TWI659145B

TWI659145B - 廠房散熱結構

Info

Publication number: TWI659145B
Application number: TW106112259A
Authority: TW
Inventors: 黃榮芳
Original assignee: 黃榮芳
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2019-05-11
Also published as: TW201837285A

Abstract

一種廠房散熱結構，係在一具有出氣口的屋頂下方設有四個側牆，並將第一、第二平台設置於廠房內，其中，四個側牆之第一、第二側牆相互平行，第一、第二側牆之下半部分別設有進氣口；第一平台之第一端連接第一側牆，以上、下區隔成第一上迴流區域及第一下工作區；第二平台之第一端連接第二側牆，以上、下區隔成第二上迴流區域及第二下工作區；且第一平台之第二端與第二平台之第二端之間形成一間隔。藉此，即可讓廠房外之空氣分別由進氣口進入第一、第二下工作區之中，再經由間隔使熱氣向上流動，而由出氣口向外排出以進行散熱。

Description

廠房散熱結構

本發明係有關一種廠房散熱結構，尤指一種可有效排除工廠廠房內之熱氣者。

對於大型廠房，例如高15m、寬50m、長200m的廠房而言，為了讓廠房內作業人員能舒適以有效率的作業，其所採用的自然通風，通常是以傳統思維方式進行設計。如第9圖所示，此種廠房a之上方具有加高之太子樓a1，太子樓a1之兩側分別具有開啟之側窗a2，廠房a之下方係為工作區a3，工作區a3具有側窗a4以進氣，且特別將廠房a之屋頂拉高，以減小屋頂輻射熱的影響。而為了加強散熱效果，亦有在廠房a之屋頂設有多個自旋扇，以排出熱氣並擋雨；或是在廠房a內工作區a3作業人員的上方懸掛一系列風扇，或在低於人身高度處擺放一系列風扇，以期望能排出熱氣並吹拂人身以進行散熱。

然而，由於太子樓a1側窗a2或屋頂自旋扇的開口面積不足或分佈不佳，廠房a內之大部份熱氣並無法有效排除，而會在廠房a內部形成如第9圖所示之大迴流泡a5，將上方熱氣捲至下方工作區a3，造成工作區a3之溫度上升。此時，廠房a外部空氣受到廠房a內部熱氣之浮力牽引，在進入廠房a下方兩邊側窗a4之後，由於大迴流泡a5之影響，即會很快的就轉折向上。因此，除了兩側窗a4附近短短的距離內，作業人員有一些涼爽感覺之外，廠房a內部的大部份區域都是悶熱的。縱然是使用大量的風扇吹拂，也祇是將熱氣從風扇背面吸入，再從風扇前面吹出，仍無法解決因為下方大部份工作區溫度上升，造成作業人員之不舒適感，從而使工作效率下降，甚至產生職業傷害之問題。

有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之結構，並改善上述之缺點，發明人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本發明之產生。

本發明之一目的在提供一種廠房散熱結構，俾能解決習用廠房內大部份工作區之溫度上升，造成作業人員之不舒適感，從而使工作效率下降，甚至產生職業傷害之問題，而能提供一種有效之散熱結構，使工作區之溫度大幅下降，讓工作區內之作業人員能在涼爽舒適的環境中作業，從而提高工作效率，並避免因高溫環境所產生之職業傷害。

為達上述之目的，本發明所設之廠房散熱結構之該廠房係包括一屋頂及設於屋頂下方且連續設置之一第一側牆、一第三側牆、一第二側牆及一第四側牆，屋頂、第一側牆、第三側牆、第二側牆及第四側牆共同框圍一室內空間；屋頂設有複數個出氣口，第一側牆平行第二側牆，且第一側牆之下半部設有複數個第一進氣口，第二側牆之下半部設有複數個第二進氣口；其主要之技術特點在於：該廠房散熱結構包括一第一平台及一第二平台，第一平台及第二平台位於廠房之室內空間中；第一平台具有一第一端及反向於第一端之一第二端，第一平台之第一端連接於第一側牆之內牆面，供上、下區隔成一第一上迴流區域及一第一下工作區；第二平台具有一第一端及反向於第一端之一第二端，第二平台之第一端連接於第二側牆之內牆面，供上、下區隔成一第二上迴流區域及一第二下工作區；且第一平台之第二端與第二平台之第二端之間形成一間隔，供熱氣向上流動。

實施時，第一平台及第二平台位於同一水平面上。

實施時，第一平台之第二端與第二平台之第二端之間的間隔係為長條形。

實施時，第一平台更具有一第三端及反向於第三端之一第四端，第三端連接於第三側牆之內牆面，第四端連接於第四側牆之內牆面。

實施時，第二平台更具有一第三端及反向於第三端之一第四端，第三端連接於第三側牆之內牆面，第四端連接於第四側牆之內牆面。

實施時，本發明更包括複數個第一降溫單元，第一降溫單元位於複數個第一進氣口之一側，供降低進入廠房室內空間之空氣溫度。

實施時，本發明更包括複數個第二降溫單元，第二降溫單元位於複數個第二進氣口之一側，供降低進入廠房室內空間之空氣溫度。

實施時，本發明更包括複數個自旋扇，複數個自旋扇位於屋頂之複數個出氣口上。

為進一步了解本發明，以下舉較佳之實施例，配合圖式、圖號，將本發明之具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如下。

1‧‧‧廠房散熱結構

2‧‧‧廠房

21‧‧‧屋頂

211‧‧‧出氣口

22‧‧‧第一側牆

221‧‧‧第一進氣口

222‧‧‧第一降溫單元

23‧‧‧第三側牆

24‧‧‧第二側牆

241‧‧‧第二進氣口

242‧‧‧第二降溫單元

25‧‧‧第四側牆

26‧‧‧室內空間

3‧‧‧第一平台

31、41‧‧‧第一端

32、42‧‧‧第二端

33、43‧‧‧第三端

34、44‧‧‧第四端

35‧‧‧第一上迴流區域

36‧‧‧第一下工作區

4‧‧‧第二平台

45‧‧‧第二上迴流區域

46‧‧‧第二下工作區

S‧‧‧間隔

9‧‧‧倉儲設施

a‧‧‧廠房

a1‧‧‧太子樓

a2‧‧‧側窗

a3‧‧‧工作區

a4‧‧‧側窗

a5‧‧‧大迴流泡

第1圖係為本發明之較佳實施例之立體外觀示意圖。

第2圖係為第1圖之a-a’剖面圖。

第3圖係為第1圖之b-b’剖面圖。

第4圖係為本發明之較佳實施例之使用狀態圖。

第5圖係為本發明之較佳實施例增設第一降溫單元及第二降溫單元之剖面示意圖。

第6圖係為本發明之較佳實施例以CFD電腦程式分析計算結果，在截面X=0之溫度分佈與流線圖。

第7圖係為本發明之較佳實施例以CFD電腦程式分析計算結果，在截面Y=1.5m之溫度分佈與流線圖。

第8圖係為本發明之較佳實施例以CFD電腦程式分析計算結果，在截面Z=0之溫度分佈與流線圖。

第9圖係為習用廠房內之熱氣流動狀態示意圖。

請參閱第1~3圖所示，其為本發明廠房散熱結構1之較佳實施例，係包括一廠房2、一第一平台3及一第二平台4。該廠房2包括一屋頂21及設於屋頂21下方且連續環繞設置之一第一側牆22、一第三側牆23、一第二側牆24及一第四側牆25，四個側牆框圍成長方形，並與屋頂21共同框圍成一室內空間26。其中，屋頂21上設有複數個出氣口211，出氣口211係為可開啟之窗，實施時，出氣口211上亦可為組裝自旋扇之通孔，或是為窗與自旋扇之分散組合，以排出熱氣。而第一側牆22係與第二側牆24相互平行，第一側牆22之下半部設有複數個第一進氣口221，第二側牆24之下半部設有複數個第二進氣口241，第一進氣口221及第二進氣口241係為可開啟之窗，以使廠房2外之空氣進入廠房2的室內空間26。

該第一平台3係平放於廠房2之室內空間26中，第一平台3具有一第一端31、反向於第一端31之一第二端32、一第三端33及反向於第三端33之一第四端34，第一平台3之第一端31連接於第一側牆22之內牆面，第三端33連接於第三側牆23之內牆面，第四端34連接於第四側牆25之內牆面。以將部份室內空間26上、下區隔成一第一上迴流區域35及一第一下工作區36。

而該第二平台4同樣係平放於廠房2之室內空間26中，且第二平台4與第一平台3位於同一水平面上。第二平台4具有一第一端41、反向於第一端41之一第二端42、一第三端43及反向於第三端43之一第四端44，第二平台4之第一端41連接於第二側牆24之內牆面，第三端43連接於第三側牆23之內牆面，第四端44連接於第四側牆25之內牆面。以將部份室內空間26上、下區隔成一第二上迴流區域45及一第二下工作區46。另，第二平台4之第二端42與第一平台3之第二端32之間形成一長條形之間隔S。

藉此，如第4圖所示，當作業人員及會發熱之機器分佈於第一下工作區36及第二下工作區46，而廠房2室內空間26上方之熱氣從屋頂21出氣口211排出時，將會拉動第一下工作區36及第二下工作區46之氣流，從第一平台3與第二平台4之間的間隔S往上流動。同時，廠房2外之空氣分別從複數個第一進氣口221及複數個第二進氣口241自然補入，並往間隔S處流動，逐步因吸收人體及機器熱量而稍微增加一些溫度，至接近間隔S處時轉折向上，從間隔S處流往第一平台3與第二平台4之上方。而由於第一平台3與第二平台4之阻隔，熱氣流所形成的大迴流泡與熱氣將被隔離在第一平台3與第二平台4上方的第一上迴流區域35及第二上迴流區域45之中，並由出氣口211向外排出以進行散熱。此時，當機器與人體的發熱率越大時，其所引致的往上熱浮力就越強，第一進氣口221及第二進氣口241的入氣速度也就會越大，以快速降低第一下工作區36及第二下工作區46之溫度。另，由於大部份之熱氣會聚集在廠房2室內空間26之上方，第一平台3與第二平台4之正上方可以增設倉儲設施9，以充分利用空間。

實施時，本發明亦可如第5圖所示，在複數個第一進氣口221之一側分別安裝第一降溫單元222，並在複數個第二進氣口241之一側分別安裝第二降溫單元242，以降低進入廠房2室內空間26之空氣溫度。而第一降溫單元222及第二降溫單元242係為水霧噴射器，亦可為水濂冷卻器。

基於上述較佳實施例之結構，當本發明在高15m、寬50m、長200m之大型廠房內實際測試，並在地板上設置300W/m²之發熱源，將第一平台與第二平台之離地面高度設為6m，而間隔S設為10m時，使用Computational Fluid Dynamics(CFD)的電腦程式分析計算結果，溫度分佈與流線圖係如第6、7、8圖在截面X=0、截面Y=1.5m及截面Z=0所示，其中，紅色為最高溫，依次為棕、黃、淺綠、艷綠、淺藍、深藍；深藍色為外氣溫度。黑色箭頭為速度向量，黑色曲線為流線。顯示確實可以有效降低第一下工作區及第二下工作區之溫度。

因此，本發明具有以下之優點：

1、本發明可讓廠房內第一下工作區及第二下工作區之溫度大幅下降，因此，能使工作區內之作業人員在涼爽舒適的環境中作業，以提高工作效率，並避免因高溫環境所產生之職業傷害。

2、本發明可在機器與人體的發熱率越大時，產生更好之散熱效果，並可讓廠房內大部份之熱氣聚集在廠房室內空間之上方，因此，能在保留第一上迴流區域及第二上迴流區域的前題下，於第一平台與第二平台之正上方增設倉儲設施，以充分利用空間。

綜上所述，依上文所揭示之內容，本發明確可達到預期之目的，提供一種可有效降低機器與人員作業之工作區溫度之廠房散熱結構，極具產業上利用之價值，爰依法提出發明專利申請。

Claims

一種廠房散熱結構，該廠房係包括一屋頂及設於屋頂下方且連續設置之一第一側牆、一第三側牆、一第二側牆及一第四側牆，該屋頂、該第一側牆、該第三側牆、該第二側牆及該第四側牆共同框圍一室內空間；該屋頂設有複數個出氣口，該第一側牆平行該第二側牆，且該第一側牆之下半部設有複數個第一進氣口，該第二側牆之下半部設有複數個第二進氣口；其特徵在於：該廠房散熱結構包括一第一平台及一第二平台，該第一平台及該第二平台位於該廠房之室內空間中；該第一平台具有一第一端及反向於該第一端之一第二端，該第一平台之該第一端連接於該第一側牆之內牆面，供上、下區隔成一第一上迴流區域及一第一下工作區；該第二平台具有一第一端及反向於該第一端之一第二端，該第二平台之該第一端連接於該第二側牆之內牆面，供上、下區隔成一第二上迴流區域及一第二下工作區；且該第一平台之該第二端與該第二平台之該第二端之間形成一間隔，供熱氣向上流動。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其中，該第一平台及該第二平台位於同一水平面上。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其中，該第一平台之該第二端與第二平台之該第二端之間的該間隔係為長條形。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其中，該第一平台更具有一第三端及反向於該第三端之一第四端，該第三端連接於該第三側牆之內牆面，該第四端連接於該第四側牆之內牆面。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其中，該第二平台更具有一第三端及反向於該第三端之一第四端，該第三端連接於該第三側牆之內牆面，該第四端連接於該第四側牆之內牆面。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其更包括複數個第一降溫單元，該第一降溫單元位於該複數個第一進氣口之一側，供降低進入該廠房室內空間之空氣溫度。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其更包括複數個第二降溫單元，該第二降溫單元位於該複數個第二進氣口之一側，供降低進入該廠房室內空間之空氣溫度。
如申請專利範圍第1項所述之廠房散熱結構，其更包括複數個自旋扇，該複數個自旋扇位於該屋頂之該複數個出氣口上。