TW202223217A

TW202223217A - 熱動力屋頂主動排熱裝置

Info

Publication number: TW202223217A
Application number: TW110110916A
Authority: TW
Inventors: 徐堯山
Original assignee: 徐堯山
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-06-16

Abstract

一種熱動力屋頂主動排熱裝置一內棚模組、一外棚模組、安裝於該內棚模組和該外棚模組之間的一間隔模組；該內棚模組、該外棚模組和該間隔模組組合後的週邊被一週邊模組所封閉，構成一模組化組合件，該模組化組合件的第一端設一進風口和一出風口；藉由該間隔模組之區隔，於該模組化組合件中構成一排風通道和一進風通道，該排風通道與該出風口連通，該進風通道與該進風口連通，該排風通道和該進風通道於該模組化組合件的第二端以一連接通道連通；該模組化組合件設於一建築物之頂，因太陽的光和熱引發該模組化組合件的氣流流動將室內的熱空氣排除。

Description

熱動力屋頂主動排熱裝置

本發明主張第109143508號發明專利申請案為本案國內優先權基礎案。

廠房建物主要由鋼構及鐵皮所構成，在烈日照射下，此類建築的吸熱快，室內溫度會迅速上升，但空氣不流通，再加上廠房內設備機具運轉所產生的熱溫，以致廠房內悶熱感極為嚴重，不止影響廠房內工作人員的健康，設備機具也因散熱不良而易損壞。

為解決此一問題，先前技術於廠房屋頂加設抽風系統或灑水裝置，但屋頂持續被太陽照射，在屋頂持續高溫的情況下，強制對流或被動散熱都無法產生明顯室內降溫的效果，且增加了水電成本。

本發明的主要目的是在提供一種利用熱動力氣流達到建築物自主動排熱、通風、降溫的裝置，此裝置可以全面取代屋頂結構，或者以區塊模組化安裝在原屋頂結構上。本發明特別適用於鋼構及鐵皮搭建的廠房建物，但不限於此，一般建物的屋頂亦可實施。

本發明熱動力屋頂主動排熱裝置的技術特徵是：一內棚模組、一外棚模組、安裝於該內棚模組和該外棚模組之間的一間隔模組；該內棚模組、該外棚模組和該間隔模組組合後的週邊被一週邊模組所封閉，構成一模組化組合件，該模組化組合件的第一端設一進風口和一出風口；藉由該間隔模組之區隔，於該模組化組合件中構成一排風通道和一進風通道，該排風通道與該出風口連通，該進風通道與該進風口連通，該排風通道和該進風通道於該模組化組合件的第二端以一連接通道連通。

本發明主要功效：

該模組化組合件設於一建築物之頂，該外棚模組朝外受陽光直接照射，該內棚模組朝向該建築物的室內；該第一端為高端，該第二端為低端，該外棚模組的熱使該排風通道中的空氣成為熱氣流向該出風口釋出，從而引發該建築物的室內的熱空氣從該進風口進入該進風通道中，並經由該連接通道流向該排風通道；因太陽的光和熱引發該模組化組合件的氣流流動將室內的熱空氣排除。

在靜態結構方面，雖然太陽光直射該外棚模組，藉由排風通道和進風通道的空氣阻隔作用以及內棚模組的遮蔽作用，產生隔熱及斷熱的作用，減少熱氣被直接傳遞至室內。

在動態氣流方面，太陽光直射該外棚模組，藉由空氣熱膨脹上升流動的原理引起排風通道和進風通道的氣流流動，室內接近屋頂的熱空氣被吸入該模組化組合件，並由出風口釋出。室內的熱空氣經由該模組化組合件排除，達到室內降溫的功效，而室外溫度較低的空氣流入室內，提高室內空氣的流動性。

本發明屋頂排熱裝置的動力來源是太陽的輻射熱，只要有日光照射，即可產生上述動態氣流、主動排熱、降低室內溫度的功效，不必使用電風扇等強制對流裝置。

10:內棚模組

11:內棚模組/屋頂浪板結構

111:高面

112:低面

113:連接部

114:上開溝槽

115:下開溝槽

116:填充板

12:通風口

20:外棚模組

21:外棚模組

211:背部

22:固定組件

23:固定板

231:第一固定部

232:第二固定部

24:固定栓

25:活葉組件

251:固定部

252:活葉板

253:樞軸

26:固定栓

30:間隔模組

31:間隔模組

40:週邊模組

41:週邊模組

50:模組化組合件

51:第一端

52:第二端

53:進風口

54:出風口

55:排風通道

56:進風通道

57:連接通道

60:模組化組合件

61:第一端

62:第二端

63:進風口

64:出風口

65:排風通道

66:進風通道

67:連接通道

70:建築物

71:雨遮

〔圖1〕本發明屋頂主動排熱裝置第一實施例簡要前視圖。

〔圖2〕為圖1的II-II剖面圖，描述本發明屋頂主動排熱裝置的簡要剖面。

〔圖3〕本發明屋頂主動排熱裝置取代建築物屋頂結構的簡要示意圖。

〔圖4〕本發明屋頂主動排熱裝置第二實施例局部部的立體示意圖。

〔圖5〕為圖4的V-V剖面示意圖。

〔圖6〕為圖4的VI-VI剖面示意圖。

〔圖7〕為圖4中箭頭VII方向之平面示意圖。

〔圖8〕為圖4中箭頭VIII方向之平面示意圖。

〔圖9〕本發明屋頂主動排熱裝置架構於建築物屋頂的簡要示意圖。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。且以下的說明中，相同和對稱配置的元件是以相同的編號來表示。

此外，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

如圖1及圖2，本發明屋頂主動排熱裝置剖面簡化示意圖，包含一內棚模組10、一外棚模組20、安裝於該內棚模組10和該外棚模組20之間的一間隔模組30。該內棚模組10、該外棚模組20和該間隔模組30於組合後之週邊被一週邊模組40所封閉，從而構成一模組化組合件50，該模組化組合件50的第一端51設一進風口53和一出風口54。藉由該間隔模組30的區隔，於該模組化組合件50中構成一排風通道55和一進風通道56。該排風通道55與該出風口54連通，該進風通道56與該進風口53連通。該排風通道55和該進風通道56於該模組化組合件50的第二端52以一連接通道57連通。

該間隔模組30可為浪板(如圖例)或平板。該週邊模組40可進一步包含任何型式的安裝結構、連接結構、及/或防水結構，使模組化組合件50得以並聯、串聯的構成一建築物70的屋頂，或者是安裝於建築物70原屋頂的棚板或樑架。

如圖3，該模組化組合件50取代建築物70屋頂結構的簡化示意圖。該外棚模組20朝向屋外接受陽光照射，該內棚模組10朝向室內，該模組化組合件50是傾斜式安裝，該第一端51為高端，第二端52則為低端。

在靜態結構方面，太陽光直射該外棚模組20，外棚模組20及排風通道55的溫度會高於進風通道56和內棚模組10，而內棚模組10是相向於室內的，且藉由排風通道55和進風通道56的空氣阻隔作用，產生隔熱作用，減少熱氣被直接傳遞至室內。

在動態氣流方面，太陽光直射該外棚模組20，外棚模組20的高熱溫度使該排風通道55的空氣受熱而體積膨脹，密度降低，熱空氣上升因而沿著排風通道55向出風口54釋出；相較於排風通道55而言，該進風通道56的空氣溫度是相對較低的，密度較高，因此當排風通道55的熱空氣向外釋出流動時，該進風通道56的空氣隨即由連接通道57進入該排風通道55中，且因外棚模組20的高熱作用又立即成為熱空氣從出風口54釋出；室內接近屋頂的空氣隨即經由進風口53補入該進風通道56中；室內空氣也因為熱空氣上升冷空氣下降的原則，接近屋頂的室內空氣溫度高於接近地面的室內空氣溫度，進風通道56的氣流流動將室內高處的熱空氣經由進風口53吸入進風通道56，使室內的熱空氣經由該模組化組合件50排除，達到室內降溫的功效。

本發明屋頂排熱裝置的動力來源是太陽的輻射熱，只要有日光照射，即可產生上述自然對流、主動排熱、降低室內溫度的功效，不必使用電風扇等強制對流裝置。

如圖4至圖8，本發明模組化組合件60第二實施例，包含一內棚模組11、一外棚模組21、安裝於該內棚模組11和該外棚模組21之間的一間隔模組31。該內棚模組11、該外棚模組21和該間隔模組31於組合後之週邊被一週邊模組41所封閉，從而構成一模組化組合件60。該模組化組合件60的第一端61設一進風口63和一出風口64。藉由該間隔模組31的區隔，於該模組化組合件60中構成一排風通道65和一進風通道66，該排風通道65與該出風口64連通，該進風通道66與該進風口63連通，該排風通道65和該進風通道66於該模組化組合件60的第二端62以一連接通道67連通。

在第二實施例中，該內棚模組11為一建築物的屋頂浪板結構，為便於說明和避免混淆，在以下說明中「屋頂浪板結構」的元件符號仍為「11」。該屋頂浪板結構11包括數個高面111、數個低面112、以及相鄰高面111和低面112之間的一連接部113；兩個相鄰的連接部113和其間的該低面 112構成一上開溝槽114；兩個相鄰的連接部113和其間的該高面111構成一下開溝槽115；該屋頂浪板結構還包括一填充板116，該填充板115襯於該低面112之下以及該下開溝槽115中。

該外棚模組21藉由數個固定組件22固定於該屋頂浪板結構11的高面111。每一固定組件22包括一固定板23和數個固定栓24，固定板23包括第一固定部231和第二固定部232，第一固定部231通過數個該固定栓24固定於該高面111，該第二固定部232通過數個該固定栓24固定於該外棚模組21的第二端62。

該外棚模組21的第二端62對應每一該上開溝槽114各設一活葉組件25，該活葉組件25包括一固定部251、一活葉板252、以及連接該固定部251和該活葉板252的一樞軸253。該固定部251通過數個固定栓26固定於該外棚模組21的第二端62，該活葉板252是可掀合活動的，並且常態的遮蔽該上開溝槽114的端部。

如圖9，通過上述方案，本發明模組化組合件60第二實施例直接以該外棚模組21組裝於建築物70的屋頂浪板結構11上。可利用該週邊模組41的安裝結構、連接結構、及/或防水結構，使模組化組合件60可串聯或並聯而全面的結合於該屋頂浪板結構11。

該屋頂浪板結構11是採斜向鏡射對應，其高端相對並分開一距離，以形成一通風口12。該模組化組合件60安裝於該屋項浪板結構11亦呈斜向鏡射對應，其第一端61相對並分開一距離，保持該進風口63和該出風口64通暢。在模組化組合件60的頂部中央安裝一雨遮71遮擋該出風口64，以免雨水直接經由出風口64流入該模組化組合件60內部。

在靜態結構方面，太陽光直射該外棚模組21，外棚模組21及排風通道65的溫度會高於進風通道66和內棚模組(屋頂浪板結構)11，而屋頂浪板結構11是相向於室內的，且藉由排風通道65和進風通道66的空氣阻隔產生隔熱作用，減少熱氣被直接傳遞至室內。

在動態氣流方面，太陽光直射該外棚模組21，外棚模組21的高熱溫度使該排風通道65的空氣受熱而體積膨脹，密度降低，熱空氣上升因而沿著排風通道65向出風口64釋出；相較於排風通道65而言，該進風通道66的空氣溫度是相對較低的，密度較高，因此當排風通道65的熱空氣向外釋出流動時，該進風通道66的空氣隨即由連接通道67進入該排風通道55中，且因外棚模組21的高熱作用又立即成為熱空氣從出風口64釋出；室內接近屋頂的空氣隨即經由進風口63補入該進風通道66中；室內空氣也因為熱空氣上升冷空氣下降的原則，接近屋頂的室內空氣溫度高於接近地面的室內空氣溫度，進風通道66的氣流流動將室內高處的熱空氣經由進風口63吸入進風通道66，使室內的熱空氣經由該模組化組合件60排除，達到室內降溫的功效。

值得說明的是活葉板252於屋頂浪板結構11的作用，若有雨水滲入可藉由該上開溝槽114而往低端流，水可以藉由該活葉板252與上開溝槽114的間隙而向外排流；若有較多的水，往低端的水流推力也可以推開活葉板252，使水能順利的排流，不致積存在上開溝槽114中。除此之外，更重要的是，常態遮蔽該上開溝槽114的活葉板252，可阻擋外部空氣經由上開溝槽114進入室內或模組化組合件60中，從而保持該模組化組合件60的氣流動向能如上所述的實現。再者，被活葉板252遮蔽的上開溝槽114不具備使氣流順暢流通的條件，因此當上述排熱的氣流動態發生時，室內的熱空氣極少甚至不會流向上開溝槽114，因此該模組化組合件60的氣流動向能如上所述的實現。