專利名稱：自然空調(diào)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種空調(diào)裝置，特別是關于一種利用太陽能加熱空氣的自然 空調(diào)裝置。
背景技術：
由于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(tài)的破壞以及對人類健康的危害日益顯現(xiàn)，為永續(xù)經(jīng)營賴以生存的地球生 態(tài)環(huán)境，促使人們自能源危機后再次警覺到必須全面降低依賴傳統(tǒng)石化燃料 的迫切性，也重新強調(diào)有效利用再生能源或自然能源的重要性，因此，朝逐 漸淘汰高耗能高污染的能源轉(zhuǎn)換裝置、積極開發(fā)干凈的輔助性替代能源、以
及相關的高效率零污染能源轉(zhuǎn)換裝置已成為科技研發(fā)的重要課題；其中又以 長期被人們普遍使用的傳統(tǒng)空調(diào)裝置對環(huán)境的影響最為深遠，因為傳統(tǒng)空調(diào) 不但耗能，其所使用的冷媒更被公認是破壞地球生態(tài)的頭號殺手，且長期生 活在密閉的空調(diào)環(huán)境中更會對健康造成危害；雖然目前科技界對太陽能的光 電轉(zhuǎn)換效益是否有可能于不久的未來逐漸取代其它能源仍持保留態(tài)度，但幾 乎可以確定的是太陽能的光熱轉(zhuǎn)換效益終將會在某些領域中扮演重要的角 色，特別是應用于建筑物的室內(nèi)加溫(domestic heating)以及和空氣調(diào)節(jié)(air conditioning)相關的領域。
就建筑物的室內(nèi)加溫和空氣調(diào)節(jié)的太陽能空調(diào)系統(tǒng)而言，集熱器是該系 統(tǒng)的關鍵裝置，必須設置于室外可充分接收陽光的處，例如屋頂或墻壁上。 過去在此光熱轉(zhuǎn)換領域中已投注許多努力于開發(fā)不同功能與型式的太陽能集 熱器，其中有不少已揭示于專利文獻中，最典型的例子是以玻璃板或透明板 嵌裝于外框固定的熱絕緣盒(chamber)上方，并以流體通過盒內(nèi)的黑色吸熱板 或管件，達到吸收太陽熱能的目的。例如US4,418,685所揭示的太陽能熱水供 應系統(tǒng)及W09，625，632所揭示的空氣循環(huán)器；其它型式還包括US2002/0,032，000A1所揭示的屋頂式空氣循環(huán)器、US4，934，338所揭示的墻壁
式空氣預熱器等。
然而，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 陽能于建筑物節(jié)能與空調(diào)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筑物造成負擔；
(2) 集熱器的光熱轉(zhuǎn)換效能仍有待提升；
(3) 結構復雜，造成安裝與維修不易，也使成本提高，延長資金的回收期;
(4) 缺乏與多樣化建筑物設計的兼容匹配與彈性，許多情況必須量身訂
作；
(5) 外型過于凸顯，有損建筑物整體外觀的諧調(diào)與美感；
(6) 整件式產(chǎn)品占用空間大，增加倉儲、商品展示、通路營銷的成本；
(7) 整件式產(chǎn)品缺乏大面積應用的彈性，并增加安裝困難度及成本；
(8) 透明板嵌裝于熱絕緣盒外框，易因熱膨漲是數(shù)不同引發(fā)熱應力問題；
(9) 無法滿足用戶自行安裝(DIY)的參與感及成就感；
(10) 部份設計只適用于已事先規(guī)劃完備且正興建中的建筑物，但對大多 數(shù)的既有建筑物卻滯礙難行；
(11) 空氣通過嵌裝玻璃會有熱散失問題，常需使用雙層嵌裝玻璃(double glazing)，致使成本增加且會衍生其它問題；
(12) 太陽能加熱的液體系統(tǒng)或熱水供應系統(tǒng)，常因結冰與滲漏問題而無 法達到預期的效果。
為克服上述不足，本發(fā)明人經(jīng)過長期努力，研究出一種太陽能空調(diào)裝置, 其已在US 6,880,553B2及TW 579416專利中揭示，但該空調(diào)裝置的吸熱組件中 各吸熱單元間的連接方式為單一的接觸型態(tài)，不利于該裝置加熱溫度的均勻 性，且集熱器的擴延性受到限制，不利于該裝置組裝與現(xiàn)場施工的方便性， 因此對組裝的方便性及整體效率的提升仍有改善空間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種方便組裝且高光熱效率的自然空調(diào)裝置。 本發(fā)明自然空調(diào)裝置是一種利用太陽能加熱空氣的模塊化自然空調(diào)裝
5置，特別是一種能延長吸熱長度以提升室內(nèi)氣流循環(huán)效率的自然空調(diào)裝置， 包括一集熱部及位于集熱部兩端的進口部與出口部，該集熱部包括若干集熱 器，這些集熱器通過若干連接部串接形成所述集熱部，每一集熱器包括一吸 熱組件及一位于該吸熱組件上方的透明蓋板，該吸熱組件包括若干;f莫塊化的 吸熱單元及一位于吸熱組件下方的底板，這些吸熱單元沿橫向相互扣合形成 該吸熱組件，將集熱器的內(nèi)部空間分隔形成一儲熱室和一吸熱室，該進口部 及出口部與集熱部中經(jīng)延伸的吸熱室連通，并同時將該集熱部中的儲熱室予 以密封，每一連接部包括若干橫向接合的連接單元，這些連接單元與集熱器 兩端對應的吸熱單元固接，藉以連接相鄰的集熱器。
本發(fā)明通過上述太陽能接收面使密閉的儲熱室形成一產(chǎn)生溫室效應的儲 熱空間以使吸熱面升溫，乂人而加熱由室內(nèi)引導流經(jīng)吸熱室中的空氣，通過該 熱空氣流密度降低所造成的熱浮力，形成驅(qū)動室內(nèi)空氣循環(huán)的煙囪效應，持 續(xù)將室內(nèi)污濁空氣導引至出口部以排出室外，并自室外引進新鮮空氣，達到 室內(nèi)冬暖夏涼并兼具健康、節(jié)能、環(huán)保的自然空調(diào)功效。
本發(fā)明還具有如下諸多優(yōu)點
本發(fā)明通過上述裝置持續(xù)導引室內(nèi)污濁空氣通過進口部，并將其均勻分 配至吸熱室，以吸收儲熱室的太陽能而升溫，進而通過熱浮力效應將其導引 至出口部以排出室外，并自室外引進新鮮空氣，達到室內(nèi)冬暖夏涼并兼具健 康、節(jié)能、環(huán)保的自然空調(diào)功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部將若干集熱器串聯(lián)成結為一體的集熱 部，使其因具有良好的延伸彈性而達到更適合應用于大面積接收太陽能的功 效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部將若干集熱器串聯(lián)成結為一體的集熱 部，使透明蓋板所涵蓋的太陽能接收面經(jīng)由延伸吸熱長度達到提升室內(nèi)氣流 循環(huán)效率的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部將若干集熱器串聯(lián)成結為一體的集熱 部，使現(xiàn)場鋪設與維修得以適當重量及大小的集熱器為單位分批組裝與獨立 維修，達到簡化施工程序及降低施工成本的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部將若干集熱器串聯(lián)成結為一體的集熱部，使個別集熱器中的吸熱組件經(jīng)由連接部的串聯(lián)而將集熱部分隔成上方的 儲熱室及下方的吸熱室，以致雖然實質(zhì)結構只有一層透明蓋板，但由于引入 的空氣均通過吸熱室，達到具有雙層嵌裝玻璃的絕熱效果及高吸熱效率的功 效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過模塊化的組件設計并組合成為一體，具有結構 筒單、輕薄、易加工、適合量產(chǎn)等特征，達到降低制造成本、易于施工、方
便陳列展示、節(jié)省包裝成本、縮小倉儲與陳列空間、便利通路營銷及可供用 戶自行組合安裝的功效。
綜上所述，本發(fā)明提出的自然空調(diào)裝置是以太陽能為驅(qū)動力的自發(fā)式
(passive)環(huán)保空調(diào)裝置，非但可避免或降低習知空調(diào)因壓縮機所引起的噪音及 耗電，且可避免因冷媒所引起的環(huán)境破壞；另由于本發(fā)明可將室內(nèi)污濁的空 氣排出并由室外引進新鮮的空氣，上述室內(nèi)空氣的循環(huán)及換新功能可達到維 護良好室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)及建立健康舒適生活環(huán)境的功效；再由于該空調(diào)裝 置的組成組件是可靠度高的模塊化設計，商品除具有易于陳列展示及便利通 路營銷等優(yōu)點外，更由于組件結構簡單、空調(diào)裝置輕薄以及可大面積延伸鋪 設，因此對于多樣化的建筑物外觀具有良好的匹配與兼容性，且由于可供用 戶自行組合安裝，符合節(jié)能環(huán)保自己動手作的趨勢。


圖1是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第 一 實施例的立體圖。
圖2是圖1中主要組成件的立體分解圖。
圖3是圖2中集熱器的立體分解圖。
圖4A是圖3中吸熱單元的立體圖。
圖4B是圖4A的側(cè)^L圖。
圖5是圖1中連接部的一外觀立體圖。
圖6是圖5中連接部的一立體分解圖。
圖7是圖6中連接單元的一立體圖。
圖8是圖6中連接單元的另一立體圖。
7圖9是圖1中IX-IX處的截面圖。 圖IO是圖1中X-X處的截面圖。 圖ll是圖l中進口部的一立體圖。 圖12是圖1中出口部的一立體圖。 圖13是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第二實施例的立體示意圖。 圖14是圖13中連接單元的立體圖。
具體實施例方式
以下參照圖1至圖14，對本發(fā)明自然空調(diào)裝置予以進一步說明。
圖1是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第 一 實施例的立體圖，圖2是圖1中主要組成件
的立體分解圖；該自然空調(diào)裝置包括一進口部20、 一集熱部10及一出口部30，
其中
. 如圖1與圖2所示，該集熱部10是由若干集熱器12串接而成，其中該集熱 器12由上方的透明蓋板121和其下的吸熱組件122構成，該吸熱組件122由上方 的吸熱板123a和其下的底板124構成，上述集熱器12的串接方式是通過若干連 接單元141所組成的一連接部14分別將上游一集熱器12與下游另一集熱器12 予以連通，并通過這些集熱器12沿氣流方向兩側(cè)邊的第一支撐件15與第二支 撐件16的外側(cè)兩端分別所設的鎖固件18予以固定，以強化整體結構，經(jīng)由上 述串接若干集熱器12的延伸組合方式構成所述集熱部10;該進口部20及出口 部30分別和該集熱部10的兩端連通，另外，該進口部20經(jīng)由所設的接頭27與 室內(nèi)排氣管(圖未示)銜接，出口部30則與室外相通。
如圖2與圖3所示，圖3是圖2中集熱器12的立體分解圖；該集熱器12是由 吸熱組件122及其上方的透明蓋板121構成，該集熱器12用于接收太陽能并借 以加熱流過其中的空氣，該吸熱組件122是由若干模塊化相互扣接的S形吸熱 單元123及用于鋪設這些吸熱單元123的一底板124所構成，這些吸熱單元123 是由導熱性良好的材質(zhì)經(jīng)表面黑色處理制成，通過這些吸熱單元123沿橫向的 延伸鋪設所構成的吸熱組件122,將該集熱器12分隔成一上方的儲熱室125及 一下方的吸熱室126，從而形成該儲熱室125中的若干V形的儲熱通道125a以及 該吸熱室126中的若干V形的吸熱通道126a;在上述將進口部20及出口部30分 別安裝于集熱部10兩端的過程中，該進口部20及出口部30和集熱部10中經(jīng)延伸的吸熱室126內(nèi)各吸熱通道126a^目連通，并同時將該集熱部10中的儲熱室 125內(nèi)各儲熱通道125a予以密封，從而形成一涵蓋集熱部10中儲熱室125的太 陽能接收面123f以及對應于吸熱室126中的吸熱面123g。
如圖4A及4B所示，是圖3中吸熱單元123的立體圖及其側(cè)視圖，該吸熱單 元123是由 一呈S形波浪狀的吸熱板123aA兩端的第 一扣合結構123b與第二扣 合結構123c所組成的一體成型件，該吸熱板123a沿波谷底端設有若干固定孔 123d以便鎖固于底板124,該吸熱板123a靠近前后端邊緣的位置分別設有兩穿 設螺栓193的固定孔123e以便鎖固于連接部14上，或鎖固于進口部20及出口部 30的連接凸耳25(圖10)上；為增加該集熱器12中吸熱通道126a擴充數(shù)目的彈性 并兼具定位性及結構性，該吸熱單元123尚包括于吸熱板123a兩端分別形成的 二形狀互補的扣合結構，即所述第一扣合結構123b與第二扣合結構123c。該 二扣合結構的其中之一是圓弧或半圓弧槽形，其中另 一扣合結構是圓弧或半 圓弧實心狀，通過該扣合結構相互卡扣以方便相鄰兩吸熱單元123進行連接及 擴充，從而形成所述吸熱面123g;該吸熱面123g上方與透明蓋板121之間的空 間界定為儲熱室125,吸熱板123a下方與底板124之間的空間界定為吸熱室 126;該一體成型的吸熱單元123為輕薄扁平結構，對陳列、包裝、倉儲、運 輸、組裝均有其方便性。
如圖3所示，設于集熱器12兩側(cè)邊的第一支撐件15及第二支撐件16是分別 由沿氣流方向的一承載板153、 一底座151、 一扣合結構及一垂直連接該承載 板153、底座151及扣合結構的支撐板152所構成的一體成型件，該第一支撐件 15與第二支撐件16朝集熱器12外側(cè)的底座151上設有若干固定孔154，以便將 集熱器12鎖固于陽光充足的屋頂、墻壁或外加的支撐結構上；該第一支撐件 15與第二支撐件16的兩端設置用于裝設鎖固件18的凸耳183的固定孑L(圖未 示)，該第一支撐件15與第二支撐件16朝吸熱組件122方向?qū)鼰峤M件122兩 側(cè)邊緣的第 一扣合結構123b與第二扣合結構123c分別設置形狀互補的第二扣 合結構165與第一扣合結構155;該承載板153設于第一支撐件15與第二支撐件 16的頂部且沿氣流方向延伸，該承載板153外緣設有若干固定孔156以便與一 鎖固板17的下板174上對應的若干固定孔171結合，使鎖固板17的上板172與承 載板153間形成一朝吸熱組件122方向容置透明蓋板121邊緣的凸槽(圖10)，該
9鎖固板17的上板172上另設置沿氣流方向排列的若干螺孔175，用以使透明蓋 板121與第一支撐件15與第二支撐件16緊密結合，以達到密封防水的功效；如 圖IO所示，其方法為先將兩側(cè)邊緣套有U型軟墊177的透明蓋板121(或采用預 先套裝于透明蓋板121邊緣且涵蓋密封抵緊面的U型軟墊)插入由鎖固板17的 上板172與承載板153形成的凸槽內(nèi)，再將剛性壓條178設置在介于鎖固板17 的上板172與透明蓋板121邊緣的U型軟墊177之間，最后將螺栓179旋入設于 鎖固板17的上板172的若干螺孔175,并抵緊該剛性壓條178，使該U型軟墊177 與該剛性壓條178均勻抵緊，以確保集熱器12兩側(cè)邊的密封防水。
如圖3及圖10所示，在該吸熱組件122的吸熱面123g頂端設有沿吸熱通道 126a方向的軟質(zhì)座墊170a,通過在該吸熱面123g頂端的長度范圍內(nèi)的部分位 置設置軟質(zhì)座墊170a,使設有軟質(zhì)座墊170a的部分與集熱器12的透明蓋板121 接觸，達到對透明蓋板121均勻支撐的功效，在未設置軟質(zhì)座墊170a的部分則 形成吸熱單元123頂端與透明蓋板121之間的氣流間隙170b,使該若干儲熱通 道125a間的空氣互相流通，達到均勻加熱該密閉型儲熱室125以提高整體熱傳 效率；同樣地，在該吸熱組件122底端也設有沿吸熱通道126a方向的軟質(zhì)座墊 (圖未示)，通過在該吸熱組件122底端的長度范圍內(nèi)的部分位置設置軟質(zhì)座墊， 使設有軟質(zhì)座墊的部分與集熱器12的底板124接觸，達到對吸熱組件122均勻 支撐的功效，在未設置軟質(zhì)座墊的部分則形成吸熱組件122底端與底板124之 間的氣流間隙，4吏該若干吸熱通道126a間的空氣互相流通，達到均勻加熱該 吸熱室126中的氣流以進一步提高整體熱傳效率；并使儲熱室125與吸熱室126 中的空氣不致互相混合，且兩室中的空氣也不致與外界的空氣互相混合，達 到提高集熱部1 O整體吸熱效率以增加驅(qū)動氣流的熱浮力的功效。
該集熱器12的結構簡單輕薄，適用于大面積的鋪設，并對不同型式的建 筑物具有較佳的兼容匹配性，且經(jīng)模塊化設計的組成組件，對陳列、組裝及 現(xiàn)場鋪設均有其方便性。
如圖5、圖6、圖7及圖8所示，其中圖5是圖1中連接部14的一外觀立體圖， 圖6是圖5中連接部14的一立體分解圖，圖7及圖8分別為圖6中連接單元141的 立體圖；該連接部14的主要功能是將相鄰兩吸熱組件122串接，并提供透明蓋 板121與這些吸熱組件122在串接處的密封機制，以達到相鄰兩集熱器12的串
10接；該連接部14是由若干連接單元141及一鎖固壓件142組成；其中該連接單 元141是由分別朝向儲熱通道125a兩端凸出且呈對稱的一連接座143、 二接合 件144、以及一上端共享的卡槽148所構成的一體成型件，該卡槽148是由垂直 于儲熱通道125a中氣流方向的兩側(cè)邊向內(nèi)凸出的凸緣148a^勾成一內(nèi)槽大外口 小的容置通道，該連接座143的外部形狀及尺寸和儲熱通道125a^目匹配。
組裝時，先以連接單元141逐一接合相鄰兩未裝透明蓋板121的儲熱通道 125a，進而達到以連接部14串接集熱器12的目的，其是通過該連接座143底部 與相鄰兩吸熱組件122對應的吸熱單元123兩端上表面的緊密接合，達到逐一 連接前后兩端集熱器12所對應的儲熱通道125a，其方法為將已鎖固于吸熱單 元123的吸熱板123a兩端且朝儲熱通道125a凸伸的U形螺栓193(圖4)穿過對應 于連接座143的固定孑U41a(圖7),使凸出于吸熱板123逸面的螺帽193a埋入連 接座143背面設有圓沉孔141 b的該固定孔141 a(圖8),并以旋入該U形螺栓193 的螺帽193b將連接座143與吸熱板123a鎖固并密貼，如此依上述方式逐一將連 接單元141與吸熱單元123接合，并以穿過相鄰兩接合件144上對應固定孔 144a(圖7)的螺栓192(圖5)將連接單元141鎖固成為一體的連接部14本體；該連 接座143與接合件144之間有一凸形147(圖5),用以容置集熱器12側(cè)邊的第二支 撐件16上朝向吸熱組件122凸出的第二扣合結構165,當鎖緊鎖固件18的螺栓 184時集熱器12前后兩側(cè)的第一支撐件15(第二支撐件16)的端部相互密合，并 使連接部14的兩端面密貼于該第一支撐件15(第二支撐件16)的內(nèi)側(cè)；并通過集 熱器12兩側(cè)的第一支撐件15(第二支撐件16)兩端所設的鎖固件18將這些吸熱 板123a與對應的連接單元141予以抵緊，進而達到連接部14與前后兩吸熱組件 122結合的密封防水功效。
如圖6至圖8所示，該連接部14本體的整體性結構可通過一螺桿194貫穿若 干連接單元141設于卡槽148下方中心的通孔149得到更進一步的強化，該螺桿 194為一端設有固定螺帽194a另一端設有螺牙194b的長直螺桿194，當該螺桿 194貫穿該若干連接單元141的通孔149后以螺帽194c旋緊該螺牙194b達成；為 進一步簡化現(xiàn)場安裝的程序，上述連接單元141的通孔149一端設為六角沉孔 149b另一端設為圓沉孔149a,以一端設有六角固定螺帽194a的螺桿194嵌入該 六角沉孔149b內(nèi)，并自螺桿194另一端將配有溝槽的活動螺帽194c旋緊并容置于該圓沉孔149a內(nèi)，使該連接部14兩端的接合件144完全包覆于集熱器12兩側(cè) 的第一支撐件15與第二支撐件16內(nèi)(示于圖1);由于該螺桿194一端的六角固定 螺帽194a已嵌入該六角沉孔149b內(nèi)，使另一端的螺帽194c在鎖固螺桿194時不 致打滑，因此上述動作可直接由卡入該溝槽的螺絲起子即可輕易達成；經(jīng)由 上述以螺桿194鎖固若干連接單元141的方式，可使連接部14的兩端面不致出 現(xiàn)凸出物，進而確保與該支撐件的內(nèi)側(cè)密貼；并通過集熱器12兩側(cè)的第一支 撐件15與第二支撐件16兩端所設的鎖固件18將這些吸熱板123a與對應的連接 單元141予以抵緊，進而達到連接部14與前后兩吸熱組件122結合的密封防水 功效。
如圖5及圖7所示，上述連接部14的安裝使相鄰兩儲熱室125因連接單元 141的隔板140而封閉，以致串接各集熱器12的儲熱室125之間成為各自不互相 連通的密閉加熱空間；實務上，上述各集熱器12中的儲熱室125之間也可以將 該隔板140導通，達到氣流相通的均勻加熱設計。
如圖5、圖6及圖7所示，位于連接座143上端的承載座146為一承載透明蓋 板121的平面，該連接單元141的卡槽148是由兩側(cè)的凸緣148a^勾成一較小開口 的凹槽，用以容置并卡住由連接部14側(cè)向伸入該凹槽內(nèi)的倒置鎖固螺栓191, 使該倒置鎖固螺栓191一端的六角螺帽可沿該卡槽148內(nèi)移動卻無法自卡槽 148的較小開口脫離，該倒置鎖固螺栓191的另一端為一具有可伸出卡槽148 較小開口的螺栓；該鎖固壓件142為一中央凸出呈n形的結構件，該n形結構 可罩蓋于連接部14頂部凸緣148a的外側(cè)，并在n形結構的上部平面142a設有 若干固定孔142c，在n形的兩側(cè)邊142b的下部設有與承載座146平行的剛性凸 條(圖未示)，以及旋入這些螺栓的若干墊片191aA鎖固螺鈕191b。
如圖9所示，是圖1中IX-IX處的一截面圖；該圖清楚說明一連接部14和前 后兩吸熱組件122之間以及該連接部14和前后兩透明蓋板121之間的密封防水 結合機制，其方法為如前所述，先將連接部14的連4妾座143和前后兩吸熱組件 122結合，再將兩側(cè)邊緣套有U型軟墊177的透明蓋板121(或采用預先套裝于透 明蓋板121邊緣且涵蓋密封抵緊面的U形軟墊)分別放置于連接部14兩側(cè)的承 載座146上，并將倒置鎖固螺栓191一端的六角螺帽伸入已與吸熱組件122結合 的連接部14卡槽148內(nèi)，同時將這些螺栓的另一端伸出卡槽148較小開口的螺栓穿過n形結構的上部平面142a所設的若干固定孔142c，再由穿過這些固定 孔142c的螺栓分別套入墊片191aA旋入鎖固螺鈕191b,使剛性凸條與套裝于 透明蓋板121的U形軟墊177均勻抵緊，以發(fā)揮集熱部10中各集熱器12與連接 部14的密封防水功效。
圖10是圖1中X-X處的一截面圖；該圖顯示集熱器12—側(cè)的第二支撐件16 的第二扣合結構165與吸熱組件122側(cè)邊的吸熱板123a的第一扣合結構123b的 結合；該吸熱組件122上方的透明蓋板121與第二支撐件16的結合以達密封防 水的方法為先將兩側(cè)邊緣套有U型軟墊177的透明蓋板121(或采用預先套裝 于透明蓋板121邊緣且涵蓋密封抵緊面的U形軟墊)放置于第二支撐件16頂端 的承載板153上，再將鎖固板17的下板174與承載板153對應的若干固定孔171、 156以螺栓176鎖固，使透明蓋板121的邊緣容置于鎖固板17的上板172與承載 板153所形成的空間內(nèi)，繼的，將剛性壓條178置入該上板172與U型軟墊177 之間，最后將螺栓179分別旋入該上板172的若干螺孔175并均勻抵緊剛性壓條 178,使U形軟墊177與承載板153及剛性壓條178密貼，達到集熱器12側(cè)邊與 第二支撐件16的密封防水功效；又如圖3與圖10所示，在該吸熱組件122的若 干吸熱板123a頂端的部分位置分別設置座墊170a,除使透明蓋板121均勻支撐 于吸熱組件122外，也使透明蓋板121與未設置座墊170a的部分形成儲熱室125 中各儲熱通道125a間的氣流間隙170b而令氣流導通170b;同樣地，在該吸熱 組件122的若干吸熱板123a底端的部分位置分別設置座墊，除使底板124均勻 支撐吸熱組件122外，也使底板124與未設置座墊的部分形成吸熱室126中各吸 熱通道126a間的氣流間隙170b而令氣流導通；上述氣流間隙170b有利于儲熱 室125與吸熱室126中的均勻加熱，達到提升集熱部10的整體熱傳效率。
圖11與圖12分別為本發(fā)明自然空調(diào)裝置的進口部20及出口部30的一外觀 立體示意圖；該進口部20及出口部30分別與該集熱器12的兩端銜接，并連通 該集熱器12中吸熱室126的若干吸熱通道126a，其中進口部20經(jīng)由所設接頭27 與室內(nèi)排氣管(圖未示)銜接，出口部30則設有與室外相通的氣流出口；本發(fā)明 通過上述裝置持續(xù)導引室內(nèi)污濁的熱空氣通過進口部20，并將熱空氣均勻分 配至各吸熱通道126a，以吸收儲熱室125中的太陽能而升溫，進而通過熱浮力 將其送至出口部30以排出室外，并同時自室外引進新鮮的涼空氣導入到室內(nèi)，達到兼具健康、節(jié)能、環(huán)保的自然空調(diào)功效。
如圖2、圖11及圖12所示，該進口部20與出口部30具有相似的形狀結構， 該進口部20包括一中空長方殼體21，該殼體21頂面朝集熱部10的吸熱組件122 方向一側(cè)邊緣彎折延伸一擋板22，該擋板22上設有若干螺孔22a;該擋板22與 殼體21頂面圍設成一凸槽22b,該殼體21通過該凸槽22b得以與集熱部10的透 明蓋板121搭接并予以密封防水，該殼體21朝向集熱部10的前端面設有一分隔 板23,該分隔板23下方設有若干均勻排列且相互間隔的均流孔24,若干連接 凸耳25垂直突出設于該分隔板23上方，這些連接凸耳25相互間隔并位于這些 均流孔24上方，每一連接凸耳25上設有固定孔25a，該殼體21通過所設連接凸 耳25的固定孑L25a與對應于該吸熱組件122中吸熱單元123上所設的固定孔 123e，以螺桿193同時將這些吸熱單元123及連接凸耳25予以鎖固，該殼體21 兩側(cè)面底部邊緣分別沿水平延伸出一鎖固凸耳26，該鎖固凸耳26上設有固定 孔26a,該殼體21通過鎖固凸耳26上的固定孔26a予以鎖固于屋頂、墻壁或固 定板(圖未示)；該進口部20設有銜接到室內(nèi)排氣管的接頭27，該接頭27設置在 該進口部20的殼體21后端面中部。該出口部30具有與進口部20相似結構的殼 體31、分隔板33、均流孔34、連接凸耳35、擋板32、凸槽32b、螺孔32a、鎖 固凸耳26及固定孔36a，所不同的處在于該殼體31頂部設有若干相互間隔的 氣流出口37,該氣流出口37與室外空氣相通；從該殼體31頂部與凸槽32b相對 一側(cè)邊緣向上彎折延伸出一防雨罩38,該防雨罩38用以遮掩該殼體31頂部， 另外該殼體31上還可設置防止灰塵、蚊蟲等異物進入的必要防護設施(圖未示)。
該進口部20與出口部30的分隔板23、 33與吸熱組件122兩端接合后，分隔 板23、 33上方用以封閉儲熱室125，分隔板23、 33下方的均流孔24、 34用以和 吸熱室126的吸熱通道126a聯(lián)通，促使室內(nèi)空氣進入進口部20后均勻分配于吸 熱通道126a以提升整體吸熱效率。為降低流阻，該均流孔的總面積以大于排 氣管流體截面積兩倍為宜。
圖13是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第二實施例的立體示意圖，圖14是圖13中連 接單元441的立體圖；如圖13及圖14所示，本實施例與前述第一實施例均是以 連接部44將相鄰兩吸熱組件串接且提供透明蓋板421與吸熱組件的密封防水機制，主要的差異在于本實施例提供用于串接具有平板式吸熱板423的集熱器 42的一種簡易、方便且有效的連接部44;該連接部44由若干連接單元441及一 鎖固壓件442組合而成，其中該連接單元44是由二承載座441d、 二固定座 441c、 一卡槽448、若干支撐柱442及二底座441b所構成的一體成型件；其中 該底座441b的底面與連接單元441底部之間的空間441h用以容置集熱器42的 底板424,該承載座441d、固定座441c及底座441b是分別朝向前后兩端凸出且 呈前后對稱的外觀，該固定座441 c及底座441 b邊緣分別設有若干對應的固定 孔441e、 441f,又該底座441b朝向前后兩端凸出的長度大于該固定座441c的 對應長度，且該固定座441c朝向前后兩端凸出的長度大于該承載座441d的對 應凸出長度，以便螺栓46通過底座441b的對應固定孑L441f鎖固于底板424,以 及將吸熱板423鎖固于固定座441c時有足夠施工空間，在底板424與吸熱板423 之間可設置均勻支撐吸熱板423的支撐結構(圖未示)；該連接單元441兩端設有 若干固定孔441g,以便與相鄰連接單元441以螺栓(圖未示)鎖固于對應的固定 孔441g，由該串接的連接單元441形成相鄰兩集熱器42的連接部44,此時該連 接部44兩端的若干固定孔441 g用于集熱器42側(cè)邊的支撐件45兩端的鎖固，該 支撐件45設有朝向集熱器42外側(cè)的固定凸耳452,通過螺絲通過其上的固定孔 鎖固于底板424;該固定座441c與底座441b之間設有若干呈扁平狀的支撐柱 442,以強化連接單元441的結構，其間大部分的透空區(qū)域使相鄰兩串接的集 熱器42具有低流阻的相通吸熱室；相對于該扁平的支撐柱442的中間有一承載 座441d平面，用以承載透明蓋板421邊緣，并通過與第1實施例相同的方法， 通過頂端的剛性鎖固壓件442達到連接部44與透明蓋板421間的密封防水功 效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置可在夏季炎熱氣候加熱由室內(nèi)排氣管流過的臟空 氣，使加熱的臟空氣產(chǎn)生熱浮力的煙囪效應而將室內(nèi)空氣藉自然力抽至室外； 此時，由室外導引新鮮陰涼的空氣至室內(nèi)進氣口(圖未示)，或由室外導引至室 內(nèi)的氣流經(jīng)過冷卻，則加裝本發(fā)明自然空調(diào)裝置可達到夏季冷氣循環(huán)的空調(diào) 效果。
在冬季寒冷氣候該集熱器12加熱由室內(nèi)排氣管流過的空氣，并由與室內(nèi) 進氣管(圖未示)游f接的輔助風扇(圖未示)將加熱的空氣送回室內(nèi)，達到暖房的效果。另外，如欲由室外引入一部分新鮮空氣并與由室內(nèi)排氣管流過的空氣
混合加熱，達到省能與維持室內(nèi)空氣一定的新鮮度，則除需將進口部20與室 內(nèi)排氣管接通外，并需維持與室外相通的進氣口有一定的開度。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置也可于全年不論季節(jié)搭配傳統(tǒng)太陽能熱水供應系統(tǒng) 使用，將該系統(tǒng)的吸熱水管排列于本發(fā)明自然空調(diào)裝置的儲熱室125中所設通 道內(nèi)加熱，再將加熱后的熱水送回儲熱槽所構成的水循環(huán)回路(圖未示)，循環(huán) 空氣則主要于本發(fā)明自然空調(diào)裝置的吸熱室126中所設吸熱通道126a內(nèi)加熱。
本發(fā)明通過上述裝置持續(xù)導引室內(nèi)污濁空氣通過進口部20,并將其均勻 分配至吸熱室126，以吸收儲熱室125的太陽能而升溫，進而通過熱浮力效應 將其導引至出口部30以排出室外，并自室外引進新鮮空氣，達到室內(nèi)冬暖夏 涼并兼具健康、節(jié)能、環(huán)保的自然空調(diào)功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部14將若干集熱器12串聯(lián)成結為一體的集
的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部14將若干集熱器12串聯(lián)成結為一體的集 熱部IO,使透明蓋板121所涵蓋的太陽能接收面123f經(jīng)由延伸吸熱長度達到提 升室內(nèi)氣流循環(huán)效率的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部14將若干集熱器12串聯(lián)成結為一體的集 熱部IO，使現(xiàn)場鋪設與維修得以適當重量及大小的集熱器12為單位分批組裝 與獨立維修，達到簡化施工程序及降低施工成本的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部14將若干集熱器12串聯(lián)成結為一體的集 熱部IO，使個別集熱器12中的吸熱組件122經(jīng)由連接部14的串聯(lián)而將集熱部10 分隔成上方的儲熱室125及下方的吸熱室126，以致雖然實質(zhì)結構只有一層透 明蓋板121,但由于引入的空氣均通過吸熱室126,達到具有雙層嵌裝玻璃的 絕熱效果及高吸熱效率的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過模塊化的組件設計并組合成為一體，具有結構 簡單、輕薄、易加工、適合量產(chǎn)等特征，達到降低制造成本、易于施工、方 便陳列展示、節(jié)省包裝成本、縮小倉儲與陳列空間、便利通路營銷及可供用 戶自行組合安裝的功效。
16綜上所述，本發(fā)明提出的自然空調(diào)裝置是以太陽能為驅(qū)動力的自發(fā)式
(passive)環(huán)保空調(diào)裝置，非但無需耗費電能，且無冷凍劑對環(huán)境的破壞；另由 于本發(fā)明可將室內(nèi)用過的空氣排出并引入室外新鮮空氣，達到維護良好的室 內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ),建立健康舒適生活環(huán)境的功效；再由于該空調(diào)裝置的組成 組件是可靠度高的模塊化設計，商品除具有易于陳列展示及便利運輸銷售等 優(yōu)點外，更由于組件結構簡單輕便，可供用戶自行組合安裝，符合節(jié)能環(huán)保 自己動手作的趨勢。
權利要求
1. 一種自然空調(diào)裝置，包括一集熱部及位于集熱部兩端的進口部與出口部，其特征在于該集熱部包括若干集熱器，這些集熱器通過若干連接部串接形成所述集熱部，每一集熱器包括一吸熱組件及一位于該吸熱組件上方的透明蓋板，該吸熱組件包括至少一吸熱單元及一位于吸熱組件下方的底板，這些吸熱單元相互接合形成該吸熱組件，將集熱器的內(nèi)部空間分隔形成一上方的儲熱室和一下方的吸熱室，該進口部及出口部與集熱部中經(jīng)延伸的吸熱室的兩端相連通，并同時將該集熱部中的儲熱室予以密封，每一連接部包括若干接合的連接單元，這些連接單元與集熱器兩端對應的吸熱單元固接，藉以連接相鄰的集熱器。
2. 如權利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該吸熱組件包括若干 模塊化的S形吸熱單元，各吸熱單元兩側(cè)形成有第 一扣合結構與第二扣合結 構，相鄰吸熱單元通過這些扣合結構相互扣合連接。
3. 如權利要求2所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該第一扣合結構與第 二扣合結構的其中之一呈槽形，其中另一呈實心狀。
4. 如權利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該集熱器包括分別位 于吸熱組件兩側(cè)的第 一支撐件與第二支撐件，該第 一支撐件與第二支撐件上 分別設有與吸熱組件的第 一扣合結構與第二扣合結構相配合的扣合結構。
5. 如權利要求4所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該第一支撐件與第二板，該承載板與一鎖固蓋板的下板相結合，在該承載板與該鎖固板的上板之 間形成收容透明蓋板邊緣的凸槽。
6. 如權利要求4所述的自然空調(diào)裝置，進一步包括若干鎖固件，該鎖固件 具有分別固定于相鄰集熱器上或集熱器與相鄰的進口部或出口部上的凸耳。
7. 如權利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該連接單元包括一連 接座及二接合件，這些連接單元通過這些接合件串接在一起。
8. 如權利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該連接單元包括一^^ 槽，該連接部還包括一蓋設于這些連接單元上的鎖固壓件，若干倒置的鎖固 螺;f全的一端卡設于該卡槽內(nèi)，其另一端穿過該鎖固壓件，并通過若干鎖固螺鈕固定至鎖固壓件上。
9. 如權利要求8所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該卡槽的下方開設一 通孔， 一螺桿貫穿該若干連接單元的通孔，將這些連接單元固定在一起。
10. 如權利要求9所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該螺桿的一端為一固 定螺帽，其另一端為一活動螺母，該通孔的一端為收容該固定螺帽的沉孔， 其另 一端為收容該活動螺母的沉孔。
11. 如權利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該吸熱組件包括一平 板狀的吸熱單元，各連接單元包括與相鄰集熱器的底板相結合的二底座、與 相鄰集熱器的吸熱單元相結合的二固定座及與相鄰集熱器的透明蓋板相結合 的二承載座。
12. 如權利要求ll所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該連接單元還包括 一卡槽，該連接部還包括一蓋設于這些連接單元上的鎖固壓件，若干倒置的 鎖固螺栓的一端卡設于該卡槽內(nèi)，其另一端穿過該鎖固壓件，并通過若干鎖 固螺鈕固定至鎖固壓件上。
全文摘要
一種能延長吸熱長度以提升室內(nèi)氣流循環(huán)效率的自然空調(diào)裝置，包括一集熱部及位于集熱部兩端的進口部與出口部，該集熱部包括若干集熱器，這些集熱器通過若干連接部串接形成所述集熱部，每一集熱器包括一吸熱組件及一位于該吸熱組件上方的透明蓋板，該吸熱組件包括若干模塊化的吸熱單元及一位于吸熱組件下方的底板，這些吸熱單元沿橫向相互扣合形成該吸熱組件，將集熱器的內(nèi)部空間分隔形成一儲熱室和一吸熱室，該進口部及出口部與集熱部中經(jīng)延伸的吸熱室連通，并同時將該集熱部中的儲熱室予以密封，每一連接部包括若干橫向接合的連接單元，這些連接單元與集熱器兩端對應的吸熱單元固接，藉以連接相鄰的集熱器。
文檔編號F24J2/04GK101424432SQ20071012425
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權日2007年11月2日
發(fā)明者劉泰健, 肖新建 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準精密工業(yè)股份有限公司