CN109642744B - 利用矿化水对室内空气进行加湿的空调设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿海洋气候空气调节设备，所述设备用于利用矿化水、特别是含海盐的水对室内空气进行加湿。所述设备包括空气入口、设置在空气入口处的用于产生空气流的风机、向上敞开的储水容器和加湿装置，所述加湿装置能够允许所述空气流流动通过并且沿所述空气流的流动方向设置。这里所述加湿装置构造成具有毛细作用并且具有流通口的蒸发块，所述蒸发块沉入所述储水容器中。由此可以实现明显高于传统设备的蒸发能力。在空气加湿设备的内部可以对由风机产生的空气流进行定向或引导，使得至少部分空气流接触容纳在储水容器中的水的水面并使所述水处于运动中。由此可以在不需要使用水泵的情况下使储水容器中的水循环运动。

Description

利用矿化水对室内空气进行加湿的空调设备

技术领域

本发明涉及一种利用矿化水、特别是含海盐的水对室内空气进行加湿的设备，所述设备包括空气入口、设置在空气入口处的用于产生空气流的风机、向上敞开的储水容器和加湿装置，所述加湿装置能够允许所述空气流流动通过并且沿空气流的流动方向设置。

背景技术

这种设备由DE 10 2014 204 916 A1已知。这里记载的仿海洋气候空气调节设备作为加湿装置具有由非吸水性材料制成的制盐单元，水沿竖直方向流过所述制盐单元，而空气流沿水平方向流动通过。为此，通过泵将水送入分配槽中，水从所述分配槽出发流过制盐单元。对于这种装置，已经证明不利的是，市场上可以购得的泵由于持续接触含盐的水而易于发生故障或者经常出现失效。此外，在这种按制盐场原理工作的仿海洋气候空气调节设备中，蒸发能力较小。日蒸发量只能通过使用较大功率的风机来提高，由此会带来干扰的噪声排放，或者通过增大流通面积来提高日蒸发量，这又会导致不实用的设备尺寸。

由文献DE 35 18 456 A1已知一种健康空气调节设备，所述健康空气调节设备作为加湿装置具有用于产生由海水形成的喷雾的喷洒装置和用于产生横穿喷雾并将所述喷雾携带到外部空间中的气流的鼓风机。这里不利的主要是，喷洒含盐的水会导致设备内部出现盐结壳并且含盐的喷雾可能会腐蚀并损坏设备的金属构件和电气构件。

在DE 100 54 562 A1中记载了一种健康空气调节设备，其中，通过鼓风机产生的空气流被引导通过由水滴组成的帘幕并且由此得到加湿。在这种设备中也需要泵，所述泵由于持续接触盐水可能失效。

由DE 102 53 842 A1已知一种健康空气调节设备，其中通过用水浸渍的无纺布来完成对空气流的加湿，空气流流动通过所述无纺布。

在DE 44 10 497 A1中记载了另一种健康空气调节设备，其中引导吸入的外部空气通过由液体形成的液滴帘幕。

由DE 35 22 882 A1已知一种空气加湿器，其中，空气流通过透气的介质(例如多孔的海绵)来加湿，所述介质浸入用水填充的池中并在此时缓慢转动。这里蒸发能力也较小。

由日本专利申请JP 2003-240283已知一种空气加湿器，其中，空气流被引导通过吸水性的、悬挂放入用水填充的池中的、由聚酯或PET制成的无纺布。这里为了提高蒸发能力，在风机的入口侧通过电加热装置对空气流进行加热。这是不利的，一方面是因为由此导致的功率消耗，另一方面由于在温暖的环境中增多的微生物滋生。

发明内容

本发明的目的是，提供一种利用矿化水运行的空气加湿设备，所述空气加湿设备一方面是坚固的以及是长使用寿命的，另一方面实现了较高的蒸发能力。

所述目的通过权利要求1的特征来实现。有利的实施方式在从属权利要求中给出。

在前面所述类型的空气加湿设备中，根据本发明这样来实现所述目的，所述加湿装置构造成具有毛细作用并且具有流通口的蒸发块，所述蒸发块沉入所述储水容器中。

通过具有毛细作用的、浸入储水容器的、自动吸满水的蒸发块，可以放弃使用泵，从而可以消除设备失效的常见故障源，由此所述设备构造得更为坚固、使用寿命更长并且主要是可以更为经济地构造。所述流通口使得，所述蒸发块以降低的流动阻力反作用于空气流，从而也可以以较小尺寸的风机来使较大体积的空气流循环流动。这里，对空气流有效的加湿可以通过蒸发块沿流动方向的纵向延伸来实现。由此，与流动通过用液体浸渍的无纺布或海绵相比，可以实现明显更高的蒸发能力。

传统的在市场上可购得的利用蒸发块工作的空气加湿器将风机定位在空气出口处并由此在设备中产生负压，利用所述负压抽吸外部空气通过所述蒸发块，而在根据本发明的具有流通口的加湿装置中，蒸发块在风机的后面设置在设备的空气出口侧。通过将风机设置在空气入口而确保了，风机不会与经加湿的、含盐的空气发生接触，从而避免了在风机上出现盐结壳和腐蚀。

在一个优选的实施方式中，所述蒸发块具有多个相邻的、沿所述流动方向延伸的并且至少部分地包围所述流通口的片材。这种布置形式一方面实现了蒸发块的高透气性，另一方面通过空气流和片材之间的大接触面实现了高蒸发能力。

所述蒸发块的多个所述片材优选可以蜂窝状地相互连接。这种蜂窝结构一方面制造简单，另一方面这种蜂窝结构使得可以通过手风琴式地相互拉开或相互压拢而形成具有不同大小的流通口并由此具有不同蒸发能力的蒸发块。

当所述蒸发块的所述片材设置在框架形的盒子中时，可以得到一种特别实用的布置形式。这是考虑了这样的情况，即，蒸发块可以设计成经济的且易于更换的空气加湿设备互换部件。这种盒子使得可以在装入或更换蒸发块时实现简单且运行可靠的操作。

所述盒子优选构造成，使得所述盒子垂直于流动方向设置。特别是可以设定，所述盒子保持在空气加湿设备的壳体上的侧向延伸的导轨中。

同样属于本发明范围的是，所述蒸发块相对于空气流朝空气出口的方向略微倾斜地设置。这样，空气流例如可以沿倾斜的在45°至90°之间的角度到达蒸发块上。在这种情况下，蒸发块相对于空气流倾斜的流通口会导致空气流朝空气出口的方向转向。这可以改善向空气流的水分释放。此外，通过蒸发块的倾斜位置实现了，所述蒸发块遮挡视线并由此保护设备的内部防止被观察到。由此可以放弃使用出于美观目的通常设置的附加的通过倾斜的片材网格实现的查看保护。此外蒸发块的倾斜位置的一个重要优点是，在采用用于对容纳在储水容器中的水进行杀菌的UV光源的情况下，可靠地避免了UV辐射从设备中射出，这种UV辐射可能具有损害健康的后果。

用于根据本发明的空气加湿设备的蒸发块可以至少部分地由吸水的纤维绒制成，所述纤维绒特别是由纤维素制成。这种纤维绒使得可以快速吸水并且实现了高吸水量，这种纤维绒在制造上是经济的并且在废弃处理上是环境友好的。滤纸或棉纸，即未涂胶且压制程度较低的纸尤其适合于制造特别是蜂窝状连接的片材的相应蒸发块，由于所述纸松散的结构，这种纸形成精细的毛细管，这种毛细管能快速吸收水并良好地将其释放给空气流。

为了实现足够高的蒸发能力，根据本发明还提供了，所述蒸发块沿流动方向具有一定的纵向延伸。在一个优选的实施方式中，所述纵向延伸在1cm至5cm之间、更为优选地至少为3cm。

特别有利地将蒸发块设置在空气加湿设备的空气出口的前面。一方面经加湿的、含盐的空气流由此不会与空气加湿设备的电气或金属部件发生接触，这种部件由于这种接触可能会随时间发生损坏。此外，这还会实现提高的向室内空气的盐释放，这是因为由空气流携带输送的盐颗粒不会在空气加湿设备的内部就已经重新凝结。

此外，在本发明的一个优选的实施方式中，设有UV光源，所述UV光源用于对容纳在储水容器中的水进行杀菌。由此避免了在空气加湿设备内部发生微生物滋生并由此确保了，释放给室内空气的、经加湿并且矿化的空气流在卫生方面是没有问题的。UV光源这里优选设置在空气加湿设备入口侧的区域内，即设置在蒸发块的前面，从而所述UV光源不会与含盐的潮湿空气流发生接触。所述UV光源特别是可以设置在空气加湿设备的上部区域或顶盖区域中的优选相对于空气流回缩的灯腔中。由此确保了对设置在其下方的储水容器或水面进行有效的UV照射。

根据本发明的另一个方面也可以独立于前面说明的加湿装置作为设有流通口的蒸发块的设计方案使用，根据这个方面提供了，在所述设备内部这样对由风机产生的空气流进行定向或引导，使得至少部分所述空气流接触容纳在储水容器中的水的水面并使所述水处于运动中。

提供这种措施，对以下情况加以考虑，即，在根据本发明的设备结构中省去了水泵。根据本发明的这个方面，容纳在储水容器中的水储量的持续循环通过对准水面的空气流或部分空气流来实现，否则这种循环由通过水泵实现的环流来进行。由于通过空气流使水处于运动中，还发生持续的混合，这种混合一方面加速了添加到水中的盐的溶解，另一方面对杀菌是有利的，因为储水容器区域中的水量在UV光源之前有时受到遮挡，由于这种混合同样进行了起消毒作用的UV照射。

根据本发明的一个优选的实施方式，通过对准水面的空气流或部分空气流实现的水量的循环流动这样得到改进，即，在空气入口和风机之间设置有至少一个流动通道，所述流动通道在内侧具有特别是螺旋形延伸的表面成型结构，所述表面成型结构适于驱使由风机抽吸的空气发生旋转。已经证实，这种围绕流动方向旋转的空气流在使得与由此被吹动的水量发生混合方面是特别有效的。

在本发明的另一个有利的实施方式中，在由风机产生的空气流到达蒸发块之前，所述空气流在所述设备内部被引导经过容纳在储水容器的水的水面。在空气流到达蒸发块之前，这就已经使得空气流发生“预加湿”并由此提高了所述设备的蒸发能力。

所述风机优选可以构造成轴向风机，所述轴向风机设置成以其风机轴线大致垂直于水面。研究表明，在空气流大致垂直地接触水面时实现最好的混合效果。除此以外，轴向风机较为经济和坚固，并且在风机功率较小时就已经实现了高空气流量以及低噪声的运行。

附加地可以在所述空气加湿设备中设置有用于对空气流中所含有的气体微粒离子化的电离装置。这种电离装置提高了由所述设备产生的类似于海洋气候的健康气氛的有效性。这种电离装置例如可以通过以约10kV加偏压的高压放电单元的电弧放电来实现。

根据本发明的另一个特别有利的方面，为了适配调整所述设备的蒸发能力，设置有多个可替换使用的蒸发块，这些蒸发块在流通口的数量和/或尺寸方面，以及/或者沿流动方向的纵向延伸方面是彼此不同的。通过使用蒸发作用不同的蒸发块，由此可以实现使蒸发能力与外部条件(例如房间大小、外部温度或天气引起的空气湿度)相适配。

这里特别有利的是，不同的蒸发块分别具有多个相邻的、蜂窝状相互连接的片材并且不同蒸发块的所述片材能手风琴式地不同程度地相互拉开。由此，能够以简单的方式由相同的原始材料制成具有不同蒸发能力的蒸发块。

通过在所述设备的空气入口处设置附加的精细粉尘过滤器可以得到另一个优点。这种过滤器可以根据所使用的过滤绒最高能将室内空气中所含有的精细粉尘的70％滤出。使用这种高性能的精细粉尘过滤器要求有功率较大的风机，以便输送足够的空气量通过过滤器。在现有技术中，使用功率较大的风机始终会导致噪声排放提高，这种噪声排放最终会影响这种风机的使用。本申请人已经发现，使风机垂直于水面这种特殊的布置形式会明显减少噪声形成并且由此使得可以使用较大功率的风机。

此外，根据本发明的空气引导方式在设备中的精细粉尘过滤方面实现了另一个优点。在风机的垂直设置形式中，抽吸的空气以近似垂直的角度接触水面，这种设置形式特别是确保了，空气与水面发生接触并且由此使精细粉尘被结合在水中。由此剩余的、在精细粉尘过滤器之后仍包含在抽吸的空气中的精细粉尘在与水面接触时可以被洗出并且随后通过毛细作用结合在蒸发块中。

附图说明

本发明的其他优点和特性由下面参考附图对实施例的说明得出。其中：

图1示出在根据本发明的空气加湿设备中的流动状态的示意图；

图2示出按一个实施例的空气加湿设备的纵向剖视图；

图3示出图2的空气加湿设备的空气入口侧的俯视图；

图4示出空气加湿设备相对置的空气出口侧的俯视图；

图5示出空气加湿器的等距分解图；

图6示出设计成盒子的蒸发块的示意图；

图7示出蒸发块的一个实施例的视图；

图8和图9示出能在蒸发块中使用的蜂窝结构的示意图，所述蜂窝结构为了与蒸发能力相适配而手风琴式地相互拉开不同的距离；以及

图10和图11示出在图7的蒸发块中使用的蜂窝结构，为了实现不同的蒸发能力沿横向方向被不同程度地拉伸。

具体实施方式

在图1中示意性示出根据本发明的空气加湿设备。该设备包括壳体2，所述壳体的下部区域构成向上敞开的储水容器，混合有海盐的水4填充到所述储水容器中。在上部区域中，所述壳体2具有空气入口5，所述空气入口带有设置在其前方的通风格栅，所述通风格栅包括多个平行的通风缝隙，在所述通风缝隙的前面可以在内侧附加地设有用于漂浮物、精细颗粒、花粉粉尘和类似物的过滤器。壳体2的右上侧具有空气出口6。在所述空气入口5的下方，在壳体2的内部设置指向下方的径向风机7，所述径向风机通过空气入口5抽吸室内空气并产生首先向下指向水面的空气流8。

所述空气流8接触水面并使水处于运动中。在水面上，空气流8向侧面转向并大致平行于水面地在水面和设置在壳体顶盖上的上边界壁9之间朝设置在空气出口6前面的蒸发块10的方向扫过，所述蒸发块的结构下面还将详细说明。

蒸发块10以其下端部沉入填充水的储水容器中并由于其毛细结构吸满水。空气流8流动通过设置有流通口的蒸发块10并在此时被加湿，并被混入盐矿物。矿化且加湿的空气流8'此时朝空气出口6流出。

设置在上边界壁9的区域中的UV(紫外线)灯11照射所述设备的内部区域并且特别是照射容纳在储水容器3中的含海盐的水4的水面。高能量的UV辐射这里用于对水4进行杀菌。此外，通过空气流8导致的水运动还确保水4充分混合并且由此有助于水的充分杀菌。

在图2中示出空气加湿设备的一个实施例的剖视图。所述设备的壳体2由壳体下部3和壳体上部13组成，所述壳体下部同时用作储水容器，在所述壳体上部中设置所述设备的电气部件。壳体上部13的下边界壁9限制了通过设备内部的空气向上流动。径向风机7装入向下敞开的、圆柱形的井道15中并且通过侧向偏置设置的空气入口5抽吸外部空气。所述空气流从空气入口5经由大致垂直于图面延伸的空气通道流向设置在图面中的井道区域15，该井道区域带有设置在其中的风机7。在空气通道内侧在图中不可见的设有螺旋状延伸的槽或突起或者切口或凹部形式的表面成型结构，所述表面成型结构类似于拉削(带膛线)枪管的原理使流动通过的空气旋转。空气流8由此产生的空气涡旋在到达水面时导致更强的水运动。

此外，通过将风机7和所属的风机井道15定位在空气入口附近或者说定位在壳体壁附近还避免了在所述设备的内部区域中出现没有空气流动通过或只能不良地被空气流动通过的“死区”。否则，随外部空气一起被带入所述设备中的污物会在这种死区中发生积聚。

UV灯11在壳体上部中容纳在灯腔12中，所述灯腔相对于由边界壁9限定的流动空间向上回缩。壳体上部13的下边界壁9以台阶部或略微成斜面地向上朝空气出口6的方向延伸，并且由此与壳体外壁一起构成空气流出井道6'。在此之前设置蒸发块10，蒸发块的下部区域沉入由壳体下部3形成的储水容器中。

在图3和图4中可以看到空气入口5以及空气出口6的尺寸和布置。这里，图3示出图2中设备右侧的侧视图，而图4示出图2中设备左侧的侧视图。此外，在图3中，在两个空气入口5之间居中地在上部区域中设有用于给所述设备供电的电源线接线端14。控制风机7和UV灯11的相应的电子电路同样设置在壳体上部13中。带有操作键的操作区14'设置在壳体上部13的上部，通过所述操作键可以接通所述设备并且必要时可以调节风机速度。

在图5中再次示出所述空气加湿设备的分解图，在该图中，壳体下部3、壳体上部13、蒸发块10和UV灯11分开示出。壳体上部13的空气入口侧的带有通风格栅5'的壳体部分13'可以单独地取下，以便清洁或更换位于通风格栅后面的空气过滤器。

蒸发块10由蜂窝结构16组成，所述蜂窝结构由纤维素绒(Zellulosevlies)，例如特种滤纸制成，所述纤维素绒具有高吸水性。管状地沿流动方向延伸的、并排设置的、由纤维素绒制成的蜂窝体形成流通口并且在空气流流动通过时向空气流8释放水分和矿物。所述蜂窝结构16装入框架17中，所述框架构成在侧面设有导向槽18的插入盒，所述插入盒插入相应的导轨19中，所述导轨在侧向在空气出口6之前侧向设置在壳体下部13上。

蒸发块10的构造在图6和图7中详细示出。图6首先示意性示出框架状的盒17连同容纳在其中的蜂窝结构16，所述蜂窝结构具有多个并排设置的、管状的流通口，所述流通口具有六边形的横截面。图7示出构造成插入盒的蒸发块10的一个实施例。这里也设有环绕的框架17，设有流通口的蜂窝结构16容纳在所述框架中。该蜂窝结构相对于如图6所示的规则的六边形手风琴式地合拢，从而各个蜂窝体表现为沿竖直方向延伸的缝隙。

在图8至图11中详细示出了蜂窝结构16的这种手风琴特性。图8和图9这里首先以理想化的方式示意性示出了蜂窝结构，其中，图8中的蜂窝结构16a被拉开，图9中相应的蜂窝结构16b沿侧向被强烈地压拢，从而使每单位面积得到更多的流通口。

相反，图10和11用俯视图示出实际的由棉纸(Vliespapier)制成的蜂窝结构。这里，图10中的蜂窝结构16a手风琴式地拉开，图11中的蜂窝结构16b强烈合拢。以这种方式能够简单的改变流通口的数量和尺寸，以便由此改变蒸发块10的蒸发能力或者提供具有不同蒸发能力的多个蒸发块，这些蒸发块可以有选择地装入所述设备中。

这种蜂窝结构16的制造例如这样来进行，即，在图10和11中沿图面延伸的接触面上，将单个竖直延伸的并且相应地折叠的、由棉纸或纤维素绒制成的条状条带相互连接(例如粘合或压合)。由此，例如在图10中，每个六边形都由左边和右边的、分别沿竖直方向延伸的片材条形成。

作为用于蒸发块10的材料，除了纤维素绒或棉纸，其他由天然纤维组成的材料也是合适的，但除此以外，矾土、膨胀土或者高分子塑料或塑料纤维也是适用的。蒸发块也可以由任意混合比例的所述材料制成。这里重要的是亲水的或者说可毛细吸水的特性，当蒸发块的下部区域浸入水中时，所述特性确保使蒸发块被动且持久地湿透。换而言之，蒸发块10在与水接触时如同海绵那样自动地吸满水并且将水释放给流动通过的空气流。

所述设备设计成利用矿化的、即含海盐的水工作，此时，盐浓度优选<2％。

Claims (21)

1.利用矿化水（4）对室内空气进行加湿的设备，所述设备具有空气入口（5）、设置在所述空气入口（5）处的用于产生空气流（8）的风机（7）、向上敞开的储水容器（3）和加湿装置，所述加湿装置能够允许所述空气流（8）流动通过并且沿所述空气流（8）的流动方向设置，其特征在于，所述加湿装置构造成具有毛细作用并且具有流通口的蒸发块（10），所述蒸发块（10）沉入所述储水容器（3）中；所述风机（7）构造成轴向风机，所述轴向风机以其风机轴线垂直于水面设置；在所述利用矿化水（4）对室内空气进行加湿的设备的内部对由所述风机（7）产生的空气流（8）进行定向或引导，由所述风机（7）产生的空气流（8）在到达所述蒸发块（10）之前，所述空气流在所述利用矿化水（4）对室内空气进行加湿的设备的内部被引导经过容纳在所述储水容器（3）中的矿化水（4）的水面，使得至少部分所述空气流接触容纳在所述储水容器（3）中的矿化水（4）的水面并使所述矿化水（4）处于运动中；所述矿化水（4）为海盐水。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述蒸发块（10）具有多个相邻的、沿所述流动方向延伸的并且至少部分地包围所述流通口的片材（16）。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述蒸发块（10）的多个所述片材（16）蜂窝状地相互连接。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述蒸发块（10）的所述片材（16）设置在框架形的盒子（17）中。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述盒子（17）相对于所述空气流（8）的流动方向垂直地设置或成角度地倾斜设置。

6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述盒子（17）保持在侧面延伸的导轨（19）中。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述盒子（17）保持在侧面延伸的导轨（19）中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述蒸发块（10）至少部分地由吸水的纤维绒制成。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述纤维绒是由纤维素制成。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述蒸发块（10）沿所述空气流（8）的流动方向具有1cm至5cm的纵向延伸。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述蒸发块（10）沿所述空气流（8）的流动方向具有3cm至5cm的纵向延伸。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述蒸发块（10）设置在空气出口（6）的前面。

13.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述利用矿化水（4）对室内空气进行加湿的设备具有UV光源（11），用于对容纳在所述储水容器（3）中的矿化水（4）进行杀菌。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述空气入口（5）和所述风机（7）之间设置有至少一个流动通道（5'），所述流动通道在内侧具有螺旋形延伸的表面成型结构，所述表面成型结构适于驱使由所述风机（7）抽吸的空气发生旋转。

15.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述利用矿化水（4）对室内空气进行加湿的设备还设置有电离装置，用于对所述空气流（8）中所含有的气体微粒进行离子化。

16.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，为了适配调整蒸发能力，设置有多个可替换使用的蒸发块（10），所述蒸发块在流通口的数量和/或尺寸方面以及/或者在沿所述流动方向的纵向延伸方面彼此不同。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，不同的所述蒸发块（10）分别具有多个相邻的、蜂窝状地相互连接的片材，不同的所述蒸发块（10）的所述片材能手风琴式地不同程度地相互拉开。

18.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，在所述空气入口（5）处设置有精细粉尘过滤器，用于过滤抽吸的室内空气中所含有的漂浮颗粒。

19.蒸发块（10）在权利要求1至18中任一项所述的设备中的用途，所述蒸发块（10）至少部分地由具有毛细作用的材料制成并且具有流通口。

20.根据权利要求19所述的用途，所述蒸发块（10）具有多个相邻的、沿近似平行的方向延伸的并且包围所述流通口的片材。

21.根据权利要求20所述的用途，所述蒸发块（10）为蜂窝状地相互连接的片材（16）。

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