TW201425832A - 建築物呼吸系統 - Google Patents

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Abstract

一種建築物呼吸系統,包括有一呼吸系統為由一進氣管路與一排氣管路組成以連通建築物之內外部空間,前述管路中並設置隔音濾蕊用以隔絕內外部空間的聲音;一全熱交換器係設置於該建築物外部空間,並以過濾介質提供乾淨氣體由進氣管路進入內部空間;一空調機係受控制用以改變內部空間之溫度與降低濕度,其產生的冷凝水並由冷凝水管流出;一預冷系統係設置於該建築物外部空間,其具有一收集空間以連通冷凝水管收集冷凝水,該預冷管路提供乾淨低溫氣體進入全熱交換器後再由氣體出口帶入進氣管路再進入內部空間,以提供建築物呼吸與更換氣體。

Description

建築物呼吸系統
本發明係關於一種建築物之構件中設置有一進氣管路、一排氣管路與預冷系統,特別是指一種建築物呼吸系統。
按,由於世界各地工業化之發展,導致二氧化碳排放量日益增加,甚至有毒氣體或懸浮粒子充斥於空氣中,現代人們大部分之時間皆處於內部空間中,而為使人們在室內能舒適,因此會大量地使用空調系統進行室內溫度及空氣品質交換之調整;但如此一來,不僅用電量增加,更導致二氧化碳之排放量增加,對室內之空氣品質而言,為了避免空調系統對溫度調節之能量散失,都會緊閉門窗,如此僅會讓氣體在室內進行重複循環,由於現在室內除了人體呼出之二氧化碳氣體更包含裝潢及各式設備產生之有毒物質或懸浮粒子,使室內空氣比室外更汙濁,而有對人體產生不良之影響。
因此,如何能讓建築物之室內與室外間具備充足之氣體流動量,並同時減少使用空調系統之時間及所耗損之電力,便為目前所急需解決之課題。
由此可見,上述習用物品仍有諸多缺失,實非一良善之設計者,而亟待加以改良。
本案發明人鑑於上述習用建築物呼吸系統所衍生的各項 缺點,乃亟思加以改良創新,並經多年苦心孤詣潛心研究後,終於成功研發完成本件建築物呼吸系統。
本發明之目的即在於提供一種建築物呼吸系統,係能有效地減少室內空氣污濁物質,使用空調系統時,充足調整室內空氣品質,減少因室內外空氣交換的空調能源散失,以達減少二氧化碳之排放量及減少所損耗之電力及其所需之費用支出者。
本發明之次一目的係在於提供一種建築物呼吸系統,能讓室外氣體與室內氣體保持充足之流動,並對其氣體進行過濾及預冷者。
可達成上述發明目的之建築物呼吸系統,包括有:一呼吸系統,為由一進氣管路與一排氣管路組成,係設於建築物之構件中,該進氣管路與該排氣管路亦連通建築物之內部空間和外部空間的氣體,且該進氣管路與該排氣管路內徑設置與該管路相同形體的隔音濾蕊,該進氣管路與該排氣管路並於該內部空間與外部空間構成一包含進氣閥的進氣出口、一包含排氣閥的排氣入口與進氣入口、排氣出口,該隔音濾蕊用以隔絕內部空間和外部空間的聲音,前述之出入口系設置一通風設備以帶動外部空間之氣體進入內部空間;或該進氣閥與該排氣閥係受控制用以控制外部空間和內 部空間的氣體交換量;一全熱交換器,係設置於該建築物外部空間,以一氣體出口及一空氣入口與該進氣管路及該排氣管路連通,並再於氣體入口設置一過濾介質以分離懸浮在吸入氣體中的懸浮粒子進入進氣管路,而空氣出口經由排氣管路用以排出內部空間空氣;一空調機,係設置於建築物之內部空間中,並受控制用以改變內部空間之溫度與降低濕度,於降低濕度時會由冷凝水管(其包覆保溫材料)將已處理的冷凝水流出;一預冷系統,係設置於該建築物外部空間,其具有一收集空間以連通冷凝水管收集冷凝水、一位於該收集空間內之預冷管路,該預冷管路入口端與外部氣體入口連通,而該預冷管路出口端與該全熱交換器的氣體入口連通。
請參閱圖1至圖3,本發明所提供之建築物呼吸系統,主要包括有一呼吸系統、一全熱交換器2、一空調機3以及一預冷系統4所構成。
如圖1與圖2所示,該呼吸系統為由一進氣管路111與一排氣管路121組成,係設於建築物之構件中(含柱、樑、版、牆、穿設假樑、假柱或管道間),其可單獨成為形成空間的結構元素,該進氣管路111與該排氣管路121亦連通建 築物之內部空間61與外部空間62的氣體,且該進氣管路111與該排氣管路121內徑設置與該管路相同形體的隔音濾蕊13;再如圖3所示,該進氣管路111與該排氣管路121並於該內部空間61與外部空間62構成一包含進氣閥112的進氣出口、一包含排氣閥122的排氣入口與進氣入口、排氣出口,該隔音濾蕊13用以隔絕內部空間61和外部空間62的聲音,前述之出入口係設置一通風設備14以帶動外部空間62之氣體進入內部空間61;且該進氣閥112與該排氣閥122係受控制用以控制外部空間62和內部空間61的氣體交換量;為更詳盡說明本發明,請再參閱圖4與圖5,該進氣管路111與該排氣管路121為達到降低噪音之功效,其分別於該進氣管路111之進氣入口或進氣出口,以及該排氣管路121之排氣入口或排氣出口各設置一隔音濾蕊13,該隔音濾蕊13主要是分離進入進氣管路111與排氣管路121之氣體中的懸浮粒子,為使用一種多孔材料的過濾介質23阻止氣體中的懸浮粒子通過;接著,再於該進氣管路111及該排氣管路121可增設一氣孔網蓋(圖中未示),該氣孔網蓋係由若干個細微孔徑所組成,並且緊密包覆著進氣入口或進氣出口與排氣入口或排氣出口,以防止異物進入;再者,於本發明中,位於同一內部空間61內之進氣出口與排氣入口係設置於內部空間61不相鄰構件對角之位置,以獲得最佳之氣體流動 及循環效率。
該全熱交換器2係設置於該建築物外部空間62,以一氣體出口212及一空氣入口221與該進氣管路111及該排氣管路121連通,並再於氣體入口211設置一過濾介質23(filter medium)(如圖7所示)或一空氣淨化裝置24(air purifier)(如圖9所示)以分離懸浮在吸入氣體中的懸浮粒子進入進氣管路111,而空氣出口222經由排氣管路121用以排出內部空間61的空氣。
該空調機3係設置於建築物之內部空間61中,係受控制用以改變內部空間61之溫度與降低濕度,其降低濕度時會把已處理空氣的水蒸氣凝結成冷凝水並將經冷凝水管31(如圖6所示)流出,該冷凝水管31連通至該預冷系統4時會有一部分的冷凝水管31外露於外部空間62,為保持冷凝水流入收集空間41的溫度,故能視環境需求,再於冷凝水管31包覆一保溫材料,以維持冷凝水的溫度流入收集空間41。
請參閱圖11,該預冷系統4係設置於該建築物的外部空間62,並以一保溫材料包覆以保持或減少預冷系統4的溫度,其具有一收集空間41以連通該各空調機3之冷凝水管31收集冷凝水、一位於該收集空間41內之預冷管路42、一排水口43及一溢流口44,該預冷管路入口端421係與外部氣體連通,而該預冷管路出口端422與該全熱交換器2的氣 體入口211連通;又,該預冷系統4之溢流口44,可讓收集空間41有過多之冷凝水時可適時地加以排出至建築物的排水管,以避免收集空間41有過飽合之情形;當欲清洗預冷系統4時,則可將該預冷系統4之排水口43加以開啟,而讓收集空間41內之冷凝水流出,以便於清洗作業之進行。
前述用以控制進氣閥112、排氣閥122、全熱交換器2以及空調機3的為一控制器5,該控制器5係透過無線傳輸技術,如:紅外線(IR)、無線電(RF)等傳輸原理,用來控制空調機3、進氣閥112與排氣閥122的開啟或關閉,藉此,獨立控制外部空間62之氣體進入內部空間61之氣體流量,並且改變全熱交換器2之進氣風量強弱,可依內部空間61的需求,來控制全熱交換器2之運轉速度,藉此達到內部空間61與外部空間62氣體交換速度;另外,前述用以控制進氣閥112、排氣閥122為一空調機3,該空調機3係根據內部設置之溫度感測器(圖中未示)所送出的溫度與控制器5溫度設定值之偏差,或濕度感測器(圖中未示)所送出的濕度與控制器5濕度設定值之偏差,而直接以有線或無線方式控制進氣閥112與排氣閥122的開啟大小,以控制外部空間62和內部空間61的氣體交換量。
是以,上述即為本發明所提供一種建築物呼吸系統之主要構件及其組裝方式之介紹,接著再將其作動方式介紹如 下:請參閱圖4,使用者藉由控制器5啟動空調機3,再使空調機3控制全熱交換器2之啟動,該全熱交換器2會同步控制進氣閥112與排氣閥122之作動與開啟狀態(或由該控制器5同步控制進氣閥112與排氣閥122之作動與開啟狀態),使該預冷系統4透過預冷管路入口端421將外部氣體吸入預冷管路42後透過收集空間41內的冷凝水進行降溫以形成一低溫氣體,該低溫氣體再藉由過濾介質23使其成為乾淨低溫氣體後,因預冷管路出口端422與全熱交換器2的氣體入口211連接,進而使乾淨低溫氣體進入全熱交換器2後再由氣體出口212帶入進氣管路111;或如圖8與圖9所示,因空氣淨化裝置24出口端與全熱交換器2的氣體入口211連接,當該預冷系統4透過預冷管路入口端421將外部氣體吸入預冷管路42後透過收集空間41內的冷凝水進行降溫以形成一低溫氣體,該低溫氣體再藉由空氣淨化裝置24使其成為乾淨低溫氣體後,進而使乾淨低溫氣體進入全熱交換器2後再由氣體出口212帶入進氣管路111;再如圖10所示,為低溫氣體進入全熱交換器2再一實施例,為空氣淨化裝置24出口端與預冷管路入口端421連接,該預冷管路出口端422再與全熱交換器2的氣體入口211連 接,當外部氣體藉由空氣淨化裝置24使其成為乾淨氣體後,進而使乾淨氣體進入預冷系統4後進行降溫以形成一乾淨低溫氣體經由預冷管路出口端422進入全熱交換器2,如此提供現有的全熱交換器2能吸取低溫氣體進入全熱交換器2之功效;其後,當全熱交換器2將預冷及過濾後的乾淨低溫氣體送入至該進氣管路111中,如此一來,藉由全熱交換器2(或控制器5)控制進氣閥112之作動與開啟狀態,該進氣閥112為使用步進馬達進而使特定內部空間61中之進氣出口呈多段進氣狀態與改變進氣出口送風方向,並將此一過濾後之乾淨低溫氣體送入於對應之內部空間61中,提供內部空間61內之清新氣體;當然,在進氣管路111之乾淨低溫氣體於進入內部空間61前,會再經由該隔音濾蕊13之過濾,以達雙重過濾之功效,並能藉由該隔音濾蕊13達到隔音之效果,以減少外部空間62噪音傳遞至內部空間61內所可能產生之困擾。
又本發明其進氣閥112與排氣閥122之第二控制實施例,為使用者藉由控制器5啟動空調機3,再使空調機3控制全熱交換器2之啟動,該空調機3會同步以有線或無線方式控制進氣閥112與排氣閥122之作動與開啟狀態,以達同步控制之功效。
本發明為當使用者藉由控制器5啟動全熱交換器2的同時,該全熱交換器2會同步控制排氣閥122之作動與開啟狀態,該排氣閥122為將內部空間61中較為混濁之氣體經隔音濾蕊13過濾後加以輸送至排氣管路121中,其後並經過該全熱交換器2的空氣出口222加以排出至外部空間62;如此一來,內部空間61較為混濁之氣體於排出至外部空間62前會先被隔音濾蕊13所過濾,進而可延長全熱交換器2其裝置整體的壽命。
另外,當使用者使用空調機3調整內部空間61之溫度時,空調機3所排出之冷凝水,係可透過包覆保溫材料的冷凝水管31排放至包覆保溫材料的預冷系統4之收集空間41中,如此一來,空調機3所產生之冷凝水,可用來降低進入內部空間61之氣體溫度,該空調機3便能減少運轉之時間及所需降溫之溫度及調節空氣中的濕度,不僅能減少電力之損耗,降低電費之支出,更能有效地減少二氧化碳之排放量,以讓地球環境更加地美好,適合生存。
上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明,惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍,凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更,均應包含於本案之專利範圍中。
綜上所述,本案不但在空間型態上確屬創新,並能較習 用物品增進上述多項功效,應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件,爰依法提出申請,懇請 貴局核准本件發明專利申請案,以勵發明,至感德便。
111‧‧‧進氣管路
112‧‧‧進氣閥
121‧‧‧排氣管路
122‧‧‧排氣閥
13‧‧‧隔音濾蕊
14‧‧‧通風設備
2‧‧‧全熱交換器
211‧‧‧氣體入口
212‧‧‧氣體出口
221‧‧‧空氣入口
222‧‧‧空氣出口
23‧‧‧過濾介質
24‧‧‧空氣淨化裝置
3‧‧‧空調機
31‧‧‧冷凝水管
4‧‧‧預冷系統
41‧‧‧收集空間
42‧‧‧預冷管路
421‧‧‧預冷管路入口端
422‧‧‧預冷管路出口端
43‧‧‧排水口
44‧‧‧溢流口
5‧‧‧控制器
61‧‧‧內部空間
62‧‧‧外部空間
圖1為本發明建築物呼吸系統其呼吸系統之線路位置示意圖;圖2為圖1其呼吸系統第二實施例之線路位置示意圖;圖3為本發明建築物呼吸系統之線路示意圖;圖4為進氣管路之管路示意圖;圖5為出氣管路之管路示意圖;圖6為冷凝水管之管路示意圖;圖7為建築物之內部空間與外部空間之換氣與預冷示意圖;圖8為本發明建築物呼吸系統第二實施例之線路示意圖;圖9為圖8的建築物之內部空間與外部空間之換氣與預冷示意圖;圖10為建築物之內部空間與外部空間之換氣與預冷之第三示意圖;圖11為空調機與預冷系統之管路示意圖。
111‧‧‧進氣管路
121‧‧‧排氣管路
13‧‧‧隔音濾蕊
14‧‧‧通風設備
61‧‧‧內部空間
62‧‧‧外部空間

Claims (4)

  1. 一種建築物呼吸系統,該呼吸系統為由一進氣管路與一排氣管路組成,係設於建築物之構件中,該進氣管路與該排氣管路亦連通建築物之內部空間和外部空間的氣體,且該進氣管路與該排氣管路內徑設置與該管路相同形體的隔音濾蕊,該進氣管路與該排氣管路並於該內部空間與外部空間構成一進氣出口、排氣入口與一進氣入口、排氣出口,該隔音濾蕊用以隔絕內部空間和外部空間的聲音,前述之出入口系設置一通風設備以帶動外部空間之氣體進入內部空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之建築物呼吸系統,更包括:一全熱交換器,係設置於該建築物外部空間,以一氣體出口及一空氣入口與該進氣管路及該排氣管路連通,並再於氣體入口設置一過濾介質以分離懸浮在吸入氣體中的懸浮粒子進入進氣管路,而空氣出口經由排氣管路用以排出內部空間空氣;一空調機,係設置於建築物之內部空間中,並受控制用以改變內部空間之溫度與降低濕度,於降低濕度時會由冷凝水管(其包覆保溫材料)將已處理的冷凝水流出;一預冷系統,係設置於該建築物外部空間,其具有一收集空間以連通冷凝水管收集冷凝水、一位於該收集空間 內之預冷管路,該預冷管路入口端與外部氣體入口連通,而該預冷管路出口端與該全熱交換器的氣體入口連通。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之建築物呼吸系統,其中該全熱交換器於氣體入口設置一空氣淨化裝置,該空氣淨化裝置出口端與全熱交換器的氣體入口連接,當該預冷系統透過預冷管路將外部氣體吸入後透過收集空間內的冷凝水進行降溫以形成一低溫氣體,該低溫氣體再藉由空氣淨化裝置使其成為乾淨低溫氣體後,進而使乾淨低溫氣體進入全熱交換器。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之建築物呼吸系統,其中該空氣淨化裝置出口端更包括與預冷管路入口端連接,而預冷管路出口端再與全熱交換器的氣體入口連接;當空氣淨化裝置使外部空間的氣體過濾為乾淨之氣體後該,該預冷系統會透過預冷管路將外部氣體流經收集空間內的冷凝水進行降溫以形成一低溫氣體,以提供低溫氣體由全熱交換器的氣體入口進入內部空間。
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