水力资源发电系统

摘要

一种水力资源发电系统,是利用海水高低起伏所形成的落差位能,转换为发电机组的运转动力,以产生电力而提供使用。该发电系统包括有一工作平台,该工作平台周围设置有多数支撑拉杆,该支撑拉杆由浮体产生上、下移动,使支撑拉杆顶端的夹座带动棘轮运转,并将该棘轮所产生的旋转动力传递到发电机组内,由海水源源不断地起伏动作,使该发电机组能提供永久的电力,既有效率又合乎环保需求。

说明书

本发明是关于一种水力资源发电系统，特别是关于一种将海水浪潮起伏所得到的落差位能，转换为电力输出的自然资源发电系统。

水力资源是目前世界上备受瞩目的能量来源，特别是海洋资源，因其具有环保、恒久及力量强大的诸多优势，即使在风平浪静的时刻，仍保持有持续不断的高低起伏，故若能妥善利用该项资源，必能为人类带来更多的便利。

习知利用海水资源产生能源的发电系统，多半效率不彰、成本高昂，不能达成产业上的实用价值。后有发明人的美国第五、七一○、四六四号“聚集自然能源发电的动力系统”专利权，是利用海浪的高、低浪潮所产生落差位能，转换成以杠杆原理推动所产生的动力，以作为发电机运转动力，产生高压的水力即可做为发电机运转的动力。该发电系统确已提供一种划朝代的环保能源，并因优异的性能而屡获日内瓦发明金牌奖及其它殊荣。唯该专利在实际应用上仍未臻完善，而不能发挥长期使用效果。因该专利必须将大部分装置长期浸泡在海水中，容易发生锈蚀；且海洋中所孕藏的生物亦会附着其上，长期下来，必然干涉该发电系统的运转；而且处于海水内的装置在维护上甚为不易，途然增加成本。再者，就效率而言，利用杠杆原理虽可加大压力，以得到更大的输出；然相对地，该案的动力行程仅能利用海水起伏距离的一小部分，如在海水起伏距离较短的区域，则难以持续补充高压的水力，造成供电有中断之虞。

为此，本发明人发现利用水力资源发电的系统仍有高度的创意空间，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终能完成本件水力资源发电系统。

本发明的目的即在于提供一种高效率的水力资源发电系统，该发电系统能完全利用海水起伏所产生的落差位能，故即使海水仅有轻微的浪潮，均能达到持续性的供电效果。

本发明的另一目的在于提供一种结构稳定的水力资源发电系统，该发电系统仅有浮体置放在水中，其它机构则完全露出水面，故不易发生故障，且维护方便，成本低廉。

本发明的又一目的在于提供一种持续性的水力资源发电系统，其具有全天候并且二十四小时永久性的发电功能。

本发明的再一目的在于提供一种环保的水力资源发电系统，其利用水力资源进行发电，不造成任何污染，对于生态的维护极具保障。

能够达到上述目的的本件水力资源发电系统，包括有一工作平台，该工作平台周围设置有多数支撑拉杆，该支撑拉杆于工作平台下方设置有浮体，而该支撑拉杆在工作平台上方设置有夹座，该夹座套置于棘轮上，该棘轮的轴心设置有一连杆，该连杆延伸到工作平台上所设置的发电机组内。由浮体在海水内的上、下移动，使支撑拉杆顶端的夹座带动棘轮运转，并将该棘轮所产生的旋转动力传递到发电机组内，使该发电机组得以运转产生电力。

本发明所提供的水力资源发电系统，与前述引证案及其他习用技术相互比较时，具有下列优点：

1．本发明可彻底利用海水起伏所形成的落差位能，以提供足够的发电效能。

2．本发明不易故障，其精密机具均位在水平面上方而不沾水，减少损坏的机率，且有助于维修及确保维修人员的安全。

3．本发明提供二十四小时不断电的能源输出，其各组机具均可单独活动，即使有部分机具故障，仍可由其它多数机具继续进行发电任务。

4．本发明可轻易转移使用场地，其工作平台可经由船只牵引至适合发电地区再行固定，故机动性极强，亦可应用在救灾工作的紧急供电上。

请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为：

图1为本发明水力资源发电系统的结构示意图；

图2为该水力资源发电系统的正面示意图；

图3为该水力资源发电系统的动力传递原理视图；

图4为该水力资源发电系统的动作原理视图之一；

图5为该水力资源发电系统的动作原理视图之二。

图中1为工作平台，11为轴承，12为挡块，13为挡块，2为固定座，3为支撑拉杆，4为浮体，5为支杆，6为夹座，61为链条，62为链条，7为棘轮，71为连杆，72为扇型齿轮，73为顶柱，74为顶柱，75为轴心，76为滚轮，77为滚轮，78为定位杆，8为发电机组，81为扇型齿轮。

请参阅图1、图2，本发明所提供的水力资源发电系统，其具有一工作平台1，是用来容置后述的各项装置；该工人秤台1四周设置有固定座2，并于工作平台中央设置有发电机组8；该固定座2下沉至海底，用来固定该工作平台1的工作位置。该工作平台1周围设置有多数支撑拉杆3，该支撑拉杆3贯穿工作平台1而可以上、下移动；该支撑拉杆3在工作平台1下方设置有一浮体4，该浮体4可随潮水起伏动作，并带动该支撑拉杆3作上、下移动；该支撑拉杆3末端套置有一支杆5，该支杆5配合工作平台1使支撑拉杆3在动作时不致左右摇摆，使该支撑拉杆随浮体在工作平台与支杆之间稳定活动。而该支撑拉杆3在工作平台1上方设置有一夹座6，该夹座6罩设在一棘轮7上，该棘轮7轴心设置有一连杆71，该连杆71延伸到工作平台1中央所设置的发电机组8内，该连杆71外部套置有一定位杆78，该定位杆78固定在工作平台1上，使该棘轮7与连杆71得定位在工作平台1而不为支撑拉杆3带动，该夹座6在棘轮两侧设置有链条，该棘轮上、下端各设置有两顶柱，该两顶柱长度略大于棘轮半径，使该两顶柱连接端以轴心设置在连杆上，并使该两顶柱73、74自轴心处分别向上弯折，而该工作平台1于棘轮转动方向的上升侧的顶柱下端设置有一挡块，并于对角处棘轮转动方向的下降侧的顶柱上端亦设置有一挡块13，使该棘轮得为同旋转方向活动的链条套入带动，当该夹座6受到支撑拉杆3牵引而作上、下移动时，会带动棘轮7作单方向旋转，并将旋转动力经由连杆71传递到发电机组8内，使该发电机组8得以进行发电。

前述的支撑拉杆3、浮体4、夹座6、棘轮7等装置可在工作平台1周围环设多数组，各组装置均可单独进行工作而不互相干扰，故即使有部分机组停止运动或发生故障，在同一时间内仍有足够的动力得传输到发电机组8来进行发电，使发电的供应绵延不绝。

该浮体4内部呈中空，可用来填置水、砂或其他重物，以视环境需要调整该浮体的重量及浮力，以推动不同规格的发电机组8以适应电力需求。而该工作平台1可漂浮于水面，并由周围的固定座2来稳定其工作位置。该固定座2内部亦呈中空，可配合将工作平台1移动到适当的工作地点，再于该固定座2内填置水、砂或其他重物，以调整该固定座重量，即可完成工作平台1的固定；且该固定座2可调整长度，以便对不同的海底地形进行调整，让该工作平台1可确实保持水平。

请参阅图3所示，该棘轮7仅能单方向转动，当该支撑拉杆3进行上、下移动时，该夹座6推动棘轮7朝同一方向进行运转，同时带动连杆71转动，而连杆71末端则以扇型齿轮72啮合到发电机组8的扇形齿轮81内，以将旋转动力传递到发电机组8内进行发电。该支撑拉杆3则于贯穿工作平台2处设置有轴承11，以稳固该支撑拉杆3的伸缩动作(活动)。

请参阅图4、图5所示，该夹座6在棘轮7两侧设置有链条61、62，该棘轮7上、下端各设置有两顶柱73、74，该两顶柱73、74长度略大于棘轮7半径，使该两顶柱73、74连接端以轴心75设置在支撑拉杆3上，并使该两顶柱73、74自轴心75处分别向上弯折，而该工作平台1于棘轮7转动方向的上升侧的顶柱7 3下端设置有一挡块12，并于对角处棘轮7转动方向的下降侧的顶柱74上端亦设置有一挡块13。如本实施例所示，该棘轮7为逆时针可旋转，当支撑拉杆3受浮体4作用上升时，该两顶柱73、74亦随之上升，其中左端顶柱74受到挡块1 3限制而呈水平位置，并将左侧链条62顶离棘轮7齿部；同时右侧顶柱73随之向上摆动一角度，使右侧链条61套住棘轮7齿部并带动棘轮7转动。当该支撑拉杆3下降时，该两顶柱73、74亦同步向下移动，此时右侧顶柱73即将右侧链条61顶离棘轮7齿部，而左侧链条62则套住棘轮7齿部并带动棘轮7转动；由前述一左一右的持续带动，使该棘轮7保持续旋转。如该棘轮7为顺时针可旋转，只需将两挡块12、13颠倒设置，即可完成相同的持续旋转功能。另该两顶柱73、74末端分别设置有滚轮76、77，当该两顶柱73、74受到两挡块12、13卡入限制时，该两滚轮76、77可自由旋转，以减少与两链条61、62的磨擦；而当该两顶柱73、74受两链条61、62顶离两挡块12、13后，该两滚轮76、77即受两顶柱73、74限制停止转动，以利带动棘轮7的旋转。

上列详细说明是针对本发明的一可行实施例具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。