具引流單元之弧翼循環動力引導系統 (MK-1)

技術摘要

ArcWing-MK1的發明靈感來自蝴蝶翅膀的散熱鱗片、翅脈、副博動器官、翅脈結構力學的序列和生物循環呼吸策略所啟發。本技術的核心在於透過仿生設計的裝置將汽車行駛動能轉換為可利用環境能源。此技術將路面熱氣吸附至地下予以冷卻的同時產生可持續的「第一動力」,將冷空氣傳輸至地表區域與後端以冷熱交替循環,降低四周建築或人居密集環境中的熱島效應,創造可持續的低能源有風流動需求的宜人居環境。此技術概念嘗試運用在太空建築立面設計的功能增益上,結合了我國原住民十字繡方格紋,提供在無重力狀態下,產生驅動力的氣流體設計。此發明在功能上,結合了在地本土編織的幾何邏輯,創建出功能上的穩定性與美感,更嘗試以台灣編織文化,帶入太空設計的人文思考與深度。

現有技術描述、問題及其缺陷

ArcWing- MK1(本案技術)與Tesla valve(既有技術)

  • Tesla valve:其分支是單一尺寸,無變化的,且會以中間較大的流管為主流管,兩側為次流管,主流管會具有主要的流量,當主次分支匯集時會所產生衝力,而在各匯集節點會產生相同的衝量。
  • ArcWing- MK1:以特定比例的單元由小到大排列組合而成,且單元序列是由2個小型管和1個中型管組成更大的單元管。 2個相等的管徑匯集會產生一衝力,在依序漸大的匯集點,衝力呈係數倍增。
  • 比較表:
 
既有技術:Tesla valve
本案技術:ArcWing- MK1
形式
單一尺寸,無變化
依特定比例由小到大組合排列
分支
分為主次流,匯集時產生均等衝力
兩兩相等支流匯集,且由2小1中型管組成更大的單元管。所產生的衝力持續倍增。
各節點衝力
相同
依序係數倍增

產業應用性

該發明技術可運用在氣候變遷下的未來環境設計,開創都市暨建築相關的設備與設施的產業與產品,以達到調節因熱島效應而產生的碳排放需求。尤其針對未來相關建築以及人居環境所衍生的房地產業與生活環境城鄉基礎設施或未來氣候的建築型態與設計等等,皆有未來產業發展運用的可能。尤其是應對未來Carbon Taxation時代來臨加諸在各個產業上的經營成本等。可運用的可能方式:  A. 氣候變遷下的高速公路以及道路的規劃興建與氣候變遷下的維護工程; B. 房地產的永續開發模式,供應未來住宅與永續建築的熱循環動力系統,降低碳排放與增加相關能源支出的成本; C. 都市發展與熱島效應對開發區域的建築技術的突破,可以供應降溫的建築設計與技術; D. 產品開發也可以以不同尺度的商業產品尤其是電子產品,可攜帶式的產品尺度來進行技術合作與轉移做後續開發,例如:有主動產生第一動力而熱傳導循環降溫的仿生技術來達成手錶或其他電子產品的不斷續發電或蓄電與充電的技術。也以此仿生科技與技術,進一步以仿生羽熾循環動力來做散熱或降溫技術的進一步開發和商業利用。例如:製程所需的散熱與降溫等,工廠製程模具的熱傳導與散熱後脫膜的能源使用需求以及產品生產的效率等等。

本技術發明之目的及達成功效

在全球氣候變遷下,全球的平均溫度日益升高,已被證實人為所致。未來只會更嚴重,當整體環境平均溫度超過35°C時,人體衛生系統將會無法負荷,導致熱疾病急遽甚至死亡。全球多數大城市擴大高密度人口居住,人居環境伴隨著都市熱島效應現象。據統計顯示遭受高溫就醫的趨勢逐年升高。本技術「ArcWing- MK1」是透過仿生學(Biomimicry),創新發明一種新型態低耗能在都市熱島效應下,可循環城市系統尺度的冷熱對流,同時產生第一動力,傳輸冷空氣,以降低環境溫度的仿生設計技術。此發明目的,依據聯合國所制訂的目標SDGs 7- Affordable and Clean Energy & SDGs 11- Sustainable Cities and Communities為指標,創新發明技術、邁向永續乾淨能源與人居家園的進程。

相關專利資訊

中華民國專利證書號:I799103

美國專利證書號:US 12,234,814 B2

專利介紹影片:連結

圖解一

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圖解二

圖解二

圖解三

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