CN1153885A - 加热式超声波加湿器 - Google Patents

Abstract

一种加湿器，能够减小水滴滴落而产生的噪音，排出杀过菌的水雾。在一补水容器的下方安装了一个辅助水槽。一超声波雾化槽连接于辅助水槽之上。在该超声波雾化槽的上部设有加热型雾化装置。该加热型雾化装置的一个驱动轮上缠有加热线圈。第一和第二从动轮浸没在超声波雾化槽所盛的水里。一雾化环形带围绕驱动轮、第一和第二从动轮运行。

Description

加热式超声波加湿器

本发明涉及一种加热式超声波加湿器，更确切地说，涉及一种能够通过利用加热器加热水而杀灭水中所含的细菌的加热式超声波加湿器。

在冬季房间内的大气，尤其是混凝土建筑物比如公寓楼的房间内的大气是干燥的。但是，如果房间内的空气长时间保持干燥，则对人体可能是有害的。因此，利用加湿器人为地产生湿气，并将其供应至室内。

一般来说，有两种类型的加湿器，一种是加热式加湿器，另一种是超声波加湿器。加热式加湿器是把通过加热水箱中所盛的水而产生的水蒸气分散到室内。另一方面，超声波加湿器是把利用一超声波振荡器使盛在水箱内的水振荡而产生的雾气分散到室内。

然而，由于加热式加湿器为了产生水蒸气而用一加热器加热水，因此，耗电太多。而且，就加热式加湿器来说，将水加热至预定的温度所需的时间太长，因此，短时间内不能充足地产生水蒸气。

颁发给Macoto Asao等人的美国专利No.4,031,171描述了一种克服了上述缺陷的超声波加湿器。

图1是该超声波加湿器的剖视图。参见图1，该超声波加湿器具有一长方形上箱1和一布置在上箱1正下方的下箱2。上箱1的底部敞口，而下箱2具有一个水槽3，该水槽3在下箱2的中部与下箱2整体形成。上箱1和下箱2通过一块底板4相互连接。

在底板4上固定有变压器5、高频发生器6和电动鼓风机7。电动鼓风机7把空气送进由水槽3的周壁形成的空8间内。一个磁控的水位下降检测器9设置在底板4的下部，并且向下延伸进水槽3里的水内。水位下降检测器9判断水槽3里的水位是否低于预定值。水位下降检测器9包括：一个垂直固定到底板4上并向下延伸的浮子导杆9a；一个容装在浮子导杆9a之内的磁控开关9b和一个浮子9d，该浮子9d内埋植有两条磁体9c。浮子9d与浮子导杆9a配合，以便上下移动。当浮子9d随着水槽3内的水位下落而下降至低于预定水位的某一位置时，开关9b断开，以停止高频发生器6的工作。当浮子9d处在高于预定水位的某一位置时，开关9b闭合，以开始高频发生器6的工作。

一根导雾管10固定在底板4上，该导雾管10是由隔绝超声波的材料比如塑料制成的。该导雾管10的上端穿过上箱1而延伸到该上箱1的顶面之上，该导雾管10的下端向下延伸到接近在下箱2之内的水槽3的底部。在导雾管10的上端安装了一个喷嘴11，以便能够全方位喷射，在导雾管10的下端固定了一个超声波振荡器组件12。在超声波振荡器组件12上安装了一个超声波振荡器(未示出)。在导雾管10的下周部形成有若干个孔10a。最好是，这些孔10a形成在刚刚高于水槽3内的标准水位的一个位置。一根用以向超声波振荡器供应高频能量的同轴电缆13连接在高频发生器6和超声波振荡器组件12之间。一补水容器14可拆装地安装在上箱1之内，该补水容器14设有一个伸进水槽3内的排水管14a和一个手把14b，以便易于将补水容器14从上箱1内取出。

排水管14a的下端安装有一个具有阀机构的盖15。该阀机构自动地将水补充进水槽3，以维持由盖15的下端确定的标准水位。一块顶板16覆盖住除了用以可拆地安放补水箱14的那部分之外的剩余的顶部。顶板16上设有一个电源开关17，以便控制变压器5或高频发生器6工作或不工作，还设有一灯18，其在电源开关17闭合而使变压器5或高频发生器6保持工作期间发光。

下面介绍上述加湿器的工作过程。

当水槽3内的水位处在标准水位，且电源开关17闭合时，变压器5、高频发生器6以及电动鼓风机7均处在工作状态，因此，高频电能从高频发生器6经由同轴电缆13供应给超声波振荡器。然后，将由超声波振荡器产生的高频能量传递给导雾管10内的水，以便使导雾管10内的水产生直径小于5微米的水雾或水滴。如图1中箭头所示，自电动鼓风机7的、送入水槽3的上部空间8的空气流通过孔10a进入导雾管10，与水雾一起经由喷嘴11排放到室内。

当水槽3内的水位因水的蒸发而下降时，水槽3内的压力也降低，于是，补水容器14内的水在大气压作用下通过排水管14a引进水槽3，因此，水位又可恢复到标准水位。如果将补水容器14拿走，则水槽3内的水位会继续下降，因此，浮子9d也下降至低于预定水位的一个位置。此时，开关9b断开，停止高频发生器6和电动鼓风机7的工作。与此同时，由警告灯自动告知用户水槽3内缺水。

当补水容器14在装满水之后再次装进上箱1时，补水容器14内的水会流进水槽3，因而，水槽3内的水位恢复到标准水位，且开关9b再一次闭合，以恢复加湿器的工作。

上述的超声波加湿器为了产生水雾而使用了高频发生器。结果，以极低的电能消耗便能够产生足量的水雾。然而，就这种超声波加湿器而言，由于水雾或水滴是在存在有细菌的状态下-亦即水槽内的细菌未被充分杀灭的情况下产生的，所以，人们可能受到水雾或水滴中所含细菌的侵袭。

美国专利No.4,089,915揭示了一种加热式自杀菌加湿器。图2是该加湿器的示意图。

参见图2，一条多孔材质的环状带110围绕着一个下部从动轮112和一个上部驱动轮114运行。上驱动轮114由一电动机116驱动。环状带110在其通过下部从动轮112时会浸入盛装在下贮水器120内的水118中。主容器122中充满水124。一个带有绝缘体128的中间室126含有一个小的加热器130，用以将水127加热至100℃的温度。中间室126通过排气管132排气，并与主容器122所盛的水124连通，水124借助于重力通过通道134流动。当下贮水器120内的水位118下降至低于预定值时，一流量控制装置136将盛在中间室126内的水127排进下贮水器120。加热器130与一电源130相连，而且，无论加湿器何时被恒湿器H激励，它都能不断工作。在加湿器工作期间，由电动机142驱动的风扇140驱动含有水蒸气的空气通过浸湿了的多孔材质的环形带110。在带110被下部从动轮112和上部驱动轮114转动的同时，含有水蒸气的空气被排放到室内，因此，下贮水器120内的水位118逐渐下降。当水位118下降到低于预定值时，流量控制装置136动作，以便将中间室126所盛的水127排进下贮水器120。流量控制装置136包括一个设置在中间室126的一侧的阀154和一个开关137。当阀154打开时，电路也被开关137断开。开关137与风扇电动机142电连接，并且，当停止引入热水时，开关137停止风扇电动机142的工作。因此，防止带110的蒸发冷却，并保持杀菌状态。带110经过处于杀菌状态下的贮水器120时，则将仅含有杀菌了的水蒸气的空气排放到室内。

上述自杀菌的加湿器是加热式的。如上所述，由于蒸气是通过加热器的加热而产生的，所以，这种加湿器耗电太多，而且，将水加热至预定的温度所需的时间太长，因此，在短时间内不能产生足够量的水蒸气。

另外，就超声波加湿器而言，存在细菌感染问题，并且，利用超声波振荡器的振荡产生足量的雾需要较长的时间。另外，由超声波产生的水雾不能全部散发到外部，有一部分以液滴形式聚集在导雾管的内壁上。这些液滴又落回水槽所盛水的水面上，并产生噪音。

因此，本发明的目的是提供一种能够减小因水滴的滴落而产生的噪音并能排放出杀了菌的水雾的加湿器。

为了实现本发明的目的，提供一种加热式加湿器，其包括：一个主体，其中，在该主体的一侧的上表面上可拆卸地安装有一个补水容器，在该主体的另一侧，沿着侧壁形成有一导管；

一个在补水容器的底面下方的、安装在主体上的辅助水槽，用以接收来自补水容器的水，其中，一流水管从辅助水槽的底面延伸出；

一个通过所说的流水管与辅助水槽相连的超声波雾化槽，用以接收来自辅助水槽的水，其中，在该雾化槽的下部设有一个超声波振荡器；

一个位于超声波雾化槽的上方的、形成在主体内的导雾管；

一个布置在导雾管下部的加热型雾化装置，用以接收来自导雾管的水滴，以降低因水滴的滴落而产生的噪音，同时，用以通过加热从超声波雾化槽内的水面带起的水而生雾；

一个设置在主体之内的电动鼓风机，用以将空气通过上述导管送进导雾管。

所说加热型雾化装置包括设置在导雾管之内的，其上缠绕有发热线圈的第一带轮；设置于盛装在超声波雾化槽内的水里的，与第一带轮平行且相互之间以预定距离间隔的第二、第三带轮；以及一条围绕第一、第二和第三带轮运行的雾化环形带。第一带轮最好设置在导雾管内的下部。

第一带轮是驱动轮，用以驱动雾化环形带，该加热式超声波加湿器进一步包括一个用以驱动驱动轮的驱动装置。

辅助水槽由补水容器来补充水，并且，将辅助水槽内贮存的水供进超声波雾化槽。当超声波雾化槽内的水位到达预定水位时，加热型雾化装置随着超声波振荡器的启动而启动，同时，将电流施加到加热式雾化装置的加热线圈上。加热线圈加热雾化环形带所吸附的水，并产生水蒸气。雾化环形带的绕在驱动轮上的那部分由缠绕在该驱动轮上的加热线圈的热加热，以产生水蒸气，雾化环形带的绕经第一和第二从动轮的那些部分浸在盛装在超声波雾化槽内的水里，以吸附水。将由电动鼓风机吹出的空气通过导管引进超声波雾化槽。当通过超声波振荡器的振荡所产生的水雾遇到了由加水热线圈产生的热蒸气或者经过加热线圈时，则水雾中所含的细菌被杀死，在导雾管内，由超声波振荡器的振荡所产生的水雾和由加热线圈的所产生的水蒸气混合，之后排放到室内。

在超声波振荡器的工作停止或者施加到加热线圈上的电流切断的情况下，该加湿器可单独作为加热式加湿器或者超声波加湿器使用。

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述。本发明的上述目的或其它优点将变得更加明确，其中：

图1是现有超声波加湿器的剖视图；

图2是现有自杀菌的加热式加湿器的示意图；

图3是用以表示根据本发明的一个实施例的加热式超声波加湿器的示意剖视图；

图4是沿图3中A-A′线所取的、图3所示加湿器的加热式雾化装置的剖视图。

参见图3，加热式超声波加湿器500具有一主体600和一可拆卸地固定到主体600的一侧的上表面上的补水容器200。在主体600的另一侧，主体600向上延伸，因此，主体600的上表面与补水容器200的上表面平齐，并因此形成一个超声波雾化槽220的雾室255。在主体的一侧、在雾室255的隔壁沿着侧壁形成了一个用以将空气输送进雾室255的竖直导管261，该竖导管261从主体600的底面延伸到主体的上表面。在导管261的一侧、在比超声波雾化槽220内的水位要高的位置处形成一个开口，以便使导管261与雾室255相通。

一个阀201垂直安装在补水容器200的底面，以泄出预定量的水。在补水容器200的的底面的下方，在主体600之上固定了一个辅助水槽210，用以接纳通过阀201从补水容器200补充的水。一流水管211从辅助水槽210的底表面延伸到超声波雾化槽220的底表面，因此，辅助水槽210内的水能够通过流水管211流进超声波雾化槽220。

一个超声波振荡器221安装在超声波雾化槽220的底面部分。在超声波雾化槽220内布置了一个用以检测超声波雾化槽220内的水位的浮子(未示出)。该浮子通过一控制器(未示出)与超声波振荡器221相连。当超声波雾化槽220内的水位在预定水位以下时，浮子停止超声波振荡器221的工作，当水位高于预定水位时，浮子恢复振荡器的工作。由电源供应电能的超声波振荡器221使超声波雾化槽220内的水振动，在水的表面产生水雾，并将水雾送进雾室255。

在超声波雾化槽220的下方且在主体600的底部设置了一个电动鼓风机300。电动鼓风机300通过管道261将空气自主体600的内部送进超声波雾化槽220。在超声波雾化槽220的上方，在雾室255的内部形成了一个导雾管250，其具有一矩形纵截面并具有一锥形横截面，即它的下部比它的上部窄。喷嘴260可转动地安装在导雾管250的上部。由电动鼓风机300吹出的空气通过导管261送进雾室255，驱动由超声波雾化槽220内的水产生的水雾排放到室内。从导雾管250排出的水雾的方向可由喷嘴260改变。

在导雾管250的下部设置了一个加热式雾化装置，既用来接收沿着导雾管250的内表面滴落的水滴以减小来自水滴的噪音，又用来把从超声波雾化槽220内的水表面汲取的水加热成水汽。该加热式雾化装置包括一驱动轮270、第一从动轮282和第二从动轮284。参见图4，一加热线圈273缠绕在驱动轮270上，当向其施加一电流时，可产生热量。驱动轮270布置在导雾管250的下部。驱动轮270的轴272穿透导雾管250的相对两侧壁251a和251b，并可旋转地安装在主体600的两个相对的侧壁252a和252b上。轴272的一端穿透主体600的一个侧壁252b伸到主体600的外部，并且，在该端固定了一个从动齿轮276。主动齿轮274与从动齿轮276啮合。主动齿轮274固定在驱动电动机275的轴上，电动机275安装在主体600的侧壁252b上。加热线圈273通过固定在轴272上的电线与加湿器的控制单元(未示出)相连。驱动轮270的两端固定了两个圆环。

第一和第二从动轮282和284布置于盛装在超声波雾化槽220内的水中，并且，它们与驱动轮270平行。第一和第二从动轮282和284以相同的高度安装在主体600上。参见图4，第一从轮282的轴286和第二从轮284的轴(未示出)均安装在主体600的两个侧壁252a和252b上。与驱动轮270一样，在第一从动轮282和第二从动轮284的各自的两端分别固定了圆环。

一条雾化环形带290围绕驱动轮270、第一从动轮282和第二从动轮284运行。当驱动电动机275的轴转动时，旋转力通过主动齿轮274传递给从动齿轮276。随着从动齿轮276的旋转，驱动轮270的轴272也旋转。随着驱动轮270的旋转，环绕在驱动轮270、第一从动轮282和第二从动轮284上的雾化环形带290也运转。

在本优选实施例中，驱动轮270布置在导雾管250内的下部。但是，驱动轮270也可以布置在第一从动轮282的位置上或者第二从动轮284的位置上。此时，从动轮282和284中之一就应当布置在导雾管250之内的下部，并应当缠上加热线圈273。

如图4所示，导雾管250的侧壁的底端延伸到超声波雾化槽220所盛的水的水面之下，并浸没在水中。但是，在图3中，虽然在导雾管250的靠近导管261的第一侧壁上形成了一个用以从导管261引入空气的开口，但与该第一侧壁相对地形成了第二侧壁，该第二侧壁的下端几乎接触雾化环形带290。导雾管250的上述结构导致在导雾管250的与驱动轮270垂直的两个侧壁251a、251b的内表面上形成的水滴沿侧壁251a和251b滑下，还导致在第一和第二侧壁的内表面上形成的水滴沿着第一和第二侧壁下滑，从而为雾化环形带290所吸附。为了使雾化环形带290接收在第一和第二侧壁上形成的水滴，最好是，使第一从动轮282和第二从动轮284之间的距离等于或者大于所述第一和第二侧壁的底端之间的水平距离。因此，本发明的加热式加湿器能够抑制噪音，该噪音是在没有雾化环形带290的情况下，在超声雾化作业期间，形成在导雾管250的侧壁的内表面上的水滴落进超声波雾化槽220的盛的水里时所产生的，亦可防止雾化效率的降低。另外，由于第一和第二侧壁形成在超声波雾化槽220所盛的水的表面之上，所以，易于安装加热式雾化装置。

雾化环形带290最好用吸水的材料比如纤维织物或类似材料制造，以利于水的吸附。

下面介绍本发明的加热式超声波加湿器的工作过程。

根据本发明的一个实施例的加湿器既可以作为加热式加湿器使用，又可以作为超声波加湿器使用，还可以作为二者之结合即加热式超声波加湿器使用。

本加湿器的同时实现加热式加湿器和超声波加湿器的功能的雾化作业过程如下：通过阀202从补水容器200向辅助水槽210注以一定量的水。把贮存在辅助水槽210内的水输送至超声波雾化槽220。当超声波雾化槽220内的水位到达预定水位时，一浮子检测这种情况，并随后通过一控制单元启动超声波振荡器221和驱动电机274的动作，控制单元还给缠绕在驱动轮270上的加热线圈施加一电流。超声波振荡器221从超声波雾化槽220所盛的水里产生雾。与此同时，加热线圈273加热雾化环形带290所吸附的水，并产生水蒸气。雾化环形带290的、围绕着驱动轮270的那部分由缠绕在驱动轮270上的加热线圈273的热能加热，以产生水蒸气，而雾化环形带290的、绕在第一和第二从动轮282和284上的那些部分浸在超声波雾化槽220所盛的水里，以吸附水。电动鼓风机300吹出的风经由导管261送进雾室255。当电超声波振荡器221的振动所产生的水雾遇到由加热线圈273所产生的热蒸气或者经过加热线圈273时，则水雾中所含有细菌会被杀死。在导雾管250内，由超声波振荡器221的振动所产生的水雾和由加热线圈273所产生的水蒸气混合在一起，然后通过喷嘴260排进室内。

在超声波振荡器221的工作停止或者施加到加热线圈273上的电流切断的情况下，本加湿器可以或作为加热式加湿器使用或作为超声波加湿器使用。

就本发明的加湿器来说，由于雾室的内表面上形成的水滴掉落在雾化环形带上，所以，因水滴的滴落所产生的噪音得以减小。另外，由于加热线圈布置在雾室的下部，所以，当由超声波雾化所产生的雾经过加热线圈时，雾中所含细菌被杀死。雾化期间，雾化环形带连续地绕施加有电流的加热线圈循环，因此，也能够完成加热式雾化。

通过关掉施加在加热线圈上的电流或者停止超声波振荡器的动作，则加湿器可以或作为加热式加湿器使用或作为超波加湿器使用。

虽然参照本发明的一个特别实施例对本发明进行了特别的表示的描述，但是，应当明白，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的如所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以实现各种形式和细节的变化。

Claims (16)

1、一种加热式超声波加湿器，包括：

一个主体，其中，在该主体的第一侧，在其上表面上可分离地安装有一个补水容器，沿与第一侧相对的第二侧的侧壁形成一个导管；

一个在补水容器的底面下方的、安装在所说主体上的辅助水槽，用以接收来自补水容器的水，其中，从该辅助水槽的底表面延伸出了一个导水管；

一个通过导水管与所说辅助水槽相连的超声波雾化槽，用以接收来自所说辅助水槽的水，其中，在该超声波雾化槽的下部设置了一个超声波振荡器；

一个形成在所述的主体内的所述超声波雾化槽的上部的导雾管；

一个布置在所述导雾管下部的加热式雾化装置，用以接收来自导雾管的水滴，以减小因水滴的滴落而产生的噪音，还用以通过加热从所述超声波雾化槽内的水面吸取的水而使水雾化；

一个设置在所述主体之内的电动鼓风机，用以将空气通过导管送进所述导雾管。

2、根据权利要求1所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述加热式雾化装置包括设置在导雾管之内的、其上缠绕有加热线圈的第一带轮，设置在所述的超声波雾化槽所盛水里的、与第一带轮平行且相互之间间隔预定距离的第二和第三带轮，一条围绕第一、第二和第三带轮循环的雾化环形带。

3、根据权利要求2所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述第一带轮布置在所述的导雾管里，并在导雾管的下部。

4、根据权利要求2所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述第一带轮是驱动轮，用以驱动雾化环形带，该加热式超声波加湿器还包括一个用以驱动该驱动轮的驱动装置。

5、根据权利要求2所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，雾化环形带是由吸水纤维织物制成的。

6、根据权利要求2所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述的导雾管具有矩形的纵截面和锥形的横截面，即其下端比上端窄。

7、根据权利要求2所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述第二带轮和第三带轮之间的距离等于或者大于所述导雾管端部之间的宽度。

8、根据权利要求1所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述加热式超声波加湿器进一步包括一个可转动地安装在所述导雾管的上端的喷嘴，以便能够调整从所述导雾管喷出的雾气的方向。

9、根据权利要求1所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，在所述的超声波雾化槽的下方、在所述主体的底部安装了一台电动鼓风机。

10、一种加热式超声波加湿器，包括：

一个主体，其中，在该主体的第一侧，在其上表面上可分离地安装有一个补水容器，在与第一侧相对的第二侧，沿侧壁形成有一个导管；

一个在补水容器的底面下方的、安装在所说主体上的辅助水槽，用以接收来自补水容器的水，其中，在该辅助水槽的下端形成有一个导水管；

一个通过导水管与所述的辅助水槽相连的超声波雾化槽，用以接收来自所述辅助水槽的水，其中，在该超声波雾化槽的下部设置了一个超声波振荡器；

一个在所述的主体之内、在所述超声波雾化槽的上部形成的导雾管；

一个布置在所述导雾管的下部的加热式雾化装置，其包括一个处在导雾管之内的、缠绕有加热线圈的驱动带轮，处在所说的超声波雾化槽所盛水里的、与驱动带轮平行且相互之间间隔预定距离的第一和第二带轮，以及一条绕着驱动带轮，第一从动轮和第二从动轮的雾化环形带，该加热式雾化装置用以接收从所述导雾管滴落的水滴，以减小因水滴的滴落而产生的噪音，还用以通过把从所述超声波雾化槽内的水面汲取的水加热而雾化；

一个用以驱动驱动轮的驱动装置；

一个设置在所述主体之内的、用以将空气通过上述导管送进所述导雾管的电动鼓风机。

11、根据权利要求10所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，驱动轮布置在所述导雾管内的下部。

12、根据权利要求10所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，雾化环形带包括一吸水纤维织物。

13、根据权利要求10所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述导雾管具有矩形纵截面和锥形横截面，即其下端比上端窄。

14、根据权利要求10所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，第一从动轮和第二从动轮之间的距离等于或者大于所述导雾管的底端的宽度。

15、根据权利要求10所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，该加热式超声波加湿器还包括一个可旋转地安装在所述导雾管的上端的喷嘴，以使从所述导雾管排出的雾气的方向能够改变。

16、根据权利要求10所述的加热式超声波加湿器，其特征在于，所述的电动鼓风机300安装在所述主体的底面上，在所述超声波雾化槽之下。

Images