RU2704932C1 - Air humidification device - Google Patents
Air humidification device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704932C1 RU2704932C1 RU2019116227A RU2019116227A RU2704932C1 RU 2704932 C1 RU2704932 C1 RU 2704932C1 RU 2019116227 A RU2019116227 A RU 2019116227A RU 2019116227 A RU2019116227 A RU 2019116227A RU 2704932 C1 RU2704932 C1 RU 2704932C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- recesses
- air
- humidification
- water
- recess
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для увлажнения воздуха в помещениях различного назначения.The invention relates to techniques for ventilation and air conditioning and can be used to humidify air in rooms for various purposes.
Известны различные способы увлажнения воздуха в установках, системах вентиляции и кондиционирования, применяемых в промышленности, описание которых представлено в книге «Увлажнение воздуха. Системы и применение» /П. Изельт, У. Арндт, М. Вильке. - Изд-во «Техносфера, Евроклимат», 2007. - С. 216. Организация увлажнения воздуха и подача его потребителю в промышленных масштабах требует существенных материальных и финансовых затрат.There are various methods of humidification in installations, ventilation and air conditioning systems used in industry, the description of which is presented in the book "Humidification. Systems and application ”/ P. Iselt, W. Arndt, M. Wilke. - Publishing house "Technosphere, Euroclimate", 2007. - P. 216. Organization of air humidification and its supply to the consumer on an industrial scale requires significant material and financial costs.
Известны бытовые устройства для увлажнения воздуха, описание которых приведено на сайте/https://sovetexpert.ru/kak-rabotaet-uvlazhnitel-vozduxa.html. Из них наиболее простыми по конструкции и надежными при эксплуатации являются традиционные или классические модели. Они обычно оборудуются встроенным вентилятором, который втягивает воздух из комнаты и прогоняет его через испаритель, на дне которого находится емкость с водой. Для защиты от пыли и других загрязнений в испарителе устанавливают фильтры. Работают эти устройства без гигростата, а нужная влажность поддерживается автоматически. При этом требуется небольшой расход энергии и хорошо очищенная вода (эффективно работает на дистиллированной воде). Применение бытовых увлажнителей в промышленности недостаточно эффективно из-за малой их производительности, высоких требований к очистке воды и частой смены фильтров. Поэтому создание простых по конструкции и дешевых увлажнителей воздуха, способных использовать кинетическую энергию воздуха в системах вентиляции и кондиционирования в жилых и производственных помещениях, является актуальной проблемой.Known household devices for humidification, the description of which is given on the website / https: //sovetexpert.ru/kak-rabotaet-uvlazhnitel-vozduxa.html. Of these, the most simple in design and reliable in operation are traditional or classic models. They are usually equipped with a built-in fan, which draws air from the room and drives it through the evaporator, at the bottom of which is a container of water. To protect against dust and other contaminants, filters are installed in the evaporator. These devices work without a hygrostat, and the desired humidity is maintained automatically. This requires a small amount of energy and well-purified water (it works effectively with distilled water). The use of household humidifiers in industry is not effective enough due to their low productivity, high requirements for water treatment and frequent filter changes. Therefore, the creation of simple in design and cheap air humidifiers that can use the kinetic energy of air in ventilation and air conditioning systems in residential and industrial premises is an urgent problem.
Известно, что в теплоэнергетических установках для интенсификации конвективного теплообмена в системах охлаждения рабочих элементов используют отрывные выемки традиционной сферической формы (далее по тексту выемки). Основным отличительным признаком этих выемок является их относительная глубина h/d, где h - максимальная глубина выемки, d=4F/П - гидравлический диаметр выемки в плане. Здесь F - площадь выемки в плане, а П - ее периметр. При обтекании потоком теплоносителя такой выемки (h/d>0,2) в ней образуется самоорганизующаяся крупномасштабная вихревая структура (СКВС), которая возникает последовательно то в одном, то в другом эпицентре выемки и выходит из нее на теплообменную поверхность, увеличивая теплоотдачу и гидравлические потери: (см. монографию «Интенсификация теплообмена сферическими выемками при воздействии возмущающих факторов» / А.В. Щукин, А.П. Козлов, Р.С. Агачев, Я.П. Чудновский; под ред. акад. В.Е. Алемасова. Казань: Изд-во Казан, гос. Техн. Ун-та, 2003. - 143 с. Традиционные отрывные сферические выемки не нашли своего применения в устройствах для увлажнения воздуха в помещениях различного назначения, где по климатическим или технологическим причинам, обусловленным спецификой рабочего процесса, находится или циркулирует сухой воздух.It is known that in thermal power plants, to intensify convective heat transfer in cooling systems of working elements, detachable recesses of a traditional spherical shape are used (hereinafter referred to as recesses). The main distinguishing feature of these grooves is their relative depth h / d, where h is the maximum depth of the groove, d = 4F / P is the hydraulic diameter of the groove in the plan. Here F is the notch area in the plan, and P is its perimeter. When a coolant flows around such a recess (h / d> 0.2), a self-organizing large-scale vortex structure (SQS) is formed in it, which arises successively in one or another epicenter of the recess and leaves it on the heat-exchange surface, increasing heat transfer and hydraulic losses: (see the monograph “Intensification of heat transfer by spherical recesses under the influence of perturbing factors” / A.V. Schukin, A.P. Kozlov, R.S. Agachev, Ya.P. Chudnovsky; edited by Acad. V.E. Alemasova, Kazan: Publishing House of Kazan, State Technical University, 2003. - 143 pp. Tradits spherical ionic detachable cavities have not found their application in devices for humidifying air in rooms for various purposes, where, for climatic or technological reasons, due to the specifics of the working process, dry air is or is circulating.
Известен увлажнитель воздуха, наиболее близкий по технической сущности к заявляемому изобретению и принятый за прототип (см. Патент РФ №174521, МПК F24F 6/00, F24F 6/16, опубл. 18.10.2017, Бюл. №29), содержащий корпус, поддон, наполненный водой, увлажнительный элемент, входной патрубок, вентилятор с электродвигателем, отличающийся тем, что увлажнительный элемент выполнен в виде замкнутой ленты, натянутой на направляющих и приводимой в движение электродвигателем, часть ленты погружена в поддон, вентилятор с возможностью вращения в горизонтальной плоскости располагается над лентой, а входной патрубок - над поддоном. В данной полезной модели основная новизна состоит в том, что постоянное увлажнение воздуха происходит посредством его естественного насыщения влагой, что исключает его переувлажнение. Вертикально направленный поток увлажненного воздуха обеспечивает равномерное увлажнение помещения. А вращение ленты увлажнительного элемента, выполненного из нескольких слоев неметаллической сетки, между которыми размещен гигроскопический тканный материал, через поддон с водой, позволяет уменьшить габариты увлажнителя без потери эффективности. Таким образом, решения, используемые в полезной модели, повышают эффективность работы увлажнителя воздуха.Known air humidifier, the closest in technical essence to the claimed invention and adopted as a prototype (see RF Patent No. 174521, IPC
Однако в известном техническом решении возможен выход из строя одного или нескольких конструктивных элементов (ленты увлажнительного элемента, вентилятора и электродвигателя), совершающих вращательное движение, что снижает надежность и эффективность работы увлажнителя.However, in the known technical solution, one or more structural elements (tape of the humidifying element, fan and electric motor) that rotate, can be damaged, which reduces the reliability and efficiency of the humidifier.
Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности увлажнения движущегося потока воздуха в установках, системах вентиляции и кондиционирования, применяемых в промышленности, за счет упрощения конструкции устройства для увлажнения воздуха и снижения затрат на его изготовление и эксплуатацию.The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of humidification of a moving air flow in installations, ventilation and air conditioning systems used in industry, by simplifying the design of a device for humidifying air and reducing the cost of its manufacture and operation.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в интенсификации испарения воды из увлажнительного элемента (системы выемок) за счет использования возникающего в выемках вихревого эффекта и образования СКВС, что позволит упростить конструкцию устройства для увлажнения воздуха и увеличить ресурс работы систем вентиляции и кондиционирования, применяемых в промышленности.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is to intensify the evaporation of water from the humidifying element (system of recesses) through the use of the vortex effect that arises in the recesses and the formation of SQS, which will simplify the design of the device for humidification of air and increase the life of the ventilation and air conditioning systems used in industry.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для увлажнения воздуха, содержащем корпус, поддон, наполненный водой и увлажнительный элемент, новым является то, что увлажнительный элемент выполнен в виде системы выемок на нижней стенке корпуса и погружен в поддон на заданный уровень, с возможностью попадания воды внутрь выемок через соединительные отверстия, выполненные в наиболее глубоких их частях, за каждой выемкой в направлении движения потока воздуха, подаваемого на увлажнение, установлены направляющие козырьки.The technical result is achieved by the fact that in the device for humidifying the air, comprising a housing, a pan filled with water and a humidifying element, it is new that the humidifying element is made in the form of a system of recesses on the lower wall of the housing and is immersed in the pan at a predetermined level, with the possibility of falling water inside the recesses through the connecting holes made in their deepest parts, behind each recess in the direction of movement of the air stream supplied to the humidification, guide visors are installed.
Выемки выполнены отрывными сферическими или другой формы с относительной их глубиной h/d>(0,35…0,5), где h - максимальная глубина выемки, d - гидравлический диаметр выемки в плане.The recesses are made detachable spherical or of another shape with their relative depth h / d> (0.35 ... 0.5), where h is the maximum depth of the recess, d is the hydraulic diameter of the recess in the plan.
Направляющие козырьки выполнены в виде секторов полусферы или другой формы.The guide visors are made in the form of sectors of a hemisphere or other shape.
В поддоне выполнены каналы для подвода и отвода воды для поддержания в выемках постоянного уровня воды l=(0,1…0,2)h.Channels for supplying and discharging water are made in the pan to maintain a constant water level in the recesses l = (0.1 ... 0.2) h.
Выемки выполнены в различном порядке и с заданной густотой их расположения, обеспечивающей требуемую степень увлажнения воздуха.The recesses are made in a different order and with a given density of their location, providing the required degree of air humidification.
Предложенное изобретение представлено на фиг. 1 и 2 где:The proposed invention is presented in FIG. 1 and 2 where:
Фиг. 1 - продольный разрез устройства для увлажнения воздуха;FIG. 1 is a longitudinal section through a device for humidifying air;
Фиг. 2 - Вид А сверху на увлажнительный элемент.FIG. 2 - A top view of the humidification element.
Где:Where:
1 - корпус устройства для увлажнения воздуха;1 - the housing of the device for humidification;
2 - увлажнительный элемент;2 - moisturizing element;
3 - поддон, наполненный водой;3 - a pan filled with water;
4 - отрывные сферические выемки;4 - detachable spherical recesses;
5 - направляющие козырьки;5 - guiding visors;
6 - отверстия в наиболее глубоких частях выемок;6 - holes in the deepest parts of the recesses;
7 - канал для подвода воды в поддон;7 - channel for supplying water to the pan;
8 - канал для отвода и регулирования уровня воды из поддона;8 - channel for removal and regulation of the water level from the pallet;
9 - вентиль для регулирования подачи воды в поддон;9 - valve for regulating the flow of water into the pan;
10 - часть основного потока, поступающая в выемку при взаимодействии с направляющими козырьками;10 - part of the main stream entering the recess when interacting with the guide visors;
11 - СКВС;11 - SKVS;
12 - эпицентры возникновения СКВС внутри выемок,12 - epicenters of the occurrence of SLE inside the recesses,
h - глубина выемки;h is the depth of the excavation;
d - гидравлический диаметр выемки в плане;d is the hydraulic diameter of the recess in the plan;
l - уровень воды в выемках;l is the water level in the recesses;
Светлыми стрелками обозначено направление движение потока сухого воздуха, который требуется увлажнить.Light arrows indicate the direction of movement of the stream of dry air that needs to be humidified.
Устройство для увлажнения воздуха работает следующим образом. В корпус 1 устройства (см. фиг. 1) подается основной поток сухого воздуха (обозначен светлыми стрелками). При обтекании увлажнительного элемента 2, выполненного на нижней стенке корпуса 1 в виде системы отрывных сферических выемок 4, часть основного потока 10 попадает в выемки 4 и создает вихревой эффект, под действием которого в них образуется СКВС 11 (см. фиг. 1 и 2), которая возникает последовательно то в одном, то в другом эпицентре 12 выемки. Следует отметить, что форма выемок и их размеры могут быть различными, но при этом выемки должны быть отрывными с h/d>(0,35…0,5), где h - максимальная глубина выемки, d - гидравлический диаметр выемки в плане. Для интенсификации процесса образования СКВС 11 в выемках 4 за каждой из них в направлении движения основного потока воздуха, подаваемого на увлажнение, установлены направляющие козырьки 5, прикрепленные к поверхности увлажняющего элемента 2. Крепеж может осуществляться с помощью сварки, болтовых соединений или другими способами. Направляющие козырьки выполнены в виде секторов полусферы или другой формы, позволяющей наиболее рационально осуществлять процесс интенсификации СКВС 11 в выемках 4.Device for humidification works as follows. The main body of dry air (indicated by bright arrows) is supplied into the
В каждой выемке 4 происходит взаимодействие СКВС 11 с водой, которая поступает из поддона 3 в выемки 4 через соединительные отверстия 6 (см. фиг. 1), выполненные в наиболее глубоких их частях. В результате испарения воды и насыщения ее парами СКВС 11, которые выходят из выемок 4, происходит увлажнение основного потока воздуха. Для обеспечения заданного режима увлажнения в поддоне 3 выполнены каналы для подвода 7 и отвода 8 воды для поддержания в выемках постоянного уровня воды l=(0,1…0,2)h. Данный процесс регулируется с помощью вентиля 9.In each
Эксперименты, выполненные авторами на единичной отрывной сферической выемке с тем же уровнем воды в ней и с направляющим козырьком в виде сектора полусферы, установленным за выемкой в направлении движения основного потока воздуха, показали повышение влажности воздуха до двух раз.The experiments performed by the authors on a single tear-off spherical recess with the same water level in it and with a guiding visor in the form of a hemisphere sector installed behind the recess in the direction of movement of the main air flow showed an increase in air humidity by a factor of two.
Изменение заданного режима увлажнения может осуществляться также путем выполнения выемок 4 в различном порядке и с заданной густотой их расположения.Changing the specified mode of humidification can also be carried out by making
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116227A RU2704932C1 (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Air humidification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116227A RU2704932C1 (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Air humidification device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2704932C1 true RU2704932C1 (en) | 2019-10-31 |
Family
ID=68500507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116227A RU2704932C1 (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Air humidification device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2704932C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU898221A1 (en) * | 1980-05-20 | 1982-01-15 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт | Apparatus for heat-and-moisture treatment of air |
DE3223956A1 (en) * | 1982-06-26 | 1983-12-29 | Ufox OY, 41800 Korpilahti | Evaporative air humidifier provided with a fan |
RU2442080C2 (en) * | 2010-05-14 | 2012-02-10 | Александр Михайлович Гавриленков | Air moisturizer |
KR20140002358A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-08 | 이춘기 | Eco-friendly humidifier with water vaporization |
-
2019
- 2019-05-27 RU RU2019116227A patent/RU2704932C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU898221A1 (en) * | 1980-05-20 | 1982-01-15 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт | Apparatus for heat-and-moisture treatment of air |
DE3223956A1 (en) * | 1982-06-26 | 1983-12-29 | Ufox OY, 41800 Korpilahti | Evaporative air humidifier provided with a fan |
RU2442080C2 (en) * | 2010-05-14 | 2012-02-10 | Александр Михайлович Гавриленков | Air moisturizer |
KR20140002358A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-08 | 이춘기 | Eco-friendly humidifier with water vaporization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114440353B (en) | Direct evaporative cooling system with accurate temperature control | |
JP5325076B2 (en) | Greenhouse air conditioner and method for operating the same | |
CN202083040U (en) | Air conditioner with humidification function | |
US4896716A (en) | Heat pipe type heat-exchanger for the ventilation | |
CN202083038U (en) | Air conditioner with humidifying function | |
JP4651377B2 (en) | Air conditioning system | |
US20220361437A1 (en) | Evaporative cooling system for an animal barn | |
CN106152319A (en) | A kind of recuperation of heat cooling-down air conditioner device | |
Mehere et al. | Review of direct evaporative cooling system with its applications | |
RU2704932C1 (en) | Air humidification device | |
KR101840588B1 (en) | Air conditioning plant using heat pipe | |
US10443870B2 (en) | Evaporative HVAC apparatus | |
CN216953338U (en) | Solution dehumidification indirect evaporation refrigerating system based on cold accumulation and chemical energy storage | |
CN213931274U (en) | Suspended ceiling type humidifier | |
US10343489B2 (en) | Evaporative HVAC apparatus | |
JP2009014226A (en) | Air conditioning system | |
CN203771607U (en) | Multifunctional air conditioner | |
RU215401U1 (en) | Evaporative type duct humidifier | |
CN112594826A (en) | Suspended ceiling type whole-house humidistat | |
CN112577140A (en) | Suspended ceiling type full-house humidifier | |
CN112611044A (en) | Suspended ceiling type full-house constant humidity and constant oxygen equipment | |
WO2020037836A1 (en) | New-type air conditioning terminal system for high and large spaces | |
CN217844128U (en) | Swimming pool heat pump dehumidification unit with bypass air duct | |
RU2735516C1 (en) | Method of construction of cooling system and humidification of ventilation panels of poultry house | |
CN213841177U (en) | Suspended ceiling type humidistat |