(57)【要約】【課題】液体旋回式照明装置の提供。【解決手段】本液体旋回式照明装置は、ケーシング、コイルモジュール、ロータ及び照明モジュールを包含する。該コイルモジュールは該ケーシングの内壁に設置され、該ロータは該ケーシング内に設置され、該ロータの内壁に複数の羽根があり、該ロータの該コイルモジュールに対向する外壁に磁性モジュールがあり、該ロータの外壁と該ケーシングの内壁の形成する密閉空間内に液体が収容され、該ロータは流体により該複数の羽根が押動されることで回転し、これにより該磁性モジュールと該コイルモジュールが相対運動を発生し、該コイルモジュールに電力を生成させる。該照明モジュールは該ケーシングの外壁面に設置され、該照明モジュールと該コイルモジュールは電気的に接続され、該照明モジュールは該電力により照明を発生する。【選択図】図２Ａ
2011024403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体旋回式照明装置において、
内部に収容空間を具えたケーシングと、
該ケーシングの内壁に設置されたコイルモジュールと、
ロータであって、該収容空間内に設置されて内壁に複数の羽根を具え、該コイルモジュールに対向する外壁に磁性モジュールを具え、該ロータの外壁と該ケーシングの内壁の形成する密閉空間内に液体が収容され、該ロータは流体が該複数の羽根を押動することで回転し、それにより該磁性モジュールと該コイルモジュールに相対運動を発生させ、これにより該コイルモジュールに電力を生成させる上記ロータと、
該ケーシングの外壁に設置され、該コイルモジュールと電気的に接続され、該電力により照明を発生する照明モジュールと、
該コイルモジュールと電気的に接続されてアラーム音声を発生するアラーム装置と、
を包含したことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体旋回式照明装置において、該ケーシングはさらに、
上端に第１開口を、下端に第２開口を具えた下ケーシングと、
該下ケーシングの上に固定されて、該第１開口に対応する第３開口を具えた上蓋と、
を具えたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項３】
請求項２記載の液体旋回式照明装置において、該上蓋内及び該下ケーシングの第２開口に対応する部分にそれぞれ固定座が設けられたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の液体旋回式照明装置において、該固定座に気密素子が収容されたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項５】
請求項３記載の液体旋回式照明装置において、該固定座に軸受素子が収容されたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項６】
請求項１記載の液体旋回式照明装置において、該照明モジュールが発光ダイオードモジュールとされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項７】
請求項１記載の液体旋回式照明装置において、該照明モジュールがレーザー光モジュールとされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項８】
請求項７記載の液体旋回式照明装置において、該レーザー光モジュールは指示用の字幕或いはイメージを発生することを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項９】
請求項１記載の液体旋回式照明装置において、該コイルモジュールと該照明モジュールを電気的に接続する電気装置が設けられて、該電気装置は該電力に対して整流或いは整圧を行うことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１０】
請求項９記載の液体旋回式照明装置において、該電気装置は電力保存装置に接続されたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１１】
請求項１記載の液体旋回式照明装置において、該液体は油とされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１２】
請求項１記載の液体旋回式照明装置において、該流体は水とされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１３】
液体旋回式照明装置において、
ケーシングであって、天井に設置され、収容空間を内部に具え、該ケーシングの一端が該天井に設置された管路に接続されて、該管路の提供する流体を受け取り、該ケーシングの別端に散水装置が螺設された上記ケーシングと、
該ケーシングの内壁に設置されたコイルモジュールと、
ロータであって、該収容空間内に設置されて内壁に複数の羽根を具え、該コイルモジュールに対向する外壁に磁性モジュールを具え、該ロータの外壁と該ケーシングの内壁の形成する密閉空間内に液体が収容され、該ロータは流体が該複数の羽根を押動することで回転し、それにより該磁性モジュールと該コイルモジュールに相対運動を発生させ、これにより該コイルモジュールに電力を生成させる上記ロータと、
照明モジュールであって、該ケーシングの外壁に設置され、該コイルモジュールと電気的に接続され、該電力により照明を発生する上記照明モジュールと、
該コイルモジュールと電気的に接続されてアラーム音声を発生するアラーム装置と、
を包含したことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該ケーシングはさらに、
上端に第１開口を、下端に第２開口を具え、該第２開口の壁面にネジ山が形成されて該散水装置と螺合される下ケーシングと、
該下ケーシングの上に固定されて、該第１開口に対応する第３開口を具え、該第３開口の壁面にネジ山が形成されて、該管路と螺合される上蓋と、
を具えたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の液体旋回式照明装置において、該上蓋内及び該下ケーシングの第２開口に対応する部分にそれぞれ固定座が設けられたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の液体旋回式照明装置において、該固定座に気密素子が収容されたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の液体旋回式照明装置において、該固定座に軸受素子が収容されたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１８】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該照明モジュールが発光ダイオードモジュールとされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項１９】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該照明モジュールがレーザー光モジュールとされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の液体旋回式照明装置において、該レーザー光モジュールは指示用の字幕或いはイメージを発生することを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２１】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該コイルモジュールと該照明モジュールを電気的に接続する電気装置が設けられて、該電気装置は該電力に対して整流或いは整圧を行うことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の液体旋回式照明装置において、該電気装置は電力保存装置に接続されたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２３】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該液体は油とされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２４】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該流体は水とされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【請求項２５】
請求項１３記載の液体旋回式照明装置において、該管路は消防管路とされたことを特徴とする、液体旋回式照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の照明装置に係り、特に液体を利用して発電装置を回転させて発電させ、これにより照明を発生する一種の液体旋回式照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物に火災が発生した時、災害発生の時機は通常夜間或いは建築物が全面的に停電の状況であるため、火災現場の群衆は暗黒の環境下で簡単には逃げられず、怪我や死亡の悲劇を発生しやすい。
【０００３】
現在の建築物の非常設備の法的規定によると、避難動線上の、例えば、各階の出口或いは階段の踊り場等にのみ、停電状況で照明を提供できる照明設備が図１のように設置される規範がある。しかし、このような照明設備或いは避難方向を指示する照明器具は、僅かに重要な出入口或いは特定の位置にのみ設置が義務づけられているため、充分ではないという欠点がある。なぜなら、火災が室内で発生すると、濃い煙が急速に拡散し、避難者の視線を妨げるためである。このほか、現場の火の蔓延は関係照明設備或いは指示照明装置を焼損する恐れがあり、これらはいずれも避難者の避難の機会に影響を与える。
【０００４】
また、建築物内の重要な出入口及び避難動線上の特定位置に設置された照明設備或いは指示照明装置は、いずれも電池を電力保存手段としており、これにより、定期的に電池を検査或いは交換しなければ、電池の故障或いは電力不足の問題が発生して照明設備或いは指示照明装置の機能に影響を与える。
【０００５】
前述の問題を解決するための周知の技術には、例えば特許文献１があり、それは流体を利用して発電装置を回転させ、電力を発生させて照明設備を駆動する。この技術によると、消火栓内に発電装置が設置され、火災が発生して消火栓が作動する時、水流により発電装置を回転させて電力を発生させ、消火栓上に設置された照明設備を発光させて照明を発生させることができる。消火栓を天井にアレイ配置することで、天井からの投射光線により避難者を案内して順調に避難させられる。また、特許文献２には水流を利用して軸流式及び径方向羽根を有する発電装置を回転させ、照明設備に電力を提供して照明を発生させる消火栓装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾特許公告第Ｉ２６９８５０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６１６，２９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の周知文献に記載された技術は消火栓装置が起動される前は、湿式消火栓に属し、高圧水が消火栓内に充満し、消火栓装置内部部品の大半は消火栓装置内で水に漬かった状態であるため、部品のほとんどにさびが発生したり、水垢が堆積したりする恐れがあり、発電のコイルも緑青を発生し得て、これにより後続の発電及び消火栓装置が照明を提供する動作に影響が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施例において、本発明は一種の液体旋回式照明装置を提供し、それは、収容空間を内部に具えたケーシングと、該ケーシングの内壁に設置されたコイルモジュールと、ロータであって、該収容空間内に設置されて内壁に複数の羽根を具え、該コイルモジュールに対向する外壁に磁性モジュールを具え、該ロータの外壁と該ケーシングの内壁の形成する密閉空間内に液体が収容され、該ロータは流体が該複数の羽根を押動することで回転し、それにより該磁性モジュールと該コイルモジュールに相対運動を発生させ、これにより該コイルモジュールに電力を生成させる上記ロータと、照明モジュールであって、該ケーシングの外壁に設置され、該コイルモジュールと電気的に接続され、該電力により照明を発生する上記照明モジュールと、該コイルモジュールと電気的に接続されてアラーム音声を発生できるアラーム装置と、を包含する。
【０００９】
別の実施例において、本発明は一種の液体旋回式照明装置を提供し、それは、ケーシングであって、天井に設置され、収容空間を内部に具え、該ケーシングの一端が該天井に設置された管路に接続されて、該管路の提供する流体を受け取り、該ケーシングの別端に散水装置が螺設された上記ケーシングと、該ケーシングの内壁に設置されたコイルモジュールと、ロータであって、該収容空間内に設置されて内壁に複数の羽根を具え、該コイルモジュールに対向する外壁に磁性モジュールを具え、該ロータの外壁と該ケーシングの内壁の形成する密閉空間内に液体が収容され、該ロータは流体が該複数の羽根を押動することで回転し、それにより該磁性モジュールと該コイルモジュールに相対運動を発生させ、これにより該コイルモジュールに電力を生成させる上記ロータと、照明モジュールであって、該ケーシングの外壁に設置され、該コイルモジュールと電気的に接続され、該電力により照明を発生する上記照明モジュールと、該コイルモジュールと電気的に接続されてアラーム音声を発生できるアラーム装置と、を包含する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は一種の液体旋回式照明装置を提供し、それは、流体がロータ内部を通過して羽根を押動してロータを回転させることで発生する遠心力と潤滑液圧を累積し、ロータを剛性軸受の支持不要でありながら高速回転させて動態の安定した状態を達成させ、発電を行う。
【００１１】
本発明は一種の液体旋回式照明装置を提供し、それは、静態で未起動時に、液圧源の高圧作用により、ロータ外壁とケーシングに気密効果を達成させられ、潤滑液体を漏洩させず、且つ高圧液体がロータとケーシングの形成する空間内に流入することがなく、これにより電子部品が高圧液体による影響から錆を発生するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】周知の照明設備及び避難方向指示照明装置の表示図である。
【図２Ａ】本発明の液体旋回式照明装置の平面図である。
【図２Ｂ】本発明の液体旋回式照明装置のＡＡ断面図である。
【図２Ｃ】本発明の液体旋回式照明装置の分解断面表示図である。
【図２Ｄ】本発明の気密素子の別の実施例表示図である。
【図３】本発明の液体旋回式照明装置中のレーザー光モジュールの字幕投射表示図である。
【図４Ａ】本発明の磁性モジュール中の磁性素子配置表示図である。
【図４Ｂ】本発明の磁性モジュール中の磁性素子配置表示図である。
【図５Ａ】本発明の液体旋回式照明装置の静止状態表示図である。
【図５Ｂ】本発明の液体旋回式照明装置の動作状態表示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２Ａから図２Ｃはそれぞれ本発明の液体旋回式照明装置の平面図、ＡＡ断面図及び分解断面表示図である。該液体旋回式照明装置２はケーシング２０を包含し、それは円柱状或いは多角形柱体とされ得るが、それに限定されるわけではない。本実施例では、該ケーシング２０は円柱形ケーシングとされ、該ケーシング２０内部に収容空間２０ａがある。本実施例では、該ケーシング２０はさらに、下ケーシング２００と上蓋２０１に分けられ、そのうち、下ケーシング２００の上方に第１開口２０２があり、下ケーシング２００下方に第２開口２０３がある。該第１開口２０２の周囲に複数の第１ネジ孔２０７ａが設けられ、該上蓋２０１は該下ケーシング２００の上に固定され、該上蓋２０１は該第１開口２０２に対応する第３開口２０５を有する。該上蓋２０１の該第１ネジ孔２０７ａに対応する位置に第２ネジ孔２０７ｂが設けられて、固定部品２６により該第２ネジ孔２０７ｂと第１ネジ孔２０７ａを通して該上蓋２０１が該下ケーシング２００に取り付けられる。該上蓋２０１の具備する第３開口２０５の両側凸壁にはネジ山２０８が設けられ、該上蓋２０１を液圧源に接続された管路と接続するのに用いられる。該管路は消防管路、或いはその他の液体供給管路とされ得る。該液体は水或いはその他の消火能力を有する液体とされ得る。
【００１４】
該下ケーシング２００の内壁にはコイルモジュール２１が設置され、それは基板２１０及び複数の、該基板２１０に設置された誘導コイル２１１を具備する。該下ケーシング２００の内部底面の第２開口２０３周囲に固定座２０４が設けられ、該固定座２０４内に気密部品２７ｂが設けられ、該気密部品２７ｂはＯリング、或いはスペーサ、或いは玉軸受等とされ得る。該下ケーシング２００の外側の該第２開口２０３の外周に対応する位置より凸部２０９が延伸され、それにネジ山２０９ａが設けられている。該凸部２０９は散水装置との接続部とされる。このほか、該上蓋２０１の下ケーシング２００内壁に対応する壁面に固定座２０６が設置され、該固定座２０６に気密部品２７ａが収容される。該気密部品２７ａは、Ｏリング、或いはスペーサ、或いは玉軸受等とされ得る。別の実施例では、図２Ｄに示されるように、該固定座２０４と固定座２０６内に、ロータと気密に組合せられる支持軸受２７ｃ、２７ｄが設置される。該ケーシング２０の底部の第２開口のネジ山２０９ａの口径、及び上蓋２０１の第３開口２０５の外側のネジ山２０８の口径は、メートル或いはインチ規格に符合するものとされ、取り付けに便利とされる。
【００１５】
該ケーシング２０の外周壁面にさらに照明モジュール２３が設けられ、それは該コイルモジュール２１と電気的に接続される。該照明モジュール２３は発光ダイオードモジュール２３０、レーザー光モジュール２３１或いは発光ダイオードモジュール２３０とレーザー光モジュール２３１の組合せとされ得る。本実施例では、照明モジュール２３は発光ダイオードモジュール２３０とレーザー光モジュール２３１の組合せ構造とされる。本発明は高圧消防水流により発生する電力を利用し、該発光ダイオードモジュール２３０は照明を提供して該装置付近の群衆を迅速に避難させるほか、指向性の極めて高いレーザー光モジュール２３１を加えている。火災が発生した時、全ての散水装置が駆動されるわけではなく、通常は高温点の散水装置が起動され、並びに散水、消火し、ほぼ全ての火災で煙が空間に充満する。伝統的な照明装置は煙に対しての透過性が低く、また、起動された散水照明装置の照明補助エリアは装置付近のみ有効であるため、本実施例ではレーザー光モジュールに空気微粒子の反射、屈折、散乱を利用し、指示メッセージを有するレーザービームを発生して避難出口を指向する。
【００１６】
室内に火災が発生した時、ただ一つの液体旋回式照明装置２が起動されれば、１本のレーザービームが出口を指向でき、図３のようであり、レーザー光と字幕カバーの組合せにより、字幕を投射するか、或いは文字或いはパターンで指示し、人々にレーザー光投射の形成するメッセージを認識させてそれに基づいて避難させる。このほか、レーザー光はレンズと結合され得て、これによりレーザー光を特定方向に集中させ、人々に避難或いは移動の識別マークを指示することができる。このほか、もし、複数の液体旋回式照明装置２が駆動されれば、多くのレーザー光を有する以外に、アレイ式発光ダイオードモジュール２３０の発生する照明はさらに停電した現場を明るく照らすことができる。異なる光源間の特性と相補作用により、大幅に本発明の液体旋回式照明装置の価値と実用性がアップされる。
【００１７】
さらに再び図２Ａから図２Ｃを参照されたい。該液体旋回式照明装置２には更にアラーム装置２９が設置され、それは該コイルモジュール２１と電気的に接続されている。該アラーム装置２９は音声情報を発生可能な音響装置とされ得て、例えば、スピーカと音声放送装置の組合せとされて、火災状況が発生した時、該アラーム装置２９は該コイルモジュール２１の発生する電力によりアラームの音声メッセージを発生する。このほか、該照明モジュールと該コイルモジュールの間にさらに電子装置２４が接続され、それは該コイルモジュールと電気的に接続され、該電子装置２４は該コイルモジュール２１の発生する電力に対して整流或いは変圧を行なう。該電子装置２４には電力保存装置２５を接続可能で、これによりコイルモジュール２１の発生する電力を保存できる。
【００１８】
該ケーシング２０の収容空間２０ａ中に、ロータ２２が設けられ、該ロータ２２の本体２２０は本実施例では、円柱状の中空構造とされ、該ロータ本体２２０の内壁に複数の羽根２２２が設置されている。該ロータ２２の外壁と該ケーシング２０の内壁の間には空間２８が形成され、その内に液体２８０が充填され、本実施例では、該液体２８０は潤滑油とされる。該ロータ２２の外壁は該上蓋２０１の固定座２０６及び下ケース２００の固定座２０４内に設けられた気密部品２７ａと２７ｂにより空間２８と気密を保持し、液体の外洩れが防止される。このほか、ロータ本体２２０の外壁の該コイルモジュール２１に対応する位置に磁性モジュール２２１が設けられ、該磁性モジュール２２１は複数の磁性素子２２１０を具えている。該複数の磁性素子２２１０は図４Ａに示されるように環状を呈して該ロータ本体２２０の表面に配置されるほか、該磁性素子２２１０は図４Ｂのように、該ロータ本体２２０の表面にアレイ式分布の形式で環状に配置され得る。
【００１９】
続いて、図５Ａ及び図５Ｂを参照されたい。これらの図はそれぞれ本発明の液体旋回式照明装置の静止と動作表示図である。図５Ａの状態は、液体旋回式照明装置２が天井に取り付けられ、天井内の消防管路４と接続されている。液体旋回式照明装置２の一側の第２開口２０３部分のネジ山２０９ａには散水装置３が螺合されている。流体力学中のベルヌーイの法則に基づき、散水時に液体旋回式照明装置２の前後を通過する総圧は等しく、散水前の総圧はロータ２２内壁に印加される静圧及びロータ２２の流速を主とする動圧の総和である。図５Ａの状態の時、液体旋回式照明装置２は高温起動されておらず、ゆえに水流の流出はなく、ゆえに、ロータ２２内の動圧は０とされる。全ての圧はいずれも静圧で表現されるため、該静圧をロータ２２内壁面に印加する時、中空管状のロータ２２は外向きに押圧される。気密部品２７ａ、２７ｂ（Ｏリング、或いはスペーサ、或いは玉軸受）を押圧することで、静止状態で、有効に潤滑油を密封でき、中空のロータ２２内の水と外部の油とを明確に分離し、油に被覆された電気機械部品（コイルモジュール等）が水気により錆びて故障するのを防止できる。
【００２０】
図５Ｂに示されるように、液体旋回式照明装置２が起動された時、液圧源（図示せず）の提供する大量の水流９０は消防管路を通り該液体旋回式照明装置２に流入し、このロータ２２を通過する液体は流動状態にあり、これによりロータ２２内部に作用する総圧力は大部分が動圧で表現される。中空管状のロータ２２内の静圧は大幅に現象し、精密な計算と羽根の設計を通して、ロータ２２を通過する水流９０の羽根２２２に対して発生する推力を得ることができ、羽根２２２により中空ロータ２２を駆動して急速に回転させ、ロータ２２外壁の磁性モジュール２２１とケーシング２０内壁のコイルモジュール２１に相対運動を発生させられる。回転過程で、流体はロータ２２内部を通過して羽根２２２を押し動かしてロータ２２を回転させ、発生した遠心力及び潤滑液圧の累積により、ロータ２２は剛性軸受の支持なしで、僅かに気密素子（Ｏリング、或いはスペーサ、或いは玉軸受）を通し、高速回転して動態の安定状態を達成して発電する。ロータ２２外部の磁性モジュール２２１とケーシング２０内面のコイルモジュール２１の磁力線は急速に変化し分割され、これにより電力を発生し、照明モジュール２３に照明を発生させアラーム装置２９にアラーム音を発生させる電力を提供する。ロータ２２を通過した水流は散水装置３を通り、水幕９１を発生して消火を補助する。
【００２１】
以上の実施例は本発明を説明するために提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲の記載に基づきなし得る同等の変化及び修飾は、本発明の範疇に属するものとする。
【符号の説明】
【００２２】
２  液体旋回式照明装置
２０  ケーシング
２０ａ  収容空間
２００  下ケーシング
２０１  上蓋
２０２  第１開口
２０３  第２開口
２０４、２０６  固定座
２０５  第３開口
２０７ａ  第１ネジ孔
２０７ｂ  第２ネジ孔
２０８  ネジ山
２０９  凸部
２０９ａ  ネジ山
２１  コイルモジュール
２１０  基板
２１１  誘導コイル
２２  ロータ
２２０  本体
２２１  磁性モジュール
２２１０  磁性素子
２２２  羽根
２３  照明モジュール
２３０  発光ダイオードモジュール
２３１  レーザー光モジュール
２４  電子装置
２５  電力保存装置
２６  固定部品
２７ａ、２７ｂ  気密部品
２７ｃ、２７ｄ  軸受
２８  空間
２８０  液体
２９  アラーム装置
３  散水装置
４  管路
９０  水流
９１  水幕
【図１】
2011024403.tif 000003
【図２Ａ】
2011024403.tif 000004
【図２Ｂ】
2011024403.tif 000005
【図２Ｃ】
2011024403.tif 000006
【図２Ｄ】
2011024403.tif 000007
【図３】
2011024403.tif 000008
【図４Ａ】
2011024403.tif 000009
【図４Ｂ】
2011024403.tif 000010
【図５Ａ】
2011024403.tif 000011
【図５Ｂ】
2011024403.tif 000012