專題成果報告
作品名稱:個人型熱泵式冷暖風扇
指導教授:崑山科技大學 機械工程系 黃景良
-隊長-
崑山科技大學 機械工程系 沈柏宏
-組員-
崑山科技大學 機械工程系 陳宏全
崑山科技大學 機械工程系 王勝弘
崑山科技大學 機械工程系 鄭儒鴻
崑山科技大學 機械工程系 郭俊緯
崑山科技大學 機械工程系 趙士毅
崑山科技大學 機械工程系 莊曜榕
中華民國 98 年 10 月 7 日
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一. 序論.......................4
1.序論及應用方向
1.1、能源危機及溫室效應所帶來的影響
1.2、舒適生活對家電的需求
1.3、「個人型冷凍風扇」之創作與應用
二. 製作動機及現有之技術.......6
2.1、設計理念
2.2、研究目標
2.3、技術說明
三. 系統架構圖................10
四. 設計方法..................12
4.1、冷氣機和除濕機的運作原理
4.2、除濕機特性
4.3、研究方法
五. 時序圖或效能展............14
六. 使用或操作方式............15
6.1、冷天開暖氣
6.2、熱天開冷氣
七. 成本及其價值性............19
2
7.1、市場需求與產業趨勢分析作品價值
7.1.1、著重省能
7.1.2、多功能省能家電取代傳統家電
7.1.3、國內家庭冷氣機普及率逐年上升
7.1.4、擁有複數以上空調機家庭逐年增加
7.1.5、國內消費者主要購買考慮因素
7.1.6、我國冷氣產業歷年產值變化
7.2、產品目標市場評估
7.2.1、除濕機新趨勢，附加多元功能
7.2.2、目標市場選擇與定位
7.2.3、本產品之定位優勢
7.2.4、產品SWOT分析
八.預期與產業界結合之方
式............................26
九.成果展示及未來發展目
標............................27
十.本作品之特殊成就或超越其他類似
作品之處......................28
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1.序論及應用方向
隨著國民日益富裕，以及生活品質的提升，人們對於家電用品的功能要求
需更多元化且能有效促使生活舒適，我國是一個海島型的國家且地處亞熱帶，
一年四季之氣候中，梅雨季節潮濕和夏天炎熱。不僅台灣，凡是多雨、四季溫度
差異大的國家，對須維持乾燥之貴重精密儀器、藥品或名貴之衣物，皆可見到除
濕機和乾燥機。
一般國家冬天乾冷、夏天濕熱。因此，人們對除濕、保溫等空氣調節的需求很
高。世界各地由於氣候和季節的不同，便有不同的需求。炎熱時需要冷氣機(而冷
氣機又是能源耗費最多的一種家電產品)，寒冷時需要暖氣機，潮濕時需要除濕
機，乾燥時需要加濕機。由於氣候環境影響，以上這些空調設備，大多屬於單一
季節性使用，造成購買的負擔。因此，並非每個家庭都能夠擁有冷氣機、暖氣機、
除濕機、乾燥機和加濕機設備。若同時擁有這些設備，只是在有需求時才會使用
造成閒置性過高和佔據空間。故多數家庭只擁有冷氣機或冷暖氣機，無法各種季
節都能達到舒適要求。
1.1、能源危機及溫室效應所帶來的影響
在全球產生能源危機及溫室效應的影響下，造成擁有除濕機、冷氣機，暖氣
機已成為先進國家每個家庭的民生必需品。但化石燃料大量使用於發電和其他用
途，雖帶給人類極大的生活便利，並造就了許多新的文明。但伴隨而來的是，因
化石燃料之燃燒，大量的二氧化碳進入大氣層，導致大氣溫室效應和氣候變遷
的災難。最近，石油每桶價格已接近 70美元，未來兩年有可能衝破 200美元。
「京都議定書」將人為排放之六種溫室氣體換算為二氧化碳當量，與 1990 年相較
必須削減 5.2%。台灣 CO2溫室氣體不但沒有逐年減少，反而相對 1990 年增加
120%為全球第一。由此可知，我國若再不積極減碳，將來可能面對世界的經濟
制裁。
如何能降低此一衝擊，「開源，緩不濟急; 節流，可立見功效」。節省能源不
但是減少電力消耗一種積極手段，省電也等於減少二氧化碳的排放，對減輕目
前的氣候危機亦有極大的助益。
1.2、舒適生活對家電的需求
一般國家冬天乾冷、夏天濕熱。因此，人們對除濕、保溫等空氣調節的需求很
高。世界各地由於氣候和季節的不同，便有不同的需求。炎熱時需要冷氣機(而冷
氣機又是能源耗費最多的一種家電產品)，寒冷時需要暖氣機，潮濕時需要除濕
機，乾燥時需要加濕機。由於氣候環境影響，以上這些空調設備，大多屬於單一
季節性使用，造成購買的負擔。因此，並非每個家庭都能夠擁有冷氣機、暖氣機、
除濕機等設備。若同時擁有這些設備，只是在有需求時才會使用，造成閒置性過
高和佔據空間。故多數家庭只擁有冷氣機或冷暖氣機，無法各種季節都能達到舒
適要求。
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1.3、「個人型熱泵式冷暖風扇」之創作與應用
目前中央空調系統，在正常使用時可達省能的目的。但是，當只有一個人使
用時，在諾大的空間仍使用中央空調，便造成極大的能源浪費。故本團隊針對此
一狀況，發展出結合冷氣、暖氣、除濕和無需排水之低功率低成本個人型熱泵式
冷暖風扇。
本團隊研發的「個人型熱泵式冷暖風扇」，採用 1/8 冷凍噸壓縮機，只針對
個人進行局部空間的空調效果，相對中央空調平均省能可達 80%以上。本機猶如
一可變溫的風扇，作冷氣使用時，出風溫度可降低約 10℃; 作暖氣使用時，出
風溫度可提高約 10℃。完全能滿足個人調溫舒適的需求。當在乾冷時可作整個空
間加溫之用途。本機使用暖氣時，為熱泵式暖氣，證明相對電暖器可省能約
70%。當使用冷氣和除濕時，本機有「將蒸發器產生的冷凝水再利用」的設計，不
必像一般除濕機須定時倒掉冷凝水之麻煩，且可提高冷氣的效果達到省能效益，
故本機可達到多功能效果。
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2.製作動機及現有之技術
2.1、設計理念
由於臺灣是海島型國家，國內自產能源短缺，有 98%的能源需仰賴國外進
口，而國際原油價格屢創歷史新高，嚴重影響我國經濟發展。「京都議定書」的簽
訂，對已開發中國家強制規範抑制其溫室氣體排放的目標與時程，未來很有可
能涵蓋開發中國家。因此提高能源使用效率不但可以節省電能，減少對電力的需
求，更可以降低發電用相關能源，與抑制溫室氣體的排放，故節約能源將是政
府未來施政的重點。
然而空調設備用電量將近佔夏季用電量 30％，在傳統的中央空調系統中
(如辦公大樓，飯店，醫院等)，其總冷凍容量並不是很大，機組數量少，在區
域空調架構下其總冷凍容量大幅提高，可運用最佳運轉策略，使每部主機依其
不同的特性作最高效率的運轉，降低電力消耗。目前中央空調系統，在正常使用
時可達省能的目的。但是，當只有一個人使用時，在諾大的空間仍使用中央空調
便造成極大的能源浪費。以外宿學生群來說，多數學生都在外地求學租屋，往往
並不提供空調設備。若提供冷氣機必須自負電費，如果承租比較大房間時以一個
人使用空調來說便造成極大的能源浪費。再者，因全球溫室效應影響，氣溫普遍
升高，因此使用空調的需求增加。多數家庭所使用的空調設備，僅能用於單一季
節性(如炎熱時需要冷氣機、寒冷時需要暖氣機、潮濕時需要除濕機)。因此，並非
每個家庭都能夠擁有冷氣機、暖氣機、除濕機設備。若同時擁有這些設備，只是在
有需求時才會使用，造成閒置性過高和佔據空間。故多數家庭只擁有冷氣機或冷
暖氣機，無法各種季節都能達到舒適要求。
本團隊針對上述狀況，發展出一創新產品，結合冷氣、暖氣、除濕和無需排
水之低功率的「個人型熱泵式冷暖風扇」，具移動性可增加其使用之彈性和便利
性。符合小家庭、單身貴族、外宿族群（如赴外縣市求學的學生或上班族群）甚至
大辦公室在個人加班時，兼顧舒適與省能的需求。故本機之設計理念是要達成
「省電、低成本、方便性、多功能、不佔空間和任何季節皆可使用」的多重效果。
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2.2、研究目標
本團隊成員是由機械系學生合作組成，指導老師黃景良和顧石時擁有冷凍
空調技師執照。顧石時更是擁有冷凍空調技術士甲等證照，目前任職於台南職訓
中心冷凍空調訓練師，同時在台北科大攻讀博士班，技術實務和空調理論均精
湛。本原型機之製作是在顧老師指導機械系學生，同時利用南訓的資源完成。謝
聰烈老師有電機工程技師執照及多年伺服馬達控制設計經驗，本原型機之控制
技術由謝老師指導機械系學生完成。黃景良和周煥銘教授則多年合作，對冷暖氣
機、乾衣機和除濕機等家電之創新發明擁有七項發明專利。
以上四位老師，針對常常發生只有一個人在諾大的空間加班時，仍使用中
央空調，造成極大的能源浪費情況和室內空氣不能流通。研發出針對個人使用低
功率，具有冷氣、暖氣、除濕等多功能的個人型熱泵式冷暖風扇，有些台商則提
出，中國大陸電費非常貴，一般百姓無法負擔耗能的空調。則本機很有開拓大陸
市場的潛力。
黃老師將這個訊息在上空調課時提出，經大家腦力激盪下終於有「將蒸發器
產生的冷凝水再利用」的設計，不必像一般除濕機和第一代原型機須定時倒掉冷
凝水之麻煩，且可提高冷氣的效果達到省能效益。且在乾冷季節時，有外加注水
的設計，可作整個空間的加濕和加溫之用途。故本機為一創新產品，具有冷氣、
暖氣、除濕、無需排水之多功能，且具可移動性可增加其使用之彈性和便利性，
加上其低功率可符合省電，低售價更能切合市場的需要。
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2.3、技術說明
「個人型熱泵式冷暖風扇」主要是利用冷氣機與除濕機的原理加以研發及整
合，而與一般傳統冷暖兩用空調機及除濕機最大的差異點，在於本產品將整合
多項功能，並改變空氣流通的方向，使其達到產生冷氣、暖氣、除濕的目的。
1、本產品主要是藉由傳統冷氣機和除濕機之所必具之冷凍系統之元件，即蒸發
器、冷凝器、壓縮機、毛細管，再增加進出口閥門、風導管和風扇等所構成，再
藉由創意之設計控制氣流方向以產生冷氣、暖氣、除濕和無需排水之不同功能
2、本機採用 1/8 冷凍噸壓縮機，只對個人進行局部空間的空調，相對中央空調
平均省能可達 80%以上。
3、本機猶如一可變溫的風扇，作冷氣使用時，出風溫度可降低約 10℃; 作暖氣
使用時，出風溫度可升高約 10℃。完全能滿足個人調溫舒適的需求。本機使
用暖氣時，為熱泵式暖氣，證明相對電暖器可省能約 70%。
4、當在潮濕季節時可作整個空間的除濕之用。當使用冷氣和除濕時，本機有「將
蒸發器產生的冷凝水再利用」的設計，不必像一般除濕機須定時倒掉冷凝水
之麻煩，且可提高冷氣的效果達到省能效益。
5、本機具有活動式滑輪，移動方便。本原型機為製作方便，機架與外殼為壓克力
板。目前機體尺寸約為 35cm 長 35cm高 40cm寬，重量約為 5公斤。輕巧和外
型的美觀。本機量產成本約 5000 元。
6、因本機可同時產生(在冷凝器端導管輸出)暖氣和(在蒸發器端導管輸出)冷氣。
因此，作冷氣使用時，須將暖氣以家用電風扇向窗戶排至室外(小坪數空間)或室內遠處(大坪數空間); 作暖氣使用時則相反。為增加空間利用性，可設計
一有滑輪之平面鋁櫃作收納之用，不使用時鋁櫃之平面作一般桌子使用，可
作放公文或茶水之用。為求排氣效果，使用時最好靠近窗戶位置。
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個人型熱泵式冷暖風扇實測
5 分(平速) 10 分 15 分 20 分 25 分
冷凝器
進風口
23 22 22 34 35
冷凝器
出風口
36 35 36 32 32
蒸發器
出風口
21 21 21 21 21
蒸發進
出風口
14 15 15 17 16
壓縮機
吐出
42 42 43 43 43
冷凝後
溫度
34 33 34 40 40
毛細管
出口
5 5 5 9 9
蒸發器
出口
14 17 17 9 8
0
510
15
2025
30
35
4045
50
5 10 15 20 25 分
冷凝器進風口
冷凝器出風口
蒸發器出風口
蒸發進出風口
壓縮機吐出
冷凝後溫度
毛細管出口
蒸發器出口
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3.系統架構圖
圖 3-1、「第一代個人型多功能省電空調機」系統架構圖
圖 3-2、「第二代個人型多功能省電空調機」內部結構圖
蒸發器
冷凝器閥門 B
導風管
後段加熱器
壓縮機儲水槽
閥門 A
風扇
壓縮機儲水箱
冷凝器蒸發器
T 型閥門閥門 A、B
室內進風口
電路控制 具移動性
內機主體結構
膨脹閥
導風管
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圖 3-2、「第二代個人型熱泵式冷暖風扇」內部結構圖
冷氣出口
暖氣出口
冷凝器
離心式定載抽風機
儲水槽
儲水槽
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4.設計方法（演算法、協定、硬體設計等……）
「個人型熱泵式冷暖風扇」為一創新產品，具有冷氣、暖氣、除濕等多機一體
之多功能，且移動方便可增加其使用之彈性和便利性，且多功能之設計並有「省
電、低成本、方便性、多功能、不佔空間和任何季節皆可使用」效果。本產品主要是
藉由傳統冷氣機和除濕機之所必具之冷凍系統之元件，即蒸發器、冷凝器、壓縮
機、阻流器(或毛細管)、導管和風扇所構成，再藉由創意之設計以產生不同功能。
第一代原型機，具有冷氣、暖氣、除濕的個人型熱泵式冷暖風扇，而本機為
第二代原型機，增加「將蒸發器產生的冷凝水再利用」的設計，不必像一般除濕
機和第一代原型機須定時倒掉冷凝水之麻煩，且可提高冷氣的效果達到省能效
益。且在乾冷季節時，有外加注水的設計，可作整個空間的加濕和加溫之用途。
故本機為一創新產品，具有冷氣、暖氣、除濕、無需排水之多功能，且具可移動性
可增加其使用之彈性和便利性，加上其低功率可符合省電，低售價更能切合市
場的需要。
4.1、冷氣機和除濕機的運作原理
圖 4-1、冷氣機正常運轉時冷媒循環圖
冷氣機或除濕機是由「壓縮機」、「冷凝器(或稱熱排)」、「膨脹閥(或毛細管)」、「蒸發器(或稱冷排)」四大元件所組成，當冷氣機或除濕機在正常的狀態即如圖
4-1 所示，冷煤經此循環製冷為冷凍循環狀態：
1-2 由壓縮機將低溫低壓冷煤汽體轉為高壓高溫過熱汽體。
2-3 經冷凝器(或稱熱排)由外界空氣或水冷卻相等高壓中高溫之過冷液體。
3-4 高壓液體經膨脹閥(或毛細管)降壓，冷煤轉為液汽共存之低壓低溫狀態。
4-1 經低壓液在蒸發器(或稱冷排)蒸發吸收外界熱能(製冷)，低壓液在蒸發為低
溫汽體。若以風扇帶動空氣流經蒸發器(冷排)即可產生冷氣。
反之，如果把冷媒流動的方向反轉，經壓縮機升壓升溫後通過冷凝器 (或稱
熱排)時，若以風扇帶動空氣流經冷凝器(熱排)即可產生暖氣。目前市售的冷暖氣
機藉由四通閥控制冷煤流動方向產生冷和暖的效果，以此達到調節室內空調的
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效果。
除濕機和冷氣機的差異，是除濕機整台置於室內作除濕的目的，對室內的
溫度是會增加的。不過一般除濕機是使用小功率的壓縮機，對對室內的溫度是會
增加不多。而冷氣機是將冷凝器(熱排)置於室外，利用室外較低於熱排溫度的空
氣冷卻高溫冷媒，使冷排在室內作用產冷氣效果。
4.2、除濕機特性
除濕機的運作原理，首先由風扇將室內空氣吸入，先經過低溫的蒸發器 (冷排)，空氣被冷卻至露點以下，空氣中部分水蒸汽被冷卻凝結成小水珠，由於重
力作用滴落並儲存在儲水箱中。被部分除濕後的空氣再經過冷凝器(熱排)冷卻高溫冷媒，而本身則被加熱為稍中溫和乾燥的空氣; 故此空氣具乾燥功能，若將除
濕機排出的空氣直接吹向濕衣物，會有很好的乾燥效果。除濕機的主要缺點是在
濕度高的時候，間隔一段時間就必須要倒掉儲水槽中的水。
本機由一「除濕機」改變設計，增加必要元件來達成。主要是藉由傳統冷氣機
和除濕機之所必具之冷凍系統之元件，即蒸發器、冷凝器、壓縮機、毛細管，再增
加進出口閥門、加濕裝置、導管和風扇及加力中繼風扇等所構成，再藉由創意之
設計和產生冷氣、暖氣、除濕和無需排水之不同功能。
4.3、研究方法
當空氣相對濕度過高時，夜間降溫冷卻而使空氣容易達到露點以下，導致
空氣中所含之部份水分，凝結於物品上而有發霉之情形產生，使用除濕機或冷
氣機可以降低空氣中之相對濕度以避免上述因潮濕引致的不利問題發生。除此之
外，乾燥機的原理是以加熱空氣來提高空氣溫度同時達到降低空氣中相對濕度
的效果，這些高溫低相對濕度的空氣同時也可利用來作乾燥物品之用途。利用相
同的原理，乾燥箱和乾衣機也是將抽入空氣加熱，降低空氣相對濕度，來對物
品作快速的乾燥。
當使用除濕機除濕時，除濕機除濕後再釋出之空氣已是稍高溫、低濕度比和
低相對濕度的乾燥空氣，該空氣實際上已具有相當強的乾燥能力。國內外的業界
在設計除濕機時，往往只注重除去空氣中所含部份水份，以降低其相對濕度。目
前除濕機對所排出之熱乾燥空氣之副產品並沒有加以利用，導致白白浪費這些
原來可用來乾燥物品之寶貴資源。而且，在潮濕之熱天除濕時，除濕機所排出之
熱空氣又會對使用除濕機所在之空間加熱，為了達到除濕之目的卻同時增加空
間之溫度。若在潮濕悶熱的夏季，增加溫度會對人體產生不舒適感。台灣冬季的
空氣在低溫氣候及暖房(加熱狀態)條件下，而有相當低的濕度；俗稱“乾渴空
氣”，因而有了將其所有功能整合在同一機器中，使具有冷氣、暖氣、除濕、無需
排水之多功能。且有可移動性，可增加其使用之彈性和便利性。故本機之設計理
念是要達成「省電、低成本、方便性、多功能、不佔空間和任何季節皆可使用」多重
效果。
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5.作品效能展示
冷氣出風口離心式定載抽風
機
蒸發器
冷凝器
14
6.使用或操作方式
6.1、冷天開暖氣（如圖 6-1 所示）
當閥門 1打開做暖氣機使用時，室內空氣會閥門 B流進，經冷凝器加熱後
流出。蒸發器則吸收熱量後，再經由室外空氣與室內空氣做對流排出,這樣不僅可以改善室內空氣品質也可以增加冷凍效益值。將熱空氣送至室外（B將熱空氣
引至屋外）。
圖 6-1、冷天開暖氣（平面示意圖）
此數據在於空調室內測得(空調靜止狀態下) 透過熱顯像儀可發現，在使用暖氣功能時，本機型可針對個人局部空間進
行空調加溫，如圖 6-2、6-3 所示，本機猶如一可變溫的風扇， 作暖氣使用時，
出風溫度與室溫相比可升高約 6℃。冷天時直接吹向身體能夠產生非常舒適的感
覺。經實機實驗測試，本機可使個人附近局部空調區域的溫度升高 4℃左右，使
消費者能於冷天享受溫暖且舒適的環境。
圖 6-2、冷天未使用本機前情況 圖 6-3、冷天使用本機暖氣後情況
15
6.2、熱天開冷氣（如圖 6-4 所示）
當閥門 1打開做冷氣機使用時，室內空氣會經由→符號流進，經蒸發器除
濕後經由(B)送出冷空氣於室內。室內高溫空氣經(A 風扇加壓至冷凝器，將熱空
氣引至屋外（→符號）
圖 6-4、熱天開冷氣（平面示意圖）
圖 6-5、熱天未使用本機前情況 圖 6-6、熱天使用本機冷氣後情況
此數據在於空調室內測得(空調靜止狀態下) 透過熱顯像儀可發現，在使用冷氣功能時，本機型可針對個人局部空間進
行空調效果，如圖 6-5、6-6 所示，本機猶如一可變溫的風扇，作冷氣使用時，出
風溫度與室溫相比可降低約 2℃，直接吹向身體能夠產生非常舒適的感覺。經實
機實驗測試，本機可使個人附近局部空調區域的溫度降低 10℃左右，使消費者
能於夏天享受涼爽且舒適的環境。
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6.6、「將蒸發器產生的冷凝水再利用」的設計可提高冷凍效益
將蒸發器產生的冷凝水回收再利用對冷凝器(熱排)加濕，會有水蒸發降溫
的效果。當空氣相對濕度低於 100%(台灣室內相對濕度約為 50%，大陸地區更
低)時，水滴與乾燥空氣接觸便吸收空氣的熱能蒸發於空中，使空氣降溫和升高
相對濕度。冷凝器(熱排)因此被加濕的空氣降溫，其內的冷媒液體過冷度因而增
加，高壓過冷液體經膨脹閥(或毛細管)降壓，愈過冷液體降壓轉為液汽共存之
低壓低溫狀態之低壓液體的比例愈高，愈多的低壓液在蒸發器 (或稱冷排)蒸發
吸收外界熱能之製冷能力便愈大，因此相同的壓縮機功率，所得的冷凍效益便
愈大。
圖 6-10、對冷凝器(熱排)加濕與不加濕的冷凍循環比較
以上的原理可由圖 6-10 的 p-h圖來說明。圖 6-10 中 1-2-3-4-1為未對冷凝器(熱排)加濕的冷凍循環，對冷凝器(熱排)加濕後的冷凍循環則為 1-2-3’-4’-1。由於器(熱排)因此被加濕的空氣降溫，其內的冷媒液體過冷度由狀態 3降底至3’，故經膨脹閥(或毛細管)降壓，愈過冷液體 3’ 降壓轉為液汽共存之低壓低溫
狀態 4’ 的液體比例愈高，愈多的低壓液在蒸發器(或稱冷排)蒸發吸收外界熱能
之製冷能力(4’-1)便較原(4-1)大，因此相同的壓縮機功率(1-2)，所得的冷凍效益
便愈大。
由圖 6-10 的 p-h圖可得結論如下:(1) 對冷凝器(熱排)加濕之製冷能力 Q’=(h1’- h4’)較不加濕的 Q=(h1-h4)大，故蒸發
器端的出風溫度會較低。
(2) 對相同的壓縮機功率 P=(h2-h1)，性能效率對冷凝器(熱排)加濕之 COP’值較不加濕的 COP 升高
即 COP=(h1-h4)/(h2-h1) < COP’=(h1’- h4’)/(h2-h1)
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本作品「個人型熱泵式冷暖風扇」於蒸發器處設計一冷凝水流道(如圖 6-11)。當本機啟動後，所產生之冷凝水經由流道導引至冷凝器上方，並藉由滴流方式
幫助冷凝器蒸發散熱(如圖 6-12)，可不需回收冷凝水並提升整體冷凍效益。
圖 6-11、
圖 6-12、
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7.成本及其價值性
7.1、市場需求與產業趨勢分析作品價值
由於(1)溫室效應造成全球氣候的暖化、(2)冷氣機價格逐漸平民化、(3)全球人
口數持續成長，促使冷氣機普及率節節高升。在聯合國的長期研究計畫裡，估計
到 2000 年全球擁有六十億的人口，但到了 2030 年，全球人口數將成長到八十
二億七千萬人。而人口增加最快速的地區將是都會區，未來三十年內將從二十八
億六千萬人成長到四十九億八千萬人。其中一個值得注意的現象是，原本的發展
中國家將囊括其中百分之九十的快速都市化發展地區，而且多數集中在亞洲，
例如最近迅速崛起的中國、印度和俄羅斯。這些地區對高科技家電及省能家電產
品的需求將大幅增加，將是家電產品的未來成長最高的地區。
7.1.1、著重省能
台灣地處亞熱帶，能源高度依賴進口，而冷氣機則是家電產品中能源耗費最
多的一種家電產品。目前市面 1台灣冷凍噸(8000BTU/hr=2338W)冷氣機的平均
消耗功率約為 2338W，本團隊作品「個人型熱泵式冷暖風扇」採用 1/8台噸壓縮機(468W)，只針對局部空間進行空調效果，機體同時具備產生冷氣、暖氣、除濕
和無需排水之不同功能。
當在一 15坪空間的辦公室加班，使用空調應為 2台噸，若使用本機對個人
局部空間作空調，只有 1/5台噸，則可節省 90%之電力。若在家 6坪空間使用全
室空調為 1台噸，使用本機可節省 80%之電力。
以 1 台噸冷氣機每月使用 200 小時計，每月應用電為 2.338KWx200 小時
=468 度電 ; 以每度電 3.5 元計，則為 1638 元 / 月 =19656 元 / 年。 針對個人空調，以節省 80% 之電力計，每年可節省電費為 15724 元，對省
能減碳貢獻非常大。
7.1.2、多功能省能家電取代傳統家電
目前全球家電市場中，傳統一般家電數量約佔 75%，在美國產值約為 1500億美元，年成長率約為 6%～8%；多功能省能家電數量約佔 25%（在美國約為
40%，歐洲約為 48%），產值約為 1000億，成長率約 15%～20%，而且每年以
8% ～ 10% 的比率轉移自傳統一般家電 。
傳統家電產業 多功能家電產業市場比率 75% 25%年成長率 6%～8% 15%～20% 產值 1500億美元 1000億美元
資料來源：2000/2001/2002 年版 E-ICP
19
7.1.3、國內家庭冷氣機普及率逐年上升
根據 2000-2002 年版東方消費者行銷資料庫 E-ICP(Eastern Integrated Consumer Profile)的調查顯示，家中擁有冷氣機的比例有逐年升高的趨勢。2000年有 84.8%的受訪者表示家中擁有冷氣機，到了 2001 年攀升至 90.6%，2002 年
微幅升至 91.7%。以上數據顯示，冷氣機已經成為必備的家庭電器用品之一，推
測溫室效應造成全球氣候的暖化以及冷氣機價格逐漸平民化是促使冷氣機普及
率節節高昇的主因。
84.8% 90.6% 91.7%
15.2% 9.4% 8.3%
20.0%
40.0%
60.0%
80.0%
100.0%
120.0%
沒有
有
沒有 15.2% 9.4% 8.3%
有 84.8% 90.6% 91.7%
2000年 2001年 2002年
資料來源：東方消費者行銷資料庫 E-2002/2001/2000 年版 E-ICP
7.1.4、擁有複數以上空調機家庭逐年增加
家中擁有冷氣機的比例不但逐年升高，擁有冷氣機的台數也呈逐年增
加。2000 年有近五成的受訪者表示家中擁有一台冷氣機，近三成的人擁有
兩台，擁有四台冷氣機的受訪者僅佔 8.6%；至 2001 年有 37.5%受訪者家
中擁有兩台冷氣機，擁有四台冷氣機的受訪者也升至 11.5%；2002 年家中
擁有一台冷氣機的受訪者只剩下 29%，家中擁有三、四台冷氣機的受訪者
分別升高至 22.6%、14%。本作品為 結合冷氣、暖氣、除濕和無需排水之低功率和低成本個人型熱
泵式冷暖風扇 ，可 達成「省電、低成本、方便性、多功能、不佔空間和任何季
節皆可使用」多重效果 ，符合生活所需。
49.6
31.9 2929.237.5 34.3
12.619.1 22.6
8.6 11.5 14
0
10
20
30
40
50
60
2000年 2001年 2002年
數量
擁
有
率
一台
二台
三台
四台以上
資料來源：東方消費者行銷資料庫 E-2002/2001/2000 年版 E-ICP
20
7.1.5、國內消費者主要購買考慮因素
根據 2000-2002 年版東方消費者行銷資料庫 E-ICP(Eastern Integrated Consumer Profile)的報告指出，「省電」與「強冷」是歷年來消費者購買冷暖氣時的
主要考慮因素。家電廠商可利用這些重要購買因素及變化趨勢，透過產品重新設
計產品以與其他低價產品區隔，藉差異化優勢獲取更為豐厚的報酬。本作品具備
省電、強冷、冷暖氣、除濕與多功能效果、耐用與不佔空間、易保養操作、符合環保
標準，擁有多項競爭優勢。
排名 考慮因素 樣本百分比 (%)2002 年 2001 年 2000 年
1. 省電 49.0 44.9 47.72. 強冷 44.6 45.1 43.33. 安靜無聲 39.6 45.1 43.34. 價格合理 31.1 33.2 32.45. 清淨空氣/殺菌 23.8 23 19.86. 售後服務佳 20.3 24.4 26.27. 耐用 16.8 16.4 16.48. 知名品牌 9.4 3.7 5.89. 不佔空間 8.3 9.3 10.310. 易保養/操作 7.1 3.5 5.311. 口碑佳 6.4 6 5.912. 品牌形象佳 6.1 3.8 6.313. 外型美觀 4.1 2.4 3.814. 贈品/促銷吸引人 3.0 2.5 215. 分離式 3.0 4.5 2.116. 符合環保標準 2.8 2.6 117. 新進機種 2.7 1.418. 微電腦控制 2.6 2.1 1.919. 變頻恆溫 2.6 1.3 0.820. 冷暖皆可 2.3 4.221. 出風口大 2.0 1.3 0.522. 有試用保證期 1.5 0.223. 有除濕功能 1.2 1.3 6.7
資料來源：東方消費者行銷資料庫 E-2000/2001/2002 年版 E-ICP
21
7.1.6、我國冷氣產業歷年產值變化
根據經濟部工業生產統計資料預估，我國家電產業 2006 年 1-3 月之產值約
為 110.79億元，較 2005 年同期成長了 5.2%。我國家電產值已連續四年呈現滑落
現象，預估 2006 年我國家電廠商紛紛推出新型態省能機種，刺激買氣市場，預 估我國產值將達到 440 億元，較 2005 年相比成長 4.65% 。
年份
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 年1-3 月
與去年比較
2006 年預估
產值
55,340 49,301 47,716 48,039 47,790 42,042 11,079 +5.2% 44,000
資料來源 ITIS 產業資訊服務網 2006 年
7.2、產品目標市場評估
7.2.1、除濕機新趨勢，附加多元功能
每日除濕能力是除濕機基本功能需求。目前除濕機每日除濕量從 10幾公升至
30幾公升不等；除濕量的多寡，與衣物風乾的速度、運轉噪音一樣，都牽涉到
壓縮機製作技術。此外，FUZZY微電腦控制也是相當重要，如濕度控制、預約關
機、水滿關機等，有微電腦控制的機種相對較為便利。再者，為了滿足消費者的
多元化需求，除了除濕功能，除濕機也兼具烘乾機、空氣清淨機等角色。以烘乾
來說，由於除濕機設計上必須吸入潮濕的空氣，排出乾燥空氣。
本團隊遂利用這乾燥出風，設計成有烘乾功能，增加產品競爭能力。
品牌 除濕能力27℃(溼度 60%)
除濕能力
30℃(溼度 80%)
水箱容量
附加功能 售價
Kolin(KJ-101B)
10.0公升/日
20.0公升/日
5.6公升
三菱迴轉式壓縮機、活性碳濾網
6,300
三菱
(MJ-E100WX)10.0公升/日
17.0公升/日
4.5公升
首創抑制黴菌的功能
11,300
夏普
(DW-S101W-H)
10.0公升/日
12.0公升/日
5.0公升
離子式活性碳空氣清淨濾網
5,500
東元
(MD1801WA)9.0公升/日
18.0公升/日
5.0公升
活性碳濾網 6,100
PANASONIC(F-Y186BW)
11.0公升/日
22.0公升/日
4.8公升
六機一體【除濕+除塵+除臭+除霉+剋菌+抗敏】
7,540
22
7.2.2、目標市場選擇與定位
本研究首先以 STP(Segmentation，Targeting，Positioning)步驟進行市場區隔、
目標市場選擇與定位。
（1）市場區隔
以行為變數區隔市場，以表詳述之。
利益區隔 適 用
便利性 常需搬遷者（如外宿族群）
省能 個人使用，針對局部空調
多功能 一機多用（功能全天候皆可使用）
價格 省電省錢，售價便宜
（2）目標市場
目標 說 明外宿族群 如赴外縣市求學的學生或上班族群。居住坪數小的消費者 小家庭或單身貴族。個人使用 在大空間不會造成能源浪費。具省電概念族群 提倡節能生活化。
（3）定位
市場定位強調省能、多功能、便利性與中低價的家電產品。
本團隊作品「個人型熱泵式冷暖風扇」並非只以台灣市場為目標，更是放眼
世界市場。在目前能源枯竭和溫室效應造成天災頻繁的人類新危機氛圍下，節能
減碳已成為全球人類的共識，追求省電的各種手段已逐漸演變成人類的新道德。
『省能家電產業』目前屬於剛起步的產業，這個階段的產業成長快速，進入障礙
低。因此，本團隊預估本機量產成本約 5000 元 ，重量約 7公斤，尺寸只比同功
率(400~500W)除濕機大 20%，市場售價只比同功率除濕機貴 15~25%，但多了
冷氣、暖氣、無需排水等功能，非常有競爭力。本創作在兼顧生活舒適和省電需求，
其設計理念是要達成「省電、低成本、方便性、多功能、不佔空間和任何季節氣候
皆可使用」多重效果。故本創作可適用於全球各地，不管是潮濕炎熱、乾燥寒冷、
或又濕又冷的地區均能適用。加上可售價低，非常具國際市場的競爭力。
23
7.2.3、本產品之定位優勢
本產品為省能、多功能、便利性與中低價的家電產品，具有如下表所示的產品
特色。
表 7-1、本產品特色彙整
優點 說 明可攜式
移動方便 活動式滑輪，移動方便且在搬運上面輕巧的重量讓機動性良好省卻搬運的煩惱
靈巧可攜 專用把手方便提攜，重量僅 5KG 不佔空間 靈巧的機體讓擁擠的都會區空間更易靈活運用收放容易 靈巧的體積空間可以隨時跟換利用
冷暖氣
高度省電 採用 1/8 冷凍噸壓縮機，只針對局部空間進行空調效果，較市面冷氣機種每小時可節省 80%之電力
安全 表面溫度 30~40℃，不像電暖爐表面溫度高達數數百℃多機一體
省錢
不佔空間
結合冷氣、暖氣、除濕功能，為消費者省下大筆金錢及室內擺設空間，在稠密的都會區裡面適應性極佳，且搬運上靈巧的體積富機動性
安裝方便
DIY即可 捨去一般窗型冷氣機、分離式冷(暖)氣機等等的安裝程序和安裝費用，完全採用 DIY 方式即可裝設完畢
閒置率低
無任何
季節限制
冷氣、暖氣分別適用在炎熱夏季和寒冷冬季，除濕和乾燥方面任何季節皆可使用，是唯一具有無需排水的空調機。無論任何季節，皆不需再更換機器而直接按所需使用所要的功能。
24
7.2.4、產品 SWOT 分析
表 7-2、本產品 SWOT 分析
內 容 說 明
Strengths
（優勢）
三機一體 具有冷氣、暖氣、除濕和三種功能，省錢又方便。
先佔優勢 本產品在家電產業中開創先例，正值導入期，期望能有較多的市佔率。
可移動式 本產品為可移動式之設計，可對特定空間做局部的冷氣、暖氣、除濕、乾燥和加濕。
專利權 本產品已取得專利權，並擁有此產品 know how 之相關技術。
閒置性低 機器閒置性低，符合四季變化所需。
Weaknesses
（劣勢）
知名度低 此產品初期開發成本高，需要品牌知名度高(如東元電機)廠商，接受本產品並加以開發量產，以降低成本費用。
初期開發成本高
導入期不易打入原有消費市場，需要較多行銷及廣告成本支出。
Opportunities
（機會）
能源危機節能減碳
能源危機，導致水電費物價節節高升，促使全球越來越注重節能家電產品，以降低開銷來面對通貨膨脹。
無地區限制
本產品國內外均適用，且本產品多功能和省電會大受一般平民百姓和有環保意識的中上階層歡迎，具有打開國際市場的潛力。
可攜式和低售價
可攜式可攜式和低售價家電，較受到消費者的青睞，也符合大多數較低收入的消費者購買力。
整合多功能
買一機等於買了個人冷氣、暖氣、除濕、和三種個別機種，深具市場潛力。
Threats
（威脅）
物料價格波動
面對原物料價格波動，且通貨膨脹率上升，是否能一直維持低製造成本。
不肖業者仿冒
本作品是創新設計，製造技術並不困難，最怕不尊重智慧財產某些地區不肖業者以仿冒品低價傾銷。
25
8.預期與產業界結合之方式（技術轉移、工業應用等……）
中國大陸因其廉價而質優的勞力和廣大人口的市場以及國家政策配合，目
前儼然已成為世界傳統甚至高科技產品之代工工廠，我國原來在高科技產品代
工的優勢也面臨到被對岸取代的威脅。目前政府正大力支持我國企業調整步伐，
朝向以創新專利產品並自創品牌方向發展，提高產品的國際競爭力和增加利潤，
以拓展產業生存空間。崑山科技大學配合政府政策，整合崑山科技大學校內科技
人才成立多個研發中心，進一步推動學校作為產業的研發單位，使產學更加緊
密合作以增加市場的競爭力。台灣各行業之技術成熟，又居亞洲之樞紐位置，相
信只要產業能利用學校人才之研發能力來提高產品市場競爭力，更可以用台灣
自創品牌行銷世界各地，為台灣賺取外匯同時也可以創造不少的就業機會，加
速國家的經濟發展。
圖 8-1、與產業界結合營運方式
協力廠商
品質管制
轉發包
元件供應廠商
服務中心網路接單
現場接單
研發部
機器開發發
機台銷售服務
空調與無塵室
規劃顧問
技術支援
交件
快遞門市
電子商務一般劃撥
26
本團隊設立宗旨將跳脫國內傳統家電產業公司以生產為利潤的觀點，而是
不斷創新研發「省能、多功能、便利性、人性化」的產品，加以提升產品附加價值，
提升產品的功能性與便利性，使其成為省電多功能家電，是結合知識經濟、智慧
財產、創新品牌、綜合服務、資產經營與管理並重的研發團隊。
本團隊將結合電子商務建立與客戶良好的家電產品售後服務，無論客戶有
任何產品上的問題，可立即上網查詢與解決問題，並提供網路接單的便利及減
少現金交易的不便。所生產的產品是由研發部所研發出的新產品或接受網路訂單
經由全國總公司服務中心，再轉發包給元件供應商及協力廠商完成元件上生產
與產品組裝，經由本公司嚴格的品質管制下再以快遞或貨運方式送交客戶。
本團隊黃景良老師及顧石時訓練師擁有冷凍空調技師執照及邱永欽同學擁
有冷凍空調甲級技術士資格，及謝聰烈老師具電機工程技師執照及多年伺服馬
達控制設計經驗，團隊學生成員們具備機械工程與電機工程專業學識，產品整
合創新功能與專業研發能力，再結合工業設計的外觀與性能改良，相信能使產
品滿足消費市場所需。
畢竟，本產品若能技轉國內大廠如東元電機，由其較成熟的製造技術、暢通
的行銷管道，良好的商譽和忠誠的顧客群，則本產品之推廣必事半功
9.成果展示及未來發展目標
1、申請專利
本團隊目前準備申請改良「專利第 I 269016 號」的新型專利 ，作為「個人
型熱泵式冷暖風扇」的專屬專利；「個人型熱泵式冷暖風扇」整合冷氣機、暖氣
機、除濕機於一體，採用特殊閥門與風口設計，使之產生獨立的冷氣與暖氣
流道，透過風管引至我們所需空調的區域。使用本機熱泵式暖氣比電暖爐省
能 70%；潮濕雨季可用除濕加乾燥達到除濕效果，比起單一除濕能力約可高
2倍；在乾冷環境可使用暖氣功能，於對個人加溫的同時增加相對溼度；輕
便且免安裝工程的設計能滿足學生族群、單身貴族與小家庭所需。本創新產品
具有新穎性和進步性，且合乎產業的利用
27
10.本作品之特殊成就或超越其他類似作品之處
由於世界能源危機，省能家電是國際未來家電產品新趨勢，本團隊所研發之
「個人型熱泵式冷暖風扇」，即以此為首要目標，並且打破現有技術與昂貴價格
的迷思，展現出價格便宜的空調機也可兼具功能強與品質好的特性。本產品為省
能、多功能、便利性與中低價的家電產品，本團隊擁有多項優勢以因應目前產業
的發展：
1. 功能便利 本機為一創新產品，具有冷氣、暖氣、除濕、無需排水之多功能，且具可移動性可
增加其使用之彈性和便利性。
2. 省能 採用 1/5 冷凍噸壓縮機，只針對局部空間進行空調效果，較市面冷氣機種每小
時可節省 80%之電力。
3. 價格 產品功能強且售價約為市售除濕機相當，遠低於一般冷氣機的價格。
4. 生產成本低 外包居多，降低組織生產成本。
5. 人性化 產品以人性化、低價格與實用性考量為出發點。
6. 研發能力 研發團隊能力強，組織彈性大。
7. 協力廠商 供應商與零件提供商關係穩定良好。
本作品「個人型熱泵式冷暖風扇」以較低價格提供許多其他競爭廠商所缺乏的
附加功能，在高附加價值產品及針對特定目標市場行銷策略的支持下，相信必
能激發目標市場潛在顧客的購買意願，達成公司的行銷及財務目標。
28
