TWM523761U - 水資源回收應用水力發電設備 - Google Patents

Description

水資源回收應用水力發電設備

本新型係與水資源回收有關，特別是關於一種水資源回收應用水力發電設備。

水是人類維持生命不可或缺的主要元素，更是人類進行農業、工業生產的重要資源，但隨著人類生活形態逐漸地朝向密集化發展，使得水量的消耗更趨於大量且集中，因此水資源持續開發，乃成為維持生活之迫切需求。

然而，由於氣候型態的急遽變化，以致水資源的分配無論在時間或空間也愈趨於不平均，水資源的匱乏問題已引起人們的觀注。

是以，如何改善上述水資源不足的問題即為本新型首要研發課題。

本新型提供一種水資源回收應用水力發電設備，其主要目的是藉由設置於儲水槽之揚水機配合葉輪發電單元以高低水位落差將水位能轉換為動能，將水流分送至上方之水庫、儲水槽或目標區，達到水資源回收再利用之目的。

為達前述目的，本新型係為一種水資源回收應用水力發電設備，該設備係設置於一具有高度落差之依附體上，包括：一水庫、一蓄水槽、複數儲水槽、複數揚水機、複數葉輪發電單元、複數補水感應器及一抽水單元，其中各該儲水槽之揚水機藉由葉輪發電單元以高低水位落差將水位能轉換為動能，並驅動該揚水機藉由一送水管將水流分送至水庫、儲水槽或目標區，且最底部之儲水槽配合一抽水單元將水流回抽至上方之水庫，據此達到水資源回收及水力發電再利用之目的。

為使貴審查委員對本新型之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式簡單說明詳述如後：

首先，請參閱圖1、2所示，本新型係為一種水資源回收應用水力發電設備，具有一設備10，該設備10係設置於一具有高度落差之依附體1(可為山坡地或水泥RC結構設計)，其中該設備10包括：一水庫20、一蓄水槽30、複數儲水槽40、複數揚水機50、複數葉輪發電單元60、複數補水感應器70及一抽水單元80；

該水庫20用以存放天然水源且具有一濾水單元21及一補水管22，該濾水單元21可為網狀設計，用以過濾水源中的石頭、漂流木竹、水草或枯葉，該補水管22係與低處之儲水槽40連通；

該蓄水槽30，設置於水庫20上方，該蓄水槽30係具有一縱向管體31與該水庫20連通，該縱向管體31連通一水輪機310，該水輪機310藉由一傳動單元312連結傳動一第一發電機311，藉由該傳動單元312可令該第一發電機311驅動，且該縱向管體31設有一閥件313，該閥件313控制衝擊該水輪機310之水流量，據此該蓄水槽30得令水流自該縱向管體31往下流動並充滿該縱向管體31內部，使水流以其流速及重力勢能帶動該水輪機310形成發電作用；

該複數儲水槽40，係由高至低依序設置於該水庫20下方，且各該儲水槽40皆設有一溢水管41、一補水管42及一溢水口43，且該溢水口43與該溢水管41連通，以及該溢水管41及該補水管42係連通至低處之儲水槽40，當上方之儲水槽40的水位高於該溢水口43時，可將槽內的水藉由溢水管41輸送至下方的儲水槽40，避免各該儲水槽40因水滿出槽體造成水資源浪費；

該複數揚水機50，設置於各該儲水槽40，且該揚水機50設有一入水管51、一出水口52、一送水管53及一高壓儲氣桶54，其中該入水管51係連通至上方之水庫20或儲水槽40，而該高壓儲氣桶54係控制該揚水機50將各該儲水槽40的水源由該入水管51抽入並流通至該送水管53，且該送水管53係藉由一開關530可控制將水流單獨送至上方之水庫20或蓄水槽30，或是單獨送至一目標區T，其中該目標區T可為農牧用地或民生所需用水等區域；

於本實施例，該儲水槽40之水流自該揚水機50之出水口52排出並衝擊各該葉輪發電單元60形成二度發電作用。

該複數葉輪發電單元60，設置於各該儲水槽40，且該葉輪發電單元60對應該揚水機50之出水口52位置設有複數葉輪61，及一同軸穿設該葉輪61之傳動軸62，該傳動軸62係可樞轉地設於該儲水槽40，其一端連結傳動一第二發電機63，而另端設一呈圓環狀結構之飛輪單元64，該飛輪單元64具有一本體640及一連接該傳動軸62及該本體640之一配重塊641，藉以該傳動軸62轉動後，利用旋轉及該配重塊641之重量所產生的慣性，使該傳動軸62可保持固定速度穩定旋轉；

以及該儲水槽40之水流自各該揚水機50之該出水口52排出並衝擊該葉輪發電單元60形成二度發電作用。

該複數補水感應器70，分別設置於該水庫20及各該儲水槽40上，並與該補水管22、42連接，當低處之儲水槽40內的水位高度低於該補水感應器70時，則由上方的水庫20、儲水槽40分別透過該補水管22、42進行補水作業，以隨時令各該儲水槽40保持一定的水位；

該抽水單元80，設置於最低處之儲水槽40，該抽水單元80具有一抽水馬達81連接一抽水管82，該抽水管82連通至上方之水庫20，透過該抽水單元80可將累積於最低處之儲水槽40的水回抽至上方之水庫20形成水能完全回收再循環，避免無形中浪費珍貴的水資源。

以上所述即為本新型實施例主要構件及其組態說明，而本新型實施例的主要技術手段及其功效，做以下的說明：

由於本新型之水資源回收應用水力發電設備是利用具有高落差之水庫20、蓄水槽30、複數儲水槽40以及複數揚水機50相互配合達到令水具有回收再利用的效果，因此在運作一段時間後，該設備10中的總水量於循環過程中必然會產生損耗，故本新型主要技術手段在於該設備10係於該蓄水槽30與各該儲水槽40之間連接該水庫20，因此該水庫20除可適時進行循環補水作業外，亦可藉由下雨時存放天然水資源，據此可有效減緩該設備10中的總水量被損耗的情形，而該設備10之總水量在維持一定範圍的情況下，可透過該蓄水槽30與各該儲水槽40的高度水位落差轉換成動能，驅動各該揚水機50將水流送至該送水管53，且該送水管53藉由該開關530可控制將水流單獨送至上方之水庫20或蓄水槽30，或是單獨送至一目標區T，以及可依實際需求配合該抽水單80將最底部之儲水槽40將水流回抽至上方之水庫20，據此該設備10形成不間斷的水循環，除了可將多餘的水資源提供該目標區T使用，達到節約用水之目的外，亦可將該水輪機310以及該揚水機50與該葉輪發電單元60相互配合所形成的水位能發電依使用者實際需求回收再利用。

據此，本新型水資源回收應用水力發電設備包括該水庫20、該蓄水槽30、該複數儲水槽40、該複數揚水機50、該複數葉輪發電單元60、該複數補水感應器70及該抽水單元80，透過該各該儲水槽40及各該揚水機50設置高度送水高度之相互配合，使各該揚水機50具有不同送排水量比，該設備10內的水流先利用高度落差衝擊該水輪機310連結傳動之該第一發電機311形成發電後，再流入各該揚水機50依其送水量比將較低位置之該儲水槽40內部份的水送往高處利用，或排入更下方之該儲水槽40，且當該設備10最底端之該儲水槽40累積到一定程度的水位時，即啟動該抽水單元80將槽內的水抽至上方之水庫20，藉此達到水循環並且可將水源適特的分配到各該目標區T使用。

綜上所述，上述各實施例及圖式僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以之限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧依附體
10‧‧‧設備
20‧‧‧水庫
21‧‧‧濾水單元
22‧‧‧補水管
30‧‧‧蓄水槽
31‧‧‧縱向管體
310‧‧‧水輪機
311‧‧‧第一發電機
312‧‧‧傳動單元
313‧‧‧閥件
40‧‧‧儲水槽
41‧‧‧溢水管
42‧‧‧補水管
43‧‧‧溢水口
50‧‧‧揚水機
51‧‧‧入水管
52‧‧‧出水口
53‧‧‧送水管
530‧‧‧開關
54‧‧‧高壓儲氣桶
60‧‧‧葉輪發電單元
61‧‧‧葉輪
62‧‧‧傳動軸
63‧‧‧第二發電機
64‧‧‧飛輪單元

圖1係本新型設備設置於依附體示意圖。 圖2係本新型揚水機與葉輪發電單元結構示意圖。

1‧‧‧依附體

10‧‧‧設備

20‧‧‧水庫

21‧‧‧濾水單元

22、42‧‧‧補水管

30‧‧‧蓄水槽

31‧‧‧縱向管體

310‧‧‧水輪機

311‧‧‧第一發電機

312‧‧‧傳動單元

313‧‧‧閥件

40‧‧‧儲水槽

41‧‧‧溢水管

43‧‧‧溢水口

50‧‧‧揚水機

51‧‧‧入水管

52‧‧‧出水口

53‧‧‧送水管

530‧‧‧開關

54‧‧‧高壓儲氣桶

60‧‧‧葉輪發電單元

70‧‧‧補水感應器

80‧‧‧抽水單元

81‧‧‧抽水馬達

82‧‧‧抽水管

T‧‧‧目標區

Claims (5)

1. 一種水資源回收應用水力發電設備，具有一設置於一具有高度 落差之依附體之設備，該設備包括：一水庫、一蓄水槽、複數儲水槽、複數揚水機、複數葉輪發電單元、複數補水感應器及一抽水單元；其中 該水庫用以存放天然水源且具有一濾水單元及一補水管，該濾水單元可過濾水質，該補水管係與低處之儲水槽連通； 該蓄水槽，設置於該水庫上方且設有一縱向管體與該水庫連通，該縱向 管體連通一水輪機，該水輪機連結傳動一第一發電機，該水輪機驅動該第一發電機作動； 該複數儲水槽，係由高至低依序設置於該水庫下方，且各該儲水槽皆設有一溢水管、一補水管及一溢水口，且該溢水口與該溢水管連通，以及該溢水管及該補水管係連通至低處之儲水槽，當上方之儲水槽的水位高於該溢水口時，可將槽內的水藉由溢水管輸送至下方的儲水槽； 該複數揚水機，設置於各該儲水槽且設有一入水管、一出水口、一送水 管及一高壓儲氣桶，其中該入水管可連通至該水庫或該儲水槽，而該揚水機將該儲水槽的水藉由該入水管抽入並流通至該送水管，且該送水管係藉由一開關控制將水流單獨送至上方之水庫或蓄水槽，或是單獨送至一目標區； 該複數葉輪發電單元，設置於各該儲水槽，且該各葉輪發電單元對應該 揚水機之該出水口位置設有複數葉輪，及一同軸穿設該葉輪之傳動軸，且該傳動軸連結傳動一第二發電機； 該複數補水感應器，分別設置於該水庫及各該儲水槽上，並與該補水管連接，當低處之儲水槽內的水位高度低於該補水應感應器時，則由上方的水庫、儲水槽分別透過該補水管進行補水作業，以隨時令各該儲水槽保持一定的水位。
2. 如請求項1所述之水資源回收應用水力發電設備，其中該設備 更包含一抽水單元，設置於最低處之儲水槽，該抽水單元具有一抽水馬達連接一抽水管，該抽水管連通至上方之水庫，透過該抽水單元可將累積於最低處之儲水槽的水回抽至上方之水庫形成水能完全回收再循環。
3. 如請求項1所述之水資源回收應用水力發電設備，其中該複數 葉輪發電單元之傳動軸另端設一呈圓環狀結構之飛輪單元，該飛輪單元具有一本體及一連接該傳動軸及該本體之一配重塊，藉以該傳動軸轉動後，利用旋轉及該配重塊之重量所產生的慣性，使該傳動軸可保持固定速度穩定的旋轉。
4. 如請求項1所述之水資源回收應用水力發電設備，其中該目標 區可為農牧用地或民生所需用水等區域。
5. 如請求項1所述之水資源回收應用水力發電設備，其中該依附 體可為一山坡地設計。