CN116412450A - 无水加湿装置和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种无水加湿装置和空调器，涉及空调技术领域。本申请的无水加湿装置中，使用了分流板对一个风机产生的气流进行分流，从而形成第一风路和第二风路，第一风路用于给加湿转轮提供水分，第二风路用于将加湿转轮中的水分带入室内。利用分流板，实现了通过一个风机形成两个风路，因此减少了成本。另一方面，该无水加湿装置因为减少了风机数量，风机位置以及风机的上游风道不必分成相互隔离的两个风道，因整体结构更加紧凑、稳定。本申请实施例提供的空调器包括了上述的无水加湿装置，因此在具有无水加湿功能的同时，兼具有成本低，结构紧凑的特点。

Description

无水加湿装置和空调器

技术领域

本申请涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种无水加湿装置和空调器。

背景技术

目前市面上出现了通过无水加湿装置来实现无水加湿功能的空调器。现有的无水加湿装置包括两个风机、加湿转轮、加热组件等。原理是通过第一风机形成第一风路，第一风路为“室外-室外”，加湿转轮的一个区域设置在第一风路中，因此能够吸收室外空气中的湿气。第二风机形成第二风路，第二风路是“室外-室内”，加湿转轮的另一部分以及加热组件设置在第二风路中，热空气在经过加湿转轮时将加湿转轮上吸附的湿气带走，灌入室内，实现对室内环境进行加湿。

目前，由于采用了两个风机并分别设置两个完全独立的风道，成本较高。

发明内容

本申请解决的问题是现有的无水加湿装置成本较高、体积较大的问题。

为解决上述问题，第一方面，本申请提供一种无水加湿装置，包括壳体组件、风机、加热组件、加湿转轮以及驱动件；壳体组件具有风道以及连通风道的进风口、室内出风口和室外出风口，风机、加热组件、加湿转轮均设置于风道内，风机沿气流方向的下游的风道中设置有分流板，分流板用于将风机送出的气流分成第一风路和第二风路，第一风路从室外出风口送出，第二风路从室内出风口送出。进一步的，加湿转轮设置于分流板的下游，并且加湿转轮的一部分位于第一风路中，另一部分位于第二风路中，加热组件位于加湿转轮与分流板之间的第二风路中，驱动件用于驱动加湿转轮转动，加湿转轮用于从第一风路吸收水分，并向第二风路供应水分。

在本申请实施例中，使用了分流板对一个风机产生的气流进行分流，从而形成第一风路和第二风路，第一风路用于给加湿转轮提供水分，第二风路用于将加湿转轮中的水分带入室内。利用分流板，实现了通过一个风机形成两个风路，因此减少了成本。另一方面，该无水加湿装置因为减少了风机数量，风机位置以及风机的上游风道不必分成相互隔离的两个风道，因整体结构更加紧凑、稳定。

在可选的实施方式中，壳体组件包括蜗壳和转轮壳，风机设置于蜗壳内，加湿转轮设置于转轮壳内。进一步的，蜗壳具有蜗壳出口部，蜗壳的内腔通过蜗壳出口部与转轮壳连通，分流板的至少一部分位于蜗壳出口部中。因为加湿转轮容纳在转轮壳内，而转轮壳接受的是来自于蜗壳出口部的气流，将分流板设置在蜗壳出口部，使得进入到转轮壳内的气流被分成两路，分别穿过加湿转轮的不同区域，而分流板不会过多占用转轮壳内的空间，使得结构更加紧凑。

在可选的实施方式中，转轮壳设置于蜗壳的径向上的一侧，风机为离心风机，风机的轴线与加湿转轮的轴线相互垂直。

在可选的实施方式中，蜗壳的一部分以及转轮壳的一部分一体相连形成第一集成罩，蜗壳的另一部分以及转轮壳的另一部分一体相连形成第二集成罩，分流板设置于第一集成罩，并且分流板在第一集成罩与第二集成罩拼合后抵接第二集成罩的内壁。本实施例中，将分流板设置在第一集成罩内侧，另一侧在装配状态下抵接第二集成罩，这样设置不会在蜗壳出口部的中部形成接缝，分流效果更好。

进一步的，蜗壳具有蜗舌，分流板的上游端位于蜗舌的下游。通过将分流板的上游端设置在蜗舌的下游，避免分流板过多地靠近风机腔室中部而影响风机出风。

在可选的实施方式中，加热组件设置于转轮壳内，分流板的上游端位于蜗壳出口部内，分流板的下游端伸入转轮壳内，并且分流板的其中一面朝向加热组件。在本实施例中，分流板的下游端伸入到转轮壳内，以提高分流效果，避免进入到转轮壳内的第一风路和第二风路又重新交汇，保证吹向加湿转轮的不同区域。分流板的其中一面朝向加热组件，而分隔在此面的气流属于第二风路，这一风路的气流将会被加热组件加热，具有较高温度的气流拥有更高的饱和蒸气压，因此能够从湿润的加湿转轮上带走水分；另一面的气流背离加热组件，属于第一风路，不会被加热组件加热，冷空气具有较低的饱和蒸气压，因此第一风路的气体中的水分趋于(或处于)饱和，容易被加湿转轮吸附。

在可选的实施方式中，分流板的下游端向加热组件所在的一侧弯折。通过将分流板的下游端向加热组件一侧弯折，有利于使第二风路穿过加热组件，被加热组件充分地加热。

在可选的实施方式中，第一风路与第二风路在蜗壳出口部处的截面积相同。在本实施例中，第一风路与第二风路截面积相同意味着风量大致相等，这样有利于使加湿转轮的吸湿量与加湿量平衡。

在可选的实施方式中，壳体组件还包括连通蜗壳的集风箱，集风箱用于容纳过滤组件，进风口设置于集风箱。由于要把室外的新风通过无水加湿装置引入到室内，因此设置集风箱和过滤组件对进风进行过滤清洁，避免在恶劣环境下室外新风污染室内环境的情况出现。

在可选的实施方式中，壳体组件还包括转轮端盖，转轮壳远离蜗壳的一端具有开口，转轮端盖设置于开口，室内出风口、室外出风口均设置于转轮端盖。

在可选的实施方式中，驱动件设置于转轮端盖。

第二方面，本申请提供一种空调器，包括空调主体以及前述实施方式中任一项的无水加湿装置。

附图说明

图1为本申请一种实施例中无水加湿装置的装配示意图；

图2为本申请一种实施例中无水加湿装置的分解示意图；

图3为本申请一种实施例中无水加湿装置的剖视图；

图4为本申请一种实施例中空调器的示意图。

附图标记说明：010-空调器；100-无水加湿装置；101-第一集成罩；102-第二集成罩；110-集风箱；111-进风口；120-蜗壳；121-风机；122-蜗舌；130-蜗壳出口部；131-分流板；140-转轮壳；141-加湿转轮；142-加热组件；150-转轮端盖；151-室外出风口；152-室内出风口；160-驱动件；200-空调主体。

具体实施方式

现有的无水加湿装置中具有两个独立的风道，分别通过两个风机在两个风道中形成风路，分别为第一风路和第二风路。第一风路的路径为“室外-室外”，加湿转轮的一个区域设置在第一风路中，因此能够吸收室外湿冷空气中的湿气。第二风路的路径是“室外-室内”，加湿转轮的另一部分以及加热组件设置在第二风路中，热空气在经过加湿转轮时将加湿转轮上吸附的湿气带走，灌入室内，实现对室内环境进行加湿。现有的无水加湿装置设置了两个独立的风道，具有两个进风口和两个出风口，同时需要两个风机来提供气流动力，这种结构导致成本较高，而且整个装置体积较大。

为了改善上述现有技术中的至少一个不足之处，本申请实施例提供一种无水加湿装置，通过使用分流板，将一个风机送出的气流分成两路，来穿过加湿转轮的不同区域，最终一路气流脱除水分后送出到室外，另一路气流带着水分送入室内进行加湿。本申请实施例的无水加湿装置省去了一个风机，成本较低，且结构更为紧凑，在保证加湿效果的同时促进了无水加湿的小型化，可安装在壁挂式空调内机上。本申请实施例还提供一种空调器，包含了本申请实施例提供的无水加湿装置。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。

图1为本申请一种实施例中无水加湿装置100的装配示意图；图2为本申请一种实施例中无水加湿装置100的分解示意图；图3为本申请一种实施例中无水加湿装置100的剖视图。如图1至图3所示，无水加湿装置100包括壳体组件、风机121、加热组件142、加湿转轮141以及驱动件160。其中，壳体组件内形成了风道，壳体组件具有连通风道的进风口111、室内出风口152和室外出风口151。风机121、加热组件142、加湿转轮141均设置于风道内，风机121用于提供动力，使得气流能够从进风口111进入，从室内出风口152、室外出风口151送出。在使用状态下，进风口111连通室外，供室外具有一定湿度的新鲜空气进入；室外出风口151也连通室外，从室外出风口151送出的气流是被加湿转轮141脱除了湿气的空气；室内出风口152连通室内，从室内出风口152送出的气流是从加湿转轮141上带走了水分的潮湿空气。

下面沿着气流运动方向对各部分结构以及工作原理进行介绍。应理解，本申请实施例中提及的“上游”、“下游”等方位描述，是以正常工作状态下气流的运动方向为基准，气流来的方向为上游方向，气流去的方向为下游方向。

在本申请的实施例中，沿着气流方向从上游至下游，壳体组件依次包括集风箱110、蜗壳120、转轮壳140以及与转轮壳140连接的转轮端盖150。集风箱110、蜗壳120、转轮壳140是依次连通的，过滤组件(图中未示出)设置于集风箱110内，风机121设置于蜗壳120内，加湿转轮141设置于转轮壳140内。本实施例中，进风口111设置于集风箱110。由于要把室外的新风通过无水加湿装置100引入到室内，因此设置集风箱110和过滤组件对进风进行过滤清洁，避免在恶劣环境下室外新风污染室内环境的情况出现。室外含有水分的新鲜空气从进风口111进入到集风箱110，在流经集风箱110的过程中，会被集风箱110内的过滤组件过滤，除去空气中的一些颗粒物和/或有害成分，在雾霾严重、空气质量较差的区域尤为适用。过滤组件可以包含滤网，比如HEPA高效过滤网；也可以包含活性炭等其他吸附材料。

当气流流过集风箱110之后，会进入到蜗壳120中，蜗壳120的腔室用于容纳风机121，风机121也是整个风道中气流的动力来源。在本实施例中，风机121选用离心风机。离心风机具有轴向进风、径向出风的特点，因此，上游的集风箱110设置于蜗壳120轴向上的一侧，而下游的转轮壳140设置于蜗壳120径向上的一侧。当然，在可选的其他实施例中，风机121的选用不限于离心风机，也可以是贯流风机、轴流风机等，应当以能够在风道中为气流提供动力为准。

在本申请实施例中，风机121沿气流方向的下游的风道中设置有分流板131，分流板131用于将风机121送出的气流分成第一风路和第二风路，并进入转轮壳140中。第一风路后续会向加湿转轮141提供水分，第二风路后续会从加湿转轮141带走水分。在本实施例中，蜗壳120具有蜗壳出口部130，蜗壳120的内腔通过蜗壳出口部130与转轮壳140连通，离心风机121径向送出的气流先经过蜗壳出口部130，再流入到转轮壳140的腔室中，而分流板131的至少一部分位于蜗壳出口部130中。因为加湿转轮141容纳在转轮壳140内，而转轮壳140接受的是来自于蜗壳出口部130的气流，将分流板131设置在蜗壳出口部130，使得进入到转轮壳140内的气流被分成两路，分别穿过加湿转轮141的不同区域，而分流板131不会过多占用转轮壳140内的空间(这一部分空间可以尽可能地用来容纳加湿转轮141和加热组件142)，使得整体结构更加紧凑。

在本实施例中，蜗壳120具有蜗舌122，蜗舌122即蜗壳出口部130与蜗壳120的主体部分(容纳风机121的部分)连接处，形成的舌状结构。分流板131的上游端位于蜗舌122的下游。通过将分流板131的上游端设置在蜗舌122的下游，避免分流板131过多地靠近风机腔室中部而影响风机121出风。

图3中空心箭头表示气流分成第一风路和第二风路之后的运动路径和方向，第一风路从室外出风口151送出，第二风路从室内出风口152送出，加湿转轮141设置于分流板131的下游。加湿转轮141的一部分位于第一风路中，另一部分位于第二风路中，加热组件142位于加湿转轮141与分流板131之间的第二风路中，驱动件160用于驱动加湿转轮141转动，加湿转轮141用于从第一风路吸收水分，并向第二风路供应水分。在本实施例中，分流板131的上游端位于蜗壳出口部130内，分流板131的下游端伸入转轮壳140内，加热组件142设置于转轮壳140内，并且分流板131的其中一面朝向加热组件142。在本实施例中，分流板131的下游端伸入到转轮壳140内，以提高分流效果，避免进入到转轮壳140内的第一风路和第二风路又重新交汇，保证吹向加湿转轮141的不同区域。分流板131的其中一面朝向加热组件142，而分隔在此面的气流属于第二风路，这一风路的气流将会被加热组件142加热，具有较高温度的气流拥有更高的饱和蒸气压，因此能够从湿润的加湿转轮141上带走水分；另一面的气流背离加热组件142，属于第一风路，不会被加热组件142加热，冷空气具有较低的饱和蒸气压，因此第一风路的气体中的水分趋于(或处于)饱和，容易被加湿转轮141吸附。

可见，在本申请实施例中，使用了分流板131对一个风机121产生的气流进行分流，从而形成第一风路和第二风路，第一风路用于给加湿转轮141提供水分，第二风路用于将加湿转轮141中的水分带入室内。利用分流板131，实现了通过一个风机121形成两个风路，因此减少了成本。另一方面，该无水加湿装置100因为减少了风机121数量，风机121位置以及风机121的上游风道不必分成相互隔离的两个风道，因整体结构更加紧凑、稳定，促进了整个无水加湿结构的小型化。

在本实施例中，分流板131的下游端向加热组件142所在的一侧弯折。本实施例通过将分流板131的下游端向加热组件142一侧弯折，有利于使第二风路穿过加热组件142，被加热组件142充分地加热。可选的，分流板131在下游端可以是弧形；也可以是折线形与自身主体部分呈一定的夹角。在本实施例中，加热组件142可以包括电热丝。第二风路从加热组件142的电热丝之间的间隙穿过从而被加热。

进一步的，第一风路与第二风路在蜗壳出口部130处的截面积相同。在本实施例中，第一风路与第二风路在蜗壳出口部130处的截面积是分流板131的设置位置决定的，如图3所示，本实施例的分流板131设置在中间位置，与左右两边的内壁之间的距离大致相等。第一风路与第二风路在蜗壳出口部130处的截面积相同意味着两个风路的气体流量大致相等，这样有利于使加湿转轮141的吸湿量与加湿量平衡。应理解，在可选的其他实施例中，也可以根据具体情况对分流板131的位置进行调整，比如令第一风路的气体流量大于或者小于第二风路的气体流量。

在本实施例中，风机121的轴线与加湿转轮141的轴线相互垂直，加湿转轮141轴向上的一个端面为迎风面，相对的另一面为背风面，在图3中上表面为迎风面，下表面为背风面。第一风路和第二风路均从加湿转轮141的迎风面流向背风面。在本实施例中，第一风路与加湿转轮141相交的空间区域可看作是吸湿区域，加湿转轮141在此处吸收第一风路的气流中的水分；第二风路与加湿转轮141相交的空间区域可看作是加湿区域，加湿转轮141在加湿区域中将从吸湿区域中的吸收的水分排放到第二风路中，实现对第二风路加湿，形成湿热的气流排放进室内。加湿转轮141之所以能够从第一风路吸湿，并向具有同样湿度的第二风路加湿，原理在于：第一风路未被加热组件142加热，而第二风路被加热组件142加热到较高温度(比如80～90摄氏度)，第一风路中的饱和蒸汽压低于第二风路中的饱和蒸气压。在同样的湿度下，第一风路的气体中的水蒸气分压更趋近(或等于)饱和蒸气压，容易被加湿转轮141吸收，而第二风路中的水蒸气分压远未达到该温度下的饱和蒸气压，因此其从外部吸收水分的能力较强，会从湿润的加湿转轮141上吸收水分。

在本实施例中，转轮壳140远离蜗壳120的一端具有开口，转轮端盖150设置于开口，室内出风口152、室外出风口151均设置于转轮端盖150。具体的，转轮端盖150与转轮壳140通过卡扣结构连接，以便于装卸。第一风路从室外出风口151送出，室外出风口151设置在转轮端盖150的外周侧，具体朝向上(见图1和图2)；而第二风路从室内出风口152送出，室内出风口152设置于转轮端盖150的端面上，与加湿转轮141轴向相对，朝向下方(见图3)。应理解，在可选的其他实施例中，室内出风口152、室外出风口151的设置位置可以根据具体情况进行调整，但应当设置在加湿转轮141的背风侧。

进一步的，在本实施例中，驱动件160设置于转轮端盖150。驱动件160用于驱动加湿转轮141转动，具体的，驱动件160通过齿轮与加湿转轮141外周侧的齿部传动连接，以驱动加湿转轮141以一定的速度转动。当加湿转轮141持续转动时，可以不断地从第一风路吸收水分，然后将湿润部分从第一风路转至第二风路，将吸收来的水分供应给第二风路的气流中，实现了吸湿、加湿过程同时进行。可选的，驱动件160可以为步进电机。

在本申请可选的实施例中，蜗壳120的一部分、以及转轮壳140的一部分一体相连形成第一集成罩101，蜗壳120的另一部分以及转轮壳140的另一部分一体相连形成第二集成罩102，分流板131设置于第一集成罩101，并且分流板131在第一集成罩101与第二集成罩102拼合后抵接第二集成罩102的内壁。本实施例中，将分流板131设置在第一集成罩101内侧，另一侧在装配状态下抵接第二集成罩102，这样设置不会在蜗壳出口部130的中部形成接缝，分流效果更好。在本实施例中，蜗壳出口部130被分成了两部分，一部分集成到第一集成罩101中，另一部分集成到第二集成罩102中。分流板131设置于蜗壳出口部130位于第一集成罩101的部分。

在可选的实施例中，集风箱110的一部分或者整体也可以集成于第一集成罩101或者第二集成罩102中，与蜗壳120的一部分和/或转轮壳140的一部分一体相连。应理解，本实施例中，一体相连是作为一个整体不可拆卸的连接，可以是粘接、焊接、铸造、注塑，或者采用钣金件弯折或冲压成型。

图4为本申请一种实施例中空调器010的示意图。如图4所示，本申请实施例还提供一种空调器010，包括空调主体200以及本申请上述实施例提供的无水加湿装置100。空调主体200包括换热组件、出风组件等用于实现基本调温功能的组件，无水加湿装置100用于对室内加湿。本申请实施例提供的无水加湿装置100由于无需人工加水，水分来自室外的空气，因此能够实现“无水加湿”功能。无水加湿装置100外可以设置装饰面板，使得与空调主体200的外观具有统一性，更加美观。空调器010可以是壁挂式空调内机、空调柜机或其他类型的空调系统。

在本实施例中，由于无水加湿装置100向室内排放的气流是湿热的气流，因此更适宜在低气温时与空调主体200的制暖功能同时启用，无水加湿装置100的加热组件142所提供的热量能够为用户取暖所用。

综上所述，在本申请实施例的无水加湿装置100中，使用了分流板131对一个风机121产生的气流进行分流，从而形成第一风路和第二风路，第一风路用于给加湿转轮141提供水分，第二风路用于将加湿转轮141中的水分带入室内。利用分流板131，实现了通过一个风机121形成两个风路，因此减少了成本。另一方面，该无水加湿装置100因为减少了风机121数量，风机121位置以及风机121的上游风道不必分成相互隔离的两个风道，因整体结构更加紧凑、稳定。本申请实施例提供的空调器010包括了上述的无水加湿装置100，因此在具有无水加湿功能的同时，兼具有成本低，结构紧凑的特点。

虽然本申请披露如上，但本申请并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种无水加湿装置，其特征在于，包括壳体组件、风机(121)、加热组件(142)、加湿转轮(141)以及驱动件(160)；所述壳体组件具有风道以及连通所述风道的进风口(111)、室内出风口(152)和室外出风口(151)，所述风机(121)、所述加热组件(142)、所述加湿转轮(141)均设置于所述风道内，所述风机(121)下游的所述风道中设置有分流板(131)，所述分流板(131)用于将所述风机(121)送出的气流分成第一风路和第二风路，所述第一风路从所述室外出风口(151)送出，所述第二风路从所述室内出风口(152)送出。

2.根据权利要求1所述的无水加湿装置，其特征在于，所述加湿转轮(141)设置于所述分流板(131)的下游，并且所述加湿转轮(141)的一部分位于所述第一风路中，另一部分位于所述第二风路中，所述加热组件(142)位于所述加湿转轮(141)与所述分流板(131)之间的所述第二风路中，所述驱动件(160)用于驱动所述加湿转轮(141)转动，所述加湿转轮(141)用于从所述第一风路吸收水分，并向所述第二风路供应水分。

3.根据权利要求1所述的无水加湿装置，其特征在于，所述壳体组件包括蜗壳(120)和转轮壳(140)，所述风机(121)设置于所述蜗壳(120)内，所述加湿转轮(141)设置于所述转轮壳(140)内。

4.根据权利要求3所述的无水加湿装置，其特征在于，所述蜗壳(120)具有蜗壳出口部(130)，所述蜗壳(120)的内腔通过所述蜗壳出口部(130)与所述转轮壳(140)连通，所述分流板(131)的至少一部分位于所述蜗壳出口部(130)中。

5.根据权利要求3所述的无水加湿装置，其特征在于，所述转轮壳(140)设置于所述蜗壳(120)的径向上的一侧，所述风机(121)为离心风机(121)，所述风机(121)的轴线与所述加湿转轮(141)的轴线相互垂直。

6.根据权利要求3所述的无水加湿装置，其特征在于，所述蜗壳(120)的一部分以及所述转轮壳(140)的一部分一体相连形成第一集成罩(101)，所述蜗壳(120)的另一部分以及所述转轮壳(140)的另一部分一体相连形成第二集成罩(102)，所述分流板(131)设置于所述第一集成罩(101)，并且分流板(131)在所述第一集成罩(101)与所述第二集成罩(102)拼合后抵接所述第二集成罩(102)的内壁。

7.根据权利要求3所述的无水加湿装置，其特征在于，所述蜗壳(120)具有蜗舌(122)，所述分流板(131)的上游端位于所述蜗舌(122)的下游。

8.根据权利要求4所述的无水加湿装置，其特征在于，所述加热组件(142)设置于所述转轮壳(140)内，所述分流板(131)的上游端位于所述蜗壳出口部(130)内，所述分流板(131)的下游端伸入所述转轮壳(140)内，并且所述分流板(131)的其中一面朝向所述加热组件(142)。

9.根据权利要求8所述的无水加湿装置，其特征在于，所述分流板(131)的下游端向所述加热组件(142)所在的一侧弯折。

10.根据权利要求4所述的无水加湿装置，其特征在于，所述第一风路与所述第二风路在所述蜗壳出口部(130)处的截面积相同。

11.根据权利要求3所述的无水加湿装置，其特征在于，所述壳体组件还包括连通所述蜗壳(120)的集风箱(110)，所述集风箱(110)用于容纳过滤组件，所述进风口(111)设置于所述集风箱(110)。

12.根据权利要求3所述的无水加湿装置，其特征在于，所述壳体组件还包括转轮端盖(150)，所述转轮壳(140)远离所述蜗壳(120)的一端具有开口，所述转轮端盖(150)设置于所述开口，所述室内出风口(152)、所述室外出风口(151)均设置于所述转轮端盖(150)。

13.根据权利要求12所述的无水加湿装置，其特征在于，所述驱动件(160)设置于所述转轮端盖(150)。

14.一种空调器，其特征在于，包括空调主体(200)以及权利要求1-13中任一项所述的无水加湿装置(100)。

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