水電共生 為火場點明燈

灰濛如白霧的煙、橘紅如浪的火焰撲天而來,在失火的建築物裡,可以看到消防員來回穿梭的英姿,那是1991年的電影《浴火赤子情》,是一部深刻描繪打火英雄出生入死、追查縱火犯的動作片。

「電影裡面那種火災燒得紅紅亮亮、還可以清楚看到裡面有人,都是騙人的啦。」工研院綠能所經理廖榮皇微笑著說,現實生活中的火場可不像電影,而是一個燃燒不完全的環境,裡面充滿灰白乃至厚黑的濃煙、惡劣且未知的空間狀態,消防員必須滿載裝備,盡量在30分鐘內完成疏散、救災的工作。

廖榮皇說,火災現場是一個不完全燃燒的場域,尤其在濃煙密布的時候,救援行動根本就是舉步維艱,有很多時候消防員必須趴在地上、四肢並用來找路,而且光靠頭燈、胸燈跟手提式燈具,照明效果受限,加上身上的裝備重達30公斤,一場看起來很「一般」的搜救行動,對消防員來說其實是「重重」考驗。

有了流體驅動緊急照明,讓火場救援任務更安全,是人類一大福音。

發明王出馬 火場危機變轉機

「既然火場環境這麼惡劣,那我們可以做什麼?」被同事譽為「發明王」的廖榮皇思考,消防環境裡面最需要的就是水、電跟照明,那麼是不是有什麼辦法可以結合這兩種功能,製造一個共生概念的系統,同時提升救災效率,「流體驅動緊急照明」技術,就是由此而來。該技術從2008年萌芽以來,在綠能所所長胡耀祖的支持下,持續開枝散葉,在不同應用領域中榮獲多項國際大獎。

當火災發生的時候,消防員會拿著一個接著不織布水袋的鐵管,那就是所謂的「瞄子」,而擔任打火前鋒的就是瞄子手,他們會依照現場火勢來改變射水的型態與範圍大小,但瞄子手面前的濃煙經常造成視線不良,如果由其他消防員來進行照明,又會削減救援的人力。廖榮皇根據這樣的觀察,提出改良的辦法,「消防瞄子燈」於焉誕生。

瞄子燈是一個L型的輔助裝備,外殼是耐熱塑膠,裡頭有一個鋁製金屬渦輪(液旋式渦輪轉子),看進去就是一個直徑約3公分、內嵌四道如扇葉的中空圓柱,加上鋰電池作為儲能裝置。當水柱發射的時候,渦輪會轉動進行發電,除了為瞄子燈供電照明,也能儲存多餘的電能。

新一代瞄子燈 熱顯像儀幫大忙

從第一代重達3公斤的瞄子燈,到第四代只需要875公克,不需要學什麼困難的技術,只要30秒「喀」一聲,一鍵就能啟用,其LED燈的照度最亮也可高達75,000燭光,比起傳統的頭燈,亮度將近30倍。尤其,瞄子燈就像車子的霧燈一樣,採用的是黃光,在煙霧瀰漫的狀況下比起白燈來說較不易散射,且水柱經過液旋式渦輪轉子,所消耗的水壓也不到5%,不會對救災造成影響。

流體驅動緊急照明目前已經拿下十餘國專利,也技轉給國內企業,並推廣到10個縣市、100多個消防分隊使用。研發團隊更新開發出附帶「熱顯像儀」功能的瞄子燈,廖榮皇比喻,如果瞄子燈是一般房車的話,那加上熱顯像儀的瞄子燈就是「頂級豪華版」。新版消防瞄子燈重量只增加120克,瞄子手不需要透過其他人來指揮,一眼就能判斷狀況、避免誤差,提升救援效率,也因此勇奪2018年愛迪生發明獎「商業安全類(Commercial Safety)」銀獎。廖榮皇說,研發就是凡事存疑、要回歸本心,了解問題在哪裡,做好評估,才能進一步對現有的狀況做出有效的改善。

小辭典:「創新界奧斯卡」愛迪生獎(Edison Awards)
愛迪生發明大獎始於1987年,以發明家愛迪生為命名,紀念他追求創意與卓越的精神,該獎每年表彰全球創新產品與服務與企業領導人,包括已逝蘋果公司創辦人賈伯斯、特斯拉創辦人伊隆‧馬斯克(Elon Musk)等,工研院「可高速充放電鋁電池」亦於2017年拿下「能源與永續」類銀牌。

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