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40个TRIZ发明法则40 件绿色创新产品案例

(2012-01-08 17:51:22)
标签:

要素

效率

满足

环境

逆渗透

杂谈

分类: 专利

1 区隔 Segmentation

组合式沙发-意大利Frighetto Industrie 的设计者Gisuseppe Vigano 创造了

能够容易装配到各种位置的沙发。这个沙发有着特别的组合件,如转角的

组件有卧床形式与简单形式。由于整组沙发相当容易移动与组合,对于顾

客装潢陈设他们的房子将会更容易。此外,具备可拆卸的纤维材质座垫,

也使清理这套沙发组变得相当容易。(http://www.frighetto.it)

满足之环境效率要素: Product Durability and Product Service.

 

2 抽出 Extraction

无噪音中央真空吸尘系统-美国Duo Vac 中央真空吸尘器系统采用先进的

过滤系统,能够抓住细小至0.1 微米的灰尘,且其效率达到97.5%。吸进去

的脏污空气由旋风式的动作将内含尘埃粒子分离,较大的粒子落进收集器

底部,较小者则被过滤器抓住,剩下的干净空气则被排出至外界。由于整个系统的马达被抽离且安装在室外, 因此噪音不会传至室内。

(http://www.duovac.com/index.html)

满足之环境效率要素: Product Service

 

3 局部特性 Local Quality

低噪音长寿命的复层轮胎-日本Bridgestone 发展出Dual-Layer Tread 的技术,即同时结合两种不同磨耗特性的橡胶材质于同一支轮胎内。较高抓地力

的橡胶被包在基底层,当外层橡胶逐渐磨耗消失

时,其便显露出来以维持如同新胎般的抓地力。

此外,此较高抓地力的橡胶层对噪音抑制能力亦

有相当帮助。(http://www.bridgestonetire.com)

满足之环境效率要素: Material Reduction and Product Durability.

 

4 不对称Asymmetry

可旋转机身的迷你数字相机-日本Nikon 的Square-shaped COOLPIX SQ 系列相

机具有不对称的机身旋转机能。平常收纳时可将镜头侧上转,使机身维持一迷

你的矩形样式;使用时将之下转可让内部的光学镜头组有足够的空间活动,如

此可省去传统变焦镜头外径的材料。对于使用者可以同时享受到携带方便与光

学变焦高性能的双重利益。(http://www.nikon-image.com)

满足之环境效率要素: Product Service.

 

 

 

5 结合(整合) Combining (Integrating)

高性能笔记本电脑冷却系统-日本SONY 的A4 尺寸笔记本电脑505 系列从最早推出时便具备轻薄短小的优点,也是其所主打的优势。可是最新推出的V505 系列虽然配备高速的P4-M CPU 来达到极佳的运算能力,却很不幸地同时为它带来极高的热量。对于此

状况,SONY 的设计人员发展出一结合式的散热装置,如图:(1) CPU

radiator, (2) auxiliary CPU radiator, (3) Intel 845 chip radiator and (4) ATI

display chip radiator。由于具备导热效能极佳的连结管路、散热风扇与气

流通道,热量可以藉由良好的传导与对流方式排出机体外而不会沈积于机

体内,如此亦可以增加其他装置的稳定度与延长电池寿命。(http://pc.watch.impress.co.jp)

满足之环境效率要素: Material Reduction, Energy Reduction and Product Service.

 

6 多面性 Universality

蓄太阳能发光路标-台湾硅强公司发展的蓄太阳能发光路标,其由回火玻璃

罩、太阳能板、LED、控制电路与充电电池所组成。此型路标的外罩能经得

起各种来自路面的冲击,其能在白天时吸收太阳光能量并转成电能储存在电池内,至夜间再发电给LED。如此可省去电力消耗甚至可减少路灯建设。

(http://www.roadmark.com.tw)

满足之环境效率要素: Energy Reduction and Product Service.

 

8 平衡力 Counterweight

Run-Flat 轮胎系统-德国Continental AG发展出一种新式的防爆轮胎系统CSR (ContiSafetyRing)。如图,此系统特别之处是由(1)轻量金属环与(2)弹性块状物共同组成将轮胎可安装于一般标准的轮圈上。当轮胎泄气时,前述的共同结构物可以顺势支撑住

轮胎继续行驶。此系统具备特点为:1. 与目前的一般标准轮胎与胎缘相匹配;

2. 在平常轮胎无泄气时不影响乘坐舒适性与宁静度;3. 爆胎时可继续行驶超

过200 公里;4. CSR 轮胎比一般标准胎轻约25%;5. 在爆胎行驶时依然舒适平稳;6. 容易安装与拆卸。(http://www.conti-online.com)

满足之环境效率要素: Product Durability and Product Service.

 

10 先前动作 Prior Action

免用电池与电灯泡之手电筒-美国Forever 手电筒公司利用法拉第电磁能定律发展出不需要用电池的手电筒。使用者只要在欲使用前摇动手电筒15 至30 秒,即可使

手电筒维持5 分钟的发光。此手电筒另一特色就是利用超级蓝光LED取

代传统电灯泡, 如此将有更佳的稳健性与耐久度。

(http://www.foreverflashlight.com)

满足之环境效率要素: Energy Reduction, Toxicity Reduction, Product Durability and Product Service.

 

12 等位性Equipotentiality

易替换反光板与启动器的灯具支持装置-日光灯的反光板与启动器之替

换常常是件不容易且费时的工作。有鉴于此,台湾的中国电器股份有限

公司(China Electric MFG)发展出一相当容易替换的装置。此款新式的装

置在制造时消耗较少的材料,且弹簧枢纽也有利于拆卸零组件。另外,

图中箭头所指的沟槽可安置线组,其隐藏的效果可达到整体美观的功效。(http://www.toa.com.tw)

满足之环境效率要素: Material Reduction and Product Service.

 

13 倒转 Inversion

饮水逆渗透系统-众所周知逆渗透方式是最佳的过滤方式。此法能让细小的粒子,如离子,被隔绝在溶液之外。因此,逆渗透被广泛用于洁净饮用水,以过滤盐分与其他杂质。

逆渗透过程需要一个驱动力推动液体穿过一层半渗透膜,利用位于膜两侧的

浓度差,使得液体往驱动方向移动,朝下一层半渗透膜前进。PurePro 公司的

饮水逆渗透系统除了应用逆渗透技术来过滤水中杂质,亦采用紫外光杀菌。

由阻绝DNA 与RNA 的有机复制循环的方式来杀死细菌、病毒与微有机物。(http://www.purepro.net/)

满足之环境效率要素: Energy Reduction.

 

14 球状化 Spheroidality

使用离心力与旋转水流的洗衣机-LG 发展一新型式,具备低噪音与高稳健性的洗衣机。在洗衣行程中,离心力会将衣物推向不锈钢的洗衣槽,水流被驱动穿

过衣物的纤维以将污垢粒子击出。最后,有6 道瀑布水流向洗

衣槽内循环流入,将衣物上的洗衣剂完全清除,完成洗衣行程。

(http://www.lge.com)

满足之环境效率要素: Energy Reduction, Toxicity Reduction and Product Service.

 

15 动态 Dynamicity

低温货运温度控制容器-传统低温货运一般只能运送单一温度的产品,然而对于许多流通市场而言,一辆货车只能运送一种温度的货物是相当不经济。如果想要在一具货柜中同时储存不同温度的食品,如鲜奶与冰淇淋,这在以往是不可行的。台湾工研院发展出利用

一种新方法:首先利用不同的eutetic 材料有依不同温度变化的低熔点特性,

找出对应温度的配方。然后在一个货柜中区隔出数个小货舱,将各eutetic 材

料灌入货舱间的空隙,如此就能就能依据所设定温度达到冷藏或冷冻的效果。(http://www.ctcietsc.org.tw)

满足之环境效率要素: Energy Reduction and Product Service.

 

 

16 局部或过度的动作 Partial, Overdone, or Excessive Action

无蝴蝶阀的新式引擎-传统汽油喷射引擎是透过监测通过蝴蝶阀的空气体积来决定给予对应的汽油量。然而越大的蝴蝶阀开启量,就会有越多空气窜入燃烧室。BMW

的Valvetronic 改变了这样的情况:将蝴蝶阀省去,让空气直接大量地进

入进气歧管;依然使用传统的进气侧凸轮轴,但却使用步进马达驱动一

具有着连续变化的第二偏心轴与从动滚轮。由此马达直接控制更精准的

进气,透过减低汽门扬程和进入燃烧室的空气的量使抽压损失(Pump Lossing)减到最少。当引擎怠速时,汽门仅开启0.2mm,油气以近乎音速进入燃烧室。配合进排气可变汽门正时系统,Valvetronic可使得燃烧效率更为提升,省油效率与输出马力分别提升14% 与13%。此外亦有助于冷启动,并且因为燃油雾化更佳将不受限于较高的燃油等级。(http://www.bmwworld.com)

满足之环境效率要素: Energy Reduction and Toxicity Reduction.

 


 

17 移到新的次元 Moving to a New Dimension

机械式停车设备-在拥挤的都市寻找停车位总是一件令人困闹的事。日

本ShinMaywa 发展出新式的停车设备,藉由空间的转换,将车辆依据

垂直方向停放。这样可让原本只能停放一辆车的面积达到停放两辆甚至三辆以上,有效提升空间使用。此外,此停车设备施工时间相当短,且富弹性变化的组合方式可依照不同的环境作调整。(http://www.smec.co.jp)

满足之环境效率要素: Product Service.

 

18 机械振动 Mechanical Vibration

单人用超音波洗衣机-这仍是一个概念设计,不过已经极具商品化的基

础。这具单人用洗衣机是1993 LG Electronics Design Competition 的得奖作

品,主要是考虑单人出外旅游或是独自生活时,可能遭遇清洗衣物不便的

问题而产生的对策。利用超音波能量藉由水的传递将衣物纤维间脏污粒子

抖出,达到清洗的效果。如此可省去洗衣剂的使用,而且清洗水可以重复

利用,达到环保与节水的功效。精巧的体积亦不占空间,相当方便使用。

满足之环境效率要素: Material Reduction, Toxicity Reduction and Product Service.

 


 

19 周期性动作 Periodic Action

轻量反用换流焊接机-市场上有诸多的焊接机,每个制造商都极力地欲发展

出更环保与更好用的新机型。Dayok利用相关震动频率的技术发展出一轻巧

的反用换流(inverter)新机型,具备了:1. 能源消耗仅需传统机型的一半;2.

更稳定的电弧与更强的渗透力;3.机体重量只有过去的1/3。(http://www.dayok.com.tw)

满足之环境效率要素: Energy Reduction.

20 有效动作的连续性 Continuity of Useful Action

修正带装置-早期的修正液总是有许多的缺点:含毒性挥发气体、固化不易与不够美观等;而修正带的推出有效地解决上列问题。日本Pentel 公司所出品的修正带装置

利用数个小齿轮互相连续牵引作动,方便使用者将修正带覆盖文件上的

错误处;其亦推出各种宽度的修正带以供消费者选择。另外,可替换修

正带的功能更有助于环保与降低使用成本。(http://www.pentel.co.jp)

满足之环境效率要素: Toxicity Reduction and Product Service.

 

22 将害处转换为益处 Convert Harm into Benefit

废弃物衍生燃料-藉由分类、压碎与干燥化,废弃物可以被制造成如图般

呈现棒状物的工业用燃料,有效提高废弃物使用率与节省采购燃料的开支。

日本三菱重工将市区与工业废弃物转化成此类燃料,每天可以将10至400吨

的废弃物制成5 至200 吨的燃料。这种废弃物衍生燃料的燃烧性能可达到

16700KJ/Kg;另外,由于单位体积小且水分含量极低,非常适合储存与运输。(http://www.mhi.co.jp)

满足之环境效率要素: Energy Reduction and Resource Sustainable.

 

23 回馈 Feedback

主动噪音控制技术-传统车辆杜绝噪音的方式除了降低机件的磨耗程度,就是增加车体的隔音材料。韩国高级理工学院(KAIST, Korea Advanced Institute of

Science and Technology)研发一套主动噪音控制技术,主要是

利用一噪音控制器接收引擎噪声源的波形作为参考,产生一

反相的波形并以一车内喇叭作为输出,如此利用两反相波形

重迭而相抵消的原理来消弭噪音。这样可以减少隔音材料的

使用,并因此减轻车重而降低油耗。(http://ultrapark.kaist.ac.kr)

满足之环境效率要素: Material Reduction and Product Service.

 

24 中介物 Mediator

行动装置用小尺寸高性能之燃料电池-燃料电池技术在近年来发展迅速,而日本CASIO 致力研发行动装置用之燃料电池已得到相当的成果,并得到日本专利局及海外国家的专利许可。以笔记本电脑为例,其专用之燃料电池是以一储存槽容纳如酒精的醇类,并以

一高性能的再生器(Reformer)将氢气从酒精中转化出来,然后氢气再通

过一产生器(Generating Cell)产生电能。CASIO 宣称其发展的各式再生

器可以达到98%的转化效率,且极小化的尺寸适合各型的行动电器产品。(http://www.casio.co.jp)

满足之环境效率要素: Toxicity Reduction, Material Retrieval and Resource Sustainability.

 

25 自助 Self-Service

自发电式自动给水龙头-公众场所的水龙头为了卫生原因多半都是自动感应给水,然而为了驱动传感器,其内必须要装置一电池以维持运作。但是传统的自动给水龙头必须要经常更换电池使得保养维护的工作相当花费金钱与人力,同时电池的消耗率相当惊人。日本

TOTO 发展一利用水流作为发电来源的新技术,有效改善了这种状况。其

在进水管处安装一小型涡轮叶片发电组,当水龙头被使用时,通过的水流

驱动叶片并因而带动发电,产生的电能被储存在内含之充电电池。该型水

龙头最小的发电水流量需求为3L/min,一天使用29 次以上即可保持电池在良好充电状态。(http://www.toto.co.jp)

满足之环境效率要素: Energy Reduction, Toxicity Reduction and Product Service.

 

26 复制 Copying

虚拟键盘-以色列VBK 公司正发展一极具划时代的输入设备,其包含一具可携带式的投影发射器。使用时仅需将此发射器与计算机或PDA 连接即可。此虚拟键盘是利

用雷射光技术,将红色键盘影像藉由一发射器投射至平坦表面如桌面之

上,使用者仅需用相同以往的输入方式即可。其独家的技术可以判读使

用者输入的内容并回传至发射器本体再输入至计算机。同时,其具备极

低的能源消耗量,对于可携带式计算机或PDA 并不会造成太大的负担。(http://www.vkb.co.il)

满足之环境效率要素: Material Reduction and Product Service.

 

27 以便宜而寿命短的物体取代昂贵而持久的物体 An Inexpensive Short-life Object Instead of an Expensive Durable One

可抛弃回收式移动电话-美国Hop-on 公司发展的可抛弃回收式移动电话将行

动电话的使用方式带至一新领域。其整体售价几乎与内含的储值通话时间费

用相当,使用者无需为此话机本体付费。当通话时间终了时,使用者可以选

择继续增值使用、直接丢弃或是退还至Hop-on 获得价值美金5 元之购买抵用

券。Hop-on 公司会将回收之话机重新熔解再制成新机并回销到市场贩卖,如

此将可解决日益增加的旧行动电话污染环境问题。(http://www.hop-on.com)

满足之环境效率要素: Material Reduction, Energy Reduction, Toxicity Reduction and Material Retrieval.

 

28 更换机械系统 Replacement of a Mechanical System

车辆混合动力系统-为了减低日益严重之都市空气与噪音污染问题,日本TOTOTA汽车公司发展了高效能车辆混合动力系统。整个系统包含了一具高效率与高膨胀

比的Atkinson循环汽油引擎、一具永久磁石交流同步马达、一具发电

机、一具镍金属氢化物电池与一组动力控制单元。在市区行驶时,车

辆可以切换至电动马达驱动模式,无排废气与低噪音可以有效改善传

统车辆的污染问题。当车辆行驶于郊外或是需要更大的动力时,可以切换至汽油引擎以发挥1.5倍于马达的动力,同时进行对电池的充电。(http://www.toyota.co.jp)

满足之环境效率要素: Energy Reduction and Toxicity Reduction.

 

29 使用气动或水力的构造 Use a Pneumatic or Hydraulic Construction

货车气压悬吊系统-日本Isuzu 汽车公司发展了一套更长寿命、更稳健的货车用四气囊气压悬吊系统。此系统包含:(1)V 形杆、(2)吸震器、(3)空气弹簧与(4)稳定杠杆。

搭载此套系统的货车于平常行驶时,因其空气弹簧可因应总车重调整

刚性,使其后轴的车体震动会较以往明显地减少;于装卸货物时,其

空气弹簧可以依照装建筑物卸货平台的高度随意升降至合适的对应车

高,方便工作人员进行水平方向的货物装卸。如此的成效将可有效减

低悬吊系统的损坏率,同时可降低保养的成本。(http://www.isuzu.co.jp)

满足之环境效率要素: Product Durability and Product Service.

 

31 使用多孔材料 Use of Porous Material

太阳能驱动手表-传统的太阳能电池手表都将吸收太阳能电板安置在表

面附近,造成表盘过大或是不美观。日本Citizen 钟表公司的Eco-Drive

系列手表打破此一传统设计,利用一具有许多细小孔径的材质作为表

盘,上面依然配置数字与指针,却尚可以让太阳光穿透并被隐藏其下

的太阳能板吸收,达到充电的效果。此外,新式的锂离子电池可以在

充足电的情况之下达到惊人的连续5 年使用期。(http://watch.citizen.co.jp)

满足之环境效率要素: Energy Reduction, Toxicity Reduction and Resource Sustainability.

 

32 改变颜色 Changing the Color

废弃回收再制的装饰玻璃-台湾富山公司将废弃的玻璃回收后,将之压

碎、熔化、添加颜料或改变原有颜色,最后再固化形成各种尺寸的装饰

用玻璃建材。这种玻璃建材可以广泛地被用来制作艺术屏风、画作玻璃、

外墙与天花板装饰等等。此外,由于再制玻璃建材的表面没有毛细孔,

使得灰尘不易附着于其上,有助于日后的清洁与保养。(http://www.fuh3.com.tw)

满足之环境效率要素: Material Retrieval and Resource Sustainability.

 

33 同构型 Homogeneity

生物可分解容器-有鉴于传统免洗餐具易造成环境污染,台湾盖比科技公

司利用天然植物纤维、残渣与淀粉制造出对环境友善的可丢容器。此种容

器具备以下数种特性:1. 可在被丢弃后120 小时内被微生物分解或被水

解。2. 比传统木浆制餐具的价格更易于负担。3. 耐热、防水与防油、无毒、可用于微波炉。4. 制造过程中无添加有害的药剂。(http://www.gabbytech.com)

满足之环境效率要素: Material Retrieval and Resource Sustainability.

 

34 抛弃及再生零件 Rejecting and Regenerating Parts

可替换芯式修正笔-日本Pentel 公司推出新式的修正笔。不像

以往的产品,当内容液体用罄时,整支修正笔就必须抛弃。此

新款的修正笔利用替换墨盒的概念,将用毕的修正液匣拔除再更替新品。消费者可以比以往花更少的金钱继续维持使用。(http://www.pentel.co.jp)

满足之环境效率要素: Material Reduction, Product Durability and Product Service.

 

35 物理或化学状态的变换 Transformation of Physical or Chemical States of an Object

可变压力电子锅-日本三洋公司所推出的新型IH 系列可变压力电子锅可以

让烹煮出来的米饭甜度三倍于前款产品。因为米粒在较高的压力与温度下才

能彻底的醣化产生最多的葡萄糖,亦即在1.2 大气压力与105 摄氏温度下方

能完全地伸展。藉由良好密封与金属内锅体,使热能可以在锅内反射而不

散失,因而塑造出良好的烹煮环境,让锅内所有的米粒皆能完全地熟透;同时,因为优良的隔绝能力,亦使得电能消耗降低,达到节能的效果。(http://www.sanyo.co.jp)

满足之环境效率要素: Energy Reduction and Product Service.

 

36 相的转变 Phase Transition

神奇速冷冰袋-台湾的东海医疗用品公司推出的神奇速冷冰袋内包含水与

一装有冷剂的内袋。使用者欲使用时,仅需挤破内袋将其内的冷剂流出与

水产生化学反应,即可迅速地溶解且达到冷却的效果。当使用完毕后,其

可选择放置于冷冻库重复使用、或是将袋内反应物作为化学肥料、甚至直接倒入水槽内稀释冲走。(http://www.tonghai.com.tw)

满足之环境效率要素: Material Retrieval, Product Durability and Product Service.

 

37 热膨胀 Thermal Expansion

免电力散热浪板-台炜公司发展的免电力散热浪板在浪峰上留有

空气对流孔,上、下二层交错以横条型钢隔离施工以防漏水,其

原理系以散热为手段,利用空气遇热膨胀扩散与上升,产生强制

抽气对流散热作用。太阳愈炎热,室厂内废热及灰尘排出效果愈

好,人体皮肤水份蒸发愈快愈觉凉爽。其不用隔热材料亦不用电,

可节省大量能源,同时符合防火及环保要求,且下雨时具有消声功能。一般建筑物安装后可避免以后因闷热及烟尘问题耗损巨额费用。(http://www.tech-way.com.tw)

满足之环境效率要素: Energy Reduction.

 

38 使用强氧化剂 Use Strong Oxidizers

电解水洗衣机-日本三洋公司发展新一代的洗衣机,宣称可免用洗衣

剂。其利用电解水的方式,将自来水电解产生活性氧与次氯酸,以溶

解衣物上的有机汗污。搭配超音波震动水流,可更轻易地把脏污弹出

衣物纤维间的缝隙。如此的洗衣方式可降低甚至免用洗衣剂的使用,

顶多添加衣物膨松剂与芳香剂,对于降低家庭污水排放可达到极大的功效。(http://www.sanyo.co.jp)

满足之环境效率要素: Toxicity Reduction and Resource Sustainability.

 

40 合成材料 Composite Materials

长寿命建材-日本Misawa 公司发展一种环保复合材料建材M-Wood,其几乎能全取代传统建材与装潢材。M-Wood 是由废弃针叶树木所磨成的粉末,添加树脂再合成为初

步粉末,最后在依据要求制成各型建材或是特殊装潢材。M-Wood 的外表色

彩像极真实木材,但却拥有永不蛀虫、高强度与高耐久性的优点。Misawa

亦是一间建设公司,其在日本甚至世界各地均已建造了使用M-Wood 为建

材的绿色环保屋; 此外, 性能更佳的M-Wood2 业已开发完成。

(http://www.misawa.co.jp )

满足之环境效率要素: Material Retrieval, Resource Sustainability, Product Durability and Product Service.

 

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