聚能环及加湿器的制作方法

1.本技术涉及加湿设备技术领域，特别是涉及一种聚能环及加湿器。


背景技术：

2.超声波加湿器难以实现加水的主要原因是雾化器发射超声波能量有限，若水位距雾化器较高，超声波到达水面时能量衰减至无法产生水雾，加湿效果不好。因此，现有的超声波加湿器通过在内部安装一能够聚集超声波能量的聚能环，雾化器发射的超声波能量被聚能环提升至水面位置，使高水位的水面也能够产生水雾。目前加湿器中的聚能环，在加湿器工作时聚能环容易受回落水影响，稳定性差，其中轴线容易偏转而无法保持与雾化片轴向的安装关系，导致加湿效果不好。


技术实现要素：

3.本技术针对现有加湿器中聚能环在水面的稳定性差导致加湿效果不好的问题，提出了一种聚能环及加湿器，该聚能环及加湿器具有稳定性好且加湿效果好的技术效果。
4.一种聚能环，所述聚能环关于一中轴线呈对称结构，且沿所述中轴线方向所述聚能环的一部分的密度小于另一部分的密度，所述聚能环的体积作为排水体积所对应的浮力大于所述聚能环的重力。
5.在其中一个实施例中，包括主体结构和连接所述主体结构的浮力部，所述浮力部位于所述主体结构的轴向一端，所述浮力部的密度小于所述主体结构的密度及水的密度。
6.在其中一个实施例中，所述浮力部的密度小于水的密度且大于或等于0.8x10-3
g/mm3，所述主体结构的密度大于水的密度。
7.在其中一个实施例中，所述主体结构包括底座及沿所述中轴线凸设于所述底座一侧的聚能部，所述聚能部具有沿所述中轴线贯通自身和所述底座的聚能通道，所述浮力部配接于所述聚能部的与所述底座相背离的一端。
8.在其中一个实施例中，所述浮力部与所述聚能部卡接。
9.在其中一个实施例中，所述聚能部的周壁上具有两个沿所述中轴线延伸的避空槽，两个所述避空槽沿经过所述中轴线的第一平面呈对称布置。
10.在其中一个实施例中，所述聚能部的周壁上凸设有两对凸筋，两对所述凸筋沿所述第一平面呈对称布置，且每对所述凸筋沿垂直于所述第一平面的第二平面呈对称布置，每对凸筋之间形成所述避空槽。
11.在其中一个实施例中，每一所述凸筋具有沿所述中轴线依次设置的第一段和第二段，所述第一段远离所述底座，所述第二段靠近所述底座；
12.每对所述凸筋的所述第一段形成所述避空槽，所述第一段背离所述第一平面的外侧壁为斜面，且斜面至所述第一平面的垂直距离从与所述第二段连接的一端向背离所述第二段的一端逐渐递减。
13.在其中一个实施例中，所述聚能环相对经过自身中轴线的第二平面分割形成两聚
能半环，两聚能半环的底部通过旋转部可转动地连接。
14.另外，本技术一实施例还提供了一种加湿器，包括套筒、雾化装置及如权利要求1至9中任一项所述的聚能环，所述聚能环位于所述套筒内，所述雾化装置安装于所述套筒的底部，且与所述套筒同轴。
15.在其中一个实施例中，所述聚能环的中轴线沿竖直方向布置，所述雾化装置的轴向与竖直方向呈一定锐角。
16.在其中一个实施例中，所述套筒的内壁具有沿所述套筒的轴向延伸的导向筋，所述聚能环的外壁上具有沿自身中轴线延伸的避空槽，所述导向筋位于所述避空槽，且所述避空槽与所述导向筋之间存在间隙。
17.上述聚能环及加湿器，在运行过程中，聚能环能够自动调整自己的位置，并保持与套筒和雾化装置的位置关系，使自身中轴线始终向竖直方向摆正，其加湿效果显著。同时，聚能环在力矩的作用下摆动幅度会减小，聚能环在运行过程中撞击套筒的程度和概率都会减小，因此也能够减小加湿器在运行过程中聚能环产生的碰撞噪声。同时，回落水滴落在聚能环所产的噪音小于回落水直接滴落在水面时所产生的的噪音，能进一步降低噪音。
附图说明
18.图1为本技术一实施例中的聚能环的结构示意图；
19.图2为图1所示的聚能环的局部结构示意图；
20.图3为图1所示的聚能环在套筒内的一状态图；
21.图4为图1所示的聚能环在套筒内的另一状态图；
22.图5为本技术一实施例中的加湿器的结构示意图；
23.图6为图5所示的加湿器中套筒的结构示意图；
24.图7为图5所示的加湿器的另一结构示意图。
25.附图标记说明：
26.聚能环100；中轴线l；聚能半环101；主体结构110；底座111；聚能部112；聚能通道1121；卡扣1122；避空槽1123；凸筋1124；斜面1125；旋转部113；第一转轴1131；第一转环1132；配重块114；浮力部120；套筒200；导向筋201；支座202；雾化装置300。
具体实施方式
27.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.通常加湿器包括一用于盛水的套筒，套筒内安装有诸如超声波雾化片的雾化装置，聚能环位于套筒内，且聚能环的中轴线竖直向上设置。在使用时，需要聚能环的中轴线与雾化装置的轴向保持一定的安装关系，以保证雾化片产生的能够经聚能通道聚集后作用于水面，达到预期的加湿效果。在雾化装置工作时，雾化装置产生的能量在聚能环聚能通道的集聚下作用于水面时，会使水面激起一道水柱。水柱中的部分会回落于水面上，部分回落水在下降过程中会掉落在聚能环上，使得聚能环偏转。为了解决聚能环稳定性差的问题，本技术提供了一种聚能环。下面对本技术提供的聚能环进行详细介绍。
34.请参阅图1，本技术一实施例中提供了一种聚能环100，该聚能环100关于一中轴线l呈对称结构，且沿中轴线l方向聚能环100的一部分的密度小于另一部分的密度，聚能环100的体积作为排水体积所对应的浮力大于聚能环100的重力。
35.参见图3，在本实施例中，当聚能环100的体积作为排水体积所对应的浮力值大于聚能环100的重力值时，聚能环100能够漂浮于水面。当聚能环100漂浮于水面时，由于其结构对称，其所受到的浮力和重力均作用于中轴线l上且彼此相等。另外，由于聚能环100在中轴线l方向上的两个部分部分密度不等，当聚能环100漂浮于水面时，密度小的部分至少部分会漏出水面，密度大的部分位于水中，且聚能环100所受的浮力在中轴线l上的浮心位于聚能环100所受的重力在中轴线l上的重心的上方。
36.参见图4，当聚能环100在落回水的作用下偏转时，此时一侧浸入水中的体积增加，另一侧浸入水中的体积会减小，这样倾斜向下的一侧浮力变大，另一侧浮力变小，使得浮力的浮心向倾斜向下的部分倾斜而偏离中轴线l。由于整体重心位置不变依旧在中轴线l上，重力与浮力之间就会存在一个力臂，且重力与浮力相等，在重力和浮力的作用下能够产生一使得聚能环100回转的力矩，该力矩使得聚能环100往回摆动，并最终回到中轴线l竖直向
上的状态。同时，当聚能环100与套筒200卡住时，聚能环100在水中的浮力大于重力，聚能环100在合力的作用下，克服卡滞的作用，重新浮于水面。如此，便可以保证聚能环100的中轴线l与雾化装置300轴向的位置关系，保证加湿器的加湿效果。另外，聚能环100在力矩的作用下摆动幅度会减小，聚能环100在运行过程中撞击套筒200的程度和概率都会减小，因此也能够减小加湿器在运行过程中聚能环100产生的碰撞噪声。同时，回落水滴落在聚能环100所产的噪音小于回落水直接滴落在水面时所产生的的噪音，如此能进一步降低噪音。
37.与现有技术相比，本技术实施例提供的聚能环100，当设置于加湿器内时其中轴线l能够保持稳定布置，使其与雾化装置300的位置关系基本保持不变，不仅能够保证加湿器的加湿效果，还有助于降低加湿器在运行过程中噪音。
38.可以理解地，聚能环100的体积作为排水体积所对应的浮力等于聚能环100的体积与水的密度及重力加速度的乘积。
39.在一些实施例中，参见图1，聚能环100包括主体结构110和连接主体结构110的浮力部120，浮力部120位于主体结构110的轴向一端，浮力部120的密度小于主体结构110的密度及水的密度。此时，浮力部120和主体结构110的重力之合为聚能环100的重力，浮力部120的主体结构110的体积之和为聚能环100的体积。由于浮力部120位于主体结构110的轴线端，使得聚能环100中轴线l一部分的密度小于轴向另一部分的密度。可以理解地，浮力部120所在的部分为密度小的部分。此时，通过浮力部120和主体结构110构成聚能环100，结构简单，容易加工和装配。
40.其中，浮力部120可以为泡沫等低密度材料支撑。主体结构110可以为实心结构。在实际设计时，通过调整浮力部120的体积和密度以及主体结构110的体积和密度就可以达到聚能环100的体积作为排水体积时所计算得到的浮力大于聚能环100的重力即可。
41.可以理解地，由于聚能环100相对中心轴呈对称结构，主体结构110和浮力部120也均相对中心轴呈对称结构。
42.需要说明地，聚能环100不限于上述构造。例如聚能环100为一体式，其在中轴线方向上的一部分为空心，另一部分为实心。
43.具体到实施例中，浮力部120的密度小于水的密度且大于或等于0.8x10-3
g/mm3，主体结构110的密度大于水的密度。经测算，此时聚能环100的体积作为排水体积所计算得到的浮力与聚能环100的重力的比值大于1.07，聚能环100不仅能够漂浮于水面，且具有较好的稳定效果。
44.可以理解地，浮力部120的密度是小于水的密度，但是主体结构110的密度在小于或等于水的密度时，也能够使得聚能环100具有漂浮于水面，且其浮心位于重心的上方的效果。只是聚能环100的稳定性没有本实施例中的方案好。
45.具体到实施例中，参见图1和图2，主体结构110包括底座111及沿中轴线l凸设于底座111一侧的聚能部112，聚能部112具有沿中轴线l贯通自身和底座111的聚能通道1121，浮力部120配接于聚能部112的与底座111相背离的一端。在实际使用时，底座111位于水面下方，底座111的尺寸与加湿器套筒200内的横截面尺寸相近，雾化装置300产生能量被底座111遮挡不易泄露，并在聚能通道1121聚集下作用于水面，以产生较大水柱。此时，雾化装置300的能量利用率较高。
46.可选地，参见图1，在底座111上设有配重块114。配重块114可以使得聚能环100重
心下移，可以使得浮心位于重心之上，保证聚能环100能够顺利摆回。
47.进一步地，浮力部120与聚能部112卡接。在安装时，将浮力部120卡接在聚能部112上，方便安装。具体地，参见图2，在聚能部112的端部设置卡扣1122，浮力部120上具有与卡口配合的卡口。进一步地，浮力部120呈环形，浮力部120的轴向一端与聚能部112卡接。此时，浮力部120与聚能部112同轴布置，浮力部120的环形内部孔道与聚能通道1121相连通。当然，浮力部120的构造及其与聚能部112的配接方式不限于上述方案。
48.在一些实施例中，参见图1、图2和图7，聚能部112的周壁上具有两个沿中轴线l延伸的避空槽1123，两个避空槽1123沿经过中轴线l的第一平面呈对称布置。在实际使用时，聚能环100在套筒200内应该能够随套筒200内水位变化而运动，以保证聚能效果。在本实施例中，聚能部112的避空槽1123与套筒200中的导向筋201配合，使得聚能部112沿套筒200随水面上下浮动。而且，避空槽1123与导向筋201的设置有助于避免聚能部112在水平面内进行大范围转动时聚能通道1121的朝向改变，还能减少聚能环100与套筒200碰撞，降低噪音。其中，避空槽1123与引导部之间具有间隙，以方便聚能环100沿导向筋201运动。
49.需要说明的是，避空槽1123与导向筋201的配合允许聚能环100在垂直于第一平面的第二平面内摆动，也就是说当回落水滴落在聚能环100时，聚能环100能够在竖直平面内摆动。而本技术实施例中聚能环100，当在回落水的作用下在竖直平面内摆动时，能够自动摆回至竖直状态。
50.具体到实施例中，参见图7，聚能部112的周壁上凸设有两对凸筋1124，两对凸筋1124沿第一平面呈对称布置，且每对凸筋1124沿垂直于第一平面的第二平面呈对称布置，每对凸筋1124之间形成上述避空槽1123。此时，由两对凸筋1124各自形成一个避空槽1123，而聚能部112的除凸筋1124之外的周壁与套筒200之间存在较大距离，可以减少聚能部112在摆动时与套筒200发生碰撞，也可以减少聚能部112与套筒200的干涉位置。
51.进一步地，参见图2，每一凸筋1124具有沿中轴线l依次设置的第一段和第二段，第一段远离底座111，第二段靠近底座111。每对凸筋1124的第一段形成避空槽1123，第一段背离第一平面的外侧壁位斜面1125，斜面1125至第一平面的垂直距离从与第二段连接的一端向背离第二段的一端逐渐递减。此时，将第一段背离第一平面的外侧壁设置为沿竖直向上逐渐内缩的斜面1125，斜面1125的设置可以使得聚能环100在第二平面内摆动时不会与套筒200内壁发生干涉，特别是当套筒200倾斜布置需要聚能环100保持竖直向上时。
52.在一些实施例中，参见图1，聚能环100相对经过自身中轴线l的第二平面分割形成两聚能半环101，两聚能半环101的底部通过旋转部113可转动地连接。
53.具体地，底座111相对经中轴线l的第二平面分割形成两个分底座111，聚能部112相对第二平面分隔割形成两个分聚能部112，浮动部相对第二平面分割形成两个分浮动部，位于第二平面同一侧的分底座111、分聚能部112和分浮动部连接。两个分底座111通过旋转部113可转动地连接。
54.此时，将聚能环100分成两半，当两个分底座111转动至两聚能半环101打开时，在高水位时，各聚能半环101的浮力和重力相等，但是各聚能半环101的浮力与重力不位于同一直线，两个作用力之间存在力臂并形成使得各聚能半环101朝向彼此摆动的力矩，进行使得两聚能半环101闭合并形成正常的聚能通道1121，加湿器能够正常出雾。在低水位时，各聚能半环101浸入水中的体积减小，所受的浮力小于重力，在重力和浮力的作用下两聚能半
环101打开，此时两聚能半环101不能形成正常的聚能通道1121，起不到聚能效果，但是聚能环100不会挡住雾化装置300的出雾通道，因此加湿器也可以出雾。如此，在本实施例中的方案的聚能环100，可以在高低水位均保证加湿器具有除雾效果。具体地，参见图2，旋转部113包括设置在一个分底座111上的第一转轴1131和第一转环1132，以及设置在另一分底座111上第二转轴和第二转环，第一转轴1131与第二转环旋接，第二转轴与第一转环1132旋接，第一转轴1131和第一转环1132分布在聚能通道1121的径向两侧，第二转轴和第二转环也分布在聚能通道1121的径向两侧。旋转部113的结构不限于此。
55.本技术实施例中提供的聚能环100，当设置于加湿器内时其中轴线l能够保持稳定布置，使其与雾化装置300的位置关系基本保持不变，不仅能够保证加湿器的加湿效果，还有助于降低加湿器在运行过程中噪音。
56.另外，本技术一实施例中还提供了一种加湿器，参见图5，包括套筒200、雾化装置300及上述任一实施例中所提供的聚能环100，聚能环100位于套筒200内，雾化装置300安装于套筒200的底部，且与套筒200同轴。
57.上述加湿器，当套筒200内装有足量水时，聚能环100能够漂浮于水面，且其密度小的部分至少部分会漏出水面，密度大的部分位于水中，且浮心位于重心的上方。当聚能环100在落回水的作用下偏转时，在自身重力和浮力的作用下能够往回摆并最终回到中轴线l竖直向上的状态。同时，当聚能环100与套筒200卡住时，由于聚能环100在水中的浮力大于重力，在浮力和重力的合力的作用下，能够克服卡滞的作用，重新浮于水面。如此，便可以保证聚能环100的中轴线l与雾化装置300轴向的位置关系，保证加湿器的加湿效果。另外，聚能环100在力矩的作用下摆动幅度会减小，聚能环100在运行过程中撞击套筒200的程度和概率都会减小，因此也能够减小加湿器在运行过程中聚能环100产生的碰撞噪声。同时，回落水滴落在聚能环100所产的噪音小于回落水直接滴落在水面时所产生的的噪音，如此能进一步降低噪音。与现有技术相比，本技术实施例提供的加湿器，不仅加湿效果显著，且运行噪音低。
58.其中，雾化装置300可以为超声波雾化片。由于该加湿器包括上述任一实施例中的聚能环100，因此其也包括上述各实施例中的有益效果，在此不赘述。
59.在一实施例中，聚能环100的中轴线l沿竖直方向布置，雾化装置300的轴线与竖直方向呈一定锐角。此时套筒200和雾化装置300倾斜设置。其中，套筒200和雾化装置300倾斜设置是指雾化装置300的轴向套筒200的轴向倾斜布置。
60.由于加湿器在工作时会激起一道一定高度的雾气水柱，当水柱受到外界因素影响，其高度降低时，加湿量会变低。当套筒200和雾化装置300未倾斜设置时，激起水柱为一道竖直的水柱，先被激起的水会在重力的作用下下落，落到后激起的水柱上，从而影响后续激起的水柱的高度，使得后续激起的水柱高度降低，加湿量变小。当套筒200和雾化装置300倾斜设置时，激起水柱为一道倾斜的水柱，同样由于重力的作用，先激起的水柱也会落下，但是由于倾斜的作用，先激起的水柱不会落到后激起的水柱上，不会影响激起后激起的水柱高度，所以加湿量不会降低，也就相当于增大了加湿量。
61.可以理解地，聚能环100具有一轴向贯通的聚能通道1121，雾化装置300的中心轴位于聚能环100的聚能通道1121内，以保证聚能效果。当套筒200与雾化装置300不倾斜设置时，聚能环100与套筒200和雾化装置300同轴布置，当套筒200与雾化装置300不倾斜设置
时，虽然聚能环100与雾化装置300不是同轴布置，但雾化装置300的中心轴仍穿过聚能环100的聚能通道1121。
62.在一些实施例中，参见图1，聚能环100包括相对经过自身中心轴l的第二平面对称设置的两聚能半环101，两聚能半环101的底部通过旋转部113可转动地连接，在套筒200的底部设置有一支座202。
63.此时，将聚能环100分成两半，当两聚能半环101转动至打开时，在高水位时，各聚能半环101的浮力和重力相等，但是各聚能半环101的浮力与重力不位于同一直线，两个作用力之间存在力臂并形成使得各聚能半环101朝向彼此摆动的力矩，进行使得两聚能半环101旋转至闭合并形成正常的聚能通道1121，加湿器能够正常出雾。在低水位时，当聚能环100下降到其旋转部113与支座202接触，各聚能半环101浸入水中的体积减小，所受的浮力小于重力，在重力和浮力的作用下两聚能半环101旋转至打开，此时两聚能半环101不能形成正常的聚能通道1121，起不到聚能效果，但是聚能环100不会挡住雾化装置300的出雾通道，因此加湿器也可以出雾。如此，在本实施例中的方案的聚能环100，可以在高低水位均保证加湿器具有除雾效果。
64.在一些实施例中，参见图6和图7，套筒200的内壁具有沿套筒200的轴向延伸的导向筋201，聚能环100的外壁上具有沿中轴线l延伸的避空槽1123，导向筋201位于避空槽1123，且避空槽1123与导向筋201之间存在间隙。
65.在实际使用时，聚能环100在套筒200内应该能够随套筒200内水位变化而运动，以保证聚能效果。在本实施例中，聚能部112的避空槽1123在导向筋201的引导下，使得聚能部112沿套筒200随水面上下浮动。而且，避空槽1123与导向筋201的设置有助于避免聚能部112在水平面内进行大范围转动时聚能通道1121的朝向改变，还能减少聚能环100与套筒200碰撞，降低噪音。其中，避空槽1123与引导部之间具有间隙，以方便聚能环100沿导向筋201运动。需要说明的是，避空槽1123与导向筋201的配合允许聚能环100在垂直于第一平面的第二平面内摆动，也就是说当回落水滴落在聚能环100时，聚能环100能够在竖直平面内摆动。而本技术实施例中聚能环100，当在回落水的作用下在竖直平面内摆动时，能够自动摆回至竖直状态。
66.本技术实施例提供的加湿器，在运行过程中，聚能环100能够自动调整自己的位置，并保持与套筒200和雾化装置300的位置关系，其加湿效果显著。同时，聚能环100运动产生的噪音小，减少了加湿器的运行噪音。另外，倾斜设置套筒200和雾化装置300，增加了加湿量和加湿效果。同时，聚能环100可分成两半，并在高低水位时自动在闭合状态和打开状态之间切换，使得加湿器即使在低水位时也具有加湿效果。
67.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。