CN204987342U - 一种加湿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种加湿装置，该加湿装置包括：壳体，其包括进风口和出风口，出风口位于进风口的前方；风机，其安装在壳体内的进风口一侧；湿网装置，其包括湿网和水箱，湿网安装在壳体内的出风口一侧；湿网的底部浸在水箱中；湿网与风机平行设置；加热网，其安装在壳体上；加热网位于风机和湿网之间，且与风机平行设置。本实用新型提供的加湿装置不仅可净化空气、具有理想的加湿效率，而且不会结垢、不会过度加湿。
Description
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种加湿装置。
背景技术
[0002] 为了给干燥的室内增加湿度，人们常常采用加湿器为空气中补充水分。
[0003] 现有技术已经公开了多种加湿器。最简单的方案是直接把水加热让水蒸发，其不仅蒸发速度慢，加湿效率低，而且能源消耗大。
[0004] 中国专利申请201410522630.5公开了一种新型超声波加湿器，其包括电源电路、超声波振荡电路、与超声波振荡电路输出端相连的风动装置、雾化装置以及缺水检测电路，超声波振荡电路包括主控芯片、分别与主控芯片的两输入端相连的雾量调节电路和自动调频电路、与主控芯片的一输出端相连的功率放大电路、与功率放大电路相连的谐振电路，谐振电路与雾化装置连接，主控芯片的另一输出端与风动装置相连；缺水检测电路通过超声波水位检测感应探头来检测由水传导来的超声波，此超声波信号经过峰值检波电路进入比较器，比较出的高低电平送到主控芯片的4脚，主控芯片根据4脚接收的电平高低来判断水位是否低于超声波水位检测感应探头，从而做到防干烧的目的。该申请采用超声雾化的加湿方式，其不仅存在超声污染；而且存在过度加湿的可能，会导致房间内家具表面出现水珠；另外，由于其直接将水雾化成水珠喷出，当水质较硬时，容易因结垢而产生白粉。
[0005] 中国专利201320587087.8公开了一种高压喷雾加湿器，其包括箱体、高压水栗及雾化器，所述高压水栗固设于箱体内部，高压水栗通过进出水管道连接雾化器，所述雾化器上设有调压阀、压力表及手动排气阀，雾化器进水口设有滤网垫及电磁阀，雾化器喷雾嘴连接喷雾软管，喷雾软管末端设有若干加湿器喷头；箱体内部还设有控制器，并且在箱体上表面设有控制器的控制面板。该方案采用高压喷雾装置，将水变成细微水雾喷出，其不仅存在过度加湿的可能，会导致室内家具表面出现水珠；而且由于直接将水雾化成水珠喷出，当水质较硬时，容易因结垢而产生白粉。
[0006] 中国专利申请201210352169.4公开了一种蒸发式加湿器，其使用具有能够通过毛细管现象吸取水的毛细管结构的片状部件，通过将片状部件的一部分浸渍于贮存的水中来吸取水，并使水从片状部件自然蒸发，由此，对周围空间进行加湿，其中，贮存水的容器和托盘沿上下隔开间隔地设置，片状部件设置成具有内部空间的大致球体状，且片状部件的上端部分集中于一处地插入于容器内，并且，片状部件的下端部分集中于一处地配置在托盘的上方、或者插入于托盘内。该方案采用自然蒸发，但没有风扇促进空气流动，更没有空气加热，因此加湿效率低。
发明内容
[0007] 本实用新型的所解决的技术问题在于提供一种加湿装置，其不仅可净化空气、具有理想的加湿效率，而且不会结垢、不会过度加湿。
[0008] 为此，本实用新型提供一种加湿装置，该加湿装置包括:
[0009] 壳体，其包括进风口和出风口，出风口位于进风口的前方；
[0010] 风机，其安装在壳体内的进风口一侧；
[0011] 湿网装置，其包括湿网和水箱，湿网安装在壳体内的出风口一侧；湿网的底部浸在水箱中；湿网与风机平行设置；
[0012] 加热网，其安装在壳体上；加热网位于风机和湿网之间，且与风机平行设置。
[0013] 本实用新型中，壳体的材料可以是塑料或其它刚性材料。
[0014] 在空气湿度高的情况下，可以关闭加热网电源，节约能源。空气通过高温加热网，对空气中的细菌和病毒有一定的杀灭作用，因此本实用新型的装置同时具有一定的空气消毒功能。
[0015] 本实用新型优选的方案为:水箱位于壳体之外、壳体的下方；壳体底部有开口，湿网从开口处向下伸出，进入水箱内，工作时湿网进入水箱内的部分浸泡在水中。
[0016] 本实用新型中，风机为普通风机或散热风扇。风机抽风的方向为:空气从风机一侧进入，从湿网一侧排出。
[0017] 根据理想气体状态方程和混合气体压强公式，自然蒸发在空气湿度高时会自动减慢，湿度饱和时不再蒸发，从而不会出现过度加湿的情况，保证空气湿度情况也尽量模拟自然状态。
[0018] 另外，空气通过被水浸润的湿网以后，因为水分蒸发吸收了热量，所以最终从设备出风口吹出的空气温度会比机内温度低，不会造成热风。
[0019] 本实用新型采用加热空气并使其吹过浸润型湿网来促进蒸发的方式，来增加空气中水分含量。水的蒸发是水分和热量的综合反映，一般来说，自然蒸发的发生取决于两个条件:一个是将水由液态变为气态的热能；另一个是是否有水分的供应，以及水分供应的状况。水面面积大小决定了水分供应状况。因此蒸发主要受制于水面所接受的辐射能量和水面面积的大小。对于一个自由水面来说，辐射热量进入水体使得水体表层温度升高，水分子动能增加，运动加剧，且水面温度愈高，水分子的运动愈活跃。由于水分子之间本身存在着一定的相互作用力，即内聚力，使得水分子聚集于水体。但当水分子运动的动能大于水分子之间的内聚能时，水分子就能从水体逸出而散失到大气当中，此即为蒸发的物理机制。
[0020] 本实用新型采用热空气，热空气为水表提供了辐射能量即热能，增加了水分子的动能，促使水分子更快逸出蒸发，从而提高了蒸发效率。
[0021] 本实用新型采用多层网状浸润型湿网，湿网表面积大，增加了水和空气接触的面积，即增加了水分子逸出的机会，从而提高了蒸发效率。同时浸润型湿网具有良好的吸水性和浸润能力，水分能及时从水箱通过浸润爬升上来，保证了水分的供应。
[0022] 在自然条件下，由于空气的体积是无限的，水面上空气中的水汽分子存在一定的浓度梯度，越接近水面浓度越高，水分子浓度高则水汽压差小，导致蒸发速度降低。
[0023] 本实用新型采用风机，促使空气流动，及时带走水分子浓度高的空气，同时补充水分子浓度低的空气，从而提高蒸发效率。
[0024] 根据理想气体状态方程和混合气体压强公式，温度和体积一定时，气体的压力正比于气体的分子数。在蒸发的初期，由于空气中水汽分子的数量相对较少，因而水汽压也较小。水面与空气中的水汽压差则较大，由水面逸出的水分子数量较多。相反，从空气中返回水面的水分子数量较小。随着蒸发的不断进行，从水面跃入空气中的水汽分子愈来愈多，以致水面以上大气中的水汽含量越来越多，水汽压也就愈大，水面与空气中的水汽压差减小，水汽分子由水面进人大气的速率明显减小，而空气中的水汽分子返回水面的速率则明显增大。当两者进行到一定程度时，会出现跃出水面的水汽分子数等于进入水面的水汽分子数，此时空气与水面的水汽压差为零，蒸发因此停止。
[0025] 本实用新型根据水汽压差原理，实现了空气湿度低时加湿速度快，空气湿度高时加湿速度慢的自动调节功能。
[0026] 综上所述，本实用新型采用空气过滤、空气加热和多层网状浸润湿网结合，同时采用风机促进空气流动，从而达到净化空气的同时保证理想的加湿效率。同时，根据水汽压差原理，实现了加湿速度和空气湿度的自动调节，不会出现过度加湿。
[0027] 根据本实用新型另一具体实施方式，加湿装置进一步包括过滤网；过滤网安装在壳体上，过滤网位于风机的后方、且与风机平行设置。
[0028] 根据本实用新型另一具体实施方式，加热网与湿网贴合。
[0029] 根据本实用新型另一具体实施方式，加热网与湿网之间留有空隙。
[0030] 根据本实用新型另一具体实施方式，水箱之内设有用于探测水位的探针。探针的根部固定在壳体底部，探针根部有导线与控制电路板连接。探针头部向下伸出机体外壳，伸入水箱。开机通电以后，控制电路板先检测两个探针之间的电流，如果电流为O(开路状态)，表明水箱内缺水，则机器不工作。如果两个探针之间存在电流(闭路状态)，说明水箱内有水，机器开始工作。工作过程中，电路板控制元件定期检测探针的电流情况，达到缺水状态则停止工作。探针检测电路为低压直流电路，其电压低于人体可以承受的安全电压，从而防止水箱带电而给操作人员带来伤害。
[0031] 根据本实用新型另一具体实施方式，加热网为带加热元件的网状通风结构。工作状态下加热元件温度保持在150〜280度之间，实施过程中根据搭配的风机的风量大小以及机内空间大小来确定加热元件的温度。空气通过高温加热网，对空气中的细菌和病毒有一定的杀灭作用，因此本实用新型的装置同时具有一定的空气消毒功能。
[0032] 根据本实用新型另一具体实施方式，加热元件为PTC陶瓷加热片、或者电阻式加热元件。以PTC陶瓷加热片为例，加热网由多组波纹状铝板、PTC陶瓷片、平整铝板电极组成网状通风结构，各个元件通过导电硅脂粘接在一起。其中PTC陶瓷加热片加热波纹状铝板，空气通过波纹状铝板的缝隙时，被波纹状铝板加热。
[0033] 根据本实用新型另一具体实施方式，湿网为多层网状结构。单层湿网网孔大小约为10X15mm。湿网的材料为特制原木浆纸、或高吸水性纤维材料。利用湿网材料容易被水浸润的特点、以及毛细现象，实现水的自动爬升。其中，特制原木浆纸的纸质内的木纤维方向一致，并经过环保的防霉处理。高吸水性纤维材料采用技术手段使聚酯材料改性，熔喷喷丝后使其具有吸水性、储水量高的特性，添加表面活性剂，使其自然吸水，水的扩散速度快，自然吸水浸润高度达到5-9cm/3分钟。
[0034] 根据本实用新型另一具体实施方式，每层湿网的网孔错开。
[0035] 因为水的爬升距离限制，根据本实用新型另一具体实施方式，湿网位于水面以上的高度小于20cm。
[0036] 与现有技术相比，本实用新型具有如下技术优势:
[0037] 1、本实用新型采用热空气通过湿网的方式，热空气为水表面提供了辐射能量即热能，增加了水分子的动能，促使水分子更容易逸出蒸发，从而提高了蒸发效率。经实验对比，同样大小的风机和湿网，不加热空气的加湿方案与加热空气的加湿方案比较，相同时间和环境条件下，加热空气的方案水蒸发量要高3倍以上，提高了加湿效率。因此同样的加湿要求，只需要更小的机器体积，因而为制造适合于家用的小型机创造了条件。
[0038] 2、空气通过高温热网，对空气中的细菌和病毒有一定的杀灭作用，因此本设备同时具有一定的空气消毒功能。
[0039] 3、本实用新型根据水汽压差原理，实现了空气湿度低时加湿速度快，空气湿度高时加湿速度慢的自动调节功能，不会造成过度加湿。从而用物理方式代替了普通雾化加湿器的人工智能控制，用简单的技术和结构，实现了同样的效果，节约了成本，简化了生产。
[0040] 4、热空气通过蒸发式湿网以后，因为水分蒸发吸收了热量，所以最终从设备出风口吹出的空气温度会比机内温度低，不会造成高温热风。
[0041] 5、蒸发式加湿，水是以分子形态离开湿网，不会带走水中钙质和其他溶解物，因此不会产生白粉现象。
[0042] 6、不使用超声波雾化，不存在超声波泄漏，不会对人体健康造成危害。
附图说明
[0043] 图1为实施例1的轻负离子加湿装置的纵向剖面结构示意图；
[0044]图2为实施例1中，各部件与控制电路板的连接关系示意图；
[0045] 图3为实施例1中，加热网的侧面结构示意图；
[0046] 图4为实施例1中，加热网的立体结构示意图。
具体实施方式
[0047] 实施例1
[0048] 如图1所示，本实施例的加湿装置包括:壳体1、风机2、加热网3、湿网装置4、控制电路板5、过滤网6。
[0049] 其中，壳体I的材料为塑料或其它刚性材料，壳体I包括进风口 101和出风口102，出风口 102位于进风口 101的前方。
[0050] 过滤网6安装在壳体I上、进风口 101和风机2之间，且与风机2平行设置。
[0051] 风机2为例如普通风机或散热风扇，其安装在壳体2内的进风口一侧；
[0052] 湿网装置4包括湿网401和水箱402。湿网401为多层网状结构，单层湿网网孔大小约为10X15mm，每层湿网的网孔错开；湿网的材料为特制原木浆纸。利用特制原木浆纸容易被水浸润的特点、以及毛细现象，实现水的自动爬升。其特征在于，特制原木浆纸的纸质内的木纤维方向一致，并经过环保的防霉处理。湿网位于水面以上的高度小于20cm。湿网401安装在壳体2内的出风口一侧；湿网401的底部浸在水箱402中；湿网401与风机2平行设置；水箱402位于壳体2之外、壳体2的下方；壳体2底部有开口，湿网401从开口处向下伸出，进入水箱402内，工作时湿网401进入水箱内的部分浸泡在水中。水箱402之内设有用于探测水位的探针403。探针403的根部固定在壳体2底部，探针403根部有导线与控制电路板5连接。探针403头部向下伸出壳体2，伸入水箱402。
[0053] 如图2所示，风机2、加热网3、探针403均通过导线控制电路板5连接，由控制电路板5控制。
[0054] 如图3-图4所示，加热网3安装在壳体2上；加热网3位于风机2和湿网401之间，且与风机2平行设置。加热网3与湿网401之间留有空隙。加热网3为带加热元件的网状通风结构；加热元件为PTC陶瓷加热片。加热网由多组波纹状铝板303、PTC陶瓷片301、平整铝板电极302组成网状通风结构，各个元件通过导电硅脂304粘接在一起。其中PTC陶瓷加热片301加热波纹状铝板303，空气通过波纹状铝板303的缝隙时，被波纹状铝板303加热。
[0055] 实施例2
[0056] 本实施例与实施例1的区别在于:1、加热网与湿网贴合；2、湿网的材料为高吸水性纤维材料，高吸水性纤维材料采用技术手段使聚酯材料改性，熔喷喷丝后使其具有吸水性、储水量高的特性，添加表面活性剂，使其自然吸水，水的扩散速度快，自然吸水浸润高度达到5-9cm/3分钟。
[0057] 最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种加湿装置，其特征在于，所述加湿装置包括: 壳体，其包括进风口和出风口，所述出风口位于所述进风口的前方； 风机，其安装在所述壳体内的进风口一侧； 湿网装置，其包括湿网和水箱，所述湿网安装在所述壳体内的出风口一侧；所述湿网的底部浸在所述水箱中；所述湿网与所述风机平行设置； 加热网，其安装在所述壳体上；所述加热网位于所述风机和所述湿网之间，且与所述风机平行设置。
2.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述加湿装置进一步包括过滤网；所述过滤网安装在所述壳体上，所述过滤网位于所述风机的后方、且与所述风机平行设置。
3.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述加热网与所述湿网贴合。
4.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述加热网与所述湿网之间留有空隙。
5.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述水箱之内设有用于探测水位的探针。
6.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述加热网为带加热元件的网状通风结构.
7.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述加热元件为PTC陶瓷加热片、或者电阻式加热元件。
8.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述湿网为多层网状结构。
9.如权利要求8所述的加湿装置，其特征在于，每层湿网的网孔错开.
10.如权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述湿网位于水面以上的高度小于20cmo
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