TWI472754B - 量測裝置與量測方法 - Google Patents

Description

量測裝置與量測方法

本發明是有關於一種量測裝置及其量測方法，且特別針對穿著衣物微氣候空間溫度的量測裝置與量測方法。

人體穿著衣物時，會因皮膚表層與衣物之間或是衣物與衣物之間的溫度與濕度的變化，而感覺穿著衣物的舒適與否。對於上述溫度與濕度的變化，可看成一微氣候的特徵。因此，藉由模擬人體穿著衣物的微氣候量測裝置，就能夠了解人體穿著衣物的舒適度，進而改善衣物的材質。

以溫度而言，織物的效果除能用以隔絕外界環境的熱輻射，而維持內部涼爽的作用外，還能作為保持人體微氣候的溫度，即反熱輻射保溫作用。然習知的量測方法大多是針對織物本身的特性進行測試，並未詳究人體、織物與微氣候空間的對應關係。然在實際應用上，除量測織物受到(陽光)照射時的溫度變化外，尚應該進一步量測織物因吸收效應與穿透效應所造成的影響。因此，現有方式通常無法真實反應出人體穿著衣物時的實際狀況。

本發明提供一種量測裝置，其能模擬出人體與織物之間的微氣候空間，並量測微氣候空間的溫度。

本發明的一實施例提出一種量測裝置，用以量測織物 對於微氣候空間的溫度效應。量測裝置包括基座、隔板、升降機構以及溫度感測器。基座具有內部空間與開口。開口連通內部空間與外部環境。織物適於配置於開口以阻隔內部空間與外部環境。隔板設置在基座內以分隔內部空間，其中基座、隔板與織物之間形成微氣候空間。升降機構組裝在基座與隔板之間，以調整隔板與織物之間的距離。溫度感測器設置在微氣候空間內，以感測微氣候空間的溫度。

在本發明的一實施例中，還包括加熱器、溫度擴散板以及散熱單元。加熱器設置在隔板上。溫度擴散板設置在加熱器上。散熱單元配置該溫度擴散板上。加熱器提供熱量經由溫度擴散板與散熱單元而傳送至微氣候空間。

本發明的一實施例提出一種量測方法，適用於上述的量測裝置，以量測織物對於微氣候空間的溫度效應。量測方法包括，覆蓋織物於基座上，以遮蔽開口，並與基座、隔板形成微氣候空間。啟動加熱器，以使加熱器產生熱量經由溫度擴散板、散熱單元而傳送至微氣候空間。藉由溫度感測器量測微氣候空間隨著時間的溫度變化。

在本發明的一實施例中，上述的外部環境具有第一溫度，而加熱器提供第二溫度，且第二溫度高於第一溫度。

在本發明的一實施例中，上述的散熱單元為陶瓷板。

在本發明的一實施例中，上述的陶瓷板具有孔洞結構，以讓熱量經由孔洞結構而均勻地傳送至微氣候空間。

在本發明的一實施例中，還包括控制單元，電性連接 加熱器或溫度感測器。

在本發明的一實施例中，還包括移動架、角度器、調整件以及光源。移動架可移動地組裝在基座上。角度器設置在移動架上。調整件可移動地設置在角度器上。光源設置在調整件上。光源用以提供光線照射至織物，並隨著調整件在角度器上移動而改變光線在織物上的照射角。

在本發明的一實施例中，上述的光源為鹵素燈。

在本發明的一實施例中，上述的隔板與織物之間的距離為5mm至30mm。

在本發明的一實施例中，還包括張力調整器，設置在基座上且位在開口的相對兩側，用以夾持織物。

在本發明的一實施例中，還包括軌道，設置在基座內。隔板組裝至軌道，以藉由軌道移入或移出內部空間。

本發明的一實施例提出一種量測方法，適用於上述的量測裝置，以量測織物對於微氣候空間的溫度效應。量測方法包括，覆蓋織物於基座上，以遮蔽開口，並與基座、隔板形成微氣候空間。啟動加熱器，以使加熱器產生熱量經由溫度擴散板、散熱單元而傳送至微氣候空間。啟動光源，以使光源提供光線照射織物。隨著時間改變而量測織物背對光源處的溫度、量測微氣候空間的溫度與量測散熱單元表面的溫度。

在本發明的一實施例中，量測方法還包括，改變光源相對於織物的照射角與相對距離。

基於上述，在本發明的上述實施例中，本案的量測裝 置藉由基座、設置在基座內的隔板與織物之間所形成的微氣候空間，並以相關加熱構件對此微氣候空間傳送熱量，因而得以模擬出織物穿設在人體上的狀態，故能進一步地得知織物對於此微氣候空間的溫度效應。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明實施例的一種量測裝置的示意圖。圖2是圖1的量測裝置於量測狀態時的示意圖。圖3是圖2的量測裝置的等效示意圖。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，量測裝置100用以量測織物200對於微氣候空間C1的溫度效應，亦即量測裝置100能藉由模擬人體與織物同時存在的狀態下，而讓使用者得知織物與人體之間所形成之微氣候空間的溫度變化，因而瞭解人體、織物、微氣候空間與外在環境彼此之間關於溫度的對應關係。

在此，量測裝置100包括基座110、隔板120、升降機構130與溫度感測器140。基座110具有內部空間112與開口114，而開口114連通內部空間112與外部環境(即量測裝置100所處之環境)。織物200適於配置於開口114處以阻隔內部空間112與外部環境。隔板120設置在基座110內以分隔內部空間112，其中基座110、隔板120與織物200之間形成微氣候空間C1。升降機構130組裝在基座110與隔板120之間，用以調整隔板120與織物200之間 的距離D1。溫度感測器140設置在微氣候空間C1內，用以感測微氣候空間C1的溫度。在圖3的實施例中，溫度感測器140設置在微氣候空間C1的中央處，但本發明並不以此為限。

詳細地說，基座110是由支撐架111與設置其上的腔體113所構成，支撐架111作為量測裝置100的底座結構以支持腔體113與其他構件，而腔體113具有前述的開口114與內部空間112。再者，升降結構130設置在支撐架111內並穿入腔體113而連接至隔板120，因而得以調整隔板120在腔體113內的相對高度，亦即達到調整隔板120與開口114之間距離的效果。

在本實施例中，升降機構130主要是以轉軸132與設置在轉軸132上的凸輪結構134所構成，以利用凸輪結構134的輪廓差異達到升降隔板120的效果，因此使用者能藉由驅動轉軸132旋轉而使隔板120移動至所需高度。但本發明並不以此為限，任何用以提供距離調整之機構皆可適用於本發明。

圖4是本發明另一實施例的升降機構的示意圖。與前述實施例不同的是，圖4實施例的升降機構430是以剪力臂432與螺桿434所構成，上述隔板120設置在平台436上。據此，使用者操控螺桿434而得以藉由剪力臂432調整平台436的升降動作，便能達到控制微氣候空間C1的範圍，而同樣能達到與上述實施例相同的效果。

請再參考圖3，在此，隔板120與織物200之間的距 離可藉由升降機構130而在5mm至30mm範圍之間調整，以模擬織物200穿設在人體上的情形。再者，量測裝置100還包括軌道115，設置在腔體113內，且隔板120藉由滾輪122而可移動地設置在該軌道115上，因此隔板120得以移入或移出內部空間112，以利使用者進行維修、更換組件等動作。

此外，本實施例的量測裝置100還包括加熱器150A、溫度擴散板160與散熱單元170。溫度擴散板160是架設在隔板120上的金屬(例如：鋁)板體，其具有良好的熱傳導性質，以讓加熱器150A產生的熱量能均勻地擴散至整個溫度擴散板160的表面。散熱單元170設置在溫度擴散板160上。加熱器150A例如是貼附在金屬板體下方的熱電耦，其電性連接至控制單元150B而讓使用者藉由控制單元150B調整所欲提供溫度，以使加熱器150A產生對應的熱量至溫度擴散板160。

再者，本實施例的散熱單元170是陶瓷板，其完全覆蓋在溫度擴散板160上，且散熱單元170具有孔洞結構H1。據此，當從加熱器150A產生的熱量傳送至整個溫度擴散板160後，便能藉由孔洞結構H1而輻射至微氣候空間C1。

基於上述，由隔板120及其上的加熱器150A、溫度擴散板160與散熱單元170，便能模擬出人體的溫度狀態，進而使基座110的腔體113、隔板120至織物200之間的空間形成微氣候空間C1，而得以模擬織物200穿設在人體 上的狀態。如此，便能藉由量測微氣候空間C1的溫度，而得知織物200對此微氣候空間的影響。

另一方面，本實施例的量測裝置100還包括移動架180A、角度器180B、調整件180C與光源180D。移動架180A可移動地組裝在基座110上，以讓其上的光源180D調整照射至織物200上的位置。角度器180B設置在移動架180A上且具有弧形軌道181。調整件180C可移動地設置在角度器180B上以沿著弧形軌道181移動。光源180D，例如是鹵素燈，其設置在調整件180C上並用以提供光線照射至織物200，以模擬日光光源照射在織物200上的狀態。

再者，使用者還可藉由調整件180C在角度器180B上移動而改變光線在織物200上的照射角，進而提供不同的日光照射狀態。舉例來說，當使用者藉由光源照射至織物後，便能從溫度感測器140得知微氣候空間C1的溫度，並與外部溫度比較之後，即能得知織物200對日光的阻隔效果以及對熱量的吸收效果。

圖5是圖2的量測裝置的局部放大圖。圖6是圖2的量測裝置於另一量測狀態的局部示意圖。請同時參考圖5與圖6，並對照圖2，在本實施例中，當織物300具有彈性時，量測裝置100還包括張力調整器190，其設置在基座110上且位在開口114的相對兩側。

進一步地說，張力調整器190包括位在開口114之一側的固定組件191，其用以夾持並固定住織物300的一端， 而張力調整器190還包括位在開口114之另一側的可調式固定組件193，其用以將織物300的另一端夾持固定後，藉由控制其調整彈簧193a的變形量，而調整夾持部193b的相對位置，因而對織物300造成拉伸效果。在另一未繪示的實施例中，量測裝置100尚能藉由張力調整器190與張力計(未繪示)連接，而得知織物300的拉伸程度。此舉讓具有彈性的織物300，亦能藉由量測裝置100而得知其拉伸狀態對應於微氣候空間C1的溫度效應等關係。

圖7是本發明實施例之量測方法的流程圖。請參考圖7，在本實施例中，藉由上述的量測裝置100而得以瞭解織物200(或300)對人體熱輻射阻隔(保暖)的效果。在步驟S710中，將量測裝置100置於10℃(視為第一溫度)，65%R.H的外部環境。當然，此外部環境的溫、濕度可隨實驗需求而予以適當地改變。

接著，在步驟S720中，覆蓋織物200於基座上，以遮蔽基座110的開口114，同時織物200、基座110與隔板120之間形成微氣候空間C1。在此步驟中，研究者可視實驗條件，而藉由升降機構130調整用以模擬人體皮膚溫度的散熱單元170與織物200之間的距離D1。

接著，在步驟S730，藉由控制單元150B而啟動加熱器150A，以使加熱器150A產生的熱量經由溫度擴散板160與散熱單元170而傳送至微氣候空間C1。在本實施例中設定加熱器150A的提供溫度為35℃，以模擬人體皮膚之溫度狀態。

最後在步驟S740中，藉由溫度感測器140量測微氣候空間C1隨著時間的溫度變化，並能因此得知織物200對人體熱輻射的影響。同時，研究者得據此更換不同織物，並以上述步驟逐次量測，便能比較出各種織物的熱輻射保暖效果的差異。

圖8是本發明另一實施例之量測方法的流程圖。請參考圖8，在本實施例中，是以織物對於日光熱輻射的阻隔情形作為研究目的。首先，在步驟S810中，將量測裝置置於25℃，65%R.H的外部環境。如同前述，此外部環境的溫、濕度可隨實驗需求而予以適當地改變。

接著，在步驟S820中，覆蓋織物200於基座上，以遮蔽基座110的開口114，同時織物200、基座110與隔板120之間形成微氣候空間C1。在此步驟中，研究者可視實驗條件，而藉由升降機構130調整用以模擬人體皮膚溫度的散熱單元170與織物200之間的距離D1。

接著，在步驟S830中，藉由控制單元150B而啟動加熱器150A，以使加熱器150A產生的熱量經由溫度擴散板160與散熱單元170而傳送至微氣候空間C1。在本實施例中設定加熱器150A的提供溫度為35℃，以模擬人體皮膚之溫度狀態。

接著，在步驟S840中，啟動光源180D，以使光源180D提供光線照射織物200。在此步驟中，研究者可依實驗條件而調整光源180D的強度、照射在織物200上的照射角與光源180D相對於織物200的距離。

最後，在步驟S850中，隨著時間改變而分別量測織物200背對光源180D處的溫度、微氣候空間C1的溫度，以及散熱單元170表面的溫度，進而得知上述三者相互之間的對應關係。如前述，由於織物200本身的吸收效應與穿透效應，因此僅量測織物200溫度並無法客觀地判定織物200特性。故，藉由本實施例而能得知，對於織物200與人體而言，量測微氣候空間C1的溫度是較為客觀的研究方式，其較不會受到織物200溫度或人體皮膚溫度的影響。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，本案的量測裝置藉由基座、設置在基座內的隔板與織物之間所形成的微氣候空間，並以相關加熱構件對此微氣候空間傳送熱量，因而得以模擬出織物穿設在人體上的狀態，故能進一步地得知織物對於此微氣候空間的溫度效應。

再者，基座上設置有光源，且藉由調整件與角度器的搭配而調整光線對於織物的照射角，因而能得知另一狀態下織物對其微氣候空間的溫度效應。此外，基座上設置有張力調整器，因而對於具有彈性的織物亦能得知其在不同張力條件下，其對於微氣候空間的溫度效應。

如此一來，藉由上述量測裝置並搭配適當的量測方式，便能得知微氣候空間、織物溫度與散熱單元之間的溫度對應關係，而能認知到量測微氣候空間對於織物而言是較為客觀的研究方式。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧量測裝置

110‧‧‧基座

111‧‧‧支撐架

112‧‧‧內部空間

113‧‧‧腔體

114‧‧‧開口

115‧‧‧軌道

120‧‧‧隔板

122‧‧‧滾輪

130、430‧‧‧升降機構

132‧‧‧轉軸

134‧‧‧凸輪結構

140‧‧‧溫度感測器

150A‧‧‧加熱器

150B‧‧‧控制單元

160‧‧‧溫度擴散板

170‧‧‧散熱單元

180A‧‧‧移動架

180B‧‧‧角度器

180C‧‧‧調整件

180D‧‧‧光源

181‧‧‧弧形軌道

190‧‧‧張力調整器

191‧‧‧固定組件

193‧‧‧可調式固定組件

193a‧‧‧調整彈簧

193b‧‧‧夾持部

200、300‧‧‧織物

432‧‧‧剪力臂

434‧‧‧螺桿

436‧‧‧平台

C1‧‧‧微氣候空間

H1‧‧‧孔洞結構

圖1是依照本發明實施例的一種量測裝置的示意圖。

圖2是圖1的量測裝置於量測狀態時的示意圖。

圖3是圖2的量測裝置的等效示意圖。

圖4是本發明另一實施例的升降機構的示意圖。

圖5是圖2的量測裝置的局部放大圖。

圖6是圖2的量測裝置於另一量測狀態的示意圖。

圖7是本發明實施例之量測方法的流程圖。

圖8是本發明另一實施例之量測方法的流程圖。

100‧‧‧量測裝置

110‧‧‧基座

111‧‧‧支撐架

113‧‧‧腔體

114‧‧‧開口

130‧‧‧升降機構

150B‧‧‧控制單元

170‧‧‧散熱單元

180A‧‧‧移動架

180B‧‧‧角度器

180C‧‧‧調整件

180D‧‧‧光源

181‧‧‧弧形軌道

190‧‧‧張力調整器

191‧‧‧固定組件

193‧‧‧可調式固定組件

H1‧‧‧孔洞結構

Claims (14)

1. 一種量測裝置，用以量測一織物對於一微氣候空間的溫度效應，該量測裝置包括：一基座，具有一內部空間與一開口，該開口連通該內部空間與一外部環境，該織物適於配置於該開口以阻隔該內部空間與該外部環境；一隔板，設置在該基座內以分隔該內部空間，其中該基座、該隔板與該織物之間形成該微氣候空間；一升降機構，組裝在該基座與該隔板之間，以調整該隔板與該織物之間的距離；以及一溫度感測器，設置在該微氣候空間內，以感測該微氣候空間的溫度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的量測裝置，還包括：一加熱器，設置在該隔板上；一溫度擴散板，設置在該加熱器上；以及一散熱單元，配置在該溫度擴散板上，其中該加熱器提供熱量經由該溫度擴散板與該散熱單元而傳送至該微氣候空間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的量測裝置，其中該散熱單元為陶瓷板。
4. 如申請專利範圍第3項所述的量測裝置，其中該陶瓷板具有孔洞結構，以讓熱量經由孔洞結構而均勻地傳送至該微氣候空間。
5. 如申請專利範圍第2項所述的量測裝置，還包括： 一控制單元，電性連接該加熱器或該溫度感測器。
6. 如申請專利範圍第2項所述的量測裝置，還包括：一移動架，可移動地組裝在該基座上；一角度器，設置在該移動架上；一調整件，可移動地設置在該角度器上；以及一光源，設置在該調整件上，該光源用以提供光線照射至該織物，並隨著該調整件在該角度器上移動而改變光線在該織物上的照射角。
7. 如申請專利範圍第6項所述的量測裝置，其中該光源為一鹵素燈。
8. 如申請專利範圍第1項所述的量測裝置，其中該隔板與該織物之間的距離為5mm至30mm。
9. 如申請專利範圍第1項所述的量測裝置，還包括：一張力調整器，設置在該基座上且位在該開口的相對兩側，用以夾持該織物。
10. 如申請專利範圍第1項所述的量測裝置，還包括：一軌道，設置在該基座內，該隔板組裝至該軌道，以藉由該軌道移入或移出該內部空間。
11. 一種量測方法，適用於如申請專利範圍第2項所述的量測裝置，以量測一織物對於一微氣候空間的溫度效應，該量測方法包括：覆蓋該織物於該基座上，以遮蔽該開口，並與該基座、該隔板形成該微氣候空間；啟動加熱器，以使該加熱器產生熱量經由該溫度擴散 板、該散熱單元而傳送至該微氣候空間；以及藉由該溫度感測器量測該微氣候空間隨著時間的溫度變化。
12. 如申請專利範圍第11項所述的量測方法，其中該外部環境具有第一溫度，而該加熱器提供一第二溫度，且該第二溫度高於該第一溫度。
13. 一種量測方法，適用於如申請專利範圍第6項所述的量測裝置，以量測一織物對於一微氣候空間的溫度效應，該量測方法包括：覆蓋該織物於該基座上，以遮蔽該開口，並與該基座、該隔板形成該微氣候空間；啟動加熱器，以使該加熱器產生熱量經由該溫度擴散板、該散熱單元而傳送至該微氣候空間；啟動該光源，以使該光源提供光線照射該織物；以及隨著時間改變而量測該織物背對該光源處的溫度、量測該微氣候空間的溫度與量測該散熱單元表面的溫度。
14. 如申請專利範圍第13項所述的量測方法，還包括：改變該光源相對於該織物的照射角與相對距離。