CN111503797A - 一种闪沸蒸汽加湿器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种闪沸蒸汽加湿器，包括壳体、固定座、静压竖管、第一导流管、管式电致热器和第二导流管，静压竖管、第一导流管和管式电致热器从内到外依次设置于固定座，第二导流管下端与管式电致热器上端连接，静压竖管下端插设有毛细管，第一导流管和管式电致热器之间形成汽化室，第一导流管和第二导流管之间形成蒸汽流道。本发明的有益效果在于：提供了一种结构合理、组装方便、加湿效率高、能耗低、工作安静的加湿器，该加湿器通过闪沸方式将水汽化，避免了霉菌污染以及微小水滴飞扬引起的污染问题，高温水蒸汽在保证加湿效果的同时，还能实现消毒杀菌的效果，且由于水蒸汽处于高温状态，还可避免因为雾化显热导致空气降温的问题。

Description

一种闪沸蒸汽加湿器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其是指一种闪沸蒸汽加湿器。

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。

长期处于湿度偏低的环境下，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。由此可见，加湿器产品可应用在许多领域。

目前加湿方式主要有沸腾产生水蒸汽技术、喷雾加湿技术、湿膜水蒸发技术三大类：

1、沸腾加湿技术主要是电热加湿器，利用电能对水加热，使水沸腾产生蒸汽，汽化的水分子进入空气中进行加湿。

电热加湿技术有电极式和电热式两种：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，在电流作用下，水被电流加热产生蒸汽；电热式加湿器通常将管状加热器浸没在水槽中直接加热水，将全水槽的水加热至沸腾产生水蒸汽，将全水槽的水加热至沸腾产生水蒸汽存在无效耗能的能源浪费。

无论是电极式加湿器还是电热式加湿器，都需要将水槽的水加热至沸腾状态，电极、管状加热器在长时间使用后表面都容易生成水垢，生成水垢后的电极或管状加热器不仅耗能，加湿能力不断衰减，耗能越来越大。

2、喷雾加湿技术是将常温水在压力作用下雾化，雾化的微小水滴游离在空气中，吸收室内环境空气中的热量，成为水蒸汽。

喷雾加湿技术包括：压力喷射雾化加湿技术、离心式喷雾加湿技术、超声波加湿技术等。压力喷射雾化加湿技术、离心式喷雾加湿技术、超声波加湿技术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。

喷雾加湿技术雾化态水滴，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”。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。

3、湿膜水蒸发技术是一种等焓加湿方式，可以降温和净化空气。根据湿膜材质，主要分为有机湿膜式、无机湿膜式和金属湿膜式三种。

湿膜蒸发式加湿技术是利用一种布水器将水喷淋到湿膜上方，顺着湿膜下流。在湿膜的表面，水与空气进行热湿交换，水吸收热量后气化蒸发，从而对空气进行加湿和降温。

湿膜蒸发式加湿技术在空气中没有水雾，加湿比较均匀，其存在缺陷是需要风机、水泵动力机械，体积大，还需要经常更换湿膜，水箱需要经常清洗和换水，否则易导致细菌污染、霉变，造成污染环境，还需强制气流加湿，水泵增压，噪音大，环境气流流速大，导致舒适性差。

当寒冷季节由于喷入空气中的水雾需要吸收空气显热才能汽化，造成环境温度降低，增加了室内采暖的供热负荷。

因此需要一种全新的加湿技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构合理，汽化快、效率高的加湿器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种闪沸蒸汽加湿器，包括壳体、固定座、水箱、静压竖管、第一导流管、管式电致热器和第二导流管，所述静压竖管、第一导流管和管式电致热器从内到外依次设置于所述固定座上，所述固定座固接于所述壳体内，所述第二导流管的下端与所述管式电致热器的上端连接，所述水箱的底部设有出水口，所述水箱通过出水口与所述静压竖管的上端连接，所述静压竖管的下端插设有毛细管，所述第一导流管和管式电致热器之间形成汽化室，所述毛细管用于将静压竖管与所述汽化室连通，所述第一导流管和所述第二导流管之间形成蒸汽流道。

进一步的，所述第一导流管包括由下至上依次设置的锥形段，等径段和第一喇叭口段；

所述第二导流管包括由下至上依次设置的直通段和第二喇叭口段。

进一步的，所述第一导流管的锥形段与所述管式电致热器之间形成汽化室，所述汽化室包括流通面积，所述流通面积由下至上逐渐增大。

进一步的，所述水箱的出水口与所述静压竖管之间设有水流开关。

进一步的，所述管式电致热器的外侧包裹有隔热体。

进一步的，所述静压竖管插设有至少4支毛细管，所述毛细管沿圆周方向均匀分布。

进一步的，所述管式电致热器包括从内至外依次设置的导热层、陶瓷绝缘层、导电发热层和陶瓷密封层，所述导电发热层连接有导线。

进一步的，所述导热层的材质为2cr13不锈钢。

进一步的，所述陶瓷绝缘层和陶瓷密封层均为三氧化二铝纳米陶瓷。

进一步的，所述壳体底部设有至少三个凸筋卡座，所述凸筋卡座沿圆周方向均匀分布。

本发明的有益效果在于：提供了一种结构合理、组装方便、加湿效率高、能耗低、工作安静的加湿器，该加湿器通过闪沸方式将水汽化，避免了霉菌污染以及微小水滴飞扬引起的污染问题，高温的水蒸汽在保证加湿效果的同时，还能实现消毒杀菌的效果，且由于水蒸汽处于高温状态，还可避免因为雾化显热导致空气降温的问题。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构：

图1为本发明的整体侧面结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖面结构示意图；

图3为本发明的壳体侧面结构示意图；

图4为图3中B-B向的剖面结构示意图；

图5为图3中C-C向的剖面结构示意图；

图6为本发明的固定座的剖面结构示意图

图7为本发明的静压竖管的剖面结构示意图；

图8为图7中D-D向的剖面结构示意图；

图9为本发明的第一导流管的剖面结构示意图；

图10为图9中E-E向的剖面结构示意图；

图11为本发明的第二导流管的剖面结构示意图；

图12为本发明的管式电致热器的内部叠层结构示意图；

1-壳体；101-凸筋卡座；102-外撇口沿；

2-固定座；201-第一导流管安装槽；202-管式电致热器安装槽；

3-静压竖管；301-毛细管；

4-第一导流管；401-锥形段；402-等径段；403-第一喇叭口段；404-毛细管通孔；

5-第二导流管；501-直通段；502-第二喇叭口段；503-环形卡槽；

6-管式电致热器；601-导热层；602-陶瓷绝缘层；603-导电发热层；604-陶瓷密封层；605A-正极导线；605B-负极导线；

7-汽化室；8-蒸汽流道；9-隔热体；10-水箱；11-水箱盖；12-水流开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1至图12，一种闪沸蒸汽加湿器，包括壳体1、固定座2、静压竖管3、第一导流管4、第二导流管5、管式电致热器6和水箱10，所述静压竖管3、第一导流管4和管式电致热器6均为管状结构，其中静压竖管3的外径小于第一导流管4的内径，第一导流管4的外径小于管式电致热器6的内径，所述静压竖管3、第一导流管4和管式电致热器6从内到外依次设置于所述固定座2上，所述固定座2固接于所述壳体1内，所述第二导流管5的下端与所述管式电致热器6的上端连接，所述水箱10的底部设有出水口，所述水箱10通过出水口与所述静压竖管3的上端连接，所述静压竖管3的下端插设有毛细管301，毛细管301沿水平方向设置，所述第一导流管4和管式电致热器6之间形成汽化室7，所述毛细管301用于将静压竖管3与所述汽化室7连通，所述第一导流管4和所述第二导流管5之间形成蒸汽流道8。

本实施例中，固定座2固接于壳体1内部的底面，固定座2上设置有第一导流管安装槽201和管式电致热器安装槽202，第一导流管4通过插设于第一导流管安装槽201与固定座2固定连接，管式电致热器6通过镶嵌于管式电致热器安装槽202与固定座2固定连接，第二导流管5的底端设有环形卡槽503，管式电致热器6的上端通过插设于第二导流管5的环形卡槽503与第二导流管5固定连接，第二导流管5的另一端与壳体上端的外撇口沿102固定连接。

静压竖管3插设于第一导流管4内，第一导流管4的下端设有毛细管通孔404，毛细管301穿过毛细管通孔404与静压竖管3连接。

所述水箱10呈漏斗形，可以方便让水快速流入静压竖管3中，为了防止异物掉落到水箱10中造成污染或堵塞毛细管，水箱上还设有水箱盖11。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供了一种结构合理、组装方便、加湿效率高、能耗低、工作安静的加湿器，该加湿器通过闪沸方式将水汽化，避免了霉菌污染以及微小水滴飞扬引起的污染问题，高温的水蒸汽在保证加湿效果的同时，还能实现消毒杀菌的效果，且由于水蒸汽处于高温状态，还可避免因为雾化显热导致空气降温的问题。

实施例2

在实施例1的基础上，所述第一导流管4包括由下至上依次设置的锥形段401，等径段402和第一喇叭口段403；

所述第二导流管5包括由下至上依次设置的直通段501和第二喇叭口段502。

本实施例中，第一导流管的等径段402和第一喇叭口段403与第二导流管的直通段501和第二喇叭口段502之间形成蒸汽流道8，可以引导蒸汽转向，有效扩大蒸汽的覆盖范围。

优选地，第二导流管5的第二喇叭口段502与壳体上端的外撇口沿102通过超声波焊接。

实施例3

在实施例2的基础上，所述第一导流管的4锥形段401与所述管式电致热器6之间形成汽化室7，所述汽化室7包括流通面积，所述流通面积由下至上逐渐增大。

本实施例中，汽化室的流通面积从下至上逐渐增大，骤然汽化的水蒸汽在汽化室中受到容积放大效应，迅速膨胀，然后经第一导流管与第二导流管之间形成的蒸汽流道向闪沸蒸汽加湿器的壳体外侧喷射，可以显著扩大蒸汽覆盖范围。

实施例4

在实施例3的基础上，所述水箱10的出水口与所述静压竖管3之间设有水流开关12。

本实施例中，为了防止管式电致热器长期干烧损坏，在水箱的出水口与所述静压竖管之间设置水流开关，当有水从水箱的出水口流出，经过水流开关时，水流开关导通，此时管式电致热器可以通电工作，当没有水从水箱的出水口流出，水流开关处于断开状态，此时管式电致热器不能通电，从而很好地保护了管式电致热器。

实施例5

在实施例4的基础上，所述管式电致热器6的外侧包裹有隔热体9。

本实施例中，在管式电致热器的外侧包裹隔热体，可以有效防止管式电致热器发出的热量向外逸散损失，达到降低能耗的目的。

实施例6

在实施例5的基础上，所述静压竖管3插设有至少4支毛细管，所述毛细管沿圆周方向均匀分布。

本实施例中，所述毛细管沿静压竖管的径向插设在静压竖管的下端，毛细管沿圆周方向均匀分布，可让静压竖管内的水均匀地向至少4个方向排出。

可根据所需蒸汽量的大小选择毛细管的设置数量，毛细管的数量可以为4-36支。

实施例7

在实施例6的基础上，所述管式电致热器6包括从内至外依次设置的导热层601、陶瓷绝缘层602、导电发热层603和陶瓷密封层604，所述导电发热层连接有导线。

本实施例中，管式电致热器呈管状，导热层位于管式电致热器的内侧，导热层用于将导电发热层产生的热量散发出来；陶瓷绝缘层和陶瓷密封层用于将导电发热层密封，保持导电发热层与空气隔绝，避免氧化，使导电发热层的性能经久耐用。

导电发热层的上下两端分别连接有正极导线605A和负极导线605B。

具体的，导电发热层为石墨烯、碳纳米管和导电炭黑制作成的薄膜碳层；或石墨烯、碳纳米管混合物、碳纳米管和导电炭黑混合物制作成的薄膜碳层；再或石墨烯、碳纳米管和导电炭黑三种混合制作成的薄膜碳层。

采用石墨烯制备的薄膜碳层所产生的热能可通过控制波长在5-14微米的远红外线以平面方式均匀地辐射，电热能总转换率达99％以上，同时由于石墨烯材料的超导性及优越的导热性，可以有效保证导电发热层的发热性能稳定。

实施例8

在实施例7的基础上，所述导热层601的材质为2cr13不锈钢。

本实施例中，2cr13号不锈钢具有较高的导热性能和抗氧化性，还具备良好的减震性，在弱腐蚀介质中具有较好的耐腐蚀性，对淡水、海水、蒸汽和空气也有足够的耐腐蚀性。

实施例9

在实施例8的基础上，所述陶瓷绝缘层602和陶瓷密封层604均为三氧化二铝纳米陶瓷。

本实施例中，三氧化二铝纳米陶瓷的应力分布均匀，电阻率高，具备良好的绝缘性能，可应用于塑料、橡胶、陶瓷和涂料等绝缘性能要求高的领域。

实施例10

在实施例9的基础上，所述壳体1的底部设有至少三个凸筋卡座101，所述凸筋卡座101沿圆周方向均匀分布。

本实施例中，可通过凸筋卡座将固定座固定在壳体中，其中凸筋卡座围绕固定座设置，可防止固定座位移，也有效简化了壳体结构，同时凸筋卡座也可增加壳体的结构强度，有效避免壳体变形。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：包括壳体、固定座、水箱、静压竖管、第一导流管、管式电致热器和第二导流管，所述静压竖管、第一导流管和管式电致热器从内到外依次设置于所述固定座上，所述固定座固接于所述壳体内，所述第二导流管的下端与所述管式电致热器的上端连接，所述水箱的底部设有出水口，所述水箱通过出水口与所述静压竖管的上端连接，所述静压竖管的下端插设有毛细管，所述第一导流管和管式电致热器之间形成汽化室，所述毛细管用于将静压竖管与所述汽化室连通，所述第一导流管和所述第二导流管之间形成蒸汽流道。

2.如权利要求1所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述第一导流管包括由下至上依次设置的锥形段、等径段和第一喇叭口段；

所述第二导流管包括由下至上依次设置的直通段和第二喇叭口段。

3.如权利要求2所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述第一导流管的锥形段与所述管式电致热器之间形成汽化室，所述汽化室包括流通面积，所述流通面积由下至上逐渐增大。

4.如权利要求3所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述水箱的出水口与所述静压竖管之间设有水流开关。

5.如权利要求4所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述管式电致热器的外侧包裹有隔热体。

6.如权利要求5所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述静压竖管插设有至少4支毛细管，所述毛细管沿圆周方向均匀分布。

7.如权利要求6所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述管式电致热器包括从内至外依次设置的导热层、陶瓷绝缘层、导电发热层和陶瓷密封层，所述导电发热层连接有导线。

8.如权利要求7所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述导热层的材质为2cr13不锈钢。

9.如权利要求8所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述陶瓷绝缘层和陶瓷密封层均为三氧化二铝纳米陶瓷。

10.如权利要求9所述的闪沸蒸汽加湿器，其特征在于：所述壳体底部设有至少三个凸筋卡座，所述凸筋卡座沿圆周方向均匀分布。

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