CN112032892B - 中央空调导流加湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中央空调导流加湿装置，包括用于引导热空气向下流动的导流机构、储水箱、用于提供加湿空气的加湿器以及与储水箱和加湿器连接的虹吸机构，虹吸机构包括用于将储水箱中的水引导至加湿器中的虹吸管，虹吸管的一端插入储水箱中，虹吸管的另一端插入加湿器中，导流机构具有让热空气通过的导流通道，加湿器的雾化出风口与导流通道连通，以使加湿器产生的加湿空气能够在热空气流经导流通道时产生的负压作用下被吸入导流通道中与热空气混合。本发明的中央空调导流加湿装置，通过将中央空调热风导流向下流动，随着热气流的上升，可使整个室内空间均匀制热；同时设置加湿器与虹吸机构和导流机构相配合，保证室内空间内的湿度适中。

Description

中央空调导流加湿装置
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，具体地说，本发明涉及一种中央空调导流加湿装置。
背景技术
随着科技的发展，众所周知，热空气的密度大于冷空气的密度，所以中央空调在制热时热量聚集在室内空间上方，制热效果差，影响用户体验；其次，空调制热导致室内空间干燥，影响用户体验。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种中央空调导流加湿装置，目的是提高制热效果。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：中央空调导流加湿装置，包括用于引导热空气向下流动的导流机构、用于存储水的储水箱、用于提供加湿空气的加湿器以及与储水箱和加湿器连接的虹吸机构，虹吸机构包括用于将储水箱中的水引导至加湿器中的虹吸管，虹吸管的一端插入储水箱中，虹吸管的另一端插入加湿器中，导流机构具有让热空气通过的导流通道，加湿器的雾化出风口与导流通道连通，以使加湿器产生的加湿空气能够在热空气流经导流通道时产生的负压作用下被吸入导流通道中与热空气混合。
所述虹吸管具有通气孔，所述虹吸机构还包括可旋转设置的旋转杆、设置于旋转杆一端的空心球、设置于旋转杆另一端的弹性元件和与弹性元件连接且用于控制通气孔的开闭的封口板，通气孔位于虹吸管的两端之间，空心球、旋转杆、弹性元件和封口板位于所述储水箱的内部。
所述虹吸管包括依次连接的第一管体、第二管体和第三管体，第一管体插入所述储水箱中，第三管体插入所述加湿器中，所述通气孔设置于第二管体上。
所述第二管体的长度方向与所述第一管体和所述第三管体的长度方向相垂直且第一管体和第三管体的长度方向相平行，第一管体和第三管体朝向第二管体的同一侧伸出。
所述通气孔设置于所述第二管体的长度方向上的一端，所述第一管体是与第二管体的该端连接。
所述旋转杆的旋转中心线与所述第一管体和第二管体的长度方向相垂直，当开始向所述储水箱中注水时，所述空心球受到浮力的作用上升，旋转杆开始转动，所述封口板开始下降，最终封口板与所述虹吸管相接触，并将所述通气孔关闭，此时储水箱中液位高度大于所述加湿器中液位高度，储水箱中的水经虹吸管流向加湿器。
所述导流机构包括相连接的第一导流板和第二导流板，第一导流板设置两个，第二导流板设置多个且所有第二导流板为沿竖直方向依次布置，第二导流板位于两个第一导流板之间，相邻的两个第二导流板之间形成所述导流通道。
所述第二导流板具有第二上导流面和第二下导流面，第二上导流面位于第二下导流面的上方，第二上导流面和第二下导流面均为圆弧面且第二上导流面和第二下导流面的轴线相平行。
所述的中央空调导流加湿装置还包括外壳体，所述导流机构设置于外壳体的内部，所述储水箱和所述加湿器分别设置于外壳体的相对两端，外壳体的侧壁上设置让热空气排出的导流风出口。
所述外壳体具有与中央空调的出风口的对齐的导流风入口，所述导流机构位于导流风入口和所述导流风出口之间。
本发明的中央空调导流加湿装置，通过将中央空调热风导流向下流动，随着热气流的上升，可使整个室内空间均匀制热，提高制热效果；同时设置加湿器与虹吸机构和导流机构相配合，保证室内空间内的湿度适中；中央空调在打开时经过整个装置的导流和加湿后，使得室内空间环境更加舒适。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明中央空调导流加湿装置的结构示意图；
图2是本发明中央空调导流加湿装置的安装示意图；
图3是本发明中央空调导流加湿装置的内部结构示意图；
图4是导流机构的结构示意图；
图5是固定机构的结构示意图；
图6是加湿器的结构示意图；
图7是虹吸机构的结构示意图；
图8是热空气流经第二导流板的示意图；
图9是第二导流板的两个导流面的截面的曲线形状示意图；
图中标记为：1、储水箱；2、第一导流板；201、第一导流面；3、第二导流板；301、第二上导流面；302、第二下导流面；4、虹吸管；401、第一管体；402、第二管体；403、第三管体；5、空心球；6、支撑杆；7、旋转杆；8、弹性元件；9、加湿器；901、雾化出风口；902、虹吸管口；903、雾化器；10、封口板；11、转轴；12、外壳体；13、固定支架；14、水箱固定位置；15、加湿器固定位置；16、导流风入口；17、导流风出口。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图7所示，本发明提供了一种中央空调导流加湿装置，包括外壳体12、用于引导热空气向下流动的导流机构、用于存储水的储水箱1、用于提供加湿空气的加湿器9以及与储水箱1和加湿器9连接的虹吸机构，虹吸机构包括用于将储水箱1中的水引导至加湿器9中的虹吸管4，虹吸管4的一端插入储水箱1中，虹吸管4的另一端插入加湿器9中，导流机构具有让热空气通过的导流通道，加湿器9的雾化出风口901与导流通道连通，以使加湿器9产生的加湿空气能够在热空气流经导流通道时产生的负压作用下被吸入导流通道中与热空气混合。
具体地说，如图1至图7所示，外壳体12安装在建筑物的墙体上，导流机构设置于外壳体12的内部，储水箱1和加湿器9分别设置于外壳体12的相对两端，外壳体12具有一定的长度和宽度，外壳体12的长度方向与第一方向相平行，外壳体12的宽度方向与第二方向相平行，第一方向和第二方向均为水平方向且第一方向和第二方向相垂直，第二方向与建筑物的墙体相垂直，外壳体12的侧壁上设置让热空气排出的导流风出口17，中央空调产生的热空气经过导流机构的导流作用，被引导至朝向导流风出口17处流动，最终经导流风出口17向外壳体12的外部下方流动，使得热空气具有向下朝向地面流动的趋势，形成向外壳体12下方流动的热气流，之后随着进入室内空间的热气流的上升，可使整个室内空间均匀制热，从而可以提高制热效果。
如图1至图4和图8所示，导流机构包括相连接的第一导流板2和第二导流板3，第一导流板2设置两个，第二导流板3设置多个且所有第二导流板3为沿竖直方向依次布置，第二导流板3位于两个第一导流板2之间，相邻的两个第二导流板3之间形成导流通道。外壳体12为内部中空的结构，第一导流板2和第二导流板3位于外壳体12的内部，第二导流板3的长度方向与第一方向相平行，第二导流板3具有第二上导流面301和第二下导流面302，第二上导流面301位于第二下导流面302的上方，第二上导流面301和第二下导流面302均为圆弧面且第二上导流面301和第二下导流面302的轴线相平行，第二上导流面301和第二下导流面302的轴线与第一方向相平行，第二上导流面301的轴线位于第二上导流面301的下方，第二下导流面302的轴线位于第二下导流面302的上方，第二上导流面301的弧度方向上的相对两端分别与第二下导流面302的弧度方向上的相对两端连接，第二上导流面301的弧长小于第二下导流面302的弧长。
如图1至图5所示，第二导流板3的长度方向上的相对两端分别与两个第一导流板2固定连接，第一导流板2与外壳体12连接，第一导流板2具有第一导流面201，该第一导流面201为圆弧面，且第一导流面201的轴线与第一方向和第二方向相垂直，第一导流板2位于两个第二导流板3的第一导流面201之间，第一导流面201对由中央空调产生的热空气起到引导作用。外壳体12具有与中央空调的出风口的对齐的导流风入口16，在热空气的流动方向上，导流机构位于导流风入口16和导流风出口17之间。导流风入口16和导流风出口17均位于两个第一导流板2之间，导流风入口16的宽度大于导流风出口17的宽度，导流风入口16和导流风出口17的宽度方向与第一方向相平行，两个第一导流板2对热空气起到引导和聚集的作用，导流风入口16和导流风出口17设置在外壳体12的相对两个侧壁上。当热空气从中央空调的出风口吹出后，热空气经两个第一导流板2的导流作用以及第二导流板3的导流作用，朝向外壳体12的导流风出口17处流动，最终热空气经导流风出口17向外壳体12的外部下方流动，中央空调的空调风直接经过导流机构导流至地面，整个过程空调风能够合理科学地按照导流方向流动。
在本实施例中，如图1和图3所示，第二导流板3共设置两个。
如图8所示，第二上导流面301的弧长小于第二下导流面302的弧长，热空气分别从第二上导流面301的上方和第二下导流面302的下方流过，在相同的时间内，从第二上导流面301上方通过的热空气的路程较短，因而从第二上导流面301上方通过的热空气的流速慢，压强大；从第二下导流面302下方通过的热空气的路程较长，因而从第二下导流面302下方通过的热空气的流速快，压强小。因此，从第二上导流面301上方通过的热空气的流速大于从第二下导流面302下方通过的热空气的流速，第二上导流面301上方的压强大于第二下导流面302下方的压强，第二导流板的上下方存在压强差，压强差有助于热空气的下沉。优选的导流板截面结构经流体仿真分析可有效导流。
如图9所示，第二上导流面301的横截面(该横截面是指与第二上导流面301的轴线相垂直的截面)的曲线形状满足第一公式，第一公式为：Y1＝-8.5X1 2+16.3X1+0.9，其中Y1代表纵坐标，X1代表横坐标，0＜X1＜2。
如图9所示，第二下导流面302的横截面(该横截面是指与第二下导流面302的轴线相垂直的截面)的曲线形状满足第二公式，第二公式为：Y2＝-25.6X2 3+91X2 2-79.5X2-3.7，其中Y2代表纵坐标，X2代表横坐标，0＜X2＜2。当Y1与Y2相等时，X1与X2也相等。
如图1、图3和图6所示，加湿器9包括加湿器壳体和设置于加湿器壳体内部的雾化器903，加湿器壳体与外壳体12的长度方向上的一端固定连接，储水箱1与外壳体12的长度方向上的另一端固定连接，雾化出风口901为在加湿器壳体的面朝导流机构的侧壁上沿壁厚方向贯穿设置的通孔，加湿器壳体上并设置有让虹吸管4穿过的虹吸管口902。储水箱1中的水经过穿过虹吸管4流进加湿器壳体内部，当加湿器壳体内部存有一定水量后，雾化器903始工作，将加湿器壳体内的液态水雾化成20微米左右的水珠，热空气流经导流机构时会使导流机构内部产生负压，在负压的作用下，雾化后形成的加湿空气经过雾化出风口901流向导流通道，与流经导流通道的热空气混合，增加热空气的湿度，从而可以保证室内空间的空气湿度适中，使得室内空间环境更加舒适。
如图1、图3和图7所示，虹吸管4具有通气孔，虹吸机构还包括支撑杆6、可旋转设置的旋转杆7、设置于旋转杆7一端的空心球5、设置于旋转杆7另一端的弹性元件8和与弹性元件8连接且用于控制通气孔的开闭的封口板10，通气孔位于虹吸管4的两端之间，储水箱1为内部中空的壳体结构，支撑杆6、空心球5、旋转杆7、弹性元件8和封口板10位于储水箱1的内腔体。支撑杆6为竖直设置在储水箱1的内腔体，支撑杆6的下端与储水箱1固定连接，旋转杆7通过转轴11与支撑杆6的上端转动连接，旋转杆7的旋转中心线(也即转轴11的轴线)为水平线，旋转杆7可以上下旋转。空心球5具有一定的重量，空心球5为内部中空的圆球体，空心球5与旋转杆7的长度方向上的一端固定连接，弹性元件8的一端与旋转杆7的长度方向上的另一端固定连接，转轴11位于空心球5和弹性元件8之间，封口板10与弹性元件8的另一端固定连接，弹性元件8用于对封口板10施加使其朝向远离旋转杆7的位置处进行移动的弹性作用力，弹性元件8优选为圆柱螺旋弹簧且为压缩弹簧。
如图1、图3和图7所示，虹吸管4包括依次连接的第一管体401、第二管体402和第三管体403，第一管体401插入储水箱1中，第三管体403插入加湿器9中，通气孔设置于第二管体402上。第二管体402的长度方向与第一管体401和第三管体403的长度方向相垂直且第一管体401和第三管体403的长度方向相平行，第一管体401和第三管体403朝向第二管体402的同一侧伸出且第一管体401和第三管体403为朝向第二管体402的下方伸出。第二管体402的长度方向与第一方向相平行，第二管体402位于外壳体12的内部，第一管体401的上端与第二管体402的第一端固定连接，第一管体401和第二管体402的第一端均位于储水箱1的内腔体中，第三管体403的上端与第二管体402的第二端固定连接，第三管体403的下端插入加湿器壳体的内部。第二管体402的第一端和第二端为第二管体402的长度方向上的相对两端，通气孔为在第二管体402的第一端设置的通孔，当通气孔处于打开状态时，第二管体402的内腔体与储水箱1的内腔体相连通。当通气孔处于关闭状态时，储水箱1中的水可以依次经第一管体401、第二管体402和第三管体403流入加湿器9中，实现对加湿器9的补水。
中央空调导流加湿装置未使用时，储水箱1中没有水或者液位高度较低，封口板10没有堵住虹吸管4的通气孔，通气孔处于打开状态，封口板10位于虹吸管4的上方。旋转杆7的旋转中心线与第一管体401和第二管体402的长度方向相垂直，当开始向储水箱1中注水时，空心球5受到浮力的作用上升，空心球5上升的同时带动旋转杆7开始转动，封口板10开始下降，最终封口板10与虹吸管4相接触，并将通气孔关闭，弹性元件8被压缩，弹性元件8对封口板10施加弹性作用力，使封口板10与第二管体402的第一端保持相接触状态，并遮盖通气孔，确保通气孔处于关闭状态，此时储水箱1中液位高度大于加湿器9中液位高度，根据虹吸原理，储水箱1中的水经虹吸管4流向加湿器9。
当中央空调导流加湿装置快要关闭时，随着储水箱1内部水量的消耗，空心球5在自身重力作用下开始下降，空心球5带动旋转杆7转动，封口板10开始上升，弹性元件8随之伸长，封口板10与虹吸管4分离后，通气孔被打开，储水箱1中的空气经通气孔进入虹吸管4中，虹吸管4密封环境被破坏，储水箱1中的水不再能够经虹吸管4流向加湿器9。
中央空调导流加湿装置在使用时，当使用者打开中央空调后，中央空调产生的热空气经导流机构向下流向地面，同时储水箱1中注满水，空心球5浮起，封口板10堵住通气孔，使得虹吸管4中形成密封环境，储水箱1中的水因为虹吸原理通过虹吸管4流向加湿器9，当加湿器9中的水量达到设定值后，雾化器903开始工作，雾化后形成的加湿空气流入导流机构中，随同热空气一同进入室内空间，起到加湿作用。当储水箱1内的水量减少到设定值后，空心球5下降，封口板10上升，通气孔打开，虹吸原理被破坏，雾化工作停止；虹吸机构是可以根据水量的多少控制虹吸原理的发生与停止，若需要继续加湿，需向储水箱1中补水。
如图1、图2和图5所示，外壳体12上设置有固定支架13，固定支架13设置多个，且固定支架13布置在外壳体12的长度方向上的相对两端，固定支架13与外壳体12固定连接，固定支架13是用于与建筑物的墙体连接。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.中央空调导流加湿装置，其特征在于：包括用于引导热空气向下流动的导流机构、用于存储水的储水箱、用于提供加湿空气的加湿器以及与储水箱和加湿器连接的虹吸机构，虹吸机构包括用于将储水箱中的水引导至加湿器中的虹吸管，虹吸管的一端插入储水箱中，虹吸管的另一端插入加湿器中，导流机构具有让热空气通过的导流通道，加湿器的雾化出风口与导流通道连通，以使加湿器产生的加湿空气能够在热空气流经导流通道时产生的负压作用下被吸入导流通道中与热空气混合；
所述虹吸管具有通气孔，所述虹吸机构还包括可旋转设置的旋转杆、设置于旋转杆一端的空心球、设置于旋转杆另一端的弹性元件和与弹性元件连接且用于控制通气孔的开闭的封口板，通气孔位于虹吸管的两端之间，空心球、旋转杆、弹性元件和封口板位于所述储水箱的内部。
2.根据权利要求1所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述虹吸管包括依次连接的第一管体、第二管体和第三管体，第一管体插入所述储水箱中，第三管体插入所述加湿器中，所述通气孔设置于第二管体上。
3.根据权利要求2所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述第二管体的长度方向与所述第一管体和所述第三管体的长度方向相垂直且第一管体和第三管体的长度方向相平行，第一管体和第三管体朝向第二管体的同一侧伸出。
4.根据权利要求3所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述通气孔设置于所述第二管体的长度方向上的一端，所述第一管体是与第二管体的该端连接。
5.根据权利要求2至4任一所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述旋转杆的旋转中心线与所述第一管体和第二管体的长度方向相垂直，当开始向所述储水箱中注水时，所述空心球受到浮力的作用上升，旋转杆开始转动，所述封口板开始下降，最终封口板与所述虹吸管相接触，并将所述通气孔关闭，此时储水箱中液位高度大于所述加湿器中液位高度，储水箱中的水经虹吸管流向加湿器。
6.根据权利要求5所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述第二管体的长度方向与第一方向相平行，第一方向为水平方向，第一管体的上端与第二管体的第一端固定连接，第一管体和第二管体的第一端均位于储水箱的内腔体中，第三管体的上端与第二管体的第二端固定连接，第三管体的下端插入加湿器壳体的内部，第二管体的第一端和第二端为第二管体的长度方向上的相对两端，通气孔为在第二管体的第一端设置的通孔，当通气孔处于打开状态时，第二管体的内腔体与储水箱的内腔体相连通；当通气孔处于关闭状态时，储水箱中的水依次经第一管体、第二管体和第三管体流入加湿器中，实现对加湿器的补水。
7.根据权利要求1至4任一所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述导流机构包括相连接的第一导流板和第二导流板，第一导流板设置两个，第二导流板设置多个且所有第二导流板为沿竖直方向依次布置，第二导流板位于两个第一导流板之间，相邻的两个第二导流板之间形成所述导流通道。
8.根据权利要求7所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述第二导流板具有第二上导流面和第二下导流面，第二上导流面位于第二下导流面的上方，第二上导流面和第二下导流面均为圆弧面且第二上导流面和第二下导流面的轴线相平行。
9.根据权利要求1至4任一所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：还包括外壳体，所述导流机构设置于外壳体的内部，所述储水箱和所述加湿器分别设置于外壳体的相对两端，外壳体的侧壁上设置让热空气排出的导流风出口。
10.根据权利要求9所述的中央空调导流加湿装置，其特征在于：所述外壳体具有与中央空调的出风口的对齐的导流风入口，所述导流机构位于导流风入口和所述导流风出口之间。
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