TWM455068U - 可升降傾斜形成落差水力發電裝置 - Google Patents

Description

可升降傾斜形成落差水力發電裝置

本創作係關於一種可升降傾斜形成落差小型水力發電裝置 該裝置可形成水位落差，可升降傾斜水門，將機構裝置於渠道中，可設單一或多數水輪發電機組，水輪發電機組包括水輪機和發電機，且發電機可設於水面下或水面上的水力發電裝置。

人類利用水的能量產生動力由來已久，運用水力產生電能也有近百年歷史，水力發電大致分為高落差的Pelton式，中落差的Francis式，低落差的Kaplan式三種方式，但大部分可利用落差已完成其餘大多被限制開發，大型水力發電裝置需建造大型水庫、水壩以匯集上游河川水量造成巨大落差來發電，將改變環境影響生態，所以大部分列為禁止開發，致水力資源無法充分利用，讓其流失至為可惜，唯平原地區利用渠道之水位落差設水力發電裝置為可行方案，但裝置又涉及昂貴土地問題以致造成投資過大，回收期過長的困難。

習知的水力發電裝置，以設於較高落差地點為裝機首要條件，本創作係針對設微小落差水力發電裝置，再將各發電裝置連接產生電能併聯匯集成巨大電力輸出併聯電網供應使用。

本創作提供一種水力發電裝置，包括有一水門、一或多數個水輪發電機組、一升降機構、一基座、一支座以組成該水力發電裝置，該水門包括有一滾軸、一水量分配器、一水量控制器、一壓力管，該水輪發電機組，可依實際需要設置多數個機組，包括水輪機、傳動軸、發電機，該水輪機設有多數葉片與傳動軸聯接為一體，該發電機有定子轉子傳動軸可設於水面下或水面上，發電機轉子與水輪機傳動軸聯結為一 體，發電機定子與發電機外殼同置於支座上，該水輪機葉片受高壓水流衝擊旋轉而帶動傳動軸，傳動軸帶動發電機轉子而產生電流輸出電能，本創作利用傾斜可升降水門阻擋水流，形成渠道上游高水位水流，再將水流引入壓力管形成壓力水流，再利用水流壓力衝擊水輪機葉片使之旋轉，經傳動軸轉動發電機轉子產生電能，本創作設有水門升降機構，係經由鋼索、滾輪、捲揚器將水門上升或下降，升降機構包括利用鋼索或液壓機構傳動方式。

請參閱第二圖、第三圖、第四圖、第五圖及第六圖，本創作係提供可升降傾斜形成落差水力發電裝置，該裝置包括有一水門11，該水門裝設有一滾軸12與水門聯結使水門可以自由旋轉上升或下降，該水門設有水量分配器14使進入壓力管的水量平均分配，達到水流均勻衝擊水輪機葉片31的目的，該水門設有水量控制器13，使過量水流經由該水量控制器13溢流排出以控制水量，使水流能均勻進入壓力管，該水量分配器14設一水量分配器輪殼15連結水量分配器分配板使該板間隔平均分配，與該水門11與水量分配器14連結為一體結構，當上游高水位水流21利用位能進入壓力管形成壓力水流22以衝擊水輪機葉片31，經作功後由低水位水流23排出至下游，該可升降傾斜形成落差水力發電裝置設一基座61承載水門11、鋼索41、滾輪42、捲揚器43、水輪機31、傳動軸32、發電機33，且利用高水位水體重量壓迫水門11達到密封功能，設支座62承載發電機33重量，使轉軸32轉動穩定，另設水門升降機構，置有鋼索41、滾輪42、連接捲揚器43，可操作水門11降入水中發電或升到水面維修。

(習知設施主要元件符號說明)

1a‧‧‧水門

2a‧‧‧高水位水流

3a‧‧‧水輪發電機組

4a‧‧‧升降機構

5a‧‧‧渠道結構體

6a‧‧‧發電站結構體

(本創作主要元件符號說明)

11‧‧‧水門

12‧‧‧滾軸

13‧‧‧水量控制器

14‧‧‧水量分配器

15‧‧‧水量分配器輪殼

16‧‧‧壓力管

21‧‧‧高水位水流

22‧‧‧壓力管水流

23‧‧‧低水位水流

31‧‧‧水輪機

32‧‧‧傳動軸

33‧‧‧發電機

41‧‧‧鋼索

42‧‧‧滾輪

43‧‧‧捲揚器

51‧‧‧渠道頂端

52‧‧‧渠道底端

61‧‧‧基座

62‧‧‧支座

第一圖 係習知 小型水力發電機組裝置圖

第二圖 係本創作 可升降傾斜形成落差水力發電裝置縱斷面圖

第三圖 係本創作 可升降傾斜形成落差水力發電裝置平面圖

第四圖 係本創作 可升降傾斜形成落差水力發電裝置水門平面圖

第五圖 係本創作 可升降傾斜形成落差水輪發電裝置立面圖

第六圖 係本創作 可升降傾斜形成落差水力發電裝置運轉發電示意圖

11‧‧‧水門

12‧‧‧滾軸

13‧‧‧水量控制器

14‧‧‧水量分配器

15‧‧‧水量分配器輪殼

16‧‧‧壓力管

21‧‧‧高水位水流

22‧‧‧壓力管水流

23‧‧‧低水位水流

31‧‧‧水輪機

32‧‧‧傳動軸

33‧‧‧發電機

41‧‧‧鋼索

42‧‧‧滾輪

43‧‧‧捲揚器

51‧‧‧渠道頂端

52‧‧‧渠道底端

61‧‧‧基座

62‧‧‧支座

Claims (12)

1. 一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，包括將一水門以滾軸聯結，而該滾軸兩端置於渠道兩側，使該水門置於渠道中，並將該水門頂端朝該渠道下游方向傾斜，底端朝該渠道上游方向傾斜，以水門阻擋水流形成水位落差，造成上游高水位，下游低水位，在該水門前後兩面之間設置一壓力管得以連通上游高水位與下游低水位的水流，該高水位水流經壓力管由上而下流往該低水位處，將該高水位出水端即壓力管入口處設置一水量分配器，該水量分配器為多數間隔平均分配的板條，設於該高水位出水端與壓力管入口處，使該高水位水流經由該水量分配器流入，水流能平均進入該壓力管作功後排出，於水門上端設有水量控制器控制水量，設有升降機構與水門、基座連接，升降機構包括鋼索、滾輪、捲揚器以操作水門上升下降，設有水輪發電機組包括水輪機及發電機，將水輪機發電機以傳動軸連接，該水輪機設有葉片和轉軸，該發電機設有轉子定子和傳動軸，水輪機有多數葉片與傳動軸連接成一體置於壓力管內，該傳動軸另一端與發電機轉子連結成一體，水輪機葉片轉動，發電機轉子跟隨轉動，發電機內定子發生作用，轉子產生電流輸出電能，設有支座與基座連接用以承載發電機重量，設有基座以連接承載水門、滾軸、水量控制器、水量分配器、水量分配器輪殼、壓力管、鋼索、滾輪、捲揚器、水輪機、發電機、支座重量。
2. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中使該水門承受該高水位之水流利用水體之重量壓制該水力發電裝置基座。
3. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中水門頂部朝渠道下游方向延伸成一構架，下壓該構架，可使該水門底端向上升起離開水面。
4. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中使該壓力管導引該高水位水流向低水位處流動。
5. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，包括一水門，將滾軸兩側分別安放於渠道兩側聯接水門，使該水門置於渠道中，且該水門頂端朝渠道下游方向傾斜，水門底端朝渠道上游方向傾斜，以水門阻擋水流形成水位落差，聯結高水位與低水位，一壓力管，設於該水門正反面之間，具有一聯通如上所述高水位與低水位水流之導流通道，該壓力管於高水位形成一高水位進水口，於該低水位處形成一低水位出水口，而使該高水位水流經由壓力管向下流入該低水位處，一水量分配器，設於該壓力管入口處，具有間隔平均多數分配板，在該高水位出水端且連結於該高水位與壓力管間進水口，而使該高水位水流經由該進水口將水量平均導入該壓力管，設一水輪發電機組包括水輪機發電機，水輪機設有葉片和傳動軸，發電機設有定子、轉子、傳動軸，水輪機發電機同一傳動軸，該水輪機葉片受到該水量分配器平均導入之水流衝擊而轉動，傳動軸轉動，同時將發電機轉 子轉動產生電能，該發電機組可設一個或多數個，該發電機可置於水下或水上。
6. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中水門中端連結有一滾軸，該滾軸兩端分別固定於渠道兩側，使水門置於渠道中。
7. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中該壓力管垂直於該水門，而使該高水位水流經壓力管流入低水位處。
8. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中該水量分配器設於該壓力管入口，且該水量分配器呈放射狀排列，水量分配器分配板一端與水量分配器輪殼另端與水門本體連結。
9. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，其中該水量控制器設於水門上端用以控制水量。
10. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，設有水輪發電機組包括水輪機發電機，發電機與水輪機同軸連接，其中該發電機具有一或多數個設於水面上或置於水面下。
11. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，該基座設一發電機支座，承載發電機重量保持轉動穩定。
12. 如申請專利範圍第1項所述一種可升降傾斜形成落差水力發電裝置，該渠道中設一基座，以設該水力發電裝置，連接承載水 門、水輪發電機組、升降機構等，且該基座可以任何適當材質建造，該基座底部有一底板，頂部有一頂板，基座兩側各有一牆與底板頂板共同連結成一體。