Устройство для увлажнения воздуха

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для увлажнения воздуха в помещениях различного назначения. Устройство для увлажнения воздуха, содержит корпус (1), поддон (3), наполненный водой и увлажнительный элемент (2), выполненный в виде системы выемок (4) на нижней стенке корпуса (1) и погруженный в поддон (3) на заданный уровень, с возможностью попадания воды внутрь выемок (4) через соединительные отверстия (6), выполненные в наиболее глубоких их частях, за каждой выемкой (4) в направлении движения потока воздуха, подаваемого на увлажнение, установлены направляющие козырьки (5). Выемки (4) выполнены отрывными сферическими или другой формы с относительной их глубиной h/d>(0,35…0,5). Направляющие козырьки (5) выполнены в виде секторов полусферы или другой формы. 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, при этом регулировка подвода воды осуществляется с помощью вентиля (9). Кроме того, определяется порядок и густота расположения выемок (4) на поверхности увлажнительного элемента (2). Изобретение позволяет упростить конструкцию устройства для увлажнения воздуха и повысить его эффективность, а также увеличить ресурс работы систем вентиляции и кондиционирования, применяемых в промышленности. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для увлажнения воздуха в помещениях различного назначения.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Направляющие козырьки выполнены в виде секторов полусферы или другой формы.

В поддоне выполнены каналы для подвода и отвода воды для поддержания в выемках постоянного уровня воды l=(0,1…0,2)h.

Выемки выполнены в различном порядке и с заданной густотой их расположения, обеспечивающей требуемую степень увлажнения воздуха.

Предложенное изобретение представлено на фиг. 1 и 2 где:

Фиг. 1 - продольный разрез устройства для увлажнения воздуха;

Фиг. 2 - Вид А сверху на увлажнительный элемент.

Где:

1 - корпус устройства для увлажнения воздуха;

2 - увлажнительный элемент;

3 - поддон, наполненный водой;

4 - отрывные сферические выемки;

5 - направляющие козырьки;

6 - отверстия в наиболее глубоких частях выемок;

7 - канал для подвода воды в поддон;

8 - канал для отвода и регулирования уровня воды из поддона;

9 - вентиль для регулирования подачи воды в поддон;

10 - часть основного потока, поступающая в выемку при взаимодействии с направляющими козырьками;

11 - СКВС;

12 - эпицентры возникновения СКВС внутри выемок,

h - глубина выемки;

d - гидравлический диаметр выемки в плане;

l - уровень воды в выемках;

Светлыми стрелками обозначено направление движение потока сухого воздуха, который требуется увлажнить.

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.

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.

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.

Изменение заданного режима увлажнения может осуществляться также путем выполнения выемок 4 в различном порядке и с заданной густотой их расположения.

1. Устройство для увлажнения воздуха, содержащее корпус, поддон, наполненный водой и увлажнительный элемент, отличающееся тем, 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.

2. Устройство для увлажнения воздуха по п. 1, отличающееся тем, что 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.

3. Устройство для увлажнения воздуха по п. 1, отличающееся тем, что направляющие козырьки выполнены в виде секторов полусферы или другой формы.

4. Устройство для увлажнения воздуха по п. 1, отличающееся тем, что в поддоне выполнены каналы для подвода и отвода воды для поддержания в выемках постоянного уровня воды l=(0,1…0,2)h.

5. Устройство для увлажнения воздуха по п. 1, отличающееся тем, что выемки выполнены в различном порядке и с заданной густотой их расположения, обеспечивающей требуемую степень увлажнения воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к зданию, содержащему не менее двух отдельных пространств и систему обработки воздуха, включающую в себя косвенное испарительное охлаждение, а также способу охлаждения воздуха.

Изобретение относится к области экологии окружающей среды, в частности к системам жизнеобеспечения обитаемых пространств и в том числе жилых и офисных помещений. Система насыщения жилых и офисных помещений оздоровительными элементами природы включает в себя отдельные оздоровительные элементы природы, такие как воздух, вода, земля (твердые тела) и представители растительного и животного мира, и реализована в виде одного устройства, представляющего собой герметичную прозрачную емкость заданного объема с водой и, например, рыбками, и помещенного в нее плавающего сосуда цилиндрической формы с капиллярными отверстиями на дне и заполненного через заданный слой гигроскопического водостойкого материала плодородным грунтом для посадки растений и ниже своего верхнего обреза на заданной высоте стенка сосуда соединена герметично с чашеобразной емкостью для расположения в ней воды и/или, например, ароматизирующей жидкости.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, в частности к способам повышения экологичности обитаемых помещений зданий с использованием средств окружающей живой природы.

Изобретение относится к области экологии, в частности созданию микроклимата в производственных помещениях: промышленных, сельскохозяйственных, жилых и офисных, а также и в объектах здравоохранения.

Настоящее раскрытие относится к способу и устройству для получения объема воды для увлажнителя воздуха. Устройства получения объема воды для увлажнителя реализуют способ получения объема воды для увлажнителя, содержащий: получение целевого параметра увлажнения для помещения, подлежащего увлажнению; определение объема воды, требуемого для достижения увлажнителем целевого параметра увлажнения; и вывод уведомляющего сообщения, причем уведомляющее сообщение несет упомянутый объем воды, при этом вывод уведомляющего сообщения содержит посылку уведомляющего сообщения на увлажнитель, причем уведомляющее сообщение используется для вынуждения увлажнителя выводить напоминающее сообщение при достижении водой в резервуаре увлажнителя упомянутого объема воды.

Изобретение относится к регулятору воды и способу управления подачей воды, относящимся к области управления подачей воды. Регулятор подачи воды содержит резервуар для воды, узел управления, обладающий магнитными свойствами, лоток для воды и электромагнит, при этом выход воды резервуара для воды соединен с входом воды лотка для воды через узел управления, и когда электромагнит находится в состоянии с включенным питанием, путь между первым выходом воды и входом воды приведен в соединенное состояние под управлением узла управления; и когда электромагнит находится в состоянии с выключенным питанием, путь между первым выходом воды и входом воды приведен в состояние блокировки под управлением узла управления; при этом резервуар для воды расположен над лотком для воды и первый выход воды находится напротив входа воды; и узел управления содержит пружину в сжатом состоянии, первый элемент, обладающий магнитными свойствами, второй элемент, расположенный над первым элементом и параллельно ему, и соединительный элемент между первым и вторым элементами, а пружина надета на соединительный элемент; при этом первый элемент находится под первым выходом воды и соответствует по форме внешней стенке резервуара для воды, а пружина расположена между внутренней стенкой резервуара для воды и вторым элементом; и магнитное поле магнита противоположно магнитному полю электромагнита в состоянии с включенным питанием, или второй элемент находится над первым выходом воды и соответствует по форме внутренней стенке резервуара для воды, пружина расположена между внешней стенкой резервуара для воды и первым элементом; и магнитное поле магнита является таким же, как и магнитное поле электромагнита в состоянии с включенным питанием.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности, в качестве систем местного доувлажнения воздуха.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха.

Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе, более конкретно к увлажнительному устройству для создания потока влажного воздуха и потока воздуха для рассеивания влажного воздуха внутри помещения.

Настоящее изобретение в целом относится к увлажнителю и, в частности, к более простому и эффективному увлажнителю и способу контроля уровня воды в увлажнителе. Увлажнитель содержит: блок контроля уровня воды, который содержит: датчик температуры для детектирования температуры на выпуске и создания сигналов температуры, указывающих его температуру при заданной частоте; и средство процессора для определения уровня воды в увлажнителе в соответствии с сигналами температуры.

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для увлажнения воздуха в помещениях различного назначения. Устройство для увлажнения воздуха, содержит корпус, поддон, наполненный водой и увлажнительный элемент, выполненный в виде системы выемок на нижней стенке корпуса и погруженный 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. Выемки выполнены отрывными сферическими или другой формы с относительной их глубиной hd>. Направляющие козырьки выполнены в виде секторов полусферы или другой формы. В поддоне выполнены каналы для подвода и отвода воды для поддержания в выемках постоянного уровня воды lh, при этом регулировка подвода воды осуществляется с помощью вентиля. Кроме того, определяется порядок и густота расположения выемок на поверхности увлажнительного элемента. Изобретение позволяет упростить конструкцию устройства для увлажнения воздуха и повысить его эффективность, а также увеличить ресурс работы систем вентиляции и кондиционирования, применяемых в промышленности. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх