CN103090481B - 建筑物能量转换与换气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑物能量转换与换气装置，其至少包括有一排风道、一进风道、一热源机组、一第一水循环热交换机组及一控制器，其中该排风道接受一来自室外侧风扇马达的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道接受一来自室内侧风扇马达的作用，将室外的进气送入于室内，该热源机组、第一水循环热交换机组、室外侧风扇马达及室内侧风扇马达是受该控制器的控制，而该排风道所排出的空气，是先经该第一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，以便该第一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，以降低该热源机组的热负荷，增强其运转效率。

Description

建筑物能量转换与换气装置

技术领域

本发明涉及一种建筑物能量转换与换气装置，此装置具有空调冷、暖气供应，可使经室内侧水热交换器热交换后的进气更接近室内侧空气的露点温度，并可全年度依建筑物的环境需求，调整其空调能量运转，以达到节能及降低热排放的污染。

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带来的一切，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，所带来的气象灾难，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时，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，这些前案虽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，仅能做到接近湿球温度的范围；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一个重要环节，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，终于完成本发明的建筑物能量转换与换气装置，即本发明的目的是在提供一种可使经室内侧水热交换器热交换后的进气能更接近于室内侧空气的露点温度的装置，以降低该热源机组的热负荷，增强其运转效率，并可全年度依建筑物的环境需求，调整其空调能量运转，进而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包括：

一种建筑物能量转换与换气装置，其特征在于：至少包括有一排风道、一进风道、一热源机组、一第一水循环热交换机组及一控制器，该排风道接受一来自室外侧风扇马达的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道接受一来自室内侧风扇马达的作用，将室外的进气送入于室内，其中：

该热源机组，是一直膨式热源机组，其包含有：

一热源装置，是该热源机组的冷媒传输的动力源；

一第一热交换器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热的热交换，该第一热交换器的第二进出端，凭借一冷媒回流管与该热源装置连接；

一第二热交换器，设于该排风道内，对通过的排气进行放热的热交换，该第二热交换器的第一进出端凭借一冷媒输送管与该热源装置连接，该第二热交换器的第二进出端，凭借一冷媒连接管与该第一热交换器的第一进出端连接；

一冷媒流量控制器，设于该冷媒连接管上，其受该控制器的控制，以控制冷媒的流量；

该第一水循环热交换机组，包含有：

一空气预冷热交换器，其由一盘管所组成的预冷装置，是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的出水端与一第一连管连接，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；

一第一水蒸发器，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空气预冷热交换器，该第一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制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一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，该第三连管上设有一水泵，是用来推送循环水循环，该集水盘是在集收该第一水蒸发器的循环水，通过该第三连管传输至室内侧水热交换器，该集水盘并与一补水管连接，以补充循环所需用水；

一室外侧水热交换器，设置于该排风道的另一侧，而邻近于该第二热交换器，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，是将其出水经由该第二连管传送至该空气预冷热交换器；

一室内侧水热交换器，设置于该进风道的一侧，而邻近于该第一热交换器，该室内侧水热交换器的进水端与该第三连管连接，以接收自该第一水蒸发器送出的循环水，而该室内侧水热交换器的出水端，是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，是控制所述热源机组、第一水循环热交换机组、室内侧风扇马达及室外侧风扇马达的启闭。

所述的建筑物能量转换与换气装置中：该排风道的排风口设有一排风滤网，以及该进风道的进风口设有一进风滤网，均是用来过滤空气中的杂质。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种建筑物能量转换与换气装置，其特征在于：至少包括有一排风道、一进风道、一热源机组、一第一水循环热交换机组及一控制器，该排风道接受一来自室外侧风扇马达的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道接受一来自室内侧风扇马达的作用，将室外的进气送入于室内，其中：

该热源机组，是一中央冰水式热源机组时，该热源机组包含有：

一热源装置，是该热源机组的冷媒传输的动力源，并供应热源；

一第一热交换器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热的热交换，该第一热交换器的第一进出端，凭借一冷能输出管与该热源装置连接，该第一热交换器的第二进出端，凭借一冷能回流管与该热源装置连接；

一第二热交换器，设于该排风道内，对通过的排气进行放热的热交换，该第二热交换器的第一进出端，凭借一热能输送管与该热源装置连接，该第二热交换器的第二进出端，凭借一热能回流管与该热源装置连接；

该第一水循环热交换机组，包含有：

一空气预冷热交换器，其由一盘管所组成的预冷装置，是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的出水端与一第一连管连接，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；

一第一水蒸发器，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空气预冷热交换器，该第一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制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一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，该第三连管上设有一水泵，是用来推送循环水循环，该集水盘是在集收该第一水蒸发器的循环水，通过该第三连管传输至室内侧水热交换器，另该集水盘并与一补水管连接，以补充循环所需用水；

一室外侧水热交换器，设置于该排风道的另一侧，而邻近于该第二热交换器，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，是将其出水经由该第二连管传送至该空气预冷热交换器；

一室内侧水热交换器，设置于该进风道的一侧，而邻近于该第一热交换器，该室内侧水热交换器的进水端与该第三连管连接，以接收自该第一水蒸发器送出的循环水，而该室内侧水热交换器的出水端，是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，是控制该热源机组、第一水循环热交换机组、室内侧风扇马达及室外侧风扇马达的启闭。

所述的建筑物能量转换与换气装置中：该排风道的排风口设有一排风滤网，以及该进风道的进风口设有一进风滤网，均是用来过滤空气中的杂质。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种建筑物能量转换与换气装置，其特征在于：至少包括有一排风道、一进风道、一热源机组、一第一水循环热交换机组、一第二水循环热交换机组、一第三水循环热交换机组及一控制器，该排风道接受一来自室外侧风扇马达的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道接受一来自室内侧风扇马达的作用，将室外的进气送入于室内，其中：

该热源机组，是一直膨式热源机组，其包含有：

一热源装置，是该热源机组的冷媒传输的动力源；

一第一热交换器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热或放热的热交换，该第一热交换器的第二进出端，凭借一第三冷媒管与该热源装置连接；

一第二热交换器，设于该排风道内，对通过的排气进行放热或吸热的热交换，该第二热交换器的第一进出端，凭借一第一冷媒管与该热源装置连接，该第二热交换器的第二进出端，凭借一第二冷媒管与该第一热交换器的第一进出端连接；

一冷媒流量控制器，设于该第二冷媒管上，其受该控制器的控制，以控制冷媒的流量；

该第一水循环热交换机组，包含有：

一空气预冷热交换器，设置于该排风道的一侧，其由一盘管所组成的预冷装置，其出水端与一第五连管连接，该第五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六连管连接；

一第一水蒸发器，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空气预冷热交换器，该第一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制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一水蒸发器的下端设有一集水盘及一出水端，该出水端与一第六连管连接，该第六连管上设有一第一水泵，是用来推送循环水循环，该集水盘是在集收该第一水蒸发器的循环水，通过该第六连管传输至空气预冷热交换器，另该集水盘并与一第一补水管连接，以补充循环所需用水；

该第二水循环热交换机组，包含有：

一室内侧水热交换器，设置于该进风道的一侧，而邻近于该第一热交换器，该室内侧水热交换器的进水端与一第七连管连接，而该室内侧水热交换器的出水端，与一第八连管连接，该第八连管上设有一第二水泵，是用来推送循环水循环；

一室外侧水热交换器，设置于该排风道的另一侧，而邻近于该第二热交换器，该室外侧水热交换器的进水端与该第八连管连接，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，是将其出水经由该第七连管传送至该室内侧水热交换器；

该第三水循环热交换机组，由一第二水蒸发器为主体，其是一对进气进行水洗与加湿的水雾装置，其设置于该进风道近进风口处，该第二水蒸发器的上端接受一第九连管末段的喷水头所喷洒的水，并对经过的空气产生水蒸发加湿作用，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第二水蒸发器的下端设有一集水盘及一出水端，该集水盘是在集收该第二水蒸发器的循环水，该出水端与第九连管连接，该第九连管上设有一第三水泵推送循环水；

该控制器，是控制该热源机组、第一水循环热交换机组、第二水循环热交换机组、第三水循环热交换机组、室内侧风扇马达及室外侧风扇马达的启闭。

所述的建筑物能量转换与换气装置中：该排风道的排风口设有一排风滤网，以及该进风道的进风口设有一进风滤网，均是用来过滤空气中的杂质。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种建筑物能量转换与换气装置，其特征在于：至少包括有一排风道、一进风道、一热源机组、一第一水循环热交换机组、一第二水循环热交换机组、一第三水循环热交换机组及一控制器，该排风道接受一来自室外侧风扇马达的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道接受一来自室内侧风扇马达的作用，将室外的进气送入于室内，其中：

该热源机组，是一中央冰／热水式热源机组时，该热源机组是受控制器的控制，该热源机组包含有：

一热源装置，是该热源机组的冷媒传输的动力源，并供应热源；

一第一热交换器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热或放热的热交换，该第一热交换器的第一进出端，凭借一第二输出管与该热源装置连接，并接受热源的输入，该第一热交换器的第二进出端，凭借一第二回流管与该热源装置连接；

一第二热交换器，设于该排风道内，对通过的排气进行放热或吸热的热交换，该第二热交换器的第一进出端，凭借一热第一输出管与该热源装置连接，并接受热源的输入，该第二热交换器的第二进出端凭借一第一回流管与该热源装置连接；

该第一水循环热交换机组，包含有：

一空气预冷热交换器，设置于该排风道的一侧，其由一盘管所组成的预冷装置，其出水端与一第五连管连接，该第五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六连管连接；

一第一水蒸发器，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空气预冷热交换器，该第一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制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一水蒸发器的下端设有一集水盘及一出水端，该出水端与一第六连管连接，该第六连管上设有一第一水泵，是用来推送循环水循环，该集水盘是在集收该第一水蒸发器的循环水，通过该第六连管传输至空气预冷热交换器，另该集水盘并与一第一补水管连接，以补充循环所需用水；

该第二水循环热交换机组，包含有：

一室内侧水热交换器，设置于该进风道的一侧，而邻近于该第一热交换器，该室内侧水热交换器的进水端与一第七连管连接，而该室内侧水热交换器的出水端，与一第八连管连接，该第八连管上设有一第二水泵，是用来推送循环水循环；

一室外侧水热交换器，设置于该排风道的另一侧，而邻近于该第二热交换器，该室外侧水热交换器的进水端与该第八连管连接，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，是将其出水经由该第七连管传送至该室内侧水热交换器；

该第三水循环热交换机组，由一第二水蒸发器为主体，其是一对进气进行水洗与加湿的水雾装置，其设置于该进风道近进风口处，该第二水蒸发器的上端接受一第九连管末段的喷水头所喷洒的水，并对经过的空气产生水蒸发加湿作用，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第二水蒸发器的下端设有一集水盘及一出水端，该集水盘是在集收该第二水蒸发器的循环水，该出水端与第九连管连接，该第九连管上设有一第三水泵推送循环水；

该控制器，是控制该热源机组、第一水循环热交换机组、第二水循环热交换机组、第三水循环热交换机组、室内侧风扇马达及室外侧风扇马达的启闭。

所述的建筑物能量转换与换气装置中：该排风道的排风口设有一排风滤网，以及该进风道的进风口设有一进风滤网，均是用来过滤空气中的杂质。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：本发明具有空调冷、暖气及新鲜空气供应的效果，可使热交换后的进气更接近室内侧空气的露点温度，并可全年度依建筑物的环境需求，调整其空调能量运转，即本发明的特征是以室内外能量自动平衡后，再依实际需求，由热源机组补充所需的冷能或热能；因此，能以最低的能源消耗，获得建筑物内最佳的温湿度控制管理及新鲜空气的供应，以达到节能及降低热排放的污染。

附图说明

图1是本发明其第一实施例的系统配置示意图（一）；

图2是本发明其第一实施例的系统配置示意图（二）；

图3是本发明其第二实施例的系统配置示意图（一）；

图4是本发明其第二实施例的系统配置示意图（二）；

图5是本发明其第二实施例的系统配置示意图（三）；

图6是本发明其第二实施例的系统配置示意图（四）；

图7是本发明供应冷、暖气的温度示意图。

附图标记说明：A、A’-建筑物能量转换与换气装置；10、50-排风道；101、501-排风口；102、502-排风滤网；103、503-排风侧；11、51-室外侧风扇马达；20、60-进风道；201、601-进风口；202、602-进风滤网；203、603-进风侧；21、61-室内侧风扇马达；3、3’、7、7’-热源机组；31、31’、71、71’-热源装置；32、32’、72、72’-第一热交换器；321、321’、721、721’-第一进出端；322、322’、722、722’-第二进出端；33、33’、73、73’-第二热交换器；331、331’、731、731’-第一进出端；332、332’、732、732’-第二进出端；34、74-冷媒流量控制器；4、81-第一水循环热交换机组；41、811-空气预冷热交换器；410、810-盘管；411、811a-出水端；412、811b-进水端；42、812-第一水蒸发器；421、812b-出水端；422、812a-集水盘；43、822-室外侧水热交换器；431、822a-出水端；432、822b-进水端；44、821-室内侧水热交换器；441、821b-进水端；442、821a-出水端；45-水泵；813-第一水泵；82-第二水循环热交换机组；823-第二水泵；83-第三水循环热交换机组；831-第二水蒸发器；832-集水盘；832a-出水端；833-补给水入水端；834-第三水泵；C1、C2-控制器；L11-冷媒输送管；L12-冷媒连接管；L13-冷媒回流管；L21-第一连管；L211、L411、L611-喷水头；L22-第二连管；L23-第三连管；L24-第四连管；L25-补水管；L31-第一冷媒管；L32-第二冷媒管；L33-第三冷媒管；L41-第五连管；L42-第六连管；L43-第一补水管；L51-第八连管；L52-第七连管；L61-第一输出管；L62-第一回流管；L63-第二输出管；L64-第二回流管；L65-第二补水管；L66-第九连管；TA1-冷气供应设定值；TA2-暖气供应设定温度值；TA1’-第一设定值；TA2’-第二设定值。

具体实施方式

请参阅图1所示者，是本发明的建筑物能量转换与换气装置A的第一实施例，其至少包括有一排风道10、一进风道20、一热源机组3、一第一水循环热交换机组4及一控制器C1，该排风道10接受一来自室外侧风扇马达11的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道20接受一来自室内侧风扇马达21的作用，将室外的进气送入于室内，而该热源机组3、第一水循环热交换机组4、室外侧风扇马达11及室内侧风扇马达21是受该控制器C1的控制。

上述本发明的室外侧风扇马达11，是用来将室内的空气自该排风道10送出于室外，其可装设于该排风道10的内部或外侧，而最理想的装设点是在靠近该排风道10的排风侧103位置。

上述本发明的室内侧风扇马达21，是用来将室外的空气自该进风道20送入室内，其是装设于该进风道20的内部或外侧，而最理想的装设点是在近该进风道20的进风侧203位置。

上述本发明的热源机组3，包含有：

一热源装置31，是一直膨式热源机组，其为该热源机组3其冷媒传输的动力源；

一第一热交换器32，设于该进风道20内，对通过的进气进行吸热的热交换（是一蒸发器的功能进行吸热），该第一热交换器32的第二进出端322，凭借一冷媒回流管L13与该热源装置31连接；

一第二热交换器33，设于该排风道10内，对通过的排气进行放热的热交换（是一冷凝器的功能进行放热），该第二热交换器33的第一进出端331，凭借一冷媒输送管L11与该热源装置31连接，该第二热交换器33的第二进出端332，凭借一冷媒连接管L12与该第一热交换器32的第一进出端321连接；

一冷媒流量控制器34，设于该冷媒连接管L12上，其受该控制器C1的控制，以控制冷媒的流量；

上述本发明的第一水循环热交换机组4，包含有：

一空气预冷热交换器41，其由一盘管410所组成的预冷装置，是装设在该排风道10内近室内排风侧103的位置，该空气预冷热交换器41其出水端411与一第一连管L21连接，该第一连管L21末段设有至少一个以上的喷水头L211，而该盘管410的进水端412与一第二连管L22连接，该第二连管L22则与室外侧水热交换器43的出水端431连接；

一第一水蒸发器42，是一产生水蒸发吸热效应的水雾制冷装置(该第一水蒸发器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，该第一水蒸发器42其上端接受该喷水头L211所喷洒的水，并与经过的空气产生水蒸发吸热制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一水蒸发器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L23连接，该第三连管L23上设有一水泵45，是用来推送循环水循环，该集水盘422是在集收该第一水蒸发器42的循环水，通过该第三连管L23传输至室内侧水热交换器44，另该集水盘422并与一补水管L25连接，以补充循环所需用水；

一室外侧水热交换器43，设置于该排风道10的另一侧，而邻近于该第二热交换器33，该室外侧水热交换器43其进水端432与一第四连管L24连接，以接收该室内侧水热交换器44其出水端442送出的循环水，而该室外侧水热交换器43的出水端431，是将其出水经由该第二连管L22传送至该空气预冷热交换器41其进水端412；

一室内侧水热交换器44，设置于该进风道20的一侧，而邻近于该第一热交换器32，该室内侧水热交换器44其进水端441与该第三连管L23连接，以接收自该第一水蒸发器42送出的循环水，而该室内侧水热交换器44的出水端442，是将其出水经由该第四连管L24传送至该室外侧水热交换器43的进水端432；

上述本发明的控制器C1，是控制本发明其热源机组3、第一水循环热交换机组4、室内侧风扇马达21及室外侧风扇马达11的启闭。

上述本发明的排风道10，是于其排风口101设有一排风滤网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，是于其进风口201处设有一进风滤网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建筑物能量转换与换气装置A，此装置具有空调冷气供应，可依建筑物的环境需求，调整其空调能量，即在室内温度值大于冷气供应设定值TA1时，进行冷气循环供应冷气（如图1所示），此时室内空气自排风道10排出，室内空气会先经过排风口101的排风滤网102过滤后，再流经该空气预冷热交换器41进行热交换，该空气预冷热交换器41会对空气产生预冷作用的能量转换，使室内排出的空气，获得第一次的降温效果，该空气预冷热交换器41内的循环水，并自出水端411流经第一连管L21，然后再自该喷水头L211流出喷洒于该第一水蒸发器42，经过该第一水蒸发器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，使空气产生第二次的降温，同时自该第一水蒸发器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换器44，而通过该第一水蒸发器42的空气，在流经该室外侧水热交换器43并进行热交换时，该空气虽然获得室内侧水热交换器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33的热交换过程中，再次进行湿热的转换，故该室外侧水热交换器43能将由室内侧水热交换器44所传来的热移除，并使得排出于室外的空气温度，是远较传统直接由冷凝气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，自该第一水蒸发器42所送出的循环水，凭借该水泵45传输至该室内侧水热交换器44，而该室外侧水热交换器43的循环水，在离开该室外侧水热交换器43时，由其出水端431所流出来的水温，已接近室内侧空气的露点温度，故当自进风道20进入的空气，先经过进风口201的进风滤网202过滤后，再流经该室内侧水热交换器44，也因循环水已接近室内侧空气的露点温度使进气先预冷降温，而当进气通过该第一热交换器32时（此时该第一热交换器32为一蒸发器的功用），该热源机组3的热负荷已降低，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，并达到节能的目的。

至于在冷气循环时，该热源机组3的冷媒先自该热源装置31输出，经冷媒输出管L11再到该第二热交换器33，然后经由该第二热交换器33与排气进行冷凝放热的热交换后，接着流经冷媒连接管L12经该冷媒流量控制器34，然后到达该第一热交换器32，并对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，而自该第一热交换器32流出的冷媒，再经冷媒回流管L13，最后流回该热源装置31，以完成一冷气循环。

上述第一实施例中的热源机组如采用中央冰水式热源机组时（请参阅图2所示），该热源机组3’是受控制器C 1的控制，该热源机组3’其包含有：

一热源装置31’，是该热源机组3’其冷媒传输的动力源，并供应热源（该热源包含冷能及热能，该冷能是冰水，该热能是热水，为热源机组需排放的废热）；

一第一热交换器32’，设于该进风道20内，对通过的进气进行吸热（是一冰水盘管的功用）的热交换，该第一热交换器32’的第一进出端321’，凭借一冷能输出管L23与该热源装置31’连接，并接受冷能的输入，该第一热交换器32’的第二进出端322’，凭借一冷能回流管L13与该热源装置31’连接；

一第二热交换器33’，设于该排风道10内，对通过的排气进行放热（是一热水盘管的功用，对该热源装置31’而言，是一排热的热交换器用来排放废热）的热交换，该第二热交换器33’的第一进出端331’，凭借一热能输出管L21与该热源装置31’连接，并接受热能的输入，该第二热交换器33’的第二进出端332’凭借一热能回流管L22与该热源装置31’连接。

图3所示者，是本发明的第二实施例，本发明为了使循环水与预冷蒸发的水能够个别循环，以获得更佳的控制能力及节省蒸发水能源，本发明的建筑物能量转换与换气装置A’，其至少包括有一排风道50、一进风道60、一热源机组7、一第一水循环热交换机组81、一第二水循环热交换机组82、一第三水循环热交换机组83及一控制器C2，该排风道50接受一来自室外侧风扇马达51的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道60接受一来自室内侧风扇马达61的作用，将室外的进气送入于室内，而该热源机组7、第一水循环热交换机组81、第二水循环热交换机组82、第三水循环热交换机组83、室内侧风扇马达61及室外侧风扇马达51，是受该控制器C2的控制。

上述本发明的室外侧风扇马达51，是用来将室内的空气自该排风道50送出于室外，其是装设于该排风道50的内部或外侧，而最理想的装设点是在近该排风道50的排风侧503位置。

上述本发明的室内侧风扇马达61，是用来将室外的空气自该进风道60送进室内，其是装设于该进风道60的内部或外侧，而最理想的装设点是在近该进风道60的进风侧603位置。

上述本发明的热源机组7，是一直膨式热源机组，其包含有：

一热源装置71，是该热源机组7其冷媒传输的动力源；

一第一热交换器72，设于该进风道60内，对通过的进气进行吸热或放热的热交换（如图3所示在冷气循环时，是一蒸发器的功能进行吸热；如图4所示在暖气循环时，是一冷凝器的功能进行放热），该第一热交换器72的第二进出端722，凭借一第三冷媒管L33与该热源装置71连接；

一第二热交换器73，设于该排风道50内，对通过的排气进行放热或吸热的热交换（如图3所示在冷气循环时，是冷凝器的功能进行放热；如图4所示在暖气循环时，是一蒸发器的功能进行吸热），该第二热交换器73的第一进出端731，凭借一第一冷媒管L31与该热源装置71连接，该第二热交换器73的第二进出端732，凭借一第二冷媒管L32与该第一热交换器72的第一进出端721连接。

一冷媒流量控制器74，设于该第二冷媒管L32上，其受该控制器C2的控制，以控制冷媒的流量；

上述本发明的第一水循环热交换机组81，包含有：

一空气预冷热交换器811，设置于该排风道50的一侧，其由一盘管810所组成的预冷装置，其出水端811a与一第五连管L41连接，该第五连管L41末段设有至少一个以上的喷水头L411，而该盘管810的进水端811b与一第六连管L42连接；

一第一水蒸发器812，是一产生水蒸发吸热效应的水雾制冷装置(该第一水蒸发器812也可为一超音波水雾装置)，其设置于该排风道50内而邻接该空气预冷热交换器811，该第一水蒸发器812其上端接受该喷水头L411所喷洒的水，并与经过的空气产生水蒸发吸热制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一水蒸发器812其下端设有一集水盘812a及一出水端812b，该出水端812b与一第六连管L42连接，该第六连管L42上设有一第一水泵813，是用来推送循环水循环，该集水盘812a是在集收该第一水蒸发器812的循环水，通过该第六连管L42传输至水预冷热交换器811，另该集水盘812a并与一第一补水管L43连接，以补充循环所需用水；

上述本发明的第二水循环热交换机组82，包含有：

一室内侧水热交换器821，设置于该进风道60的一侧，而邻近于该第一热交换器72，该室内侧水热交换器821其进水端821b与一第七连管L52连接，而该室内侧水热交换器821的出水端821a，与一第八连管L51连接，该第八连管L51上设有一第二水泵823，是用来推送循环水循环；

一室外侧水热交换器822，设置于该排风道50的另一侧，而邻近于该第二热交换器73，该室外侧水热交换器822其进水端822b与该第八连管L51连接，以接收该室内侧水热交换器821送出的循环水，而该室外侧水热交换器822的出水端822a，是将其出水经由该第七连管L52传送至该室内侧水热交换器821。

上述本发明的第三水循环热交换机组83，由一第二水蒸发器831为主体，其是一对进气进行水洗与加湿的水雾装置(该第二水蒸发器831也可为一超音波水雾装置)，其设置于该进风道60近进风口601处，该第二水蒸发器831其上端接受一第九连管L66末段的喷水头L661所喷洒的水，并与经过的空气产生水蒸发加湿效应，以清除所通过的空气中的杂质，并对空气进行加湿，该第二水蒸发器831其下端设有一集水盘832及一出水端832a，该集水盘832是在集收该第二水蒸发器831的循环水，该出水端832a与第九连管L66连接，该第九连管L66上设有一第三水泵834推送循环水，而该集水盘832侧方设有一补给水入水端833，其是接导一第二补水管L65引入补给水。

上述本发明的控制器C2，是控制本发明其热源机组7、第一水循环热交换机组81、第二水循环热交换机组82、第三水循环热交换机组83、室内侧风扇马达61及室外侧风扇马达51的启闭。

上述本发明的排风道50，是于其排风口501设有一排风滤网502，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60，是于其进风口601处设有一进风滤网602，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建筑物能量转换与换气装置A’，即在室内温度值大于冷气供应设定值TA1时，进行在冷气循环供应冷气（如图3所示），此时室内空气自排风道50排出，室内空气会先经过排风口501的排风滤网502过滤后，再流经该空气预冷热交换器811进行热交换，该空气预冷热交换器811会对空气产生预冷作用的能量转换，使室内排出的空气，获得第一次的降温效果，该空气预冷热交换器811内的循环水，则自该空气预冷热交换器811出水端811a流出，然后再自该喷水头L411喷洒于该第一水蒸发器812，经过该第一水蒸发器812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，使自该第一水蒸发器812所通过的空气，获得第二次的降温，同时该第一水蒸发器812所送出的循环水也获得降温，再凭借该第一水泵813传输回该空气预冷热交换器811进行循环，而通过该第一水蒸发器812的空气，在流经该第二水循环热交换机组82的室外侧水热交换器822进行热交换时，该空气虽然获得室内侧水热交换器821的热量，但其在该第一水蒸发器812所得到的水分，将可在该第二热交换器73的热交换过程中，再次进行湿热的转换，故该室外侧水热交换器822能将由室内侧水热交换器821所传来的热移除，并使得排出于室外的空气温度，是远较传统直接由冷凝气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，自该第一水蒸发器812所送出的循环水，凭借该第一水泵813传输至该空气预冷热交换器811，而该室外侧水热交换器822的循环水，在离开该室外侧水热交换器822时，由其出水端822a所流出来的水温，已接近室内侧空气的露点温度，故自进风道60进入的空气，先经过进风口601的进风滤网602过滤后，再流经该室内侧水热交换器821，也因循环水已接近室内侧空气的露点温度使进气先预冷降温，而当进气通过该第一热交换器72时，该热源机组7的热负荷已降低，故可增强其运转效率，并依建筑物的环境需求，调整其空调能量，供应室内所需的低温且新鲜的空气，并达到节能的目的。

当室内温度值大于冷气供应设定值TA1时，进行冷气循环供应冷气，该热源机组3的冷媒自该热源装置71输出流经一第一冷媒管L31，再进入该第二热交换器73，经由该第二热交换器73与排气进行冷凝排热的热交换后，接着流经一第二冷媒管L32，然后到达该第一热交换器72，以对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，而自该第一热交换器72流出的冷媒，再经一第三冷媒连管L33流回该热源装置71，以完成一冷气循环。

在室内温度值介于暖气供应设定值TA2与冷气供应设定值TA1之间的中间温域时，该控制器C2控制第二水泵823运转进行回收热循环，利用该第二水泵823的运转，启动第二水循环热交换机组82进行的换气循环运转，如图7所示，当室内温度值太高即TA大于第一设定温度值TA1＇时，该控制器C2会启动该第一水泵813运转进行水蒸发制冷，以增进其制冷能力；至于在室内温度值低于第二设定温度值TA2＇时，该控制器C2则控制该第一水泵813停止运转；此外，在室内温度值低于暖气供应设定温度值TA2，则开始供应暖气进行暖气循环（如图4所示），当室内空气自排风道50排出时，室内空气会先经过排风口501的排风滤网502过滤后，通过该空气预冷热交换器811、第一水蒸发器812时，因该第一水循环热交换机组81的第一水泵813是受该控制器C2的控制而停止启闭，故该空气预冷热交换器811、第一水蒸发器812内的循环水不循环，因此空气未经预冷、蒸发作用，所以不产生能量转换，空气通过室外侧水热交换器822及该第二热交换器73进行热交换（此时该第二热交换器73为一蒸发器的功用）；此外，自进风道60进入的空气，先经过进风口601的进风滤网602过滤后，再经第三水循环热交换机组83其第二水蒸发器831的水蒸发加湿效应后，通过该室内侧水热交换器821，由于该室内侧水热交换器821接受室外侧水热交换器822回收室内排出空气的热，故当进气通过该第一热交换器72（此时该第一热交换器72为一冷凝器的功用）前进气先预热升温，该热源机组7的热负荷已降低，可增强其运转效率，并依建筑物的环境需求，调整其空调能量，供应室内所需的高温且新鲜的空气，达到节能的目的；至于在暖气循环时，该空调机组7的冷媒自该热源装置71输出流经第三冷媒管L33，再进入该第一热交换器72，经由该第一热交换器72与进气进行冷凝排热的热交换后，使进气温度可依室内的需求进行调整，以供应室内所需的暖气，接着该第一热交换器72流出的冷媒经第二冷媒管L32，然后到达该第二热交换器73，以对排气进行蒸发吸热的热交换，由于排气温度虽已于室外侧水热交换器822排放部分热量供室内侧水热交换器821供热运用，但其温度尚较室外气温高故可增强第二热交换器73的蒸发吸热效率；而自该第二热交换器73流出的冷媒，再经第一冷媒管L31流回该热源装置71，以完成一暖气循环。

上述第二实施例中的热源机组如采用中央冰／热水式热源机组时（请参阅第五、六图所示），该热源机组7’是受控制器C2的控制，该热源机组7’其包含有：

一热源装置71’，是该热源机组7’其冷媒传输的动力源，并供应热源（该热源包含冷能及热能，该冷能是冰水，该热能是热水）；

一第一热交换器72’，设于该进风道60内，对通过的进气进行吸热（如图5所示在冷气循环时，该第一热交换器72’是一冰水盘管的功用）或放热（如图6所示在暖气循环时，该第一热交换器72’是一热水盘管的功用）的热交换，该第一热交换器72’的第一进出端721’，凭借一第二输出管L63与该热源装置71’连接，并接受热源（该热源在冷气循环时为冷能，在暖气循环时为热能）的输入，该第一热交换器72’的第二进出端722’，凭借一第二回流管L64与该热源装置71’连接；

一第二热交换器73’，设于该排风道50内，对通过的排气进行放热（如图5所示在冷气循环时，该第二热交换器73’是一热水盘管的功用）或吸热（如图6所示在暖气循环时，该第二热交换器73’是一冰水盘管的功用）的热交换，该第二热交换器73’的第一进出端731’，凭借一第一输出管L61与该热源装置71’连接，并接受热源（该热源在冷气循环时为该热源机组需排放的热能，在暖气循环时为冷能）的输入，该第二热交换器73’的第二进出端732’凭借一第一回流管L62与该热源装置71’连接。

综上所述，本发明具有空调冷、暖气及新鲜空气供应的效果，可使热交换后的进气更接近室内侧空气的露点温度，并可全年度依建筑物的环境需求，调整其空调能量运转，即本发明的特征是以室内外能量自动平衡后，再依实际需求，由热源机组补充所需的冷能或热能；因此，能以最低的能源消耗，获得建筑物内最佳的温湿度控制管理及新鲜空气的供应，以达到节能及降低热排放的污染。

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。

Claims (2)

1.一种建筑物能量转换与换气装置，其特征在于：至少包括有一排风道、一进风道、一热源机组、一第一水循环热交换机组及一控制器，该排风道接受一来自室外侧风扇马达的作用，将室内的排气排出室外，同时该进风道接受一来自室内侧风扇马达的作用，将室外的进气送入于室内，其中：

该热源机组，是一直膨式热源机组，其包含有：

一热源装置，是该热源机组的冷媒传输的动力源；

一第一热交换器，设于该进风道内，对通过的进气进行吸热的热交换，该第一热交换器的第二进出端，凭借一冷媒回流管与该热源装置连接；

一第二热交换器，设于该排风道内，对通过的排气进行放热的热交换，该第二热交换器的第一进出端凭借一冷媒输送管与该热源装置连接，该第二热交换器的第二进出端，凭借一冷媒连接管与该第一热交换器的第一进出端连接；

一冷媒流量控制器，设于该冷媒连接管上，其受该控制器的控制，以控制冷媒的流量；

该第一水循环热交换机组，包含有：

一空气预冷热交换器，其由一盘管所组成的预冷装置，是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的出水端与一第一连管连接，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；

一第一水蒸发器，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空气预冷热交换器，该第一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制冷效应，以清除所通过的空气中的杂质，以及转移空气中的显热，该第一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，该第三连管上设有一水泵，是用来推送循环水循环，该集水盘是在集收该第一水蒸发器的循环水，通过该第三连管传输至室内侧水热交换器，该集水盘并与一补水管连接，以补充循环所需用水；

一室外侧水热交换器，设置于该排风道的另一侧，而邻近于该第二热交换器，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，是将其出水经由该第二连管传送至该空气预冷热交换器；

一室内侧水热交换器，设置于该进风道的一侧，而邻近于该第一热交换器，该室内侧水热交换器的进水端与该第三连管连接，以接收自该第一水蒸发器送出的循环水，而该室内侧水热交换器的出水端，是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，是控制所述热源机组、第一水循环热交换机组、室内侧风扇马达及室外侧风扇马达的启闭。

2.根据权利要求1所述的建筑物能量转换与换气装置，其特征在于：该排风道的排风口设有一排风滤网，以及该进风道的进风口设有一进风滤网，均是用来过滤空气中的杂质。