便携式空调设备的制作方法

便携式空调设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种空调设备，所述空调设备具有与进气口和出气口处于流体连通的空气室。风扇使空气移经空气室。可互换空调核被以可移除方式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核。
【专利说明】便携式空调设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用。
【技术领域】
[0003]本发明一般地涉及一种空调设备，更具体地讲，涉及一种便携式空调设备。
【背景技术】
[0004]随着减少的化石燃料的供给及其关联的螺旋式上升的成本，更多的家庭和公司正在使用便携式空调设备提供局部空气的加热、通风、加湿和/或净化。有益地，这种便携式空调设备容易维护并且热效率高。

【发明内容】

[0005]根据本发明的一个方面，一种空调设备包括:夕卜壳，包括进气口和出气口 ；和空气室(airplenum)，布置在外壳内，与进气口和出气口处于流体连通，并且定义主空气路径和独立的辅助空气路径。风扇与进气口连通以使空气移经空气室，并且可互换空调核以可移除方式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核。空气套至少部分地在外壳和可互换空调核之间延伸，空气套与辅助空气路径处于流体连通。
[0006]根据本发明的另一方面，一种空调设备包括:夕卜壳，包括进气口和出气口 ；和空气室，布置在外壳内，与进气口和出气口处于流体连通，并且定义主空气路径。风扇与进气口连通以使空气移经空气室，并且可互换空调核以可移除方式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核。可移除检修面板定义空气室的至少一部分，其中可通过移除检修面板而进入所述可互换空调核的内部。
[0007]根据本发明的另一方面，一种空调设备包括:夕卜壳，包括进气口和出气口 ；和空气室，布置在外壳内，与进气口和出气口处于流体连通，并且定义主空气路径。风扇与进气口连通以使空气移经空气室，并且可互换空调核以可移除方式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核。多个热能源安装在可互换空调核内，从而沿主空气路径移动的空气由所述多个热能源加热，其中所述多个热能源可与可互换空调核一起被从空气室移除。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1是示例性空调设备的透视图。
[0009]图2是沿图1的线2-2获得的侧面剖视图。
[0010]图3是图1的空调设备的分解透视图。
[0011 ] 图4是不例性空调设备的正视图。
[0012]图5是沿图4的线5-5获得的侧面剖视图。[0013]图6是图4的空调核的侧视图。
[0014]图7是沿图6的线7-7获得的侧面剖视图。
[0015]图8类似于图7，但显示另一示例性空调核。
【具体实施方式】
[0016]参照图1和2，标号10表示示例性便携式空调设备。空调设备10包括:外壳12 ；空调器核支架14，安装在外壳12里面；和可互换空调核16，由空调器核支架14以可移除方式安装。在这里描述的各种例子中，空调设备10能够包括被构造为以各种方式调节(即，加热、冷却、加湿、净化等)空气的大量的各种系统。在将要在这里描述的各种非限制性例子中，空调设备可包括加热器、冷却器、过滤器、紫外(UV)辐射源、加湿器、离子产生器、各种互连管道、气门/阀等之中的任何或全部。空调系统的各种部件能够被一起提供为能够被紧密地包含的单一组件，甚至分散在空调设备10中。多个空调设备10也能够被一起使用以实现所希望的效果。
[0017]在可能的情况下，各种结构元件能够通过最小数量的紧固件和接头(诸如，通过最小数量的螺钉等、容纳在槽中的突出部分或其它可移除甚至不可移除锁定结构)耦合在一起以用于提高的可维护性。另外，空调设备能够包括各种其它元件，诸如在第6，327，427和7，046，918号美国专利以及序列号为12/755，746的美国待决申请中描述的元件，其全部内容通过引用包含于此。
[0018]外壳12能够是包括前壁18、后壁20、顶壁22、底壁24和侧壁26、28的大体上盒状结构。进气口 30布置在后壁20中，并且出气口 32布置在前壁18中。进气口 30和出气口32能够分别被利用保护格栅覆盖。另外或者替代地，过滤器42能够以至少部分覆盖的关系布置在进气口 30和/或出气口 32上方。例如，过滤器42可利用各种夹子或紧固件(诸如，钩环类型紧固件等)连接到后壁20。过滤器42可具有传统构造，例如在锅炉过滤器中常用的玻璃纤维或等同材料。在一个例子中，过滤器42能够是P0LYTR0N过滤器或类似过滤器。
[0019]一些或全部的壁(诸如，前壁18、顶壁22和底壁24)可被一体地形成为包裹件，侧壁26、28利用板状金属螺钉、铆钉和/或通过其它传统构造方法(诸如，焊接、钎焊)以及使用紧固件(诸如，容纳在槽中的突出部分)或本领域已知的方法的组合与该包裹件形成在一起或者接合到该包裹件。在一个例子中，顶壁22和两个侧壁26、28能够由单片材料形成，所述单片材料能够弯曲以定义顶壁22和侧壁26、28。另外或者替代地，空调设备能够由耦合到底壁24的一个或多个静止或可移动支脚支撑。在以虚线可选地示出的一个例子中，支脚能够是可旋转轮118，诸如脚轮。底壁24能够包括凹穴、通孔等以允许脚轮至少部分地凹入到底壁24中，以使空调设备能够布置为相对比较靠近地板或其它支撑表面。在一个例子中，可旋转轮118能够通过机械紧固件、粘合剂、焊接甚至通过转锁装置耦合到底壁24。
[0020]外壳12通常包围空调器核支架14。空调器核支架14能够包括前安装面板52和后安装面板54。另外或者替代地，前安装面板52可相对于前壁18分隔一定距离，或者可直接与其相邻。例如，前壁18能够包括耦合到前安装面板52的装饰性塑料面板。前安装面板52能够被固定到顶壁22、底壁24和侧壁26、28中的至少一个。在一个例子中，前安装面板52能够与底壁24(甚至顶壁22) —起形成(诸如，由同一片金属制成)，并且可相对于底壁24弯曲以大体上垂直于底壁24从而方便制造。替代地，前安装面板52能够与前壁18相同。孔径58布置在前安装面板52中，在孔径58周围能够安装用于朝着出气口 32引导空气的导流罩60。能够从单元的外部看见导流罩60，并且导流罩60能够被着色或者以其它方式构造以在视觉上明显。
[0021]在示出的例子中，后安装面板54能够被固定到前安装面板52，甚至与前安装面板52 一起形成。在另一例子中，后安装面板54能够被固定到顶壁22、底壁24和侧壁26、28中的至少一个，并且能够相对于后壁20分隔一定距离。在一个例子中，后安装面板54能够通过机械紧固件(诸如，螺钉、铆钉等)而耦合到底壁24，和/或还能够使用容纳在槽中的突出部分以用于提高的结构刚度。另外或者替代地，后安装面板54能够包括耦合到底壁24的至少一个(诸如，一对)加固支柱25。在另一例子中，后安装面板54能够与底壁24 (甚至顶壁22) —起形成(诸如，由同一片金属制成)，并且可相对于底壁24弯曲以大体上垂直于底壁24从而方便制造。在一个例子中，所有的底壁24、前安装面板52和后安装面板54能够由单片金属形成。
[0022]后安装面板54和外壳12的后壁20之间的空间能够形成进气室62。风扇66将气流提供到进气室62中。前安装面板52和后安装面板54之间的内部空间能够由侧面板53和可移除检修面板55 (参见图3)进一步限定以形成空气室63。空气室63定义在进气口 30和出气口 32之间延伸的主空气路径以及独立的辅助空气路径。空调核16被安装在空气室63内并且位于进气口 30和出气口 32之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核16。空调核16包含布置在它里面的至少一个空调装置，从而由所述至少一个空调装置调节沿主空气路径移动的空气。
[0023]包括前安装面板52和/或后安装面板54的空气室63能够以各种方式(诸如，利用板状金属螺钉和/或通过其它传统构造方法(诸如，焊接、钎焊)和/或使用紧固件(诸如，容纳在槽中的突出部分)或本领域已知的方法的组合)以可移除方式或者以不可移除方式耦合到框架(即，前壁18、后壁20、底壁24等)。空气室63经用于提供风扇66和空调核16之间的流体连通的至少一个孔径64与风扇66处于流体连通。例如，风扇66能够在孔径64周围安装到空气室63以用于通过后壁20中的进气口 30将空气吸入到空调设备10中并且迫使空气通过空调核16 (经孔径58)离开并且从出气口 32离开。另外，移经空气室63的气流的至少一部分能够经开口 120前进到空气套中。替代地，风扇66可布置在进气口 30附近以通过该开口吸入空气并且引导空气经过进气室62并且前进到空调核16中。能够使用以各种速度操作的各种风扇，包括轴流式风扇、离心式风扇、横流式风扇等。
[0024]可互换空调核16被以可移除方式安装在空气室63内。如上所述，可移除检修面板55能够定义空气室63的至少一部分，从而检修面板55的去除能够提供对空气室63的内部的维护进入。检修面板55能够以各种方式耦合到空调器核支架14。在一个例子中，空气室63能够通过一个或多个“槽中突出部分”紧固件悬挂在后安装面板54上，和/或还能够通过螺钉或其它机械紧固件耦合到后安装面板54。
[0025]检修面板55的去除能够提供对所述可互换空调核16的内部的维护进入，以便诸如修理、替换或以其它方式维护在它里面包含的空调装置。如图3中所示，检修面板55的去除能够提供对空气室63的内部的容易的进入，从而能够容易地从空气室63移除可互换空调核16。在图2中示意性地以虚线示出的一个例子中，可移除检修面板55能够耦合到可互换空调核16，从而可移除检修面板55的移除由此引起从所述空气室63移除可互换空调核16。因此，空调核16能够至少部分地由检修面板55固定，并且能够简化空调核16的移除。空调核16也能够被独立地固定在空气室63内。
[0026]传统的电源线46能够从后壁20延伸以用于将外壳12内的电气部件连接到传统的110伏A.C.线。如果需要，则空调设备可具有安装在电源线46穿过的孔中的电源线应变消除件等。另外或者替代地，可变恒温控制器50能够被安装到前壁18 (示出)甚至安装到后壁20 (未示出)或者安装到前壁18和后壁20。可变恒温控制器50能够包括用于调整空调装置的操作特性(诸如，所希望的温度或操作范围(即，相对较热或较冷)和/或风扇速度(即，相对较快或较慢))的模拟和/或数字结构，并且可包括各种旋钮、按钮或其它选择器结构。另外或者替代地，恒温控制器50能够包括各种电路、传感器(诸如，各种温度传感器、湿度传感器等)和/或定时器。类似地，可变恒温控制器50能够包括标记或其它指示器结构以提供所希望的设置/选择的视觉和/或可听见的显示。可位于方便的位置(例如，位于前面或侧面)的输入/输出结构可按照电气方式耦合到可位于单元内的控制结构(例如，电路、传感器等)，但在物理上布置为与控制结构分开。能够提供用于维护信息(诸如，警告、功率改变通知、空调装置替换通知等)的视觉和/或可听见的显示的结构。恒温控制器50与空调设备的操作部件(诸如，热能源和/或风扇)通信以控制其操作。如果需要，则双位开关(未示出)可布置在前壁18或后壁20上。如果需要，则自动模式或手动模式开关(未示出)也可布置在前壁18或后壁20上。也可提供用于在没有空调装置的情况下操作风扇以仅提供空气循环的开关(未示出)。
[0027]在空调设备10的一个实施例中，一个或多个温度传感器(所述一个或多个温度传感器也可用作限制开关)能够布置在空调核16周围。诸如在空调设备10包括热能源(即，加热器)的实施例中，控制温度传感器67能够位于空调核16周围,位于空调核16上或者位于空调核16中以感测空调核16里面的空气温度。在一个例子中，控制温度传感器67布置为靠近后安装面板54 (甚至前安装面板52)，与空气进入(或离开)空调核16的位置相邻，并且用作风扇控制开关。在一个例子中，控制温度传感器67能够被安装在电路板65等。当空调核16中的温度上升至高于由控制温度传感器67检测的预定温度(诸如，110度F)时，风扇66被启动。优选地,能够延迟风扇66的启动直至热能源被通电之后,从而未迫使冷空气经过出气口 32。当空调设备被关闭时，控制温度传感器67能够在加热周期的末尾相反地工作。在这种模式下，风扇66继续操作，直至温度下降至低于预定温度(诸如，110度F)，通过提取余热来提高空调设备的效率。
[0028]第一温度传感器69能够布置为在不同于控制传感器67的位置感测空调核16里面的空气温度，并且能够用作安全开关或保险丝。第一温度传感器69能够朝着空调核16的顶部布置，并且能够由托架固定。当空调核16中的温度上升至高于由第一温度传感器69检测的第一预定温度(诸如，225度F)时，作为安全特征，空调装置(例如，热能源)能够被关闭，同时所述控制温度传感器67使风扇66保持运行直至空调核16中的温度下降至低于预定温度(诸如，110度F)。能够提供第一温度传感器69作为可在接通和断开状态之间操作的开关或者作为一次性保险丝。另外，第二温度传感器71也能够布置为在不同于第一温度传感器69的位置感测空调核16里面的空气温度，并且能够用作另外的安全开关或保险丝。第二温度传感器71能够位于第一温度传感器69附近，并且甚至能够由同一托架固定或者被单独固定。当空调核16中的温度上升至高于由第二温度传感器71检测的第二预定温度(诸如，250度F)时，作为安全特征，空调装置(例如，热能源)能够被关闭，同时所述控制温度传感器67使风扇66保持运行直至空调核16中的温度下降至低于预定温度(诸如，110度F)。能够提供第二温度传感器71作为可在接通和断开状态之间操作的开关或者作为一次性保险丝。第二预定温度能够不同，诸如大于第一预定温度。在一个例子中，能够有益地以串联结构以电气方式耦合第一温度传感器69和第二温度传感器71以提供冗余安全方案。还能够有益地提供第一温度传感器69和第二温度传感器71之一作为开关，同时另一个是保险丝，但第一温度传感器69和第二温度传感器71能够是相似的类型。将会清楚的是，温度传感器67、69、71操作的温度是任意的并且是设计选择的问题。可使用在不同温度水平触发的其它传感器。
[0029]空气室63相对于外壳12的这个间隔提供至少部分地在空调核16附近延伸的空气套57。能够在顶壁22下方一定距离以及在外壳12的底壁24上方一定距离以及在相对于侧壁26、28的一定距离支撑空气室63。空气套57与空气室63的辅助空气路径处于流体连通。在一个例子中，空气套57能够至少部分地包围空气室63。空气套57能够隔离外壳12以阻止(诸如，防止)过热。另外或者替代地，外壳12的一些或全部内表面能够包括隔离材料59 (示意性地示出)。例如,顶壁22和侧壁26、28的内表面能够全都包括隔离材料59。
[0030]另外或者替代地，进气室和/或空气室63可形成空气套57的一部分，和/或能够提供类似隔离功能。如此，空调设备可被安全地操作，外壳12对于触摸而言保持大体上冷却和/或外壳12被安装到木柜等。在一个例子中，空气套57能够经后安装面板54 (和/或空调核16)中的至少一个开口 120与进气口 30处于流体连通并且经前安装面板52中的至少一个开口 122与出气口 32处于流体连通，以提供通过空气套57的冷却气流。空气室63能够布置为与开口 120、122处于流体连通，从而在空调设备的操作期间使来自风扇66的正气流流入到空气套57中并且流经空气套57。经开口 122离开空气套57的气流能够经过至少一个孔径124。在一个例子中，孔径124能够是位于前壁18和前安装面板52之间的交界面的空隙(诸如，1/8”间隙(或其它尺寸))并且与出气口 32处于流体连通。孔径124能够被形成(例如，模制成型或以其它方式制造)在前壁18和前安装面板52中的任一个中或形成在前壁18和前安装面板52中。因此，离开开口 122的气流能够经过孔径124以允许来自空气套57的空气通过出气口 32加入到离开空调核16的已调节(例如，加热的)空气并且与离开空调核16的已调节(例如，加热的)空气混合。
[0031]如这里所述，空调核16被安装在空气室63内，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核16。至少一个空调装置被布置在空调核16内，从而由所述至少一个空调装置调节沿主空气路径移动的空气。能够提供大量的各种空调装置以便以各种方式调节(即，加热、冷却、加湿、净化等)空气。在将要稍后参照图8在这里描述的各种非限制性例子中，空调装置可包括加热器、冷却器、过滤器、紫外(UV)辐射源、加湿器、离子产生器、各种互连管道、气门/阀等之中的任何或全部。能够使用各种数量和/或组合的空调装置。
[0032]现在参照图4-7，将更充分地描述示例性空调核16。空调核16被以可移除方式安装在空气室63的内部并且通常包括开放顶部70、弯曲底壁72、侧壁74和端壁76。弯曲底壁72、侧壁74和端壁76能够通过各种弯曲和/或深拉方法由单片金属一起形成，甚至能够由耦合在一起的多个元件形成。空调核16还包括一个或多个凸缘75 (具有密封件或不具有密封件)以用于空气室63内的安装。空调核16能够以各种方式(包括板状金属螺钉、铆钉和/或通过其它传统紧固件(诸如，容纳在槽中的突出部分)或本领域已知的方法的组合)以可移除方式被安装在空气室63内。空调核16能够被耦合到检修面板55以用于与其一起移除。
[0033]空调核16能够具有各种几何形状以引导气流经过空调核16。例如，侧壁(74)(和/或底壁72、端壁76)能够包括进气孔径85以允许气流进入到空调核16中。应该理解，孔径85能够布置在两个侧壁74中。能够提供各种数量和/或几何形状的孔径85。另外，空气室63能够包括布置在进气口 30和出气口 32之间的分隔壁81。分隔壁81能够阻止(诸如，防止)进气口 30和出气口 32之间的流体连通。然而，分隔壁81能够包括延伸穿过分隔壁81的一个或多个孔径83，并且空调核16能够耦合到分隔壁81，开放顶部70布置为与孔径83处于流体连通。因此，从进气口 30朝着出气口 32沿主空气路径移动的空气被迫经孔径85进入到空调核16中并且经开放顶部70离开空调核16，以便最终经过分隔壁81。
[0034]现在将利用包括至少一个热能源78的空调装置描述示例性空调核16。例如，热能源78能够是红外发射器。实际上，在附图中示出的空调核16中，提供用于两个热能源78的底座，能源78被水平地安装在侧壁74之间(参见图5和7)。能源78的水平安装能够是有益的，因为这种布置提高空调设备10的可维护性，如进一步所述。
[0035]能够使用各种示例性能源78，诸如辐射能源。例如，每个热能源78能够包括以螺旋结构缠绕的高电阻线。螺旋结构的元件被悬挂在石英管内。利用陶瓷末端零件或盖80盖住石英管。石英管可被真空密封并且可包含惰性气体。石英管可以是透明的、半透明的。在优选实施例中，热能源78是线性的并且具有透明石英管。在一个示例性实施例中，每个能源78为大约500瓦，其中每个源78引起大约4安培。因此，用于操作空调设备的总能量使用为大约1000瓦以便可在标准家庭110VA.C.插座上操作。另外，热能源78能够具有各种几何形状，诸如弯曲形状、多边形、随机形状等。
[0036]每个能源78能够经端壁76中的孔82被插入到空调核16中，并且能够在空调核16内由托架97等支撑。例如，托架97能够耦合到底壁72。一个或多个托架97能够经能源78的盖80支撑能源78。单个托架97能够支撑多个能源78，或者也能够使用多个托架97。任一个盖80或两个盖80能够适应于以各种方式(诸如，经弹簧锁装置等)固定通过孔82安装的热能源78。因此，每个盖80和源78能够被设计为具有独一无二的插座结构以方便由修理技术人员甚至由最终用户替换源78。电导线能够穿过孔82，或者可被提供给任一端盖80，以用于将能源78通电。电导线能够仅在一端带尾线以进一步方便由修理技术人员甚至由最终用户替换源78。例如，如图7中所示，端盖80之一能够具有适应于安装在电插座结构中的电插头89以方便分离每个源78以用于替换。
[0037]另外或者替代地，还能够提供固定板86以确实地将能源78耦合到空调核16。固定板86的一端能够被安装到端壁76的槽中。固定板86的所述一端能够具有弯曲或弯折轮廓以便以回转、悬臂方式耦合到端壁76。为了组装，能源78能够被插入到空调核16的端壁76中的孔82中，直至一个端盖80由托架97容纳。接下来，能够对着另一端盖80向下按压固定板86以将能源78固定到空调核16的端壁76。固定板86能够随后经机械紧固件(例如，螺钉、螺栓、螺母等)等通过可移除的连接而被固定在合适位置。在一个例子中，能够使用单个机械紧固件。电插头89能够保持可经固定板86接触以用于连接电导线。能够相反地执行拆卸。此外，因为每个能源78(和/或其它空调装置)耦合到空调核16，所以能源78可与可互换空调核16 —起作为模块单元被从空气室63移除。利用这种结构，能够利用很少的拆卸和几个紧固件(诸如，通过仅移除检修面板55、空调核16和固定板86)快速而容易地替换各个能源78，以及提供容易的制造。
[0038]如图7中所示，空调核16能够包括多个热能源78。由于空间限制，每个能源78能够以交错结构布置。例如，能源78能够垂直交错以允许所有的能源78沿端壁76水平地集中。托架97能够被相应地修改。此外，能源78能够至少部分地彼此交叠，从而穿过空调核并且沿主空气路径前进的空气由所述多个能源78加热。
[0039]能够提供可互换空调核16作为热交换器以增加所述多个能源78的有效性。例如，空调核16优选地具有一片金属的形式并且形成为围绕所有的热能源78的罩。能够使用各种金属，诸如可被预处理或者可不被预处理的钢、铜或铝。在一个例子中，空调核16能够包括内管90和外管92。如图5中所示，内管90布置为与热能源78相邻并且包围热能源78。内管90大体上由开放顶部70、弯曲底壁72、侧壁74和端壁76定义。内管90还由外管92限定。
[0040]能够提供一个或多个外管92。外管92与延伸穿过侧壁74的孔径85处于流体连通，从而从进气室62前进到空气室63中的空气经过孔径85并且在进入内管90之前首先经过外管92。因此，外管92定义空气室63和内管90之间的中间预加热室94。外管92能够由金属壳形成，所述金属壳包围预加热室94，同时在下端提供出口 96。外管92能够以各种方式(诸如，利用板状金属螺钉和/或通过其它传统构造方法(诸如，焊接、钎焊)以及使用紧固件(诸如，容纳在槽中的突出部分)或本领域已知的方法的组合)耦合到侧壁74。外管92的长度通常短于侧壁74的总长度，从而在出口 96和大体上弯曲的底壁72之间存在空隙，以使得从外管92排出的空气撞击底壁72并且被向上引导经过热能源78。例如，如图2中所示，当沿横截面观察时，内管90和外管92的这种布置能够产生气流的曲折迂回的“S”形路径。
[0041]另外或者替代地，支撑能源78的托架97能够适应于引导气流以便诸如将旋转运动施加于穿过内管90并且在能源78周围经过的空气。在通电时，能源78发射热射线，热射线由内管90和外管92吸收并且重新发射到经过的空气中。另外或者替代地，上述空调设备能够通过将能源78布置为非常靠近出气口 32以使得由能源78加热的空气直接流经开放顶部70并且从出气口 32流出来进一步增加总体效率，如果在能源78和出气口 32之间存在任何中间结构，则具有很少的结构。
[0042]外管92能够由各种材料形成，但优选地使用具有相对较高的热传递系数的材料。当外管92由铜材料形成时，能够按照足以软化铜材料并且部分地使铜材料的表面变黑的温度和时间对铜进行预处理。在示例性实施例中，外管92能够由具有0.0216英寸的厚度和0.028%重量百分比的氧含量的板状铜形成。能够在从大约850度F到大约900度F的温度在环境状况下在炉中将外管92加热几小时。通过干刷来去除任何松散变黑的材料。在一个例子中，外管92能够在大约850度F和875度F之间的温度被加热两小时，其后，外管92被干刷并且随后在425度F被进一步加热一小时。相信当外管92在875度F被加热三小时并且随后被干刷以去除任何松散颗粒时，将会获得同样好的结果。松散颗粒的去除防止它们在空调设备10被首次操作时被排出。通过增加外管92的吸收率和发射率并且使其壁变粗糙以用于更加紊乱的气流，铜的预处理能够提高空调设备的热效率。可选地，前述铜成分和热处理也可被应用于内管90的内部。另外，一些或全部铜材料可不被预处理。
[0043]当外管92由铝材料形成时，能够通过阳极氧化对铝进行预处理。在阳极氧化过程期间，铝氧化物的透明膜被放置在铝的表面上。为了用在空调设备10中，外管92被电解着色为深色以提高材料的辐射热性质，即吸收率和发射率。将会理解，内管90也可被电解着色。另外，内管90和外管92中的任一个或二者(甚至另外的元件)能够由各种其它材料(诸如，可被预处理或者可不被预处理的各种金属(例如，钢)、陶瓷等)形成。
[0044]如图2中所示，空气室63内的空调核16的布置迫使空气通过沿主空气路径移动以经过内管90和外管92而被调节。例如，冷空气首先被吸入到进气室62中，前进到空气室63中，经过孔径85和外管92并且前进到中间预加热室94中以被预加热。空气随后经过出口 96并且通过在所述多个热能源78周围经过而被进一步加热。加热的空气随后经过开放顶部70并且经过分隔壁81以从出气口 32被排出。因此，经过空调设备10的主空气路径能够包括下面各项中的一些或全部以从进气口 30前进到进气室62和空气室63，经过空调核16的孔径85以及内管90和外管92，沿热能源78的长度前进，经过开放顶部70和分隔壁81，并且从出气口 32离开。
[0045]另外，空气还通过前进到进气室62中并且经过空气室63通过沿独立的辅助空气路径移动而同时行进。空气随后经开口 120移动到空气套57中以进一步使外壳12和柜保持相对较冷，并且最后经过另一开口 122以在出气口 32附近从孔径124被排出。因此，经过空调设备10的独立的辅助空气路径能够包括下面各项中的一些或全部以从进气口 30前进到进气室62和空气室63，经过开口 120并且进入到空气套57中，经过开口 122并且从孔径124和/或出气口 32离开。
[0046]另外或者替代地，辅助热能源(诸如，红外发射器(未示出))可在出气口 32下方布置为与外壳12的前壁18和前安装面板52相邻。辅助能源能够升高通过出气口 32离开空调设备的空气的温度。另外，来自辅助能源的辐射能够由铜导流罩60反射以提供通过出气口 32上方的格栅34看见的舒适的温暖的辉光。应该理解，导流罩60也可由预处理的铜或铝形成，但经过格栅34的辉光可能稍微受到影响。在空调设备的一个实施例中，辅助能源能够是250瓦石英加热管或其它瓦数。
[0047]在一个示例性操作中，每当由恒温器监测的环境内的温度下降至低于预定最小值时，恒温控制器50启动能源78 (和辅助加热器，如果存在的话)。还向风扇66供电，使风扇被激活。当提供控制温度传感器67时，风扇66的激活可被延迟直至空调核16中的温度已上升至选择的温度。实现这一点，从而在启动时，来自空调设备的空气是温暖的。
[0048]如上所述的单个空调设备能够有效地加热多达500平方英尺甚至更大面积，并且能够安全地将通过该单元吸入的空气的温度增加大约120度F。相信空调设备的热效率受到内管90和外管92的预处理的影响。在上述实施例中，相信在没有热处理的情况下空调设备的热效率高于空间加热器。还相信这种改进导致从相同量的使用的功率产生更多热量。通过在利用高温限制开关关闭时从空调核16以及从经过内管90和外管92的空气的路径提取余热，可导致其它效率，这能够增加空气在空调核16中的停留时间。将会清楚的是，以上讨论的其它设计特征也有助于空间加热器的热效率。
[0049]现在参照图8中示出的例子，空调设备10能够包括被构造为以各种方式调节(即，加热、冷却、加湿、净化等)空气的大量的各种空调装置。将要描述各种非限制性例子。应该理解，空调设10能够包括各种数量和/或组合的空调装置。多个空调设备10也能够被一起使用以实现所希望的效果。为了清楚，图8中示出的各种空调装置被示意性地示出在空调核16内。
[0050]在各种例子中，空调装置能够包括空气加热器(类似于这里讨论的热能源78甚至其它类型的空气加热器)。空调装置还能够包括空气冷却器102，诸如传统的压缩机驱动的冷却器或压电冷却器。在提供空气冷却器102的情况下，空调核能够包括支持结构，诸如压缩机、冷凝器、蒸发器、排水装置等。
[0051]在另一例子中，空调装置能够包括适应于至少部分地过滤经过空调核16的空气的至少一个空气过滤器104。能够使用各种过滤器，诸如纸过滤器、泡沫过滤器、棉过滤器、HEPA过滤器、静电过滤器、活性炭过滤器等。过滤器104能够是单次使用一次性物品，或者也能够是可清洁的非一次性的。
[0052]在另一例子中，空调装置能够是紫外(UV)辐射源106以方便净化经过空调核16的空气。UV辐射源106能够被单独使用，或者结合光催化剂108使用。当空气传播的污染物在存在UV光的情况下以物理方式触碰催化剂时，发生光催化空气净化。与光催化剂接触的污染物、臭味、挥发性有机化合物(VOC)和/或生物污染物(例如，霉菌孢子、细菌、病毒等)的分子被重新构造为无毒性元素。优选地使用具有大约ISOnm到大约450nm的发射波长的紫外辐射源。能够有益地使用具有等于或大于大约254nm的杀菌的发射波长的紫外辐射源106以避免产生臭氧(或少量的臭氧)和/或光催化剂108上的所不希望的物质的累积。
[0053]在另一例子中，空调装置能够包括加湿器110，加湿器110能够使用水源(未示出)改变经过空调设备10的空气的相对湿度。例如，加湿器能够相对地增加气流中的湿度。能够使用各种类型的加湿，包括增加气流中的湿度的热方法和冷方法。加湿器110能够使用可重新填充的水源，甚至能够连接到恒定供水线路。另外，加湿器110能够装备有能够具有固定容积或排水软管的排水装置、集水池等。还设想加湿器能够相对地减小气流中的湿度。能够使用传统的压缩机驱动的冷却器减湿系统或其它类似类型。
[0054]在另一例子中，空调装置能够包括离子产生器112 (例如，负离子产生器等)，离子产生器112使用相对较高的电压将空气分子离子化(使空气分子带电)。空气传播的颗粒以类似于静电的效应附着于电极以从气流去除这种空气传播的污染物。离子产生器112能够包括可替换的过滤介质等。
[0055]虽然未示出，但空调核16还能够提供用于不同的空调装置的各种支持结构，诸如互连管道、气门/阀、进水口 /出水口、电源等。另外，各种空调装置能够被固定到各种壁或表面,或者能够由各种托架等固定。
[0056]除了前述内容之外，空调设备10能够包括气流的另外的杀菌、抗菌和/或除臭调节。能够另外使用杀菌、抗菌和/或除臭特征，或者作为任何空调装置的替换物使用杀菌、抗菌和/或除臭特征。在一个例子中，空调设备10的各种部分能够被涂覆杀菌、抗菌和/或除臭涂层以提供气流的这种另外的调节。杀菌、抗菌和/或除臭涂层能够被涂敷在进气口 30或出气口 32周围，诸如涂敷于相邻的前壁18或后壁20的一部分。例如，涂层能够被涂敷于放置在出气口 32上方的格栅34的一个或多个面，甚至涂敷于在进气口 30周围的栅网/格栅。在另一例子中，布置在进气口 30周围的过滤器42能够包括涂层。涂层甚至能够被涂敷于诸如空气室63、空调核16和/或空气套57等内接触气流的内表面(例如，主空气路径和/或辅助空气路径)。
[0057]能够使用各种杀菌、抗菌和/或除臭涂层。例如，涂层能够包含银、钛氧化物和/或铜，但也能够使用其它元素。在一个例子中，能够使用纳米银，纳米银是包含具有纳米颗粒尺寸的银颗粒的树脂合成物。能够以各种方式(诸如，经化学沉积或湿涂覆)涂敷杀菌、抗菌和/或除臭涂层。
[0058]然而，涂层可随着时间而磨损从而减小杀菌、抗菌和/或除臭有效性。例如，过滤器42可被定期从空调设备10移除以由用户清洁。能够有益地以这种方式提供涂层，即涂层是长效的并且无需经物理接触被移除和/或定期清洁以及对于制造而言高效并且成本有效(例如，使用相对较少的纳米银材料)。在一个例子中，纳米银颗粒能够被包括在可喷涂介质(诸如，UV固化墨水)中。该墨水能够是相对比较透明的墨水以免改变涂覆的物品的外观，或者能够具有各种颜色、表面特征等。这种改变的UV固化墨水能够随后被喷涂或以其它方式沉积在空调设备10的所希望的部分(诸如，进气口 32、出气口 34(例如，格栅34)、空气室63、空调核16和/或过滤器42)上。特别地，墨水能够被喷涂在过滤器42上以及喷涂在全部过滤器42上，过滤器42能够是开孔泡沫等。接下来，利用UV固化墨水涂覆的物品能够被暴露于UV辐射以由此被永久地固化。使用这种方法，纳米银颗粒将会分散在全部固化墨水中，这允许银颗粒执行杀菌、抗菌和/或除臭功能，同时还保护银颗粒免于随着时间而被去除。
[0059]应该理解，空调设备10的任何部分能够具有杀菌、抗菌和/或除臭涂层。尽管涂层能够被用于调节气流，但类似的涂层也能够被涂敷于最终用户可能触摸的空调设备10的各种外表面。例如，涂层能够被涂敷于前壁18、后壁20、顶壁22、侧壁26、28、底壁24、可变恒温控制器50、进气口 30或出气口 32周围的外表面甚至其它表面。
[0060]已参照上述示例性实施例描述了本发明。在阅读和理解本说明书时，其他人将会实现修改和变化。包括本发明的一个或多个方面的示例性实施例旨在包括落在所附权利要求的范围内的所有这种修改和变化。
【权利要求】
1.一种空调设备，包括: 外壳，包括进气口和出气口 ； 空气室，布置在外壳内，与进气口和出气口处于流体连通，并且定义主空气路径和独立的辅助空气路径； 风扇，与进气口连通以使空气移经空气室； 可互换空调核，以可移除方式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核；和 空气套，至少部分地在外壳和可互换空调核之间延伸，空气套与辅助空气路径处于流体连通。
2.根据权利要求1所述的空调设备，还包括:至少一个空调装置，布置在可互换空调核内，从而由所述至少一个空调装置调节沿主空气路径移动的空气，其中所述至少一个空调装置可与可互换空调核一起是可从空气室移除的。
3.根据权利要求2所述的空调设备，其中所述至少一个空调装置包括热能源。
4.根据权利要求3所述的空调设备，其中所述热能源是红外发射器。
5.根据权利要求3所述的空调设备，其中所述可互换空调核包括热交换器，热交换器包括内管和外管，内管布置为与热能源相邻并且包围热能源。
6.根据权利要求5所述的空调设备，其中所述外管定义空气室和内管之间的中间空间。
7.根据权利要求3所述的空调设备，还包括:第一温度传感器，布置为感测空气室里面的空气温度，其中所述第一温度传感器被构造为当所述空气室里面的空气温度超过第一预定温度时禁止热能源的操作。
8.根据权利要求7所述的空调设备，还包括:第二温度传感器，布置为感测空气室里面的空气温度，其中所述第二温度传感器被构造为当所述空气室里面的空气温度超过大于第一预定温度的第二预定温度时禁止热能源的操作。
9.根据权利要求8所述的空调设备，其中所述第一温度传感器和第二温度传感器以电气方式串联布置。
10.根据权利要求8所述的空调设备，其中所述第二温度传感器是单次使用保险丝。
11.根据权利要求2所述的空调设备，其中所述至少一个空调装置包括空气过滤器。
12.根据权利要求2所述的空调设备，其中所述至少一个空调装置包括紫外辐射源。
13.根据权利要求12所述的空调设备，还包括光催化剂。
14.根据权利要求2所述的空调设备，其中所述至少一个空调装置包括加湿器。
15.根据权利要求2所述的空调设备，其中所述至少一个空调装置包括离子产生器。
16.—种空调设备,包括: 外壳，包括进气口和出气口 ； 空气室，布置在外壳内，与进气口和出气口处于流体连通，并且定义主空气路径； 风扇，与进气口连通以使空气移经空气室； 可互换空调核，以可移除方式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核；和 可移除检修面板，定义空气室的至少一部分，其中可通过移除检修面板而进入所述可互换空调核的内部。
17.根据权利要求16所述的空调设备，其中所述可移除检修面板耦合到可互换空调核，从而可移除检修面板的移除引起从所述空气室移除可互换空调核。
18.根据权利要求16所述的空调设备，其中所述空气室还定义辅助空气路径。
19.根据权利要求18所述的空调设备，还包括:空气套，其至少部分地在外壳和可互换空调核之间延伸，空气套与辅助空气路径处于流体连通。
20.根据权利要求16所述的空调设备，还包括:至少一个空调装置，安装在可互换空调核内，从而由所述至少一个空调装置调节沿主空气路径移动的空气，其中所述至少一个空调装置可与可互换空调核一起是可从空气室移除的。
21.根据权利要求20所述的空调设备，其中所述至少一个空调装置包括热能源。
22.根据权利要求21所述的空调设备，还包括:第一温度传感器和第二温度传感器，布置为感测空气室里面的空气温度，其中所述第一温度传感器被构造为当所述空气室里面的空气温度超过第一预定温度时禁止热能源的操作，并且第二温度传感器被构造为当所述空气室里面的空气温度超过大于第一预定温度的第二预定温度时禁止热能源的操作。
23.—种空调设备，包括: 外壳，包括进气口和出气口 ； 空气室，布置在外壳内，与进气口和出气口处于流体连通，并且定义主空气路径； 风扇，与进气口连通以使空气移经空气室； 可互换空调核，以可移除方 式安装在空气室内并且位于进气口和出气口之间，从而沿主空气路径移动的空气被迫经过可互换空调核；和 多个热能源，安装在可互换空调核内，从而沿主空气路径移动的空气由所述多个热能源加热，其中所述多个热能源可与可互换空调核一起是可从空气室移除的。
24.根据权利要求23所述的空调设备，其中所述多个热能源中的每一个包括红外发射器。
25.根据权利要求23所述的空调设备，其中所述可互换空调核包括热交换器，热交换器包括内管和外管，内管布置为与所述多个热能源相邻并且包围所述多个热能源。
26.根据权利要求25所述的空调设备，其中所述外管定义空气室和内管之间的中间预加热室。
27.根据权利要求23所述的空调设备，还包括:空气套，其至少部分地在外壳和可互换空调核之间延伸，空气套与空气室的独立的辅助空气路径处于流体连通。
28.根据权利要求23所述的空调设备，还包括:第一温度传感器和第二温度传感器，布置为感测空气室里面的空气温度，其中所述第一温度传感器被构造为当所述空气室里面的空气温度超过第一预定温度时禁止热能源的操作，并且第二温度传感器被构造为当所述空气室里面的空气温度超过大于第一预定温度的第二预定温度时禁止热能源的操作。
29.根据权利要求28所述的空调设备，其中所述第一温度传感器和第二温度传感器以电气方式串联布置。
30.根据权利要求28所述的空调设备，其中所述第二温度传感器是单次使用保险丝。
【文档编号】F25B45/00GK103765132SQ201180072162
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2011年6月1日 优先权日:2011年6月1日
【发明者】N·R·泰伯克 申请人:苏亚雷斯工业公司