CN112728687A - 一种分级式微雾填料加湿器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分级式微雾填料加湿器，属于空气加湿技术领域。包括五个部分，自下而上分别为集水室、微雾加湿区、填料加湿区、气液整流区和排气室；运行时，循环水泵将集水室中的水分别送入微雾加湿区和填料加湿区的布水管中，分别经过微雾喷嘴和机械喷嘴雾化后向下喷射，干空气由主体底部的空气入口管道进入，经过微雾加湿区、填料加湿区和气液整流区，空气与水发生热质交换，相对湿度增加，未蒸发完的水最后进入集水室形成水循环，加湿后的空气由顶部排气室排出。本发明加湿器的出口相对湿度可达95%，提高了加湿效率，因为填料的存在，可以有效阻挡液滴随气流流出加湿器出口。适用于空气湿度较低的北方地区，以及废水蒸发处理领域。
Description
技术领域
本发明属于空气加湿技术领域，具体涉及一种分级式微雾填料加湿器。
背景技术
随着工业化进程的高速发展，人们对工作环境的要求越来越高。其中，空气的相对湿度指标极其容易被忽略，但是相对湿度对人体及建筑等有重大影响。空气干燥时，会使人口鼻水分蒸发增加，损伤呼吸系统粘膜，且会引诱疾病病毒的传播与侵入；干燥的空气会使果蔬等食品缺水失鲜，影响其外观及营养价值；干燥的空气中会存有更多的灰尘，当空间中存在电子设备时，会影响设备正常运行，严重时会因高压放电产生爆炸等危险。所以当空气较干时，要对其进行加湿，同时要保证流出加湿器的空气中不能夹带液滴，当空气中夹带的液滴落到电子器件上可能产生击穿的风险；液滴落到生活环境中会更容易滋生霉菌，影响人体健康；加湿时气流中携带的液滴遇到冷空气可能会导致“降雨”，某些化工领域，“降雨”可能会将环境中的化学物质带回地面，造成污染。因此，将空气加湿到合适的相对湿度并且加湿器出口没有液滴夹带对人体健康、产品质量、工作环境等有重要意义，但在加湿器出口高湿度情况下，不夹带液滴较为困难。
目前，存在的空气加湿方式主要为填料式加湿和高压微雾加湿。填料式加湿在工业上应用较多，其主要结构包括淋水系统、填料、水泵等，填料处于淋水系统喷嘴下方，水经过淋水系统喷洒至填料上，干燥的空气通过填料与水接触蒸发。填料式加湿器布水均匀、蒸发面积较大、在低温高湿环境下仍然具备较好的加湿性能，并且填料本身可以阻挡液滴随气流流出。但是其加湿效率有限，如果想要更高湿度的空气需要不断增大填料厚度，空气侧流动阻力不断增大，加湿器体积也随之增大；高压微雾加湿技术比较可靠，主要结构包括高压系统、雾化喷嘴等，高压系统将水压提高到4～7MPa后经过专业喷嘴雾化产生细小雾滴，空气与雾滴接触蒸发，加湿效率高达95%，空气侧流动阻力小。但由于雾滴较小，与空气接触时会出现雾滴随气流流出现象，且其提高的相对湿度有限，一般可将空气相对湿度提高至80%。
发明内容
为了进一步提高加湿器的加湿性能，本发明提供一种分级式微雾填料加湿器。
一种分级式微雾填料加湿器包括圆桶状的主体1；主体1内自下而上分别为集水室2、微雾加湿区18、填料加湿区19、气液整流区20和排气室12；
所述集水室2一侧的主体1壁上连通着空气入口管道3；集水室2另一侧的主体1壁上通过水管14连通着外部水箱15；集水室2第三侧的主体1壁上通过管道连通着循环水泵17的进水口，循环水泵17的出水口连通着外部管道16的一端，外部管道16的另一端分别通过三通管连通着上层管道和下层管道；
所述微雾加湿区18包括下喷水机构，所述下喷水机构包括均布在同一平面内的若干下喷嘴5，若干下喷嘴5均布在下层管道上；
所述填料加湿区19包括由上至下依次设置的上喷水机构和下填料层机构；所述上喷水机构包括均布在同一平面内的若干上喷嘴9，若干上喷嘴9均布在上层管道上；所述下填料层机构包括通过下固定环7设置的下填料层6；
所述气液整流区20内通过上固定环11设有上填料层10；
所述排气室12内设有排风扇13，排风扇13的出风面对应着上填料层10；
工作时，循环水泵17将集水室2中的水分别送入微雾加湿区18和填料加湿区19中，分别经过下喷嘴5和上喷嘴9雾化后向下喷射，干空气由空气入口管道3进入，经过微雾加湿区18、填料加湿区19和气液整流区20，空气与水发生热质交换，相对湿度增加，未蒸发完的水最后进入集水室2形成水循环，加湿后的空气由顶部排气室12排出。
进一步具体的技术方案如下：
所述上层管道包括在同一平面内平行排列的五根以上的上布水管8，所述若干上喷嘴9均布设于五根以上的上布水管8。
所述上喷嘴9为机械喷嘴，上喷嘴9喷淋液滴的直径不大于500μm；相邻上喷嘴9之间的间距不大于20cm。
所述下层管道包括在同一平面内平行排列的五根以上的下布水管4，所述若干下喷嘴5均布设于五根以上的下布水管4。
所述下喷嘴5为微雾喷嘴，下喷嘴5喷淋雾滴的直径不大于20μm；相邻下喷嘴5之间的间距不大于20cm。
所述上填料层10的材料和下填料层6的材料均为多孔介质填料。
本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1.本发明将填料式加湿和高压微雾加湿相结合，其第一级为高压微雾加湿、第二级为填料式加湿。第一级微雾加湿可将空气相对湿度加至80%左右，因为此处没有填料的存在，阻力可以忽略不记；第二级填料加湿可以将经过微雾加湿的空气进一步加湿至相对湿度95%左右。本发明与填料式加湿器相比所用的填料更少，因此空气侧流动阻力更小，所需体积更小；本发明与高压微雾加湿器相比将空气湿度提高的更多，并且因为填料的存在，可以有效阻挡液滴随气流流出加湿器出口。
2.本发明采用的微雾加湿结构上不包括填料，在此区间内流动阻力可忽略不计；填料加湿结构上含有填料部分，具有阻碍作用，可以阻挡液滴流出，由于填料加湿在低温高湿环境下仍然具备较好的加湿性能，因此经过微雾加湿后的湿空气可以进一步被加湿。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的主视图。
图4为图2的A-A剖视图。
图5为图2的B-B剖视图。
图6为图3的C-C剖视图。
图7为图3的D-D剖视图。
上图中序号：主体1、集水室2、空气入口管道3、下布水管4、下喷嘴5、下填料层6、下固定环7、上布水管8、上喷嘴9、上层填料层10、上固定环11、排气室12、排风扇13、水管14、外部水箱15、外部管道16、循环水泵17、微雾加湿区18、填料加湿区19、气流整流区20。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。
参见图1，一种分级式微雾填料加湿器包括圆桶状的主体1；参见图4，主体1内自下而上分别为集水室2、微雾加湿区18、填料加湿区19、气液整流区20和排气室12。
参见图4和图2，集水室2一侧的主体1壁上连通着空气入口管道3；参见图5，集水室2另一侧的主体1壁上通过水管14连通着外部水箱15；参见图1和图4，集水室2第三侧的主体1壁上通过管道连通着循环水泵17的进水口，循环水泵17的出水口连通着外部管道16的一端，外部管道16的另一端分别通过三通管连通着上层管道和下层管道。
参见图4，微雾加湿区18包括下喷水机构，下喷水机构包括均布在同一平面内的若干下喷嘴5。参见图3和图6，若干下喷嘴5均布在下层管道上，下层管道包括在同一平面内平行排列的七根下布水管4，若干下喷嘴5均布设于七根下布水管4上。下喷嘴5为微雾喷嘴，下喷嘴5喷淋雾滴的直径为20μm；相邻下喷嘴5之间的间距为20cm。
参见图4，填料加湿区19包括由上至下依次设置的上喷水机构和下填料层机构。上喷水机构包括均布在同一平面内的若干上喷嘴9。参见图3和图7，若干上喷嘴9均布在上层管道上，上层管道包括在同一平面内平行排列的七根上布水管8，若干上喷嘴9均布固定安装于七根上布水管8上。上喷嘴9为机械喷嘴，上喷嘴9喷淋液滴的直径为500μm；相邻上喷嘴9之间的间距为20cm。
下填料层机构包括通过下固定环7固定安装的下填料层6，下填料层6的材料为多孔介质填料。
参见图4，气液整流区20内通过上固定环11固定安装着上填料层10，上填料层10的材料为多孔介质填料。
参见图4，排气室12内顶部固定安装着排风扇13，排风扇13的出风面对应着上填料层10。
本发明的工作情况详细说明如下：
外部空气经过除湿、加热后从空气入口管道3进入加湿器主体内部。
参见图4，集水室2中的水通过循环水泵17从外部管道16进入下布水管4，通过若干下喷嘴5将水雾化，雾滴与空气入口管道3进入的空气直接接触蒸发，未蒸发完的液滴落回集水室2形成水循环。
集水室2中的水通过循环水泵17从外部管道16进入上布水管8，通过若干上喷嘴9将水向下喷洒至下填料层6，淋水依靠重力从下填料层6的上部流下，在填料表面形成湿润的水膜，水膜与经过微雾加湿区18的空气直接接触蒸发，进一步加湿，下填料层6具有一定阻力，吸收气流经过微雾加湿区18时携带的液滴，未蒸发完的水经微雾加湿区18落回集水室2形成水循环。
经过微雾加湿区18和填料加湿区19后的湿空气进入上填料层10，湿空气在上填料层10中进一步混合均匀，且上填料层10具有较大阻力，进一步阻挡气流携带的液滴流出加湿器出口，加湿后的空气最后通过排风扇13排出。
当集水室2中的水不足时，外部水箱15中的水通过外部入水管道14向集水室2补水。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而以，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种分级式微雾填料加湿器，其特征在于：包括圆桶状的主体（1）；主体（1）内自下而上分别为集水室（2）、微雾加湿区（18）、填料加湿区（19）、气液整流区（20）和排气室（12）；
所述集水室（2）一侧的主体（1）壁上连通着空气入口管道（3）；集水室（2）另一侧的主体（1）壁上通过水管（14）连通着外部水箱（15）；集水室（2）第三侧的主体（1）壁上通过管道连通着循环水泵（17）的进水口，循环水泵（17）的出水口连通着外部管道（16）的一端，外部管道（16）的另一端分别通过三通管连通着上层管道和下层管道；
所述微雾加湿区（18）包括下喷水机构，所述下喷水机构包括均布在同一平面内的若干下喷嘴（5），若干下喷嘴（5）均布在下层管道上；
所述填料加湿区（19）包括由上至下依次设置的上喷水机构和下填料层机构；所述上喷水机构包括均布在同一平面内的若干上喷嘴（9），若干上喷嘴（9）均布在上层管道上；所述下填料层机构包括通过下固定环（7）设置的下填料层（6）；
所述气液整流区（20）内通过上固定环（11）设有上填料层（10）；
所述排气室（12）内设有排风扇（13），排风扇（13）的出风面对应着上填料层（10）；
工作时，循环水泵（17）将集水室（2）中的水分别送入微雾加湿区（18）和填料加湿区（19）中，分别经过下喷嘴（5）和上喷嘴（9）雾化后向下喷射，干空气由空气入口管道（3）进入，经过微雾加湿区（18）、填料加湿区（19）和气液整流区（20），空气与水发生热质交换，相对湿度增加，未蒸发完的水最后进入集水室（2）形成水循环，加湿后的空气由顶部排气室（12）排出。
2.根据权利要求1所述的一种分级式微雾填料加湿器，其特征在于：所述上层管道包括在同一平面内平行排列的五根以上的上布水管（8），所述若干上喷嘴（9）均布设于五根以上的上布水管（8）。
3.根据权利要求1所述的一种分级式微雾填料加湿器，其特征在于：所述上喷嘴（9）为机械喷嘴，上喷嘴（9）喷淋液滴的直径不大于500μm；相邻上喷嘴（9）之间的间距不大于20cm。
4.根据权利要求1所述的一种分级式微雾填料加湿器，其特征在于：所述下层管道包括在同一平面内平行排列的五根以上的下布水管（4），所述若干下喷嘴（5）均布设于五根以上的下布水管（4）。
5.根据权利要求1所述的一种分级式微雾填料加湿器，其特征在于：所述下喷嘴（5）为微雾喷嘴，下喷嘴（5）喷淋雾滴的直径不大于20μm；相邻下喷嘴（5）之间的间距不大于20cm。
6.根据权利要求1所述的一种分级式微雾填料加湿器，其特征在于：所述上填料层（10）的材料和下填料层（6）的材料均为多孔介质填料。
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