TWI739131B - 模組化熱交換裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種模組化熱交換裝置，其包含一基座，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體且二端開口之間的徑向處間隔形成有複數導流板，且各導流板貫穿有一安裝孔，安裝孔的內徑小於基座的內徑，基座的外壁面貫穿形成有位在徑向的一第一通風口及位在徑向的一第二通風口；一導水管，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體且一端形成有外螺紋，另一端形成有內螺紋；複數致冷裝置，其設置於導水管的外壁面；一套筒，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體，且導水管貫穿套筒設置於其中，致冷裝置貼靠於套筒的內壁面，套筒貫穿基座的各該安裝孔並且設置於其中；藉此，利用致冷裝置提升或降低導入內部的氣體或液體溫度，除了具有簡易的安裝方式外，於運作的過程也不會產生空氣或噪音汙染，達到降低成本及環保之功效。

Description

模組化熱交換裝置

本發明係涉及一種熱交換裝置，尤指一種可模組化的熱交換裝置。

現有技術的空調裝置，例如冷氣，其主要構件包含有蒸發器、壓縮機、冷凝器及膨脹裝置，利用冷媒流經壓縮機壓縮成高溫高壓氣態，再流經冷凝器形成中溫高壓液態，藉由膨脹裝置將中溫高壓的液態冷媒膨脹為低壓低溫的氣液並存狀態，最後蒸發器將膨脹裝置送來的低壓低溫冷媒與冷氣所導入較高溫的氣流進行熱交換達到冷媒汽化時吸熱，而吹出的空氣為冷氣，達到降低室內空間溫度之目的。

然而，現有技術的空調裝置，在使用或維修的過程中，內部的冷媒有可能會因為管路老化或是產生洩漏的情形，而冷媒經過研究發現如排出到戶外會造成地球臭氧層破洞，增加紫外線照射地表的量，破壞大自然環境而不具有環保效益，此外，壓縮機在運轉的過程中，除了較耗費電力外，也容易產生噪音，對周遭環境的人容易造成困擾；而當空調裝置在組裝及安裝的過程中，由於其結構較為複雜，通常需要耗費較多的時間，也導致額外增加了製造及安裝時的成本；因此，現有技術的空調裝置，其整體構造存在有如前述的問題及缺點，實有待加以改良。

有鑒於現有技術的缺點及不足，本發明提供一種模組化熱交換裝置，其可藉由將致冷裝置設置於其中達到產生冷、熱水或冷、熱空氣，且於運作的過程中並不會產生空氣或噪音汙染，達到結構簡單及環保之目的。

為達上述之發明目的，本發明所採用的技術手段為設計一種模組化熱交換裝置，其包含：一基座，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體且具有一內部空間及二端開口，該二端開口位在該基座的軸向位置，該二端開口之間的徑向處間隔形成有複數導流板將該內部空間分隔成數個獨立空間，且各該導流板貫穿有一安裝孔，該安裝孔為六邊形孔且內徑小於該基座的內徑，該基座的外壁面貫穿形成有位在徑向的一第一通風口及位在徑向的一第二通風口，該複數導流板將該第一通風口分隔成複數個第一貫通口，該複數導流板將該第二通風口分隔成數個第二貫通口；一導水管，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體且位於該基座內貫穿各該安裝孔，該導水管一端凸設一第一結合部，該第一結合部形成有外螺紋，該導水管的另一端內壁面具有一第二結合部，該第二結合部形成有內螺紋；複數致冷裝置，其設置於該導水管的外壁面；一套筒，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體，且該導水管貫穿該套筒設置於其中，該複數致冷裝置貼靠於該套筒的內壁面，該套筒貫穿該基座的各該安裝孔並且設置於其中。

進一步而言，所述之模組化熱交換裝置，其中該基座相對的二側邊分別凸設一第一通風部及一第二通風部，該第一通風部及該第二通風部分別為矩形框體且位在該基座的徑向位置，該第一通風口貫穿該第一通風部，該第二通風口貫穿該第二通風部，該複數導流板延伸至該第一通風口將該第一通 風口分隔成複數第一貫通口，該複數導流板延伸至該第二通風口將該第二通風口分隔成複數第二貫通口。

進一步而言，所述之模組化熱交換裝置，其中該複數致冷裝置為致冷晶片。

進一步而言，所述之模組化熱交換裝置，其中該套筒及該導水管為鋁製管。

本發明的優點在於，藉由模組化熱交換裝置利用致冷裝置提升或降低溫度，並且可同時運用液體、氣體或液氣等相互產生熱交換進而產生冷、熱空氣或冷、熱水，也可依據使用者需求增加模組化熱交換裝置的數量，因此具有高度變化性及簡易的安裝方式，並且於運作的過程中並不會如同現有技術具有冷媒及壓縮機等組件而產生空氣或噪音汙染，達到降低成本及環保之功效。

10:基座

11:導流板

111:安裝孔

12:第一通風部

121:第一通風口

122:第一貫通口

13:第二通風部

131:第二通風口

132:第二貫通口

20:導水管

21:第一結合部

22:第二結合部

30:致冷裝置

31:內側面

32:外側面

40:套筒

50:第一水管

60:第二水管

圖1係本發明之立體外觀圖。

圖2係本發明之分解圖。

圖3係本發明之下視圖。

圖4係本發明之側視局部剖面圖。

圖5係本發明之局部剖面圖。

圖6係本發明之導水管剖面圖。

圖7係本發明之並聯使用示意圖。

圖8係本發明之串聯使用示意圖。

以下配合圖式以及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段。

請參閱圖1所示，本發明之模組化熱交換裝置，其包含一基座10、一導水管20、複數致冷裝置30及一套筒40。

請參閱圖1至圖5所示，基座10為一中空柱狀體，在本實施例中為一斷面類似呈六邊形的中空柱狀體，基座10具有一內部空間及二端開口，二端開口位在基座10的軸向位置，基座10外壁面相對的二側邊分別凸設一第一通風部12及一第二通風部13，第一通風部12及第二通風部13分別為矩形框體且位在基座10的徑向位置，第一通風部12貫穿形成有位在徑向的一第一通風口121，第二通風部13貫穿形成有位在徑向的一第二通風口131，第一通風口121及第二通風口131與基座10的內部空間相連通；基座10二端開口之間間隔形成有複數導流板11，各該導流板11位在基座10的徑向處將內部空間分隔成數個獨立空間，且各個導流板11貫穿有一安裝孔111，其形狀為六邊形，安裝孔111的內徑小於基座10的內徑，換言之，安裝孔111與基座10內壁面保持一特定距離，且各個導流板11相互平行，各個安裝孔111的孔中心為對齊成一直線；而延伸至第一通風口121的導流板11將第一通風口121分隔成數個第一貫通口122，延伸至第二通風口131的導流板11將第二通風口131分隔成數個第二貫通口132，各該第一貫通口122與各該第二貫通口132用以導流使用，但不以此為限，亦可為其他形式之導流設計，僅要能達到使空氣流通之功效即可。

請參閱圖2、圖5及圖6所示，導水管20為一中空柱狀體且位於基座10內貫穿各個安裝孔111，導水管20一端凸設一第一結合部21，第一結合部21形成有外螺紋，導水管的另一端內壁面具有一第二結合部22，第二結合部22 形成有內螺紋；在本實施例中，導水管20為一斷面呈六邊形的鋁製中空管體，但不以此為限，導水管20的材質及形狀可依使用者需求做改變。

請參閱圖2及圖4所示，致冷裝置30設置於導水管20的外壁面，在本實施例中致冷裝置30為致冷晶片，致冷晶片為片狀體且具有一內側面31及一外側面32，藉由改變輸入致冷晶片正負電極的方向，可進而改變內側面31或外側面32達到其中一側面為高溫(即熱觸面)另一側面為低溫(即冷觸面)之功效，致冷晶片為現有技術之制式組件，其細部構造不再贅述；致冷裝置30間隔設置於導水管20的外表面，當致冷裝置30的內側面31為熱觸面且貼靠於導水管20時即具有增加導水管20溫度的功效，當內側面31為冷觸面貼靠於導水管20時即具有降低導水管20溫度的效果，但不以此為限，其設置方式可依使用者需求做改變。

套筒40為一中空柱狀體，套筒40貫穿基座10的各個安裝孔111並且設置於其中，在本實施例中，套筒40為斷面類似呈六邊形的鋁製中空管體且導水管20貫穿套筒40設置於其中，使得致冷裝置30的外側面32貼靠於套筒40的內壁面並夾設於套筒40及導水管20之間，但不以此為限，套筒40的形狀及材質可依使用者需求做改變，僅要能達到包覆導水管20及致冷裝置30且具有熱傳導之功效即可。

本發明使用時，具有冷氣、暖氣、冷水及熱水等多種可運用實施的模式，請參閱圖5所示，在實施為冷氣模式時，致冷裝置30的內側面31為熱觸面貼靠於導水管20，致冷裝置30的外側面32為冷觸面貼靠於套筒40，此時導水管20溫度上升套筒40溫度下降，使用者將冷卻水藉由外部水管(圖式中未示)與導水管20連接從導水管20的一端導入，經由在導水管20中與致冷裝置30所產生的熱進行熱交換並且從導水管20的另一端導出，而從第二通風口131導入的空氣經由與低溫的套筒40進行熱交換而溫度下降並且從第一通風口121導出 產生冷空氣，換言之，經由導水管20另一端導出的水即為熱水，因此也可應用為熱水模式。

在實施為暖氣模式時，致冷裝置30的外側面32為熱觸面貼靠於套筒40，致冷裝置30的內側面31為冷觸面貼靠於導水管20，套筒40因溫度上升故第二通風口131可導出暖空氣，導水管20因溫度下降可導出冷水，因此也可應用為冷水模式，前述模式僅為多種模式中的二實施例，但不以此為限，使用者亦可於導水管20、第一通風口121及第二通風口131皆導入液體或氣體進行同相態間的熱交換。

除了前述可單獨一個模組化熱交換裝置使用外，也可依據使用者需求將多個模組化熱交換裝置經由並聯或串聯使用，請參閱圖5及圖7所示，當並聯使用時，可利用外接一第一水管50連接各個模組化熱交換裝置導水管20的一端將水導入，並且於各個導水管20的另一端再外接一第二水管60將水導出；請參閱圖4及圖8所示，當串聯使用時，可將多個模組化熱交換裝置藉由彼此導水管20上的外螺紋與內螺紋相連接，使得模組化熱交換裝置組成一長條形體，再於二端分別連接一外部水管(圖式中未示)將水導入及導出，同樣可達到具有多種可運用實施的模式。

於前述過程中，由於模組化熱交換裝置利用致冷裝置30提升或降低溫度，並且可同時運用液體、氣體或液體與氣體等相互進行熱交換，具有高度的變化性及簡易的安裝方式，且運作的過程中並不會產生噪音、空氣等汙染，相較於現有技術省去了冷媒及壓縮機等較複雜及耗電的元件。

於前述過程中，由於設置有導流板11、第一通風部12及第二通風部13，因此可將流經的空氣經由第一通風部12及第二通風部13集中且再經由其中的導流板11分隔成數個第一貫通口122及第二貫通口132，進而產生一導流作用使得空氣得以平順的流動。

以上所述僅是本創作之較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾作為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10:基座

11:導流板

111:安裝孔

12:第一通風部

121:第一通風口

122:第一貫通口

13:第二通風部

20:導水管

21:第一結合部

30:致冷裝置

40:套筒

Claims (4)

1. 一種模組化熱交換裝置，其包含：一基座，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體且具有一內部空間及二端開口，該二端開口位在該基座的軸向位置，該二端開口之間的徑向處間隔形成有複數導流板將該內部空間分隔成數個獨立空間，且各該導流板貫穿有一安裝孔，該安裝孔為六邊形孔且內徑小於該基座的內徑，該基座的外壁面貫穿形成有位在徑向的一第一通風口及位在徑向的一第二通風口，該複數導流板將該第一通風口分隔成複數個第一貫通口，該複數導流板將該第二通風口分隔成數個第二貫通口；一導水管，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體且位於該基座內貫穿各該安裝孔，該導水管一端凸設一第一結合部，該第一結合部形成有外螺紋，該導水管的另一端內壁面具有一第二結合部，該第二結合部形成有內螺紋；複數致冷裝置，其設置於該導水管的外壁面；一套筒，其為一斷面呈六邊形的中空柱狀體，且該導水管貫穿該套筒設置於其中，該複數致冷裝置貼靠於該套筒的內壁面，該套筒貫穿該基座的各該安裝孔並且設置於其中。
2. 如請求項1所述之模組化熱交換裝置，其中該基座相對的二側邊分別凸設一第一通風部及一第二通風部，該第一通風部及該第二通風部分別為矩形框體且位在該基座的徑向位置，該第一通風口貫穿該第一通風部，該第二通風口貫穿該第二通風部，該複數導流板延伸至該第一通風口將該第一通風口分隔成複數第一貫通口，該複數導流板延伸至該第二通風口將該第二通風口分隔成複數第二貫通口。
3. 如請求項1或2所述之模組化熱交換裝置，其中該複數致冷裝置為致冷晶片。
4. 如請求項3所述之模組化熱交換裝置，其中該套筒及該導水管為鋁製管。

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