CN113719906A - 一种空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调器，包括室内机壳、设于室内机壳上的负氧水离子发生装置、湿度传感器以及控制单元，负氧水离子发生装置包括发射电极部、高压电源部以及半导体制冷部，发射电极部由吸水材料制成，可从空气中吸收水分，高压电源部用于向发射电极部提供负高压，半导体制冷部用于对发射电极部进行降温，湿度传感器用于检测负氧水离子发生装置附近的相对湿度，控制单元根据湿度传感器反馈的数据控制半导体制冷部产生不同的冷量，使发射电极部能够可靠稳定地产生带有负离子的纳米水离子，提高空气净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及空气处理技术领域，尤其涉及一种具有空气净化功能的空调器。
背景技术
纳米水离子技术是指纳米级静电雾化水粒子，该技术是对尖端电极上的水滴进行高压放电，使其逐步分裂成水雾，分解成具有高活性的纳米级水离子，其中包含大量的高活性的羟基自由基。羟基自由基具有极高的氧化性，可以将空气中的细菌、微生物、甲醛、VOC等成分进行分解去除。
但是纳米水离子的产生过程中会逐渐消耗水分，现有的纳米水离子技术一种是使用半导体制冷技术，直接对发射电极进行降温以使发射电极产生冷凝水的方式供水。但是此种技术在空气湿度较低的情况下，发射电极难以产生冷凝水，也就无法产生纳米水离子；并且受半导体制冷的影响，发射极作为接地极进行发射，对极使用正高压，因此造成产生的纳米水离子不含负离子成分，缺乏了负离子的功能效果。
市场上还有其他的纳米水离子发生装置，其供水方式为直接以水箱储水的形式供水，此种供水方式，用户需要定期加水，给使用造成一定不便。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种空调器，其能够可靠稳定地产生带有负离子的纳米水离子，提高空气净化效果。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
本申请一些实施例中，提供了一种空调器，包括室内机壳和设有其上的负氧水离子发生装置，负氧水离子发生装置包括：
发射电极部，其由吸水材料制成，可从空气中吸收水分；
高压电源部，用于向所述发射电极部提供负高压；
半导体制冷部，用于对所述发射电极部进行降温；
所述空调器还包括：
湿度传感器，用于检测所述负氧水离子发生装置附近的相对湿度；
控制单元，其根据所述湿度传感器反馈的数据控制所述半导体制冷部产生不同的冷量。
本申请一些实施例中，所述负氧水离子发生装置还包括直流低压电源部，其用于向所述半导体制冷部提供低压，所述控制单元与所述直流低压电源部通信，所述直流低压电源部具有多个工作档位，所述控制单元根据不同的湿度数据控制所述直流低压电源部以对应的工作档位运行。
本申请一些实施例中，所述湿度传感器检测的相对湿度大于Rh1时，所述控制单元控制所述直流低压电源部停止向所述半导体制冷部供电；
所述湿度传感器检测的相对湿度小于Rh1且大于Rh2时，所述控制单元控制所述直流低压电源部以低工作档位运行；
所述湿度传感器检测的相对湿度小于Rh2时，所述控制单元控制所述直流低压电源部以高工作档位运行。
本申请一些实施例中，所述半导体制冷部连接有散热部。
本申请一些实施例中，所述室内机壳上具有导电部位，所述导电部位接地，所述导电部位靠近所述负氧水离子发生装置设置。
本申请一些实施例中，所述发射电极部的自由端外伸于所述导电部位。
本申请一些实施例中，所述室内机壳上设有供气体流通的通风口，所述负离子发射装置还包括绝缘的外壳，所述外壳设于所述通风口处，所述外壳上设有相对的负离子发射口和电极安装孔，所述发射电极部设于所述电极安装孔处、且位于由所述外壳所围空间内，所述发射电极部的一端通过高压线与所述高压电源部连接，所述发射电极部的另一端朝向所述负离子发射口。
本申请一些实施例中，所述电极安装孔处设有导电板，所述高压线与所述导电板连接，所述发射电极部通过导电针安装至所述导电板上。
本申请一些实施例中，所述半导体制冷部和所述发射电极部分设于所述导电板的两侧，所述半导体制冷部与所述导电板之间设有传热绝缘部。
本申请一些实施例中，所述外壳在设有所述电极安装孔的一侧设有多个通风孔。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本申请所公开的空调器具有空气净化功能，工作时，发射电极部利用吸水材料的吸水特性从空气中吸收水分，高压电源部向发射电源部提供负高压，将发射电极表面微孔中的水分通过高压电离激发，产生纳米水离子，纳米水离子中带有负电荷和电离水产生的羟基自由基，提高空气净化效果。
该负氧水离子发生装置利用吸水材料的吸水特性，利用半导体制冷部冷却吸水材料，加强吸水能力，以确保由吸水材料制成的发射电极部能够得到持续不断的供水，省去了现有技术中需要定期向储水槽内加水的繁琐，也避免了现有技术中在空气湿度较低时发射尖端无法获取到冷凝水的弊端。
控制单元根据湿度传感器反馈的数据a控制半导体制冷部产生不同的冷量，进而来调节发射电极部上吸水材料的温度，吸水材料温度的变化会直接影响其吸水量，进而控制纳米水离子的发生量。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据实施例的负氧水离子发生装置的结构示意图；
图2为根据实施例的负氧水离子发生装置的剖视图；
图3为根据实施例的绝缘外壳的结构示意图；
图4为根据实施例的多个负氧水离子发生装置并联设置的结构示意图；
图5为根据实施例的负氧水离子发生装置与控制单元、湿度传感器的连接示意图；
图6为根据实施例的负氧水离子发生装置的控制原理图。
附图标记：
100-室内机壳，110-导电部位；
200-负氧水离子发生装置；
210-发射电极部，211-吸水材料，212-导电针；
220-外壳，221-负离子发射口，222-电极安装孔，223-通风孔，224-圆锥周壁，225-圆筒定位周壁，226-安装卡板；
230-导电板；
240-半导体制冷部，241-冷端，242-热端，243-半导体；
250-散热部，251-散热安装板，252-散热翅片；
260-高压电源部，261-高压线；
270-直流低压电源部；
300-控制单元；
400-线控器；
500-湿度传感器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[负氧水离子发生装置]
本发明公开一种空调器，其包括负氧水离子发生装置200，负氧水离子发生装置200能够产生带负电的纳米水离子，实现空调器的空气净化功能。
参照图1和图2，负氧水离子发生装置200设于室内机壳100上。
负氧水离子发生装置200主要包括发射电极部210、半导体制冷部240以及高压电源部260。
发射电极部210由特殊的吸水材料211制成，吸水材料211可以从空气中直接吸收水分，保证发射电极部210具有足够的供电离使用的水分，发射电极部210通电后，可将吸水材料211表面微孔中的水分电离出纳米水离子。
半导体制冷部240用于对发射电极部210进行降温，使吸水材料211温度降低，提高其吸水能力，确保在空气湿度较低时依然能够从空气中吸收水分。
高压电源部260用于向发射电极部210提供负高压，使发射电极部210产生放电，将吸水材料211表面微孔中的水分通过高压电离激发，产生纳米水离子，纳米水离子带有负电荷和电离水产生的羟基自由基。
负电荷可以使空气中的颗粒物荷电，并促使空气中的颗粒物进行团聚，体积和重量增加后沉降到地面，或荷电后的颗粒物吸附到就近的零电位（大地）上，从而去除空气中的PM2.5等颗粒物。
纳米水离子中高压电离产生的羟基自由基具有极强的氧化性，当其与颗粒物表面的细菌病毒或者空气中的细菌病毒接触时，羟基自由基从细菌的细胞壁中夺取氢元素，从而破坏细胞壁结构，使细胞失活，并因其强氧化作用使蛋白质变性，从而起到杀菌消毒的作用。
利用该负氧水离子发生装置200产生的带负电的纳米水离子具有极好的空气净化效果。
该负氧水离子发生装置200利用吸水材料211的吸水特性，利用半导体制冷部240冷却吸水材料211，加强吸水能力，以确保由吸水材料211制成的发射电极部210能够得到持续不断的供水，省去了现有技术中需要定期向储水槽内加水的繁琐，也避免了现有技术中在空气湿度较低时发射尖端无法获取到冷凝水的弊端。
发射电极部210与高压电源部260为分体式结构，二者通过高压线261连接，安装方便，以该负氧水离子发生装置200应用在空调器为例，可以直接将负氧水离子发生装置200安装在空调器的出风口处，产生的带负电纳米水离子直接被吹入室内，提高空气净化效果。
本申请一些实施例中，负氧水离子发生装置200可以单独使用，也可以多个并联拼接使用，参照图4，并联方式可以大幅度提高负离子和纳米水离子的发生量，进而提高空气净化效果。
本申请一些实施例中，室内机壳100上具有导电部位110，导电部位110接地，负氧水离子发生装置200靠近导电部位110设置。
导电部位110由导电材料制成，当将负氧水离子发生装置200安装至室内机壳100上后，发射电极部210与室内机壳100之间将形成高压电场，加强电场强度，有助于激发更多的纳米水离子的产生。
工作时，发射电极部210利用吸水材料211的吸水特性从空气中吸收水分，高压电源部260向发射电极部210提供负高压，使在发射电极部210与室内机壳100之间形成高压电场，将发射电极表面微孔中的水分通过高压电离激发，产生带负电的纳米水离子。
该空调器充分利用室内机壳100的接地性能，与发射电极部210构成高压电场，同时在产生负离子的条件下，加强纳米水离子的激发程度。
该负氧水离子发生装置200没有接地电极，而是利用室内机壳100直接作为接地电极，节省电极的制作成本，降低了电路的复杂程度，使电极结构简单可靠。
[负氧水离子发生装置的控制方法]
参照图5，该空调器还包括湿度传感器500和控制单元300。
湿度传感500器用于检测负氧水离子发生装置200附近的相对湿度a。
控制单元300根据湿度传感器500反馈的数据a控制半导体制冷部240产生不同的冷量，进而来调节发射电极部210上吸水材料211的温度，吸水材料211温度的变化会直接影响其吸水量，进而控制纳米水离子的发生量。
具体的，半导体制冷部240由直流低压电源部270提供低压输入，控制单元300与直流低压电源部270通信，直流低压电源部270具有多个工作档位，控制单元300根据不同的湿度数据a控制直流低压电源部270以对应的工作档位运行。
直流低压电源部270的工作档位可以设计为第一低档位、第二低档位......、第一中档位、第二中档位......、第一高档位、第二高档位......，对应的，湿度数据a的梯度值可以设计为Rh1、Rh2、Rh3......，不同的湿度数据区间对应一工作档位，实现相对湿度的准确控制。
工作时，参照图6，通过线控器400控制打开空调器，并打开空气净化功能，也即打开负氧水离子发生装置200，高压电源部260接通，开始向发射电极部210提供负高压输出，同时，控制单元300提取湿度传感器500的检测数据a。
当湿度传感器500检测的相对湿度大于Rh1时，空气湿度相对较高，控制单元300控制直流低压电源部270停止向半导体制冷部240供电，此时半导体制冷部240不起作用，负氧水离子发生装置200依靠发射电极部210的吸水材料211直接吸收空气中的水分，并与接地的室内机壳100之间形成高压电场，将发射电极部210上的水分进行高压激发产生纳米水离子。
当湿度传感器500检测的相对湿度小于Rh1且大于Rh2时，此时控制单元300判断发射电极部210的吸水材料211不能够提供足量的水分用以电离成纳米水离子，控制单元控制直流低压电源部以低工作档位运行，使半导体制冷部产生少量的冷量，降低发射电极部210吸水材料的温度，提高其吸水能力，以满足用水需求。
当湿度传感器500检测的相对湿度小于Rh2时，空气湿度较低，此时控制单元300判断发射电极部210的吸水材料不能提供足量的水分用以电离成纳米水离子，控制单元300控制直流低压电源部270以高工作档位运行，使半导体制冷部240产生大量的冷量，降低吸水材料211的温度，提高其吸水能力，以满足用水需求。
本申请一些实施例中，为了控制负氧水离子发生装置200的臭氧产生量，控制单元300可以通过检测高压放电电路的电流来控制高压电源的输出电压，当电流超过设定数值后，控制单元300控制调低高压电源的输出电压，来降低臭氧的产生量。
[外壳]
本申请一些实施例中，负氧水离子发生装置200还包括绝缘的外壳220，室内机壳100上设有供气体流通的通风口，外壳220设于通风口处，实现负氧水离子发生装置200在室内机壳100上的固定安装。
通风口可以为空调室内机的出风口或回风口，优选将负氧水离子发生装置200设于出风口处，这样使产生的带负电的纳米水离子直接流入室内空气中，提高室内空气的净化效果。
外壳220为喇叭口状，外壳220的一端为敞口，形成负离子发射口221，外壳220的另一端设有电极安装孔222，负离子发射口221与电极安装孔222相对，发射电极部210设于电极安装孔222处、并位于外壳220所围的空间内，发射电极部210的一端通过高压线261与高压电源部260连接，发射电极部210的另一端（也即自由端部）朝向负离子发射口221，发射电极部210产生的纳米水离子经敞口状的负离子发射口221流入室内空间。
敞口状的负离子发射口221不遮盖发射电极部210，提高吸水材料与外界空气的接触面积，提高吸水效果。
参照图2和图3，外壳220在设有电极安装孔222的一侧设有多个通风孔223，多个通风孔223围绕电极安装孔222的外周均匀布设，发射电极部210位于外壳220的中心轴线上，当外壳220内的空气被电离空气产生的离子风经负离子发射口221喷射到外部的空气中时，新鲜空气可以经通风孔223进行补充，实现空气的循环流动。
外壳220可以使用PP、PVC、尼龙、PTFE等绝缘材料制成。
对于外壳220与室内机壳100之间的具体安装结构，本申请一些实施例中，外壳220具有圆锥周壁224和位于顶部的圆筒定位周壁225，圆锥周壁224和圆筒定位周壁225的交汇连接处设有朝向延伸的安装卡板226，参照图1，圆筒定位周壁225和安装卡板226主要用于安装至室内机壳100上，美观整洁，且能够保证安装精度。
[发射电极部]
本申请一些实施例中，发射电极部210的吸水材料211内可以添加银离子杀菌材料，以杀灭长期使用后，吸水材料211内部滋生的细菌病毒等。
本申请一些实施例中，发射电极部210的自由端外伸于导电部位110，参照图1，以同一基准线，发射电极部210的高度为H，导电部位110的高度为h，H＞h，防止负离子被接地极吸收，保证产生的纳米水离子带负电。
对于发射电极部210的具体安装结构，本申请一些实施例中，电极安装孔222处固定设有导电板230，高压线261焊接至导电板230上，发射电极部210通过导电针212固定安装至导电板230上。
高压电源部260提供的负高压经高压线261和导电板230传递至导电针212上，再由导电针212传递至发射电极部210上。
[半导体制冷部]
对于半导体制冷部240的具体安装结构，本申请一些实施例中，半导体制冷部240与导电板230连接，半导体制冷部240与发射电极部210分设于导电板230的两侧，半导体制冷部240先对导电板230降温，通过导电板230的降温间接实现发射电极部210的降温。
半导体制冷部240包括冷端241、热端242、以及设于冷端241和热端242之间的半导体243。半导体243由多个PN节组成，进一步提高制冷能力。通过半导体的热-电效应使冷端241吸热、热端242散热，以对贴近冷端241的物体降温。
半导体制冷部240与导电板230之间设有传热绝缘部（未标示），传热绝缘部起到传热作用的同时又起到绝缘作用，防止负高压击穿半导体而使半导体制冷部240失去制冷作用。
通过传热绝缘部将半导体制冷部240与导电板230分隔开，而又不影响半导体制冷部240与导电板230及吸水材料211之间的热量传递。
若直接将导电板230与半导体制冷部240接触，那么吸水材料211带电后将影响半导体制冷部240的电源供给，影响半导体制冷部240的正常使用。
本实施例中，传热绝缘部为绝缘陶瓷，将半导体制冷部的冷端241外表面直接由绝缘陶瓷支撑即可。
本申请一些实施例中，半导体制冷部240由直流低压电源部供电，半导体制冷部240的功率可以通过调节电压的形式进行调节，通过改变电源极性的方式可以实现热端242和冷端241的互换。
需要对吸水材料211降温以提高吸水能力时，靠近吸水材料211的一端为冷端241。
需要对吸水材料211加热以对吸水材料211内滋生的细菌病毒等进行杀灭时，靠近吸水材料211的一端为热端242。
[散热部]
本申请一些实施例中，半导体制冷部240连接有散热部250，对吸水材料211降温时，热端242将产生大量的热量，通过散热部250对其进行散热。
散热部250采用翅片散热结构，其包括散热安装板251和设于散热安装板251上的多个散热翅片252，散热安装板251与半导体制冷部的热端242固定连接。
为了便于高压线2601与导电板230的对接安装，在半导体制冷部240和散热安装板251上分别设有穿孔，各部件上的穿孔上下正对，以便于高压线261的穿入安装。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种空调器，包括室内机壳，其特征在于，
所述空调器还包括负氧水离子发生装置，其设于所述室内机壳上，包括：
发射电极部，其由吸水材料制成，可从空气中吸收水分；
高压电源部，用于向所述发射电极部提供负高压；
半导体制冷部，用于对所述发射电极部进行降温；
所述空调器还包括：
湿度传感器，用于检测所述负氧水离子发生装置附近的相对湿度；
控制单元，其根据所述湿度传感器反馈的数据控制所述半导体制冷部产生不同的冷量。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，
所述负氧水离子发生装置还包括直流低压电源部，其用于向所述半导体制冷部提供低压，所述控制单元与所述直流低压电源部通信，所述直流低压电源部具有多个工作档位，所述控制单元根据不同的湿度数据控制所述直流低压电源部以对应的工作档位运行。
3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，
所述湿度传感器检测的相对湿度大于Rh1时，所述控制单元控制所述直流低压电源部停止向所述半导体制冷部供电；
所述湿度传感器检测的相对湿度小于Rh1且大于Rh2时，所述控制单元控制所述直流低压电源部以低工作档位运行；
所述湿度传感器检测的相对湿度小于Rh2时，所述控制单元控制所述直流低压电源部以高工作档位运行。
4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，
所述半导体制冷部连接有散热部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调器，其特征在于，
所述室内机壳上具有导电部位，所述导电部位接地，所述导电部位靠近所述负氧水离子发生装置设置。
6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，
所述发射电极部的自由端外伸于所述导电部位。
7.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，
所述室内机壳上设有供气体流通的通风口，所述负离子发射装置还包括绝缘的外壳，所述外壳设于所述通风口处，所述外壳上设有相对的负离子发射口和电极安装孔，所述发射电极部设于所述电极安装孔处、且位于由所述外壳所围空间内，所述发射电极部的一端通过高压线与所述高压电源部连接，所述发射电极部的另一端朝向所述负离子发射口。
8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，
所述电极安装孔处设有导电板，所述高压线与所述导电板连接，所述发射电极部通过导电针安装至所述导电板上。
9.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，
所述半导体制冷部和所述发射电极部分设于所述导电板的两侧，所述半导体制冷部与所述导电板之间设有传热绝缘部。
10.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，
所述外壳在设有所述电极安装孔的一侧设有多个通风孔。
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