TWI564480B - An automatic pumping method of waves - Google Patents

Description

一種海浪能的自動抽水法

一種海浪的自動抽水裝置包括，一腔體、一浮筒、及一支持體所組合，其中一腔體是固定於一支持體上，該支持體固定於海中，腔體是由一圓筒、一活塞、一軟性物件、一環片、以及一圓形套管所組成，其中圓筒為含一適當空間的開口圓筒，該圓筒的底部置有一輸出口和一輸入口，在輸出口和一輸入口內各置一單向閥，輸出口連接一水管，該水管可延伸到海上的高位置之容器；在圓筒的內部置一活塞，該活塞的外殼與圓筒之間置一軟性物件，該軟性物件為一開口的圓筒形，其中軟性物件的底部是套牢活塞，其開口端再翻轉與圓筒的開口端接合，該接合面以一環片密接，其中壓板是固定在一開口的圓形套管內，該圓形套管的開口端之內層置一齒紋螺旋，該齒紋螺旋與圓筒外部的一齒紋耦合，在圓形套管的底部之中心置一孔，該孔容許一軸桿穿過，該軸桿的一端連接一活塞，另一端連接一浮筒，該浮筒置於海面上。

習用海浪能的轉換方式，皆以浮體的傳動機構將海浪能轉換為機械能、或其它的能量，這種能量轉換的方式都須具備有多數的傳動機構，因此在傳遞能量時會消耗比較多，而且其材料的耐海水腐蝕性也影響它的成本為其缺失所在，本發明的輸水壓力是由固定的浮筒重力來產生，而且裝置的結構簡單，其材料勿須為金屬性，故符合長期有效應用之要件。

本發明的目的，係在一般海浪的條件下，能夠應用耐海水腐蝕性的塑膠材料之裝置將海浪的能量自動轉換為水的位能，因此方便擷取廣泛的海浪能，有利於生活上的需求。

一種海浪能的自動抽水法包括，一腔體、一浮筒、及一支持體所組合，其中一腔體是固定於一支持體上，該支持體固定於海中，腔體是由一圓筒、一活塞、一軟性物件、一環片、以及一圓形套管所組成，其中圓筒為含一適當空間的開口圓筒，該開口圓筒的底部置有一輸出口和一輸入口，在輸出口和一輸入口內各置一單向閥，其中輸入口的外端與海水相通，輸出口的外端連接一水管，該水管可延伸到海上的高位置之容器；在開口圓筒的內部置一活塞，該活塞的外殼與圓筒之間置一軟性物件，該軟性物件為一開口的圓筒形，其中軟性物件的底部是套牢在活塞上，其開口端再翻轉與圓筒的開口端接合，該接合面以一彈性的環片密接，該環片受一壓板壓迫，因而使圓筒與軟性物件之間形成一密閉空間，其中壓板是固定在一開口的圓形套管內，該圓形套管的開口端之內層置一齒紋螺旋，該齒紋螺旋與圓筒外部的一齒紋耦合，因而具有圓筒與圓形套管進行套牢的功能，在圓形套管的底部之中心置一孔，該孔容許一軸桿穿過，該軸桿的一端連接活塞，該活塞的外徑與圓筒的內徑間隔一適當距離，軸桿的另一端連接一浮筒，該浮筒浮在海面上；當海水上升時，浮筒受到的浮力與浮筒的體積有關，該浮力將帶動軟性物件上升，其密閉空間增加體積因而造成真空低壓的狀態，該低壓的狀態使輸入口的單向閥打開，輸出口單向閥關閉，則輸入口外的海水會進入密閉空間；當海水下降時，浮筒本身的重 量將壓迫軟性物件下降，因而其密閉空間將承受浮筒本身重量所造成的壓力，該壓力迫使海水經輸出口連接的水管延伸到海上的高位置之容器，因此遇到海浪波動時，浮筒上下位移的動力將會自動不斷將海水輸出到海上的高位置為其特徵者。

顯然的，本發明的海浪能之抽水方式，主要是以浮筒本身重量所造成的壓力將海水轉換為水的位能，由於輸送水的高度是與其壓力成正比，所以浮筒的重量是可以配合不同高度的抽水，該抽水的壓力並沒有經過其它的機構傳遞，所以能夠減少能量的損耗，同時其裝置的結構簡單，材料皆可採用耐海水腐蝕性的塑膠材料來構成，因此適合海中長期使用的要件為其特徵者。

1‧‧‧支持體

2‧‧‧圓筒

20‧‧‧齒紋螺旋

21‧‧‧密閉空間

22‧‧‧輸入口

23‧‧‧輸出口

24‧‧‧單向閥

25‧‧‧單向閥

26‧‧‧水管

3‧‧‧圓形套管

30‧‧‧壓板

31‧‧‧孔

4‧‧‧環片

5‧‧‧軟性物件

50‧‧‧底部

6‧‧‧活塞

60‧‧‧軸桿

7‧‧‧浮筒

8‧‧‧低水位

9‧‧‧高水位

第1圖系本發明的浮筒產生浮力時的狀態示意圖。

第2圖系本發明的浮筒產生壓力時的狀態示意圖。

本發明一種海浪能的自動抽水法之實施方式請參閱第1圖~第2圖，一種海浪能的自動抽水法包括，一腔體、一浮筒7、及一支持體1所組合，其中一腔體是固定於一支持體1上，該支持體1固定於海中，腔體是由一圓筒2、一活塞6、一軟性物件5、一環片4、以及一圓形套管3所組成，其中圓筒2為含一適當空間的開口圓筒2，該開口圓筒2的底部置有一輸出口23和一輸入口22，在輸出口23和一輸入口22內各置一單向閥(24、25)，其中輸入口22的外端與海水相通，輸出口23的外端連接一水管26，該水管26可延 伸到海上的高位置之容器；在開口圓筒2的內部置一活塞6，該活塞6的外殼與圓筒2之間置一軟性物件5，該軟性物件5為一開口的圓筒形，其中軟性物件5的底部是套牢在活塞6上，軟性物件5的開口端再翻轉與圓筒2的開口端接合，該接合面以一彈性的環片4密接，該環片4受一壓板30壓迫，因而使圓筒2與軟性物件5之間形成一密閉空間21，其中壓板30是固定在一開口的圓形套管3內，該圓形套管3的開口端之內層置一齒紋螺旋20，該齒紋螺旋20與圓筒2外部的一齒紋耦合，因而具有圓筒2與圓形套管3進行套牢的功能，該功能讓壓板30壓迫環片4使圓筒2與軟性物件5密封；在圓形套管3的底部之中心置一孔31，該孔31容許一軸桿60穿過，該軸桿60的一端連接活塞6，該活塞6的外徑與圓筒2的內徑間隔一適當距離，軸桿60的另一端連接一浮筒7，該浮筒7浮在海面上。

當海面有波浪時，若海水從低水位8上升至高水位9，如第1圖所示，浮筒7受到上升的浮力，因此帶動軸桿60和活塞6上升，其中固定在活塞6的底部50之軟性物件5也跟著上升，其密閉空間21增加體積而造成真空低壓的狀態，該低壓的狀態使輸入口22的單向閥24打開，輸出口23單向閥25關閉，故輸入口22的海水將會進入密閉空間21；當海面有波浪時，若海水從高水位9下降至低水位8，如第2圖所示，由於浮筒7沒有浮力，所以浮筒7本身的重量將帶動軸桿60和活塞6下降，即壓迫軟性物件5下降，因而其密閉空間21將承受浮筒7本身重量所造成的壓力，該壓力迫使輸入口22的單向閥24關閉，輸出口23單向閥25打開，則在密閉空間21內的海水，將會流經輸出口23外端所連接的水管26延伸到海上的高位置之容器。

因此遇到海浪波動時，浮筒7產生上下位移的動力，該動力會 將海水從輸入口22進入密閉空間21內，該海水再從密閉空間21經輸出口23外端所連接的水管26輸出到海上的高位置，這種抽水到高位置的狀態是隨海浪的波動能夠自動不斷的進行為其特徵者。

顯然的，本發明的海浪能之抽水方式，主要是以浮筒7本身重量所造成的壓力將海水轉換為水的位能，由於輸送水的高度是與其壓力成正比，所以浮筒7的重量是可以配合不同高度來抽水，該抽水的壓力並沒有經過其它的機構傳遞，所以能夠降低海浪能的轉換損耗，同時其裝置的材料皆可採用耐海水腐蝕性的塑膠材料來構成，因此適合海中長期使用的要件為其特徵者。

1‧‧‧支持體

2‧‧‧圓筒

20‧‧‧齒紋螺旋

21‧‧‧密閉空間

22‧‧‧輸入口

23‧‧‧輸出口

24‧‧‧單向閥

25‧‧‧單向閥

26‧‧‧水管

3‧‧‧圓形套管

30‧‧‧壓板

31‧‧‧孔

4‧‧‧環片

5‧‧‧軟性物件

50‧‧‧底部

6‧‧‧活塞

60‧‧‧軸桿

7‧‧‧浮筒

8‧‧‧低水位

9‧‧‧高水位

Claims (2)

1. 一種海浪能的自動抽水法，該法由一腔體、一浮筒、及一支持體所組合，其中包括：一腔體，該腔體是固定於一支持體上，腔體是由一圓筒、一活塞、一軟性物件、一環片、以及一圓形套管所組成，其中圓筒為含一適當空間的開口圓筒，該開口圓筒的底部置有一輸出口和一輸入口，在輸出口和一輸入口內各置一單向閥，其中輸入口的外端與海水相通，輸出口的外端連接一水管，該水管可延伸到海上的高位置之高水位容器；在圓筒的內部置一活塞，該活塞的外殼與圓筒之間置一軟性物件，該軟性物件為一開口的圓筒形，其中軟性物件的底部是套牢在活塞上，軟性物件的開口端再翻轉與圓筒的開口端接合，該接合面以一環片密接，該環片受一壓板壓迫，因而使圓筒與軟性物件之間形成一密閉空間，其中壓板是固定在一開口的圓形套管內接近環片的位置，該圓形套管的開口端之內層置一齒紋螺旋，該齒紋螺旋與圓筒外部的一齒紋耦合，在圓形套管的底部之中心置一孔，該孔容許一軸桿穿過，該軸桿的一端連接一活塞，該活塞的外徑與圓筒的內徑間隔一適當距離，軸桿的另一端連接一浮筒；一浮筒，該浮筒具有適當的空間和重量，浮筒是浮在海面上；一支持體，該支持體是固定於海中；當海面有波浪時，海水從低水位上升至高水位，浮筒將帶動活塞上升，使密閉空間增加體積而造成真空低壓的狀態，則輸入口的單向閥打開，輸出口單向閥關閉，海水進入密閉空間，當海水從高水位下降至低水位，浮筒本身的重力將帶動活塞下降，使密閉空間造成高壓的狀態，則輸入口的 單向閥關閉，輸出口的單向閥打開，該壓力迫使密閉空間的海水經輸出口連接的水管延伸到海上的高位置，這種抽水到高位置的狀態是隨海浪的波動能夠自動不斷的進行為其特徵者。
2. 根據申請專利第1項所述之一種海浪能的自動抽水法，其中支持體可為海岸邊、或船舶上、或海床固定樁的裝置為其特徵者。