TWI593601B - 救援設備構造及其操作方法 - Google Patents

Description

救援設備構造及其操作方法

本發明係關於一種救援設備構造及其操作方法，以提供緊急用電〔emergency power supply〕功能；特別是關於一種具金屬空氣燃料電池〔metal-air fuel cell〕救援設備構造及其操作方法。

關於習用救援設備構造，例如：中華民國專利公告第M437098號之〝具氫氧燃料電池之多功能緊急救難包〞新型專利，其揭示一種多功能緊急救難包。該多功能緊急救難包包含一硼氫化鈉化學產氫裝置、一質子交換膜燃料電池、一直流轉直流電源轉換器、一LED照明裝置、一點火裝置、一GPS衛星定位追蹤裝置、一SOS緊急求救裝置及一通訊設備充電裝置。

承上，該硼氫化鈉化學產氫裝置產生氫氣，且該氫氣注入至該質子交換膜燃料電池。該直流轉直流電源轉換器電性連接該質子交換膜燃料電池，且將該質子交換膜燃料電池的直流電壓轉換成至少二直流電壓。該LED照明裝置、點火裝置、GPS衛星定位追蹤裝置、SOS緊急求救裝置及通訊設備充電裝置電性連接於該直流轉直流電源轉換器。

然而，前述第M437098號之該硼氫化鈉化學產氫裝置及其質子交換膜燃料電池具有整體設備成本昂貴、裝備維護不易、裝備體積龐大及在救難人員配帶上裝備不易攜帶的使用缺點。

另一習用救援設備構造，例如：中華民國專利公告第M373653號之〝可自行產生電力之救難人員雨衣〞新型專利，其揭示一種救難人員雨衣。該救難人員雨衣包含一雨衣本體、數個反光條、一LED警示裝置、一軟性電路板及一發電設備。另外，該發電設備包含一磁性元件及一線圈電路，且該磁性元件對應配置於該線圈電路。

承上，該雨衣本體之外表面設置該反光條及LED警示裝置，而該雨衣本體之內部將該軟性電路板電性連接於該LED警示裝置，且在該軟性電路板上設置該發電設備。在使用時，可藉由風力或雨水衝擊力衝擊在該軟性電路板上，如此該磁性元件相對於該線圈電路產生一往復運動，藉此產生一電力。

然而，前述第M373653號之該軟性電路板及其發電設備之發電運轉必然依賴於或受限於風力或雨水衝擊力，且其僅適用於微小耗電設備，因此其具有發電量不足及發電運轉不穩定的技術缺點。

另一習用救援設備構造，例如：中華民國專利公告第M406577號之〝可發電救生衣〞新型專利，其揭示一種可發電救生衣。該可發電救生衣包含一救生衣本體及一發電機構，而該救生衣本體具有一內部夾層，且該發電機構具有一磁鐵及一感應線圈。水波或海浪可帶動該磁鐵產生擺動時，該感應線圈因磁場變化而產生一感應電流，以供發出各種求救信號所需之電源。

另一習用救援設備構造，例如：中華民國專利公告第M454982號之〝可遇水發電之救生衣〞新型專利，其揭示一種可遇水發電之救生衣。該可遇水發電之救生衣包含一衣體、一偵測單元、一發電單元及一警示單元。該衣體至少具有一正面及一背面，而該偵測單元設置於該衣體，且該偵測單元用以偵測水面訊號。該發電單元設置於 該衣體，而該發電單元電性連接至該偵測單元，且該發電單元係包含一葉綠素電池。該警示單元設置於該衣體，而該警示單元電性連接於該發電單元行，且該警示單元可藉由該發電單元之電力即時發出警示求救信號。

另一習用救援設備構造，例如：中華民國專利公告第M509765號之〝救生衣之電源供應結構〞新型專利，其揭示一種具電源供應結構之救生衣。該救生衣包含一救生衣、一發光組件及一水電池。該發光組件結合於該救生衣，而該發光組件包含至少一發光元件及至少一導線，且該導線連接該發光元件及水電池。另外，該水電池包含一控制電路，且利用該控制電路控制該發光組件之發光元件產生閃爍。

另一習用救援設備構造，例如：中華民國專利公告第M517714號之〝自動供電之多功能救生衣〞新型專利，其揭示一種自動供電之多功能救生衣。該多功能救生衣包含一救生衣主體、複數發光二極體燈、一全球定位系統追蹤器及一水電池。該水電池具有一可撓式容器，而該可撓式容器在該救生衣主體上端具有一進水側，且該可撓式容器內劃分有各自獨立之數個單元槽及數進水管道。每個該進水管道分別對應連接該單元槽，而該進水管道之一端開設於該進水側，且每個該單元槽包含一正極金屬、一負極金屬及一電解質填充物。當該救生衣主體浸入水中時，水份可由該進水管道進入至該單元槽，進而產生電力以驅動該發光二極體燈及該全球定位系統追蹤器。

然而，前述第M509765號及第M517714號採用水電池，即水充電電池。一般而言，水電池僅利用加入液體或導入濕氣市方式巧妙的控制其氧化還原的通道開關而已。事實上，水電池中的水不可能提供任何能量，因為水中的氫已經是氧化態，所以不可能再經由氧化方式釋放 任何能量。簡言之，水電池在發電原理上並不是利用水的能量進行充電或發電，其僅利用所加入水導通電路而已。

然而，目前許多廠商或媒體往往會誤導消費者，聲稱水電池原理為利用水發電，並進一步宣傳為用水充電的環保技術。換言之，這種完全沒有環保效益的水電池技術僅在形式上利用加入液體開關控制其放電〔化學反應〕，以便在需要時方可允許進行化學反應而產生電力，以減少不工作時自放電的耗損或可延長其能量儲存。

然而，習用救生衣或救援設備之構造及其操作方法必然存在進一步改良其整體構造或提升其使用效率之需求。前述公告第M437098號、第M373653號、第M406577號、第M454982號、第M509765號及第M517714號專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種救援設備構造及其操作方法，其利用一金屬空氣燃料電池固定設置於一救援設備上，而該金屬空氣燃料電池電性連接於一用電設備，且該金屬空氣燃料電池僅以現場加入鹽水方式供應電力至該用電設備，以解決救援設備的整體構造複雜或其能量使用效率不佳之技術缺點。

本發明較佳實施例之主要目的係提供一種救援設備構造及其操作方法，其利用一金屬空氣燃料電池〔或一金屬空氣燃料電池組〕固定設置於一救援設備上，而該金屬空氣燃料電池電性連接於一用電設備，且該金屬空氣燃料電池僅以現場加入鹽水方式供應電力至該用電設備，以達成簡化其整體構造及提升能量就地使用效率之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之救援 設備構造包含：一救援設備，其包含一第一預定位置及一第二預定位置；至少一金屬空氣燃料電池組，其設置於該救援設備之第一預定位置上；及至少一用電設備，其設置於該救援設備之第二預定位置上，且該金屬空氣燃料電池組電性連接於該用電設備；其中將一鹽水添加至該金屬空氣燃料電池組，以便供應一電力至該用電設備。

本發明較佳實施例之該救援設備選自一救生衣、一救生圈、一救生竿、一救生衝浪板、一救生筏、一救生艇、一救生器材、一急救箱、一魚雷浮標、一浮球或一浮水擔架。

本發明較佳實施例之該救援設備包含一轉接插座，以便利用該轉接插座組裝固定該金屬空氣燃料電池組。

本發明較佳實施例之該金屬空氣燃料電池組包含一密封件。

本發明較佳實施例之該密封件選自一保護外殼、一保護薄膜或一可溶於水之密封件。

本發明較佳實施例之該金屬空氣燃料電池組連接一備用鹽水供應單元。

本發明較佳實施例之該用電設備選自一照明燈、一指示燈、一訊號發射單元或一警示單元。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之救援設備操作方法包含：提供一金屬空氣燃料電池組於一救援設備上，且利用一密封件將該金屬空氣燃料電池組進行適當密 封；將一用電設備電性連接於該金屬空氣燃料電池組，且將該用電設備設置於該救援設備上；在需要使用時，將該密封件自該金屬空氣燃料電池組取下；及將一鹽水添加至該金屬空氣燃料電池組，以便供應一電力至該用電設備。

本發明較佳實施例之該鹽水選自一海水，且該海水由現場取得。

本發明較佳實施例之該鹽水選擇經由一注水孔注入至該金屬空氣燃料電池組。

本發明較佳實施例之該鹽水選擇經由一備用鹽水供應單元供應至該金屬空氣燃料電池組。

1a‧‧‧救援設備

1b‧‧‧金屬空氣燃料電池組

1c‧‧‧用電設備

1d‧‧‧備用鹽水供應單元

10‧‧‧外殼本體

100‧‧‧通氣孔

11a‧‧‧第一外殼件

11b‧‧‧第二外殼件

11c‧‧‧電池元件

11d‧‧‧扣合件

12a‧‧‧注水孔

12b‧‧‧側注水孔

13‧‧‧鉸鏈部

131‧‧‧卡摯部

2‧‧‧轉接插座

20‧‧‧插槽

第1圖：本發明較佳實施例之救援設備構造之方塊示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之救援設備操作方法之流程示意圖。

第3圖：本發明另一較佳實施例之救援設備構造之方塊示意圖。

第4圖：本發明第一較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之分解立體示意圖。

第5圖：本發明第一較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之組合立體示意圖。

第6圖：本發明第二較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之分解立體示意圖。

第7圖：本發明第二較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之組合立體示意圖。

第8圖：本發明第三較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之分解立體示意圖。

第9圖：本發明第三較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之另一分解立體示意圖。

第10圖：本發明第三較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之組合後示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之救援設備構造及其操作方法適用於各種規格之金屬空氣燃料電池，但其並非用以限定本發明之範圍。本發明較佳實施例之救援設備構造及其操作方法適合結合應用於各種救援交通工具、各種救援機械設備或各種救援電機設備之相關技術領域，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之救援設備構造之方塊示意圖。請參照第1圖所示，本發明較佳實施例之救援設備構造包含一救援設備1a、一金屬空氣燃料電池組1b及一用電設備1c，且該金屬空氣燃料電池組1b及用電設備1c適當配置於該救援設備1a上。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該救援設備1a包含一第一預定位置及一第二預定位置。該救援設備1a選自一救生衣〔life jacket〕、一救生圈〔life buoy〕、一救生竿〔reach and rescue pole〕、一救生衝浪板〔rescue surfboard〕、一救生筏〔life raft〕、一救生艇〔lifeboat〕、一救生器材〔buoyant apparatus〕、一急救箱〔first-aid kid〕、一魚雷浮標〔或救生帶，rescue tube〕、一浮球〔buoy ball〕、一浮水擔架〔spine board〕或其它類似救生設備。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該金屬空氣燃料電池組1b設置於該救援設備1a之第一預定位置上，且該救援設備1a包含一轉接插座〔如第5圖所示〕或具類似功能之插座裝置，以便利用該轉接插座組裝固定該金屬空氣燃料電池組1b。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該金屬空氣燃料電池組1b另包含一密封件〔sealing member〕，且該密封件選自一保護外殼、一保護薄膜或一可溶於水之密封件，例如：可溶於水之密封件由一可溶於水之塑膠材料或一可溶於水之高分子材料製成。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該用電設備1c選自一照明燈、一指示燈、一訊號發射單元或一警示單元〔例如：蜂鳴器〕，而該用電設備1c設置於該救援設備1a之第二預定位置上，且該金屬空氣燃料電池組1b電性連接於該用電設備1c。在使用時，將一鹽水添加至該金屬空氣燃料電池組1b，以便供應一電力至該用電設備1c。

第2圖揭示本發明較佳實施例之救援設備操作方法之流程示意圖，其對應實施於第1圖之救援設備構造，其包含四個主要步驟方塊。請參照第2圖所示，本發明較佳實施例之救援設備操作方法包含第一步驟S1、第二步驟S2、第三步驟S3及第四步驟S4，但其並非用以限定本發明之步驟順序，在不脫離本發明之操作方法下將選擇適當省略或增加操作步驟。

請參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之救援設備操作方法包含第一步驟S1：首先，以適當方式〔例如：利用繩索綁紮結合方式〕提供該金屬空氣燃料電池組1b於該救援設備1a之一第一適當位置上，且利用一密封件將該金屬空氣燃料電池組1b進行適當密封，以隔絕該金屬空氣燃料電池組1b與外界環境。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之救援設備操作方法包含第二步驟S2：接著，將該用電設備1c電性連接於該金屬空氣燃料電池組1b，而將該用電設備1c設置於該救援設備1a之一第二適當位置上，且該用電設備1c位於該救援設備1a之外表面。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之救援設備操作方法包含第三步驟S3：接著，僅在需要使用時，將該密封件自該金屬空氣燃料電池組1b以適當方式取下，例如：撕開、拆開或其它方式，以便將該金屬空氣燃料電池組1b開封。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之救援設備操作方法包含第四步驟S4：接著，將一鹽水添加至該金屬空氣燃料電池組1b，以便由該金屬空氣燃料電池組1b供應一電力至該用電設備1c。該鹽水選自一海水，且該海水由現場取得。本發明另一較佳實施例之該鹽水選擇經由一注水孔〔如第5圖所示〕注入至該金屬空氣燃料電池組1b。

第3圖揭示本發明另一較佳實施例之救援設備構造之方塊示意圖，其對應於第1圖之救援設備構造。請參照第3圖所示，本發明另一較佳實施例之救援設備構造包含一救援設備1a、一金屬空氣燃料電池組1b、一用電設備1c及一備用鹽水供應單元1d，且將該金屬空氣燃料電池組1b、用電設備1c及備用鹽水供應單元1d適當組合配置於該救援設備1a上。在使用時，將該金屬空氣燃料電池組1b連接至該備用鹽水供應單元1d，以便選擇經由該備用鹽水供應單元1d供應鹽水至該金屬空氣燃料電池組1b。

第4圖揭示本發明第一較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之分解立體示意圖，其分解為兩個主要示意部分；第5圖揭示本發明第一較佳實施 例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之組合立體示意圖，其對應於第4圖之分解圖。請參照第4及5圖所示，本發明較佳實施例之金屬空氣燃料電池構造主要包含一第一外殼件〔casing member〕11a及一第二外殼件11b之兩個部分，且該第一外殼件11a及第二外殼件11b相互鄰接設置，以便形成一外殼本體10。

請再參照第4及5圖所示，該第一外殼件11a由絕緣材料製成，且該第一外殼件11a形成一長方型片體。該第一外殼件11a用以設置數個電池元件11c。舉例而言，該電池元件11c包含一碳紙片、一儲水件〔例如：海棉或儲水布〕、至少一金屬片〔例如：鎂鋁片〕及至少一個或數個金屬電極片〔例如：銅片〕。

請再參照第4及5圖所示，同樣的，該第二外殼件11b由絕緣材料製成，且該第二外殼件11b形成一長方型片體。該第二外殼件11b貼接組合於該第一外殼件11a，如此該第一外殼件11a及第二外殼件11b包覆該電池元件11c，以避免該電池元件11c與外界〔exterior〕直接接觸。

請再參照第4及5圖所示，本發明第一較佳實施例之該第一外殼件11a及第二外殼件11b選自二側殼板〔sidewall casing〕，且該二側殼板之形狀相互對應一致。該二側殼板包含至少一個或數個扣合件〔例如：四個ㄇ型扣合件〕11d，以便在元件組裝時該扣合件11d對稱扣合固定該二側殼板之四個角落。另外，該第一外殼件11a及第二外殼件11b具有其它功能性構造。

舉例而言，該第一外殼件11a及第二外殼件11b之底部形成一凹部，以形成一對電極孔〔electrode hole〕，以便將該電池元件11c之金屬電極片伸入至該電極孔內。另外，該第一外殼件11a之頂部亦形成一凹部，以便形成 至少一注水孔〔saltwater-filling hole〕12a，以便由該注水孔12a注入鹽水至該外殼本體10之內部。另外，該第一外殼件11a及第二外殼件11b具有數個通氣孔100，以便由該通氣孔100將外界空氣通入至該外殼本體10之內部。

請再參照第4及5圖所示，該外殼本體10結合一轉接插座2，以便該外殼本體10與轉接插座2之間形成電性連接。該轉接插座2包含至少一個或數個插槽20，以便彈性排列插置該外殼本體10。該數個插槽20並排於該轉接插座2上，以便插置數個該外殼本體10。數個該外殼本體10以水平〔horizontally〕或垂直〔vertically〕排列方式組合插入至該轉接插座2上。

請再參照第4及5圖所示，在元件組裝時，該外殼本體10由該第一外殼件11a及第二外殼件11b組合固定形成一組合體〔combination body〕，且在該第一外殼件11a及第二外殼件11b之間形成一內電解液槽〔electrolyte container〕，如此在該內電解液槽內產生化學反應〔chemical reaction〕後，其將產生電力〔electric power〕適當輸出至外界。

第6圖揭示本發明第二較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之分解立體示意圖，其分解為兩個主要示意部分；第7圖揭示本發明第二較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之組合立體示意圖，其對應於第6圖之分解圖。請再參照第6及7圖所示，相對於第一較佳實施例，第二較佳實施例之該第一外殼件11a形成一長方型片體，且該第二外殼件11b形成一長方型塊體。

請再參照第6及7圖所示，本發明第二較佳實施例之該第二外殼件11b選自一殼座〔case seat〕，且該殼座具有其它功能性構造。舉例而言，該殼座之底表面具有 一對電極孔A，以便將該電池元件11c之金屬電極片伸入至該電極孔A內，而該殼座之兩側牆〔sidewall〕分別具有一組合滑道〔assembling slide track〕。另外，該殼座之一端具有至少一側注水孔〔side saltwater-filling hole〕12b，以便由該側注水孔12b注入鹽水至該外殼本體10之內部。

請再參照第6及7圖所示，相對的，本發明第二較佳實施例之該第一外殼件11a選自一殼蓋〔case cover〕，且該第一外殼件11a之殼蓋沿著該第二外殼件11b之殼座之組合滑道進行滑入組合，直至該第一外殼件11a之殼蓋完全滑入覆蓋該第二外殼件11b之殼座。

第8及9圖揭示本發明第三較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之兩種分解立體示意圖，其分解為兩個主要示意部分；第10圖揭示本發明第三較佳實施例之救援設備構造採用金屬空氣燃料電池構造之組合後示意圖，其對應於第8及9圖之分解圖。請參照第8、9及10圖所示，相對於第一較佳實施例，第三較佳實施例之該第一外殼件11a及第二外殼件11b之間設有一鉸鏈部13，以形成該第二外殼件11b相對於該第一外殼件11a進行樞接，以便旋轉開啟或關閉該外殼本體10，如第10圖所示。另外，該第二外殼件11b包含一卡摯部131，以便利用該卡摯部131將該第一外殼件11a及第二外殼件11b固定組合。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1a‧‧‧救援設備

1b‧‧‧金屬空氣燃料電池組

1c‧‧‧用電設備

Claims (10)

1. 一種救援設備構造，其包含：一救援設備，其包含一第一預定位置及一第二預定位置；至少一金屬空氣燃料電池組，其設置於該救援設備之第一預定位置上；及至少一用電設備，其設置於該救援設備之第二預定位置上，且該金屬空氣燃料電池組電性連接於該用電設備；其中將一鹽水添加至該金屬空氣燃料電池組，以便供應一電力至該用電設備。
2. 依申請專利範圍第1項所述之救援設備構造，其中該救援設備選自一救生衣、一救生圈、一救生竿、一救生衝浪板、一救生筏、一救生艇、一救生器材、一急救箱、一魚雷浮標、一浮球或一浮水擔架。
3. 依申請專利範圍第1項所述之救援設備構造，其中該救援設備包含一轉接插座，以便利用該轉接插座組裝固定該金屬空氣燃料電池組。
4. 依申請專利範圍第1項所述之救援設備構造，其中該金屬空氣燃料電池組包含一密封件。
5. 依申請專利範圍第1項所述之救援設備構造，其中該金屬空氣燃料電池組連接一備用鹽水供應單元。
6. 依申請專利範圍第1項所述之救援設備構造，其中該用電設備選自一照明燈、一指示燈、一訊號發射單元或一警示單元。
7. 一種救援設備操作方法，其包含：提供一金屬空氣燃料電池組於一救援設備上，且利用一密封件將該金屬空氣燃料電池組進行適當密封；將一用電設備電性連接於該金屬空氣燃料電池組，且將該用電設備設置於該救援設備上；在需要使用時，將該密封件自該金屬空氣燃料電池組取 下；及將一鹽水添加至該金屬空氣燃料電池組，以便供應一電力至該用電設備。
8. 依申請專利範圍第7項所述之救援設備操作方法，其中該鹽水選自一海水，且該海水由現場取得。
9. 依申請專利範圍第7項所述之救援設備操作方法，其中該鹽水選擇經由一注水孔注入至該金屬空氣燃料電池組。
10. 依申請專利範圍第7項所述之救援設備操作方法，其中該鹽水選擇經由一備用鹽水供應單元供應至該金屬空氣燃料電池組。