CN116615625A - 蒸发式加湿器 - Google Patents

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CN116615625A
CN116615625A CN202180080522.5A CN202180080522A CN116615625A CN 116615625 A CN116615625 A CN 116615625A CN 202180080522 A CN202180080522 A CN 202180080522A CN 116615625 A CN116615625 A CN 116615625A
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evaporative humidifier
water tank
water
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凯文·M·约翰逊
迈克尔·D·米切尔
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Troy Helen Co ltd
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Troy Helen Co ltd
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Abstract

一种蒸发式加湿器,包括动力单元壳体、鼓风机组件、水箱和芯。动力单元壳体包括空气入口和空气出口。所述鼓风机组件定位在所述动力单元壳体中,所述鼓风机组件被构造成当所述蒸发式加湿器处于其中加湿空气被供应至周围环境的操作状态时,抽吸空气通过所述动力单元壳体。水箱被配置用于储存水,并且在操作状态下没有使用的下出水口。所述芯定位在所述水箱中,使得水从所述水箱通过所述芯被吸入所述芯中,并且朝向空气出口,并且使得当所述蒸发式加湿器处于操作状态时,所述鼓风机组件使空气从所述空气出口移动通过所述芯,并且朝向所述空气出口。

Description

蒸发式加湿器
背景技术
常规的蒸发式加湿器通常被设计成通过引导气流穿过芯吸元件来增加房间、建筑物或类似封闭空间中的湿度,所述芯吸元件被配置成用于将水从贮水源输送至气流,使得具有来自储存水源的湿度的气流被释放到对应空间的环境空气中。然而,有许多与这些设计相关联的问题对于其架构是基础性的。这些问题包括泄漏、溢出和清洗等。这些问题与以下事实有关并且由于以下事实而加剧,即水被填充和存储在一个容器(水箱)中,并且被计量到蒸发元件所位于的静止水托盘中。为了控制水从水箱到托盘的释放,已知的水箱配备有浮阀机构,所述浮阀机构被配置成用于测量托盘中的水位并且当托盘中的水位降低到预定水平时使水箱将水释放到托盘。在可选的水箱实施例中,水箱与托盘一起定位,使得当托盘中的水位达到预定水平时水箱的最低流体出口浸没在水中,从而阻止水从水箱进一步释放到托盘,其中水箱利用真空压力将水保持在托盘上方的高处。现有的蒸发式加湿器的输出也受环境条件的限制,并且它能够适当地加湿房间的速率是这些条件的函数。可以被独立控制以提高输出的一个变量是风扇速度,但是这伴随着更高噪声的代价。
例如,图1示出了传统的加湿器100,其中,贮水源102被定位成将贮存器(reservoir)
104保持在加湿器100中。芯吸元件112设置在贮存器104中,并被配置成用于将水从贮存器104抽吸到风扇114前面的位置,所述风扇被配置成驱动气流通过芯吸元件112。风扇114沿着贮存器104位于贮水源102和芯吸元件112之间,并且贮存器104是打开的,以允许芯吸元件112进入。由于在风扇114下方敞开设计的贮存器104,贮存器104易于使水在加湿器100周围溢出,包括在风扇114和加湿器100中的任何其它电子部件上。已知的贮存器104对于使用者是不可见的,隐藏在塑料壁后面,并且具有可塑性和功能所需的“角落和缝隙”,使得贮存器的壁难以清除随着时间的推移而积聚的粘液、残留物和生物生长物。关于清洁加湿器100,使用者需要拆卸加湿器100以接近和清洁贮存器104。而且,由于水被计量到贮存器104中,因此存在密封件、阀和/或浮子,它们是加湿器100中的泄漏源和故障源。最后,当移除时,可移除箱102易于滴落。
发明内容
鉴于上述内容,一种蒸发式加湿器包括动力单元壳体、鼓风机组件、水箱和芯。所述动力单元壳体包括空气入口和空气出口。所述鼓风机组件定位在所述动力单元壳体中,所述鼓风机组件被构造成当所述蒸发式加湿器处于其中加湿空气被供应至周围环境的操作状态时,抽吸空气通过所述动力单元壳体。所述水箱被配置用于储存水,并且在操作状态下没有使用的下出水口。所述芯定位在所述水箱中,使得水从所述水箱通过所述芯被吸入所述芯中,并且朝向空气出口,使得当所述蒸发式加湿器处于所述操作状态时,所述鼓风机组件使空气从所述空气出口移动通过所述芯,并且朝向所述空气出口。
此外,蒸发式加湿器可包括水箱、芯、鼓风机组件和控制器,所述水箱被配置用于储存水,所述芯相对于水箱定位,使得水被吸入并通过所述芯朝向空气出口,所述鼓风机组件包括风扇并被配置用于使空气移动通过所述芯并朝向空气出口,所述控制器被配置用于基于进入蒸发式加湿器的空气的温度和湿度、添加到所述芯上游的所述空气的热量、行进通过所述芯的空气的体积流率、以及所述水箱中的水位和离开所述芯的空气的温度和湿度中的至少一个来确定所述芯的状况。
对于上述蒸发式加湿器,所述芯可以定位在所述水箱中,或者所述蒸发式加湿器还可以包括贮水器(water reservoir),其中所述水箱计量供给至所述贮水器的水,并且所述芯可以定位在所述贮水器中。
附图说明
图1是现有技术的加湿器的示意图。
图2是蒸发式加湿器的示意图。
图3是蒸发式加湿器的透视图。
图4是从其移除了盖部的蒸发式加湿器的立体图。
图5是从其移除了盖部和盒体的蒸发式加湿器的立体图。
图6是从其移除了盖的蒸发式加湿器的透视图。
图7是从其移除了盖部的蒸发式加湿器的立体图。
图8是从其移除了盒体的蒸发式加湿器的透视图。
图9是从水箱移除了盖的水箱的透视图。
图11是设置在水源处的水箱的透视图。
图12是盒体的透视图。
图13是加湿器的透视图。
图14是加湿器的另一透视图。
图15是用于加湿器的芯和盒体的透视图。
图16是根据本公开的一个方面的加湿器的示意图。
图17是根据本公开的一个方面的加湿器的示意图。
图18是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图19是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图20是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图21是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图22是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图23是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图24是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图25是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图26是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
图27是图26的加湿器的透视图。
图28是根据本公开的一个方面的芯的局部截面视图。
图29是根据本公开的一个方面的芯的局部截面视图。
图30是根据本公开的一个方面的芯的局部截面视图。
图31是根据本公开的一个方面的芯的局部截面视图。
图32是根据本公开的一个方面的芯的局部截面视图。
图33是根据本公开的一个方面的芯的局部截面视图。
图34是根据本公开的另一方面的加湿器的示意图。
具体实施方式
当然,应当理解,这里的描述和附图仅仅是说明性的,并且在不脱离本公开的情况下,可以对所公开的结构进行各种修改和改变。现在参考附图,其中在所有的几个视图中相同的附图标记表示相同的部件,图2示出了蒸发式加湿器200,其包括动力单元壳体(powerunit housing)202和被配置为将空气驱动到布置在水箱212中的芯(wick)210中的鼓风机组件204。芯210位于设置在水箱212中的盒体(cartridge)214中。盒体214被配置用于在蒸发式加湿器200的高度方向上将水从水箱212和空气从动力单元壳体202引导通过芯210到周围环境。
动力单元壳体202包括限定在第一动力单元壳体侧壁222中的空气入口220和限定在第二动力单元壳体侧壁226中的空气出口224。第一动力单元壳体侧壁222和第二动力单元壳体侧壁226在垂直于蒸发式加湿器200的高度方向的方向上形成动力单元壳体202的相对侧。动力单元壳体202在垂直于蒸发式加湿器200的高度方向的方向上在第一动力单元壳体侧壁222与内部动力单元壳体侧壁230之间限定通道232。内部动力单元壳体侧壁230在垂直于蒸发式加湿器200的高度方向的方向上介于第一动力单元壳体侧壁222和第二动力单元壳体侧壁226之间并将它们分开,并且通道232在内部动力单元壳体侧壁230周围以流体连通的方式连接空气入口220和空气出口224。
通道232在蒸发式加湿器200的高度方向上延伸,并且空气入口220在蒸发式加湿器200的高度方向上位于空气出口224的下方。这样,鼓风机组件204被配置为在蒸发式加湿器200的高度方向向上抽吸空气,通过通道232并朝向空气出口224。
鼓风机组件204定位在动力单元壳体202中,并且构造成当蒸发式加湿器200处于加湿空气被供应至周围环境的操作状态时,将空气从周围大气通过空气入口220朝向空气出口224抽吸。鼓风机组件204包括风扇234,其定位在通道232中,并且构造成用于将空气从空气入口220朝向空气出口224驱动。蒸发式加湿器200包括加热器240,该加热器与鼓风机组件204一起定位在通道232中,在通过动力单元壳体202的气流的方向上在风扇234的下游。加热器240是加热元件,其被配置成升高由鼓风机组件204朝向动力单元壳体202中的空气出口224抽吸的空气的温度,加热器240的一个示例是电阻加热元件,但是可以采用其它加热机构。
继续参考图2,控制器242和存储器244设置在动力单元壳体202中,并且配置成用于致动鼓风机组件204和加热器240。控制器242包括在处理信号并执行一般计算和算术功能的计算设备250中。由计算设备250处理的信号可以包括可以被接收、发送和/或检测的数字信号、计算机指令、处理器指令、消息、比特流。控制器242可以是各种处理器,包括多个单核和多核处理器和协处理器以及其它多个单核和多核处理器和协处理器体系结构。控制器242可以包括逻辑电路以执行存储在存储器244中的动作和/或算法。
存储器244可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)和EEPROM(电可擦除PROM)。易失性存储器可以包括例如RAM(随机存取存储器)、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM))、双数据速率SDRAM
(DDRSDRAM)和直接RAM总线RAM(DRRAM)。存储器244可以存储控制或分配计算设备250的资源的操作系统。
第一传感器252设置在动力单元壳体202中,相对于从空气入口220朝向空气出口224的气流方向,位于加热器240和芯210的上游。第一传感器252可称为上游温度传感器,其可被配置成测量动力单元壳体202中在加热器240上游的空气温度,并且被配置成向控制器242输出相应的信号。第一传感器252设置在动力单元壳体202中,位于鼓风机组件204下方。
相对于从空气入口220朝向空气出口224的气流方向,第二传感器254设置在加热器240的下游和芯210的上游。第二传感器254,也可以被称为上游温度传感器,可以被配置为测量加热器240下游的动力单元壳体202中的空气温度,并且被配置为向控制器242输出相应的信号。控制器242可以被配置成例如被编程为基于来自第一传感器252和第二传感器254的输出来致动加热器240和鼓风机组件204以维持加热器240下游的预定空气温度,并且维持通过动力单元壳体202的预定气流速率。
在所描绘的实施例中,第一传感器252和第二传感器254各自是热敏电阻器,然而第一传感器252和第二传感器254中的每一个可以替代地或另外地包括电阻温度检测器、热电偶、以及基于半导体的传感器,诸如集成电路温度换能器,而不脱离本公开的范围。在所描绘的实施例中,第一传感器252和第二传感器254通过电路256连接到控制器242,并且被配置成通过电路256与控制器242通信,然而,第一传感器252和第二传感器254可以替代地或另外地被配置成通过网络与控制器242无线地通信,而不脱离本公开的范围。
第三传感器,也可以称为上游湿度传感器257,位于芯210和水箱212的上游。在所描述的实施例中,上游湿度传感器257位于加热器240的上游和鼓风机组件204的下游。或者,上游湿度传感器257可以在鼓风机组件204的上游。上游湿度传感器257被提供以测量环境湿度条件。
第四传感器258是设置在水箱212中并被配置为感测水箱212中的水位的水位传感器。虽然如所描绘的,第四传感器258是电容传感器,但是第四传感器258可以附加地或替代地形成声学传感器、重量传感器、漂浮传感器或被配置用于确定水箱212中的水位的其它传感器,而不脱离本申请的范围。第四传感器258与控制器242通信以确定水箱212的水位,这可以用于通知用户水位,并且通知用户何时加水。控制器242还可以使用第四传感器258,以通过确定在给定时间段内由蒸发式加湿器200排出的水量来确定芯210的劣化,该水量作为由环境条件基于来自第一传感器252和第三传感器257的信号确定的蒸发式加湿器200的运行条件的函数,鼓风机组件204的运行包括可以由控制器242测量的风扇速度,以及在蒸发式加湿器200中测量的温度,该温度可以使用第二传感器254和稍后描述的第五传感器260测量。控制器242可以改变鼓风机组件204的风扇速度并且改变加热器240的操作,以实现蒸发式加湿器200中的目标蒸发速率。蒸发式加湿器200中的目标蒸发速率可以由控制器242或用户设定,使得水箱212中的水持续预定时间段,例如八小时。
控制器242将在某些条件下从蒸发式加湿器200消耗的水量与理想的新芯的模型或与芯210的先前已知状态进行比较。这可以与用于盒体214的唯一标识符,例如射频识别(RFID)标签(未示出)结合完成,以测量和记录盒体214的性能。在一个实施例中,当第四传感器258感测到水箱212中的水位处于特定水平时,控制器242关闭蒸发式加湿器200。
当芯210劣化时,对于给定的操作条件,芯210中的排出空气湿度将下降,排出空气温度将升高。参考图2,第五传感器260设置在水从芯210蒸发到周围大气的位置附近。第五传感器260设置在芯210的下游。如所描绘的,第五传感器260,其一部分可以被称为下游湿度传感器、一部分可以被称为下游温度传感器,可以被设置在动力单元壳体202上,靠近蒸发式加湿器200的空气出口314。第五传感器260可以被配置成感测温度和湿度,并且例如经由电路256与控制器242通信并由其采用,以确定离开盒体214到环境大气的空气中的温度和湿度。基于从第五传感器260接收的信号,控制器可以确定芯210的劣化程度。例如,在蒸发式加湿器200已经操作了预定时间量之后由第五传感器260测量的温度和湿度可以与理想的或新的芯的温度测量结果和湿度测量结果进行比较,其中,蒸发式加湿器200在相同的条件下操作,例如,相同的风扇速度和相同的温度下的加热器240。如果在蒸发式加湿器200运行时由第五传感器260测量的温度和湿度之间的差不同于或超出蒸发式加湿器200在相同条件下运行的理想或新的芯的温度测量和湿度测量的预定范围,则这可以指示芯210已经劣化到需要更换的程度。当这种情况发生时,控制器242可以产生声音或视觉警报,以提醒使用者芯210需要更换。
继续参照图2,在垂直于蒸发式加湿器200的高度方向的方向上,在第二动力单元壳体侧壁226与内动力单元壳体侧壁230之间限定在动力单元壳体202中的贮存器262从空气出口224向下并沿着通道232延伸。贮存器262从通道232中位于鼓风机组件204下游的不连续部延伸并且被配置成用于引导水远离通道232,贮存器262从通道232中的不连续部向下延伸,从动力单元壳体202中位于加热器240和鼓风机组件204(包括风扇234)相对于从空气入口220朝向空气出口224的气流方向的下游的位置延伸。在动力单元壳体202中,贮存器262向下延伸的位置相对于从空气入口220到空气出口224的气流方向也位于限定在第二动力单元壳体侧壁226中的空气出口224的上游。利用这种配置,贮存器262被配置为收集可能从水箱212通过空气出口224溢出到动力单元壳体202中的任何水,包括通过不连续部被引导远离通道232的水。
在未示出的实施例中,贮存器262连接到水箱210下方的区域。以这种方式,贮存器262被配置用于干燥至环境大气,并且可由用户从水箱210下方接近以进行清洁。
水箱212是被配置为用于储存水的容器,作为蒸发式加湿器200中的贮水器。水箱212在水箱212的顶部边缘270内限定开口264,其中开口264从水箱212的内部272延伸到水箱212的外部。水箱212中的开口264是流体入口和出口,其被配置成在水箱212的内部272和水箱212的外部之间连通空气和水。在所示的实施例中,水箱212中的开口264是水箱212中的最低出水口。水箱212与上述水源102的不同之处在于,其在水箱212中没有通向蒸发加湿器200内的另一贮水器的下出水口。换句话说,水箱212不具有在操作状态下使用的下出水口,即使在蒸发式加湿器未操作时在水箱212中可以设置排水管(未示出)以排出水箱212。
水箱212包括填充指示器274,其指示从水箱212的底部280在蒸发式加湿器200的高度方向上测量的水箱212的最大水位。水箱212被构造成用于储存水直到蒸发式加湿器200的高度方向上的最大水位。水箱212中的开口264在蒸发式加湿器200的高度方向上定位在最大水位上方。水箱212在低于蒸发式加湿器200的高度方向上的最大水位的位置处不具有从水箱212的内部272延伸到水箱212的外部的开口,从而通向蒸发式加湿器200内的另一贮水器。
虽然所描绘的填充指示器274是形状为形成水箱212的壁284中的边缘的不协调部(incongruity)282,但是填充指示器274可以替代地或另外地包括用户抵靠壁284可以看见的颜色和形状,而不脱离本公开的范围。在一个实施例中,水箱212由半透明或透明材料形成,使得水箱212中的水位通过壁284可见,并且填充指示器274从水箱212的外部可见。
如图3所示,水箱212包括盖(lid)290,其是被配置成在开口264处从水箱212的外部和蒸发式加湿器200的外部选择性地覆盖水箱212的内部272的覆盖物。盖290设置在水箱212的顶部边缘270上,当覆盖水箱212的内部272时,盖跨过开口264。在水箱212的顶部边缘270处,盖290在蒸发式加湿器200的高度方向上定位在芯210和盒体214的顶端292下方,使得动力单元壳体202和盒体214在蒸发式加湿器200的高度方向上在水箱212的顶部边缘270上方彼此流体连通。盖290在蒸发式加湿器200的横向方向上围绕芯210和盒体214定位,使得芯210和盒体214在蒸发式加湿器200的横向方向上介于盖290的相对端之间。
图3-5描述了从蒸发式加湿器200移除盒体214的连续阶段。在这方面,图3描绘了与盒体214组装的蒸发式加湿器200,盒体214在蒸发式加湿器200的高度方向上在水箱212的顶部边缘270和盖290上方延伸穿过开口264。芯210和盒体214在水箱212的顶部边缘270上方延伸,并且作为覆盖物的盖部(cover)294围绕芯210和盒体214布置,从蒸发式加湿器200的外部覆盖盒体214。如图2所示,盖294被设置成穿过由鼓风机组件204吸入的空气的气流路径,盖部294沿着气流路径被置于芯210和周围大气之间。参照图3,盖部294是半透明的,使得盒体214和形成在盖部294中(包括在内盖部壁表面296上)的水滴(未示出)通过盖部294从蒸发式加湿器200的外部可见。
如图4所示,通过在蒸发式加湿器200的高度方向上将盖部294从动力单元壳体202和水箱212提起,盖部294从蒸发式加湿器200移除。如图5所示,通过在蒸发式加湿器200的高度方向上从动力单元壳体202和水箱212提升盒体214,将盒体214从动力单元壳体移除。以这种方式,芯210和盒体214可从蒸发式加湿器200移除,并且可在蒸发式加湿器200中被替换。虽然所描绘的盒体214可从蒸发式加湿器200移除,但是在不脱离本公开的范围的情况下,盒体214可以替代地固定在水箱212中,并且芯210可以从固定的盒体移除。
当水箱212组装在蒸发式加湿器200中时,水箱212的盖290可从水箱212移除。如图6所示,在盖290从开口264移除的情况下,水箱212中的开口264从水箱212的内部272延伸到蒸发式加湿器200的外部。利用这种构造,水箱212可以填充有通过开口264输送的水300,而无需从蒸发式加湿器200移除水箱212。如图2所示,水箱212的盖290可以被铰接,使得盖290的一部分可以从水箱212中的开口264被提起,以如图6所示填充水箱212,而不用从水箱212移除盖290。
图7-11示出了从蒸发式加湿器200移除水箱212以填充水箱212的连续阶段。如图7所示,从盒体214周围移除盖部294并且将其远离蒸发式加湿器200放置,使得盒体214暴露于蒸发式加湿器200的外部。
水箱212支撑在从动力单元壳体202延伸的基座302上,并且可与盒体214一起从动力单元壳体202移除,并且设置在盒体214中的芯210设置在水箱212中。基座302是具有凸起的外边缘304和与水箱212的底部280互补的总体形状的平台,使得将水箱212放置在基座302上将水箱212与动力单元壳体202一起定位在蒸发式加湿器200中。虽然所示的基座302从动力单元壳体202延伸并且被构造成用于支撑与动力单元壳体202流体连通的水箱212,但是基座302可以替代地与动力单元壳体202和水箱212分开形成,并且被构造成用于支撑彼此流体连通的动力单元壳体202和水箱212中的每一个,而不脱离本公开的范围。
如图8所示,包括芯210的盒体214从动力单元壳体202和水箱212移除,并且远离蒸发式加湿器200放置。如图9所示,通过将水箱212从基座302提起,将水箱212从动力单元壳体202上移除。如图10所示,盖290从水箱212移除,使得水箱212中的开口264从水箱212的内部272延伸到蒸发式加湿器200的外部。如图11所示,水箱212设置在水源310处,用于充满水。在一个替代实施例中,水箱212可从动力单元壳体202移除,其中芯210设置在水箱212中。
参照图2,第六传感器312可以设置在水箱212(如所描绘的)上或设置在动力单元壳体210上。第六传感器312可以被配置为测量盖290和/或盖部294相对于水箱212的位置并且将对应的信号输出到控制器242。当基于来自第六传感器312的输出,控制器242确定盖290和盖部294中的至少一个没有从蒸发式加湿器200的外部分别覆盖水箱212和盒体214时,控制器242改变加热器240和鼓风机组件204中的至少一个的操作状态设置。在一个实施例中,当基于第六传感器312的输出,控制器242确定盖290没有覆盖水箱212时,控制器242关闭加热器240和鼓风机组件204中的至少一个。
继续参考图2,蒸发式加湿器200包括空气出口314,来自动力单元壳体202的空气和来自水箱212的蒸发水通过该空气出口离开芯210到环境大气。芯210位于水箱212中,使得水从水箱212被吸入芯210中,穿过芯210,并朝向空气出口314。芯210还定位在水箱212中,使得当蒸发式加湿器200处于操作状态时,鼓风机组件204使空气从空气出口224移动通过芯210,并且朝向空气出口314。
芯210位于盒体214内,使得盒体214将芯210装入水箱212内。所述芯214可以由不透水材料制成,并且被配置成限制流体流入和流出所述芯210。盒体214设置在水箱212中并可从其移除,并且构造成在空气出口224处与动力单元壳体202流体连通。
盒体214限定与水箱212的储存水的部分流体连通的第一开口320、当蒸发式加湿器200处于操作状态时与空气出口224流体连通的第二开口322、以及与环境大气流体连通的第三开口324。芯210位于盒体214内,使得水从水箱212以第一箭头330所示的方向通过第一开口320被吸入芯210内,然后以第二箭头332所示的方向通过芯210并朝向第三开口324被吸入。以这种方式,第一开口320被构造成将水从水箱212引导到芯210,并且第三开口324被构造成在空气出口314处将水从水箱212排出。
芯210还定位在盒体214中,使得当蒸发式加湿器200处于操作状态时,鼓风机组件204使空气从空气出口224移动,通过第二开口322,并且沿第三箭头334指示的方向进入芯210。在芯210中,来自动力单元壳体202的空气进一步被引导通过芯210并朝向第三开口324,其中来自水箱212的水沿第二箭头332的方向。以这种方式,第二开口322被配置为将气流从动力单元壳体202引导到芯210,并且第三开口324被配置为在空气出口314处从动力单元壳体202排出空气并从水箱212排出水。
第一开口320在蒸发式加湿器200的高度方向上被限定在盒体214中,与盒体214的顶端292相比,其位置更靠近盒体214的底端340。在一个实施例中,第一开口320在蒸发式加湿器200的横向方向上在井部286中的井侧壁288之间的位置处被限定在盒体214的底部中。通过这种结构,盒体214被构造成从井部286接收水,包括当水箱212中的水位处于水箱212的底部280时。
第二开口322和第三开口324限定在盒体214中与该盒体的底端340相比更靠近盒体214的顶端292的位置。第二开口322被限定在蒸发式加湿器200的高度方向上介于第一开口320和第三开口324之间的位置,并且第三开口324被限定在盒体214的顶端292中。利用这种构造,第三开口324限定在盒体214中,在蒸发式加湿器200的高度方向上位于第一开口320和第二开口322上方的位置。这样,从第一开口320和第二开口322通过芯210被引导向第三开口324的流体在蒸发式加湿器200的高度方向上、在由第二箭头332指示的方向上向上行进。
第二开口322限定在盒体214的侧面中,在蒸发式加湿器200的高度方向上在盒体214的顶端292与盒体214的底端340之间延伸。这样,被引导通过第二开口322并且进入芯210的空气在由第三箭头334指示的方向上行进,该方向垂直于蒸发式加湿器200的高度方向和由第二箭头332指示的方向。利用这种结构,所述芯214被配置成将芯210中的气流从第二开口322引导到第三开口324,同时从水箱212通过第一开口320被吸入芯210的水垂直于在第二开口322处进入芯210的气流方向。这样,所述芯214被配置成引导至少一部分气流以与水从第一开口320被抽吸通过芯210相同的方向从第二开口322通过芯210到达第三开口324。
在内盒体壁表面350和芯210之间限定了空腔344,使得内盒体壁表面350沿着空腔344与芯210间隔开。空腔344从第二开口322沿蒸发式加湿器200的高度方向向下延伸,使得来自空气出口224的、通过第二开口322的气流在进入芯210之前从第二开口322被向下引向水箱212,朝向芯210的与第二开口322相对的一侧行进,然后向上朝向空气出口314。
填充指示器274设置在第二开口322的下边缘352下方并且在蒸发式加湿器200的高度方向上在空腔344下方的位置处。利用这种结构,水箱212中的水不会阻碍被引导到盒体214中的空气流动通过空腔344或从第二开口322溢出。
虽然所描绘的第一开口320被限定在盒体214的在盒体214的顶端292和盒体214的底端340之间沿蒸发式加湿器200的高度方向延伸的一侧中,但是在不脱离本公开的范围的情况下,第一开口320可以附加地或替代地被限定在盒体214的底端340中。
继续参考图2,第一开口320与水箱212直接流体连通,第二开口322通过与空气出口224直接接触而与空气出口224直接流体连通,所述直接接触穿过定位在动力单元壳体202和盒体214之间并且与它们接触的密封件342,并且第三开口324与周围大气直接流体连通。动力单元壳体202中的空气出口224和盒体214中的第二开口322在蒸发式加湿器200的高度方向上定位在填充指示器274上方,并且在水箱212上方在蒸发式加湿器200的高度方向上彼此流体连通。
如图12所示,密封件342围绕第二开口322固定在盒体214上,使得当盒体214降低到具有动力单元壳体202的蒸发式加湿器200中时,密封件342定位在动力单元壳体202和盒体214之间并且与它们接触。以这种方式,如图2所示,密封件342接触空气出口224周围的动力单元壳体202,并且接触第二开口322周围的盒体214,从而以直接流体连通的方式连接动力单元壳体202和盒体214。虽然所描绘的实施例的特征在于密封件342固定在盒体214上以用于在组装蒸发式加湿器200时接触动力单元壳体202,但是密封件342可以替代地固定到动力单元壳体202以用于在组装蒸发式加湿器200时接触盒体214,而不脱离本公开的范围。
参照图12,当将盒体214组装在蒸发式加湿器200中时,在第二开口322处的盒体214和围绕第二开口322固定的密封件342沿着蒸发式加湿器200的高度方向从盒体214的底端340朝向盒体214的顶端292、朝向动力单元壳体202倾斜。在第二开口322处的盒体214和围绕第二开口322固定的密封件342形成从盒体214的侧视图看呈直线斜面。
盒体214包括限定第一开口320和第二开口322的第一盒体侧壁354,并包括形成盒体214的与第一盒体侧壁354相对的一侧的第二盒体侧壁360,其中第一盒体侧壁354和第二盒体侧壁360限定第三开口324。第一盒体侧壁354在蒸发式加湿器200的高度方向上从第二开口322的下边缘352向下延伸至第一开口320的上边缘362。第一盒体侧壁354从盒体214的上表面364沿蒸发式加湿器200的高度方向向下延伸到第二开口322的上边缘370。如图2所示,填充指示器274设置在第二开口322的上边缘370下方的位置。
盒体214可以可选地包括在空气出口314处插入第三开口324中的矿物收集器372。矿物收集器372在空气出口314处设置在芯210上,矿物收集器372被构造成吸收和收集通过芯210朝向第三开口324移动的流体中的矿物。
如图2所示,芯214可包括位于水箱212中的水调节器384,其横跨从水箱212通过第一开口320的流体流动方向。净水器384包括容器和存储在容器中的化学试剂。化学试剂可以是氧化镁(MgO),其被配置成与水箱212中的水反应并升高水箱212中的水的pH值,以抑制水箱212和芯210中的生物生长。
图13和14描绘了具有动力单元壳体502和蒸发组件504的蒸发式加湿器500。蒸发组件504支撑水箱510,该水箱被构造成在加湿器500的基部512处反复地从蒸发组件504移除和安装在其中。芯514设置在水箱510中,其顶端部分520比水箱510的底部524更靠近水箱510的顶部522,其底端部分530比水箱510的顶部522更靠近水箱510的底部524。这样,当水箱510相对于加湿器500储存可操作量的水532时,芯514的底端部分530至少部分地定位在水箱510的水位下方,并且顶端部分520至少部分地定位在水箱510的水位上方。水箱510被配置成用于储存水532并且在水箱510中没有通向加湿器500内的另一个贮水器的下部出水口。芯514可以是能够从水箱510中吸收水、通常通过毛细作用将水输送出水箱510、然后通过蒸发将水分释放到环境中的材料,这通常由鼓风机组件534辅助,这将在下面更详细地描述。
芯514在芯514的顶端部分520处由平台540支撑在水箱212中,该平台在水箱510的顶部522和水箱510的底部524之间沿着水箱510的内表面542形成对水箱510的流体密封。在一个实施例中,芯514的底端部分530由水箱510支撑在水箱510的底部524处。
平台540实际上是流体不可渗透的,从而限制介于平台540之间并由其分开的水箱510的部分之间的流体连通流过芯514。应当注意,平台540不需要气密或水密以有效地引导大部分气流通过芯514。以这种方式,平台540在水箱510的上下方向上限定了平台540上方的水箱510的蒸发后区段544,并且在水箱510的上下方向上限定了平台540下方的水箱510的预蒸发区段550,其中水箱510的蒸发后区段544与水箱510的预蒸发区段550之间的流体连通在很大程度上被限制为通过芯514。蒸发后区段544可以用作用于再填充所述箱(通过水罐或其它方法)的容纳区域和用作用于可视化加湿过程的装置,因为在许多环境条件下水分将冷凝在蒸发后区段的内壁上。如果蒸发后区段是透明的或半透明的,使用者将可以看到冷凝物。蒸发后区段对于加湿过程不是必需的。
平台540占据水箱510中的固定位置,并且芯514与平台540固定,使得芯514的空气出口部分552保持固定在水箱510的蒸发后区段544中,并且相对于水箱510的位置不改变,或者根据水箱510中的水位而改变尺寸。如所描绘的,蒸发组件504包括三个芯514,其分别以类似的方式操作并且分别具有与芯514类似的特征,包括类似地设置在水箱510中的顶端部分520和底端部分530,然而更多或更少的类似芯可以设置在水箱510中而不脱离本公开的范围。
由于芯514的底端部分530至少部分地位于水箱510中的水位以下,并且芯514的顶端部分520固定在水箱510的蒸发后区段544中,水箱510中的水532直接从水箱510进入芯514而无需任何另外的连接结构,并且从芯514的空气出口部分552蒸发到水箱510的蒸发后区段544中。作为空气移动通过平台540下方的芯保持器中的开口572、通过芯514和空气出口部分552进入水箱510的蒸发后区段544、并通过限定在盖560中的空气出口554、进入加湿器500外部的周围环境的结果,通过加湿器500的气流驱动从芯514蒸发的水。
芯514在底端部分530从水箱510中汲取水532,水从底端部分530通过芯514向顶端部分520沿芯514的纵向向上移动,并且水从在空气出口部分552处的芯514的顶端部分520蒸发,进入水箱510的蒸发后区段544。空气从动力单元壳体502沿着水箱510的顶部-底部方向被引导到位于水箱510中的水位上方的位置处的芯514的侧面562或端部中,在芯514中具有水的情况下在芯514的纵向方向上(毛细作用的大致方向)穿过芯514,并且朝向盖560离开芯514的顶端部分520。虽然这里所示的空气和水的毛细流动是垂直的(顶部-底部),但是相同的原理可以应用于其它的芯取向。
如图15所示,芯514设置在盒体564中,其中盒体564围绕芯514设置,以便于空气和水分别进入和离开芯514的受限制的部分。盒体564以通向芯514的开口572为特征,其围绕芯514,用于限制流体流入、流出和通过芯514。
为此,盒体564包括在芯514的底端部分530处的第一开口574、在水箱510的蒸发前区段550中的芯514的顶端部分520处的第二开口(或多个开口))580、以及在水箱510的蒸发后区段544中的芯514的空气出口部分552周围的芯514的顶端部分520处的第三开口582。盒体564被构造成限制流入和流出芯514的流体在第一开口574、第二开口580和第三开口582处流动。利用这种构造,穿过底端部分530中的芯514的水的流体流动被限制为沿着第一开口574与第二开口580之间的芯514的纵向方向流动,并且穿过顶端部分520中的芯514的空气和水的流体流动被限制为沿着第二开口580与第三开口582之间的芯514的纵向方向流动。在一个可选实施例中,其中盒体564没有覆盖芯514以限制水从芯514蒸发的位置,随着水箱510中的水位降低,芯514的空气出口部分552的尺寸增加。也可以是,芯564包括从第三开口582的底部向下抵靠芯514的实心部分,从而将气流引导到受限路径中。
图16描绘了包括动力单元壳体502和蒸发组件504的加湿器500的示意图。动力单元壳体502被配置为通过空气出口584并且通过空气入口592将空气(加热的或未加热的)输送到蒸发组件504,空气出口是限定在动力单元壳体502的面向蒸发组件504的侧壁590中的孔,空气入口是限定在水箱510中并且与空气出口584对齐的孔,以便于将气流从动力单元壳体502传送到蒸发组件504。
动力单元壳体502包括空气入口594,其被构造为接收可输送到空气出口584的环境大气。包括风扇600的鼓风机组件534定位在动力单元壳体502中,鼓风机组件534构造成当加湿器500处于其中加湿空气被供应到周围环境的操作状态时,通过空气入口594朝向空气出口584抽吸周围大气。水箱510被配置为通过空气入口592从动力单元壳体502接收气流,当加湿器500处于操作状态时,空气入口592与空气出口584流体连通。水箱510还包括在盖560中的空气出口554,空气出口554被配置成从水箱510释放气流。芯514在平台540上定位在水箱510中,使得当加湿器500处于操作状态时,鼓风机组件534使空气从空气出口584移动,通过空气入口592,通过芯514,并且朝向空气出口554。
鼓风机组件534驱动气流通过加湿器500,同时风扇600设置在动力单元壳体502中。设置在动力单元壳体502中的加热器602被配置用于加热到水箱510的气流,从而增加水箱510中在芯514处的蒸发速率。加热器602用于在空气进入预蒸发区段550之前加热空气,以更有效地蒸发来自芯514的水。
使用用于图13-27所示的实施例的加热器602或图2所示的加热器240的主要好处之一是,在完全饱和之前暖空气可以容纳的水量与温度是非线性的。这意味着,对于进入空气的温度的每度增加,可以保持越来越多的水。实际上来说,这意味着在图13中的预蒸发区段550中和图2中的芯210的上游产生人为的高温环境,与使用相对较冷的空气相比,允许更多的水从芯210或芯514中蒸发。影响蒸发的另一参数是空气速度,但是速度与蒸发具有线性关系,并且空气速度的每次增加意味着噪声更大的风扇和不太愉快的用户体验。通过将空气温度从70°F提高到115°F,可以保持在饱和的水量几乎增加4倍。这意味着水从芯210或芯514更快地蒸发到这种温暖、相对干燥的空气中。此外,这种局部加热具有显著的益处,即离开所述单元的暖空气比相对较冷的空气更有效地上升并循环通过房间,因此,更好地完成了通过环境分配湿气的工作。
这种加热还可以提供显著的用户益处,包括当用户将他们的手放在出口上时为用户产生温暖的感觉,以及如所提到的,更安静的单元。加湿器在寒冷季节经常使用,因此在没有加热的情况下,由于蒸发冷却效应,离开蒸发加湿器的空气实际上比进入的空气更冷。对于试图加热其房屋的人来说,感觉温暖潮湿的空气比感觉冷潮湿的空气更好。
因为使用者可能试图在所述单元运行时打开所述单元的盖、移除盒和/或移除分离器,所以所述单元可被配置有传感器以确定所述盖已被打开和/或所述箱已被移除并且所述单元将自动关闭,或者所述加热单元将关闭且风扇速度增加,从而冷却它,使得使用者不会暴露于热空气。
当空气经过人的皮肤时,他们具有比实际温度(也称为“风冷因素”)更冷的感觉。空气移动得越快,感觉越冷。并且,如果空气潮湿,则感觉它更冷,因为运动空气中的湿气导致更多的热量离开人的暴露区域。在传统的蒸发式加湿器的情况下,由于蒸发式冷却效应,这种情况甚至可以进一步放大,这意味着空气在经过潮湿的芯并吸水时被冷却。当用户选择“冷”或非加热模式时,通过增加足够的热量以完全或部分地抵消排出空气的速度、湿度和蒸发冷却的影响,图示的蒸发式加湿器200和500优化了蒸发,使得用户感觉空气处于室温,即使已经增加了热量。这意味着本发明的蒸发式加湿器可受益于将热量添加到进入图13中的预蒸发区段550或图2中的芯210上游的空气,并将更多的湿气放入房间,给予使用者非加热模式的感觉。这通过评估空气速度/风扇速度以及排出空气的温度和湿度并将其调节到零“风冷系数”来完成。
通常,传统的蒸发式加湿器将具有尽可能多的暴露的芯以使蒸发最大化,因为蒸发与表面积等参数有关。然而,如果由于进入空气的条件(例如,温暖和干燥)而导致的蒸发速率超过芯可以(例如,通过毛细作用)再供给水的速率,则大量气流被有效地浪费,吹过干燥芯的区域,水不能足够快地再供给至该干燥芯的区域。这意味着额外的风扇噪音和浪费的热/能量,而没有益处。并且对于给定的气流(CFM),这也意味着具有通过所述芯的湿润部分的较低的整体速度的不利影响,在该湿润部分水分可以最有效地蒸发。因此,限制通过所述开口的气流的一个惊人优点是,当蒸发面积减小时,对于给定的体积气流(CFM),所述速度增加穿过集中的“湿区”,从而为最低风扇速度提供最大输出,也因此最小化噪音。
保持芯210和芯514潮湿也是有利的,因为当水从芯材料完全蒸发而使其完全干燥时,水中的矿物质会将其自身永久地附着到芯210或芯514上,从而抑制毛细作用。提供轴向气流的一个令人惊讶的方面是,即使水不能足够快地被再次供应到芯210或芯514的最顶部,集中区域的芯210或芯514蒸发产生的湿空气也能有效地将其上的所有芯浸泡在湿空气中,防止其变干。
此外,沿着芯210或芯514“轴向”驱动气流的另一个不寻常的方面是,在芯能够足够快地重新供水的情况下(例如,在“冷却”模式下),在盒体564中的第三开口582上方的附加长度(以及因此表面积)允许更多的表面积用于蒸发。
轴向流动的优点是,水箱510的重新注水可以通过芯514的空气出口部分552方便地进行,提供两个明显的好处。首先,在芯514之前没有被使用的情况下,或者在所述单元完全干燥(因此芯514变干)的情况下,整个芯514立即被通过的水弄湿,从而允许加湿器立即在峰值容量下运行。否则,在水通过毛细作用沿芯514的长度方向上移动并适当地润湿芯514之前,必须经过相当长的时间。第二个优点是,添加剂可以放置在芯保持器的上部,允许经过的水提取这些添加剂中的一些并且调节水。这些添加剂可以发挥如抑制微生物生长、结合或沉淀矿物质的益处,以防止它们附着到芯514上或改变水的pH值。
另外,如上所述,轴向流动构造的益处是并联操作的机会。这意味着,可以在水箱/水中放置多于一个芯514,并且在给定温度下相应地增加气流,加湿器的输出可以分别用两个、三个或四个芯变为双倍、三倍或四倍。这不是横向流动的情况,如果将芯并排放置,单元的尺寸将变得不切实际和难以管理。
在所有提出的构造中,无论是轴向气流(沿着毛细管水行进的方向)还是横向流动(横过芯并且横过或不与毛细管水行进的方向对齐),本文描述的蒸发式加湿器的不寻常的方面
是其中浸没芯和芯保持器的水箱中的水位从其完全高度(例如8英寸或10英寸)变化到完全排空。在横向流动结构的情况下,如图16所示,其中,总是有最小量的芯(例如4英寸),其保持在最高水位上方,以产生足够的区域用于空气流动和水从所述芯表面蒸发。当水位下降时,蒸发区域增加,并且抵消了通过毛细作用供水的速率可能阻止水到达所述芯的上部并使其饱和的事实。
在轴向流动的情况下(图14和26等),蒸发区域是固定的(因此,蒸发面积是固定的),并且只要能够供应足够的水以跟上蒸发速率,蒸发区域中的条件就保持恒定,而与水箱中的水高度无关。应当注意,对于不同的虹吸材料和方法,对水可以虹吸的高度和速率存在实际限制,并且蒸发区域的位置将基于这些参数进行调节。
如图16所示,芯514从水箱510的底部524到平台540基本上垂直地定向。在图17所示的可选实施例中,芯604包括顶端部分610,其从基本垂直的方向弯曲离开,并且朝向水箱614中的盖612延伸。水箱614被配置成用于储存水,并且在水箱614中没有通向另一个贮水器的下部出水口。利用这种结构,芯604的顶端部分610相对于图16所示的芯514的顶端部分520是细长的,增加了在顶端部分610处的芯604的表面积,这有助于水从芯604蒸发。虽然所描绘的顶端部分610弯曲远离基本上竖直的取向,但是顶端部分610可以以基本上竖直的取向定位在水箱614中,而不脱离本公开的范围。水箱614被配置成用于储存水,并且在水箱614中没有通向另一个贮水器的下部出水口。除非另有说明,芯604以类似的方式操作,并具有与前面参照芯514描述的结构类似的特征。
在图18所示的替代实施例中,动力单元壳体620包括设置在其中的蒸发组件622,其中水箱624设置在动力单元壳体620中。水箱624定位在动力单元壳体620中的风扇600和加热器602上方,其中风扇600和加热器602被配置成引导加热的气流向上通过动力单元壳体620,围绕水箱624,到达限定在盖632中的空气出口630。
芯634沿着水箱624的外壁640设置在水箱624中。水箱624被构造为用于储存水,并且在水箱624中没有通向另一个贮水器的下部出水口。芯634的顶端部分642在水箱624的外壁640上弯曲,并且从水箱624径向向外延伸到动力单元壳体620的外壁640。在芯634的顶端部分642延伸到动力单元壳体620的外壁640的情况下,从风扇600和加热器602到水箱624的顶部644处的空气出口554的气流流过芯634的顶端部分642。水箱624的底部650支撑芯634的底端部分652。芯634的底端部分652朝着水箱624的底部650向下延伸到水箱624中,以将水箱624中的水532输送到顶端部分642。除非另外说明,否则动力单元壳体620和蒸发组件622分别以与先前参考动力单元壳体502和蒸发组件504描述的架构类似的方式操作并且具有类似的特征。
在图19所示的可选实施例中,蒸发组件654包括芯660,其漂浮在水箱662中的水532上,使得芯660的上表面664保持在水箱662中的水位上方。芯660的底面与水或中间材料接触以将水吸入芯660中。当芯660漂浮在水箱662中的水532上时,芯660随水位上下移动,并保持恒定地暴露于水箱662中的水532和来自动力单元壳体670的气流。如图所示,来自动力单元壳体670的气流被向下引导并经过芯660,并通过盖672离开水箱662。
水箱662被配置用于储存水,并且在水箱662中没有通向另一贮水器的下部出水口。动力单元壳体670中的气流被引导通过蛇形路径,该蛇形路径被构造成将从水箱662溢出的水与动力单元壳体670中的风扇600和加热器602分离。如图所示,在动力单元壳体670的空气入口674中接收的气流被风扇600向下驱动穿过第一通道680,经过加热器602上方,并且围绕从动力单元壳体670的顶壁684延伸的分隔壁682。第一通道680限定在动力单元壳体670的第一侧壁690和分隔壁682之间。围绕分隔壁682引导的气流向上行进,穿过限定在分隔壁682和动力单元壳体670的第二侧壁694之间的第二通道692,第二侧壁694形成动力单元壳体的与第一侧壁690相对的一侧,横跨动力单元壳体670。利用这种构造,从水箱662溢出的任何水落到位于水箱662和动力单元壳体670下方的贮存器700,该贮存器容纳来自水箱662的远离包括风扇600和加热器602的动力单元壳体670的水。在一个实施例中,穿过动力单元壳体670的气流路径包括排水孔(未示出),该排水孔允许水离开贮存器以防止水位上升到可能危害其它部件或电子器件的水位。
除非另外说明,否则动力单元壳体670和蒸发组件654分别以与参考动力单元壳体502和蒸发组件504描述的方式类似的方式操作并且具有类似的特征。
在图20所示的替代实施例中,动力单元壳体702形成在盖704中,使得风扇600和加热器602结合在盖704中。如图所示,空气入口710和空气出口712形成在盖704中,其中空气出口712将气流输送到蒸发组件714中。来自空气出口712的气流通过限定在水箱720中的空气入口722被引导到水箱720中,该空气入口位于水箱720的与限定在水箱720中的空气出口724相对的一侧。水箱720被配置用于储存水,并且在水箱720中没有通向另一贮水器的下部出水口。芯730设置在水箱720中,使得从空气入口722到空气出口724的气流流过芯730。芯730在水箱720中具有基本上垂直的取向,其中芯730的顶端部分732处于基本上垂直的取向并朝向盖704延伸。除非另外说明,否则动力单元壳体702和蒸发组件714分别以与参考动力单元壳体502和蒸发组件504描述的类似方式操作并且具有类似特征。这种构造也可用于轴向流动方法,而不是横向流动方法,如图所示。
在图21所示的可选实施例中,动力单元壳体802设置在包括水箱810的蒸发组件804下方。设置在水箱810中的芯812包括向下延伸到水箱810中并到达水箱810的底部820的底端部分814,以及芯812的顶端部分822从水箱810向上延伸,并朝向盖830的侧壁824。水箱810被配置用于储存水,并且在水箱810中没有通向另一贮水器的下部出水口。从动力单元壳体802引导到盖830中的芯812的气流行进通过形成在侧壁834和沿着侧壁824设置的分隔壁840之间的通道832。随着来自动力单元壳体802的气流被引导向盖830处的芯812,与通过其的气流相互作用的芯812的空气出口部分842在所示的“X”方向上沿着盖830保持恒定的长度,即使当水箱810中的水位改变时。除非另外说明,否则动力单元壳体802和蒸发组件804分别以与参考动力单元壳体502和蒸发组件504描述的类似方式操作并且具有类似特征。
在图22所示的实施例中,从动力单元壳体902到包括水箱910的蒸发组件904的气流首先通过盖912连通。为此,限定在动力单元壳体902中的空气出口914与限定在盖912中的第一孔920对准,并且水箱910的空气入口922与限定在盖912中的第二孔924对准。通过这种结构,气流从动力单元壳体902被引导通过位于盖912的后端部930处的第一孔920,穿过盖912到达位于盖912的前端部932处的第二孔924,在空气入口922处进入水箱910。芯934置于空气入口922和空气出口940之间并将两者隔开,从而通过水箱910的气流流过芯
934。从空气出口940引导的气流在盖912的后端部930处通过盖912排出到周围环境。水箱910被配置用于储存水,并且在水箱910中没有通向另一贮水器的下部出水口。在一个实施例中,盖912包括排水孔或倾斜几何结构(未示出),其允许在盖912中收集的水离开盖912并返回到水箱910,包括当水由于移动水箱212、倾斜水箱212或以其它方式晃动水箱212中的水而进入盖912时。除非另外说明,否则动力单元壳体902和蒸发组件904分别以类似的方式操作,并且具有与参考动力单元壳体502和蒸发组件504描述的类似的特征。图22中所示的结构允许潮湿空气返回与动力单元壳体902接触,其中湿度传感器(未示出,但在空气出口940附近安装到动力单元壳体902)测量离开空气的湿度,而不将电子器件放在盖912中。
在图23所示的实施例中,蒸发组件1002包括设置在水箱1010中的芯1004,其中芯1004具有U形,其第一底端部分1012向下延伸到水箱1010中到达水箱1010的底部1014,第二底端部分1020向下延伸到水箱1010中到达水箱1010的底部1014,以及连接第一底端部分1012和第二底端部分1020的顶端部分1022。水箱1010被配置用于储存水,并且在水箱1010中没有通向另一贮水器的下部出水口。第一底端部分1012位于水箱1010的空气入口1024的前面,使得来自空气入口1024的气流在第一底端部分1012处被引导通过芯1004。芯1004的顶端部分1022沿着盖1030设置,以便通过盖1030离开水箱1010的气流流过芯1004的顶端部分1022。除非另有说明,蒸发组件1002以与参照蒸发组件1002描述的方式类似的方式操作并具有类似的特征。图23所示的结构允许水从两侧被向上芯吸,使供应到芯1004的水加倍,从而芯1004可以更好地跟上水的加热去除。在一个实施例中,芯1004围绕蒸发组件1002的垂直轴旋转90度,使得空气在芯1004的开口端进入芯1004的U形,并且通过芯1004的第一底端部分1012、第二底端部分1020或顶端部分1022排出芯1004。
在图24所示的实施例中,蒸发组件1102包括延伸穿过水箱1110并进入盖1112的芯1104,并且来自动力单元壳体1114的气流与盖1112中的芯1104相互作用。水箱1110被配置用于储存水,并且在水箱1110中没有通向另一贮水器的下部出水口。如图所示,动力单元壳体1114的出气口1120与限定在盖1112中的第一孔1122对准,使得盖1112构造成在第一孔1122处接收来自动力单元壳体1114的气流。盖1112包括第二孔1124,其中芯1104的顶端部分1130沿着盖1112介于第一孔1122和第二孔1124之间并将它们分开,使得从第一孔1122到第二孔1124的气流流过芯1104。除非另外说明,否则动力单元壳体1114和蒸发组件1102分别以与参考动力单元壳体502和蒸发组件504描述的类似方式操作并且具有类似特征。
在图25所示的实施例中,从动力单元壳体1252到包括水箱1256的蒸发组件1254的气流首先通过盖1258连通。为此,限定在动力单元壳体1252中的空气出口1264与限定在盖1258中的第一孔1266对准,并且水箱1256的空气入口1272设置在内壁1274的下侧上,使得在盖1258中提供蛇形的气流路径。利用这种结构,气流从动力单元壳体1252被引导穿过第一孔1266,穿过围绕内壁1274的盖1258,在进气口1272处进入水箱1256。水箱1256被配置用于储存水,并且在水箱1256中没有通向另一个贮水器的下部出水口。芯1276介于空气入口1272和空气出口1280之间并将它们分隔开,从而通过水箱1256的气流流过芯1276。从空气出口1280引导的气流通过盖1258排出到周围环境。这种构造通过形成空气流动通过的蛇形盖而消除或极大地减少了由于移动或倾斜水箱1256而造成的溢出,或者以其它方式将水箱1256中的水晃动到电子器件中。
在图26和27所示的实施例中,加湿器1300具有动力单元壳体1302,其包括分隔壁1304,该分隔壁被配置成阻止从水箱1310溅出的水到达电子部件,诸如风扇600、加热器602和位于动力单元壳体1302中并且被配置用于操作动力单元壳体1302的其它电子器件1312。其它电子器件1312包括用户接口,例如控制旋钮1314和可以是触摸屏的显示器1316,以及可以是其它电子器件1312的一部分的控制器,该控制器被配置成基于用户接口处的用户输入来操作风扇600和加热器602。控制器还被配置为基于动力单元壳体1302和蒸发组件1320的感测条件来操作风扇600和加热器602。为此,动力单元壳体1302包括湿度传感器1322,其分别位于相对于气流方向在风扇600上游的第一通道1324中,以及在邻近动力单元壳体1302的空气出口1332的第二通道1330中,湿度传感器1322可以安装到动力单元壳体1302并且在水箱1310的蒸发后区段1340中延伸。动力单元壳体1302还包括温度传感器1342,其分别位于相对于气流方向在风扇600上游的第一通道1324中,以及在空气出口1332处的第二通道1330中。另一温度传感器1342可以安装到动力单元壳体1302,并且在水箱1310的蒸发后区段1340中延伸。水箱1310被配置用于储存水,并且在水箱1310中没有通向类似于上述水箱212的另一贮水器的下部出水口。
在一个实施例中,水箱1310的存在和盖1334的位置中的至少一个被感测并被传送到控制器,其中控制器确定水箱1310的预蒸发区段1344是否可由用户接近。如果控制器确定水箱1310的预蒸发区段1344可由用户接近,则控制器禁用加热器602。
在一个实施例中,控制器致动风扇600以增加风扇600的操作速度,直到空气出口1332处或水箱1310中的空气已经冷却到预定值。在实施例中,在水箱1310的蒸发前区段1344和蒸发后区段1340中监测湿度和温度,其中控制器致动风扇600和加热器602,使得基于达到期望的湿度来调节通过蒸发组件1320的气流的温度和速度。
在一个实施例中,经由传送到控制器的信号的传感器数据使得控制器能够确定芯1350的操作条件并且通过用户接口传送所确定的操作条件。为此,将所感测的水位、芯类型、预蒸发区段1344温度、预蒸发区段1344湿度、蒸发后区段1340温度和蒸发后区段1340湿度中的至少一个输入到控制器以确定芯1350中的劣化量。值得注意的是,在给定的操作条件下,芯1350的劣化引起可测量的蒸发输出的降低,从而控制器可以使用指示蒸发输出和给定操作条件的传感器数据来确定1350的劣化。在该确定中还可以包括用于芯1350的唯一标识符,以将寿命与特定的芯相关联。这种情况的一个例子是RFID标签。
基于所确定的芯1350的劣化量,通过用户界面传达芯1350的过滤器寿命。用户控制器通过用户界面致动,以操作设置在动力单元壳体1302中的鼓风机组件1352。在一个实施例中,其它电子器件1312包括被配置为发送无线数据的收发器,并且接口位于无线链接到控制器的移动终端上,诸如电话或计算机。在另一个实施例中,用户可以设定水持续的预定时间(例如8小时),并且加湿器将利用来自水位传感器1356的输入来调节空气的温度和/或速度,以蒸发水,使得水在该预定时间段期间被均匀地计量出来(或以某种其它预定轮廓),其中水位传感器与包括控制器的电子器件1312电气连通并且可以被配置成类似于上述水传感器258。此外,该单元可以被内部地或由用户编程,以便不超过一定水平的房间湿度(如由进入的温度和湿度传感器或外部传感器所测量的),并且在该预定时间段期间不使用该储箱中的全部水量。
在水箱1310的预蒸发区段1344和蒸发后区段1340中布置照明,其设置分别被配置用于基于从加湿器1300外部对预蒸发区段1344中的水和后蒸发区段1340中的水的可见性进行调整。照明的性质可以基于加湿器的模式而改变。例如,如果在其最热模式下运行,则在预蒸发区段中的照明可以是橙色/红色,并且在蒸发后或冷凝区域中的照明可以是较浅的橙色或黄色。如果所述单元在冷却模式下运行,几乎没有或没有热量,则颜色本质上可以更蓝。
如图所示,动力单元壳体1302中的气流被引导通过蛇形路径,该蛇形路径被构造成将从水箱1310溢出(或者由用户过度填充水箱而导致)的水与风扇600和加热器602分离。如图所示,在动力单元壳体1302的空气入口1354中接收的气流由风扇600向下驱动通过第一通道1324,经过加热器602,并且围绕从动力单元壳体1302的顶壁1360延伸的隔断壁1304。第一通道1324限定在动力单元壳体1302的第一侧壁1362和分隔壁1304之间。被引导在分隔壁1304周围的气流向上行进,穿过限定在分隔壁1304与动力单元壳体1302的第二侧壁1364之间的第二通道1330,第二侧壁1364形成动力单元壳体1302的一侧,该侧与第一侧壁1362相对,横跨动力单元壳体1302。在水通过空气入口1354溢回到预蒸发区段中的情况下,水可以从排水孔离开,或者在一种配置中在所述箱下方的底部处收集在贮存器中。
动力单元壳体1302中的蛇形路径的空气出口1332与水箱1310的空气入口1370对齐,并位于水箱1310的预蒸发区段1344中的平台1372的下方,使得气流通过芯1350的侧壁1374被引导到芯1350中,并在芯1350的纵向方向上从芯1350的底端部分1376向上通过芯1350到达芯1350的顶端部分1378。如图27所示,从芯1350蒸发的水从芯1350的顶表面1384离开并进入水箱1310的蒸发后区段1340,通过水箱1310的空气出口1390释放,空气出口1390是限定在盖1334中的多个孔。应注意,蒸发后区段1340对于加湿不是必需的,而是充当用于填充加湿和通过在壁上冷凝提供加湿的可见性两者的构件。当加热的空气从动力单元壳体1302引导到水箱1310的预蒸发区段1344时,水箱1310的预蒸发区段1344形成热空气区,该热空气区被配置成用于将热空气输送到芯1350中,以便于当芯1350中的水到达芯1350的顶表面1384时从芯1350蒸发。当从芯1350蒸发的水离开芯1350的顶表面1384时,水箱1310的蒸发后区段1340形成冷凝和填充区域,该冷凝和填充区域被构造成通过空气出口1390将冷凝水蒸汽释放到周围环境中。在一个实施例中,在空气出口1390处穿过盖1334的气流被引导穿过扩散器(未示出),该扩散器被构造成更均匀地分配气流。
除非另外说明,否则动力单元壳体1302和蒸发组件1320分别以与参照动力单元壳体502和蒸发组件504描述的方式类似的方式操作并且具有类似的特征。
在图16和28所示的实施例中,没有盒体来限制通过芯514的气流。相反,来自水箱510中的空气入口592的气流横向地行进通过芯514,否则不受限。这样,如图28所示,气流从位于水箱中的水532上方并暴露于气流的芯514的部分吸取湿气。随着水位下降,暴露于通过的空气的芯514的量增加。在这种和其它结构中,扩散元件可以设置在排出的空气和芯514之间,以便更均匀地或优先地将空气分布到芯514。
在图29所示的实施例中,盒体1402限制通过芯1404到达芯1404的顶端部分1410的气流。利用这种构造,在盒体1402上方,在顶端部分1410处,通过穿过芯1404的气流将芯1404中的水分引导出芯1404。除非另有说明,否则盒体1402和芯1404分别以与参照盒体564和芯514所描述的类似方式操作并且具有类似特征。
在图30所示的实施例中,盒体1502限制通过芯1504到芯1504的顶端部分1510的气流。更具体地,盒体1502限制通过顶端部分1510的与芯1504的顶部1512间隔开的受限部分的气流,使得当盒体1502和芯1504设置在例如图13、14和26中所示的设备的水箱中时,芯1504的顶部1512与水箱的顶部间隔开,并且与水箱中的水位间隔开。利用这种结构,气流在顶端部分1510的集中部分被横向引导通过芯1504,顶端部分1510的集中部分被定位成与水箱的顶部和水箱中的水位间隔开。除非另有说明,否则盒体1502和芯1504分别以类似的方式操作并且具有与参照料盒体564和吸芯514所描述的类似的特征。
图31所示的实施例包括例如图13、14、16、26和27所示的设备的空气入口,以及位于由平台支撑的芯上方的水箱,使得通过水箱的气流沿着设置在水箱内的芯的纵向方向被向下引导。如图31所示,通过芯1614的气流被引导成与来自水箱的水532的流动方向相反,并且引导来自水箱的水532在沿着芯1614的横向侧1624定位的盒体1622中的开口1620处流出芯1614。这确保了空气在离开之前经过芯的潮湿部分(最靠近水)。当需要更大的表面积来最佳地蒸发水时,其还具有在冷却模式下利用开口1620上方的1614的额外面积的优点。除非另有说明,否则芯1614和盒体1622分别以类似的方式操作,并且具有与参照芯514和盒体564所述的类似特征。
在图32所示的实施例中,例如在图13、14、16、26和27中所示的设备的空气入口位于水箱内的平台下方,使得通过水箱的气流被引导通过沿着芯1720的侧面1714布置的盒体1712中的开口1710。开口限定在盒体1712中位于平台下方的水箱的预蒸发区段处。这种配置具有许多优点,包括:(1)芯在开口1710处是湿的以促进最佳的水蒸发;(2)当潮湿空气离开时,它充满芯1720的上部,防止它变干并允许矿物变干,粘结到芯上并使其性能劣化;以及(3)在不使用或最低限度地使用热量的冷却模式中,开口上方的区域1722提供了额外的蒸发区域,以用于将水传递到经过的空气。
除非另有说明,否则盒体1712和芯1720分别以类似的方式操作,并且具有与参照盒体564和灯、芯514所描述的类似的特征。
在图33所示的实施例中,盒体1802包括可移动挡板1804,其在芯1810上可移动,以响应于所感测的操作条件和用户输入中的至少一个而改变盒体1802的配置,其中控制器(未示出)沿着芯1810的横向侧1812致动可移动挡板1804,以可变地限制盒体1802的打开。在一个可选实施例中,可移动挡板1804漂浮在设备的水箱中的水平面上,例如如图13和14所示。
在一个实施例中,可移动挡板1804基于所感测的空气温度和湿度中的至少一个来致动。
在一个实施例中,基于所感测的水箱中的水位的位置来致动可移动挡板1804。除非另有说明,否则盒体1802和芯1810分别以与参考盒体564和芯514所述的类似方式操作并具有类似特征。
如上所述,可能希望确定蒸发式加湿器中的芯的操作状况,以及调节蒸发式加湿器中的温度和穿过蒸发式加湿器的适合于特定房间状况的空气速度或体积流率。这些方面在上面参考具有水箱的蒸发式加湿器进行了描述,其中水箱在操作状态中没有使用下部出水口。然而,如参照图34所解释的,这些方面对于包括被配置用于储存水的水箱2102的蒸发式加湿器2100也是有用的,其中水箱2102包括计量供给到贮水器2106的水的出口2104,并且芯2108被定位在贮水器2106中。类似于已知的蒸发式加湿器,为了控制水从水箱2102释放到贮水器2106,蒸发式加湿器2100可以配备有浮阀机构,该浮阀机构被配置用于测量贮水器2106中的水位并且当贮水器2106中的水位降低到预定水平时使水箱2102将水释放到贮水器2106。或者,水箱2102可相对于贮水器2106定位,使得当贮水器2106中的水位达到预定水平时,水箱2102的最低流体出口浸没在水中,从而阻碍水从水箱210进一步释放到贮水器2106,其中水箱2102用真空压力将水保持在高于贮水器2106的位置。
芯2108相对于水箱2102定位,使得水被吸入并通过芯2108流向空气出口2112。芯2108可以由类似于上述那些能够通过毛细作用输送水的芯吸材料制成。
包括风扇2114的鼓风机组件被构造成使空气通过芯2108并朝向空气出口2112移动。风扇2114被示出为在芯2108的上游;然而,风扇2114也可以位于芯2108的下游。
水位传感器2116,其在结构上可以类似于上述水位传感器,例如,电容式水传感器,被配置成确定水箱2102的水位。如图所示,水位传感器2116位于水箱2102附近,水箱2102从限定贮水器2106的壳体或托盘2118向上延伸。
蒸发式加湿器2100还包括上游温度传感器2022,其可以类似于第一传感器252和第二传感器254,位于芯2108的上游。蒸发式加湿器2100还包括上游湿度传感器2024,其可类似于上游湿度传感器257,位于芯2108的上游。蒸发式加湿器2100还包括位于芯2108下游的下游温度传感器2026,其可以类似于第一传感器252和第二传感器254。蒸发加湿器2100还包括位于芯2108下游的下游湿度传感器2028,其可以类似于上游湿度传感器257。蒸发式加湿器2100还可包括另一(第二)上游温度传感器2030,其可类似于(第一)上游温度传感器2022,定位在芯2108的上游和(第一)上游温度传感器2022的下游。蒸发式加湿器2100还包括用户接口2032,其可包括显示器和/或触摸屏。可类似于上述控制器的控制器2034与上游温度传感器2022、2030、上游湿度传感器2024、下游温度传感器2026、下游湿度传感器2028和用户界面2032电连通。
控制器2034可以被配置成基于从上游温度传感器2022、2030、上游湿度传感器2024、下游温度传感器2026和下游湿度传感器2028接收的信号来确定芯2108的操作条件。控制器2034与风扇2114电通信,并且可以被配置为基于风扇2114旋转的速度来确定行进通过芯2108的空气的体积流率,所述速度可以基于例如由控制器2034确定的被递送到风扇2114的电压来确定。控制器2034还可以被配置为基于所确定的风扇速度来确定芯2108的操作状况。
例如,与上述类似,在蒸发式加湿器2100已经操作了预定时间量之后,由下游温度传感器2026和下游湿度传感器2028测量的温度和湿度可以与理想的或新的芯的温度测量结果和湿度测量结果进行比较,在理想的或新的芯中,蒸发式加湿器2100在相同的条件下操作,例如,相同的风扇速度,并且上游温度传感器2022和上游湿度传感器2024测量相同的温度。如果在蒸发式加湿器2100操作时由下游温度传感器2026和下游湿度传感器2028测量的温度和湿度之间的差不同于或超出蒸发加湿器2100在相同条件下操作的理想或新的芯的温度测量结果和湿度测量结果的预定范围,则这可以指示芯2108已经劣化到需要更换的程度。
控制器2034可以被配置为基于水箱2102中的水位在预定时间段内的变化与针对新的或理想的芯在预定时间段内的水位的计算变化进行比较来确定芯2108的状况,其中蒸发式加湿器在进入蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到芯上游的空气的热量相同、行进通过芯的空气的体积流率相同的情况下操作。如果可以由水位传感器2116测量的水位变化低于预定阈值,那么这可以指示芯2108已经劣化到需要更换的程度。
控制器2034可以被配置为基于水箱2102中的水位在预定时间段内的变化与先前记录的水箱2102中的水位在预定时间段内的变化相比来确定芯2108的状况,其中蒸发式加湿器在进入蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到芯2108上游的空气的热量相同、行进通过芯2108的空气的体积流率相同的情况下操作。例如,控制器2034可以通信或包括存储器(类似于上述存储器),该存储器可以例如经由RFID存储芯2108的标识,并且当蒸发式加湿器在进入蒸发式加湿器的空气的特定温度和湿度下操作时,记录在预定时间段内水箱2102中的水位的变化,其中特定量的热被添加到芯2108上游的空气,并且特定体积流率的空气行进通过芯2108。当蒸发式加湿器在进入蒸发式加湿器的空气的特定温度和湿度下操作时,该记录的变化可以与水箱2102中的水位在预定时间段内的测量变化进行比较,其中特定量的热被添加到芯2108上游的空气,并且特定体积流率的空气行进通过芯2108。如果测量的变化与记录的变化不同,超过预定的阈值,那么这可以指示芯2108已经恶化到需要更换的程度。
控制器2034可以被配置为基于将离开芯2108的空气的温度和湿度与离开芯2108的空气的计算温度和湿度的比较来确定芯2108的状况,以用于新的或理想的芯,其中蒸发式加湿器在进入蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到芯上游的空气的热量相同、行进通过芯的空气的体积流率相同的情况下操作。如果离开2108的空气的测量温度和湿度与离开新的或理想的芯2108的空气的计算温度和湿度相差超过预定阈值,则这可能指示芯2108已经劣化到需要更换的程度。
控制器2034可以被配置为基于将离开芯2108的空气的温度和湿度与先前记录的离开芯2108的空气的温度和湿度进行比较来确定芯2108的状况,其中蒸发式加湿器在进入蒸发加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到芯2108上游的空气的热量相同、行进通过芯2108的空气的体积流率相同的情况下操作。此外,控制器2034可以与存储器通信或包括存储器(类似于上述存储器),该存储器可以例如通过RFID存储芯2108的标识,并且记录离开芯2108的空气的温度和湿度。如果先前记录的离开2108的空气的温度和湿度与测量的离开芯2108的空气的温度和湿度的差异超过阈值,那么这可以指示芯2108已经恶化到需要更换的程度。
在上述每个示例中,从芯2108向上游添加到空气的热量可以是零,例如加热器2040没有运行。蒸发式加湿器2100还可包括加热器2040,其可类似于参照图2描述的加热器240,与控制器2034电连通并且在芯2108的上游。此外,所添加的热量可由控制器2034基于递送至加热器的功率量例如20瓦特、40瓦特、60瓦特来确定,或者通过测量加热器2108下游的(第二)上游温度传感器2030与加热器2108上游的(第一)上游温度传感器2022之间的温度差来确定。而且,当控制器确定芯2108已经劣化到需要更换的程度的指示时,控制器2034可以在用户接口2032上或经由其生成警报。
控制器2034还可被配置成例如被编程为基于从下游温度传感器2026和下游湿度传感器2028接收的信号来调节风扇2114旋转的速度。
控制器2034配置为从用户接口2032接收指示加湿器2100要操作的预定时间的信号,并且基于在该预定时间段期间来自水位传感器2116的输入来调节加热器2040和风扇2114中的至少一个的操作。控制器2034可被配置成利用来自与控制器2034电连通的水位传感器2116的输入,例如通过控制向加热器2040的功率输送来调节温度,和/或例如通过控制向风扇2114的功率输送来调节空气的速度,以使水蒸发,使得水在该预定时间段期间被均匀地计量出(或以某种其它预定轮廓)。
对于上面参考图34描述的实施例,控制器2034确定芯2108的状态的方式可应用于这里描述的蒸发式加湿器的其它实施例。此外,上述每个蒸发式加湿器包括电源或者可以以传统方式连接到电源以给上述电部件供电。
应当理解,各种上述实施例和其它特征和功能、或其替代或变化,可以根据需要组合到许多其它不同的系统或应用中。此外,来自一个实施例的特征可以在其它实施例中采用,并且本领域技术人员随后可以做出各种目前未预见或未预料到的替代、修改、变化或改进,这些也旨在由所附权利要求涵盖。

Claims (37)

1.一种蒸发式加湿器,包括:
动力单元壳体,所述动力单元壳体包括空气入口和空气出口;
鼓风机组件,所述鼓风机组件定位在所述动力单元壳体中,所述鼓风机组件被构造成当所述蒸发式加湿器处于其中加湿空气被供应至周围环境的操作状态时,抽吸空气通过所述动力单元壳体;
水箱,所述水箱被配置用于储存水,并且在处于所述操作状态时不具有下出水口;以及
芯,所述芯定位在所述水箱中,使得水从所述水箱通过所述芯被吸入所述芯中,并且朝向空气出口,并且使得当所述蒸发式加湿器处于所述操作状态时,所述鼓风机组件使空气从所述空气出口移动通过所述芯,并且朝向所述空气出口。
2.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,还包括布置在所述动力单元壳体中的加热器。
3.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,其中所述动力单元壳体限定通道,所述通道将所述动力单元壳体的所述空气入口流体连通地连接至所述动力单元壳体的所述空气出口,并且所述动力单元壳体包括不连续部,所述不连续部位于所述鼓风机组件的下游并且被配置用于引导进入所述动力单元壳体的水远离所述通道。
4.根据权利要求3所述的蒸发式加湿器,其中所述不连续部是在所述动力单元壳体中的位于所述鼓风机组件下游的位置处从所述空气出口向下延伸的贮存器。
5.根据权利要求3所述的蒸发式加湿器,其中由所述鼓风机组件抽吸的空气的气流路径在所述蒸发式加湿器中在所述鼓风机组件与所述水箱之间沿所述气流路径形成蛇形形状。
6.根据权利要求3所述的蒸发式加湿器,还包括被配置成收集通过所述不连续部被引导离开所述通道的水的贮存器。
7.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,其中所述动力单元壳体限定在第一动力单元壳体侧壁和第二动力单元壳体侧壁之间的通道,所述第一动力单元壳体侧壁和所述第二动力单元壳体侧壁形成所述动力单元壳体的相对侧,所述通道在所述蒸发式加湿器的高度方向上在所述空气入口和所述空气出口之间流体连通地延伸,并且所述空气入口在所述蒸发式加湿器的高度方向上位于所述空气出口下方,使得所述鼓风机组件被配置成将空气向上抽吸通过所述通道并朝向所述空气出口。
8.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,还包括设置在所述水箱中并且可从所述水箱移除的盒体,其中所述盒体限定与储存水的所述水箱的一部分流体连通的第一开口、当所述蒸发式加湿器处于操作状态时与所述空气出口流体连通的第二开口、以及与环境大气流体连通的第三开口,
其中,所述芯包括能够芯吸水的至少一种材料,并且所述芯定位在所述盒体中,使得水从所述水箱通过所述第一开口、通过所述盒体并且朝向所述第三开口被吸入所述芯,并且使得当所述蒸发式加湿器处于所述操作状态时,所述鼓风机组件使空气从所述空气出口通过所述第二开口、通过所述芯并且朝向所述第三开口移动。
9.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述第一开口在所述蒸发式加湿器的高度方向上被限定在所述盒体中,与所述盒体的顶端相比,所述第一开口在更靠近所述盒体的底端的位置处。
10.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述第二开口限定在所述盒体中,在所述蒸发式加湿器的高度方向上介于所述第一开口和所述第三开口之间的位置处。
11.根据权利要求10所述的蒸发式加湿器,其中所述第三开口限定在所述盒体中,在所述蒸发式加湿器的高度方向上在所述第一开口和所述第二开口上方的位置处。
12.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述盒体的所述第一开口与所述水箱直接流体连通,所述盒体的所述第二开口通过所述动力单元壳体与所述盒体之间的直接接触与所述空气出口直接流体连通,所述盒体的所述第三开口与环境大气直接流体连通。
13.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述盒体的所述第一开口与所述水箱直接流体连通,所述盒体的所述第二开口与穿过密封件的所述空气出口流体连通,所述密封件定位在所述动力单元壳体和所述盒体之间并与所述动力单元壳体和所述盒体接触,所述盒体的所述第三开口与环境大气直接流体连通。
14.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述动力单元壳体中的所述空气出口的至少一部分和所述盒体中的所述第二开口的至少一部分在所述蒸发式加湿器的高度方向上定位在所述水箱的最大水位上方,并且在所述蒸发式加湿器的高度方向上在所述水箱上方彼此流体连通。
15.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中空腔被限定在内部盒体壁表面与所述芯之间,使得所述内部盒体壁表面沿所述空腔与所述芯间隔开,并且所述空腔在所述蒸发式加湿器的高度方向上从所述第二开口向下延伸。
16.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述水箱包括填充指示器,所述填充指示器指示所述水箱的最大水位,并且当所述盒体在操作位置被定位在所述水箱中时,所述填充指示器在所述蒸发式加湿器的高度方向上被布置在所述第二开口的上边缘下方的位置处。
17.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,其中所述盒体被配置成引导气流的至少一部分以与水被抽吸通过所述芯的方向相同的方向从所述第二开口通过所述芯到所述第三开口。
18.根据权利要求8所述的蒸发式加湿器,还包括盖部,所述盖部横跨由所述鼓风机组件抽吸的空气的气流路径布置,所述盖部沿着所述气流路径介于所述芯与环境大气之间,其中所述盖部由使得形成在内盖部壁表面上的水滴从所述蒸发式加湿器的外部通过所述盖部可见的材料制成。
19.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,还包括:
加热器,所述加热器与所述鼓风机组件一起定位在所述动力单元壳体中,使得所述加热器被配置成加热由所述鼓风机组件朝向所述空气出口抽吸的空气;以及
控制器,所述控制器设置在所述动力单元壳体中,并且被配置用于致动所述鼓风机组件和所述加热器;
覆盖物,所述覆盖物被配置成从所述蒸发式加湿器的外部选择性地覆盖所述盒体和所述水箱的内部中的至少一个;以及
传感器,所述传感器设置在所述水箱上,所述传感器被配置成测量所述覆盖物相对于所述水箱的位置并且向所述控制器输出对应的信号,
其中,当基于来自所述传感器的输出,所述控制器确定所述覆盖物已经改变相对于所述水箱的位置时,所述控制器改变所述加热器和所述鼓风机组件中的至少一个的操作状态设置。
20.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,还包括:
加热器,所述加热器与所述鼓风机组件一起定位在所述动力单元壳体中,使得所述加热器被配置成加热由所述鼓风机组件朝向所述空气出口抽吸的空气;以及
控制器,所述控制器设置在所述动力单元壳体中,并且被配置用于致动所述鼓风机组件和所述加热器;
第一传感器,所述第一传感器设置在所述动力单元壳体中,相对于从所述空气入口朝向所述空气出口的气流方向位于所述加热器的前方,所述第一传感器被配置为测量所述动力单元壳体中在所述加热器上游的空气温度,并且被配置为向所述控制器输出对应的信号;以及
第二传感器,所述第二传感器相对于从所述空气入口朝向所述空气出口的气流方向设置在所述加热器的下游,所述第二传感器被配置为测量所述动力单元壳体中的在所述加热器下游的空气温度,并且被配置为向所述控制器输出对应的信号;
其中,所述控制器基于来自所述第一传感器和所述第二传感器的输出致动所述加热器和所述鼓风机组件,以维持所述加热器后面的预定空气温度,并且维持通过所述动力单元壳体的预定气流速率。
21.根据权利要求1所述的蒸发式加湿器,其中所述水箱能够从所述动力单元壳体移除,其中所述芯设置在所述水箱中。
22.一种蒸发式加湿器,包括:
水箱,所述水箱被配置用于储存水;
芯,所述芯相对于所述水箱定位,使得水被吸入并通过所述芯朝向空气出口;
鼓风机组件,所述鼓风机组件包括风扇,所述鼓风机组件被构造成使空气移动通过所述芯并朝向所述空气出口移动;以及
控制器,所述控制器被配置成基于进入所述蒸发式加湿器的空气的温度和湿度、添加到所述芯上游的所述空气的热量、以及行进通过所述芯的空气的体积流率、以及所述水箱中的水位和离开所述芯的空气的温度和湿度中的至少一者来确定所述芯的状况。
23.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,还包括:
上游温度传感器,所述上游温度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游,所述上游温度传感器被配置成测量进入所述蒸发式加湿器的空气的温度;以及
上游湿度传感器,所述上游湿度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游,所述上游湿度传感器被配置成测量进入所述蒸发式加湿器的空气的湿度。
24.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,还包括水位传感器,所述水位传感器被配置成确定所述水箱的水位。
25.根据权利要求24所述的蒸发式加湿器,还包括贮水器,其中所述水箱计量供给至所述贮水器的水。
26.根据权利要求25所述的蒸发式加湿器,其中所述芯被定位在所述贮水器中。
27.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,其中行进通过所述芯的空气的所述体积流率基于风扇速度,所述风扇速度由所述控制器测量或确定。
28.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,还包括:
第一上游温度传感器,所述第一上游温度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游,所述第一上游温度传感器配置成测量进入所述蒸发式加湿器的空气的温度;
上游湿度传感器,所述上游湿度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游,所述上游湿度传感器被配置成测量进入所述蒸发式加湿器的空气的湿度;以及
第二上游温度传感器,所述第二上游温度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游和所述第一上游温度传感器的下游;
其中,所述控制器被配置成通过比较来自所述第一上游温度传感器和所述第二上游温度传感器的信号来确定添加到所述芯上游的所述空气的热量。
29.根据权利要求28所述的蒸发式加湿器,还包括加热器,所述加热器与所述控制器电连通,并且定位在所述第一上游温度传感器的下游和所述第二上游温度传感器和所述芯的上游。
30.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,还包括:
上游温度传感器,所述上游温度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游,所述上游温度传感器配置成测量进入所述蒸发式加湿器的空气的温度;以及
上游湿度传感器,所述上游湿度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的上游,所述上游湿度传感器被配置成测量进入所述蒸发式加湿器的空气的湿度;
下游温度传感器,所述下游温度传感器与所述控制器电通信并且定位在所述芯的下游,所述下游温度传感器被配置成测量离开所述芯的空气的温度;以及
下游湿度传感器,所述下游湿度传感器与所述控制器电连通并且定位在所述芯的下游,所述下游湿度传感器被配置成测量离开所述芯的所述湿度空气,
其中,所述控制器被配置成基于从所述上游温度传感器、所述上游湿度传感器、所述下游温度传感器和所述下游湿度传感器接收的信号来确定所述芯的所述操作条件。
31.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,还包括用户界面,其中所述控制器与所述风扇和所述用户界面电连通,并且被配置成基于所述风扇旋转的速度来确定行进通过所述蒸发式加湿器的空气的体积流率,并且所述控制器还被配置成基于从所述用户界面接收的信号来调整所述风扇旋转的速度。
32.根据权利要求31所述的蒸发式加湿器,还包括与所述控制器电连通的加热器,并且所述控制器接收来自所述用户界面的指示所述加湿器要运行的预定时间的信号,并且基于在所述预定时间段期间来自所述水位传感器的输入来调节所述加热器和所述风扇中的至少一个的运行。
33.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,其中所述芯定位在所述水箱中。
34.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,其中所述控制器被配置成基于在预定时间段内所述水箱中的水位变化与针对新的或理想的芯在预定时间段内计算的所述水箱中的水位变化进行比较来确定所述芯的状况,其中所述蒸发式加湿器在进入所述蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到所述芯上游的所述空气的热量相同、行进通过所述芯的空气的体积流率相同的情况下操作。
35.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,其中所述控制器被配置成基于在预定时间段内所述水箱中的水位变化与先前记录的在所述预定时间段内用于所述芯的所述水箱中的水位变化进行比较来确定所述芯的状况,其中所述蒸发式加湿器在进入所述蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到所述芯上游的所述空气的热量相同、行进通过所述芯的空气的流率相同的情况下操作。
36.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,其中所述控制器被配置成基于将离开所述芯的空气的温度和湿度与针对新的或理想的芯的离开所述芯的空气的计算的温度和湿度进行比较来确定所述芯的状况,其中所述蒸发式加湿器在进入所述蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到所述芯上游的所述空气的热量相同、行进通过所述芯的空气的体积流率相同的情况下操作。
37.根据权利要求22所述的蒸发式加湿器,其中所述控制器被配置成基于将离开所述芯的空气的温度和湿度与先前记录的离开所述芯的空气的温度和湿度进行比较来确定所述芯的状况,其中所述蒸发式加湿器在进入所述蒸发式加湿器的空气的温度和湿度相同、添加到所述芯上游的所述空气的热量相同、行进通过所述芯的空气的体积流率相同的情况下操作。
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