一种用来控制气流湿度的空气增湿器，包括： 一壳体，该壳体包括一用来接纳待湿化空气的上流入口和一用来将已湿化的空气排出的下流出口； 一位于壳体内用来对气流加热的加热装置； 一位于壳体内用来将雾状水珠喷射至受热气流的喷射装置； 一位于壳体内用来截获雾状水珠的除雾器，除雾器由拉长的交织单纤维组成，这些单纤维之间有足够的间距使得气流能自由地通过，但纤维又充分地接近使水珠在液态时即能被除雾器捕获，并在沿所述单纤维流动中基本上完全被转换成蒸汽态，从而增加气流的湿度； 一用来控制从喷射装置喷射的水量的控制器； 一位于除雾器下流的第一湿度传感器，用于检测气流湿度，该湿度传感器与控制器相连通；以及， 其特征在于，控制器根据第一湿度传感器所检测的湿度，控制来自喷射装置的喷射水量，以保持下流出口排出气流的相对湿度为一预定值。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是1993年11月4日提出的美国专利申请系列号08/145,596的部分延续，整个那篇专利申请在此引为参考。
技术介绍
本专利技术总体上涉及增湿器及对工业建筑物增湿的方法，尤其涉及用于油漆间增湿的设备和方法。传统上用于大型建筑物和油漆间的工业用空气增湿通常采用有皱纹的纸板或玻璃纤维，并加以树脂材料，作为贮存将被蒸发到空气气流中水分的吸收底板。这些吸收底板常常被布置成有好几英尺高、数英尺厚的矩形板。其上架空的管道将水呈瀑布状地带至板上，被吸收底板所吸收。然后一股气流被强制穿过吸收底板，同时采集其中的水分，从而增加了气流的湿度。使用上述吸收底板的工业用增温器存在许多问题。首先，为保证吸收底板充分饱和，必须向吸收底板提供大量的水。结果造成大量的水也同时从吸收底板排入位于其下面的收集槽中。这些废水通常在作处理后再循环利用。因此这种附加的废水增加了整个装置在废水处理方面的负担，也加大运行成本。第二，为使吸收底板拥有足够的水分以实现必需的增温功能，吸收底板通常有数英尺厚。于是为使气流穿过吸收底板需要一大的压力差，这样反过来就需要使用较大的风扇或风机以提供足够的压力差。同时，大型的吸收底板也增加了增湿器的总体尺寸。第三，当增湿器关机后，流向吸收底板的水流一般也停止了，这就会导致吸收底板最终干燥。这样在从干燥的初始状态启动时，需要相当长的时间使吸收底板重新饱和。第四，由于吸收底板的巨大尺寸和其内贮存的大量的水，很难快速而精确地将从增湿器排出的气流的湿度调节到理想的水平。这种不精确可对油漆间带来尤为不利的影响，因为对于油漆适当地粘附于零部件，严格控制湿度水平是决定性的因素。因此，需要有一种能快速而精确地调节气流湿度的工业用增湿器。最后，吸收底板从瀑布状流过的水中积累水垢，当水垢积累足以充满底板时，必须更换底板，否则，水垢颗粒会从中脱离，污染湿化了的气流。本专利技术的试图克服存在于利用大型吸收底板的用于建筑物和油漆间的传统的工业用增湿器中的上述问题。本专利技术概略本专利技术涉及一种控制气流湿度的增湿器和一种湿化气流的方法。一这种增湿器的第一实施例包括一壳体，它具有一用来接收将被湿化的气流的上流入口和一用来在气流被湿化后将其排出的下流出出。同时增湿器还有一喷射装置用来将雾状水珠喷射至气流中。一位于壳体内的除雾器用来拦截雾状水珠。除雾器由拉长了的交织在一起但互相之间又有足够间距的单纤维组成，使得气流能自由穿过其中而充分靠近地流动，从而使雾状水珠在尚处于液态时即被除雾器捕获，并在流过单纤维时基本上完全被转化成蒸汽或气态，形成增加了湿度的气流。一位于除雾器下流的湿度传感器，检测湿化气流的相对湿度。一控制器对检测到的湿度作出反应，控制喷射至气流中的水的总量，以维持预定的从下流出口排出的气流的湿度水平。理想的是，由多个平面网格底板层构成除雾器，其中包括一上流网格底板和一下流网格底板，每一层总体上的定向垂直于气流流动的方向。上流层的单纤维网格可粗于下流层的网格，使得上流层接收较大的水珠而下流层则接收已经过上流层的较小的水珠。单纤维最好用无吸收性的，不易燃的材料制成，如聚丙烯或其它塑料。喷射装置最好包括多个间隔开的喷嘴和多个带有致动器的阀门，其中的致动器可选择由控制器控制，以调节从喷嘴喷射出的水量。每一喷嘴可喷射除雾器的一单独部分，当所有的喷嘴都喷射水时，基本上整个除雾器都为雾状水珠所覆盖。最好提供一个加热装置，从中排出的热量由控制器可变地控制。另外，还可包括一清洗机构以周期性地将除雾器中的水垢清除出去。还揭示了增湿器的一第二实施例，其中包括一壳体，壳体具有一用来接收将被湿化的气流的上流入口和一用来排出已被湿化的气流的下流出口。一风扇通过空气流动与壳体相沟通。该风扇产生穿过壳体的气流。一同样位于壳体内的加热装置，具有一提供高温区以加热气流的热源。一供水装置将水引入高温区，使之被立即蒸发到气流中去。湿度和温度传感器位于除雾器的下流以检测排出气流的湿度和温度水平。这些传感器与控制器相连通，使控制器能控制维持湿度和温度的设定水平所必需的供水量和供热量。这一功能是通过启动或调节与控制器相连的水、气阀门而实现的。位于加热装置下游的除雾器最好能除去悬浮于气流中的所有水珠，使没有水珠能从下游出口排出。比较理想的是，发热装置是一燃烧器，它燃烧可燃气体并产生火焰以形成高温区。此外，供水装置包括一喷嘴，将水引入火焰区以蒸发水份。再有，增湿器可包括位于加热装置上流和下流的第一和第二温度传感器。这些温度传感器与控制器相连，以控制传送到气流中的热量，由此来控制排出气流的温度。根据本专利技术构造的一第三实施例有一接收气流的上流入口、用来湿化气流的装置和一用于排出湿化空气的下流出口。一加热装置的位置使之能基本上垂直向下地引导火焰。受压水份和受压空气被供入火焰，使得水实际上瞬间被蒸发到气流中。增湿器的结构使气流进入入口后继续向下经过加热装置。就在水被蒸发或气流的区域下面，增湿器的壳体迫使气流转过一直角，继续水平地穿过除雾器。下流的湿度和温度传感器用于检测排出气流的湿度和温度。这些传感器与控制器相连以控制供水量和热源温度。控制器通过有选择地开启水气阀门而进行操作。如同第一和第二实施例一样，第三实施例能用于湿化空气同时又防止水珠逸出系统。这一点很重要，因为这种水珠可对所控制的环境，如油漆间带来不利的影响。所讲授的湿化气流的第一种方法包括如下步骤。一气流穿过一壳体向下流流动，水珠被喷射到气流中并被截获和聚合于一除雾器。除雾器最好有交织的拉长纤维以充分地截获和聚合水珠，以将其从气流中消除。水珠以这样一种方式流经纤维，使水珠在纤维内不断更新其表面，最终蒸发到气流中。然后，气流的湿度在除雾器的下流被检测到。由此再来调节除雾器中的喷射水量，以维持除雾器下流预定的湿度水平。该方法还可包括在除雾器上流加热气流，由此控制气流的温度。再有，除雾器可用酸性溶液清洗以清除其中的水垢。还揭示了湿化空气的第二种方法的实施例。这一方法包括提供一高温区，以加热流经于此的气流。向该高温区提供一定量的水，使之基本上在一瞬间就蒸发到气流中去以增加气流中的水蒸汽含量，从而提高相对湿度。高温区下流的气流湿度和温度被检测。根据检测到的湿度和温度，可以调节提供给高温区的水量以及由高温区所传递的热量，以将湿化的气流的湿度和温度保持于一预定的水平。高温区最好通过用一燃烧器燃烧一种可燃气体以产生一种火焰来形成。理想的是，通过至少一个管嘴向火焰喷射水珠来提供一定量的水，使水基本上在瞬间得到蒸发。另外，还可高温区的下流处提供一除雾器，以基本消除任何尚未从气流中蒸发掉的水珠。因此，排出的湿化气流一般是不含水珠的。在第三种操作方法中，受压空气连同水被注入高温区。受压空气有助于汽化过程。本专利技术的目的之一在于提供一种增湿器，该增湿器使用一种交织拉长纤维的除雾器来收集喷射水珠，并将其蒸发到气流中。本专利技术的目的之二在于提供一种增湿器，该增湿器利用引入到高温区的水，使之在瞬间基本上完全地蒸发到气流中去。本专利技术的目的之三在于使用一种除雾器来从湿化了的气流中去除水珠，使水珠不能对诸如油漆间的外部环境造成不利影响。本专利技术的目的之四在于提供一种工业用增湿器，该增湿器使用一种不吸收水分的蒸发底板并能快速而精确地在广阔的相对湿度范围内以不超过±本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·L·米勒，约瑟夫·M·马塞利，
申请(专利权)人：汤姆米勒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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