CN112984636A - 用于hvac系统的加湿单元 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于HVAC系统的加湿单元。提供具有配置成朝向限定区域引导气流的气道的加热通风与空气调节系统，该系统包括加湿单元，该加湿单元具有布置在该气道中且配置成将保持在其中的托盘，该托盘被布置在所述气道中，使得水加湿在所述气道中的气流，因而控制在该限定区域中的湿度水平。

Description

用于HVAC系统的加湿单元
本申请是申请日为2014年6月12日，申请号为201480039757.X，发明名称为“用于HVAC系统的加湿单元”的申请的分案申请。
技术领域
本公开的主题一般涉及加湿单元，且特别地涉及用于加热通风与空气调节(以下为HVAC)的加湿单元。
背景
本公开的主题在其一些示例中涉及用于加热通风与空气调节(HVAC)系统的加湿单元，且更特别地，但不排他地，本公开的主题涉及可以是可操作的以在现有HVAC系统上被改进的加湿单元。
各种加湿器已经结合家庭或商业加热系统用于增加排出的加热空气流的湿度水平。空气中合适的湿度水平可以增强在加热房间中的居住者的舒适水平，因为已知空气中的水分抑制与鼻通道不期望的干燥相关联的不舒适。而且，空气中水分的增加能够使居住者在较低的温度水平感觉更加舒适，且因此可以被用于降低与加热相关联的成本。
加湿循环空气的蒸汽冷却系统被用于增加由传统空气循环器提供的冷却也是已知的。一些已知的蒸汽冷却系统与组合动力推进器的流体源一起操作以经过水浸泡过滤器抽出气流。可选地，单独的、独立的抽运系统被用于提供流体以增加由单独的空气循环器提供的冷却。
题为“Humidifying Apparatus for Warm Air Ducts and the Like(用于温热空气管道和类似物的加湿装置)”的美国专利第3,855,371号(其内容通过引用并入本文)描述了可以被可移除地安装在热空气加热系统的例如主要主干水平管道的空气传送管道中的雾化或喷雾式加湿器组件。该加湿器组件包括螺线管控制喷射喷嘴和多层屏，其支撑在具有可移除地完全定位在空气传送管道内的相对的开口端部的矩形横截面长形通道结构中。
题为“Humidifiers for forced air systems(用于强制空气系统的加湿器)”的美国专利第4,006,674号(其内容在此通过引用并入)描述了用在强制空气加热系统中的加湿器。该加湿器包括外壳，该外壳具有适合于定位成邻近空气调节器、空气出口或空气扩散器的水储器。与空气调节器连通的管道被设置在外壳内以用于将空气递送至水储器，且柔性帘或挡板穿过所述管道被定位在外壳内且延伸到所述储器的水中。这种布置要求强制空气进入管道以弯曲、鼓起或退出帘以将其升高到水表面以上以逸出到外部。该设备适应于强制空气地板、壁或架空调节器、出口或扩散器。
题为“Free flow humidifier(自由流动加湿器)”的美国专利第4,741,871号(其内容在此通过引用并入)描述了与热空气强制加热系统组合使用的加湿器。该加湿器由主外壳(水盒)组成，该主外壳从现有水源保持恒定的水位，且由浮动控制阀控制。水通过热水加热线圈被加热。热空气被引导进入、穿过且回到主热空气流中。在这个过程中，热干空气拾取水分，变得饱和，该空气返回且混合在热空气供应管道中，贯穿整个系统提供湿度。空气的量和湿度可以通过入口风门被控制，入口风门调节流动穿过该加湿器的空气的量。
题为“中央空气管道斗式加湿器(Central air duct scooper humidifier)”的美国专利第4,986,937号(其内容在此通过引用并入)描述了安装到加热系统的空气管道的超声加湿器系统。振动器激励储器内的水以便在雾室内产生雾。面板引导空气流从上游炉进入到雾室中以用于空气流与雾进行相互作用。相互作用增加了空气流的水分含量以便增加空气流的湿度水平。如果在储器内的水平是低的和/或如果没有空气流从该炉被递送，簧开关被设置以防止震动。
题为“与加热空气的源一起使用的加湿器(Humidifier for use with source ofheated air)”的美国专利第6,850,698号(其内容在此通过引用并入)描述了适合于放置在加热空气源附近的自立式加湿器。可选地，加湿器在房屋内被放置在地板调节器之上。加湿器具有用于保持水的主储器、具有足够的长度以延伸穿过该储器的杆以及支撑该杆的面板。一次性纸巾被覆盖在该杆之上，且该纸巾的一个端部通过在该储器的顶部中的开口被插入到储器中的水中。从该源流动的空气撞击在纸巾上，且拾取来自该其的水分。补充的储器可以被用于从水管路为主储器自动地提供另外的水，该水管路具有由浮子控制的阀，该浮子开启和关闭该阀。
一般描述
根据本公开主题的一方面，提供用于加热通风空气调节(HVAC)系统的加湿单元，该加湿单元包括布置在HVAC系统的气道处的托盘，该托盘配置成将水保持在其中，且用于加湿在气道中的空气流。该加湿单元可以被设置为用于集成在HVAC的气道中的独立装置，或该加湿单元可以被一体地形成在HVAC系统的气道中。
该加湿单元可以被配置成集成或安装在中央HVAC系统的管道系统中，或集成或安装在例如无管系统、分体式系统、窗口空调或便携式系统的单独室单元的气道中。
加湿单元可以通过控制气流向托盘中的水的暴露被设置有湿度水平，根据示例这种控制可以是布置在该托盘之上的移动盖子的形式。
该加湿单元通过利用在加湿单元的气道中流动的气流的动力学来允许将湿度引入到HVAC系统的气流中的被动操作。
根据本公开主题的示例，加湿单元被集成到无管HVAC单元的空气处理器中靠近通气口处，空气流穿过该通气口被推出。加湿单元可以包括用于保持水的托盘、通道和/或盒。该托盘可以被集成到空气处理器中的通气口的框架，空气流穿过该通气口被吹出。该空气处理器的框架可以提供用于定位加湿单元的专用的空间和/或基座。可选地，现有的空气处理器的框架被修改以提供专用的空间和/或基座。托盘还可以包括一个或多个水入口和/或水出口。
加湿单元可以是可操作的以在加热、通风过程中以及也在冷却过程中增加从HVAC系统流出的空气流的湿度水平。在加热过程中，从HVAC系统吹出的热空气流在充满水的托盘之上经过，导致蒸发。发明者已经发现，由于当空气流离开通气口时空气流动的速度和空气流的温度两者相对较高，因此相对较高的蒸发速度可以通过靠近通气口放置加湿单元来实现。
可选地，当HVAC系统在例如空气调节模式的冷却模式运行时，在冷却过程中冷凝的水被朝向托盘引导，且被用于加湿从HVAC系统流出的空气流。尽管在冷却过程中蒸发速度通常较低，但发明者已经发现一些水将被吸收在空气流中。可选地，当HVAC系统在通气模式下运行且通气的空气相对暖且干燥时，HVAC系统与加湿单元一起可以被作为冷却通气的空气和加湿通气的空气两者的蒸发冷却系统来运行。
根据本公开主题的另一个示例，加湿单元被集成到微型管道或管道HVAC单元的栅格和/或管道系统连接器中。加湿单元可以包括用于保持水的托盘，该托盘被集成到栅格或管道系统连接器。如本文所使用的，术语管道系统连接器是指用于将管道管路连接至栅格的部分。托盘可以包括一个或多个水入口和/或水出口，通过该水入口和/或水出口，管路可以被连接。
根据本公开主题的另外的示例，加湿单元被集成到中央HVAC系统的主气流管道通道中，且加湿单元是可操作的以在将外流空气流分离至多个不同的管道之前加湿该外流空气流。
根据本公开主题的另外的方面，提供具有气道的HVAC系统，该气道配置成朝向限定区域引导气流，该系统包括加湿单元，加湿单元具有布置在气道中且配置成将水保持在其中的托盘，该托盘布置在所述气道中，使得水加湿在所述气道中的气流，因此控制在该限定区域中的湿度水平。
水托盘可以与气道的壁部分一体地形成。气道可以包括具有栅格的管道通道，且其中该水托盘与所述栅格一体地形成。气道可以包括管道系统连接器，且其中水托盘被集成在管道系统连接器中。
HVAC系统可以是具有中央管道的中央空气系统，且水托盘可以被布置在所述管道中。
加湿单元可以包括用于调整暴露于气道中的气流的水的表面面积的调整机构。该调整机构可以包括配置成相对于托盘被选择性地布置因此确定暴露于气道中的空气的水的表面面积的盖子。
HVAC系统还可以包括用于根据期望的湿度水平来控制盖子的布置的控制器。HVAC系统可以包括通过水入口端口连接至水托盘的水入口管路。HVAC系统可包括配置成从冷凝排出部朝向托盘引导水的冷凝排水器。控制器可以是可操作的以响应于HVAC系统的开启而开始填充水。
托盘可以被设置有排出管路，该排出管路配置成排出水托盘内的水。控制器可以被提供且可以是可操作的以响应于HVAC系统的关闭而开始排出水托盘中的水。
调整机构可以包括水位调节器，该水位调节器配置成控制水托盘中的水位，因此调整暴露于气道中的气流的水的表面面积。
HVAC系统还可以包括加热元件，该加热元件布置在水托盘中且配置成加热在水托盘中的水，因此加速对在气道中的空气进行加湿。该加热元件是引向水托盘以用于加热在水托盘中的水的HVAC系统的加热气体管路。
HVAC系统还可以包括用于移除来自HVAC系统的钙化物累积物的清洁机构。该清洁机构可以包括用于破碎在水托盘中的钙化物累积物的刷子。清洁机构包括高压喷洒杆，该高压喷洒杆是可操作的以朝向水托盘的表面引导高压水，以用于破碎在水托盘中的钙化物累积物。
HVAC系统还可以包括布置在气道内的壁部分，该壁部分具有配置成允许水在其上流动以形成所述托盘的表面。该壁部分可以是倾斜的壁，且该托盘可以在该壁部分的顶部部分处，使得来自托盘的水可以在重力作用下朝向该壁的低部分朝下流动。
加湿单元可以被配置成具有以下特征部中的任一个：
·可移除盖，其可以部分和完全打开和/或关闭以改变水向空气流的暴露，且因此改变利用加湿单元实现的湿度水平；
·用于通过改变角度倾斜托盘因此控制与空气流接触的水的表面面积的机构；
·湿度传感器，其用于感测室内的湿度水平，该传感器与加湿单元联接，其确定水在气道内的暴露面积；
·手动或自动机构，该手动或自动机构用于当HVAC单元处于其冷却模式时停止该加湿单元；
·调整机构，其用于调整水的暴露面积，因此调整空气中的湿度水平；
·填充机构，其用于响应于托盘中的水位在预定阀值以下而填充托盘；该填充机构可以被配置成收集在冷却模式中形成的冷凝水；
·排出机构，其用于响应于托盘中的水位在预定阀值以上而对托盘进行排水；
·辅助储器，其与托盘流体连通，且该辅助储器配置用于向其分配清洁液体。
·该清洁液体可以配置成阻止细菌累积，或该清洁液体可以是水垢清洁液体，或该清洁液体可以包括气味消除材料。
本申请还包括以下内容：
1)一种加湿单元，其用于一加热通风空气调节(HVAC)系统，所述加湿单元包括托盘，所述托盘配置成布置在所述HVAC系统的气道处且配置成保持水以便加湿所述气道中的空气流。
2)根据1)所述的加湿单元，其中，所述水托盘被集成在所述HVAC系统的所述气道的框架中。
3)根据1)所述的加湿单元，其中，所述水托盘与HVAC系统的管道通道的栅格一体地形成。
4)根据1)所述的加湿单元，其中，所述水托盘被集成到HVAC系统的管道系统连接器中，所述管道系统连接器连接在管道通道与管道通道的栅格之间。
5)根据1)所述的加湿单元，其中，所述水托盘配置成定位在中央空气HVAC系统的中央管路管道中，在所述系统的分离部下游。
6)根据1)-5)中任一项所述的加湿单元，还包括盖子，所述盖子配置成相对于所述托盘被选择性布置，从而确定暴露于所述气道中的空气的水的表面面积。
7)根据6)所述的加湿单元，还包括用于根据期望的湿度水平控制所述盖子的布置的控制器。
8)根据1)-7)中任一项所述的加湿单元，还包括通过水入口端口连接至所述水托盘的水入口管路。
9)根据8)所述的加湿单元，其中，所述水入口管路配置成从所述HVAC系统的冷凝排出部引导水。
10)根据7)-9)中任一项所述的加湿单元，其中，所述控制器可操作来响应于关掉所述HVAC系统而开始排出所述水托盘中的水。
11)根据10)所述的加湿单元，其中，所述控制器可操作来响应于打开所述HVAC系统而开始填充水。
12)根据8)-11)中任一项所述的加湿单元，还包括水位调节器，所述水位调节器用于控制穿过所述水入口管路的流动以调节所述水托盘中的水位。
13)根据1)-12)中任一项所述的加湿单元，还包括加热元件，所述加热元件布置在所述水托盘中且配置成加热在所述水托盘中的水，从而加速在所述HVAC系统的所述气道中的空气的加湿。
14)根据13)所述的加湿单元，其中，所述加热元件是所述HVAC系统的加热气体管路，所述加热气体管路引向所述水托盘，以用于对所述水托盘中的水进行加热。
15)根据1)-14)中任一项所述的加湿单元，还包括用于将钙化物累积物从其移除的清洁机构。
16)根据15)所述的加湿单元，其中，所述清洁机构包括刷子，所述刷子用于破碎在所述水托盘中的钙化物累积物。
17)根据15)所述的加湿单元，其中，所述清洁机构包括高压喷洒杆，所述高压喷洒杆可操作来朝向所述水托盘的表面引导高压水，以用于破碎所述水托盘中的钙化物累积物。
18)根据1)-17)中任一项所述的加湿单元，还包括筐，所述筐可操作来保持片剂，所述片剂与所述水托盘中的水处于流体连通，以用于对所述水托盘中的水进行消毒或软化。
19)根据1)-18)中任一项所述的加湿单元，其中，所述水托盘被支撑在轴上，所述轴配置成被旋转以用于倾斜所述水托盘。
20)根据19)所述的加湿单元，包括与所述轴相关联的马达以及用于控制所述马达的运行的控制器。
21)根据1)-20)中任一项所述的加湿单元，其中，所述托盘还包括由亲水卡板制成的折叠表面，所述亲水卡板包括波状层，所述波状层以确保该波状层提供毛细水输送的方式形成。
22)一种HVAC系统，其具有气道，所述气道配置成朝向限定区域引导气流，所述系统包括加湿单元，所述加湿单元具有托盘，所述托盘布置在所述气道中且配置成将水保持在其中，所述托盘被布置在所述气道中，使得水对在所述气道中的气流进行加湿，因此控制所述限定区域中的湿度水平。
23)根据22)所述的HVAC系统，其中，所述水托盘与所述气道的壁部分被一体地形成。
24)根据23)所述的HVAC系统，其中，所述气道包括具有栅格的管道通道，且其中，所述水托盘与所述栅格一体地形成。
25)根据23)所述的HVAC系统，其中，所述气道包括管道系统连接器，且其中，所述水托盘被集成在所述管道系统连接器中。
26)根据22)所述的HVAC系统，其中，所述HVAC系统是具有中央管道的中央空气系统，且其中所述水托盘被布置在所述管道中。
27)根据22)-26)中任一项所述的HVAC系统，其中，所述加湿单元还包括调整机构，所述调整机构用于调整暴露于所述气道中的气流的水的表面面积。
28)根据27)所述的HVAC系统，其中，所述调整机构包括盖子，所述盖子配置成相对于所述托盘被选择性地布置，从而确定暴露于所述气道中的空气的水的表面面积。
29)根据28)所述的HVAC系统，还包括控制器，所述控制器用于根据期望的湿度水平来控制所述盖子的布置。
30)根据22)-29)中任一项所述的HVAC系统，还包括通过水入口端口连接至所述水托盘的水入口管路。
31)根据30)所述的HVAC系统，包括冷凝排水器，所述冷凝排水器配置成将水从冷凝排出部朝向所述托盘引导。
32)根据29)-31)中任一项所述的HVAC系统，其中，所述控制器可操作来响应于打开所述HVAC系统而开始填充水。
33)根据22)-32)中任一项所述的HVAC系统，其中，所述托盘设置有排出管路，所述排出管路配置成排出所述水托盘内的水。
34)根据33)所述的HVAC系统，还设置有控制器，所述控制器可操作来响应于关掉所述HVAC系统而开始排出所述水托盘中的水。
35)根据27)所述的HVAC系统，其中，所述调整机构包括水位调节器，所述水位调节器配置成控制在所述水托盘中的水位，从而调整暴露于所述气道中的气流的水的表面面积。
36)根据22)-35)中任一项所述的HVAC系统，还包括加热元件，所述加热元件布置在所述水托盘中，且所述加热元件配置成对所述水托盘中的水进行加热，从而加速对所述气道中的空气进行加湿。
37)根据33)所述的HVAC系统，其中所述加热元件是所述HVAC系统的加热气体管路，所述加热气体管路引向所述水托盘，以用于对所述水托盘中的水进行加热。
38)根据22)-37)中任一项所述的HVAC系统，还包括用于将钙化物累积物从其移除的清洁机构。
39)根据38)所述的HVAC系统，其中，所述清洁机构包括用于破碎所述水托盘中的钙化物累积物的刷子。
40)根据38)所述的HVAC系统，其中，所述清洁机构包括高压喷洒杆，所述高压喷洒杆可操作来朝向所述水托盘的表面引导高压水，以用于破碎所述水托盘中的钙化物累积物。
41)根据22)-40)中的任一项所述的HVAC系统，还包括辅助储器，所述辅助储器与所述托盘处于流体连通，且所述辅助储器配置成用于向所述托盘分配清洁液体。
42)根据41)所述的HVAC系统，其中，所述清洁液体配置成阻止细菌累积。
43)根据41)所述的HVAC系统，其中，所述清洁液体是水垢清洁液体。
44)根据41)所述的HVAC系统，其中，所述清洁液体包括气味消除材料。
45)根据22)中任一项所述的HVAC系统，其中所述水托盘被支撑在轴上，所述轴配置成被旋转以用于倾斜所述水托盘。
46)根据45)所述的HVAC系统，包括与所述轴相关联的马达以及用于控制所述马达的运行的控制器。
47)根据22)所述的HVAC系统，还包括布置在所述气道内的壁部分，所述壁部分具有配置成允许水在其上流动形成所述托盘的表面。
48)根据47)所述的HVAC系统，其中所述壁部分是倾斜的壁，且所述托盘被布置在所述壁部分的顶部部分上，使得来自所述托盘的水能够在重力作用下朝向所述壁的低部分朝下流动。
49)根据22)所述的HVAC系统，还包括布置在所述气道内的倾斜壁部分，其中所述托盘为沿所述壁的宽度界定的通道的形式。
50)一种用于加湿从HVAC系统引导至限定区域的空气的方法，所述方法包括：
将水托盘布置在所述HVAC系统的气道中，使得在所述水托盘中的水加湿在所述气道中的气流，从而控制所述限定区域中的湿度水平；
形成调整机构，所述调整机构用于调整暴露于所述气道中的气流的水的表面面积。
附图简述
为了更好地理解本文公开的主题以及举例说明在实践中是如何实施该主题的，现在将只通过非限制性示例参考附图来描述示例，其中：
图1A与1B分别是用于无管HVAC单元的已知的空气输送装置和具有根据本公开主题的一些示例的加湿单元的空气处理器的简化示意图；
图2是根据本公开主题的示例的在无管HVAC系统的空气处理器中的加湿单元的可选的水供给与排出特征部的简化示意图；
图3是根据本公开主题的一些示例的集成到从HVAC系统的管道通道延伸的栅格中的加湿单元的简化示意图；
图4是根据本公开主题的一些示例的集成到在管道通道与HVAC系统的栅格之间的连接器中的加湿单元的简化示意图；
图5是根据本公开主题的一些示例的与中央空气HVAC系统集成的加湿单元的简化示意图；
图6A是根据本公开主题的另一个示例的具有加湿单元的HVAC系统的简化示意图；
图6B是图6A的HVAC系统的分解图；
图6C是图6A的HVAC系统的侧视剖视图；
图7A是图6A的加湿单元的前透视图；
图7B是图7A的加湿单元的分解图；
图7C是图7A的加湿单元的抽运机构的放大视图；
图7D是图7A的加湿单元的调整机构的放大视图；
图8是根据本公开主题的一些示例的具有可选的倾斜特征部的加湿单元的简化示意图；
图9A是根据本公开主题的一个示例的布置在加湿单元的托盘中的折叠的卡板的侧视剖视图；
图9B是图9A的卡板的侧视剖视图；
图9C是图9A的托盘的侧视透视图；
图10A是根据本公开主题的另一个示例的卡板的俯视图；
图10B是根据本公开主题的另一个示例的卡板的透视图；
图11A是根据本公开主题的另一个示例的具有加湿单元的AC单元的侧视剖视图；以及，
图11B是图11A的加湿单元的放大视图。
示例的详细描述
现在参考图1A与1B，图1A与1B分别示出用于无管HVAC系统的已知的空气处理器和具有根据本公开主题的一些示例的加湿单元的空气处理器的简化示意图。分体式无管HVAC系统的已知的空气处理器和/或蒸发器单元101通常包括通气口110，调节空气(例如加热的、冷却的或通风的空气)通过通气口110被排出和/或吹出。通常，通气口110由框架112包围和/或界定，框架112形成为空气处理器101的盖的一部分。通常，定向叶片115的阵列可以被控制以引导空气通过通气口110以期望的方向例如左或右而排出。通气口110可以被翼片120覆盖，翼片120可以被旋转以在例如上和下的竖直的方向上控制空气流动方向。当空气处理器101未处于运行模式时，例如当空气处理器101被关掉时，翼片120可以被关闭。
根据本公开主题的一些示例，提供集成到HVAC系统的空气处理器105中的加湿单元150。根据本公开主题的一些示例，加湿单元150被定位在通气口111中。通常，界定通气口111的范围的框架113对比于框架112(图1A)被扩大以容纳加湿单元150。在一些示例中，加湿单元150被定位在定向叶片115以下且在框架113内。
根据本公开主题的一些示例，加湿单元150包括用于收集和/或保持水的托盘和/或水盒160。可选地，托盘160包括一个或多个入口端口和/或出口端口，水和/或其它流体可以穿过该一个或多个入口端口和/或出口端口被引入托盘160和/或从托盘160排出。根据本公开主题的一些示例，托盘160形成为框架113的一部分。可选地，框架113由聚合物材料通过模制工艺形成，且托盘160被模制为框架113的一部分。可选择地，托盘160是不同于框架113的部分，且托盘160被插入到框架113中。根据本公开主题的一些示例，当外流空气180从空气处理器105排出时，外流空气180掠过包含在托盘160中的水的表面，且变为润湿的，例如以水蒸气饱和。在一些示例中，为加湿单元150供应的水由水供应管子170提供，管子170可选地连接至主水管路或例如罐的其它水源。可选地，水供应管子170配有安全阀175以切断向托盘160供应水。可选地，安全阀175被安装在空气处理器105的外壳内。可选地，过滤器被安装在管子170中以用于对供应至托盘160的水进行过滤。可选地，托盘160被手动地填充有水。
托盘160可将大小确定为在通气口111的大体上整个长度之上延伸，使得外流空气180具有与包含在托盘160中的水的充足的交界面。托盘160的高度可以跨越1-5cm之间，且托盘160的深度可以跨越1-5cm之间，其取决于空气处理器105的尺寸。托盘160可以将大小确定为保持大约100-400ml的水。现在参考图2，水供应管子170可以被设置且配置成向托盘160供应水以将托盘160内的水保持在期望的水平和/或体积。水供应管子170可以与阀172相关联，阀172可以通过加湿单元150的控制器200或托盘160中的浮动阀被控制。阀172和安全阀175可以被集成在单个模块整体中。在图2的一些示例中，来自冷凝排出管的水经由托盘160排出水和/或将水排出至托盘160，使得当HVAC系统处于冷却模式时，冷凝排出管子可以向托盘160供应水。可选地，在HVAC系统的冷凝器部分中的气体管延伸到托盘160中，且该气体配管被用于加温收集的水。
加湿单元150可以包括用于将水排出至托盘160外的排出部175。可选地，在托盘160的相对侧上的两个排出部175被用于避免由于托盘160中的角度产生的排水问题。排出部175可以与管子176连接，管子176通常将在冷却过程中形成的冷凝水引导至建筑物或房子的外部，以便允许来自托盘的水的蒸发。可选择地，加湿单元使用专用管子将从托盘160出来的水排出至污水管路和/或排出到建筑物或房子的外部。通常，排出部175与用于控制流出排出部175的水流的阀179相关联，阀179可以通过加湿单元150的控制器200被操作。加湿单元150可以另外地包括溢流排出部(未示出)，该溢流排出部排水至冷凝排出管路176中。应理解，在HVAC系统未配置有冷却模式且因此不提供冷凝水的情况下，该系统可以设置有例如来自外部环境的冷凝装置，以便将水提供到托盘中。
应注意，尽管加湿单元150已经在图1、图2中被描述为集成到通常包括室内的空气处理器和定位在外部的压缩机的分体式无管HVAC系统中，但是类似的结构可以被用于例如单个单元空气调节器的示例中，例如空气调节窗单元。
现在参考图3，加湿单元可以被集成到从HVAC系统的管道通道延伸的栅格中。根据一些示例，加湿单元被集成到HVA系统的管道系统中。加湿单元250的托盘260可以被定位和/或集成到定位在室的壁(例如吊顶的壁)上的栅格和/或调节器210上。当外流空气280例如在大致水平方向上从栅格210吹出时，外流空气280掠过包含在加湿单元250的托盘260中的水的表面，且变为湿润的，例如以水蒸气饱和。在一些实例中，托盘260与栅格210是一体的，且托盘260包括用于接收和/或排出到托盘260中的水的一个或多个水出口端口和/或水入口端口。可选地，栅格210被模制成具有界定托盘260的腔。可选地，栅格210的深度(例如其进入到壁中的尺寸)相对于已知的栅格尺寸增加以容纳托盘260。可选地，托盘260是单独的部分，其在制造过程中被紧固至栅格210上。通常，托盘260在栅格210的通气口开口的长度之上延伸，且通常在栅格210的定向叶片的内部以使得托盘被隐藏。在一些示例中，尽管托盘260的尺寸通常随着栅格210的大小变化，但托盘260的高度和深度两者的范围在0.5-3cm之间。可选地，对于天花板栅格，托盘160被集成到栅格的定向叶片中。
向托盘260供应的水可以由水管路270提供。可选地，水管路270连接至水源(例如主水管路)且水管道270穿过管道管路220延伸至托盘260。可选择地，水管路270可以被定位在管道管路220的外部，且水管路270通过托盘260中的端口(未示出)被连接至托盘260。水可以通过手动填充托盘260来被填充。根据本公开主题的一些示例，具有排出管路282的排出部275连接至托盘260，以用于当需要时将水从托盘排出。通常，具有排出管路282的排出部275与用于控制排水的阀相关联。可选地，排出管路282被朝向房屋的污水管路引导或以其它方式排到户外。加湿单元250的可选择的特征部通过参考图6-8在本文中被更加详细地描述。
现在参考图4，图4示出根据本公开主题的一些示例的集成到在HVAC系统的管道通道与HVAC系统的栅格之间的连接器中的加湿单元350。加湿单元350的托盘360被定位和/或集成到在HVAC系统的管道通道320与HVAC系统的栅格310之间的管道系统连接器310中，其中管道系统连接器的至少一部分被水平定位，例如，平行于吊顶。可选地，栅格310是装有栅格的壁。可选择地，在大致竖直的方向上朝下引导来自大致水平的管道通道320的空气流的天花板栅格被使用。
通常，托盘360被定位成使得托盘的壁不会阻挡空气流380经过连接器310吹动。可选地，托盘360的壁是隔热的以避免在外壁上的冷凝。当外流空气380经过栅格310在水平方向上吹出时，外流空气380掠过包含在加湿单元350的托盘360中的水的表面，且变为湿润的，例如以水蒸气饱和。托盘360可以与连接器310是一体的，且托盘360包括水出口端口和/水入口端口以用于接收和排出到托盘360中的水。可选地，连接器310被模制成具有界定托盘360的腔。可选地，托盘360是单独的部分，其在制造和/或装配过程中被紧固至连接器310上。可选地，托盘360将大小确定为大体上在管道管路320的直径之上延伸。可选地，托盘360将大小确定为大体上在连接器310的长度之上延伸。可选地，尽管托盘的深度通常将随着管道连接器和/或管道管路的不同尺寸变化，但托盘的深度范围在1-5cm之间，且托盘的深度可以比5cm深。
向托盘360供应的水可以由水管路370提供。可选地，水管路370连接至水源，例如主水管路，且水管路370穿过管道管路320延伸至托盘360。可选择地，水管路370被定位在管道管路320的外部，且水管路370通过在托盘360中的端口(未示出)被连接至托盘360。另外，排出部375可以被提供且排出部375可以包括连接至托盘360的排出管路382，排出管路382用于当需要时将水从托盘排出。通常，具有排出管路382的排出部375与用于控制排水的阀相关联。可选地，排出管路382被朝向房屋的污水管路引导或以其它方式被排出至户外。加湿单元350的可选择的特征部通过参考图6-8在本文中被更加详细地描述。
现在参考图5，图5示出根据本公开主题的一些示例的与中央空气HVAC系统集成的加湿单元450的简化示意图。在空气流分离到多个管道421、422、423以及424中之前，加湿单元450的托盘460被定位和/或集成到中央HVAC系统的主管道管路420上。可选地，托盘460将大小确定为大体上在主管道管路420的直径之上延伸。向托盘460供应的水可以通过水管路470提供，且利用排出管路482被排出。加湿单元450的可选择的特征部通过参考图6-8在本文中被更加详细地描述。
现在参考图6，加湿单元550可以被集成在安装AC单元500的壁中，AC单元500具有冷却单元510和界定空气出口孔514的盖512。如图7A与7B中所示，加湿单元550包括托盘560和用于向托盘560供应水的抽运机构570。抽运机构570可以配置成从联接至AC单元500的储器555抽运水。
如图7C中所示，抽运机构570可以包括泵572，泵572被配置成从储器555抽运例如水的液体。根据示出的示例，泵572通过管575被联接至辅助储器574，辅助储器574可包括清洁液体，且泵572联接至储器555。通过这种方式，该泵从储器555抽出水以及从辅助储器574抽出清洁液体。清洁液体可以是配置成阻止细菌在托盘560内累积的任何已知的液体，或可以是水垢清洁液体，或气味消除材料。另外，该清洁液体可以包括用于净化室内空气的其它添加剂、气味添加剂，或期望喷洒在室内的其它化学物质。
应理解，托盘可以设置有传感器以用于感测在托盘中的水的质量，使得泵可以响应于托盘中的低的水质量而被启动以从辅助储器574抽出清洁液体。
根据示例，托盘可以是可移除的托盘，使得该托盘可以被定期移除且被清洗。
根据示例，该托盘可以由防水垢材料形成。
应理解，根据示例，托盘可以相对于气流被布置成使得空气中的灰尘可以通过水表面被收集，使得水有利于清洁空气。
根据示例，泵被联接至电子阀578，电子阀578被配置成为滴流元件580提供水。该滴流元件580被配置成将小的水流或水滴释放到托盘560中。电子阀578可以被配置成控制泵的运行以及决定释放的清洁液体的量。抽运机构570可以被包封在设置有门584的外壳582中。
根据示例，抽运机构570还包括通过管562联接至托盘560的排出泵576。排出泵配置成排出托盘中的水，且排出泵可以被联接至污水系统，或可以被联接至可用于根据需要将排出的流体引导至碗状物中的管。当水的温度上升至预定的阀值以上，例如上升到不允许空气流的适当的加湿的水平时，该排出泵可以被启动以从托盘抽出水。在后一种情况下，抽运机构570可以被配置成向托盘提供新鲜水以便允许继续对气流进行加湿。
托盘560可以设置有调整机构，该调整机构用于调整水的暴露面积，因此调整空气中的湿度水平。该调整机构可以包括可移除的盖子505，该盖子505配置成响应于室内的湿度水平而选择性地开启和关闭。该可移除的盖子可以设置有致动机构530。
现在参考图7D，致动机构530可以包括马达531，马达531具有安装在马达531上的嵌齿轮(cog-wheel)532，嵌齿轮532配置成接合对应的嵌齿轮524，盖子505被安装在嵌齿轮524上。当马达531启动时，嵌齿轮532在一个方向上旋转，引起对应的嵌齿轮524和盖子505在相反的方向上转动。根据这个示例的盖子505被配置成半圆形罩，使得该盖子505响应于对应的嵌齿轮524的旋转而围绕托盘560旋转。通过这种方式，盖子505参考托盘560的布置可以被确定，且暴露于AC单元的气道中的空气的水的表面面积也被确定。
应理解，对应的嵌齿轮524可以界定只围绕该嵌齿轮524的圆周的一部分的轮齿526。通过这种方式，当马达531旋转且嵌齿轮532的轮齿接合轮齿526时，对应的嵌齿轮524与盖子505也旋转。当嵌齿轮532的轮齿到达对应的嵌齿轮524的不包括轮齿的圆周上的区域时，对应的嵌齿轮524与盖子505停止旋转。因此，在对应的嵌齿轮524上的轮齿的数量确定盖子505的最大的旋转且阻止当完全关闭或完全开启时轮齿的破坏。
在一些示例中，加热元件(未示出)被引入到托盘560中以用于对托盘中的水进行加热和/或灭菌。可选地，加热元件可以被操作以促进托盘560中的水的蒸发。托盘560可以装配有可移除的盖子505。加湿单元提供的湿度水平可以通过控制可移除的盖子505的位置被控制。控制器可以被配置成部分地关闭可移除的盖子505以减少加湿器550提供的湿度水平。可选地，当AC单元500未运行时，例如AC单元500被关掉时，控制器可以完全关闭可移除的盖子505，使得当未被使用时，水和/或托盘保持清洁。可选地，例如湿度计的湿度传感器(未示出)被用于检测室内的湿度水平，且向控制器提供输入以用于控制由加湿单元550提供的湿度水平。湿度传感器可以靠近AC单元500的恒温器被定位在空气处理器中和/或被定位在室内任何正在被加热或冷却的地方。
根据另一个示例，调整机构可以包括配置成感测且控制水托盘中的水位的水位调节器，因此调整暴露于气道中的气流的水的表面面积。
托盘560可以被安装有用于破碎可能累积在托盘560的内表面上的钙化物的一个或多个机构。可选地，刷子(未示出)可以被设置以用于从托盘移除水垢，且刷子可以被布置在托盘中使得该刷子接触托盘的底面。该刷子可以通过振动的压电元件和/或移动刷子的马达被操作，使得该刷子破碎累积的钙化物。可选择地，高压喷洒杆可以被流体地连接至水供应管路，且从喷洒杆排出的高压水提供了破碎累积在托盘560的壁和底面上的钙化物。托盘560被安装有筐(未示出)，该筐是可操作的，以保持用于软化、消毒托盘560中的水和/或向托盘560中的水添加香味的片剂。可选地，该筐可以包括可移除的罩，该罩可以被可控制地用于将筐暴露于托盘560中的水。
托盘还可以设置有用于搅拌水的装置，例如联接至马达的小涡轮、托盘内的气流产生器，或泵，通过这种方式，水的表面被不断搅拌且水表面的加热被减轻。应理解，将水表面的温度保持在一定的阀值以下可以有助于气流的加湿过程。涡轮可以只响应于托盘中的水表面的温度的升高被启动。根据另一个示例，涡轮可以被启动以便减少托盘中水的蒸发。
排出泵576可以被提供，且可以是可操作的，以响应于感测到AC单元已经被关掉而开始托盘560的排水。可选地，控制器是可操作的，以响应于感测到AC单元500已经被关掉而利用刷子和/或喷洒杆是可操作的以开始清洁托盘560。可选地，控制器是可操作的，以响应于检测到系统单元已经被打开和/或响应于来自湿度传感器的输入而开始填充托盘560。可选地，托盘是倾斜的，使得钙化物在靠近排出的地方被集中。
根据本公开主题的一些示例，罩可以是圆拱形的，且可以由一个或多个叶片形成，该一个或多个叶片可以被折叠以在不同的程度上打开罩，例如部分地或完全地。
现在参考图8，图8示出根据另一个示例的托盘560。托盘560通过轴513支撑，轴513可以将托盘560旋转倾斜至期望的角度。可选地，马达与轴513通信以用于旋转该轴。可选地，不同的倾斜角度被用于控制由加湿单元550提供的湿度水平。可选地，倾斜托盘560提供了改变托盘560中的水的表面面积，且因此改变由加湿单元550提供的湿度水平。通常，更大的表面面积提供增加的湿度，同时更小的表面面积提供减小的湿度。可选地，倾斜托盘560远离空气流减小了提供的湿度水平或停止加湿作用，同时倾斜托盘朝向空气流增加了由加湿单元550提供的湿度水平。可选地，倾斜特征部被用于替代盖子。在前述的实例中，加湿系统配置成提供在正在穿过的空气与布置在通风系统内的水的表面之间的接触，因而加湿空气。然而，应理解，从水输送至空气的水分的量与在空气与水之间的接触表面的面积成正比。因此，为了实现室内足够的空气湿度，该接触面积可以被增加，超过该加湿系统的托盘的尺寸。
根据示例，表面面积的增加可以通过利用多孔亲水材料来实现，例如卡板，其用于显著地增加正在穿过的空气与水的接触面积。
现在参考图9A，托盘605可以被配置成与折叠的卡板600一起将水606保持在托盘中。卡板600被配置成吸收在其中的水606，且由于卡板的折叠，卡板可以界定大的表面面积，因此增加水颗粒与空气的表面面积。应理解，卡板600的折叠被配置，使得在一方面，水可以被吸收在卡板中，且在另一方面，来自HVAC系统的空气可以穿过形成在折叠部分之间的间隙607流动。卡板600可以被布置在托盘605内，使得折叠部分垂直于在HVAC系统中的气流的方向，使得空气穿过形成在折叠部分之间的间隙607流动。
为了改进水的输送，具有润湿能力且同时在润湿的状态下保持刚性的各种卡板可以被选择。将一定的洗涤剂添加到水也是可能的，这将增加润湿性且改进水分的输送。
如图9B中所示，卡板600可以包括内层602和外层604以及布置在内层602与外层604之间的波状层603，波状层603配置成提供穿过该层的毛细水输送。
根据另一个示例，如图10A中所示，卡板630可以设置有多个孔635，使得空气可以在其中流动，因此接触卡板的更多的表面，且由此累积湿度。
根据另外的示例，如图10B中所示，卡板640可以设置有多个孔642，该孔设置在每个折叠部分的顶部部分处，使得空气可以穿过卡板640的顶部部分流动，因此接触更多的卡板表面，且由此累积湿度。
应理解，用于改进水的加湿的其它技术可以被利用，例如加热和蒸发水的部分，或应用超声波，以形成水颗粒。
根据其它示例的托盘可以被填充有冰粉，或粉碎的或粉末状的冰也可以冷却空气。
如图11A与11B中所示，根据另外的示例，AC单元670可以设置有加湿单元680，加湿单元680配置成提供沿布置在空气管道内的壁682流动的例如水的流体。这里示出为倾斜壁的壁682可以可选择地为竖直的壁，使得提供在该壁的顶部部分上的水在重力作用下朝向该壁的较低部分朝下流动的壁。应理解，壁682可以是AC单元的气道的内壁中的一个。
通过在壁682的顶部部分处形成水通道681，水可以被提供在壁682上。通道681配置成使得当在该通道中的水溢出时，水朝下溅到该壁上。通过这种方式，空气暴露于水的面积不仅仅是托盘的面积，而是其是水被提供在其上的壁682的面积。
因此，通道681可以沿在AC单元的气道中的壁部分的全部长度被界定，使得在AC单元内的所有空气流被暴露于在该壁上的水，且湿度在空气中被累积。托盘中的水位可以被保持，使得当室的湿度水平下降到期望水平以下时，水朝向该壁溢出。例如通过提供具有在其中的水675的托盘685，以及借助于管段692a与692b在托盘685与通道681之间提供流体连通的泵690，这可以被实现。泵690可以配置成当湿度水平下降到期望水平以下时将水抽运到通道681上。
加湿单元680还可以设置有用于将在壁部分682的底部处的任何多余的水排出的排出机构。根据示出的示例，排出机构是沿该壁的长度被界定的狭缝695，托盘685被布置在该狭缝之下。
根据示例，加湿单元可以是例如通过将水托盘布置在该狭缝之下而在其中提供有水的狭缝695。狭缝695可以沿气道的全部宽度被布置，或狭缝695可以被布置在壁部分682的底部处，或狭缝695沿该壁部分的任何其它位置被布置，该壁部分这里示出为倾斜壁部分。应理解，根据这个示例，壁部分682未配置成允许水在壁部分682上流动，而是发明者已经发现在该倾斜壁上或在该倾斜壁的底部处界定狭缝695或类似的通道增强了该加湿过程。
应理解，本公开主题的加湿单元基本上不消耗能量，然而仅仅通过利用在加湿单元的气道中的空气流流动的动力学来运行。该加湿单元可以设置有用于运行调整机构且使得罩的布置被操纵或用于运行将水提供到托盘中的泵的能量源。
应理解，另外，在上述中，利用加湿单元大体上消除了开启窗户以便调整室内的湿度水平的必要，因此本公开的加湿单元减少HVAC系统的能量消耗。
当热空气穿过空气管道流动时，沿该壁的水提升空气的湿度水平。
应理解，壁的尺寸(例如壁的长度和宽度)确定空气管道内的空气至水的暴露以及由此形成的湿度。
根据示例，壁可以是水平壁，水可以通过洒水器被提供在壁的一侧上上，气流促使水沿该壁流动。
根据另一个示例，水可以借助于配置成将水喷洒在壁的顶部上因此引起水朝下流动的洒水器被提供。
应注意，尽管本公开主题的大部分示例已经参考房屋和/或建筑物HVAC系统被讨论，但本文描述的加湿单元也可以被用在和/或适合用在例如汽车、列车、公交车以及飞机的交通工具中的HVAC系统中。
另外，加湿单元可以被集成在例如空气帘、空气调节器、蒸发冷却单元以及加湿器等的任何A/C系统中。术语：“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(having)”以及其结合的意思是“包括但不限于”。
如本文使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数引用，除非上下文清楚地另外指明。例如，术语“化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，该多种化合物包括其混合。
应当理解，为了清楚起见，在分开的示例的上下文中描述的本主题的某些特征也可以在单个实施方案中以组合形式被提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方案的上下文中描述的本主体的各种特征部也可在本主题的任何其它描述的实施方案中分开地或以任何合适的子组合形式或适合地来提供。在各种实施方案的上下文中描述的某些特征部不被认为是这些示例的基本特征，除非该实施方案没有这些元件是无法实施的。

Claims (10)

1.一种加湿单元，其用于一加热通风空气调节HVAC系统，所述加湿单元包括托盘，所述托盘配置成布置在所述HVAC系统的气道处并且定位在所述HVAC系统的通气口附近或者至少部分地在所述HVAC系统的通气口内，且所述托盘配置成保持水以便加湿所述气道中的空气流；以及调整机构，所述调整机构配置成增加和减少暴露于所述气道中的空气流的水的表面面积。
2.根据权利要求1所述的加湿单元，其中，所述托盘被集成在所述HVAC系统的所述气道的框架中。
3.根据权利要求1所述的加湿单元，其中，所述托盘与HVAC系统的管道通道的栅格一体地形成。
4.根据权利要求1所述的加湿单元，其中，所述托盘配置成定位在中央空气HVAC系统的中央管路管道中，在所述系统的分离部下游。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的加湿单元，其中，所述调整机构包括盖子，所述盖子配置成相对于所述托盘被选择性布置，从而配置成增加和减少暴露于所述气道中的空气流的水的表面面积。
6.根据权利要求1所述的加湿单元，还包括通过水入口端口连接至所述托盘的水入口管路。
7.一种加热通风空气调节HVAC系统，其具有气道，所述气道配置成朝向限定区域引导气流，所述HVAC系统包括加湿单元，所述加湿单元具有托盘，所述托盘布置在所述气道中并且定位在所述HVAC系统的通气口附近或者至少部分地在所述HVAC系统的通气口内，且所述托盘配置成将水保持在其中，所述托盘被布置在所述气道中，使得水对在所述气道中的气流进行加湿，因此控制所述限定区域中的湿度水平，所述加湿单元还具有调整机构，所述调整机构配置成增加和减少暴露于所述气道中的气流的水的表面面积。
8.根据权利要求7所述的HVAC系统，其中，所述托盘与所述气道的壁部分被一体地形成。
9.根据权利要求7所述的HVAC系统，其中，所述气道包括具有栅格的管道通道，且其中，所述托盘与所述栅格一体地形成。
10.一种用于加湿从加热通风空气调节HVAC系统引导至限定区域的空气的方法，所述方法包括：
将托盘布置在所述HVAC系统的气道中并且将所述托盘定位在所述HVAC系统的通气口附近或者至少部分地在所述HVAC系统的通气口内，使得在所述托盘中的水加湿在所述气道中的气流，从而控制所述限定区域中的湿度水平；
形成调整机构，所述调整机构用于增加和减少暴露于所述气道中的气流的水的表面面积。
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