CN111212665B - 具有消毒单元的加湿器 - Google Patents

Abstract

提出了一种加湿器，该加湿器包括：可旋转的芯部(101)；用于使所述芯部旋转的装置；其特征在于：所述加湿器还包括消毒单元(103a、103b)，该消毒单元适于使得当所述芯部旋转时，所述芯部的不同部分被消毒。

Description

具有消毒单元的加湿器

技术领域

本发明涉及加湿器。具体地，本发明涉及具有消毒能力的加湿器。

背景技术

加湿器可从许多品牌获得，并且被广泛用于提高在室内空间中的空气的湿度水平。已经基于不同的原理开发出不同的架构。这些加湿器具有共同的特征，即，作为针对被用于对空气进行加湿的水的蓄水池的水箱。

与水箱中存在的水有关的问题是微生物的生长。这是令用户烦恼的，因为随着时间的流逝，会产生令人不愉快的气味。进一步地，这也可能给用户带来健康问题，例如当微生物和/或其副产物(诸如微生物挥发性有机化合物(MVOC))被释放到空气中时。微生物的生长也发生在芯部内部，芯部吸收水箱中的水并且被用于使水从芯部蒸发。

US 2015/0090121A1公开了一种具有紫外线消毒的加湿器。公开了一种用于对空气进行加湿的系统和方法。该系统包括：雾化器；以及紫外线光源。雾化器增加一定体积的空气的水分含量，并且在使加湿过的空气分散到周围环境中之前，紫外线光源使所产生的加湿过的空气暴露于杀菌光。

需要一种可以有效地减少在芯部和/或水箱中的微生物的生长的加湿器。理想地，应该同时对水箱和芯部进行消毒。

发明内容

在本发明的一个方面中，提出了一种加湿器，包括：可旋转的芯部；用于使芯部旋转的装置；其中该加湿器还包括：消毒单元，适于使得当芯部旋转时，芯部的不同部分被消毒。例如，消毒单元被定位成(例如被固定地定位成)使得在芯部的旋转期间，并且当消毒单元是活动的时，芯部的不同部分被消毒。作为优点，随着芯部旋转并且通过消毒单元，消毒单元的大小(例如消毒单元中的光源的数目)可以被减小，但是仍然能够对芯部的较大并且不同的部分进行消毒。这提高了设备的紧凑性，并且降低了设备的成本。

根据实施例，该加湿器还包括水箱。芯部被至少部分地定位在水箱中；并且消毒单元还适于或者被定位成用于对水箱的内容物进行消毒。随着芯部旋转，水箱中的水也将在水箱内部旋转并且经过消毒单元，使得也对水进行消毒。优点是：可以使用单个消毒单元来对水箱中的芯部和水进行消毒。这提高了加湿器的紧凑性，并且降低了加湿器的成本。

根据实施例，消毒单元的第一元件被定位在水箱的外表面附近，使得芯部、水箱和水箱的内容物在加湿器被激活时被消毒。

根据实施例，水箱呈中空柱形，消毒单元的第二元件被定位在水箱的在水箱的中空部分内部的外表面附近，使得芯部、水箱和水箱的内容物在被激活时被消毒。本发明的优点是：通过使用中空柱形的水箱，消毒单元的一部分可以被定位在水箱的中空部分内部。这进一步提高了紧凑性，降低了成本，但是更重要的是：允许从相对于第一元件的位置的不同位置对芯部进行消毒。这增强了系统的消毒效果。

根据实施例，用于使芯部旋转的装置是无马达的，并且被配置用于当在加湿器中产生气流时使芯部旋转。根据实施例，用于使芯部旋转的装置被定位在加湿器内部的气流路径中；并且用于使芯部旋转的装置被配置用于将由气流路径中的气流施加在用于使芯部旋转的装置上的力转换成用于使芯部旋转的旋转力。本发明的优点是：由于不需要用于使芯部旋转的马达，可以降低设备的制造成本和总成本。另一优点是：缺少这种马达使加湿器更加紧凑、轻便和便携。

根据实施例，用于使芯部旋转的装置包括被联接至芯部的风力叶片，使得当风力叶片旋转时，芯部旋转。

根据实施例，芯部是中空柱形，并且用于使芯部旋转的装置的至少一部分被定位在芯部的中空部分内部。优点是：可以通过将用于使芯部旋转的装置放置在芯部的中空部分中来提高加湿器的紧凑性。

根据特定实施例，用于使芯部旋转的装置可以包括马达。

根据实施例，芯部被设计为在被浸湿时部分地漂浮在水中。例如，选择芯部材料以在被浸湿时部分地漂浮在水中。例如，芯部可以包括允许芯部在被浸入水中时漂浮的漂浮材料。这减轻了芯部在水箱内部的旋转。

根据实施例，消毒单元包括光源。该光源被定位在芯部的上游，使得通过加湿器进行传播的空气在穿过芯部之前被加热。作为优点，加湿器内部的空气的温度升高，而在到达芯部之前，加湿器内部的空气的相对湿度降低。当空气通过芯部进行传播时，这引起更有效的水吸收，并且因此，实现更高效的加湿性能。

根据实施例，光源被耦合至散热器。这允许更好地使光源冷却，并且在空气穿过芯部之前更好地对空气进行加热。

根据特定实施例，消毒单元包括光源，并且光源被耦合至散热器，该散热器被定位在芯部的上游，使得通过加湿器进行传播的空气在穿过芯部之前被加热。

根据实施例，消毒单元包括发光二极管(LED)阵列。

根据实施例，该加湿器包括：空气污染物过滤器，被定位在芯部的上游。作为优点，芯部没有被污染物污染。

根据实施例，消毒单元包括电磁辐射源，该电磁辐射源包括以下源中的一个或者多个：UVA、UVB或者UVC、具有405nm波长的光源或者IR。

在随附的独立权利要求和从属权利要求中陈述了本发明的特定方面和优选方面。来自从属权利要求的特征可以被适当地与独立权利要求的特征和其他从属权利要求的特征组合，而不仅仅如在权利要求书中明确陈述的那样。

本发明的这些以及其他方面将通过在下文中描述的(多个)实施例而变得清楚，并且将参照在下文中描述的实施例来阐明本发明的这些以及其他方面。

附图说明

图1图示了加湿器的实施例的上部的3D截面。

图2图示了加湿器的实施例的截面。

图3图示了加湿器的实施例的截面，其中箭头指示在加湿器内部产生的气流。

图4图示了加湿器的实施例的上部的内部机械结构，其中箭头指示芯部在水箱内部的旋转。

图5图示了加湿器的实施例的主视图，其中箭头指示空气在加湿器的底部进入加湿器并且空气在加湿器的顶部离开加湿器。

图6图示了加湿器的实施例的3D视图。

附图仅仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于说明之目的，元件中的一些元件的大小会被扩大并且不按比例绘制。

权利要求书中的任何附图标记都不应该被解释为限制范围。

在不同的附图中，相同的附图标记是指相同或者类似的元件。

具体实施方式

将针对特定实施例并且参照某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅由权利要求书限制。所描述的附图仅仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于说明之目的，元件中的一些元件的大小会被扩大并且不按比例绘制。尺寸和相对尺寸不与实践本发明的实际减少相对应。

此外，本说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等被用于将相似元件区分开来，并且不一定被用于在时间上、空间上、排名中或者以任何其他方式来描述顺序。应该理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文所描述的本发明的实施例能够按照除了本文描述的或者说明的顺序之外的其他顺序进行操作。

应该注意，在权利要求书中使用的术语“包括”不应该被解释为限于其后所列出的装置；其不排除其他元件或者步骤。因此，其应该被解释为指定存在所述特征、整数、步骤或者组件，但是不排除存在或者添加一个或者多个其他特征、整数、步骤或者组件或者其分组。因此，表达“包括装置A和B的设备”的范围不应该被限于仅由组件A和B组成的设备。这意味着：针对本发明，设备的唯一相关组件是A和B。

贯穿本说明书，对“一个实施例”或者“实施例”的提及是指结合该实施例描述的特定特征、结构或者特点包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的各处出现短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都是指同一个实施例，但是可以都是指同一个实施例。此外，如通过本公开对于本领域的普通技术人员而言将是清楚的，在一个或者多个实施例中，可以按照任何合适的方式来组合特定特征、结构或者特点。

同样，应该了解，在对本发明的示例性实施例的描述中，为了使本公开简单化并且帮助理解各个发明方面中的一个或者多个发明方面，本发明的各种特征有时被一起分组在单个实施例、附图、或者其描述中。然而，本公开的该方法不应该被解释为反映了所要求保护的发明需要比在各个权利要求中明确叙述的特征更多的特征的意图。相反，如随附权利要求书反映的，发明方面在于少于单个前面所公开的实施例的所有特征。因此，在详细描述之后的权利要求书被清楚地并入该详细描述，各个权利要求自身作为本发明的单独实施例。

此外，如本领域的技术人员将理解的，虽然本文描述的一些实施例包括一些不是包括在其他实施例中的其他特征，但是不同实施例的特征的组合旨在本发明的范围内，并且形成不同的实施例。例如，在随附权利要求书中，所要求保护的实施例中的任何实施例可以被用于任何组合。

在本文提供的描述中，阐述了许多具体细节。然而，应该理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，没有详细示出熟知的方法、结构和技术，以免模糊对本说明书的理解。

在本发明的一个方面中，提出了一种加湿器。该加湿器包括：可旋转的芯部；用于使芯部旋转的装置；以及消毒单元。该消毒单元被定位在加湿器内部，使得在芯部的旋转期间，芯部的不同部分被消毒。

通过使加湿器的芯部暴露于消毒单元，减少了微生物(诸如细菌、病毒或者真菌)的生长。消毒单元可以包括辐射源，例如电磁辐射源，诸如UVA、UVB或者UVC、具有405nm波长的光源或者IR。加湿器被构造成使得芯部可以在加湿器内部旋转，例如在加湿器的水箱内部。一个或者多个辐射源存在于加湿器内部，并且被定位成使得芯部可以由(多个)辐射源产生的辐射进行消毒。随着芯部在加湿器内部旋转，芯部和消毒单元被放置成使得芯部的不同部分被暴露于消毒单元，例如被暴露于消毒单元的辐射。例如，消毒单元被固定地定位在加湿器内部，并且随着芯部旋转，芯部的不同部分被暴露于消毒单元的辐射。

本发明的优点是：通过使芯部旋转，消毒单元的数目(例如辐射源的数目)可以被减少，但是仍然能够有效地对芯部的不同部分进行消毒。换句话说，由于芯部正在旋转并且芯部的不同部分正通过消毒单元，因此，不需要具有若干消毒单元来对芯部的不同部分进行消毒。这意味着：例如，一个消毒单元可以被固定地定位在加湿器内部，并且在芯部旋转时能够对整个芯部进行消毒，这取决于消毒单元的辐射能够穿透芯部，并且因此取决于能够对芯部进行消毒的深度如何。

根据本发明的实施例，该加湿器还包括水箱。芯部被至少部分地定位在水箱中。消毒单元还被放置成用于对水箱中存在的内容物进行消毒。本发明的优点是：消毒单元还对水箱的内容物进行消毒。随着芯部在水箱内部旋转时，水箱中的液体内容物也将通过芯部的力在水箱内部旋转。消毒单元的大小可以被设计成使得可以对芯部的被定位在水箱中的部分和芯部的被定位在水箱外部的部分进行消毒。

根据实施例，消毒单元被定位在水箱内部。作为优点，消毒单元可以被定位成更靠近芯部，从而使得更有效地对水箱中的芯部和水进行消毒。在这种实施例中，消毒单元可以是防水的。

根据实施例，消毒单元被定位在水箱外部。在这种实施例中，选择水箱的材料，以允许来自消毒单元的辐射穿透，并且因此允许对水箱内容物和芯部进行消毒。例如，水箱由透明材料制成。在特定实施例中，消毒单元包括第一元件，该第一元件被定位在水箱的外表面附近，使得芯部、水箱和水箱的内容物在被激活时被消毒。可选地，水箱是中空柱形，并且消毒单元包括第二元件。该第二元件被定位在水箱的外表面附近并且在水箱的中空部分内部，使得芯部、水箱和水箱的内容物在被激活时被消毒。第二元件也可以被定位在位于芯部附近的与第一元件不同的位置。应该注意，消毒单元可以包括多个消毒元件。然而，其也可以由单个消毒元件组成，该单个消毒元件可以包括不同的辐射组件，诸如光源。

根据实施例，用于使芯部旋转的装置是无马达的，并且被配置用于当在加湿器中产生气流时使芯部旋转。在特定实施例中，用于使芯部旋转的装置被定位在加湿器内部的气流路径中，并且用于使芯部旋转的装置被配置用于将由气流路径中的气流施加在用于使芯部旋转的装置上的力转换成适合于使芯部旋转的旋转力。例如，在加湿器中，可以存在风扇，用于在加湿器内部产生气流。在气流通过芯部进行传播以对气流进行加湿之前，气流撞击用于使芯部旋转的装置。当气流到达用于使芯部旋转的装置时，当气流的力足够强，用于使芯部旋转的装置开始旋转。当用于使芯部旋转的装置被联接至芯部时，芯也开始旋转。使芯部旋转的装置可以包括被联接或者附接至芯部的风力叶片。这允许当风力叶片旋转时，芯部旋转。本发明的优点是：不需要单独的马达来驱动芯部。这降低了加湿器的成本，减小了加湿器的大小和重量。

在备选实施例中，用于使芯部旋转的装置包括马达。理想地，马达不被定位在在加湿器内部产生的气流中。备选地，马达包括适于将空气阻力和气流的干扰最小化的空气动力学防护罩。

根据实施例，芯部是中空柱形，例如圆环形，并且用于使芯部旋转的装置的至少一部分被定位在芯部的中空部分内部。在这种实施例中，水箱包括中空部分。当芯部在水箱内部时，用于使芯部旋转的装置被定位在水箱的中空部分内部。当芯部在加湿器内部旋转时，芯部的中空柱形状使净化器非常紧凑。同样，芯部的中空柱形状允许用于使芯部旋转的装置被定位在芯部内部，这进一步提高了加湿器的紧凑性。为了进一步提高加湿器的紧凑性，水箱也是中空柱形的并且尺寸被设计为匹配中空柱形的芯部，使得芯部可以在水箱内部旋转，而水箱的内壁与芯部的外表面之间不会经历摩擦或者将该摩擦最小化。

根据本发明的实施例，选择芯部材料以当芯部被浸湿时芯部部分地漂浮在水中。当水箱中存在足够的水时，芯部材料部分地被定位在水中。这允许芯部吸水。芯部的未被定位在水中的部分被定位在加湿器中所产生的气流中。气流通过芯部进行传播，并且在加湿器顶部离开加湿器。

根据实施例，消毒单元包括光源。在该实施例中，光源被定位在芯部的上游，使得通过加湿器进行传播的空气在穿过芯部之前利用由光源产生的热量被加热。因此，在这种实施例中，光源具有双重功能性。光源适于对芯部和/或水箱及其内容物进行消毒。在空气穿过芯部时且由芯部材料进行加湿之前，光源被用于对空气进行加热。光源可以被定位在在加湿器内部产生的气流中或者附近，这确保了光源被充分冷却，并且增加了光源的使用寿命。为此，光源可以被耦合至散热器，该散热器进一步增强了对光源的冷却。进一步地，随着光源使热量消散，加湿器内部的空气的温度升高，而在到达芯部之前，其相对湿度降低。这引起更有效的水吸收。这意味着：可以实现更高的气流，以在离开芯部的空气中达到相同的绝对水浓度，这最终引起更高的加湿速率，这些加湿速率是加湿器的关键性能参数。

根据实施例，该加湿器还包括被定位在芯部的上游的空气污染物过滤器。例如，该过滤器可以被定位在被用于在加湿器中产生气流的风扇的上游或者下游。过滤器可以被定位在加湿器的底部。过滤器可以被定位在加湿器的进气口处。过滤器可以是柱形空气污染物去除结构，诸如HEPA过滤器、气体过滤器、组合过滤器、ESP单元、催化剂。作为优点，到达用于使芯部旋转的装置、芯部和所产生的加湿过的空气的气流没有污染物。因此，加湿器也可以用作空气净化器。

根据实施例，消毒单元包括电磁辐射源，该电磁辐射源包括以下源中的一个或者多个：UVA、UVB或者UVC、具有405nm波长的光源或者IR。

图1图示了加湿器100的实施例的上部的3D截面。在加湿器100的内部，存在水箱104。在水箱104的内部，存在芯部101。水箱104是中空柱形。芯部101也是中空柱形。芯部101的大小适于水箱104的大小，使得芯部101可以容易地在水箱104内部旋转。芯部101被连接或者附接至用于使芯部旋转的装置102，该装置102包括叶片106。在芯部101与用于使芯部旋转的装置102之间的连接件107可以是塑料或者金属部件或者适合于进行该连接的另一材料。用于使芯部旋转的装置102被定位在水箱104的中空部分内部以及芯部101的中空部分内部。水箱104的中空部分被定位在加湿器100的气流路径中。水箱104的中空部分是气流通道的在加湿器100内部的部分。当在加湿器100内部产生气流时，用于使芯部旋转的装置102的叶片106受到气流，并且因此，将开始旋转。当用于使芯部旋转的装置102被附接至芯部101时，芯部101将开始在水箱104内部旋转。消毒单元包括两个光源阵列103a、103b。在备选实施例中，加湿器也可以包括一个光源阵列。第一光源阵列103a被定位在水箱101的外部，并且被定位成使得随着芯部旋转360度，可以完全照亮芯部101的外表面。在这种实施例中，对于由消毒单元发出的波长而言，水箱是透明的。在图1中，第一光源阵列103a被定位在加湿器内部的支撑件上，该支撑件用于保持水箱。备选地，第一阵列103a可以被定位在加湿器100的内壁上。第二光源阵列103b被定位在水箱104的中空部分和芯部101的中空部分内部。第二光源阵列103b被定位在用于水箱104的支撑件上。芯部101的一部分被定位在水箱104的外部，用箭头“Z”指示。当产生气流时，气流使用于使芯部旋转的装置102旋转。当芯部101旋转时，气流通过芯部101的从水箱104伸出的或者被定位在水箱104之外的部分进行传播，使得对空气进行加湿。气流还通过芯部101的被定位在水箱104中的水位上方的部分进行传播。加湿过的空气在加湿器100的顶部离开加湿器100。

图2图示了加湿器100的截面。加湿器100的上部与在图1中图示的相似。加湿器100的下部包括用于在加湿器100中产生气流的风扇109。该风扇109确保空气经由存在于加湿器100的底部120处的入口110被吸到加湿器100中，通过加湿器100被传播，并且在存在于加湿器100的顶部130处的出口111处离开加湿器100。底部120被定义为：加湿器100的被用于以正常工作模式搁置在表面上的部分。

图3图示了空气通过加湿器100进行传播的方式。箭头105图示了控制被吸到加湿器100中，气流撞击使芯部101旋转的风力叶片106，随着芯部101在水箱104中旋转，气流穿过芯部101，并且空气最终在加湿器100的顶部130处离开加湿器。如同样在图1中指示的，芯部101的高度为H。

根据实施例，芯部的高度H大于水箱的高度。因此，当芯部被定位在水箱内部时，芯部的一部分从水箱伸出。芯部的从水箱伸出的部分被用于传播空气，并且因此，对通过芯部进行传播的空气进行加湿。

根据本发明的实施例，消毒单元被定位在加湿器的内壁上。例如，加湿器可以包括用于保持水箱的支撑件。消毒单元可以被定位在用于保持水箱的该支撑件上。作为优点，消毒单元被定位成靠近水箱和芯部。

根据本发明的实施例，用于使芯部旋转的装置可以搁置在加湿器内部的支撑件上。支撑件适于允许机械结构旋转。支撑件可以被附接至加湿器的内壁。在实施例中，该支撑件可以包括滚珠轴承。此外或者备选地，支撑件可以包括凹口，由此，用于使芯部旋转的装置包括适合于搁置在凹口中的凸出部分或者销，并且由此，用于使芯部旋转的装置在搁置在支撑件上时能够旋转。在所有实施例中，在支撑件与用于使芯部旋转的装置之间的摩擦应该是最小，以允许平稳旋转。

根据实施例，消毒单元包括发光二极管(LED)阵列。该阵列的形状可以是细长的，其中细长的阵列的方向垂直于芯部在被激活时旋转的方向。这种构造确保可以利用最少数目的所需LED来对芯部进行消毒。

图4图示了这种实施例。箭头108指示芯部101的旋转方向。芯部101是中空柱形。用于使芯部旋转的装置102被定位在芯部101的中空部分内部。用于使芯部旋转的装置102包括风力叶片106。在该实施例中，用于使芯部101旋转的装置102被固定地联接至芯部101。在实施例中(包括但不限于在图4中描绘的实施例)，可以存在将使芯部101旋转所需的力最小化的机构，例如齿轮组。光源阵列103a、103b被定位在芯部101的两侧。具体地，第一光源阵列103a被定位在芯部101的外部，并且第二光源阵列103b被定位在芯部101的内部，即，芯部101的中空部分内部。第一光源阵列103a和第二光源阵列103b的方向垂直于芯部的旋转方向108。理想地，光源阵列103a、103b的高度H(也在图1，图3和图4中示出)适于芯部101的高度，使得可以照亮整个芯部101，并且因此，对整个芯部101进行消毒。

图5图示了加湿器100的实施例的主视图。虚线箭头指示当加湿器100内部的风扇被激活时，空气进入和离开加湿器100的位置。

图6图示了加湿器100的实施例的3D线图。

Claims (10)

1.一种加湿器，包括：

风扇，用于产生气流；

中空柱形水箱，具有被定位在所述加湿器的气流路径中的中空部分；

中空柱形的可旋转的芯部，被至少部分地定位在所述水箱中；

风力叶片，被定位在所述气流路径中，并且所述风力叶片用于将由所述气流路径中的气流施加在所述风力叶片上的力转换成用于使所述芯部旋转的旋转力；

消毒单元，包括被固定地定位在所述加湿器内部的至少一个电磁辐射源阵列，并且适于使得：当所述芯部旋转时，所述芯部的不同部分被暴露于所述消毒单元的辐射并且因此被消毒。

2.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述消毒单元的所述辐射还被定向到所述水箱，用于对所述水箱的内容物进行消毒。

3.根据权利要求2所述的加湿器，其中所述消毒单元的第一元件在所述水箱的外表面处被定位在所述水箱外部，使得所述芯部、所述水箱和所述水箱的内容物在被激活时被消毒。

4.根据权利要求3所述的加湿器，其中所述消毒单元的第二元件被定位在所述水箱的在所述水箱的所述中空部分内部的外表面处，使得所述芯部、所述水箱和所述水箱的内容物在被激活时被消毒。

5.根据前述权利要求中任一项所述的加湿器，其中所述风力叶片被定位在所述芯部的所述中空部分内部。

6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的加湿器，其中所述芯部由以下材料形成：所述材料使得所述芯部在被浸湿时部分地漂浮在水中。

7.根据权利要求6所述的加湿器，其中所述消毒单元包括光源，所述光源被耦合至散热器。

8.根据前述权利要求1至4中任一项所述的加湿器，其中所述消毒单元包括发光二极管阵列。

9.根据前述权利要求1至4中任一项所述的加湿器，还包括空气污染物过滤器，所述空气污染物过滤器被定位在所述芯部的上游。

10.根据前述权利要求1至4中任一项所述的加湿器，其中所述消毒单元包括以下源中的一个或者多个：UVA、UVB或者UVC、具有405nm的波长的光源、或者IR。

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