无水加湿装置和空调器的制作方法

1.本技术涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种无水加湿装置和空调器。


背景技术：

2.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、加热件等。原理是通过第一叶轮形成第一风路，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。目前的技术中，由于采用了两个独立的风机，因此结构不够紧凑，占用空间较大。


技术实现要素：

3.本技术解决的问题是现有的无水加湿装置不够紧凑、空间占用较大的问题。
4.为解决上述问题，第一方面，本技术提供一种无水加湿装置，包括双轴风机、转轮箱、加湿转轮、转轮驱动件和加热件，双轴风机包括蜗壳以及设置于蜗壳内的第一叶轮、第二叶轮和双轴电机，第一叶轮和第二叶轮均为离心叶轮且二者的进风侧相互背离，蜗壳的出口与转轮箱连通，双轴电机用于驱动第一叶轮和第二叶轮转动以分别形成第一风路和第二风路，转轮箱设置有室内出风口和室外出风口，第一风路从室外出风口送出，第二风路从室内出风口送出，加湿转轮的一部分位于第一风路中，一部分位于第二风路中，加热件设置于第二风路中且位于加湿转轮的上游，转轮驱动件用于驱动加湿转轮转动。
5.在本技术实施例中，由于双轴风机中使用一个双轴电机来同时驱动第一叶轮和第二叶轮转动，以形成第一风路与第二风路，因此相较于现有技术中采用两个风机来形成两个风路，本实施例通过一个双轴风机形成两个风路，结构更为紧凑，占用空间较小。
6.在可选的实施方式中，第一叶轮与第二叶轮同轴设置，第一叶轮和第二叶轮均为离心叶轮且二者的进风侧相互背离，且加湿转轮的轴线垂直于第一叶轮和第二叶轮的轴线。在本实施例中，离心叶轮具有轴向进风，径向出风的特点。由于气流需要沿加湿转轮的轴向穿过加湿转轮，从而进行有效地吸湿或者脱湿，因此，将第一叶轮与第二叶轮设置在加湿转轮轴向方向上的一侧，使得第一叶轮与第二叶轮径向出风时能够朝向加湿转轮出风。
7.在可选的实施方式中，蜗壳上相对的两侧设置有第一入口和第二入口，第一入口与第一叶轮的进风侧对应，第二入口与第二叶轮的进风侧对应，第一无水加湿装置还包括集风箱，双轴风机的一部分容纳于集风箱内，集风箱上设置有室外进风口，室外进风口通过集风箱的内腔与分别与第一入口和第二入口连通。在本实施例中，第一入口与第二入口分别位于蜗壳上相对的两侧，第一入口与第二入口都需要与室外连通。而本实施例中，利用集风箱形成室外进风口，使得第一入口与第二入口可以通过一个室外进风口与室外连通。相较于在第一入口、第二入口分别单独设置管路与室外连通，本实施例中设置集风箱的方式
令整个装置更加紧凑，也更加稳定可靠。
8.在可选的实施方式中，集风箱内设置有过滤组件，过滤组件用于对进入室外进风口的气体进行过滤。由于无水加湿装置会将室外的空气引入室内，并且引入到无水加湿装置的气流会穿过加湿转轮，因此通过设置过滤组件能够对进入到室内的空气进行有效的净化，也能够避免加湿转轮因空气中的杂质而堵塞，影响风量。
9.在可选的实施方式中，集风箱的内腔包括分流腔以及位于分流腔上游的过滤腔，室外进风口开设于过滤腔的侧壁，过滤组件设置于过滤腔内，双轴风机设置于分流腔内，从过滤腔进入分流腔的气体分流为第一风路和第二风路。在本实施例中，通过将过滤组件设置在第一风路和第二风路的上游，可以使所有经过加湿转轮的气流都得到过滤净化。
10.在可选的实施方式中，过滤腔设置于第一叶轮的进风侧。
11.在可选的实施方式中，双轴风机包括分流挡板，分流挡板的一部分位于蜗壳内并将第一叶轮与第二叶轮分隔于分流挡板的相对两侧，分流挡板的另一部分从蜗壳的出口伸出至转轮箱内，以分隔进入转轮箱的第一风路和第二风路，加热件位于分流挡板朝向第二风路的一侧。在本技术实施例中，第一风路的作用是将湿气带给加湿转轮，令加湿转轮吸收水分；第二风路的作用是从加湿转轮上带走水分，送入到室内。本实施例中，通过设置分流挡板，能够使得第一风路与第二风路在送出蜗壳、进入到转轮箱后、到达加湿转轮前，均能够被有效地分离开，避免两股风路的气流交汇或者相互流窜。这样有利于保证第一风路和第二风路准确地穿过加湿转轮上的不同区域，二者不会相互干扰，使得加湿效果更好。加热件位于分流挡板朝向第二风路的一侧，第二风路的气流将会被加热件加热，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；分流挡板的另一面的气流背离加热件，属于第一风路，不会被加热件加热，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。
12.在可选的实施方式中，双轴电机连接于分流挡板。由于第一叶轮和第二叶轮设置在分流挡板的相对两侧，因此将双轴电机设置在分流挡板，可以同时对两个叶轮进行驱动。
13.在可选的实施方式中，转轮箱包括转轮壳和端盖，转轮壳形成用于容纳加湿转轮的腔体，转轮壳的一端与蜗壳连接，另一端形成开口，端盖可拆卸地连接于转轮壳的开口，室内出风口、室外出风口设置于端盖。
14.在可选的实施方式中，转轮驱动件设置于端盖。
15.在可选的实施方式中，转轮驱动件设置于端盖的外周侧，加湿转轮的外周侧设置有齿条，转轮驱动件与齿条传动连接。由于加湿转轮在轴向上的两个端面是用于进风、出风的，因此将驱动件设置在加湿转轮轴向上的一端可能对风路有所干扰，或者潮湿的空气会影响转轮驱动件工作。因此，将转轮驱动件设置在端盖的外周侧，与加湿转轮外周侧的齿条传动连接，能够在不影响出风驱动加湿转轮转动，同时也保证了转轮驱动件具有较佳安全性。
16.在可选的实施方式中，转轮壳包括第一半轮壳和第二半轮壳，第一半轮壳与第二半轮壳沿加湿转轮的径向拼合，蜗壳包括用于容纳第一叶轮的第一半蜗壳和用于容纳第二叶轮的第二半蜗壳，第一半蜗壳与第一半轮壳一体成型，第二半蜗壳与第二半轮壳一体成型。在本实施例中，通过将第一半蜗壳与第一半轮壳一体成型，第二半蜗壳与第二半轮壳一体成型，减少了无水加湿装置的壳体的零部件数量，有利于提高装配效率，并且整体结构的
稳定性较佳。
17.第二方面，本技术提供一种空调器，包括前述实施方式中任一项的无水加湿装置。
附图说明
18.图1为本技术一种实施例中无水加湿装置的示意图；
19.图2为本技术一种实施例中无水加湿装置的爆炸视图；
20.图3为本技术一种实施例中无水加湿装置的第一剖视图；
21.图4为本技术一种实施例中无水加湿装置的第二剖视图；
22.图5为本技术一种实施例中转轮箱的端盖的示意图；
23.图6为本技术一种实施例中空调器的示意图。
24.附图标记说明：010-空调器；100-无水加湿装置；110-双轴风机；111-第一半蜗壳；112-第二半蜗壳；113-双轴电机；114-第一叶轮；115-第二叶轮；116-分流挡板；120-转轮箱；121-第一半轮壳；122-第二半轮壳；123-端盖；124-室外出风口；125-室内出风口；126-隔板；127-吸湿区；128-脱湿区；130-集风箱；131-室外进风口；132-过滤腔；133-过滤组件；134-分流腔；135-第一集风壳；136-第二集风壳；140-加热件；150-加湿转轮；160-转轮驱动件；200-空调主体；137-第三集风壳。
具体实施方式
25.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。
26.为了改善上述现有技术中的至少一个不足之处，本技术实施例提供一种无水加湿装置，通过一个双轴风机来形成第一风路和第二风路，由于可以省去了一个风机，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装置的小型化，可安装在壁挂式空调内机上。本技术实施例还提供一种空调器，包含了本技术实施例提供的无水加湿装置。
27.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。
28.图1为本技术一种实施例中无水加湿装置100的示意图；图2为本技术一种实施例中无水加湿装置100的爆炸视图；图3为本技术一种实施例中无水加湿装置100的第一剖视图。如图1至图3所示，本技术实施例提供的无水加湿装置100包括壳体、双轴风机110、加湿转轮150、转轮驱动件160和加热件140。双轴风机110、加湿转轮150、加热件140均设置于壳体内，转轮驱动件160用于驱动加湿转轮150转动。壳体上设置有室内出风口125和室外出风口124，双轴风机110用于形成第一风路和第二风路，第一风路从室外出风口124送出，第二风路从室内出风口125送出。第一风路用于向加湿转轮150提供水分，令加湿转轮150吸收第
一风路中的水分变得湿润；而第二风路从湿润的加湿转轮150中吸收水分，然后带着水分从室内出风口125进入到室内环境中，实现加湿。加热件140用于加热第二风路中的气流，使第二风路的气流能够具有更高的饱和蒸气压，更利于吸附加湿转轮150中的水分。
29.具体在本实施例中，无水加湿装置100的壳体包括集风箱130和转轮箱120，加湿转轮150和加热件140设置在转轮箱120内，双轴风机110的一部分设置在集风箱130内，双轴风机110的出口与转轮箱120连通。集风箱130上设置有室外进风口131，用于连通室外环境。在双轴风机110的驱动下，室外的气流进入到集风箱130内，被吸入双轴风机110，然后送往转轮箱120。在此过程中，集风箱130和转轮箱120中形成了第一风路和第二风路，二者分别从室外出风口124和室内出风口125送出。由于最终送入到室内的潮湿气体中的水分根本上来自于室外环境，没有设置水源来对气流加湿，因此这种加湿方式又可称作“无水加湿”。
30.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，本技术实施例中提及的“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。
31.在本实施例中，集风箱130的至少一个作用是形成用于连通室外的室外进风口131，从室外进风口131流入的气体，在集风箱130的内腔中输送至双轴风机110。由于本实施例中的双轴风机110的两个叶轮进风方向不同，而且双轴风机110的两个进风侧都需要与室外连通，因此设置一个集风箱130来将双轴风机110的两个入口通过一个室外进风口131与室外环境连通，相较于在双轴风机110的两个入口分别单独设置管路与室外连通，本实施例的结构更为简化，能够提高稳定性、紧凑性。
32.在本实例中，集风箱130内设置有过滤组件133，过滤组件133用于对进入室外进风口131的气体进行过滤。由于无水加湿装置100会将室外的空气引入室内，并且引入到无水加湿装置100的气流会穿过加湿转轮150，因此通过设置过滤组件133能够对进入到室内的空气进行有效的净化，也能够避免加湿转轮150因空气中的杂质而堵塞，影响风量。
33.具体的，集风箱130的内腔包括分流腔134以及位于分流腔134上游的过滤腔132，室外进风口131开设于过滤腔132的侧壁。过滤组件133设置于过滤腔132内，双轴风机110设置于分流腔134内，从过滤腔132进入分流腔134的气体分流为第一风路和第二风路。在本实施例中，通过将过滤组件133设置在第一风路和第二风路的上游，可以使所有经过加湿转轮150的气流都得到过滤净化。过滤组件133可以为hepa高效过滤网。
34.在本技术实施例中，双轴风机110包括蜗壳以及设置于蜗壳内的第一叶轮114、第二叶轮115和双轴电机113。第一叶轮114和第二叶轮115均为离心叶轮且二者的进风侧相互背离。在本实施例中，离心叶轮具有轴向进风、径向出风的特点。双轴电机113的相对两侧分别具有一段输出轴，两个输出轴分别于第一叶轮114和第二叶轮115传动连接。双轴电机113用于驱动第一叶轮114和第二叶轮115转动以分别形成第一风路和第二风路。蜗壳在轴向上相对的两侧设置有第一入口和第二入口，第一入口与第一叶轮114的进风侧对应，第二入口与第二叶轮115的进风侧对应；蜗壳在径向上的一侧具有出口，蜗壳的出口探出集风箱130，从而与转轮箱120连通。
35.在本实施例中，第一叶轮114和第二叶轮115能够分别形成第一风路和第二风路，并且，第一风路和第二风路均从蜗壳出口送出，并分别吹向加湿转轮150的不同区域。在本实施例中，集风箱130的过滤腔132设置于第一叶轮114的进风侧，换言之，从过滤腔132送至
分流腔134的气流分成第一风路和第二风路之后，第一风路就近地从第一入口进入双轴风机110；而第二风路沿着蜗壳与集风箱130内壁之间的间隙，绕到双轴风机110的另一侧，从第二入口进入双轴风机110。本实施例中，出于紧凑设置的考虑，将过滤腔132设置在第一叶轮114的进风侧(即第一入口所朝的一侧)，在可选的其他实施例中，也可以将室外进风口131和过滤腔132设置在集风箱130的其他位置。
36.图4为本技术一种实施例中无水加湿装置100的第二剖视图。请结合图3和图4，在本实施例中，蜗壳包括用于容纳第一叶轮114的第一半蜗壳111和用于容纳第二叶轮115的第二半蜗壳112，第一入口形成于第一半蜗壳111上，第二入口形成于第二半蜗壳112上。双轴风机110还包括分流挡板116，分流挡板116的一部分位于蜗壳内并将第一叶轮114与第二叶轮115分隔于分流挡板116的相对两侧，双轴电机113连接于分流挡板116；分流挡板116的另一部分从蜗壳的出口伸出至转轮箱120内，以分隔进入转轮箱120的第一风路和第二风路。在本技术实施例中，第一风路的作用是将湿气带给加湿转轮150，令加湿转轮150吸收水分；第二风路的作用是从加湿转轮150上带走水分，送入到室内。本实施例中，通过设置分流挡板116，能够使得第一风路与第二风路在送出蜗壳、进入到转轮箱120后、到达加湿转轮150前，均能够被有效地分离开，避免两股风路的气流交汇或者相互流窜。这样有利于保证第一风路和第二风路准确地穿过加湿转轮150上的不同区域，二者不会相互干扰，使得加湿效果更好。在本实施例中，第一半蜗壳111、第二半蜗壳112可以通过卡扣结构与分流挡板116可拆卸地连接。
37.在本实施例中，转轮箱120包括转轮壳和端盖123。转轮壳形成用于容纳加湿转轮150的腔体，转轮壳的一端与蜗壳连接，另一端形成开口，端盖123可拆卸地连接于转轮壳的开口。室内出风口125、室外出风口124设置于端盖123，第一风路从室外出风口124送出，第二风路从室内出风口125送出。可选的，端盖123与转轮壳通过卡扣结构可拆卸地连接。本实施例中，加湿转轮150的轴线与双轴风机110的轴线垂直，因此加湿转轮150的一个端面能够较好地接收来自双轴风机110的径向出风。加湿转轮150的一部分位于第一风路中，一部分位于第二风路中。
38.在本实施例中，转轮壳包括第一半轮壳121和第二半轮壳122，第一半轮壳121与第二半轮壳122沿加湿转轮150的径向拼合。具体的，蜗壳的第一半蜗壳111与转轮壳的第一半轮壳121一体成型，蜗壳的第二半蜗壳112与转轮壳的第二半轮壳122一体成型。在本实施例中，通过将第一半蜗壳111与第一半轮壳121一体成型，第二半蜗壳112与第二半轮壳122一体成型，减少了无水加湿装置100的壳体的零部件数量，有利于提高装配效率，并且整体结构的稳定性较佳。可选的，第一半轮壳121与第二半轮壳122通过卡扣结构实现可拆卸地连接。
39.在可选的实施例中，也可以将集风箱130设置为两个部分拼接而成，集风箱130的其中部分也可以与蜗壳的部件一体相连。如图2所示，集风箱130包括第一集风壳135、第二集风壳136和第三集风壳137，第一集风壳135与第一半蜗壳111一体相连。
40.图5为本技术一种实施例中转轮箱120的端盖123的示意图。请参考图4和图5，在本实施例中，转轮箱120的内腔包括吸湿区127和脱湿区128，吸湿区127和脱湿区128围绕加湿转轮150的轴线沿周向排布。加湿转轮150的一部分位于吸湿区127中，一部分位于脱湿区128中。双轴风机110在运转时形成的第一风路经过吸湿区127，并穿过加湿转轮150位于吸
湿区127内的部分；而第二风路经过脱湿区128，并穿过加湿转轮150位于脱湿区128的部分。应理解，吸湿区127、脱湿区128相对于转轮箱120的位置是固定的，而加湿转轮150在转轮驱动件160的驱动力下转动，加湿转轮150上的每一个区域都会交替地经过吸湿区127和脱湿区128，从而实现在吸湿区127处吸收第一风路中的水分，在加湿区内又将水分提供给第二风路的气流(由于温度较高，其具有较高的饱和蒸气压)。从而最终实现由第二风路将湿热的气体送向室内，完成无水加湿。
41.在本实施例中，加热件140设置于第二风路中且位于加湿转轮150的上游。可选的，加热件140位于分流挡板116朝向第二风路的一侧，用于加热第二风路的气流。加热件140位于分流挡板116朝向第二风路的一侧，第二风路的气流将会被加热件140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150上带走水分；分流挡板116的另一面的气流背离加热件140，属于第一风路，不会被加热件140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150吸附。在可选的实施例中，加热组件可以包括电热丝，第二风路从加热组件的电热丝之间的间隙穿过从而被加热。
42.为了使得第一风路和第二风路在穿过加湿转轮150后，能够分别准确地流向室外出风口124和室内出风口125，在本实施例中，端盖123的内侧设置有隔板126，隔板126所划分出的两个扇形区域分别对应脱湿区128和吸湿区127，从图5中可见，脱湿区128对应室内出风口125，而室外出风口124则连通吸湿区127。
43.在本实施例中，转轮驱动件160设置于端盖123。具体的，转轮驱动件160设置于端盖123的外周侧，加湿转轮150的外周侧设置有齿条，转轮驱动件160与齿条传动连接。由于加湿转轮150在轴向上的两个端面是用于进风、出风的，因此将驱动件设置在加湿转轮150轴向上的一端可能对风路有所干扰，或者潮湿的空气会影响转轮驱动件160工作。因此，将转轮驱动件160设置在端盖123的外周侧，与加湿转轮150外周侧的齿条传动连接，能够在不影响出风驱动加湿转轮150转动，同时也保证了转轮驱动件160具有较佳安全性。
44.本实施例的无水加湿装置100的运行原理如下：
45.无水加湿装置100启动作业时，双轴风机110转动，同时转轮驱动件160驱动加湿转轮150转动。在双轴风机110的作用下，集风箱130内形成负压，室外空气从室外进风口131进入到集风箱130内。气流首先经过过滤腔132，经过过滤后进入分流腔134，在分流腔134中分成第一风路和第二风路，第一风路就近地吸入到双轴风机110的第一叶轮114中，第二风路通过集风箱130的内腔，绕到双轴风机110的另一侧，从第二入口吸入到第二叶轮115中。第一风路和第二风路的气流从双轴风机110的出口送至转轮箱120。在分流挡板116的作用下，第一风路和第二风路不易混流，第一风路的气流进入吸湿区127，并穿过加湿转轮150位于吸湿区127的部分；而第二风路的气流在被加热件140加热后，穿过加湿转轮150位于脱湿区128的部分。在穿过加湿转轮150之前，第一风路和第二风路的气体来源是相同的，都是来自室外，因此水蒸气分压是相似。但第一风路的气流温度较低，因此饱和蒸气压较低，因此第一风路中的湿冷气流的水分更容易被加湿转轮150吸收。而第二风路的气流温度高，饱和蒸气压也高，其内的水蒸气分压远未达到饱和蒸气压，因此第二风路中的气流有足够的能力从湿润的加湿转轮150上吸收水分，从而对加湿转轮150“脱湿”。第一风路的气流在穿过加湿转轮150后，成为干冷的气流，重新回到室外；而第二风路的气流在穿过加湿转轮150之
后，成为湿热的气流，从室内出风口125进入室内。
46.本技术实施例提供的无水加湿装置100，能够实现加湿及新风功能。风机采用双轴风机110，将吸湿、脱湿的风路分开，可通过调节两个叶轮的厚度、集风箱130的形状、容量等，调节第一风路和第二风路的流量，从而控制加湿量的大小。本技术实施例提供的无水加湿装置100充分利用空间布局，结构紧凑，尺寸较小，方便内置于空调室内机。
47.图6为本技术一种实施例中空调器010的示意图。如图6所示，本技术实施例还提供一种空调器010，包括空调主体200以及本技术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。本技术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；如图6的实施例中，装饰面板覆盖于无水加湿装置100外侧。在本实施例中，空调器010是壁挂式空调内机，在可选的其他实施例中，空调器010也可以是空调柜机或其他类型的空调系统。
48.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的加热件140所提供的热量能够为用户取暖所用。
49.综上所述，本技术实施例提供的无水加湿装置100中使用了双轴风机110，由于双轴风机110中使用一个双轴电机113来同时驱动第一叶轮114和第二叶轮115转动，以形成第一风路与第二风路，因此相较于现有技术中采用两个风机来形成两个风路，本实施例通过一个双轴风机110形成两个风路，结构更为紧凑，占用空间较小。本技术实施例提供的空调器010包括了上述的无水加湿装置100，因此也具有结构紧凑，空间占用小的特点。
50.虽然本技术披露如上，但本技术并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。