CN110285494A - 一种用于空调加湿和净化的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空调加湿和净化的辅助装置，包括空调，所述空调室内机的上方设置透明储水箱，所述空调室内机的下方设置可移动水箱，所述空调室内机的冷凝水排放管与水箱内部连接，其特征在于，所述储水箱通过上水管与水箱连接，所述上水管上安装有活塞式抽水器，所述储水箱通过布水管一与转动副流量调节机构连接，所述布水管一上安装有流量控制阀，所述转动副流量调节机构通过布水管二连接布水器，所述布水器的出水口处设置有湿膜，所述布水器和湿膜位于再空调室内机的出风口处。本发明的有益效果是，不需要改变空调布局和结构，借助空调的出风来调节加湿膜的注水量，进而调节湿度，不需要额外增加能耗，对空气进行加湿和净化，结构简单，节约能源，成本低廉。

Description

一种用于空调加湿和净化的辅助装置

技术领域

本发明涉及空调加湿技术领域，特别是一种用于空调加湿和净化的辅助装置。

背景技术

空调已经成为人们生活中不可或缺的电器，空调为人们带来舒适温度的同时，也带来严重的空气干燥问题，这与空调制冷制热时自身带有的自动除湿功能有关。

一般家用空调没有加湿功能，具有恒温恒湿功能的空调，只应用于档案馆，博物馆等特殊场合，这样的空调通常采用电极加湿的方式，功率大，价格昂贵，难以在家用空调中普及；如果将非电加热加湿器装置安装在空调内部，其水垢和水雾会对空调性能产生影响。因此人们为了加湿只能额外购买加湿器，但这样占用空间，增加额外能耗，且加湿范围小，对水质有一定要求。因此，如何基于现有空调结构的基础上，设计和添加结构简单、维护方便、成本低廉、加湿效果好的加湿结构，用于解决生活中空调使用带来的空气湿度低和质量差的问题，是一个难题。本文针对以上问题，设计了一款利用空调出风辅助加湿的加湿器，极大改善了空调使用过程空气干燥的问题，也可以利用空调的送风状态进行单独加湿。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于空调加湿和净化的辅助装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于空调加湿和净化的辅助装置，包括空调，所述空调室内机的上方设置储水箱，所述空调室内机的下方设置可移动水箱，所述储水箱通过上水管与可移动水箱连接，所述上水管上安装有活塞式抽水器，所述储水箱通过布水管一与转动副流量调节机构连接，所述布水管一上安装有流量控制阀，所述转动副流量调节机构通过布水管二连接布水器，所述布水器的出水口处设置有湿膜，所述布水器和湿膜位于空调室内机的出风口处。

所述活塞式抽水器包括气筒，气筒底面设置进水口，进水口处设有进水阀门，气筒上侧表面设有出水口，气筒内设有活塞，气筒顶端插装推杆，推杆向下深入气筒内并通过活塞连杆与活塞连接，所述推杆通过活塞连杆带动活塞在气筒内上下运动，所述活塞上设有活塞阀门。

所述气筒进水口通过上水管与水箱连接，上水管伸入水箱底部；所述气筒出水口通过上水管与储水箱上部侧表面连接。

所述转动副流量调节机构包括圆环形构件一和圆环形构件二，所述圆环形构件一和圆环形构件二的内表面上都加工有半圆形的凹槽，所述圆环形构件一和圆环形构件二通过销轴连接在一起形成滑动式轴承式转动副结构，所述圆环形构件一和圆环形构件二内表面上的半圆形凹槽初始状态为相互错开不连通。

所述圆环形构件一和圆环形构件二内表面上的半圆形凹槽通过圆环形构件一和圆环形构件二的相对转动实现连通。

所述圆环形构件一与布水管一连接，所述布水管一与圆环形构件一内表面的半圆形凹槽连通，所述圆环形构件二与布水管二连接，所述布水管二与圆环形构件二内表面的半圆形凹槽连通。

所述湿膜采用波纹板交叉重叠的形式布设在布水器的出水口处。

所述储水箱上表面上设有端口，所述端口上设置有储水箱端盖。

所述上水管的一端穿过储水箱顶面与储水箱内部连接，所述上水管另一端向下插入水箱内部并伸入到水箱底部。

利用本发明的技术方案制作的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，采用湿膜进行等焓加湿，仅有水分子蒸发，而水中或出风口的杂质被湿膜过滤，能够加湿的同时，具有净化空气的效果；同时利用空调出风口的风力作为动力，零污染，无能耗；采用机械转动副机构，控制出水口的开闭，保证加湿和空调同步，自动控制加湿；整个装置结构简易，放置灵活，可以方便的放置在柜式或者挂壁式空调上；湿膜采用复合型湿膜，不易霉变和滋生细菌，易清洗可反复使用，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明所述一种用于空调加湿和净化的辅助装置的实施例1的结构示意图(未添加集水器)；

图2是本发明所述实施例1的局部示意图(箭头表示空气流动方向)；

图3是本发明所述一种用于空调加湿和净化的辅助装置的实施例2的结构示意图(未添加集水器)；

图4是本发明所述实施例2的局部示意图(箭头表示空气流动方向)；

图5是本发明实施例1所述活塞式抽水器的结构示意图；

图6是本发明实施例1所述布水器部分的结构示意图(图中添加了集水器)；

图7是本发明实施例1所述转动副流量调节机构关闭状态下的结构示意图；

图8是本发明实施例1所述转动副流量调节机构开启状态下的结构示意图；

图中，1、布水器；2、储水箱端盖；3、储水箱；4、转动副流量调节机构；5、流量控制阀；6、湿膜；7、活塞式抽水器；8、可移动水箱；9、布水管一；10、空调；11、布水管二；12、气筒；13、进水口；14、进水阀门；15、出水口；16、活塞；17、推杆；18、活塞连杆；19、活塞阀门；20、圆环形构件一；21、圆环形构件二；22、上水管；23、集水器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述：

实施例1

如图1-2所示，以柜式空调为基础；

在柜式空调10室内机的上方设置储水箱3，所述柜式空调室内机的下方设置可移动水箱8，所述储水箱通过上水管22与水箱连接，所述上水管上安装有活塞式抽水器7，所述储水箱通过布水管一9与转动副流量调节机构4连接，所述布水管一上安装有流量控制阀5，所述转动副流量调节机构通过布水管二11连接布水器1，所述布水器的出水口处设置有湿膜6，所述布水器和湿膜位于空调室内机的出风口处，湿膜采用复合型湿膜。

本发明的创新点一是在柜式空调室内机的基础上，通过合理布设上水结构和加湿结构，使得普通的柜式空调在不改变原有布局和结构的情况下，能够实现室内加湿的功能。整个上水的加湿结构的整体布局是解决本申请技术问题的核心技术手段点，转动副流量调节机构通过布水管二11连接布水器1，所述布水器的出水口处设置有湿膜6，而将润湿的湿膜装在空调出风口前，空调开启时，其产生的风力通过湿膜时，可以高效地将湿膜表面的水蒸发，使干空气变为湿空气。这样的方式可以合理有效地利用了空调自身的风力，不需要单独提供风力消耗能量，做到了零能耗。通过实验测试，湿膜前的风量为3.7m/s，经过整块湿膜后的风速为1.9m/s，说明此湿膜的风阻较大。为了减小湿膜对空调的风阻，我们将大块湿膜分成三小块，两块湿膜间隔一定距离，均匀分布在出风口，留足空调出风的空间，经测量，改进后经过湿膜前风速为3.7m/s,湿膜后风速为2.8m/s，大大降低了风阻。

本发明的创新点二是采用转动副流量调节机构和湿膜相结合的方式来解决加湿问题，其原理是利用了等焓加湿过程，在整个过程中，空气的含湿量增加，相对湿度增大，水由水膜变成水蒸气时，吸收了空气中的热量，空气温度降低。水经过储水箱的控制阀到布水器，布水器可以将水均匀输送到具有高吸水性的湿膜，湿膜则采用波纹板交叉重叠的形式，即增大了出风的空间，又增加了它的润湿面积。水在重力作用下沿湿膜材料向下渗透，被湿膜材料吸收，形成均匀的水膜，通过控制转动副和布水器的出水流速，使风力和水流速度匹配，保证了水流刚好润湿湿膜表面。当干燥的空气通过湿膜材料时，水分子充分吸收空气中的热量而汽化、蒸发，使空气的湿度增加。如图6所示。利用转动副流量调节机构与加湿的湿膜相配合组成的加湿结构，不改变原有的空调布局和结构，初投资少，高效节能，具有降温、净化空气的功能，水质无特殊要求。

在转动副流量调节机构中，所述圆环形构件一和圆环形构件二通过销轴连接在一起形成滑动轴承式转动副结构，圆环形构件一20和圆环形构件二21的相对内表面上都加工有半圆形的凹槽，圆环形构件一和圆环形构件二内表面上的半圆形凹槽在初始状态下相互错开不连通；当圆环形构件一和圆环形构件二的相对转动时，圆环形构件一20和圆环形构件二21内表面上的半圆形凹槽随着转动来实现连通，并且根据转动角度的大小调整两个半圆形凹槽连通面积的大小，由于所述圆环形构件一20与布水管一9连接，而布水管一与圆环形构件一内表面的半圆形凹槽连通，并且圆环形构件二21与布水管二11连接，布水管二与圆环形构件二内表面的半圆形凹槽连通，所以当空调开启时，空调的风力会吹动湿膜使其扬起一定角度，而和湿膜相连接的转动副机构也会转动一定的角度，如图8所示，达到开启状态，产生一定的缝隙，水流可以流出，风力越大，出水速度越快，风力越小，出水速度越小；利用这一关系，我们设计了转动副的缝隙大小和加湿所需的水量保持一致，即出水量刚好提供加湿的水量，经过湿膜后的水量几乎不会产生多余的漏水，且由于湿膜具有较好的吸湿能力，因此省去了湿膜下方的集水器。

我们将湿膜和布水器用一个外框来固定连接，上框架设计一个小凹槽，该槽起到安装、拆卸湿膜的作用；同时我们还在下框设计键槽，该键槽起到固定湿膜的作用；水箱3与可移动水箱8所连接的管为软管，转动副连接的管均为硬管(如图1、2所示)。

而当空调关闭时，失去风力支持的湿膜会回到竖直状态，和湿膜连接的转动副机构会回到初始状态，如图7所示，缝隙关闭，达到出水关闭的效果。通过这样的转动副保证了加湿和空调出风同步进行。如果开启空调不需要启动加湿时，可以直接关闭流量控制阀进而关闭流量出水开关，只利用湿膜的净化功能。

加湿时转动副开启，水流通过转动副机构后到达湿膜上端的布水器，布水器是由一个轻便的管道组成，底部布有多个均匀分布的小孔，孔径为0.2～1mm，水流通过这些小孔可以高效均匀的将湿膜润湿，而湿膜6采用波纹板交叉重叠的形式布设在布水器的出水口处。

对于柜式空调，我们可将储水箱放置在柜式空调的顶部，提供加湿所需水量。而放置在高位的储水箱，加水是很不便的。针对这一问题，我们在空调旁安装了便捷加水装置。该加水装置由活塞式抽水器，如图5所示，连接水管以及可移动的加水箱构成。

在气筒12底面设置进水口13，进水口处设有进水阀门14，气筒上不侧表面设有出水口15，气筒内设有活塞16，气筒顶端插装推杆17，推杆向下深入气筒内并通过活塞连杆18与活塞连接，所述推杆通过活塞连杆带动活塞再气筒内上下运动，所述活塞上设有活塞阀门19，而气筒进水口13通过上水管与水箱连接，上水管伸入水箱底部，将气筒出水口通过上水管与储水箱上部侧表面连接；当活塞式抽水器工作时，活塞向上移动，由于活塞下方气体压力降低，在外部大气压力的作用下，气筒下方的阀门打开，外部的水被压进气筒。当活塞向下移动时，在气筒内水流的作用下，下方的阀门关闭，同时活塞上的两个阀门打开，水从气筒内向上方出水口排出，完成抽水的过程。通过活塞式抽水器使水从低处抽到高处的水箱，就能达到便捷加水的目的。

为了方便清洁，储水箱3上表面上设有端口，而端口上设置有储水箱端盖2。

同时，为了保证上水效果，将上水管22的一端穿过储水箱顶面与储水箱内部连接，而上水管的另一端向下插入水箱内部并伸入到水箱底部。

如果有需要，本申请的技术方案可以在湿膜下端连接集水器23，接收多余的水分。

如果有需要，本申请的技术方案可以充分利用空调工作时产生冷凝水，将冷凝水小管与放置在空调下方的水箱相连。在应用冷凝水时，尽管湿膜有吸附水和空气中杂质的作用，但最好在水箱内设置一过滤装置，这样更好的利用了冷凝水，节约水资源。

本申请公开的技术方案的具体工作过程为：空调运行时，出风口的风经过湿膜，使湿膜摆动一定角度，转动副打开一个缝隙，水从储水箱流入布水器，经过布水器的多个小孔，使水均匀的将湿膜润湿。湿膜则采用波纹板交叉重叠的形式，这样增加了湿膜的润湿面积，水在重力作用下沿湿膜材料向下渗透，被湿膜材料吸收，形成均匀的水膜，通过控制转动副和布水器的出水流速，使风力和水流速度匹配，保证了水流刚好润湿湿膜表面。当干燥的空气通过湿膜材料时，水分子充分吸收空气中的热量而汽化、蒸发，使空气的湿度增加。出风口和水体中的杂质则会被吸附在湿膜表面，达到加湿和净化的双重效果。

尤其是利用机械转动副机构控制空调和加湿的同步，摆脱了对电力的依赖，采用了活塞式加水装置由低位向高位储水箱加水。我们还将空调冷凝水水管连接到加水装置的水箱，从而能实现水的循环利用，达到节约水资源的目的。该装置整个过程利用物理和机械原理，完全摆脱了对电力的依赖，实现零能耗，该设备简易灵活，可安装在各类空调上。加湿效率高，净化空气，适用于广大空调用户。

安装在柜式空调的湿膜加湿装置，当需要加湿时，开启流量控制阀，空调出风使得转动副处于开启状态，水由转动副机构流到湿膜顶端的布水器，经布水器将湿膜均匀润湿，通过空调出风让水分子蒸发，达到加湿效果。考虑到湿膜持续加湿需要补充储水，申请人在地面上放置水箱，通过活塞抽水器将水加到空调顶部储水箱。而且还把可以把空调冷凝水水管连接到水箱上，实现了冷凝水的循环利用，但此时最好在水箱里安装过滤装置，净化冷凝水。

实施例2

如图3-4所示，以壁挂式空调为基础。

由于挂壁式空调，进风口位于挂式空调顶部，并且比柜式空调安装地更高，具有一定的危险性，申请人将储水箱换成了集水袋，该集水袋位于挂式空调的左上方，即可将放置在空调高位的储水箱换成了安全、灵活放置的集水袋。在挂式空调中，我们也将湿膜和布水器用一个轻质外框来固定连接，框的安装设计和柜式空调中的一样；集水袋3与可移动水箱8采用软管连接，上部由墙钉固定，下部可以卷曲收纳放置；在集水袋下部出水口连接的管为软管，再接流量调节阀，再采用硬管与转动副机构连接，起到支撑的作用(如图3、4所示)。如果有需要，可以将挂式空调的冷凝水小管直接与水箱8相连，挂壁式空调冷凝水排放管直接回收到水箱，水箱内安装一过滤冷凝水的滤网。达到循环利用冷凝水的目的。其他与实施例1相同。

实施例3

可以将湿膜底部的集水器换成一排有一定倾斜角度的轻便集水管，并将集水管的水连接到底部的水箱。其他与实施例1相同。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于空调加湿和净化的辅助装置，包括空调(10)，所述空调室内机的上方设置透明储水箱(3)，所述空调室内机的下方设置可移动水箱(8)，所述空调室内机的冷凝水排放管与水箱内部连接，其特征在于，所述储水箱通过上水管(22)与水箱连接，所述上水管上安装有活塞式抽水器(7)，所述储水箱通过布水管一(9)与转动副流量调节机构(4)连接，所述布水管一上安装有流量控制阀(5)，所述转动副流量调节机构通过布水管二(11)连接布水器(1)，所述布水器的出水口处设置有湿膜(6)，所述布水器和湿膜位于空调室内机的出风口处。

2.根据权利要求1所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述活塞式抽水器(7)包括气筒(12)，气筒底面设置进水口(13)，进水口处设有进水阀门(14)，气筒上侧表面设有出水口(15)，气筒内设有活塞(16)，气筒顶端插装推杆(17)，推杆向下深入气筒内并通过活塞连杆(18)与活塞连接，所述推杆通过活塞连杆带动活塞在气筒内上下运动，所述活塞上设有活塞阀门(19)。

3.根据权利要求2所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述气筒进水口(13)通过上水管与可移动水箱连接，上水管伸入水箱底部；所述气筒出水口通过上水管与储水箱上部侧表面连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述转动副流量调节机构包括圆环形构件一(20)和圆环形构件二(21)，所述圆环形构件一和圆环形构件二的内表面上都加工有半圆形的凹槽，所述圆环形构件一和圆环形构件二通过销轴连接在一起形成滑动轴承式转动副结构，所述圆环形构件一和圆环形构件二内表面上的半圆形凹槽初始状态为相互错开不连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述圆环形构件一(20)和圆环形构件二(21)内表面上的半圆形凹槽通过圆环形构件一和圆环形构件二的相对转动实现连通。

6.根据权利要求4所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述圆环形构件一(20)与布水管一(9)连接，所述布水管一与圆环形构件一内表面的半圆形凹槽连通，所述圆环形构件二(21)与布水管二(11)连接，所述布水管二与圆环形构件二内表面的半圆形凹槽连通。

7.根据权利要求1所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述湿膜(6)采用波纹板交叉重叠的形式布设在布水器的出水口处。

8.根据权利要求1所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述储水箱(3)是透明的，易于观察水量，及时补水，所述储水箱(3)上表面上设有端口，所述端口上设置有储水箱端盖(2)。

9.根据权利要求1所述的一种用于空调加湿和净化的辅助装置，其特征在于，所述上水管(22)的一端穿过储水箱顶面与储水箱内部连接，所述上水管另一端向下插入水箱内部并伸入到水箱底部。