CN102486152A - 高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组 - Google Patents

Abstract

一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组包括至少一轨道盘、复数个移动元件及复数个叶片。轨道盘具有至少一轨道环绕轨道盘。移动元件是于轨道内移动。叶片连接至移动元件。叶片由水流推动环绕一中心轴线公转，且连接叶片的各移动元件受轨道的导引，使得各叶片在轨道上公转到不同位置点时呈现不同的角度，形同叶片组以可变角速度作自转运动。藉此，当该轨道式叶片组应用于发电时，可在低流速的洋流中增进发电效率。

Description

高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组

【技术领域】

本发明是有关于一种水车机构，特别是关于一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组。

【背景技术】

随着全球气候变迁速度加剧，全球暖化成为目前国际间非常重视的议题，主要原因为石化能源的应用造成大量二氧化碳等温室气体的排放，世界各国均致力于再生能源及绿色能源的开发利用，减少温室气体排放，为后代保留一个干净美丽的地球。台湾四面环海，东岸有太平洋黑潮流过，是开发利用洋流发电的最佳地点，据工研院研究发现，流经苏澳外海和绿岛的黑潮，流速最快约每秒1.4公尺，根据台大李嗣涔校长于97年行政院产业科技策略会议指出，黑潮发电装置量可达60GW。不过到目前，台湾对此黑潮能量的利用，还没有足以达到发电厂的规模，主要原因的一为水车机构的效能的限制。

一般观念普遍都认为高流速水流才具有开发价值，所以研发的水车机构都是针对高流速(流速每秒2.75公尺以上)水流而发明，例如中国台湾专利申请案公开号第200835852号「风力或水力发电装置」及中国台湾专利申请案公开号第200844325号「操作水底发电厂的方法及装置」。现今全球高流速水流(流速每秒2.75公尺以上)位置虽然有的，但毕竟属于少数、或离岸过于偏远不适于商业使用，反倒是低流速的水流(流速每秒0.5至2公尺，例如水深在30公尺至50公尺的洋流)的分布范围广大，如：台湾东岸的太平洋黑潮流速最快约每秒1.4公尺，即属于此类低流速的水流。但低流速水流常被认为无开发价值，也因此没有人愿意研发适用于低流速水流但具有高效率的水车机构，而让此水流能量平白流失，在现今能源短缺及重视环保再生能源的际实属可惜。

作为水流发电用水车机构，其动力装置大致上有螺旋桨式(如：中国台湾专利申请案公开号第200817238号「流体能量转换器」、中国台湾专利申请案公开号第200930895号「水流发电装置」、和中国台湾专利申请案公开号第201009188号「水力发电装置」等)和叶片轮式(如：中国台湾专利申请案公开号第201007009号「叶片式水轮发电装置」、中国台湾专利申请案公开号第200408767号「水位动能产生机构」、和中国台湾专利第495586号「海力帮浦(第二案)」等)两种技术。螺旋桨式的动力装置应用于水流时，因水的粘滞系数比空气大很多形成高摩擦阻力，不易获得足够的转速或转矩，因此并非理想的水流发电动力装置；相形之下，叶片轮式为较佳的水流发电动力装置。但习知叶片轮式水车机构则因叶片是固定设置，当其转动至逆水流侧时会造成阻力，减低水流能量的应用效率，甚至无法转动，故仍有许多问题待解决。

举例来说，请参考图1，为记载于中国台湾专利公报第495586号「海力帮浦(第二案)」的习知叶片轮式水车机构示意图。水车机构1包括一转动盘11及复数个叶片12。叶片12是固设于转动盘11上，当叶片12受水流14驱动后，会使得转动盘11随之转动，进而带动一发电机的一轴心(图中未示)而进行发电。当水车机构1置于水流14中时，位于下方C区的叶片12是正面迎向水流14，其所受的推力为最大，带动水车机构以逆时针方向转动。然而，由于叶片12是固设于转动盘11上，因此位于上方D区的叶片12是背面面对水流14，其所受的推力与C区叶片12所受的推力二者的方向相反且大小相当，致使得转动盘11的旋转动力有相互抵消的现象，导致水车机构1的效率不彰，仅能应用于高速水流中。

另有利用行星式齿轮箱装置改变叶片角度的习知水车机构，请参考图2，为中国台湾专利申请案公开号第200940822号「太阳行星式叶片水车机构」的示意图。水车机构的叶片绕中心轴作公转旋转时，叶片同时作自转运动，当叶片公转至逆水流处时，已自转成平行于水流的方向，减少阻力使叶片有效作功区远大于无效区，因而可以提高发电效率。此专利申请案中主要利用一传动机构改变复数个叶片组的角度，并维持复数叶片间相同角度差，实施例中并表示传动机构可以为一行星式齿轮箱。然而，习知的转动机构为封闭式行星齿轮箱，行星齿轮箱内部需添加润滑油，当水车机构完全放入水中运转时，轴心转动部中的密封件益显重要。一旦密封效果不佳而产生行星齿轮箱内部的润滑油泄漏时，会造成海洋环境污染等问题，因此为了维持密封件的密封效果，此种水车机构的维护成本将大幅提高。

其次，习知水车机构等海下作业机构多是采用防污涂料减缓海生物附着速度，唯效果不彰，仍需定期进行刮除海生物附着物及防污涂料重新涂布等动作，所费人工与物料也使得维护水车机构的成本更为昂贵。

鉴于行星式齿轮箱构造的零件繁多，习知即至少应用五种功能、用途不同的齿轮组，而每种齿轮组又各自配有枢轴、轴承及密封件等元件，为了保持有效的叶片角度，复数个叶片组之间需保持相同的角度差，因此在维护保养时需准备大量多样的零件备品以供更换。然而，当更换齿轮等备品时，复杂的组装结构也使得更换步骤变得极为繁琐且容易出错，而有延宕维修工期之虞。

此外，习知的传动机构亦因为受限于齿轮为传动装置的限制，其复数个叶片组为了得以维持叶片间相同角度差，各叶片的自转运动为定角速度。故在水车设计上，仅能藉由采用集流罩及叶片外型变化，两者相乘作最佳化设计，所得的效果也有限。

故此，目前水流发电用水车机构尚存有许多技术上的障碍需突破。

【发明内容】

本发明的一目的是在于提供一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组，叶片连接至设置于轨道盘的移动元件，形成一水车机构，此水车机构可作公转运动，连接至移动元件的叶片各以不同角速度作自转运动。

本发明的另一目的是在于提供一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组，当部分叶片公转至逆水流处时，已自转成平行或近于平行于水流的方向，藉此减少在逆水流位置处的阻力。

本发明的再一目的是在于提供一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组，可应用于低流速的洋流中，顺利转动产出电力。

本发明的再一目的是在于提供一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组，完全无须使用齿轮作为传动组件，避免齿轮必须使用润滑油可能造成的外泄污染。

本发明的再一目的是在于提供一种高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组，设置有除污装置，同步刷除叶片组上的海生物附着物，维持运转效率并减少维修成本。

依据本发明，提供一种轨道式叶片组，包括至少一轨道盘、复数个移动元件及复数个叶片。轨道盘具有至少一轨道环绕轨道盘。移动元件是于轨道内移动，叶片连接移动元件，且当叶片绕一中心轴线公转时，并以可变角速度自转。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道包括一第一轨道、一第二轨道及一主间隔部，该主间隔部是位于第一轨道及该第二轨道之间。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该第一轨道及该第二轨道的一底面的水平高度相同且是低于该主间隔部的一顶面，该主间隔部是未完全封闭环绕该轨道盘，使得部分该第一轨道及部分该第二轨道重叠而共通。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道盘包括一外围部及一内围部，该轨道是位于该外围部及该内围部之间。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面是位于同一水平高度。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道更包括一第一辅助轨道、一第二辅助轨道及一第三辅助轨道，该第一辅助轨道是位于部分该主间隔部，该第二辅助轨道是位于部分该外围部，该第三辅助轨道是位于部分该内围部。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道是彼此不连续，该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道的底面是低于该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面，且高于该第一轨道及该第二轨道的底面。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道包括一第一次间隔部及一第二次间隔部，该第一次间隔部是位于该第一轨道及该第二辅助轨道之间，该第二次间隔部是位于该第二轨道及该第三辅助轨道之间。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该等移动元件是接触该轨道的侧壁。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；以及

二导引元件，分别枢接于该主架体的两端，且位于该轨道内。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；

二延伸部，由该主架体的二端延伸；

二主要导引元件，分别枢接于该主架体的二端，且位于该轨道内；以及

二次要导引元件，分别枢接于每一该等延伸部的一端，且位于该轨道内，该等次要导引元件的底面是高于该等主要导引元件的顶面。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：更包括至少一旋转盘，具有复数个透孔，以供该等叶片经由该等透孔连接至该等移动元件，该旋转盘是可相对该轨道盘转动。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：更包括至少一中心传动轴，固设于该旋转盘的中心，该旋转盘是位于该轨道盘及该等叶片之间，且该中心传动轴更穿过该轨道盘。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：更包括一中心连接轴，该等叶片是环绕该中心连接轴，且该中心传动轴是固接于该中心连接轴。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道盘及该旋转盘的数目为二个，分别位于该等叶片的二侧。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该等叶片是受水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动一发电机的一轴心，而进行发电。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该等叶片是受水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动一动力装置的一轴心，而进行作功。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该旋转盘是受一动力源驱动，使得该等叶片随之转动，进而带动一水流。

所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道盘是可随意转动，而可以改变一水流的流动方向。

依据本发明，提供一种高效能轨道式水车机构，包括一框架体以及至少一轨道式叶片组固设于框架体。每一轨道式叶片组包括：至少一轨道盘、复数个移动元件及复数个叶片。轨道盘具有至少一轨道环绕轨道盘。移动元件是于轨道内移动。叶片连接移动元件，且当叶片绕一中心轴线公转时，并以可变角速度自转。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道盘的该轨道包括一第一轨道、一第二轨道及一主间隔部，该主间隔部是位于第一轨道及该第二轨道之间。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该第一轨道及该第二轨道的一底面的水平高度相同且是低于该主间隔部的一顶面，该主间隔部是未完全环绕该轨道盘的中心轴，使得部分该第一轨道及部分该第二轨道重叠而共通。

所述的轨道式叶片组水车机构，其特征在于：该轨道盘具有一外围部及一内围部，该轨道是位于该外围部及该内围部之间。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面是位于同一水平高度。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道更包括一第一辅助轨道、一第二辅助轨道及一第三辅助轨道，该第一辅助轨道是位于部分该主间隔部，该第二辅助轨道是位于部分该外围部，该第三辅助轨道是位于部分该内围部。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道是彼此不连续，该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道的底面是低于该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面，且高于该第一轨道及该第二轨道的底面。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道包括一第一次间隔部及一第二次间隔部，该第一次间隔部是位于该第一轨道及该第二辅助轨道之间，该第二次间隔部是位于该第二轨道及该第三辅助轨道之间。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该等移动元件是接触该轨道的侧壁。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；以及

二导引元件，分别枢接于该主架体的二端，且位于该轨道内。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；

二延伸部，由该主架体的二端延伸；

二主要导引元件，分别枢接于该主架体的二端，且位于该轨道内；以及

二次要导引元件，分别枢接于每一该等延伸部的一端，且位于该轨道内，该等次要导引元件的底面是高于该等主要导引元件的顶面。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：更包括至少一旋转盘，具有复数个透孔，以供该等叶片经由该等透孔连接至该等移动元件，该旋转盘是可相对该轨道盘转动。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：更包括一动力装置，具有一轴心，该轴心是与该旋转盘同时转动。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道式叶片组更包括至少一中心传动轴，固设于该旋转盘的中心，该旋转盘是位于该轨道盘及该等叶片之间，且该中心传动轴更穿过该轨道盘而连接该动力装置的该轴心。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道式叶片组更包括一中心连接轴，该等叶片是环绕该中心连接轴，且该中心传动轴是固接于该中心连接轴。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道盘及该旋转盘的数目为二个，分别位于该等叶片的二侧。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该动力装置为一发电机，该等叶片是受一水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动该动力装置的该轴心，而进行发电。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该等叶片是受一水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动该动力装置的该轴心，而进行作功。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该动力装置是为一动力源，该动力源是用以驱动该旋转盘，使得该等叶片随之转动，进而带动一水流。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道盘是可随意转动，而可以改变水流的流动方向。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：更包括一集流罩，其罩住该轨道式叶片组，用以导引一水流的方向。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该集流罩更包括至少二组除污刷，于该叶片组转动同时刷除该叶片组上的海生物附着物。

所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该至少二组除污刷分别依序刷除该等叶片的一后半部及一前半部。

在本发明的一实施态样中，叶片由水流推动环绕旋转盘的中心轴线公转，且连接叶片的各移动元件受轨道的导引，在轨道上不同位置点呈现不同的角度，形同叶片组以不同角速度作自转运动。较佳地，当部分叶片公转至逆水流处时，已自转成平行于水流的方向，故而减少阻力，藉此，当该轨道式叶片组应用于发电时，可在低流速的洋流中增进发电效率。在本发明的另一实施态样中，叶片组经由轨道盘的轨道导引，可同时做公转与自转运动，完全无须使用齿轮做为传动组件，避免齿轮必须使用润滑油可能造成的外泄污染。在本发明的又一实施态样中，在水车机构中可设置除污刷，同步刷除叶片上的海生物附着物，维持运转效率并延长运转周期，且减少维修成本。

是故，由上述中可以得知，本发明透过设置于轨道盘的移动元件与叶片连接所形成的高效能轨道式水车机构及其轨道式叶片组，使叶片组以不同的角速度作自转运动，藉此减少在逆水流位置处的阻力，故在低流速的洋流中亦可顺利转动产出电力。

【附图说明】

图1显示习知水车机构置于水流中的示意图；

图2显示习知太阳行星式叶片水车机构示意图；

图3显示依据本发明的第一实施例中高效能轨道式水车机构的立体示意图；

图4显示依据本发明的第一实施例中高效能轨道式水车机构移除集流罩后的立体示意图；

图5显示依据本发明的第二实施例中高效能轨道式水车机构的立体示意图；

图6显示依据本发明的第二实施例中高效能轨道式水车机构移除集流罩后的立体示意图；

图7显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的立体组合示意图；

图8显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的立体分解示意图；

图9显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的轨道盘的示意图；

图10显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的轨道盘的剖视示意图；

图11显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件的组合示意图；

图12显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件的分解示意图；

图13显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的相对示意图；

图14显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的组合示意图；

图15显示图14的俯视示意图；

图16显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的第一种作动示意图；

图17显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的第二种作动示意图；

图18显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的第二种作动示意图，其中轨道盘是转动任意角度；

图19显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的立体分解示意图；

图20显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的轨道盘的示意图；

图21显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的轨道盘于第一高度的水平方向剖视示意图；

图22显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的轨道盘于第二高度的水平方向剖视示意图；

图23显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件的组合示意图；

图24显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件的分解示意图；

图25显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的相对示意图；

图26显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的组合示意图；

图27显示图26的俯视示意图；

图28显示依据本发明的第五实施例中高效能轨道式水车机构装置除污刷的第一种作动示意图；及

图29显示依据本发明的第五实施例中高效能轨道式水车机构装置除污刷的第二种作动示意图。

1      习知水车机构        2      高效能轨道式水车机构

3，5   轨道式叶片组        4，6   轨道盘

11     转动盘              12     叶片

14     水流                21     集流罩

22     框架体              23     动力装置

24     皮带轮              25     皮带

31     移动元件            32     叶片

33     旋转盘              34     中心传动轴

35     中心连接轴          36     承座

37     紧固件              41     外围部

42     内围部              43     轨道

44     中心透孔            51     移动元件

61     外围部              62     内围部

63     轨道                211    第一除污刷

212    第二除污刷          213    第三除污刷

311    主架体              312    导引元件

313    枢接销              314    螺帽

331    透孔                332    中心透孔

431    第一轨道            432    第二轨道

433    主间隔部            434    共通区域

511    主架体              512    延伸部

513    主要导引元件        514    次要导引元件

515    主要枢接销          516    次要枢接销

517    螺帽                518    螺丝

631    第一轨道            632    第二轨道

633    主间隔部            634    第一辅助轨道

635    第二辅助轨道        636    第三辅助轨道

637    第一次间隔部        638    第二次间隔部

639    共通区域            2111   凹槽

2121   凹槽                2131   凹槽

3111   透孔                3112   凹槽

5111   透孔                5112   凹槽

5121   透孔

【具体实施方式】

为进一步说明各实施例，本发明乃提供有图式。此些图式乃为本创作揭露内容的一部分，其主要是用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的元件并未按比例绘制，而类似的元件符号通常用来表示类似的元件。

本发明是关于利用分布范围广大的低流速洋流，如：台湾东海岸丰沛洋流产生能源的构想，提出一种轨道式叶片组，组合成一水车机构，可以在水流速度低至仅有每秒一公尺的环境之下，有效利用此低流速洋流产生电力。基于流体力学原理分析计算结果得知，在复数个叶片绕中心固定部公转且同时自转的过程中，若各个叶片公转至不同位置处时亦自转至不同角度而形成不同角度差的话，即复数叶片组自转过程为可变角速度时，可减少叶片在逆水流处所形成的阻力而提高水车发电效率。除此之外，加上集流罩及叶片外型变化，三者加乘可以更为降低无效区的负功影响，同时增加有效区的正功输出，即可更加提高水车发电效率。在本说明书当中，「叶片公转」是指所有叶片以一中心轴线为旋转中心进行圆周运动，「叶片自转」则是指单一叶片以穿越其内的一轴线为旋转中心进行转动。

因此，依据本发明设计的轨道式叶片组水车机构较佳可排除齿轮元件的使用以简化零件种类及维修步骤，致而避免使用润滑油且无外泄造成海洋环境污染之虞，且叶片组为可变角速度自转，减少阻力使该叶片组降低无效区的负功影响，同时增加有效区的正功输出，以提升叶片组水车机构的水流能量转换效率，并在水车机构中设置除污刷，同步刷除叶片上的海生物附着物，维持运转效率并延长运转周期，且减少维修成本。

首先请一并参考图3及图4，其中图3显示依据本发明的第一实施例中高效能轨道式水车机构的立体示意图，图4显示依据本发明的第一实施例中高效能轨道式水车机构移除集流罩后的立体示意图。本实施例的高效能轨道式水车机构2是以可以全部在水中作动的型态为例，然并不以此为限。高效能轨道式水车机构2包括一框架体22、至少一轨道式叶片组3及一动力装置23。在本实施例中，框架体22为主要支撑结构，轨道式叶片组3是固设于框架体22，动力装置23具有一轴心(图中未示)，轴心是与轨道式叶片组3的一旋转盘33及一中心传动轴(图中未示)同时转动。

在本实施例中，如图4所示，高效能轨道式水车机构2更包括一皮带轮24及一皮带25，轨道式叶片组3的旋转盘33是透过中心传动轴连接皮带轮24，皮带25是套设于皮带轮24及动力装置23的轴心上。藉此，该轴心可与轨道式叶片组3的旋转盘33及中心传动轴同时转动。

动力装置23可以是一发电机、一动力源(例如一电动马达)或其他可作功的装置。亦即，高效能轨道式水车机构2可以应用于但不限于以下三种情况，第一种是用于发电，第二种是用于产生流动的水流，第三种是用以作功。

在第一种情况下，动力装置23是为一发电机，轨道式叶片组3的叶片32是受一水流驱动，使得旋转盘33及中心传动轴随之转动，进而带动动力装置23的轴心，而进行发电。

在第二种情况下，动力装置23是为一动力源(例如一电动马达)，此动力源是用以驱动轨道式叶片组3的旋转盘33及中心传动轴，使得轨道式叶片组3的叶片32随之转动，进而带动一水流流动。

在第三种情况下，动力装置23为一可作功的装置，轨道式叶片组3的叶片32是受一水流驱动，使得轨道式叶片组3的旋转盘33及中心传动轴随之转动，进而带动该动力装置23的轴心，而进行作功，例如河道曝气改善水质。

鉴于海水下环境，容易发生海生物附着现象，日积月累造成叶片运转效率大幅缩减，致简短运转寿命。因此，较佳地，高效能轨道式水车机构2更包括一集流罩21，其上设置除污刷，集流罩21罩住轨道式叶片组3，用以导引水流的方向，增加水流流速与压力，使得水流可产生或发挥较大的功效。除污刷用以刷除叶片组3上可能孳生的海生物，以维持发电效率。

另请一并参考图5及图6，其中图5显示的依据本发明的第二实施例中高效能轨道式水车机构的立体示意图，图6显示依据本发明的第二实施例中高效能轨道式水车机构移除集流罩后的立体示意图。本实施例与第一实施例的差异之处主要在于本实施例的高效能轨道式水车机构2应用两组轨道式叶片组3。集流罩21、框架体22及动力装置23的形式与结构皆可依需求、环境及其他因素作适性调整，在此所装置的二动力装置23是以习知的动力装置为例，集流罩21与框架体22的形状与结构亦有所变化。依据本实施例动力装置23的形式，动力装置23的轴心可以直接连接轨道式叶片组3的中心传动轴，而同时转动。

另请一并参考图7及图8，其中图7显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的立体组合示意图，图8显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的立体分解示意图。本实施例的轨道式叶片组3可应用于第一、二实施例的高效能轨道式水车机构及其他形式的水车结构。轨道式叶片组3包括至少一轨道盘4、复数个移动元件31、复数个叶片32、至少一旋转盘33、至少一中心传动轴34、一中心连接轴35及至少一承座36。在本实施例中，轨道盘4、旋转盘33及中心传动轴34的数目是以二个为例，分别位于叶片32的两侧。

轨道盘4其有至少一轨道43，轨道43是环绕轨道盘4的一中心轴线，且轨道43较佳是封闭环绕一圈。移动元件31是于轨道43内移动。叶片32的两端是分别连接移动元件31。旋转盘33具有复数个透孔331，以供叶片32经由透孔331连接至移动元件31。旋转盘33是位于轨道盘4及叶片32之间。旋转盘33是可相对轨道盘4转动，且叶片32可自转且可绕旋转盘33的一中心轴线公转。

中心传动轴34是穿过旋转盘33的中心透孔332及轨道盘4的中心透孔44，且利用复数个紧固件37，如：螺丝、铆接件或卡榫等锁定而固设于旋转盘33的中心。中心传动轴34是分别固接于中心连接轴35的两端，且叶片32是环绕中心连接轴35。承座36是供固接于一支撑物上，如：以第一实施例为例，在高效能轨道式水车机构中设置轨道式叶片组3时，将承座36固接于框架体22(示于图4)上，承座36亦用以承接中心传动轴34。

另请一并参考图9及图10，其中图9显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的轨道盘的示意图，图10显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的轨道盘的剖视示意图。轨道盘4具有一外围部41、一内围部42及轨道43，轨道43是位于外围部41及内围部42之间。轨道43包括一第一轨道431、一第二轨道432及一主间隔部433。在本实施例中，主间隔部433是位于第一轨道431及第二轨道432之间，第一轨道431及第二轨道432的一底面的水平高度相同且是低于主间隔部433的一顶面。亦即，第一轨道431为外围部41及主间隔部433间的沟槽，且第二轨道432为内围部42及主间隔部433间的沟槽。在本实施例中，外围部41、内围部42及主间隔部433的顶面是位于同一水平高度。

要注意的是，本实施例的主间隔部433是未完全环绕轨道盘4的中心轴。亦即，主间隔部433并未环绕一圈，而成弯月形，然而并不以此局限主间隔部433的形状。因此，使得部分第一轨道431及部分第二轨道432重叠而共通，如共通区域434所示。

另请一并参考图11及图12，其中图11显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件的组合示意图，图12显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件的分解示意图。移动元件31在此示例性地包括一主架体311、二导引元件312、二枢接销313及二螺帽314。本实施例的主架体311为直线形，其具有二透孔3111及一凹槽3112。透孔3111是位于主架体311的两端。凹槽3112是位于主架体311的中央，用以供叶片32(示于图8)的一端连接固设。

导引元件312是分别枢接于主架体311的两端。在本实施例中，导引元件312为中空圆柱体，且枢接销313是穿过导引元件312及透孔3111后，再利用螺帽314锁合于枢接销313的末端。

另请一并参考图13、图14及图15，其中图13显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的相对示意图，图14显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的组合示意图，图15显示图14的俯视示意图。当移动元件31组合至轨道盘4时，主架体311是可横跨于主间隔部433上，而导引元件312是位于第一轨道431或第二轨道432内。要注意的是，导引元件312较佳地并未接触第一轨道431及第二轨道432的底面，而是接触第一轨道431及第二轨道432的侧壁，是为滚动摩擦。因此，导引元件312的材质较佳为耐磨材质。

参考图15，在本实施例中，移动元件31是于轨道盘4上以逆时针方向移动，当一移动元件31位于共通区域434时，其导引元件312皆位于共通区域434，致使连接主架体311上的叶片32呈现近于平行于轨道盘4底边的状态，如：约略垂直于轨道盘4的径向，亦即近于平行于水流的方向，减少叶片32在此逆水流区所造成的阻力。当一移动元件31继续移动离开共通区域434时，由于移动元件31、第一轨道431、第二轨道432及主间隔部433的特殊设计，主架体311会横跨于主间隔部433上，而导引元件312会分别进入第一轨道431或第二轨道432内。随着移动元件31的逐渐远离共通区域434，移动元件31逐渐改变其角度。当移动元件31移动至轨道盘4的顶边时，主架体311是垂直横跨于主间隔部433上，致使连接其上的叶片32呈现垂直于轨道盘4顶边的状态，如：约略平行于轨道盘4的径向，亦即正对水流的方向，使得叶片32在此顺水流区所受的推力为最大。之后，移动元件31继续以逆时针方向移动而回到共通区域434，此即完成一圈的移动。据此，叶片组3得以最大效率充分运用水流的能量。

在此以图16、图17及图18分别说明当本实施例的轨道式叶片组应用于一高效能轨道式水车机构或一水车结构时，所产生的不同作动形式。为了说明方便，在此将本实施例的轨道式叶片组应用于第一实施例为例。首先请参考图16，显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的第一种作动示意图。在前述第一种情况下，动力装置是为一发电机，轨道式叶片组3的叶片32是受一水流(水流方向举例为由图中右方朝向左方)驱动，使得旋转盘33随之以逆时针方向转动，进而带动中心传动轴34及发电机的轴心，而进行发电。

另请参考图17，显示依据本发明的第三实施例中轨道式叶片组的第二种作动示意图。在前述第二种情况下，动力装置为一动力源(例如一电动马达)，动力源是透过中心传动轴34而驱动旋转盘33，使得轨道式叶片组3的叶片32随之转动，进而带动一水流朝向图中左方流动。可以理解的是，当转动轨道盘4时，可随意改变水流的流动方向，如图18所示。因此，当其应用在船舶方面，可以在任意方向获得推力，使得船舶获得较佳转向及定位性能。

参考图19，显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的立体分解示意图。本实施例的轨道式叶片组5与第三实施例的轨道式叶片组3(示于图7)大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。然而本实施例的轨道式叶片组5与该第一实施例的轨道式叶片组3的主要不同处在于本实施例的轨道盘6及移动元件51与第一实施例不同。

请一并参考图20、图21及图22，其中图20显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的轨道盘的示意图，图21显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的轨道盘于第一高度的水平方向剖视示意图，图22显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的轨道盘于第二高度的水平方向剖视示意图，其中第二高度是高于第一高度。

本实施例的轨道盘6具有一外围部61、一内围部62及一轨道63，轨道63是位于外围部61及内围部62之间。轨道63包括一第一轨道631、一第二轨道632、一主间隔部633、一第一辅助轨道634、一第二辅助轨道635、一第三辅助轨道636、一第一次间隔部637及一第二次间隔部638。

主间隔部633是位于第一轨道631及第二轨道632之间，第一轨道631及第二轨道632的一底面的水平高度是相同且是低于主间隔部633的一顶面。亦即，在本实施例中，第一轨道631是为外围部61及主间隔部633间的沟槽，且第二轨道632为内围部62及主间隔部633间的沟槽。在本实施例中，外围部61、内围部62及主间隔部633的顶面是位于同一水平高度。要注意的是，主间隔部633是未完全封闭环绕轨道盘6的中心轴。亦即，该主间隔部633并未环绕一圈，而大致呈弯月形。因此，使得部分第一轨道631及部分第二轨道632重叠而共通，如共通区域639所示。

然而第一轨道631及第二轨道632与主间隔部633的高度及位置关系并不限于此，而可依据轨道63与移动元件51之间的连接方式作不同的设计，举例来说：当移动元件51之间是侧向滑合于轨道63中时，第一轨道631及第二轨道632亦可分别设置在外围部61及内围部62的侧面，此时主间隔部633为一沟槽。调整主间隔部633在不同角度上有不同的宽度使得部份第一轨道631及部分第二轨道632的距离较近，而其他部分的第一轨道631及第二轨道632则距离较远。

在本实施例中，第一辅助轨道634是位于部分主间隔部633，第二辅助轨道635是位于部分外围部61，第三辅助轨道636是位于部分内围部62。第一辅助轨道634、第二辅助轨道635及第三辅助轨道636是彼此不连续，第一辅助轨道634、第二辅助轨道635及第三辅助轨道636的底面是低于外围部61、内围部62及主间隔部633的顶面，且高于第一轨道631及第二轨道632的底面。第一次间隔部637是位于第一轨道631及第二辅助轨道635之间，第二次间隔部638是位于第二轨道632及第三辅助轨道636之间。部分共通区域639是位于部分第一次间隔部637及部分第二次间隔部638之间。在本实施例中，主间隔部633、第一次间隔部637及第二次间隔部638的顶面是位于同一水平高度。

另请一并参考图23及图24，其中图23显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件的组合示意图，图24显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件的分解示意图。在本实施例中，移动元件51示例性地包括一主架体511、二延伸部512、二主要导引元件513、二次要导引元件514、二主要枢接销515、二次要枢接销516、二螺帽517及二螺丝518。延伸部512是由主架体511的两端延伸，而形成一类似Z字形。在其他实施例中，可以省略部分元件或以其他元件替换，如：使用其他紧固件取代螺帽517及螺丝518。

主架体511具有二透孔5111及一凹槽5112。透孔5111是位于主架体511的两端。凹槽5112是位于主架体511的中央，用以供叶片32(示于图19)的一端连接固设。每一延伸部512具有一透孔5121。

主要导引元件513是分别枢接于主架体511的两端。次要导引元件514是分别枢接于每一延伸部512的一端。在本实施例中，主要导引元件513及次要导引元件514为中空的类似椭圆柱体，然而不须限制于此形状。主要枢接销515是穿过主要导引元件513及该等透孔5111后，再利用螺帽517锁合于主要枢接销515的末端。次要枢接销516是穿过次要导引元件514及透孔5121后，再利用螺丝518将次要枢接销516锁固于延伸部512的末端。如图23所示，组合后的移动元件51中，次要导引元件514的底面是高于主要导引元件513的顶面。

另请一并参考图25、图26及图27，其中图25显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的相对示意图，图26显示依据本发明的第四实施例中轨道式叶片组的移动元件及轨道盘的组合示意图，图27显示图26的俯视示意图。当移动元件51组合至轨道盘6时，主架体511是可横跨于主间隔部633上，且延伸部512是可横跨于第一次间隔部637及第二次间隔部638上。主要导引元件513是位于第一轨道631或第二轨道632内。次要导引元件514是可位于第一辅助轨道634、第二辅助轨道635及第三辅助轨道636内。由于水平高度不同的关系，主要导引元件513并不会进入第一辅助轨道634、第二辅助轨道635及第三辅助轨道636，然而次要导引元件514会进入第一轨道631或第二轨道632内。

要注意的是，主要导引元件513较佳并未接触第一轨道631及第二轨道632的底面，而是接触第一轨道631及第二轨道632的侧壁，是为滑动摩擦。次要导引元件514较佳并未接触第一轨道631、第二轨道632、第一辅助轨道634、第二辅助轨道635及第三辅助轨道636的底面，而是接触第一轨道631、第二轨道632、第一辅助轨道634、第二辅助轨道635及第三辅助轨道636的侧壁，是为滑动摩擦。因此，主要导引元件513及次要导引元件514的材质皆为耐磨材质。

在本实施例中，移动元件51是于轨道盘6上以逆时针方向移动。如图27所示，当移动元件51位于第一位置P01时，此位置是为共通区域639，此时主要导引元件513皆位于共通区域639，而次要导引元件514是分别位于第二辅助轨道635及第三辅助轨道636。当移动元件51继续移动至第二位置P02时，由于移动元件51及轨道盘6的轨道63的特殊设计，延伸部512是横跨于第一次间隔部637及第二次间隔部638上，此时主要导引元件513准备分别进入第一轨道631及第二轨道632内。

当移动元件51继续移动至第三位置P03时，主架体511是横跨于主间隔部633上，此时移动元件51已经离开第一次间隔部637及第二次间隔部638，主要导引元件513分别位于第一轨道631及第二轨道632内，且次要导引元件514分别位于第二辅助轨道635及第三辅助轨道636。当移动元件51继续移动至第四位置P04时，此时次要导引元件514离开第二辅助轨道635及第三辅助轨道636，因而主要导引元件513及次要导引元件514分别位于第一轨道631及第二轨道632内。此时主架体511是垂直横跨于主间隔部633上，致使连接主架体511上的叶片32呈现垂直于轨道盘6顶边的状态，如：约略平行于轨道盘6的径向，亦即正对水流的方向，使得叶片32在此顺水流区所受的推力为最大。

当移动元件51继续移动至第五位置P05时，此时移动元件51已经离开主间隔部633，次要导引元件514皆进入第一辅助轨道634，但其并无接触任何侧壁。主要导引元件513仍分别位于第一轨道631及第二轨道632内。

当移动元件51继续移动至第六位置P06时，此时移动元件51已经离开第一辅助轨道634，次要导引元件514准备进入第二辅助执道635及第三辅助轨道636，且有接触到侧壁。主要导引元件513则进入共通区城639内，致使连接其上的叶片32(示于图19)呈现平行于轨道盘6底边的状态，如：约略垂直于轨道盘4的径向，亦即平行于水流的方向，减少叶片32在此逆水流区所造成的阻力。

之后，移动元件51继续以逆时针方向移动而回到共通区域639，此即完成一圈的移动。据此，透过轨道盘6的轨道63的精巧设计，叶片32(示于图19)在公转的过程当中亦呈现自转运动的现象，因此，当叶片32公转到不同位置处时，亦自转至不同角度，故每一叶片32之间存在不同角度差，而使得在顺水流区的叶片32以最大面积迎向水流，在逆水流区的叶片32则平行于水流、减少阻力，以最大效率充分运用水流的能量。

另请一并参考图28及图29，其中图28显示依据本发明的第五实施例中高效能轨道式水车机构装置除污刷的第一种作动示意图，图29显示依据本发明的第五实施例中高效能轨道式水车机构装置除污刷的第二种作动示意图。在此为了说明方便，水车机构2以第二实施例中装置有二组轨道式叶片组、且由框架体22支撑一集流罩21的形式为例。然而在本实施例中，集流罩21末端接近叶片32处设置有一第一除污刷211、一第二除污刷212及一第三除污刷213，第一除污刷211、第二除污刷212及第三除污刷213是分别位于凹槽2111、2121及2131内。可以理解的是，除污刷的数量与位置可依据需求或其他因素改变，不需限定于此。

在叶片32受水流14驱动转动过程中，一叶片32的前半部与第一除污刷211及第二除污刷212接触，刷除叶片32前半部上的海生物附着物，此时第三除污刷213并未与任何其他叶片32接触。然而，当此叶片32持续转动，下一叶片32的后半部仅与第三除污刷213接触，刷除此下一叶片32后半部上的海生物附着物，此时第一除污刷211及第二除污刷212并未与任何其他叶片32接触。据此，一叶片32上附着物的清除顺序为先刷除此叶片32的后半部、继的刷除此叶片32的前半部，而在同一时间点仅刷除此叶片32的半部，避免过多的接触可能造成的阻力。

是故，由上述中可以得知本发明的优点如下：

1.叶片组连接导引元件在轨道上绕中心轴公转时同时作自转运动，透过轨道盘上各轨道的精细设计，叶片组各叶片在不同位置呈现不同角度差，即叶片的自转为可变角速度运动，可减少叶片在逆水流处所形成的阻力，提升水流能量的转换效率。加上集流罩及叶片外型变化，三者加乘可以降低无效区的负功影响，同时增加有效区的正功输出，可更加提高水车发电效率。

2.导引元件使用耐磨材质，与轨道盘的轨道沟槽侧壁接触，形成滑动磨擦。连接在导引元件上的叶片由导引元件带动转动，完全无需使用齿轮等传动机构。

3.保养更换导引元件时，无需特别调整与其连接的叶片组各叶片间的角度差，因叶片的角度由相连接的导引元件在轨道中的位置而决定，直接保持复数叶片组之间的角度差，可以简化维修步骤，缩短维修时间。

4.导引元件于轨道盘的轨道中移动，可以利用水润滑，不需要润滑油，不会有外泄造成海洋污染。

5.移动元件的结构简单，故备品种类可以降低。

6.当轨道式叶片组应用于发电时，可以提高发电效率。而当轨道式叶片组应用于产生水流时，可使水流被低速且大量推往同一方向。

7.叶片组在运转过程中可同步作清除海生物的动作，保持叶片组随时为清洁无附着物状态，避免附着物影响运转效率，同时延长叶片组于水中运转时间，不用于水面上以人工作清除动作。

以上叙述依据本发明多个不同实施例，其中各项特征可以单一或不同结合方式实施。因此，本发明实施方式的揭露为阐明本发明原则的具体实施例，应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言的，先前叙述及其附图仅为本发明示范的用，并不受其限囿。其他元件的变化或组合皆可能，且不悖于本发明的精神与范围。

Claims (42)

1.一种轨道式叶片组，包括：

至少一轨道盘，具有至少一轨道，该轨道是环绕该轨道盘；

复数个移动元件，是于该轨道内移动；以及

复数个叶片，连接该等移动元件，且当该等叶片绕一中心轴线公转时，并以可变角速度自转。

2.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道包括一第一轨道、一第二轨道及一主间隔部，该主间隔部是位于第一轨道及该第二轨道之间。

3.如权利要求2所述的轨道式叶片组，其特征在于：该第一轨道及该第二轨道的一底面的水平高度相同且是低于该主间隔部的一顶面，该主间隔部是未完全封闭环绕该轨道盘，使得部分该第一轨道及部分该第二轨道重叠而共通。

4.如权利要求2所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道盘包括一外围部及一内围部，该轨道是位于该外围部及该内围部之间。

5.如权利要求4所述的轨道式叶片组，其特征在于：该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面是位于同一水平高度。

6.如权利要求4所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道更包括一第一辅助轨道、一第二辅助轨道及一第三辅助轨道，该第一辅助轨道是位于部分该主间隔部，该第二辅助轨道是位于部分该外围部，该第三辅助轨道是位于部分该内围部。

7.如权利要求6所述的轨道式叶片组，其特征在于：该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道是彼此不连续，该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道的底面是低于该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面，且高于该第一轨道及该第二轨道的底面。

8.如权利要求6所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道包括一第一次间隔部及一第二次间隔部，该第一次间隔部是位于该第一轨道及该第二辅助轨道之间，该第二次间隔部是位于该第二轨道及该第三辅助轨道之间。

9.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：该等移动元件是接触该轨道的侧壁。

10.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；以及

二导引元件，分别枢接于该主架体的两端，且位于该轨道内。

11.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；

二延伸部，由该主架体的二端延伸；

二主要导引元件，分别枢接于该主架体的二端，且位于该轨道内；以及

二次要导引元件，分别枢接于每一该等延伸部的一端，且位于该轨道内，该等次要导引元件的底面是高于该等主要导引元件的顶面。

12.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：更包括至少一旋转盘，具有复数个透孔，以供该等叶片经由该等透孔连接至该等移动元件，该旋转盘是可相对该轨道盘转动。

13.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：更包括至少一中心传动轴，固设于该旋转盘的中心，该旋转盘是位于该轨道盘及该等叶片之间，且该中心传动轴更穿过该轨道盘。

14.如权利要求13所述的轨道式叶片组，其特征在于：更包括一中心连接轴，该等叶片是环绕该中心连接轴，且该中心传动轴是固接于该中心连接轴。

15.如权利要求12所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道盘及该旋转盘的数目为二个，分别位于该等叶片的二侧。

16.如权利要求12所述的轨道式叶片组，其特征在于：该等叶片是受水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动一发电机的一轴心，而进行发电。

17.如权利要求12所述的轨道式叶片组，其特征在于：该等叶片是受水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动一动力装置的一轴心，而进行作功。

18.如权利要求12所述的轨道式叶片组，其特征在于：该旋转盘是受一动力源驱动，使得该等叶片随之转动，进而带动一水流。

19.如权利要求1所述的轨道式叶片组，其特征在于：该轨道盘是可随意转动，而可以改变一水流的流动方向。

20.一种高效能轨道式水车机构，包括：

一框架体；以及

至少一轨道式叶片组，固设于该框架体，每一该轨道式叶片组包括：

至少一轨道盘，具有至少一轨道，该轨道是环绕该轨道盘；

复数个移动元件，是于该轨道内移动；以及

复数个叶片，连接该等移动元件，且当该等叶片绕一中心轴线公转时，并以可变角速度自转。

21.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道盘的该轨道包括一第一轨道、一第二轨道及一主间隔部，该主间隔部是位于第一轨道及该第二轨道之间。

22.如权利要求21所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该第一轨道及该第二轨道的一底面的水平高度相同且是低于该主间隔部的一顶面，该主间隔部是未完全环绕该轨道盘的中心轴，使得部分该第一轨道及部分该第二轨道重叠而共通。

23.如权利要求21所述的轨道式叶片组水车机构，其特征在于：该轨道盘具有一外围部及一内围部，该轨道是位于该外围部及该内围部之间。

24.如权利要求23所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面是位于同一水平高度。

25.如权利要求23所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道更包括一第一辅助轨道、一第二辅助轨道及一第三辅助轨道，该第一辅助轨道是位于部分该主间隔部，该第二辅助轨道是位于部分该外围部，该第三辅助轨道是位于部分该内围部。

26.如权利要求25所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道是彼此不连续，该第一辅助轨道、该第二辅助轨道及该第三辅助轨道的底面是低于该外围部、该内围部及该主间隔部的顶面，且高于该第一轨道及该第二轨道的底面。

27.如权利要求25所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道包括一第一次间隔部及一第二次间隔部，该第一次间隔部是位于该第一轨道及该第二辅助轨道之间，该第二次间隔部是位于该第二轨道及该第三辅助轨道之间。

28.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该等移动元件是接触该轨道的侧壁。

29.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；以及

二导引元件，分别枢接于该主架体的二端，且位于该轨道内。

30.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：每一移动元件包括：

一主架体；

二延伸部，由该主架体的二端延伸；

二主要导引元件，分别枢接于该主架体的二端，且位于该轨道内；以及

二次要导引元件，分别枢接于每一该等延伸部的一端，且位于该轨道内，该等次要导引元件的底面是高于该等主要导引元件的顶面。

31.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：更包括至少一旋转盘，具有复数个透孔，以供该等叶片经由该等透孔连接至该等移动元件，该旋转盘是可相对该轨道盘转动。

32.如权利要求31所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：更包括一动力装置，具有一轴心，该轴心是与该旋转盘同时转动。

33.如权利要求32所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道式叶片组更包括至少一中心传动轴，固设于该旋转盘的中心，该旋转盘是位于该轨道盘及该等叶片之间，且该中心传动轴更穿过该轨道盘而连接该动力装置的该轴心。

34.如权利要求33所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道式叶片组更包括一中心连接轴，该等叶片是环绕该中心连接轴，且该中心传动轴是固接于该中心连接轴。

35.如权利要求31所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道盘及该旋转盘的数目为二个，分别位于该等叶片的二侧。

36.如权利要求32所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该动力装置为一发电机，该等叶片是受一水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动该动力装置的该轴心，而进行发电。

37.如权利要求32所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该等叶片是受一水流驱动，使得该旋转盘随之转动，进而带动该动力装置的该轴心，而进行作功。

38.如权利要求32所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该动力装置是为一动力源，该动力源是用以驱动该旋转盘，使得该等叶片随之转动，进而带动一水流。

39.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该轨道盘是可随意转动，而可以改变水流的流动方向。

40.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：更包括一集流罩，其罩住该轨道式叶片组，用以导引一水流的方向。

41.如权利要求20所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该集流罩更包括至少二组除污刷，于该叶片组转动同时刷除该叶片组上的海生物附着物。

42.如权利要求41所述的高效能轨道式水车机构，其特征在于：该至少二组除污刷分别依序刷除该等叶片的一后半部及一前半部。

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