TW200912129A - Hydroelectric generator - Google Patents

Description

200912129 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一種運用於低水頭，單流向水道的水力發電 本發明尤指-種利用導水罩將水流集中而增加 流速，以帶動發電機組葉片發電的水力發電機。 【先前技術】 一近年來’人類面臨各種能源危機，石化原料的 存量也-天天減少，科學家們莫不為了尋找更環 保、更有效率的替代能源而努力，其中，水力發電 的基本原理係利用水位的落罢， 差 配口水輪發電機以 產生電力’也就是將水的位能轉換為水輪機所需的 機械能’再以機械能推動發電機而得到電力，而水 輪機動作原理可分爲.、土 & I , i 為.法蘭西水輪機、螺旋槳水輪 機及衝擊式水輪機三種，1 八〒衝擊式水輪機係將 壓力水流轉換為速废太、、* 工仏丄 述又尺机，而推動水輪機轉動發 電，一般用在南水頭、小汽番μ以+ j流I的地方，法蘭西水輪 機及螺旋紫水輪機，+ P + 丨疋將壓力水流在封閉而飽和 的渴輪室中流動時，可將其流動的壓力作用在整個 水輪機上’故—般法蘭西水輪機係用在中水頭、大 流量的地方，而螺旋槳水 > %機則疋用在低水頭，可 以依水流$的大却斗碑 J °又计螺旋槳的角度，以達到最高 的發電量。 請參閱「第1圖 為 马I知水力發電機的結構示 5 200912129 意圖’如圖中所示，其水力發電機1 〇包括一入水引 道101、一出水管102、一發電機組1〇? R社於士、击 1 ud及其電力連 接線1 0 4 ’係將出水管1 〇 2組設於入★ 引道 1 0 1 — 端’且由高處向下延伸，而發電機組丨〇 3則組設於 入水引道101與出水管1〇2連接處，其中，發^機 組1 0 3的葉片係以對應水流流動方向推〃_ J項仃設置，使 用時’水流會流入入水引道1 0 1後，往出水管i 〇2 方向移動，以使水流由高處向下流動，其位能轉換 成動能’藉此動能帶動發電機組1 〇 3生電，彳曰是， 這種水力發電機10必須要使用在有高度落差的地 方’對於低水頭無位差的一般水道（如：排水溝或 地下排水管道等）就不適用了。 【發明内容】 有鑑於上述的需求，本發明人爰精心研究，並 積個人從事該項事業的多年經驗，終設計出一種勒 新的水力發電機。 本發明之主要目的’旨在提供一種適用於一般 水道的水力發電機，可有效提昇其發電效率。 為達上述目的，本發明之水力發電機，其包括 一導水罩、一内殼體及一發電機組，其導水罩係呈 漏斗狀，而將發電機組線組設於内殼體後，再組設 於導水罩内，其發電機組係外露有一轉動軸，且其 轉動軸上成型有複數組葉片，並使其轉動軸位於導 200912129 水罩中較窄的部位，因此’當使用於一般水道（ 排水溝或是地下排水管道）時，係利用導水罩 所成型的一吊環’將水力發電機固設於水道内 使導水罩較寬的部位朝向水流流入的方向，而 經過導水罩時’由於導水罩的管徑係呈漸縮， 流進行導流時會產生集中的效果，又，内殼體 於導水罩較大的一端，也有減少導水罩容積 果，因此，可使流速加快，經過集中後的水流 入導水罩較窄的部位’避免水流產生分流，用 動發電機組的葉片轉動生電，可有效提昇其發 率’避免因分流造成發電效果不彰的缺點。 為使貴審查委員能清楚了解本發明之内容 以下列說明搭配圖示，敬請參閱。 【實施方式】 請參閱「第2圖」’為本發明較佳實施例之 示意圖，如圖中所示，其水力發電機2〇係包括 水罩201、一内殼體202及一發電機組2〇3，當 於一般水道3 0 (如.排水溝或是地下排水管道） 係利用導水罩2 01 —端所成型的一吊環2 〇 i i， 力發電機20固設於水道30内，而另一端則固 水道30底部，且使導水罩201較寬的部位朝向 流入的方向，而水流經過導水罩2〇1時，利用 罩2 01導正並集中水流，避免水流產生分流， 如： 一端 ，且 水流 其水 係位 的效 會流 來帶 電效 ，僅 安裝 一導 使用 時， 將水 定在 水流 導水 其經 200912129 過集中後的水流會流入導水罩201較窄的部位用來 帶動發電機組203的葉片2034轉動而產生電力，可 有效提昇其發電效率，避免因分流造成發電效果不 彰的缺點。 請參閱「第3圖」’為本發明較佳實施例之結構 不意圖，如圊中所示，其水力發電機2〇係固設於一 前述的水道30内，而可利用水流的動能產生電力， 其主要包括：一呈漏斗狀的導水罩2〇1，其兩端開 口係有不同的寬度，且於中央部為成型為漸縮的態 樣，其導水罩201的一端係成型有一吊環2〇11，而 另一端並固定於水道30，其水力發電機2〇兩端都 被固定在水道30内，才能使水流流動時，水力發電 機20穩固不易脫落；一内殼體2〇2，其係呈水滴型， 且其内殼體202的開口部係呈漸縮態樣，用以組設 於導水罩201較寬部位的内部，並使内殼體2〇2的 開口朝向導水罩201較窄的一端，又，内殼體2〇2 的開口處係組設有一止水套環2〇21，而内殼體2〇2 的内壁上係塗佈有一防水膠2〇22 ;以及一發電機組 203 ’其係組設於内殼體2〇2内，而發電機組2〇3又 由一集電線圈2031、一磁力元件20 32、一轉動軸 2033及複數組葉片2034所組成，當發電機組203 組设於内殼體202時，其轉動軸2033係位於内殼體 202中央部’且轉動軸2〇33向外延伸至導水罩2〇1 較窄的部位’而集電線圈2〇31固設於内殼體2〇2 200912129 内，其磁力元件2032則組設於轉動軸2〇33上，並 將集電線圈2031與一電力連接線2〇35電性連接， 以使其轉動軸2033轉動時，可同步帶動磁力元件 2032相對集電線圈203 1作轉動而產生電力，再藉 由電力連接線2035可將電力導出使用，又，在轉動 軸2033位於導水罩201的一端上成型有複數組葉片 2034，以使水流經過導水罩2〇1集中後，可帶動複 數組葉片2034而使轉動軸2033轉動，其發電機組 2〇3才能產生電力，且本創作利用導水罩2〇ι呈漏 斗狀的設計，不僅可有效集中水流，避免分流所造 成的效率低落，且可利用内殼體2〇2佔據導水罩2〇ι 的容積’有效增加水流的流速，而可更有效率地進 行發電。 土請參閱「第4圖」’為本發明較佳實施例之使用 示意圖’如圖中所示，由於其水力發電機20的導水 罩201係呈漏斗型’兩端分別成一寬一窄，而在中 央部形成漸縮的態樣，將内殼體2〇2與導水罩^ 組設成-體後’其内殼體2〇2可佔據導水罩2〇ι較 寬-端的容積’因此’由圖中可看出，當水流由導 水罩2(Π較究的—端流入後’其開〇寬的設計係用 來增加集水的效果，而且在流量不變的情況下，因 党到導水罩201形狀，及内殼體2〇2佔據導水罩2〇ι 内部容積，故，其單位時間内通過的水流流速也會 增加’而水流流經葉片肖’可帶動前述發電機組2〇3 200912129 的轉動轴2033轉動，使轉動轴2033上的磁力元件 2032 ’可相對於内殼體202的集電線圈2031作同步 轉動’以產生電力，最後再由電力連接線2035將電 力導出使用。

如上所述，本發明其據以實施時，係將水力發 電機固設於一般水道内，且使導水罩較寬的部位朝 向水流流入的方向，以使水流流經呈漏斗狀的導水 罩後，可有集中且加快流速的效果，並減少分流的 產生，確實可達到提供一種可適用於一般水道的水 力發電機，以有效提昇其發電效率之目的。 唯，以上所述者，僅為本發明之較佳之實施例 而已，並非用以限定本發明實施之範圍；任何熟習 此技藝者，在+脫離本發明之精神與冑圍下所;之 均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍内。 综上所述’本發明水力發電機之功效，係且有 發明之「產業可利用性」、「新賴性」與「進步性」 料利要件1請^依專料之規定，肖釣局 提起發明專利之申請。 10 200912129 【圖式簡單說明】 第1圖，為習知水力發電機的結構示意圖。 第2圖，為本發明較佳實施例之安裝示意圖。 第3圖，為本發明較佳實施例之結構示意圖。 第4圖，為本發明較佳實施例之使用示意圊。 【主要元件符號說明】 10 水力發電機 101 入水引道 102 出水管 103 發電機組 104 電力連接線 20 水力發電機 201 導水罩 2011 吊環 202 内殼體 202 1 止水套環 2022 防水膠 203 發電機組 20 3 1 集電線圈 20 32 磁力元件 20 33 轉動軸 20 34 葉片 20 35 電力連接線 11

Claims (1)

1. 200912129 十、申請專利範圍： 1. 一種水力發電機，固設於一水道内’而利用水流 的動能產生電力，其包括： 一呈漏斗狀的導水罩’其固設於該水道中； 一内殼體，組設於該導水罩較寬的部位，並 使該内殼體的開口朝向導水罩較窄的一端；以及 一發電機組，組設於該内殼體内，該發電機 組係組設有一轉動轴，該轉動軸係位於該導水罩 較窄的部位，又，該轉動軸並成型有複數組葉 片，以使水流經過該導水罩集中後，可帶動該複 數組葉片而使該轉動軸轉動，該發電機組才铲 生電力。 b 2. 如申請專利範圍第丨項所述之水力發電機，其 中°亥導水罩一端係成型有一吊環，而該導水罩 另一端並固定於該水道，以將該水力發電機穩固 地固設於該水道内。 3. 如申請專利範圍第丨項所述之水力發電機，其 中，該發電機組係包括：一集電線圈、一磁 、一轉動軸及複數組葉片，當該發電機組組設 於忒内殼體時，係將該集電線圈固設於該内殼體 内’而該磁力元件則組設於該轉動軸上，該集電 線圈並與—電力連接線電性連接，以使該轉動軸 可帶動該磁力元件，對該集電線圈作相對轉動而 產生電力，藉由該電力連接線可將電力導出使 12 200912129 用。 4.如申請專利範圍第1項所述之水力發電機，其 中，該内殼體的開口處係組設有一止水套環，而 該内殼體的内壁上則塗佈有一防水膠。 13