TWI595156B - Buoyancy turning device - Google Patents

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Description

浮力轉動裝置
本發明涉及一浮力轉動裝置，尤指一種結構精簡、利用浮力轉動且符合環保的浮力轉動裝置。
隨著科技的進步及日新月異，人類對於能源的使用與依賴與時俱進，相對也在使用能源的過程中，產生危害環境的廢棄物或有害氣體，因此，隨著環保意識的高長，替代性能源的開發無不成為各國政府的科技發展重要標的，例如太陽能、生質能、風力發電或水力發電…等均是，其中水力發電大多需透過液體於高處往低處流動或者透過海浪起伏的高度差，將液體的位能差轉換動能進行使用。
然而，現有的水力發電技術能提供一發電的效果，但其所使用的設備大多具有一定的體積且結構相對複雜，進一步，現有水力發電技術的設備需設置於如水庫、山上或者海邊等的特定地方，方能透過高度的位能變化而提供能量的轉換，相對限制水力發電所的實用性及便利性，誠有其需加以改進之處。
因此，本發明有鑑於現有水力發電技術的設備結構、體積以及使用地點受限的缺失及不足，特經過不斷的試驗與研究後發現，透過結構的配置方式形成一種特殊環境，於該特殊環境下能利用液體所產生的浮力與大氣環境中的物體所具有的重力，經由前述兩種力量的切換及循環方式，能讓一軸桿經由前述兩種力量的切換過程中產生持續轉動的作動；進一步，該特殊環境是指在一密閉的液體空間中形成一循環管路，於該循環管路內充滿氣體，使該密閉的液體空間與該循環管路的氣體空間，區隔出液體與大氣兩種空間，並使液體於該密閉空間中形成高、低水面之位差，將數個浮體置放入該循環管路中時，由於所述數個浮體因液體的浮力作用，會朝高水面的方向移動並浮出液面，而當該浮體浮出液面並進入大氣空間中，會於循環管路中隨著重力的影響，朝低水面的方向移動而再次進入液體中，使所述數個浮體能在液體空間及大氣空間之間循環移動。
如前所述之原理，本發明即利用此原理發展出一種能改進現有缺失之本發明，本發明浮力轉動裝置其係能透過簡單的結構配置，能方便地在一般空間中進行使用，讓一般大眾能方便進行使用，進而提供一結構精簡、利用浮力轉動且符合環保的浮力轉動裝置之目的者。
基於上述目的，本發明所運用的技術手段係在於提供一浮力轉動裝置，其係包含有： 一外殼，該外殼設有一本體及兩結合板，該本體的一側具有一朝下傾斜的開口，該兩結合板與該本體的兩端面相結合，該外殼於該本體及該兩結合板之間形成一與該開口相通的容室； 一轉動筒，該轉動筒能轉動地設於該外殼的容室內且局部經由該開口而外露於該本體外，該轉動筒設有一內筒體、一外筒體、數個隔板以及兩側板，該內筒體設有一穿出該兩結合板的軸桿，該外筒體環繞設置於該內筒體的外部且與該內筒體呈同一軸心設置，使該外筒體與該內筒體之間形成一環形空間，該外筒體於外表面貫穿設有數個間隔設置且該環形空間相通的主入水孔，所述隔板軸向間隔設置於該環形空間中且與該內筒體及該外筒體相結合，將該環形空間分隔成數個不相連通的分隔空間，該兩側板與所述數個隔板的兩外側面相結合且封閉該環形空間；以及 數個浮體，各浮體分別設於該轉動筒的其中一分隔空間中。
進一步，各結合板於鄰近該本體開口處分別朝外凸設有兩結合臂，藉以透過該兩結合板的結合臂而與一如箱體等構件相結合。
再進一步，各結合板貫穿設有一與該容室相通的穿孔，而該內筒體的軸桿兩端分別經由該兩穿孔而伸出該兩結合板。
較佳的是，該轉動筒係於該兩結合板與該本體結合前設置於該外殼的本體內，使該轉動筒位於該兩結合板之間。
較佳的是，各側板的中心處貫穿設有一容置孔，使該容置孔位於該內筒體其中一端面的外周緣。
藉由上述的技術特徵，本發明浮力轉動裝置在操作時，主要係透過於該外殼上設置一開口的方式，讓該轉動筒的局部外露於該外殼外，並且透過於該轉動筒的兩筒體之間配置數個分隔空間，以及於各分隔空間中設置一浮體的方式，當本發明浮力轉動裝置與一箱體相結合時，該箱體內的液體能經由該外筒體的部分主入水孔以及該兩側板的部分副入水孔，而進入相對應的分隔空間中，並且透過液體提供相對應浮體的浮力，以及於轉動過程中位於分隔空間中的液體之重力，讓該轉動筒於浮力及重力的雙種力量的切換過程中，讓該內筒體的軸桿能持續地相對該外殼及該箱體轉動，藉以透過所產生的動能轉換成電力或提供其他機械設備進行使用，不僅結構相對現有水力發電設備來得精簡，且體積亦小於現有水力發電設備，進一步，本發明浮力轉動裝置不需設置於特定的地點，僅需與一儲存靜態液體的箱體或容器相結合後即可使用，大幅提高水力發電的實用性及便利性，藉以提供一結構精簡、利用浮力轉動且符合環保的浮力轉動裝置。
為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：
請配合參看如圖1至3所示，本發明所提供浮力轉動裝置，其流程包含有一外殼10、一轉動筒20及數個浮體30，其中：
該外殼10設有一本體11及兩結合板12，其中該本體11為一圓弧狀的C形片體，使該本體11的一側具有一開口111，較佳的是，如圖3所示該開口111的角度為120度，且介於2點鐘至6點鐘之間，使該開口111朝下傾斜，該兩結合板12與該本體11的兩端面相固設結合，使該外殼10於該本體11及該兩結合板12之間形成一與該開口111相通的容室13，較佳的是，各結合板12於鄰近該本體11開口111處分別朝外凸設有兩結合臂121，藉以透過該兩結合板12的結合臂121而能與一如箱體等構件相結合，再進一步，各結合板12貫穿設有一與該容室13相通的穿孔122。
該轉動筒20能轉動地設於該外殼10的容室13內，其中該轉動筒20係於該兩結合板12與該本體11結合前設置於該外殼10的本體11內，使該轉動筒20位於該兩結合板12之間，且該轉動筒20的局部經由該開口111而外露於該本體11外，其中該轉動筒20設有一內筒體21、一外筒體22、數個隔板23以及兩側板24，其中該內筒體21呈中空狀且於中心處設有一穿出該內筒體21兩端面的軸桿211，該軸桿211的兩端分別經由該兩穿孔122而伸出該兩結合板12。
該外筒體22係環繞設置於該內筒體21的外部，且與該內筒體21呈同一軸心設置，使該外筒體22與該內筒體21之間形成一環形空間，該外筒體22於外表面貫穿設有數個間隔設置且該環形空間相通的主入水孔221，所述隔板23係軸向間隔設置於該環形空間中，且與該內筒體21及該外筒體22相固設結合，藉以將該環形空間分隔成數個不相連通的分隔空間25，該兩側板24與所述數個隔板23的兩外側面相固設結合且封閉該環形空間，使各分隔空間25設置於兩相鄰隔板23、該內筒體21外表面、該外筒體22內表面以及兩側板24之間，且該兩側板24的局部能經由該開口111而外露於該本體11，進一步，各側板24的中心處貫穿設有一容置孔241，使該容置孔241位於該內筒體21其中一端面的外周緣，且各側板24貫穿設有數個副入水孔242，各副入水孔242與其中一分隔空間25相通。
該數個浮體30分別設於該轉動筒20內，其中各浮體30分別設於該轉動筒20的其中一分隔空間25中，各浮體30內儲存一氣體，該氣體的比重小於水的比重，較佳地，各浮體30能為一塑膠瓶體或任何能儲存氣體且能置於其中一分隔空間25中的構件。
藉由上述的技術手段，本發明浮力轉動裝置在操作時，請配合參看如圖4所示，將該外殼10的兩結合板12之結合臂121伸入一箱體50內，並透過螺栓固定方式，將該兩結合板12的結合臂121與該箱體50的內側面相固設截合，使該本體11的開口111位於該箱體50內部，其中該箱體50內儲滿水等液體，進一步，於該軸桿211伸出該兩結合板12的兩端，分別透過一支撐桿60提供一支撐結構，使本發明浮力轉動裝置設於該箱體50及該兩支撐桿60之間，其中該軸桿211的一端能與發電機或者其該機械構件相連接，藉以提供一轉動之動能，在此不作限制。
請進一步配合參看如圖1及5所示，當該轉動筒20經開口111而外露於本體11外，使局部的轉動筒20位於該箱體50內，其中位於該箱體50內液體能經由該位於箱體50內的外筒體22之部份主入水孔221，流入該兩筒體21、22之間的部分分隔空間25中(即該外筒體22位於箱體50範圍內的分隔空間25)，進一步，當該轉動筒20局部外露於該本體11時，該兩側板24的局部亦會經由該開口111而設於該箱體50內，因此，該箱體50內的液體亦能經該兩側板24的部分副入水孔242流入相對應的分隔空間25中，其中當液體流入部分的分隔空間25時，會對於位於該些分隔空間25中的浮體30產生一浮力，其中在液體進入的分隔空間25中，位於下方分隔空間25中的浮體30所受到的浮力，會大於位於上方分隔空間25中的浮體30所受到的浮力，亦即浮力會由上往下逐漸增加，因此，該些承受浮力的浮體30會帶動該轉動體相對該箱體50及該外殼體10，產生一如圖5所示之逆時針方向的轉動。
請再配合參看如圖6所示，當前述液體進入的分隔空間25隨著相對應浮體30而相對該外殼10轉動時，會讓該些浮體30移動至該外殼10內，使原本位於該外殼10內的其餘部分浮體30，隨著兩筒體21、22經該開口111而移動至該箱體50內，使液體經由相對應的主、副入水孔221、242進入該些分隔空間25中，此時，先前經由浮力而移動至該外殼10內的分隔空間25中的液體，會因液體的重量而提供一向下的重力，而進入該箱體50內之分隔空間25中的浮體30，會因液體流入而產生浮力，使得該轉動筒20在部分重力及部分浮力的情況下，能如圖6所示持續以逆時針的方向轉動。
再進一步配合參看如圖7所示，當該轉動筒20隨著前述的浮力及重力的作動，而相對該箱體50及該外殼10轉動時，會使該轉動筒內的各分隔空間25依序地位於該箱體50內，使液體進入該轉動筒20的各分隔空間25中，進而讓該轉動筒20於浮力及重力的雙種力量的切換過程中，持續帶動該轉動筒20相對該箱體50及該外殼10轉動，藉以讓該軸桿211能在未輸入其他動力或電力的情況下持續轉動，使與該相連接的發電機或機械設備能進行發電或運轉，不僅不需複雜的結構，且不會在使用的過程中產生有害氣體，並能持續運轉產生動力，藉以提供一結構精簡、利用浮力轉動且符合環保的浮力轉動裝置。
以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上之限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
10‧‧‧外殼
11‧‧‧本體
111‧‧‧開口
12‧‧‧結合板
121‧‧‧結合臂
122‧‧‧穿孔
13‧‧‧容室
20‧‧‧轉動筒
21‧‧‧內筒體
211‧‧‧軸桿
22‧‧‧外筒體
221‧‧‧主入水孔
23‧‧‧隔板
24‧‧‧側板
241‧‧‧容置孔
242‧‧‧副入水孔
25‧‧‧分隔空間
30‧‧‧浮體
50‧‧‧箱體
60‧‧‧支撐桿
圖1是本發明浮力轉動裝置的立體外觀圖。 圖2是本發明浮力轉動裝置的立體分解圖。 圖3是本發明浮力轉動裝置的局部外觀側視圖。 圖4是本發明浮力轉動裝置與一箱體相結合的外觀示意圖。 圖5至7是本發明浮力轉動裝置進行運轉時的操作側視示意圖。
10‧‧‧外殼
11‧‧‧本體
111‧‧‧開口
12‧‧‧結合板
121‧‧‧結合臂
20‧‧‧轉動筒
211‧‧‧軸桿
22‧‧‧外筒體
221‧‧‧主入水孔
24‧‧‧側板
242‧‧‧副入水孔

Claims (9)

  1. 一種浮力轉動裝置，其係設有： 一外殼，該外殼設有一本體及兩結合板，該本體的一側具有一朝下傾斜的開口，該兩結合板與該本體的兩端面相結合，該外殼於該本體及該兩結合板之間形成一與該開口相通的容室； 一轉動筒，該轉動筒能轉動地設於該外殼的容室內且局部經由該開口而外露於該本體外，該轉動筒設有一內筒體、一外筒體、數個隔板以及兩側板，該內筒體設有一穿出該兩結合板的軸桿，該外筒體環繞設置於該內筒體的外部且與該內筒體呈同一軸心設置，使該外筒體與該內筒體之間形成一環形空間，該外筒體於外表面貫穿設有數個間隔設置且該環形空間相通的主入水孔，所述隔板軸向間隔設置於該環形空間中且與該內筒體及該外筒體相結合，將該環形空間分隔成數個不相連通的分隔空間，該兩側板與所述數個隔板的兩外側面相結合且封閉該環形空間；以及 數個浮體，各浮體分別設於該轉動筒的其中一分隔空間中。
  2. 如請求項1所述之浮力轉動裝置，其中該兩側板的局部能經由該開口而外露於該本體，且各側板貫穿設有數個副入水孔，各副入水孔與其中一分隔空間相通。
  3. 如請求項2所述之浮力轉動裝置，其中各結合板於鄰近該本體開口處分別朝外凸設有兩結合臂，藉以透過該兩結合板的結合臂而與一如箱體等構件相結合。
  4. 如請求項3所述之浮力轉動裝置，其中各結合板貫穿設有一與該容室相通的穿孔，而該內筒體的軸桿兩端分別經由該兩穿孔而伸出該兩結合板。
  5. 如請求項4所述之浮力轉動裝置，其中該轉動筒係於該兩結合板與該本體結合前設置於該外殼的本體內，使該轉動筒位於該兩結合板之間。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之浮力轉動裝置，其中各側板的中心處貫穿設有一容置孔，使該容置孔位於該內筒體其中一端面的外周緣。
  7. 如請求項1所述之浮力轉動裝置，其中各結合板於鄰近該本體開口處分別朝外凸設有兩結合臂，藉以透過該兩結合板的結合臂而與一如箱體等構件相結合。
  8. 如請求項1或2所述之浮力轉動裝置，其中各結合板貫穿設有一與該容室相通的穿孔，而該內筒體的軸桿兩端分別經由該兩穿孔而伸出該兩結合板。
  9. 如請求項1、2或3所述之浮力轉動裝置，其中該轉動筒係於該兩結合板與該本體結合前設置於該外殼的本體內，使該轉動筒位於該兩結合板之間。
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