УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА
AIR HUMIDIFIER

Изобретение относится к электротехнике, а именно к увлажнителям воздуха для создания искусственного микроклимата и может быть использовано для повышения влажности в любых помещениях, офисах. Увлажнитель воздуха может быть установлен как на горизонтальной поверхности, полу помещения так и на радиатор отопления, конвектор или нагреватель.
Известен увлажнитель воздуха, содержащий корпус, резервуар для воды, в который погружен испарительный фильтр, блоки электрических вентиляторов, размещенные в верхней части корпуса и фильтры для очистки воздуха (патент RU 2283459 С2).
Недостатками этого увлажнителя являются большие габариты из-за блоков вентиляторов большого диаметра, сложность изготовления, шум от блоков вентиляторов и высокое энергопотребление, необходимое для прокачки воздуха через фильтры для очистки воздуха.
Известен увлажнитель воздуха для радиатора, содержащий корпус в виде вертикального прямоугольного короба с крышкой и открытой задней стороной, на передней стороне в верхней части которого выполнены прорези, резервуар для воды, в который погружен испарительный фильтр, а верхняя часть испарительного фильтра закреплена на стержне в верхней части корпуса. Корпус увлажнителя изготовлен из пластика. Испарительный фильтр выполнен из тонкого плотного целлюлозного материала, обладающего высокой гигроскопичностью (лист плотного картона, по структуре похожий на войлок) (патент DE 8326722 U1).
Недостатками известного увлажнителя являются пластиковый корпус, подверженный разрушению при длительном тепловом воздействии от радиатора, механических воздействий, а также от воздействия ультрафиолетовых лучей, а также плотная структура испарительного фильтра, которая не позволяет потокам воздуха, в том числе создаваемых радиатором, проходить сквозь него, что приводит к замедлению естественной конвекции в помещении и снижению эффективности увлажнителя и не может обеспечить высокую производительность увлажнителя.
Наиболее близким к изобретению является увлажнитель воздуха для радиатора, содержащий корпус в виде короба с выполненными в верхней части на передней стороне прорезями и с открытой задней стороной, резервуар для воды, размещенный в нижней части короба, испарительный фильтр, расположенный верхней частью в коробе, а нижней частью на дне резервуара для воды.
Верхняя часть испарительного фильтра закреплена на стержне в верхней части короба. Испарительный фильтр выполнен в виде полотна из тонкого плотного гигроскопичного материала (патент RU 160861 U1).
Недостатками этого увлажнителя является то, что испарительный фильтр в виде полотна из гигроскопичного материала имеет небольшую поверхность испарения. Испарительный фильтр при таком выполнении и расположении в коробе является преградой для свободного прохождения воздуха через него и прорези короба, что ведет к снижению воздухообмена внутри короба и уменьшает скорость отделения молекул воды с поверхности полотна, тем самым снижается эффективность увлажнения воздуха в помещении и производительность увлажнителя.
Плотная структура испарительного фильтра не позволяет потокам воздуха, в том числе создаваемых радиатором, проходить сквозь него, что приводит к замедлению естественной конвекции в помещении и снижению эффективности увлажнения воздуха. Малая испарительная площадь фильтра и его плотная структура, не пропускающая воздух, не может обеспечить высокую производительность увлажнителя.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности увлажнения воздуха в помещении и обеспечение высокой производительности увлажнителя.
Указанный технический результат достигается тем, что увлажнитель воздуха, содержащий корпус в виде короба с выполненными в верхней части на передней стороне прорезями и с открытой задней стороной, резервуар для воды, размещенный в нижней части короба, испарительный фильтр, расположенный и закрепленный верхней частью в коробе, а нижней частью расположенный в резервуаре для воды, согласно изобретению, имеет диффузор и вентилятор с возможностью вращения в вертикальной плоскости, установленный и закрепленный в узкой входной части диффузора, при этом диффузор размещен за испарительным фильтром в верхней задней открытой стороне короба, закреплен в коробе и прижат широкой выходной частью к испарительному фильтру, имеющему ячейки для прохождения воздуха через него, причем нижняя часть испарительного фильтра закреплена в резервуаре для воды.
Увлажнитель воздуха имеет, по меньшей мере, один дополнительный испарительный фильтр и, по меньшей мере, один дополнительный диффузор с
вентилятором, которые размещены параллельно испарительному фильтру и диффузору с вентилятором.
В увлажнителе воздуха узкая входная часть диффузора, выполнена по периметру круглой, широкая выходная часть диффузора выполнена по периметру прямоугольной или квадратной, а диффузор выполнен в виде полого усеченного конуса.
Диффузор имеет, по меньшей мере, одну перемычку для крепления вентилятора, смонтированную по диаметру круглой узкой входной части диффузора.
В увлажнителе воздуха ячейки для прохождения воздуха через испарительный фильтр могут быть выполнены в виде сот.
Ячейки для прохождения воздуха через испарительный фильтр могут быть выполнены в виде отверстий.
Вертикальный прямоугольный короб на передней стороне имеет отверстия для подачи воды в резервуар для воды.
Увлажнитель воздуха имеет поплавковые индикаторы уровня воды, установленные в резервуаре.
Резервуар для воды выполнен из прозрачного пластика.
Короб на передней стороне имеет окна для визуального контроля поплавковых индикаторов уровня воды.
Увлажнитель воздуха имеет средство крепления на радиатор отопления или нагреватель. Средство крепления имеет крючки, а короб имеет отверстия для крючков на боковых сторонах.
Дополнительный фильтр увеличивает общую испарительную площадь фильтров, а дополнительный диффузор с вентилятором увеличивает общую скорость прохождения воздуха через испарительные фильтры, в итоге использование дополнительного испарительного фильтра и дополнительного вентилятора позволяет увеличить эффективность увлажнения воздуха в помещении при небольших габаритах увлажнителя.
Испарительный фильтр при неизменной площади, располагаясь по всей ширине и высоте короба, за счет ячеек обладает большой испарительной поверхностью. Принудительное равномерное распределение создаваемого вентилятором воздушного потока, направленного через пространство диффузора непосредственно на площадь испарительного фильтра, позволяет свободно проходить воздуху через всю поверхность влажного испарительного фильтра, и обеспечивает быстрый воздухообмен внутри увлажнителя, что позволяет увеличить скорость отделения молекул воды с поверхности
испарительного фильтра, и осуществить интенсивное и стабильное насыщение воздуха в помещении влагой и повысить эффективность увлажнения воздуха в помещения.
Беспрепятственный, принудительный и направленный диффузором воздушный поток позволяет без потерь проходить воздуху через ячейки испарительного фильтра, увеличивая производительность увлажнителя.
Также увлажнитель имеет низкое энергопотребление вентиляторов и низкий уровень шума.
Для увеличения интенсивности испарения влаги предусмотрена возможность размещения увлажнителя воздуха на радиатор центрального отопления или любой другой бытовой нагреватель воздуха (далее по тексту радиатор). Ячеистая структура испарительного фильтра позволяет теплому воздуху свободно проходить сквозь испарительный фильтр, что способствует увеличению скорости отвода влажного воздуха из корпуса увлажнителя и тем самым повысить эффективность увлажнения воздуха
На фиг. 1 показан вид спереди увлажнителя воздуха; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид сзади увлажнителя воздуха; на фиг. 5 -вид В на фиг. 4 сбоку увлажнителя воздуха; на фиг. 6 - показан вид Г один из вариантов выполнения ячеек испарительного фильтра в увеличенном масштабе.
Увлажнитель воздуха содержит корпус в виде короба 1 с выполненными в верхней части на передней стороне прорезями 2 (фиг. 1) и с открытой задней стороной 3 (фиг. 2). Резервуар для воды 4 размещен в нижней части короба 1. Испарительный фильтр 5 расположен и закреплен верхней частью в коробе 1, а нижней частью закреплен в резервуаре для воды 4, диффузор 6 (фиг. 3, 4) и вентилятор 7, выполненный с возможностью вращения в вертикальной плоскости с помощью электродвигателя, установленный и закрепленный в узкой входной части 8 диффузора 6. Диффузор 6 размещен за испарительным фильтром 5 в верхней задней открытой стороне 3 короба 1, закреплен в вертикальном прямоугольном коробе 1 и прижат широкой выходной частью 9 к испарительному фильтру 5, который имеет ячейки 10 для прохождения воздуха через него.
Короб 1 в верхней части и резервуар для воды 4 имеют соответственно опоры 11 и ложемент 12 для закрепления и установки испарительного фильтра.
Увлажнитель воздуха имеет, по меньшей мере, один дополнительный испарительный фильтр 13 и, по меньшей мере, один дополнительный диффузор 14 с
вентилятором 15, которые размещены параллельно испарительному фильтру 5 и диффузору 6 с вентилятором 7.
Дополнительный испарительный фильтр 13 имеет такое же выполнение как испарительный фильтр 5, дополнительный диффузор 14 с вентилятором 15, выполнены, соответственно, как диффузор 6 и вентилятор 7.
В описываемом увлажнителе воздуха горизонтальная ось вентилятора совмещена с горизонтальной осью диффузора. Узкая входная часть 8 диффузора 6, выполнена по периметру круглой, широкая выходная часть 9 диффузора 6 выполнена по периметру прямоугольной или квадратной, а диффузор 6 выполнен в виде полого усеченного конуса.
Широкая выходная часть 9 диффузора по периметру может быть не только прямоугольной, квадратной, но и круглой, треугольной, овальной,
Диффузор 6 имеет, по меньшей мере, одну перемычку 16 для крепления вентилятора 7, смонтированную по диаметру круглой узкой входной части диффузора. В описываемом увлажнителе смонтирована вторая перемычка 17, подобная перемычке 16. Для крепления вентилятора 7 с электродвигателем может быть использовано любое другое количество перемычек.
Ячейки 10 для прохождения воздуха через испарительный фильтр 5 могут быть выполнены в виде сот или в виде отверстий.
Короб 1 на передней стороне имеет отверстия 18 для подачи воды в резервуар для воды 4.
Резервуар для воды 4 выполнен из прозрачного пластика. В резервуаре 4 установлены поплавковые индикаторы уровня воды 19.
Короб 1 на передней стороне имеет окна 20 для визуального контроля поплавковых индикаторов уровня воды 19.
Увлажнитель воздуха имеет средство крепления на радиатор отопления или нагреватель. Средство крепления имеет крючки 21, а короб 1 имеет отверстия 22 для крючков 21 на боковых сторонах.
Испарительный фильтр 5 обладает гигроскопичными свойствами.
Диффузор и вентиляторы изготовлены из влагостойкого материала, например, пластика.
Прорези 2, выполненные в верхней части на передней стороне короба 1 могут быть любой формы: например, круглой, прямоугольной.
Увлажнитель воздуха работает следующим образом.
Увлажнитель воздуха устанавливают на полу помещения, заливают воду через отверстия 18 для подачи воды в резервуар для воды 4, испарительный фильтр 5 впитывает воду, поскольку нижняя часть испарительного фильтра 5, закрепленная в ложементах 12, погружена в воду до дна резервуара для воды 4, и верхняя часть его, находящаяся над резервуаром для воды 4, пропитанная водой за счет гигроскопичности испарительного фильтра 5, становится влажной.
Испарительный фильтр 5 при неизменной площади за счет ячеек 10 имеет большую поверхность испарения.
При вращении вентилятора 7 сухой воздушный поток принудительно втягивается в короб 1 через заднюю открытую сторону 3, попадает в узкую часть 8 диффузора 6, проходит через лопасти вентилятора 7 и попадает 5 в широкую часть 9 диффузора 6, которая примыкает к испарительному фильтру. Это приводит к созданию воздушного давления, оказываемого на испарительные фильтры 5. Воздушный поток равномерно распределяется по всей поверхности ячеек 10 влажного испарительного фильтра 5, находящегося над резервуаром для воды 4, поскольку широкая часть 9 диффузора 6 примыкает к испарительному фильтру 5. Воздух свободно проходит через ячейки 10 влажного испарительного фильтра 5 и насыщается молекулами воды, после чего увлажненный воздух, под воздействием воздушного давления выходит за пределы короба 1 через прорези 2 на передней стороне короба 1.
Принудительное равномерное распределение воздушного потока на поверхности испарительного фильтра и свободное прохождение воздуха через ячейки ведет к увеличению воздухообмена внутри короба и увеличивает скорость отделения молекул воды с поверхности испарительного фильтра, что ведет к увеличению эффективности увлажнения воздуха в помещении и производительности увлажнителя.
По мере того, как поток воздуха, создаваемый вентилятором 7, интенсивно сдувает через диффузор 6 молекулы воды с поверхности испарительного фильтра 5, испарительный фильтр 5 впитывает воду из резервуара для воды 4, в результате чего уровень воды в последнем постепенно снижается. Поскольку резервуар для воды 4 выполнен из прозрачного пластика, то через окна 16 видны поплавковые индикаторы уровня воды 15. Осуществляют контроль уровня воды. Для обеспечения непрерывного процесса увлажнения помещения, необходимо регулярно доливать воду в резервуар.
В увлажнителе воздуха с целью увеличения интенсивности испарения влаги предусмотрена возможность размещения его на радиаторе центрального отопления или любой другой бытовой нагреватель воздуха.
Увлажнитель воздуха устанавливают на радиаторе посредством крючков 21, которые вставляют в боковые отверстия 22, выполненные на разной высоте боковых сторон короба 1 для различных габаритов радиатора.
Увлажнитель воздуха устанавливают задней открытой стороной 3 короба 1 на лицевую сторону радиатора, при этом корпус радиатора полностью закрывает заднюю открытую часть 3 короба 1, в результате чего тепловое излучение радиатора оказывает тепловое воздействие на диффузор 6, вентилятор 7 и верхнюю часть испарительных фильтров 5, находящихся над резервуаром с водой 4.
В процессе работы, вентилятор 7 втягивает нагретый радиатором воздух через заднюю открытую сторону 3 короба 1, далее теплый воздух поступает в диффузор 6, равномерно распределяется в нем по всей площади влажного испарительного фильтра 5, находящегося в верхней части короба 1 над резервуаром для воды 4, после чего теплый воздух свободно проходит через ячейки 10 в испарительном фильтре 5, насыщается влагой и выходит за пределы вертикального прямоугольного короба 1 через прорези 2 на передней стороне вертикального прямоугольного короба 1.
Воздействие теплого воздуха, создаваемого радиатором на испарительный фильтр 5, позволяет увеличить интенсивность испарения влаги с его поверхности, при достаточно компактных размерах короба 1 и вентилятора 7, снизить энергопотребление и уровень шума, в сравнении с другими известными увлажнителями воздуха, работающих по такой же схеме, но без использования тепловой энергии, вырабатываемой радиатором или иного бытового нагревателя воздуха. А также увеличить эффективность увлажнения помещения за счет равномерного распределения влажного воздуха вместе с конвекционными потоками, создаваемыми радиатором.
Использование нагретого радиатором воздуха для принудительного обдува испарительных фильтров позволяет использовать менее производительные вентиляторы в сравнении с известными увлажнителями.
Использование нагретого воздуха для принудительного обдува испарительных фильтров 5 вентилятором 7 позволяет равномерно распределить увлажненный устройством воздух по всему помещению, так как теплый влажный воздух, выходящий из прорезей 2 в передней части короба 1 участвует в естественных конвекционных потоках внутри помещения, создаваемых радиатором.
Поток воздуха от вентилятора направлен вперед, то есть подача воздуха осуществляется со стороны радиатора, что позволяет обдувать испарительный фильтр теплым, нагретым от радиатора воздухом, что так же способствует увеличению скорости испарения влаги с испарительного фильтра. Помимо этого, расположение увлажнителя воздуха на радиаторе с включенным вентилятором увеличивает скорость прохождения воздушных масс через радиатор отопления, что так же приводит к увеличению теплоотдачи радиатора и ускорению естественной конвекции в помещении.
Увлажнитель воздуха в соответствии с заявленным изобретением имеет увеличенную испарительную поверхность, позволяет за счет свободного прохождения воздуха через испарительный фильтр и прорези корпуса, увеличить скорость прохождения воздуха через испарительный фильтр, а это приводит к увеличению скорости отделения молекул воды с поверхности испарительного фильтра, вследствие чего увеличивается эффективность увлажнения воздуха в помещении. Увлажнитель воздуха имеет небольшие габариты и низкое потребление энергии.