CN116772340A - 厂房散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种厂房散热结构，其厂房的第一侧墙平行第二侧墙，且屋顶与四个侧墙共同框围一室内空间；第一侧墙的下半部设有横向延伸的至少一进气口，第二侧墙的下半部设有横向延伸的至少一排气口，供由至少一进气口输入冷空气，再由至少一排气口排出热空气；厂房散热结构包括复数个气流控制板，复数个气流控制板以至少一进气口朝向至少一排气口的方向间隔排列，复数个气流控制板分别为屋顶向下延伸的长形片，复数个气流控制板之间分别形成一长形槽，长形槽的长方向平行第一侧墙，且长形槽的短方向宽度为L，长形槽的高度为H，H≥0.1L。

Description

厂房散热结构

技术领域

本发明涉及一种厂房散热结构，尤指一种可以有效排除工厂或农舍厂房内的热气。

背景技术

对于高度在6m以下的中小型厂房而言，为了加强散热效果，一般是在厂房的屋顶设有多个自旋扇，以排出热气并挡雨；或是在厂房内工作区作业人员的上方悬挂一系列风扇，或在低于人身高度处摆放一系列风扇，以期望能排出热气并吹拂人身以进行散热。而对于大型厂房，例如高15m、宽50m、长200m的厂房而言，其所采用的自然通风，通常是在厂房的上方设有加高的太子楼，太子楼的两侧分别具有开启的侧窗，厂房下方的工作区具有侧窗以进气，且特别将厂房的屋顶拉高，以减小屋顶辐射热的影响。

然而，传统散热方法因为没有处理流体流动的细节，容易在室内形成大区块的回流区与/或低速区，在这些区域的污染物浓度较高；而由于作业员容易有几乎无风、闷热的感觉，所以直觉式的会以加大风量或增加风扇数目的方式处理，但是其效果不佳、耗费能源且会增大噪音，且作业员在长时间受到高速气流的冲击是不舒服的。再者，由于太子楼侧窗或是屋顶自旋扇的开口面积不足或分布不佳，厂房内的大部份热气并无法有效排除，会在厂房内部形成大回流泡，将上方热气卷至下方工作区，造成工作区的温度上升。此时，厂房外部空气受到厂房内部热气的浮力牵引，在进入厂房下方两边侧窗之后，由于大回流泡的影响，即会很快的就转折向上。因此，除了两侧窗附近短短的距离内，作业人员有一些凉爽感觉之外，厂房内部的大部份区域都是闷热的。纵然是使用大量的风扇吹拂，也祇是将热气从风扇背面吸入，再从风扇前面吹出，仍无法解决因为下方大部份工作区温度上升，造成作业人员的不舒适感，从而使工作效率下降，甚至产生职业伤害的问题。

因此，如中国台湾发明公告第I659145号的「厂房散热结构」与美国公告第US6,321,687的「Individual room duct and ventilation system for lives tockproduction building」专利案即分别提出一种解决的方案，以适用于人员作业与畜牧生产，例如：鸡舍、猪舍的通风工厂。其中，中国台湾第I659145号案主要是在一第一平台与一第二平台之间形成一间隔，借以让厂房外的空气分别由相对的两个进气口分别进入第一、第二下工作区之中，再经由热浮力作用让热气通过两个平台之间的间隔以向上流动，由出气口向外排出以进行散热。而第US6,321,687案则主要是以垂直流场为主，以达到畜牧生产大楼内部的通风效果。

发明内容

在两个相对平台之间形成间隔，并在两个相对平台分别连接的两个侧墙的下半部分别设有进气口的厂房结构，虽然可以在两个进气口同时进气，并经由热浮力的作用以达到散热的效果；但此种「双平台」的结构，由于两个平台之间的间隔宽度较小，对于高度大于「双平台」高度的天车或是其他大型机具而言，其摆放数量与位置会受到较大的限制；而如第US6,321,687案的可以产生「垂直流场」的配置，其整体结构较为复杂。有鉴于此，为了提供一种有别于习用技术的结构，并改善上述的缺点，发明人积多年的经验及不断的研发改进，遂有本发明的产生。

本发明的目的是在于提供一种厂房散热结构，俾能解决习用厂房内无法依所需要的位置设置天车或是其他大型机具；以及整体的通风散热结构复杂的问题，而能提供一种有效的通风散热结构，使天车或是其他大型机具能依实际的厂房需要而配置，以提高工作效率；并经由「水平流场」的配置以简化设备，让散热气流能够流动顺畅，以节省电力消耗及减少噪音的产生，进而提升作业环境质量。

为达上述的目的，本发明的一种厂房散热结构，其厂房包括一屋顶及设于屋顶下方且依序连续设置的第一侧墙、第三侧墙、第二侧墙及第四侧墙，第一侧墙平行第二侧墙，且屋顶、第一侧墙、第三侧墙、第二侧墙及第四侧墙共同框围一室内空间；第一侧墙的下半部设有横向延伸的至少一进气口，第二侧墙的下半部设有横向延伸的至少一排气口，供由至少一进气口输入冷空气，再由至少一排气口排出热空气；其主要的技术特点在于：厂房散热结构包括复数个气流控制板，复数个气流控制板以至少一进气口朝向至少一排气口的方向间隔排列，复数个气流控制板分别为屋顶向下延伸的长形片，复数个气流控制板之间分别形成一长形槽，长形槽的长方向平行第一侧墙，且长形槽的短方向宽度为L，长形槽的高度为H，H≥0.1L。

实施时，气流控制板的长方向具有平行的第一立侧边缘及第二立侧边缘，第一立侧边缘相邻第三侧墙的内墙面，第二立侧边缘相邻第四侧墙的内墙面。

实施时，至少一进气口的总开窗比为至少一进气口的总开口面积/第一侧墙面积，总开窗比介于20％～100％之间；至少一排气口的排气中心高度位置介于至少一进气口的中心高度与顶端高度位置之间。

实施时，本发明更包括一长平台，长平台的短方向具有平行的第一侧边及第二侧边，第一侧边连接第一侧墙的内墙面，第二侧边与第二侧墙的内墙面之间具有一间隔；至少一进气口开设于长平台下方的第一侧墙下半部。

实施时，气流控制板的底部边缘高度高于长平台的水平高度。

实施时，气流控制板的底部边缘具有第一平板，第一平板以朝向第二侧墙的方向水平延伸。

实施时，气流控制板的底部边缘具有第二平板，第二平板以朝向第一侧墙的方向水平延伸。

实施时，本发明更包括至少一吹气管，至少一吹气管平行第二侧墙，且至少一吹气管位于至少一进气口流向至少一排气口的空气流动通道的中下游，供室外空气向下吹入室内空间之中。

为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，并配合附图，将本发明的具体构成内容及其所达成的功效详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的立体外观示意图。

图2为图1的侧剖面图。

图3为本发明的第一实施例的总开窗比(Rw)与从进气口吸入的空气流量(Qw,t)的相关曲线图。

图4为本发明的长形槽高度(H)与长形槽短方向宽度(L)的相关线形图。

图5为本发明的第一实施例的使用状态示意图。

图6为本发明的第二实施例的侧剖面图。

图7为本发明的第二实施例的气流控制板的另一实施样态的侧剖面图。

图8为本发明的第三实施例的侧剖面图。

图9为本发明的第三实施例的仰视剖面图。

附图标号说明：1-厂房散热结构；2-厂房；21-屋顶；22-第一侧墙；23-第三侧墙；24-第二侧墙；25-第四侧墙；26-室内空间；3-长平台；31-第一侧边；32-第二侧边；W-间隔；33-下工作区；4-进气口；5-排气口；H1-排气口的排气中心高度；H2-进气口的中心高度；H3-进气口的顶端高度；6-气流控制板；61-第一立侧边缘；62-第二立侧边缘；63-长形槽；L-长形槽的短方向宽度；H-长形槽的高度；64-第一平板；65-第二平板；7-吹气管；71-出气孔。

具体实施方式

本发明为一种厂房散热结构，其中的厂房的第一侧墙平行第二侧墙，且屋顶与四个侧墙共同框围成一室内空间；第一侧墙的下半部设有横向延伸的至少一进气口，第二侧墙的下半部设有横向延伸的至少一排气口，借以在至少一进气口输入冷空气之后，再经由至少一排气口将室内空间之中的热空气向外排出。而厂房散热结构主要包括复数个气流控制板，复数个气流控制板以至少一进气口朝向至少一排气口的方向间隔排列，复数个气流控制板分别为屋顶向下延伸的长形片，复数个气流控制板之间分别形成一长形槽，长形槽的长方向平行第一侧墙，且长形槽的短方向宽度为L，长形槽的高度为H，H≥0.1L。

请参阅图1～图5所示，其为本发明厂房散热结构1的较佳实施例，是供安装于一厂房2的内部及各个墙面上。其中的厂房2为工厂，亦可为鸡舍或猪舍的类的农舍厂房。厂房2包括一屋顶21及设于屋顶21下方且依序连续环绕设置的第一侧墙22、第三侧墙23、第二侧墙24及第四侧墙25，四个侧墙框围成长方形，并与屋顶21共同框围成一室内空间26，第一侧墙22与第二侧墙24相互平行，第三侧墙23与第四侧墙25相互平行。

本发明的厂房散热结构1主要包括一长平台3、复数个进气口4、复数个排气口5以及复数个气流控制板6。长平台3水平悬空于厂房2的室内空间26中，长平台3的短方向具有平行的第一侧边31及第二侧边32，第一侧边31连接第一侧墙22的内墙面，第二侧边32与第二侧墙24的内墙面之间具有一间隔W，借以在长平台3的下方形成下工作区33。

复数个进气口4以矩形数组状横向延伸开设于长平台3下方的第一侧墙22下半部，进气口4为可开启的窗，借以使厂房2外的空气进入厂房2的下工作区33中。实施时，进气口4亦可为单一横向窗或是上下双排的横向窗，同样可以让厂房2外的空气进入厂房2的室内空间26中。而对于从进气口4被吸入厂房2内的空气流量(Qw,t)而言，其与总开窗比(Rw)的大小具有相关。如图3所示，总开窗比(Rw)＝复数个进气口4的总开口面积/第一侧墙22面积，总开窗比(Rw)介于20％～100％之间。实施时，总开窗比(Rw)更佳的是介于30％～100％之间。当总开窗比(Rw)大于20％以上时，总开窗比(Rw)是愈大愈好；例如：当Rw>30％时，从窗户被吸入厂房2内的空气流量(Qw,t)将趋近最大的定值。亦即表示窗户开口的压损系数在Rw>30％以上时，接近较小的饱和值。反之，当总开窗比(Rw)在20％以下，甚至于在10％以下时，将会使得室内产生回流区，而无法让室内空间26内的热空气有效的由复数个排气口5向外排出。

复数个排气口5以横向延伸开设于第二侧墙24的下半部，排气口5为风扇，实施时，排气口5亦可为连接抽气装备的横向出风口，复数个排气口5的排气中心高度H1位置介于复数个进气口4的中心高度H2与顶端高度H3位置之间，亦即，复数个排气口5的排气中心高度H1位置必需高于复数个进气口4的中心高度H2位置，同时要低于复数个进气口4的顶端高度H3位置。借此，即可让复数个进气口4输入冷空气以进入室内空间26内，再由复数个排气口5向外排出热空气。

复数个气流控制板6分别为屋顶21向下延伸的长形片，实施时，气流控制板6的材质可以是固体板、布料或是塑料布。气流控制板6的长方向具有平行的第一立侧边缘61及第二立侧边缘62，第一立侧边缘61相邻第三侧墙23的内墙面，第二立侧边缘62相邻第四侧墙25的内墙面，且气流控制板6的底部边缘高度高于长平台3的水平高度。复数个气流控制板6以至少一进气口4朝向至少一排气口5的方向间隔排列，借以在复数个气流控制板6之间分别形成一长形槽63，长形槽63的长方向平行第一侧墙22、第二侧墙24，借以在天车的顶部容纳或安装于长形槽63内时，让天车的吊炼可以沿着长形槽63的长方向水平移动。

而长形槽63的短方向宽度为L，长形槽63的高度为H，H≥0.1L。借此，当作业人员、会发热的机器或是鸡、猪舍的类的牲畜分布于下工作区33时，厂房2外的冷空气经由复数个进气口4输入室内空间26内，并带动室内空间26内的热空气由复数个排气口5向外排出时，由于长平台3下方的下工作区33中所产生的空气流动速度大于长平台3上方的流动速度，即会分别形成一高速区及一低速区，高速区与低速区的分界处会形成扇形扩大的一混合层，此混合层经由长平台3的阻隔，可以让长平台3上方的热气在长形槽63内形成回流泡，并大部份限制在长形槽63内；而长平台3上方的小部份热气与下工作区33内的大部份热气则会经由高速区内的空气快速流动，由第一侧墙22朝向第二侧墙24的方向排出厂房2外部，以降低下工作区33的温度。其中，如图4所示，由于长形槽63的短方向宽度L与长形槽63的高度H的范围限制，亦即符合H≥0.1L的限制条件，即可让长形槽63内的回流泡长度大致达到长形槽63的短方向宽度L，如此一来，即不致于让气流往长形槽63内偏入太多，而过度降低长形槽63下方工作区的气流速度。

如图6所示，其为本发明厂房散热结构1的第二实施例，其与第一实施例不同之处在于：气流控制板6的底部边缘具有一第一平板64，第一平板64以朝向第二侧墙24的方向水平延伸，借此，即可以调整长形槽63的短方向宽度L，以符合H≥0.1L的限制条件。而如图7所示，气流控制板6的底部边缘亦可具有一第二平板65，第二平板65以朝向第一侧墙22的方向水平延伸，让气流控制板6、第一平板64与第二平板65共同成为倒T字形；或是让气流控制板6与第二平板65成为反向的L字形，同样可以调整长形槽63的短方向宽度L，以符合H≥0.1L的限制条件，让长平台3上方的热气分别在各个长形槽63内形成回流泡，并大部份限制在各个长形槽63内；而长平台3上方的小部份热气与下工作区33内的大部份热气，则会经由散热空气的快速且顺畅的流动，由第一侧墙22朝向第二侧墙24的方向排出厂房2外部，以降低下工作区33的温度。

如图8、图9所示，其为本发明厂房散热结构1的第三实施例，其与第一实施例不同之处在于：厂房2的室内空间26的后半段，亦即至少一进气口4流向至少一排气口5的空气流动信道的中、下游位置上，更设有复数个相互平行的吹气管7，实施时，吹气管7亦可设为一个。至少一吹气管7的一端连通至室外，以输入室外常温或是经过冷却后的空气，至少一吹气管7的另一端悬空架设于长形槽63的下方，至少一吹气管7平行第一侧墙22与第二侧墙24，且各个吹气管7的下方管壁上具有复数个间隔排列的出气孔71，借此，当厂房2太长，而使得气流温度与污染物浓度在厂房2的中、下游区域逐渐累积上升时，经由外界空气的吹入室内，即可降低此区域的气流温度与稀释污染物浓度，再经由至少一排气口5向外排出。

因此，本发明具有以下的优点：

1、本发明可以经由「水平流场」的配置以简化设备，让散热气流能够和缓顺畅的流动，因此，不但能有效降低排气风扇的转速以节省电力的消耗、减少噪音的产生以提升环境质量，且能使下工作区内的作业人员或是鸡、猪舍的类的牲畜处于一个凉爽舒适的环境之中，以提高工作或生产效率，并避免因高温环境所产生的伤害。

2、本发明可以利用各个长形槽以分别容纳或安装天车与其他大型机具的顶部，因此，能有效增加厂房内的可利用空间，以提高工作效率；再者，由于长形槽的高度与长形槽短方向的宽度是限制在一定的比例范围之内，则能有效的收纳水平流动气流进入长形槽所产生的回流泡，不致于让气流往长形槽内偏入太多，并让水平流动气流能在不过度降低速度的情况之下，顺畅的越过长形槽内的回流泡，以维持有效的通风散热效果。

3、本发明可以经由在各个气流控制板的底部边缘分别设置第一平板、第二平板，或是同时设置第一平板与第二平板，借以调整长形槽的短方向宽度L，以符合H≥0.1L的限制条件，因此，在装设上更具有弹性。

4、本发明可以在空气流动信道的中、下游位置上，更设有至少一吹气管，以向下输入常温或是经过冷却后的空气，因此，能有效降低此区域的气流温度与稀释污染物浓度，以确保整体下工作区内的通风散热效果。

综上所述，依上文所揭示的内容，本发明确可达到预期的目的，提供一种可简化设备、有效降低机器与人员作业的工作区温度、节省电力、减少噪音及有效增加厂房内可利用空间的厂房散热结构，极具产业上利用的价值。

Claims (8)

1.一种厂房散热结构，该厂房包括一屋顶及设于该屋顶下方且依序连续设置的一第一侧墙、一第三侧墙、一第二侧墙及一第四侧墙，该第一侧墙平行该第二侧墙，且该屋顶、该第一侧墙、该第三侧墙、该第二侧墙及该第四侧墙共同框围一室内空间；该第一侧墙的下半部设有横向延伸的至少一进气口，该第二侧墙的下半部设有横向延伸的至少一排气口，供由该至少一进气口输入冷空气，再由该至少一排气口排出热空气；其特征在于：

该厂房散热结构包括复数个气流控制板，该复数个气流控制板以该至少一进气口朝向该至少一排气口的方向间隔排列，该复数个气流控制板分别为该屋顶向下延伸的长形片，该复数个气流控制板之间分别形成一长形槽，该长形槽的长方向平行该第一侧墙，且该长形槽的短方向宽度为L，该长形槽的高度为H，H≥0.1L。

2.如权利要求1所述的厂房散热结构，其特征在于：该气流控制板的长方向具有平行的一第一立侧边缘及一第二立侧边缘，该第一立侧边缘相邻该第三侧墙的内墙面，该第二立侧边缘相邻该第四侧墙的内墙面。

3.如权利要求1或2所述的厂房散热结构，其特征在于：该至少一进气口的总开窗比为该至少一进气口的总开口面积/该第一侧墙面积，该总开窗比介于20％～100％之间；该至少一排气口的排气中心高度位置介于该至少一进气口的中心高度与顶端高度位置之间。

4.如权利要求1或2所述的厂房散热结构，其特征在于：其还包括一长平台，该长平台的短方向具有平行的一第一侧边及一第二侧边，该第一侧边连接该第一侧墙的内墙面，该第二侧边与该第二侧墙的内墙面之间具有一间隔；该至少一进气口开设于该长平台下方的该第一侧墙下半部。

5.如权利要求4所述的厂房散热结构，其特征在于：该气流控制板的底部边缘高度高于该长平台的水平高度。

6.如权利要求1所述的厂房散热结构，其特征在于：该气流控制板的底部边缘具有一第一平板，该第一平板以朝向该第二侧墙的方向水平延伸。

7.如权利要求1或6所述的厂房散热结构，其特征在于：该气流控制板的底部边缘具有一第二平板，该第二平板以朝向该第一侧墙的方向水平延伸。

8.如权利要求1所述的厂房散热结构，其特征在于：其还包括至少一吹气管，该至少一吹气管平行该第二侧墙，且该至少一吹气管位于该至少一进气口流向该至少一排气口的空气流动通道的中下游，供室外空气向下吹入该室内空间之中。