CN104129490B - 使用海水电池驱动的水中载具 - Google Patents

Abstract

一种使用海水电池驱动的水中载具，航行于一海洋中，包含有一本体、一流道、一海水电池及一动力系统。该流道设置于该本体，包含一入口、一出口及一壁面；该海水电池设置于该流道内，包含流入该流道的一海水及分别与该壁面连接且彼此相隔而与该海水接触的一阴极及一阳极；该动力系统设置于该本体与该海水电池电性连接而于该本体外接触该海洋。据此，本发明藉由该海水于该流道中与该阴极及该阳极分别进行一电化学反应以产生一电能，令该动力系统受该电能的驱动而推动该本体于该海洋中移动，具有稳定供应的电量，且不会降低该水中载具的负重。

Description

使用海水电池驱动的水中载具

技术领域

本发明涉及一种水中载具，尤其涉及一种使用海水电池进行驱动的水中载具。

背景技术

一般使用电动马达来推进的船只上，通常需要装设有多个电池，藉以达到提供电源的使用目的，而当使用者想要提高续行力时，就必须增加该电池的数量，但是增加该电池数量会减少该船只内的使用空间，而具有降低该船只的载重量的问题。

因此，在中国台湾专利公开第201036868号中，其揭示一种具有电源随行载体的船舶，包含一船体，及至少一随行载体。该船体包括一第一承载空间、一电动马达，及一与该电动马达连动的推进组件。该随行载体是连结于该船体的一侧，并包括一第二承载空间，及多个可脱离地设置于该第二承载空间的电池，该电池是电连接成一对应该电动马达供电的回路。藉此，通过该随行载体来搭载该电池，且可以随着该船体同步行进的设计，能充分地配合使用者需求来增加该电池的数量，并能达到避免该第一承载空间不足，以及减轻该船体载重量的优点。

然而，上述使用该随行载体来搭载该电池的方式，其虽然避免了该电池于该第一承载空间的占用，但将该电池挂载于该船体的外侧，不仅并未减少该船体的实际负重，且对于该船体于航行时亦会造成许多限制以及不便，例如徒增该船体的宽度以及该电池容易与外物发生碰撞，而有容易损坏以及脱落的问题，再者，此种电池一般多为使用蓄电池，其电极需和电解质共同存放，于存放上具有较多的安全顾虑，且若其悬挂于该船体外侧还容易因接触海水而发生锈蚀的问题，故有改善的必要。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有使用电池为动力源驱动的船只，该电池挂载于该船只上具有降低该船只的载重、对该船只的航行造成不便、于存放上具有较多安全顾虑以及容易发生锈蚀的问题。

为达上述目的，本发明提供一种使用海水电池驱动的水中载具，该水中载具航行于一海洋中，包含有一本体、一流道、一海水电池以及一动力系统。该本体承载于该海洋，并包含一前半部以及一与该前半部连接的后半部；该流道设置于该本体，包含一设置于该前半部的入口、一设置于该后半部的出口以及一连接于该入口与该出口之间的壁面；该海水电池设置于该流道内，包含为该海洋流入该流道的一海水以及分别与该壁面连接的一阴极及一阳极，该海水由该入口流进该流道并由该出口流出该流道，该阴极与该阳极彼此相隔而分别与该海水接触；至于该动力系统则设置于该本体，并与该海水电池电性连接而于该本体外接触该海洋。

其中，该海水流经该流道而与该阴极以及该阳极分别进行一电化学反应以产生一电能，令该动力系统受该电能的驱动而推动该本体于该海洋中移动。

如此一来，本发明藉由该海水电池的设置，由于该海水电池为直接使用于该流道中的该海水为电解质，相较现有挂载电池的船只，具有下列优点：

1.不占用该水中载具的承载空间，亦不会降低该水中载具的负重。

2.该海水电池为设置于该流道内，避免现有电池挂载于该本体外而增加该水中载具的宽度，造成航行时的限制与不便，亦不容易有因碰撞产生损坏或脱落的情形。

3.为直接使用海水为电解质，没有一般蓄电池存放上的安全顾虑以及与海水发生锈蚀的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1，为本发明第一实施例的结构示意图；

图2，为本发明第一实施例的电性方框示意图；

图3，为本发明第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参阅图1及图2所示，分别为本发明第一实施例的结构示意图以及电性方框示意图，如图所示：本发明为一种使用海水电池驱动的水中载具，该水中载具航行于一海洋1中，包含有一本体10、一流道20、一海水电池30以及一动力系统40。该本体10承载于该海洋1，并包含一前半部11以及一后半部12，该前半部11在此为该水中载具航行时于前方面向该海洋1的部分，该后半部12则与该前半部11连接。该流道20设置于该本体10中，包含一入口21、一出口22以及一壁面23，该入口21设置于该前半部11，而位于该海面下沉浸于该海洋1中，令该海洋1的一海水31从该入口21流入该流道20内，该出口22设置于该后半部12，亦位于该海面下沉浸于该海洋1中，该海水31则通过该出口22流出该流道20，而该壁面23连接于该入口21与该出口22之间，包含一上壁面231以及一与该上壁面231相面对的下壁面232，该上壁面231与该下壁面232之间相隔一流道宽度W，该海水31充满该流道20而与该壁面23接触。

该海水电池30设置于该流道20内，包含为由该海洋1流入该流道20的该海水31以及一阴极32与一阳极33，该阴极32与该阳极33分别与该壁面23连接，且彼此相隔而分别与该海水31接触，在第一实施例中，该阴极32为连接于该上壁面231，并从该上壁面231朝该下壁面232延伸而不接触该下壁面232，具有一阴极长度A，制成该阴极32的材料可为纳米碳管、纳米碳管形成的复合材料、金属、金属化合物、超导体、石墨或导电高分子；该阳极33为连接于该下壁面232，从该下壁面232朝该上壁面231延伸而不接触该上壁面231，具有一阳极长度B，制成该阳极33的材料可为金属、金属合金，且该阴极长度A加上该阳极长度B大于该流道宽度W，令该海水31从该入口21进入该流道20后，受到该阴极32与该阳极33的阻扰，于该流道20中蜿蜒的朝该出口22流出，增加该海水31与该阴极32及阳极33接触的时间与面积。

至于该动力系统40则设置于该本体10，并与该海水电池30电性连接，而于该本体10外接触该海洋1，在此实施例中，该动力系统40包含一储能装置41以及一与该海洋1接触的推进装置42，该储能装置41与该海水电池30电性连接，用以储存该海水电池30所产生的一电能，可为一蓄电池，该推进装置42则从该储能装置41取得该电能，将该电能转换成一机械能输出而推动该本体10于该海洋1中移动，在此可为一具有叶片的旋转引擎。

在第一实施例中，该水中载具还包含有一控制系统50，该控制系统50设置于该本体10，而与该动力系统40电性连接，用以操作该动力系统40，而控制该水中载具于该海洋1中的航行。

本发明于使用时，将该海洋1不断的从该入口21流入该流道20并从该出口22流出该流道20的该海水31，作为一不断补充的电解质，该海水31于该流道20之中，与该阴极32以及该阳极33分别进行一电化学反应，该电化学反应包含该海水31与该阳极33进行的电化学氧化反应：

M→M²⁺+2e^-

以及对该阴极32进行的电化学还原反应：

O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-

据此以产生该电能，并将该电能传输至该储能装置41储存，而一使用者再通过操作该控制系统50，控制储存于该储能装置41的该电能，驱动该推进装置42推动该本体10于该海洋1中移动而航行。

再请参阅图3所示，为本发明第二实施例的结构示意图，如图所示：在此实施例中，与第一实施例相较之下，其特征在于该壁面23上还具有多个于该流道20内隆起的凸起233，该凸起233各具有互为相背对的一第一侧边以及一第二侧边，该阴极32a对应设置于该第一侧边，而该阳极33a对应设置于该第二侧边而与该阴极32a间隔而不接触，据此，该阴极32a与该阳极33a亦可于该流道20中与该海水31接触进行该电化学反应以产生该电能。

综上所述，由于本发明于该本体之中设置该流道，并于该流道设置该海水电池，由于该海水电池为直接使用于该流道中的该海水为电解质，相较现有挂载电池的船只，不需占用该水中载具的承载空间，不会降低该水中载具的负重，再者，该海水电池为设置于该流道内，避免如现有蓄电池挂载于该本体外而增加该水中载具的宽度，造成航行时的限制与不便，亦不容易有因碰撞产生损坏或脱落的情形，最后，本发明直接使用海水为不断补充的电解质进行发电，具有稳定提供的电量，却没有一般蓄电池存放上的安全顾虑以及与海水发生锈蚀的问题，更不会产生有危环境的物质。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种使用海水电池驱动的水中载具，该水中载具航行于一海洋中，其特征在于，包含有：

一承载于该海洋的本体，该本体包含一前半部以及一与该前半部连接的后半部；

一设置于该本体的流道，该流道包含一设置于该前半部的入口、一设置于该后半部的出口以及一连接于该入口与该出口之间的壁面；

一设置于该流道内的海水电池，该海水电池包含为该海洋流入该流道的一海水以及分别与该壁面连接的一阴极及一阳极，该海水由该入口流进该流道并由该出口流出该流道，该阴极与该阳极彼此相隔而分别与该海水接触；以及一设置于该本体的动力系统，该动力系统与该海水电池电性连接并于该本体外接触该海洋；

其中，该海水流经该流道而与该阴极以及该阳极分别进行一电化学反应，该电化学反应包含该海水与该阳极进行的电化学氧化反应以及该海水与该阴极进行的电化学还原反应，令该阳极与该阴极之间出现一电位差而产生一电能，令该动力系统受该电能的驱动而推动该本体于该海洋中移动。

2.根据权利要求1所述的使用海水电池驱动的水中载具，其特征在于，更包含一设置于该本体并用以操作该动力系统的控制系统，该控制系统与该动力系统电性连接。

3.根据权利要求1所述的使用海水电池驱动的水中载具，其特征在于，该动力系统包含一与该海水电池电性连接并接收该电能进行储存的储能装置。

4.根据权利要求3所述的使用海水电池驱动的水中载具，其特征在于，该动力系统更包含一与该储能装置电性连接并于该本体外接触该海洋的推进装置，该推进装置将该储能装置所储存的该电能转换成一机械能输出而推动该本体于该海洋中移动。

5.根据权利要求1所述的使用海水电池驱动的水中载具，其特征在于，该壁面包含一上壁面以及一与该上壁面相面对的下壁面，该阴极设置于该上壁面，该阳极设置于该下壁面而与该阴极相间隔。

6.根据权利要求5所述的使用海水电池驱动的水中载具，其特征在于，该阴极由该上壁面朝该下壁面延伸而具有一阴极长度，该阳极由该下壁面朝该上壁面延伸而具有一阳极长度，该上壁面至该下壁面之间相隔一流道宽度，该阴极长度加上该阳极长度大于该流道宽度。

7.根据权利要求1所述的使用海水电池驱动的水中载具，其特征在于，该壁面上具有一凸起，该凸起具有相背对的一第一侧边以及一第二侧边，该阴极设置于该第一侧边，该阳极设置于该第二侧边而与该阴极间隔。