可攜式空調設備的製作方法

2023-06-07 19:08:16 4

可攜式空調設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種空調設備，所述空調設備具有與進氣口和出氣口處於流體連通的空氣室。風扇使空氣移經空氣室。可互換空調核被以可移除方式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核。
【專利說明】可攜式空調設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]不適用。
【技術領域】
[0003]本發明一般地涉及一種空調設備，更具體地講，涉及一種可攜式空調設備。
【背景技術】
[0004]隨著減少的化石燃料的供給及其關聯的螺旋式上升的成本，更多的家庭和公司正在使用可攜式空調設備提供局部空氣的加熱、通風、加溼和/或淨化。有益地，這種可攜式空調設備容易維護並且熱效率高。

【發明內容】

[0005]根據本發明的一個方面，一種空調設備包括:夕卜殼，包括進氣口和出氣口 ；和空氣室(airplenum)，布置在外殼內，與進氣口和出氣口處於流體連通，並且定義主空氣路徑和獨立的輔助空氣路徑。風扇與進氣口連通以使空氣移經空氣室，並且可互換空調核以可移除方式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核。空氣套至少部分地在外殼和可互換空調核之間延伸，空氣套與輔助空氣路徑處於流體連通。
[0006]根據本發明的另一方面，一種空調設備包括:夕卜殼，包括進氣口和出氣口 ；和空氣室，布置在外殼內，與進氣口和出氣口處於流體連通，並且定義主空氣路徑。風扇與進氣口連通以使空氣移經空氣室，並且可互換空調核以可移除方式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核。可移除檢修面板定義空氣室的至少一部分，其中可通過移除檢修面板而進入所述可互換空調核的內部。
[0007]根據本發明的另一方面，一種空調設備包括:夕卜殼，包括進氣口和出氣口 ；和空氣室，布置在外殼內，與進氣口和出氣口處於流體連通，並且定義主空氣路徑。風扇與進氣口連通以使空氣移經空氣室，並且可互換空調核以可移除方式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核。多個熱能源安裝在可互換空調核內，從而沿主空氣路徑移動的空氣由所述多個熱能源加熱，其中所述多個熱能源可與可互換空調核一起被從空氣室移除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是示例性空調設備的透視圖。
[0009]圖2是沿圖1的線2-2獲得的側面剖視圖。
[0010]圖3是圖1的空調設備的分解透視圖。
[0011 ] 圖4是不例性空調設備的正視圖。
[0012]圖5是沿圖4的線5-5獲得的側面剖視圖。[0013]圖6是圖4的空調核的側視圖。
[0014]圖7是沿圖6的線7-7獲得的側面剖視圖。
[0015]圖8類似於圖7，但顯示另一示例性空調核。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1和2，標號10表示示例性可攜式空調設備。空調設備10包括:外殼12 ；空調器核支架14，安裝在外殼12裡面；和可互換空調核16，由空調器核支架14以可移除方式安裝。在這裡描述的各種例子中，空調設備10能夠包括被構造為以各種方式調節(即，加熱、冷卻、加溼、淨化等)空氣的大量的各種系統。在將要在這裡描述的各種非限制性例子中，空調設備可包括加熱器、冷卻器、過濾器、紫外(UV)輻射源、加溼器、離子產生器、各種互連管道、氣門/閥等之中的任何或全部。空調系統的各種部件能夠被一起提供為能夠被緊密地包含的單一組件，甚至分散在空調設備10中。多個空調設備10也能夠被一起使用以實現所希望的效果。
[0017]在可能的情況下，各種結構元件能夠通過最小數量的緊固件和接頭(諸如，通過最小數量的螺釘等、容納在槽中的突出部分或其它可移除甚至不可移除鎖定結構)耦合在一起以用於提高的可維護性。另外，空調設備能夠包括各種其它元件，諸如在第6，327，427和7，046，918號美國專利以及序列號為12/755，746的美國待決申請中描述的元件，其全部內容通過引用包含於此。
[0018]外殼12能夠是包括前壁18、後壁20、頂壁22、底壁24和側壁26、28的大體上盒狀結構。進氣口 30布置在後壁20中，並且出氣口 32布置在前壁18中。進氣口 30和出氣口32能夠分別被利用保護格柵覆蓋。另外或者替代地，過濾器42能夠以至少部分覆蓋的關係布置在進氣口 30和/或出氣口 32上方。例如，過濾器42可利用各種夾子或緊固件(諸如，鉤環類型緊固件等)連接到後壁20。過濾器42可具有傳統構造，例如在鍋爐過濾器中常用的玻璃纖維或等同材料。在一個例子中，過濾器42能夠是P0LYTR0N過濾器或類似過濾器。
[0019]一些或全部的壁(諸如，前壁18、頂壁22和底壁24)可被一體地形成為包裹件，側壁26、28利用板狀金屬螺釘、鉚釘和/或通過其它傳統構造方法(諸如，焊接、釺焊)以及使用緊固件(諸如，容納在槽中的突出部分)或本領域已知的方法的組合與該包裹件形成在一起或者接合到該包裹件。在一個例子中，頂壁22和兩個側壁26、28能夠由單片材料形成，所述單片材料能夠彎曲以定義頂壁22和側壁26、28。另外或者替代地，空調設備能夠由耦合到底壁24的一個或多個靜止或可移動支腳支撐。在以虛線可選地示出的一個例子中，支腳能夠是可旋轉輪118，諸如腳輪。底壁24能夠包括凹穴、通孔等以允許腳輪至少部分地凹入到底壁24中，以使空調設備能夠布置為相對比較靠近地板或其它支撐表面。在一個例子中，可旋轉輪118能夠通過機械緊固件、粘合劑、焊接甚至通過轉鎖裝置耦合到底壁24。
[0020]外殼12通常包圍空調器核支架14。空調器核支架14能夠包括前安裝面板52和後安裝面板54。另外或者替代地，前安裝面板52可相對於前壁18分隔一定距離，或者可直接與其相鄰。例如，前壁18能夠包括耦合到前安裝面板52的裝飾性塑料面板。前安裝面板52能夠被固定到頂壁22、底壁24和側壁26、28中的至少一個。在一個例子中，前安裝面板52能夠與底壁24(甚至頂壁22) —起形成(諸如，由同一片金屬製成)，並且可相對於底壁24彎曲以大體上垂直於底壁24從而方便製造。替代地，前安裝面板52能夠與前壁18相同。孔徑58布置在前安裝面板52中，在孔徑58周圍能夠安裝用於朝著出氣口 32引導空氣的導流罩60。能夠從單元的外部看見導流罩60，並且導流罩60能夠被著色或者以其它方式構造以在視覺上明顯。
[0021]在示出的例子中，後安裝面板54能夠被固定到前安裝面板52，甚至與前安裝面板52 一起形成。在另一例子中，後安裝面板54能夠被固定到頂壁22、底壁24和側壁26、28中的至少一個，並且能夠相對於後壁20分隔一定距離。在一個例子中，後安裝面板54能夠通過機械緊固件(諸如，螺釘、鉚釘等)而耦合到底壁24，和/或還能夠使用容納在槽中的突出部分以用於提高的結構剛度。另外或者替代地，後安裝面板54能夠包括耦合到底壁24的至少一個(諸如，一對)加固支柱25。在另一例子中，後安裝面板54能夠與底壁24 (甚至頂壁22) —起形成(諸如，由同一片金屬製成)，並且可相對於底壁24彎曲以大體上垂直於底壁24從而方便製造。在一個例子中，所有的底壁24、前安裝面板52和後安裝面板54能夠由單片金屬形成。
[0022]後安裝面板54和外殼12的後壁20之間的空間能夠形成進氣室62。風扇66將氣流提供到進氣室62中。前安裝面板52和後安裝面板54之間的內部空間能夠由側面板53和可移除檢修面板55 (參見圖3)進一步限定以形成空氣室63。空氣室63定義在進氣口 30和出氣口 32之間延伸的主空氣路徑以及獨立的輔助空氣路徑。空調核16被安裝在空氣室63內並且位於進氣口 30和出氣口 32之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核16。空調核16包含布置在它裡面的至少一個空調裝置，從而由所述至少一個空調裝置調節沿主空氣路徑移動的空氣。
[0023]包括前安裝面板52和/或後安裝面板54的空氣室63能夠以各種方式(諸如，利用板狀金屬螺釘和/或通過其它傳統構造方法(諸如，焊接、釺焊)和/或使用緊固件(諸如，容納在槽中的突出部分)或本領域已知的方法的組合)以可移除方式或者以不可移除方式耦合到框架(即，前壁18、後壁20、底壁24等)。空氣室63經用於提供風扇66和空調核16之間的流體連通的至少一個孔徑64與風扇66處於流體連通。例如，風扇66能夠在孔徑64周圍安裝到空氣室63以用於通過後壁20中的進氣口 30將空氣吸入到空調設備10中並且迫使空氣通過空調核16 (經孔徑58)離開並且從出氣口 32離開。另外，移經空氣室63的氣流的至少一部分能夠經開口 120前進到空氣套中。替代地，風扇66可布置在進氣口 30附近以通過該開口吸入空氣並且引導空氣經過進氣室62並且前進到空調核16中。能夠使用以各種速度操作的各種風扇，包括軸流式風扇、離心式風扇、橫流式風扇等。
[0024]可互換空調核16被以可移除方式安裝在空氣室63內。如上所述，可移除檢修面板55能夠定義空氣室63的至少一部分，從而檢修面板55的去除能夠提供對空氣室63的內部的維護進入。檢修面板55能夠以各種方式耦合到空調器核支架14。在一個例子中，空氣室63能夠通過一個或多個「槽中突出部分」緊固件懸掛在後安裝面板54上，和/或還能夠通過螺釘或其它機械緊固件耦合到後安裝面板54。
[0025]檢修面板55的去除能夠提供對所述可互換空調核16的內部的維護進入，以便諸如修理、替換或以其它方式維護在它裡面包含的空調裝置。如圖3中所示，檢修面板55的去除能夠提供對空氣室63的內部的容易的進入，從而能夠容易地從空氣室63移除可互換空調核16。在圖2中示意性地以虛線示出的一個例子中，可移除檢修面板55能夠耦合到可互換空調核16，從而可移除檢修面板55的移除由此引起從所述空氣室63移除可互換空調核16。因此，空調核16能夠至少部分地由檢修面板55固定，並且能夠簡化空調核16的移除。空調核16也能夠被獨立地固定在空氣室63內。
[0026]傳統的電源線46能夠從後壁20延伸以用於將外殼12內的電氣部件連接到傳統的110伏A.C.線。如果需要，則空調設備可具有安裝在電源線46穿過的孔中的電源線應變消除件等。另外或者替代地，可變恆溫控制器50能夠被安裝到前壁18 (示出)甚至安裝到後壁20 (未示出)或者安裝到前壁18和後壁20。可變恆溫控制器50能夠包括用於調整空調裝置的操作特性(諸如，所希望的溫度或操作範圍(即，相對較熱或較冷)和/或風扇速度(即，相對較快或較慢))的模擬和/或數字結構，並且可包括各種旋鈕、按鈕或其它選擇器結構。另外或者替代地，恆溫控制器50能夠包括各種電路、傳感器(諸如，各種溫度傳感器、溼度傳感器等)和/或定時器。類似地，可變恆溫控制器50能夠包括標記或其它指示器結構以提供所希望的設置/選擇的視覺和/或可聽見的顯示。可位於方便的位置(例如，位於前面或側面)的輸入/輸出結構可按照電氣方式耦合到可位於單元內的控制結構(例如，電路、傳感器等)，但在物理上布置為與控制結構分開。能夠提供用於維護信息(諸如，警告、功率改變通知、空調裝置替換通知等)的視覺和/或可聽見的顯示的結構。恆溫控制器50與空調設備的操作部件(諸如，熱能源和/或風扇)通信以控制其操作。如果需要，則雙位開關(未示出)可布置在前壁18或後壁20上。如果需要，則自動模式或手動模式開關(未示出)也可布置在前壁18或後壁20上。也可提供用於在沒有空調裝置的情況下操作風扇以僅提供空氣循環的開關(未示出)。
[0027]在空調設備10的一個實施例中，一個或多個溫度傳感器(所述一個或多個溫度傳感器也可用作限制開關)能夠布置在空調核16周圍。諸如在空調設備10包括熱能源(即，加熱器)的實施例中，控制溫度傳感器67能夠位於空調核16周圍,位於空調核16上或者位於空調核16中以感測空調核16裡面的空氣溫度。在一個例子中，控制溫度傳感器67布置為靠近後安裝面板54 (甚至前安裝面板52)，與空氣進入(或離開)空調核16的位置相鄰，並且用作風扇控制開關。在一個例子中，控制溫度傳感器67能夠被安裝在電路板65等。當空調核16中的溫度上升至高於由控制溫度傳感器67檢測的預定溫度(諸如，110度F)時，風扇66被啟動。優選地,能夠延遲風扇66的啟動直至熱能源被通電之後,從而未迫使冷空氣經過出氣口 32。當空調設備被關閉時，控制溫度傳感器67能夠在加熱周期的末尾相反地工作。在這種模式下，風扇66繼續操作，直至溫度下降至低於預定溫度(諸如，110度F)，通過提取餘熱來提高空調設備的效率。
[0028]第一溫度傳感器69能夠布置為在不同於控制傳感器67的位置感測空調核16裡面的空氣溫度，並且能夠用作安全開關或保險絲。第一溫度傳感器69能夠朝著空調核16的頂部布置，並且能夠由託架固定。當空調核16中的溫度上升至高於由第一溫度傳感器69檢測的第一預定溫度(諸如，225度F)時，作為安全特徵，空調裝置(例如，熱能源)能夠被關閉，同時所述控制溫度傳感器67使風扇66保持運行直至空調核16中的溫度下降至低於預定溫度(諸如，110度F)。能夠提供第一溫度傳感器69作為可在接通和斷開狀態之間操作的開關或者作為一次性保險絲。另外，第二溫度傳感器71也能夠布置為在不同於第一溫度傳感器69的位置感測空調核16裡面的空氣溫度，並且能夠用作另外的安全開關或保險絲。第二溫度傳感器71能夠位於第一溫度傳感器69附近，並且甚至能夠由同一託架固定或者被單獨固定。當空調核16中的溫度上升至高於由第二溫度傳感器71檢測的第二預定溫度(諸如，250度F)時，作為安全特徵，空調裝置(例如，熱能源)能夠被關閉，同時所述控制溫度傳感器67使風扇66保持運行直至空調核16中的溫度下降至低於預定溫度(諸如，110度F)。能夠提供第二溫度傳感器71作為可在接通和斷開狀態之間操作的開關或者作為一次性保險絲。第二預定溫度能夠不同，諸如大於第一預定溫度。在一個例子中，能夠有益地以串聯結構以電氣方式耦合第一溫度傳感器69和第二溫度傳感器71以提供冗餘安全方案。還能夠有益地提供第一溫度傳感器69和第二溫度傳感器71之一作為開關，同時另一個是保險絲，但第一溫度傳感器69和第二溫度傳感器71能夠是相似的類型。將會清楚的是，溫度傳感器67、69、71操作的溫度是任意的並且是設計選擇的問題。可使用在不同溫度水平觸發的其它傳感器。
[0029]空氣室63相對於外殼12的這個間隔提供至少部分地在空調核16附近延伸的空氣套57。能夠在頂壁22下方一定距離以及在外殼12的底壁24上方一定距離以及在相對於側壁26、28的一定距離支撐空氣室63。空氣套57與空氣室63的輔助空氣路徑處於流體連通。在一個例子中，空氣套57能夠至少部分地包圍空氣室63。空氣套57能夠隔離外殼12以阻止(諸如，防止)過熱。另外或者替代地，外殼12的一些或全部內表面能夠包括隔離材料59 (示意性地示出)。例如,頂壁22和側壁26、28的內表面能夠全都包括隔離材料59。
[0030]另外或者替代地，進氣室和/或空氣室63可形成空氣套57的一部分，和/或能夠提供類似隔離功能。如此，空調設備可被安全地操作，外殼12對於觸摸而言保持大體上冷卻和/或外殼12被安裝到木櫃等。在一個例子中，空氣套57能夠經後安裝面板54 (和/或空調核16)中的至少一個開口 120與進氣口 30處於流體連通並且經前安裝面板52中的至少一個開口 122與出氣口 32處於流體連通，以提供通過空氣套57的冷卻氣流。空氣室63能夠布置為與開口 120、122處於流體連通，從而在空調設備的操作期間使來自風扇66的正氣流流入到空氣套57中並且流經空氣套57。經開口 122離開空氣套57的氣流能夠經過至少一個孔徑124。在一個例子中，孔徑124能夠是位於前壁18和前安裝面板52之間的交界面的空隙(諸如，1/8」間隙(或其它尺寸))並且與出氣口 32處於流體連通。孔徑124能夠被形成(例如，模製成型或以其它方式製造)在前壁18和前安裝面板52中的任一個中或形成在前壁18和前安裝面板52中。因此，離開開口 122的氣流能夠經過孔徑124以允許來自空氣套57的空氣通過出氣口 32加入到離開空調核16的已調節(例如，加熱的)空氣並且與離開空調核16的已調節(例如，加熱的)空氣混合。
[0031]如這裡所述，空調核16被安裝在空氣室63內，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核16。至少一個空調裝置被布置在空調核16內，從而由所述至少一個空調裝置調節沿主空氣路徑移動的空氣。能夠提供大量的各種空調裝置以便以各種方式調節(即，加熱、冷卻、加溼、淨化等)空氣。在將要稍後參照圖8在這裡描述的各種非限制性例子中，空調裝置可包括加熱器、冷卻器、過濾器、紫外(UV)輻射源、加溼器、離子產生器、各種互連管道、氣門/閥等之中的任何或全部。能夠使用各種數量和/或組合的空調裝置。
[0032]現在參照圖4-7，將更充分地描述示例性空調核16。空調核16被以可移除方式安裝在空氣室63的內部並且通常包括開放頂部70、彎曲底壁72、側壁74和端壁76。彎曲底壁72、側壁74和端壁76能夠通過各種彎曲和/或深拉方法由單片金屬一起形成，甚至能夠由耦合在一起的多個元件形成。空調核16還包括一個或多個凸緣75 (具有密封件或不具有密封件)以用於空氣室63內的安裝。空調核16能夠以各種方式(包括板狀金屬螺釘、鉚釘和/或通過其它傳統緊固件(諸如，容納在槽中的突出部分)或本領域已知的方法的組合)以可移除方式被安裝在空氣室63內。空調核16能夠被耦合到檢修面板55以用於與其一起移除。
[0033]空調核16能夠具有各種幾何形狀以引導氣流經過空調核16。例如，側壁(74)(和/或底壁72、端壁76)能夠包括進氣孔徑85以允許氣流進入到空調核16中。應該理解，孔徑85能夠布置在兩個側壁74中。能夠提供各種數量和/或幾何形狀的孔徑85。另外，空氣室63能夠包括布置在進氣口 30和出氣口 32之間的分隔壁81。分隔壁81能夠阻止(諸如，防止)進氣口 30和出氣口 32之間的流體連通。然而，分隔壁81能夠包括延伸穿過分隔壁81的一個或多個孔徑83，並且空調核16能夠耦合到分隔壁81，開放頂部70布置為與孔徑83處於流體連通。因此，從進氣口 30朝著出氣口 32沿主空氣路徑移動的空氣被迫經孔徑85進入到空調核16中並且經開放頂部70離開空調核16，以便最終經過分隔壁81。
[0034]現在將利用包括至少一個熱能源78的空調裝置描述示例性空調核16。例如，熱能源78能夠是紅外發射器。實際上，在附圖中示出的空調核16中，提供用於兩個熱能源78的底座，能源78被水平地安裝在側壁74之間(參見圖5和7)。能源78的水平安裝能夠是有益的，因為這種布置提高空調設備10的可維護性，如進一步所述。
[0035]能夠使用各種示例性能源78，諸如輻射能源。例如，每個熱能源78能夠包括以螺旋結構纏繞的高電阻線。螺旋結構的元件被懸掛在石英管內。利用陶瓷末端零件或蓋80蓋住石英管。石英管可被真空密封並且可包含惰性氣體。石英管可以是透明的、半透明的。在優選實施例中，熱能源78是線性的並且具有透明石英管。在一個示例性實施例中，每個能源78為大約500瓦，其中每個源78引起大約4安培。因此，用於操作空調設備的總能量使用為大約1000瓦以便可在標準家庭110VA.C.插座上操作。另外，熱能源78能夠具有各種幾何形狀，諸如彎曲形狀、多邊形、隨機形狀等。
[0036]每個能源78能夠經端壁76中的孔82被插入到空調核16中，並且能夠在空調核16內由託架97等支撐。例如，託架97能夠耦合到底壁72。一個或多個託架97能夠經能源78的蓋80支撐能源78。單個託架97能夠支撐多個能源78，或者也能夠使用多個託架97。任一個蓋80或兩個蓋80能夠適應於以各種方式(諸如，經彈簧鎖裝置等)固定通過孔82安裝的熱能源78。因此，每個蓋80和源78能夠被設計為具有獨一無二的插座結構以方便由修理技術人員甚至由最終用戶替換源78。電導線能夠穿過孔82，或者可被提供給任一端蓋80，以用於將能源78通電。電導線能夠僅在一端帶尾線以進一步方便由修理技術人員甚至由最終用戶替換源78。例如，如圖7中所示，端蓋80之一能夠具有適應於安裝在電插座結構中的電插頭89以方便分離每個源78以用於替換。
[0037]另外或者替代地，還能夠提供固定板86以確實地將能源78耦合到空調核16。固定板86的一端能夠被安裝到端壁76的槽中。固定板86的所述一端能夠具有彎曲或彎折輪廓以便以迴轉、懸臂方式耦合到端壁76。為了組裝，能源78能夠被插入到空調核16的端壁76中的孔82中，直至一個端蓋80由託架97容納。接下來，能夠對著另一端蓋80向下按壓固定板86以將能源78固定到空調核16的端壁76。固定板86能夠隨後經機械緊固件(例如，螺釘、螺栓、螺母等)等通過可移除的連接而被固定在合適位置。在一個例子中，能夠使用單個機械緊固件。電插頭89能夠保持可經固定板86接觸以用於連接電導線。能夠相反地執行拆卸。此外，因為每個能源78(和/或其它空調裝置)耦合到空調核16，所以能源78可與可互換空調核16 —起作為模塊單元被從空氣室63移除。利用這種結構，能夠利用很少的拆卸和幾個緊固件(諸如，通過僅移除檢修面板55、空調核16和固定板86)快速而容易地替換各個能源78，以及提供容易的製造。
[0038]如圖7中所示，空調核16能夠包括多個熱能源78。由於空間限制，每個能源78能夠以交錯結構布置。例如，能源78能夠垂直交錯以允許所有的能源78沿端壁76水平地集中。託架97能夠被相應地修改。此外，能源78能夠至少部分地彼此交疊，從而穿過空調核並且沿主空氣路徑前進的空氣由所述多個能源78加熱。
[0039]能夠提供可互換空調核16作為熱交換器以增加所述多個能源78的有效性。例如，空調核16優選地具有一片金屬的形式並且形成為圍繞所有的熱能源78的罩。能夠使用各種金屬，諸如可被預處理或者可不被預處理的鋼、銅或鋁。在一個例子中，空調核16能夠包括內管90和外管92。如圖5中所示，內管90布置為與熱能源78相鄰並且包圍熱能源78。內管90大體上由開放頂部70、彎曲底壁72、側壁74和端壁76定義。內管90還由外管92限定。
[0040]能夠提供一個或多個外管92。外管92與延伸穿過側壁74的孔徑85處於流體連通，從而從進氣室62前進到空氣室63中的空氣經過孔徑85並且在進入內管90之前首先經過外管92。因此，外管92定義空氣室63和內管90之間的中間預加熱室94。外管92能夠由金屬殼形成，所述金屬殼包圍預加熱室94，同時在下端提供出口 96。外管92能夠以各種方式(諸如，利用板狀金屬螺釘和/或通過其它傳統構造方法(諸如，焊接、釺焊)以及使用緊固件(諸如，容納在槽中的突出部分)或本領域已知的方法的組合)耦合到側壁74。外管92的長度通常短於側壁74的總長度，從而在出口 96和大體上彎曲的底壁72之間存在空隙，以使得從外管92排出的空氣撞擊底壁72並且被向上引導經過熱能源78。例如，如圖2中所示，當沿橫截面觀察時，內管90和外管92的這種布置能夠產生氣流的曲折迂迴的「S」形路徑。
[0041]另外或者替代地，支撐能源78的託架97能夠適應於引導氣流以便諸如將旋轉運動施加於穿過內管90並且在能源78周圍經過的空氣。在通電時，能源78發射熱射線，熱射線由內管90和外管92吸收並且重新發射到經過的空氣中。另外或者替代地，上述空調設備能夠通過將能源78布置為非常靠近出氣口 32以使得由能源78加熱的空氣直接流經開放頂部70並且從出氣口 32流出來進一步增加總體效率，如果在能源78和出氣口 32之間存在任何中間結構，則具有很少的結構。
[0042]外管92能夠由各種材料形成，但優選地使用具有相對較高的熱傳遞係數的材料。當外管92由銅材料形成時，能夠按照足以軟化銅材料並且部分地使銅材料的表面變黑的溫度和時間對銅進行預處理。在示例性實施例中，外管92能夠由具有0.0216英寸的厚度和0.028%重量百分比的氧含量的板狀銅形成。能夠在從大約850度F到大約900度F的溫度在環境狀況下在爐中將外管92加熱幾小時。通過幹刷來去除任何鬆散變黑的材料。在一個例子中，外管92能夠在大約850度F和875度F之間的溫度被加熱兩小時，其後，外管92被幹刷並且隨後在425度F被進一步加熱一小時。相信當外管92在875度F被加熱三小時並且隨後被幹刷以去除任何鬆散顆粒時，將會獲得同樣好的結果。鬆散顆粒的去除防止它們在空調設備10被首次操作時被排出。通過增加外管92的吸收率和發射率並且使其壁變粗糙以用於更加紊亂的氣流，銅的預處理能夠提高空調設備的熱效率。可選地，前述銅成分和熱處理也可被應用於內管90的內部。另外，一些或全部銅材料可不被預處理。
[0043]當外管92由鋁材料形成時，能夠通過陽極氧化對鋁進行預處理。在陽極氧化過程期間，鋁氧化物的透明膜被放置在鋁的表面上。為了用在空調設備10中，外管92被電解著色為深色以提高材料的輻射熱性質，即吸收率和發射率。將會理解，內管90也可被電解著色。另外，內管90和外管92中的任一個或二者(甚至另外的元件)能夠由各種其它材料(諸如，可被預處理或者可不被預處理的各種金屬(例如，鋼)、陶瓷等)形成。
[0044]如圖2中所示，空氣室63內的空調核16的布置迫使空氣通過沿主空氣路徑移動以經過內管90和外管92而被調節。例如，冷空氣首先被吸入到進氣室62中，前進到空氣室63中，經過孔徑85和外管92並且前進到中間預加熱室94中以被預加熱。空氣隨後經過出口 96並且通過在所述多個熱能源78周圍經過而被進一步加熱。加熱的空氣隨後經過開放頂部70並且經過分隔壁81以從出氣口 32被排出。因此，經過空調設備10的主空氣路徑能夠包括下面各項中的一些或全部以從進氣口 30前進到進氣室62和空氣室63，經過空調核16的孔徑85以及內管90和外管92，沿熱能源78的長度前進，經過開放頂部70和分隔壁81，並且從出氣口 32離開。
[0045]另外，空氣還通過前進到進氣室62中並且經過空氣室63通過沿獨立的輔助空氣路徑移動而同時行進。空氣隨後經開口 120移動到空氣套57中以進一步使外殼12和櫃保持相對較冷，並且最後經過另一開口 122以在出氣口 32附近從孔徑124被排出。因此，經過空調設備10的獨立的輔助空氣路徑能夠包括下面各項中的一些或全部以從進氣口 30前進到進氣室62和空氣室63，經過開口 120並且進入到空氣套57中，經過開口 122並且從孔徑124和/或出氣口 32離開。
[0046]另外或者替代地，輔助熱能源(諸如，紅外發射器(未示出))可在出氣口 32下方布置為與外殼12的前壁18和前安裝面板52相鄰。輔助能源能夠升高通過出氣口 32離開空調設備的空氣的溫度。另外，來自輔助能源的輻射能夠由銅導流罩60反射以提供通過出氣口 32上方的格柵34看見的舒適的溫暖的輝光。應該理解，導流罩60也可由預處理的銅或鋁形成，但經過格柵34的輝光可能稍微受到影響。在空調設備的一個實施例中，輔助能源能夠是250瓦石英加熱管或其它瓦數。
[0047]在一個示例性操作中，每當由恆溫器監測的環境內的溫度下降至低於預定最小值時，恆溫控制器50啟動能源78 (和輔助加熱器，如果存在的話)。還向風扇66供電，使風扇被激活。當提供控制溫度傳感器67時，風扇66的激活可被延遲直至空調核16中的溫度已上升至選擇的溫度。實現這一點，從而在啟動時，來自空調設備的空氣是溫暖的。
[0048]如上所述的單個空調設備能夠有效地加熱多達500平方英尺甚至更大面積，並且能夠安全地將通過該單元吸入的空氣的溫度增加大約120度F。相信空調設備的熱效率受到內管90和外管92的預處理的影響。在上述實施例中，相信在沒有熱處理的情況下空調設備的熱效率高於空間加熱器。還相信這種改進導致從相同量的使用的功率產生更多熱量。通過在利用高溫限制開關關閉時從空調核16以及從經過內管90和外管92的空氣的路徑提取餘熱，可導致其它效率，這能夠增加空氣在空調核16中的停留時間。將會清楚的是，以上討論的其它設計特徵也有助於空間加熱器的熱效率。
[0049]現在參照圖8中示出的例子，空調設備10能夠包括被構造為以各種方式調節(即，加熱、冷卻、加溼、淨化等)空氣的大量的各種空調裝置。將要描述各種非限制性例子。應該理解，空調設10能夠包括各種數量和/或組合的空調裝置。多個空調設備10也能夠被一起使用以實現所希望的效果。為了清楚，圖8中示出的各種空調裝置被示意性地示出在空調核16內。
[0050]在各種例子中，空調裝置能夠包括空氣加熱器(類似於這裡討論的熱能源78甚至其它類型的空氣加熱器)。空調裝置還能夠包括空氣冷卻器102，諸如傳統的壓縮機驅動的冷卻器或壓電冷卻器。在提供空氣冷卻器102的情況下，空調核能夠包括支持結構，諸如壓縮機、冷凝器、蒸發器、排水裝置等。
[0051]在另一例子中，空調裝置能夠包括適應於至少部分地過濾經過空調核16的空氣的至少一個空氣過濾器104。能夠使用各種過濾器，諸如紙過濾器、泡沫過濾器、棉過濾器、HEPA過濾器、靜電過濾器、活性炭過濾器等。過濾器104能夠是單次使用一次性物品，或者也能夠是可清潔的非一次性的。
[0052]在另一例子中，空調裝置能夠是紫外(UV)輻射源106以方便淨化經過空調核16的空氣。UV輻射源106能夠被單獨使用，或者結合光催化劑108使用。當空氣傳播的汙染物在存在UV光的情況下以物理方式觸碰催化劑時，發生光催化空氣淨化。與光催化劑接觸的汙染物、臭味、揮發性有機化合物(VOC)和/或生物汙染物(例如，黴菌孢子、細菌、病毒等)的分子被重新構造為無毒性元素。優選地使用具有大約ISOnm到大約450nm的發射波長的紫外輻射源。能夠有益地使用具有等於或大於大約254nm的殺菌的發射波長的紫外輻射源106以避免產生臭氧(或少量的臭氧)和/或光催化劑108上的所不希望的物質的累積。
[0053]在另一例子中，空調裝置能夠包括加溼器110，加溼器110能夠使用水源(未示出)改變經過空調設備10的空氣的相對溼度。例如，加溼器能夠相對地增加氣流中的溼度。能夠使用各種類型的加溼，包括增加氣流中的溼度的熱方法和冷方法。加溼器110能夠使用可重新填充的水源，甚至能夠連接到恆定供水線路。另外，加溼器110能夠裝備有能夠具有固定容積或排水軟管的排水裝置、集水池等。還設想加溼器能夠相對地減小氣流中的溼度。能夠使用傳統的壓縮機驅動的冷卻器減溼系統或其它類似類型。
[0054]在另一例子中，空調裝置能夠包括離子產生器112 (例如，負離子產生器等)，離子產生器112使用相對較高的電壓將空氣分子離子化(使空氣分子帶電)。空氣傳播的顆粒以類似於靜電的效應附著於電極以從氣流去除這種空氣傳播的汙染物。離子產生器112能夠包括可替換的過濾介質等。
[0055]雖然未示出，但空調核16還能夠提供用於不同的空調裝置的各種支持結構，諸如互連管道、氣門/閥、進水口 /出水口、電源等。另外，各種空調裝置能夠被固定到各種壁或表面,或者能夠由各種託架等固定。
[0056]除了前述內容之外，空調設備10能夠包括氣流的另外的殺菌、抗菌和/或除臭調節。能夠另外使用殺菌、抗菌和/或除臭特徵，或者作為任何空調裝置的替換物使用殺菌、抗菌和/或除臭特徵。在一個例子中，空調設備10的各種部分能夠被塗覆殺菌、抗菌和/或除臭塗層以提供氣流的這種另外的調節。殺菌、抗菌和/或除臭塗層能夠被塗敷在進氣口 30或出氣口 32周圍，諸如塗敷於相鄰的前壁18或後壁20的一部分。例如，塗層能夠被塗敷於放置在出氣口 32上方的格柵34的一個或多個面，甚至塗敷於在進氣口 30周圍的柵網/格柵。在另一例子中，布置在進氣口 30周圍的過濾器42能夠包括塗層。塗層甚至能夠被塗敷於諸如空氣室63、空調核16和/或空氣套57等內接觸氣流的內表面(例如，主空氣路徑和/或輔助空氣路徑)。
[0057]能夠使用各種殺菌、抗菌和/或除臭塗層。例如，塗層能夠包含銀、鈦氧化物和/或銅，但也能夠使用其它元素。在一個例子中，能夠使用納米銀，納米銀是包含具有納米顆粒尺寸的銀顆粒的樹脂合成物。能夠以各種方式(諸如，經化學沉積或溼塗覆)塗敷殺菌、抗菌和/或除臭塗層。
[0058]然而，塗層可隨著時間而磨損從而減小殺菌、抗菌和/或除臭有效性。例如，過濾器42可被定期從空調設備10移除以由用戶清潔。能夠有益地以這種方式提供塗層，即塗層是長效的並且無需經物理接觸被移除和/或定期清潔以及對於製造而言高效並且成本有效(例如，使用相對較少的納米銀材料)。在一個例子中，納米銀顆粒能夠被包括在可噴塗介質(諸如，UV固化墨水)中。該墨水能夠是相對比較透明的墨水以免改變塗覆的物品的外觀，或者能夠具有各種顏色、表面特徵等。這種改變的UV固化墨水能夠隨後被噴塗或以其它方式沉積在空調設備10的所希望的部分(諸如，進氣口 32、出氣口 34(例如，格柵34)、空氣室63、空調核16和/或過濾器42)上。特別地，墨水能夠被噴塗在過濾器42上以及噴塗在全部過濾器42上，過濾器42能夠是開孔泡沫等。接下來，利用UV固化墨水塗覆的物品能夠被暴露於UV輻射以由此被永久地固化。使用這種方法，納米銀顆粒將會分散在全部固化墨水中，這允許銀顆粒執行殺菌、抗菌和/或除臭功能，同時還保護銀顆粒免於隨著時間而被去除。
[0059]應該理解，空調設備10的任何部分能夠具有殺菌、抗菌和/或除臭塗層。儘管塗層能夠被用於調節氣流，但類似的塗層也能夠被塗敷於最終用戶可能觸摸的空調設備10的各種外表面。例如，塗層能夠被塗敷於前壁18、後壁20、頂壁22、側壁26、28、底壁24、可變恆溫控制器50、進氣口 30或出氣口 32周圍的外表面甚至其它表面。
[0060]已參照上述示例性實施例描述了本發明。在閱讀和理解本說明書時，其他人將會實現修改和變化。包括本發明的一個或多個方面的示例性實施例旨在包括落在所附權利要求的範圍內的所有這種修改和變化。
【權利要求】
1.一種空調設備，包括: 外殼，包括進氣口和出氣口 ； 空氣室，布置在外殼內，與進氣口和出氣口處於流體連通，並且定義主空氣路徑和獨立的輔助空氣路徑； 風扇，與進氣口連通以使空氣移經空氣室； 可互換空調核，以可移除方式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核；和 空氣套，至少部分地在外殼和可互換空調核之間延伸，空氣套與輔助空氣路徑處於流體連通。
2.根據權利要求1所述的空調設備，還包括:至少一個空調裝置，布置在可互換空調核內，從而由所述至少一個空調裝置調節沿主空氣路徑移動的空氣，其中所述至少一個空調裝置可與可互換空調核一起是可從空氣室移除的。
3.根據權利要求2所述的空調設備，其中所述至少一個空調裝置包括熱能源。
4.根據權利要求3所述的空調設備，其中所述熱能源是紅外發射器。
5.根據權利要求3所述的空調設備，其中所述可互換空調核包括熱交換器，熱交換器包括內管和外管，內管布置為與熱能源相鄰並且包圍熱能源。
6.根據權利要求5所述的空調設備，其中所述外管定義空氣室和內管之間的中間空間。
7.根據權利要求3所述的空調設備，還包括:第一溫度傳感器，布置為感測空氣室裡面的空氣溫度，其中所述第一溫度傳感器被構造為當所述空氣室裡面的空氣溫度超過第一預定溫度時禁止熱能源的操作。
8.根據權利要求7所述的空調設備，還包括:第二溫度傳感器，布置為感測空氣室裡面的空氣溫度，其中所述第二溫度傳感器被構造為當所述空氣室裡面的空氣溫度超過大於第一預定溫度的第二預定溫度時禁止熱能源的操作。
9.根據權利要求8所述的空調設備，其中所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器以電氣方式串聯布置。
10.根據權利要求8所述的空調設備，其中所述第二溫度傳感器是單次使用保險絲。
11.根據權利要求2所述的空調設備，其中所述至少一個空調裝置包括空氣過濾器。
12.根據權利要求2所述的空調設備，其中所述至少一個空調裝置包括紫外輻射源。
13.根據權利要求12所述的空調設備，還包括光催化劑。
14.根據權利要求2所述的空調設備，其中所述至少一個空調裝置包括加溼器。
15.根據權利要求2所述的空調設備，其中所述至少一個空調裝置包括離子產生器。
16.—種空調設備,包括: 外殼，包括進氣口和出氣口 ； 空氣室，布置在外殼內，與進氣口和出氣口處於流體連通，並且定義主空氣路徑； 風扇，與進氣口連通以使空氣移經空氣室； 可互換空調核，以可移除方式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核；和 可移除檢修面板，定義空氣室的至少一部分，其中可通過移除檢修面板而進入所述可互換空調核的內部。
17.根據權利要求16所述的空調設備，其中所述可移除檢修面板耦合到可互換空調核，從而可移除檢修面板的移除引起從所述空氣室移除可互換空調核。
18.根據權利要求16所述的空調設備，其中所述空氣室還定義輔助空氣路徑。
19.根據權利要求18所述的空調設備，還包括:空氣套，其至少部分地在外殼和可互換空調核之間延伸，空氣套與輔助空氣路徑處於流體連通。
20.根據權利要求16所述的空調設備，還包括:至少一個空調裝置，安裝在可互換空調核內，從而由所述至少一個空調裝置調節沿主空氣路徑移動的空氣，其中所述至少一個空調裝置可與可互換空調核一起是可從空氣室移除的。
21.根據權利要求20所述的空調設備，其中所述至少一個空調裝置包括熱能源。
22.根據權利要求21所述的空調設備，還包括:第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，布置為感測空氣室裡面的空氣溫度，其中所述第一溫度傳感器被構造為當所述空氣室裡面的空氣溫度超過第一預定溫度時禁止熱能源的操作，並且第二溫度傳感器被構造為當所述空氣室裡面的空氣溫度超過大於第一預定溫度的第二預定溫度時禁止熱能源的操作。
23.—種空調設備，包括: 外殼，包括進氣口和出氣口 ； 空氣室，布置在外殼內，與進氣口和出氣口處於流體連通，並且定義主空氣路徑； 風扇，與進氣口連通以使空氣移經空氣室； 可互換空調核，以可移除方 式安裝在空氣室內並且位於進氣口和出氣口之間，從而沿主空氣路徑移動的空氣被迫經過可互換空調核；和 多個熱能源，安裝在可互換空調核內，從而沿主空氣路徑移動的空氣由所述多個熱能源加熱，其中所述多個熱能源可與可互換空調核一起是可從空氣室移除的。
24.根據權利要求23所述的空調設備，其中所述多個熱能源中的每一個包括紅外發射器。
25.根據權利要求23所述的空調設備，其中所述可互換空調核包括熱交換器，熱交換器包括內管和外管，內管布置為與所述多個熱能源相鄰並且包圍所述多個熱能源。
26.根據權利要求25所述的空調設備，其中所述外管定義空氣室和內管之間的中間預加熱室。
27.根據權利要求23所述的空調設備，還包括:空氣套，其至少部分地在外殼和可互換空調核之間延伸，空氣套與空氣室的獨立的輔助空氣路徑處於流體連通。
28.根據權利要求23所述的空調設備，還包括:第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，布置為感測空氣室裡面的空氣溫度，其中所述第一溫度傳感器被構造為當所述空氣室裡面的空氣溫度超過第一預定溫度時禁止熱能源的操作，並且第二溫度傳感器被構造為當所述空氣室裡面的空氣溫度超過大於第一預定溫度的第二預定溫度時禁止熱能源的操作。
29.根據權利要求28所述的空調設備，其中所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器以電氣方式串聯布置。
30.根據權利要求28所述的空調設備，其中所述第二溫度傳感器是單次使用保險絲。
【文檔編號】F25B45/00GK103765132SQ201180072162
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2011年6月1日 優先權日:2011年6月1日
【發明者】N·R·泰伯克 申請人:蘇亞雷斯工業公司