TWM520134U - 太陽能冷氣機、熱水器系統 - Google Patents

Description

太陽能冷氣機、熱水器系統

本創作為太陽能冷氣機、熱水器系統，主要是針對太陽能冷氣機、熱水器的設計，並配合其它裝置，讓整體達到更為節約能源和延長產品壽命週期之經濟效益目的。

太陽能冷氣機截至目前為止尚未有商品普及化，據資訊暸解應用太陽能產生冷氣有很多可行方式，以現今的科技皆可做到，之所以未能商品普及化應是成本、價位和經濟效益原因，尤其是冷氣機只有在炎熱的天氣時才需要，以一年度計算，非熱帶地區不到四分之一的日子需要，但是炎熱的天氣時卻是很需要，因此太陽能熱水器在炎熱天氣時，若能將多餘的熱能用於製造冷氣，其它時候製造盥洗用熱水，應是較為經濟可行的方向。

昔用「熱水器」有因為能源的區分而不同，如太陽能、瓦斯、電熱、木材、煤油、煤炭.....等等型式熱水器，太陽能而言，在連續寒雨天時，一般附設有其它能源之輔助加熱器，以電能、瓦斯輔助加熱居多，以及實務上之區分如「即熱型」和「儲熱型」熱水器，意即冷水流經熱水器加熱後就直接使用是謂「即熱型」，「儲熱型」則是加熱一定的容量、水溫後再行使用，太陽能熱水器則是屬於「儲熱型」之一種。

冷氣機方面在實務上同樣可區分為「即冷型」和「儲冷型」冷氣機， 例如開啟冷氣機開關後冷氣即刻出來是謂「即冷型」，「儲冷型」則是先予製造冷冰水儲存備用，即是昔稱之儲冰式冷氣機系統，本創作選用「儲熱型」熱水器和「儲冷型」冷氣機方式為之。

以往盥洗用(洗澡)熱水的取得，幾乎都是將冷水流經「熱水器」加熱後就直接使用，因此有水垢、雜質污染物屯積、累積的問題存在，還有因流量、壓力、機件等等問題，都將會造成影響「熱水器」的壽命週期，例如：「電熱管」加熱時因水質不良所產生之水垢累積，導致熱傳導不良而損壞，以及雜質屯積也都將造成管路阻塞或機件損壞，還有水溫、流量不穩定等等缺失；該水質不良以往都是採用過濾改善的方式，水溫、流量不穩定則有恆溫熱水器、恆溫蓮蓬頭、恆壓泵浦、減壓閥、安全閥等等配件輔助改善，終究是不能從根源處徹底解決問題點。

目前太陽能熱水器已是很普及化的商品，雖然可以節約能源，但是成本造價高於其它型式熱水器的價位，然而太陽能熱水器之使用壽命週期短暫，則不符經濟效益，也將製造廢棄物，徒增環保問題；而要如何延長熱水器壽命週期，以符合經濟效益，亦是一有待改良之處。

此外，太陽能熱水器在寒雨的天氣，一般是由住家之用電輔助加熱而更為耗能，實用上用戶之評價並不都是正面的，例如：太陽能熱水器大部分是置放於屋頂上，一般而言太陽能熱水器距離用水場所之熱水管路比較長，雖有簡易之保溫措施但是效果不佳，在寒冷的天氣裡未連續使用，不超過5分鍾就會因散熱而造成水溫不足，尤其在寒雨天時用水，需由住家用之其他能源輔助加熱，而設計不良之管路散熱損失也將會更多，還有需要等候熱水管內之冷水流完後，熱水才到來的缺點，而有在寒雨天時，不 好用和很耗電之評價，若採用迴水管設計雖然可以改善熱水不能即時到來的缺點，但是迴水管之裝設同樣會增加管路之散熱損失而更耗能，故太陽能熱水器仍然還有諸多之缺失待改良。

太陽能冷氣機方面言，同樣會有冷冰水之保溫管路因吸熱升高水溫之現象，但是實務經驗上可予控制在1~3℃內，只是在保溫之措施方式和成本的問題，以現階段已有的技術，可以克服解決問題點。

冷氣之產生有因環境因素自然形成和冷氣機等之裝置產生，昔用冷氣的產生，藉由冷媒壓縮機或其它如化學方式等為之，該冷媒壓縮機則需要有動力推動，要如何應用太陽能所產生之動力？比較簡單的方式就是太陽的熱能加熱液態水產生蒸汽壓推動冷媒壓縮機，但是蒸汽壓之產生將有水垢、安全性...等等之虞。

冷氣機系統方面：有關太陽能集熱器之應用，昔用真空熱管型集熱器空曬時可達到約500℃(廣告單資訊)，雙層玻璃管真空管型式300℃(廣告單資訊)，其溫度的高低主要是由日照量、太陽能吸收膜以及真空度的保溫效果等而定，而習用之平板式太陽能集熱器，實務上之測試在日照良好時空曬亦可輕易達到約100~150℃上下，如果將平板式太陽能集熱器之隔熱保溫材料採用較佳效果之材質如PU發泡保溫約可增高10℃，其若採用較佳效果之太陽能吸收膜亦可增高10℃以上，該集熱器之透光玻璃若採用雙層透光玻璃，間距隔熱同樣約可增高約10℃，而在一大氣壓力下水之沸點是100℃，所以在炎熱的天氣裡，應用太陽熱能加熱液態水來產生蒸汽是很容易做到的，而在密閉的容器內蒸汽之產生相對的亦同時產生壓力，飽和蒸汽每平方公分高達約10公斤，過熱蒸汽高達約16公斤，而要如何應用該蒸汽 壓推動氣缸裡之活塞等作動機件，壓縮冷媒製造冷冰水方式之空調系統，以及改良昔用平板式太陽能集熱器，所具有的低成本和大集熱面積之吸熱能量優點，而得以發揮更進一步之節能和經濟效果應用，亦是有待改良方式之一。(本創作說明的數據僅為參考，請以專家學者提供之依據為準)

以往在太陽能冷氣機方面，已有很多方式以及從事相關工作之人士意圖完成，之所以尚未能實現商品普及化，主因應是價位問題，而本創作從既已商品化的太陽能熱水器，再加上空調冷氣系統的價位，冀望能有所突破，尤指若能應用習用成熟可行技術的改良，並進一步予以延長產品壽命週期的經濟效益價值，例如：包括應用原始卻可靠的蒸汽壓，在流程和機構設計上應用現代之科技方法，改良昔用蒸汽機，同樣有可予延長產品壽命週期的經濟效益，若由上述可行的技術基礎和價位，找到再次改善降低成本空間則更佳，而得以早日實現太陽能冷氣機、熱水器商品普及化的期望，以達到大幅節能和經濟效益目的。

本創作為一種太陽能冷氣機、熱水器系統。

應用太陽能集熱器所吸收的熱能製造冷冰水和盥洗用熱水，藉由該熱能加熱蒸餾水或軟水所產生之蒸汽冷凝、回收、循環使用，該蒸汽壓推動氣缸內之活塞作動機件等予以壓縮冷媒，其壓縮所產生的熱能(散熱)可藉由盥洗用冷、熱水桶之用水或空氣冷卻，該冷媒經壓縮、毛細管膨脹閥後之吸熱部分進入空調用冷冰水保溫桶內，製造冷冰水儲存備用；該太陽能集熱器可加熱盥洗用熱水和冷氣產生系統共用，藉由本發明平板式太陽 能集熱器之熱管，或昔用真空熱管型太陽能集熱器之熱管，加熱於太陽能蒸氣產生器內的蒸餾水和盥洗用熱水保溫桶內之蒸餾水。

太陽熱能雖然是取之不盡，但是將液體水加熱成蒸汽亦是需要時間，如果只是要應用其壓力能需求，而將其熱能和蒸汽、液體水重複循環加熱使用，而不致浪費熱能和液體水則是更為實用，因此本發明之蒸汽壓缸體、保溫液位浮球控制器、管路等相關部分，皆設有良好的保溫隔熱材裝置以降低熱能損失(實務經驗在1~3℃內)，並有隔音防噪音之效果，而其蒸汽回流孔是朝向液態水面，以及附設之排氣冷凝釋壓管等，皆是具有降低蒸汽、液體水流失之效果，因此本創作藉由減低熱損方式，只需要加熱少量的液體水，予以重複循環運作即可。

水壓、水質等方面不良，任何型式的熱水器皆容易損壞，本創作採用熱能交換器方式，因此隔離了不良水質和壓力之損壞因素；該熱能交換器應用節流孔裝置控制進入各銅管之流量，然之後藉由匯流後輸出，該節流孔徑的總和控制進出水之總流量，以及該熱能交換所需求之面積，則藉由熱能交換銅管之面積、數量予以設定而成；尤指該圓管形之銅管即具有耐高壓之性能和維修更換清洗之裝置，且銅管損壞可回收，而無廢棄物困擾之虞。

太陽能集熱器而言，以成本和延長壽命週期實務方面考量，要如何降低成本和提升效率，正確之方向應是從結構設計方面改良，因此本發明之平板式太陽能集熱器，可應用熱管或熱傳管的方式為之，外接管部分予以直接加熱液體水升溫，更是具有簡化結構、降低成本、減低故障因素和提升熱傳效率之作用，本發明之平板式太陽能集熱器，不同於昔用平板式太陽 能集熱器之處，重點在於該熱管或熱傳管之外接管部分，可直接加熱於太陽能蒸氣產生器或盥洗用熱水保溫桶內之液體水，昔用平板式太陽能集熱器則是將加熱之用水經匯流後，再藉由管路之連接進出盥洗用熱水保溫桶內，循環加熱的方式；該熱傳管係為一如U型之高導熱率金屬水管，如銅管或不鏽鋼管等，之所以採用U型管方式，係為降低成本和減低製造焊接時所造成的故障因素，適用於不會結冰之地區；此外，在會結冰之地區則可採用熱管方式因應，該熱管係為兩端封閉之銅管，藉由真空、毛細管、液氣傳導熱能，熱管之功能係為熱能超導之意。

昔用太陽能熱水器在炎熱的天氣時，水溫往往是太高用量又少，實務上而言並不能發揮太陽能最大效益，因此在炎熱的天氣裡本創作太陽能冷氣機、熱水器系統的運作，具備有優先製冷的功用裝置和同時製造熱水之用，尤其是愈熱的天氣冷氣用量也愈多，因而更能發揮太陽能的最大效益；本創作藉由太陽能加熱少量的蒸餾水，當水溫尚未達到汽化點溫度時則藉由另一型式熱管，傳導至盥洗用熱水保溫桶內加熱升溫液體水，在達到汽化點100℃以上高水溫時，則經由製冷之冷媒壓縮所產生的熱能加熱盥洗用熱水保溫桶之液體水，並予截斷另一型式熱管之熱能傳導來源，因此具有優先製冷同時製熱的功用，用以發揮太陽能更好的效益。

本創作太陽能冷氣機部分之太陽能蒸氣產生器，藉由太陽熱能加熱少量的蒸餾水(或軟水)，產生需求量之蒸汽壓，推動活塞等作動機件，予以壓縮冷媒方式製造冷冰水，儲存於空調用冷冰水保溫桶內備用，係為儲冰式空調系統方式為之供給冷氣，該蒸餾水加熱而成之蒸汽壓，推動作動機件後，冷凝回收、保溫、減少熱損、予以重複循環使用。

本創作太陽能冷氣機部分之冷媒壓縮缸體，其壓縮冷媒所產生的熱能，藉由冷媒熱交換管，先予以加熱於盥洗用熱水保溫桶內之液體水，然之後該壓縮冷媒之散熱部分，則可藉由水冷式冷媒管散熱器或空冷式方式為之，該吸熱之部分導入空調用冷冰水保溫桶內，藉由吸熱銅管產生冷冰水儲存備用。

本創作太陽能冷氣機、熱水器系統之新儲熱型熱水器部分，該進水管可串並連其它型式熱水器之出水管，或由水源冷水管之給水，例如：本創作並聯太陽能熱水器之系統給水，藉由新儲熱型熱水器內的熱能交換銅管和熱能交換器，隔離了不良之水質和壓力，當給水溫度高於該新儲熱型熱水器內之電能加熱的水溫時，則藉由熱能交換銅管和熱能交換器之銅管釋放熱能，而可予以升溫容器內之水溫儲存，反之水溫不夠時則吸收新儲熱型熱水器內之熱能後給水，因此該新儲熱型熱水器，具有吸收比較高溫之太陽熱能功用，以及就近裝設於用水場所，而不需迴水管裝置，開啟水龍頭熱水很快就到來，而可予以減低熱水管之散熱損失，具有更為實用和節能之功用目的。

本創作在日照不良時亦可藉由住家之用電，輔助產生冷氣(冷冰水)和盥洗用熱水，為了達到實用性功能，該太陽能冷氣機、熱水器系統之附屬主要機件如：盥洗用冷水桶、盥洗用熱水保溫桶、空調用冷冰水保溫桶、水冷式冷媒管散熱器、平板式太陽能集熱器、熱管、太陽能蒸汽產生器、蒸汽容器、蓄壓器、蒸汽壓缸體暨冷媒壓縮缸體、油壓泵、蒸汽壓轉換油壓器、油壓轉換水壓器、安全閥、其它閥體、熱能交換器、給水分離器、排氣冷凝釋壓管、保溫液位浮球控制器、新儲熱型熱水器、冷媒壓縮機(熱 泵熱水器)、儲冰式空調系統、連接管，以及控制箱內之控制器操作運作時機…等等的組立結合而成。

1‧‧‧太陽能冷氣機、熱水器

2‧‧‧盥洗用熱水保溫桶

3‧‧‧空調用冷冰水保溫桶

4‧‧‧盥洗用冷水桶

5‧‧‧平板式太陽能集熱器

6‧‧‧太陽能蒸汽產生器

7‧‧‧蒸汽容器

8‧‧‧蒸汽壓缸體

9‧‧‧冷媒壓縮缸體

10‧‧‧保溫液位浮球控制器

11‧‧‧上蒸餾水容器

12‧‧‧下蒸餾水容器

13‧‧‧給水分離器

14‧‧‧控制箱

15‧‧‧排氣冷凝釋壓管

16‧‧‧水冷式冷媒管散熱器

17‧‧‧盥洗用冷水

18‧‧‧盥洗用熱水

19‧‧‧空調用冷冰水

20‧‧‧新儲熱型熱水器

21‧‧‧冷風機

101‧‧‧外殼蓋

102‧‧‧活塞軸冷卻通風孔

201‧‧‧水源冷水管

202‧‧‧冷水給水管

203‧‧‧安全閥

204‧‧‧凡而開關

205‧‧‧熱能交換器

206‧‧‧熱水出水管

207‧‧‧逆止閥

208‧‧‧恆溫控制器

209‧‧‧抽水泵浦

210‧‧‧加壓泵浦

211‧‧‧電能液位控制器

212‧‧‧蒸餾水管

213‧‧‧蒸汽管

214‧‧‧油壓管

215‧‧‧汽油壓管

216‧‧‧熱冷媒管

217‧‧‧冷媒熱交換管

218‧‧‧冷媒管

219‧‧‧冷媒蓄壓器

220‧‧‧毛細管膨脹閥

221‧‧‧冷媒進氣管

222‧‧‧壓縮機冷媒進氣管

223‧‧‧冷媒壓縮機

224‧‧‧壓縮機熱交換管

225‧‧‧壓縮機冷媒管

226‧‧‧保溫殼體

227‧‧‧昔用浮球液位控制器

228‧‧‧排氣管

229‧‧‧儲冰式空調系統

230‧‧‧冷冰水管

231‧‧‧冷冰水感溫器

232‧‧‧電熱器

233‧‧‧感溫器

234‧‧‧液位浮球控制器

235‧‧‧真空熱管型集熱器

236‧‧‧吸熱銅管

237‧‧‧隔熱材

238‧‧‧容器殼體

301‧‧‧止漏迫緊件

302‧‧‧螺通

400‧‧‧進氣孔

401‧‧‧內管

402‧‧‧中管

403‧‧‧外管

404‧‧‧內管排氣孔

405‧‧‧內管進氣孔

406‧‧‧液氣迴流間隙

407‧‧‧中管排氣孔

408‧‧‧外管排氣孔

409‧‧‧進水口

410‧‧‧下出水口

411‧‧‧瀘網

412‧‧‧上出水口

413‧‧‧中空容器殼體

501‧‧‧底層殼體

502‧‧‧內層殼體

503‧‧‧集熱器裝置

504‧‧‧內透光玻璃

505‧‧‧外透光玻璃

506‧‧‧框條

507‧‧‧熱管

508‧‧‧單片集熱面板

509‧‧‧單片集熱器

510‧‧‧熱傳管

511‧‧‧U型單片集熱面板

512‧‧‧U型單片集熱器

601‧‧‧熱能交換銅管

602‧‧‧固定螺絲

603‧‧‧固定銅板

604‧‧‧止漏迫緊件

605‧‧‧節流孔裝置

606‧‧‧端蓋聯結裝置

607‧‧‧定位螺絲

608‧‧‧密封環

609‧‧‧進出口接頭

610‧‧‧匯流室

611‧‧‧節流孔裝置右視圖

612‧‧‧節流孔裝置左視圖

701‧‧‧熱交換銅管

702‧‧‧連接管

703‧‧‧熱能交換器

704‧‧‧熱水出水管

705‧‧‧左視圖

706‧‧‧右視圖

707‧‧‧俯視圖

708‧‧‧進水口

709‧‧‧出水口

710‧‧‧交換器銅管

711‧‧‧銅管聯接件

712‧‧‧節流孔裝置

713‧‧‧組立螺絲

714‧‧‧匯流室

715‧‧‧外止漏密封環

716‧‧‧內止漏密封環

717‧‧‧熱能交換器銅管組立件

718‧‧‧銅管排列俯視圖

801‧‧‧蒸汽活塞

802‧‧‧活塞軸

803‧‧‧油壓泵

804‧‧‧滑動軸承

805‧‧‧冷媒活塞

806‧‧‧迴油容器

807‧‧‧油壓轉換水壓器

808‧‧‧變向閥

809‧‧‧蒸汽進出口

810‧‧‧冷媒進出口

811‧‧‧密封環

812‧‧‧蓄壓器

813‧‧‧蒸汽壓轉換油壓器

814‧‧‧熱傳截斷閥

815‧‧‧另一型式熱管

816‧‧‧電熱器殼體

817‧‧‧補水殼體

818‧‧‧電源截斷閥

819‧‧‧調壓逆止閥

820‧‧‧牙接頭

821‧‧‧中空圓管形容器殼體

901‧‧‧上浮筒

902‧‧‧下浮筒

903‧‧‧液壓缸體

904‧‧‧液壓缸體油封環

905‧‧‧上浮筒止漏迫緊件

906‧‧‧下浮筒止漏迫緊件

907‧‧‧液壓容體

1001‧‧‧左冷媒管進出方向控制

1002‧‧‧右冷媒管進出方向控制

圖1A 為本創作太陽能冷氣機、熱水器實施示意圖。

圖1B 為本創作太陽能冷氣機、熱水器之局部剖面圖示意圖。

圖2A 為本創作整體流程平板式太陽能集熱器之部分剖面示意圖。

圖2B 為本創作整體流程真空熱管式太陽能集熱器之區別示意圖。

圖3A 為本創作之太陽能熱水器局部之部分剖面示意圖。

圖3B 為不設冷氣裝置之太陽能熱水器應用之部分剖面示意圖。

圖4A 為本創作排氣冷凝釋壓管之部分剖面示意圖。

圖4B 為本創作給水分離器之分解示意圖。

圖4C 為本創作控制箱示意圖。

圖4D 為本創作管路之保溫剖面示意圖。

圖5A 為本創作平板式太陽能集熱器示意圖。

圖5B 為本創作平板式太陽能集熱器之分解示意圖。

圖5C 為本創作集熱器裝置之示意圖。

圖5D 為本創作集熱器裝置之熱管型式的分解示意圖。

圖5E 為本創作集熱器裝置之熱傳管型式的分解示意圖。

圖6A 為本創作太陽能熱水器盥洗用熱水保溫桶局部的示意圖。

圖6B 為本創作太陽能熱水器盥洗用熱水保溫桶局部部分剖面示意圖。

圖6C 為本創作盥洗用熱水保溫桶之熱能交換器部分剖面示意圖。

圖6D 為本創作盥洗用熱水保溫桶之熱能交換器分解組立示意圖。

圖6E 為本創作盥洗用熱水保溫桶之熱能交換器另件分解正視示意圖。

圖6F 為本創作盥洗用熱水保溫桶之熱能交換器另件分解側視示意圖。

圖6G 為本創作盥洗用熱水保溫桶之熱能交換器之匯流室接頭示意圖。

圖6H 為本創作盥洗用熱水保溫桶之熱能交換器之節流孔裝置示意圖。

圖7A 為本創作新儲熱型熱水器的示意圖。

圖7B 為本創作新儲熱型熱水器的部分剖面示意圖。

圖7C 為本創作新儲熱型熱水器熱能交換器之節流孔匯流裝置示意圖。

圖8A 為本創作太陽能產生冷氣動力相關裝置局部之部分剖面示意圖。

圖8B 為本創作蒸汽壓缸體暨冷媒壓縮缸體之部分剖面示意圖。

圖8C 為本創作蒸汽容器之部分剖面示意圖。

圖8D 為本創作太陽能蒸汽產生器之部分剖面示意圖。

圖8E 為本創作油壓泵、油壓轉換水壓器之部分剖面示意圖。

圖8F 為本創作蒸汽壓轉換油壓器、電源截斷閥、調壓逆止閥的示意圖。

圖9A 為本創作太陽能蒸汽產生器補水之相關裝置流程示意圖。

圖9B 為本創作保溫液位控制器之部分剖面示意圖

圖10 為本創作冷媒壓縮缸體產生冷冰水局部流程之部分剖面示意圖。

圖11 為本創作太陽能冷氣機、熱水器系統實施示意圖。

如圖11為本創作太陽能冷氣機、熱水器系統實施示意圖，該盥洗用冷水17可由昔用方式或本創作之流程方式供給用水；該盥洗用熱水18係為應用本創作系統流程之太陽能熱水器或並聯新儲熱型熱水器20方式供給用水； 該太陽能冷氣機部分之空調用冷冰水19，則需配合儲冰式空調系統229之冷風機21運作供給冷氣。

如圖1A為本創作太陽能冷氣機、熱水器實施示意圖，該太陽能冷氣機、熱水器置放於屋頂上或適當場所接受太陽光熱能，加熱盥洗用熱水保溫桶2內之蒸餾水予以儲存熱能備用，該熱水器部分在寒雨天陽光不足時亦可由其它之能源輔助加熱，該冷氣系統部分在陽光不足時，則由住家用電供給冷媒壓縮機(熱泵熱水器)輔助運作，製造冷冰水於空調用冷冰水保溫桶3內儲存備用，該冷媒壓縮機(熱泵熱水器)係輔助裝置亦可同時加熱盥洗用熱水保溫桶2內之蒸餾水媒介儲存熱能備用。

本創作應用太陽熱能，主要目的在於熱水器和冷氣系統兩部分，玆就熱水器部分之實施方式先予分開敘述：

一、太陽能熱水器部分之實施方式說明：

如圖3A為本創作之太陽能熱水器局部之部分剖面示意圖，如圖3B為不設冷氣裝置之太陽能熱水器應用之部分剖面示意圖，該太陽能熱水器應用之平板式太陽能集熱器5係為採用另一熱傳管510方式加熱；昔用太陽能熱水器有因景觀等之考量而採用橫臥式保溫桶，故大型容量需求，則藉由各小型橫臥式保溫桶串聯、容量相加方式為之，例如：單片集熱器、單桶串聯方式予以降低冷熱水之混合，但因實務上用水量等之考量因素，而有子母桶或兩片集熱器、單桶，參片集熱器、單桶，串聯相加容量等等方式，予以因應大型容量之需求，本創作則以一般住家用型需求之參片集熱器、單桶方式列舉說明。

昔用儲熱型熱水器，因冷熱水密度之不同因應，該熱水出口從容器上區 流出、水源冷水則於下區進入補水的方式，因此在使用時該冷熱水之流動而有容易混合現象，造成水溫的降低和能源浪費，本創作則藉由熱能交換器方式改良。

昔用太陽能熱水器，是應用太陽能集熱器依最佳方向和角度擺設固定後，將其盥洗用熱水保溫桶之底部，裝設於太陽能集熱器最高點之上而有自然循環升溫的現象，其原因是水之加熱密度將改變，而在同一容器內熱水之密度較低(輕)、而上浮，冷水之密度較高(重)、而下沉現象，該保溫桶藉由迴流管高低進出之水位差，予以連接太陽能集熱器的控制而成，也就是太陽能熱水器方面所謂的熱虹吸現象之自然循環原理；該熱虹吸現象之自然循環原理，亦可引用於本創作之冷冰水產生裝置和之水冷式冷媒管散熱器。

如圖2A為本創作整體流程平板式太陽能集熱器之部分剖面示意圖，如圖2B為本創作整體流程真空熱管式太陽能集熱器之區別，該太陽能冷氣機、熱水器系統，水源之水位高於太陽能之盥洗用熱水保溫桶2時，其自然之水壓、流量足夠時，水源冷水管201可直接進入給水分離器13而不用裝設加壓泵浦210，反之則需要裝置；在會下雪結冰地區一般不裝設未予隔熱保溫之盥洗用冷水桶4，太陽能熱水器之裝設，其冷熱水管皆需設置有保溫措施(如圖4D)，本創作之另一型式熱管815其連接盥洗用熱水保溫桶2的絕熱區之外露部分，以及蒸氣管213、蒸餾水管212等皆設置有保溫措施(如圖4D)。

太陽能熱水器，在寒雨天時需由其它能源輔助加熱，其加熱器可裝設於機體內，或不裝設加熱器，串並聯其它型式熱水器使用，例如並聯本創作 之新儲熱型熱水器20使用。

水源不良之水質、壓力因素等，都將會造成熱水器容易損壞，盥洗用熱水18是為供給熱水，本創作則藉由熱能交換器205隔離了不良水質、水壓等之損壞因素，以延長熱水器的壽命週期目的功用，此外，在使用熱水時亦可予以改良冷熱水因流動而容易混合之情況。本創作之太陽能蒸汽產生器6、新儲熱型熱水器20等，皆是採用蒸餾水或軟水為媒介，係為減少損壞之因素，予以延長機體之壽命週期目的。

如圖5A為本創作平板式太陽能集熱器示意圖，如圖5B為本創作平板式太陽能集熱器之分解示意圖，該平板式太陽能集熱器5是為吸收太陽熱能，應用於製造盥洗用熱水和冷冰水之用，該平板式太陽能集熱器5包括底層殼體501、內層殼體502、集熱器裝置503、內透光玻璃504、外透光玻璃505、框條506，該集熱器裝置503、內透光玻璃504置於內層殼體502內，該底層殼體501和內層殼體502之間距由隔熱材237保溫，該集熱器裝置503之上方則藉由內、外透光玻璃之間矩，用以減少散熱損失和採光；該外透光玻璃505安裝於底層殼體501處之最上方，藉由框條506固定之。該置入之集熱器裝置503(請配合參考圖5C~E)，包含：熱管507、單片集熱面板508結合成單片集熱器509，組立後而成之集熱器裝置503。該熱管507之外接管部分則予貫串該底層殼體501、隔熱材237和內層殼體502之上方面蓋，然之後進入太陽能蒸氣產生器6之內，藉由止漏迫緊件301止漏和螺通302鎖住蒸汽產生器6之牙接頭820(請配合參考圖3A)，予以傳導熱能加熱升溫用水。

本創作太陽能集熱器的重點，在於該平板式太陽能集熱器5結構之熱管 507或熱傳管510之外接管部分的加熱傳導方式，該外接管部分予以貫穿平板式太陽能集熱器5上方之內層殼體502、隔熱材237和底層殼體501面蓋後，予以直接進入太陽蒸汽產生器6內，或其它太陽能熱水器的盥洗用熱水保溫桶2內，加熱升溫用水，不同於昔用平板式太陽能集熱器，經匯流後再進、出盥洗用熱水保溫桶2內加熱升溫用水之循環方式，該熱管507或熱傳管510之方式係為直接進入盥洗用熱水保溫桶2或太陽能蒸汽產生器6內加熱升溫用水的方式，即具有提升集熱傳導效率之用。

本創作太陽能冷氣機、熱水器系統，該太陽能之應用具有雙重目的，製冷和加熱盥洗用熱水的需求，因此該平板式太陽能集熱器5的熱能，需要加熱太陽能蒸氣產生器6和盥洗用熱水保溫桶2內的蒸餾水媒介而有所改變，該平板式太陽能集熱器5之熱管507外接管部分，予以直接加熱於太陽能蒸氣產生器6內的蒸餾水，當日照之水溫不夠，不足以產生蒸氣壓作動時，該太陽熱能則藉由另一型式熱管815，傳導加熱於盥洗用熱水保溫桶2內之蒸餾水媒介，在日照足夠時則由冷媒壓縮缸體9之功能優先製冷，該壓縮冷媒所產生之熱能，藉由冷媒熱交換管217亦可同時加熱於盥洗用熱水保溫桶2內之蒸餾水，並藉由蒸氣壓動力之熱傳截斷閥814予以截斷另一型式熱管815之熱能來源(請配合參考圖3A)，而具有優先製冷的功用。

本創作太陽能熱水器之盥洗用熱水18，藉由盥洗用熱水保溫桶2內之熱能交換器205，隔離不良之水質和壓力，該熱能交換器205亦可應用於其它儲熱型熱水器(包含太陽能熱水器)，同樣可予延長盥洗用熱水保溫桶2之壽命週期和經濟效益。

太陽能熱水器之給水流程說明：請配合參考圖3A為本創作之太陽能熱 水器局部之部分剖面示意圖，該水源冷水管201進入液位浮球控制器234控制其水位、水壓、流量後，分別進入盥洗用冷水桶4儲存備用、和連接加壓泵浦210後進入給水分離器13分上下之給水，請配合參考圖4B，該給水分離器13，係為確保熱能交換器205之節流孔不致阻塞之用，該分離器設有濾網411構件，其孔徑小於熱能交換器205之節流孔徑，係為簡易之水處理，此外，該給水分離器13在使用盥洗用冷水過程中，同時具有排泄沉澱、懸浮物之功用。

熱水之給水從該給水分離器13上端之冷水給水管202連接太陽能盥洗用熱水保溫桶2，之間設有一安全閥203和凡而開關204，該盥洗用熱水保溫桶2上方，並予設有一排氣冷凝釋壓管15，係為蒸餾水熱脹釋壓冷凝液氣回收之用；該冷水給水進入盥洗用熱水保溫2內之熱能交換器205的進出口接頭609(請配合參考圖6B~6H)，經熱能交換銅管601，吸收熱能升溫後由熱水出水管206流出給水，該出水管設有一逆止閥207，以防關閉進水之凡而開關204時，開啟用水之負壓產生、進氣平衡之用，藉此流程隔離了水源的壓力、雜質等對加熱器、儲水容器之影響，該熱能交換器205，是一可清洗更換之裝置，然之後熱水出水管206經恆溫控制器208連接冷水給水管202後，供給盥洗用熱水18。(恆溫控制器208之裝置係為日照良好時防止高溫給水，係為安全之用和符合依法規定之國家地區)。

昔用上大多數的「太陽能熱水器」機體內附設有其它能源之輔助加熱器，而不再另行裝設其它型式的熱水器來串並聯使用，以節省裝機費用和空間，也因此其熱水管路的散熱損失因素是在所難免。

本創作之太陽能熱水器給水，並聯新儲熱型熱水器20較佳之實施例說 明如下：請配合參考如圖7B為本創作新儲熱型熱水器的部分剖面示意圖，該太陽能盥洗用熱水18之給水從該新儲熱型熱水器20之一端進口進入後，經過內設之熱能交換銅管701從另一端出口流出後，藉由連接管702進入上區之熱能交換器703之進水口708，再經由熱能交換器銅管710加熱升溫後再從另一端熱水出水管704流出供給熱水使用，因此在用水過程中，即可吸收高於給水溫度之太陽熱能儲存以備下次使用，水溫低時則吸收該新儲熱型熱水器20的適用水溫後供給用水，因此本創作不需另行裝設迴水管裝置；該該新儲熱型熱水器20，和太陽能熱水器之盥洗用熱水保溫桶2相似，只是將盥洗用熱水18之給水管先經新儲熱型熱水器20內之熱能交換銅管701後，再連接熱能交換器703之進水口708，該另一型式之熱能交換器703同樣設有匯流室714、節流孔裝置712之裝置，該匯流室節流孔構件則因應儲水容器之不同而更改，功能目的則相同。

本創作熱水之給水流程系統總結說明：太陽能熱水器之熱水出水管206連結恆溫控制器208後的盥洗用熱水18給水，再並聯本創作之新儲熱型熱水器20的給水流程，在日照良好時藉由新儲熱型熱水器20內設之熱能交換銅管701和熱能交換器銅管710的熱能交換，在用水過程中即具有儲存多餘之太陽熱能的作用，水溫不夠時則吸收適用之水溫給水，在寒雨天時則有減少熱水管路的散熱損失以節能，和不用裝設迴水管，開啟水龍頭熱水就快速到來的熱水系統給水流程。

二、太陽能冷氣系統部分之實施方式說明：

請配合參考如圖10為本創作冷媒壓縮缸體產生冷冰水局部流程之部分剖面示意圖，本創作應用太陽能加熱所產生的蒸氣壓為動力，引用昔用之 冷氣機原理，設置一冷媒壓縮缸體9裝置，並將其壓縮冷媒所產生的熱能，可藉由空冷或應用盥洗用冷水桶4之水冷式冷媒管散熱器16方式為之，經毛細管膨脹閥220後，吸收空調用冷冰水保溫桶3內之熱能，予以製造空調系統之冷冰水儲存備用，實務上其冷媒壓縮所產生的熱能，經散熱後將同樣吸收等值的熱能，是為冷氣機的基本運作原理，該空調用之冷冰水係為循環使用，是一儲冰式空調系統229之方式，藉由21冷風機供給冷氣。

冷氣機之冷媒壓縮機，是冷氣產生製造的主要裝置，「即冷型」冷氣機需要足夠的動(馬)力和轉數方能即時供給需求之冷氣使用，「儲冷型」冷氣機則是先行製造冷冰水儲存備用，其冷媒壓縮機之製冷，即使採用較慢速的往復式氣壓缸之冷媒壓縮方式皆可，只要能在時間內製造足夠量之冷冰水的溫度即可，該往復壓縮冷媒方式，亦適用於本創作太陽能冷氣機方面製造冷冰水之流程。

本創作之太陽能動力產生媒介液體水，在常溫下即會有蒸發現象，溫度愈高蒸發愈快，加熱達到沸點後，將轉換成為蒸汽，每一g100℃的液體水轉換成蒸汽約需熱能539卡(氣化熱)，實務上1×2m²之太陽能集熱器在日照良好時，一天即可升溫125公升液體水約25℃，以6m²的太陽能集熱器供給住家用盥洗用熱水375公升的熱能計算，其熱能轉換用以製造冷冰水，具有商品普及化的空間，尤其在炎熱的夏天裡更是超過溫昇25℃以上的熱能，可應用於製造空調用之冷冰水，但是加熱大容量的液體水無益於蒸汽產生之效果，因此本創作採用小容量液體水加熱方式，而可以快速升溫轉換成蒸汽，只要達到有效推動氣壓缸內之活塞，需求的蒸汽量和壓力動能即可。

液體水加熱成蒸汽將會有水垢之產生，加熱蒸餾水或軟水，則是為了避免水垢產生因素，因此本創作是採用蒸餾水為主要媒介，以確保系統運作之功能和安全，以及容易取得為目的。例如：應用本創作之平板式太陽能集熱器5製造蒸餾水，或其它方式取得之軟水皆可適用，其它方式如：採用雨水，該雨水有相似蒸餾水質之意，但是大氣中可能有雜質污染，例如在國際航線下之雨水，容易讓地上物金屬類產生有水鏽現象，所以只要避免採用初期的雨水就可以了。

如果加熱100公升的水和加熱1公升水，以產生蒸汽所需要的熱能當然是不會一樣的，而住家用型(列舉說明)蒸汽壓缸體若是只要行程1000mm，氣壓缸100mm直徑即有78.5cm²的壓力面積，加上另一端蒸汽壓缸體扣除軸徑30mm後，約71.5cm²面積合計150cm²，因此只要有1kg的蒸汽壓即有150kg的總壓力(推力)，而本發明的冷媒壓縮缸是小於蒸汽壓缸之直徑，其行程1000mm則是相同，因此同時具有增壓冷媒壓縮之作用，所以在壓縮冷媒動力方面，應用太陽熱能所產生之蒸汽壓可予以輕易達成目的，關鍵點是在蒸汽產生的速率和量，該蒸汽的產生量則和收集太陽熱能之面積，以及所加熱液體水之容量、氣壓缸行程、直徑等相關，因為本創作所需求之蒸汽量，只要加熱小容量的水即可達到，尤其是該流程系統設有之隔熱裝置，具有減少熱損以及熱能回收之用，因此該太陽熱能目的僅是用在提供熱損部分以及100℃液態水需求的氣化熱之補充，而其太陽能集熱器面積以及蒸汽壓缸直徑，均可予增減之因應需求。

以下先就產生冷氣之相關裝置功能分開說明：

如圖8A為本創作太陽能產生冷氣動力相關裝置局部之部分剖面示意 圖，該平板式太陽能集熱器5選取適當之角度方向固定後，其盥洗用熱水保溫桶2以及太陽能蒸汽產生器6的最低點，均高於平板式太陽能集熱器5的最高點，該蒸汽容器7的最低點則高於太陽能蒸汽產生器6的最高點，該蒸汽壓缸體8的最低點則高於蒸汽容器7的最高點，該保溫液位浮球控制器10，控制之液位約為太陽能蒸汽產生器6內之中空圓管形容器殼體821一半水平液位的高度，藉此應用真空熱管型集熱器235或本創作平板式太陽能集熱器5之熱管507，傳導加熱於太陽能蒸汽產生器6內的液體水，藉由所產生之蒸汽壓動力運作製冷，以及藉此控制各裝置之水平高度位置，而具有蒸汽冷凝後的液體水，應用自然的重力回流功用，重複之加熱升溫亦能產生蒸汽壓予以循環應用。

如圖9A為本創作太陽能蒸汽產生器補水之相關裝置流程示意圖，該產生冷氣、動力方面的相關裝置，主體機件裝置有：上蒸餾水容器11、下蒸餾水容器12、保溫液位浮球控制器10、平板式太陽能集熱器5、太陽能蒸汽產生器6、蒸汽容器7、蒸汽壓缸體8暨冷媒壓縮缸體9、水冷式冷媒管散熱器16、空調用冷冰水保溫桶3、盥洗用冷水桶4等，以及在日照不良時住家用電輔助之冷媒壓縮機223、冷冰水感溫器231等等(請參配合參考圖10)，藉由各機件裝置的功用組立結合運作而予以製造冷冰水用於冷氣系統，有關製冷之裝置機件的功用實施方式分開說明如下：該平板式太陽能集熱器5已於太陽能熱水器部分說明不再贅述。

保溫液位浮球控制器10(請參配合考圖9B)，該保溫液位浮球控制器10是於保溫殼體226內之容器殼體238連接著上蒸餾水容器11、盥洗熱用水保溫桶2與內部相通的蒸餾水管212和蒸氣管213之迴路，以及下方溢流 之蒸餾水管212和另一蒸餾水管212之出水管連通太陽能蒸汽產生器6，該溢流之蒸餾水管212則連通下蒸餾水容器12。該保溫殼體226內之容器殼體238裡面安裝著液壓缸體903的不同位置分別安裝著上浮筒901及下浮筒902。該容器殼體238內另具有液壓缸體油封環904、上浮筒止漏迫緊件905、下浮筒止漏迫緊件906和液壓容體907，該保溫液位浮球控制器10主要功用，是控制太陽能蒸汽產生器6內之中空圓管形容器殼體821內的液位高度用，以及蒸汽回收之用，並附設有排氣冷凝釋壓管15以減低蒸汽、液體水之流失，該保溫液位浮球控制器10、連接管等皆設有隔熱保溫以減低熱能之散熱損失。

該保溫液位浮球控制器10，由上、下浮筒之裝置係為確保控制液位高度，和承受高壓水源以及不會影響進出水流量，亦可應用於其它用途，例如：本發明盥洗用冷水儲存桶4之液位控制，該另一液位浮球控制器234，附設有排氣孔228(請配合參考圖2A)可不用裝設蒸汽管213、溢流管、排氣冷凝釋壓管15等機件，以及用於不會結冰地區，則不需保溫隔熱裝置。

該保溫液位浮球控制器10，重點在於藉由小流量控制大流量方式，其小流量管徑小，相對的壓力面積亦小而較容易控制，大流量則藉由水源之壓力輔助控制，應用液壓缸體903增壓方式，意即其進水管口徑面積小於液壓缸體面積之壓力差，則水壓愈大增壓止漏效果愈好。

該保溫液位浮球控制器10，當進水之液位上升到最高點後，上、下浮筒皆位於上死點堵住進水口，該上浮筒901藉由進水之蒸餾水管212附設之旁通管連通至下方液壓缸體903裝置的液壓容體907內，應用水源之水壓予以增壓上浮筒901浮力，因此水源壓力愈大增壓之效果愈好，因為該液壓缸 體903裝置之面積大於水源進水管口徑面積，故總壓力大於水源進水管之壓力，藉由其所產生之壓力差增壓止漏；在用水時液位下降，上下浮筒亦同時下降，當下浮筒902下降到下死點後，水源進水之蒸餾水管212和旁通管之壓力同時解除，該液壓缸體903裝置下降，其下降之力一為本體重力和水源進水之沖力，下浮筒902藉此控制小口徑之進水流量壓力裝置，即可改善儲水容器之昔用浮球液位控制器227，阻礙進水流量和高壓水源不易控制之缺失目的。

太陽能蒸汽產生器6(請配合參考圖8D)，該太陽能蒸汽產生器6內之中空圓管形容器殼體821，連接一電熱器殼體816和補水殼體817，外覆隔熱材237、保溫殼體226，該中空圓管形容器殼體821之蒸汽出口附設有逆止閥207，該補水殼體817連接一調壓逆止閥819，該電熱器殼體816連接一電源截斷閥818，該太陽能蒸汽產生器6藉由保溫液位浮球控制器10給水(請配合參考圖8A)，並控制於中空圓管形容器殼體821內約一半水平液位之高度，該補水殼體817連接一油壓轉換水壓器807於高蒸汽壓時強制定量補水之用，和連接另一蒸汽壓轉換油壓器813，藉由汽油壓管215之液壓，控制調壓逆止閥819用於低壓時補水，以及控制電源截斷閥818安全之用途。

該太陽能蒸汽產生器6，應用平板式太陽能集熱器5所產生的熱能，藉由熱管507之外接管部分加熱液體水，該電熱器殼體816內之電熱器230係為輔助加熱以備靈活應用，該液體水之溫度，高於水之沸點100℃後將轉換成蒸汽和壓力，然之後連接進入蒸汽容器7，該蒸汽壓用於推動蒸汽活塞之動力，每一作動行程運作時將消耗蒸汽量和壓力，而需要補充熱能和水 以持續運作，但是相對的蒸汽壓的產生亦將阻礙太陽能蒸汽產生器6之補水，因此連接一油壓泵803所產生之動力，供給油壓轉換水壓器807裝置運作，作為強制定量補水之用。

該蒸汽容器7(請配合參考圖8C)，藉由中空管兩端封閉，外覆隔熱材237、保溫殼體226，設有安全閥203、蓄壓器812、進出口等，係為蒸汽壓缸體8作動時儲存多餘的蒸汽壓之用，並附設有連接一蒸汽壓轉換油壓器813裝置，係為應用太陽能加熱所產生的蒸汽壓轉換成液壓，該目的是供給調壓逆止閥819和電源截斷閥818的動力來源，用以控制太陽能蒸汽產生器6之電能輔助加熱安全和低壓時補水之用；此外，在日照良好時，另藉由該蒸氣壓供給熱傳截斷閥814之動力，關閉太陽能熱水器加熱之用；該液壓設有一迴油容器806和安全迴路等裝置。

蒸汽壓缸體8暨冷媒壓縮缸體9(請配合參考圖8B)，該蒸汽壓缸體8外覆隔熱材237、保溫殼體226，設有安全閥203、蒸汽進出口809朝下，內有蒸汽活塞801、活塞軸802，左右外側端設有油壓泵803(請配合參考如圖8E)，該油壓泵產生之液壓是為變向閥808、油壓轉換水壓器807的動力來源，迴油容器806則是用於注油和油壓系統迴路之用，該左右蒸汽壓缸體8間設置另一冷媒壓縮缸體9和左、右之滑動軸承804，該滑動軸承804係為承受活塞、活塞軸的重力以減低作動機件磨損之用；此外，設有密封環、油封環隔離蒸汽和冷媒之壓縮，該冷媒壓縮缸體9則不設置隔熱保溫，在其外殼蓋101之上、下面殼蓋處(請配合參考圖1A)，並設有活塞軸冷卻通風孔102，該冷媒壓縮缸體9內設有冷媒活塞805、左右端設有冷媒進出口810，該蒸汽壓缸体8暨冷媒壓縮缸體9，則藉由活塞軸802、同 軸、同方向、同步往復左右作動水平裝設；該蒸汽壓缸體8暨冷媒壓縮缸體9、油壓泵803的組立皆是公母連接之方式，以確保有同軸心之功能和機構上精密度的要求，務求經久耐用和可靠之系統運作，以承受在風吹雨打、日曬雨淋、不良水質和壓力等之條件下亦可正常運作用意。

該蒸汽壓缸體8分為左、右缸體，內設之蒸汽活塞801，藉由太陽能蒸汽產生器6、蒸汽容器7內的蒸汽壓推動，該蒸汽活塞801在往復左右作動時，左、右之活塞具有同步、同方向推動，而其動力則有相加效果，藉由冷媒壓縮缸體9內之同軸冷媒活塞805予以壓縮冷媒，該冷媒進出口810壓縮時是出氣、散熱之一端，另一端則是同時進氣、吸熱之往復作動，該冷媒進出氣之控制，係藉由逆止閥207單向之功能自行操作(請配合參考圖10)，附設有左冷媒管進出方向控制1001和右冷媒管進出方向控制1002；該蒸汽活塞801到達左右兩端外行程死點，亦同時壓縮左右端油壓泵803之作動機件，其所產生的液壓予以推動變向閥808、油壓轉換水壓器807之動力用。

水冷式冷媒管散熱器16(請配合參考圖10)，本創作之冷媒管「水冷式」係引用太陽能熱水器之自然循環原理，該水冷式冷媒管散熱器16係為將水冷式部分的冷媒管218，置放於較大口徑之冷水管內，該冷水管左右兩端皆封閉之密閉迴路，藉由盥洗用冷水桶4之底部給水，該冷水管內之冷媒管經散熱(熱交換)後的溫水，以高於底部給水之適當高度，自然循環迴流至該盥洗用冷水桶4內的迴路，即具有自然循環冷卻之效果，同樣有如太陽能熱水器之自然循環功能，並且利用平板式太陽能集熱器5底下陰涼處，置放其水冷式冷媒管散熱器16，亦有較佳散熱之效率，該冷媒管218 係為另一密閉迴路；此外，附設輔助之冷媒壓縮機223(熱泵熱水器)之冷媒管225亦是共用該水冷式冷媒管散熱器16以提升其效率。

空調用冷冰水保溫桶3(請配合參考圖10)，該空調用冷冰水保溫桶3之容器殼體238外覆隔熱材237、保溫殼體226，應用太陽能熱水器相似之自然循環原理，在容器內上端區域設置吸熱之毛細管膨脹閥220、吸熱銅管236裝置，以及適當高度之冷冰水感溫器231和昔用浮球液位控制器227等，該冷冰水感溫器231係為控制冷媒壓縮機223輔助之用，該冷媒管218進入前設有冷媒蓄壓器219，出口之冷媒進氣管221則經冷媒管進出方向控制後，連接至冷媒壓縮缸體9之冷媒進出口810循環運作製冷，因此該空調用冷冰水保溫桶3內之下方較高溫的冷水，製冷運作時亦具有上浮自然循環冷卻的功用。

該空調用冷冰水19系統流程實施方式(請配合參考圖2A)：係為應用平板式太陽能集熱器5之熱能為主，藉由熱管507之外接管部分加熱於太陽能蒸汽產生器6裝置內之液體水，該太陽能蒸汽產生器6之中空圓管形容器殼體821，藉由保溫之液位浮球控制器10給水，並控制於約一半水平液位之高度，其所產生之蒸汽再導入上方之蒸汽容器7內，出口則連接變向閥808控制方向，然之後進入蒸汽壓缸推動活塞等作動機件，予以壓縮冷媒製造冷冰水，藉由空調用冷冰水保溫桶3儲存備用，係為應用儲冰式空調系統229方式之冷風機21供給冷氣使用。

本部分先就各相關裝置實施方式之功能說明：如圖8A為本創作太陽能產生冷氣動力的相關裝置局部之部分剖面示意圖，作動能源：太陽熱能；媒介：蒸餾水；動力產生裝置：平板式太陽能集熱器5、太陽能蒸汽產生器 6、蒸汽容器7、蒸汽壓缸體8暨冷媒壓縮缸體9；應用太陽能衍生之蒸汽壓產生的動力裝置：油壓泵803、油壓轉換水壓器807、蒸汽壓轉換油壓器813；應用太陽能產生的蒸汽壓自行操作之閥體：變向閥808、熱傳截斷閥814、電源截斷閥818、調壓逆止閥819。

應用太陽能產生冷氣之作動流程實施方式說明：本創作平板式太陽能集熱器5之熱能，藉由熱管507之外接管部分加熱於太陽能蒸汽產生器6內的蒸餾水；該蒸餾水之取得後，儲存於下蒸餾水容器12內，然之後該蒸餾水藉由系統控制之抽水泵浦209，輸送到另一上蒸餾水容器11內，再連接至太陽能的盥洗用熱水保溫桶2之底部進水(請配合參考圖2)，該目的係為防止熱能自然之上升對流，至較高水位的上蒸餾水容器11內，所造成之散熱損失，該盥洗用熱水保溫桶2之上區設有一出口，藉由蒸餾水管212連接進入到保溫液位浮球控制器10，經由液位控制後再進入太陽能蒸汽產生器6內，該保溫液位浮球控制器10控制的水平位高度，係為控制太陽能蒸汽產生器6內之中空圓管形容器殼體821約一半的液位之用，藉此該熱管507高於100℃以上的溫度時，予以加熱太陽能蒸汽產生器6內的蒸餾水，將會產生蒸汽和壓力，該蒸汽壓藉由逆止閥207之功能防止迴流，至保溫液位浮球控制器10內，也因此高壓蒸汽將會阻礙蒸汽缸之每一作動行程蒸汽消耗之補水，該太陽能蒸汽產生器6內的蒸餾水也將因作動逐漸減少，以致不能產生高壓蒸汽，當低於作動需求之蒸汽壓力時，本創作則藉由調壓逆止閥819的功能補水(請配合參考圖8F)，該調壓逆止閥819的作用在於壓力不足時無逆止之作用，因此該太陽能蒸汽產生器6內的蒸汽餘壓，將藉由蒸餾水管212之旁通管和蒸汽管213相連接形成之迴路(請配合參考 圖9A)，聯通到保溫液位浮球控制器10之排氣冷凝釋壓管15處洩壓，而予以恢復保溫液位浮球控制器10正常之給水，該蒸餾水旁通管和蒸汽管213之間另設有一逆止閥207，係為高壓蒸汽作動時之蒸汽迴路導向，和防止漏失之作用，該補水系統方式，亦將造成蒸餾水逐漸消耗減少以致停頓、再補水，間歇性作動機件之運作，因此在高壓狀態時，本創作附設另一強制補水裝置油壓轉換水壓器807予以彌補，藉由左、右蒸汽壓缸體8外側之油壓泵803之動力推動，該油壓泵803係藉由蒸汽活塞801每一行程死點之作動壓力，壓縮油壓泵803之作動機件而產生的液壓，作為油壓轉換水壓器807、變向閥808每一行程之動力，該油壓轉換水壓器807，係為用於太陽能蒸汽產生器6，處於高壓狀態時之強制定量補水之用，其目的係為克服間歇性停頓之作動；該變向閥808則為用於蒸汽壓缸之蒸氣進出變向之用。

該保溫液位控制器10殼體上方之排氣冷凝釋壓管15功用說明：如圖4A為本創作排氣冷凝釋壓管之部分剖面示意圖，該排氣冷凝釋壓管15區分為三層，予以隔離錯開排氣和相通、各管層設有間隙空間，該蒸氣冷凝後之液體水，則藉由該間隙空間回流至容器內，藉此流程之裝置而具有減低蒸氣流失和洩壓之用；該進氣孔400係為保溫液位控制器10容器殼體238之孔徑，內管401孔徑則大於進氣孔400之孔徑，該內管401和中管402以及容器殼體238間有一液氣迴流間隙406，係為冷凝之液體水迴流至儲水容器之用，該內管排氣孔404、外管排氣孔408同設於上區，藉由中管隔離，該中管排氣孔407則設於內外管排氣孔之下，上端藉由同一面蓋封閉，下端封閉於外管403和中管402之排氣孔407之下方，因此具有減低冷凝蒸氣之流失和釋壓之用。

該蒸汽壓缸體8內之作動機件蒸汽活塞801，將因蒸汽壓之進入而移動，該左、右蒸汽壓缸體8之蒸汽進出口809，左端方向之進出口藉由蒸汽管213相連接為一管路、右端方向之進出口同樣由另一蒸汽管213相連接為另一管路，該左、右蒸汽管路連接到變向閥808，控制其蒸汽壓之進出，該左、右之蒸汽活塞801和冷媒壓縮缸體9內之冷媒活塞805係由同一活塞軸802相連接，因此具有同時、同步、同行程、同方向之作動，該蒸汽活塞801之移動到達左死點、右死點時，將予以壓縮油壓泵803之作動機件而產生液壓，該液壓是為變向閥808之變向機件的動力來源，用以改變蒸汽進出口809之蒸汽進出的方向，而予以移動蒸汽活塞802往復循環作動；此外，該液壓同時輸送到油壓轉換水壓器807(請配合參考圖8E)，藉由逆止閥207之控制，強制定量補水於太陽能蒸汽產生器6內，補充該蒸汽活塞801作動每次行程之蒸汽消耗量，而得以藉由太陽熱能產生的蒸汽壓持續往復循環之作動。

該冷媒壓縮缸體9和左、右蒸汽壓缸體8內之活塞軸802係為同軸，因此活塞軸802藉由蒸汽壓持續之往復作動，該冷媒壓縮缸體9內之冷媒活塞805亦是同步往復壓縮冷媒，該冷媒進出口810壓縮時為散熱之出氣端，另一冷媒進出口810則為進氣端。

接下請配合參考圖10為本創作冷媒壓縮缸體產生冷冰水局部流程之部分剖面示意圖，習用冷氣機原理，冷媒壓縮因阻力而產生熱，經散熱裝置、毛細管膨脹閥後則是吸熱，該散熱裝置部分，所散失之熱能，在毛細管膨脹閥後將吸收相等的熱能因而產生冷氣，因此冷媒壓縮機無論是旋轉式、往復式壓縮機皆可，只是在於製冷的溫度、量和速率，本創作採用「儲冷 型」冷氣機系統所以只要在時間內完成需求的冷冰水容量、溫度即可，因此該往復式冷媒壓縮方式亦適用。

該冷媒壓縮缸9內之冷媒活塞805移動時，可為出氣(正壓)或進氣(負壓)，壓縮時之行程為正壓、出氣端，另一邊則為負壓、進氣端，進出氣之控制則藉由逆止閥207的功能運作，如圖10之左冷媒管進出方向控制1001、右冷媒管進出方向控制1002，該雙逆止閥207之間藉由冷媒管221連接，到該冷媒壓縮缸9兩端對應之冷媒進出口810，該左冷媒管進出方向控制1001、右冷媒管進出方向控制1002之上方進入熱冷媒管216之後的冷媒，皆是屬於散熱之部分，經毛細管膨脹閥220之後則是吸熱部分；散熱部分可由空冷或水冷式為之，本創作水冷式之熱冷媒管216先予連通盥洗用熱水保溫桶2內之冷媒熱交換管217加熱蒸餾水，然之後利用盥洗用冷水桶4內的冷水為之，引用太陽能熱水器之自然循環原理，將散熱部分之冷媒管218置入冷水管內，藉由盥洗用冷水桶4之底部給水，經水冷式冷媒管散熱器16熱交換後之溫水，以高於底部給水之適當高度，自然迴流至該冷水桶內，同樣有如太陽能熱水器之自然循環功能，並且利用平板式太陽能集熱器5底下陰涼處，置放其水冷式冷媒管散熱器16，亦有較佳散熱之效率。此外，附設輔助之冷媒壓縮機223(熱泵熱水器)該壓縮機冷媒管225亦是相同之自然循環原理應用以提升其效率。

該冷媒管218經水冷式冷媒管散熱器16後之吸熱部分，連接一冷媒蓄壓器219和毛細管膨脹閥220後，進入空調用冷冰水保溫桶3內吸收熱能製造冷冰水，該吸熱銅管236置放於空調用冷冰水保溫桶3內之上區，因此同樣具有如同太陽能熱水器應用之自然循環原理，該桶內比較高溫之冷水 將自然上升，藉由吸熱銅管236降低水溫後，該冷、熱自然之對流予以製冷，然之後由冷媒進氣管221連接至左冷媒管進出方向控制1001、右冷媒管進出方向控制1002後，再由冷媒管連接至冷媒壓縮缸體9之進出口810，予以往復循環作動製造冷冰水，儲存於空調用冷冰水保溫桶3內，再藉由儲冰式空調系統229之冷冰水管230迴路循環使用，該冷冰水則需藉由冷風機21供給冷氣。

此外，在日照不良或空調用冷冰水保溫桶3之需求水溫過高時，亦可藉由住家用電輔助之冷媒壓縮機223(熱泵熱水器)同時製造冷冰水和盥洗用熱水，該冷媒壓縮機223係為熱泵熱水器之引用，散熱部分製造熱水、吸熱部分製造冷冰水，藉由控制系統之控制箱14、冷冰水感溫器231之控制運作時機。

如圖2A為本創作整體流程平板式太陽能集熱器之部分剖面示意圖，該太陽能冷氣機、熱水器係共用同一平板式太陽能集熱器5的熱能運作，和具有在炎熱的天氣裡優先製冷功用，將太陽熱能集中於太陽能蒸氣產生器6之蒸氣壓的產生，再藉由作動之裝置製造冷冰水保溫儲存，用於冷氣系統方面的需求，天氣愈熱，該冷氣方面的需求愈多，以符合太陽能更為有效利用，更加節能之目的。

在日照不良時，太陽能裝置將不能運作，在實務上需藉由其它能源之輔助運作，例如住家用電，本創作藉由熱泵熱水器引用之冷媒壓縮機223輔助靈活運作，可予以同時製造冷冰水和盥洗用熱水。

此外，本創作太陽能熱水器系統部分之新儲熱型熱水器20，係為輔助太陽能熱水器，在日照不良、水溫不足時，加熱適量的盥洗用熱水，係裝設 於就近用水之場所，尤指在寒雨天時用水，具有大幅減少熱水管路之散熱損失，以及在日照良好時用水，亦可儲存高水溫給水之太陽熱能，以備下次使用，開啟水龍頭熱水很快就到來的優點，而更為節能、方便實用。

備註說明：本創作所採用之習用機件技術未予贅述，僅以圖號、符號表示如蒸汽活塞、冷媒活塞、逆止閥、變向閥、蓄壓器、各型式泵浦、熱泵熱水器、儲冰式冷氣機系統、恆溫控制器、開關閥、部分管路和圖示之保溫示意等等，以及細節不清楚部分，如需進一步瞭解，並請貴審查委員惠予補充說明機會。

1‧‧‧太陽能冷氣機、熱水器

2‧‧‧盥洗用熱水保溫桶

3‧‧‧空調用冷冰水保溫桶

4‧‧‧盥洗用冷水桶

5‧‧‧平板式太陽能集熱器

6‧‧‧太陽能蒸汽產生器

7‧‧‧蒸汽容器

8‧‧‧蒸汽壓缸體

9‧‧‧冷媒壓縮缸體

10‧‧‧保溫液位浮球控制器

11‧‧‧上蒸餾水容器

12‧‧‧下蒸餾水容器

13‧‧‧給水分離器

14‧‧‧控制箱

15‧‧‧排氣冷凝壓釋管

16‧‧‧水冷式冷媒管散熱器

17‧‧‧盥洗用冷水

18‧‧‧盥洗用熱水

19‧‧‧空調用冷冰水

20‧‧‧新儲熱型熱水器

21‧‧‧冷風機

Claims (9)

1. 一種太陽能冷氣機、熱水器系統，該系統運作之主要構件裝置包括：一平板式太陽能集熱器，由下而上依序包括底層殼體、內層殼體、集熱器裝置、內透光玻璃、外透光玻璃、框條等構件組立而成，該底層殼體、該內層殼體之間可另設有隔熱材保溫，該集熱器裝置的熱管或熱傳管之外接管部分貫穿該內層殼體、該隔熱材和該底層殼體上區面蓋，該底層殼體最上面藉由外透光玻璃覆蓋，該集熱器裝置係置放於該內層殼體內，藉由該內透光玻璃覆蓋，該集熱器裝置和該內透光玻璃藉由間距隔離，該內透光玻璃和該外透光玻璃之間距係為採光和隔熱，該平板式太陽能集熱器係為吸收太陽熱能之用；一熱能交換器，安裝於一盥洗用熱水保溫桶內；一給水分離器，連接著外部水源，並與該熱能交換器串聯，為簡易之過濾、排泄沉澱物，給水分離之用；一盥洗用冷水桶，經管路與該給水分離器連接，作為儲存水源冷水之用；一太陽能蒸汽產生器，主體為一中空圓管形容器殼體，該中空圓管形容器殼體外壁包覆隔熱材、保溫殼體，該平板式太陽能集熱器之該熱管或該熱傳管延伸至該中空圓管形容器殼體內，該太陽能蒸汽產生器係為應用太陽熱能產生蒸汽之用；一蒸汽容器，係一中空管兩端封閉，外覆隔熱材、保溫殼體，該蒸汽容器另設有安全閥、蓄壓器、以及進出口等，該蒸汽容器的最低點高於該太陽能蒸汽產生器的最高點，該中空圓管形容器殼體係經該蒸汽出口與該蒸汽容器相連通，該蒸汽容器係為儲存蒸汽和蓄壓之用； 一保溫液位浮球控制器，經由數蒸餾水管分別與一上蒸餾水容器、一下蒸餾水容器、該盥洗熱用水保溫桶及該太陽能蒸汽產生器相連通，另經一蒸氣管及一逆止閥與該該太陽能蒸汽產生器相連通，該保溫液位浮球控制器係為控制該太陽能蒸汽產生器內之該中空圓管形容器殼體的液位高度用，以及給水和蒸汽回收、釋壓之用；一排氣冷凝釋壓管，係安裝於該盥洗用熱水保溫桶及該保溫液位浮球控制器上，用於蒸汽冷凝、回收和釋壓之用；該上蒸餾水容器與該下蒸餾水容器分別具有管路與該盥洗用熱水保溫桶與該蒸汽容器相連接，係為儲存蒸餾水和補水系統運作之用；一蒸汽壓缸體暨冷媒壓縮缸體，該蒸汽壓缸體具有兩個且分別設置於該冷媒壓縮缸體兩側，該蒸汽壓缸體內有蒸汽活塞、活塞軸，該冷媒壓縮缸體內設有冷媒活塞、左右端設有冷媒進出口，該活塞軸與冷媒軸相連且同方向、同步往復左右作動，該蒸汽壓缸體是經管路由該太陽能蒸汽產生器、該蒸汽容器內的蒸汽壓推動，在作動時該由冷媒壓縮缸體內之同軸該冷媒活塞予以壓縮冷媒，該冷媒進出口壓縮時是出氣、散熱之一端，另一端則是同時進氣、吸熱之往復作動，冷媒進出氣之控制，係藉由相連的一逆止閥單向之功能自行操作；一空調用冷冰水保溫桶，係於一容器殼體外覆隔熱材、保溫殼體，在該容器殼體內上層區域設置吸熱之毛細管膨脹閥、吸熱銅管裝置，以及在適當高度之另設有冷冰水感溫器和浮球液位控制器等，該空調用冷冰水保溫桶係為儲存冷冰水之用；一水冷式冷媒管散熱器，包括與該盥洗用冷水桶相連通的冷水管，該冷 水管內置入一冷媒管，該冷媒管之後連接該空調用冷冰水保溫桶，該冷媒管進入該空調用冷冰水保溫桶前設有冷媒蓄壓器，出口連接至該冷媒壓縮缸體之該冷媒進出口，以循環運作製冷，該水冷式冷媒管散熱器係為冷媒散熱之用；一儲冰式空調系統，設有冷冰水管與該空調用冷冰水保溫桶及一冷風機相連，讓該冷風機運作供給冷氣；一新儲熱型熱水器，經一盥洗用熱水管相連於該盥洗用熱水保溫桶之該熱能交換器，所提供的熱水從該新儲熱型熱水器之一端進口進入後，經過內設之熱能交換銅管從另一端出口流出後，藉由外部的連接管進入該該新儲熱型熱水器內上區之熱能交換器之進水口，再經由熱能交換器銅管加熱升溫後再從另一端熱水出水管流出，以供給熱水；一控制箱，包括系統運作之控制器等，該控制箱係為操作冷媒壓縮機製冷和加熱器、新儲熱型熱水器等之運作時機用。
2. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該平板式太陽能集熱器內的該集熱器裝置之該熱管或該熱傳管的外接管部分，予以貫穿該內層殼體、該隔熱材和該底層殼體上區面蓋而延伸至該盥洗用熱水保溫桶內，直接加熱該盥洗用熱水保溫桶內之液體。
3. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該熱能交換器，包括至少一熱能交換銅管，該熱能交換銅管兩端設有節流孔裝置、匯流室、進出口接頭和可拆卸更換之裝置，該熱能交換器應用該節流孔裝置控制進入各銅管之流量，然之後藉由匯流後輸出，該節流孔徑的總和控制進出水之總流量，以及該熱能交換所需求之面積，則藉由該熱能 交換銅管之面積、數量予以設定而成之構件裝置，係為吸收熱能和隔離不良水質、壓力之用。
4. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該排氣冷凝釋壓管區分為內管、中管、外管三層，該內管、該外管之排氣孔藉由該中管隔離，予以錯開排氣和相通、各管層間設有液氣迴流間隙，蒸汽冷凝後之液體水，藉由該液氣迴流間隙空間回流至該保溫液位控制器的該容器殼體內，藉此之流程冷凝液氣予以減低流失和釋壓之用。
5. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該保溫液位浮球控制器，是在一保溫殼體內設有一容器殼體，該容器殼體裡面安裝著一液壓缸體，該液體缸體的不同位置分別串聯著上浮筒及下浮筒，該容器殼體內另具有液壓缸體油封環、上浮筒止漏迫緊件、下浮筒止漏迫緊件和液壓容體，該保溫液位浮球控制器之進水流量、壓力藉由小孔徑之流量、壓力，控制進水之大流量、壓力，並藉該水源之壓力增壓止漏，該保溫液位浮球控制器內之該上浮筒控制進水管之大流量，該下浮筒液位下降水量不夠時，其小孔徑開啟洩壓，其該進水管入水後，該上浮筒、該下浮筒上升至上死點，藉由其水源壓力、增壓液壓缸體之該上浮筒浮力而止漏。
6. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該太陽能蒸汽產生器的該中空圓管形容器殼體並連接一電熱器殼體和一補水殼體，該中空圓管形容器殼體之蒸汽出口附設有逆止閥，該補水殼體連接一調壓逆止閥，該電熱器殼體連接一電源截斷閥產生蒸汽之用，該補水殼體及該電熱器殼體並具有管路與該保溫液位浮球控制器相連。
7. 如申請專利範圍第6項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該太陽能蒸 汽產生器藉由該保溫液位浮球控制器給水，控制該中空圓管形容器殼體內維持約一半水平液位之高度，該補水殼體連接的該油壓轉換水壓器於高蒸汽壓時強制定量補水之用，該蒸汽容器連接另一蒸汽壓轉換油壓器，藉由蒸汽壓轉換油壓器所連接的汽油壓管之液壓控制該調壓逆止閥與該控制電源截斷閥運作時機。
8. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中兩該蒸汽壓缸體外側端設有油壓泵，該油壓泵產生之液壓是為變向閥、油壓轉換水壓器的動力來源，迴油容器則是用於注油和油壓系統迴路之用，該油壓泵設有管路與該變向閥、油壓轉換水壓器及迴油容器相接，當該蒸汽活塞到達左右兩端外行程死點，亦同時壓縮左右端該油壓泵之作動機件，其所產生的液壓予以推動該變向閥、該油壓轉換水壓器，該蒸汽容器內的蒸汽經該變向閥切換而驅動相對的該蒸汽壓缸體作動。
9. 如申請專利範圍第1項之太陽能冷氣機、熱水器系統，其中該冷媒壓縮缸體，壓縮冷媒所產生的熱能，藉由與之相連的熱冷媒管進入該盥洗用熱水保溫桶內加熱用水後，再連接至該水冷式冷媒管散熱器之該冷媒管或空冷裝置。