TWI720879B - 空氣導流系統 - Google Patents

Abstract

一種空氣導流系統，包含熱源、風機及控制裝置。熱源設置於移動範圍中。風機移動於移動範圍的上方，且在水平方向上，移動於熱源的四周。控制裝置用於控制風機。

Description

空氣導流系統

一種氣流系統，尤指一種導通自然氣流循環現象的氣流系統。

隨著人類社會活動的進展，空氣污染的情況越顯嚴重。

空氣中的懸浮微粒容易沉降或集中於特定區域，例如因地勢或季節風向會使得空氣污染集中到坡地的迎風面或盆地。空氣污染影響居民健康，而可能會導致癌症及心血管疾病，甚至導致小孩心肺功能的成長遲緩。此外，對於各種產業設施，懸浮微粒沉降後的落塵，也會影響設施的運作，例如在熱源上沉降過多落塵時，會導致散熱不良形成熱點，而導致設備異常的問題。

有鑑於此，本發明提出一實施例之一種空氣導流系統，包含：熱源、風機及控制裝置。熱源設置於移動範圍中。風機移動於該移動範圍的上方，且在一水平方向上，移動於該熱源的四周。控制裝置用於控制風機。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，熱源的上表面傾斜於移動範圍設置。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，熱源的上表面迎向 風機的出風方向。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，還包含移動座，風機設置於移動座上，控制裝置驅動移動座移動。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含影像擷取裝置，設置於移動座，用於偵測熱源的表面的狀態。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，影像擷取裝置為熱成像裝置，用以偵測熱源表面的熱點。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含灑水裝置，設置於移動座，控制裝置依據影像擷取裝置的取像，驅動移動座移動灑水裝置清潔熱源的表面髒污。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含風向偵測器，用以偵測環境風向，使控制裝置據以調整風機之出風方向。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含風力偵測器，用以偵測環境風速，使控制裝置據以調整風機之一出風量。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含光照度偵測器，用以偵測太陽光照度，控制裝置據以調整風機之風量。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含光照度偵測器，用以偵測太陽光照度，控制裝置據以調整風機之高度。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含空氣清淨單元，用於接收熱源側面之入風，以清淨空氣。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含風力發電機，熱源產生上升氣流與風機產生的出風流形成擾流，風力發電機接收擾 流以產生電力。

如上述的空氣導流系統，在一實施例中，更包含雲端伺服器及資料處理單元，資料處理單元分別訊號連接雲端伺服器及控制裝置，資料處理單元用以接收及儲存一數據，並將數據傳送至雲端伺服器。

經由本發明一個或多個實施例，可以有效利用自然的氣流，達到清除熱源表面及周遭的懸浮粒子，淨化空氣的目的。在一些實施例中，還可以將上升氣流與風機產生得出風流形成擾流，進一步將所述擾流供風力發電機產生電力使用。而在一些實施例中，系統更包含雲端伺服器與資料處理單元，可作為大數據資料庫使用，使系統更具有多面向的應用及優化整體系統。

1:空氣導流系統

100:多軸移動平台

130:移動座

200:熱源

300:風機

400:影像擷取裝置

500:灑水裝置

600:空氣清淨單元

800:風力發電機

R:移動範圍

θ:傾斜角

[圖1]係本發明一實施例之空氣導流系統示意圖。

[圖2]係本發明一實施例之多軸移動平台、移動座及風機的關係圖。

[圖3]係本發明一實施例之空氣導流系統示意圖。

請參閱圖1及圖2，圖1為本發明實施例所提出的一種空氣導流系統1示意圖。圖2為本發明實施例所提出的多軸移動平台100、移動座130以及風機300的關係圖。空氣導流系統1包含多軸移動平台100、移動座130、控制裝置(圖未繪示出)、至少一熱源200以及風機300。

控制裝置用於控制多軸移動平台100。多軸移動平台100用於驅動風機300於移動範圍R上方移動，以利用熱源200產生之上升氣流進 行空氣導流，藉以避免落塵或移除落塵。在此實施例中，空氣導流系統1還包含移動座130，風機300設置在移動座130上，多軸移動平台100可控制移動座130的移動。

熱源200設置於該移動範圍R，熱源200在此實施例為太陽能板，但本發明不限於此。在熱源200是板狀或是具有大面積的情況下，熱源200的上表面可傾斜於移動範圍R設置。多軸移動平台100用於驅動移動座130移動於移動範圍R上方。風機300設置於該移動座130，且風機300在所述的移動範圍R，於水平方向上，移動於熱源200的四周。在一個實施例中，熱源200的上表面傾斜於移動範圍R設置的情況下(即熱源200與所在平面具有一傾斜角θ)，熱源200的上表面迎向風機300的出風方向。

如圖1所示，熱源200接收陽光之後，表面溫度提昇，會於熱源200上方產生強烈的上升氣流，並且從側面吸入空氣。熱源200的上表面傾斜於移動範圍R設置的情況下，上升氣流可沿著傾斜的上表面快速上升。上升氣流於上升之後，也會因為冷卻而下降，而再度由側面被吸入，而重複被加熱，形成持續循環的氣流。此時，空氣中的落塵，有可能在持續循環中，沉降於熱源200表面，而使得熱源200表面髒污。若熱源200是太陽能板，此髒污會影響發電效率。若熱源200是其他設備，在日照下髒污容易吸熱而形成熱點，且髒污也不利於散熱。

如圖1所示，此時，風機300以朝向於熱源200方式出風，可將上升氣流進一步帶離熱源200，確保熱氣不會持續循環，同時避免落塵的微粒沉降於熱源200，維持熱源200的清潔。

如圖1所示，多軸移動平台100可用於移動風機300，例如藉 由控制移動座130的移動而將風機300移動至適當位置，加強對上升氣流的作用。然而本發明並不以此為限制，在一些實施例中，多軸移動平台100可直接移動風機300至適當的位置，不必然用於加強熱源200產生的上升氣流。需說明的是，移動範圍R並不以單一熱源200為限，也可以在移動範圍R設置多個熱源200；多軸移動平台100可以選擇性移動風機300至特定熱源200旁，以對特定熱源200作用。

由於移動座130可移動於移動範圍R上方，空氣導流系統1可更包含一影像擷取裝置400，設置於移動座130。影像擷取裝置400用於偵測熱源200的表面的狀態。例如，影像擷取裝置400可以是為熱成像裝置，用以偵測熱源200表面的熱點，以標定熱點。以太陽能板為例，熱點代表對應的Cell異常或是溫度過高，此時系統可切換Cell為離線，不再進行發電以及供電。在熱源200是其他設備的場合，熱點的存在也可以用來標定運作異常或散熱異常的狀態。

如圖1所示，此外，藉由影像擷取裝置400的取像，控制裝置可分析該熱源表面上的髒污。空氣導流系統1可更包含灑水裝置500，設置於移動座130。控制裝置可依據影像擷取裝置400的取像，驅動移動座130將灑水裝置500移動至髒污上方，清潔該熱源200表面上的髒污。

如圖1所示，空氣導流系統1更包含空氣清淨單元600，例如濾網、靜電集塵裝置，用於接收熱源200側面之入風，以清淨空氣，直接濾除微粒。因此，本發明空氣導流系統1除了可具備自我潔淨功能之外，也可以轉用為環境空氣清淨設備。控制裝置依據外部資料或是一空氣品質偵測單元的回饋，得知周遭空氣品質降低時，可啟動風機300，提昇風機 300的風量，或是以多軸移動平台100移動風機300位置。

在熱源200是太陽能板的場合，太陽能板所發出的電力，除部分儲存於電池之外，可全部應用於風機300的操作，使得空氣導流系統1專用於空氣品質改善，且不需外部供應電力。

周遭環境的環境風，例如不同季節的季風，影響風機運作。空氣導流系統1更包含風向偵測器(圖未繪示出)，用以偵測環境風向，控制裝置據以調整風機300之風向，配合環境風的風向，避免風機300頂風而影響出風效果。前述的環境風向，也可以是來自外部資料源，例如氣象預報或當地年歷年氣象統計所得的預測值，不必然需要透過風向偵測器取得。

同樣地，在一實施例中，系統還包含風力偵測器(圖未繪示出)，可獨立裝設或是與上述的風向偵測器整合(如圖1所示的實施例)，風力偵測器用於偵測環境風速，控制裝置可據以調整風機300之出風量。當風速低甚至無風時，懸浮微粒更容易沉降，此時控制裝置可提昇風機300的出風量，以提升帶離上升氣流的效果。反之，當風速高時，環境風就足以帶離上升氣流，此時控制裝置可調降風機300的出風量，甚至關閉風機300。

如圖1所示，空氣導流系統1更包含光照度偵測器(圖未繪示出)，用以偵測太陽光照度。依據太陽光照度，控制裝置可據以調整該風機300之風量。例如，光照強時，熱源200表面溫度將上升，而加強上升氣流，此時風機300風量可提昇，以確實帶離上升氣流。相反地，光照弱時，風機300風量可降低，以節省能耗。

如圖1所示，空氣導流系統1更包含風力發電機800，誠如上述，熱源200會產生上升氣流，而與風機300產生的出風流形成一擾流，風力發電機800可接收擾流以產生電力，也就是說，本發明的空氣導流系統1除了有除塵的效用之外，可以利用上述的擾流、旋流，將風能轉換成電能使用。

請參閱圖3，為本發明實施例所提出的一種空氣導流系統1示意圖。太陽光照度也可以據以調整風機300之高度。光照強時，熱源200表面溫度將上升，而加強上升氣流；此時，風機300高度可以提昇，在較高的高度帶離上升氣流。相反地，光照弱時上升氣流弱，就必須降低風機300高度。

此外，在一實施例中，空氣導流系統1更包含雲端伺服器及資料處理單元(圖未繪示出)，資料處理單元分別訊號連接雲端伺服器及控制裝置，資料處理單元用以接收及儲存數據，例如上述影像擷取裝置400的取像、風力偵測器、風向偵測器或空氣清淨單元600等裝置所偵測的數據。資料處理單元並將此等數據傳送至雲端伺服器，以使系統可依據此等數據調整運作，使系統運作最佳化。此外，使用者亦可與雲端伺服器連線，以便即時瞭解空氣導流系統1運作的情形。

經由本發明一個或多個實施例，可以有效利用自然的氣流，達到清除熱源表面及周遭的懸浮粒子，淨化空氣的目的。在一些實施例中，還可以將上升氣流與風機產生得出風流形成擾流，進一步將所述擾流供風力發電機產生電力使用。而在一些實施例中，系統更包含雲端伺服器與資料處理單元，可作為大數據資料庫使用，使系統更具有多面向的應用 及優化整體系統。

1:空氣導流系統

100:多軸移動平台

130:移動座

200:熱源

300:風機

400:影像擷取裝置

500:灑水裝置

600:空氣清淨單元

800:風力發電機

θ:傾斜角

Claims (14)

1. 一種空氣導流系統，包含：一熱源，設置於一移動範圍中，該熱源產生一上升氣流；一風機，移動於該移動範圍的上方，且在一水平方向上，移動於該熱源的四周；一控制裝置，用於控制該風機；及一多軸移動平台，用於驅動該風機移動，其中，該風機以朝向於該熱源方式出風，將該上升氣流帶離該熱源，以進行一空氣導流。
2. 如請求項1所述的空氣導流系統，其中，該熱源的上表面傾斜於該移動範圍設置。
3. 如請求項1所述的空氣導流系統，其中，該熱源的上表面迎向該風機的一出風方向。
4. 如請求項1所述的空氣導流系統，還包含一移動座，該風機設置於該移動座上，該控制裝置驅動該移動座移動。
5. 如請求項4所述的空氣導流系統，更包含一影像擷取裝置，設置於該移動座，用於偵測該熱源的表面的狀態。
6. 如請求項5所述的空氣導流系統，其中，該影像擷取裝置為熱成像裝置，用以偵測該熱源表面的熱點。
7. 如請求項4所述的空氣導流系統，更包含一灑水裝置，設置於該移動座，該控制裝置依據該影像擷取裝置的取像，驅動該移動座移動該灑水裝置清潔該熱源表面上髒污。
8. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含一風向偵測器，用以偵測環境風向，使該控制裝置據以調整該風機之一出風方向。
9. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含一風力偵測器，用以偵測環境風速，使該控制裝置據以調整該風機之一出風量。
10. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含一光照度偵測器，用以偵測太陽光照度，該控制裝置據以調整該風機之風量。
11. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含一光照度偵測器，用以偵測太陽光照度，該控制裝置據以調整該風機之高度。
12. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含空氣清淨單元，用於接收該熱源側面之入風，以清淨空氣。
13. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含一風力發電機，該熱源產生一上升氣流與該風機產生的一出風流形成一擾流，該風力發電機接收該擾流以產生電力。
14. 如請求項1所述的空氣導流系統，更包含一雲端伺服器及一資料處理單元，該資料處理單元分別訊號連接該雲端伺服器及該控制裝置，該資料處理單元用以接收及儲存一數據，並將該數據傳送至該雲端伺服器。

Images