TWM580128U - Water flow energy generating device - Google Patents

Abstract

一種水流動能產生裝置，主要係包含複數個轉動機構及至少一發電單元。其中，等該轉動機構係設有一轉輪及穿設於該轉輪之中心軸，以及由轉輪中心向外以幅射狀延伸，且概呈彎狀之複數個葉片；該發電單元係設有一增速機及並接於該增速機之發電元件。俾將該等轉動機構的中心軸兩端分別定位於溝渠、河流的兩岸，使該等轉動機構置於水流位置，於該等中心軸裝設齒輪及傳動帶後，再由其中一轉動機構的中心軸或所有轉動機構的中心軸樞接發電單元，藉由水流不斷的推動葉片，使該等轉動機構以固定之方向轉動，進而帶動增速機，經由增速機的增速後，帶動發電元件以產生電能。

Description

水流動能產生裝置

本創作係有關一種水流動能產生裝置，尤指一種可供置於溝渠、河流等水流位置，藉由水流使轉動機構之葉片以固定之方向轉動，以帶動發電元件產生電能之水流動能產生裝置。

按；由於地球能源之持續消耗，使得溫室效應日益嚴重，亦使得能源日益缺乏，因此各國皆努力開發以自然方式產生電能之計劃，綜觀目前的發電方式，其中不外以火力、水力、風力及核能等，以火力發電而言，其係以燃燒石油為發電之基礎，故而不但與地球資源有關，且與燃燒有關，實為溫室氣體之產生元兇。因此，各國於強調節能減碳之前題下，大多以日漸減少甚至零污染為目標。

以水力發電而論，雖然係為利用大自然資源的較佳選擇，但由於水車發電機組需為多組化，實際應用上則需一定沖擊力之水流使發電機組水車轉動，以帶動發電機方可產生電能，因此需於適當之區域裝設（如上、下落差之水流段），否則無法達到預期之效率，故而較難以推廣。申請人有鑑於此，經不斷研究、實驗，遂萌生設計一種水流動能產生裝置，可供置於水流位置，藉由水流使轉動機構之葉片以固定之方向轉動以產生電能。

本創作之主要目的，即在提供一種水流動能產生裝置，以供置於溝渠、河流等水流位置，藉由水流使轉動機構之葉片以固定之方向轉動，以帶動發電元件產生電能，進而使發電效率得以提升。

前述之水流動能產生裝置，係包含複數個轉動機構及至少一發電單元。其中，等該轉動機構係設有一轉輪及穿設於該轉輪之中心軸，以及由轉輪中心向外以幅射狀延伸，且概呈彎狀之複數個葉片；該發電單元係設有一增速機及並接於該增速機之發電元件。俾將該等轉動機構的中心軸兩端分別定位於溝渠、河流的兩岸，使該等轉動機構置於水流位置，於該等中心軸裝設齒輪及傳動帶後，再由其中一轉動機構的中心軸或所有轉動機構的中心軸樞接發電單元，藉由水流不斷的推動葉片，使該等轉動機構以固定之方向轉動，進而帶動增速機，經由增速機的增速後，帶動發電元件以產生電能。

前述之水流動能產生裝置，其中該等轉動機構係設有環繞於該中心軸，由垂直部、水平部組成為U狀之外緣區，於該外緣區設有呈幅射狀間隔排列之複數個葉片，使該等葉片由外向內呈向上之傾斜。

前述之水流動能產生裝置，其中該轉動機構之中心軸兩端，係分別穿設定位於軸承，以利於轉動機構之順暢轉動。

前述之水流動能產生裝置，係於溝渠、河流的兩岸分別設有固定軌，以供轉動機構中心軸兩端所穿設定位之軸承固定於固定軌。

請同時參閱第1圖及第2圖，並配合第3圖，係為本創作之立體圖及轉動機構側視圖，以及組裝狀態圖。如圖所示，本創作係包含複數個轉動機構１、複數之軸承２及至少兩固定軌３，以及至少一發電單元４。其中，等該轉動機構１，係設有一轉輪１１及穿設於該轉輪１１之中心軸１２，以及環繞於該轉輪１１，由垂直部１３、水平部１４組成概呈U狀之外緣區，於該外緣區設有呈幅射狀間隔排列之複數個葉片１５，使該等葉片１５由外向內呈向上適當之傾斜。於本實施例，該等外緣區葉片１５的面積，約佔整個轉動機構１之垂直部１３的五分之三，該等中心軸１２係由轉動機構１兩側垂直部１３向外延伸適當之長度。

該複數之軸承２，係分別樞接固定於轉動機構１中心軸１２的兩端。

該兩固定軌３，係供前述之軸承２固定。

該發電單元４，係設有一增速機４１，以及並接於該增速機４１之發電元件４２。於本實施例，該發電元件４２係為高效率之發電機，使增速機４１被帶動後，經由增速機４１的增速帶動發電元件４２以產生電能。

藉由前述構件的組合，構成水流動能產生裝置。於組裝時，係先將固定軌３固定於溝渠、河流A的兩岸，於該等固定軌３上分別裝設固定複數之軸承２，將該等轉動機構１的中心軸１２兩端分別穿設定位於各軸承２，使該等轉動機構１置於水流位置，再於各轉動機構１的中心軸１２分別裝設齒輪５，以及於該等齒輪５連接一傳動帶６（於本實施例，係可設為具有齒部之皮帶或鏈條）後，由其中一轉動機構１的中心軸１２或所有轉動機構１的中心軸１２樞接發電單元４，俾當溝渠、河流A的水流經過轉動機構１之葉片１５時，該等葉片１５經由水流推動將會以固定之方向轉動，使中心軸１２呈相同方向轉動，如此藉由水流不斷的推動葉片１５，使該等轉動機構１以固定之方向轉動，進而帶動發電單元４之增速機４１，經由增速機４１的增速後，帶動發電元件４２以產生電能。

請再參閱第4圖，係為本創作另一組裝狀態圖。如圖所示，本創作於組裝後，該等轉動機構１所設之中心軸１２係分別藉由軸承２固定於固定軌３上，使該等轉動機構１的中心軸１２兩端分別定位於溝渠、河流A的兩岸，相對使該等轉動機構１置於水流位置。如此，當溝渠、河流A的水流過該等轉動機構１時，將會分別帶動該等轉動機構１之葉片１５，使每一個轉動機構１得以呈固定方向的轉動，以帶動發電單元４之增速機４１，經由增速機４１的增速後，帶動發電元件４２以持續的產生電能。

請參閱第5圖，係為本創作之動作狀態圖。敬請配合第3圖，如圖所示，本創作當溝渠、河流A的水流動時，俾當溝渠、河流A的水流經過轉動機構１之葉片１５時，水流直接落於該轉動機構１的各葉片１５，從而使每一葉片１５於承接水之重量後，藉由水重向下移動，使轉動機構１以中心軸１２為支點，呈相同方向轉動，如此可帶動該等轉動機構１的持續轉動，進而可帶動發電單元４之增速機４１，經由增速機４１的增速後，帶動發電元件４２以產生電能。其中，由於該等轉動機構１中心軸１２所設之齒輪５係以傳動帶６連接，因此，縱然各轉動機構１可能因水流關係轉速或有些微差異，但藉由傳動帶６的相互傳動，可使所有的轉動機構１的轉速較為平均，進而使發電單元４所產生的電能更為穩定，進而可提高發電效率。

前述本創作由於轉動機構１之葉片１５與水流方向呈一斜角度，因此，所有的轉動機構１之葉片１５皆可形成迎水面，亦即，所有葉片１５所承受的水推力可均等，相對可帶動中心軸１２的均勻轉動，使發電單元４順暢的發電。

請參閱第6圖，係為本創作之另一實施例結構圖。如圖所示，本創作之另一實施例，係於每一轉動機構１的中心軸１２分別樞接發電單元４，並將該等發電單元４與以串接，藉由複數之發電單元４以提高發電效率。同樣的，藉由傳動帶６的相互傳動，可使所有的轉動機構１的轉速較為平均，進而使發電單元４所產生的電能更為穩定。

第7圖係本創作應用於水面實施例立體圖，如圖所示，本創作係可將固定軌３固定於兩可飄浮於海水或河水B水面之兩浮筒７上，同樣於該等固定軌３上分別裝設固定複數之軸承２，將該等轉動機構１的中心軸１２兩端分別穿設定位於各軸承２，使該等轉動機構１置於海水或河水的水流位置，再於各轉動機構１的中心軸１２分別裝設齒輪５，以及於該等齒輪５連接一傳動帶６後，由其中一轉動機構１的中心軸１２或所有轉動機構１的中心軸１２樞接發電單元４，俾當海水或河水B的水流經過轉動機構１之葉片１５時，該等葉片１５經由水流推動將會以固定之方向轉動，使中心軸１２呈相同方向轉動，如此藉由水流不斷的推動葉片１５，使該等轉動機構１以固定之方向轉動，進而帶動發電單元４之增速機４１，經由增速機４１的增速後，帶動發電元件４２以產生電能。其中，該浮筒７係至少設有四個定位孔７１，使該等定位孔７１分別穿設固定於海底或河底之固定桿７２，俾當海水或河水B因漲潮及退潮造成水面升降時，該浮筒７可隨水面上、下，使該轉動機構１得以保持正常的轉動，進而使整個裝置保持穩定的發電動作。

前述實施例，僅為說明本創作之較佳實施方式，而非限制本創作之範圍，凡經由些微修飾、變更，仍不失本創作之要義所在，亦不脫本創作之精神範疇。

綜上所述，本創作以設有複數葉片之轉動機構，配合樞接於轉動機構之增速機及發電元件，構成水流動能產生裝置。以供置於溝渠、河流之水流位置，藉由水流使轉動機構之葉片以固定之方向轉動，以帶動發電元件產生電能，進而使發電效率得以提升。為一實用之設計，誠屬一俱新穎性之創作，爰依法提出專利之申請，祈 鈞局予以審查，早日賜准專利，至感德便。

１‧‧‧轉動機構 １１‧‧‧轉輪 １２‧‧‧中心軸 １３‧‧‧垂直部 １４‧‧‧水平部 １５‧‧‧葉片 ２‧‧‧軸承 ３‧‧‧固定軌 ４‧‧‧發電單元 ４１‧‧‧增速機 ４２‧‧‧發電元件 ５‧‧‧齒輪 ６‧‧‧傳動帶 ７‧‧‧浮筒 ７１‧‧‧定位孔 ７２‧‧‧固定桿 A‧‧‧溝渠、河流 B‧‧‧海水、河水

第1圖係本創作之轉動機構立體圖。 第2圖係本創作之轉動機構側視圖。 第3圖係本創作之組裝狀態圖。 第4圖係本創作之另一組裝狀態圖。 第5圖係本創作之動作狀態圖。 第6圖係本創作之另一實施例結構圖。 第7圖係本創作應用於水面實施例立體圖。

Claims (14)

1. 一種水流動能產生裝置，包含： 複數之轉動機構，係設有一轉輪及穿設於該轉輪之中心軸，以及呈幅射狀間隔排列之複數個葉片，使該等葉片由外向內呈向上之傾斜； 至少兩固定軌，係固定於溝渠、河流的兩岸； 複數之軸承，係分別固定於該兩固定軌，以供樞接固定於該等轉動機構中心軸的兩端，使該等轉動機構置於溝渠、河流之水流位置，再於各轉動機構的中心軸分別裝設齒輪，且以一傳動帶連接該等齒輪； 至少一發電單元，係樞接於其中一轉動機構之中心軸； 俾當溝渠、河流的水流經過該等轉動機構之葉片時，該等葉片經由水流推動將會以固定之方向轉動，使中心軸呈相同方向轉動，進而帶動發電單元以產生電能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水流動能產生裝置，其中，該等轉動機構係設有環繞於該中心軸，由垂直部、水平部組成為U狀之外緣區，於該外緣區設有呈幅射狀間隔排列之複數個葉片，以構成複數個容置部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之水流動能產生裝置，其中，該外緣區容置部約佔整個轉動機構之垂直部的五分之三。
4. 如申請專利範圍第1項所述之水流動能產生裝置，其中，該連接各轉動機構中心軸齒輪之傳動帶，係為具有齒部之皮帶或鏈條。
5. 如申請專利範圍第1項所述之水流動能產生裝置，其中，該發電單元係包含一增速機，以及並接於該增速機之發電元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之水流動能產生裝置，其中， 該發電元件係為高效率之發電機。
7. 如申請專利範圍第5項所述之水流動能產生裝置，其中，該發電單元係設為複數個，以供分別樞接於各轉動機構之中心軸，進而提高電能之產生效率。
8. 一種水流動能產生裝置，包含： 複數之轉動機構，係設有一轉輪及穿設於該轉輪之中心軸，以及呈幅射狀間隔排列之複數個葉片，使該等葉片由外向內呈向上之傾斜； 至少兩固定軌，係分別固定於兩浮筒，於該兩浮筒至少設有兩個定位孔，使該等定位孔分別穿設固定於海底或河底之固定桿； 複數之軸承，係分別固定於兩固定軌，以供樞接固定於該等轉動機構中心軸的兩端，使該等轉動機構置於海水或河水之水流位置，再於各轉動機構的中心軸分別裝設齒輪，且以一傳動帶連接該等齒輪； 至少一發電單元，係樞接於其中一轉動機構之中心軸； 俾當海水或河水的水流經過轉動機構之葉片時，該等葉片經由水流推動將會以固定之方向轉動，使中心軸呈相同方向轉動，進而帶動該發電單元以產生電能。
9. 如申請專利範圍第8項所述之水流動能產生裝置，其中，該等轉動機構係設有環繞於該中心軸，由垂直部、水平部組成為U狀之外緣區，於該外緣區設有呈幅射狀間隔排列之複數個葉片，以構成複數個容置部。
10. 如申請專利範圍第9項所述之水流動能產生裝置，其中，該外緣區容置部約佔整個轉動機構之垂直部的五分之三。
11. 如申請專利範圍第8項所述之水流動能產生裝置，其中，該連接各轉動機構中心軸齒輪之傳動帶，係為具有齒部之皮帶或鏈條。
12. 如申請專利範圍第8項所述之水流動能產生裝置，其中，該發電單元係包含一增速機，以及並接於該增速機之發電元件。
13. 如申請專利範圍第12項所述之水流動能產生裝置，其中， 該發電元件係為高效率之發電機。
14. 如申請專利範圍第12項所述之水流動能產生裝置，其中，該發電單元係設為複數個，以供分別樞接於各轉動機構之中心軸，進而提高電能之產生效率。