CN101634534B - 周期正逆向泵送的单流路热交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，借周期正逆向泵送流体方向，改善流体与热交换体或全热交换体的温度分布状态，借周期正逆向泵送的单流路的流体，流经流体泵内的热交换体、或流经夹设或涂布吸湿材料的热交换体、或流经兼具吸湿功能的热交换体，构成全热交换功能的温能回收及除湿的效果，及可减少固定流向产生堆积杂质的缺点。

Description

周期正逆向泵送的单流路热交换装置

技术领域

本发明有关于一种热交换装置，尤其是指一种能够提高热交换效率、且可操控周期正逆向泵送的单流路热交换装置。

背景技术

图1所示为传统的呈固定流向单流路流体泵送装置的主要结构原理示意图；该传统的呈固定流向单流路流体泵送装置包括有热交换体100与单向流体泵120，并可应用于热交换装置或全热交换装置；如图1中所示，通常以单向流体泵120作固定单流向泵送流体，流体经由设于不同温度空间侧的流体口送入，以及经由设于另一不同温度空间侧的流体口排出；因其流体的流向固定，因此在热交换体100中温度差的分布梯度是不变的；如图2所示为图1呈传统单流向泵送温能流体的温度分布图；图2所示中热交换体100与呈单流向泵送流体间的温差会随时间累积而逐渐趋近，而逐渐减少功能。

此外也有采用固定周期定时正反向泵送流体的方式，但是因两流体口之间的温度差会随环境而变化，而使热交换效率随之降低，这是它的缺点。

若图1所示的热交换体100由具热交换及除湿功能的全热交换体200所取代时，则其全热交换体200与呈单流向泵动的流体间的湿度差及温度差会随运转时间的累积而逐渐趋近而逐渐减少功能；如图3所示为图1的热交换体100换为具热交换功能及除湿功能的全热交换体200的结构原理示意图。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种周期正逆向泵送的单流路热交换装置。

为将传统呈固定流向泵送流体的热交换装置，制成具有周期正逆向泵送的单流路运作功能结构，以获得以下一种或一种以上的功能，包括有：①在热交换的应用运转时，借周期正逆向泵送流体呈不同流向，以改变设置于热交换装置内部的热交换体与流体间的吸热或释热运作过程中两端的温差分布状态，进而提升热交换装置的热交换效率；②在应用于全热交换装置时，由热交换体夹设或涂布渗透式或吸附式等吸湿材料、或热交换体本身材质或结构为兼具吸湿功能的全热交换体时、或流体的流路外部串联设有全热交换体的装置、或串联具有热交换及吸湿功能的全热交换功能的管路时，可借周期改变流体的流量或流向或两者均作操控，以周期改变热交换体所夹设或涂布渗透式或吸附式等吸湿材料与流体间的温度差值及湿度饱和度差值、或改变本身材质或结构为兼具吸湿功能的全热交换体与流体间的温度差值及湿度饱和度差值，以提升全热交换装置的全热交换功能，作热交换的热回收及除湿的功能运作；③可借设置气态或液态流体成分检测装置所交换流体的成分，以操控其交换流体的流向或流量或两者均作操控；④可在周期正逆向泵送的单流路流体中，将前一流向的流体带进的杂质或污染物排出，可减少固定流向产生累积杂质或污染物的缺点。

附图说明

图1为传统的呈固定流向单流路流体泵送装置的主要结构原理示意图；

图2为图1呈传统单流向泵送温能流体的温度分布图；

图3为图1的热交换体换为具热交换功能及除湿功能的全热交换体的结构原理示意图；

图4为本发明周期正逆向泵送的单流路热交换装置由单侧设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵的结构原理示意图之一；

图5为图4运作中温能流体与管路的温度分布变化图；

图6为图4的热交换体换为具热交换功能及除湿功能的全热交换体的结构原理示意图；

图7为本发明周期正逆向泵送的单流路热交换装置，由两个呈不同泵动流向的单向流体泵，构成流体双向泵动装置的结构原理示意图之二；

图8为图7运作中温能流体与管路的温度分布变化图；

图9为图7的热交换体换为具热交换功能及除湿功能的全热交换体的结构原理示意图；

图10为图6加设气态或液态流体成分检测装置的结构原理示意图；

图11为图9加设气态或液态流体成分检测装置的结构原理示意图；

图12为本发明采用至少一个可作双流向泵动的流体泵，设置于热交换体的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置处的实施例示意图；

图13为本发明采用至少一个可作双流向泵动的流体泵，设置于热交换体中间的实施例示意图；

图14为本发明由至少两个流体泵分别设置于热交换体两端第一流体口a及第二流体口b处的实施例示意图；

图15为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵呈串联构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置的实施例示意图；

图16为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵呈串联构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体的中段的实施例示意图；

图17为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵呈串联构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体两端的第一流体口a及第二流体口b的实施例示意图；

图18为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵呈并联构成双向泵，供设置于热交换体的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置的实施例示意图；

图19为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵呈并联构成双向泵，供设置于热交换体的中段的实施例示意图；

图20为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵呈并联构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体两端的第一流体口a及第二流体口b的实施例示意图；

图21为本发明由至少一个单向流体泵与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置的实施例示意图；

图22为本发明由至少一个单向流体泵与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体的中段的实施例示意图；

图23为本发明由至少一个单向流体泵与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体两端的第一流体口a及第二流体口b的实施例示意图。

具体实施方式

以下配合附图详细说明本发明的特征及优点。

图4所示为本发明周期正逆向泵送的单流路热交换装置由单侧设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵的结构原理示意图之一。该周期正逆向泵送的单流路热交换装置，是在传统热交换体100的一端，设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵，构成流体双向泵动装置123，以及供操控流体双向泵动装置123的流体周期换向操控装置250，以使原本呈固定流向泵动的流体，呈周期变换流向；其中：

流体双向泵动装置123：为由①可产生正压力推动流体的流体泵动装置所构成；或②可产生负压力吸引流体的流体泵动装置所构成；或③由可产生正压力以推动流体及产生负压力以吸引流体的流体泵动装置所构成，以供泵动气态或液态的流体，流体泵含由电力马达、引擎动力、或其它风能、或热能、或温差能、或太阳能所产生的机械能或所转换的电能所驱动；

热交换体100：其内部具有流体通路，该热交换体100能作吸热或释热，以供于泵送流体通过时，对流体产生吸热或释热的功能；

电源300：其为提供运作的电源，包括交流或直流的市电系统或独立供应电能的装置；

流体周期换向操控装置250：为由机电元件或固态电子电路元件、或微处理器及相关软件及操控接口所构成，以供操控流体双向泵动装置123，使流经热交换体100或全热交换体200的流体，作周期性交换流向，以操控热交换装置中流体与热交换体100的温差分布状态；

周期交换流体流向的时机可为：①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②借由流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化的位置，设置至少一个温度检测装置11，温度检测装置11的检测信号输入流体周期换向操控装置250，以在到达设定的温度时，操控流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动。

图5所示为图4运作中温能流体与管路的温度分布变化图。图5所示中，为可操控通过设置于热交换装置的热交换体100中的流体作周期交换泵动流向的运作，以在寒冬由室内对室外换气用的热交换器为例，在热交换器运转中，借电源300的电能驱动流体双向泵动装置123作泵动，当室内较高温的气流经由第一流体口a泵送进入热交换装置再由第二流体口b排出至室外时，在热交换装置中的热交换体100，逐渐形成由第一流体口a的较高温的温度逐渐降低至第二流体口b的较低温的温度分布，再借由①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②借由流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化的位置，设置至少一个温度检测装置11，温度检测装置11所检测信号输入流体周期换向操控装置250，以在热交换体100到达设定的温度时，操控流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，流体由室外经第二流体口b泵送较低温的室外新鲜气流进入热交换装置，再由第一流体口a排出进入室内，而在热交换装置中的热交换体100，逐渐形成由第二流体口b的较低温的温度逐渐升高至第一流体口a的较高温的温度分布，如此周期正逆向泵动流体，可使热交换体100的温度分布状态随之改变。

如图6所示为图4的热交换体100换为具热交换功能及除湿功能的全热交换体200的结构原理示意图。图6所示为由图4所述周期正逆向泵送流体的装置，应用于由热交换体100夹设或涂布渗透式或吸附式等吸湿材料的全热交换体200、或应用于热交换体100本身材质或结构为兼具吸湿功能的全热交换体200，借由①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化及湿度变化的位置，设置至少一个温度检测装置11、至少一个湿度检测装置21，包括设置两者或至少其中之一种检测装置，温度检测装置11、湿度检测装置21的检测信号，供输往流体周期换向操控装置250，以在全热交换体200到达设定的温度或到达设定的湿度两者其中之一时，操控流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体200，并随流体的流向而改变流体与全热交换体200之间的温度差值及湿度饱和度差值的分布状态。

上述温度检测装置11及湿度检测装置21可为两者一体同构或两者分别单独设置。

此外，该周期正逆向泵送的单流路热交换装置，也可选择由两个呈串联的不同泵动流向的单向流体泵120(如图17所示)构成，以供实现流体双向泵动装置123的功能。

图7所示为本发明周期正逆向泵送的单流路热交换装置，由两个呈不同泵动流向的单向流体泵120(如图17与图20所示，图7中未示出)，构成流体双向泵动装置123的结构原理示意图之二。图7所示为将图4中的具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵，由两个呈逆向设置轮流泵动的单向流体泵120，设置于热交换体100的两端，而构成流体双向泵动装置123，并接受流体周期换向操控装置250的操控；其运作原理与操控时机与图4所示的实施例相同。

图8所示为图7运作中温能流体与管路的温度分布变化图。图8中为可操控通过设置于热交换装置的热交换体100中的流体，作周期交换泵动流向的运作，以在寒冬由室内对室外换气用的热交换器为例，在热交换器运转中，借电源300的电能驱动流体双向泵动装置123作泵动，当室内较高温的气流经由第一流体口a泵送进入热交换体100，再由第二流体口b排出至室外时，在热交换装置中的热交换体100，逐渐形成由第一流体口a的较高温的温度逐渐降低至第二流体口b的较低温的温度分布，再借由①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②借由流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化的位置，设置至少一个温度检测装置11，温度检测装置11的检测信号供输往流体周期换向操控装置250，以在热交换体100到达设定的温度时，操控流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，流体由室外经第二流体口b泵送较低温的室外新鲜气流进入热交换装置，再由第一流体口a排出进入室内，而在热交换装置的热交换体100，逐渐形成由第二流体口b的较低温的温度逐渐升高至第一流体口a的较高温的温度分布，如此周期正逆向泵动流体，可使热交换体100的温度分布状态随之改变。

如图9所示为图7的热交换体100更换为具热交换功能及除湿功能的全热交换体200的结构原理示意图。图9所示为由图7所述周期正逆向泵送流体的装置应用于由热交换体100夹设或涂布渗透式或吸附式等吸湿材料的全热交换体200、或应用于热交换体100本身材质或结构为兼具吸湿功能的全热交换体200，借由①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②借由流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化及湿度变化的位置，设置至少一个温度检测装置11、至少一个湿度检测装置21，包括设置两者或至少其中之一种检测装置，温度检测装置11、湿度检测装置21的检测信号输入流体周期换向操控装置250，以在全热交换体200到达设的定温度或到达设定的湿度两者其中之一时，操控流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体200，并随流体的流向而改变流体与全热交换体200之间的温度及湿度饱和度差值的分布状态。

上述温度检测装置11及湿度检测装置21可为两者一体同构或两者分别单独设置。

该周期正逆向泵送的单流路热交换装置，进一步可设置有温度检测装置11、湿度检测装置21及气态或液态流体成分检测装置31(如图10所示)，三者均设置，或至少设置其中之一种或一种以上的检测装置，设置位置包括设于热交换体100或全热交换体200接近第一流体口a及第二流体口b的两个位置或其中一个位置，或设置于其它可接触被交换流体的位置，以供参照所检测的信号，作为以下一种或一种以上的功能的操作，包括①操控双向流体泵动装置123所泵动流体流向的交换周期时机的参考，②操控双向流体泵动装置123以调控所泵动流体的流速快慢或流量大小的参考，或③操控流体阀129、129’(如图21所示)的开启量以调控所泵动流体的流速快慢或流量大小的参考。

上述温度检测装置11、湿度检测装置21、气态或液态流体成分检测装置31可为全部一体同构，或其中两种一体同构，或三者分别分离设置。

如图10所示为图6加设气态或液态流体成分检测装置的结构原理示意图。图10所示为由图6所述的单侧设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵，构成流体双向泵动装置123，供设置于由热交换体100夹设或涂布渗透式或吸附式等吸湿材料的全热交换体200的一端、或设置于热交换体100本身材质或结构为兼具吸湿功能的全热交换体200的一端，借由①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②借由流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化、湿度变化、气态或液态流体成分变化的位置，设置至少一个温度检测装置11、或至少一个湿度检测装置21、或至少一个气态或液态流体成分检测装置31，含三者全部设置或至少设置其中一种检测装置，温度检测装置11或湿度检测装置21或气态或液态流体成分检测装置(31)的检测信号，供输往流体周期换向操控装置250，以操控由单侧设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵所构成的流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体200，并随流体的流向而改变流体与全热交换体200之间的温度及湿度饱和度差值的分布状态。

上述温度检测装置11、湿度检测装置21及气态或液态流体成分检测装置31可为三者一体同构或三者分别单独设置。

如图11所示为图9加设气态或液态流体成分检测装置的结构原理示意图。图11所示为由图9所述的双侧设置互呈逆向轮流泵动的单向流体泵120，构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100夹设或涂布渗透式或吸附式等吸湿材料的全热交换体200的两端、或应用于热交换体100本身材质或结构为兼具吸湿功能的全热交换体200的两端，借由①人工操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或②流体周期换向操控装置250参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动时间周期，或同时参照温度及湿度变动时间周期，以操控流体双向泵动装置123的泵动方向，或③在可直接或间接检测流体温度变化、湿度变化、气态或液态流体成分变化的位置，设置至少一个温度检测装置11、或至少一个湿度检测装置21、或至少一个气态或液态流体成分检测装置31，含三者全部设置或至少设置其中一种检测装置，温度检测装置11或湿度检测装置21或气态或液态流体成分检测装置31的检测信号，供输往流体周期换向操控装置250，以操控由双侧设置互呈逆向轮流泵动的单向流体泵120所构成的流体双向泵动装置123的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体200，并随流体的流向而改变流体与全热交换体之间的温度差值及湿度饱和度差值的分布状态。

上述温度检测装置11、湿度检测装置21或气态或液态流体成分检测装置31可为三者一体同构或三者分别单独设置。

这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置的流体双向泵动装置123依前述运作功能定义，以下为可供选择但并非作为限制的结构示例，该流体双向泵动装置123由以下一种或一种以上的结构所构成，包括有：

1)采用至少一个可作双流向泵动的流体泵，设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置，以借流体周期换向操控装置250，操控作双流向泵动的流体泵作周期性正流向或反流向泵动运转，以周期交换流体的流向(如图12所示为本发明为采用至少一个可作双流向泵动的流体泵，设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置的实施例示意图)；

2)采用至少一个可作双流向泵动的流体泵，设置于热交换体100中间，以借流体周期换向操控装置250，操控作双流向泵动的流体泵作周期性正流向或反流向泵动运转，以周期交换流体的流向(如图13所示为本发明为采用至少一个可作双流向泵动的流体泵，设置于热交换体100中间的实施例示意图)；

3)由至少两个可作双流向泵动的流体泵分别设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b处，并可借由流体周期换向操控装置250操控作双流向泵动的流体泵，而使该周期正逆向泵送的单流路热交换装置，具有以下一种或一种以上的运作功能：①同时呈同方向助动的泵动及同步作周期变换泵动方向的运作，或②由分别设置于第一流体口a及第二流体口b的可作双流向泵动的流体泵轮流由其中之一作不同方向的泵动(如图14所示为本发明由至少两个流体泵分别设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b处的实施例示意图)；

4)由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈串联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置，以借流体周期换向操控装置250的操控，而周期性的轮流由其中一个方向的单向流体泵120作泵动，以周期交换流体的流向，若构成这种流体双向泵动装置123的单向流体泵120为不可逆向流通，则各单向流体泵120可分别并联逆向导通的单向阀126(如图15所示为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈串联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置的实施例示意图)；

5)由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈串联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100的中段，以借流体周期换向操控装置250的操控，而周期性的轮流由其中一个方向的单向流体泵120作泵动，以周期交换流体的流向，若构成这种流体双向泵动装置123的单向流体泵120为不可逆向流通，则各单向流体泵120可分别并联逆向导通的单向阀126(如图16所示为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈串联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100的中段的实施例示意图)；

6)由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈串联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b，并可借由流体周期换向操控装置250操控不同泵动流向的单向流体泵120，而使这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，具有以下一种或一种以上的运作功能：①同时呈同泵动方向作助动的泵动及同步作周期变换泵动方向的运作，或②由分别设置于第一流体口a及第二流体口b的不同泵动流向的单向流体泵120，以借流体周期换向操控装置250的操控，周期性的轮流由其中一个方向的单向流体泵120作泵动，以周期交换流体的流向，若构成这种流体双向泵动装置123的单向流体泵120为不可逆向流通，则各单向流体泵120可分别并联逆向导通的单向阀126(如图17所示为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈串联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b的实施例示意图)；

7)由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈并联构成双向流体泵组，供设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置，以借流体周期换向操控装置250的操控，而周期性轮流操控其中一个单向流体泵120作泵动，以周期交换流体的流向，若所使用的单向流体泵120的结构若无抗逆流功能，则各单向流体泵120可分别先顺向串联单向阀126再作并联以防止逆流(如图18所示为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈并联构成的双向流体泵组，供设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置的实施例示意图)；

8)由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈并联构成双向流体泵组，供设置于热交换体100的中段，以借流体周期换向操控装置250的操控，而周期性轮流操控其中一个单向流体泵120作泵动，以周期交换流体的流向，若流体双向泵动装置123所使用单向流体泵120的结构无抗逆流功能，则各单向流体泵120可分别先顺向串联单向阀126再作并联以防止逆流(如图19所示为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈并联构成的双向流体泵组，供设置于热交换体100的中段的实施例示意图)；

9)由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈并联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b，并可借由流体周期换向操控装置250操控不同泵动流向的单向流体泵120，而使这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，具有以下一种或一种以上的运作功能：①同时呈同泵动方向作助动的泵动及同步作周期变换泵动方向的运作，或②由分别设置于第一流体口a及第二流体口b的不同泵动流向的单向流体泵120，以借流体周期换向操控装置250的操控，周期性的轮流由其中一个方向的单向流体泵120作泵动，以周期交换流体的流向，若所使用单向流体泵120为不可逆向流通，则各单向流体泵120可分别并联逆向导通的单向阀126；(如图20所示为本发明由至少两个不同泵动流向的单向流体泵120呈并联构成流体双向泵动装置123，供设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b的实施例示意图)；

10)由至少一个单向流体泵120与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀129、129’所构成，供设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置处，以在单向流体泵120运转中，借流体周期换向操控装置250使其中两个流体阀129为开启(Open)，另外两个流体阀129’为闭合(Close)，或两个流体阀129为闭合(Close)，另外两个流体阀129’为开启(Open)的轮流操控，以周期交换流体的流向(如图21所示为本发明由至少一个单向流体泵120与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀129、129’所构成，供设置于热交换体100的第一流体口a或第二流体口b其中一个位置处的实施例示意图)；

11)由至少一个单向流体泵120与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀129、129’所构成，供设置于热交换体100的中段，以在单向流体泵120运转中，借流体周期换向操控装置250，使其中两个流体阀129为开启(Open)，外两个流体阀129’为闭合(Close)，或两个流体阀129为闭合(Close)，另外两个流体阀129’为开启(Open)的轮流操控，以周期交换流体的流向(如图22所示为本发明由至少一个单向流体泵120与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀129、129’所构成，供设置于热交换体100的中段的实施例示意图)；

12)由至少一个单向流体泵120与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀129、129’所构成，供设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b，以在单向流体泵120运转中，借流体周期换向操控装置250，使其中两个流体阀129为开启(Open)，另外两个流体阀129’为闭合(Close)，或两个流体阀129为闭合(Close)，另外两个流体阀129’为开启(Open)的轮流操控，以周期交换流体的流向(如图23所示为本发明由至少一个单向流体泵120与呈桥式组成的四个可作开关式操控的流体阀129、129’所构成，供设置于热交换体100两端的第一流体口a及第二流体口b的实施例示意图)。

前述这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置中的流体周期换向操控装置250，具有可操控各种供驱动流体泵的电力马达或操控引擎动力、或其它风能、或热能、或温差能、或太阳能所产生的机械能或所转换的电能，或操控流体泵或流体阀129、129’的运作时机，以改变通过热交换体100的两流路中流体的流向，以及进一步操控各种流体泵的转速、流量、流体压力等的部分功能或全部功能的调控。

前述这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，在周期正逆向泵送流体运作中，进一步可借流体周期换向操控装置250，调控流体双向泵动装置123所泵送流体的流量，其操控模式包含以下一种或一种以上：

①以人工操控调整或设定泵送流体流量；

②参照所设置的至少一个温度检测装置的检测信号，以操控流体的流量；

③参照所设置的至少一个湿度检测装置的检测信号，以操控流体的流量；

④参照所设置的至少一个气态或液态流体成分检测装置的检测信号，以操控流体的流量；

⑤由以上①～④其中两种或两种以上方式联合操控流体的流量。

这种正逆向泵送的单流路热交换装置，在设置操控流量功能时，其操控流体流量的范围可由停止输送至最大输送量之间，依运作需求作有段或无段的流体流量调控，并借以下一种或一种以上的装置以改变其流体的流量，包括：

①操控流体双向泵动装置123的泵动运转转速，从停机至最高速范围内的速度控制，进而操控其流体的流量；

②采用设有可操控流体进出阀口的流体双向泵动装置123，以操控流体双向泵动装置123的流体进出阀口的开启量，进而操控其流体的流量；

③采用设有可操控流体进出阀口的单向阀126，以操控单向阀126的流体进出口阀口的开启量，进而操控其流体的流量；

④采用设有可操控流体进出阀口的流体阀129及流体阀129’，以操控流体阀129及流体阀129’的流体进出口阀口的开启量，进而操控其流体的流量；

⑤操控①～④项中至少其中任何一种装置，使流体作间歇泵送，而以泵送或停止泵送两者的时间比调控其平均流量。

前述这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，在运转中其通过热交换体100或全热交换体200的双向泵动流体的流量比，可为以下一种或一种以上的比例模式，包括有：

①周期正逆向泵送流体运作中，其中一个方向的流体流量大于另一方向的流体流量；

②周期正逆向泵送流体运作中，其两个方向的流体流量相同。

前述这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，在周期正逆向泵送流体运作中，其泵送周期的模式包含以下一种或一种以上：

①周期正逆向泵送流体运作中，正向与逆向的运作时间长短相同；

②周期正逆向泵送流体运作中，正向与逆向的运作时间长短不同；

③具有①与②项混合的模式。

前述这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，除周期正逆向泵送流体运作功能外，进一步同时具有以下一种或一种以上特别运作模式：

①流体作同流向泵入流体；

②流体作反向泵出流体。

上述两路流体同流向泵送功能，可供应用于紧急增加泵入或泵出流体流量的需求。

这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置中，其热交换体或全热交换体的结构形态包含有：①可为线形或其它几何形状的管状结构；②可为其它供通过气态或液态流体的多层而具流体流路的结构；或③可为由多个单流路热交换装置所组成，其流路呈一路或一路以上作串联、并联或串并联的结构。

这种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，在运作中交换流向时，为缓和流体突然阻断时，泵动中的气态或液态流体产生的冲击效应，包括泵动液态流体被阻断时的流体锤(Liquid Hammer)效应，可进一步在操控交换流向运作模式中，加入包括以下一种或一种以上的运作方式：

①操控交换流体流向时，借着操控流体泵或流体阀129、129’使流体作缓慢减量，再转为另一流向缓慢增量至最大设定值的运作；

②操控交换流体流向时，借着操控流体泵或流体阀129、129’使流体作缓慢减量，而转为呈设定停止泵动时段，再转为作另一流向缓慢增量至最大设定值的运作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种周期正逆向泵送的单流路热交换装置，为将热交换体（100）的一端，设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵，构成流体双向泵动装置（123），以及供操控流体双向泵动装置（123）的流体周期换向操控装置（250），以使原本呈固定流向泵动的流体，呈周期变换流向；其中：

流体双向泵动装置（123）：为由①能产生正压力以推动流体的流体泵动装置所构成；或②能产生负压力以吸引流体的流体泵动装置所构成；或③能产生正压力以推动流体及产生负压力以吸引流体的流体泵动装置所构成，以供泵动气态或液态的流体，流体泵动装置由电力马达、引擎动力、或其它风能、或热能、或温差能、或太阳能所产生的机械能或所转换的电能所驱动；

热交换体（100）：为内部具有流体通路，及能作吸热或释热的热交换体，以供于泵送流体通过时，对流体产生吸热或释热的功能；

电源（300）：为提供运作的电源，包括交流或直流的市电系统或独立供应电能的装置；

流体周期换向操控装置（250）：为由机电元件、微处理器及相关软件及操控接口所构成，以供操控流体双向泵动装置（123），使流经热交换装置的流体，作周期性交换流向，以操控热交换装置中，流体与热交换体（100）的温差分布状态；

周期交换流体流向的时机为：①人工操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或②借由流体周期换向操控装置（250）参照温度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或③在能直接或间接检测流体温度变化的位置，设置有至少一个温度检测装置（11），温度检测装置（11）的检测信号，供输往流体周期换向操控装置（250），以在到达设定的温度时，操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动。

2、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，应用于由所述热交换体（100）夹设或涂布渗透式或吸附式吸湿材料的全热交换体（200）、或应用于所述热交换体（100）本身材质或结构为兼具吸湿功能的所述全热交换体（200），借由①人工操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或②所述流体周期换向操控装置（250）参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或③在能直接或间接检测流体温度变化及湿度变化的位置，设置有至少一个温度检测装置（11）和/或至少一个湿度检测装置（21），温度检测装置（11）、湿度检测装置（21）的检测信号，供输往流体周期换向操控装置（250），以在全热交换体（200）到达设定的温度或到达设定的湿度两者其中之一时，操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，使流体呈相反的方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的所述全热交换体（200），并随流体的流向而改变流体与所述全热交换体（200）之间温度及湿度饱和度差值的分布状态；

所述温度检测装置（11）及湿度检测装置（21）两者为一个整体构成或两者分别单独设置。

3、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，应用于热交换体（100）夹设或涂布渗透式或吸附式吸湿材料的全热交换体（200）、或应用于所述热交换体（100）本身材质或结构为兼具吸湿功能的所述全热交换体（200），借由①人工操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或②所述流体周期换向操控装置（250）参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或③在能直接或间接检测流体温度变化及湿度变化的位置，设置有至少一个温度检测装置（11）和/或至少一个湿度检测装置（21），温度检测装置（11）、湿度检测装置（21）的检测信号供输往流体周期换向操控装置（250），以在全热交换体（200）到达设定的温度或到达设定的湿度两者其中之一时，操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，使流体呈相反方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体（200），并随流体的流向而改变流体与所述全热交换体（200）之间温度及湿度饱和度差值的分布状态；

上述温度检测装置（11）及湿度检测装置（21）两者为一个整体构成或两者分别单独设置。

4、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，其设置有温度检测装置（11）、湿度检测装置（21）、气态或液态流体成分检测装置（31）中的至少一种检测装置，设置位置包括设于所述热交换体（100）、或全热交换体（200）接近第一流体口（a）及第二流体口（b）两位置处或其中一个位置处，或设置于其他可接触被交换流体的位置，以提供参照所检测的信号，作为以下一种以上的功能的操作，包括有①操控所述流体双向泵动装置（123）所泵动流体流向的交换周期时机的参考，②操控所述流体双向泵动装置（123）以调控所泵动流体的流速快慢或流量大小的参考，或③操控流体阀（129、129’）的开启量以调控所泵动流体的流速快慢或流量大小的参考；

所述温度检测装置（11）、湿度检测装置（21）、气态或液态流体成分检测装置（31）全部为一个整体构成，或其中两种为一个整体构成，或三者分别分离设置。

5、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，由单侧设置具有正逆向泵送流体功能的所述双向流体泵，构成所述流体双向泵动装置（123），供结合于由所述热交换体（100）夹设或涂布渗透式或吸附式吸湿材料的全热交换体（200）的一端、或应用于热交换体（100）本身材质或结构为兼具吸湿功能的所述全热交换体（200）的一端，借由①人工操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或②所述流体周期换向操控装置（250）参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或③在能直接或间接检测流体温度变化、湿度变化、气态或液态流体成分变化的位置，设置有至少一个温度检测装置（11）、至少一个湿度检测装置（21）、至少一个气态或液态流体成分检测装置（31）三者中的至少其中一种检测装置，所述温度检测装置（11）或湿度检测装置（21）或气态或液态流体成分检测装置（31）的检测信号，供输往流体周期换向操控装置（250），以操控由单侧设置具有正逆向泵送流体功能的双向流体泵所构成的流体双向泵动装置（123）的泵动方向，使流体呈相反方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体（200），并随流体的流向而改变流体与全热交换体之间温度及湿度饱和度差值的分布状态；

上述温度检测装置（11）及湿度检测装置（21）及气态或液态流体成分检测装置（31）三者为一个整体构成或三者分别单独设置。

6、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，借由①人工操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或②所述流体周期换向操控装置（250）参照温度变动设定时间周期，或参照湿度变动设定时间周期，或同时参照温度及湿度变动设定时间周期，以操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，或③在能直接或间接检测流体温度变化、湿度变化、气态或液态流体成分变化的位置，设置至少一个温度检测装置（11）、或至少一个湿度检测装置（21）、或至少一个气态或液态流体成分检测装置（31），含三者全部设置或至少设置其中一种检测装置，温度检测装置（11）或湿度检测装置（21）或气态或液态流体成分检测装置（31）的检测信号，供输往流体周期换向操控装置（250），以操控流体双向泵动装置（123）的泵动方向，使流体呈相反方向泵动，上述具有两个不同流向的流体，供通过热交换装置内部的全热交换体（200），并随流体的流向而改变流体与全热交换体（200）之间温度及湿度饱和度差值的分布状态；

上述温度检测装置（11）及湿度检测装置（21）或气态或液态流体成分检测装置（31）三者为一个整体构成或三者分别单独设置。

7、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，其流体双向泵动装置（123）含由以下一种以上的结构所构成，包括：

1）采用至少一个能作双流向泵动的流体泵动装置，设置于所述热交换体（100）的第一流体口（a）或第二流体口（b）其中一个位置，以借流体周期换向操控装置（250），操控作双流向流体泵动装置作周期性正流向或反流向泵动运转，以周期交换流体的流向；

2）采用至少一个能作双流向泵动的流体泵动装置，设置于热交换体（100）中间，以借流体周期换向操控装置（250），操作双流向流体泵动装置作周期性正流向或反流向泵动运转，以周期交换流体的流向；

3）由至少两个能作双流向泵动的流体泵动装置分别设置于所述热交换体（100）两端的第一流体口（a）及第二流体口（b），所述流体周期换向操控装置（250）操控作双流向泵动的所述流体泵动装置，而使所述周期正逆向泵送的单流路热交换装置，由分别设置于第一流体口（a）及第二流体口（b）的能作双流向泵动的流体泵动装置轮流由其中之一作不同方向的泵动；

4）由至少两个不同泵动流向的单向流体泵（120）呈串联构成所述流体双向泵动装置（123），供设置于所述热交换体（100）的第一流体口（a）或第二流体口（b）其中一个位置，以借流体周期换向操控装置（250）的操控，而周期性的轮流由其中一个方向的单向流体泵（120）作泵动，以周期交换所述流体的流向，若构成所述流体双向泵动装置（123）的所述单向流体泵（120）为不可逆向流通，则所述各单向流体泵（120）分别并联逆向导通的单向阀（126）；

5）由至少两个不同泵动流向的单向流体泵（120）呈串联所构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体（100）的中段，以借流体周期换向操控装置（250）的操控，而周期性的轮流由其中一个方向的单向流体泵（120）作泵动，以周期交换流体的流向，若构成所述流体双向泵动装置（123）的所述单向流体泵（120）为不可逆向流通，则所述各单向流体泵（120）分别并联逆向导通的单向阀（126）；

6）由至少两个不同泵动流向的单向流体泵（120）呈串联构成流体双向泵动装置，供设置于热交换体（100）两端的第一流体口（a）及第二流体口（b），并借由流体周期换向操控装置（250）操控不同泵动流向的所述单向流体泵（120），而使所述周期正逆向泵送的单流路热交换装置，具有以下一种以上的运作功能：（i）同时呈同泵动方向作助动的泵动及同步作周期变换泵动方向的运作，或（ii）由分别设置于第一流体口（a）及第二流体口（b）的不同泵动流向的所述单向流体泵（120），以借所述流体周期换向操控装置（250）的操控，周期性的轮流由其中一个方向的所述单向流体泵（120）作泵动，以周期交换流体的流向，若构成所述流体双向泵动装置（123）的所述单向流体泵（120）为不可逆向流通，则所述各单向流体泵（120）分别并联逆向导通的单向阀（126）；

7）由至少两个的不同泵动流向的单向流体泵（120）呈并联构成的双向流体泵组，供设置热交换体（100）的第一流体口（a）或第二流体口（b）其中一个位置，所述流体周期换向操控装置（250）的操控，而周期性轮流操控其中一个单向流体泵（120）作泵动，以周期交换所述流体的流向，若所使用的所述单向流体泵（120）的结构若无抗逆流功能，则各所述单向流体泵（120）分别先顺向串联单向阀（126）再作并联以防止逆流；

8）由至少两个的不同泵动流向的单向流体泵（120）呈并联构成的双向流体泵组，供设置热交换体（100）的中段，以借流体周期换向操控装置（250）的操控，而周期性轮流操控由其中一个单向流体泵（120）作泵动，以周期交换所述流体的流向，若所述流体双向泵动装置（123）所使用的所述单向流体泵（120）的结构无抗逆流功能，则各单向流体泵（120）分别先顺向串联单向阀（126）再作并联以防止逆流；

9）由至少一个单向流体泵（120）与呈桥式组成的四个能作开关式操控的流体阀（129、129’）所构成，供设置于热交换体（100）的第一流体口（a）或第二流体口（b）其中一个位置，以在单向流体泵（120）运转中，借操控流体周期换向操控装置（250）使其中两流体阀（129）为开启（open）另外两个流体阀（129’）为闭合（close），或两流体阀（129）为闭合（close）另两个流体阀（129’）为开启（open）的轮流操控，以周期交换流体的流向；

10）由至少一个单向流体泵（120）与呈桥式组成的四个能作开关式操控的流体阀（129、129’）所构成，供设置于热交换体（100）的中段，以在单向流体泵（120）运转中，借操控流体周期换向操控装置（250），使其中两流体阀（129）为开启，所述另外两个流体阀（129’）为闭合，或所述两个流体阀（129）为闭合，另外两个流体阀（129’）为开启的轮流操控，以周期交换所述流体的流向；

11）由至少一个单向流体泵（120）与呈桥式组成的四个能作开关式操控的流体阀（129、129’）所构成，供设置于热交换体（100）两端的第一流体口（a）及第二流体口（b），以在单向流体泵（120）运转中，借操控流体周期换向操控装置（250），使其中两个流体阀（129）为开启，所述另外两个流体阀（129’）为闭合，或所述两个流体阀（129）为闭合，另外两个流体阀（129’）为开启的轮流操控，以周期交换所述流体的流向。

8、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，其流体周期换向操控装置（250），能操控各种供驱动所述流体泵动装置的电力马达或操控引擎动力、或其它风能、或热能、或温差能、或太阳能所产生的机械能或所转换的电能，或操控流体泵动装置或流体阀的运作时机，以改变通过热交换体（100）的两流路中流体的流向，以及进一步操控其各种流体泵的转速、流量、流体压力的部分功能或全部功能的调控。

9、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，在周期正逆向泵送流体运作中，进一步借所述流体周期换向操控装置（250），调控所述流体双向泵动装置（123）所泵送流体的流量，其操控模式包含以下一种以上：

⑴以人工操控调整或设定所泵送流体的流量；

⑵参照所设置的至少一个温度检测装置的检测信号，以操控流体的流量；

⑶参照所设置的至少一个湿度检测装置的检测信号，以操控流体的流量；

⑷参照所设置的至少一个气态或液态流体成分检测装置的检测信号，以操控其流体的流量；

⑸由以上⑴～⑷其中两种以上方式联合操控流体的流量。

10、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，在设置操控流量功能时，其操控流体流量的范围可由停止输送至最大输送量之间，依运作需求作有段或无段的流体流量调控，并借以下一种以上的装置以改变其流体的流量，包括：

⑴操控所述流体双向泵动装置（123）的泵动运转转速，从停机至最高速范围内的速度控制，进而操控其流体的流量；

⑵采用设有可操控流体进出阀口的流体双向泵动装置（123），以操控所述流体双向泵动装置（123）的流体进出阀口的开启量，进而操控其流体的流量；

⑶采用设有可操控流体进出阀口的单向阀（126），以操控所述单向阀（126）的流体进出口阀口的开启量，进而操控其流体的流量；

⑷采用设有可操控流体进出阀口的流体阀（129， 129’），以操控所述流体阀（129，129’）的流体进出口阀口的开启量，进而操控其流体的流量；

⑸操控⑴～⑷项中至少其中任何一种装置，使流体作间歇泵送，而以泵送或停止泵送两者的时间比调控其平均流量。

11、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，在运转中其通过所述热交换体（100）的双向泵动流体的流量比，为以下一种以上的比例模式，包括有：

⑴周期正逆向泵送流体运作中，其中一个方向的流体流量大于另一方向的流体流量；

⑵周期正逆向泵送流体运作中，其两个方向的流体流量相同。

12、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，在周期正逆向泵送流体运作中，其泵送周期的模式包含以下一种以上：

⑴周期正逆向泵送流体运作中，正向与逆向的运作时间长短相同；

⑵周期正逆向泵送流体运作中，正向与逆向的运作时间长短不同；

⑶具有⑴与⑵项混合的模式。

13、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，除周期正逆向泵送流体运作功能外，进一步同时具有以下一种以上的运作模式：

⑴流体作同流向泵入流体；

⑵流体作反向泵出流体；

上述运作模式（1）的同流向泵送功能，应用于紧急增加泵入或泵出流体流量的需求。

14、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，所述热交换体（100）的结构形态包含有：⑴管状结构；或⑵供通过气态或液态流体的多层而具流体流路的结构；或⑶由多个单流路热交换装置所组成，其流路呈一路以上作串联、并联或串并联的结构。

15、如权利要求1所述的周期正逆向泵送的单流路热交换装置，其特征在于，在运作中交换流向时，为缓和所述流体突然阻断时泵动中的气态或液态流体产生的冲击效应，包括泵动液态流体被阻断时所产生的流体锤效应，进一步在操控交换流向运作模式中，加入包括以下一种以上的运作方式：

⑴操控交换流体流向时，借着操控所述流体泵动装置或流体阀使所述流体作缓慢减量，再转为另一流向缓慢增量至最大设定值的运作；

⑵操控交换流体流向时，借着操控所述流体泵动装置或流体阀使所述流体作缓慢减量，而转为呈设定停止泵动时段，再转为作另一流向缓慢增量至最大设定值的运作。

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