Увлажнитель воздуха

Полезная модель относится к средствам увлажнения воздуха в помещениях испарением воды с нагреваемым посредством электричества влажным элементом и предназначена для использования преимущественно для целей обеспечения требуемых показателей влажности в промышленных и жилых помещениях. Расширяющиеся потребности в средствах увлажнения воздуха и объем производства соответствующего оборудования требуют расширения арсенала и усовершенствования технических средств, предназначенных для реализации данного назначения.
Известен, например, увлажнитель воздуха, содержащий корпус, бак для воды, ультразвуковой преобразователь для генерации потока паров воды во внутреннем сосуде, отверстие в корпусе и диффузор с выходом паровой фазы, установленный на отверстие, содержит пористый вкладыш, пропитанный отдушкой, расположенный в диффузоре таким образом, чтобы пары воды поднимались вдоль вставки перед выпускным отверстием (CN 1862128).
Известное устройство является компактным и автономным, но не предусматривает возможность регулирования влажности помещения.
Известен увлажнитель воздуха, который содержит внутри корпуса резервуар для воды, ультразвуковой преобразователь, создающий вибрацию в воде резервуара и генерирующий поток пара во внутренней камере, сообщающейся с отверстием в корпусе, а также диффузионную насадку, установленную на упомянутом отверстии и содержащую отверстие выхода пара, упомянутая насадка содержит внутреннюю деталь удлиненной формы, выполненную из пористого материала, который может быть пропитан летучим ароматическим веществом, с возможностью прохождения парового потока вдоль ее стенок, который затем попадает в упомянутое выходное отверстие (RU 2395755).
Недостатками известной системы являются, во-первых, ограничение пространства, где поддерживаются необходимые для эксплуатации серверного оборудования условия, а именно пространства внутри серверного шкафа, во-вторых, отсутствие какой-либо обработки воды, что может привести к размножению в ней микроорганизмов, что, в свою очередь приведет к прекращению циркуляции жидкости в связи с засорением системы циркуляции.
Известен также увлажнитель, который содержит камеру испарения с входным и выходным патрубком для дыхательной смеси, в полости которой установлен испаряющий вкладыш дыхательной смеси, нагреватель воды под ее дном, подающий шланг, на выходе которого установлен датчик температуры дыхательной смеси, источник электропитания и блок управления, включающий канал регулирования температуры дыхательной смеси, при этом камера испарения выполнена из прозрачного полимерного материала с металлическим дном, под которым установлен плоский нагреватель воды, а в качестве испаряющего вкладыша дыхательной смеси в полости камеры установлен спиральный воздуховод, выполненный из пористого металла, увлажнитель содержит нагреватель дыхательной смеси, размещенный внутри подающего шланга, на выходе которого установлены конструктивно объединенные датчик температуры дыхательной смеси и датчик влажности дыхательной смеси, а блок управления дополнительно содержит канал регулирования влагосодержания дыхательной смеси и микроконтроллер, при этом первый, второй и третий выходы источника электропитания подключены соответственно к первому входу канала регулирования температуры дыхательной смеси, к первому входу канала регулирования влагосодержания дыхательной смеси и входу микроконтроллера, первый выход микроконтроллера соединен с третьим входом канала регулирования температуры дыхательной смеси, выход которого соединен с входом нагревателя дыхательной смеси, а второй вход подключен к датчику температуры дыхательной смеси, второй выход микроконтроллера подключен к третьему входу канала регулирования влагосодержания дыхательной смеси, выход которого подключен к нагревателю воды, а второй вход соединен с датчиком влажности дыхательной смеси RU №2307674.
Однако использование данного увлажнителя дыхательных смесей в широкой медицинской практике выявило ряд существенных конструктивных и эксплуатационных недостатков, которые обуславливают необходимость усовершенствования увлажнителя. В частности:
- происходит недостаточно эффективное насыщение парами воды потока дыхательной смеси, проходящего по пористому спиральному воздуховоду в массообменной камере;
- требуется значительный нагрев воды в резервуаре.
Известный увлажнитель воздуха с замкнутым циклом увлажнения для помещений включает по меньшей мере один вентилятор для нагнетания воздуха в направлении по меньшей мере одной камеры увлажнения воздуха, каждая из которых соединена по меньшей мере с одним резервуаром запаса жидкости и устройством подачи увлажненного воздуха в помещение, устройство очистки жидкости и компьютерную систему управления, способную получать данные от датчиков влажности в помещении и направлять управляющие команды для увлажнителя воздуха. Каждый резервуар запаса жидкости соединен с устройством очистки жидкости через перекачивающее устройство, способное возвращать очищенную жидкость обратно в резервуар, при этом по меньшей мере один из резервуаров соединен с устройством сбора конденсата от кондиционеров, установленных в помещениях. В частности, камера увлажнения воздуха может быть пространственно размещена выше, чем резервуар запаса воды. В частности, камера увлажнения воздуха может быть способна увлажнять воздух с использованием методов адиабатического увлажнения воздуха посредством сотового испарителя и/или ультразвукового излучателя. В частности, компьютерная система управления заявленного увлажнителя может быть связана с внешней системой управления посредством цифровых каналов связи и/или контактов типа «сухой контакт» (RU 2733357, прототип).
Известное устройство является компактным и эффективным, содержит органы управления, но имеет ограниченные функциональные возможности, т.к. отсутствует функция регулирования влажности помещения в зависимости от присутствия человека в помещении.
Как видно из представленного описания уровня техники, известно значительное количество различных видов увлажнителей воздуха, однако среди арсенала увлажнителей воздуха нет автономных устройств, которые бы при минимальных массово габаритных размерах обеспечивали бы создание заданной влажности в помещении с возможностью ее эффективного регулирования.
Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее техническое решение, заключается в расширении арсенала и повышении эффективности таких технических средств, которые обеспечивают увлажнение воздуха в помещениях различного назначения.
Технический результат, достигаемый за счет использования заявленного технического решения, заключается в создании альтернативной конструкции увлажнителя воздуха, обладающей расширенными возможностями для создания искусственного микроклимата и кондиционирования воздуха для таких помещений, как жилые площади, офисы, помещения для занятия физическими упражнениями, которая может быть использована для расширения физических, интеллектуальных и адаптационных возможностей организма, а также обладающей высокой надежностью и долговечностью, так как не допускает нарушения режима увлажнения и позволяет контролировать показатели влажности.
Сущность полезной модели состоит в том, что увлажнитель воздуха содержит корпус, в котором размещены бак для воды, испарители, воздуховод для вывода увлажненного воздуха, клапаны залива и слива, резервуар слива при переполнении бака, а также датчики, связанные с блоком управления, отличается тем, что испарители выполнены в виде нагревательных электродов, корпус выполнен с двумя отсеками, разделенными перегородкой, при этом в первом из отсеков размещен бак с установленными в нем электродами, датчики, резервуар слива при переполнении бака, а также соединенные с баком и выполненные электромагнитными клапаны залива и слива, а во втором отсеке - блок управления, контактор питания, сетевой выключатель, соединитель, предохранитель и группа кнопок выбора режима увлажнения.
Предпочтительно первый отсек корпуса снабжен силиконовыми трубками для залива воды в бак и для слива воды из бака, подключенными к баку через электромагнитные клапаны залива и слива.
Предпочтительно увлажнитель снабжен датчиками наполнения бака и влажности, а блок управления выполнен с возможностью передачи информации на внешний прибор индикации значения влажности.
Предпочтительно блок управления подключен к контактам датчиков и электродов, предохранителям, кнопкам выбора режима увлажнения, контактору и электромагнитным клапанам.
Предпочтительно блок управления установлен на перегородке между первым и вторым отсеками корпуса с помощью DIN-рейки.
Предпочтительно бак выполнен с крышкой, соединенной с воздуховодом для вывода увлажненного воздуха.
Предпочтительно бак выполнен из пластика, цилиндрической формы и закреплен в первом отсеке корпуса на держателе.
На чертеже фиг. 1 изображена схема увлажнителя воздуха, на фиг. 2 - трехмерный вид увлажнителя, под углом.
На чертежах обозначены:
1. Бак для воды.
2. Контакты нагревательных электродов.
3. Контакты для индикации наполнения бака.
4. Паровыводящая трубка.
5. Электромагнитный клапан для залива воды в бак.
6. Резервуар для слива воды в случае ее перелива в бак.
7. Соединительные силиконовые шланги.
8. Электромагнитный клапан для слива воды из бака.
9. Электроды нагревателя.
10. Держатель бака.
11. Электронный блок управления в корпусе размером 158×90×58 мм.
12. Контактор.
13. DIN-рейка.
14. Три кнопки выбора режима
На корпусе указанные кнопки обозначены: 1 Button, 2 Button, 3 Button.
15. Выключатель
16. Держатель предохранителей.
17. Предохранители
18. Разъем евро-вилка
19. Корпус.
20. Сливной шланг.
21. Заливной шланг.
22. Прибор контроля и индикации значения влажности
Увлажнитель воздуха содержит корпус 19, в котором размещены: бак 1 для воды, паровыводящий воздуховод (трубка) 4 для вывода увлажненного воздуха, клапан 5 залива и клапан 8 слива, резервуар 6 слива при переполнении бака 1, а также датчики, связанные с электронным блоком 11 управления. Испарители выполнены в виде нагревательных электродов 9 с контактами 2. Корпус 19 выполнен с двумя отсеками, разделенными внутренней перегородкой. В первом из отсеков (слева на фиг. 1, 2) размещен бак 1 с установленными в нем электродами 9, датчики, резервуар 6 слива при переполнении бака 1, а также соединенные с баком 1 и выполненные дистанционно управляемыми электромагнитными клапаны 5, 8 залива и слива, а во втором отсеке (справа на фиг. 1, 2) - блок 11 управления, контактор 12 питания, сетевой выключатель 15, соединитель (разъем - евро-вилка) 18 для подачи внешнего питания, предохранители 17 с держателем 16 и группа кнопок 14 выбора режима увлажнения.
Первый отсек снабжен силиконовыми трубками 7, 20, 21 для залива воды в бак 1 и для слива воды из бака 1, подключенными к баку 1 через электромагнитные клапаны 5,8 залива и слива.
Увлажнитель снабжен датчиком наполнения бака, имеющим контакты 3, и датчиком влажности, а блок 11 управления выполнен с возможностью дистанционной, беспроводной передачи измеренной информации на внешний прибор 22 контроля и индикации значения влажности.
Блок 11 управления имеет Wi-Fi-роутер и подключен к контактам измерительных датчиков и электродов 9, предохранителю 16, кнопкам 14 выбора режима увлажнения, контактору 12 питания и электромагнитным клапанам 5, 8.
Блок 11 управления установлен на перегородке между первым и вторым отсеками корпуса 19 с помощью DIN-рейки 13. DIN-рейка 13 - специальный металлический профиль, который применяется при выполнении электромонтажных работ для крепления различного модульного оборудования.
Бак 1 выполнен с крышкой, соединенной с паровыводящим воздуховодом (трубкой) 4 для вывода увлажненного воздуха.
Бак 1 выполнен из пластика, цилиндрической формы и закреплен в первом отсеке корпуса на держателе 10.
Увлажнитель воздуха работает следующим образом.
Для работы увлажнителя нужно подключение устройства к Wi-Fi-роутеру, чтобы передавать и получать значения текущего уровня влажности. Роутер (маршрутизатор) имеет свою операционную систему, доступ в интернет и на устройства, подключенные к внутренней сети: на блок 11 управления, а также устройства из группы: смартфон, планшет, ноутбук.
Для выбора режима нужно нажать на одну из кнопок: 14, обозначенных на корпусе 19 как 1 Button, 2 Button, 3 Button.
Значения порогов влажности для кнопок 14, обозначенных 1 Button, 2 Button, 3 Button задаются в веб-интерфейсе роутера, доступ к которому можно получить, войдя по адресу в браузере устройства (смартфона, компьютера), подключенного к той же Wi-Fi сети, который присваивается Wi-Fi-роутером (можно найти в списке подключенных адресов в интерфейсе настройки роутера).
Для начала работы увлажнителя нужно:
- подключить шланг 21 для подвода воды 3/8 (25 мм),
- подсоединить шланг 20 для слива воды (диаметр 22 мм),
- подсоединить паровыводящую трубку 4 (с внутренним диаметром 22,5 мм) и направить в нужном направлении,
- включить сетевой выключатель 15 на боковой стороне корпуса 19,
- подключить micro-USB разъем блока питания к корпусу 2 с датчиком,
- подключить к сети питания оборудование во втором (левом) отсеке корпуса 19.
- открыть веб-интерфейс, задать нужные пороги влажности для трех кнопок 14.
Нагревание воды в баке 1 включается контактором 12 при снижении измеренного и выведенного на прибор 23 уровня влажности ниже выбранного заданного порога на величину порога влажности (Humidity Delta turn on). Нагревание воды, приводящее к генерации пара, выключается при достижении порогового уровня измеренного уровня влажности. Например, задан 1-й уровень 30% и значение Humidity Delta turn on=5%. Нагрев воды включится в случае снижения измеренного уровня влажности до 25%. И выключится, при увеличении уровня влажности до 30%.
В веб-интерфейсе устройства также можно:
- задать интервал снижения измеренного уровня влажности, ниже которого от заданного порога включается нагреватель (электрод) 9 увлажнителя.
- открыть клапан 8 слива воды из бака 1 переключателем осушить (DRAIN),
- настроить значение для ограничения максимального тока, пропускаемого через электроды 9 нагревателя в баке 1.
Процесс увлажнения воздуха осуществляется при пропускании переменного тока 220 В посредством электродов 9 через воду, находящуюся в термостойком пластиковом баке 1. Нагрев воды приводит к образованию пара, который выводится через паровыводящую трубку 4, которую можно направить в нужную сторону.
На чертеже фиг. 1 стрелками показано направление движения воды по силиконовым трубкам 20, 21 и движение воздуха и пара из бака 1.
Таким образом, в результате реализации заявляемой полезной модели осуществляется создание альтернативного оригинального конструктивно компактного увлажнителя воздуха с расширенными функциональными возможностями реализации его функции и недорогого серийного производства.