TWM572967U - Air conditioning unit - Google Patents

Abstract

本案在提供一種空氣調節裝置，主要構成包括一全熱交換器、一空調機(包括一壓縮機及一蒸發器、一冷凝器等)、若干區隔空氣流通的氣室、風門及風扇、以及對上述構成元件的控制裝置；其主要特徵是由全熱交換器的兩個空氣流通方向的出入口分隔為四個氣室，並使蒸發氣及冷凝器分別設置於不同流通方向後側的氣室，藉控制裝置控制各構件的運轉，並使各氣室之間以及利用風門對氣室外的開啟/關閉以導引氣流，使蒸發器前方的氣流在流通道內降溫，在冷凝器前的氣流則增溫，以減低蒸發氣及冷凝器的工作負荷，並達成至少三項功能，其一為室內的除濕機功能，其二為具有換氣的暖氣機功能，其三為具有換氣的冷卻除濕機功能。

Description

空氣調節裝置

本案是有關空氣調節裝置，特別是提供生活空間中所需求的適宜濕度與溫度的空氣者。

在空調系統中，為了人的健康和舒適、以及對物品的適合濕度，或需不斷的引入新鮮空氣和排出空氣，或是使室內空氣得到適宜的濕度等是調節空氣的重要功能。

在吾人的生活的空間中，空氣中可能大量混雜著許多有害物質，如二氧化碳、一氧化碳、氡......並且含著PM2.5以下的細微顆粒，另外，隨著氣候的轉變，室外氣溫有炎熱的高溫或冷冽的低溫，再加上濕度的變化......除了對人或動物的健康有影響外，對生活中的各種器物亦會造成影響；也因此，我們有了藉助空氣調節設備來改變室內濕度、溫度、空氣清新度等等的動機。

例如，我們會因為濕度的關係而調節某空間內的濕氣，俾對該空間內的人、物提供適宜的濕度者。

又例如，在炎熱的天氣時，吾人除需要排除室內的廢氣，引入新鮮空氣外，並需要使室內空氣降溫及降低濕度，使空氣清新。

又例如，在寒冷的天氣時，吾人除需要排除室內的廢氣，引 入新鮮空氣外，且提高室內空氣溫度及降低濕度，使空氣清新。

全熱交換器為習知技術，請參考第1圖，其主要是在為室內引入戶外的新鮮空氣時，全熱交換器20以隔層分開、將流入及流出兩股從各自的通路交叉而過的空氣，即第一流通道流21、第二流通道22，進行能源交換；其不同溫度的兩股氣流在引進及排出的同時，利用隔層使各別的溫度提升/下降，既利達成節省能源的目的，更能提供室內新鮮空氣。

空調機係藉壓縮機壓縮冷媒，並以管路運行於蒸發器及冷凝器，遂行製冷及製熱，用以對室內等空間作調節溫度、濕度之用，其為已知技術。

過去，要在一個機體內有效率的達成上述多種功能時，常需要多個機體，分別作各自的工作，不但設備重複且操作效率不高，確實有改良的必要。

本案的主要目的在提供一種具有多種功能的空氣調節裝置，藉全熱交換器與空調機搭配預設的流通道，完成室內除濕、具有換氣的暖氣功能及具有換氣的冷卻除濕功能。

本案的構成主要包括：一全熱交換器、一空調機(包括一壓縮機及一蒸發器、一冷凝器、一四方閥等)、若干分隔的氣室、若干風門、若干導引風扇；主要將全熱交換器的兩個約呈90度角交錯的氣流出入口分別區隔出四個氣室，並使蒸發器與冷凝器分別設置於兩個氣流通道的出口的氣室，使空氣先經由全熱交換器的改變溫度後再作製冷/製熱；藉控制器的操作使各區隔氣室的空氣分別導引，使各別構件發揮功能，綜而達成分 別的需求者。

上述四個氣室分別設置對室內及室外的空氣流通口，並在對室外的空氣流通口上設置可啟/閉的風門；本案並在與室外連通的兩個氣室間設置一風門，該風門可開啟或關閉。

本案並運用四方閥於空調機的運轉系統，藉改變冷媒的流向而改變蒸發器/冷凝器。

進一步的，可在預設的氣室上設置過濾裝置，以達成淨化空氣的功能。

10‧‧‧機殼

20‧‧‧全熱交換器

21‧‧‧第一流通道

22‧‧‧第二流通道

30‧‧‧蒸發器

30’‧‧‧冷凝器

31‧‧‧壓縮機

32‧‧‧四方閥

40‧‧‧冷凝器

40’‧‧‧蒸發器

51‧‧‧第一氣室

52‧‧‧第二氣室

53‧‧‧第三氣室

54‧‧‧第四氣室

51a、53a‧‧‧過濾器

61‧‧‧迴氣口

62‧‧‧出氣口

71‧‧‧第一風門

72‧‧‧第二風門

73‧‧‧第三風門

81‧‧‧排氣口

82‧‧‧外氣入口

91、92‧‧‧風扇

第1圖：全熱交換器的構成示意圖；第2圖：本案裝置的構成示意圖(除濕機模式)；第3圖：本案裝置的構成示意圖(換氣及暖氣模式)；第4圖：本案裝置的構成示意圖(換氣及冷卻除濕模式)；第5圖：本案創作的壓縮機、蒸發器與冷凝器、四方閥的工作示意圖(一)；第6圖：本案創作的壓縮機、蒸發器與冷凝器、四方閥的工作示意圖(二)。

如第1、2、3、4圖所示，本案構成主要是：一呈封閉狀之機殼10，在機殼10內設置一全熱交換器20，其具有約呈90度交叉分流的第一流通道21與第二連流通道22、設置一蒸發器30、一冷凝器40(蒸發器30、冷凝器40由壓縮機31驅動，為習知技術)，蒸發器30與第一流通道21的一端 連通，冷凝器40與第二流通道22的一端連通，由全熱交換器20的兩側對向的流通道的入口端與出口端分別區隔成四個氣室(第一氣室51、第二氣室52、第三氣室53、第四氣室54)，其中第一氣室51與室內側的迴氣口61與全熱交換器20之第一流通道21連通，第二氣室52設二風門71、72，其中第一風門71與室外側的排氣口81連通，第二風門72與第三氣室53連通，第二氣室52內設置蒸發器30，第三氣室53設置一風門73，此第三風門73與室外側的外氣入口82連通，第三氣室53並與第二流通道22連通，第四氣室54與全熱交換器20的第二流通道22連通，其中設置冷凝器40；設置一風扇91於第二氣室52，以吸引室內空氣自迴氣口61進入第一氣室51、全熱交換器20的第一流通道21及蒸發器30；設置一風扇92將空氣導引自外氣入口92或第二風門72進入第三氣室53、經全熱交換器20的第二流通道22經冷凝器40及第四氣室54流向出氣口62而進入室內；上述之第一風門71、第二風門72、第三風門73及風扇91、92皆由控制器(未繪示)操控啟/閉。

如第1圖所示，為全熱交換器20的一種實施例，全熱交換器20為一種習知技術，本案運用者為一固定型的全熱交換器20，其構成大致是四方形體，設置兩側約呈90度角交錯的氣流方向的空氣流通道，互相層層疊置，該兩個方向的空氣流通道在各自的通道中交叉而過；上述兩個相對方向的空氣流通道分別為若干個第一流通道21及若干個第二流通道22。

如第2圖所示，為本案的一種實施狀態，藉控制器(非本案請求專利範圍，未贅述及繪示)使第一風門71、第三風門73與室外側的排氣口81、外氣入口82呈關閉狀態，第二風門72呈開啟狀態，風扇91、92呈開啟狀態，蒸發器30與冷凝器40呈開啟狀態；因風扇91、92的啟動，空氣 由室內的迴氣口61流入第一氣室51，經全熱交換器20的第一流通道21流經蒸發器30，空氣進入第二氣室52，藉風扇91、92導引空氣經第二風門72進入第三氣室53，空氣經全熱交換器20的第二流通道22流經冷凝器40流至第四氣室54，藉風扇92導引空氣由出氣口62到室內。

上述空氣的流通過程形成為除濕模式，其效率較佳，茲說明之：濕氣較重的室內60空氣經第一氣室51進入全熱交換器20的第一流通道21，其空氣因受第二流通道22的空氣影響(材質及傳導等所致，為習知技術，不贅述)，其溫度降低，該降低溫度後空氣進入蒸發器30製冷，淅出水液，造成第二氣室52內的空氣溫度降低且濕度降低，並且空氣流向第三氣室53，第三氣室53的空氣經全熱交換器20的第二流通道22時，其冷空氣因受第一流通道21的空氣影響而提高溫度，空氣進入冷凝器40製熱，而流出與輸入空氣溫度相當但濕度較低的空氣。

上述所稱空氣經全熱交換器20的第一流通道21降低溫度後讓蒸發器30製冷、以及製冷後溫度低的空氣經全熱交換器20的第二流通道22提高溫度後讓冷凝器40製熱；此二狀態發揮了全熱交換器20的功能及使蒸發器30與冷凝氣40降低負載，因而提高了工作效率。

如第3圖所示，為本案的另一種狀態，藉控制器(未繪示)使第一風門71、第三風門73開啟、第二風門72關閉、風扇91、92開啟、蒸發器30與冷凝器40呈開啟狀態；因風扇91的啟動，室內的空氣經迴氣口61、第一氣室51流經全熱交換器20的第一流通道21經蒸發器30進入第二氣室52，藉風扇91導引由第一風門71、排氣口81排出室外；又，藉第二風扇92 開啟，室外的空氣由外氣入口82、第三風門73進入第三氣室53，經全熱交換器20的第二流通道22進入冷凝器40進入第四氣室54，藉第二風扇92導引經出氣口62進入室內。

上述狀態為一種換氣及暖氣降濕的模式，茲說明之：溫度較高的室內空氣經第一氣室51進入全熱交換器20的第一流通道21，其空氣因受第二流通道22的空氣影響(材質及傳導等所致，為習知技術，不贅述)，其溫度降低，之後該空氣進入蒸發器30的製冷而由第二氣室52流經風門71而由排氣口81排出室外；室外冷而濕度高的空氣經外氣入口82、風門73進入第三氣室53到全熱交換器20的第二流通道22，其空氣因受第一流通道21的影響，其溫度增高，該空氣經冷凝器30製熱而進入第四氣室54，經風扇92的導引而由出氣口62進入室內，流入較高溫的空氣。

上述所稱室內暖空氣經全熱交換器20的降溫，再經蒸發器30的製冷、以及室外冷空氣經全熱交換器20的增溫，再經冷凝器40的製熱；此二狀態發揮了全熱交換器20的功能，並使蒸發器30及冷凝器40因工作負載降低而得到了效能。

如第4、5、6圖所示，為本案的另一種狀態，在此狀態中除包括控制器(未繪示)外，另包括空調機的壓縮機31、四方閥32控制冷媒流向(習知構件，未繪示)，藉該四方閥32使冷媒逆向運行(請參照第5、6圖所示)，亦即使第2、3圖中的蒸發器30與冷凝器40呈功能互換狀態，即變換為冷凝器30’、蒸發器40’(如第4、6圖所示)。

藉控制器使第一風門71、第三風門73呈開啟狀態，第二風 門72呈封閉狀態，風扇91、92呈開啟狀態，冷凝器30’、蒸發器40’呈開啟功能；藉風扇92之開啟，室外空氣流經外氣入口82、第三風門73進入第三氣室53，經全熱交換器20的第二流通道22進入第四氣室54，經蒸發器30’製冷由風扇92導引經出氣口62進入室內；藉風扇91之開啟，室內空氣經迴氣口61進入第一氣室51流經全熱交換器20的第一流通道21經冷凝器40'進入第二氣室52，藉風扇91的導引由第一風門71、排氣口81流到室外。

上述為一種換氣及冷却除濕的模式，茲說明之：溫度較低的室內空氣經第一氣室51進入全熱交換器20的第一流通道21，其空氣因受第二流通道22的空氣影響(材質及傳導等，為習知技術，不贅述)，其溫度增高，經冷凝器30’製熱，進入第二氣室52流經風門71而由排氣口81排出室外；室外熱而濕度高的空氣經外氣入口82、風門73進入第三氣室53到全熱交換器20的第二流通道22時，其空氣因受第一流通道21的影響，其溫度降低，該空氣經蒸發器40’製冷及淅出水液，第四氣室54的空氣經風扇92的導引而由出氣口62流入室內較低溫且低濕度的清新空氣。

上述室內的冷空氣經全熱交換器20的增溫、再經冷凝器30’的製熱；以及室外暖、濕空氣經全熱交換器20的降溫再由蒸發器40’的製冷、降低濕度；此二狀態發揮了全熱交換器20的功能，並使冷凝器30’與蒸發器40’的工作負載降低，得到了節省耗電等功效。

綜之，藉由氣室與氣室之間的劃分、隔離、開啟/關閉，以及風門開啟/關閉的運用，再藉全熱交換器、蒸發器、冷凝器三者之間的設置，並藉四方閥32使冷媒逆向的功能；達成了多種功能。

進一步的在本案裝置中設置過濾器51a、53a，其一裝置於第一氣室51，其二裝置於第三氣室53，亦即室內及室外的空氣在進入全熱交換器20、蒸發器30、冷凝器40之前即先行過濾，以提供室內清潔的空氣，並維持上述構件的清潔。

進一步的，在本案機體的四個主要空氣出入口(迴氣口61、出氣口62、排氣口81、外氣入口82)上配合風管的設置，可以使本案裝置位置作彈性的裝置，其除可裝置於室內，亦可將之裝置於室外。

上述本案實施例僅用來例舉本創作的實施態樣，以及闡釋本創作之技術特徵，並非用來限制本創作之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本創作所主張之範圍，本創作之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims (3)

1. 一種空氣調節裝置，其構成主要包括：一機殼，於機殼內設置至少四個氣室，第一氣室、第二氣室、第三氣室、第四氣室，各氣室對機殼外分別設置至少一個流通口；一全熱交換器：具有約成90度的隔離的對向流通道，其第一流通道的入口端與第一氣室連通，第一流通道的出口端與第二氣室連通，其第二流通道的入口端與第三氣室連通，第二流通道的出口端與第四氣室連通；一空調機，包括一壓縮機及一蒸發器、一冷凝器、四方閥等；風扇：設置風扇於機殼內，以導引空氣之流動；風門：設置於第二氣室與第三氣室，以使與室外連通/封閉；控制器：控制壓縮機、冷凝器、蒸發器、四方閥、風扇、風門等；其特徵在蒸發器設置於第二氣室、冷凝器設置於第四氣室，使室內與室外的空氣流經全熱交換器後再流向蒸發器、冷凝器。
2. 依申請專利範圍第1項所示之空氣調節裝置，在第二氣室與第三氣室之間設置一風門。
3. 依申請專利範圍第1或2項所示之空氣調節裝置，在第一氣室及第三氣室內設置過濾網。