專利名稱：渦漩式流體噴撒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體噴撒裝置，尤其是指一種具有渦漩流道設(shè)計以及可以提供照明的 渦漩式流體噴撒裝置。
背景技術(shù)：
通常建筑物發(fā)生火災(zāi)時，因為災(zāi)害發(fā)生時機通常為夜晚或者是建筑物全面斷電的 情形，因此導(dǎo)致受困于火場的群眾在漆黑的環(huán)境下不易逃生而容易產(chǎn)生傷亡的悲劇?，F(xiàn)行對于建筑物逃生安全的法規(guī)，僅有規(guī)范在逃生路線上，例如各樓層出口或者 是樓梯間，設(shè)置可以于電力中斷的情況下，提供照明的照明設(shè)備以及提供指引逃生方向的 指示燈具，如圖1所示。因為這些照明設(shè)備或者是指引逃生方向的指示燈具僅被要求設(shè)置 于重要出入口或者是特定的位置，因此在配置的數(shù)量上仍有不足的缺陷。因為火勢一但發(fā) 生時，由于濃煙急速擴散，容易阻礙逃生者的視線；此外，火場火勢的蔓延也會將相關(guān)的照 明設(shè)備或指示燈具予以燒毀，這些都將影響逃生者逃生的機會。另一方面，設(shè)置在建筑物內(nèi)重要出入口以及逃生路線特定位置的照明設(shè)備或指示 燈具，由于都是利用電池作為電力儲存元件，因此如果沒有定期的對這些電池進行檢查或 者是定期更換的話，將會產(chǎn)生電池故障或電力不足的問題而影響照明設(shè)備或指示燈具的功 能。為了解決前述的問題，現(xiàn)有技術(shù)中，如中國臺灣專利公告號1269850，其是利用流 體驅(qū)動發(fā)電元件產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，而產(chǎn)生電力以驅(qū)動照明設(shè)備。根據(jù)該技術(shù)，可以在消防撒水頭內(nèi) 設(shè)置發(fā)電元件，當火災(zāi)發(fā)生而啟動撒水頭動作時，水流可以驅(qū)動發(fā)電元件轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電力， 以供應(yīng)設(shè)置于撒水頭上的照明設(shè)備發(fā)光產(chǎn)生照明。由于撒水頭可以數(shù)組分布設(shè)置于天花 板，再由天花板上投射光線指引逃生者順利逃生。另外，如美國專利us. Pat. No. 4，616，298 也揭露了一種利用水流推動具有軸向式以及徑向葉片的發(fā)電元件轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生提供照明設(shè) 備產(chǎn)生照明的電力的撒水裝置。如圖2所示，該圖為現(xiàn)有的流體作用于發(fā)電元件上的葉片角度示意圖。由于現(xiàn)有 的噴撒裝置的水流90為直線流動，因此作用于葉片91表面時，無法以最有效率的推力推動 葉片91，使葉片帶動發(fā)電元件轉(zhuǎn)動，而降低發(fā)電元件的發(fā)電效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種渦漩式流體噴撒裝置，其在流體入口的一側(cè)設(shè)置具有渦 漩流道的導(dǎo)引體。當流體通過該導(dǎo)引元件時可以產(chǎn)生多道渦旋流體，而產(chǎn)生有效的作用力 于發(fā)電元件上的葉片，以提高發(fā)電元件的轉(zhuǎn)速，提升發(fā)電元件的發(fā)電效率。本發(fā)明提供的一種渦漩式流體噴撒裝置，其通過導(dǎo)流的方式將最少的液體流轉(zhuǎn)變 成最大的動能，在不提高源頭液體壓力的前提下，能夠有效率的帶動發(fā)電元件轉(zhuǎn)動，使得發(fā) 電元件在既有的液壓下產(chǎn)生最大的電力輸出。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種渦漩式流體噴撒裝置，包括一撒水本體，其具有一流體入口以及一流體出 口 ；一導(dǎo)引體，其設(shè)置于該流體入口內(nèi)，該導(dǎo)引體具有多個渦漩流道，以提供一流體經(jīng)由該 多個渦漩流道而形成多道渦漩流體；以及一發(fā)電部，其設(shè)置于該本體內(nèi)與該導(dǎo)引體相對應(yīng)， 該發(fā)電部上具有多個葉片結(jié)構(gòu)，每一個葉片結(jié)構(gòu)具有一傾角，每一葉片結(jié)構(gòu)與導(dǎo)引體對應(yīng) 的表面是與沖擊該表面的渦漩流體成一角度關(guān)系，使該發(fā)電部進行轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生一電力。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的一種渦漩式流體噴撒裝置，其多道渦旋流體，可產(chǎn)生有效的作用力于發(fā) 電元件上的葉片，提高了發(fā)電元件的轉(zhuǎn)速，及發(fā)電效率，使得發(fā)電元件在既有的液壓下產(chǎn)生 最大的電力輸出。


圖1為現(xiàn)有的照明裝置以及指示燈具示意圖；圖2為現(xiàn)有的流體作用于發(fā)電元件上的葉片角度示意圖；圖3為本發(fā)明的渦漩式流體噴撒裝置局部剖面示意圖；圖4A為本發(fā)明的導(dǎo)引體第一實施例立體示意圖；圖4B為圖4A的AA剖面示意圖；圖4C為渦漩流道示意圖；圖5A至圖5E為本發(fā)明的渦漩流道截面形狀示意圖；圖6為本發(fā)明的渦漩流道另一實施例示意圖；圖7A與圖7B分別為本發(fā)明的導(dǎo)引體另一實施例示意圖；圖8A與圖8B為本發(fā)明的葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明的螺旋流體沖擊葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖IOA與圖IOB為本發(fā)明的渦漩式流體噴撒裝置整合該照明模塊實施例示意圖；圖11為本發(fā)明的渦漩式流體噴撒裝置另一實施例示意圖；圖12A與圖12B為本發(fā)明的導(dǎo)引體又一實施例示意圖。附圖標記2-渦漩式流體噴撒裝置20-撒水本體200-流體入 口201-流體出口202-容置空間203-磁性元件21、21a、21b、21c-導(dǎo)引體210、21 Ia-渦漩流道210a-螺旋凸柱210b-螺旋凹槽210c-第一渦漩流道211c-第二渦漩流道2100-入口端
2101-出口端2103-流體入口2104-流體出口211-管路22-發(fā)電部220、220a-葉片結(jié)構(gòu)2200-表面23-照明模塊230-發(fā)光二極管模塊231-激光模塊232-字幕屏蔽24-噴撒元件240-檔板90-水流91-葉片92-軸線93-子流體94-渦漩流體95-液體霧幕
具體實施例方式為能對本發(fā)明的特征、目的及功能有更進一步的認知與了解，下文特將本發(fā)明的 裝置的相關(guān)細部結(jié)構(gòu)以及設(shè)計的理念緣由進行說明，以了解本發(fā)明的特點，詳細說明陳述 如下請參閱圖3所示，該圖為本發(fā)明的渦漩式流體噴撒裝置局部剖面示意圖。該渦漩 式流體噴撒裝置2包括有一撒水本體20，其具有一流體入口 200以及一流體出口 201，該撒 水本體20內(nèi)開設(shè)有一容置空間202。該撒水本體20的流體入口 200位置內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)引 體21。如圖4A與圖4B所示，其中圖4A為本發(fā)明的導(dǎo)引體第一實施例立體示意圖；而圖4B 為圖4A的AA剖面示意圖。該導(dǎo)引體21內(nèi)部具有多個渦漩流道210。本實施例的渦漩流道 210有七個，但不以此數(shù)量為限，渦漩流道210的數(shù)量根據(jù)空間而定，并無一定的限制。再 回到圖3所示，導(dǎo)引體21內(nèi)的每一個渦漩流道21更可以通過管路211渦漩延伸至該導(dǎo)引 體21外一特定距離。如圖4C所示，該圖為渦漩流道示意圖。本實施例中的每一個渦漩流 道210以特定軸線92進行自旋，以導(dǎo)引進入該渦漩流道210的流體產(chǎn)生渦漩運動。當流體 經(jīng)由該流體入口 2100進入到導(dǎo)引體21時，流體可以被分成多道子流體93分別進入該多個 渦漩流道210內(nèi)，通過渦漩流道210的結(jié)構(gòu)，使子流體93形成多道渦漩流體94。在本實施 例中，該液體為水，但不以此為限。請參閱圖5A至圖5E所示，該圖為本發(fā)明的渦漩流道截面形狀示意圖。在圖5A中， 該渦漩流道的截面形狀可為圓形。圖5B則為橢圓形的渦漩流道截面。圖5C為多邊形的渦 漩流道截面形狀。而圖5D則為曲線所形成的幾何截面形狀。圖5E則為曲線與直線組合所形成的幾何截面形狀。如圖6所示，該圖為本發(fā)明的渦漩流道另一實施例示意圖。在本實 施例中，渦漩流道210的截面積隨著流道的位置改變而逐漸縮小。根據(jù)圖6所示，在靠近流 體入口 2103側(cè)的截面積為最大，然后逐漸向流體出口 2104側(cè)收縮，通過漸縮的截面口徑以 增加渦漩流體94的流速，進而增加渦漩流體94的沖擊推力。請參閱圖7A與圖7B所示，該圖分別為本發(fā)明的導(dǎo)引體另一實施例示意圖。在圖7A 與圖7B的實施例中，渦漩流道并非如圖4A—樣形成于導(dǎo)引體的本體內(nèi)，而是形成于導(dǎo)引體 的外壁上。其中，在圖7A的實施例中，該導(dǎo)引體21a的本體外圍形成有多個螺旋凸柱210a， 使得相鄰的螺旋凸柱210a間形成渦漩流道211a，以提供流體通過而形成渦漩流體94。在 圖7B中，該導(dǎo)引體21b的本體外圍形成有多個螺旋凹槽210b以作為流道，將流入的流體導(dǎo) 引成渦漩流體94。再回到圖3所示，該撒水本體20內(nèi)的容置空間202還容置有一發(fā)電部22，其設(shè)置 于與該導(dǎo)引體21相對應(yīng)的位置上，該發(fā)電部22上表面具有多個葉片結(jié)構(gòu)220，每一個葉片 結(jié)構(gòu)220具有一傾角θ。該葉片結(jié)構(gòu)220的表面可為平面(如圖8Α所示)或者是如圖8Β 所示具有表面構(gòu)形為曲面結(jié)構(gòu)的葉片結(jié)構(gòu)220a。再回到圖3所示，每一葉片結(jié)構(gòu)220與導(dǎo) 引體21對應(yīng)的表面2200與沖擊該表面的渦漩流體成一角度關(guān)系，使該發(fā)電部22進行轉(zhuǎn)動 而產(chǎn)生一電力。在本實施例中，撒水本體20對應(yīng)該發(fā)電部22的壁面上具有磁性元件203， 而發(fā)電部22內(nèi)具有線圈的結(jié)構(gòu)，因此當渦漩流體沖擊葉片結(jié)構(gòu)時，其沖擊力可以推動發(fā)電 部22轉(zhuǎn)動。當發(fā)電部22轉(zhuǎn)動時，可以切割磁性元件203所產(chǎn)生的磁場，進而產(chǎn)生電力。發(fā) 電部22的線圈配置屬于現(xiàn)有的技術(shù)，在此不作贅述。請參閱圖9所示，該圖為本發(fā)明的螺旋流體沖擊葉片結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖4C與 圖9所示，根據(jù)白努力(Bernoulli)定理，渦漩流道210的入口端2100以及出口端2101的 液體總壓相同，因此當液體在渦漩流道210內(nèi)流動時，進入渦漩流道210前的靜壓因為渦漩 流道210的構(gòu)造而上升，而在渦漩流道210的流動過程中，液體的動壓也隨之上升，因此當 液體經(jīng)由渦漩流道210流出而形成渦漩流體94時，由于渦漩流體94與葉片結(jié)構(gòu)220的表 面為正交的關(guān)系，因此渦漩流體94可以將所有的壓力，在無損失(相較于圖2的狀態(tài))的 情況下直接沖擊葉片結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生最大的推力。而在圖2中，由于流體直流的方向相對于葉片 結(jié)構(gòu)而言，會有一定的推力分量損失。至于渦漩流道210的旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)的傾角 而定，只要能夠得知葉片結(jié)構(gòu)的傾角，自然可以使渦漩流道210自旋特定角度，使得經(jīng)由渦 漩流道210流出的渦漩流體94正向沖擊葉片結(jié)構(gòu)220。再回到圖3所示，在該撒水本體20的流體出口 201側(cè)更設(shè)置有一照明模塊23，其 與該發(fā)電部22電性連接，以接收由該發(fā)電部22轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的電力，而產(chǎn)生照明。該照明模 塊在本實施例中，為一發(fā)光二極管模塊，但不以此為限。在另一實施例中，如圖IOA與圖IOB 所示，該照明模塊23更可以整合發(fā)光二極管模塊230以及激光模塊231。其中激光模231 組由于光強度高，因此可以通過在激光模塊231的發(fā)光側(cè)設(shè)置字幕屏蔽232，使得激光模塊 231所產(chǎn)生的激光經(jīng)過該屏蔽之后，產(chǎn)生輔助指示的字幕投射到墻壁上，使得逃生者可以更 容易找到逃生方向。如圖11所示，該圖為本發(fā)明的渦漩式流體噴撒裝置另一實施例示意圖。在本實施 例中，該渦漩式流體噴撒裝置2的流體出口 201側(cè)更偶接有一噴撒元件24，以產(chǎn)生液體霧 幕。在本實施例中，該噴撒元件24具有一文件板240，由于本發(fā)明的流體經(jīng)過了導(dǎo)引體的渦漩流道之后，形成了渦漩流體，渦漩流體經(jīng)過了葉片結(jié)構(gòu)之后再經(jīng)過撒水元件24的文件板 240之后，可以產(chǎn)生更細的液體霧幕95，以增加滅火的效果。由于噴撒元件24的種類與型 式相當多，例如多孔片的結(jié)構(gòu)等，其是屬于現(xiàn)有的技術(shù)，在此不作贅述。如圖12A與圖12B所示，該圖為本發(fā)明的導(dǎo)引體又一實施例示意圖。在本實施例 中，主要針對表面構(gòu)形為曲面的葉片結(jié)構(gòu)所設(shè)置的渦漩流道示意圖。該導(dǎo)引體21c上具有 兩種以上的渦漩流道210c以及211c。其中渦漩流道210c與211c的自旋角度不相同，因此 所形成的渦漩流體的沖擊在葉片結(jié)構(gòu)時的作用角度也不同。由于當葉片結(jié)構(gòu)為曲面時(如 圖8B所示)，葉片結(jié)構(gòu)的表面具有曲度，因此如果只利用單一渦漩流體沖擊葉片時，效率會 降低。所以，對于具有曲度的葉片結(jié)構(gòu)可以利用圖12A的多種渦漩流道的設(shè)計，可以分別產(chǎn) 生以不同沖擊角度推動葉片結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的流體，以增加葉片所受的作用力，進而增加發(fā)電部 的轉(zhuǎn)速。以上所述，僅為本發(fā)明的實施例，不能以之限制本發(fā)明范圍。即大凡依本發(fā)明權(quán)利 要求所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍， 故都應(yīng)視為本發(fā)明的進一步實施狀況。
權(quán)利要求
一種渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，包括一撒水本體，其具有一流體入口以及一流體出口；一導(dǎo)引體，其設(shè)置于該流體入口內(nèi)，該導(dǎo)引體具有多個渦漩流道，以將一流體分成多道渦漩流體；以及一發(fā)電部，其設(shè)置于該本體內(nèi)與該導(dǎo)引體相對應(yīng)，該發(fā)電部上具有多個葉片結(jié)構(gòu)，每一個葉片結(jié)構(gòu)具有一傾角，每一葉片結(jié)構(gòu)與導(dǎo)引體對應(yīng)的表面與沖擊該表面的渦漩流體成一角度關(guān)系，使該發(fā)電部進行轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生一電力。
2.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引體的表面具有多 個凸部，其呈螺旋狀排列，使相鄰的凸部間形成該渦漩流道。
3.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引體的表面具有多 個凹槽，其呈螺旋狀排列，使相鄰的凹槽間形成該渦漩流道。
4.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述渦漩流道形成于該導(dǎo) 引體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述渦漩流道的截面形狀 選擇為圓形、橢圓形、多邊形、曲線所形成的幾何形狀或者是曲線與直線組合所形成的幾何 形狀其中之一。
6.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述渦漩流道的截面積由 入口側(cè)向出口側(cè)逐漸收縮。
7.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述每一葉片結(jié)構(gòu)與導(dǎo)引 體對應(yīng)的表面與沖擊該表面的渦漩流體成一正交角度關(guān)系。
8.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述每一個渦漩流道以特 定軸線進行自旋，以導(dǎo)引進入該渦漩流道的流體產(chǎn)生渦漩運動。
9.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，還具有一噴撒元件，該噴撒 元件設(shè)置于該流體出口側(cè)，該多道渦漩流體經(jīng)過該發(fā)電部，再經(jīng)由該噴撒元件而形成液體 霧。
10.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述葉片結(jié)構(gòu)為曲面。
11.如權(quán)利要求1或10所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述多個渦漩流道還 包括有至少兩種以上的不同自旋角度的渦漩流道，每一個具有該曲面的葉片結(jié)構(gòu)的表面與 該至少兩種以上的不同自旋角度的渦漩流道相對應(yīng)。
12.如權(quán)利要求1所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，還包括有一照明模塊，該 照明模塊與該發(fā)電部電性連接，以接收該電力產(chǎn)生照明。
13.如權(quán)利要求12所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述照明模塊為至少一 發(fā)光二極管模塊所構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求12所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述照明模塊為至少一 發(fā)光二極管模塊以及至少一激光模塊所構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求14所述的渦漩式流體噴撒裝置，其特征在于，所述激光模塊上還設(shè)置 有字幕屏蔽，以投射出字幕。
全文摘要
本發(fā)明提供一種渦漩式流體噴撒裝置，包括一撒水本體、導(dǎo)引體以及一發(fā)電部。該導(dǎo)引體，其設(shè)置于該撒水本體的流體入口內(nèi)，該導(dǎo)引體具有多個渦漩流道，以將一流體分成多道渦漩流體。該發(fā)電部，其設(shè)置于該本體內(nèi)與該導(dǎo)引體相對應(yīng)，該發(fā)電部上具有多個葉片結(jié)構(gòu)，每一個葉片結(jié)構(gòu)具有一傾角，每一葉片結(jié)構(gòu)與導(dǎo)引體對應(yīng)的表面與沖擊該表面的渦漩流體成一角度關(guān)系，以提供最大的推力使該發(fā)電部進行轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電力。在另一實施例中，該渦漩式流體噴撒裝置更與照明模塊相結(jié)合，以于噴撒液體時提供照明。
文檔編號F03B3/12GK101961691SQ20091016463
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者廖榮皇, 詹嘉維, 鄭景亮, 魏增武, 黃一德 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院