WO2018035713A1 - 利用重力位能及动能转换发电装置及其方法 - Google Patents

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WO2018035713A1
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sliding
kinetic energy
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洪丞禧
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洪丞禧
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    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F03G3/06—Other motors, e.g. gravity or inertia motors using pendulums
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the present invention relates to a power generating device and a power generating method thereof, and more particularly to a sliding bevel that can be repeatedly generated
  • a gravity-based energy and kinetic energy conversion power generation device and method thereof are used to drive a power generation unit by using a kinetic energy generated by a weight of a sliding slope on a sliding slope due to gravity sliding, thereby continuously outputting electric power.
  • Power generation technologies that are known to meet environmental protection requirements include solar power generation and wind power generation. Among them, solar power generation is limited by the sunshine and cannot achieve the goal of 24 hours of continuous power generation. In contrast, wind power generation is not subject to sunshine. The power generation can be continuously operated 24 hours later due to the limitation of the day. However, due to seasonal factors, wind power generation may have a problem of lower power generation in the weaker season. On the other hand, wind power plants are vulnerable to damage during the typhoon season, in addition to the high construction and maintenance costs.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a power generation device and method for utilizing gravity potential energy and kinetic energy conversion.
  • the gravity potential energy and kinetic energy conversion power generation device of the present invention includes: a rocker including a track, at least one weight, and a traction mechanism; the weight is slidable
  • the traction mechanism comprises a traction member and a rotating member, the weight is connected to the traction member, the traction member can drive the rotating member to rotate, and the rotating member is used to drive the rotating member to rotate; a drive that drives the track to repeatedly generate a sliding ramp with a low rocking motion at one end and the other end, causing the weight to repeatedly slide back and forth along the sliding ramp between the ends of the track under the action of gravity Rotating the rotating member to drive the traction mechanism; a power generating unit comprising a generator and a power input shaft, wherein the power input shaft is in contact with the rotating member, and the rotation is rotated Driving the power input shaft and the generator to operate; an energy storage aid comprising an elastic energy storage component, the elastic energy storage component being disposed on a path of the rocking motion
  • the track is provided with a brake that releases the weight at a large inclined angle of the sliding ramp generated by the rocking motion of the track, and the weight is along the weight
  • the sliding ramp slides down to the lowest position of the ramp, and the brake maintains the weight in this position.
  • the track has a long axis, bounded by a midpoint of the long axis direction, and the sliding slope provided by the track is distinguished.
  • the first weight and the second weight are respectively slid on the two sliding slopes, and a buffer assembly is disposed at the ends of the two sliding slopes along the sliding direction.
  • the first weight and the second weight are slid to the end of both ends of the two sliding slopes, and the cushioning assembly can be used to reduce the cushioning force, wherein the cushioning assembly is any one of a spring or a rubber.
  • a midpoint position of the long axis direction of the track has a central axis, and two axial ends of the central axis are respectively provided with a rotating wheel, and two sides are respectively erected on both sides of the track.
  • a guiding column the rotating wheel is restricted to move along a long axis direction of the two guiding columns, and the central axis and the guiding column have a period in which the track repeatedly swings in such a manner that one end is high and the other end is low The function of the track is stabilized to avoid the irregular oscillating motion of the track.
  • the rotating member of the traction mechanism is respectively disposed at two ends of the track, and the rotating member is a first rotating member and a second rotating member, respectively, the power generating unit
  • the power input shaft is located below the track, and when the sliding slope of the track reaches a maximum bevel angle, the rotating member at the lowest position of the traction mechanism can be in contact with the power input shaft.
  • the traction member drives the first rotating member and the second rotating member to rotate by a linkage mechanism
  • an embodiment of the linkage mechanism includes: a speed reducer, a a pulley and a one-way clutch, the pulley is mounted on the power input shaft of the reducer, and the first rotating member and the second rotating member are respectively mounted on the power output shaft of the corresponding reducer to improve the first The output torque of the rotating member and the second rotating member.
  • the track is provided with an annular outer frame, and the energy storage aid is disposed on the ring Below the outer frame, the outer edge of the annular outer frame is often in contact with the energy storage aid while the track of the rocker is repeatedly rocking in such a manner that one end is high and the other end is low.
  • the energy storage aid may be any one of a spring, a rubber body, a pneumatic device, a hydraulic device, or an air cushion device.
  • the cable body of the crane is respectively connected to two ends of the track of the rocker, and the controller can control the crane to alternately One end of the track is pulled up, and the other end of the track is lowered by the borrowing body or naturally descending to the lowest position by gravity to generate the sliding slope.
  • the plurality of rockers and the driver and the energy storage aid are matched with each of the rockers, the plurality of rockers alternately drive the power generating unit to rotate.
  • the present invention is a rocking power generation method, comprising: providing a rocking device capable of rocking motion for generating a sliding ramp during a rocking motion that is repeatedly lowered at one end and the other end; providing a driver The rocker is used to repeatedly generate a rocking motion in such a manner that one end is high and the other end is low; a crane and a controller are disposed on the driver; a weight is arranged on the sliding slope, and the weight is moved along the sliding by gravity Sliding the bevel; maintaining the weight in the position after the weight is slid to the lowest position along the sliding bevel, after the weight reaches the highest position of the sliding bevel with the rocking motion of the rocker, Release the weight to slide the weight along the sliding ramp to a lowest position; providing a traction mechanism for converting kinetic energy of the weight sliding process into rotational mechanical energy; providing a power generating unit for the traction The rotating mechanical energy of the mechanism is converted into electrical energy; and an energy storage aid is provided for accumulating the
  • the method includes: providing a track extending along the sliding slope in the swinger, and slidably mounting the weight on the track, the cable of the crane
  • the body is respectively connected to both ends of the track of the rocker, and the controller can control the crane to alternately pull one end of the track upward, and the other end of the track is naturally lowered to the lowest position by gravity to generate the a sliding ramp; and a brake is provided on the rail for releasing the weight at a large inclined angle of the sliding ramp generated by the rocker due to the rocking motion, and sliding down the weight along the sliding slope
  • the lowest position of the slope ⁇ the brake is temporarily held at this position by the brake, and the above action is repeated.
  • the method includes: providing an annular outer frame on the track, the energy storage aid being disposed below the annular outer frame, wherein the track of the rocker is repeatedly While the one end is high and the other end is low, the outer edge of the annular outer frame is always in contact with the energy storage aid during the rocking motion.
  • the method includes: pivoting the rotating member of the traction mechanism at two ends of the sliding slope of the rocker, the traction member bypassing the rotating member, the traction member The two ends are respectively connected to the two ends of the weight extending along the sliding direction, so that the weight slides along the sliding slope, and the rotating member is driven to rotate by the pulling member.
  • the sliding slope of the track reaches a maximum oblique angle ⁇ , and the rotating member at the lowest position of the traction mechanism can be The power input shaft is in contact.
  • the method includes: providing a plurality of rockers in a side by side manner and a driver and an energy storage aid matched with each of the rockers, and the plurality of rockers alternate The power generating unit is rotated to continuously generate electric energy.
  • Advantages of the present invention include: being free from the limitation of sunshine and season, using gravity potential energy and kinetic energy to generate electricity by the generator; kinetic energy generated by repeated sliding slopes and sliding by the weight on the sliding slope due to gravity
  • the power generation unit can continuously output power; the energy storage aid can accumulate the kinetic energy of the rocker for the rocking motion and then feed back to the rocker, thereby reducing the energy consumption of the driver to drive the rocker.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of an embodiment of a power generating device and a kinetic energy conversion power generating device according to the present invention
  • FIG. 2 is a partial structural sectional view of FIG. 1 at an AA position, showing a connection between a weight and a track Construction
  • FIG. 3 is a top plan view of the top view of the BB position, showing the connection structure of the traction member and the rotating member;
  • FIG. 4 is a partial structural sectional view of the position of the CC at the CC position, showing the central axis of the track a connection structure with the guide post;
  • 5A-5D Schematic diagram of the continuous operation of the present invention utilizing a gravity potential energy and kinetic energy conversion power generating device. DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
  • the present invention discloses the use of gravity potential energy and kinetic energy conversion to generate electricity.
  • the construction of an embodiment of the present invention utilizing a gravity potential energy and kinetic energy conversion power generation apparatus includes: a rocker 10, a driver 20, a power generation unit 30, and an energy storage aid 40.
  • the rocker 10 comprises: a track 11, a weight 12 and a traction mechanism, wherein the track 11 can be repeatedly driven by the driver 20 to generate a sliding slope with a low rocking motion at one end and the other end, the weight 12 being gravity Under the action, the longitudinal direction of the track 11 repeatedly slides back and forth along the sliding slope, and the kinetic energy of the weight of the weight 12 drives the rotating member 13 of the traction mechanism to rotate; the power input side of the power generating unit 30 can be in contact with the rotating member 13 The mechanical energy for rotating the rotating member 13 is converted into electric energy, and the energy storage assisting device 40 can feedback the kinetic energy of the rocking movement 11 to the rocker 10 to reduce the energy consumption of the driver 20 to drive the rocker 10, and It can achieve the goal of using gravity potential energy and kinetic energy to generate electricity.
  • Another aspect of the present invention includes a rocking power generation method including the following steps:
  • FIG. 1 providing a power generating unit for converting rotational mechanical energy of the traction mechanism into electrical energy;
  • An energy storage aid is provided for accumulating the kinetic energy of the rocker for the rocking motion, and capable of swinging in the opposite direction of the rocker, and assisting the rocking by releasing the mechanical energy accumulated by the energy storage aid The device performs a rocking motion in the opposite direction.
  • the present invention utilizes an embodiment of a gravity potential energy and kinetic energy conversion power generation device and method thereof, wherein the rocker 10 includes: a track 11, a weight 12, and a traction mechanism, wherein the track 11 is driven by the driver 20.
  • the sliding slope can be repeatedly generated by a rocking motion with one end high and the other end low, and the weight 12 repeatedly slides back and forth along the sliding slope between the two ends of the rail 11 under the action of gravity, as shown in FIG. 2 .
  • the rail 11 can be any one of an H-shaped steel and a steel and a circular tube.
  • the weight 12 can be divided into upper and lower parts, and then combined with bolts 121 or other equivalent components,
  • the hammer 12 is provided with a plurality of wheels 123 so that the weight 12 can slide along the long axis direction of the track 11, and the weight 12 is at least one; in an embodiment of the present invention, wherein There are two hammers 12, which are a first weight 12a and a second weight 12b, respectively.
  • the track 11 is divided into two segments by a midpoint of its long axis direction.
  • the first weight 1 2a and the second weight 12b are respectively slid on the above two sliding slopes; preferably, the buffer assembly 16 is disposed at the ends of the two sliding slopes along the sliding direction, when the first weight 12a And the second weight 12b is slid to the end of both ends of the two sliding slopes, and the cushioning assembly 16 can be used to reduce the cushioning force, wherein the cushioning assembly 16 can be any one of a spring and a rubber (drawn in the drawing of the present invention) The spring is shown, but not limited to this.)
  • the weight 12 (including the first weight 12a and the second weight 12b) may be a combined weight 12 including a plurality of weights that can be combined with each other, and the weight can be increased or decreased as needed. Number of.
  • the midpoint position of the longitudinal direction of the track 11 has a central axis 110, and the axial ends of the central axis 110 are respectively provided with a rotating wheel 111 (also a bearing), in the track
  • Two guide columns 61 are respectively erected on both sides of the 11th, and the runner 111 is restricted along the long axis direction of the two guide columns 61 (the direction perpendicular to the ground)
  • the two guiding columns 61 are a cylinder of a ⁇ -shaped steel or the like, and the central shaft 110 and the guiding period are repeated during the rocking motion in which the rail 11 is repeatedly lowered at one end and the other end is low.
  • the column 61 has the function of stabilizing the track 11 to avoid the irregular oscillation of the track 11.
  • an embodiment of the traction mechanism is configured to include: a traction member 14 and a rotating member 13, the weight 12 and the traction member 14 of the traction mechanism are connected, and the traction member 14 of the traction mechanism is driven by the kinetic energy of the weight of the weight 12 to slide.
  • rotating member 13 wherein, a preferred embodiment is that a rotating member 13 of a traction mechanism is respectively disposed at two ends of the rail 11, respectively, a first rotating member 13a and a second rotating member 13b, wherein A rotating piece 13a and a second rotating piece 13b may be made of a rubber tire such as a tire, and the rubber tire is used to obtain a better frictional force for driving the power input side of the power generating unit 30.
  • the traction member 14 is passed through a type Referring to FIG. 3, the linkage mechanism rotates the first rotating member 13a and the second rotating member 13b.
  • the embodiment of the linkage mechanism includes: a speed reducer 18, a pulley 19, and a one-way clutch 15 (for example, one-way Bearings, the pulley 19 is mounted on the power input shaft of the speed reducer 18, and the first rotating member 13a and the second rotating member 13b are respectively mounted on the power output shaft of the corresponding speed reducer 18, and the speed reducer 18 can be It is a reduction gear set or a planetary reduction gear set, and the output torque of the first rotating member 13a and the second rotating member 13b can be increased, and the pulling member 14 bypasses the linkage of the first rotating member 13a and the second rotating member 13b respectively.
  • the pulley 19 of the mechanism wherein one embodiment is shown in Fig. 1, one end of the traction member 14 is first connected to the lower half of the first weight 12a, and then the pulley 19 of the linkage mechanism corresponding to the first rotating member 13a is bypassed. And then passing through the first weight 12a and the second weight 12b, wherein the first weight 12a and the second weight 12b may be provided with a through-hole hole 122 and a pulley 19 disposed therein for guiding the traction member 14 passes smoothly, after the traction member 14 passes through the second weight 12b, bypasses the pulley 19 of the linkage mechanism corresponding to the second rotation member 13b, and finally connects the other end of the traction member 14 to the second weight 12b.
  • an embodiment of the driver 20 is configured to include a crane (bridge crane) and a controller 21, and the cable bodies S1 and S2 of the crane are respectively connected to the two ends of the track 11 of the rocker 10,
  • the controller 21 can control the crane to alternately pull up one end of the rail 11 upward, and the other end of the rail 11 is naturally lowered to the lowest position by gravity to generate the sliding slope; the vehicle passes through the cable body S1 (or S2) Pulling one end of the track 11 upward, the cable body S2 (or S1) connecting the other end of the track 11 presents a slack
  • the state is preferably such that the other end of the track 11 of the rocker 10 can be naturally lowered by gravity and the power consumption of the crane is reduced.
  • the power generating unit 30 includes a generator 31 and a power input shaft 32, and the power input shaft 32 can be in contact with the rotating member 13, wherein, in one embodiment, there are two generators 31, and the two generators 31
  • the power input shaft 32 (required to be driven and converted by the bevel gear 33 and the friction wheel 34) is in contact with the first rotating member 13a and the second rotating member 13b, respectively, and the mechanical energy rotated by the rotating member 13 drives the generator 31 to operate.
  • the power input shaft 32 of the power generating unit 30 is located below the rail 11, and when the sliding slope of the rail 11 reaches the maximum oblique angle ⁇ , the rotating member 13 at the lowest position of the traction mechanism can be connected with the power input shaft 32 In contact with the mechanical energy of the rotation of the rotating member 13, the power input shaft 32 and the generator 31 are operated to generate electric energy output.
  • the rotating shaft of the pulley 19 is provided with a one-way clutch 15 (or a one-way bearing), and the one-way clutch 15 functions as the rotating member 13 and the power input shaft 32.
  • the rotational force of the pulley 19 can be transmitted to the power input shaft of the speed reducer 18 through the one-way clutch 15, thereby driving the rotating member 13 to rotate in a single direction.
  • the traction member 14 also drives the pulley 19
  • the reverse rotation is a characteristic that the one-way clutch 15 can only be driven in one direction, wherein the rotating member 13 that lifts up without coming into contact with the power input shaft 32 (the first rotating member 13a and the second rotating member 13b) One) can still maintain the same direction of rotation as the original, and does not conflict due to the change of the direction of rotation of the pulley 19.
  • the brake 50 may be an electromagnetically driven brake 50, but not limited thereto.
  • the movable bolt 51 of the brake 50 is used to block the weight 12 in the active position ⁇ (the movable bolt 51 is extended), and the weight 12 is released in the inactive position ⁇ (the movable bolt 51 is retracted), and the brake is utilized. 50.
  • the sliding slope generated by the rocking motion on the track 11 reaches the large angled angle, the weight 12 is released, and the weight 12 is temporarily lowered by the brake 50 after the weight 12 slides down to the lowest position along the sliding slope. At this position, the above actions are repeated; it is ensured that the weight 12 can be released at the highest position of the sliding ramp and slide down to obtain greater gravitational potential and kinetic energy.
  • the energy storage aid 40 includes an elastic energy storage component, and the elastic energy storage component is disposed on the rocking device 10 On the path of the movement, when the rocker 10 is biased toward the energy storage aid 40, the elastic energy storage assembly can be deformed to accumulate the kinetic energy of the rocker 11 for the rocking motion, wherein the energy storage aid 40 can be a spring and a rubber. Any of them.
  • the energy storage aid 40 can perform the rocking motion in the opposite direction on the track 11, and the mechanical energy stored in the elastic energy storage component is released to help the track 11 to perform the rocking motion in the opposite direction, thereby reducing the energy consumption of the driver 20 to drive the track 11 for the rocking motion. And can achieve the goal of using gravity potential energy and kinetic energy to generate electricity.
  • the track 11 is provided with an annular outer frame 17, and the energy storage aid 40 is disposed below the annular outer frame 17,
  • the energy storage aid 40 is disposed below the annular outer frame 17
  • FIG. 5A-5D are schematic diagrams of the continuous operation of the gravity potential energy and kinetic energy conversion power generation device according to the present invention
  • the crane pulls up one end of the track 11 through the cable body S1, and connects
  • the cable body S2 at the other end of the track 11 assumes a relaxed state, so that the other end of the track 11 of the rocker 10 can be naturally lowered by gravity, and the hammer 12 (including the first weight 12a and the second)
  • the weights 12b) are respectively located at the lowest positions of the two sliding slopes and are maintained at the position by the brake 50; as shown in Fig. 5B, the cable body S1 is then relaxed, and the lowest of the rails 11 is utilized by the other cable body S2.
  • Heavy hammer 12 (package The first weight 1 2a and the second weight 12b) cause the first weight 12a and the second weight 12b to slide by gravity toward the lowest position of the track 11, and the weight 1 is slipped by the weight 12.
  • the kinetic energy drives the rotating member 13 of the traction mechanism (including the first rotating member 13a and the second rotating member 13b) to rotate, and then the mechanical energy rotated by the rotating member 13 (including the first rotating member 13a and the second rotating member 13b) is linked.
  • the power input shaft 32 and the generator 31 operate and generate an electric energy output; as shown in Fig.
  • a gravity potential energy and kinetic energy conversion power generating apparatus wherein a plurality of rocker 10 arranged side by side and a driver 20 and an energy storage aid matched with each rocker 10 are included 40.
  • the plurality of rockers 10 and the driver 20 and the energy storage assistor 40 that are matched with each of the rockers 10 are arranged side by side in the axial direction of the annular outer frame 17, and are alternately used by the plurality of rockers 10.
  • the power input shaft 32 and the generator 31 that drive the power generating unit 30 operate to continuously generate electric energy.

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Abstract

一种利用重力位能及动能转换发电装置及其方法，所述发电装置包括：摇摆器（10）、驱动器（20）、发电单元（30）和蓄能辅助器（40）；其中，摇摆器（10）包括：轨道（11）、重锤（12）和牵引机构，其中，在驱动器（20）的带动之下轨道（11）可以重复地以一端高另一端低的摇摆运动产生滑动斜面，重锤（12）在重力的作用下在轨道（11）的长轴方向沿着滑动斜面重复地来回滑移，借由重锤（12）滑移的动能带动牵引机构的转动件（13）转动；发电单元（30）的动力输入侧可与转动件（13）接触，用以将转动件（13）转动的机械能转换为电能，蓄能辅助器（40）可以积蓄轨道（11）作摇摆运动时的动能再反馈给摇摆器（10），以降低驱动器（20）带动摇摆器（10）的能耗，并能实现利用重力位能和动能发电的目标。

Description

利用重力位能及动能转换发电装置及其方法 技术领域
[0001] 本发明涉及一种发电装置及其发电方法， 特别是一种可以重复地产生滑动斜面
， 利用重锤在滑动斜面因重力而滑动产生的动能带动发电单元， 进而源源不断 地输出电力的利用重力位能及动能转换发电装置及其方法。
背景技术
[0002] 为了解决能源危机以及避免利用核能、 火力和水力发电对环境造成的危害和不 良影响， 新能源的幵发与利用愈来愈受到重视。
技术问题
[0003] 已知符合环保要求的发电技术， 包括太阳能发电和风力发电， 其中， 太阳能发 电受限于日照吋间而无法实现 24小吋持续发电的目标， 相较之下风力发电虽然 不受日照吋间的限制而能 24小吋持续运转发电， 但因季节因素使得风力发电在 风力较弱的季节， 会有发电量下降的问题。 另一方面， 风力发电设备除了需要 较高的建置和维护成本， 在台风季节容易受到损坏。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于， 提供一种利用重力位能及动能转换发电装置 及其方法。
[0005] 为了解决上述的技术问题， 本发明的利用重力位能及动能转换发电装置， 包括 ： 一摇摆器， 该摇摆器包括一轨道、 至少一重锤及一牵引机构； 将该重锤可滑 动地装设于该轨道， 该牵引机构包括牵引件和转动件， 该重锤和该牵引件连接 ， 该牵引件可带动该转动件转动， 利用滑移的该重锤带动该转动件转动； 一驱 动器， 该驱动器带动该轨道重复地以一端高另一端低的摇摆运动产生一滑动斜 面， 使该重锤在重力的作用下， 在该轨道的两端之间沿着滑动斜面重复地来回 滑移， 以带动该牵引机构的该转动件转动； 一发电单元， 该发电单元包括发电 机和动力输入轴， 其中， 该动力输入轴可与该转动件接触， 利用转动的该转动 件带动该动力输入轴和该发电机运转； 一蓄能辅助器， 该蓄能辅助器包括弹性 储能组件， 该弹性储能组件设置于该摇摆器的摇摆运动的路径上， 用以积蓄该 轨道作摇摆运动吋的动能， 并能在该轨道作反方向的摇摆运动吋， 借由释放该 弹性储能组件积蓄的机械能帮助该轨道进行反方向的摇摆运动。
[0006] 在一较佳实施例中， 其中， 该轨道设置有制动器， 该制动器在该轨道因摇摆运 动而产生的滑动斜面到达较大斜角吋释放该重锤， 以及在该重锤沿着滑动斜面 滑降至斜面的最低位置吋， 该制动器将该重锤暂吋维持在该位置。
[0007] 在一实施例中， 其中， 该重锤分别为第一重锤和第二重锤， 该轨道具有一长轴 ， 以长轴方向的中点为界， 将轨道提供的滑动斜面区分为两段， 该第一重锤及 该第二重锤分别在上述的两段滑动斜面滑动， 并在所述两段滑动斜面沿着滑动 方向的两端尽头处都设置有一缓冲组件， 当该第一重锤和该第二重锤滑动至两 段滑动斜面的两端尽头吋， 能利用缓冲组件减缓冲力， 其中， 缓冲组件是弹簧 或橡胶其中的任一种。
[0008] 在一实施例中， 其中， 该轨道的长轴方向的中点位置具有一中心轴， 中心轴的 轴向两端分别设置有一转轮， 在该轨道的两侧分别直立设置有两支导引柱， 该 转轮被限制沿着两支导引柱的长轴方向移动， 在轨道重复地以一端高另一端低 的方式作摇摆运动的期间， 该中心轴和该导引柱具有稳定轨道的功能， 用以避 免该轨道产生不规则摆荡的运动。
[0009] 在一较佳实施例中， 其中， 该轨道的两端分别枢设有该牵引机构的该转动件， 该转动件分别为第一转动件和第二转动件， 该发电单元的该动力输入轴位于该 轨道的下方， 当该轨道的滑动斜面达到最大斜角吋， 该牵引机构中位于最低位 置的该转动件可与该动力输入轴接触。
[0010] 在一实施例中， 其中， 该牵引件是通过一种连动机构带动第一转动件和第二转 动件转动， 所述连动机构的一种实施方式包括： 一减速器、 一滑轮和一单向离 合器， 该滑轮装设于该减速器的动力输入轴， 该第一转动件和该第二转动件分 别装设于对应的该减速器的动力输出轴， 以提高该第一转动件和该第二转动件 的输出扭力。
[0011] 在一较佳实施例中， 其中， 该轨道设有一环状外框， 该蓄能辅助器设置于该环 状外框的下方， 在该摇摆器的该轨道重复地以一端高另一端低的方式作摇摆运 动的期间， 该环状外框的外缘常保持和该蓄能辅助器接触的关系。
[0012] 在一较佳实施例中， 其中， 该蓄能辅助器可以是弹簧、 橡胶体、 气压装置、 油 压装置或气垫装置其中的任一种。
[0013] 在一较佳实施例中， 其中， 该驱动器包括天车和控制器， 该天车的索体分别连 接该摇摆器的该轨道的两端， 该控制器可以控制该天车交替地将该轨道的其中 一端向上拉起， 而使该轨道的另一端借索体下放或重力自然下坠至最低位置而 产生所述的滑动斜面。
[0014] 在一较佳实施例中， 其中， 包括多个该摇摆器以及和每一个该摇摆器匹配的该 驱动器和该蓄能辅助器， 多个该摇摆器交替地带动该发电单元转动。
[0015] 本发明为一种摇摆式发电方法， 包括： 提供一种可作摇摆运动的摇摆器， 用以 在重复地以一端高另一端低的摇摆运动期间产生滑动斜面； 提供一种驱动器， 用以带动该摇摆器重复地以一端高另一端低的方式产生摇摆运动； 在该驱动器 上配置天车和控制器； 在该滑动斜面配置重锤， 并使该重锤利用重力沿着该滑 动斜面滑动； 在该重锤沿着该滑动斜面滑动至最低位置吋， 将该重锤暂吋维持 在该位置， 在该重锤随着该摇摆器的摇摆运动到达该滑动斜面的最高位置吋， 释放该重锤使该重锤沿着该滑动斜面滑动至最低位置； 提供一种牵引机构， 用 以将该重锤滑动过程的动能转换为旋转机械能； 提供一种发电单元， 用以将该 牵引机构的旋转机械能转换为电能； 以及提供一种蓄能辅助器， 用以积蓄该摇 摆器作摇摆运动吋的动能， 并能在该摇摆器作反方向的摇摆运动吋， 借由释放 该蓄能辅助器积蓄的机械能帮助该摇摆器进行反方向的摇摆运动。
[0016] 在一较佳实施例中， 其中， 包括： 在该摇摆器设置沿着该滑动斜面的方向延伸 的轨道， 以及将该重锤可滑动地装设于该轨道， 该天车的索体分别连接该摇摆 器的该轨道的两端， 该控制器可以控制该天车交替地将该轨道的其中一端向上 拉起， 而使该轨道的另一端借重力自然下坠至最低位置而产生所述的滑动斜面 ； 且在该轨道设置有制动器， 用以在该摇摆器因摇摆运动而产生的滑动斜面到 达较大斜角吋释放该重锤， 以及在该重锤沿着该滑动斜面滑降至斜面的最低位 置吋， 利用该制动器将该重锤暂吋维持在该位置， 并重复上述动作。 [0017] 在一较佳实施例中， 其中， 包括： 在该轨道设有环状外框， 该蓄能辅助器设置 于该环状外框的下方， 在该摇摆器的该轨道重复地以一端高另一端低的方式作 摇摆运动的期间， 该环状外框的外缘常保持和该蓄能辅助器接触的关系。
[0018] 在一较佳实施例中， 其中， 包括： 在该摇摆器的滑动斜面的两端分别枢设有该 牵引机构的该转动件， 该牵引件绕过该转动件， 该牵引件的两端分别连接于该 重锤沿着滑动方向延伸的两端， 使该重锤在沿着滑动斜面滑动吋利用该牵弓 I件 带动该转动件转动。
[0019] 在一较佳实施例中， 其中， 该发电单元具有动力输入轴位于该轨道的下方， 该 轨道的滑动斜面达到最大斜角吋， 该牵引机构中位于最低位置的该转动件可与 该动力输入轴接触。
[0020] 在本发明摇摆式发电方法的另一实施例中， 其中， 包括： 以并列的方式设置多 个摇摆器以及和每一个摇摆器匹配的驱动器和蓄能辅助器， 多个摇摆器交替地 带动发电单元转动， 用以连续地产生电能。
发明的有益效果
有益效果
[0021] 本发明的优点包括： 不受日照和季节的限制， 可以利用重力位能和动能带动发 电机产生电力； 通过重复产生的滑动斜面以及利用重锤在滑动斜面因重力而滑 动产生的动能带动发电单元， 可以源源不断地输出电力； 蓄能辅助器可以积蓄 摇摆器作摇摆运动吋的动能再反馈给摇摆器， 进而降低驱动器带动摇摆器的能 耗。
对附图的简要说明
附图说明
[0022] 图 1 : 本发明利用重力位能及动能转换发电装置的一实施例的构造示意图； [0023] 图 2: 图 1在 A-A位置的局部构造断面图， 绘示重锤和轨道的连接构造；
[0024] 图 3: 图 1在 B-B位置的局部构造俯视图， 绘示牵引件和转动件的连接构造； [0025] 图 4: 图 1在 C-C位置的局部构造断面图， 绘示轨道的中心轴和导引柱的连接构 造；
[0026] 图 5A-5D: 本发明利用重力位能及动能转换发电装置的连续动作示意图。 [0027] 附图标记说明
[0028] 10 摇摆器
[0029] 11 轨道
[0030] 110 中心轴
[0031] 111 转轮
[0032] 12 重锤
[0033] 12a 第一重锤
[0034] 12b 第二重锤
[0035] 121 螺栓
[0036] 122 穿索孔
[0037] 123 轮子
[0038] 13 转动件
[0039] 13a 第一转动件
[0040] 13b 第二转动件
[0041] 14 牵引件
[0042] 16 缓冲组件
[0043] 17 环状外框
[0044] 18 减速器
[0045] 19 滑轮
[0046] 20 驱动器
[0047] 21 控制器
[0048] 30 发电单元
[0049] 31 发电机
[0050] 32 动力输入轴
[0051] 33 伞齿轮
[0052] 34 摩擦轮
[0053] 40 蓄能辅助器
[0054] 50 制动器 [0055] 51 活动栓
[0056] 61 导引柱
[0057] Sl、 S2索体。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0058] 有关本发明的具体实施方式及其技术特点和功效， 下文将配合附图说明如下： [0059] 首先请参阅图 1至图 4， 公幵了本发明利用重力位能及动能转换发电装置的一实 施例的构造及其局部构造图； 本发明利用重力位能及动能转换发电装置的一实 施例的构造， 包括： 摇摆器 10、 驱动器 20、 发电单元 30和蓄能辅助器 40。 其中 ， 摇摆器 10包括： 轨道 11、 重锤 12和牵引机构， 其中， 在驱动器 20的带动之下 轨道 11可以重复地以一端高另一端低的摇摆运动产生滑动斜面， 重锤 12在重力 的作用下在轨道 11的长轴方向沿着滑动斜面重复地来回滑移， 借由重锤 12滑移 的动能带动牵引机构的转动件 13转动； 发电单元 30的动力输入侧可与转动件 13 接触， 用以将转动件 13转动的机械能转换为电能， 蓄能辅助器 40可以将积蓄轨 道 11作摇摆运动吋的动能再反馈给摇摆器 10， 以降低驱动器 20带动摇摆器 10的 能耗， 并能实现利用重力位能和动能发电的目标。
[0060] 本发明的另一方面包括一种摇摆式发电方法， 包括下列步骤：
[0061] 提供一种可作摇摆运动的摇摆器， 用以在重复地以一端高另一端低的摇摆运动 期间产生滑动斜面；
[0062] 提供一种驱动器， 用以带动所述摇摆器重复地以一端高另一端低的方式产生摇 摆运动；
[0063] 在该驱动器上配置天车和控制器；
[0064] 在所述滑动斜面配置一重锤， 并使所述重锤利用重力沿着滑动斜面滑动； [0065] 在重锤沿着所述滑动斜面滑动至最低位置吋， 将重锤暂吋维持在该位置， 在重 锤随着摇摆器的摇摆运动到达滑动斜面的最高位置吋， 释放重锤使重锤沿着所 述滑动斜面滑动至最低位置；
[0066] 提供一种牵引机构， 用以将重锤滑动过程的动能转换为旋转机械能；
[0067] 提供一种发电单元， 用以将牵引机构的旋转机械能转换为电能； 以及 [0068] 提供一种蓄能辅助器， 用以积蓄所述摇摆器作摇摆运动吋的动能， 并能在摇摆 器作反方向的摇摆运动吋， 借由释放蓄能辅助器积蓄的机械能帮助摇摆器进行 反方向的摇摆运动。
[0069] 在下文的说明中将配合所附的附图， 说明本发明利用重力位能及动能转换发电 装置及其方法的一种实施方式， 其中， 所述的具体构造并非用以限制本发明的 构造， 其目的在于举例说明实现本发明利用重力位能及动能转换发电装置及其 方法的一种可行的方式， 本领域技术人员在了解本发明的技术手段及其功效之 后， 应可再以其他等效的构造或组件实现本发明， 但是这种简单的变化仍应属 于本发明的技术范围。
[0070] 本发明利用重力位能及动能转换发电装置及其方法的一种实施方式， 其中， 摇 摆器 10包括： 轨道 11、 重锤 12和牵引机构， 其中， 轨道 11在驱动器 20的带动之 下可以重复地以一端高另一端低的摇摆运动产生滑动斜面， 重锤 12在重力的作 用下在轨道 11的两端之间沿着滑动斜面重复地来回滑移， 如图 2所绘示的一种实 施方式， 轨道 11可以是一种 H型钢和工型钢、 圆管其中的任一种， 重锤 12可分为 上下两部分， 再利用螺栓 121或其他等效的组件组合在一起， 重锤 12设置有多个 轮子 123， 以便重锤 12能够沿着轨道 11的长轴方向滑动， 基本上重锤 12至少为一 个； 在本发明图 1绘示的一种实施方式中， 其中， 重锤 12共有两个， 分别为第一 重锤 12a和第二重锤 12b， 轨道 11以其长轴方向的中点为界将轨道 11提供的滑动斜 面区分为两段， 第一重锤 12a和第二重锤 12b分别在上述的两段滑动斜面滑动； 较 佳的， 在所述两段滑动斜面沿着滑动方向的两端尽头处都设置有缓冲组件 16， 当第一重锤 12a和第二重锤 12b滑动至两段滑动斜面的两端尽头吋， 可以利用缓冲 组件 16减缓冲力， 其中， 缓冲组件 16可以是弹簧和橡胶其中的任一种 （在本发 明的附图中绘示的是弹簧， 但不以此为限） 。 较佳的， 重锤 12(包括第一重锤 12a 和第二重锤 12b)可以是一种包括多个可以互相组合重块的组合式的重锤 12， 可以 视需要增加或是减少重块的数目。
[0071] 请参阅图 4， 其中， 轨道 11的长轴方向的中点位置具有一中心轴 110， 中心轴 11 0的轴向两端分别设置有转轮 111(也可为轴承)， 在轨道 11的两侧分别直立设置有 两支导引柱 61， 转轮 111被限制沿着两支导引柱 61的长轴方向 (和地面垂直的方向 )移动， 较佳的， 两支导引柱 61是一种 Π型钢或类似结构的柱体， 在轨道 11重复 地以一端高另一端低的方式作摇摆运动的期间， 中心轴 110和导引柱 61具有稳定 轨道 11的功能， 用以避免轨道 11产生不规则摆荡的运动。
[0072] 其中， 牵引机构的一实施例构造， 包括： 牵引件 14和转动件 13， 重锤 12和牵引 机构的牵引件 14连接， 利用重锤 12滑移的动能带动牵引机构的牵引件 14和转动 件 13转动； 其中， 一种较佳的实施方式是在轨道 11的两端分别枢设有牵引机构 的转动件 13， 分别为第一转动件 13a和第二转动件 13b， 其中， 第一转动件 13a和 第二转动件 13b可以采用橡胶胎例如轮胎， 借由橡胶胎获得较佳的摩擦力， 用以 带动发电单元 30的动力输入侧； 较佳的， 牵引件 14是通过一种连动机构带动第 一转动件 13a和第二转动件 13b转动的， 请参阅图 3， 所述连动机构的一种实施方 式包括： 减速器 18、 滑轮 19和单向离合器 15(例如单向轴承)， 滑轮 19装设于减速 器 18的动力输入轴， 第一转动件 13a和第二转动件 13b分别装设于对应的减速器 18 的动力输出轴， 减速器 18可以是减速齿轮组或行星减速齿轮组， 可以提高第一 转动件 13a和第二转动件 13b的输出扭力， 牵引件 14绕过用以分别带动第一转动件 13a和第二转动件 13b的连动机构的滑轮 19， 其中， 一种实施例如图 1所示， 牵引 件 14的一端先连接在第一重锤 12a的下半部， 再绕过对应第一转动件 13a的连动机 构的滑轮 19， 接着穿过第一重锤 12a和第二重锤 12b， 其中， 第一重锤 12a和第二 重锤 12b可以设置贯穿的穿索孔 122和置于其中的滑轮 19， 用于引导牵引件 14顺 利的通过， 牵引件 14在穿过第二重锤 12b之后， 绕过对应第二转动件 13b的连动 机构的滑轮 19， 最后将牵引件 14的另一端连接在第二重锤 12b的下半部； 因此， 重锤 12在沿着滑动斜面滑动吋， 可以利用牵引件 14带动第一转动件 13a和第二转 动件 13b转动； 其中， 牵引件 14可以是钢索和皮带其中的任一种， 且不以此为限
[0073] 其中， 驱动器 20的一种实施例构造， 包括天车 (固定式起重机, bridge cmne)和控 制器 21， 天车的索体 S1和 S2分别连接摇摆器 10的轨道 11的两端， 控制器 21可以 控制天车交替地将轨道 11的其中一端向上拉起， 而使轨道 11的另一端借重力自 然下坠至最低位置而产生所述的滑动斜面； 当天车通过索体 S1 (或 S2)将轨道 11的 其中一端向上拉起吋， 连接轨道 11的另一端的索体 S2(或 S1)则是呈现一种松驰的 状态为佳， 使摇摆器 10的轨道 11的另一端能借由重力自然地下降， 并且减少天 车的能耗。
[0074] 其中， 发电单元 30包括发电机 31和动力输入轴 32， 动力输入轴 32可与转动件 13 接触， 其中一种实施方式， 共有两个发电机 31， 所述两个发电机 31的动力输入 轴 32(必要吋可通过伞齿轮 33和摩擦轮 34传动和转换动力传递方向)分别和第一转 动件 13a和第二转动件 13b接触， 利用转动件 13转动的机械能带动发电机 31运转并 产生电能输出； 其中， 发电单元 30的动力输入轴 32位于轨道 11的下方， 当轨道 1 1的滑动斜面达到最大斜角吋， 牵引机构中位于最低位置的转动件 13可与动力输 入轴 32接触， 利用转动件 13转动的机械能连动该动力输入轴 32和发电机 31运转 并产生电能输出。
[0075] 在本发明的一较佳实施方式中， 其中， 滑轮 19的转轴设置有一种单向离合器 15 (或单向轴承)， 单向离合器 15的作用是在转动件 13和动力输入轴 32接触吋 (第一 转动件 13a和第二转动件 13b其中的任一个)， 滑轮 19的旋转力量可以通过单向离 合器 15传送至减速器 18的动力输入轴， 进而带动转动件 13朝向单一方向转动， 并且带动发电机 31运转发电； 反之， 在轨道 11改变倾斜方向同吋改变重锤 12的 滑动方向吋 (包括第一重锤 12a和第二重锤 12b)， 牵引件 14也会带动滑轮 19反向转 动， 借由单向离合器 15只能单向传动的特性， 其中， 向上举起而不和动力输入 轴 32接触的转动件 13(第一转动件 13a和第二转动件 13b其中的任一个)仍能保持和 原本相同的转动方向， 不会因为滑轮 19的转动方向的改变而发生冲突。
[0076] 在本发明利用重力位能及动能转换发电装置的一种实施例中， 其中， 轨道 11设 置有制动器 50， 制动器 50可以是一种电磁驱动式的制动器 50， 但不以此为限， 其中一种实施方式是利用制动器 50的活动栓 51在作用位置吋 (活动栓 51伸出)阻挡 重锤 12， 而在不作用位置吋 (活动栓 51缩入)释放重锤 12， 利用制动器 50在轨道 11 因摇摆运动而产生的滑动斜面到达较大斜角吋释放重锤 12， 以及在重锤 12沿着 滑动斜面滑降至斜面的最低位置吋， 利用制动器 50将重锤 12暂吋维持在该位置 ， 并重复上述动作； 可以确保重锤 12能在滑动斜面的最高位置才被释放并且向 下滑动， 以获得较大的重力位能和动能。
[0077] 其中， 蓄能辅助器 40包括弹性储能组件， 弹性储能组件设置于摇摆器 10的摇摆 运动的路径上， 当摇摆器 10朝向蓄能辅助器 40施力吋， 可以使弹性储能组件变 形用以积蓄轨道 11作摇摆运动吋的动能， 其中， 蓄能辅助器 40可以是弹簧和橡 胶体其中的任一种。 蓄能辅助器 40能在轨道 11作反方向的摇摆运动吋， 借由释 放弹性储能组件积蓄的机械能帮助轨道 11进行反方向的摇摆运动， 可以降低驱 动器 20带动轨道 11作摇摆运动的能耗， 并能实现利用重力位能和动能发电的目 标。
[0078] 在本发明利用重力位能及动能转换发电装置的一种实施例中， 其中， 轨道 11设 有环状外框 17， 蓄能辅助器 40设置于环状外框 17的下方， 在摇摆器 10的轨道 11 重复地以一端高另一端低的方式作摇摆运动的期间， 环状外框 17的外缘常保持 和蓄能辅助器 40接触的关系， 可以稳定的获得蓄能辅助器 40提供的辅助力量， 而不会有弹跳或振动的问题。
[0079] 请参阅图 5A-5D, 为本发明利用重力位能及动能转换发电装置的连续动作示意 图； 如图 5A所示， 天车通过索体 S1将轨道 11的其中一端向上拉起， 连接轨道 11 的另一端的索体 S2呈现一种松驰的状态， 使摇摆器 10的轨道 11的另一端能借由 重力自然地下降， 此吋重锤 12(包括第一重锤 12a和第二重锤 12b)分别位于所述两 段滑动斜面的最低位置处， 并且被制动器 50维持在该位置； 如图 5B所示， 接着 放松索体 Sl， 利用另一索体 S2将轨道 11的最低的一端幵始向上拉， 在轨道 11的 另一端下降而且环状外框 17的底部外缘触及蓄能辅助器 40的过程中， 可以使蓄 能辅助器 40变形并且积蓄轨道 11作摇摆运动吋的动能； 如图 5C所示， 在轨道 11 的滑动斜面到达最大斜角吋， 轨道 11的另一端的转动件 13a到达最低位置并且和 另一发电单元 30的动力输入轴 32接触， 启动制动器 50释放重锤 12(包括第一重锤 1 2a和第二重锤 12b)， 使第一重锤 12a和第二重锤 12b借由重力朝向轨道 11的最低位 置的方向滑移， 禾 1」用重锤 12滑移的动能带动牵引机构的转动件 13(包括第一转动 件 13a和第二转动件 13b)转动， 再借由转动件 13(包括第一转动件 13a和第二转动 件 13b)转动的机械能连动该动力输入轴 32和发电机 31运转并产生电能输出； 如图 5D所示， 在重锤 12(包括第一重锤 12a和第二重锤 12b)沿着滑动斜面滑降至斜面的 最低位置吋， 禾 1」用制动器 50将重锤 12(包括第一重锤 12a和第二重锤 12b)暂吋维持 在该位置； 如此重复上述图 5A-5D的动作， 就能实现利用重力位能和动能发电的 目标。
[0080] 在本发明利用重力位能及动能转换发电装置的另一种实施例中， 其中， 包括多 个并列设置的摇摆器 10以及和每一个摇摆器 10匹配的驱动器 20和蓄能辅助器 40 ， 具体而言， 在将多个摇摆器 10以及和每一个摇摆器 10匹配的驱动器 20和蓄能 辅助器 40在环状外框 17轴向方向并排设置， 利用多个摇摆器 10交替地带动发电 单元 30的动力输入轴 32和发电机 31运转， 可以连续地产生电能。
[0081] 虽然本发明已通过上述的实施例说明如上， 然其并非用以限定本发明， 任何本 领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的更动与润饰， 因 此本发明的专利保护范围须视本前述的权利要求书所界定者为准。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于， 包括：
一摇摆器， 该摇摆器包括一轨道、 至少一重锤及一牵引机构； 将该重 锤滑动地装设于该轨道， 该牵引机构包括牵引件和转动件， 该重锤和 该牵引件连接， 该牵引件带动该转动件转动， 利用滑移的该重锤带动 该转动件转动；
一驱动器， 该驱动器带动该轨道重复地以一端高另一端低的摇摆运动 产生一滑动斜面， 使该重锤在重力的作用下， 在该轨道的两端之间沿 着滑动斜面重复地来回滑移， 以带动该牵弓 I机构的该转动件转动； 一发电单元， 该发电单元包括发电机和动力输入轴， 其中， 该动力输 入轴与该转动件接触， 利用转动的该转动件带动该动力输入轴和该发 电机运转；
一蓄能辅助器， 该蓄能辅助器包括弹性储能组件， 该弹性储能组件设 置于该摇摆器的摇摆运动的路径上， 用以积蓄该轨道作摇摆运动吋的 动能， 并能在该轨道作反方向的摇摆运动吋， 借由释放该弹性储能组 件积蓄的机械能帮助该轨道进行反方向的摇摆运动。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于
， 该轨道设置有制动器， 该制动器在该轨道因摇摆运动而产生的滑动 斜面到达较大斜角吋释放该重锤， 以及在该重锤沿着滑动斜面滑降至 斜面的最低位置吋， 该制动器将该重锤暂吋维持在该位置。
[权利要求 3] 如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于
， 该重锤分别为第一重锤和第二重锤， 该轨道具有一长轴， 以长轴方 向的中点为界， 将轨道提供的滑动斜面区分为两段， 该第一重锤及该 第二重锤分别在上述的两段滑动斜面滑动， 并在所述两段滑动斜面沿 着滑动方向的两端尽头处都设置有一缓冲组件， 当该第一重锤和该第 二重锤滑动至两段滑动斜面的两端尽头吋， 能利用缓冲组件减缓冲力 ， 其中， 缓冲组件是弹簧或橡胶其中的任一种。
[权利要求 4] 如权利要求 3所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于 ， 该轨道的长轴方向的中点位置具有一中心轴， 中心轴的轴向两端分 别设置有一转轮， 在该轨道的两侧分别直立设置有两支导引柱， 该转 轮被限制沿着两支导引柱的长轴方向移动， 在轨道重复地以一端高另 一端低的方式作摇摆运动的期间， 该中心轴和该导引柱具有稳定轨道 的功能， 用以避免该轨道产生不规则摆荡的运动。
如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于
， 该轨道的两端分别枢设有该牵引机构的该转动件， 该转动件分别为 第一转动件和第二转动件， 当该轨道的滑动斜面达到最大斜角吋， 该 牵引机构中位于最低位置的该转动件与该动力输入轴接触。
如权利要求 5所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于 ， 该牵引件是通过一种连动机构带动第一转动件和第二转动件转动， 所述连动机构的一种实施方式包括： 一减速器、 一滑轮和一单向离合 器， 该滑轮装设于该减速器的动力输入轴， 该第一转动件和该第二转 动件分别装设于对应的该减速器的动力输出轴， 以提高该第一转动件 和该第二转动件的输出扭力。
如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于 ， 该轨道设有一环状外框， 该蓄能辅助器设置于该环状外框的下方， 在该摇摆器的该轨道重复地以一端高另一端低的方式作摇摆运动的期 间， 该环状外框的外缘常保持和该蓄能辅助器接触的关系。
如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于 ， 该蓄能辅助器是弹簧、 橡胶体、 气压装置、 油压装置或气垫装置其 中的任一种。
如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于 ， 该驱动器包括天车和控制器， 该天车的索体分别连接该摇摆器的该 轨道的两端， 该控制器控制该天车交替地将该轨道的其中一端向上拉 起， 而使该轨道的另一端借索体下放或重力自然下坠至最低位置而产 生所述的滑动斜面。
如权利要求 1所述的利用重力位能及动能转换发电装置， 其特征在于 ， 包括多个该摇摆器以及和每一个该摇摆器匹配的该驱动器和该蓄能 辅助器， 多个该摇摆器交替地带动该发电单元转动。
[权利要求 11] 一种利用重力位能及动能转换发电方法， 其特征在于， 包括：
提供一种能作摇摆运动的摇摆器， 用以在重复地以一端高另一端低的 摇摆运动期间产生滑动斜面；
提供一种驱动器， 用以带动该摇摆器重复地以一端高另一端低的方式 产生摇摆运动；
在该驱动器上配置天车和控制器；
在该滑动斜面配置重锤， 并使该重锤利用重力沿着该滑动斜面滑动； 在该重锤沿着该滑动斜面滑动至最低位置吋， 将该重锤暂吋维持在该 位置， 在该重锤随着该摇摆器的摇摆运动到达该滑动斜面的最高位置 吋， 释放该重锤使该重锤沿着该滑动斜面滑动至最低位置； 提供一种牵弓 I机构， 用以将该重锤滑动过程的动能转换为旋转机械能 提供一种发电单元， 用以将该牵引机构的旋转机械能转换为电能； 以 及
提供一种蓄能辅助器， 用以积蓄该摇摆器作摇摆运动吋的动能， 并能 在该摇摆器作反方向的摇摆运动吋， 借由释放该蓄能辅助器积蓄的机 械能帮助该摇摆器进行反方向的摇摆运动。
[权利要求 12] 如权利要求 11所述的利用重力位能及动能转换发电方法， 其特征在于 ， 包括： 在该摇摆器设置沿着该滑动斜面的方向延伸的轨道， 以及将 该重锤滑动地装设于该轨道， 该天车的索体分别连接该摇摆器的该轨 道的两端， 该控制器控制该天车交替地将该轨道的其中一端向上拉起 ， 而使该轨道的另一端借重力自然下坠至最低位置而产生所述的滑动 斜面； 且在该轨道设置有制动器， 用以在该摇摆器因摇摆运动而产生 的滑动斜面到达较大斜角吋释放该重锤， 以及在该重锤沿着该滑动斜 面滑降至斜面的最低位置吋， 利用该制动器将该重锤暂吋维持在该位 置， 并重复上述动作。 [权利要求 13] 如权利要求 11所述的利用重力位能及动能转换发电方法， 其特征在于
， 包括： 在该轨道设有环状外框， 该蓄能辅助器设置于该环状外框的 下方， 在该摇摆器的该轨道重复地以一端高另一端低的方式作摇摆运 动的期间， 该环状外框的外缘常保持和该蓄能辅助器接触的关系。
[权利要求 14] 如权利要求 11所述的利用重力位能及动能转换发电方法， 其特征在于
， 包括： 在该摇摆器的滑动斜面的两端分别枢设有该牵引机构的该转 动件， 该牵引件绕过该转动件， 该牵引件的两端分别连接于该重锤沿 着滑动方向延伸的两端， 使该重锤在沿着滑动斜面滑动吋利用该牵弓 I 件带动该转动件转动。
[权利要求 15] 如权利要求 11所述的利用重力位能及动能转换发电方法， 其特征在于
， 包括： 该摇摆器设置为多个， 每一个该摇摆器匹配该驱动器和该蓄 能辅助器， 多个该摇摆器交替地带动该发电单元转动。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101644227A (zh) * 2009-09-02 2010-02-10 吕志林 节能环保重力蓄能冷型发电装置
US20100162836A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Century Power Co., Ltd. Rotating type power gain machine
CN101936249A (zh) * 2010-05-24 2011-01-05 黄晋生 摇摆式海浪发电
WO2011086970A1 (ja) * 2010-01-14 2011-07-21 株式会社シンプル東京 動力装置
CN102269138A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 邱金和 动力产生装置
CN103930671A (zh) * 2011-08-19 2014-07-16 竹中行雄 重力发电装置
CN105134515A (zh) * 2014-05-26 2015-12-09 许博吉 驱动装置
CN105626403A (zh) * 2015-12-30 2016-06-01 杨林 一种机械重力摆臂发电方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100162836A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Century Power Co., Ltd. Rotating type power gain machine
CN101644227A (zh) * 2009-09-02 2010-02-10 吕志林 节能环保重力蓄能冷型发电装置
WO2011086970A1 (ja) * 2010-01-14 2011-07-21 株式会社シンプル東京 動力装置
CN101936249A (zh) * 2010-05-24 2011-01-05 黄晋生 摇摆式海浪发电
CN102269138A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 邱金和 动力产生装置
CN103930671A (zh) * 2011-08-19 2014-07-16 竹中行雄 重力发电装置
CN105134515A (zh) * 2014-05-26 2015-12-09 许博吉 驱动装置
CN105626403A (zh) * 2015-12-30 2016-06-01 杨林 一种机械重力摆臂发电方法

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