Устройство для увлажнения воздуха

Настоящая полезная модель относится к устройствам для увлажнения воздуха, использующим электрические вентиляторы для создания воздушного потока, проходящего через увлажняющий элемент, которые могут быть использованы для увлажнения воздуха с возможностью очистки воздуха как в бытовых, так и производственных, офисных помещениях.
Известно устройство для увлажнения воздуха (патент РФ 4588, F24F3/14, опубл. 16.07.1997). Устройство содержит полый корпус, смесительную камеру, размещенную в корпусе, воздуховод с входным и выходным отверстиями, нагнетатель и поддон с жидкостью, установленный под выходным отверстием воздуховода. В устройстве имеется заборная камера, размещенная в корпусе, и перегородка, установленную между заборной и смесительной камерами, причем воздуховод пропущен через перегородку и сообщается входным отверстием с заборной камерой, а корпус выполнен решетчатым.
Недостатком известного аналога является относительно небольшая площадь поверхности испарения жидкости, обуславливаемая конструкцией увлажнительного элемента, представляющего собой поддон с налитой жидкостью, что приводит к невысокой производительности устройства. Смежное расположение входных и выходных отверстий на корпусе устройства влечет частичное повторное прохождение воздуха через устройство, что снижает объем первично увлажняемого воздуха.
Известна полезная модель, относящаяся к устройствам для отделения взвешенных частиц от газов, а именно к фильтрам мокрой очистки воздуха от пыли, и может быть использована для очистки воздуха как в производственных, так и в бытовых помещениях с возможностью его увлажнения (патент РФ 61586, B01D47/18, опубл.10.03.2007г.).
Сущность полезной модели состоит в том, что очиститель-увлажнитель воздуха содержит корпус с входным отверстием, привод вентилятора с выходным отверстием, ванну для жидкости с насосом, выполненным с возможностью подачи воды в верхнюю часть наклонно расположенного фильтра.
Недостатком известного аналога является наличие лишь незначительных отверстий в ячейках фильтра (увлажняющего элемента) для прохождения воздуха, что создает ограничение на объем увлажняемого воздуха в единицу времени по отношению к габаритам устройства.
Известна группа изобретений, которая относится к увлажнению и очищению воздуха и может быть использована для увлажнения и очищения воздуха в жилых и медицинских помещениях. Технический результат: простота конструкции и обслуживания. Указанный технический результат достигается простейшим увлажнителем-очистителем воздуха, содержащим поддон с водой и фитили, навешенные на установленный на поддоне фитилеподдерживатель в виде стойки или на фитилеуровнеподдерживатель в виде сосуда с водой с обменным отверстием в придонной части (Патент РФ 2557488, F24F6/02, опубл. 20.07.2015г.)
Недостатком известного аналога является отсутствие циркуляции воздуха в комбинации с малой поверхностью испарения воздуха с фитиля (увлажнительного элемента), такое сочетание приводит к незначительному увлажнению воздуха в пространстве вокруг устройства и не способствует распространению увлажненного воздуха по всему объему помещения.
o
Известно устройство, которое предназначено для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, а именно для тепловлажностной обработки воздуха (Патент РФ 2125210, F24F6/00, опубл. 20.01.1999г.). Устройство содержит корпус с поддоном, в котором размещены сетчатые увлажнительные элементы и водораспределительная система. Увлажнительные элементы выполнены в виде нескольких рядов сеток. Между внутренними рядами сеток размещен гигроскопический тканый материал, причем ячейки соседних сеток смещены относительно друг друга или повернуты относительно друг друга на 35 – 47. Зазор между увлажнительными элементами установлен в пределах от 2/3 М до М, где М – толщина увлажнительного элемента. Технический результат – снижение габаритов устройства и расширение функциональных возможностей.
Недостатком известного аналога является конструкция увлажнительного элемента. При прохождении через увлажнительный элемент воздух дробится на струи и многократно меняет направление, что создает сопротивление воздушному потоку, тем самым уменьшается производительность устройства. Также конструкция увлажнительного элемента предусматривает наличие сеток с размерами ячеек от 2,5 до 4,0 мм, однако такой малый размер может вызвать сложности при очистке от загрязнений и отложений, вызванных жесткостью воды, в процессе эксплуатации устройства.
Известен увлажнитель воздуха (патент 2283459, F24F3/14, опубл. 10.09.2006г.), выбранный в качестве прототипа. Увлажнитель воздуха содержит электрический блок вентиляции, установленный в корпусе для подачи проходящего потока воздуха между входными и выходными отверстиями для воздуха, выполненными в корпусе, по меньшей мере, одно устройство фильтра для проходящего потока воздуха и устройство подачи жидкости в проходящий поток воздуха. Увлажнение проходящего потока воздуха производится по выбору при установке двух автономных, состыковываемых или разъединяемых компонентов корпуса, первый из которых можно использовать независимо от второго в виде отдельного блока. Указанный первый компонент корпуса содержит блок вентиляции, каскады фильтра и входные и выходные отверстия для воздуха, а указанный второй компонент корпуса выполнен как резервуар для содержания жидкости. Увеличен диапазон применений увлажнителя воздуха.
Недостатком прототипа является неочевидное движение воздуха через устройство вследствие близкого к центральному расположению вентилятора (вентиляторов) в корпусе. При таком расположении вентилятора воздух может поступать в устройство через выходное отверстие и выходить из него через отверстие подачи воздуха, что нарушит работу устройства, например, по причине засорения фильтров. При наличии в устройстве двух вентиляторов и соответственно двух входных отверстий при дисбалансе характеристик вентиляторов (и/или входных фильтров) одно из выходных отверстий будет инвертировано в выходное, так как нагнетательные характеристики (поток воздуха) с одной из сторон будут больше. Описанные недостатки в организации движения воздуха через устройства будут влиять и на прохождение воздуха через второй компонент корпуса, а значит напрямую на степень увлажнения воздуха. Надежное закрепление (конструкция) фильтров в виде дверцы с использованием шарнирных соединений или разъемных соединений представляется перегруженным и удорожает устройство. Наличие отверстия для заполнения или дополнения жидкости во втором компоненте устройства уменьшает допустимый объем жидкости до момента переливания, что ухудшает эксплуатационные характеристики устройства.
Задачей, решаемой в предложении заявителя, является создание устройства увлажнения воздуха обладающего повышенными техническими и эксплуатационными характеристиками за счет использования в нем прямого воздушного потока, создаваемого соосным нагнетанием и выдуванием воздуха из устройства, и простого увлажняющего элемента, обеспечивающего большую площадь испарения воды с минимальным перекрытием воздушного потока.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для увлажнения воздуха, на фиг. 2 – каркас увлажнительного элемента.
Увлажнитель воздуха 1 представляет собой корпус, выполненный из первого компонента корпуса 2 и второго компонента корпуса 3. В первом компоненте корпуса 2 выполнены отверстия подачи воздуха 4 и выпуска воздуха 5. В первом компоненте корпуса 2 вертикально размещаются: блок электрического вентилятора 6, работающий на забор воздуха из помещения, блок электрического вентилятора 7, работающий на выдув воздуха из устройства. Также первый компонент корпуса 2 содержит: устройство для подачи парфюмерных веществ 8, устройство для ионизации 9 и устройство для озонирования 10, устройство фильтра для проходящего потока воздуха 11, элемент для нагрева воздуха 12, блок управления устройством 13, систему плавного регулирования режима работы устройства 14, систему контроля и индикации уровня воды 15, гигрометр и /или гигростат 16. Первый компонент корпуса 2 размещается на втором компоненте корпуса 3, при этом накрывает увлажнительный элемент 17, частично погружённый во второй компонент корпуса 3, наполняемый водой 18.
Увлажнительный элемент 17 представляет собой каркас из двух параллельных перфорированных стенок 19, расположенных перпендикулярно воздушному потоку, соединенных горизонтальными стержнями 20 и размещаемый на них намокаемый материал, которым может служить, например, ткань из вискозы, формирующий горизонтальные каналы для прохождения воздуха, получаемые соединением (сшитием, склеиванием и т.п.) материала.
Выбор количества стержней 20, количества и качества (формы, размера и т.п.) перфораций стенок 19 каркаса увлажнительного элемента 17 осуществляется исходя из требуемых технических и эксплуатационных характеристик устройства.
Увлажнитель воздуха работает следующим образом.
При включении устройства посредством блока управления 13 блоки электрических вентиляторов создают воздушный поток, проходящий через устройство. На первом этапе воздушный поток очищается, проходя через устройство фильтра для проходящего потока воздуха 11. Затем происходит нагрев проходящего воздуха элементом для нагрева воздуха 12, что обеспечивает повышение скорости испарения и создает возможность повышения температуры исходящего из устройства воздуха. Далее происходит увлажнение воздуха за счет его прохождения через увлажнительный элемент, в котором происходит испарение воды. Причем при погружении увлажнительного элемента 17 в воду 19 во втором компоненте корпуса 3, происходит его намокание, в результате чего площадь испарения воды возрастает с площади водной поверхности на площадь поверхности намокаемого материала. При дальнейшем прохождении воздуха через устройство, воздух ионизируется и озонируется с помощью размещенных в первом компоненте корпуса устройств ионизации 9 и озонирования 10, что обеспечивает его дополнительное очищение. На заключительном этапе происходит подача парфюмерных веществ в воздушный поток с помощью устройства для подачи парфюмерных веществ 8.
Управление работой устройства осуществляется с помощью блока управления 13. С его помощью возможно плавное регулирование оборотов вращения вентиляторов, выбор температуры нагрева воздуха, включение/выключение устройств для ионизации 9 и озонирования 10. Также блок управления обеспечивает индикацию об уровне влажности с помощью гигрометра и об уровне воды во втором компоненте устройства 3, а также возможно управление скоростью вращения вентиляторов с помощью гигростата в зависимости от уровня влажности в помещении.
Преимуществом полезной модели является то, что вертикальное расположение вентиляторов и конструкция увлажнительного элемента образуют воздушный тракт без сплошного перекрытия и обеспечивают прямой поток воздуха через устройство, за счет чего возрастает поток воздуха, проходящего через устройство, а значит увеличивается производительность устройства. Каркасная конструкция увлажнительного элемента повышает эксплуатационные характеристики увлажнительного устройства, позволяя эксплуатирующему устройство лицу самостоятельно обслуживать увлажнительный элемент: производить чистку намокаемого материала и каркаса увлажнительного элемента; производить замену намокаемого материала, не прибегая к приобретению специализированных фильтров, а используя доступные тканевые и др. намокаемые материалы. Наличие нагревательного элемента позволяет избежать понижения температуры воздуха на выходе устройства, возникающего при испарении воды, а также создает возможность для повышения температуры в помещении (по функции тепловентилятора). При этом повышение температуры воздуха, проходящего через увлажнительный элемент, приводит к повышению скорости испарения воды, что также повышает производительность устройства. Таким образом, устройство обладает рядом технических и эксплуатационных преимуществ.