TWM573100U - Battery powered air system - Google Patents

Abstract

一種電池供電冷氣系統，其主要係由一冷氣機構以及一供電機構所構成，且該冷氣機構主要係由一壓縮機、一冷凝器、一冷凝風扇、一膨脹閥、一蒸發器以及一蒸發風扇所構成，該供電機構並可驅動該冷氣機構產生冷卻氣體，其中，該供電機構包含有一轉換器、一充電切換器、一供電切換器以及一控制器，轉換器可將市電轉換為一直流電，並可透過控制器控制充電切換器將直流電儲存於至少一蓄電池中，而供電切換器則可將蓄電池內之直流電輸出給冷卻系統，令該直流電可驅動壓縮機帶動冷媒依序經過冷凝器、膨脹閥以及蒸發器進行熱交換，藉此降低室內之溫度，並透過採用直流電之技術達到省電之功效。

Description

電池供電冷氣系統

本創作與冷氣系統有關，特別是指一種以電池作為電源之冷氣系統。

按，台灣地處亞熱帶，夏季氣候潮濕而炎熱，有時甚至可達到40度之高溫，而民眾為抵抗夏日的高溫，便於家中安裝冷氣機藉以降低室內溫度，並塑造出一個舒適涼爽的環境，以解決夏日的高溫，也因此冷氣機儼然成為家家戶戶不可或缺的必備家電；習知的冷氣機主要係由壓縮機為主軸，搭配一些熱交換器所組成，並透過220伏特的市電(交流電)驅動壓縮機將冷媒壓縮，使冷媒的相態改變而達到吸熱與放熱的目的，藉此將室內的熱量由室內移轉到室外，進而降低室內溫度之功效；然而，一般冷氣機雖可透過壓縮機壓縮冷媒以達到降低室內溫度，但驅動壓縮機需消耗大量電能，而往往夏季的中午又為使用冷氣機的尖峰時間，也因此可能導致電力公司的電力系統過載，而發生跳電或是停電之狀況，造成無法持續使用冷氣機之窘境；再者，一般冷氣機雖係以市電驅動壓縮機進行冷媒壓縮，但以市電係為交流電，而用以輸出交流電之電線電壓波動大，因此必須存在有電容電流，但也因此引起多於的損耗，造成額外的電費支出。

有鑑於此，如何解決上述問題即為本創作所欲解決之首要課題。

本創作之主要目的在於提供一種電池供電冷氣系統，其可將交流電轉換為直流電並儲存於蓄電池內，並以蓄電池內之電力驅動壓縮機運轉，因此無須擔心跳電或無法提供電力之狀況；此外，蓄電池所提供之電力係為直流電，而直流電之電壓波動相對交流電之電壓波動小，也因此輸出直流電之電線並沒有電容電流．進而令直流電有功損耗較交流電少，而可有效減少不必要的電能浪費，藉此達到省電之功效。

為達前述之目的，本創作提供一種電池供電冷氣系統，其包含有一冷氣機構與一供電機構，其中，該冷氣機構主要係由一壓縮機、一冷凝器、一冷凝風扇、一膨脹閥、一蒸發器以及一蒸發風扇所構成，該供電機構並可驅動該冷氣機構驅動而產生冷卻氣體，其特徵在於，該供電機構包含有：一轉換器，其可將市電轉換為一直流電；一充電切換器，其與該轉換器電性連接並可接收該轉換器之直流電，該充電切換器可將該直流電輸出為至少二分流，且各該分流分別與一蓄電池電性連接，而該充電切換器可進行一調控動作，該調控動作可令該直流電通過其中一分流，而對該其中一分流之蓄電池進行充電，並有一檢測器與各該蓄電池分別電性連接以供檢測各該蓄電池之電量；一供電切換器，其分別與各該蓄電池電性連接並可接收各該蓄電池之直流電，該供電切換器並可進行一切換動作，且該切換動作可選擇其中一蓄電池以提供該壓縮機、該冷凝風扇以及該蒸發風扇該直流電驅動使用；一控制器，其分別與該充電切換器、該供電切換器以及該檢測器電性連接，該控制器可由該檢測器讀取各該蓄電池之電量，並分別控制該充電切換器與該供電切換器進行該調控動作與該切換動作。

較佳地，該壓縮機為變頻壓縮機。

較佳地，該冷凝風扇以及該蒸發風扇之風扇皆係為變頻風扇。

較佳地，該轉換器將市電轉換為48伏特之該直流電，以傳送至該充電切換器內。

而本創作之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。

1‧‧‧冷氣機構

11‧‧‧壓縮機

12‧‧‧膨脹閥

13‧‧‧冷凝器

14‧‧‧冷凝風扇

15‧‧‧蒸發器

16‧‧‧蒸發風扇

17‧‧‧管體

2‧‧‧供電機構

21‧‧‧轉換器

22‧‧‧直流電

23‧‧‧充電切換器

231‧‧‧調控動作

24‧‧‧第一蓄電池

25‧‧‧第二蓄電池

26‧‧‧檢測器

27‧‧‧供電切換器

271‧‧‧切換動作

28‧‧‧控制器

31‧‧‧市電

第1圖為本創作冷氣機構之立體示意圖。

第2圖為本創作供電機構之方塊示意圖。

請參閱第1圖至第2圖，圖中所示者為本創作所選用之較佳實施例，此僅供說明之用，在專利申請上並不受所述實施例之限制。

如第1、2圖所示，為本創作提供一種電池供電冷氣系統，其包含有一冷氣機構1與一供電機構2，其中，該冷氣機構1主要係由一由變頻壓縮機所構成之壓縮機11、一膨脹閥12、一冷凝器13、一由變頻風扇所構成之冷凝風扇14、一蒸發器15以及一由變頻風扇所構成之蒸發風扇16所構成，且該壓縮機11、該冷凝器13、該膨脹閥12以及該蒸發器15之間以一呈封閉管狀之管體17相互連結而形成可循環之封閉迴路，並於該管體17內填充有冷媒，該壓縮機11並可將冷媒由從低壓低溫的氣態壓縮成高壓高溫的液態，並且驅動冷媒於該管體17內部依序由該壓縮機11通過該冷凝器13、該膨脹閥12以及該蒸發器15循環流動，而當冷媒流經該冷凝器13時，該冷凝器13可將高壓高溫之氣態冷媒，藉由 冷凝器13之散熱鋁鰭片藉由冷凝風扇14以對流的方式形成熱交換，並將冷媒中的熱排放到室外之大氣中，而散熱後之冷媒則通過該膨脹閥12，該膨脹閥12可令冷媒膨脹為低壓低溫的兩相冷媒(也就是氣態與液態並存的狀態)而通過該蒸發器15，該蒸發器15則可透過其鋁鰭片冷卻附近之氣體並搭配該蒸發風扇16冷卻後之氣體吹拂至室內，以達到降低室內溫度之目的，惟此種升降方式為習知技術，且非本案之重點，故於此不再詳述其細部結構；而該供電機構2並可驅動該冷氣機構1驅動而產生冷卻氣體，其特徵在於，其中，該供電機構2包含有：一轉換器21，其可將市電之220伏特交流電轉換為一48伏特之直流電22。

一充電切換器23，其與該轉換器21電性連接並可接收該轉換器21之直流電22，該充電切換器23可將該直流電22輸出為至少二分流，而於本實施例中，該充電切換器23將該直流電22輸出為二分流，且該二分流分別與一第一蓄電池24以及一第二蓄電池25電性連接，該充電切換器23並可進行一調控動作231，該調控動作231可令該直流電22通過該第一蓄電池24或該第二蓄電池25之分流，而對該第一蓄電池24或該第二蓄電池25進行充電，另有一檢測器26分別與該第一蓄電池24以及該第二蓄電池25電性連接以供檢測該第一蓄電池24以及該第二蓄電池25之電量。

一供電切換器27，其分別與該第一蓄電池24以及該第二蓄電池25電性連接，該供電切換器27並可進行一切換動作271，且該切換動作271可選擇該第一蓄電池24或該第二蓄電池25之電能供以該壓縮機11、該冷凝風扇14以及該蒸發風扇16驅動使用。

一控制器28，其分別與該充電切換器23、該供電切換器27以及該檢測器26電性連接，該控制器28可由該檢測器26讀取該第一蓄電池24以及該 第二蓄電池25之電量，並分別控制該充電切換器23與該供電切換器27進行該調控動作231與該切換動作271。

藉由上述結構所組成之本創作於實際使用時，該控制器28會控制該供電切換器27進行該切換動作271，令該第一蓄電池24以及該第二蓄電池25兩者間電量較高者提供該壓縮機11、該冷凝風扇14以及該蒸發風扇16直流電22做為動力，令該直流電22可驅動該壓縮機11帶動冷媒依序經過該冷凝器13、該膨脹閥12以及該蒸發器15進行熱交換，達到降低室內溫度之目的；而當該控制器28經由該檢測器26讀取到提供該壓縮機11、該冷凝風扇14以及該蒸發風扇16直流電之第一蓄電池24或第二蓄電池25電力不足時，該控制器28會控制該供電切換器27再一次進行該切換動作271，使另一個蓄電池接續提供該壓縮機11、該冷凝風扇14以及該蒸發風扇16直流電作為動力驅動，而同時該控制器28會控制該充電切換器23進行該調控動作231，令該轉換器將一市電31(220伏特之交流電)轉換為一48伏特之直流電22，並使該直流電22朝原先提供該壓縮機11、該冷凝風扇14以及該蒸發風扇16直流電之第一蓄電池24或第二蓄電池25進行充電，藉此提供該供電切換器27進行下一次該切換動作271時該壓縮機11、該冷凝風扇14以及該蒸發風扇16所需之電力。

經由前述說明可知，本創作之優點在於，其係以該第一蓄電池24以及該第二蓄電池25交替作為電力來源之方式，因此無須擔心若電力公司於因尖峰時間系統過載而發生跳電或無法提供電力時，該冷氣機構1無法降低室內溫度；此外，本創作不同於以往採用交流電方式驅動該壓縮機11，而是採用由該第一蓄電池24與該第二蓄電池25所提供之48伏特的直流電驅動該壓縮機11，而交流電與直流電兩者之差異在於直流電輸出過程中，由於電壓波動很小，基本輸出直流電之電線並沒有電容電流．也因此直流電有功損耗相較交流電較少，進而可有效減少不必要的電能浪費，藉此達到省電之功效。

此外，本創作人亦將上述結構所構成之本創作進行以省電為目的之試驗，此試驗係將一般習知3噸(即為30000BTU/hr)之冷氣機設置於一封閉的室內環境，該習知冷氣機並與一220伏特之交流電電性連接而作為驅動之動力，接著該習知冷氣機設定有一低於常溫之預定溫度並進行連續運轉五小時，令該室內環境冷卻降溫至該預定溫度並保持，該習知冷氣機於五小時內所耗費的電力測得為四度電，而本創作於相同該室內環境下，以一具有滿載電力之蓄電池(該第一蓄電池或該第二蓄電池)以其48伏特之直流電作為驅動之動力，並設定有相同該預定溫度且運轉五小時，令該室內環境亦冷卻降溫至該預定溫度並保持，而於五小時後創作人再將該蓄電池以該轉換器將該交流電轉換為直流電並對該蓄電池進行充電至滿載狀態，而將該蓄電池充電至滿載所耗費之電力測得為三度電，因此不難發現，本創作較習知之冷氣機更為省電。

惟，以上實施例之揭示僅用以說明本創作，並非用以限制本創作，故舉凡等效元件之置換仍應隸屬本創作之範疇。

綜上所述，當可使熟知本項技藝者明瞭本創作確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，因此依法提出申請。

Claims (4)

1. 一種電池供電冷氣系統，其包含有一冷氣機構與一供電機構，其中，該冷氣機構主要係由一壓縮機、一冷凝器、一冷凝風扇、一膨脹閥、一蒸發器以及一蒸發風扇所構成，該供電機構並可驅動該冷氣機構驅動而產生冷卻氣體，其特徵在於，該供電機構包含有：一轉換器，其可將市電轉換為一直流電；一充電切換器，其與該轉換器電性連接並可接收該轉換器之直流電，該充電切換器可將該直流電輸出為至少二分流，且各該分流分別與一蓄電池電性連接，而該充電切換器可進行一調控動作，該調控動作可令該直流電通過其中一分流，而對該其中一分流之蓄電池進行充電，並有一檢測器與各該蓄電池分別電性連接以供檢測各該蓄電池之電量；一供電切換器，其分別與各該蓄電池電性連接並可接收各該蓄電池之直流電，該供電切換器並可進行一切換動作，且該切換動作可選擇其中一蓄電池以提供該壓縮機、該冷凝風扇以及該蒸發風扇該直流電驅動使用；一控制器，其分別與該充電切換器、該供電切換器以及該檢測器電性連接，該控制器可由該檢測器讀取各該蓄電池之電量，並分別控制該充電切換器與該供電切換器進行該調控動作與該切換動作。
2. 如請求項1所述之電池供電冷氣系統，其中，該壓縮機為變頻壓縮機。
3. 如請求項1所述之電池供電冷氣系統，其中，該冷凝風扇以及該蒸發風扇之風扇皆係為變頻風扇。
4. 如請求項1所述之電池供電冷氣系統，其中，該轉換器將市電轉換為48伏特之該直流電，以傳送至該充電切換器內。