TW202041773A - 海水電力系統 - Google Patents

Abstract

本創作係關於一種海水電力系統，主要係透過二金屬電極片放置於海水中，利用伏打電池之原理產生電力，使得本創作之建置位置不受環境影響。同時，利用海水漲退潮，藉以帶動本創作之外殼體向上或向下移動，以令內殼體之出水口及入水口於開通或關閉二狀態之間切換，藉以排放內殼體內之海水、或將海水注入內殼體內，以具有自動更換內殼體內海水之功能。

Description

海水電力系統

本創作係關於一種電力系統，尤指一種海水電力系統。

按，隨著人類科技不斷進步，對於電力之需求也隨之上升，而目前電力設施有火力發電、風力發電、水力發電、核能發電、太陽能發電等。其中，由於火力發電、及核能發電於發電過程中均會產生有害物質，而對地球環境造成污染；為保護地球環境，目前各國政府均傾向以汙染物質較少之綠能電力為主。 請參閱台灣專利字號M574634號「海浪發電系統」，該專利係揭示：於海床上設有一第一立柱，該第一立柱上端設有一第一鋼索輪，於陸地上立設有一第二立柱，該第二立柱上設有一第二鋼索輪，然後將一鋼索的兩端分別連結飄浮於海面之一浮桶上及垂設於該第二立柱一側之一平衡塊上，並使該鋼索繞設於該第一鋼索輪及該第二鋼索輪上，另再於該第一、二立柱之間的陸地上設置一發電模組，該發電模組可被該鋼索拉動而產生旋轉動能，並將上述旋轉動能轉換成電能供使用，如此便可將海浪進、退時拉扯浮桶移動之動能轉換成電能以取得乾淨無污染的能源。 該專利雖可達到綠能電力之目的，然而，此種電力構造不足之處在於：1.建置位置受限：該專利在建置時需考量到各地海浪大小，海浪太小則發電量不足，甚至難以有效產生電力。2.發電量不固定：由於海浪有大有小，造成發電量無法穩定。3.無法連續發電：由於海浪與海浪之間具有一時間差，且該時間差之長短不一，造成發電過程斷斷續續。 爰此，針對此種電力系統之問題，本創作者認為實有改善之必要，而開始著手思考其改善之方法。

有鑑於先前技術所述不足之處，本發明創作者提供一種解決之手段，該手段係關於一種海水電力系統，包括： 二軌道件： 各軌道件可供相間隔設於海水以供共同界定出一垂直向之軌道，且各軌道件之上段部分別相對於該海水形成裸出，各軌道件分別設有一限位件，該限位件之水平高度低於該海水漲潮時之水平高度，且高於該海水退潮時之水平高度。 一載體： 該載體跨設於各軌道件，以供該載體可沿該軌道移動。 一電力模組包括： 一內殼體： 該內殼體設於該載體，該內殼體內部具有一空間可供容納海水，且該內殼體環側底部設有一出水口，該內殼體於該出水口上方設有一第一入水口，且該第一入水口之水平高度低於該載體底面之水平高度。 一電力單元： 該電力單元設於該內殼體內，該電力單元具有相間隔設置之一第一金屬電極板，及一第二金屬電極板，一電源線分別電性連接該第一金屬電極板與該第二金屬電極板，且該載體、該內殼體、該電源線、及該電力單元之總重量低於海水之浮力。 一外殼體： 該外殼體套設於該內殼體外側，且該外殼體外側設有一浮體，該浮體可令該外殼體漂浮於海面，且該外殼體環側上部設有一第二入水口，該第二入水口之水平高度低於該浮體。 一輸電單元： 該輸電單元電性連接該電源線，該輸電單元可供電性連接一蓄電設備或一供電網絡。 本創作透過該第一電極片、該第二電極片、該電源線與該海水共同形成一伏打電池，配合海水之特性使得本創作得以持續不斷產生電力，且具有穩定發電量，一天最高可連續發電24小時，同時，本創作之建置位置不受限，只要有海水的地方均可用本創作來發電。又、配合該外殼體之構造，得以隨海水之漲潮、退潮而沿該內殼體上升或下降，藉此將該內殼體內部之海水排出，或是將海水注入該內殼體內進行補充，藉以達到自動換水之功能。

以下藉由圖式之輔助，說明本發明創作之構造、特點與實施例，俾使貴審查人員對於本發明創作有更進一步之瞭解。 請參閱第一圖所示，本發明創作係關於一種海水電力系統，包括： 二軌道件(1)： 請參閱第一圖所示，各軌道件(1)可供相間隔設於海水(A)以供共同界定出一垂直向之軌道(11)，且各軌道件(1)之上段部分別相對於該海水(A)形成裸出，各軌道件(1)分別設有一限位件(12)，且該限位件(12)之水平高度低於該海水(A)漲潮時之水平高度，且高於該海水(A)退潮時之水平高度。 一載體(2)： 請參閱第一圖所示，該載體(2)係呈現長條狀且跨設於各軌道件(1)，以供該載體(2)可沿該軌道(11)移動。該載體(2)與各軌道件(1)之實施方式可為：一、各軌道件(1)相面對之一側分別設有一溝槽，而該載體(2)二端分別設於各溝槽內，以供該載體(2)可沿該溝槽移動；二、該載體(2)二端分別設有一套體，各套體分別套設於各軌道件(1)外側，以供該載體(2)可沿各軌道件(1)進行移動。 一電力模組(3)包括： 一內殼體(31)： 請參閱第一圖所示，該內殼體(31)設於該載體(2)，該內殼體(31)內部具有一空間(31)可供容納海水(A)，且該內殼體(31)環側底部設有一出水口(311)，該內殼體(31)於該出水口(311)上方設有一第一入水口(312)，且該出水口(311)之水平高度、及該第一入水口(312)之水平高度均低於該載體(2)底面之水平高度。 一電力單元(32)： 請參閱第一圖所示，該電力單元(32)係設於該內殼體(31)內，該電力單元(32)具有相間隔設置之一第一金屬電極板(321)，及一第二金屬電極板(322)，而該第一金屬電極板(321)，及該第二金屬電極板(322)二者中間較佳以一絕緣體(如PU板)隔開，一電源線(323)分別電性連接該第一金屬電極板(321)與該第二金屬電極板(322)，且該載體(2)、該內殼體(31)、該電源線(323)、及該電力單元(3)之總重量低於海水之浮力，以供該載體(2)、該內殼體(31)、該電源線(323)、及該電力單元(3)得以隨海水之漲潮或退潮作上下移動。其中，為令本創作得以順利產電，該第一電極板(321)與該第二電極板(322)二者製作材質之活性必須一高一低，例如一個製作材質為石墨、另一個為鋁，由於該第一電極板(321)與該第二電極板(322)之製作材質非屬本創作主要保障範圍，不論該第一電極板(321)、該第二電極板(322)之材質為何，舉凡可供該第一電極板(321)、該第二電極板(322)、該電源線(323)、及該海水(A)可共同利用伏打電池之原理產生電力者，均為本創作所欲保障之範圍。 此外，本創作可以根據需求，增加該電力單元(3)之數量，或者增加各電極板(321、322)之數量，以串聯或並聯之方式得到符合需求之電力。且，當各電極板(321、322)因使用而氧化時，也可透過相關化學工程使之還原，以令本創作之電極板(321、322)可以重複使用，更符合綠能環保發電之目標。 一外殼體(33)： 請參閱第一圖及第三圖所示，該外殼體(33)套設於該內殼體(31)外側，且該外殼體(33)外側設有一浮體(331)，該浮體(331)可令該外殼體(33)漂浮於海面，且該外殼體(33)環側上部設有一第二入水口(332)，該第二入水口(332)之水平高度低於該浮體(331)。 且，為令該外殼體(33)於退潮時更有效率沿該內殼體(31)向下移動，該外殼體(33)外側更環設一槽口朝上之溝槽(333)，且該溝槽(333)位於該浮體(331)之下方。以令該外殼體(33)於使用時，海水會湧入該溝槽(333)內，以增加該外殼體(33)之重量，以令該外殼體(33)可透過自身之重量增加，更有效率沿該內殼體(31)向下移動。 一電力調節單元(4)： 請參閱第一圖所示，該電力調節(4)電性連接該電源線(323)，該電力調節(4)可供電性連接一蓄電設備或一供電網絡。該電力調節單元(4)可供將流經之電力進行調節後輸出(如升降壓、三相電流調整等)，以供匹配該蓄電池或該供電網絡，令本創作所產生之電力進行儲存，或是提供給用戶使用。 本創作之優點在於： 1.本創作以伏打電池之原理，透過該第一金屬電極片(321)、該第二金屬電極片(322)、該電源線(323)及該海水(A)共同形成大型伏打電池，透過海水連綿不絕之特性，可令本創作持續產生電力，一天產電時間可高達24小時，且具有穩定之發電量。 2.本創作建置位置不受限，只要有海水的地方便可利用本創作產生電力。 3.為避免該內殼體(31)內之海水隨電解次數增加而降低發電效果，本創作更具有自動換水之功能，請參閱第一圖配合第二圖所示，當該海水(A)由漲潮轉為退潮時，該載體(2)與該電力模組(3)會持續往下降，當該載體(2)下降至該限位件(12)時則該載體(2)停止下降，由於該內殼體(31)係設於該載體(2)，故該內殼體(31)也停止下降；此時，由於該外殼體(33)係透過該海水(A)之浮力而套設於該內殼體(31)外側，由於該海水(A)不斷下降，使得該外殼體(33)也連帶往下降，該外殼體(33)下降過程中，當該第二入水口(332)與該出水口(311)相通時，則該內殼體(31)內部之海水會全部往外排放。而當該海水(A)由退潮轉至漲潮時，由於該海水(A)會不斷往上升而帶動該外殼體(33)也持續往上升，該外殼體(33)上升過程中會透過該外殼體(33)之框圍壁遮蓋住該出水口(311)，以令該內殼體(31)內部之海水不會流出，接著，當該第二入水口(332)與該第一入水口(312)相通時，此時該海水(A)會開始流入該內殼體(31)內，以完成自動換水之功能。 又，為避免該海水(A)漲潮超過預期，而對本創作造成負面影響，本創作更進一步提供警示功能，其實施方式為：其中二軌道件(1)其中之一鄰近堤岸(B)；更設一感測器(5)，該感測器(5)可供設於該堤岸(B)且電性連接一警報器(6)，該感測器(5)可供感測該載體(2)之水平高度，當該載體(2)之水平高度超過一預設值時，則該感測器(5)控制該警報器(6)作動，以供相關機組人員得以作出相對應緊急措施。本機構還可利用管路將過濾後的海水灌入及排出。 綜上所述，本發明創作確實符合產業利用性，且未於申請前見於刊物或公開使用，亦未為公眾所知悉，且具有非顯而易知性，符合可專利之要件，爰依法提出專利申請。 惟上述所陳，為本發明創作在產業上一較佳實施例，舉凡依本發明創作申請專利範圍所作之均等變化，皆屬本案訴求標的之範疇。

(A):海水 (B):堤岸 (1):軌道件 (11):軌道 (12):限位件 (2):載體 (3):電力模組 (31):內殼體 (311):出水口 (312):第一入水口 (32):電力單元 (321):第一金屬電極片 (322):第二金屬電極片 (323):電源線 (33):外殼體 (331):浮體 (332):第二入水口 (333):溝槽 (4):電力調節單元 (5):感測器 (6):警報器

第一圖係本創作之示意圖暨作動示意圖一 第二圖係本創作之示意圖暨作動示意圖二 第三圖係本創作之外殼體另一實施方式

(A):海水

(B):堤岸

(1):軌道件

(11):軌道

(12):限位件

(2):載體

(3):電力模組

(31):內殼體

(311):出水口

(312):第一入水口

(32):電力單元

(321):第一金屬電極片

(322):第二金屬電極片

(323):電源線

(33):外殼體

(331):浮體

(332):第二入水口

(4):輸電單元

(5):感測器

(6):警報器

Claims (4)

1. 一種海水電力系統，包括： 二軌道件：可供相間隔設於海水以供共同界定出一垂直向之軌道，且各軌道件之上段部分別相對於該海水形成裸出，各軌道件分別設有一限位件，該限位件之水平高度低於該海水漲潮時之水平高度，且高於該海水退潮時之水平高度； 一載體：跨設於各軌道件，以供該載體可沿該軌道移動； 一電力模組包括：一電力單元：該電力單元具有相間隔設置之一第一金屬電極板，及一第二金屬電極板，一電源線分別電性連接該第一金屬電極板與該第二金屬電極板； 一電力調節單元：電性連接該電源線，該電力調節單元可供電性連接一蓄電池或一供電網絡，該電力調節單元可供將流經之電力進行調節後輸出，以供匹配該蓄電設備或該供電網絡。
2. 如申請專利範圍第1項所述之海水電力系統，其中該電力模組更包括：一內殼體設於該載體，該內殼體內部具有一空間可供容納海水，且該內殼體環側底部設有一出水口，該內殼體於該出水口上方設有一第一入水口，且該第一入水口之水平高度低於該載體底面之水平高度，且該電力單元設於該內殼體內；及一外殼體套設於該內殼體外側，且該外殼體外側設有一浮體，該浮體可令該外殼體漂浮於海面，且該外殼體環側上部設有一第二入水口，該第二入水口之水平高度低於該浮體，且該載體、該內殼體、該電源線、及該電力單元之總重量低於海水之浮力。
3. 如申請專利範圍第2項所述之海水電力系統，其中該外殼體外側更環設一槽口朝上之溝槽，且該溝槽位於該浮板之下方。
4. 如申請專利範圍第1項、第2項、或第3項所述之海水電力系統，其中二軌道件其中之一鄰近堤岸；更設一感測器，該感測器可供設於該堤岸且電性連接一警報器，該感測器可供感測該載體之水平高度，當該載體之水平高度超過一預設值時，則該感測器控制該警報器作動。

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