TWI386606B - 隨身空調系統 - Google Patents

Description

隨身空調系統

本發明隨身空調系統，係包括通風散熱機構、氣冷導能機構、水冷導能機構、電源控制機構與太陽能板所組成，係針對日常生活中會讓人們悶熱時或是冬天寒冷感覺到身體不適的時候，想要達到舒適效果所製成之隨身配備，其中通風散熱機構放置於使用者衣物內或身旁以作為提供空調風力之用，至於空調風力之電能提供則視使用者所在環境而選擇：若於室外則可採用太陽能板，利用光能轉換電能方式提供通風系統之風扇轉動，使空氣強制吹入衣內或使用者身旁，以達到通風散熱效果；若於室內則可採用家用電力為電源，利用致冷晶片技術產生冷氣或熱氣之效果，讓使用者可獨自具有空調之效果，不僅冷卻或增溫效果集中於使用者身旁附近，且空調溫度擴散範圍僅只需在使用者四周，不需擴及整個房間，因此電能消耗量低，在搭配一般家用冷暖氣機一起使用下可大幅減少電費，並且達到節能減碳效果。

台灣地處亞熱帶氣候，四季溫差相當大且夏天相當悶熱，冬天相當寒冷，為了使人們在戶外或室內感覺舒適與清爽，目前市面上就有冷氣機、電風扇、暖爐等等的產品以達到調整室內溫度之目的，以下針對市面上調溫的產品陳述其概況：

1.冷房效果：常見於冷氣機、電風扇等設備，以冷氣機而論，當只有使用者一人在室內時，開冷氣機使整間房間達到舒適效果，但同時也消耗了大量電源和擴散冷氣的時間，並且用電價格昂貴，且不能隨身使用；若以電風扇來講，當周遭溫度都很悶熱時，使用電風扇來吹風，但是吹出的空氣也都是熱風，無法有效的達到降溫舒適效果，且也不能隨身攜帶使用。

2.熱房效果：常見於暖爐、暖暖包等設備，以暖爐而言，其特色為可在室內達到暖氣效果，但因耗電量大、體積大且無法隨身使用為其缺點所在；昔以暖暖包取暖，市面上販售的暖暖包雖然可隨身使用，但缺點是其使用時間有限，且皆為一次性拋棄物，造成不必要之有害廢棄物，不僅不環保甚至造成二次公害。

3.空調效率：冷暖氣機等設備之工作範圍到整個房間，必須花費時間來等待其溫度擴散，而且無論室內人數多寡，該機器之工作範圍都在整個房間，而且空調運作產生噪音及廢水，形成環保污染。

為使人們能輕便攜帶且具有散熱通風或保暖效果，本發明乃針對一年四季，在各種地方各種溫度對人類身體的不適，來調節身體上的舒適感，讓使用者能感覺很舒服，不會被當時氣溫的惡劣程度所影響，可隨身攜帶，並且符合環保與節能減碳效果。

本發明的目的，讓使用者在室內或戶外之不良氣溫下，能有提供冷/熱雙用之舒適空調系統，也能隨身攜帶且易於拆卸使用，更能達到節能減碳、降低成本與天然能源使用之特點，本發明係利用通風散熱機構、電源控制機構、氣冷導能機構、水冷導能機構、太陽能板所組成之隨身空調系統，其中：

1.通風散熱機構：為了將空氣強制抽至使用者衣內或物件內進行通風或昇降溫，在本機構中設置一個電子風扇與可彎曲之多孔通風導管以及散熱板，透過電子風扇接收電能而轉動以強制抽動空氣至通風管內，通風管內設置小孔來釋放空氣以吹到使用者身上，而小孔可增加出氣面積，並且更有效率的達到空調作用，另外為了達到更多用途效果，採用可彎曲之通風管，來根據使用者所想要達到空調的範圍進行調整；另外電子風扇之電能可由室內插座或太陽能板提供，依使用者所處環境而選擇。

2.氣冷導能機構：利用致冷晶片技術，致冷晶片輸入電流後，會同時產生一面致冷、另一面致熱的效果，因此將致冷晶片之一面置於散熱板光滑面上，而該散熱板之散熱片端則用一組電子風扇驅動對散熱片因吸收致冷晶片所產生之廢熱或廢冷予以排出本機構，使致冷晶片之另一端工作面產生致冷或致熱之雙重效果，可依使用者所需要之冷房或熱房效果切換開關，當使用者欲享用冷房效果，則切換開關使致冷晶片工作面產生冰冷感，而此時致冷晶片連接散熱板之散熱片端則產生高溫廢熱並由散熱片藉由電子風扇將高熱導出予以排到大氣中；若使用者享用熱感效果時，則切換開關使致冷晶片工作面產生炙熱感，而此時致冷晶片連接散熱板之散熱片端則產生冰冷狀態，並由散熱片藉由電子風扇將冰冷散掉並排到大氣中，因此在此機構下具有冷熱雙重功用，當致冷晶片工作面產生極低溫，則致冷晶片另一邊之散熱片利用電子風扇將熱氣散掉；或者致冷晶片工作面產生高溫，則致冷晶片另一邊之散熱片利用電子風扇將冷氣散掉，讓本機構在配合通風散熱機構使用下，可具有產生冷氣或熱氣之效能，提供使用者在不同環境下享受恆溫之狀態。

3.水冷導能機構：本機構中使用水泵、電子風扇、水冷頭、導水管、水箱與致冷晶片等組件，來達成水冷卻內循環系統以取代氣冷導熱機構之散熱板與電子風扇，利用冷卻水流經水冷頭處將致冷晶片產生之廢熱或廢冷帶離致冷晶片，而此冷卻水可藉由水泵產生之高壓強制送到水箱，再利用電子風扇吹出之高速氣流將之廢熱或廢冷排出水箱，然後再將此冷卻水回到內循環系統再次週而復始地對致冷晶片進行排熱或排冷，使致冷晶片運作效果提高，因此在室內可使用本機構接上通風散熱機構，以達到比氣冷導能機構更高效率之冷氣或熱氣以節省能源，用本機構來輔助冷氣機或是暖氣機等高耗能電器，達到節能省碳效果。

4.電源控制機構：本機構中設置一電源開關與溫度調節開關，除了做為變壓及穩壓功能外，並讓使用者在室內使用家用插座提供本發明之電力，並能選擇目前想要冷的空氣吹出或者熱空氣吹出，且可控制吹出空氣之溫度高低，增加其實用性。

藉由上述機構，有以下三種組合：

1.太陽能式隨身空調系統：將通風散熱機構與太陽能板組合而成，此種組合方式可適用於戶外太陽下時使用，將太陽能板裝在使用者肩膀上或可照射到太陽光之處以方便吸收太陽光，而通風管放置於使用者身上、衣物內，或是安全帽等等需要提供散熱之位置，由太陽能板將太陽能轉換電能來提供本機構的電力來源，以驅動電子風扇而將冷空氣藉由通風箱之孔洞吹入使用者衣內，有效的達到舒適通風及散熱之效果。

2.氣冷式隨身空調系統：將通風散熱機構與電源控制機構搭配氣冷導能機構組合而成，此種組合方式較輕便，所以便於攜帶，因此可適用於室內或是出外旅遊時使用，當使用者打電腦時或是看書時，就可將本組合方式將通風管放進使用者衣物內，並利用家用電源為提供本發明所需電力，即可依照使用者所需之冷或熱之溫度需求而操作電源控制機構，達到隨身空調效果。

3.水冷式隨身空調系統：將通風散熱機構與電源控制機構搭配水冷導能機構組合而成，此種組合方式因體積重量較大，所以可適用於臥室床上或是需急速低溫提供之場所，將通風管放進棉被、衣物或需快速降溫處，而電源插頭插入室內家用電源並操作電源控制機構，即可提供冷或熱之雙重溫度效果，能有效率的達到空調效果。

本發明隨身空調系統(如第五圖、第六圖)，係包括通風散熱機構(10)、氣冷導能機構(20)、水冷導能機構(30)、電源控制機構(40)、太陽能板(50)所組成，其中：通風散熱機構(10)(如第一圖)，由通風箱(101)、電子風扇(102)、散熱板(103)、通風管(104)、整體固定螺絲(105)、扣環固定螺絲(106)、扣環(107)、螺帽(108)所組成，將整體固定螺絲(105)依順序穿過通風箱(101)之預留孔、電子風扇(102)之預留孔和鋁合金散熱板(103)之預留孔，再以螺帽(108)鎖上整體固定螺絲(105)以固定以上組件，將可彎曲通風管(104)以黏貼方式固定於壓克力通風箱(101)上方之預留孔組成本機構。

氣冷導能機構(20)(如第二圖)，由致冷晶片(201)、鋁合金散熱板(202)、電子風扇(203)、固定螺絲(204)、扣環螺絲(205)、扣環(206)所組成，將致冷晶片(201)黏貼於鋁合金散熱板(202)之預留孔上，再將固定螺絲(204)穿過電子風扇(203)之預留孔並鎖在鋁合金散熱板(202)四周之螺絲預留孔，將兩組扣環(206)分別固定在散熱板(202)上下兩側，再以扣環螺絲(205)鎖上，以組成本機構。

水冷導能機構(30)(如第三圖)，由電子風扇(301)、水泵(302)、水冷頭(303)、水冷頭蓋(304)、水箱(305)、導水管(306)、扣環固定螺絲(307)、扣環(308)、束環(309)、致冷晶片(310)、風扇固定螺絲(311)所組成，將致冷晶片(310)以黏貼方式固定在水冷頭蓋(304)上之光滑面，將水冷頭蓋(304)黏接到水冷頭(303)上，再將兩組電子風扇(301)以風扇固定螺絲鎖於水箱(305)，以導水管(306)接於水冷頭(303)之入水口與水泵(302)之出水口，並以束環(309)固定，再以導水管(306)接於水箱(305)之入水口與水冷頭(303)之出水口，並以束環(309)固定，同時以導水管(306)接於水泵(302)之入水口與水箱(305)之出水口，並以束環(309)固定，將兩組扣環(308)分別置於水冷頭(303)上下側並以扣環固定螺絲(307)固定之，組成本機構。

電源控制機構(40)(如第四圖)，由電源插頭(401)、控制面板(402)、風速調整鈕(403)、冷熱開關(404)、風量控制電線(405)、冷熱電源控制電線(406)所組成，將風速調整鈕(403)和冷熱開關(404)分別插入控制面板(402)上方之預留孔，並將風量控制電線(405)插入控制面板(402)左方之預留孔，將冷熱電源控制電線(406)插入控制面板(402)左方之預留孔，以組成本機構。

藉由上述機構，將通風散熱機構(10)的散熱板(103)上方與下方之扣環(107)扣上氣冷導能機構(20)的散熱板(202)上方與下方之扣環(206)，因此可把散熱板(103)與致冷晶片(201)緊貼，將氣冷導能機構(20)之致冷晶片(201)的電源線接上電源控制機構(40)之冷熱電源控制電線(406)，氣冷導能機構(20)之電子風扇(203)與通風散熱機構(10)之電子風扇(102)的電源線以並聯方式連接電源控制機構(40)之風量控制電線(405)，以組成氣冷式隨身空調系統(如第七圖)；若將通風散熱機構(10)的散熱板(103)上方與下方之扣環(107)扣上水冷導能機構(30)的水冷頭(303)上方與下方之扣環(308)，因此可把散熱板(103)與致冷晶片(310)緊貼住，將水冷導能機構(30)之致冷晶片(310)的電源線連接電源控制機構(40)之冷熱電源控制電線(406)，水冷導能機構(30)之電子風扇(301)的電源線、水泵(302)的電源線與通風散熱機構(10)之電子風扇(102)的電源線以並聯方式連接至電源控制機構(40)之風量控制電線(405)，以組成水冷式隨身空調系統(如第八圖)；若將太陽能板(50)之電線接上通風散熱機構(10)之電子風扇(102)的電源線，則成為太陽能式隨身空調系統(如第九圖)。

(10)‧‧‧通風散熱機構

(101)‧‧‧通風箱

(102)‧‧‧電子風扇

(103)‧‧‧散熱板

(104)‧‧‧通風管

(105)‧‧‧整體固定螺絲

(106)‧‧‧扣環固定螺絲

(107)‧‧‧扣環

(108)‧‧‧螺帽

(20)‧‧‧氣冷導能機構

(201)‧‧‧致冷晶片

(202)‧‧‧散熱板

(203)‧‧‧電子風扇

(204)‧‧‧固定螺絲

(205)‧‧‧扣環螺絲

(206)‧‧‧扣環

(30)‧‧‧水冷導能機構

(301)‧‧‧電子風扇

(302)‧‧‧水泵

(303)‧‧‧水冷頭

(304)‧‧‧水冷頭蓋

(305)‧‧‧水箱

(306)‧‧‧導水管

(307)‧‧‧扣環固定螺絲

(308)‧‧‧扣環

(309)‧‧‧束環

(310)‧‧‧致冷晶片

(311)‧‧‧風扇固定螺絲

(40)‧‧‧電源控制機構

(401)‧‧‧電源插頭

(402)‧‧‧控制面板

(403)‧‧‧風速調整鈕

(404)‧‧‧冷熱開關

(405)‧‧‧風量控制電線

(406)‧‧‧冷熱電源控制電線

(50)‧‧‧太陽能板

第一圖係本發明之通風散熱機構展開圖與組合圖。

第二圖係本發明之氣冷導能機構展開圖與組合圖。

第三圖係本發明之水冷導能機構展開圖與組合圖。

第四圖係本發明之電源控制機構展開圖與組合圖。

第五圖係本發明隨身空調系統之展開圖。

第六圖係本發明隨身空調系統之組合圖。

第七圖係本發明之氣冷式隨身空調系統組合圖。

第八圖係本發明之水冷式隨身空調系統組合圖。

第九圖係本發明太陽能式之隨身空調系統組合圖。

(101)．．．通風箱

(102)．．．電子風扇

(103)．．．散熱板

(104)．．．通風管

(105)．．．整體固定螺絲

(106)．．．扣環固定螺絲

(107)．．．扣環

(108)．．．螺帽

(201)．．．致冷晶片

(202)．．．散熱板

(203)．．．電子風扇

(204)．．．固定螺絲

(205)．．．扣環螺絲

(206)．．．扣環

(301)．．．電子風扇

(302)．．．水泵

(303)．．．水冷頭

(304)．．．水冷頭蓋

(305)．．．水箱

(306)．．．導水管

(307)．．．扣環固定螺絲

(308)．．．扣環

(309)．．．束環

(310)．．．致冷晶片

(311)．．．風扇固定螺絲

(401)．．．電源插頭

(402)．．．控制面板

(403)．．．風速調整鈕

(404)．．．冷熱開關

(405)．．．風量控制電線

(406)．．．冷熱電源控制電線

(50)．．．太陽能板

Claims (1)

1. 一種隨身空調系統，主要包括通風散熱機構、氣冷導能機構、水冷導能機構、電源控制機構、太陽能板所組成，其中通風散熱機構之散熱板前面設有電子風扇，該電子風扇前面設有通風箱，該通風箱上面設有通風管，散熱板、電子風扇、通風箱三者以整體固定螺絲固定；氣冷導能機構之電子風扇前面設有散熱板，兩者以固定螺絲固定之，散熱板之預留孔內連接致冷晶片，藉由致冷晶片輸入電流後產生冷熱雙溫效果而將其中接觸散熱板之面的能量傳導至散熱板上，透過電子風扇造成之空氣流動而將散熱板上之能量釋放至外界；水冷導能機構之電子風扇後面設有水箱並以螺絲固定，而水箱上之兩頭設有出水口與入水口，其中出水口與水泵之入水口以水管連接，入水口與水冷頭之出水口以水管連接，水泵出水口與水冷頭入水口以水管連接，水冷頭蓋固定於水冷頭上方予以封閉，致冷晶片放置於水冷頭蓋外側面，水箱內設置冷卻水以方便將致冷晶片所產生之能量透過水冷頭蓋傳導至冷卻水，藉由水泵產生之壓力將冷卻水運送至水箱然後透過電子風扇將冷卻水所吸收之能量排出水箱，接著冷卻水再流入水冷頭；電源控制機構之控制面板上方設有風速調整鈕以及冷熱開關，該控制面板之一側設有一電源插頭，另一側設有風量控制電線，與冷熱電源控制電線；若通風散熱機構之電子風扇電源線與太陽能板組合可成 為太陽能式隨身空調，將通風管放置於使用者衣服內，通風箱後方之夾板可勾在使用者所需固定之處，利用太陽能板所吸收之太陽能轉換成通風散熱機構之電子風扇所需電源，將室外空氣藉由電子風扇之運作抽入通風箱而利用通風管吹進使用者體內，以達到通風乾爽之用；若將通風散熱機構之散熱板的光滑面與氣冷導能機構之散熱板的光滑面藉由扣環扣上，將致冷晶片之電源線接上電源控制機構之冷熱電源控制電線，以及通風散熱機構之電子風扇和氣冷導能機構之電子風扇的電源線接上電源控制機構之風量控制電線，將電源控制系統之電源插頭插至家用電源並開啟冷熱開關，可成為在室內看書時或者打電腦等等所使用之氣冷式隨身空調，依使用者所需風量大小可於電源控制機構上進行調整風速調整鈕，依使用者所需溫度冷或熱可於電源控制機構上進行調整冷熱開關；若將通風散熱機構之散熱板的光滑面與水冷導能機構之水冷頭蓋藉由扣環扣上，將通風散熱機構之電子風扇與水冷導能機構之電子風扇的電源線與水冷導能機構之水泵以並聯方式連接並接上電源控制機構之冷熱電源控制電線，再將電源控制機構之電源接頭插至家用電源，可成為適用於臥室床上或是需急速低溫提供之使用者，依使用者所需風量大小可於電源控制機構上進行調整風速調整鈕，依使用者所需溫度冷或熱可於電源控制機構上進行調整冷熱開關。