TW201305432A - 多動力波浪發電系統 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種多動力波浪發電系統，係於基座組接數組傳動機構，該傳動機構係各設有組接基座之支桿，及接設於支桿一端的浮體，並於支桿另端接設曲柄，且使部分曲柄另端組接搖桿，以由搖桿另端組接於傳動輪中心，另使部分曲柄與傳動輪偏心組接，再使傳動輪繞設傳動帶，且使傳動帶繞設棘輪，又使傳動機構之棘輪軸心共同組接於一軸桿，並於該軸桿組接飛輪，以帶動發電裝置作動，藉此設計，俾將各傳動機構分別承受之波浪上下、前後位移的間歇性能量整合成一連續且同一方向之動力以驅動發電裝置作動，達到將潮汐波浪的位能有效轉換為電能的實質效益。

Description

多動力波浪發電系統

　　本發明係有關於一種多動力波浪發電系統，尤指一種可有效將波浪上下、前後位移的間歇性能量整合成一連續且同一方向之動力以驅動發電裝置作動的多動力波浪發電系統。

　　按，全球原油資源日益短缺，原油價格暴漲，世界各國都在積極尋找替代能源，現有取代石油的能源有水力、風力、火力、核能及太陽能等形式，其中，火力與核能易對環境及生態造成污染，傳統水力發電之應用則須興建水壩，並需要有充沛之水量，如遇到旱季時則無法供電，另風力之使用則有地域性限制，需尋找空曠且風力強大的區域，且風力的來源缺乏穩定性，不易集中使用，而太陽能則會受晝夜變化或天氣變化所限制。因此，不受晝夜及天氣、氣候變化，也不會對環境及生態造成污染，且來源穩定之潮汐、波浪發電方式被人們所思及運用，潮汐是因地球、太陽和月亮間的引力作用，使得海水的水位有了高低變化而形成，海水受地球離心力和月球的引力作用，而往月球方向或相反方向漲落，產生升、降與前、後之波浪變化。

　　請參閱我國公告第148013號之「波浪發電裝置」為現有之一種波浪發電裝置，其主要包含有一個平台、一個剛性之橫桿，具有一個第一端點和一個第二端點，裝設在該剛性橫桿上之軌道、一個重量體，該重量體可沿該剛性種桿移動、一個樞軸，由該平台來加以支持，並且用來支樞式的支持該橫桿，其支持點是在該第一端點和該第二端點之中間點，至少為一個之泵，由該平台來加以支持、連接裝置，用來將該橫桿之第一端點連接到該泵，使該橫桿之移動可以操作該泵藉以產生加壓之流體、一個浮力構件，該浮力構件被分成多個室，並且每一室具有一入和和一出口，用來將流體加入到該浮力構件或將流體從該浮力構件移出之裝置、一個萬向接頭，用來將浮力構件連接到該機桿之該第二端點，和一發電裝置，利用加壓之流體來驅動操作，達到發電的效果。

　　然，上述我國公告第148013號之「波浪發電裝置」於結構設計上十分複雜，製造成本高，維修成本也相對提高，且於實際使用時其只能擷取波浪上升時之位能，而波浪下降時及波浪前後作動位能則無法擷取，致使其利用潮汐、波浪發電之效率不彰。

　　於是，又有業者研發另種較輕便之波浪發電裝置，請參閱我國公告第122189號之「水力發電裝置(一)」，其主要係於防波堤上之支架上樞接活動架，使活動架以支架為支點作擺動，其中集波裝置係設於岸邊，而其形狀係由外而內漸呈收縮狀，其內部為重力筒置放槽，而活動架上具有扇形齒輪及搖臂，扇形齒輪與固定架之轉軸上之單向齒輪嚙合，飛輪係與單向齒輪同軸固定，轉軸一端銜接有發電機，由轉軸轉動帶動發電機發電，搖臂之一端樞接有銜接桿，銜接桿下接有重力筒，重力筒係置於集波裝置之重力筒置放槽內以使進入集波裝置內波浪帶動重力筒作上下之作動，該我國公告第122189號之「水力發電裝置(一)」雖可達到使波浪發電裝置輕型化目的，然，於結構設計上亦只能擷取到波浪上升時的位能，對於波浪下降時的位能及波浪前後作動的位能則無法擷取，仍難以有效改善波浪發電裝置於波浪位能的擷取上會產生間歇中斷，無法連續且全面獲取波浪上下、前後作動位能，發電效率低的缺失。

　　緣是，本發明人有鑑於現有波浪發電系統有製造成本高且發電效率不佳，難以有效將波浪上下、前後位移的間歇性能量整合等缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，針對現有波浪發電系統做更新的研發改良，而研創出本發明。

　　本發明係有關於一種多動力波浪發電系統，其主要目的係為了提供一種可有效將波浪上下、前後位移的間歇性能量整合成一連續且同一方向之動力，以驅動發電裝置作動的多動力波浪發電系統。

　　為了達到上述實施目的，本發明人乃研擬如下多動力波浪發電技術，係主要設有基座，並於基座組接一傳動機構，該傳動機構主要設有樞接於基座之支桿，且於支桿一端組接有浮體，又於支桿另端組設有曲柄一端，且使曲柄另端組接搖桿前端，另使搖桿後端組接傳動輪中心，又於傳動輪繞設有傳動帶，另使傳動帶繞設有棘輪，並於棘輪軸心組設有軸桿，且於軸桿組接發電裝置。

　　又本發明係進一步於基座組接另一傳動機構，該另一傳動機構係包含有樞接於基座之支桿，且使該支桿一端進一步組接有浮體，又於該支桿另端進一步組設有曲柄一端，且使曲柄另端進一步組接於一搖桿前端，另使該搖桿後端進一步組接於一傳動輪中心，又於該傳動輪繞設有傳動帶，另使傳動帶進一步繞設有一棘輪，復使該棘輪軸心與前述之軸桿相組設。

　　另本發明係進一步於基座再組接一傳動機構，該再一傳動機構係包含有支桿，並使其支桿設有長槽孔，並使基座設有插銷，以穿設該支桿之長槽孔，又於支桿一端進一步組接有浮體，且使該浮體上組設有一傾斜角度設立之推板，又於支桿另端進一步組設有曲柄，並使該曲柄另端進一步與一傳動輪偏心組接，又使該傳動輪繞設有傳動帶，且使傳動帶進一步繞設有一棘輪，復使該棘輪軸心與前述之軸桿相組設。

　　藉此，利用於基座組接之數組傳動機構，以分別承受之波浪上下、前後位移的間歇性能量，並經棘輪同軸組接之軸桿，將上述間歇性能量整合成一連續且同一方向之動力以驅動發電裝置作動，據此，俾有效將波浪的上下、前後位能轉換為電能，使潮汐、波浪充分利用，達到高效率發電的實質效果，並利用簡便構造，以降低製造成本及維修成本，使本發明可大量實施沿岸地區，帶來高經濟之效益者。

　　而為令本發明之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：

　　首先，請參閱第一、二圖所示，為本發明之多動力波浪發電系統，係主要於基座（１）上組接傳動機構，該傳動機構係包含有樞接於基座（１）之支桿（２），並於支桿（２）一端組接有浮體（３），該浮體（３）為圓形浮球，又於支桿（２）另端組設有曲柄（４）一端，且使該曲柄（４）另端組接搖桿（５）一端，又使搖桿（５）另端組接傳動輪（６）〔該傳動輪（６）可為鏈輪〕中心，再於傳動輪（６）繞設有傳動帶（７）〔該傳動帶（７）可為鏈條〕，另使傳動帶（７）繞設有單向作動之棘輪（８），又於棘輪（８）軸心組設有軸桿（８１），並於軸桿（８１）組設有飛輪（８２），且使飛輪（８２）連結發電裝置（９），復於基座（１）組設連動軸承（１１），以供軸桿（８１）穿接定位。

　　據此，當使用實施時，請一併參閱第三圖所示，係將本發明設置於沿海地區，乃將基座（１）固定於岸邊，再將浮體（３）放入海中，配合潮汐或風力，海水係會產生升、降之波浪變化，當海水產生波浪時，設置於海水之浮體（３）即會被帶動，而隨著波浪升、降作動，當海面上升時，請一併參閱第四圖所示，位於海面之浮體（３）係會向上位移，以帶動相組接之支桿（２）一端上升，於同時，樞接於基座（１）之支桿（２）另端係會下降，而使支桿（２）另端組接之曲柄（４）往下抵推搖桿（５），進而使搖桿（５）帶動相組接之傳動輪（６）轉動，此時，繞設傳動輪（６）之傳動帶（７）即會同步作動所繞設之棘輪（８）轉動，而使組接於棘輪（８）軸心之軸桿（８１）帶動飛輪（８２）作動，進而由飛輪（８２）驅動發電裝置（９）之轉子轉動，以達到將海水上升位能轉換為電能的效果；

　　當海面隨著波浪下降時，位於海面之浮體（３）亦會隨之下降回復原位，此時，浮體（３）組接之支桿（２）一端會跟著浮體（３）而下降，而樞接於基座（１）之支桿（２）另端係會相對上升，拉動所組接之曲柄（４）往上，進而帶動搖桿（５）上升驅使傳動輪（６）反向轉動，於此際，由傳動帶（７）相繞接之棘輪（８）係會產生空轉，以避免其軸桿（８１）反向帶動發電裝置（９）轉子，而產生逆電流造成發電裝置（９）的損害。

　　又為擷取上升波浪及下降波浪之位能，本發明係使基座（１）組接之傳動機構其部分之曲柄（４）與搖桿（５）前端相組接，再使該搖桿（５）後端與傳動輪（６）相組設，另又使部分之曲柄（４）組接與搖桿（５）後端相組設，再使搖桿（５）前端與傳動輪（６）組接，如此一來，當波浪上升時，與搖桿（５）後端所組接之曲柄（４）係會受到上升浮體（３）所接設之支桿（２）帶引，而往下抵推搖桿（５），進而使搖桿（５）帶動傳動輪（６）順時針正向轉動，繼經傳動帶（７）帶動棘輪（８）之軸桿（８１）順時針轉動，以帶動飛輪（８２）驅使發電裝置（９）之轉子旋轉作動發電，另當波浪下降時，與搖桿（５）前端組接之曲柄（４）則會受到下降浮體（３）所接設之支桿（２）往帶引，而往上拉動搖桿（５），進而使搖桿（５）帶動傳動輪（６）順時針轉動，續經傳動帶（７）帶動棘輪（８）之軸桿（８１）正向順時針旋轉，以由飛輪（８２）帶動發電裝置（９）之轉子轉動發電，於此，本發明即可連續擷取上升波浪及下降波浪之位能，達到有效將間歇性的上升波浪及下降波浪之位能整合轉換為電能的效果。

　　再者，為了擷取波浪前、後位移的位能，本發明係於基座（１）設計另一組傳動機構，該組傳動機構係包含將設於基座（１）之支桿（２）上成形長槽孔（２１），且使基座（１）之插銷（１２）穿設於該長槽孔（２１）中，再於支桿（２）一端組接有浮體（３），該浮體（３）為一水平設立之浮板，並於該浮體（３）上設有一傾斜角度設立之推板（３１），又於支桿（２）另端組設有曲柄（４）一端，且使該曲柄（４）另端偏心組接於傳動輪（６），藉此，於實施時，請一併參閱第五圖所示，係將浮體（３）放入海中，以使傾斜設置之推板（３１）穩定的漂浮於海上，當海水受潮汐或風力影響，而產生前、後波浪變化時，漂浮於海上之傾斜推板（３１）即會受後推之波浪所抵推，繼而帶動組接之支桿（２）往後位移，於支桿（２）往後位移時，係會作動相組接之曲柄（４）帶動傳動輪（６）轉動，進而使繞設於傳動輪（６）之傳動帶（７）同步帶動棘輪（８）轉動，以使棘輪（８）之軸桿（８１）帶動飛輪（８２）轉動，進而連動發電裝置（９）之轉子驅動發電裝置（９）發電，而當波浪往前位移時，係會推動推板（３１）前移，並帶動組接之支桿（２）同步前移，此時，組接於支桿（２）的曲柄（４）係會帶動傳動輪（６）反向轉動，而與傳動帶（７）相繞接之棘輪（８）係會產生空轉，以避免軸桿（８１）反向帶動發電裝置（９）轉子產生逆電流，藉此，本發明即可利用因應波浪上下、前後位移變化所設計之數組傳動機構，以分別承接波浪上下、前後位移的間歇性能量，並經單向作動之棘輪及數組傳動機構同軸組接之軸桿，將該上下、前後位移之間歇性波浪能量整合成一連續且同一方向之動力以驅動發電裝置作動，以全面擷取海水潮汐波浪的位能，達到高效率發電的實質效果。

　　由上述結構及實施方式可知，本發明係具有如下優點：

　　1.本發明之多動力波浪發電系統係主要由浮體、數連桿與傳動組及發電裝置之簡便機構設計，即可達到將潮汐、波浪位能轉換為電能的效果，其不僅製造成本低，且維修上成本亦相當低廉，故可以大量實施沿岸地區，而不會造成政府單位等使用者經濟上過大的負擔者。

　　2.本發明之多動力波浪發電系統係因應波浪上下、前後位移變化所設計之數組傳動機構，以分別承接波浪上下、前後位移的間歇性能量，並經單向作動之棘輪及數組傳動機構同軸組接之軸桿，將該上下、前後位移之間歇性波浪能量整合成一連續且同一方向之動力以驅動發電裝置作動，以達到高效率發電的實質效果。

　　綜上所述，本發明實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(1)．．．基座

(11)．．．軸承

(12)．．．插銷

(2)．．．支桿

(21)．．．長槽孔

(3)．．．浮體

(31)．．．推板

(4)．．．曲柄

(5)．．．搖桿

(6)．．．傳動輪

(7)．．．傳動帶

(8)．．．棘輪

(81)．．．軸桿

(9)．．．發電裝置

(82)．．．飛輪

第一圖：本發明之立體圖

第二圖：本發明之俯視圖

第三圖：本發明之波浪升、降變化時之實施狀態圖（一）

第四圖：本發明之波浪升、降變化時之實施狀態圖（二）

第五圖：本發明之波浪前、後變化時之實施狀態圖

(1)．．．基座

(12)．．．插銷

(2)．．．支桿

(21)．．．長槽孔

(3)．．．浮體

(31)．．．推板

(4)．．．曲柄

(5)．．．搖桿

(6)．．．傳動輪

(7)．．．傳動帶

(8)．．．棘輪

(81)．．．軸桿

Claims (10)

1. 一種多動力波浪發電系統，係設有基座，並於基座樞接有支桿，且於支桿一端組接有浮體，又於支桿另端組設有曲柄一端，且使曲柄另端組接搖桿前端，另使搖桿後端組接傳動輪中心，又於傳動輪繞設有傳動帶，另使傳動帶繞設有棘輪，復於棘輪軸心組設有軸桿，且於軸桿組接飛輪，並使該飛輪與發電裝置之轉子相連結。
2. 如申請專利範圍第1項所述多動力波浪發電系統，其中，該多動力波浪發電系統係進一步於基座另樞接有支桿，且使該支桿一端進一步組接有一浮體，又於該支桿另端進一步組設有一曲柄之一端，且使曲柄另端進一步組接有一搖桿後端，另使該搖桿前端進一步組接於一傳動輪中心，又於該傳動輪繞設有傳動帶，另使傳動帶進一步繞設有一棘輪，復使該棘輪軸心與申請專利範圍第1項之軸桿相組設。
3. 如申請專利範圍第2項所述多動力波浪發電系統，其中，該多動力波浪發電系統係進一步於基座另組接有支桿，並使該支桿設有長槽孔，並使基座設有插銷，以穿設該支桿之長槽孔，又於支桿一端進一步組接有浮體，且使該浮體上組設有一傾斜角度設立之推板，又於支桿另端進一步組設有曲柄，並使該曲柄另端進一步與一傳動輪偏心組接，又使該傳動輪繞設有傳動帶，且使傳動帶進一步繞設有一棘輪，復使該棘輪軸心與申請專利範圍第1項之軸桿相組設。
4. 如申請專利範圍第1項所述多動力波浪發電系統，其中，該多動力波浪發電系統係進一步於基座另組接有支桿，並使該支桿設有長槽孔，並使基座設有插銷，以穿設該支桿之長槽孔，又於支桿一端進一步組接有浮體，且使該浮體上組設有一傾斜角度設立之推板，又於支桿另端進一步組設有一曲柄，並使該曲柄另端進一步與一傳動輪偏心組接，又使該傳動輪繞設有傳動帶，且使傳動帶進一步繞設有一棘輪，復使該棘輪軸心與申請專利範圍第1項之軸桿相組設。
5. 一種多動力波浪發電系統，係設有基座，並於基座樞接有支桿，且於支桿一端組接有浮體，又於支桿另端組設有曲柄一端，且使曲柄另端組接搖桿後端，另使搖桿前端組接傳動輪中心，又於傳動輪繞設有傳動帶，另使傳動帶繞設有棘輪，復於棘輪軸心組設有軸桿，且於軸桿組接飛輪，並使該飛輪與發電裝置之轉子相連結。
6. 如申請專利範圍第5項所述多動力波浪發電系統，其中，該多動力波浪發電系統係進一步於基座另組接有支桿，並使該支桿設有長槽孔，並使基座設有插銷，以穿設該支桿之長槽孔，又於支桿一端進一步組接有浮體，且使該浮體上組設有一傾斜角度設立之推板，又於支桿另端進一步組設有一曲柄，並使該曲柄另端進一步與一傳動輪偏心組接，又使該傳動輪繞設有傳動帶，且使傳動帶進一步繞設有一棘輪，復使該棘輪軸心與申請專利範圍第5項之軸桿相組設。
7. 一種多動力波浪發電系統，係設有基座，並使基座之插銷穿設支桿之長槽孔，又於支桿一端組接有浮體，且使該浮體上組設有一傾斜角度設立之推板，又於支桿另端組設有曲柄，並使該曲柄另端偏心組接於傳動輪，另於傳動輪繞設有傳動帶，又使傳動帶繞設有棘輪，復於棘輪軸心組設有軸桿，且於軸桿組接飛輪，並使該飛輪與發電裝置之轉子相連結。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述多動力波浪發電系統，其中，該傳動輪係為鏈輪，另傳動帶則為鏈條。
9. 如申請專利範圍第8項所述多動力波浪發電系統，其中，該基座上係進一步組設有軸承，以供軸桿穿設組接。
10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述多動力波浪發電系統，其中，該基座上係進一步組設有軸承，以供軸桿穿設組接。