Введение

Устройство для повышения влажности

Увлажнитель – это бытовой прибор или устройство, предназначенное для повышения уровня влажности воздуха в помещении или замкнутом пространстве. Он достигает этого, испаряя воду в виде капель или пара в окружающий воздух, тем самым увеличивая влажность. В быту увлажнители локального применения обычно используются для увлажнения одной комнаты, а увлажнители для всего дома или подключаемые к системе отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВКВ) обеспечивают влажность во всем доме. Медицинские аппараты искусственной вентиляции легких часто оснащаются увлажнителями для повышения комфорта пациента. Большие увлажнители используются в коммерческих, институциональных или промышленных условиях, часто как часть более крупной системы ОВКВ.

Предотвращение низкой влажности в помещении

Низкая влажность может наблюдаться в жарком, сухом климате пустынь или в помещениях с искусственным отоплением. Зимой, особенно при нагревании холодного наружного воздуха в помещении, влажность может снижаться до 10–20%. Для большинства домов рекомендуется поддерживать относительную влажность в пределах 30–50%.

Лечение

Профилактика дерматита: низкая влажность может вызывать неблагоприятные последствия для здоровья, в том числе атопический и себорейный дерматит. Лечение выпадения волос: пациенты с себорейным дерматитом часто испытывают легкое покраснение, шелушащиеся кожные высыпания и, в некоторых случаях, потерю волос. Предотвращение сухости слизистых оболочек и кашля: пересушивание слизистых оболочек носа и горла может привести к храпу и вызвать затрудненное дыхание. Профилактика синдрома сухого глаза. Улучшение ощущаемой температуры: показатели теплового индекса и humidex отражают влияние влажности на восприятие температуры выше +27 °C (81 °F). Во влажном воздухе температура ощущается значительно выше, поскольку испарение пота с кожи замедляется.

Улучшение климата для материалов

Низкая влажность может негативно сказаться на деревянной мебели, вызывая усадку, ослабление соединений или появление трещин. Книги, бумага и произведения искусства могут сжиматься, деформироваться и становиться хрупкими при очень низкой влажности. Кроме того, в условиях низкой влажности может возникнуть проблема статического электричества, которое способно разрушать полупроводниковые устройства, вызывать статическое прилипание тканей и приводить к тому, что пыль и мелкие частицы будут упорно прилипать к электрически заряженным поверхностям.

Негативное воздействие чрезмерного использования увлажнителей

Относительная влажность в помещении ниже 51% привела к значительному снижению количества клещей и уровня аллергенов. Чрезмерное использование увлажнителя может повысить относительную влажность до опасного уровня, способствуя росту пылевых клещей и плесени, а также может вызвать пневмонит гиперчувствительности (так называемые "легкие увлажнителя"). Для автоматического мониторинга и регулирования уровня влажности следует использовать правильно установленный и расположенный гигростат, либо за уровнем влажности должен постоянно следить осведомленный и ответственный специалист. Влажность ниже 50% может предотвратить образование конденсата на строительных материалах. Американское общество инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию и холодильной технике (ASHRAE) традиционно рекомендует поддерживать относительную влажность в диапазоне 45–55% в центрах обработки данных для предотвращения искрения, которое может повредить ИТ-оборудование. Увлажнители также используются производителями полупроводников и в операционных больниц. Полиграфические предприятия и производители бумаги используют увлажнители для предотвращения усадки и скручивания бумаги. Увлажнители необходимы в холодных хранилищах для сохранения свежести продуктов, предотвращая их высыхание. Музеи используют увлажнители для защиты чувствительных произведений искусства, особенно в выставочных залах, где они компенсируют сухость, вызванную отоплением для обеспечения комфорта посетителей зимой.

Природные увлажнители

Природные увлажнители не требуют и не используют фильтр для деминерализации, так как вода испаряется постепенно, оставляя минеральный осадок на дне резервуара. Однако, даже при большой площади поверхности воды, природные увлажнители повышают влажность очень медленно.

Общие источники

Потери воды организмом человека, как при дыхании, так и за счет невидимого испарения, например, с потом, в среднем составляют 0,75 л/сутки у малоподвижных взрослых. Однако большинство людей не проводят большую часть дня в помещении. Комнатные растения также могут служить естественными увлажнителями воздуха, особенно если они посажены в горшки, обернутые тканью, поскольку они испаряют воду в воздух посредством транспирации. Важно следить за тем, чтобы в почве не размножались бактерии или плесень, либо не распространялись в воздух. Появление сциарид (например, комариков-грибноедов) в комнатных растениях может свидетельствовать об избыточном поливе. Сушка белья в помещении повысит влажность воздуха.

Домашнее

Один тип испарительного увлажнителя состоит только из резервуара и фитиля. Такие увлажнители иногда называют "естественными", и обычно это самодельные устройства, которые можно собрать практически бесплатно или за небольшие деньги. Один из вариантов естественного увлажнителя – чаша из нержавеющей стали, частично заполненная водой и накрытая полотенцем. Водонепроницаемый груз используется для погружения полотенца в центр чаши. Вентилятор не требуется, поскольку вода распространяется по полотенцу за счет капиллярного действия, а площадь поверхности полотенца достаточно велика для быстрого испарения. Чашу из нержавеющей стали гораздо легче чистить, чем стандартные резервуары для воды в увлажнителях. В сочетании с ежедневной или через день заменой полотенца и периодической стиркой это позволяет контролировать проблему образования плесени и бактерий.

Обогреватели с испарением

"Испарительный", "увлажнитель прохладного пара" или "увлажнитель с фитилем" состоит всего из трех основных частей: резервуара, фитиля и вентилятора. Фитиль изготавливается из пористого материала, который впитывает воду из резервуара и обеспечивает большую площадь поверхности для испарения. Вентилятор расположен рядом с фитилем и обдувает его влажной поверхностью, способствуя испарению воды. Скорость испарения с фитиля зависит от относительной влажности. В помещении с низкой влажностью испарение происходит быстрее, чем в помещении с высокой влажностью. Таким образом, этот тип увлажнителя частично саморегулируется: по мере повышения влажности в помещении объем выделяемого водяного пара естественным образом уменьшается. Если фитили не высушивать полностью между заправками, на них может образоваться плесень, а со временем они насытятся минеральными отложениями. Их необходимо регулярно промывать или заменять; в противном случае воздух не сможет проходить через них, увлажнитель перестанет увлажнять воздух, а уровень воды в резервуаре останется неизменным. Испарительные увлажнители работают по принципу, аналогичному испарительным охладителям.

Увлажнители с импульсом

Импеллерные увлажнители (тип увлажнителей холодного пара) обычно более шумные, чем другие. Они используют вращающийся диск для разбрызгивания воды на рассеиватель, который разбивает воду на мелкие капли, поднимающиеся в воздух. Водоснабжение необходимо поддерживать в безупречной чистоте, иначе существует риск распространения бактерий или плесени по воздуху.

Ультразвуковые увлажнители

Ультразвуковой увлажнитель использует керамическую диафрагму, вибрирующую на ультразвуковой частоте, для создания капель воды, которые бесшумно выходят из увлажнителя в виде прохладного тумана. Обычно туман выталкивается небольшим вентилятором, хотя некоторые ультракомпактные модели вентилятором не оснащены. Модели без вентилятора предназначены главным образом для персонального использования. Ультразвуковые увлажнители используют пьезоэлектрический преобразователь для создания высокочастотных (1–2 МГц) механических колебаний в тонкой пленке воды. Это формирует чрезвычайно мелкий туман из капель диаметром около одного микрона, который быстро испаряется в потоке воздуха. В отличие от увлажнителей, которые кипятят воду, эти капли содержат любые примеси, присутствующие в резервуаре, включая минералы из жесткой воды (которые затем образуют трудноудаляемый липкий белый налет на близлежащих предметах и мебели). Любые патогенные микроорганизмы, размножающиеся в застоявшейся воде в резервуаре, также будут распространяться в воздухе. Ультразвуковые увлажнители следует регулярно чистить, чтобы предотвратить распространение бактериального загрязнения по воздуху. Использование дистиллированной воды значительно снижает количество минералов и других веществ. Специальные одноразовые деминерализационные картриджи также могут уменьшить количество частиц в воздухе, но Агентство по охране окружающей среды предупреждает, что "эффективность этих устройств в удалении минералов может сильно варьироваться". Увлажнители с фитилем удерживают минеральные отложения в фитиле, а испарительные увлажнители, как правило, собирают минералы на нагревательном элементе или вокруг него и требуют регулярной очистки уксусом или лимонной кислотой для предотвращения образования накипи.

Танки

Вода обычно подается путем периодического ручного заполнения устройства.

Верхняя наполняемость

Верхний резервуар имеет отверстие в верхней части для удобства ежедневного пополнения.

Нижняя наполнитель

Увлажнители с нижним наполнением имеют съемный резервуар для воды, который часто оснащен сменным фильтром для деминерализации. Как крышка, так и фильтр часто универсальны, то есть их можно использовать со многими увлажнителями с крышкой резервуара. Увлажнители с крышкой резервуара менее удобны в заправке, чем увлажнители с верхним наполнением, поскольку фильтр для деминерализации приходится ежедневно откручивать и закручивать. Кроме того, капли воды из места крепления резервуара могут попасть на гигрометр, что может затруднить его нормальную работу, если не соблюдать осторожность.

Очищаемая

Ультразвуковые небулайзеры со временем накапливают минеральные отложения, даже при использовании фильтров, и требуют очистки уксусом или лимонной кислотой для предотвращения образования налета. В увлажнителях со съемными нижними частями легко удалить налет из небулайзера. Другие модели необходимо разбирать с помощью отвертки. Некоторые модели требуют ежемесячного обслуживания, а другие могут работать годами без обслуживания.

Фильтр с активированным углем

Некоторые увлажнители воздуха оснащены фильтром с активированным углем для снижения содержания загрязняющих веществ.

Фильтр деминерализации

Влажность, содержащая минеральные отложения, накапливается на мебели и статических предметах, таких как компьютерные мониторы, телевизоры и т.п. Большинство моделей с нагревательными элементами комплектуются сменными деминерализационными фильтрами (картриджами или пластиковым пористым материалом для резервуара, а также тканью вблизи нагревателя в резервуаре) для уменьшения количества минералов, попадающих в систему. Стоимость этих фильтров составляет примерно 10–15 долларов за картридж или 10 штук пластикового пористого материала/тканевых фильтров. При частом использовании картридж может прослужить до 6 месяцев, а пластиковый пористый материал/тканевые фильтры – до одного месяца. Картриджи подходят для большинства увлажнителей, но некоторые модели имеют собственный, специфический формат. Некоторые увлажнители (например, некоторые ультразвуковые увлажнители) вообще не комплектуются фильтрами. Засоренные фильтры следует заменять, когда они перестают пропускать воду, что отображается значком "нет воды" или сигналом предупреждения в современных увлажнителях. Проверить, засорен ли фильтр вручную, можно, встряхнув его: если содержимое (даже влажное) не перемещается внутри, то, скорее всего, через него не будет проходить достаточно воды.

Нагревательный элемент

Паровые увлажнители, или увлажнители тёплого пара, оснащены нагревательным элементом. В пар можно также добавить лекарственный раствор для ингаляций, чтобы облегчить кашель. Увлажнители пара могут быть более безопасными для здоровья, чем увлажнители холодного типа, поскольку пар менее склонен переносить минеральные примеси или микроорганизмы из воды в резервуаре. Однако для кипячения воды требуется значительно больше энергии, чем при использовании других технологий. Источник тепла в увлажнителях с плохой конструкцией может перегреваться, что может привести к плавлению, протечке и возгоранию прибора.

Ультрафиолетовое гермицидное облучение (UVGI)

Некоторые увлажнители оснащены встроенной функцией ультрафиолетового облучения для уничтожения микробов (UVGI).

Ионизатор воды

Некоторые увлажнители имеют встроенный ионизатор воды.

Содержание

Для открытия потребительской электроники часто требуется отвертка Torx. Увлажнители с центробежным вентилятором могут стать шумными из-за отложений, которые нельзя эффективно удалить, например, с помощью уксуса. Однако вентилятор можно заменить, а модель и характеристики вентилятора можно определить, разобрав увлажнитель и отсоединив его.

Увлажнители для стационарных установок

В зданиях с системой принудительной подачи воздуха увлажнитель можно установить непосредственно в печь. Они также могут защитить деревянные предметы, антиквариат и другую мебель, чувствительную к повреждениям от чрезмерно сухого воздуха. В холодное время года они могут обеспечить небольшую экономию энергии, поскольку при повышении влажности люди могут чувствовать себя комфортно при более низкой температуре. Увлажнители байпасного типа подключаются между каналами подачи нагретого и возвращаемого воздуха, используя разницу давления между ними для прохождения части нагретого воздуха через увлажнитель и возврата в печь. Любые увлажнители обычно следует отключать в летние месяцы при использовании кондиционера, так как кондиционеры частично предназначены для снижения влажности в помещении, и продолжение работы увлажнителя приведет к значительным потерям энергии.

Изобретение

27 июля 1962 года Реймонд Бэнкс подал заявку на патент на увлажнитель воздуха для помещений. Патент был выдан 3 ноября 1964 года изобретателю и первоначально передан компании Walton Labs, Inc.

Дополнительные типы

Существует множество различных типов увлажнителей для растений и дома, которые могут помочь поддерживать необходимый уровень влажности в вашем доме. К другим типам относятся проточные (с усилением вентилятором), паровые, ультразвуковые (импульсные или центробежные) и устанавливаемые в воздуховоды.

Проблемы

Агентство по охране окружающей среды США предоставляет подробную информацию о рисках для здоровья, а также рекомендуемые процедуры обслуживания. Эта пыль обычно оседает на мебели и притягивается к устройствам, генерирующим статическое электричество, таким как мониторы ЭЛТ. Образование белой пыли можно предотвратить, используя дистиллированную воду или деминерализационный картридж в ультразвуковых увлажнителях. Бутилированная вода с пометками "натуральная", "артезианская" или "источниковая" может сохранять свое первоначальное минеральное содержание. EPA сообщает, что ультразвуковые и импеллерные увлажнители распространяют наибольшее количество минеральных отложений и микроорганизмов, в то время как испарительные и паровые увлажнители могут способствовать росту микроорганизмов, но обычно рассеивают их в воздух в меньших количествах.