RU2473846C1 - Device to control microclimate - Google Patents
Device to control microclimate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473846C1 RU2473846C1 RU2011131252/12A RU2011131252A RU2473846C1 RU 2473846 C1 RU2473846 C1 RU 2473846C1 RU 2011131252/12 A RU2011131252/12 A RU 2011131252/12A RU 2011131252 A RU2011131252 A RU 2011131252A RU 2473846 C1 RU2473846 C1 RU 2473846C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- mixing chamber
- side wall
- space
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха, конкретно - к устройствам для регулирования микроклимата в замкнутом пространстве в порядке улучшения условий обитания человека и др. биологических объектов, в профилактических и оздоровительных (медицинских) целях.The invention relates to techniques for ventilation and air conditioning, and in particular to devices for regulating the microclimate in a confined space in order to improve human living conditions and other biological objects, for preventive and health (medical) purposes.
Устройства для регулирования микроклимата, в зависимости от того, сколько и какие именно параметры микроклимата регулируют, включают в себя увлажнители и/или очистители, и/или ароматизаторы воздуха (очистка от различных запахов и газообразных веществ, пыли, пылевых клещей, пыльцы растений, шерсти животных, табачного и иного дыма, бактерий и микробов в изолированных помещениях, и прочие). Наиболее универсальные устройства иногда называют климатическими комплексами. В их состав, в общем случае, входят: корпус со смесительной камерой и проточной воздушной системой на базе встроенного нагнетателя (вентилятора); увлажнитель-испаритель, барботажное устройство (турбулизатор воды), фильтры, ионизаторы и т.д. [Помощь в выборе очистителей воздуха // http://www.climateunion.ru/news/detail.php?ID=684; Увлажнитель воздуха, воздухоочистители // http://www.inklimat.ru/catalog/ochistiteli-vozduha].Climate control devices, depending on how many and which particular microclimate parameters are regulated, include humidifiers and / or cleaners and / or air fragrances (cleaning of various odors and gaseous substances, dust, dust mites, plant pollen, wool animals, tobacco and other smoke, bacteria and germs in isolated rooms, and others). The most versatile devices are sometimes called climate systems. They generally include: a housing with a mixing chamber and a flowing air system based on a built-in supercharger (fan); humidifier-evaporator, bubbler device (water turbulizer), filters, ionizers, etc. [Help in choosing air purifiers // http://www.climateunion.ru/news/detail.php?ID=684; Humidifier, air purifiers // http://www.inklimat.ru/catalog/ochistiteli-vozduha].
Увлажнение воздуха эффективно осуществляется по методу холодного испарения, признанного лучшим и используемого, например, в очистителях-увлажнителях воздуха модельного ряда VENTA LW [Очистители-увлажнители воздуха VENTA LW-80 // http://www.klimat-pro.ru/catalog/aircleaner/venta/lw-80/ventalw80.aspx].Humidification of air is effectively carried out by the method of cold evaporation, which is recognized as the best and used, for example, in VENTA LW model air humidifier cleaners-humidifiers [VENTA LW-80 air humidifier cleaners-humidifiers // http://www.klimat-pro.ru/catalog/ aircleaner / venta / lw-80 / ventalw80.aspx].
Для интенсификации холодного испарения обычно применяют электроприводные элементы (барботажные диски или барабаны) с возможностью их вращения и частичного погружения в воду [Помощь в выборе очистителей воздуха // http://www.climateunion.ru/news/detail.php?ID=684, рис.5] или встроенные ультразвуковые генераторы [Увлажнитель воздуха, воздухоочистители // http://www.inklimat.ru/catalog/ochistiteli-vozduha].To intensify cold evaporation, electric drive elements (bubble discs or drums) are usually used with the possibility of rotation and partial immersion in water [Help in choosing air purifiers // http://www.climateunion.ru/news/detail.php?ID=684 , Fig. 5] or built-in ultrasonic generators [Humidifier, air purifiers // http://www.inklimat.ru/catalog/ochistiteli-vozduha].
Такие устройства относительно громоздки и дороги, хотя и хороши для ограниченного применения.Such devices are relatively bulky and expensive, although good for limited use.
Для массового применения в быту населением хорошо зарекомендовали себя конструктивно простые и компактные устройства (главным образом, авторской разработки и изготовления), в которых нагнетатель воздуха (вентилятор) с вертикальной осью вращения расположен непосредственно над емкостью с водой или иным испаряемым и/или поглощающим веществом (с зазором от поверхности воды), а выпускные отверстия для воздуха - на боковой поверхности корпуса в пределах указанного зазора [SU №1479790, F24F 3/14, 1987; Лященко В.А. Кондиционеры. Первая городская выставка изобретений и ремесел «Санкт-Петербургская интеллектуальная собственность». ИC-300-I (к 300-летию Санкт-Петербурга: Каталог / Под общ. ред. А.Г.Семенова. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. 110 с. - С.37; Лященко В.А. Устройство для улучшения условий дыхания // Инновационная политика и изобретатели (Россия - начало XXI века): Материалы Межрегиональной научно-технической конференции изобретателей и каталог Городской выставки изобретений / под общ. ред. Ю.Г.Попова и А.Г.Семенова. - СПб., Изд-во Политехн., ун-та, 2010, 288 с. - С.215-216; Лященко В.А. Домашний курорт. Устройство «Целитель» // Изобретатели и инновационная политика России: материал Всероссийского форума / под ред. Ю.Г.Попова и А.Г.Семенова. СПб.: Изд-во Политехн., ун-та, 2011, 374 с. - С.241-243].Structurally simple and compact devices (mainly of their own design and manufacture), in which an air blower (fan) with a vertical axis of rotation is located directly above a tank with water or other evaporated and / or absorbing material, have proven themselves to be widely used in everyday life by the population ( with a gap from the surface of the water), and air outlets on the side surface of the housing within the specified gap [SU No. 1479790, F24F 3/14, 1987; Lyashchenko V.A. Air conditioners. The first city exhibition of inventions and crafts "St. Petersburg Intellectual Property". IS-300-I (on the occasion of the 300th anniversary of St. Petersburg: Catalog / Under the general editorship of A.G. Semenov. St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State Pedagogical University, 2003. 110 pp. - P. 37; Lyashchenko V.A. A device for improving breathing conditions // Innovation Policy and Inventors (Russia - the beginning of the XXI century): Materials of the Interregional Scientific and Technical Conference of Inventors and the catalog of the City Exhibition of Inventions / edited by Yu.G. Popov and A.G. Semenov. - SPb., Publishing House of the Polytechnic University, Univ., 2010, 288 pp. - P.215-216; Lyashchenko, VA Home Resort. The Healer Device // Inventors and Innovation Policy of Russia: Material of the All-Russian Federation showroom / ed Yu.G.Popova and A.G.Semenova SPb .: Publishing house of the Polytechnic, University Press, 2011, 374 pp. -... S.241-243].
Воздушный поток воздействует на вещество перпендикулярно фронтальной поверхности последнего, отражается, меняет направление в вертикальной плоскости в целом в пределах 90° и выходит через выпускные отверстия. При этом он, в зависимости от геометрических характеристик устройства, производительности нагнетателя (вентилятора) и режимов его работы, вызывает полезные для качества микроклимата перемещения и турбулентность как парообразного, так и жидкого массивов вещества (воды).The air flow acts on the substance perpendicular to the front surface of the latter, is reflected, changes direction in the vertical plane as a whole within 90 ° and exits through the outlet openings. At the same time, depending on the geometrical characteristics of the device, the performance of the supercharger (fan) and its operating modes, it causes displacements and turbulence of both vaporous and liquid masses of substance (water), useful for the quality of the microclimate.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по назначению и совокупности конструктивных признаков (прототипом), а также наиболее информативным, с позиций иллюстрации конструктивных признаков, является устройство для увлажнения воздуха, содержащее полый корпус с проточно-воздушной смесительной камерой, входными и выходными отверстиями и наддонным пространством ниже выпускных отверстий, для размещения воды, подлежащей смешению с воздухом в смесительной камере, а также нагнетатель воздуха (вентилятор) в смесительную камеру с возможностью создания направленного воздушного потока из окружающего устройство пространства через входные отверстия в наддонное пространство, причем боковые стенки корпуса, ограничивающие наддонное пространство и, по крайней мере, примыкающую к нему часть смесительной камеры, выполнены сужающимися в сторону дна [RU 4588 U1, F24F 3/14, 16.07.1997, авторы-патентообладатели В.А.Лященко и др.].Closest to the claimed invention for the purpose and combination of design features (prototype), as well as the most informative, from the standpoint of illustration of design features, is a device for humidification, containing a hollow body with a flow-through air mixing chamber, inlet and outlet openings and a bottom space below outlet openings for accommodating water to be mixed with air in the mixing chamber, as well as an air blower (fan) in the mixing chamber with the possibility of the creation of a directed air flow from the space surrounding the device through the inlet openings to the bottom space, the side walls of the housing defining the bottom space and at least the adjacent part of the mixing chamber, made tapering towards the bottom [RU 4588 U1, F24F 3 / 14, July 16, 1997, patent holders V.A. Lyashchenko et al.].
В нем боковая стенка корпуса на уровне наддонного пространства и, по крайней мере, примыкающей к нему части смесительной камеры, выполнена, в вертикальном сечении, сужающийся по радиусу, с выпуклостью наружу. Вещество-добавку размещают не непосредственно в корпусе устройства, а в дополнительной его быстросъемной детали - поддоне. При этом не оговорено, конкретно какие вещества (кроме воды) и их агрегатное состояние (как принципиально возможные и рекомендуемые варианты в приложении к устройству - микроклиматическому комплексу). Идея изобретения-прототипа заключается в организации решеток-направляющих воздушного потока на входе и выходе, что, с позиций заявляемого изобретения, интереса не представляет и обязательному сохранению в заявляемом устройстве не подлежит.In it, the side wall of the housing at the level of the bottom space and at least the adjacent part of the mixing chamber is made in a vertical section, tapering in radius, with a bulge outward. The additive substance is not placed directly in the body of the device, but in its additional quick-detachable part - the pallet. At the same time, it was not stipulated specifically what substances (except water) and their state of aggregation (as fundamentally possible and recommended options in the application to the device - microclimatic complex). The idea of the prototype invention is to organize guiding guides of the air flow at the inlet and outlet, which, from the standpoint of the claimed invention, is of no interest and is not subject to mandatory storage in the claimed device.
Итак, в устройстве-прототипе для размещения воды или иного вещества-добавки в атмосферный воздух предусмотрен однозначно съемный поддон, образующая боковой стенки которого (как емкости для жидкости-добавки) дугообразна, с радиусом кривизны наружу, т.е. с выпуклостью, с переходом в вертикальную прямую вверху (у цилиндрической части корпуса устройства). Это сделано просто из «тривиальных» соображений использования стандартной бытовой посуды.So, in the prototype device for placing water or another additive substance in the atmospheric air, a uniquely removable tray is provided, the side wall of which (as a container for the additive liquid) is arcuate with an outward radius of curvature, i.e. with a bulge, with a transition to a vertical line at the top (near the cylindrical part of the device). This is done simply from the “trivial” considerations of using standard household utensils.
Авторы в своей многолетней практике изготовления, распространения и эксплуатации этих устройств использовали покупные корпуса (изделия самостоятельно иного назначения) с неоптимальными характеристиками, не подозревая скрытые резервы улучшения характеристик устройства.The authors in their many years of practice in the manufacture, distribution and operation of these devices used purchased cases (products of their own other purposes) with non-optimal characteristics, not suspecting hidden reserves for improving the device's characteristics.
Однако в дальнейшем, как показали авторские эмпирические и теоретические исследования, такая форма не является рациональной с точки зрения динамики движения воды под воздействием воздушного потока от вентилятора (нагнетателя): волнообразование (рябь) и турбулизация поверхностного (жидкостного) и надповерхностного (парообразного) слоев воды. Речь идет, разумеется, об обусловленной этим недостаточной эффективности холодного испарения и мелкокапельного образования в пограничной зоне. Основная причина - в нерациональной форме стенки поддона или корпуса (в случае отсутствия поддона и размещении воды непосредственно в нижней его части): из-за радиуса кривизны образующей боковой стенки поддона или корпуса, вектор касательной составляющей силы воздействия воды на стенку, вследствие давления воздушного потока на поверхность воды, прогрессивен по углу атаки и встречает, соответственно, прогрессивное сопротивление движению периферийных слоев воды вверх вдоль стенки. При этом уменьшается и модуль этого вектора, определяющий подъемную силу. Соответственно, слаб колебательный процесс в периферийных слоях воды и по объему в целом, недостаточна его амплитуда, полезные гидро- и газодинамические резонансные процессы в пограничной зоне «жидкость-пар» затруднены, «задавлены» прогрессивным сопротивлением самой воды. Это становится очевидным даже при внимательном визуальном наблюдении при работающем устройстве.However, in the future, as the empirical and theoretical studies have shown, this form is not rational in terms of the dynamics of water movement under the influence of the air flow from the fan (blower): wave formation (ripples) and turbulence of the surface (liquid) and superficial (vaporous) layers of water . We are talking, of course, about the resulting insufficient efficiency of cold evaporation and small-droplet formation in the border zone. The main reason is the irrational shape of the wall of the pan or the casing (in the absence of the pan and placing water directly in its lower part): due to the radius of curvature of the side wall of the pan or casing, the tangent vector of the force of the water acting on the wall due to air pressure to the surface of the water, progressive in angle of attack and meets, respectively, progressive resistance to the movement of peripheral layers of water upward along the wall. In this case, the modulus of this vector, which determines the lifting force, also decreases. Accordingly, the oscillatory process in the peripheral layers of water is weak and in volume as a whole, its amplitude is insufficient, useful hydro- and gas-dynamic resonance processes in the liquid-vapor boundary zone are hindered, “crushed” by the progressive resistance of the water itself. This becomes apparent even with careful visual observation while the device is running.
Попытки же интенсификации турбулентности воды и ее паров увеличением скоростного напора (производительности) воздушного нагнетателя и уменьшением величин зазора между нагнетателем и поверхностью воды, приводят, помимо роста энергозатрат и шумности, к интенсивному разбрызгиванию воды через выходные окна и намоканию самого нагнетателя, что недопустимо по требованиям электробезопасности.Attempts to intensify the turbulence of water and its vapors by increasing the pressure head (productivity) of the air supercharger and reducing the gap between the supercharger and the surface of the water lead, in addition to increasing energy consumption and noise, to intensive spraying of water through the exit windows and wetting of the supercharger itself, which is unacceptable according to the requirements electrical safety.
И наличие поддона, в принципе, не обязательно: вещество-добавка может быть размещено непосредственно в наддонной части корпуса.And the presence of a pallet, in principle, is not necessary: the additive substance can be placed directly in the bottom of the hull.
Далее, при использовании устройства как антисептического, например при закладке в него чеснока и лука в период эпидемий гриппа, эти твердые или консистентные (кашеобразные) вещества «омываются» воздушным потоком лишь со стороны верхней полусфер, т.е. только примерно по половине поверхности «сублимации».Further, when using the device as an antiseptic, for example, when garlic and onions are laid in it during the period of influenza epidemics, these solid or consistent (porridge-like) substances are “washed” by the air stream only from the upper hemispheres, i.e. only about half the surface of "sublimation".
Кроме того, выполнение выходных отверстий круглой формы (см. ряд аналогов) нерационально в условиях минимум двухмерной закрутки потока нагнетателем, во всяком случае, вентилятором: имеет место повышенное газодинамическое сопротивление на входе, поскольку не учитывается круговое (в горизонтальных плоскостях) движение потока на периферии корпуса.In addition, the execution of round outlet holes (see a number of analogues) is irrational in conditions of at least two-dimensional swirling of the flow by a supercharger, in any case, by a fan: there is an increased gas-dynamic resistance at the inlet, since the circular (in horizontal planes) flow movement at the periphery is not taken into account corps.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности (своего рода «коэффициента полезного действия») устройства как увлажнителя, «насытителя» специальными веществами и очистителя микроатмосферы на выходе устройства, в помещении, причем без дополнительных элементов и без энергетических затрат, в пределах той же себестоимости устройства.The task to which the claimed invention is directed is to increase the efficiency (a kind of "coefficient of performance") of the device as a humidifier, a "saturator" with special substances and a micro-atmosphere cleaner at the device output, indoors, without additional elements and without energy costs, in within the same unit cost.
Результат, в соответствии с поставленной задачей, достигается за счет того, что в устройстве для регулирования микроклимата, содержащем полый корпус с проточно-воздушной смесительной камерой, входными и выходными отверстиями (окнами) и наддонным пространством ниже выходных отверстий (окон), для размещения жидких, консистентных или твердых веществ-добавок, предназначенных для улавливания примесей входящего воздуха и смешению с ним в смесительной камере, а также нагнетатель воздуха в смесительную камеру с возможностью создания направленного воздушного потока из окружающего устройство пространства через входные отверстия в наддонное пространство, причем боковая стенка корпуса, ограничивающая наддонное пространство и, по крайней мере, примыкающую к нему часть смесительной камеры, выполнена сужающейся в сторону дна, последняя (сужающаяся боковая стенка) на высоте не менее максимально допустимого уровня заполнения веществом-добавкой выполнена конической.The result, in accordance with the task, is achieved due to the fact that in the device for regulating the microclimate, comprising a hollow body with a flow-through mixing chamber, inlet and outlet openings (windows) and a bottom space below the outlet openings (windows), for liquid , greases or solids additives designed to capture impurities of the incoming air and mix with it in the mixing chamber, as well as an air blower in the mixing chamber with the possibility of creating directed air flow from the space surrounding the device through the inlet openings to the bottom space, moreover, the side wall of the housing, limiting the bottom space and at least the adjacent part of the mixing chamber, is made tapering towards the bottom, the latter (tapering side wall) at a height not less than the maximum permissible level of filling with the additive substance is made conical.
Результат достигается также за счет дополнительных конструктивных признаков (при сформулированной выше основной совокупности признаков):The result is also achieved due to additional design features (with the main set of features formulated above):
- устройство может содержать поддон для вещества-добавки, при этом боковая стенка указанного поддона на высоте не менее максимально допустимого уровня заполнения веществом-добавкой должна быть выполнена конической (при наличии поддона конусовидность нижней части корпуса не обязательна);- the device may contain a pallet for the additive substance, while the side wall of the specified pallet at a height of not less than the maximum permissible level of filling with the additive substance must be conical (in the presence of the pallet, the conical shape of the lower part of the housing is optional);
- при предыдущей совокупности признаков, боковая стенка поддона над максимально-допустимым уровнем заполнения веществом-добавкой может быть вы полнена постепенно сужающейся вверх, например с обратной конусностью или по радиусу, с образованием водоотбойно-турбулизирующего пояска;- with the previous set of features, the side wall of the pallet above the maximum permissible level of filling with the additive substance can be gradually tapering upwards, for example, with inverse taper or radius, with the formation of a water-turbulent belt;
- устройство может быть дополнительно снабжено, по крайней мере, одной сменной мелкоячеистой решетчатой наддонной подставкой для размещения на ней твердых или консистентных веществ-добавок, с возможностью взаимодействия последних с воздушным потоком дополнительно снизу, со стороны дна;- the device can be additionally equipped with at least one interchangeable fine-mesh lattice overhead support for placing solid or grease additives on it, with the possibility of interaction of the latter with the air stream additionally from below, from the bottom;
- выходные отверстия в корпусе могут быть выполнены постепенно расширяющимися в сторону закрутки воздушного потока, в горизонтальных плоскостях, нагнетателем, в частности вентилятором, предпочтительно каплевидными.- the outlet openings in the housing can be made gradually expanding towards the swirl of the air flow, in horizontal planes, by a supercharger, in particular a fan, preferably teardrop-shaped.
Среди известных устройств не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной совокупностью признаков. В то же время, именно за счет этой совокупности достигается новый технический результат.Among the known devices were not found those whose combination of essential features would coincide with the claimed combination of features. At the same time, it is due to this combination that a new technical result is achieved.
Более подробно сущность изобретения раскрывается в приведенных ниже примерах реализации со следующими иллюстрациями:In more detail, the invention is disclosed in the following implementation examples with the following illustrations:
на фиг.1 представлено устройство для регулирования микроклимата в поперечном разрезе, вариант без поддона, где H1 - высота профильной (конической) образующей боковой стенки корпуса устройства; h1 - максимально допустимый уровень заполнения корпуса устройства веществом-добавкой; φ - угол наклона боковой стенки нижней конусообразной части корпуса к горизонтальной плоскости;figure 1 shows a device for controlling the microclimate in cross section, an option without a pallet, where H 1 - the height of the profile (conical) generatrix of the side wall of the device; h 1 - the maximum permissible level of filling of the device casing with an additive substance; φ is the angle of inclination of the side wall of the lower conical part of the body to the horizontal plane;
на фиг.2 - схема силового взаимодействия «воздушный поток - емкость с водой», вид в вертикальном сечении, где F - подъемная сила, воздействующая на воду со сторон воздушного потока, вдоль конусовидной стенки корпуса;figure 2 - diagram of the force interaction "air flow - capacity with water", a view in vertical section, where F is the lifting force acting on water from the sides of the air flow along the conical wall of the housing;
на фиг.3 - представлено устройство для регулирования микроклимата в поперечном разрезе, вариант с поддоном, где Н2 - высота профильной (конической) образующей боковой стенки корпуса устройства; h2 - максимально допустимый уровень заполнения корпуса устройства веществом-добавкой;figure 3 - presents a device for controlling the microclimate in cross section, an option with a pallet, where H 2 - the height of the profile (conical) generatrix of the side wall of the device; h 2 - the maximum permissible level of filling of the device casing with an additive substance;
на фиг.4 - то же, вариант с поддоном, снабженным водоотбойником, где R - радиус кривизны водоотбойника;figure 4 is the same, an option with a pallet equipped with a water striker, where R is the radius of curvature of the water striker;
на фиг.5 - то же, вариант со сменным решетчатым поддоном для твердых и консистентных веществ-добавок.figure 5 is the same, an option with a removable trellis pan for solid and grease additives.
Устройство содержит (см. фиг.1) полый корпус 1 (как правило, с крышкой 2, которую можно считать съемной частью корпуса 1 и даже «полукорпусом») с проточно-воздушной смесительной камерой 3, входными 4 и выходными 5 отверстиями (соответственно и наддонным пространством 6 ниже выходных отверстий 5, для размещения жидких, консистентных или твердых веществ 7, в основном и в данном примере - воды), предназначенных для улавливания примесей (в любом их агрегатном состоянии, главным образом твердом) входящего воздуха и смешению с ним в смесительной камере 3. Предусмотрен также нагнетатель воздуха (как правило, вентилятор) 8 в смесительную камеру 3. Причем с возможностью создания направленного воздушного потока из окружающего устройство пространства (атмосферы «замкнутого» пространства, например комнаты, квартиры, больничной палаты, тюремной камеры) через входные отверстия 4 в наддонное пространство 6. Боковые стенки корпуса 1, ограничивающие наддонное пространство 6 и, по крайней мере, примыкающую к нему часть смесительной камеры 3, выполнены сужающимися в сторону дна корпуса 1.The device comprises (see FIG. 1) a hollow body 1 (usually with a
Боковая стенка корпуса 1 на уровне наддонного пространства 6, на высоте H1 не менее максимально допустимого уровня h1 заполнения веществом-добавкой 7, и, по крайней мере, примыкающей к нему части смесительной камеры 3, выполнена конической, с углом φ наклона образующей конуса к горизонтальной плоскости, в рациональном диапазоне 45-60° (в авторском экспериментальном образце и изделиях индивидуального производства - φ=60°).The side wall of the
Это обязательный набор конструктивных признаков заявляемого устройства.This is a mandatory set of design features of the claimed device.
Дальнейшее описание касается дополнительных, т.е. необязательных, но рекомендуемых признаков.The further description concerns additional ones, i.e. optional but recommended symptoms.
Так, устройство может содержать (см. фиг.3) поддон 9 (или комплект сменных поддонов 9) для вещества-добавки 7, при этом боковая стенка указанного поддона, на высоте Н2 не менее максимально-допустимого уровня h2 заполнения веществом-добавкой 7, выполнена конической.So, the device may contain (see Fig. 3) a pallet 9 (or a set of interchangeable pallets 9) for the
В устройстве согласно фиг.4 боковая стенка поддона 9 над максимально допустимым уровнем h2 заполнения веществом-добавкой 7 может быть выполнена постепенно сужающейся вверх (к нагнетателю 8), например с обратной конусностью (понятно и без иллюстрации) или по радиусу R (см. фиг.4), с образованием водоотбойно-турбулизирующего пояска 10.In the device according to FIG. 4, the side wall of the
Устройство согласно фиг.5 может быть дополнительно снабжено, по крайней мере, одной сменной мелкоячеистой (примерно от 0,5 до 5 мм) решетчатой наддонной подставкой 11 для размещения на ней твердых или консистентных веществ-добавок 7, с возможностью взаимодействия последних с воздушным потоком дополнительно снизу, со стороны дна.The device according to Fig. 5 can be additionally equipped with at least one interchangeable fine-mesh (from about 0.5 to 5 mm) trellised supra-
В устройстве (см. фиг.1) выходные отверстия 5 в корпусе 1 могут быть выполнены постепенно расширяющимися в сторону закрутки воздушного потока, в горизонтальных плоскостях, нагнетателем, в частности вентилятором, 8, предпочтительно каплевидными.In the device (see FIG. 1), the
Описанный пример конкретного варианта конструкции не исключает других возможных вариантов устройства в рамках заявляемой совокупности существенных конструктивных признаков (см. формулу изобретения).The described example of a specific embodiment does not exclude other possible variants of the device within the scope of the claimed combination of essential structural features (see the claims).
Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.
При вращении нагнетателя (вентилятора) 8 воздух засасывается из окружающей среды (атмосферы помещения, где требуется отрегулировать микроклимат) через входные отверстия 4 (в данном примере - ячейки жесткой сетки, встроенной в центральное большое отверстие в крышке корпуса 1) и подается в осевом направлении, т.е. вертикально вниз (вдоль оси вращения нагнетателя (вентилятора) 8) в смесительную камеру 3.When the supercharger (fan) 8 rotates, air is sucked in from the environment (the atmosphere of the room where the microclimate needs to be adjusted) through the inlet 4 (in this example, the cells of the rigid grid integrated in the central large hole in the housing cover 1) and is supplied in the axial direction, those. vertically down (along the axis of rotation of the supercharger (fan) 8) into the mixing
Как и в ближайшем аналоге (устройстве-прототипе), при столкновении с водой поток воздуха очищается и насыщается водяными парами. Очищенный и увлажненный воздух истекает из смесительной камеры 3 через выходные отверстия 5.As in the closest analogue (prototype device), in a collision with water, the air stream is cleaned and saturated with water vapor. Purified and humidified air flows from the mixing
В связи с введением новых конструктивных признаков согласно заявляемому изобретению в работе устройства появляются следующие физические (гидро- и газодинамические) процессы.In connection with the introduction of new design features according to the claimed invention, the following physical (hydro- and gas-dynamic) processes appear in the operation of the device.
Преодолев зазор между входом нагнетателя 8 и поверхностью воды 7, налитой в корпус 1 (на высоту до h2 включительно) в варианте устройства по фиг.1 или в поддон 9 (на высоту до h1 включительно) в варианте устройства по фиг.3, воздушная струя оказывает нормальное давление на последнюю. При этом динамический напор струи носит пульсирующий характер, обусловленный особенностями нагнетателя 8. Давление струи передается по закону Паскаля на конусную часть боковой стенки корпуса 1, что определяет силы трения воды 7 о стенку и, в то же время, наличие подъемной силы (составляющей) F вдоль конусовидной стенки (см. фиг.2). При превышении последней над суммой сил трения и гравитационных сил периферийные слои воды поднимаются вверх по конусной части стенки, причем в пульсирующем режиме (объяснено выше). Неизменный (непрогрессивный) характер движущих сил и сил сопротивления, обусловленный прямолинейностью образующей боковой стенки корпуса 1, обеспечивает, при прочих равных условиях (производительности нагнетателя 8, площади поверхности и глубины заливки воды и т.д.), интенсификацию волнения, турбулентности воды и, вследствие этого, паров воды над ее поверхностью. Становятся интенсивнее холодное испарение и мелкокапельное образование в пограничном слое, на большую высоту в пределах смесительной камеры 3.Having overcome the gap between the inlet of the
В устройстве по фиг.4 поднимающиеся периферийнее слои воды (см. фиг.2) пассивно, посредством водоотбойника 10 и благодаря обратной его конусности или радиуса кривизны R, отбрасываются (направляются) назад - от периферии к центру заполненного водой наддонного пространства 6. При этом турбулентность парожидкостной среды в смесительной камере 3 усиливается еще больше, а крупные капли (брызги), наоборот, отсекаются - предотвращается их вылет из поддона 9 и/или в выходные отверстия 5 (особенно при использовании нагнетателя 8 с высоким расходом, т.е. относительно большой мощности).In the device of FIG. 4, peripherally rising water layers (see FIG. 2) passively, by means of a water stripper 10 and due to its inverse taper or radius of curvature R, are thrown back (sent) from the periphery to the center of the bottom space filled with
Описанные физические, гидродинамические процессы наблюдаются визуально через входные отверстия 5 или при выполнении корпуса прозрачным или полупрозрачным, при работающем устройстве.The described physical, hydrodynamic processes are observed visually through the inlet holes 5 or when the case is made transparent or translucent when the device is operating.
В результате, воздушный поток в смесительной камере 3 более эффективно (в большей степени, более полно) насыщается водяными парами - увлажняется. Повышается эффективность и улавливание механических и химических примесей во входящем в камеру 3 атмосферном воздухе.As a result, the air flow in the mixing
При применении консистентных и твердых веществ-добавок 7 главный отличительный признак заявленного изобретения существенного выигрыша не дает. Однако наличие, как дополнительный признак, сменной наддонной подставки 11 специально для таких веществ обеспечивает увеличение общей площади взаимодействия воздушного потока с веществом 7: воздух проникает, по нормали, через ячейки и периферийный зазор между подставкой 11 и боковой стенкой корпуса 1, взаимодействует с веществом 7 «с тыльной стороны» и указанным же путем входит назад с последующим выходом через выходные отверстия 5.When using consistent and
При выполнении отверстий 5 каплевидными (см. описание и фиг.1), также как дополнительный конструктивный признак, выход очищенного и «обогащенного» воздуха через отверстия такой формы, с учетом радиально-тангенциального движения у/к периферии (закрутка потока в горизонтальных плоскостях) встречает меньшее газодинамическое сопротивление. Это обусловливает не только снижение энергопотребления устройства, но и снижает потери указанного «обогащения» (влажности и т.д.).When making
По мере испарения и/или загрязнения воды производят ее долив или замену.As the water evaporates and / or becomes contaminated, it is topped up or replaced.
Использование изобретения позволяет за счет частичной оптимизации форм нижней части корпуса и/или поддона улучшить потребительские свойства устройства для регулирования микроклимата: повысить его эффективность (своего рода «коэффициента полезного действия») как увлажнителя, насытителя спецвеществами (ароматизаторами, антисептиками, лекарственными препаратами) и очистителя микроатмосферы на выходе устройства, в помещении, причем без дополнительных элементов и без энергетических затрат, в пределах той же себестоимости устройства.The use of the invention allows, due to partial optimization of the forms of the lower part of the body and / or the pallet, to improve the consumer properties of the device for controlling the microclimate: to increase its effectiveness (a kind of "coefficient of performance") as a humidifier, a saturator with special substances (flavorings, antiseptics, drugs) and a cleaner micro-atmospheres at the output of the device, indoors, and without additional elements and without energy costs, within the same cost of the device.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131252/12A RU2473846C1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Device to control microclimate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131252/12A RU2473846C1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Device to control microclimate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2473846C1 true RU2473846C1 (en) | 2013-01-27 |
Family
ID=48807076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011131252/12A RU2473846C1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Device to control microclimate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473846C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278937A (en) * | 1990-04-18 | 1994-01-11 | Industrielle Du Ponant Sa | Humidifier especially suitable for aircraft air conditioning system |
JPH0920133A (en) * | 1995-04-06 | 1997-01-21 | Behr Gmbh & Co | Equipment and method of treating air flow fed into chamber |
RU4588U1 (en) * | 1996-03-18 | 1997-07-16 | Владимир Антонович Лященко | AIR HUMIDIFIER |
-
2011
- 2011-07-26 RU RU2011131252/12A patent/RU2473846C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278937A (en) * | 1990-04-18 | 1994-01-11 | Industrielle Du Ponant Sa | Humidifier especially suitable for aircraft air conditioning system |
JPH0920133A (en) * | 1995-04-06 | 1997-01-21 | Behr Gmbh & Co | Equipment and method of treating air flow fed into chamber |
RU4588U1 (en) * | 1996-03-18 | 1997-07-16 | Владимир Антонович Лященко | AIR HUMIDIFIER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6333630B2 (en) | Ultrasonic spatial sterilization humidifier | |
CN210292179U (en) | Humidifier | |
JP5836549B2 (en) | Air purifier and method of using air purifier | |
US7722708B2 (en) | Air purification apparatus and method | |
JP5392216B2 (en) | Air cleaning method and apparatus | |
JP5808996B2 (en) | Air purifier and method of using air purifier | |
RU2473846C1 (en) | Device to control microclimate | |
CN204345372U (en) | A kind of novel intelligent air purifying lamp | |
CN2815481Y (en) | Harmful gas purifying device | |
CN106332795A (en) | Pet breeding cage capable of purifying air | |
CN207230750U (en) | A kind of purifier of indoor formaldehyde | |
KR20060067931A (en) | Multipurpose an air freshener | |
CN106091156A (en) | Compound air purifier | |
CN106178770B (en) | Air little particle adsorbent equipment based on thermophoretic effect | |
CN211261150U (en) | Air purifying humidifier | |
CN205878393U (en) | Combined type air purifier | |
JP6367695B2 (en) | Air cleaner | |
CN109737083B (en) | Oscillating bladeless fan and oscillating control method | |
CN206626730U (en) | A kind of Humidifier | |
CN206377766U (en) | A kind of air purifier | |
CN203964191U (en) | Intelligent air purifier | |
RU225676U1 (en) | SALT SOLUTION EVAPORATORY PLANT | |
KR102309514B1 (en) | Air cleaner | |
CN206064150U (en) | A kind of vase-shaped photocatalysis air purifying device | |
CN207073847U (en) | Oil fume purifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130727 |