用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置及方法

文档序号:889270 发布日期:2021-03-23 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置及方法 (Low-power-consumption efficient evaporation device and method for pure humidifier ) 是由 皮体斌 于 2021-01-20 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置及方法,包括用于放置在水箱中的蒸发器,上述蒸发器包括驱动轴,上述驱动轴上安装多个蒸发片,上述蒸发片内部设有金属片上述蒸发器一侧设有与金属片对应的电磁感应器,上述电磁感应器与金属片形成涡流磁场,上述金属片用于蒸发器转动过程中至少有一次与电磁感应器相对应,且电磁感应器在蒸发器转动时与金属片电磁感应并提高蒸发片的温度,在蒸发器上形成水膜,启动电磁感应器,使电磁感应器与蒸发片内部的金属片形成涡流磁场,从而提高内部的金属片的温度;使蒸发片整体升温,进而加热水膜,使水膜蒸发;以期望优化现有加湿器提高加湿量,可能导致风机能耗过高,甚至出现噪音的问题。(The invention discloses a low-power-consumption high-efficiency evaporation device and a method for a pure humidifier, and the low-power-consumption high-efficiency evaporation device comprises an evaporator which is placed in a water tank, wherein the evaporator comprises a driving shaft, a plurality of evaporation sheets are installed on the driving shaft, an electromagnetic inductor which corresponds to a metal sheet is arranged on one side of the evaporator, which is arranged in each evaporation sheet, the electromagnetic inductor and the metal sheet form an eddy magnetic field, the metal sheet is used for corresponding to the electromagnetic inductor at least once in the rotation process of the evaporator, the electromagnetic inductor performs electromagnetic induction with the metal sheet when the evaporator rotates and improves the temperature of the evaporation sheet, a water film is formed on the evaporator, the electromagnetic inductor is started, the electromagnetic inductor and the metal sheet in the evaporation sheets form an eddy magnetic field, and the temperature of the metal sheet in the evaporator is improved; heating the evaporation sheet integrally, and further heating the water film to evaporate the water film; the problem that the existing humidifier is expected to be optimized to improve the humidification quantity, the energy consumption of a fan is possibly overhigh, and even noise occurs is solved.)

用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置及方法

技术领域

本发明涉及加湿器领域,具体涉及一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置及方法。

背景技术

现有的加湿器具有多种类型,例如超声波雾化加湿器,电热加湿器,虽然各类加湿器最终目的都是增加室内空气湿度,但是各类加湿器存在不同的优缺点,部分加湿器在单位体积上的加湿速率不高,有的加湿器在水分气化时消耗电能较高,有的加湿器单位功耗能够产生的加湿量受到限制;例如电热加湿器安全性能要求高,超声波雾化加湿器对水质要求较高。最适用市场的是自然蒸发型加湿器,主要是通过蒸发器件使水分自然蒸发,并由风机将湿气流向外界实现加湿。

现有的蒸发器件均是浸没在储水箱的水面以下,由于蒸发器件转动形成水膜。通过风机输送的气流接触水膜从而形成湿气,由于湿气随着气流输出到外界,故提高加湿量的重要因素是提高气流量,从而在单位时间内将更多的水分输送到外界。但提高气流量必然会增加风机载荷,从而导致能耗提高,甚至会产生噪音。因此,如何保证在加湿效率的前提下降低风机功率是值得研究的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置及方法,以期望优化现有加湿器提高加湿量,可能导致风机能耗过高,甚至出现噪音的问题。

为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置,包括用于放置在水箱中的蒸发器,上述蒸发器包括驱动轴,上述驱动轴上安装多个蒸发片,上述蒸发片内部设有金属片上述蒸发器一侧设有与金属片对应的电磁感应器,上述电磁感应器与金属片形成涡流磁场,上述金属片用于蒸发器转动过程中至少有一次与电磁感应器相对应,且电磁感应器在蒸发器转动时与金属片电磁感应并提高蒸发片的温度。

作为优选,上述电磁感应器置于水箱上部开口处,上述蒸发片上端高度超出水箱上部开口,上述金属片与电磁感应器适配时,金属片的高度超出水箱上部开口。

进一步的技术方案是,上述电磁感应器的横向长度等于或大于蒸发器的轴向宽度,由电磁感应器对多个蒸发片上的金属片同时进行加热。

作为优选,上述驱动轴上设有设有限位部,上述蒸发片内环设有与限位部对应的卡合部,由卡合部将蒸发片固定在驱动轴上。

作为优选,上述蒸发片上设有水膜孔,上述金属片透过绝缘层向水膜孔散发热能。

进一步的技术方案是,上述蒸发片表面设有凸台,且相邻的两个蒸发片之间的凸台相互抵触,由凸台使蒸发片之间具有足够空气流通的间隙。

更进一步的技术方案是,上述蒸发片内部的金属片为多个,上述金属片均匀分布在蒸发片四周,由电磁感应器使不同的金属片依次升温。

作为优选,上述电磁感应器包括壳体,上述壳体内部设有电磁线圈,由电磁线圈在金属片附近形成涡流磁场,上述蒸发片上设有加强筋。

本发明还公开了一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发方法,当蒸发器上形成水膜后,电磁感应器与蒸发片内部的金属片形成涡流磁场,从而提高内部的金属片的温度;使蒸发片整体升温,进而加热水膜,使水膜蒸发。

作为优选,还包括如下步骤:步骤A,向水箱中注入水,最低液面高度需要浸没蒸发器下部;步骤B,由驱动轴带动蒸发器整体转动,由蒸发器将水带离液面,此时蒸发器的蒸发片上形成水膜;步骤C,启动电磁感应器,使蒸发器整体升温,使水膜蒸发;步骤D,启动风机,使风机产生持续的气流,气流经过蒸发器,促进水膜蒸发。

与现有技术相比,本发明的有益效果至少是如下之一:

本发明通过蒸发器自行产生热能,提高水份挥发速率,在相同风速的情况下提高加湿器的加湿效率,同理,在相同加湿量的情况下,可以降低风机转速和能耗,从而有助于提高加湿器静音效率和降低功耗。

本发明通过电磁感应器形成在金属片上形成涡流,从而使金属片产生热量,该热量作用于在蒸发片上形成的水膜,从而使气流中的水分量增大。

本发明通过电磁感应器的高度设置,避免蒸发用水浸泡电磁感应器,保证了电磁感应器内部工作元件的安全性。

本发明通过一个电磁感应器对多个蒸发片上的金属片进行加热,从而降低加湿器的布线难度,有助于蒸发器整体加热。

本发明通过限位部和卡合部的配对,使多个蒸发片能够套设在一个驱动轴上,通过水膜孔提高蒸发片的水膜数量,使水膜在蒸发片上更容易形成,并控制水膜厚度,其附着在蒸发片上水膜孔的厚度控制在微米级,则水膜孔上的水膜进行加热时,能够瞬时蒸发,进而在低能耗的状态下达到良好的蒸发效果。

本发明通过凸台保证蒸发片在安装后具有足够的空气间隙,保证空气能够在两个蒸发片中正常流通。

本发明的金属片为多个,从而可以根据加热区域需求,在蒸发片转动过程中,对区域局域进行聚热,有效的降低了金属片在热桥作用下将热能作用于水箱中的水面。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明蒸发盘整体示意图。

图3为蒸发盘结构示意图。

图4为金属片安装示意图。

图5为蒸发片工作示意图。

图6为蒸发片安装示意图。

图7为凸台结构示意图。

附图标记说明:

1-水箱、2-蒸发器、3-驱动轴、4-蒸发片、5-金属片、6-加强筋、7-电磁感应器、301-限位部、401-卡合部、402-水膜孔、403-凸台、701-壳体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1:

参考图1、图2、图3和图4所示,本发明的一个实施例是,一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发装置,包括用于放置在水箱1中的蒸发器2,上述蒸发器2包括驱动轴3,上述驱动轴3上安装多个蒸发片4,蒸发片采用耐热塑料材质制成,例如PVC塑料。通过蒸发器2下端浸没在水箱1中,由驱动轴3带动蒸发片4转动,从而形成自然蒸发条件,再通过加湿器的风机进行配合工作,实现空气加湿。

上述蒸发片4内部设有金属片5,上述蒸发器2一侧设有与金属片5对应的电磁感应器7,上述电磁感应器7与金属片5形成涡流磁场,通过将金属片5处于电磁感应器7的交变磁场中,金属片5附近会产生涡流,而涡流现象能够能金属片5升温。

上述金属片5用于蒸发器2转动过程中至少有一次与电磁感应器7相对应,且电磁感应器7在蒸发器2转动时与金属片5电磁感应并提高蒸发片4的温度,其中金属片5包裹在蒸发片4中,其金属片5在蒸发片4中安装形式是多样的:

例如,金属片5为单片时,其金属片5与蒸发片4同轴设置,金属片5尺寸与蒸发片4的尺寸相匹配,通过蒸发片4转动时,金属片5的局部持续与电磁感应器7对应,从而实现蒸发片4的持续加热。

例如,金属片5为多片时,其中金属片5分布在蒸发片4的多个区域,由金属片5在蒸发片4呈环形阵列分布,以保证蒸发片4转动时,不同的金属片5至少有一次与电磁感应器7相对应,其环形分布保障了金属片5在于电磁感应器7对应时,金属片5的温度相对接近,保障蒸发片4整体加热的均匀性。

需要注意的是,根据加湿器体积和加湿规格,选择不同电阻率的金属片5,通过电阻率控制金属片5的升温效率。同时还需要基于热能需求调节电磁感应器7中匝线圈的匝数,约束金属片5的温度,其电流比等于匝比的反比,即在恒定磁通密度情况下,金属片5与磁场矢量正交的面积越大,金属片5升温效率越高。由此,金属片5磁通切割面积相对较小,以避免出现高温。

实施例2:

基于上述实施例,参考图5所示,本发明的另一个实施例是,上述电磁感应器7置于水箱1上部开口处,从而避免水箱1中的纯净水在蒸发器2转动过程中,将纯净水四溅到电磁感应器7上,即电磁感应器7在相同防水等级的情况下,具有更好的防水效果。

上述蒸发片4上端高度超出水箱1上部开口,上述金属片5与电磁感应器7适配时,金属片5的高度超出水箱1上部开口;一方面蒸发片4上端超过水箱1中水位的最大液位易于挥发,另一方面,蒸发片4上端与电磁感应器7距离更近,从而易于电磁感应器7在蒸发片4上产生涡流,需要注意的是,通过涡流实现的电磁感应加热产生的电磁辐射低于手机接通时的电磁辐射,故不会对人体构成危害,能够完全适用于加湿器。

进一步的,参考图6所示,上述电磁感应器7的横向长度等于或大于蒸发器2的轴向宽度,由电磁感应器7对多个蒸发片4上的金属片5同时进行加热。通过电磁感应器7的横向长度使一个电磁感应器7可以作用于蒸发器2山给的多个蒸发片4,从而保证整个蒸发器2的水膜具有的一定的热能,实现更大规模的蒸发效率,提高加湿器整体的加湿效果。

实施例3:

基于上述实施例,再参考图6所示,本发明的另一个实施例是,上述驱动轴3上设有设有限位部301,上述蒸发片4内环设有与限位部301对应的卡合部401,由卡合部401将蒸发片4固定在驱动轴3上。其中限位部301为现有驱动轴3上的安装孔,其中卡合部401为配合限位部301的现有卡扣机构,通过卡合部401插入限位部301中,使蒸发片4固定在驱动轴3上。

实施例4:

基于上述实施例,再参考图7所示,本发明的另一个实施例是,上述蒸发片4上设有水膜孔402,上述金属片5透过绝缘层6向水膜孔402散发热能,其中水膜孔402采用通孔结构,通孔四周设有倒锥形口,由水膜孔402形成水膜为微米级的水膜,从而蒸发片4上分布大量微米级的水膜,而微米级的水膜能够在金属片5的作用下达到瞬间加热,则水膜可在极低能耗下,更快速的蒸发,有助于加湿器整体加湿效果的提升。

进一步的,为了保证蒸发片4在转动过程中的稳定性,上述蒸发片4表面设有凸台403,且相邻的两个蒸发片4之间的凸台403相互抵触,由凸台403使蒸发片4之间具有足够空气流通的间隙。由于蒸发片4的直径可能较大,从而导致蒸发片4外侧在转动过程中,可能因为重力作用而出现抖动,为了避免蒸发片4外部轮廓在工作过程中出现抖动影响蒸发片4气流通道稳定性,故通过不同蒸发片4的凸台403相互抵触,从而保证蒸发片4之间具有足够空气流通的间隙。

更进一步的,上述蒸发片4内部的金属片5为多个,上述金属片5均匀分布在蒸发片4四周,由电磁感应器7使不同的金属片5依次升温。由于蒸发片4在蒸发器2进行工作时,会进行转动,若金属片5在在蒸发片4上分布不均匀,可能导致蒸发片4在转动过程中出现离心力,增大凸台403的支撑压力,因此,金属片5采用多片时,金属片5需要均匀分布在蒸发片4四周,由金属片5对蒸发片4进行局部加热,使局部的水膜孔402能够升温,保证纯净水的稳定蒸发。

实施例5:

基于上述实施例,本发明的另一个实施例是,上述电磁感应器7包括壳体701,通过壳体701下端为工作面,上述壳体701内部设有电磁线圈,由电磁线圈在金属片5附近形成涡流磁场。

其中,电磁感应器7输出的是低频电磁波,是即利用交变磁场产生大量涡流,由于低频电磁波可以穿透非金属物件,故工作面的材质可以是塑料,电磁感应器7发出的电磁波可以穿过壳体701的工作面直接作用于金属片5。

需要注意的是,虽然低频电磁波相对安全,为了保证低频电磁波仅仅作用于蒸发片4上的金属片5,故其壳体701四周和上端可以设置具抗干扰屏蔽,具体的说,壳体701四周和上端可以是塑料壳体内部附加铝片,其铝片需要接地;从形成良好接地的闭合金属盒体,以免于其发射的电磁波对外干扰,或避免受外界电磁波杂讯干扰正常动作。

上述蒸发片4上设有加强筋6,通过加强筋6提高蒸发片4承重强度,从而提高蒸发片4对金属片5的支撑力,避免蒸发片4的蒸发面出现弯曲。

实施例6:

基于上述实施例,本发明的另一个实施例是,一种用于纯净型加湿器的低功耗高效蒸发方法,在蒸发器2上形成水膜,启动电磁感应器7,使电磁感应器7与蒸发片内部的金属片5形成涡流磁场,从而提高内部的金属片5的温度;使蒸发片4整体升温,进而加热水膜,使水膜蒸发。

进一步的,还包括如下步骤:步骤A,向水箱1中注入水,最低液面高度需要浸没蒸发器2下部。

由于装置是运用在现有蒸发型加湿器中的,而现有的蒸发型加湿器通常配置有风机,通过风机进行送风,以保证加湿效率的可控,为了保证加湿用水相对健康,故蒸发器2的用水可以是纯净水。

步骤B,由驱动轴3带动蒸发器2整体转动,由蒸发器2将水带离液面,此时蒸发器2的蒸发片4上形成水膜。

其中驱动轴3通过现有的齿轮机构接入电机,通过电机带动驱动轴3工作,从而蒸发片4在转动时,能够利用纯净水自身张力,蒸发器2的蒸发片4从水面抬起过程中形成水膜。通过驱动轴3的转动带动整个蒸发器2整个转动,即保证多个蒸发片4能够同步工作。

步骤C,启动电磁感应器7,使蒸发器4整体升温,使水膜蒸发。为了设备工作的有效,通常该操作是在确保纯净水浸没蒸发器、风机正常送风的前提下,启动电磁感应器,使电磁感应器加热金属片。

步骤D,启动风机,使风机产生持续的气流,气流经过蒸发器2,促进水膜蒸发。待水膜形成后,且电磁感应器7以已经对水膜进行加热,由风机带动气流经过水膜。通过风机恒定送风,能够在风机的能耗相对较低的情况下,利用温度和气流量共同影响加湿效率。

考虑到通常的安全规范,若停止加湿,在确保纯净水浸没蒸发器2、风机正常送风的前提下,首先关闭电磁感应器7,再停止风机送风,最后停止蒸发器2转动,以保证蒸发器2的热量在停止加湿时,尽可能的排出。

需要注意的是,当纯净水的在水箱1中的液位低于蒸发片4下端时,通常需要停止加湿,避免蒸发器2上无法形成水膜,导致气流中水分含量低下,可能会影响室内加湿效果。因此,必要时,可将水箱1中的液位检测单元与电磁感应器7和风机的控制单元信号连接,以保证液位低于设定范围后,可自行停止电磁感应器7和风机工作。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

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