Устройство для увлажнения воздуха

Устройство для увлажнения воздуха относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство предназначено для осуществления регулируемого увлажнения воздуха и поддержания необходимого расхода в автоматическом режиме. Увлажнение воздуха осуществляется благодаря подсосу воздуха, проходящего через увлажненные капиллярно-пористые пластины, перекрывающие эжектирующие окнами подмешивания его к основному потоку воздуха. На выходе устройства размещена воздухораспределительная конструкция, позволяющая гасить скорость воздуха и распределять его по примерно сферическому фронту. Автоматический режим работы устройства обеспечивается с помощью датчиков и регуляторов влажности и расхода воздуха, управляющих работой исполнительных механизмов, осуществляющих открытие-закрытие створок воздушного клапана и перемещение выходного патрубка, который приоткрывает или закрывает эжектирующие окна. Технический результат - регулирование влажности воздуха в помещении и его расход в автоматическом режиме. 1 ил.

 

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано в системах, обеспечивающих комфортные условия в помещениях, а также для обеспечения различных технологических процессов.

Известно устройство для обработки воздуха (а.с. СССР №484366, кл. F24F 3/14), состоящее из корпуса с поддоном и воздушными каналами, образованными гигроскопическим капиллярно-пористым материалом, концы которого опущены в поддон с водой. Воздушные каналы расположены вертикально. Внутри каналов имеются патрубки, один из которых снабжен завихрителями. Уровень в воды в поддоне поддерживается регулятором уровня. Перемещение воздуха осуществляется вентилятором.

Недостатками такого устройства являются:

- невозможность регулирования влажности воздуха на выходе из устройства;

- не обеспечивается распределение воздуха, выходящего из устройства в помещение.

Известно устройство для увлажнения воздуха (патент РФ №2250418, кл. F24F 3/14 - ближайший аналог), содержащее цилиндрический корпус, в котором размещена конфузорная вставка, а на поверхности корпуса вырезаны эжектирующие окна, расположенные напротив стенок конфузорной вставки. Пластины из капиллярно-пористого материала расположены вертикально и перекрывают эжектирующие окна. Верхние концы пластин закреплены на поверхности корпуса выше эжектирующих окон, а нижние концы опущены в поддон с водой, примыкающий к корпусу. Выходной патрубок устройства имеет диффузорную форму на выходе воздуха и цилиндрическую форму в остальной части, при этом выходной патрубок, размещенный соосно с корпусом, имеет диаметр, несколько меньший, чем внутренний диаметр корпуса, и образует минимальный зазор между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью выходного патрубка, обеспечивающий перемещение выходного патрубка внутри корпуса вдоль его оси с небольшим усилием от руки для частичного либо полного перекрытия эжектирующих окон. Регулирование расхода воздуха через устройство осуществляется створчатым клапаном, расположенным во входном патрубке. Распределение воздуха осуществляется с помощью размещенных в диффузорной части выходного патрубка концентрично расположенных диффузоров меньшего диаметра. Между этими диффузорами размещены диаметрально перегородки, а каналы, образованные диффузорами и перегородками, снабжены закручивателями воздуха. Все элементы устройства, за исключением капиллярно-пористых пластин, выполнены из антикоррозионного материала.

Недостатком такого устройства является невозможность использования его в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, снабженных системами автоматического регулирования параметров воздуха.

Целью предлагаемого изобретения является создание устройства, позволяющего осуществлять поддержание влажности и расхода воздуха на выходе устройства в автоматическом режиме (с использованием средств автоматического регулирования).

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции устройства для увлажнения воздуха (в дальнейшем - устройства), содержащей цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, размещенную в корпусе конфузорную вставку, вырезанные на поверхности корпуса эжектирующие окна, пластины из капиллярно-пористого материала, расположенные вертикально, закрепленные верхними концами на корпусе выше эжектирующих окон, а их нижние концы опущены в примыкающий к корпусу поддон с водой, при этом выходной патрубок имеет диффузорную форму на выходе воздуха и цилиндрическую форму в остальной части, размещен соосно с корпусом и имеет диаметр, несколько меньший внутреннего диаметра корпуса, образующий минимальный зазор между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью выходного патрубка, обеспечивающий возможность перемещения последнего внутри корпуса вдоль его оси с небольшим усилием, осуществляя частичное либо полное перекрытие эжектирующих окон, во входном патрубке размещен створчатый клапан, регулирующий расход воздуха, в диффузорной части выходного патрубка размещены диффузоры меньших диаметров, между которыми расположены диаметрально перегородки, снабженные закручивателями воздуха. На цилиндрической части выходного патрубка закреплена по образующей цилиндра зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом, насаженным на вал исполнительного механизма, закрепленного на корпусе и соединенного электрически с регулятором относительной влажности воздуха, к которому подключен датчик влажности, расположенный в помещении, а створчатый клапан снабжен исполнительным механизмом, соединенным электрически с регулятором расхода воздуха, к которому подключен расположенный во входном патрубке перед конфузорной вставкой датчик расхода воздуха. Все элементы устройства за исключением капиллярно-пористых пластин, исполнительных механизмов, электропроводов, регуляторов и датчика расхода воздуха выполнены из антикоррозионного материала.

Такая конструкция позволяет осуществлять регулирование относительной влажности воздуха и его расход в автоматическом режиме с помощью исполнительных механизмов, регуляторов и датчиков расхода воздуха и относительной влажности.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в регулировании с помощью средств автоматики (регуляторов, датчиков и исполнительных механизмов) расхода и относительной влажности воздуха.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в том, что на поверхности цилиндрической части выходного патрубка закреплена зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом, насаженным на вал исполнительного механизма, соединенного электрически с регулятором относительной влажности воздуха, к которому подключен размещенный в помещении датчик влажности, а также в том, что створчатый клапан снабжен исполнительным механизмом, который электрически соединен с регулятором расхода, к которому подключен датчик расхода воздуха, расположенный во входном патрубке перед конфузорной вставкой.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект и обладает признаками соответствия критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для увлажнения воздуха. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого расположена конфузорная вставка 2. На поверхности корпуса 1 напротив стенок конфузорной вставки 2 вырезаны эжектирующие окна 3, перекрытые пластинами 4 из капиллярно-пористого материала, расположенными вертикально по обе стороны корпуса 1. Верхними концами пластины 4 закреплены на корпусе 1 выше эжектирующих окон 3. Нижние концы пластин 4 опущены в примыкающий к корпусу 1 поддон 5, заполненный водой 6. Во входном патрубке 7 расположен створчатый клапан 8, снабженный исполнительным механизмом 9, соединенным электрически с регулятором расхода 10, к которому подключен датчик 11 расхода воздуха, размещенный перед конфузорной вставкой 2. На поверхности цилиндрической части выходного патрубка 12 закреплена зубчатая рейка 13, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 14, насаженным на вал исполнительного механизма 15, соединенного электрически с регулятором 16 относительной влажности воздуха, к которому подключен находящийся в помещении датчик влажности 17. Исполнительный механизм 15 установлен на кронштейне 18, закрепленном на корпусе 1. Выходной патрубок 12 имеет на выходе форму диффузора 19, в котором концентрично расположены диффузоры 20 меньших диаметров, чем у диффузора 19. Между диффузорами закреплены диаметрально расположенные перегородки 21, образующие каналы 22, в которых размещены, закрепленные на перегородках 21 закручиватели воздуха 23 (показаны условно). Регулирование уровня воды в поддоне 5 осуществляется поплавковым клапаном 24. Труба 25 предназначена для перелива избыточной воды и слива ее из поддона 5 в канализацию. Воздух подается в устройство вентилятором 26, присоединенным к входному патрубку 7. Все элементы устройства, за исключением капиллярно-пористых пластин, исполнительных механизмов, регуляторов и датчиков выполнены из антикоррозионного материала.

Устройство для увлажнения воздуха работает следующим образом. В поддон 5 заливается вода 6. Воздух нагнетается вентилятором 26 во входной патрубок 7, где проходит через створчатый клапан 8, который регулирует расход воздуха с помощью исполнительного механизма 9, открывающего или прикрывающего створки клапана по командам, поступающим от регулятора 10 расхода воздуха, получающего сигналы от датчика 11 расхода воздуха. Из выходного патрубка 7 воздух поступает в расположенную в корпусе 1 конфузорную вставку 2. На выходе из вставки 2 воздух увеличивает свою скорость, за счет этого между стенками конфузорной вставки 2 и корпусом 1 образуется зона разрежения, в которую через эжектирующие окна 3, перекрытые капиллярно-пористыми пластинами 4, подсасывается воздух из помещения, который, проходя через пластины 4, увлажняется и подмешивается к воздуху, выходящему из конфузорной вставки 2. Регулирование влажности воздуха осуществляется перемещением выходного патрубка 12 вдоль корпуса 1 внутри последнего с помощью исполнительного механизма 15, зубчатое колесо 14 которого находится в механическом зацеплении с закрепленной на патрубке 12 зубчатой рейкой 13. При этом патрубок 12 открывает либо перекрывает эжектирующие окна 3, а следовательно, меняется количество подсасываемого через капиллярно-пористые пластины увлажненного воздуха. Исполнительный механизм 15 получает команды от регулятора относительной влажности воздуха 16, на который поступают сигналы от размещенного в помещении датчика влажности 17. На выходе патрубка 12 воздух проходит через каналы 22, образованные диффузорами 20 и диаметральными перегородками 21, и, проходя через закручиватели 23, приобретает винтообразное движение и рассеивается в помещении сферическим фронтом благодаря диффузорной форме каналов 22, "омывая" при этом датчик влажности 17.

Регулирование уровня воды 6 в поддоне 5 осуществляется поплавковым клапаном 24. Труба 25, закрепленная в поддоне 5, служит для перелива лишней воды и удаления ее в канализацию в случае отказа поплавкового клапана 24.

Предлагаемое устройство является промышленно применимым, т.к. не содержит в себе элементов, представляющих сложность при изготовлении и монтаже, а также не имеет узлов и деталей, не выпускаемых промышленностью.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять регулирование влажности воздуха в помещении и его расход в автоматическом режиме.

Устройство для увлажнения воздуха, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, размещенную в корпусе конфузорную вставку, вырезанные на поверхности корпуса эжектирующие окна, расположенные напротив стенок конфузорной вставки, пластины из капиллярно-пористого материала, расположенные вертикально, закрепленные верхними концами на корпусе выше эжектирующих окон, а их нижние концы опущены в примыкающий к корпусу поддон с водой, при этом выходной патрубок имеет диффузорную форму на выходе воздуха и цилиндрическую форму в остальной части, размещен соосно с корпусом и имеет диаметр несколько меньший внутреннего диаметра корпуса, образующий минимальный зазор между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью выходного патрубка, обеспечивающий возможность перемещения последнего внутри корпуса вдоль его оси с небольшим усилием, осуществляя частичное либо полное перекрытие эжектирующих окон, во входном патрубке размещен створчатый клапан, регулирующий расход воздуха, в диффузорной части выходного патрубка размещены диффузоры меньших диаметров, между которыми расположены диаметрально перегородки, снабженные закручивателями воздуха, отличающееся тем, что на цилиндрической части выходного патрубка закреплена по образующей цилиндра зубчатая рейка, находящаяся в защеплении с зубчатым колесом, насаженным на вал исполнительного механизма, закрепленного с помощью кронштейна на корпусе и соединенного электрически с регулятором относительной влажности воздуха, к которому подключен датчик влажности, расположенный в помещении, а створчатый клапан, расположенный во входном патрубке, снабжен исполнительным механизмом, соединенным электрически с регулятором расхода воздуха, к которому подключен расположенный во входном патрубке перед конфузорной вставкой датчик расхода воздуха, при этом все элементы устройства за исключением капиллярно-пористых пластин, исполнительных механизмов, регуляторов и датчика расхода воздуха выполнены из антикоррозионного материала.