外辐射薄膜表面形成薄层水膜，薄层水膜直接吸收红外辐射，达到水分子吸收红外波的能量之后直接引起分子震荡伴随着温升，继而水分子汽化，然后从蒸汽出口喷出，实现加湿功能。本发明具有节能的优点；可以避免微小水滴飞扬引起污染问题，空气降温问题以及超声波对人体的生理干扰的问题；可以实现水的强制蒸发，蒸发不依赖水沸腾，较低的蒸发温度，能较少蒸汽冷凝效应；对空调环境避免了因冷凝蒸汽带来的温升热负荷。

Description

一种红外辐射薄膜加湿器
技术领域
本发明涉及一种加湿器，具体地说是涉及一种红外辐射薄膜加湿器。
背景技术
湿度属于环境空气主要参数之一，与人们的生活、生产关系密切，人生活在40～70％的湿度环境中，感觉舒适，湿度偏高会觉得湿闷，湿度偏低感觉干燥。长期处于湿度偏低还会导致粘膜脱水，对健康产生不良影响。纺织行业湿度低于40％则容易断纱，烟草行业湿度高于70％卷烟制口则易霉变。微电子制造环境湿度低于30％极易产生静电，对产品质量安全生产极为不利。
现有的加湿技术主要有电热加湿器,是利用电能对水加热,使加热的沸腾产生蒸汽，汽化的水分子进入空气中加湿。电热加湿技术有电极式加湿器和电热式蒸发器两种,电极式加湿器将电极插入水槽中通电,电流由正到负,被加热的水即为导电电阻，电阻在电流作用下，水被电流加热产生蒸气。电热式蒸发技术，通常由管状加热器直接加热水,将水加热至沸腾产生水蒸气。
除此之外，还有一种喷雾加湿技术。其是将常温水在压力作用下雾化,雾化的微小水滴吸收室内环境空气中的热量，成为水蒸气。具体包括压力喷射雾化加湿器、离心式喷雾加湿器、超声波雾化加湿器等；其都是以水滴形成水雾在环境中飞扬，吸收环境中的热量后汽化,如超声波加湿技术将水雾化为1～5微米的超微粒子,水雾扩散到空气中,吸收空气中的热量后，水雾汽化，汽化的水分扩散至空气中，达到加湿的目的。
上述加湿技术都需要吸收环境中的热量才能形成水蒸汽,加湿过程，水是以一种分子团或颗粒的形式在空气中飞扬,容易形成细菌的滋生源,这些微小水滴散落在灰尘、物品上，为各种微生物提供了繁殖条件,在温度适宜时快速的繁殖,老人与儿童等体弱人群，吸入后容易感染；临床医学称之“加湿性肺炎”；文献记载，姚楚水的研究表明，超声波加湿器内水容易滋生细菌并污染环境空气,随着连续使用时间的延长,菌数逐渐增加。
另外，现有的加湿技术由于喷入空气中的水雾需要吸收空气显热才能汽化，也会造成环境温度降低，增加了室内采暖的供热负荷。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种红外辐射薄膜加湿器。
本发明的红外辐射薄膜加湿器的技术方案如下：
一种红外辐射薄膜加湿器，其包括机壳、红外辐射薄膜、环形微流量布液管、防护罩以及微型蠕动泵；在所述机壳内设置有用于装水的容纳腔，使得所述机壳形成为加湿器水箱；并且，在所述机壳的底部设置有与所述容纳腔相连通的进气管，在所述机壳的顶部设置有与所述容纳腔相连通的蒸汽出口；所述红外辐射薄膜设置于所述容纳腔的腔壁上并与电源线相连接；所述环形微流量布液管设置于所述容纳腔内靠近所述蒸汽出口的一端；在所述环形微流量布液管上均匀设置有多个微流量针孔；所述防护罩设置于所述机壳的外壁上；所述微型蠕动泵设置于所述防护罩内；并且，所述微型蠕动泵的进水端通过一吸水管与所述容纳腔的底部相连通，所述微型蠕动泵的出水端与所述环形微流量布液管的进水口相连通。
本发明的红外辐射薄膜加湿器采用微型蠕动泵将水箱内的水泵至环形微流量布液管，再通过环形微流量布液管上的微流量针孔将水喷滴到红外辐射薄膜上，在使液体水在红外辐射薄膜表面形成薄层水膜，薄层水膜直接吸收红外辐射薄膜的红外辐射，达到水分子吸收红外波的能量之后直接引起分子震荡伴随着温升，继而水分子汽化，然后从蒸汽出口喷出，进而实现加湿功能。
与现有加湿技术相比，具有节能的优点；并且本发明的红外辐射薄膜加湿器以蒸汽方式直接在空气中扩散，避免了现有加湿技术的微小水滴飞扬引起污染问题，空气降温问题；与现有超声加湿技术比较，还避免了超声波对人体的生理干扰，能改善舒适性，尤其是现有超声波加湿器的超声波对儿童听力存在潜在伤害。
另外，本发明红外辐射薄膜加湿器属于快速响应加湿技术，其可以实现液体水的强制蒸发，蒸发不依赖水沸腾，由于较低的蒸发温度，能较少蒸汽冷凝效应；对空调环境避免了因冷凝蒸汽带来的温升热负荷。
根据一个优选的实施方式，所述红外辐射薄膜包括第一绝缘层、第二绝缘层和红外辐射发生层；所述红外辐射发生层设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间。
根据一个优选的实施方式，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层为聚酯薄膜层；所述红外辐射发生层为石墨层或碳纤维层。
根据一个优选的实施方式，所述环形微流量布液管的直径略小于所述容纳腔的直径，使得从所述微流量针孔排出的水能够滴落在所述红外辐射薄膜上。
根据一个优选的实施方式，所述微流量针孔向环心角α为140°至160°。
根据一个优选的实施方式，在所述蒸汽出口上还设置有一手提盖。
根据一个优选的实施方式，在所述红外辐射薄膜与所述容纳腔的腔壁之间还设置有热反射层。
根据一个优选的实施方式，所述热反射层为铝塑复合膜。
与现有技术相比，本发明的红外辐射薄膜加湿器具有如下有益效果：
本发明的红外辐射薄膜加湿器采用微型蠕动泵将水箱内的水泵至环形微流量布液管，再通过环形微流量布液管上的微流量针孔将水喷滴到红外辐射薄膜上，在使液体水在红外辐射薄膜表面形成薄层水膜，薄层水膜直接吸收红外辐射薄膜的红外辐射，达到水分子吸收红外波的能量之后直接引起分子震荡伴随着温升，继而水分子汽化，然后从蒸汽出口喷出，进而实现加湿功能。
本发明红外辐射薄膜加湿器通过采用上述技术方案使其具有节能的优点，并且，红外辐射薄膜加湿器以蒸汽方式直接在空气中扩散，避免了现有加湿技术的微小水滴飞扬引起污染问题，空气降温问题。与现有超声加湿技术比较，还避免了超声波对人体的生理干扰，能改善舒适性，尤其是现有超声波加湿器的超声波对儿童听力存在潜在伤害；
另外，本发明红外辐射薄膜加湿器属于快速响应加湿技术，其可以实现液体水的强制蒸发，蒸发不依赖水沸腾，由于较低的蒸发温度，能较少蒸汽冷凝效应；对空调环境避免了因冷凝蒸汽带来的温升热负荷。
附图说明
图1是本发明红外辐射薄膜加湿器的主视图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的A—A剖视图；
图4是图1的B—B剖视图；
图5是本发明红外辐射薄膜加湿器中环形微流量布液管的示意图；
图6是图5仰视图
图7为本发明红外辐射薄膜加湿器中红外辐射薄膜的结构示意图。
附图标记列表
100-机壳，110-容纳腔，120-进气管，130-蒸汽出口，140-吸水管，150-手提盖，200-红外辐射薄膜，210-第一绝缘层，220-第二绝缘层，230-红外辐射发生层，300-环形微流量布液管，310-微流量针孔，320-进水口，400-防护罩，500-微型蠕动泵，600-热反射层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的红外辐射薄膜加湿器进行详细的说明。
如图1至图7所示，一种红外辐射薄膜加湿器，其包括一种红外辐射薄膜加湿器，其包括机壳100、红外辐射薄膜200、环形微流量布液管300、防护罩400以及微型蠕动泵500。
在机壳100内设置有用于装水的容纳腔110，使得机壳100形成为加湿器水箱。
在机壳100的底部设置有与容纳腔110相连通的进气管120，在机壳100的顶部设置有与容纳腔110相连通的蒸汽出口130。
进一步的，在蒸汽出口130上还设置有一手提盖150。
红外辐射薄膜200设置于容纳腔110的腔壁上并与电源线相连接。使用状态下，红外辐射薄膜200通过电源线与外部电源相连接。红外辐射薄膜200包括第一绝缘层210、第二绝缘层220和红外辐射发生层230；红外辐射发生层230设置于第一绝缘层210和第二绝缘层220之间。
优选的，第一绝缘层210和第二绝缘层220为聚酯薄膜层；红外辐射发生层230为石墨层或碳纤维层。
石墨层或碳纤维层是红外辐射薄膜的核心部分，通电后可发热；其热量以辐射的形式传递，由于红外辐射薄膜属于薄膜电阻，故其转换效率高，绝大部分被转化成热能，属低温辐射。
进一步的，在红外辐射薄膜200与容纳腔110的腔壁之间还设置有热反射层600。优选的，热反射层600为铝塑复合膜。
通过在红外辐射薄膜200与容纳腔110的腔壁之间设置热反射层，可以使红外辐射薄膜的向外侧热辐射被热反射铝塑复合膜反射，以减小对机壳的辐射加热。
环形微流量布液管300设置于容纳腔110内靠近蒸汽出口130的一端。环形微流量布液管300的直径略小于容纳腔110的直径，使得从微流量针孔310排出的水能够滴落在红外辐射薄膜200上。
在环形微流量布液管300上均匀设置有多个微流量针孔310。微流量针孔310的向环心角α为140°至160°，以使得从微流量针孔310排出的水能够更好的滴落在红外辐射薄膜200上，出水即流经红外辐射薄膜的内侧面，在红外辐射薄膜的内侧面形成流态的水膜。红外辐射薄膜在通电工作时，温度升高，由于水分子对红外辐射具有吸收率高的特点，水分吸收红外辐射即形成水蒸气；水蒸气的蒸腾效应，从机壳上方的蒸汽出口手提盖的蒸汽出口流出，流出的水蒸气在空气中扩散，即可对室内加湿。
进一步优选的，微流量针孔310的向环心角α为150°。
防护罩400设置于机壳100的外壁上。微型蠕动泵500设置于防护罩200内。
微型蠕动泵500的进水端通过一吸水管140与容纳腔110的底部相连通，微型蠕动泵500的出水端与环形微流量布液管300的进水口320相连通。
蠕动泵由三部分组成：驱动器，泵头和软管。流体被隔离在泵管中、可快速更换泵管、流体可逆行、可以干运转，维修费用低，等特点构成了蠕动泵的主要竞争优势。蠕动泵得工作原理是通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。具体的，蠕动泵就是在两个转子之间的一段泵管形成“枕”形流体。“枕”的体积取决于泵管的内径和转子的几何特征。流量取决于泵头的转速与“枕”的尺寸、转子每转一圈产生的“枕”的个数这三项参数之乘积。“枕”的尺寸一般为常量。较小“枕”体积的泵，其转子每转一圈所输送的流体体积也较小；连续地形成的小“枕”使流体的流动较为平稳。这与齿轮泵的工作方式相似。
与其它原理流体泵比较蠕动泵具有较多的优越性：
①无污染：流体只接触泵管，不接触泵体；
②精度高：重复精度，稳定性精度高；
③对输送的液体低剪切力：
④密封性好：具有良好的自吸能力，可空转，可防止回流；
⑤低噪声，适宜居家休息场所；
⑥维护简单：无阀门和密封件。
红外辐射加湿技术，是水分子吸收红外波的能量之后直接引起分子震荡伴随着温升，继而水分子汽化，红外波长的能量被水分子吸收之后，破坏了水的表面张力，水的表面张力被破坏与此同时红外能量在水分子中形成震荡起到协同效果，这使得水分子更容易蒸发。这是红外加湿的响应速度快动力学机制。
本发明的红外辐射薄膜加湿器根据上述原理，采用微型蠕动泵500将水箱内的水泵至环形微流量布液管300，再通过环形微流量布液管300上的微流量针孔310将水喷滴到红外辐射薄膜200上，在使液体水在红外辐射薄膜表面形成薄层水膜，薄层水膜直接吸收红外辐射薄膜的红外辐射，达到水分子吸收红外波的能量之后直接引起分子震荡伴随着温升，继而水分子汽化，然后从蒸汽出口130喷出，进而实现加湿功能。
使得本发明红外辐射薄膜加湿器与现有的加湿技术相比，具有节能的优点；并且，红外辐射薄膜加湿器以蒸汽方式直接在空气中扩散，避免了现有加湿技术的微小水滴飞扬引起污染问题，空气降温问题。与现有超声加湿技术比较，还避免了超声波对人体的生理干扰，能改善舒适性，尤其是现有超声波加湿器的超声波对儿童听力存在潜在伤害；
另外，本发明红外辐射薄膜加湿器属于快速响应加湿技术，其可以实现液体水的强制蒸发，蒸发不依赖水沸腾，由于较低的蒸发温度，能较少蒸汽冷凝效应；对空调环境避免了因冷凝蒸汽带来的温升热负荷。
需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种红外辐射薄膜加湿器，其特征在于，其包括：
机壳(100)，在所述机壳(100)内设置有用于装水的容纳腔(110)，使得所述机壳(100)形成为加湿器水箱；并且，在所述机壳(100)的底部设置有与所述容纳腔(110)相连通的进气管(120)，在所述机壳(100)的顶部设置有与所述容纳腔(110)相连通的蒸汽出口(130)；
红外辐射薄膜(200)，所述红外辐射薄膜(200)设置于所述容纳腔(110)的腔壁上并与电源线相连接；
环形微流量布液管(300)，所述环形微流量布液管(300)设置于所述容纳腔(110)内靠近所述蒸汽出口(130)的一端；在所述环形微流量布液管(300)上均匀设置有多个微流量针孔(310)；
防护罩(400)，所述防护罩(400)设置于所述机壳(100)的外壁上；
以及微型蠕动泵(500)，所述微型蠕动泵(500)设置于所述防护罩(400)内；并且，所述微型蠕动泵(500)的进水端通过一吸水管(140)与所述容纳腔(110)的底部相连通，所述微型蠕动泵(500)的出水端与所述环形微流量布液管(300)的进水口相连通；
所述红外辐射薄膜(200)包括第一绝缘层(210)、第二绝缘层(220)和红外辐射发生层(230)；所述红外辐射发生层(230)设置于所述第一绝缘层(210)和所述第二绝缘层(220)之间；
所述环形微流量布液管(300)的直径略小于所述容纳腔(110)的直径，使得从所述微流量针孔(310)排出的水能够滴落在所述红外辐射薄膜(200)上。
2.根据权利要求1所述的红外辐射薄膜加湿器，其特征在于，所述第一绝缘层(210)和所述第二绝缘层(220)为聚酯薄膜层；所述红外辐射发生层(230)为石墨层或碳纤维层。
3.根据权利要求1所述的红外辐射薄膜加湿器，其特征在于，所述微流量针孔(310)向环心角α为140°至160°。
4.根据权利要求1所述的红外辐射薄膜加湿器，其特征在于，在所述蒸汽出口(130)上还设置有一手提盖(150)。
5.根据权利要求1至4之一所述的红外辐射薄膜加湿器，其特征在于，在所述红外辐射薄膜(200)与所述容纳腔(110)的腔壁之间还设置有热反射层(600)。
6.根据权利要求5所述的红外辐射薄膜加湿器，其特征在于，所述热反射层(600)为铝塑复合膜。
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