TWI628111B - 海上移動裝置及其海上發電系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種海上移動裝置及其海上發電系統。海上移動裝置包含透明本體、抽水模組、儲電模組、驅動模組、天線模組及處理模組。透明本體具有三個子容置空間，以藉由抽水模組調整子容置空間的液體以改變重心而躺於或立於海上。儲電模組配置以儲存並供應電能。驅動模組配置以驅動透明本體移動。天線模組配置以接收由一遠端傳送的一移動訊號或一轉換訊號。處理模組根據移動訊號控制驅動模組作動，或根據轉換訊號控制抽水模組作動。

Description

海上移動裝置及其海上發電系統

本發明係關於一種移動裝置，特別是有關於一種可於海上移動及發電的海上移動裝置及其海上發電系統。

習知技術中的海上移動裝置，大多僅具移動功能而無法提供在變換在海面上的狀態的功能，因此海上移動裝置的應用範圍並不廣。舉例來說，當海上移動裝置設置有太陽能板時，由於其無法提供變換狀態的功能，而限制了太陽能板接收太陽光的角度，進而影響了發電的效率。

也因此，在海上移動裝置在作為海上偵測器以偵測環境參數使用，或作為通訊器以進行資訊傳輸時，其並無法達到自給自足。更進一步的亦無法利用一或多個海上移動裝置來建構成海上發電系統。

綜觀前所述，本發明之發明人思索並設計一種海上移動裝置及其海上發電系統，經多年潛心研究，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

本發明之目的係提供一種海上移動裝置及其海上發電系統，以期解決習知技術的所呈現的問題。

為達上述目的，本發明提供一種海上移動裝置，其包含一透明本體、一抽水模組、一儲電模組、一驅動模組、一天線模組及一處理模組。透明本體為中空柱狀結構，其包含一主容置空間、複數個子容置空間。主容置空間的橫向截面為正多角形結構或星形結構，以具有複數個平面。複數個子容置空間兩兩相對的設置於透明本體上，其中二相對的子容置空間鄰近於透明本體之一端，其中另二相對的子容置空間鄰近於透明本體之另一端。抽水模組連接一液體流道，且液體流道分別連接各子容置空間；抽水模組配置以使液體移至其中另二相對的子容置空間中，或使液體移至位於透明本體同一側的複數個子容置空間中。儲電模組配置以儲存電能。驅動模組設置於透明本體的另一端，並配置以驅動透明本體移動。天線模組設置於透明本體，並配置以接收由一遠端傳送的一移動訊號或一轉換訊號。處理模組配置以電性連結天線模組，以根據移動訊號控制驅動模組作動，或根據轉換訊號控制抽水模組作動。

較佳地，更可包含複數個太陽能板，其電性連接儲電模組，且分別設置各平面，以接收光能產生電能，並儲存電能至儲電模組。

較佳地，透明本體可由玻璃纖維強化塑膠(Fiberglass Reinforced Plastic，FRP)所製成。

較佳地，更可包含一定位模組，其配置以依據透明本體當前的位置產生一位置訊號，以藉由天線模組傳送至遠端。

較佳地，遠端根據位置訊號傳送轉換訊號至海上移動裝置。

較佳地，更可包含至少一導流翼；導流翼可位於透明本體的一側。

較佳地，驅動模組可包含一驅動模組、二連接桿及一旋動模組；二連接桿相互樞接，而驅動模組連接於其中一連接桿的一端，旋動模組連接於另一連接桿的一端。

較佳地，當液體移至位於透明本體同一側的複數個子容置空間時，透明本體躺於海上；當液體移至其中另二相對的該子容置空間時，透明本體由躺於海上逐漸地變換為立於海上。

較佳地，藉由調整液體移至其中另二相對的子容置空間的量，以調整透明本體之重心，進行調整透明本體於立於海上之角度。

較佳地，藉由調整液體移至透明本體同一側或同另一側，以使透明本體產生旋轉運動。

較佳地，主容置空間的橫向截面可為五角形至八角形中的一種正多角形結構。

較佳地，更可包含一氣流驅動模組及一氣體流道；氣流驅動模組連接氣體流道，氣體流道之一端位於透明本體的另一側，氣體流道之另一端位於透明本體的另一端，氣流驅動模組配置以由氣體流道之一端吸入氣體，並由氣體流道之另一端排出氣體。

為達上述目的，本發明另提供一種海上發電系統，其包含複數個前述的海上移動裝置及一電能收集廠。海上移動裝置於一海上發電位置上，利用太陽能板產生電能並儲存至儲電模組。電能收集廠位於鄰近一海上電能傳輸位置的陸地上，海上移動裝置由海上發電位置移動至海上電能傳輸位置，以將儲電模組之電能傳輸至電能收集廠。

較佳地，藉由調整第一子容置空間與第三子容置空間所容置的液體，以調整透明本體的重心，進行調整透明本體於以30至60度角立於海上。

承上所述，本發明之海上移動裝置及其海上發電系統，其可具有一或多個下述之優點：

(1)本發明之海上移動裝置及其海上發電系統，其藉由第一至第三子容置空間的設置，而可經由抽水模組的調整重心，藉此以改變海上移動裝置在海上的狀態。

(2)本發明之海上移動裝置及其海上發電系統，其藉由可改變立於海上的角度，藉此可有效的增加太陽能發電的效率。

(3)本發明之海上移動裝置及其海上發電系統，其藉由複數個海上動裝置以形成海上發電廠，藉此可增加應用範圍。

(4)本發明之海上移動裝置及其海上發電系統，其藉由驅動模組的預定結構配置，藉此可在海上移動裝置躺於海上或立於海上時，皆可使海上移動裝置移動。

100‧‧‧海上移動裝置

200‧‧‧海上發電系統

10‧‧‧透明本體

101‧‧‧主容置空間

102‧‧‧第一子容置空間

103‧‧‧第二子容置空間

104‧‧‧第三子容置空間

105‧‧‧第四子容置空間

106‧‧‧第五子容置空間

107‧‧‧第六子容置空間

108‧‧‧第七子容置空間

109‧‧‧第八子容置空間

110‧‧‧導流翼

20‧‧‧抽水模組

21‧‧‧液體流道

30‧‧‧儲電模組

40‧‧‧驅動模組

41‧‧‧驅動單元

42A、42B‧‧‧連接桿

43‧‧‧旋動單元

50‧‧‧天線模組

60‧‧‧處理模組

70‧‧‧太陽能板

80‧‧‧定位模組

90‧‧‧氣流驅動模組

91‧‧‧氣體流道

8‧‧‧電能收集廠

9‧‧‧遠端

本發明之上述及其他特徵及優勢將藉由參照附圖詳細說明其例示性實施例而變得更顯而易知，其中：第1圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的結構示意圖。

第2圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的方塊示意圖。

第3圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的狀態變換示意圖。

第4圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的主容置空間的橫截面示意圖。

第5圖 係為本發明的海上發電系統的實施例的太陽能接收示意圖。

第6圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的第一旋轉變換狀態示意圖。

第7圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的第二旋轉變換狀態示意圖。

第8圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的立於海上狀態示意圖。

第9圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的潛水狀態示意圖。

第10圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的導流翼示意圖。

第11圖 係為本發明的海上移動裝置的實施例的導流翼的導流示意圖。

第12圖 係為本發明的海上發電系統的實施例的配置示意圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之海上移動裝置及其海上發電系統之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1至3圖，其係為本發明的海上移動裝置的實施例的結構示意圖、方塊示意圖及狀態變換示意圖。本發明的海上移動裝置可應用於海上 的太陽能發電、環境參數偵測或資料傳輸等使用。如圖所示，海上移動裝置100包含了一透明本體10、一抽水模組20、一儲電模組30、一驅動模組40、一天線模組50及一處理模組60。透明本體10為中空柱狀結構，較佳地透明本體可由玻璃纖維強化塑膠(Fiberglass Reinforced Plastic，FRP)所製成，藉此以供適當地接收光能並達到防水、防鹼的功能。透明本體10包含一主容置空間101及複數個子容置空間；其中子容置空間的數量，較佳地可為四、六、八個，於本實施例中係以八個作為示範態樣，從而透明本體10包含一第一子容置空間102、一第二子容置空間103、一第三子容置空間104、第四子容置空間105、一第五子容置空間106、一第六子容置空間107、一第七子容置空間108及一第八子容置空間109。主容置空間101的橫向截面為正多角形結構或星形結構，以具有複數個平面。就子容置空間的部分，第一子容置空間102及一第二子容置空間103相對地設置於鄰近於透明本體10的一端。第三子容置空間104及第四子容置空間105相對地設置於鄰近於透明本體10的另一端。第五子容置空間106及第六子容置空間107相對地於透明本體10，且位於透明本體10的兩端之間並鄰近於第一子容置空間102及一第二子容置空間103。第七子容置空間108及第八子容置空間109相對地於透明本體10，且位於透明本體10的兩端之間並鄰近於第三子容置空間104及第四子容置空間105。

抽水模組20連接一液體流道21，且液體流道21分別連接各子容置空間。抽水模組20可為泵，其配置以使液體(如水、海水或純水)移至第三子容置空間104及第四子容置空間105，甚至是第三子容置空間104、第四子容置空間105、第七子容置空間108及第八子容置空間109；或者是，抽水模組20配置以使液體移至第一子容置空間102、第三子容置空間104、第五子容置空間106及第 七子容置空間108。也就是說，抽水模組20配置以使液體移至透明本體10的另一端的子容置空間中，或使液體移至位於透明本體10的同一側的子容置空間中。

儲電模組30配置以儲存並供應電能。驅動模組40設置於透明本體10的另一端，並配置以驅動透明本體10移動。天線模組50設置於透明本體10，並配置以接收由一遠端9傳送的一移動訊號或一轉換訊號，天線模組50可具有通氣通道，以供空氣進出。處理模組60可為處理器、微處理器等元件，其配置以電性連結抽水模組20、驅動模組40及天線模組50，以根據移動訊號控制驅動模組40作動，或根據轉換訊號控制抽水模組20作動。

進一步來說，第一子容置空間102、第三子容置空間104、第五子容置空間106及第七子容置空間108容置有液體時，由於重心的配置，透明本體10可躺於海上。此時，藉由驅動模組40可使透明本體10以躺的狀態在海面上移動，以藉由海上移動裝置100進行環境參數偵測或資料傳輸等應用。又當抽水模組20使第一子容置空間102及第五子容置空間106的液體逐漸地移至第四子容置空間105及第八子容置空間109時，由於重心的變化，此時透明本體10由躺於海上逐漸地變換為立於海上。在這個情況下，海上移動裝置100即可進行太陽能發電、環境參數偵測或資料傳輸等應用。反之，若欲使透明本體10變換為躺的狀態，則抽水模組20使第四子容置空間105及第八子容置空間109的液體逐漸地移至第一子容置空間102及第五子容置空間106即可。

值得特別說明的是，海上移動裝置100更包含了氣流驅動模組90及氣體流道91。氣流驅動模組90可為泵，其設置於透明本體10中並連接氣體流道91。氣體流道91之一端位於透明本體10的另一側(即與天線模組50位於同一側)，氣體流道91之另一端位於透明本體10的另一端，且氣體流道91之另一端 的出口略偏向下。經由處理模組60的控制，氣流驅動模組90配置以由氣體流道91之一端吸入氣體，並由氣體流道91之另一端排出氣體。因此，當透明本體10為躺的狀態，可藉由氣流驅動模組90及氣體流道91以使海上移動裝置100移動，而不須透過驅動模組40。在另一種實施態樣中，氣體流道91之一端可設置於天線模組50之中，即氣體流道91之一端可與天線模組50為共同配置，從而氣體流道91之一端的開口可在天線模組50的端部吸入氣體，故不可僅以本實施例中所揭示態樣為限。

請一併配合參閱第4、5圖，其係為本發明的海上移動裝置的實施例的主容置空間的橫截面示意圖及太陽能接收示意圖。主容置空間101的橫向截面較佳地可為五角形至八角形中的一種正多角形結構或星形結構，於本實施例中係五角形、八角形及星形作為示範態樣，但並不以此為限。在透明本體10的主容置空間101內部可設置有複數個太陽能板70，其電性連接儲電模組30，以接收光能產生電能，並儲存電能至儲電模組30。複數個太陽能板70分別的設置於主容置空間101的各個平面上，藉此以適當的接收太陽光能並產生電能。

值得一提的是，處理模組60可控制抽水模組20，藉由調整各子容置空間所容置的液體，以調整透明本體10的重心，進行調整透明本體10於立於海上之角度，例如30至60度角(與海面的夾角)，較佳地為45度角。此時，太陽能板70可適當的接收到太陽能光，且可藉由海面的反射，以進一步增加太陽能光的照射，從而可有效率的產生電能來作為使用或使用後進一步儲存。

此外，處理模組60亦可控制抽水模組20將液體輸送至第二子容置空間103、第四子容置空間105、一第六子容置空間107及一第八子容置空間109之其一或其組合中，藉由重心的配置而使透明本體10，在躺的狀態或立的狀態 產生旋轉的運動，以更進一步的適當的接收到太陽能光及利用海水降低溫度。請一併配合參閱第6、7圖，當透明本體10在躺的狀態且天線模組50為朝向天空時，此時，第一子容置空間102、第三子容置空間104、第五子容置空間106及第七子容置空間108容置有液體，而抽水模組20可使第一子容置空間102、第三子容置空間104、第五子容置空間106及第七子容置空間108的液體移至第二子容置空間103、第四子容置空間105、第六子容置空間107及第八子容置空間109，從而透明本體10的重心改變，而旋轉以變換為天線模組50為朝向海面，如第6圖所示。當透明本體10在立的狀態且天線模組50為朝向天空時，此時，第三子容置空間104、第四子容置空間105、第七子容置空間108及第八子容置空間109容置有液體，而抽水模組20可再使液體輸送至第二子容置空間103、第六子容置空間107之一或其組合，從使透明本體10的重心改變，而旋轉以變換為天線模組50為朝向海面，如第7圖所示。

請進一步配合參閱第1、8圖，其中第8圖為本發明的海上移動裝置的實施例的立於海上狀態示意圖。驅動模組40包含一驅動單元41、二連接桿42A、42B及一旋動單元43。二連接桿42A、42B為相互樞接，而驅動單元41設置於主容置空間101中，且其連接於其中一連接桿42A的一端，連接桿42A的一端露出於透明本體10外，而與另一連接桿42B的一端樞接。旋動單元43連接於另一連接桿42B的另一端。在透明本體10躺於海上時，由於二連接桿42A、42B為相互樞接，因此另一連接桿42B受重力的影響而往下，而使旋動單元43以旋動水流進而帶動透明本體10移動。又當透明本體10立於海上時，亦由於二連接桿42A、42B為相互樞接，此時另一連接桿42B受重力的影響而往下，而使旋動單元43位 於水面下。在此情況下，以仍可藉由旋動單元43以旋動水流進而帶動透明本體10移動。

此外，在驅動模組40的另一種配置態樣中，其中一連接桿42A的一端可直接固定於透明本體10，而其中一連接桿42A的另一端與另一連接桿42B的一端樞接；旋動單元43連接於另一連接桿42B的另一端，而驅動單元41則設置於另一連接桿42B的另一端的內部，以與旋動單元43連接。處理模組60及儲電模組30則透過穿過二連接桿42A、42B的內部的訊號線，以控制驅動單元41及供應電能至驅動單元41。其中驅動單元41可為包含變速器的馬達模組，而旋動單元43可為葉片。

請進一步配合參閱第9圖，其為本發明的海上移動裝置的實施例的潛水狀態示意圖。如圖所示，透明本體10的子容置空間與外部的壁面上可設置閥單元；抽水模組20可利用閥單元吸入外部的液體(例如海水)或排出內部的液體。藉此以調整海上移動裝置100浮出海面或潛入海面下。因此，海上移動裝置100可在適當時機，經由控制而潛入海面下進行移動。當然地，亦可在透明本體10的子容置空間與外部的壁面上直接設置液體吸入及排出單元，以經由處理模組60的控制，直接利用液體吸入及排出單元來吸入外部的液體或排出內部的液體。

請進一步配合參閱第10及11圖，其為本發明的海上移動裝置的實施例的導流翼的示意圖及導流翼的導流示意圖。此外，透明本體10可包含至少一導流翼110，其數量可為一個、二個或三個，其設置方式如第10圖所示。簡單來說，導流翼110係設置於透明本體10之一側，且與第一子容置空間102為同一側。於本實施例中，導流翼110的數量以二個作為示範態樣，但並不以此為限。 當透明本體10可包含一對導流翼110。二導流翼110相對地設置，並位於透明本體10的一側。即，導流翼110與第一子容置空間102同樣位於透明本體10的同一側。如第11圖所示，藉由導流翼110可使透明本體10在海面上適當地進行移動。又當透明本體10立於海上時，亦可導流翼110來順應著海流(圖式中曲線箭頭)或風流(圖式中直線箭頭)而使透明本體10旋轉，從而可適當的固定於同一位置。

另一方面，海上移動裝置100，其可包含一定位模組80，例如GPS定位器。定位模組80配置以依據透明本體10當前的位置產生一位置訊號，以藉由天線模組50傳送至遠端9。也就是說，遠端9可透過位置訊號知得海上移動裝置100的位置，以利用移動訊號以使處理模組60控制驅動模組40，使海上移動裝置100移動至預定地點。在海上移動裝置100到達預定地點後，接著遠端9可發出轉換訊號，以使處理模組60控制抽水模組20將第一子容置空間102及第五子容置空間106的液體移至第四子容置空間105及第八子容置空間109，從而可使透明本體10變為立於海面的狀態。

值得特別說明的是，在較佳地的自動控制程序中，處理模組60亦可依據位置訊號自動地控制驅動模組40，使海上移動裝置100移動至預定地點，並在到達預定地點後，自動地控制抽水模組20將第一子容置空間102及第五子容置空間106的液體移至第四子容置空間105及第八子容置空間109，從而可使透明本體10變為立於海面的狀態。

請參閱第12圖，其為本發明的海上發電系統的實施例的配置示意圖。以下將以前述的海上移動裝置100應用於海上發電系統200作為示範態樣，然其應用範圍應不可以此為限。

海上發電系統200可利用複數個前述的海上移動裝置100及一電能收集廠8所形成。海上移動裝置100可經由遠端9的控制而移動至一海上發電位置上，並變換為立於海上的狀態。此時，海上移動裝置100可利用太陽能板產生電能並儲存至儲電模組30。由於，此情況下的海上移動裝置100所需消耗的電能極少，因此可大量的儲存電能至儲電模組30。

另一方面，電能收集廠8位於鄰近一海上電能傳輸位置之陸地上。海上移動裝置100由海上發電位置移動至海上電能傳輸位置，以將儲電模組30之電能傳輸至電能收集廠8。海上移動裝置100可利用纜線傳輸的方式將儲電模組30之電能傳輸至電能收集廠8。

另外，處理模組60可偵測儲電模組30的電量值，並透過天線模組50傳送至遠端9。此時，遠端9可獲得儲電模組30的電量值，例如已儲滿電量，因此，遠端9可控制海上移動裝置100由海上發電位置移動至海上電能傳輸位置。當電能傳輸完畢後，遠端9再控制海上移動裝置100回到海上發電位置。

綜上所述，本發明之海上移動裝置及其海上發電系統，其藉由第一至第三子容置空間的設置，而可經由抽水模組的調整重心，藉此以改變海上移動裝置在海上的狀態，以有效的增加電能產生的效率，在自給自足的條件下，可進一步儲存電能。而驅動模組可供在海上移動裝置在不同狀態下使用，其可有效的減少驅動元件的設置。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (12)

1. 一種海上移動裝置，係應用於海上移動，其包含：一透明本體，係為中空柱狀結構，其包含：一主容置空間，該主容置空間的橫向截面係為五角形至八角形中的一種正多角形結構或星形結構，以具有複數個平面；複數個子容置空間，係兩兩相對的設置於該透明本體上，其中二相對的該子容置空間係鄰近於該透明本體之一端，其中另二相對的該子容置空間係鄰近於該透明本體之另一端；一抽水模組，係連接一液體流道，且液體流道係分別連接各該子容置空間，該抽水模組配置以使液體移至其中另二相對的該子容置空間中，或使液體移至位於該透明本體同一側的該複數個子容置空間中；一儲電模組，係配置以儲存並供應電能；一驅動模組，係設置於該透明本體的另一端，並配置以驅動該透明本體移動；一天線模組，係設置於該透明本體，並配置以接收由一遠端傳送的一移動訊號或一轉換訊號；以及一處理模組，係配置以電性連結該天線模組，以根據該移動訊號控制該驅動模組作動，或根據該轉換訊號控制該抽水模組作動； 其中更包含複數個太陽能板，其電性連接該儲電模組，且分別設置各該平面，以接收光能產生電能，並儲存電能至該儲電模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中該透明本體係由玻璃纖維強化塑膠(Fiberglass Reinforced Plastic，FRP)所製成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中更包含一定位模組，係配置以依據該透明本體當前的位置產生一位置訊號，以藉由該天線模組傳送至該遠端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之海上移動裝置，其中該遠端係根據該位置訊號傳送該轉換訊號至該海上移動裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中更包含至少一導流翼，該導流翼位於該透明本體的一側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中該驅動模組包含一驅動單元、二連接桿及一旋動單元，該二連接桿係相互樞接，而該驅動單元係連接於其中一該連接桿的一端，該旋動單元係連接於另一該連接桿的一端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中當液體移至位於該透明本體同一側的該複數個子容置空間時，該透明本體係躺於海上，當液體移至其中另二相對的該子容置空間時，該透明本體係由躺於海上逐漸地變換為立於海上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之海上移動裝置，其中藉由調整液體移至其中另二相對的子容置空間的量，以調整該透明本體之重心，進行調整該透明本體於立於海上之角度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中藉由調整液體移至該透明本體同一側或同另一側，以使該透明本體產生旋轉運動。
10. 如申請專利範圍第1項所述之海上移動裝置，其中更包含一氣流驅動模組及一氣體流道，該氣流驅動模組係連接該氣體流道，該氣體流道之一端係位於該透明本體的另一側，該氣體流道之另一端係位於該透明本體的另一端，該氣流驅動模組配置以由該氣體流道之一端吸入氣體，並由該氣體流道之另一端排出氣體。
11. 一種海上發電系統，其包含：複數個如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之海上移動裝置，係於一海上發電位置上，利用該太陽能板產生電能並儲存至該儲電模組；以及一電能收集廠，係位於鄰近一海上電能傳輸位置之陸地上，該海上移動裝置係由該海上發電位置移動至該海上電能傳輸位置，以將該儲電模組之電能傳輸至該電能收集廠。
12. 如申請專利範圍第11項所述之海上發電系統，其中藉由調整該第一子容置空間與該第三子容置空間所容置的液體，以調整該透明本體的重心，進行調整該透明本體於以30至60度角立於海上。