TWI714280B - 具有輔助動力的自然力發電設備 - Google Patents

Abstract

一種具有輔助動力的自然力發電設備，包括：自然力發電葉輪、內燃機組、發電機組、離合機構、第一傳動件以及第二傳動件。自然力發電葉輪連動有第一傳動輪；內燃機組具有第二傳動輪；發電機組具有受動輪；第一傳動件設置於第一傳動輪與受動輪之間而彼此連動；第二傳動件設置於第二傳動輪與受動輪之間而彼此連動；離合機構設置於受動輪且作用於第一傳動件和第二傳動件；其中，離合機構係能依據自然力發電葉輪的轉速而分別離和合第一傳動件和第二傳動件。藉此，可達成發電機組穩定發電的效果且不斷電；進一步則還能利用內燃機組的帶動而重新啟動自然力發電葉輪旋轉。

Description

具有輔助動力的自然力發電設備

本發明關於例如風力發電和水力發電等自然力發電，特別是指一種具有輔助動力的自然力發電設備。

關於自然力發電，例如風力發電或水力發電等，都是利用風的吹動或水的流動來帶動自然力發電葉輪旋轉，以驅動發電機發電。

然而，無論是風力發電或水力發電，由於都是來自於自然界的動力，所以必然會有風力不足或水力不足的情況，導致自然力發電葉輪無法持續轉動，進而使發電機所發電的電力忽大忽小而無法穩定發電，甚至導致發電機斷電，早為人所詬病已久。

本發明的目的在於提供一種具有輔助動力的自然力發電設備，能在自然力(例如風力或水力等)不足的情況下，切換為內燃機組帶動發電機組運轉發電。

為了達成上述目的，本發明係提供一種具有輔助動力的自然力發電設備，包括：一自然力發電葉輪，能受到自然力帶動而旋轉且連動有一第一傳動輪；一內燃機組，具有一內燃機和受到該內燃機帶動旋轉的一第二傳動輪；一發電機組，具有一發電機和能帶動該發電機運轉發電的一受動輪；一第一傳動件，設置於該第一傳動輪與該受動輪之間而彼此連動；一第二傳動件，設置於該第二傳動輪與該受動輪之間而彼此連動；以及一離合機構，設置於該受動輪且作用於該第一傳動件和該第二傳動件；其中，該離合機構依據該自然力發電葉輪的轉速而分別離和合該第一傳動件和該第二傳動件。

相較於先前技術，本發明具有以下功效：能在自然力發電葉輪的轉速不足時，藉由離合機構分別離和合第一傳動件和第二傳動件，以切換為由內燃機組所產生的輔助動力來帶動發電機組運轉發電，進而保證發電機組能夠穩定發電且不斷電；進一步而言，即使遭遇自然力不足的情況而導致自然力發電葉輪無法依自然力持續轉動，還是能利用內燃機組的帶動而重新啟動自然力發電葉輪旋轉。

B:機體

1:自然力發電葉輪

11:第一傳動輪

12:感測元件

2:內燃機組

21:內燃機

22:第二傳動輪

23:啟動器

3:發電機組

31:發電機

32:受動輪

4:離合機構

41:離合器

5:第一傳動件

51:主動傳動件

52:受動傳動件

6:第二傳動件

8:銜接輪

81:大徑轉輪

82:小徑轉輪

9:控制器

圖1為本發明自然力發電設備的平面示意圖。

圖2為本發明自然力發電設備的方塊圖。

有關本發明的詳細說明和技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，非用以限制本發明。

如圖1所示，本發明提供一種具有輔助動力的自然力發電設備(以下簡稱自然力發電設備)，以在當例如風力或水力等自然力不足的情況下，利用離合機構4切換為由內燃機組2所產生的輔助動力來帶動發電機組3運轉發電。

如圖1和圖2所示，本發明自然力發電設備包括：一自然力發電葉輪1、一內燃機組2、一發電機組3、一離合機構4、一第一傳動件5以及一第二傳動件6，較佳還包括一銜接輪8以及一控制器9。

自然力發電葉輪1可為例如風力發電葉輪、水力發電葉輪或任何可受到自然力帶動而旋轉發電的葉輪，如圖1所示則為水力發電葉輪，以使自然力發電葉輪1能受到水力帶動而旋轉。

自然力發電葉輪1在旋轉時還能連動有一第一傳動輪11跟隨旋轉。具體而言，本發明自然力發電設備還包括一機體B，自然力發電葉輪1和第一傳動輪11同軸樞接於機體B而能彼此同軸旋轉。

內燃機組2具有一內燃機21、一第二傳動輪22和一啟動器23(見圖2)。內燃機21設置於機體B，第二傳動輪21設置並受到內燃機21的帶動而旋轉，至於啟動器23則用以啟動內燃機21運轉。

發電機組3具有一發電機31和一受動輪32。發電機31設置於機體B，受動輪32設置於發電機31並能帶動發電機31運轉發電。

用以連動或傳動的部分，第一傳動件5設置於第一傳動輪11與受動輪32之間而彼此連動；第二傳動件6設置於第二傳動輪22與受動輪32之間而彼此連動。必須說明的是，第一、二傳動件5、6可為皮帶、鏈條或齒輪等，本發明對此並未限定。

離合機構4設置於受動輪32上。如圖1和圖2所示，離合機構4係作用於第一傳動件5和第二傳動件6，詳細而言，離合機構4係為任何能夠經由囓合而連動或能夠經由分離而不連動的離合機構，也就是離合機構4係能經由囓合第 一傳動件5(或第二傳動件6)而連動，並能同時經由分離第二傳動件6(或第一傳動件5)而不連動。

藉此，當自然力發電葉輪1的轉速不足或當發電機組3的發電量不足時，離合機構4即能分別離和合第一傳動件5和第二傳動件6，以切換為由內燃機組2所產生的輔助動力來帶動發電機組3運轉發電，進而保證發電機組3能夠穩定發電且不斷電。

值得說明的是，發電機組3係電性連接內燃機組2(見圖2)，因此，當自然力發電葉輪1的轉速或發電機組3的發電量下降至一設定值以下時，發電機組3將直接供電並啟動內燃機組2，使離合機構4能經由第二傳動件6的連動而讓內燃機組2帶動發電機組3以高於所述設定值的轉速或發電量來運轉發電。如圖2所示，實際上發電機組3係電性連接並直接供電給前述啟動器23，以使發電機組3能經由啟動器23而啟動內燃機21。

在圖式未繪示的其它實施例中，內燃機組2還能帶動自然力發電葉輪1旋轉，因此即使本發明自然力發電設備遭遇自然力不足的情況而導致自然力發電葉輪1無法依自然力持續轉動，還是能利用內燃機組2的帶動而重新啟動自然力發電葉輪1旋轉。必須說明的是，現有自然力發電設備卻不具有內燃機組2的輔助動力來重新啟動，導致現有自然力發電設備必然需要比一般轉動力道更大的啟動旋轉力道才能重新啟動自然力發電葉輪1旋轉。此外，在內燃機組2還能帶動自然力發電葉輪1旋轉的情況下(如本段前述)，若感測到自然力發電葉輪1已可維持最低轉速時，離合機構4將會分離內燃機組2和自然力發電葉輪1，使內燃機組2僅帶動發電機組3運轉發電。

如圖2所示，控制器9除了電性連接發電機組3和離合機構4，控制器9還能經由感測元件12而電性連接自然力發電葉輪，且控制器9還能經由啟動器23而電性連接內燃機組2。如此一來，控制器9即能經由感測元件12而感測自然力 發電葉輪1的轉速，並依據所感測到的轉速而分別離和合第一傳動件5和第二傳動件6。在圖式未繪示的其它實施例中，也能在發電機組3設置另一感測元件，以感測發電機組3的發電量。

如圖1所示，在包括有前述銜接輪8的較佳實施例中，銜接輪8具有彼此同軸相接且輪徑如同元件名稱一大一小的一大徑轉輪81和一小徑轉輪82，至於第一傳動件5則包含一主動傳動件51和一受動傳動件52。主動傳動件51設置於第一傳動輪11與小徑轉輪82之間而彼此連動，受動傳動件52設置於大徑轉輪81與受動輪32之間而彼此連動。且，第一傳動輪11和大徑轉輪81的輪徑皆遠大於小徑轉輪82和受動輪32的輪徑，至於第一傳動輪11的輪徑和大徑轉輪81的輪徑則實質相同。

此外，離合機構4於本實施例中係可如圖2所示包含有二離合器41，二離合器41分別作用於第一傳動件5和第二傳動件6，以能以其中一離合器41囓合(或分離)第一傳動件5而連動(或不連動)，並能以另一離合器41分離(或囓合)第二傳動件6而不連動(或連動)。

綜上所述，本發明具有輔助動力的自然力發電設備，確可達到預期的使用目的，並解決先前技術的缺失，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

以上所述者，僅為本發明之較佳可行實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均理同包含於本發明之權利範圍內，合予陳明。

1:自然力發電葉輪

12:感測元件

2:內燃機組

23:啟動器

3:發電機組

4:離合機構

41:離合器

9:控制器

Claims (9)

1. 一種具有輔助動力的自然力發電設備，包括：一自然力發電葉輪，能受到自然力帶動而旋轉且連動有一第一傳動輪；一內燃機組，具有一內燃機、一啟動器和受到該內燃機帶動旋轉的一第二傳動輪，該啟動器用以啟動該內燃機運轉；一發電機組，具有一發電機和能帶動該發電機運轉發電的一受動輪，該發電機組係直接供電給該啟動器而使該發電機組能經由該啟動器啟動該內燃機；一第一傳動件，設置於該第一傳動輪與該受動輪之間而彼此連動；一第二傳動件，設置於該第二傳動輪與該受動輪之間而彼此連動；以及一離合機構，設置於該受動輪且包含二離合器，該二離合器分別作用於該第一傳動件和該第二傳動件；其中，該離合機構依據該自然力發電葉輪的轉速而分別離和合該第一傳動件和該第二傳動件。
2. 如請求項1所述之具有輔助動力的自然力發電設備，其中該發電機組電性連接該內燃機組，當該自然力發電葉輪的轉速下降至一設定值以下時，該發電機組直接供電並啟動該內燃機組，該離合機構經由該第二傳動件而讓該內燃機組帶動該發電機組以高於該設定值的轉速運轉發電。
3. 如請求項2所述之具有輔助動力的自然力發電設備，其中該發電機組電性連接該啟動器。
4. 如請求項2所述之具有輔助動力的自然力發電設備，其中該內燃機組還能帶動該自然力發電葉輪旋轉。
5. 如請求項1或2所述之具有輔助動力的自然力發電設備，還包括一控制器，該控制器電性連接該自然力發電葉輪、該內燃機組、該發電機組和該離合機構，該控制器經由一感測元件感測該自然力發電葉輪的轉速而分別離和合該第一傳動件和該第二傳動件。
6. 如請求項1所述之具有輔助動力的自然力發電設備，還包括一銜接輪，該銜接輪具有彼此同軸相接的一大徑轉輪和一小徑轉輪，該第一傳動件包含一主動傳動件和一受動傳動件，該主動傳動件設置於該第一傳動輪與該小徑轉輪之間而彼此連動，該受動傳動件設置於該大徑轉輪與該受動輪之間而彼此連動，且該第一傳動輪和該大徑轉輪的輪徑皆大於該小徑轉輪和該受動輪的輪徑。
7. 如請求項1所述之具有輔助動力的自然力發電設備，其中該自然力發電葉輪係為風力發電葉輪和水力發電葉輪的其中之一。
8. 如請求項1所述之具有輔助動力的自然力發電設備，其中該離合機構還能依據該發電機組所發電的電量而分別離和合該第一傳動件和該第二傳動件。
9. 如請求項1所述之具有輔助動力的自然力發電設備，其中該自然力發電葉輪和該第一傳動輪係彼此同軸旋轉。

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