TWM469378U - 利用重力轉換波浪能量之發電裝置 - Google Patents

利用重力轉換波浪能量之發電裝置 Download PDF

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Description

利用重力轉換波浪能量之發電裝置
本創作係有關於一種發電裝置，尤指一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置。
海浪發電是一種利用海洋能的再生能源，其發電過程乾淨、便宜、安全性高，根據能源專家估計，若能將全 世界不到0.1%的海浪動能轉換成電能，就能提供全球能源所需量約為五倍的能量，因此，海浪發電非常值得開發，尤其是海島地形的國家，在沿海地區經常會受季風影響而有持續不斷的波浪，若能有效的利用海浪來進行發電，則能成為相當可觀的ㄧ項再生能源。
目前 海浪發電的技術，如已於中華民國台灣申請之第I313319及499543號專利，即利用海浪動能轉換成電能的海浪發電裝置，該發電裝置係固定在ㄧ架體上，其利用浮筒帶動可伸縮的ㄧ唧筒，再藉由伸縮唧筒所產生氣體帶動一氣動葉輪而進行發電；惟，該伸縮唧筒及其架體易受海浪衝擊而損壞，且常無法穩定地輸出電力，又因該發電裝置設置在海水中，元件損壞時不易維修，且其輸出的電能很有限，故無法具有商品化的經濟價值。
有鑑於此，本創作人為達到上述目的，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。
本創作之一目的，在於提供一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其係將發電裝置設置在波浪上，並利用旋轉體的轉動來驅動發電馬達轉動，進而產生電力。
為了達成上述之目的，本創作係為一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置，包括密封體、旋轉體、齒輪箱、發電馬達及浮筒。密封體具有容置空間，容置空間中設置有軌道。旋轉體安置在容置空間中，旋轉體包含偏心板、複數滾輪及轉軸，偏心板的重心對應密封體而偏設，滾輪結合在偏心板並位在軌道上，轉軸穿設偏心板。齒輪箱包含受轉軸驅動而旋轉的至少一齒輪軸。發電馬達受齒輪軸的帶動而旋轉並發電。浮筒結合在密封體外。
為了達成上述之目的，本創作係為一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置，包括密封體、旋轉體、齒輪箱及發電馬達。密封體具有容置空間，容置空間中設置有軌道。旋轉體安置在容置空間中，旋轉體包含偏心板、複數滾輪及穿設偏心板的轉軸，偏心板的重心偏設在一側邊，滾輪結合偏心板上並可在軌道上滑移。齒輪箱包含受轉軸驅動的齒輪軸。發電馬達受齒輪軸的帶動而旋轉並發電。
相較於習知，本創作之利用重力轉換波浪能量之發電裝置係利用設置有旋轉體，偏心板的偏心板會在波浪起伏時轉動並帶動齒輪箱，再透過齒輪箱來驅動馬達發電機，藉此達到發電目的，並提高發電效率，增加本創作之方便性及實用性。
1、1a‧‧‧發電裝置
2‧‧‧海底
3‧‧‧波浪
10、10a‧‧‧密封體
100‧‧‧容置空間
11‧‧‧軌道
111‧‧‧第一環片
112‧‧‧第二環片
20、20a‧‧‧旋轉體
21、21a‧‧‧偏心板
210a‧‧‧鏤空處
22、22a‧‧‧滾輪
23、23a‧‧‧轉軸
30、30a‧‧‧齒輪箱
31‧‧‧齒輪軸
40、40a‧‧‧發電馬達
41‧‧‧電纜線
42‧‧‧密封元件
50、50a‧‧‧浮筒
60‧‧‧纜繩
第一圖係本創作之發電裝置的立體外觀示意圖﹔
第二圖係本創作之旋轉體的立體外觀示意圖﹔
第三圖係本創作之發電裝置的組合剖視圖之一﹔
第四圖係本創作之發電裝置的組合剖視圖之二；
第五圖係本創作之發電裝置的使用示意圖；
第六圖係本創作之旋轉體的旋轉示意圖；
第七圖係本創作之發電裝置的另一使用示意圖；
第八圖係本創作之旋轉體的另一旋轉示意圖；
第九圖係本創作之發電裝置的另一實施例。
有關本創作之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。
請參照第一圖至第四圖，係分別為本創作之利用重力轉換波浪能量之發電裝置的立體外觀示意圖、旋轉體的立體外觀示意圖、及二方向的組合剖視圖。本創作係提供一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置1，包括一密封體10、一旋轉體20、一齒輪箱30、一發電馬達40及一浮筒50。於本實施例中，該旋轉體20、該齒輪箱30及該發電馬達40係設置在該密封體10內，該浮筒50是結合在該密封體10外。本創作之發電裝置1在波浪中實施，該浮筒50係提供該發電裝置1所需的浮力。
該密封體10具有密閉的一容置空間100，且該容置空間100中設置有一軌道11。於本創作的一實施例中，該密封體10係呈筒狀，該軌道11係呈環狀設置，且該軌道11沿著該密封體10的內壁面設置。較佳地，該軌道11包含相對應的一第一環片111及一第二環片112，藉以形成一環型軌道。惟實際實施時，該軌道11的設置並不限制，其他符合功能的實施方式亦可。
該旋轉體20包含一偏心板21、複數滾輪22及一轉軸23。該偏心板21的重心對應該密封體10而偏設。該些滾輪22係結合在該偏心板21並位在該軌道11上。該轉軸23係穿設該偏心板21。亦即，該偏心板21的重心係偏設在一側邊，該些滾輪22係結合該偏心板21上並可在該軌道11上滑移。
承上，於本實施例中，該偏心板21係呈錘狀，該偏心板21包含一盤片211及連接該盤片211的一支桿212。該轉軸23係軸設在該盤片211銜接該支桿212之處。此外，該些滾輪22的兩側分別貼抵該第一環片111及該第二環片112，且該些滾輪22係間隔設置在該偏心板21的外緣，且滑設在該第一環片111及該第二環片112之間。要說明的是，該偏心板21的材質並不限制，實際實施時，該偏心板21可由水泥、金屬或其他物質構成。
該齒輪箱30包含受該轉軸驅動而旋轉的至少一齒輪軸31。實際實施時，該齒輪箱30包含複數齒輪並構成一增速齒輪組，以提供所需要的轉速比。又，該發電馬達40受該齒輪軸31的帶動而旋轉並發電，藉此提供電力並可加以儲存。較佳地，該齒輪箱30及該發電馬達40係容置在該容置空間100中，並位在該偏心板21的一側邊。此外，該發電馬達40更連接有一電纜線41，該電纜線41係穿過該密封體10以連接至外部而將電輸出。實際實施時，該電纜線41在穿過該密封體10時係結合有一密封元件42，以提供密封效果。
請再參照第五圖及第六圖，係分別為本創作利用重力轉換波浪能量之發電裝置的使用示意圖及旋轉體的旋轉示意圖。本創作之發電裝置1更包括一纜繩60，該纜繩60的一端係結合在該密封體10的底面，另一端則是固定在海底2。據此，該發電裝置1可浮置於海面。當海面形成波浪3時，該發電裝置1即隨著波浪3起伏而運動。
如第六圖所示，當該發電裝置1隨著波浪3起伏時，該偏心板21會因為重心偏心而轉動；此時，其轉軸23會產生旋轉，進而帶動該齒輪箱3的齒輪軸31轉動，從而令該發電馬達40發電。
請續參照第七圖及第八圖，係分別為本創作利用重力轉換波浪能量之發電裝置的另一使用示意圖及旋轉體的另一旋轉示意圖。另一方面，當該發電裝置1隨著波浪3起伏而朝另一方向運動，如第八圖所示，該偏心板21仍因重心偏心而繼續朝同一方向轉動，轉軸23再繼續旋轉，進而帶動該齒輪箱3的齒輪軸31持續轉動，以使發電馬達40達到持續發電之功效。
請另參照第九圖，係為本創作利用重力轉換波浪能量之發電裝置的另一實施例。本實施例與第一實施例大致相同，發電裝置1a包括一密封體10a、一旋轉體20a、一齒輪箱30a、一發電馬達40a及一浮筒50a。該旋轉體20a包含一偏心板21a、複數滾輪22a及一轉軸23a。本實施例與前一實施例不同之處在於該偏心板21a的實施態樣。
本實施例中，該偏心板21a為一環形盤，且該偏心板21a設有至少一鏤空處210a，藉以構成偏心之設置。惟實際實施時，該偏心板21a的樣態並不限制，只需符合偏心的設置要求即可。
以上所述僅為本創作之較佳實施例，非用以限定本創作之專利範圍，其他運用本創作之專利精神之等效變化，均應俱屬本創作之專利範圍。
1‧‧‧發電裝置
10‧‧‧密封體
100‧‧‧容置空間
11‧‧‧軌道
111‧‧‧第一環片
112‧‧‧第二環片
20‧‧‧旋轉體
21‧‧‧偏心板
22‧‧‧滾輪
23‧‧‧轉軸
30‧‧‧齒輪箱
40‧‧‧發電馬達
50‧‧‧浮筒

Claims (10)

  1. 一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置，包括:
    一密封體，具有一容置空間，該容置空間中設置有一軌道；
    一旋轉體，安置在該容置空間中，該旋轉體包含一偏心板、複數滾輪及一轉軸，該偏心板的重心對應該密封體而偏設，該些滾輪係結合在該偏心板並位在該軌道上，該轉軸係穿設該偏心板；
    一齒輪箱，包含受該轉軸驅動而旋轉的至少一齒輪軸；
    一發電馬達，受該齒輪軸的帶動而旋轉並發電；以及
    一浮筒，結合在該密封體外。
  2. 如請求項1所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該軌道係呈環狀設置，且該軌道沿著該密封體的內壁面設置。
  3. 如請求項2所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該軌道包含相對應的一第一環片及一第二環片，該些滾輪的兩側分別貼抵該第一環片及該第二環片，且該些滾輪係滑設在該第一環片及該第二環片之間。
  4. 如請求項1所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該偏心板係呈錘狀。
  5. 如請求項4所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該偏心板包含一盤片及連接該盤片的一支桿，該轉軸係軸設在該盤片銜接該支桿之處。
  6. 如請求項1所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該齒輪箱及該發電馬達係容置在該容置空間中並位在該偏心板的一側邊。
  7. 如請求項1所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其更包括至少一纜繩，該纜繩的一端係結合在該密封體的底面。
  8. 如請求項1所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該些滾輪係間隔設置在該偏心板的外緣。
  9. 如請求項1所述之利用重力轉換波浪能量之發電裝置，其中該偏心板為一環形盤，該環形盤設有至少一鏤空處。
  10. 一種利用重力轉換波浪能量之發電裝置，包括:
    一密封體，具有一容置空間，該容置空間中設置有一軌道；
    一旋轉體，安置在該容置空間中，該旋轉體包含一偏心板、複數滾輪及穿設該偏心板的一轉軸，該偏心板的重心係偏設在一側邊，該些滾輪係結合該偏心板上並可在該軌道上滑移；
    一齒輪箱，包含受該轉軸驅動的一齒輪軸；以及
    一發電馬達，受該齒輪軸的帶動而旋轉並發電。
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