专利名称：主动式窗型能量转换与换气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主动式窗型能量转换与换气装置，此装置可使经室内侧水热交換器热交换后的进气能接近于室内侧空气的露点温度，以降低该空调机组热负荷，增强其运转效率，使空调机组的运转，能以主动的方式达到节能及降低废热排放的污染。
背景技术：
由于科技的持续进步与广泛运用，使得人类的生活更为便利、舒适，然而较诸以往科技所帯来的一切，除了奇迹似的正面效益外，其存在的负面损害也由来已久，但却未引起人们真正的重视，近年来地球暖化气候变迁，所帯来的气象灾难，已不断的在世界各地人们的生活周遭上演，因而环保问题也不断的被提出讨论，各种污染防治、节能设备，多已成为目前产品设计的主流之一。·虽然环保、再生能源、节能设备已渐植人心，其中以空调而言，大都着重在冷媒、降低能源消耗、噪音、人性化控制……等，但当大家热切关注空调空间内的空气净化事宜吋，却忽略了空调设备所排放出的污浊空气对环境的影响，事实上人们虽然利用了一些滤材或其它方法而获得洁净的空调空间，但是由空调空间中的灰尘、纤维及其它游离杂质等，也随着空调的运作而排至外面，而在人口集中的高度都市化里，空调设备所引入的新鲜空气，其实是引进其它被空调装置排出的污浊空气，进而造成二次公害污染，也是空气污染的来源之一。针对以上的缺失，乃有中国台湾专利申请案号:86215265、95113255、95113256等专利案(下称前案)的衍生，这些前案里然可以提供解决的方案，但是美中不足者，其对能量的转换及进排气的替换，所能发挥的预冷温降能力，仅能做到接近室内排气的湿球温度范围；探究其因，乃在所述的这些前案对于排气的处理方式，只执行蒸发及热交换的过程，如此无法使排放的废热完全被吸收转换，更做不到通过预冷的再利用。如上所述，节能已成为能源使用上的ー个重要环节，特别是如何减少废热的排放，以降低对环境的热污染，乃成为空调界所须面临的一大课题，为此很多业者乃积极在改善现有的空调设备，期以达到节能的效果，但迄今仍无较佳的解决效果。
发明内容
有鉴于现有技术所存缺失，本案发明人历经无数次改良后，终于完成本发明的主动式窗型能量转换与换气装置，即本发明的目的是在提供ー种可使经室内侧水热交換器热交換后的进气温度能接近于室内侧空气的露点温度的装置，如此使空调机组的运转，能主动的方式达到节能及降低废热排放的污染。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种主动式窗型能量转换与换气装置，其特征在于:至少包括有ー排风道、ー进风道、一空调机组、一水循环热交换机组及ー控制器，该排风道内设有一室外侧风扇马达，该进风道内设有一室内侧风扇马达，而该空调机组及水循环热交換机组的组件，是设置于该排风道及进风道内，并受该控制器的控制，该空调机组包含有一压缩机、一蒸发器、一冷媒流量控制器及一冷凝器，该水循环热交换机组包含有一空气预冷热交换器、一水蒸发器、一室外侧水热交换器、一室内侧水热交换器及一水泵，其中:该室外侧风扇马达，用来将室内的空气自该排风道送出于室外，其装设于该排风道的一侧；该室内侧风扇马达，用来将室外的空气自该进风道送进室内，其装设于该进风道的一侧；该压缩机，是该空调机组的冷媒传输的动力源；该蒸发器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热的热交换；该冷媒流量控制器，管控冷媒通过的流量；该冷凝器，设于该排风道内，对通过的排气进行排热的热交换；该空气预冷热交换器，其由一盘管所组成的预冷装置，装设在该排风道内近室内排风口的位置，该空气预冷热交换器由一盘管所组成，其出水端与至少一第一连管连接，该第一连管末段设有至少一个以上的喷水头，而该盘管的进水端与一第二连管连接，该第二连管则与室外侧水热交换器的出水端连接；该水蒸发器，是一产生水蒸发吸热效应的水雾制冷装置，其设置于该排风道内而邻接该水预冷热交换器，该水蒸发器的上端接受该喷水头所喷洒的水，并与经过的空气产生水蒸发吸热效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该水蒸发器的下端设有一集水盘及一出水端，该出水端与一第三连管连接，该第三连管则与室内侧水热交换器的进水端连接，该第三连管上设有一水泵，用来推送循环水循环；该室外侧水热交换器，设置于该排风道的另一侧，而邻近于该冷凝器，该室外侧水热交换器的进水端与一第四连管连接，以接收该室内侧水热交换器送出的循环水，而该室外侧水热交换器的出水端，将其出水经由该第二连管传送至该空气预冷热交换器；该室内侧水热交换器，设置于该进风道的一侧，而邻近于该蒸发器，该室内侧水热交换器的进水端与该第三连管连接，以接收自该水蒸发器送出的循环水，而该室内侧水热交换器的出水端，将其出水经由该第四连管传送至该室外侧水热交换器；该控制器，控制该压缩机、室外侧风扇马达、室内侧风扇马达及水泵的启闭。其中，该排风道的排风口设有一排风滤网，以过滤空气中的杂质。 其中，该进风道的进风口设有一进风滤网，以过滤空气中的杂质。其中，该集水盘与一补水管连接，以补充循环所需用水。与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是:本发明特别适用于具有压缩机作为动力源的使用环境中，凭借本发明做到使排风道所排出的空气，是先经该水循环热交换机组的预冷、水蒸发及热交换作用后，而产生能量转换及换气效果，以便该水循环热交换机组的循环水，在进入其室内侧水热交换器的水温，更接近于室内侧空气的露点温度，以降低该空调机组的热负荷，增强其运转效率，进而使空调机组的运转，能更主动式达到节能及避免热排放的污染。
图1是本发明的系统配置示意图2是本发明的具体实施例的外观示意图。附图标记说明:A-主动式窗型能量转换气装置；10_排风道；101_排风口 ；102_排风滤网；103_排风侧；11_室外侧风扇马达；20_进风道；201_进风口 ；202_进风滤网；203-进风侧；21_室内侧风扇马达；3_空调机组；31_压缩机；32_蒸发器；33_冷媒流量控制器；34_冷凝器；4_水循环热交换机组；41_空气预冷热交换器；410_盘管；411_出水端；412-进水端；42_水蒸发器；421-出水端；422_集水盘；43_室外侧水热交换器；431_出水端；432_进水端；44_室内侧水热交换器；441_进水端；442_出水端；45_水泵；5_控制器；L1-第一连管；L11-喷水头；L2-第二连管；L3-第三连管；L4_第四连管；L5_补水管。
具体实施例方式请参阅图1、图2所示，本发明的主动式窗型能量转换与换气装置A，其至少包括有一排风道10、一进风道20、一空调机组3、一水循环热交换机组4及一控制器5，该排风道10内设有一室外侧风扇马达11，该进风道20内设有一室内侧风扇马达21，而该空调机组3及水循环热交换机组4的组件，是设置于该排风道10及进风道20内，并受该控制器5的控制，该空调机组3包含有一压缩机31、一蒸发器32、一冷媒流量控制器33及一冷凝器34，该水循环热交换机组4包含有一空气预冷热交换器41、一水蒸发器42、一室外侧水热交换器43、一室内侧水热交换器44及一水泵45，其中:该室外侧风扇马达11，是用来将室内的空气自该排风道10送出于室外，其是装设于该排风道10的一侧(包含内侧或外侧)，而理想的装设点最好是在近该排风道10的排风侧103位置；该室内侧风扇马达21，是用来将室外的空气自该进风道20送进室内，其是装设于该进风道20的一侧(包含内侧或外侧)，而理想的装设点最好是在近该进风道20的进风侧203位置；该压缩机31，是该空调机组3其冷媒传输的动力源；该蒸发器32，设于该进风道20内，对通过的进气进行吸热的热交换；该冷媒流量控制器33，是管控冷媒通过的流量；该冷凝器34，设于该排风道10内，对通过的排气进行排热的热交换；该空气预冷热交换器41，其由一盘管410所组成的预冷装置，是装设在该排风道10内近室内排风口 101的位置，该空气预冷热交换器41其出水端411与至少一第一连管LI连接，该第一连管LI末段设有至少一个以上的喷水头L11，而该盘管410的进水端412与一第二连管L2连接，该第二连管L2则与室外侧水热交换器43的出水端431连接；该水蒸发器42，是一产生水蒸发吸热效应的水雾制冷装置(该水蒸发器42也可为一超音波水雾装置)，其设置于该排风道10内而邻接该空气预冷热交换器41，该水蒸发器42其上端接受该喷水头Lll所喷洒的水，并与经过的空气产生水蒸发吸热效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该水蒸发器42其下端设有一集水盘422及一出水端421，该出水端421与一第三连管L3连接，该第三连管L3上设有该水泵45，是用来推送循环水循环，该集水盘422是在集收该水蒸发器42的循环水，通过该第三连管L3传输至室内侧水热交换器44，另该集水盘422并与一补水管L5连接，以补充循环所需用水；该室外侧水热交换器43，是设置于该排风道10的另一侧，而邻近于该冷凝器34，该室外侧水热交換器43其进水端432与一第四连管L4连接，以接收该室内侧水热交換器44送出的循环水，而该室外侧水热交換器43的出水端431，是将其出水经由该第二连管L2传送至该空气预冷热交換器41 ；该室内侧水热交換器44，是设置于该进风道20的ー侧，而邻近于该蒸发器32，该室内侧水热交換器44其进水端441与该第三连管L3连接，以接收自该水蒸发器42送出的循环水，而该室内侧水热交換器44的出水端442，是将其出水经由该第四连管L4传送至该室外侧水热交換器43 ；该控制器5，控制本发明其主动式窗型能量转换与换气装置A的启闭。上述本发明的排风道10，是在其排风ロ 101设有ー排风滤网102，以过滤空气中的杂质(此杂质包含异味及有害气体)。上述本发明的进风道20，是在其进风ロ 201处设有ー进风滤网202，以过滤空气中的杂质(此杂质包含异味及有害气体)。凭借上述组件组成的主动式窗型能量转换与换气装置A，在室内空气自排风道10排出时，室内空气会先经过排风ロ 101的排风滤网102过滤后，再通过该空气预冷热交換器41进行热交換，并对通过空气产生预冷作用的能量转换，以获得第一次的降温，而该空气预冷热交換器41内的循环水自其出水端411流出，然后再自该喷水头Lll喷洒于该水蒸发器42，经过该水蒸发器42的过滤、蒸发作用，会与通过的空气产生水蒸发吸热效应，以转移空气中的显热，使空气得到第二次的降温，同时自该水蒸发器42所送出的循环水也获得降温，再凭借该水泵45传送至该室内侧水热交換器44，而通过该水蒸发器42的空气，在流经该室外侧水热交換器43并进行热交换时，该空气虽然获得室内侧水热交換器44的热量，但其在该水蒸发器42所得到的水分，将可在该冷凝器34的热交换过程中，再次进行湿热的转换，故该室外侧水热交換器43能将由室内侧水热交換器44所带来的热移除，并使得排出于室外的空气温度，是远较传统冷气机直接经由冷凝器所排放于室外的空气温度为低，因而可降低废热排放对环境的热污染；此外，自进风道20进入的空气，也因该室内侧水热交換器44的循环水，由该水蒸发器42所送出的循环水，该循环水的水温是接近于室内侧空气的露点温度，使进气先经过室内侧水热交換器44预冷降温，因此当进气通过该蒸发器32吋，该空调机组3热负荷已降低，故可增强其运转效率，以供应室内所需的低温且新鲜的空气，进而使空调机组3的运转，能依室内的需求以更主动的方式(当室温高于预设的温度，空调机组3才启动运转，低于预设温度吋，空调机组3停止运转)达到节能及降低废热排放的污染。至于该空调机组3的冷媒循环，先由压缩机31送出经由管路送到该冷凝器34与排气进行冷凝放热的热交換后，再流经该冷媒流量控制器33，接着流到该蒸发器32，与进气进行蒸发吸热的热交换，使进气温度可依室内的需求进行调整，以供应室内所需的冷气，而自该蒸发器32流出的冷媒，再经管路流回该空调机组3，以完成一冷媒循环。综上所述，本发明特别适用于具有压缩机作为动カ源的使用环境中，凭借本发明做到使排风道所排出的空气，是先经该水循环热交換机组的预冷、水蒸发及热交換作用后，而产生能量转换及换气效果，以便该水循环热交换机组的循环水，在进入其室内侧水热交换器的水温，更接近于室内侧空气的露点温度，以降低该空调机组的热负荷，增强其运转效率，进而使空调机组的运转，能更主动式达到节能及避免热排放的污染。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种主动式窗型能量转换与换气装置，其特征在于:至少包括有ー排风道、ー进风道、一空调机组、一水循环热交换机组及ー控制器，该排风道内设有一室外侧风扇马达，该进风道内设有一室内侧风扇马达，而该空调机组及水循环热交換机组的组件，是设置于该排风道及进风道内，并受该控制器的控制，该空调机组包含有ー压缩机、ー蒸发器、ー冷媒流量控制器及一冷凝器，该水循环热交换机组包含有一空气预冷热交換器、一水蒸发器、一室外侧水热交換器、一室内侧水热交換器及一水泵，其中: 该室外侧风扇马达，用来将室内的空气自该排风道送出于室外，其装设于该排风道的ー侧； 该室内侧风扇马达，用来将室外的空气自该进风道送进室内，其装设于该进风道的一侧； 该压缩机，是该空调机组的冷媒传输的动カ源； 该蒸发器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热的热交換； 该冷媒流量控制器，管控冷媒通过的流量； 该冷凝器，设于该排风道内，对通过的排气进行排热的热交换； 该空气预冷热交換器，其由ー盘管所组成的预冷装置，装设在该排风道内近室内排风ロ的位置，该空气预冷热交換器由ー盘管所组成，其出水端与至少ー第一连管连接，该第一连管末段设有至少ー个以上的喷水头，而该盘管的进水端与一第二连管连接，该第二连管则与室外侧水热交換器的出水端连接； 该水蒸发器，是ー产生水蒸发吸热效应的水雾制冷装置，其设置于该排风道内而邻接该水预冷热交換器，该水蒸发器的上端接受该喷水头所喷洒的水，并与经过的空气产生水蒸发吸热效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该水蒸发器的下端设有ー集水盘及ー出水端，该出水端与一第三连管连接，该第三连管则与室内侧水热交換器的进水端连接，该第三连管上设有一水泵，用来推送循环水循环； 该室外侧水热交換器，设置于该排风道的另ー侧，而邻近于该冷凝器，该室外侧水热交换器的进水端与一第四连管连接，以接收该室内侧水热交換器送出的循环水，而该室外侧水热交換器的出水端，将其出水经由该第二连管传送至该空气预冷热交換器； 该室内侧水热交換器，设置于该进风道的ー侧，而邻近于该蒸发器，该室内侧水热交換器的进水端与该第三连管连接，以接收自该水蒸发器送出的循环水，而该室内侧水热交換器的出水端，将其出水经由该第四连管传送至该室外侧水热交換器； 该控制器，控制该压缩机、室外侧风扇马达、室内侧风扇马达及水泵的启闭。
2.根据权利要求1所述的主动式窗型能量转换与换气装置，其特征在于:该排风道的排风ロ设有ー排风滤网，以过滤空气中的杂质。
3.根据权利要求1所述的主动式窗型能量转换与换气装置，其特征在于:该进风道的进风ロ设有ー进风滤网，以过滤空气中的杂质。
4.根据权利要求1所述的主动式窗型能量转换与换气装置，其特征在于:该集水盘与ー补水管连接，以补充循环所需用水。
全文摘要
本发明涉及一种主动式窗型能量转换与换气装置，其至少包括有一排风道、一进风道、一空调机组、一水循环热交换机组及一控制器，其中该排风道内设有一室外侧风扇马达，该进风道内设有一室内侧风扇马达，而该空调机组及水循环热交换机组的组件，是设置于该排风道及进风道内，并受该控制器的控制，而该排风道所排出的空气，是先经该水循环热交换机组的预冷、水蒸发及热交换作用后，而产生能量转换及换气效果，以便该水循环热交换机组的循环水，在进入其室内侧水热交换器的水温，更接近于室内侧空气的露点温度，以降低该空调机组的热负荷，增强其运转效率，进而使空调机组的运转，能以主动的方式达到节能及降低废热排放的污染。
文档编号F24F5/00GK103090480SQ20121035726
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年11月1日
发明者翁国亮, 陈俊宇, 翁健伦, 陈晋荣, 翁翎华, 翁靖茹 申请人:勤益科技大学, 侬嘉鱼有限公司