TWI626408B - Gas return structure and air conditioner having the same - Google Patents

Abstract

一種氣體迴流結構，具有包括第一、第二及第三側壁之殼體及形成於第三側壁朝向外部之側邊的導流元件，第一側壁自兩側延伸而分別形成彎折部，第二側壁形成於第一側壁與第三側壁間，第三側壁形成於導流元件相對朝向該彎折部之另一端，其中，第一側壁與第二側壁間形成第一風道，第二側壁與導流元件、部分之彎折部及第三側壁間形成第二風道，並與該第一風道連通，且導流元件分別與彎折部及該第三側壁之交界處形成第一風口及第二風口。據此，可有效增進空調裝置之溫度調節效率。

Description

氣體迴流結構及具有該結構之空調裝置

本發明係關於一種空調裝置，更詳而言之，係有關於一種具有氣體迴流改良結構之空調裝置。

隨著科技日新月異，越來越多的家電在設計上逐漸走向小型化的趨勢，以冷氣為例，傳統的空調裝置僅適用於居家場所等封閉且固定的空間中，習知有將空調裝置應用在可穿戴式的裝置上，例如安全帽，當騎士在炎熱的天氣下騎車時，能夠從安全帽排放出冷風，維持適當的溫度而達到涼感的效果。

然而，像這類的穿戴式空調裝置都會有明顯的缺點，首先，受限於安全帽既有的結構，從安全帽排放出的冷風僅能吹到非常有限的部位，很難大範圍地均勻排放，使得降溫的效果相當有限。其次，所述習知之空調裝置僅將冷空氣排出，而為維持一定溫度的冷空氣排出，致冷機構必須持續以一定程度的負載程度運作，易有耗電且過熱的疑慮。再者，因為不斷在相同部位排放冷風，容易讓使用者感到不舒服。此外，與帽體結合之空調結構及類似這類的產品，一旦遇到開放式空間，冷暖的程度容易揮發，難以達到應有的效果。若想進一步改良與帽體結合之空調結構，又會有降低安全帽的既有保護功效的問題產生。

因此，如何能不受既有帽體之結構限制而設計出獨立且能在開放式空間使用的穿戴式空調裝置，是目前業界亟待解決之課題。

為解決前述習知技術的問題，本發明提供一種具有氣體迴流結構，該結構具有殼體及導流元件，該殼體包括第一側壁、第二側壁及第三側壁，其中，該第一側壁係自該殼體兩側延伸，並分別於該兩側端部形成彎折部，該第二側壁係形成於該第一側壁與該第三側壁間，該第三側壁係形成於該導流元件相對朝向該彎折部之另一端，而該導流元件形成於該第三側壁朝向外部之側邊，該第一側壁與該第二側壁間形成第一風道，該第二側壁與該導流元件、部分之彎折部及該第三側壁間形成第二風道，且該第一風道與該第二風道連通，且其中，該彎折部與該導流元件之交界處形成第一風口，而該導流元件與該第三側壁之交界處形成第二風口。

於本發明之一種型態中，該兩彎折部分別於投影線上至少部分與該第二側壁朝向該兩彎折部之端部重疊。

於本發明之一種型態中，復包括隔熱層，該隔熱層係至少部分包覆該殼體。

於本發明之一種型態中，其中，該隔熱層與該第一側壁係一體成形者。

於本發明之一種型態中，復包括外罩，該外罩至少部分包覆該殼體及該隔熱層。

本發明復提供一種空調裝置，該裝置具有殼體、導流元件、 第一風扇及致冷晶片，該殼體包括第一、第二及第三側壁，其中，該第一側壁自該殼體兩側延伸，分別於該兩側端部形成彎折部，且具有第一開口，該第二側壁具有對應於該第一開口之第二開口，該導流元件形成於該第三側壁朝向外部之側邊，該第一風扇設置於該第二開口而該致冷晶片設置於該第一開口。

該第二側壁係形成於該第一側壁與該第三側壁間，該第三側壁係形成於該導流元件相對朝向該彎折部之另一端，該第一側壁與該第二側壁間形成第一風道，該第二側壁與該導流元件、部分之彎折部及該第三側壁間形成第二風道，且該第一風道與該第二風道連通，且其中，該彎折部與該導流元件之交界處形成第一風口，而該導流元件與該第三側壁之交界處形成第二風口。

於本發明之一種型態中，復包括具有第一側面及第二側面之第一鋁片，其中，該致冷晶片具有面向該第一風扇之第一表面及相對之第二表面，且其中，該第一鋁片之第一側面係與該致冷晶片之第一表面接觸，該第一鋁片之第二側面則係面向該第一風扇。

於本發明之一種型態中，復包括具有第一側面及第二側面之第二鋁片，該第二鋁片之第一側面係與該致冷晶片之第二表面接觸。

於本發明之一種型態中，復包括隔熱層，該隔熱層係至少部分包覆該殼體以及該第二鋁片。

於本發明之一種型態中，其中，該隔熱層與該第一側壁係一體成形者。

於本發明之一種型態中，復包括第二風扇，係搭接於該第二 鋁片之第二側面。於本發明之一種型態中，復包括外罩，其中，該外罩包括第一罩部，至少部分包覆該殼體及該隔熱層；以及第二罩部，至少部分包覆該第二鋁片及該第二風扇，且該第二罩部具有多個通孔。

於本發明之一種型態中，復包括電源模組，係設置於該外罩兩端，該電源模組係用以提供該致冷晶片、第一風扇、第二風扇及操作介面模組運作所需之電源。

於本發明之一種型態中，其中，該電源模組包括操作介面單元，用以操控該致冷晶片、第一風扇及第二風扇之運作。

於本發明之一種型態中，復包括樞軸，係設置在該外罩兩端的彎折部，用以樞接該第一外罩以及該電源模組。

相較於習知技術，本發明之氣體迴流結構可以將製造出冷氣的循環流動，在開放式空間下藉由循環流動來達到大範圍的降溫，也能夠使致冷效率提升，降低耗電成本，此外，本發明之氣體迴流結構並不僅適用於冷氣循環，也可在冬天時進行暖氣循環，而以本發明之結構為基礎設計出的空調裝置，可供使用者獨立穿戴，不需要作為附加裝置，例如內裝於安全帽中，適合使用者隨時隨地操作使用。

10‧‧‧殼體

101‧‧‧第一側壁

1011‧‧‧彎折部

102‧‧‧第二側壁

103‧‧‧第三側壁

11‧‧‧導流元件

12‧‧‧第一風道

13‧‧‧第二風道

14‧‧‧第一風口

15‧‧‧第二風口

16‧‧‧隔熱層

17‧‧‧外罩

20‧‧‧殼體

201‧‧‧第一側壁

2011‧‧‧彎折部

2012‧‧‧第一開口

202‧‧‧第二側壁

2021‧‧‧第二開口

203‧‧‧第三側壁

21‧‧‧導流元件

22‧‧‧第一風道

23‧‧‧第二風道

24‧‧‧第一風口

25‧‧‧第二風口

26‧‧‧隔熱層

27‧‧‧外罩

271‧‧‧第一罩部

272‧‧‧第二罩部

2721‧‧‧通孔

30‧‧‧第一風扇

40‧‧‧致冷晶片

401‧‧‧第一表面

402‧‧‧第二表面

50‧‧‧第一鋁片

501‧‧‧第一側面

502‧‧‧第二側面

60‧‧‧第二鋁片

601‧‧‧第一側面

602‧‧‧第二側面

70‧‧‧第二風扇

80‧‧‧電源模組

801‧‧‧操作介面單元

90‧‧‧樞軸

第1圖係本發明之氣體迴流結構的剖面示意圖。

第2圖係本發明之空調裝置的剖面示意圖。

第3圖係本發明之空調裝置的局部結構分解示意圖。

第4圖係本發明之空調裝置的局部結構分解示意圖。

第5圖係本發明之空調裝置於運作時的導流方向示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「內」、「外」、「底」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇，合先敘明。

請參閱第1圖，其係本發明之氣體迴流結構的示意圖。如圖所示，本發明之氣體迴流結構包括殼體10與導流元件11，殼體10具有第一側壁101、第二側壁102及第三側壁103，第一側壁101是從殼體10的兩側延伸，延伸到該兩側端部而形成彎折部1011，第二側壁102則是形成於第一側壁101與第三側壁103之間，而導流元件11形成於第三側壁103朝向外部之側邊，第三側壁103形成於導流元件11相對朝向彎折部1011之另一端，換言之，導流元件11是定位在介於第三側壁103與彎折部1011之間。於本實施例中，導流元件11可以為鰭片狀，但不以此為限。

繼續參閱第1圖，第一側壁101與第二側壁102之間建構成第 一風道12，第二側壁102與導流元件11、部分之彎折部1011及第三側壁103之間建構形成第二風道13，而第一風道12與該第二風道13彼此連通，且其中，彎折部1011與導流元件11之交界處形成第一風口14，而導流元件11與第三側壁103之交界處形成第二風口15。於本實施例中，如第1圖中所示，第二側壁102朝向該兩彎折部1011之端部分別於投影線上部分重疊到兩彎折部1011所彎折包覆的區域。

在本發明之一實施例中，本發明之氣體迴流結構復可包括隔熱層16，隔熱層16至少部分包覆殼體10，而隔熱層16的材質可由PE泡棉等重量輕、隔熱效率高的材料組成，使得氣體迴流結構所產生的溫度區域不易受到外在環境溫度的干擾而溢散，或者隔熱層16也可同殼體一樣，由軟性材質組成，以適用於使用者頸部的調整。此外，在另一實施例中，隔熱層16可與第一側壁101一體成形，換言之，隔熱層16可與第一側壁101同為殼體10之一部分。

在本發明之另一實施例中，本發明之氣體迴流結構復可包括外罩17，可至少部分包覆殼體10及隔熱層16，主要是用以所述之氣體迴流結構受到碰撞而損壞。

請參閱第2圖，其係應用前述本發明之氣體迴流結構的空調裝置之結構剖面示意圖。如第2圖所示，本發明之空調裝置主要包括殼體20、導流元件21、第一風扇30以及致冷晶片40。殼體20具有第一側壁201、第二側壁202及第三側壁203，其中，第一側壁201從殼體20兩側延伸，分別在該兩側端部形成彎折部2011，且具有第一開口2012，第二側壁202形成於第一側壁201與第三側壁203之間，並具有對應於第一開口2012之第二開口 2021，第三側壁203形成於導流元件21相對朝向彎折部2011之另一端，導流元件21形成於第三側壁203朝向外部之側邊，介於第三側壁203與彎折部2011之間。

繼續參閱第2圖，第一風扇30設置在第二開口2021，致冷晶片40設置在第一開口2012，第一側壁201與第二側壁202之間形成第一風道22，第二側壁202與導流元件21、部分之彎折部2011及第三側壁203之間形成第二風道23，且第一風道22與第二風道23連通，此外，彎折部2011與導流元件21之交界處形成出第一風口24，而導流元件21與第三側壁203之交界處形成第二風口25。

請參閱第3圖，其係本發明之空調裝置的局部結構分解示意圖。如第3圖所示，本發明之空調裝置復可包括第一鋁片50，其係用以傳導致冷晶片40產生的冷能或熱能，俾擴大所可調節溫度之區域，加強溫度調節之效果。為配合圖式方便說明，第一鋁片50可具有第一側面501及第二側面502，致冷晶片40可具有面向第一風扇30之第一表面401及相對的第二表面402，且其中，第一鋁片50之第一側面501是與致冷晶片40之第一表面401接觸，第一鋁片50之第二側面502則是面向第一風扇30。

併合參閱第3圖及第4圖，本發明之空調裝置復可包括具有第一側面601及第二側面602之第二鋁片60，第二鋁片60亦能夠傳導致冷晶片產生的冷熱，由圖可知，第二鋁片60之第一側面601是與致冷晶片40之第二表面402相接觸。

在本發明之一實施例中，本發明之空調裝置復可包括隔熱層26，配合參閱第2圖所示，隔熱層26可至少部分包覆殼體20以及第二鋁片 60，隔熱層26的材質可由PE泡棉等重量輕、隔熱效率高的材料組成，讓本裝置內部的循環氣流成為獨立區域，減少受到外在環境的溫差干擾。此外，在另一實施例中，隔熱層26可與第一側壁201一體成形，亦即隔熱層26可與第一側壁201同為殼體20之一部分。

併合參閱第2圖及第4圖，第4圖係本發明之空調裝置的局部結構分解示意圖。本發明之空調裝置復可包括第二風扇70，第二風扇70可搭接在第二鋁片60之第二側面602，當第二鋁片60傳導致冷晶片40產生的冷熱，可通過第二風扇70的加速將與溫度調節目的相反之廢冷或廢熱流排出，防止積聚在本裝置內部而影響致冷晶片40的效率。

繼續參閱第2圖及第4圖，本發明之空調裝置復可包括外罩27，外罩27可由具有隔熱效果之材質所組成，其中該外罩可包括第一罩部271與第二罩部272，如圖所示，第一罩部271可至少部分包覆殼體20及隔熱層26，而第二罩部272可至少部分包覆第二鋁片60及第二風扇70，用以保護所述元件不受到損壞。然而，為了讓經由第二風扇70所導出的冷熱氣流不會積聚在內部，第二罩部272可具有多個通孔2721，讓冷熱氣流擴散到外界環境，如第4圖所示，該通孔2721可例如為百葉結構，於其他實施例中，亦可為圓形或其他幾何圖形之通孔。此外，於本實施例中，呈現百葉結構之通孔2721係開設於第二罩部272之三個側邊，但不以此為限。

如第2圖所示，在本發明之另一實施例中，本發明之空調裝置復可包括電源模組80，可設置於外罩27兩端，電源模組80可例如為一次性乾電池或可充電之電池，用以提供致冷晶片40、第一風扇30、第二風扇70、操作介面模組90，亦可為本發明之空調裝置之內部電子元件運作所需 之電源。

在上述之實施例中，電源模組80可包括操作介面單元801，操作介面模組801可用以操控致冷晶片40、第一風扇30及第二風扇70之功能運作，例如令致冷晶片40為致冷或致熱之運作，或調節第一風扇30及/或第二風扇70之風扇轉速等，但不以此為限，另外，在本實施例中，操作介面單元801是如第2圖所示設置在電源模組80外殼之寬表面，但並不僅限於此，操作介面單元801亦可設置在電源模組80外殼之長表面或任何其他使用者方便觸及之處。

在本發明之另一實施例中，本發明之空調裝置復可包括樞軸90，可設置在外罩27兩端的彎折部1011，用以樞接第一外罩271及電源模組80，讓電源模組80成為可樞轉的部件。

請參閱第2圖及第5圖，其係本發明之空調裝置於運作時的導流方向示意圖。致冷晶片40的熱能或冷能可通過第一風扇30的運作，加速產生冷氣流或暖氣流，以傳導到第一風道22與第二風道23，經由出第一風口24擴散到外部環境，接著，藉由導流元件21的功能，引導外部氣流形成一迴流氣旋，並從第二風道23再次進到第二風口25而形成循環氣流。再者，由於致冷晶片40是一種可自由進行冷卻、加熱及溫度控制的半導體元件，能受到電流控制在晶片兩面而產生冷熱溫差。如第5圖所示，當使用者使用冷氣功能時，致冷晶片40之第一表面401在本裝置內部是形成冷能，此時冷能之流動方向是如第5圖中的導流方向A，而此時的致冷晶片40之第二表面402則是產生熱能，其熱能之流動方向是如第5圖中的導流方向B擴散到外部環境。反之，當使用者使用暖氣功能時，致冷晶片40之第一表面401在本空 調裝置內部是形成熱能，此時熱能之流動方向是如第5圖中的導流方向A，而此時的致冷晶片40之第二表面402則是產生冷能，其流動方向是如第5圖中的導流方向B擴散到外部環境。

綜上所述，本發明之氣體迴流結構以及以此結構組成的空調裝置，能通過內部的風道及風口設計，讓致冷晶片產生的冷熱溫差擴散到大範圍區域，使用者可將本裝置穿戴於頸部，在不同的季節天氣下讓頭頸部區域能夠維持涼感或暖感，進而減少因天氣溫差變化過大而造成身體不適的機率，而本發明之氣體迴流結構的設計，讓擴散到外部環境的冷熱氣流能夠重新循環而再利用，降低致冷晶片及電源模組過度運作而造成損壞。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (15)

1. 一種氣體迴流結構，係包括：殼體，包含有第一側壁、第二側壁及第三側壁，其中，該第一側壁構成該殼體之外圍部分以定義出一容置空間，且該第一側壁形成有至少一第一開孔，並在相對該第一開孔之兩端形成有朝內彎折之彎折部，該第二側壁及第三側壁位於該第一側壁所定義之容置空間中，且該第二側壁設於第一側壁與第三側壁之間，且該第二側壁設有相對應該第一開孔之第二開孔；以及導流元件，設於第二側壁朝向容置空間之側邊上，且定位在該第三側壁與彎折部之間，以於該第一側壁與該第二側壁間形成第一風道，及於該第二側壁與該導流元件、部分之彎折部及該第三側壁間形成與該第一風道之氣體流向相反並連通之第二風道，並於該彎折部與該導流元件之交界處形成第一風口，及於該導流元件與該第三側壁之交界處形成第二風口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之氣體迴流結構，其中，該第二側壁之端部係延伸進入至該彎折部所彎折包覆的區域中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之氣體迴流結構，復包括有隔熱層，該隔熱層係至少部分包覆該殼體。
4. 如申請專利範圍第3項所述之氣體迴流結構，其中，該隔熱層與該第一側壁係一體形成者。
5. 如申請專利範圍第3項所述之氣體迴流結構，復包括外罩，該外罩至少部分包覆該殼體及該隔熱層。
6. 一種空調裝置，係包括：殼體，包含有第一側壁、第二側壁及第三側壁，其中，該第一側壁構成該殼體之外圍部分以定義出一容置空間，且該第一側壁形成有至少一第一開孔，並在相對該第一開孔之兩端形成有朝內彎折之彎折部，該第二側壁及第三側壁位於該第一側壁所定義出之容置空間內，且該第二側壁設於第一側壁與第三側壁之間，同時於該第二側壁設有相對應該第一開孔之第二開孔；導流元件，設於第二側壁朝向容置空間之側邊上，且定位在該第三側壁與彎折部之間，以於該第一側壁與該第二側壁間形成第一風道，及於該第二側壁與該導流元件、部分之彎折部及該第三側壁間形成與該第一風道之氣體流向相反並連通之第二風道，並於該彎折部與該導流元件之交界處形成第一風口，及於該導流元件與該第三側壁之交界處形成第二風口；第一風扇，係設置於該第二開孔中；以及致冷晶片，係設置在該第一開孔中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之空調裝置，復包括具有第一側面及第二側面之第一鋁片，其中，該致冷晶片具有面向該第一風扇之第一表面及相對之第二表面，且其中，該第一鋁片之第一側面係與該致冷晶片之第一表面接觸，該第一鋁片之第二側面則係面向該第一風扇。
8. 如申請專利範圍第6項所述之空調裝置，復包括具有第一側面及第二側面之第二鋁片，該第二鋁片之第一側面係與該致冷晶片之第二表面接觸。
9. 如申請專利範圍第6項所述之空調裝置，復包括有隔熱層，該隔熱層係至少部分包覆該殼體。
10. 如申請專利範圍第9項所述之空調裝置，其中，該隔熱層與該第一側壁係一體成形者。
11. 如申請專利範圍第8項所述之空調裝置，復包括有第二風扇，係設於該第二鋁片之第二側面。
12. 如申請專利範圍第11項所述之空調裝置，復包括有外罩，其中，該外罩包括：第一罩部，至少部分包覆該殼體；以及第二罩部，至少部分包覆該第二鋁片及該第二風扇，且該第二罩部具有多個通孔。
13. 如申請專利範圍第12項所述之空調裝置，復包括電源模組，係設置於該外罩。
14. 如申請專利範圍第13項所述之空調裝置，其中，該電源模組包括操作介面單元。
15. 如申請專利範圍第13項所述之空調裝置，復包括樞軸，係設置在該外罩，用以樞接該外罩以及該電源模組。