TWI432681B - 具有手動除濕功能之空調裝置及其操作方法 - Google Patents

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Description

具有手動除濕功能之空調裝置及其操作方法
本發明係有關一種具有手動除濕功能之空調裝置及其操作方法，尤指一種提供機房空氣除濕與空調之用之具有手動除濕功能之空調裝置及其操作方法。
目前現有機房空調安裝時，在初期安裝或運轉中由於機房門長時間開啟，因此機房處於濕氣較高的環境狀態。由於機房內濕氣過高，將會對伺服器主機(server)造成壽命不良影響，例如銅箔線路產生腐蝕狀況，進而導致伺服器主機運作不良。此時，就需要利用較佳的除濕方式來解決機房濕氣過高的情形。
目前現有的機房大多無特別強制除濕設計，只能以現場施工手法，如以報紙或硬紙板堵住空調裝置之回風口(return air)，利用降低風速使達到部分除濕效果。惟，利用此方式進行除濕處理，除了需要較長時間方能將機房內過多的水氣除去外，機房除濕效果也不甚理想，並且，也會導致過多能耗。因此，無法有效除濕以及無法提供除濕之時效性，將導致工程進度之延誤。
因此，如何設計出一種提供機房空氣除濕與空調用之具有手動除 濕功能之空調裝置及其操作方法，透過使用者手動控制該空調裝置進行除濕運轉，並利用露點設定與除濕時間設定之除濕控制，以提供機房內具有良好之調節氣流，確保機房內伺服器主機或其他設備之正常運轉，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。
為了解決上述問題，本發明係提供一種具有手動除濕功能之空調裝置，以提供機房空氣除濕與空調之用。該空調裝置係包含一控制單元、一溫度感測單元、一濕度感測單元、一顯示單元、一操作單元、一水流控制單元以及一氣流控制單元。
該溫度感測單元係電性連接該控制單元，以感測一環境溫度。該濕度感測單元係電性連接該控制單元，以感測一環境相對濕度。該顯示單元係電性連接該控制單元，以顯示該溫度感測單元所感測之該環境溫度與該濕度感測單元所感測之該環境相對濕度。該操作單元係電性連接該控制單元，以操控該空調裝置之操作為一手動控制除濕運轉或為一手動控制空調運轉。該水流控制單元係電性連接該控制單元，以冷凝方式除濕流進該空調裝置內之空氣。該氣流控制單元係電性連接該控制單元，以將除濕後之空氣送出該空調裝置外。
為了解決上述問題，本發明係提供一種具有手動除濕功能之空調裝置操作方法，以提供機房空氣除濕與空調之用。該空調裝置之操作方法係包含下列步驟：首先，利用一溫度感測單元與一濕度感測單元量測環境溫度與環境相對濕度。接著，利用一顯示單元顯示所量測之環境溫度與環境相對濕度。接著，透過一控制單元 判斷該空調裝置進行手動控制除濕運轉。接著，透過該控制單元對該空調裝置進行一可變氣流控制與一可變水流控制。最後，根據露點設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。
為了解決上述問題，本發明係提供一種具有手動除濕功能之空調裝置操作方法，以提供機房空氣除濕與空調之用。該空調裝置之操作方法係包含下列步驟：首先，利用一溫度感測單元與一濕度感測單元量測環境溫度與環境相對濕度。接著，利用一顯示單元顯示所量測之環境溫度與環境相對濕度。接著，透過一控制單元判斷該空調裝置進行手動控制除濕運轉。接著，透過一控制單元對該空調裝置進行一可變氣流控制與一可變水流控制。接著，根據露點設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。最後，若該空調裝置尚未完成除濕運轉，則根據除濕時間設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
〔本發明〕
10‧‧‧空調裝置
102‧‧‧控制單元
104‧‧‧溫度感測單元
106‧‧‧濕度感測單元
108‧‧‧顯示單元
110‧‧‧操作單元
112‧‧‧水流控制單元
114‧‧‧氣流控制單元
Ta‧‧‧環境溫度
Ha‧‧‧環境相對濕度
S10~S80‧‧‧步驟
第一圖係為本發明具有手動除濕功能之空調裝置之電路方塊示意圖；第二圖係為本發明具有手動除濕功能之空調裝置之立體圖；第三圖係為本發明空調裝置之一操作單元與一顯示單元之示意圖； 第四圖係為本發明具有手動除濕功能之空調裝置操作方法第一實施例之流程圖；及第五圖係為本發明具有手動除濕功能之控調裝置操作方法第二實施例之流程圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：
請參見第一圖係為本發明具有手動除濕功能之空調裝置之電路方塊示意圖。該具有手動除濕功能之空調裝置10係提供機房空氣除濕與空調之用。該空調裝置10係包含一控制單元102、一溫度感測單元104、一濕度感測單元106、一顯示單元108、一操作單元110、一水流控制單元112以及一氣流控制單元114。
該溫度感測單元104係電性連接該控制單元102，以感測一環境溫度(ambient temperature)Ta。該濕度感測單元106係電性連接該控制單元102，以感測一環境相對濕度(ambient relative humidity)Ha。該顯示單元108係電性連接該控制單元102，以顯示該溫度感測單元104所感測之該環境溫度Ta與該濕度感測單元106所感測之該環境相對濕度Ha。該操作單元110係電性連接該控制單元102，以操控該空調裝置10之操作為一手動控制除濕運轉或為一手動控制空調運轉。該水流控制單元112係電性連接該控制單元102，以冷凝方式除濕流進該空調裝置10內之空氣。該氣流控制單元114係電性連接該控制單元102，以將除濕後之空氣送出該空調裝置10外。
其中，該控制單元102係包含一運算單元(未圖示)與一比較單元( 未圖示)。該運算單元係根據所感測之該環境溫度Ta與該環境相對濕度Ha，計算該空調裝置10內空氣之露點。該比較單元係根據該計算之露點與一露點臨界值進行比較，判斷該空調裝置10是否完成除濕運轉。另外，該控制單元102更包含一計時單元(未圖示)，以設定一除濕時間，判斷該空調裝置10是否完成除濕運轉。
本發明具有手動除濕功能之空調裝置之結構與操作原理將可由以下實施例說明而得到充份的了解。該空調裝置10之詳細操作請配合參見第二圖係為本發明具有手動除濕功能之空調裝置之立體圖。當該空調裝置10提供機房空氣除濕與空調之用時，裝設在該空調裝置10上之該溫度感測單元104與該濕度感測單元106係分別量測出目前機房內之機房溫度(該環境溫度Ta)與機房相對濕度(該環境相對濕度Ha)。並且，透過裝設在該空調裝置10上之該顯示單元108可直接顯示機房之該環境溫度Ta與該環境相對濕度Ha。其中，該顯示單元108係可為一液晶模組(LCM)。
當使用者根據該顯示單元108所顯示之溫度與相對濕度資訊，可配合本身實務經驗，選擇手動控制該空調裝置10對機房進行除濕運轉，亦或，選擇不進行除濕運轉，直接手動控制對機房進行空調運轉。此外，亦可在該空調裝置10內裝設一蜂鳴器(buzzer)(未圖示)，以做為警示量測到機房濕度過高之提醒，提供使用者選擇是否手動控制該空調裝置進行除濕運轉之用。
當使用者選擇手動控制該空調裝置10進行除濕運轉時，可直接操控該操作單元110。請參見第三圖係為本發明空調裝置之一操作單元與一顯示單元之示意圖。該操作單元110係可為一液晶模組(LCM)，並且，至少具有一除濕運轉按鈕(未標示)與一空調運轉 按鈕(未標示)，並且具有一電源開關(未標示)。該操作單元110可提供使用者方便地手動操控該空調裝置10之用。另外，該顯示單元108具有如前述能提供顯示所量測之環境溫度與環境相對濕度之功能。
當使用者按下除濕運轉按鈕進行對機房除濕時，該空調裝置10之該水流控制單元112係可為具有三向閥之水管組(water pipe assemble)，透過外部注入低溫冰水，利用冷凝方式除濕流進該空調裝置10內之空氣。其中，該水流控制單元112係由該控制單元102透過可變水流控制方式對具有三向閥之水管組進行水流量控制。在此實施例中，該可變水流控制係為一最大水流控制，用以對該水流控制單元112提供最大水流之控制，亦即，透過對該水流控制單元112係為一水冷式冷凝器，以提供最大水流之水冷式冷凝，以增加更多空氣中水氣之冷凝。此外，當使用者按下除濕運轉按鈕進行對機房除濕時，該空調裝置10之該氣流控制單元114係可為一可變速風扇，透過該風扇之運轉，將除濕後之乾燥冷空氣送出該空調裝置10外。其中，該氣流控制單元114係由該控制單元102透過可變氣流控制方式對該風扇進行風流量控制。在此實施例中，該可變氣流控制係為一最小氣流控制，用以對該氣流控制單元114提供最小氣流之控制，亦即，透過對該氣流控制單元114提供最小氣流減緩輸出之風量與風速，僅將除濕後之乾燥冷空氣送出該空調裝置10外，以大大地減少已冷凝在該空調裝置內之水氣送出，避免機房設備受潮而造成劣化變質之損害。
值得一提，由於該風扇若運轉在低轉速的過程，風扇軸承會因為風扇低速運轉造成大轉矩(torque)之操作而增加耗損，因此，從 該風扇長期運轉使用壽命之考量，該風扇之可變氣流控制方式典型值會設定在30%，以維持該風扇能夠使用超過十年。惟，若以減少已冷凝在該空調裝置內之水氣送出之考量，則可設定該風扇運轉在更低之設定值百分比，以大大地減少機房設備受潮而造成劣化變質之損害。另外，該具有三向閥之水管組之水流量控制可設定在最大水流之控制，亦即，該水管組之可變水流控制方式典型值會設定在100%，以提供最大水流之水冷式冷凝，增加更多空氣中水氣之冷凝。
當使用者選擇手動控制該空調裝置10進行除濕運轉時，該空調裝置10可根據露點設定或除濕時間設定，以判斷該空調裝置10是否完成除濕運轉。對露點設定控制而言，由於露點可透過該溫度感測單元104所感測之該環境溫度Ta與該濕度感測單元106所感測之該環境相對濕度Ha，並根據Magnus-Tetens近似法計算出，因此，使用者可透過預設一露點邊限值，以提供當該空調裝置10操作於除濕運轉時，能決定機房除濕完成與否之判斷。另外，對除濕時間設定控制而言，使用者可透過一計時單元設定該空調裝置10之除濕運轉時間，以提供當該空調裝置10操作於除濕運轉時，能決定機房除濕完成與否之判斷。然而，使用者亦可根據本身實務經驗依當時機房實際之操作需要，在該空調裝置10進行除濕運轉過程時，中斷對機房除濕，以進行待機操作或直接手動控制對機房進行空調運轉。
請參見第四圖係為本發明具有手動除濕功能之空調裝置操作方法第一實施例之流程圖。本實施例所揭露之具有手動除濕功能之空調裝置操作方法，係提供機房空氣除濕與空調之用。該空調裝置 之操作方法係包含下列步驟：首先，對該空調裝置上電(power on)(S10)。接著，利用一溫度感測單元與一濕度感測單元量測環境溫度與環境相對濕度(S20)。其中，該溫度感測單元與該濕度感測單元係裝設在該空調裝置上，可分別量測機房之環境溫度與環境相對濕度。接著，在該空調裝置待機狀態下，利用一顯示單元顯示所量測之環境溫度與環境相對濕度(S30)。其中，該顯示單元係可為一液晶模組(LCM)，可同時顯示機房之環境溫度與環境相對濕度(參見第三圖)。接著，使用者可手動控制該空調裝置進行除濕運轉(S40)或手動控制對機房進行空調運轉(S80)。使用者可透過顯示於該顯示單元上之環境溫度與環境相對濕度，選擇手動控制該空調裝置進行除濕運轉，亦或，選擇不進行除濕運轉，以進行待機操作或直接手動控制對機房進行空調運轉。另外，可透過在該空調裝置裝設一蜂鳴器(buzzer)，以做為警示量測到機房濕度過高之提醒，提供使用者選擇是否手動控制該空調裝置10進行除濕運轉之用。
當使用者選擇手動控制該空調裝置進行除濕運轉(S40)時，可透過一控制單元對該空調裝置進行除濕控制(S50)，該除濕控制係包含一可變氣流控制(S502)與一可變水流控制(S504)。其中，該可變氣流控制係為一最小氣流控制，並且，該可變水流控制係為一最大水流控制。為了能利用該空調裝置對機房提供最佳之除濕能力，因此，該空調裝置對一水流控制單元(參見第一圖)係為一水冷式冷凝器，以提供最大水流之控制，亦即，透過對該水流控制單元提供最大水流之水冷式冷凝，以增加更多空氣中水氣之冷凝。並且，該空調裝置對一氣流控制單元(參見第一圖)提供最小 氣流之控制，亦即，透過對該風扇提供最小氣流減緩輸出之風量與風速，以大大地減少已冷凝在該空調裝置內之水氣送出，僅透過風扇將除濕後之乾燥冷空氣送出該空調裝置10外。故此，達到對機房內過多之水氣除濕，並利用僅吹出乾燥之冷空氣能提供機房設備之空調運轉，以避免機房設備受潮而造成劣化變質之損害。另外，在實際操作上，使用者亦可直接手動控制對機房進行空調運轉(S80)，亦即，使用者判斷機房無須除濕時，可略過手動控制該空調裝置進行除濕運轉，而直接對機房提供空調運轉之操作。
接著，根據露點設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉(S60)。在該步驟中，由於露點可透過該溫度感測單元所感測之一環境溫度與該濕度感測單元所感測之一環境相對濕度計算出，因此，使用者可透過預設一露點邊限值，以提供當該空調裝置操作於除濕運轉時，能決定機房除濕完成之判斷。舉例來說，若該露點邊限值設定為5℃時，當所感測到之環境溫度與環境相對濕度所計算出之機房露點，隨著該空調裝置持續除濕運轉，而逐漸下降。若當機房露點小於該露點邊限值時，該空調裝置則停止除濕運轉，視為除濕完成。反之，若當機房露點仍大於該露點邊限值時，該空調裝置則持續除濕運轉。
值得一提，該露點之計算可根據Magnus-Tetens近似法(Magnus-Tetens Approximation)，當量測得實際溫度與相對濕度後，可透過下列公式求得露點近似值：
其中，
溫度T和露點Td單位為攝氏、相對濕度RH單位為百分比，ln則代表自然對數運算。常數a和b分別是：a=17.27，b=237.7℃。
並且，此近似法僅適合於以下範圍：0℃<T<60℃，1%<RH<100%，0℃<Td<50℃。
若該空調裝置完成除濕運轉，則重新執行步驟(S30)，亦即，該空調裝置完成除濕運轉後，回到待機狀態。如上所述，當機房露點小於該露點邊限值時，該空調裝置則停止除濕運轉，視為除濕完成。此時，該空調裝置則回到待機狀態，視使用者要對機房執行手動控制進行空調運轉或再透過設定該露點邊限值而對機房執行更乾燥除濕運轉。若該空調裝置尚未完成除濕運轉，則重新執行步驟(S50)，如上所述，當機房露點仍大於該露點邊限值時，該空調裝置持續進行除濕操作。
請參見第五圖係為本發明具有手動除濕功能之控調裝置操作方法第二實施例之流程圖。本實施例與第一實施例最大差異在於本實施例增加除濕時間以判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。基於本實施例與第一實施例之差異，因此，兩實施例相同之步驟則簡述說明，再針對不同之差異，進一步說明。本實施例所揭露之具有手動除濕功能之空調裝置操作方法，係提供機房空氣除濕與空調之用。該空調裝置之操作方法係包含下列步驟：首先，對該空調 裝置上電(S10)。接著，利用一溫度感測單元與一濕度感測單元量測溫度與相對濕度(S20)。接著，在該空調裝置待機狀態下，利用一顯示單元顯示所量測之溫度與相對濕度(S30)。接著，使用者可手動控制該空調裝置進行除濕運轉(S40)或手動控制對機房進行空調運轉(S80)。
當使用者選擇手動控制該空調裝置進行除濕運轉(S40)時，可透過一控制單元對該空調裝置進行除濕控制(S50)，該除濕控制係包含一可變氣流控制(S502)與一可變水流控制(S504)。接著，根據露點設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉(S60)。若該空調裝置完成除濕運轉，則重新執行步驟(S30)，亦即，該空調裝置完成除濕運轉後，回到待機狀態。若該空調裝置尚未完成除濕運轉，則根據除濕時間設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉(S70)。在該步驟中，使用者可透過一計時單元設定該空調裝置之除濕運轉時間。舉例來說，若該除濕運轉時間設定為12小時，則當該空調裝置經由前述之最小氣流控制與最大水流控制之除濕運轉達到12小時，則視為除濕完成。反之，該空調裝置尚未除濕運轉達到12小時，該空調裝置則持續除濕運轉。若該空調裝置完成除濕運轉，則重新執行步驟(S30)，回到待機狀態。若該空調裝置尚未完成除濕運轉，則重新執行步驟(S50)，亦即，該空調裝置持續進行除濕操作。同樣地，使用者亦可根據本身實務經驗依當時機房實際之操作需要，在該空調裝置進行除濕運轉過程時，中斷對機房除濕，以進行待機操作或直接手動控制對機房進行空調運轉。根據上述露點設定與除濕時間設定之除濕控制，可增加該空調裝置應用於除濕運轉上更為彈性。
綜上所述，本發明係具有以下之優點：1、使用者利用手動控制該空調裝置進行除濕運轉，以提供機房內具有良好之調節氣流，確保機房內伺服器主機或其他設備之正常運轉；2、該操作單元可提供使用者方便地手動操控該空調裝置之用，以選擇手動控制該空調裝置進行除濕運轉或直接手動控制對機房進行空調運轉；及3、該空調裝置係可根據露點設定與除濕時間設定之除濕控制，增加該空調裝置應用於除濕運轉上更為彈性。
惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
S10~S80‧‧‧步驟

Claims (16)

  1. 一種具有手動除濕功能之空調裝置，係提供機房空氣除濕與空調之用；該空調裝置係包含：一控制單元；一溫度感測單元，係電性連接該控制單元，以感測一環境溫度；一濕度感測單元，係電性連接該控制單元，以感測一環境相對濕度；一顯示單元，係電性連接該控制單元，以顯示該溫度感測單元所感測之該環境溫度與該濕度感測單元所感測之該環境相對濕度；一操作單元，係電性連接該控制單元，以操控該空調裝置之操作為一手動控制除濕運轉或為一手動控制空調運轉；一水流控制單元，係電性連接該控制單元，以最大水流冷凝流進該空調裝置內之空氣；及一氣流控制單元，係電性連接該控制單元，以最小氣流將除濕後之空氣送出該空調裝置外。
  2. 如申請專利範圍第1項具有手動除濕功能之空調裝置，其中該控制單元係包含：一運算單元，係根據所感測之該環境溫度與該環境相對濕度，計算該空調裝置內空氣之露點；及一比較單元，係根據該計算之露點與一露點臨界值進行比較，判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。
  3. 如申請專利範圍第1項具有手動除濕功能之空調裝置，其中該控 制單元係更包含一計時單元，以設定一除濕時間，判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。
  4. 如申請專利範圍第1項具有手動除濕功能之空調裝置，其中該操作單元係透過手動方式操控。
  5. 如申請專利範圍第1項具有手動除濕功能之空調裝置，其中該操作單元係為一液晶模組。
  6. 如申請專利範圍第1項具有手動除濕功能之空調裝置，其中該水流控制單元係為一具有三向閥之水管組。
  7. 如申請專利範圍第1項具有手動除濕功能之空調裝置，其中該氣流控制單元係為一可變速風扇。
  8. 一種具有手動除濕功能之空調裝置操作方法，係提供機房空氣除濕與空調之用；該空調裝置之操作方法係包含下列步驟：(a)利用一溫度感測單元與一濕度感測單元量測環境溫度與環境相對濕度；(b)利用一顯示單元顯示所量測之環境溫度與環境相對濕度；(c)透過一控制單元判斷該空調裝置進行手動控制除濕運轉；(d)透過該控制單元以最大水流冷凝流進該空調裝置內之空氣，並且以最小氣流將除溼後之空氣送出該空調裝置外；及(e)根據露點設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。
  9. 如申請專利範圍第8項之空調裝置操作方法，在該步驟(b)之後，更包含：(c')透過一控制單元判斷該空調裝置進行手動控制空調運轉。
  10. 如申請專利範圍第8項之空調裝置操作方法，在該步驟(e)中，若該空調裝置完成除濕運轉，則重新執行步驟(b)。
  11. 如申請專利範圍第8項之空調裝置操作方法，在該步驟(e)中，若 該空調裝置尚未完成除濕運轉，則重新執行步驟(d)。
  12. 一種具有手動除濕功能之空調裝置操作方法，係提供機房空氣除濕與空調之用；該空調裝置之操作方法係包含下列步驟：(a)利用一溫度感測單元與一濕度感測單元量測環境溫度與環境相對濕度；(b)利用一顯示單元顯示所量測之環境溫度與環境相對濕度；(c)透過一控制單元判斷該空調裝置進行手動控制除濕運轉；(d)透過該控制單元以最大水流冷凝流進該空調裝置內之空氣，並且以最小氣流將除溼後之空氣送出該空調裝置外；(e)根據露點設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉；及(f)若該空調裝置尚未完成除濕運轉，則根據除濕時間設定判斷該空調裝置是否完成除濕運轉。
  13. 如申請專利範圍第12項之空調裝置操作方法，在該步驟(b)之後，更包含：(c')透過一控制單元判斷該空調裝置進行手動控制空調運轉。
  14. 如申請專利範圍第12項之空調裝置操作方法，在該步驟(e)中，若該空調裝置完成除濕運轉，則重新執行步驟(b)。
  15. 如申請專利範圍第12項之空調裝置操作方法，在該步驟(f)中，若該空調裝置完成除濕運轉，則重新執行步驟(b)。
  16. 如申請專利範圍第12項之空調裝置操作方法，在該步驟(f)中，若該空調裝置尚未完成除濕運轉，則重新執行步驟(d)。
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