CN109282405A - 一种空调扇引水调温方法及实现该方法的空调扇 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空调扇引水调温方法,其特征在于:通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜;引风机将空气吹入亲水多孔介质的多孔通道中使多孔通道壁上形成低压,水膜在低压环境中加速汽化蒸发与空气进行换热使空气温度快速降低;引风机将温度降低的空气送出实现空调扇输出干爽凉风。该方法可实现空气降温,使用便捷,人体舒适感良好,减少噪音,节能环保。本发明还提供一种实现上述方法、可实现空气降温、使用便捷、人体舒适感良好、减少噪音、节能环保的空调扇。

Description

一种空调扇引水调温方法及实现该方法的空调扇
技术领域
本发明涉及空调扇技术领域,更具体地说,涉及一种空调扇引水调温方法及实现该方法的空调扇。
背景技术
空调扇是一种装备了水冷装置的电风扇,兼具送风、调温、加湿等多功能于一身;其依靠内置的水泵使水在机内不断循环与空气换热从而将空气降温,因此空调扇送出的风就有了冷的感觉。
但是现有空调扇存在以下不足:
(一)现有空调扇自身不能制冷,通常需要人工加入冰块使水温度下降变成冰水,再依靠冰水与空气换热来达到空气温度下降目的;由于夏天环境温度高,因此需要用户频繁加入冰块,否则水温与空气温度差异小,达不到空气换热降温效果;
(二)现有空调扇运行全过程中均需要启动水泵实现水循环,但是水泵运行时噪音较大,不利于保持使用环境安静、无噪音;此外水泵消耗电能,不利于节能环保;
(三)现有空调扇吹出的风往往带有颗粒较大的水分子,甚至带有水滴,将大大增加室内环境的湿度;由于夏天天气并不干燥,室内环境湿度过大会降低人体舒适感。
发明内容
为克服现有技术中的缺点与不足,本发明的一个目的在于提供一种实现空气降温、使用便捷、人体舒适感良好、减少噪音、节能环保的空调扇引水调温方法。本发明的另一个目的在于提供一种实现上述空调扇引水调温方法、可实现空气降温、使用便捷、人体舒适感良好、减少噪音、节能环保的空调扇。
为了达到上述目的,本发明通过下述技术方案予以实现:一种空调扇引水调温方法,其特征在于:通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜;引风机将空气吹入亲水多孔介质的多孔通道中使多孔通道壁上形成低压,水膜在低压环境中加速汽化蒸发与空气进行换热使空气温度快速降低;引风机将温度降低的空气送出实现空调扇输出干爽凉风。
本发明方法首先利用亲水多孔介质将水展开成水膜,加大水与空气接触面积;其次在水膜上形成低压以加速水膜汽化蒸发,增强空调扇内部的汽化现象,以产生足够的冷量与空气进行换热,实现制冷效果;空调扇不需要加入冰块也吹出凉风,提高使用便捷性。由于水膜分子小,容易蒸发,因此空调扇吹出的空气不会带有水滴,提升人体舒适感。采用毛细管替代水泵引水,可减少能耗,节能环保,并可减少水泵产生的噪音。本发明方法除了引风机需要耗电外,其它零部件均不需要用电,可满足节能环保的目的。
优选地,所述通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜,是指:通过毛细管将下方储水盒中的水虹吸至上方蓄水盘中,蓄水盘设有若干出水井,蓄水盘下方设有带有若干出水孔的孔板,孔板下方设有亲水多孔介质;蓄水盘中的水通过出水井向下流至孔板,之后经过出水孔导流散布到亲水多孔介质上,在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜。
蓄水盘中的水通过出水井向下流,可调节出水量形成连续水流;孔板具有导流作用,水经过孔板导流可均匀散布到亲水多孔介质的各个位置。
优选地,所述蓄水盘上设置的出水井包括高度较高的高井和高度较矮的低井;通过蓄水盘水位高时高井和低井同时向下排水、蓄水盘水位低时只有低井向下排水,来实现蓄水盘水位调节。
由于毛细管不能通过电控方式调节水循环量,因此采用高井和低井结构进行水循环量调节,既可避免蓄水盘水位过高导致水溢出,也可避免蓄水盘出水过快导致排空而不能连续出水,确保蓄水盘连续出水以在亲水多孔介质上形成连续水膜。
一种实现上述空调扇引水调温方法的空调扇,其特征在于:包括带有容纳腔的机壳;容纳腔壁设有送风口和回风口;所述容纳腔中从上至下依次设有蓄水盘、孔板和储水盒;孔板与储水盒之间设有制冷空间;所述送风口与回风口之间通过制冷空间连通;所述制冷空间中设有引风机和亲水多孔介质;所述储水盒和蓄水盘之间设有若干毛细管,以实现在毛细管的毛细作用力下将储水盒中的水虹吸至蓄水盘中;所述蓄水盘上布设有若干出水井,孔板上设置有若干出水孔,以使蓄水盘中的水经过孔板流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜。
本发明空调扇首先利用亲水多孔介质将水展开成水膜,加大水与空气接触面积;其次在水膜上形成低压以加速水膜汽化蒸发,增强空调扇内部的汽化现象,以产生足够的冷量与空气进行换热,实现制冷效果;空调扇不需要加入冰块也吹出凉风,提高使用便捷性。由于水膜分子小,容易蒸发,因此空调扇吹出的空气不会带有水滴,提升人体舒适感。采用毛细管替代水泵引水,可减少能耗,节能环保,并可减少水泵产生的噪音。本发明空调扇除了引风机需要耗电外,其它零部件均不需要用电,可满足节能环保的目的。
优选地,所述出水井包括高井和低井,高井高度>低井高度。由于毛细管不能通过电控方式调节水循环量,因此采用高井和低井结构进行水循环量调节,蓄水盘水位高时高井和低井同时向下排水,蓄水盘水位低时只有低井向下排水;既可避免蓄水盘水位过高导致水溢出,也可避免蓄水盘出水过快导致排空而不能连续出水,使蓄水盘连续出水以在亲水多孔介质上形成连续水膜。
优选地,所述低井数量=π·r2·h·n/低井井口面积;其中,π为圆周率,r为毛细管内部半径,h为毛细管长度,n为毛细管数量;
所述高井数量=引风机背压引起的排水量/高井井口面积;引风机背压引起的水量=π·r2·Δh,其中,π为圆周率,r为毛细管内部半径,Δh为引风机背压引起的水柱高度,P为引风机背压,ρ为水密度,g为重力加速度;
所述出水孔数量的取值范围是:低井数量≤出水孔数量≤2/3(低井数量+高井数量)。该设计的好处是:可协调大气压和引风机背压引起的毛细管吸水量与高井、低井和孔板的排水量之间的关系,确保亲水多孔介质上形成连续水膜。
优选地,所述出水孔与出水井之间位置相错;可增强孔板的导流效果。
优选地,所述亲水多孔介质的孔径范围为:10μm-100μm;在该类亲水多孔介质的多孔通道壁上可有效铺展成水膜。
优选地,所述制冷空间中设有引风机和亲水多孔介质是指,制冷空间分为靠近送风口的介质空间和靠近回风口的风机空间;所述亲水多孔介质填充在介质空间中;引风机设置在风机空间中且引风机的出风口朝向介质空间。
优选地,所述介质空间与风机空间之间通过隔板分隔;所述隔板上设有通风孔实现介质空间与风机空间连通;介质空间与送风口连通,风机空间与回风口连通。
与现有技术相比,本发明具有如下优点与有益效果:
1、本发明方法利用水膜在低压环境中加速汽化蒸发实现空气降温,不需要加入冰块也吹出凉风,使用便捷;人体舒适感良好;减少噪音,节能环保;
2、本发明方法采用高井和低井结构进行水循环量调节,既可避免蓄水盘溢水,也可确保蓄水盘连续出水以在亲水多孔介质上形成连续水膜;
3、本发明空调扇利用水膜在低压环境中加速汽化蒸发实现空气降温,不需要加入冰块也吹出凉风,使用便捷;人体舒适感良好;减少噪音,节能环保;
4、本发明空调扇采用高井和低井结构进行水循环量调节,既可避免蓄水盘溢水,也可确保蓄水盘连续出水以在亲水多孔介质上形成连续水膜。
附图说明
图1是本发明空调扇的内部结构示意图;
图2是本发明空调扇的外部结构示意图;
图3是本发明空调扇中蓄水盘的结构示意图;
图4是本发明空调扇中孔板的结构示意图;
图5是本实施例二空调扇中蓄水盘与孔板的对应示意图;
其中,1为蓄水盘、2为孔板、3为介质空间、4为风机空间、5为储水盒、6为高井、7为低井、8为亲水多孔介质、9为引风机、10为浮球阀、11为送风口、12为回风口、13为补水口、14为排水口、15为毛细管、16为出水孔。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
本实施例一种空调扇引水调温方法,通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜;引风机将空气吹入亲水多孔介质的多孔通道中使多孔通道壁上形成低压,水膜在低压环境中加速汽化蒸发与空气进行换热使空气温度快速降低;引风机将温度降低的空气送出实现空调扇输出干爽凉风。
本发明方法首先利用亲水多孔介质将水展开成水膜,加大水与空气接触面积;其次在水膜上形成低压以加速水膜汽化蒸发,增强空调扇内部的汽化现象,以产生足够的冷量与空气进行换热,实现制冷效果;空调扇不需要加入冰块也吹出凉风,提高使用便捷性。由于水膜分子小,容易蒸发,因此空调扇吹出的空气不会带有水滴,提升人体舒适感。采用毛细管替代水泵引水,可减少能耗,节能环保,并可减少水泵产生的噪音。本发明方法除了引风机需要耗电外,其它零部件均不需要用电,可满足节能环保的目的。
进一步地说,所述通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜,是指:通过毛细管将下方储水盒中的水虹吸至上方蓄水盘中,蓄水盘设有若干出水井,蓄水盘下方设有带有若干出水孔的孔板,孔板下方设有亲水多孔介质;蓄水盘中的水通过出水井向下流至孔板,之后经过出水孔导流散布到亲水多孔介质上,在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜。蓄水盘中的水通过出水井向下流,可调节出水量形成连续水流;孔板具有导流作用,水经过孔板导流可均匀散布到亲水多孔介质的各个位置。
所述蓄水盘上设置的出水井包括高度较高的高井和高度较矮的低井;通过蓄水盘水位高时高井和低井同时向下排水、蓄水盘水位低时只有低井向下排水,来实现蓄水盘水位调节。
由于毛细管不能通过电控方式调节水循环量,因此采用高井和低井结构进行水循环量调节,既可避免蓄水盘水位过高导致水溢出,也可避免蓄水盘出水过快导致排空而不能连续出水,确保蓄水盘连续出水以在亲水多孔介质上形成连续水膜。
为实现上述方法,本实施例提供一种空调扇,其结构如图1至图4所示,包括带有容纳腔的机壳;容纳腔壁设有送风口11和回风口12;容纳腔中从上至下依次设有蓄水盘1、孔板2和储水盒5;孔板2与储水盒5之间设有制冷空间。
制冷空间分为靠近送风口11的介质空间3和靠近回风口12的风机空间7。介质空间3与风机空间7之间通过隔板分隔;隔板上设有通风孔实现介质空间3与风机空间7连通;介质空间3与送风口11连通,风机空间7与回风口12连通。介质空间3中填充有亲水多孔介质8;风机空间7中设置有引风机9且引风机9的出风口朝向介质空间3。
储水盒5和蓄水盘1之间设有若干毛细管15,以实现在毛细管15的毛细作用力下将储水盒5中的水虹吸至蓄水盘1中;蓄水盘1上布设有若干出水井,孔板2上设置有若干出水孔16,以使蓄水盘1中的水经过孔板2流到亲水多孔介质8上并在亲水多孔介质8的多孔通道壁上展开形成水膜。
本发明空调扇首先利用亲水多孔介质8将水展开成水膜,加大水与空气接触面积;其次在水膜上形成低压以加速水膜汽化蒸发,增强空调扇内部的汽化现象,以产生足够的冷量与空气进行换热,实现制冷效果;空调扇不需要加入冰块也吹出凉风,提高使用便捷性。由于水膜分子小,容易蒸发,因此空调扇吹出的空气不会带有水滴,提升人体舒适感。采用毛细管15替代水泵引水,可减少能耗,节能环保,并可减少水泵产生的噪音。本发明空调扇除了引风机9需要耗电外,其它零部件均不需要用电,可满足节能环保的目的。
出水井包括高井6和低井7,高井6高度>低井7高度。由于毛细管15不能通过电控方式调节水循环量,因此采用高井6和低井7结构进行水循环量调节,蓄水盘1水位高时高井6和低井7同时向下排水,蓄水盘1水位低时只有低井7向下排水;既可避免蓄水盘1水位过高导致水溢出,也可避免蓄水盘1出水过快导致排空而不能连续出水,使蓄水盘1连续出水以在亲水多孔介质8上形成连续水膜。
低井数量=π·r2·h·n/低井井口面积;其中,π为圆周率,r为毛细管内部半径,h为毛细管长度,n为毛细管数量;
高井数量=引风机背压引起的排水量/高井井口面积;引风机背压引起的水量=π·r2·Δh,其中,π为圆周率,r为毛细管内部半径,Δh为引风机背压引起的水柱高度,P为引风机背压,ρ为水密度,g为重力加速度;
出水孔数量的取值范围是:低井数量≤出水孔数量≤2/3(低井数量+高井数量)。该设计的好处是:可协调大气压和引风机背压引起的毛细管吸水量与高井、低井和孔板的排水量之间的关系,确保亲水多孔介质上形成连续水膜。
亲水多孔介质8的孔径范围为:10μm-100μm;在该类亲水多孔介质8的多孔通道壁上可有效铺展成水膜。
本实施例空调扇优选采用太阳能电源作为供电模块,可进一步节能环保,也可采用其它现有供电模块。
本实施例中储水盒5采用优选方案设置,设有设有补水口13和排水口14,补水口13采用浮球阀10来实现关闭和开启。实际应用中,储水盒也可以采用其它现有方式设置。
为验证本实施例空调扇空气降温功能,在密闭实验室中进行实验,实验室初始室温为26℃~40℃时,启动空调扇,在空调扇送风口处设置测温仪器以测量空调扇送风口空气温度,所测空调扇送风口空气温度比实验室初始室温下降1℃~5℃。空调扇可有效使空气温度下降,实现制冷功能。
实施例二
本实施例空调扇,与实施例一的区别在于:本实施例中,出水孔16与高井6和低井7之间位置相错;可增强孔板2的导流效果。本实施例的其余结构与实施例一相同。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调扇引水调温方法,其特征在于:通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜;引风机将空气吹入亲水多孔介质的多孔通道中使多孔通道壁上形成低压,水膜在低压环境中加速汽化蒸发与空气进行换热使空气温度快速降低;引风机将温度降低的空气送出实现空调扇输出干爽凉风。
2.根据权利要求1所述的空调扇引水调温方法,其特征在于:所述通过毛细管的毛细作用力将水从下方虹吸至上方,水从上方均匀流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜,是指:通过毛细管将下方储水盒中的水虹吸至上方蓄水盘中,蓄水盘设有若干出水井,蓄水盘下方设有带有若干出水孔的孔板,孔板下方设有亲水多孔介质;蓄水盘中的水通过出水井向下流至孔板,之后经过出水孔导流散布到亲水多孔介质上,在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜。
3.根据权利要求2所述的空调扇引水调温方法,其特征在于:所述蓄水盘上设置的出水井包括高度较高的高井和高度较矮的低井;通过蓄水盘水位高时高井和低井同时向下排水、蓄水盘水位低时只有低井向下排水,来实现蓄水盘水位调节。
4.一种实现权利要求1所述的空调扇引水调温方法的空调扇,其特征在于:包括带有容纳腔的机壳;容纳腔壁设有送风口和回风口;所述容纳腔中从上至下依次设有蓄水盘、孔板和储水盒;孔板与储水盒之间设有制冷空间;所述送风口与回风口之间通过制冷空间连通;所述制冷空间中设有引风机和亲水多孔介质;所述储水盒和蓄水盘之间设有若干毛细管,以实现在毛细管的毛细作用力下将储水盒中的水虹吸至蓄水盘中;所述蓄水盘上布设有若干出水井,孔板上设置有若干出水孔,以使蓄水盘中的水经过孔板流到亲水多孔介质上并在亲水多孔介质的多孔通道壁上展开形成水膜。
5.根据权利要求4所述的空调扇,其特征在于:所述出水井包括高井和低井,高井高度>低井高度。
6.根据权利要求5所述的空调扇,其特征在于:所述低井数量=π·r2··h·n/低井井口面积;其中,π为圆周率,r为毛细管内部半径,h为毛细管长度,n为毛细管数量;
所述高井数量=引风机背压引起的排水量/高井井口面积;引风机背压引起的水量=π·r2·Δh,其中,π为圆周率,r为毛细管内部半径,Δh为引风机背压引起的水柱高度,P为引风机背压,ρ为水密度,g为重力加速度;
所述出水孔数量的取值范围是:低井数量≤出水孔数量≤2/3(低井数量+高井数量)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的空调扇,其特征在于:所述出水孔与出水井之间位置相错。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的空调扇,其特征在于:所述亲水多孔介质的孔径范围为:10μm-100μm。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的空调扇,其特征在于:所述制冷空间中设有引风机和亲水多孔介质是指,制冷空间分为靠近送风口的介质空间和靠近回风口的风机空间;所述亲水多孔介质填充在介质空间中;引风机设置在风机空间中且引风机的出风口朝向介质空间。
10.根据权利要求9所述的空调扇,其特征在于:所述介质空间与风机空间之间通过隔板分隔;所述隔板上设有通风孔实现介质空间与风机空间连通;介质空间与送风口连通,风机空间与回风口连通。
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