JP2021110526A - 対流式空調装置に適用する外部温度制御システム - Google Patents
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【課題】対流式空調装置に適用する外部温度制御システムを提供する。【解決手段】対流式空調装置に適用する外部温度制御システムは温度調節装置および熱交換器を備える。温度調節装置は少なくとも一つのガイドパイプと、少なくとも一つのガイドパイプを流れる第一流体とを有する。少なくとも一つのガイドパイプは対流式空調装置の吹き出し部位の前側に着脱可能に装着される。吹き出し部位から流出した気流は少なくとも一つのガイドパイプに均一に流れ込む。熱交換器は熱吸収室、冷却室、少なくとも一つの熱吸収室と冷却室との間に配置される冷却チップおよび第二流体を有する。第二流体は熱吸収室を流れる。第一流体は冷却室を流れる。第一流体および第二流体は独立して循環する流体である。上述した構造の特徴により、本発明は良好な降温効果を発揮し、湿気の発生を抑制し、使用上の利便性の向上およびコストの削減を実現させることができる。【選択図】図4
Description
本発明は、対流式空調装置に関し、詳しくは対流式空調装置に適用する外部温度制御システムに関するものである。
世界中で異常気象が多発し、深刻化しつつあるため、気候変動問題を直視し、これに対する効果的な対策を考え出すことが世界中の人々にとって切実な課題である。台湾の場合、年間平均温度は約百年間で1.3度も上昇し、特にこの十年間の昇温速度は明らかに増大している。21世紀の終わりに気温は3度以上高くなり、年間の猛暑日は100日間を超えることが予測される。
住居内の温度を降下させるために、エアコンで温度を調整する方法が一般的である。エアコンは建物の壁に設置され、冷却した気流を室内空間の中に拡散させる。温度調整機能を効果的に発揮するには、室内空間の広さに応じてエアコンの馬力または数の増減を考える必要がある。一方、エアコンは価額が高く、電力を消費するため、エアコンでの温度調整方式は環境保全を達成できない。それに対し、エアコンの代わりになる様々なタイプの温度調節装置、例えば冷風扇または加湿機能付き扇風機などが市場に求められており、これによって体感温度の降下、省エネルギーおよび設置コストの削減を実現させる。それに関連する技術は特許文献1、特許文献2、特許文献3に開示されている。
上述した冷風扇または加湿機能付き扇風機により生じた気流は、降温効果が限定的であるだけでなく、水分を含有するため、使用者の身体に当たるとべたつくような不快感を与える。また、湿気厳禁の材料、例えば鉄板または木製品などに当たると腐食現象が発生するか水分が溜まることが原因で使用が不可能になる。さらに、冷風扇または加湿機能付き扇風機は水または氷を持続に補充することが必要であるため、操作上および使用上、不便である。
本発明は対流式空調装置に良好な降温効果を発揮できるだけでなく、使用上の利便性の向上およびコストの削減が実現できる外部温度制御システムを提供することを主な目的とする。
上述した課題を解決するため、外部温度制御システムは対流式空調装置に適用し、温度調節装置および熱交換器を備える。対流式空調装置は吹き出し部位を有する。温度調節装置は少なくとも一つのガイドパイプと、少なくとも一つのガイドパイプを流れる第一流体とを有する。少なくとも一つのガイドパイプは対流式空調装置の吹き出し部位の前側に着脱可能に装着される。吹き出し部位から流出した気流は少なくとも一つのガイドパイプを均一に流れる。熱交換器は熱吸収室、冷却室、少なくとも一つの熱吸収室と冷却室との間に配置される冷却チップおよび第二流体を有する。第二流体は熱吸収室を流れる。第一流体は冷却室を流れる。上述した構造の特徴により、良好な降温効果を発揮し、使用上の利便性の向上およびコストの削減を実現させることができる。
本発明による対流式空調装置に適用する外部温度制御システムの詳細な構造および特徴について、以下の実施形態の詳細な説明を通して明確にする。なお、以下の詳細な説明および本発明により開示された実施形態は本発明を説明するための一例に過ぎず、本発明の請求範囲を限定できないことは、本発明にかかわる領域において常識がある人ならば理解できるはずである。
以下、本発明による対流式空調装置に適用する外部温度制御システムを図面に基づいて説明する。なお、明細書において、本発明およびその応用範囲は材料および形、配置方式および部品の数に関わる記載、技術用語および方向性用語に限定されるものでない。部品の数は明細書の記載に限定されず、一つまたは一つ以上である。上下、左右、頂部、底部、内側、外側などの方向性用語は通常使用する方向に基づいて表現される。
(一実施形態)
図1に示すように、本発明の一実施形態による外部温度制御システムは規格およびタイプが異なる対流式空調装置、例えば家庭用床置きACまたはDC扇風機、空気循環ファンおよび業務用換気扇などに適用する。本実施形態は家庭用床置きACまたはDC扇風機を例として対流式空調装置10を説明する。本実施形態において、対流式空調装置10は吹き出し部位12、ファンブレード14およびフェンス16を有する。吹き出し部位12はファンブレード14の前方のフェンス16に位置付けられる。
図1に示すように、本発明の一実施形態による外部温度制御システムは規格およびタイプが異なる対流式空調装置、例えば家庭用床置きACまたはDC扇風機、空気循環ファンおよび業務用換気扇などに適用する。本実施形態は家庭用床置きACまたはDC扇風機を例として対流式空調装置10を説明する。本実施形態において、対流式空調装置10は吹き出し部位12、ファンブレード14およびフェンス16を有する。吹き出し部位12はファンブレード14の前方のフェンス16に位置付けられる。
図2から図4に示すように、外部温度制御システムは温度調節装置20および熱交換器30を備える。温度調節装置20は少なくとも一つのガイドパイプ22を有する。本実施形態は直径が異なる四つの円弧状アルミニウムパイプ、即ちガイドパイプ22を例として説明を進める。四つのガイドパイプ22は温度調節装置20のカバー24の内面に同心円状に配置され、隣り合うガイドパイプ22の一端が第一ホース26によって連結されるため、すべてのガイドパイプ22は互いに繋がる。一番奥のガイドパイプ22の別の一端と一番表のガイドパイプ22の別の一端とはそれぞれ第二ホース28に連結される。上述した構造の特徴により、第一水槽21内の第一流体23は第二ホース28によってすべてのガイドパイプ22を通って別の第二ホース28に流れ込むことができる。
ガイドパイプ22は単一のアルミニウムパイプを折り曲げることによって製作されてもよい。温度調節装置20のカバー24は対流式空調装置10の吹き出し部位12の前側に着脱可能に装着され、即ちガイドパイプ22は吹き出し部位12の前側に位置付けられるため、吹き出し部位12から流出した気流は風切り音が鳴らず、すべてのガイドパイプ22を均一に流れるだけでなく、対流式空調装置10の風量および風圧に影響を与えることがない。
ガイドパイプ22は単一のアルミニウムパイプを折り曲げることによって製作されてもよい。温度調節装置20のカバー24は対流式空調装置10の吹き出し部位12の前側に着脱可能に装着され、即ちガイドパイプ22は吹き出し部位12の前側に位置付けられるため、吹き出し部位12から流出した気流は風切り音が鳴らず、すべてのガイドパイプ22を均一に流れるだけでなく、対流式空調装置10の風量および風圧に影響を与えることがない。
図4に示すように、熱交換器30は熱吸収室31、冷却室36および少なくとも一つの熱吸収室31と冷却室36との間に配置される冷却チップ40を有する。本実施形態において、熱吸収室31は第一熱吸収室32および第二熱吸収室33に分けられる。
第一熱吸収室32および第二熱吸収室33は相互に繋がる。第二水槽34内の第二流体35はモーター47によって第一熱吸収室32へ送り出され、続いて第二熱吸収室33を流れて第二水槽34に戻って流動を循環させる。第二流体35は第一熱吸収室32と第二熱吸収室33との間を流動し、続いて冷却水排出機構45を通って降温する。
第一熱吸収室32および第二熱吸収室33は相互に繋がる。第二水槽34内の第二流体35はモーター47によって第一熱吸収室32へ送り出され、続いて第二熱吸収室33を流れて第二水槽34に戻って流動を循環させる。第二流体35は第一熱吸収室32と第二熱吸収室33との間を流動し、続いて冷却水排出機構45を通って降温する。
本実施形態において、熱交換器30の冷却室36は第一冷却室37および第二冷却室38に分けられる。第一冷却室37および第二冷却室38は二つの冷気貯存室39によって相互に連結される。冷気貯存室39は一つ以上でさえあればよい。
第一水槽21内の第一流体23が第一水槽21内のモーター47によって送り出され、第一冷却室37に流れ込めば、第一流体23は第一冷却室37を通って二つの冷気貯存室39および第二冷却室38を循環し、続いて一つの冷気貯存室39を通って温度調節装置20の一つの第二ホース28に流れ込むため、第一水槽21、冷却室36および温度調節装置20のすべてのガイドパイプ22の間を流動および循環することができる。
第一水槽21内の第一流体23が第一水槽21内のモーター47によって送り出され、第一冷却室37に流れ込めば、第一流体23は第一冷却室37を通って二つの冷気貯存室39および第二冷却室38を循環し、続いて一つの冷気貯存室39を通って温度調節装置20の一つの第二ホース28に流れ込むため、第一水槽21、冷却室36および温度調節装置20のすべてのガイドパイプ22の間を流動および循環することができる。
熱交換器30の少なくとも一つの冷却チップ40はそれぞれ熱吸収室31と冷却室36との間に配置される。本実施形態において、冷却チップ40は八つである。四つの冷却チップ40は第一冷却室37と第一熱吸収室32との間に配置される。別の四つの冷却チップ40は第二冷却室38と第二熱吸収室33との間に配置される。制御回路によって冷却チップ40を作動させれば冷却室36と熱吸収室31の間に熱交換を進め、第一流体23の温度を第二流体35の温度より低くすることができる。
第一水槽21、冷却室36、冷気貯存室39および温度調節装置20のすべてのガイドパイプ22の間を第一流体23が循環する際、冷却チップ40は冷却端によって第一流体23を降温させるため、ガイドパイプ22の温度が低くなる。対流式空調装置10の吹き出し部位12から流出した気流がガイドパイプ22を通る際、ガイドパイプ22は気流の熱エネルギーを迅速かつ大幅に吸収し、冷風を生じさせて環境温度を下げる。第一流体23が第一冷却室37および第二冷却室38の間を持続的に流動すれば、冷気貯存室39によって第一流体23を降温させ、低温状態に維持することができる。上述した構造の特徴により、本実施形態は15分以内で第一流体23の温度を0度前後に下げることができる。
第二水槽34、熱吸収室31および冷却水排出機構45の間を循環する第二流体35は冷却チップ40の発熱端の熱エネルギーを吸収し、冷却チップ40の発熱端を降温させ、冷却チップの冷却端を低温に維持するため、冷却チップ40の効率を向上させ、冷却チップ40の使用寿命を延長することができる。冷却水排出機構45は第二流体35を降温させ、第二流体35の温度を維持するため、本実施形態は第二流体35を38度以下に持続的に維持できる。
第二水槽34、熱吸収室31および冷却水排出機構45の間を循環する第二流体35は冷却チップ40の発熱端の熱エネルギーを吸収し、冷却チップ40の発熱端を降温させ、冷却チップの冷却端を低温に維持するため、冷却チップ40の効率を向上させ、冷却チップ40の使用寿命を延長することができる。冷却水排出機構45は第二流体35を降温させ、第二流体35の温度を維持するため、本実施形態は第二流体35を38度以下に持続的に維持できる。
言い換えれば、冷却室36を流れる第一流体23は冷却チップ40の冷却端の熱エネルギーを吸収する。熱吸収室31を流れる第二流体35は冷却チップ40の発熱端の熱エネルギーを吸収する。温度調節装置20のすべてのガイドパイプ22は第一流体23によって温度が下がって安定するため、熱吸収室31の高温が原因で影響を受けることがなく、対流式空調装置10からの気流の温度をエアコンに近い低温状態に維持し、極めて良好な降温効果を発揮することができる。冷却チップ40は消費電力が非常に低い。制御回路によって複数の冷却チップ40の作動を制御すれば異なる降温効果を発揮することができる。温度調節装置20は対流式空調装置10に着脱可能に装着される。つまり、本発明は対流式空調装置10の規格および形に限定されず、様々なタイプの対流式空調装置10に適用できる。
本発明はさらに温度調節装置20のカバー24に収集部位25および第三ホース27を増設することができる。収集部位25は第三ホース27に連結され、ガイドパイプ22に生じた冷却水を集めて地面を乾燥させる。冷却水は第三ホース27を流れて第二水槽34に戻って第二流体35を降温させる。
10 対流式空調装置
12 吹き出し口
14 ファンブレード
16 フェンス
20 温度調節装置
21 第一水槽
22 ガイドパイプ
23 第一流体
24 カバー
25 収集部位
26 第一ホース
27 第三ホース
28 第二ホース
30 熱交換器
31 熱吸収室
32 第一熱吸収室
33 第二熱吸収室
34 第二水槽
35 第二流体
36 冷却室
37 第一冷却室
38 第二冷却室
39 冷気貯存室
40 冷却チップ
45 冷却水排出機構
47 モーター
12 吹き出し口
14 ファンブレード
16 フェンス
20 温度調節装置
21 第一水槽
22 ガイドパイプ
23 第一流体
24 カバー
25 収集部位
26 第一ホース
27 第三ホース
28 第二ホース
30 熱交換器
31 熱吸収室
32 第一熱吸収室
33 第二熱吸収室
34 第二水槽
35 第二流体
36 冷却室
37 第一冷却室
38 第二冷却室
39 冷気貯存室
40 冷却チップ
45 冷却水排出機構
47 モーター
Claims (5)
- 対流式空調装置に適用し、温度調節装置および熱交換器を備え、
前記流式空調装置は、吹き出し部位を有し、
前記温度調節装置は、少なくとも一つのガイドパイプと、少なくとも一つの前記ガイドパイプを流れる第一流体とを有し、少なくとも一つの前記ガイドパイプは前記吹き出し部位の前側に着脱可能に装着され、
前記吹き出し部位から流出した気流は少なくとも一つの前記ガイドパイプに均一に流れ込み、
前記熱交換器は、熱吸収室、冷却室、少なくとも一つの前記熱吸収室と前記冷却室との間に配置される冷却チップおよび第二流体を有し、
前記第二流体は前記熱吸収室を流れ、前記第一流体は前記冷却室を流れることを特徴とする、
対流式空調装置に適用する外部温度制御システム。 - さらに冷気貯存室を備え、前記冷気貯存室は前記熱交換器の前記冷却室と前記温度調節装置の少なくとも一つの前記ガイドパイプとの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の対流式空調装置に適用する外部温度制御システム。
- さらに少なくとも一つの冷却水排出機構を備え、少なくとも一つの前記冷却水排出機構は前記熱吸収室に配置され、前記第二流体の熱エネルギーを吸収することを特徴とする請求項1に記載の対流式空調装置に適用する外部温度制御システム。
- さらに前記第一流体を収容するための第一水槽を備えることを特徴とする請求項1に記載の対流式空調装置に適用する外部温度制御システム。
- さらに前記第二流体を収容するための第二水槽を備えることを特徴とする請求項1に記載の対流式空調装置に適用する外部温度制御システム。
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---|---|---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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-
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-
2020
- 2020-02-12 JP JP2020021495A patent/JP2021110526A/ja active Pending
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TWI703296B (zh) | 2020-09-01 |
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