TW201435276A - 具熱交換功能之窗型空調設備 - Google Patents

Abstract

一種具熱交換功能之窗型空調設備，具有一殼體與一熱交換器設於該殼體內部，該殼體的頂面與底面分別開設有至少一凹槽，使該殼體能夠整合於一鋁門窗之框架，且該殼體內設有貫通的一進氣通道與一排氣通道，該熱交換器兩側具有一吸熱部與一排熱部而分別設置於該進氣通道與該排氣通道，藉此提供換氣與熱交換的功能，能夠改善室內空間的空氣品質與熱舒適性。

Description

具熱交換功能之窗型空調設備

本發明有關於一種空調設備，具體而言是指一種能夠整合於建築物之鋁門窗框架中的窗型空調設備，除了能與建築物融合一體，還具有換氣與熱交換的功能，能夠改善室內空間的空氣品質與溫度舒適性，並且節約能源的消耗。

隨著人口增加與工業進步，人類居住環境的空氣污染日益嚴重，引發人類生活方式的改變，使得現代人在室內活動的時間增加，建築物的空調設備已經成為生活必需品，根據統計，現代人每天約有八成以上的時間是在室內度過，雖然室內空氣中的雜質能夠利用空氣清淨器加以濾淨，但由於人類呼吸的同時會消耗氧氣並產生二氧化碳，導致空氣中含氧量將隨時間減少而二氧化碳含量隨時間增加，一旦長久處於密閉的空間容易使人產生疲勞、精神不濟、胸悶、頭痛、呼吸困難，甚至於過敏或呼吸道感染等症狀。因此，在顧及人體健康的前提下，室內環境都應該設置能夠進行換氣的空調設備來引入外界空氣，以提升室內空氣的品質。但是在夏天濕熱或是冬天濕冷的外在環境下，直接引進外界空氣雖然有助於維持室內的空氣品質，卻同時會造成室內環境熱舒適性的低落，能量的浪費也相當龐大。

一種現有的空調設備如台灣第M289631號新型專利所揭 露，其殼體兩側分別設有進氣口與排氣口，殼體內部則設有濾網與風扇，能夠進行室內外的氣體交換與空氣濾淨的功能。但是前述空調設備並沒有配備熱交換的功能，因此無法提升室內環境的熱舒適性，風量也比較小，而目前具有熱交換功能的空調設備又普遍存在體積過大的問題，所以還必須在建築物增加龐大的安裝空間，相當不便，因此亟需有體積適當且同時兼顧換氣與維持熱舒適性功能的產品。

本發明之主要目的在於提供一種具熱交換功能之窗型空調設備，能夠整合於建築物之鋁門窗框架中，且具有換氣與熱交換的功能，能夠改善室內空間的空氣品質與溫度舒適性。

本發明之次一目的在於提供一種具熱交換功能之窗型空調設備，能夠節約能源的消耗。

為此，本發明提供一種具熱交換功能之窗型空調設備，包含有：一殼體，其一頂面與一底面分別沿著一長度方向開設有至少一凹槽，以供該殼體整合於一鋁門窗之框架中，該殼體內設有沿著垂直於該長度方向的一寬度方向而貫通的一進氣通道與一排氣通道；以及一熱交換器，設於該殼體內部，兩側具有一吸熱部與一排熱部而分別設置於該進氣通道與該排氣通道。

該殼體可以選擇性地呈水平或垂直放置，較佳地，該殼體的寬度介於10至20公分。

較佳地，該熱交換器為複數個熱管平行排列而成。

較佳地，該熱交換器為一冷媒循環盤管與一幫浦所構成，該 冷媒循環盤管的兩側分別為該吸熱部與該排熱部。

較佳地，該熱交換器為一熱電模組，具有二相同構形之熱管單元作為該吸熱部與該排熱部，以及一熱電晶片設於該等熱管單元之間。

較佳地，該熱交換器的吸熱部高度低於該排熱部的高度。

藉此，本發明能夠將熱交換器設置於該殼體內部而不會增加該窗型空調設備的寬度，因此能夠順利整合於建築物鋁門窗之框架中，同時提供換氣與熱交換的功能，以改善室內空間的空氣品質與溫度舒適性。此外，本發明可以利用自然的熱交換機制而不需要外接任何熱源，能夠節省能源的消耗

A‧‧‧框架

10‧‧‧窗型空調設備

20‧‧‧殼體

21‧‧‧凹槽

22‧‧‧進氣通道

22‧‧‧排氣通道

24‧‧‧第一風扇

25‧‧‧第二風扇

L‧‧‧長度

D‧‧‧寬度

30‧‧‧熱交換器

31‧‧‧熱管

31A‧‧‧吸熱部

31B‧‧‧排熱部

32‧‧‧冷媒盤管

32A‧‧‧吸熱部

32B‧‧‧排熱部

33‧‧‧幫浦

34‧‧‧熱管單元

341‧‧‧鰭片

342‧‧‧導熱管

34A‧‧‧吸熱部

34B‧‧‧排熱部

35‧‧‧熱電晶片

第1圖為本發明第一實施例安裝於鋁門窗框架中之示意圖。

第2圖為本發明第一實施例之外觀立體圖。

第3圖為第2圖沿著3-3線之剖視圖。

第4圖為第2圖沿著4-4線之剖視圖。

第5圖為本發明第二實施例之外觀立體圖。

第6圖為第5圖沿著6-6線之剖視圖。

第7圖為本發明第三實施例類似第6圖之剖視圖。

第8圖為本發明第四實施例類似第6圖之剖視圖。

請先參閱第1圖至第4圖，本發明所提供一較佳實施例之窗型空調設備10，能夠直接組裝於建築物鋁門窗之框架A當中(如第1圖所 示)，該窗型空調設備10具有一殼體20，以及一熱交換器30設於該殼體內部，具體結構分別詳述如下：該殼體20具有一長度方向L，在本實施例中為水平放置，如第2圖所示，該殼體20垂直該長度方向L的寬度D數值介於10至20公分，該殼體20之頂面與底面分別沿著前述長度方向L開設有至少一凹槽21，前述凹槽在本實施例的數量為4個且兩兩分配在頂面與底面，因此該殼體20能夠藉由前述凹槽而組裝於框架A當中；當然，前述凹槽的數量是本領域技術人員能夠視需要加以增減。

請參閱第3圖，該殼體20內設有貫通寬度D方向且呈現一左一右位置配置的一進氣通道22與一排氣通道23，該進氣通道22與該排氣通道23分別設有一第一風扇24與一第二風扇25用來提升氣體流通的效率。附帶一提的是，雖然在本實施例是將第一風扇24與第二風扇25設於不同側，但本領域技術人員可以視需要而將第一風扇24與第二風扇25安裝於同一側，此外，前述第一風扇24與第二風扇25可以依使用者控制而進行正轉或反轉，進而改變通道中空氣的流向。

該熱交換器30在本實施例是由複數個熱管31沿著該長度方向L平行排列而成，其兩側分別設置於該進氣通道22與該排氣通道23中而區分為一吸熱部31A與一排熱部31B，且該吸熱部31A與該排熱部31B為對稱結構，請再參閱第4圖，該吸熱部31A的高度低於該排熱部31B的高度，由於熱管之內部結構為本領域技術人員所周知，故不再撰述。

藉由前述結構，本發明之窗型空調設備10於使用時，假設室外空氣溫度高於室內空氣溫度，使用者就能夠利用該進氣通道22引進室 外空氣，同時利用該吸熱部31A吸收熱量以降低進入室內的空氣溫度；至於被該吸熱部31A所吸收的熱量將會被傳導到該排熱部31B，最後由該排氣通道23向外排出的空氣所吸收，進而排到室外。

因此，本發明的窗型空調設備10可以容易組裝於鋁門窗之框架，不占空間也不影響美觀，同時提供換氣與熱交換的功能來提升室內空氣品質與熱舒適性，維持室內空氣的品質，而且是利用自然交換能力而不需要外接任何熱源，能夠節省所消耗的能源，符合綠色環保的需求。

本發明所提供一第二實施例，結構概與前述實施例相同，相同的元件亦採用相同的編號以便於辨識，其差異在於：該殼體20為垂直放置而是進氣通道22與排氣通道23呈現一上一下的位置配置，同時該熱交換器30之熱管31亦改為垂直放置，並維持該吸熱部31A的高度低於該排熱部31B的高度，因此本發明第二實施例之窗型空調設備10能夠維持與前述實施例相同的功能、效果與使用方式。

請參閱第7圖所示，本發明所提供第三實施例概於前述第二實施例相同，但該熱交換器30改為一循環式的冷媒盤管32與一幫浦33所構成，且該冷媒盤管32的上下兩側分別為吸熱部32A與排熱部32B。前述冷媒盤管32可以使用水作為冷媒，再利用幫浦33帶動冷媒在冷媒盤管32中流動而進行吸熱與排熱。除了前述循環式的冷媒盤管之外，本發明亦可改採多組並聯式的冷媒盤管。

請參閱第8圖所示，本發明所提供第四實施例更可以將該熱交換器30改為一熱電模組，具有二相同構形之熱管單元34分別作為吸熱部34A與排熱部34B，以及一熱電晶片35設於該等熱管單元34之間，前述熱 管單元34是由平行排列的多數個鰭片341與彎折於該等鰭片341內的複數個導熱管342所構成，同樣能提供熱交換的功能。

附加說明的是，本發明所使用的熱交換器的數量並不以一個為限，只要殼體內的空間允許，本發明之窗型空調裝置也可能安裝一個以上的熱交換器來提升熱交換效率，而且能夠混合使用熱管或冷媒循環盤管或熱電模組等熱交換器。

除此之外，為了更加節約能源以符合環保，本發明之窗型空調裝置還可以讓熱交換器電性連接於安裝於建築物或室外的一太陽能發電裝置，如第1圖所示，本創作可以將該太陽能裝置整合於建築物之窗玻璃，且該太陽能裝置具有一電力裝置，能夠將該太陽能裝置所發出的電力以直流電的方式直接提供給本創作之窗型空調裝置，當然，本創作之窗型空調裝置能夠選擇性搭配市電與太陽能裝置作為電源。

最後，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧窗型空調設備

20‧‧‧殼體

22‧‧‧進氣通道

22‧‧‧排氣通道

24‧‧‧第一風扇

25‧‧‧第二風扇

30‧‧‧熱交換器

31‧‧‧熱管

31A‧‧‧吸熱部

31B‧‧‧排熱部

Claims (14)

1. 一種具熱交換功能之窗型空調設備，其包含有：一殼體，其一頂面與一底面分別沿著一長度方向開設有至少一凹槽，以供該殼體整合於一鋁門窗之框架中，該殼體內設有沿著垂直該長度方向的一寬度方向而貫通的一進氣通道與一排氣通道；以及一熱交換器，設於該殼體內部，兩側具有一吸熱部與一排熱部而分別設置於該進氣通道與該排氣通道。
2. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該殼體的寬度介於10至20公分。
3. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該熱交換器為複數個熱管平行排列而成，且各該熱管分別具有該吸熱部與該排熱部。
4. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該熱交換器為一冷媒盤管與一幫浦所構成，該冷媒循環盤管兩側分別為該吸熱部與該排熱部。
5. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該熱交換器為一熱電模組，具有二相同構形之熱管單元作為該吸熱部與該排熱部，以及一熱電晶片設於該等熱管單元之間。
6. 如請求項5所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該熱管單元是由平行排列的多數個鰭片與彎折於該等鰭片內的複數個導熱管所構成。
7. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該殼體為水平放置，該進氣通道與該排氣通道為一左一右的位置配置。
8. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該殼體為垂直放置，該進氣通道與該排氣通道為一上一下的位置配置。
9. 如請求項1所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該熱交換器的吸熱部與排熱部為對稱結構。
10. 如請求項1至9其中任一項所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該吸熱部的高度低於該排熱部的高度。
11. 如請求項1至9其中任一項所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該進氣通道與該排氣通道分別裝設有一第一風扇與一第二風扇。
12. 如請求項11所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該第一風扇與該第二風扇能夠依控制而進行正轉或反轉。
13. 如請求項1至9其中任一項所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該熱交換器電性連接一太陽能裝置。
14. 如請求項13所述具熱交換功能之窗型空調設備，其中該太陽能裝置具有一電力裝置，能夠將該太陽能裝置所發出的電力以直流電的方式提供給該熱交換器。