加湿器设计

家用空气加湿器简介 （一）家用空气加湿器概述 空气是与人们生活关系最为密切的自然元素，而湿度大小又是体现空气质量的重要参数，空气中相对湿度的大小会对环境中的人和物产生相应的影响。 研究发现，湿度是构成空气洁净度、舒适性从而影响产品质量以及人们生活质量的主要因素。冬季气候比较干燥，空调房中灰尘、悬浮颗粒物污染严重超标，病菌容易迅速传播，处于这种环境中，人们易感冒、皮肤过敏，肌体免疫力下降，同时体内水分也加速流失，皮肤变得很干燥。同时，现代工业生产的绝大多数木质装修用品中，都含有一定的甲醛等有害物质，其慢性挥发，对其家居环境中的每个人的健康都会构成不容忽视的伤害，空气的净化和加湿显得尤为必要。 根据测定，人感觉最舒适的环境温度在25℃左右，相对湿度在45%--70%RH这个区间，合适的相对湿度会使人感觉非常舒适，维护人体健康，提高工作效率。另外，合适的温湿度环境也有利于保护房间装修，延长家装的使用寿命。 随着生活水平的提高人们对生活环境的要求更加严格。因此，洁净加湿成为环境控制的必然要求。所以，家庭空气加湿器应运而生。加湿器作为时尚小家电，它能为家居环境带来清新滋润的空气，因而越来越受到人们的青睐。

（二）家用空气加湿器的分类及优缺点总结

图1-2 1、电加热加湿器 优点：没有水质要求、加湿量大、易操作、易保养。 缺点：是耗电量大（一般功率在300Ｗ以上），加湿慢（要使水加热至沸腾才出雾），易结垢，保险度低（一旦温控器失灵，有引发火灾的危险），功能较为单一，冒出的蒸汽有可能会对室内装修造成损坏。

2、纯净加湿器 优点：对水质无要求，普通自来水就可直接使用，加湿后无白粉现象，也不结垢，特别适合西北、华北等水质较差的地区。此外还有一定的净化空气的作用。 缺点：噪音稍大。

3、超声波加湿器 优点：超声波加湿器加湿强度大，加湿均匀，加湿效率高，并具有省电、使用寿命长的优势，除了日常加湿空气外，还可用来美容浴面。

缺点：超声波加湿器的缺点也很明显，那就是对水质有较高的要求，如果水质较硬，会在家具等物品的表面产生白色粉末。

4、冷雾加湿器 优点：此种加湿器的特点是能随空气的相对湿度自动调节，即空气相对湿度低的时候加湿量大，空气相对湿度高时，加湿量低，能耗少，噪音低。 缺点：加湿量低（约为超声波加湿器的1／5），噪声相对于超声波加湿器大，加湿较慢，市场认同量较小。

（三）家用空气加湿器的工作原理 1、电加热加湿器工作原理： 此种加湿器工作方式最为简单，像其他电热器一样，直接利用电热元件加热，利用热量使水由液态变为气态（水蒸气）。是最为简单的加湿器。 2、纯净加湿器工作原理： 此种加湿技术是当今加湿器生产领域的高新技术，它采用分子级选择性挥发技术，通过ＰＴＣ材料使水直接升华，除去水中杂质，再经过净水洗涤处理，最后经风动装置将纯净的水分子送到空气中，从而达到加湿的目的。

3、超声波加湿器工作原理： 超声波加湿器已经上市多年，是产生负离子最多的加湿器。 超声波加湿器利用水在某特定频率的超声波作用下能大量雾化的特性，采用电子线路产生特定频率的超声波，电路超声波振荡，传输到加湿器内压电陶瓷振子表面，压电陶瓷振子会产生轴向机械共振变化，这种机械共振变化再传输到与其接触的液体，使液体表面产生隆起，并在隆起的周围发生空化作用，由这种空化作用产生的冲击波将以振子的振动频率不断反复，使液体表面产生有限振幅的表面张力波。这种张力波的波头飞散，使液体雾化，同时产生大量的负离子。从而将水雾化为1~5μm的超微粒子，再通过风动装置将水雾扩散到空气中，达到均匀加湿空气的目的。

4、冷雾加湿器工作原理 此种加湿器利用风扇的转动，强制空气通过吸水介质，以使空气与介质中的水充分接触、交换，使吸水介质中的水分扩散到相对干燥的空气中，以此来增加空气的相对湿度，从而完成对空气的加湿过程。

（四）家用空气加湿器的结构及其主要部件 对于所搜集的资料整合为，各种类型的家用空气加湿器所共有的系统为：电源系统、供水系统、水雾输送系统、人机交互系统等，另根据不同的使用场所、不同形式、不同要求设计的不锈钢机体、有机玻璃机体、塑料机体、陶瓷机体、玻璃机体等等。 此外，各个类型的家用空气加湿器都有其所特有的功能部件： 电加热加湿器与其功能所对应的特有部件为电热元件，通电发热； 纯净加湿器与其功能所对应的特有部件为具有半导体性质的PTC材料元件（正温度系数热敏电阻），当其温度超过一定界限时（居里温度），其阻值会随着温度的升高而呈阶跃性急增； 超声波加湿器与其功能所对应的特有部件为超声波雾化器，超声波雾化器是超声波加湿器的核心部分，通过其中的振荡器和换能器及其他零部件的协作，完成将水雾化为超微粒子的工作过程； 冷雾加湿器与其功能所对应的特有部件为吸水加湿介质。该介质一般以玻璃纤维为基材，经过特殊成份树脂浸泡，再经过烧结处理的高分子复合材料制成，每立方米可以吸收100公斤左右。

现有产品分析 （一）家用空气加湿器的使用环境 家用空气加湿器的使用环境即为居家的室内环境，绝大多数的城市家庭室内环境为150平方米以内，而对于单个居室而言，一般在50平方米以内，高度一般不超过3米；这样的使用环境就决定了家用空气加湿器50瓦以内的功率较之工业加湿器的功率明显偏小。（热蒸发型加湿器一般在200瓦到1200瓦） 外部环境中，随着现代工业的发展和城市化进程的逐步加快，越来越多的绿地和农田被钢筋混凝土建筑所代替，大环境下的空气质量普遍降低；家庭内部环境中，由于建筑和装修时越来越多工业合成材料的应用，甲醛等有害气体的慢性释放使得家庭小环境中的空气质量越发降低。生活在其中的人们对于提高空气质量，改善家居环境有着更为迫切的要求。

（二）家用空气加湿器的材料 除去不同工作原理的家用空气加湿器的功能部件，其余部分主要为外壳，其材料构成大部分是高分子塑料，部分由有机玻璃制成，其中一些高档产品也有陶瓷、玻璃、金属等材料的应用。 （三）家用空气加湿器的现有功能 1、加湿功能 炎热的夏季和异常干燥的冬春两季，导致人的皮肤水分过度流失，加速生命的衰老。而空气加湿器的主要功能就是创造出保持盎然生机所必须的湿润空气，并能创造有雾的氧吧，滋润肌肤，缓解干燥气候给人带来的危害，促进面部细胞血液循环和新陈代谢，舒缓神经紧张、消除疲劳。 空气加湿器的加湿功能能够将液态水雾化为超微粒子，使室内相对湿度保持在45%--70%RH这个区间。

2、负离子发生、空气净化功能 负离子是一类附着在微观粒子上的电子，具有还原性，会消除活性氧、抗氧化。具有抗氧化，延缓衰老，强化免疫力，预防、恢复疾病，调节体内规律，抑制老化，激活、保全肝肾功能，活化蠕动运动，稳定肠内pH值，分解有害物质及致癌物质，促进排泄，改善脂质代谢、糖代谢，促进消化、吸收，生成代谢荷尔蒙，生成维生素，抑制有害菌、病原菌的增殖，消除乳酸等代谢废物的作用。 在不同环境中，负离子的含量大不相同：个/立方厘米

环境场所 浓度分布 环境场所 浓度分布 森林瀑布 10000-20000 城市公园 200-1000 高山海边 5000-10000 街道绿化地带 400-600 乡村田野 1000-5000 楼宇办公室 100-400 公园 400-1000 城市房间 40-50 旷野郊区 100-1000 工业开发区 0 由上面的图表不难得出，城市环境中的负离子含量要远低于乡村环境。而在空气加湿器的工作过程中，高频振荡、水的雾化过程、水分子撞击和水的受热分解都能产生分解，释放出负离子。这项技术的应用在能有效增加室内湿度，滋润干燥空气的同时，也形成了过滤空气并与空气中漂浮的烟雾、粉尘结合使其沉淀，能有效除去油漆味、霉味、烟味及臭味，从而使空气更加清新，保障使用者的健康。

3、香薰理疗功能 在加湿器的水箱中添加植物精油、药液等，由加湿器随水雾散发，满室生香，使身体更易吸收，有治病养神，保健理疗效果，尤其对于皮肤过敏、失眠、感冒、咳嗽、哮喘等皮肤疾病和呼吸系统疾病具有极佳的辅助治疗效果，是传统香薰产品的最佳换代选择。 此外在寒冷的冬季，往水箱中加入专用消毒液，可有效阻挡流感、肺炎等病毒对人体的侵扰。用布将板蓝根等中草药包成小包放进水箱，可以预防感冒。

4、装饰功能 越来越多的造型和缤纷的色彩不仅仅打破了起初“白方盒子”的概念，在完成自身其他功能的同时，不仅不再突兀于家庭内，也已经成为家庭中的装饰品。

5、其他功能 现在的家用加湿器产品中，缺水自动保护，雾量可任意调节，湿度自动平衡等等人性化功能正越来越多的融入到产品中去。 家用空气加湿器的形态、色彩分析 1、家用空气加湿器的形态分析

图2-4 图2-5 近几年，市场上的家用空气加湿器的形态设计再也不是从前呆板、单调的“方盒状”、“圆桶状”加湿器一统天下的局面了，各种新款，再加上多种品牌，像卡通小熊造型、“小博士”造型、小嘴大肚的鸭嘴造型、字母造型、电熨斗造型、仿生形态造型等，既有符合小朋友童趣口味的卡通外观的，也有年轻人追求的时尚简约造型的，还有专门配合高雅家居装潢的青花瓷、中国结风格的„„造型各异，各有特色 综合来讲，通常为了放置的稳定，绝大多数家用空气加湿器都有一个相对较大的底座，而水箱、功能机体、喷口三者的组合相对比较自由，能够为整体的形态造型提供相对宽松的造型空间。 活泼可爱的整体造型，让空气加湿器吸引消费者的不再仅仅是它的基本功能。