[发明专利]自然空调装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调装置，尤其涉及一种利用太阳能加热空气的自然空调装置。

背景技术

由于全球二氧化碳及有害气体的排放浓度日益增加，已使气候的反常与生态的破坏危害日益显现，为永续经营人类赖以生存的地球生态环境，促使人们自能源危机后再次警觉到必须全面降低依赖现有石化燃料的迫切性，亦重新强调有效利用再生能源或天然能源的重要性，因此，朝逐渐淘汰高耗能高污染的能源转换装置，积极开发干净的辅助性替代能源及相关的高效率能源转换装置已成为科技研发的重要课题，其中又以长期被人们普遍使用的现有空调装置影响最为深远。因为现有空调不但耗能，且所使用的冷媒更被公认是破坏地球生态环境的头号杀手，如果长期生活在密闭的空调环境更会对健康造成危害；虽然目前科技界对太阳能是否有可能于不久的未来逐渐取代其它能源仍持保留态度，但几乎可以确定的是太阳能终将会在某些领域中扮演重要的角色，特别是应用于建筑物的室内加温(domestic heating)以及与空气调节(air conditioning)相关的领域。

就建筑物的室内加温与空气调节的太阳能空调系统而言，集热器是该系统的关键装置，必须设置于室外可充分接收阳光之处，例如屋顶或墙壁。过去在此光热转换领域中已投注许多努力于开发不同功能与型式的太阳能集热器，其中有不少已揭示于专利文献中，最典型的例子是以玻璃板或透明板嵌装于外框固定的热绝缘盒(chamber)上方，并以流体通过盒内的黑色吸热板或管件，达到吸收太阳热能的目的。例如，US 4,418,685所揭示的太阳能热水供应系统及WO 9,625,632所揭示的空气循环器；其它型式尚包括US2002/0032000A1所揭示的屋顶式空气循环器，US 4,934,338所揭示的墙壁式空气预热器等。然而，目前使用的太阳能集热器仍有以下诸多缺点，使得应用与推广太阳能于建筑物节能与空调上仍有改善的空间，包括：

(1)集热器的本体过重，长期使用可能会对部分建筑物造成负担；

(2)集热器的光热转换效能仍有待提升；

(3)结构复杂，造成安装与维修不易，亦使成本提高，延长资金的回收期；

(4)缺乏与多样化建筑物设计的兼容匹配与弹性，许多情况必须量身订作；

(5)外型过于凸显，有损建筑物整体外观的谐调与美感；

(6)占用空间大，增加仓储、商品展示、通路营销的成本；

(7)由于其为整件式产品，缺乏大面积应用的弹性，并增加安装成本；

(8)玻璃或透明板嵌装于热绝缘盒外框，易因材料的热膨涨系数不同引发热应力问题；

(9)无法满足用户自行安装(DIY)的参与感与成就感；

(10)部分设计只适用于已事先规划完备且正兴建中的建筑物，但对大多数的既有建筑物却难行实施；

(11)空气通过嵌装玻璃会有热散失问题，常需使用双层嵌装玻璃(doubleglazing)，致使成本增加且会衍生其它问题；

(12)太阳能加热的液体系统或热水供应系统，常因结冰与渗漏问题而无法达到预期的效果。

为克服上述缺点，本发明人经过长期努力，研究出一种太阳能空调系统，其已在US 6,880,55382及TW 579416专利中揭示，但该空调系统的吸热组件中各吸热单元间的连接方式为单一的接触型态，不利于该集热器组装的方便性及加热温度的均匀性，对组装的方便性及整体效率的提升仍有改善空间。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可灵活扩展延伸且高光热效率的自然空调装置。

本发明自然空调装置，包括：一集热器、一入口部及一出口部，该入口部与出口部分别与该集热器两端连通，该集热器包括一吸热组件及一覆盖于该吸热组件上方的透明盖板，该吸热组件是由若干模块化的吸热单元构成，每一吸热单元包括至少一吸热板及一支撑件，每一支撑件的两侧分别设置有扣合结构，所述吸热板的两对应边缘设有二卡扣结构，若干吸热单元中，二相邻支撑件内侧的二扣合结构与至少一吸热板的二卡扣结构相互扣合，所述二相邻支撑件外侧的二扣合结构分别与另二吸热板的对应边缘的卡扣结构相扣合。

本发明通过吸热板与支撑件间相互扣合连接使得由该吸热单元组合而成的吸热组件可方便进行延伸扩展，从而该自然空调装置在用于不同场合的建筑物上时更具有灵活性，进一步使得该集热器中吸热通道具延伸其长度及扩充其数量的弹性，增强该空调装置对多种建筑物的兼容匹配性，并能兼具吸热通道的定位及强化整体结构的功效。