CN1109195C - 水力资源发电系统 - Google Patents
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Abstract
一种水力资源发电系统,是利用海水高低起伏所形成的落差位能,转换为发电机组的运转动力,以产生电力而提供使用。该发电系统包括有一工作平台,该工作平台周围设置有多数支撑拉杆,该支撑拉杆由浮体产生上、下移动,使支撑拉杆顶端的夹座带动棘轮运转,并将该棘轮所产生的旋转动力传递到发电机组内,由海水源源不断的起伏动作,使该发电机组能提供永久的电力,既有效率又合乎环保需求。
Description
本发明是关于一种水力资源发电系统,特别是关于一种将海水浪潮起伏所得到的落差位能,转换为电力输出的自然资源发电系统。
水力资源是目前世界上备受瞩目的能量来源,特别是海洋资源,因其具有环保、恒久及力量强大的诸多优势,即使在风平浪静的时刻,仍保持有持续不断的高低起伏,故若能妥善利用该项资源,必能为人类带来更多的便利。
习知利用海水资源产生能源的发电系统,多半效率不彰、成本高昂,不能达成产业上的实用价值。后有发明人的美国第五、七一○、四六四号“聚集自然能源发电的动力系统”专利权,是利用海浪的高、低浪潮所产生落差位能,转换成以杠杆原理推动所产生的动力,以作为发电机运转动力,产生高压的水力即可做为发电机运转的动力。该发电系统确已提供一种划朝代的环保能源,并因优异的性能而屡获日内瓦发明金牌奖及其它殊荣。唯该专利在实际应用上仍未臻完善,而不能发挥长期使用效果。因该专利必须将大部分装置长期浸泡在海水中,容易发生锈蚀;且海洋中所孕藏的生物亦会附着其上,长期下来,必然干涉该发电系统的运转;而且处于海水内的装置在维护上甚为不易,途然增加成本。再者,就效率而言,利用杠杆原理虽可加大压力,以得到更大的输出;然相对地,该案的动力行程仅能利用海水起伏距离的一小部分,如在海水起伏距离较短的区域,则难以持续补充高压的水力,造成供电有中断之虞。
为此,本发明人发现利用水力资源发电的系统仍有高度的创意空间,乃亟思加以改良创新,并经多年苦心孤诣潜心研究后,终能完成本件水力资源发电系统。
本发明的目的即在于提供一种高效率的水力资源发电系统,该发电系统能完全利用海水起伏所产生的落差位能,故即使海水仅有轻微的浪潮,均能达到持续性的供电效果。
本发明的另一目的在于提供一种结构稳定的水力资源发电系统,该发电系统仅有浮体置放在水中,其它机构则完全露出水面,故不易发生故障,且维护方便,成本低廉。
本发明的又一目的在于提供一种持续性的水力资源发电系统,其具有全天候并且二十四小时永久性的发电功能。
本发明的再一目的在于提供一种环保的水力资源发电系统,其利用水力资源进行发电,不造成任何污染,对于生态的维护极具保障。
能够达到上述目的的本件水力资源发电系统,包括有一工作平台,该工作平台周围设置有多数支撑拉杆,该支撑拉杆于工作平台下方设置有浮体,而该支撑拉杆在工作平台上方设置有夹座,该夹座套置于棘轮上,该棘轮的轴心设置有一连杆,该连杆延伸到工作平台上所设置的发电机组内。由浮体在海水内的上、下移动,使支撑拉杆顶端的夹座带动棘轮运转,并将该棘轮所产生的旋转动力传递到发电机组内,使该发电机组得以运转产生电力。
本发明所提供的水力资源发电系统,与前述引证案及其他习用技术相互比较时,具有下列优点:
1.本发明可彻底利用海水起伏所形成的落差位能,以提供足够的发电效能。
2.本发明不易故障,其精密机具均位在水平面上方而不沾水,减少损坏的机率,且有助于维修及确保维修人员的安全。
3.本发明提供二十四小时不断电的能源输出,其各组机具均可单独活动,即使有部分机具故障,仍可由其它多数机具继续进行发电任务。
4.本发明可轻易转移使用场地,其工作平台可经由船只牵引至适合发电地区再行固定,故机动性极强,亦可应用在救灾工作的紧急供电上。
请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图,将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效;有关该实施例的附图为:
图1为本发明水力资源发电系统的结构示意图;
图2为该水力资源发电系统的正面示意图;
图3为该水力资源发电系统的动力传递原理视图;
图4为该水力资源发电系统的动作原理视图之一;
图5为该水力资源发电系统的动作原理视图之二。
图中1为工作平台,11为轴承,12为挡块,13为挡块,2为固定座,3为支撑拉杆,4为浮体,5为支杆,6为夹座,61为链条,62为链条,7为棘轮,71为连杆,72为扇型齿轮,73为顶柱,74为顶柱,75为轴心,76为滚轮,77为滚轮,78为定位杆,8为发电机组,81为扇型齿轮。
请参阅图1、图2,本发明所提供的水力资源发电系统,其具有一工作平台1,是用来容置后述的各项装置;该工作平台1四周设置有固定座2,并于工作平台中央设置有发电机组8;该固定座2下沉至海底,用来固定该工作平台1的工作位置。该工作平台1周围设置有多数支撑拉杆3,该支撑拉杆3贯穿工作平台1而可以上、下移动;该支撑拉杆3在工作平台1下方设置有一浮体4,该浮体4可随潮水起伏动作,并带动该支撑拉杆3作上、下移动;该支撑拉杆3末端套置有一支杆5,该支杆5配合工作平台1使支撑拉杆3在动作时不致左右摇摆,使该支撑拉杆随浮体在工作平台与支杆之间稳定活动。而该支撑拉杆3在工作平台1上方设置有一夹座6,该夹座6罩设在一棘轮7上,该棘轮7轴心设置有一连杆71,该连杆71延伸到工作平台1中央所设置的发电机组8内,该连杆71外部套置有一定位杆78,该定位杆78固定在工作平台1上,使该棘轮7与连杆71得定位在工作平台1而不为支撑拉杆3带动,该夹座6在棘轮两侧设置有链条,该棘轮上、下端各设置有两顶柱,该两顶柱长度略大于棘轮半径,使该两顶柱连接端以轴心设置在连杆上,并使该两顶柱73、74自轴心处分别向上弯折,而该工作平台1于棘轮转动方向的上升侧的顶柱下端设置有一挡块,并于对角处棘轮转动方向的下降侧的顶柱上端亦设置有一挡块13,使该棘轮得为同旋转方向活动的链条套入带动,当该夹座6受到支撑拉杆3牵引而作上、下移动时,会带动棘轮7作单方向旋转,并将旋转动力经由连杆71传递到发电机组8内,使该发电机组8得以进行发电。
前述的支撑拉杆3、浮体4、夹座6、棘轮7等装置可在工作平台1周围环设多数组,各组装置均可单独进行工作而不互相干扰,故即使有部分机组停止运动或发生故障,在同一时间内仍有足够的动力得传输到发电机组8来进行发电,使发电的供应绵延不绝。
该浮体4内部呈中空,可用来填置水、砂或其他重物,以视环境需要调整该浮体的重量及浮力,以推动不同规格的发电机组8以适应电力需求。而该工作平台1可漂浮于水面,并由周围的固定座2来稳定其工作位置。该固定座2内部亦呈中空,可配合将工作平台1移动到适当的工作地点,再于该固定座2内填置水、砂或其他重物,以调整该固定座重量,即可完成工作平台1的固定;且该固定座2可调整长度,以便对不同的海底地形进行调整,让该工作平台1可确实保持水平。
请参阅图3所示,该棘轮7仅能单方向转动,当该支撑拉杆3进行上、下移动时,该夹座6推动棘轮7朝同一方向进行运转,同时带动连杆71转动,而连杆71末端则以扇型齿轮72啮合到发电机组8的扇形齿轮81内,以将旋转动力传递到发电机组8内进行发电。该支撑拉杆3则于贯穿工作平台2处设置有轴承11,以稳固该支撑拉杆3的伸缩动作(活动)。
请参阅图4、图5所示,该夹座6在棘轮7两侧设置有链条61、62,该棘轮7上、下端各设置有两顶柱73、74,该两顶柱73、74长度略大于棘轮7半径,使该两顶柱73、74连接端以轴心75设置在支撑拉杆3上,并使该两顶柱73、74自轴心75处分别向上弯折,而该工作平台1于棘轮7转动方向的上升侧的顶柱73下端设置有一挡块12,并于对角处棘轮7转动方向的下降侧的顶柱74上端亦设置有一挡块13。如本实施例所示,该棘轮7为逆时针可旋转,当支撑拉杆3受浮体4作用上升时,该两顶柱73、74亦随之上升,其中左端顶柱74受到挡块13限制而呈水平位置,并将左侧链条62顶离棘轮7齿部;同时右侧顶柱73随之向上摆动一角度,使右侧链条61套住棘轮7齿部并带动棘轮7转动。当该支撑拉杆3下降时,该两顶柱73、74亦同步向下移动,此时右侧顶柱73即将右侧链条61顶离棘轮7齿部,而左侧链条62则套住棘轮7齿部并带动棘轮7转动;由前述一左一右的持续带动,使该棘轮7保持续旋转。如该棘轮7为顺时针可旋转,只需将两挡块12、13颠倒设置,即可完成相同的持续旋转功能。另该两顶柱73、74末端分别设置有滚轮76、77,当该两顶柱73、74受到两挡块12、13卡入限制时,该两滚轮76、77可自由旋转,以减少与两链条61、62的磨擦;而当该两顶柱73、74受两链条61、62顶离两挡块12、13后,该两滚轮76、77即受两顶柱73、74限制停止转动,以利带动棘轮7的旋转。
上列详细说明是针对本发明的一可行实施例具体说明,惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。
Claims (7)
1.一种水力资源发电系统,其特征在于它包括:
工作平台(1),其周围设置有固定座(2),并于工作平台中央设置有发电机组(8);
支撑拉杆(3),布设在该工作平台(1)周围,使支撑拉杆(3)贯穿该工作平台而可上、下移动;该支撑拉杆(3)于工作平台(1)下方设置有浮体(4),在该支撑拉杆末端套置有一支杆(5),使该支撑拉杆随浮体在工作平台与支杆之间稳定活动;该支撑拉杆于工作平台(1)上方设置有夹座(6),该夹座罩设有一棘轮(7),该棘轮轴心设置有一连杆(71),该连杆延伸到发电机组(8)内,且该连杆外部套置有一定位杆(78),该定位杆固定在工作平台(1)上,以支持该棘轮与连杆不为支撑拉杆带动;该夹座(6)在棘轮两侧设置有链条(61、62),该棘轮(7)上、下端各设置有两顶柱(73、74),该两顶柱长度略大于棘轮(7)半径,使该两顶柱连接端以轴心设置在连杆上,并使该两顶柱(73、74)自轴心处分别向上弯折,而该工作平台(1)于棘轮转动方向的上升侧的顶柱下端设置有一挡块,并于对角处棘轮转动方向的下降侧的顶柱上端亦设置有一挡块(13),使该棘轮得为同旋转方向活动的链条套入带动,并将旋转动力经连杆传送到发电机组(8)内。
2.按权利要求1所述的水力资源发电系统,其特征在于该浮体(4)内部呈中空,可用来充填水、砂或其它重物,以调整该浮体重量。
3.按权利要求1所述的水力资源发电系统,其特征在于该固定座(2)内部呈中空,可用来充填水、砂或其它重物,以调整该固定座重量。
4.按权利要求1所述的水力资源发电系统,其特征在于该固定座(2)可调整长度,以适应将工作平台停泊在不同地形。
5.按权利要求1所述的水力资源发电系统,其特征在于该工作平台(1)可漂浮于水面,并以该固定座稳定其工作位置。
6.按权利要求1所述的水力资源发电系统,其特征在于该顶柱(73、74)末端设置有滚轮,以减少与链条的磨擦。
7.按权利要求1所述的水力资源发电系统,其特征在于该支撑拉杆(3)于贯穿工作平台处设置有轴承(11),以稳定该支撑拉杆的活动。
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