專利名稱：自然空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)裝置，特別是關(guān)于一種利用太陽能加熱空氣的自然 空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
由于全球溫室氣體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(jī)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(qiáng)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(guān)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^皮人們普遍^f吏用的傳統(tǒng)空調(diào)裝置對環(huán)境的影響最為深遠(yuǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)空調(diào) 不但耗能，其所使用的冷媒更被公認(rèn)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 陽能終將會在某些領(lǐng)域中扮演重要的角色，特別是應(yīng)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(guān)的領(lǐng)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(guān)鍵裝置，必須設(shè)置于室外可充分接收陽光之處，例如屋頂或墻壁。過 去在此光熱轉(zhuǎn)換領(lǐng)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(xiàn)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(dá)到吸收太陽熱能的目的。例如美國專利公告第4,418,685號所揭示的 太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)及國際專利公告第9,625,632號所揭示的空氣循環(huán)器；其 它型式還包括美國專利申請^Hf第2002/0032000A1號所揭示的屋頂式空氣 循環(huán)器、美國專利^^告第4,934,338號所揭示的墻壁式空氣預(yù)熱器等。唯目前使用的太陽能集熱器仍有以下諸多缺點(diǎn)，使得應(yīng)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分建筑物造成負(fù)擔(dān)；
(2) 集熱器的光熱轉(zhuǎn)換效能仍有待提升；
(3) 結(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)計(jì)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(yīng)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，易因熱膨漲系數(shù)不同引發(fā)熱應(yīng)力問題；
(9) 無法滿足用戶自行安裝(DIY)的參與感及成就感；
(10) 部分設(shè)計(jì)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)的現(xiàn)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),致使成本增加且會書f生其它問題；
(12) 太陽能加熱的液體系統(tǒng)或熱水供應(yīng)系統(tǒng)，常因結(jié)冰與滲漏問題而無 法達(dá)到預(yù)期的效果。
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，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，其已在美國專利公告第6，880，553B2號及中國臺灣新型專利第 579416號中揭示，為進(jìn)一步提升該空調(diào)裝置太陽能接收面積的擴(kuò)延性以提升 其整體效率，并兼顧現(xiàn)場組裝及施工的方便性，需要對該空調(diào)裝置做進(jìn)一步 改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種方便現(xiàn)場組裝施工且具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 置，特別是一種能無限擴(kuò)延太陽能接收面積以提升室內(nèi)氣流循環(huán)效率的自然 空調(diào)裝置，其包括若干自然空調(diào)單元及若干接合件，其中所述自然空調(diào)單元包括一集熱器、 一進(jìn)口單元及一出口單元，所述集熱器包括若干集熱單元及 至少一連接部，所述集熱單元包括一透明蓋板和設(shè)于該透明蓋板下方的一吸 熱組件，該吸熱組件將所述集熱單元分隔成上方的儲熱室及下方的吸熱室， 所述連接部設(shè)于相鄰兩集熱單元之間，通過所述連接部分別將上游一集熱單 元與下游另一集熱單元予以連接并使相鄰兩集熱單元的吸熱室相連通，所述 進(jìn)口單元及出口單元分別設(shè)于該集熱器的兩端并與集熱器中經(jīng)延伸的吸熱室 相連通，并同時(shí)將該集熱器中的儲熱室予以密封，所述接合件設(shè)于相鄰兩自 然空調(diào)單元的兩進(jìn)口單元之間及兩出口單元之間，通過所述接合件串接若干 自然空調(diào)單元的進(jìn)口單元及出口單元并分別形成一進(jìn)口部及一出口部，并將 這些自然空調(diào)單元的集熱器并聯(lián)形成一集熱部。
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(yīng)的儲 熱空間以4吏儲熱室內(nèi)的吸熱面升溫，>^人而加熱由室內(nèi)引導(dǎo)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(yīng)，持續(xù)將室內(nèi)污濁空氣導(dǎo)引至出口部以排出室外，并自室外引進(jìn)新鮮 空氣，達(dá)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(diǎn)
本發(fā)明通過上述裝置持續(xù)導(dǎo)引室內(nèi)污濁空氣通過進(jìn)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(jìn)而通過熱浮力效應(yīng)將其導(dǎo)引 至出口部以排出室外，并自室外引進(jìn)新鮮空氣，達(dá)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)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為一體的集熱部，使其因具有良好的擴(kuò)延彈性而達(dá)到更適合應(yīng)用于大面 積接收太陽能的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為一體的集熱部，使透明蓋板所涵蓋的太陽能接收面經(jīng)由擴(kuò)延吸熱面積 達(dá)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)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為一體的集熱部，使現(xiàn)場鋪設(shè)與維修得以適當(dāng)重量及大小的集熱單元為 單位分批組裝與獨(dú)立維修，達(dá)到筒化施工程序及降低施工成本的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián)成結(jié)為一體的集熱部，使個(gè)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^fr者熱室及下方的吸熱室，以致雖然實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)只有一層透明 蓋板，但由于引入的空氣均通過吸熱室，達(dá)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^t塊化的組件設(shè)計(jì)并組合成為一體，具有結(jié)構(gòu) 筒單、輕薄、易加工、適合量產(chǎn)等特征，達(dá)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)保節(jié)能空調(diào)裝置，非但可避免或P爭低現(xiàn)有空調(diào)因壓縮機(jī)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(jìn)新鮮的空氣，上述室內(nèi)空氣的循環(huán)及換新功能可達(dá) 到維護(hù)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(shè)計(jì)，商品除具有易于陳列展示及便 利通路營銷等優(yōu)點(diǎn)外，更由于組件結(jié)構(gòu)簡單、空調(diào)裝置輕薄以及可大面積延 伸鋪設(shè)，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，符合環(huán)保節(jié)能自己動手作的趨勢。


下面參照附圖，結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第一實(shí)施例的立體圖。
圖2是圖1中主要組成件的立體分解圖。
圖3A是圖2中鎖固件的立體圖。
圖3B是圖2中集熱單元的立體分解圖。
圖4A是圖3B中吸熱單元的立體圖。
圖4B是圖3B中其中一支撐件及一鎖固蓋板的立體圖。
圖5是圖1中連接部的外觀立體圖。
圖6是圖5中連接單元的立體圖。
圖7是圖1中進(jìn)口單元的立體圖。
圖8是圖1中出口單元的立體9是圖1中接合件串接相鄰兩進(jìn)口單元的立體圖。 圖IO是圖9中連接頭的立體圖。 圖ll是圖9中接頭的立體圖。 圖12是圖9中接頭的截面圖。
圖13是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第二實(shí)施例中接合件串接相鄰兩進(jìn)口單元 的立體示意圖。
圖14是圖13中接合件的立體組合圖。 圖15是圖13中接合件的立體分解圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照圖l至圖15，對本發(fā)明自然空調(diào)裝置予以進(jìn)一步說明。
圖l是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第一實(shí)施例的立體圖，圖2是圖1中主要組 成件的立體分解圖；圖3A是圖2中鎖固件的立體圖；該自然空調(diào)裝置包括 一進(jìn)口部20、 一集熱部10及一出口部30，其中
如圖1與圖2所示，該自然空調(diào)裝置通過連接部50及接合件40分別將 若干集熱單元12串、并聯(lián)成結(jié)為一體的集熱部10,進(jìn)口部20為由若干接合 件40分別串接相鄰兩進(jìn)口單元22所組成的進(jìn)氣連通管道，出口部30為由若 干接合件40分別串接相鄰兩出口單元32所組成的排氣連通管道；其中集熱 部IO是由若干集熱器11并聯(lián)而成，該集熱器11由若干集熱單元12串接而 成，該集熱單元12由上方的透明蓋板121和其下的吸熱組件14構(gòu)成(圖3B 所示)，該吸熱組件14由若干吸熱單元15所組成的吸熱板124和其下的底板 125構(gòu)成，通過該吸熱板124將集熱單元12分隔成上方的儲熱室122及下方 的吸熱室123，這些集熱單元12沿氣流方向兩側(cè)邊的支撐件13a、 13b外側(cè)兩 端分別以所設(shè)的鎖固件16予以固定，以強(qiáng)化整體結(jié)構(gòu)，其中該鎖固件16是 由固設(shè)于相鄰兩集熱單元12的支撐件13a、 13b端部的兩凸耳161及將連接 于所述凸耳161之間的若干螺栓162所組成(圖3A所示)；并在進(jìn)口部20及 出口部30的末端以鎖固于第一接頭42的盲板34予以封閉。
為清楚顯示出本發(fā)明的技術(shù)特征，本實(shí)施例僅以串聯(lián)兩集熱單元12形成 集熱器11以及并聯(lián)該兩集熱器11形成集熱部10的簡化方式予以說明，實(shí)際 上，經(jīng)過以下說明可清楚顯示具有本發(fā)明技術(shù)特征的自然空調(diào)裝置能無限擴(kuò)延集熱部10中儲熱室122的太陽能接收面111以及吸熱室123的吸熱面112。該自然空調(diào)裝置經(jīng)由上述連接部50分別將上游一集熱單元12與下游另一集熱單元12的吸熱室123予以連通的延伸組合方式，達(dá)到串聯(lián)若干集熱單元12以構(gòu)成集熱器11;另通過進(jìn)口單元22及出口單元32與集熱器11中經(jīng)延伸的吸熱室123連通，并同時(shí)將該集熱器11中的儲熱室122予以封閉，以形成由一進(jìn)口單元22、 一集熱器11及一出口單元32組成的一自然空調(diào)單元60;再通過接合件40串接相鄰兩進(jìn)口單元22及與其相對應(yīng)的兩出口單元32以分別形成進(jìn)口部20及出口部30,達(dá)到并聯(lián)這些自然空調(diào)單元60以擴(kuò)延太陽能接收面111的組合方式構(gòu)成該集熱部10;該進(jìn)口部20另通過接合件40的第二接頭43 (圖9所示)銜接室內(nèi)排氣管，出口部30則與室外相通，從而形成一種能無限擴(kuò)延集熱部10中儲熱室122的太陽能接收面111以及吸熱室123的吸熱面112的自然空調(diào)裝置。
如圖2與圖3B所示，圖3B是圖2中集熱單元12的立體分解圖；該集熱單元12是由一吸熱組件14及位于該吸熱組件14上方的一透明蓋板121構(gòu)成，集熱器11用來接收太陽能并用以加熱流過其中的空氣，該吸熱組件14是由若干模塊化相互扣接的吸熱單元15組成，這些吸熱單元15是由導(dǎo)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15沿橫向的延伸鋪設(shè)所構(gòu)成的吸熱組件14,將該集熱器11分隔成一上方的儲熱室122及一下方的吸熱室123，并于該儲熱室122中形成若干儲熱通道122a以及于該吸熱室123中形成若干吸熱通道123a;在上述將進(jìn)口單元22及出口單元32分別安裝于集熱器11兩端的過程中，使該進(jìn)口單元22及出口單元32和集熱器11中經(jīng)延伸的吸熱室123內(nèi)各吸熱通道123a予以連通，并同時(shí)將該集熱部10中的儲熱室122內(nèi)各儲熱通道122a予以密封，A人而形成一涵蓋集熱部io中儲熱室122的太陽能接收面111以及對應(yīng)于吸熱室123中的吸熱面112。
如圖4A所示，是圖3B中吸熱單元15的立體圖；該吸熱單元15是由一吸熱板151、 一位于該吸熱板151下方的底板152及一垂直連接該吸熱板151和底板152的支撐板153所構(gòu)成的一體成型件，該吸熱板151及底板152自該支撐板153兩側(cè)延伸設(shè)置，并由吸熱板151將支撐板153分隔成上方的一上支撐板153a及下方的一下支撐板153b，上支撐板153a的高度界定儲熱室122的高度，下支撐板153b的高度界定吸熱室123的高度；為增加該集熱器11中吸熱通道123a擴(kuò)充數(shù)目的彈性并兼具定位性及結(jié)構(gòu)性，該吸熱單元15還包括于吸熱板151及底板152的橫向兩側(cè)邊緣分別設(shè)置扣合結(jié)構(gòu)151a、 151b及定位結(jié)構(gòu)152a、 152b,該扣合結(jié)構(gòu)151a及定位結(jié)構(gòu)152a是槽形或半槽形，該扣合結(jié)構(gòu)151b及定位結(jié)構(gòu)152b是實(shí)心狀并分別與上述對應(yīng)的扣合結(jié)構(gòu)151a及定位結(jié)構(gòu)152a的形狀互補(bǔ)，通過該扣合結(jié)構(gòu)151a、 151b及定位結(jié)構(gòu)152a、 152b相互卡扣以方便相鄰兩吸熱單元15進(jìn)行連接及擴(kuò)充；該一體成型的吸熱單元15為輕薄的結(jié)構(gòu)成型件，對陳列、包裝、倉儲、運(yùn)輸、組裝均有其方便性。
如圖3B與圖4B所示，設(shè)于集熱單元12兩側(cè)邊的支撐件13a、 13b是由沿氣流方向一吸熱板131、 一位于該吸熱板131下方的底板132及一垂直連接該吸熱板131和底板132的支撐板133所構(gòu)成的一體成型件，該吸熱板131及底板132是自該支撐板133內(nèi)側(cè)延伸設(shè)置，該支撐件13a、 13b的外側(cè)底部設(shè)置一固定凸耳134,通過設(shè)于該固定凸耳134的固定孔135將集熱單元12鎖固于陽光充足的屋頂、墻壁或外加的支撐結(jié)構(gòu)上，該兩支撐件13a、 13b的吸熱板131及底板132邊緣也分別設(shè)置扣合結(jié)構(gòu)131a、 131b及定位結(jié)構(gòu)132a、132b，且與對應(yīng)匹配于吸熱單元15的吸熱板151所設(shè)扣合結(jié)構(gòu)151b、 151a以及底板152所設(shè)定位結(jié)構(gòu)152b、 152a形狀互補(bǔ)；該支撐件13a、 13b的頂部另設(shè)置一沿氣流方向的承載板136,該承載板136外緣設(shè)有若干固定孔137以便與鎖固蓋板17的下板171上對應(yīng)的若干固定孔172結(jié)合，使鎖固蓋板17的上板173與承載板136之間形成一朝吸熱組件14方向以容置透明蓋板121邊緣的凸槽，該鎖固蓋板17的上板173另設(shè)置沿氣流方向的若干螺孔174,用以使透明蓋板121與支撐件13a、 13b緊密結(jié)合，以達(dá)到密封防水的功效；其方法為先將該兩側(cè)邊緣套有U型軟墊18的透明蓋板121(或釆用預(yù)先套裝于透明蓋板121邊緣且涵蓋密封抵緊面的U型軟墊18)插入由鎖固蓋板17的上板173與承載板136之間形成的凸槽內(nèi)，再將剛性壓條19設(shè)置在介于鎖固蓋板17的上板173與透明蓋板121邊緣的U型軟墊18之間，最后將螺栓126旋入設(shè)于鎖固蓋板17的上板173的若干螺孔174,并抵緊該剛性壓條19,使該U型軟墊18與該剛性壓條19均勻抵緊，以確保集熱器11兩側(cè)邊的密封防水。
請參考圖2、圖3B及圖4A所示，吸熱單元15的上支撐板153a頂端設(shè)有沿吸熱通道123a方向的凹槽154以容置軟質(zhì)墊片或0形環(huán)(圖未示)，通過在該凹槽154的長度范圍內(nèi)設(shè)置部分軟質(zhì)墊片或0形環(huán)，使設(shè)有軟質(zhì)墊片或O形環(huán)的部分與集熱單元12的透明蓋板121接觸，達(dá)到對透明蓋板121均勻支撐的功效，在未設(shè)置軟質(zhì)墊片或O形環(huán)的部分則形成上支撐板153a頂端與透明蓋板121之間的氣流間隙，達(dá)到均勻加熱該密閉型儲熱室122內(nèi)的空氣，并使儲熱室122與吸熱室123中的空氣不致互相混合，且該兩室122、 123中的空氣也不致與外界的空氣互相混合，達(dá)到提高集熱部IO整體吸熱效率以增加驅(qū)動氣流的熱浮力功效。該集熱單元12的結(jié)構(gòu)簡單輕薄，適用于大面積的鋪設(shè)，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(shè)計(jì)的組成組件，對陳列、組裝及現(xiàn)場鋪設(shè)均有其方便性。
如圖5與圖6所示，其中圖5是圖1中連接部50的一外觀立體圖，圖6是圖5中連接單元51的立體圖；該連接部50的主要功能是將相鄰兩集熱單元12的吸熱組件14串接，并提供透明蓋板121與這些吸熱組件14在串接處的密封防水機(jī)制，進(jìn)而達(dá)到相鄰兩集熱單元12的串接；該連接部50由若干連接單元51及二剛性壓條52組合而成，這些連接單元51對應(yīng)設(shè)于相鄰兩集熱單元12上方儲熱室122的若干儲熱通道122a內(nèi)；其中該連接單元51是由一連接座511、 一支撐隔板512及一剛性頂板513所構(gòu)成的一體成型件；其中該連接座511是分別朝向前后兩端凸出且呈前后對稱的雙人椅外觀，該連接座511的外形及尺寸和儲熱室122各儲熱通道122a中已扣合的吸熱板131、151及上支撐板153a相匹配，以便貼合于這些儲熱通道122a的內(nèi)壁，該連接座511兩側(cè)邊設(shè)有若干固定孔514，以便與相鄰另一連接單元51的連接座511同時(shí)以螺栓(圖未示)鎖固于吸熱單元15的上支撐板153a的對應(yīng)固定孔155(圖3B所示)，其中該連接座511中間朝下的容置槽511a用以容置這些吸熱單元15已結(jié)合的扣合結(jié)構(gòu)151a、 151b,該連接座511的頂端有一牙義載面516，用以承載透明蓋板121的邊緣；支撐隔板512介于剛性頂板513與連接座511的底部之間，支撐隔板512的上部用以支撐剛性頂板513,并由其下部阻隔連接部50前后兩集熱單元12的儲熱室122的空氣流通，該支撐隔板512的上部的高度用以提供透明蓋板121與吸熱組件14之間實(shí)施密封的空間高度；剛性頂板513的兩端分別設(shè)有互相匹配的凹面定位結(jié)構(gòu)517與凸面定位結(jié)構(gòu)518，該剛性頂板513上還設(shè)有供螺栓53貫穿至承載面516的螺孔519,安裝過程中，由于相鄰兩剛性頂板513在橫向連接的端部所設(shè)凹面與凸面定位結(jié)構(gòu)517、 518的契合，使連接單元51易于定位。
15的上支撐板153a對應(yīng)的固定孔155予以鎖固的方式，使該連接部50可將上游的一集熱單元12的吸熱組件14與下游的另一集熱單元12的吸熱組件14通過本實(shí)施例的連接單元51串接成為一延伸型的吸熱組件；完成該延伸型的吸熱組件后，為確保透明蓋板121與該吸熱組件14的密封防水，可先將邊緣套有U型軟墊(圖未示)的該透明蓋板121伸入這些連接單元51 —側(cè)的承載面516與剛性頂板513之間的凹槽515,再將剛性壓條52伸入介于該剛性頂板513與透明蓋板121邊緣的U型軟墊之間，最后將螺栓53旋入設(shè)于剛性頂板513上端面的若干螺孔519,使剛性壓條52均勻抵緊該U型軟墊；相同的方法也可用于另一側(cè)，以發(fā)揮連接部50與相鄰兩吸熱組件14串接，并提供透明蓋板121與這些吸熱組件14在串接處的密封防水機(jī)制，進(jìn)而達(dá)到相鄰兩集熱單元12的串接。
上述連接部50的安裝使相鄰兩儲熱室122因連接單元51的支撐隔板512的下部阻隔而封閉，以致串接各集熱單元12的儲熱室122之間成為各自不互相連通的密閉加熱空間；實(shí)務(wù)上，上述各集熱單元12中的儲熱室122之間也可以將該支撐隔板512的下部導(dǎo)通，達(dá)到氣流相通的均勻加熱設(shè)計(jì)。
如圖7與圖8所示，是分別為該自然空調(diào)裝置的進(jìn)口單元22及出口單元32的外觀立體示意圖；該進(jìn)口單元22及出口單元32分別與該集熱器11的兩端辨f接，并連通該集熱器11中吸熱室123的若干吸熱通道123a,其中進(jìn)口單元22經(jīng)由兩端或一端所設(shè)接合件40的第二接頭43(圖9所示)與室內(nèi)排氣管(圖未示)銜接，出口單元32則設(shè)有與室外相通的氣流出口 328;通過上述自然空調(diào)裝置持續(xù)導(dǎo)引室內(nèi)污濁的熱空氣通過進(jìn)口部20,并將該空氣均勻分配至各吸熱通道123a,以吸收儲熱室122中的太陽能而升溫，進(jìn)而通過熱浮力將其送至出口部30以排出室外，并同時(shí)自室外引進(jìn)新鮮的涼空氣導(dǎo)入到室內(nèi)，達(dá)到兼具健康、節(jié)能、環(huán)保的自然空調(diào)功效。
如圖2、圖7及圖8所示，該進(jìn)口單元22與出口單元32具有相似的形狀結(jié)構(gòu)，該進(jìn)口單元22包括一中空長方殼體221,該殼體221頂面朝集熱器11的吸熱組件14方向一側(cè)邊緣彎折延伸一擋板222，該擋板222上設(shè)有若干螺孔222a;該擋板222與殼體221頂面圍i殳成一凸槽222b，該殼體221通過該凸槽222b得以與集熱器11的透明蓋板121搭接并予以密封防水，該殼體221朝向集熱器11的前端面設(shè)有一分隔板223，該分隔板223下方設(shè)有若干均勻排列且相互間隔的均流孔224,若干連接凸耳225垂直突出設(shè)于該分隔板223上方，這些連接凸耳225相互間隔并位于這些均流孔224上方，每一連接凸耳225上設(shè)有固定孔225a,該殼體221通過所設(shè)連接凸耳225的固定孔225a與對應(yīng)于該吸熱組件14中吸熱單元15上所設(shè)的固定孔155(圖3B所示)，以螺桿(圖未示)同時(shí)將這些吸熱單元15及連接凸耳225予以鎖固，該殼體221朝連接凸耳225的反向側(cè)面底部邊緣分別沿水平延伸出一鎖固凸耳226,該鎖固凸耳226上設(shè)有固定孔226a,該殼體221通過鎖固凸耳226上的固定孔226a予以鎖固于屋頂、墻壁或固定板(圖未示)；該出口單元32具有與進(jìn)口單元22相似結(jié)構(gòu)的殼體321、分隔板323、均流孔324、連接凸耳325、擋板322、凸槽322b、螺孔322a、鎖固凸耳326及固定孔325a、 326a，所不同之處在于該殼體321頂部設(shè)有若干相互間隔的氣流出口 328，該氣流出口 328與室外空氣相通；從該殼體321頂部與凸槽322b相對一側(cè)邊緣向上彎折延伸出一防雨罩329,該防雨罩329用以遮掩該殼體321頂部，另外該殼體321上還可設(shè)置防止灰塵、蚊蟲等異物進(jìn)入的必要防護(hù)設(shè)施(圖未示)。
該進(jìn)口單元22與出口單元32的分隔板223、 323與吸熱組件14兩端接合后，分隔板223、 323上方用以封閉儲熱室122和進(jìn)口單元22及出口單元32的連通，分隔板223、 323下方的均流孔224、 324用以和吸熱室123的吸熱通道123a連通，促使室內(nèi)空氣進(jìn)入進(jìn)口單元22后均勻分配于吸熱通道123a以提升整體吸熱效率；為降低流阻，該均流孔224的總面積以大于排氣管流體截面積兩倍為宜。
請參考圖9、圖10、圖11及圖12所示，其中圖9是圖1中接合件40串接相鄰兩進(jìn)口單元22的立體圖，圖10、圖11及圖12分別是圖9中連接頭41、第一接頭42、第二接頭43的立體圖；如前所述，該自然空調(diào)裝置經(jīng)由上述連接部50分別將上游一集熱單元12與下游另一集熱單元12的吸熱室123予以連通的延伸組合方式，達(dá)到串接若干集熱單元12以構(gòu)成集熱器11;另通過進(jìn)口單元22及出口單元32與該集熱器11中經(jīng)延伸的吸熱室123連通，并同時(shí)將該集熱器11中的儲熱室122予以封閉，以形成由一進(jìn)口單元22、一集熱器11及一出口單元32組成的一自然空調(diào)單元60;再通過接合件40兩端的第 一接頭42分別串接相鄰兩自然空調(diào)單元60的進(jìn)口單元22及串接其所對應(yīng)的兩出口單元32以分別延伸形成進(jìn)口部20及出口部30，并達(dá)到并聯(lián)該若干自然空調(diào)單元60以擴(kuò)延太陽能接收面111的組合方式構(gòu)成該集熱部10;該進(jìn)口部20另通過接合件40的第二接頭43銜接室內(nèi)排氣管，出口部30則與室外相通，>^人而形成一種能無限擴(kuò)延集熱部10中^f諸熱室122的太陽能接收面111以及吸熱室123的吸熱面112的自然空調(diào)裝置。
該自然空調(diào)裝置為實(shí)現(xiàn)上述自然空調(diào)單元60的無限擴(kuò)展，并方便獨(dú)立安裝、維護(hù)及拆卸，該接合件40包括一連接頭41、 二第一接頭42及一第二接頭43,其中該連接頭41的前后兩端相通并分別設(shè)有一法蘭411，該法蘭411的周圍設(shè)有若干固定孔415,第一接頭42與連接頭41相對的一端也設(shè)有一法蘭421,該法蘭421的周圍對應(yīng)固定孔415"^殳有相應(yīng)的固定孔424，并通過若干螺栓46(圖9所示)將第一接頭42與連接頭41予以鎖固，該法蘭411的銜接面上設(shè)有容置軟質(zhì)墊片或O形環(huán)(圖未示)的凹槽412以達(dá)密封效果，第一接頭42的另 一端與進(jìn)口單元22相鎖固，其與進(jìn)口單元22之間的密封及固接是通過設(shè)置軟質(zhì)墊片或O形環(huán)(圖未示)于第一接頭42的凹槽422后套接于進(jìn)口單元22兩端的氣流通道227內(nèi)(圖7所示)，并通過兩者所i殳對應(yīng)固定孔423、 223a以螺栓44(圖9所示)予以鎖固；另該連接頭41朝集熱器11相反方向的平面上設(shè)有一開口 413，并于該開口 413的周圍設(shè)有若干固定孔414，第二接頭43 —端的法蘭431的周圍對應(yīng)這些固定孔414設(shè)有相應(yīng)固定孔433,并通過若干螺栓45(圖9所示)將第二接頭42與連接頭41予以鎖固，該第二接頭43另 一端的法蘭432銜接導(dǎo)引室內(nèi)污濁空氣的排氣管，使室內(nèi)污濁空氣通過進(jìn)口部20后均勻進(jìn)入集熱部10的若干吸熱通道123a以加熱升溫；由于設(shè)置于沿進(jìn)口部20的若干第二接頭43可以在室內(nèi)不同位置導(dǎo)引室內(nèi)污濁空氣進(jìn)入集熱部10中的若干吸熱通道123a,達(dá)到氣流均勻加熱升溫以提升整體吸熱效率的功能。同樣地，出口單元32與接合件40的銜接也采用相同的模式，對于不使用的第一接頭42、第二接頭43則以盲板34(圖2所示)封住。
如圖13、圖14及圖15所示，其中圖13是本發(fā)明自然空調(diào)裝置第二實(shí)施例中接合件80串接相鄰兩進(jìn)口單元72的立體示意圖，圖14是圖13中接合件80的立體組合圖，圖15是圖13中接合件80的立體分解圖；本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例均是以連接部50將相鄰兩吸熱組件14串接且提供透明蓋板121與吸熱組件14的密封防水機(jī)制，達(dá)到串接若干集熱單元12以構(gòu)成集熱器11;另通過進(jìn)口單元22、 72及出口單元32與該集熱器11中經(jīng)延伸的吸熱室123連通，并同時(shí)將該集熱器11中的儲熱室122予以封閉，以形成自然空調(diào)單元60;再通過接合件40、 80分別串接相鄰兩自然空調(diào)單元60的進(jìn)口單元22、 72及串接其對應(yīng)兩出口單元32以延伸形成進(jìn)口部20、 70及出口部30，并達(dá)到并聯(lián)該若干自然空調(diào)單元60以擴(kuò)延太陽能接收面111的組合方式構(gòu)成該集熱部10;該進(jìn)口部20另銜接室內(nèi)排氣管，出口部30則與室外相通，從而形成一種能無限擴(kuò)延集熱部10中儲熱室122的太陽能接收面111以及吸熱室123的吸熱面112的自然空調(diào)裝置。
本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例主要的差異在于本實(shí)施例提供一種方便拆裝、可獨(dú)立運(yùn)作、不致遷動其它組件的筒易接合件80，以串接相鄰兩自然空調(diào)單元的進(jìn)口單元72及串接其對應(yīng)的兩出口單元；該接合件80包括一連接頭81及二第一接頭82，其中該第一接頭82與第一實(shí)施例的第一接頭42具有相同的外觀及尺寸，唯一不同之處在于第一接頭42以法蘭421的形式通過螺桿44鎖固，而第一接頭82對應(yīng)于法蘭421的位置為一連接板821,以該連接板821平行插入連接頭81兩端所設(shè)由外延凸條811形成的卡槽812中，通過卡槽812與外延凸條811間的微小尺寸變異所產(chǎn)生的彈性力達(dá)到快速定位、鎖固與拆卸的功效，為進(jìn)一步方便拆裝，在連接頭81兩側(cè)中央設(shè)有一兼具^f更于施力的施力板813及附著于施力》反813的防滑條814;另在該進(jìn)口部的進(jìn)口單元72的殼體721后端面中部設(shè)有開口 722,所述開口 722處設(shè)有銜接室內(nèi)排氣管的第二接頭83,所述第二接頭83與第一實(shí)施例中的第二接頭43結(jié)構(gòu)相同，從而取代第一實(shí)施例中第二接頭43設(shè)于連接頭41的側(cè)面。
綜上所述，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)生熱浮力的煙自效應(yīng)而將室內(nèi)空氣通過自然力抽至室外；此時(shí)，由室外導(dǎo)引新鮮陰涼的空氣至室內(nèi)進(jìn)氣口(圖未示)，或由室外導(dǎo)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(dá)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加熱由室內(nèi)排氣管流過的空氣，并由與室內(nèi)進(jìn)氣管(圖未示)衫f接的輔助風(fēng)扇(圖未示)將加熱的空氣送回室內(nèi)，達(dá)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(dá)到省能與維持室內(nèi)空氣一定的新鮮度，則除需將進(jìn)口部與室內(nèi)排 氣管接通外，并需維持與室外相通的進(jìn)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(yīng)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)裝置的儲熱室中所設(shè)通道 內(nèi)加熱，再將加熱后的熱水送回儲熱槽所構(gòu)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)裝置的吸熱室中所設(shè)吸熱通道內(nèi)加熱。
本發(fā)明通過上述裝置持續(xù)導(dǎo)引室內(nèi)污濁空氣通過進(jìn)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(jìn)而通過熱浮力效應(yīng)將其導(dǎo)引 至出口部以排出室外，并自室外引進(jìn)新鮮空氣，達(dá)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)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為 一體的集熱部，使其因具有良好的擴(kuò)延彈性而達(dá)到更適合應(yīng)用于大面
積接收太陽能的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為一體的集熱部，使透明蓋板所涵蓋的的太陽能接收面經(jīng)由擴(kuò)延吸熱面
積達(dá)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)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為一體的集熱部，使現(xiàn)場鋪設(shè)與維修得以適當(dāng)重量及大小的集熱單元為 單位分批組裝與獨(dú)立維修，達(dá)到筒化施工程序及降低施工成本的功效。
本發(fā)明自然空調(diào)裝置通過連接部及接合件分別將若干集熱單元串、并聯(lián) 成結(jié)為一體的集熱部，使個(gè)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(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)只有一層透明 蓋板，但由于引入的空氣均通過吸熱室，達(dá)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(shè)計(jì)并組合成為一體，具有結(jié)構(gòu) 簡單、輕薄、易加工、適合量產(chǎn)等特征，達(dá)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)保節(jié)能空調(diào)裝置，非但可避免或降低現(xiàn)有空調(diào)因壓縮機(jī)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(jìn)新鮮的空氣，上述室內(nèi)空氣的循環(huán)及換新功能可達(dá) 到維護(hù)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(shè)計(jì)，商品除具有易于陳列展示及便 利通路營銷等優(yōu)點(diǎn)外，更由于組件結(jié)構(gòu)簡單、空調(diào)裝置輕薄以及可大面積延 伸鋪設(shè)，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，符合環(huán)保節(jié)能自己動手作的趨勢。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離 本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā) 明所要求保護(hù)的范圍的內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種自然空調(diào)裝置，包括若干自然空調(diào)單元，所述自然空調(diào)單元包括一集熱器，用以加熱流經(jīng)其內(nèi)部的空氣，包括若干集熱單元，每一集熱單元包括一透明蓋板和位于該透明蓋板下方的一吸熱組件，該吸熱組件將所述集熱單元分成上方的儲熱室及下方的吸熱室；及至少一連接部，所述連接部設(shè)于相鄰兩集熱單元之間，通過所述連接部分別將上游一集熱單元與下游另一集熱單元予以連接并使相鄰兩集熱單元的吸熱室相連通；一進(jìn)口單元；及一出口單元，所述進(jìn)口單元及出口單元分別設(shè)所述集熱器的兩端并與該集熱器中經(jīng)延伸的吸熱室相連通，并同時(shí)將該集熱器中的儲熱室予以密封；以及若干接合件，每相鄰兩自然空調(diào)單元對應(yīng)的兩進(jìn)口單元及兩出口單元之間分別設(shè)有一接合件，通過所述接合件分別串接這些自然空調(diào)單元的進(jìn)口單元及出口單元并形成一進(jìn)口部及一出口部，并將這些自然空調(diào)單元的若干集熱器并聯(lián)形成一集熱部，所述進(jìn)口部與出口部分別為一進(jìn)氣連通管路與一出氣連通管路，所述集熱部的兩端分別與進(jìn)口部及出口部相連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述接合件包括一連接 頭、兩第一接頭及一第二接頭，該連通頭的兩端相通，其外側(cè)設(shè)有一開口， 該兩第一接頭分別設(shè)于該連接頭的兩端，通過所述第一接頭將該連接頭與 位于連接頭兩端的進(jìn)口單元或出口單元相連接，所述第二接頭設(shè)于該連接 頭的外側(cè)開口處并將該連接頭與外部連通。
3. 如權(quán)利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述接合件包括一連接 頭與兩第一接頭，該連通頭的兩端相通，該兩第一接頭分別設(shè)于該連接頭 的兩端，通過所述第一接頭將該連接頭與位于連接頭兩端的進(jìn)口單元或出 口單元相連接，所述進(jìn)口單元的外側(cè)設(shè)有一開口， 一第二接頭設(shè)于進(jìn)口單 元的開口處并將進(jìn)口單元與外部連通。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于進(jìn)口部及出口部的末端分別設(shè)有一第一接頭， 一盲板鎖固于該第一接頭上。
5. 如權(quán)利要求3所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述連接頭的兩端分別 設(shè)有卡槽，該兩第一接頭分別卡設(shè)于連接頭兩端的卡槽內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求3所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述連接頭的兩側(cè)分別 設(shè)有一施力板，所述施力板上設(shè)有防滑條。
7. 如權(quán)利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述吸熱組件包括若干 吸熱單元，所述吸熱單元相互扣合為 一體并于儲熱室及吸熱室內(nèi)分別形成 若干儲熱通道及吸熱通道。
8. 如權(quán)利要求7所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述吸熱單元包括一支 撐板、 一吸熱板及位于吸熱板下方的一底板，該吸熱板及底板延伸設(shè)置于 該支撐板兩側(cè)，所述吸熱板及底板的邊緣分別設(shè)有扣合結(jié)構(gòu)及定位結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求7所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述連接部包括若干連 接單元，這些連接單元對應(yīng)設(shè)于相鄰兩集熱單元上方儲熱室的儲熱通道 內(nèi)，所述連接單元的兩端分別與相鄰兩吸熱組件的吸熱單元相固定。
10. 如權(quán)利要求9所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述連接單元包括一連 接座、 一支撐隔板及一剛性頂板，所述支撐隔板設(shè)于連接座與剛性頂板之 間，該連接單元的兩側(cè)于連接座與剛性頂板之間分別形成有一凹槽，集熱 單元的透明蓋板的端部收容于所述凹槽內(nèi)，兩剛性壓條分別設(shè)于連接單元 兩側(cè)的凹槽內(nèi)并抵壓于透明蓋板上。
11. 如權(quán)利要求l所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述集熱器還包括分別 設(shè)于該吸熱組件兩外側(cè)的兩支撐件，相鄰兩集熱器相對應(yīng)的支撐件之間通 過一鎖固件連接。
12. 如權(quán)利要求11所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述支撐件包括一支 撐板、 一吸熱板及位于該吸熱板下方的一底板，該吸熱板及底板延伸設(shè)置 于該支撐板的內(nèi)側(cè)，所述吸熱板及底板的邊緣設(shè)有與吸熱組件相結(jié)合的扣 合結(jié)構(gòu)及定位結(jié)構(gòu)。
13. 如權(quán)利要求11所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于所述支撐件的頂部設(shè) 有一承載板， 一鎖固蓋板固設(shè)于該承載板上，所述承載板與鎖固蓋板之間 于朝向吸熱組件的一側(cè)形成有一凸槽，所述透明蓋板兩側(cè)的邊緣收容在所 述凸槽內(nèi)。
14. 如權(quán)利要求1所述的自然空調(diào)裝置，其特征在于該入口單元及出口單元分別包括一中空長方殼體，該殼體的前端面設(shè)有一分隔板，該分隔板下方 設(shè)有若干相互間隔的均流孔，該殼體頂面靠近該分隔板一側(cè)邊緣彎折延伸 形成一朝向該集熱器的擋板，該擋板與殼體頂面圍設(shè)成一凸槽，若干連接 凸耳突設(shè)于該分隔板朝向集熱器的一側(cè)，該擋板和連接凸耳分別與所述集 熱器的透明蓋板和吸熱組件相連接。
全文摘要
一種自然空調(diào)裝置，包括若干自然空調(diào)單元及若干接合件；該自然空調(diào)單元是由一集熱器及分別設(shè)于集熱器兩端的一進(jìn)口單元及一出口單元所組成；該集熱器包括若干集熱單元及至少一連接部，該等集熱單元通過所述至少一連接部串連為一整體；每相鄰兩自然空調(diào)單元的兩進(jìn)口單元之間及兩出口單元之間分別設(shè)有一接合件，通過所述接合件分別串接這些自然空調(diào)單元的若干進(jìn)口單元及若干出口單元并形成一進(jìn)口部及一出口部，并將這些自然空調(diào)單元的若干集熱器并聯(lián)形成一集熱部，該進(jìn)口部與出口部分別為一進(jìn)氣連通管路與一出氣連通管路，該集熱部的兩端分別與進(jìn)口部及出口部相連通。
文檔編號F24F5/00GK101469898SQ20071012566
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者劉泰健, 肖新建 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司