CN107436003A - 空调装置 - Google Patents

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周育德
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Abstract

本发明公开一种空调装置，包括风道模组，该风道模组包括温度调节单元、能量传导元件、气流导引单元以及控制模组，该温度调节单元设置于该风道模组，该温度调节单元具有用以产生第一温度范围的第一侧面及产生第二温度范围的第二侧面，该气流导引单元设置于该风道模组，该能量传导元件设置于该风道模组，用以传导该温度调节单元的第一侧面或第二侧面所产生的能量，该控制模组用以控制该温度调节单元或气流导引单元的启闭或组态。

Description

空调装置
技术领域
本发明涉及一种空调装置，更具体地说，是关于一种具有除湿功能的空调装置。
背景技术
传统的空调或除湿机主要是由风扇将潮湿空气抽入机内，通过热交换器，此时空气中的水分冷凝成水珠，变成干燥的热空气排出机外，如此循环使室内湿度降低，对于这类市面上最常见的除湿机而言，其内部主要元件为压缩机和冷媒，缺点是压缩机较为耗电，冷媒则会有环境污染的风险。
鉴于如此，另外一种除湿机因应而生，这类发明的除湿机主要元件是致冷晶片，利用致冷晶片搭配风扇与金属片进行致冷，让空气吹向该冷却金属片，藉由温度降低使得空气中的水分子结露进而从空气中分离，让空气的湿度降低。
然而，尽管利用致冷晶片的除湿机具有安静且环保的优点，但也有许多缺点，例如在系统运作时，风扇与致冷晶片需要不停运转，具有一定程度的耗电量，且在风扇的持续吹拂下，冷却金属片的冷度会不够强，造成与空气间的温差有限，因而影响到除湿效率，再者，晶片型或传统型除湿机在可以使用的环境温度有其极限，一般传统型除湿机的工作环境温度是介于摄氏5度到35度间，一旦超过这范围，除湿效果便大幅降低。
因此，如何克服上述所提及的缺点，是目前业界仍待解决的课题。
发明内容
解决现有技术的种种问题，本发明提供一种空调装置，包括风道模组，该风道模组包括:温度调节单元，设置于该风道模组，该温度调节单元具有用以产生第一温度范围的第一侧面，及相对于该第一侧面，用以产生第二温度范围的第二侧面；能量传导元件，其设置于该风道模组，用以传导该温度调节单元的第一侧面或第二侧面所产生的能量；气流导引单元，其设置于该风道模组，用以于该风道模组中产生对流，导引外部空气流经该能量传导元件；以及控制模组，其用以控制该温度调节单元或气流导引单元的启闭或组态。
在本发明的一种实施型态中，该风道模组为多个。
在本发明的一种实施型态中，该能量传导元件为接触式能量传导元件，并与该温度调节单元的第一侧面或第二侧面接触。
在本发明的一种实施型态中，该组态包括该温度调节单元的负载或气流导引单元的运转速度或工作时间。
在本发明的一种实施型态中，该风道模组具有相对的第一端与第二端，该气流导引单元设置于该第一端、该第二端或该第一端与该第二端之间。
在本发明的一种实施型态中，该控制模组包括设定单元，该设定单元用以设定该能量传导元件的临界温度，并据以输出相对应的第一控制信号予该温度调节单元，该温度调节单元还用以依据该第一控制信号执行启闭或组态。
在本发明的一种实施型态中，本发明的空调装置复包括侦测模组，其用以侦测该能量传导元件的温度，并用以产生相对应的温度信号，再传送予该控制模组，其中，该控制模组还用以依据该设定单元所设定的临界温度与该温度信号，输出相对应的第二控制信号予该温度调节单元或气流导引单元，且其中，该温度调节单元或气流导引单元还用以依据该第二控制信号执行启闭或组态。
在本发明的一种实施型态中，本发明的空调装置复包括电源模组，其用以提供该温度调节单元、该气流导引单元、该控制模组及该侦测模组运作所需的电源。在本发明的一种实施型态中，还包括集风单元，该集风单元具有入风口及出风口，该入风口朝向该风道模组的第二端，其中，该侦测模组设置于该出风口。
相较于现有技术，本发明的空调装置能够让空气中的水分达到霜点而结霜，可迅速自空气中分离出水分，且致冷晶片与风扇两者能够轮流运作节省电力，再者，本发明的空调装置所适用的温度范围更为广泛，相对于市面上的产品更具优势。
附图说明
图1为本发明的空调装置的的结构示意图。
图2为本发明的空调装置的功能框图。
图3为本发明的空调装置的除湿功能运作流程图。
图4为本发明的空调装置的多风道模组示意图。
图5为本发明的空调装置的多风道模组运作流程图。
符号说明：
1、1A、1B、1n 风道模组
11 第一端
12 第二端
2 温度调节单元
21 第一侧面
22 第二侧面
3、3A、3B、3n 气流导引单元
4 能量传导元件
5 控制模组
51 设定单元
6 侦测模组
7 电源模组
8 集风单元
81 入风口
82 出风口
S1～S11 步骤
具体实施方式
以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供熟悉此技艺的人士之了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所公开的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“内”、“外”、“底”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴，合先叙明。
请并合参阅图1与图2，图1为本发明的空调装置的的结构示意图，图2为本发明的空调装置的功能框图。如图所示，本发明提供一种空调装置具有风道模组1，风道模组1主要包括温度调节单元2、气流导引单元3、能量传导元件4以及控制模组5。
在本实施例中，是以多个风道模组1为例予以说明，亦即风道模组1可为多个，于其他实施例中，本发明的空调装置亦可仅具有单一的风道模组1。
于本实施例中，温度调节单元2是以致冷晶片为例予以说明，具有用以产生第一温度范围的第一侧面21，及相对于第一侧面21用以产生第二温度范围的第二侧面22。当所述的第一侧面21为致冷面时，第二侧面22为致热面；当所述的第一侧面21为致热面时，第二侧面22为致冷面。以下实施例是以第一侧面21为致冷面，第二侧面22为致热面为例予以说明。
于本实施例中，设置于风道模组1的能量传导元件4，是用以传导温度调节单元2的第一侧面21或第二侧面22所产生的能量。较佳者，能量传导元件4可为接触式能量传导元件，例如具有鳍片的铝块或铜块，具有热传导性佳的优点，用以与温度调节单元2相接触。于本实施例中，能量传导元件4是与传导温度调节单元2的第一侧面21接触，用以传导温度调节单元2的第一侧面21所产生的冷能。于其他实施例中，亦可为非接触式的能量传导元件。
气流导引单元3是设置于风道模组1，用以于风道模组1中产生对流，导引外部空气流经能量传导元件4。于本实施例中，气流导引单元3可例如为设置在风道模组1中的风扇，用以于风道模组1中产生对流。于本实施例中，风道模组1可具有相对的第一端11与第二端12，气流导引单元3可设置于第一端11与第二端12之间，气流导引单元3所产生的气流方向可如图1中的箭头指向所示，亦即，令空气自风道模组1的第一端11流向第二端12，于风道模组1中产生对流。承前所述，于本实施例中，气流导引单元3可令本发明的空调装置外部的空气，自风道模组1的第一端11流向第二端12。于该气体流动的过程中，会经过用以传导温度调节单元2的第一侧面21所产生的冷能的能量传导元件4，此时，外部空气中的水分子通过传导温度调节单元2，会凝结(结霜或结冰)在能量传导元件4上，以达到收集空气中水分子的效果。于其他实施例中，亦可设置于风道模组1的第一端11或第二端12。
控制模组5是用以控制各温度调节单元2或气流导引单元3的启闭或组态，该组态包括各温度调节单元2的负载或气流导引单元3的运转速度或工作时间。
请并合参阅图2与图3，图3为利用本发明的空调装置执行除湿功能时的运作流程图。如图所示，控制模组5可包括设定单元51，设定单元51是用以设定各能量传导元件4的临界温度，并据以输出相对应的第一控制信号予各温度调节单元2，各温度调节单元2可依据该第一控制信号执行启闭或组态。此外，本发明的空调装置还可包括侦测模组6，是用以侦测该能量传导元件4的温度，并用以产生相对应的温度信号，再传送予控制模组5，控制模组5依据设定单元51所设定的临界温度与该温度信号，输出相对应的第二控制信号予各温度调节单元2或气流导引单元3，各温度调节单元2或气流导引单元3再依据该第二控制信号执行启闭或组态。
以图3所示的实施例予以说明，本发明的空调装置进行除湿功能步骤包括S1至S3，首先，于步骤S1中，控制模组5的设定单元51会先设定能量传导元件4，如前述金属铝块或铜块的临界温度，该临界温度可为霜点，即让空气中的水分子结为霜的温度值，通常是在摄氏0度以下，并输出第一控制信号以启动温度调节单元2，令温度调节单元2开始运转，当温度调节单元2进行致冷运作时，气流导引单元3，即风扇的运作是处于停止状态。
接着进至步骤S2，由于温度调节单元2是以其第一侧面21或第二侧面22与能量传导元件4相接触，因此能量传导元件4会随着温度调节单元2而降温，侦测模组6会感测能量传导元件4的即时温度，当即时温度达到所述的临界温度(霜点)，空气中的水分子接触到能量传导元件4便凝结成霜，因而从空气中分离出，此时侦测模组6会输出温度信号至控制模组5，控制模组5会再随即输出第二控制信号至温度调节单元2，令温度调节单元2停止运作。
在完成步骤2后，接着进至步骤3，控制模组5除了输出第二控制信号给温度调节单元2之外，也会输出第二控制信号给气流导引单元3，令气流导引单元3启动运转，这时所产生的气流即为达到除湿效果的气流，而启动后的气流导引单元3会迅速解冻凝结在能量传导元件4上的霜，使固态的霜转换成液体型态，并透过其他集水箱或集水盒等容器收集该液体，即可达到除湿的效果。接着可重新回复至步骤1，并重复循环前述步骤，以达到更有效除湿的结果。
本发明的空调装置，除了具备循环除湿的功能之外，还有原本的温度调节功能，请并合参阅图4及图5，图4为本发明的空调装置的多风道模组示意图，图5为本发明的空调装置的多风道模组运作流程图。对于具备多个风道模组1的空调装置而言，各风道模组1中的运转效率分配很大程度决定了空调装置的整体输出效率，亦即可以在固定的能源负载下达到最大的致冷强度，本实施例示出二个风道模组1A及1B的运作步骤S1至S11，但不限于此，对于本领域中的具备通常知识的人士可轻易推及至更多个风道模组1的运作。
如图5所示，在步骤S1中，透过设定单元51设定二风道模组1A与1B的临界温度，该临界温度是各风道模组1在运转时所欲达到的目标温度值，并启动各风道模组1的温度调节单元2与气流导引单元3，接着，进行步骤S2与S3，透过控制模组5调整风道模组1A与1B的气流导引单元3A与3B为低负载(例如30％的负载，风扇转速较低)或零负载，此时两风道模组皆在进行蓄冷，控制模组5可应用如变频马达技术，让气流导引单元3所产生的气流不仅只是开或关，而是可以有气流大小的调整。
之后，进行步骤S4至S7，透过侦测模组6感测风道模组1A与1B的即时温度，当风道模组1A的即时温度低于或等于致冷临界温度门槛时，透过控制模组5切换气流导引单元3A进行为高负载(例如70％的负载，风扇转速较高)或全负载，让风道模组1A进行散冷，侦测模组6对于风道模组1B并不会执行第一次温度侦测，让风道模组1B继续蓄冷，目的是要与风道模组1A的运作时序错开，而之后当风道模组1B的即时温度高于或等于散冷临界温度门槛时，透过控制模组5切换气流导引单元3B进行为低负载或零负载，让风道模组1B进行蓄冷。
接着再进行步骤S8至S11，步骤S8与S9是重复步骤S4与S5，令侦测模组6感测风道模组1A与1B的即时温度，当风道模组1A的即时温度高于或等于散冷临界温度门槛时，透过控制模组5切换气流导引单元3A进行为低负载或零负载，让风道模组1A进行蓄冷，而当风道模组1B的即时温度低于或等于致冷临界温度门槛时，透过控制模组5切换气流导引单元3B进行为高负载或全负载，让风道模组1B进行散冷。
如此，藉由这样交替致冷的重复循环方式，让本发明的空调装置的输出能够维持稳定的低温，并且有效节省能源，此外，除了让控制模组5控制气流导引单元3的负载，也能让控制模组5调整温度调节单元2的负载，经由多工及变频运作的概念，可提升致冷或致热的效率，而藉由致冷或致热效率的提升，即可达到增加除湿效率的目的。
在本发明的一实施例中，本发明的空调装置复可包括电源模组7，用以提供所述温度调节单元2、气流导引单元3、控制模组5及侦测模组6运作所需的电源。
本发明的空调装置在多风道结构或是单一风道结构的实施例下，皆可包括集风单元8，集风单元8具有入风口81及出风口82，入风口81朝向各风道模组1的第二端12。侦测模组6可设置在出风口82处。较佳者，本发明的空调装置可利用单一的集风单元8汇集多个风道模组1所产出的气流，以增加致冷或致热效率，藉以达到调整本发明的空调装置外部空气温度及湿度的目的。
综上所述，本发明的空调装置具有不同于传统空调装置或除湿机的除湿功能，亦即利用结冰、解冻、除湿的循环来达到有效分离空气中的水分子，且由于是利用水分子的结霜温度作为除湿条件，所适用的环境温度范围相当广泛，而且温度调节单元及气流导引单元的轮流运作，能更有效率的达到调整外部空气的湿度与温度的目的。
上述实施例是用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种空调装置，其特征在于，包括：
风道模组，该风道模组包括：
温度调节单元，其设置于该风道模组，该温度调节单元具有用以产生第一温度范围的第一侧面，及相对于该第一侧面用以产生第二温度范围的第二侧面；
能量传导元件，其设置于该风道模组，用以传导该温度调节单元的第一侧面或第二侧面所产生的能量；
气流导引单元，其设置于该风道模组，用以于该风道模组中产生对流，导引外部空气流经该能量传导元件；以及
控制模组，其用以控制该温度调节单元或该气流导引单元的启闭或组态。
2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，其中，该能量传导元件为接触式能量传导元件，并与该温度调节单元的第一侧面或第二侧面接触。
3.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，其中，该风道模组为多个。
4.根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于，其中，该组态包括该温度调节单元的负载或气流导引单元的运转速度或工作时间。
5.根据权利要求4所述的空调装置，其特征在于，其中，该风道模组具有相对的第一端与第二端，该气流导引单元设置于该第一端、该第二端或该第一端与该第二端之间。
6.根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于，其中，该控制模组包括设定单元，该设定单元是用以设定该能量传导元件的临界温度，并据以输出相对应的第一控制信号予该温度调节单元，该温度调节单元还用以依据该第一控制信号执行启闭或组态。
7.根据权利要求6所述的空调装置，其特征在于，还包括侦测模组，其用以侦测该能量传导元件的温度，并用以产生相对应的温度信号，再传送予该控制模组，其中，该控制模组还用以依据该设定单元所设定的临界温度与该温度信号，输出相对应的第二控制信号予该温度调节单元或气流导引单元，且其中，该温度调节单元或气流导引单元还用以依据该第二控制信号执行启闭或组态。
8.根据权利要求7所述的空调装置，其特征在于，还包括电源模组，其用以提供该温度调节单元、该气流导引单元、该控制模组及该侦测模组运作所需的电源。
9.根据权利要求8所述的空调装置，其特征在于，还包括集风单元，该集风单元具有入风口及出风口，该入风口是朝向该风道模组的第二端，其中，该侦测模组设置于该出风口。
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