1313341 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種空調裝置,尤係關於一種利用太陽 能加熱空氣的自然空調裝置。 【先前技術】 由於全球二氧化碳及有害氣體的排放濃度日益增加, 已使氣候的反常、生態的破壞危害以及健康的危害日益顯 ►現,為水續經營人類賴以生存的地球生態環境,促使人們 自能源危機後再次警覺到必須全面降低依賴傳統石化燃料 的迫切性,亦重新強調有效利用再生能源或自然能源的重 要!生因此,朝逐漸淘汰高耗能高污染的能源轉換裝置, 積極開發乾淨的辅助性替代能源以及相關的高效率零污染 能源轉換裝置已成為科技研發的重要課題,其中又以長期 被人們普遍使用的傳統空調裝置影響最為深遠,因為傳統 一空調不但耗能,且所使用的冷媒更被公認是破壞地球生態 的頭號权手,如果長期生活在密閉的空調環境更會對健康 造成危害;雖然目前科技界對太陽能是否有可能於不久的 未來逐漸取代其他能源仍持保留態度,但幾乎可以確定的 是太陽^終將會在某些領域中扮演重要的角色,特別是應 用於建築物的至内加溫(d〇mestic heaiing)以及和空氣調節 (air conditioning)相關的領域。 就建築物的室内加溫和空氣調節之太陽能空調系統而 言’集熱器是該系統的關鍵裝置,必須設置於室外可充分 6 ,1313341 接收陽光之處,例如屋頂或牆壁。過去在此光熱轉換領域 中已投注許多努力於開發不同功能與型式的太陽能集熱 器,其中有不少已揭示於專利文獻中,最典型的例子是以 玻璃板或透明板寂裝於外框固定的熱絕緣盒(chamber)上 方,並以流體通過盒内的黑色吸熱板或管件,達到吸收太 陽熱能的目的。例如,118 4,418,685所揭示的太陽能熱水供 應系統及W0 9,625,632所揭示的空氣循環器;其他型式尚 包括US 2002/0032000A1所揭示的屋頂式空氣循環器、US * 4,934,338所揭示的牆壁式空氣預熱器等。唯目前使用的太 陽能集熱器仍有以下諸多缺點,使得應用與推廣太陽能於 建築物節能與空調上仍有諸多改善的空間,包括: (1) 集熱器的本體過重,長期使用可能會對部份建築物 造成負擔, (2) 集熱器的光熱轉換效能仍有待提升; (3) 結構複雜,造成安裝與維修不易,亦使成本提高, 籲造成資金回收期的延長; (4) 缺乏與多樣化建築物設計之相容匹配與彈性,許多 情況必須量身訂作; (5) 外型過於凸顯,有損建築物整體外觀的諧調與美 感; (6) 佔用空間大,增加倉儲、商品展示、通路行銷的成 本; (7) 整件式產品缺乏大面積應用的彈性,並增加安裝困 7 ' 1313341 難度及成本; 透明板散裝於熱絕緣盒外框,易因熱膨漲係數不同 引發熱應力問題; ⑼無法滿足用戶自行安裝(DIY)的參與感及成就感; (10) 料設計只適用於已事錢劃完備且正興建中的 建禁物,但對大多數的既有建築物卻滯礙難行;、 (11) 空氣通過嵌裝玻璃會有熱散失 >層嵌裝玻螭(doubleglazi ) 吊而使用又 題; giazlng)致使成本增加且會衍生其他問 (12) 太陽能加熱之液體季絲或赦 冰與滲漏問題而無法達到預期的效果。〜錢,常因結 種太if二m發明人經過長期努力’研究出一 專利中:統,其已在US 6,_,553]B2及TW 57剛 空調系統的吸熱組件中各吸熱單元間的 連接方式為早—的接,㈣㈣ 性及加熱溫度的均勻性 ―、.且衣的方便 昇仍有改善空間。 對、、且裝的方便性及整體效率的提 【發明内容】 有鑒於上述習知技術的缺點必 擴展延伸且具有高光熱效率的自然空調裝置種了重活 ίί:自然空調裝置係一種利用太陽能加敎空氣的模 組化自然空調裝置,主I ”、、工虱的杈 口部;該隼埶考係ώ —木…、器、一進口部及—出 〜係由吸熱組件與其上方的透明蓋板及其下 8 1313341 及*二板構纟其中吸熱組件係由複數模組化的吸敎單元 =侧的二支撐件構成,該吸熱單元係由—平板型吸埶板 接合件組合而成,藉由複數吸熱板上所設扣:盥 ί由沿橫向擴展以及沿縱向延伸鋪設的功效,並 =擴制吸熱板將集熱器分隔成上方的儲熱室及下方 的及熱至,從而形成儲敎它士^ 、至中的太陽能接收面及吸熱室中 接部與出σ部分別和集熱器的進口側與出口 !===熱室’其中進口部銜接室内排氣管,出 導引室相通的開σ;本發明藉由上述裝置持續 空氣通過進”,並將其均勻分配至吸熱 至 以吸收儲敎官的女, 將其導引至“部以排出^ 進而藉由熱浮力效應 氣,達到冬暖夏m 亚自室外引進新鮮的涼空 效。、"?、亚一健康、節能、環保的自然空調功 本發明具有如下諸多優點: 觀輕巧美觀提!5周裝置結構簡單、價格便宜、外 型自然空_ η 經過模組化設計之新颖改良 ^-X(Oa .° ",又於该裝置是以太陽能為驅動力的自 ==碰調裝置,非但無需耗費電能,且廳 由於t發明可依據各式建築物不同的 及縱向作女。里而,以杈組化設計之吸熱單元可朝橫向 排出並引入室外新鲜一,鋪故,將至内用過的空氣 (IAQ),逮办你由鲆工軋,達到維護良好的室内空氣品質 ,、舒適生活環境的功效;再由於該空調裝置 1313341 的組成元件是可靠度高的模組化 量生產與組裝、便利陳列展示及通二:品除具有易於大 於元件結構簡單輕便,可供用戶c外’更由 徤康環保自己動手作的趨勢。 '=女裝,付合節能 本發明自然空調裝置藉由設於吸埶 構形成複數比鄰安裝的吸熱單元::成:s定位結 強牛:使該集熱器中的吸熱面具延伸擴展的彈性,: 心:::建築物之相容匹配性’更兼具吸熱組件的定: 及強化整體結構之功效。 丁)疋饥 :發明自然空調裝置藉由複數比鄰安裝的吸敎單元構 ::::體的吸熱組件,由於具有良好的擴 使其更適用於大面積接收太陽能的應用。 :發:自然空調裝置藉由複數比鄰安裝的吸熱單元構 一體r及熱組件,使其不需外框固定的習用熱絕緣 二、‘、。構,以致透明蓋板亦不㈣裝於該盒上方,達到 的熱膨漲係數不同而造成變形或破料熱應力問題 、本發明自然空調裝置藉由複數比鄰安裝的吸熱 成結為一體的吸熱組件,使其雖然實質結構只有一層透明 蓋板’但由於引入的空氣均通過吸熱板下方的吸敎^,達 到具有雙層嵌裝玻璃之絕熱效果及高吸熱效率之功效。 一本發明自然空調裝置藉由模組化設計的各式吸熱單 兀,組合成為一體的吸熱組件,具有結構簡單、輕薄’、易 μ '適合量產等㈣’達到降低製造成本、易^鋪設施 1313341 工、方便陳列展示、節省包裝成本、縮小倉儲與陳列空間、 便利通路行銷及可供用戶自行組合安裝之功效。 【實施方式】 以下參照圖1至圖11(D),對本發明自然空調裝置100予 以進一步說明。 圖1係本發明自然空調裝置100第一實施例之外觀立體 圖,圖2係圖1之立體分解圖。該自然空調裝置100主要包括 一集熱器30,一進口部10及一出口部50。其中: • 如圖1及圖2所示,集熱器30係由一吸熱組件31及其上 方的一透明蓋板38與該吸熱組件31下方的一底板39構成, 該集熱器30作為接收太陽能並藉以加熱由室内排出並通過 其中的空氣,其中該吸熱組件31係由複數模組化的吸熱單 元32及兩侧的二支撐件312組成,該吸熱單元32係由一平板 型吸熱板35與至少一接合件36組合而成,該等吸熱單元32 鋪設於底板39形成吸熱組件31的方法係藉由吸熱單元32上 籲所設扣合與定位結構353、352達到沿橫向擴展的功效(請參 照圖3(A)),並藉由銜接相鄰兩吸熱板35的接合件36達到沿 縱向延伸的功效,使該複數比鄰安裝的吸熱單元32結合成 為一體的吸熱組件31 ;並藉由該擴展延伸的吸熱板35將集 熱器30分隔成一上方的儲熱室310及一下方的吸熱室313, 從而形成儲熱室310中的太陽能接收面314及吸熱室313中 的吸熱面,該吸熱面為由複數吸熱板35組成;又藉由C型扣 件37將透明蓋板38與該吸熱組件31兩側邊緣緊密結合成為 一體的集熱器30 ;再將該集熱器30的兩端分別和聯通室内 11 ^ 1313341 排氣管(圖未示)的進口部10及設有氣流出口 55及防雨罩56 的出口部50銜接’並使該進口部1〇及出口部5〇同時與吸熱 室313相聯通’完成建構本發明的自然空調裝置1〇〇。 本發明自然空調裝置1〇〇藉由上述裝置持續導引室内 污濁的空氣通過進口部1〇,並將其均勻分配至吸熱室313, 以吸收儲熱室310的太陽能而升溫,進而藉由熱浮力效應將 其導引至出口部50以排出室外,並自室外引進新鮮的涼空 氣,達到冬暖夏涼並兼具健康、節能、環保的自然空調功 效。
Θ3係圖1中吸熱單元μ第一種形式的外觀立體圖,該 吸熱早兀32係由兩接合件36及一吸熱板35組合而成,圖3(A) 係圖3中吸熱板35之一外觀立體圖,該吸熱板35係由導熱性 良好的材夤經表面黑色處理製成。該吸熱板35兩側邊上分 別設有扣合結構353與對應於另—吸熱板35之扣合結構奶 相匹配的疋位結構352,作為吸熱板加橫向擴展成為吸敎 板35列的組合結構;較位結構352為方形實心狀,該扣合 =353為方形凹槽狀。該吸熱㈣為定長的薄板成形件, 董、P列、包裝、倉儲、運輸、組裝均有其方便性。 *县⑻係圖3中接合件36之—外觀立體圖,該接合件36 上材料(例如:合成塑膠、破璃纖維、聚乙烯㈣、 乙稀(ABS)等)以,兼具對吸熱單元32的支撐、 固疋及/、沿縱向延伸的接合功能, 勻支撐功能;依吸熱板35上、下/盖板38的均 定為上接合件362及下接人件36H接合件36可分別界 汉卜接。件366,其令上接合件362的高度 12 ^ 1313341 ^ 界定儲熱室310的高度,下接合件366的高度界定吸熱室313 的高度;另,位於上、下接合件362、366之間設置一朝橫 向凸伸且與吸熱板35具有相同寬度的懸臂364,該懸臂364 係一中間實心3640前後兩側設置用以匹配相鄰兩吸熱板35 厚度的凹槽365結構,在該懸臂364兩端設有容置結構 3652,以便組裝時能搭配並密貼吸熱板35上扣合結構353的 凸出外形,且在該懸臂364的至少一側設置固定該吸熱板35 的固定孔3642 ;又,該下接合件366的底部設置一底座368 以及位於底座368上的二固定孔3682。 如圖3所示,該吸熱單元32係由兩接合件36及一吸熱板 35組合而成,其組合方式係藉由兩直立擺設的接合件36内 側對應凹槽365,將該吸熱板35的前後端分別套接於其中, 再以螺桿42穿過對應於接合件36與吸熱板35的預設固定孔 3642、355並予以鎖固,並藉由設置於下接合件366的底座 368的固定孔3682以螺絲(圖未示)將該吸熱單元32鎖固於集 籲熱器30的底板39。 圖4係圖3中四個典型吸熱單元32自吸熱組件31周邊擴 展延伸例之一外觀立體圖,為便於描述,將其分別命名為 吸熱單元32a、32b、32c、32d,該等吸熱單元32a、32b、32c、 32d分別包括一吸熱板35(分別命名為吸熱板35a、35b、35c、 35d),六接合件 36(分別命名為 36a、36b、36c、36d、36e、 36f)結合於該等吸熱板35a、35b、35c、35d縱向侧邊。圖4(A) 係圖4中側邊支撐件312之一外觀立體圖;為增進集熱器30 中吸熱面沿橫向擴展配置的彈性並兼具定位性及結構性, 13 •1313341 " 舉例言之,上述吸熱單元32a的吸熱板35a兩側所設置的扣 合結構353與定位結構352,可分別與吸熱板35b及另一吸熱 板35(圖未示)的一端扣合,上述吸熱板35b的前後兩端可再 與接合件36b、36c套合鎖固形成吸熱單元32b ;同理,上述 吸熱板35c的兩端可再與接合件36c、36e套合鎖固形成吸熱 單元32c ;如此重覆過程,可使複數吸熱單元32沿橫向擴展 形成吸熱單元32a、32b列或吸熱單元32d、32c列。 如圖4及圖4(A)所示,為增進集熱器30中吸熱面沿縱向 ® 延伸配置的彈性並兼具定位性及結構性,舉例言之,上述 吸熱單元32a的接合件36a、36d外側所設的另兩凹槽365, 可分別與另一吸熱板32(圖未示)及吸熱板32d的一端套合, 該另一吸熱板32及吸熱板32d的另一端則分別與另一接合 件36(圖未示)及接合件36f套合形成另一吸熱單元32及吸熱 單元32d ;同理,上述吸熱單元32b的接合件36b、36c外側 所設的另兩凹槽365,可分別與又一吸熱板32(圖未示)及吸 籲熱板32c的一端套合,該又一吸熱板32及吸熱板32c的另一 端則分別與又一接合件36(圖未示)及接合件36e套合形成又 一吸熱單元32及吸熱單元32c;如此重覆過程,可使複數吸 熱單元32沿縱向延伸形成複數吸熱單元32a、32d行或吸熱 單元32b、32c行。 如圖4及圖4(A)所示,相鄰兩吸熱單元32的定位與扣合 及前後兩吸熱單元32的接合構成一部分的吸熱組件31,藉 由上述對吸熱單元32沿橫向的擴展及縱向的延伸,可形成 由複數吸熱單元32構成的行列組合,因此可依建築物的外 14 '1313341 — 形鋪設成一完整的吸熱組件31 ;又如圖4(A)所示,該支撐 件312的兩側設有與吸熱單元32的定位及扣合結構352、353 相似的定位及扣合結構3122、3123,該吸熱組件31的兩侧 邊所設定位結構352或扣合結構353和支撐件312的兩邊所 設扣合結構3123或定位結構3122相扣合,再配合透明蓋板 38及底板39的設置將可構成一配合建築物的外形鋪設並搭 配兩側邊的支撐件312形成一完整的集熱器30,使儲熱室 310與吸熱室313中的空氣不致互相混合,且兩室中的空氣 * 亦不致與外界的空氣互相混合,以提高整體吸熱效率。該 吸熱單元32的組成件為薄板扁平結構,對陳列、包裝、倉 儲、運輸、組裝均有其方便性,且由於具有良好的擴充延 伸彈性,使其更適用於大面積接收太陽能的應用,以及配 合多樣化建築物外觀設計之相容匹配與彈性。 為達到集熱器30兩侧密封防水的要求,設置於集熱器 30兩側邊緣的支撐件312長度,可配合上述沿流向延伸吸熱 籲單元32組合的實際長度,設置一體成形的長條狀支撐件 312 ;該支撐件312的一侧設置一與吸熱單元32的定位結構 352扣合的扣合結構3123,其另一側設置一與吸熱單元32的 扣合結構353扣合的定位結構3122 ;上述設置於支撐件312 一側的扣合結構3123及另一側的定位結構3122和銜接吸熱 單元32的接合件36為同一高度,以便將該支撐件312的扣合 結構3123 —併扣合於該吸熱組件31最外側所對應縱向排列 的複數吸熱板35所設置的定位結構352,並將另一支撐件 312的定位結構3122—併扣合於吸熱組件31另一最外侧所 15 1313341 、 對應縱向排列的複數吸熱板35所設置的扣合結構353 ;對應 上接合件362及下接合件366的高度,該支撐件312可分別界 定為上支撐件3124及下支撐件3125,該支撐件312底部的下 端水平延伸設置一底座3128,該支撐件312的底座3128下端 中間設置一沿縱向延伸的凹槽3127以容置0形密封環40(參 照圖5),藉由設於其底座3128上的固定孔3129及0形密封環 40,將吸熱組件31固定且密封於集熱器30的底板39 ;由於 _設於兩側邊的支撐件312只需一套模具即可生產,因此可直 接降低製造成本。 圖5係圖1中A-A處之一截面圖,如圖5所示,透明 蓋板38與吸熱板35之間形成儲熱室310,吸熱板35與底 板39之間形成吸熱室313 ;為降低由透明蓋板38之熱散 失,除可將該儲熱室310之入口及出口予以封閉外,亦可 調低上接合件362(及上支撐件3124)與下接合件366(及下 支撐件3125)的高度比率,使空氣主要在本發明自然空調裝 籲置100的吸熱室313中加熱,故本發明雖然實質結構只有 一層透明蓋板38,但由於絕大部份室内排出的空氣均通過 吸熱室313加熱,因此,較之傳統的雙層嵌裝玻璃(double glazing)式自然空調裝置(圖未示),本發明自然空調裝置100 不但具有低成本的優勢,更因具有較佳的絕熱效果而可享 有高加熱效率的優勢,從而達到高換氣率的效果。 如圖5所示,為確保透明蓋板38與吸熱組件31侧邊的密 封防水,在該支撐件312頂部設置沿縱向的凹槽3126以容置 〇形密封環40,藉由設於該支撐件312頂部的〇形密封環 16 1313341 乂複數C型扣件37將吸熱组件31愈 到確保集熱器3〇縱向二 。透月盍板38密封,達 明蓋板38與分佈均勻的複广之功效;另’藉由透 明蓋板38安裝於吸敎έ且件31JJ 6頂端接觸’因此將透 均勻的支撐。為達更好的^ 〃可使透明蓋板38獲得更 有—鎖緊咖,該C型扣;4頂母端一内^扣件37頂端外側設 抵緊部371,頁知内側具有一向下突出的 結合部372設置成盥古向上彎折形成—結合部372 ’該 1 3123^ ^ ^ ^12 ^ ^ ^ 3122^ ^ # 可抵緊於支撐件312外^ 型扣件370的結合部372 3123,該複數杜,、疋位結構3122或扣合結構 未示)上,並在叫二二緊:=緊於-剛性麵圖 =可達到更佳的= =抵緊過料使用的條狀軟f塾m亦可採用更 緣達成,例如採用預先套裝於透明蓋板38邊 示)等,達 提升產品結構整體Hr、降低熱應力造成的危害及 明罢ΐΓΐ然空調裳置100在吸熱組件31上方鋪設—透 ,可促進集熱器3〇的溫室效應,以便接收太陽幸5 :能及加熱該等吸熱單元32,使流經吸熱室3== 溫’·且由於本癸昍嗝认丄 τ旧工私升 固定的習用熱、:緣二構:妾=陽能,並不需要外框 〇構(圖未不),因此該透明蓋板38之安 裝不必如傳統集熱器般地嵌裝於外框固定的熱絕緣盒上 17 1313341 方,故不致因材料的熱膨漲係數不同而造成變形或破裂等 熱應力問題;更由於不需雙層嵌裝破璃,故具有較 f體外觀;此外,該透明蓋板38除可採用波浪板或平板形 ,夕卜,其材質亦不侷限於玻璃,可以採用玻璃纖維或塑膠 寺易於獲得且易於依使用大小自行剪裁的透明建材或現有 商用耐候(weather pr00f)性佳的透明建材。 此外,該集熱器30可以水平安裝或垂直安裝,亦可傾 可直接固定於屋頂或牆壁,亦可另外設置成離開 ^面-距離或呈一肖度的固定板(圖未示)上;另,在吸敎 二牛的底板39上方或下方可鋪設'絕熱層(圖未示),以保 濩屋頂不致過熱及降低熱散失,期使儲熱室31〇中的熱量完 全被吸熱板35吸收,並將熱量傳輸至吸埶室313 達到提升其加熱效率從而增加熱浮力的自、然換氣; 一本發明自然空調裝置1〇〇的集熱器3〇係由模組化吸熱 構成,較之—體成形或外框固定的傳統集熱器,由 明的吸熱單元32具有結構簡單、輕便、易加工、適 =產=徵’因此具有節省包裝成本、縮小倉儲與陳列 ;:敕:=運銷、易在鋪設現場組裝、以及具有較扁 1正夕觀等優點’並且由於可依不同需求自行組合與 2 ’因此具有因應不同安裝環境之相容度;又由於具有 :1„的擴ΐ延伸彈性’適於大面積接收太陽能,且經模組 的拉凡32適合大量生產以提升產品品質與降低成本 的Λ兄学·優勢。 圖6與圖7分別為本發明自然空調裝置100令進口部10 18 1313341 與出口部50之一外觀立體示意圖。進口部10及出口部50分 別和集熱器30的進口侧及出口側銜接,並聯通吸熱室313及 封閉儲熱室310,其中進口部10銜接室内排氣管,出口部50 則設有與室外相通的氣流出口 55 ;本發明藉由上述裝置持 績導引室内污濁的熱空氣通過進口部10,並精由分別設於 進口部10與出口部50朝集熱器30方向的複數均流孔142、 542將其均勻分配至吸熱室313中,以吸收儲熱室310中的太 陽能而升溫,進而藉由熱浮力將其送至出口部50以排出室 ^ 外,並同時自室外引進新鮮的涼空氣,達到兼具健康、節 能、環保的自然空調功效。 如圖2、圖6及圖7所示,該進口部10與出口部50 朝集熱器30方向分別設置一凸槽174、574,其藉由該等凸 槽174、574得以與集熱器30之透明蓋板38搭接並予以密 封防水,進口部10與出口部50本身則分別以所設連接凸 耳145、545與吸熱組件31兩端的複數接合件36上所設固 # 定孔3322(參照圖4)以螺桿(圖未標)將接合件36及連接凸 耳145、545予以鎖固,並以進口部10與出口部50所設鎖 固凸耳18、58上的固定孔182、582予以鎖固於屋頂、牆 壁、固定板或集熱器30的底板39 ;該進口部10設有銜接 到室内排氣管之接頭15,該出口部50設有氣流出口 55、 防雨罩56及防止灰塵、蚊蟲等異物進入之必要防護設施(圖 未示)。 如圖6及圖7所示,進口部10與出口部50朝集熱器 30方向分別設有複數均流孔142、542的分隔板121、521, 19 •1313341 该等分隔板121、521與吸熱組件31兩端接合後,其上方 用以封閉儲熱室310和進口部10及出口部5〇的聯通,其 下方的均流孔142、542用以和吸熱室313聯通,促使室内 空氣進入進口部1〇後均勻分配於吸熱室31〇中以提升整體 吸熱效率;另,為降低流體的阻力,該複數均流孔M2、 之總面積以大於排氣管流體截面積兩倍為宜。
^圖8係圖1中由B-B處截面所視之截面立體圖,圖9 係圖8中C-C處之截面圖。以圖8及圖9進一步說明進口 部10+及出口部50和舖設於吸熱組件31上的透明蓋板38 達到密封防水的方法’由於該方法對進口部1()及出口部% 完全相同,因此僅以進口部1〇的相關圖式說明如下: ★、圖8及圖9所示,當設於進口部1〇及出口部別的 複數連接凸耳145、545與銜接吸熱組件31人、出口側 上接合件362戶斤設固定孔3322,並以螺桿將對應
緣…型軟條62的透明蓋板3δ(或採用預: 二5 Λ 邊緣且涵蓋抵緊面的u型軟條)插入凸 内3的上端面二’再將剛性壓條64插入介於凸槽174、574 將固定螺/66 ^板38邊緣的^軟條62之間,最後 172:::入設於凸槽174、574上端面嫩 型軟停62二::及圖7),並抵緊該剛性壓條64,使該U 圖1〇係本發明自然空調裝置的第二種吸熱單元 20 •1313341 ' 232之實施例,該吸熱單元232係由一吸熱板235及二接合 件236組成,本實施例與前述第一種吸熱單元32主要的差 異在於:吸熱板235的兩側分別設置一圓形凹槽狀的扣合 結構2353與一圓形實心狀的定位結構2352,以取代第一實 施例中使用的方形扣合結構353與定位結構352。圖10(A) 係圖10中吸熱板235之一外觀立體圖;且本實施例的接合 件236 —侧設置容置結構23652,以取代第一實施例的接合 件36兩侧均設置容置結構3652;圖10(B)係圖10中接合件 236之一外觀立體圖,圖10(C)係圖10中四個典型吸熱單元 232自吸熱組件31周邊擴展延伸例之一外觀立體圖,該等 吸熱單元232的結合方式與前述實施例中吸熱單元32的結 合方式類似。圖10(D)係圖10(C)中侧邊支撐件2312之一外 觀立體圖;其中該支撐件2312的扣合結構23123用於搭配 集熱器30 —侧吸熱板235邊緣的定位結構2352,支撐件 2312的定位結構23122則用於搭配集熱器30另一侧吸熱板 _ 235邊緣的扣合結構2353,該支撐件2312其它結構可參照 前述實施例中的支撐件312。該支撐件2312具有與有與支 撐件312相似的凹槽23126、23127,上支撐件23124,下 支撐件23125、底座23128等。另,如圖10(B)所示,依吸 熱板235上、下方,該接合件236界定為一上接合件2362 及一下接合件2366,位於集熱器30入、出口端的複數上接 合件2362分別設有固定孔3322(參照圖10(C)),並分別與 進口部10及出口部50的複數連接凸耳145、545所設固定 孔146、546鎖固,以確保本發明自然空調裝置100的完整 21 •1313341 * 結構;上述外觀結構的差異並未改變吸熱單元232的任何 功能特徵,亦即具有完全相同的擴展延伸特徵,且以接合 件236 —側或兩側所設置的容置結構23652與相鄰接合件 236邊緣均勻抵緊,達到使儲熱室310與吸熱室313之間的 氣流交換降至最低,以提高整體吸熱效率。 圖11係本發明自然空調裝置1〇〇第三種吸熱單元332 之實施例,該吸熱單元332係由一吸熱板335及二接合件 336組成,本實施例與前述吸熱單元32、232主要的差異在 鲁於:吸熱板335的兩側分別設置一凸緣的定位結構3352以 及一可容置該凸緣的扣合結構3353,該定位結構3352的凸 緣垂直於該吸熱板335向下延伸,該扣合結構3353向下彎 折延伸並形成開口朝上的凹槽(圖未標),該吸熱板335的定 位結構3352與另一吸熱板335(參照圖11(C))的扣合結構 3353結合後,該二吸熱板335的頂部或底部均處於同一平 面。如圖11(A)所示,係圖11中吸熱板335之一外觀立體 鲁圖,其與前述實施例的外觀結構有明顯的差異;又,如圖 11(B)所示,係圖11中接合件336之一外觀立體圖,本實施 例的接合件336前後所設凹槽3365分別和前後兩吸熱板 335套接,並藉由螺桿42將對應於吸熱板335及接合件336 上的固定孔3355、33642鎖固,但在接合件336的兩端分 別設置簡單的凹入與凸出定位結構3366、3367,以取代第 一或第二實施例中的接合件36、23 6的兩侧或一侧所設較 複雜的容置結構3652、23652。該接合件336具有一懸臂 3364,其中該凹入定位結構3366係該懸臂3364 —侧邊緣 22 •1313341 _ 中間形成一凹槽,該凸出定位結構3367係該懸臂3364相 對一側邊緣中間水平延伸一凸起,該接合件336的定位結 構3367可與相鄰接合件336的定位結構3366契合抵緊, 以便藉由吸熱板335侧向的扣合結構3353與定位結構3352 向外擴展時,該等相鄰的接合件336之間可以達成更佳的 契合度,有效降低吸熱室313與儲熱室310中氣流的互通。 圖11(C)係圖11中四個典型吸熱單元332自吸熱組件31周 I 邊擴展延伸例之一外觀立體圖,位於集熱器30入、出口端 的複數接合件336分別設有固定孔3322,圖11(D)係圖11(C) 中侧邊支撐件3312之一外觀立體圖,該支撐件3312的兩 侧形成有與吸熱板335的定位及扣合結構3352、3353相搭 配的扣合及定位結構33123、33122及支撐結構33121,該 支撐件3312具有與支撐件312相似的凹槽33126、33127, 上支撐件33124,下支撐件33125、底座33128等。上述外 觀結構的差異並未改變吸熱單元332的任何功能特徵,亦 φ 即具有完全相同的沿橫向擴展及沿縱向延伸鋪設的特徵, 且以接合件336的兩端分別設置簡單的凹入與凸出定位結 構3366、3367達到使儲熱室310與吸熱室313之間的氣流 交換降至最低,以提高整體吸熱效率。 綜上所述,本發明自然空調裝置100可在夏季炎熱氣 候加熱由室内排氣管流過的薪空氣,使加熱的辦空氣產生 熱浮力的煙囪效應而將室内空氣藉自然力抽至室外;此 時,由室外導引新鮮清涼的空氣至室内進氣口(圖未示),或 由室外導引至室内的氣流經過冷卻,則加裝本發明自然空 23 1313341 调系統可達到夏季冷氣循環的空調效果。 〇在冬季寒冷氣候該集熱器3Q加熱由室内排氣管流過之 氣並由至内進氣官(圖未示)銜接之輔助風 ,加熱的空氣送回室内,達到暖房的效果。另外,如t) 至外引入—部分新鮮空氣並與由室内排氣管流過之空氣、、θ 。加熱it到售能與維持室内空氣一定的新鮮度,則除兩 將進口部1◦與室内排氣管接通外,並需維持與室外相通: 進氣口有一定的開度。 本發明自然空調裝置100亦可於全年不論季節搭配傳 =陽能熱水供應系統使用,將該系統之吸熱水管排列= =自然空調裝置100的儲熱室31"加熱,再將加敎 ^…水㈣儲熱槽所構成的水循環迴路(圖未示),* :則主要於本發明自然空調裝置1〇〇的吸熱室313中内: 點,自然空調裝置具有許多優於傳統I置之特 二m觀念設計的本發明自然空調裝置⑽,在應 二供和建築物更大的相容性,亦提供使用者更多選擇
錄、—的自由度,本發明自然空調裝£ i Q 種型式的建萃物,勺^ ^ 的建杀物,包括建造中的新建築物或已存在的既有 壯、可以水平安裝或貼近牆壁垂直安裝,亦可傾斜安 衣,且對安裝處提供絕熱及保護功能。 壮每本發明自然空調裝置1〇G的吸熱單元32、232、332可 U際需要作彈性擴展延伸達到最佳吸收面積,以充分發 24 1313341 揮光熱接收及轉換功能,因此,本發明自然空調裝置ι〇〇 並不需要外框固定的習用熱絕緣盒結構,亦由於本發明自 然空調裝置100適於大面積鋪設,不需如傳統裝置太刻意 關注於每單位面積之熱效率,特別是本發明雖然實質姓構 只有一層透明蓋板38,但由於大部份空氣均通過吸熱室α3ΐ〇 加熱,具有雙層嵌裝玻璃之絕熱效果與高吸熱效率。 本發明自然空調裝置100具有較傳統集熱器更輕薄之 .正體外觀’不致對房屋結構造成負擔,搭配透明平板與波 ,板等既有商用建材,仍能保有和原建築物的協調鱼美 感’該透明蓋板38可同時身兼屋頂的保護層與集敎哭3〇 的雙層喪裝透明板;且由於該透明蓋板38之安裝不必如傳 統集熱器般地嵌裝於外框固定的熱絕緣盒上,故不致因材 料的熱膨漲係數不同而造成變形或破裂等熱應力問題。 本發明自然空調裝置100採用模組化的設計理念, 助於大幅降低成本,因為吸熱單元32、232、3 二 ^ (例,:銘!:壓鑄、塑模等)件組合者,其結ς簡單】 除可直接節省包裝成本、精簡倉儲與陳列空 易於安裝與維護外,更提供使用者現場自行組 依據上述的說明已清楚闡述本發明的重要特徵、 t其實際應用,並從中得以充分了解其優點,但在 ^思盡舉所有的可能,或將本發明侷限 與框牟巾,m α 1 Α间的細即 盘处禮^ 述說明’是有可能進行各樣的修改 …、°構性的變更而^致偏離本發明的精神且涵蓋於申請專 25 1313341 利範圍的對等宣告中。
么—1 L 、.示上所述,本發明符合發明專 利申請。惟,卜兮去當 要件,羑依法提出專 悉本案技藝之人士,在矣片士八 奴仏只把例,舉凡熟 變化”精神所作之等效修飾咬 -化白應涵盍於以下之申請專利範圍内。 哪次 【圖式簡單說明】 =本發明自然空調裝置第—實施例之外觀立體圖。 圖2係圖1之立體分解圖。 圖3係圖1中吸熱單元之-外觀立體圖。 圖3(A)係圖3中吸熱板之—外觀立體圖。 圖3⑻係圖3中接合件之一外觀立體目。 圖4係圖3中四個典型吸埶罩分έ 延伸例才^ 及”、、早兀自吸熱組件周邊擴展 甲例之—外觀立體圖。 圖4(A)係圖4中側邊支撐件之一外觀立體圖。 圖5係圖;[中Α_Α處之一截面圖。 圖6係圖1中進口部之一外觀立體示意圖。 圖7係圖1中出口部之一外觀立體示意圖。 圖8 ‘圖1中由Β-Β處截面所視之截面立體圖。 圖9係圖8中C-C處之截面圖。 圖10係本發明自然空調裝置第二種吸熱單元之 例。 圖10(A)係圖1〇中吸熱板之一外觀立體圖。 26 1313341 圖10(B)係圖10中接合件之一外觀立體圖。 圖10(C)係圖10中四個典型吸熱單元自吸熱組件周邊 擴展延伸例之一外觀立體圖。 圖10(D)係圖10(C)中側邊支撐件之一外觀立體圖。 圖11係本發明自然空調裝置第三種吸熱單元之實施 例。 圖11(A)係圖11中吸熱板之一外觀立體圖。 丨圖11(B)係圖11中接合件之一外觀立體圖。 圖11(C)係圖11中四個典型吸熱單元自吸熱組件周邊 擴展延伸例之一外觀立體圖。 圖11(D)係圖11(C)中側邊支撐件之一外觀立體圖。 【主要元件符號說明】 進口部 10 自然空調裝置 100 分隔板 121,521 均流孑L 142,542 連接凸耳145,545 接頭 15 螺孔 172,572 凸槽 174,574 鎖固凸耳 18,58 集熱器 30 固定孑L 146,182,355,546,582,3129 固定子L 3322,3355,3642,3682,33642 吸熱組件31 儲熱室 310 支撐件 312,2312,3312 吸熱室 313 接收面 314 支撐結構 33121 27 1313341 上支撐件 3124,23124,33124 懸臂 364,3364 下支撐件 3125,23125,33125 實心 3640 吸熱單元 32,32a,32b,32c,32d,232,332 定位結構 352,2352,3122,3352,3366,3367,23122,33122 吸熱板 35,35a,35b,35c,35d,235,335 扣合結構 353,2353,3123,3353,23123,33123 接合件 36,36a,36b,36c,36d,36e,36f,236,336 • 下接合件366,2366 容置結構 3652,23652 凹槽 365,3126,3127,3365,23126,23127,33126,33127 C型扣件37 上接合件 362,2362 底座 368,3128,23128,33128 抵緊部 371 結合部 372 墊片 374 鎖緊姐 378 透明蓋 板38 底板 39 螺桿 42 0形密封環 40 出口部 50 氣流出口 55 防雨罩 56 U形軟條 62 剛性壓 條64 固定螺栓 66 28