專利名稱：引力定位發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)；具體而言，是指一種運用潮汐位能轉(zhuǎn)換而獲得電能，且能產(chǎn)生一種容易安裝、不受潮汐大小的限制以及不受設(shè)置地形限制的引力定位發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
潮汐是一種世界性的海平面周期性變化的現(xiàn)象，由于受月亮和太陽這兩個萬有引力源的作用，海平面每晝夜有兩次漲落；潮汐作為一種自然現(xiàn)象，為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便，更值得指出的是，它還可以轉(zhuǎn)變成電能，給人帶來光明和動力。如今，人類發(fā)現(xiàn)潮汐發(fā)電是一項潛力巨大的事業(yè)，并經(jīng)過多年來的實踐，歐、美一些國家開始研究潮汐發(fā)電，依據(jù)海洋學家的計算，世界上潮汐能發(fā)電的資源量在10億千瓦以上。
針對臺灣沿海的潮汐能量而言，最大潮差發(fā)生在金門、馬祖外島，大約平均可達5公尺潮差，其次為新竹南寮以南、彰化王功以北一帶的西部海岸，平均潮差約3.5公尺；由于臺灣西部海岸大都為平直沙岸，缺乏可供圍筑潮池的優(yōu)良地形，但是也由于潮差發(fā)電具有強大的經(jīng)濟誘因，所以，臺灣研究人員不斷努力發(fā)展一種容易安裝、不受潮汐大小限制及可以在碼頭直接運作的潮差發(fā)電系統(tǒng)，而上述內(nèi)容中所呈現(xiàn)的問題也是本發(fā)明人研發(fā)本發(fā)明的動機。
常用的潮差發(fā)電系統(tǒng)如圖1所示，圖1所示的潮差發(fā)電系統(tǒng)建立在貫通法國不列塔尼半島東邊的郎斯河上，每日的發(fā)電量有400至500百萬瓦/小時MWh，所述的電站位于法國郎斯河口的圣馬洛灣，運用一道750米長的大壩10橫跨郎斯河11，壩10上是通行車輛的公路橋，壩10下設(shè)置泄水閘12和發(fā)電機13，利用郎斯潮汐電站機房中安裝的雙向渦輪14，使發(fā)電機13在漲潮、落潮都能發(fā)電，其年發(fā)電量5億多度，然而，上述常用潮差發(fā)電系統(tǒng)仍然會有若干值得改進的問題其一，常用利用大壩10橫跨海水河的現(xiàn)代潮汐電站必須具有超大的流體力量推動，若是使用者利用小型發(fā)電設(shè)備，則潮差海水的流體力量根本不足以持續(xù)推動發(fā)電，所以常用技術(shù)只適合運用在超大型的發(fā)電設(shè)備；其二，許多的海岸為平直型沙岸，缺乏可供圍筑潮池的優(yōu)良地形，所以，此種利用大壩10橫跨海水河的大型發(fā)電設(shè)備并不適合沙岸地形；其三，事實上，一般期待潮差發(fā)電的使用者都是居住在海邊的居民或是碼頭管理單位，而一般居民及碼頭管理單位卻僅需要定量的電力即可，所以利用大壩10橫跨海水河的常用大型發(fā)電設(shè)備并不適合一般居民及碼頭管理單位自行設(shè)置，更無法依需求設(shè)定設(shè)備的整體大??；其四，常用壩10下的發(fā)電機13及雙向渦輪14都裝設(shè)水面之下，所以，發(fā)電機13及雙向渦輪14的設(shè)備成本十分高昂任何水下運作機械的生產(chǎn)成本都較高，也不是一般使用者個人可以負擔；其五，常用潮差發(fā)電系統(tǒng)僅能運用在潮差發(fā)電之上，所以其可運用范圍較小。
所以，針對以上缺陷，在求理想、實用與進步的今日，實為一極待努力追求改善的目標。
本案發(fā)明人經(jīng)詳思細索，并有多年從事各種機械電力機構(gòu)的研究與開發(fā)經(jīng)驗，終于得以開發(fā)出一種能產(chǎn)生一種運用潮汐龐大水量、浮力與重量驅(qū)動發(fā)電系統(tǒng)，且能產(chǎn)生容易安裝、不受大小潮汐限制及設(shè)置地形不受限的多種功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的，在于提供一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其運用一容件、一浮件、至少一雙向變速器及至少一發(fā)電機組合而成，所述的容件內(nèi)部水位與海水潮汐或水位變化對應后，可以運用潮汐位能轉(zhuǎn)換而獲得電能。
本發(fā)明的次要目的，在于提供一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其運用潮汐令浮件產(chǎn)生不斷升降的浮力，并將浮力配合重力轉(zhuǎn)換成電力，此可以超脫以往大小潮汐發(fā)電的設(shè)計，使設(shè)備更容易安裝、完全不受大小潮汐限制。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其利用一容件內(nèi)部水位與海水潮汐對應后，便可以產(chǎn)生電能，所以本發(fā)明可以輕易地設(shè)置在具有潮汐的碼頭、沙岸及海面上，更能運用輕便的支撐裝置設(shè)置在預設(shè)位置；另一方面，本發(fā)明的變速器及發(fā)電機并非設(shè)置在水底，所以本發(fā)明的整體成本較低。
本發(fā)明的再一目的，本發(fā)明不但可以運用在海水潮汐發(fā)電，而且可以對應任何水位變化產(chǎn)生電力，所以山中水壩、家中儲水容件的中都可以運用本發(fā)明，所以本發(fā)明的設(shè)置地形不受限，不但可以在具潮汐的海岸設(shè)置，而且可以在具有水位升降的水壩內(nèi)直接運作。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)，包括有一容件，具有一中空容置空間，所述的容置空間運用進出水口接入水源，而其容置空間的內(nèi)部水位會在預設(shè)時段產(chǎn)生水位差；一浮件，可升降地限制在所述的容件的容置空間內(nèi)，且浮件頂部垂直設(shè)有傳遞桿，所述的傳遞桿上制設(shè)有齒排；至少一變速器，定位在所述的浮件上方，且變速器以旋轉(zhuǎn)軸進行輸出，而變速器的輸入則連接配合所述的浮件頂部的傳遞桿；至少一發(fā)電機，設(shè)在所述的變速器的旋轉(zhuǎn)軸上，且可由所述的旋轉(zhuǎn)軸的旋動產(chǎn)生電能。
其中，所述的容件內(nèi)的容置空間水源與海水潮汐起伏對應，所述的浮件內(nèi)設(shè)有儲重空間，且浮件的儲重空間內(nèi)部存有預設(shè)重量荷重，此對應不同電量的發(fā)電機，所述的浮件的儲重空間的荷重可以是水源，所述的旋轉(zhuǎn)軸上裝設(shè)有二變速器，且二變速器相對定位在所述的浮件上方，而二變速器以同一根旋轉(zhuǎn)軸進行相對向輸出。所述的變速器是雙向變速器。所述的浮件頂部的傳遞桿上制設(shè)有齒排，而二變速器的輸入則以變速齒輪連接配合所述的浮件頂部二傳遞桿的齒排。
本發(fā)明的一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)可以超脫以往大小潮汐發(fā)電的設(shè)計，且能產(chǎn)生一種容易安裝、不受大小潮汐限制及可以在碼頭直接運作的引力定位發(fā)電系統(tǒng)。


圖1 常用的結(jié)構(gòu)示意2 本發(fā)明升起時的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意3 本發(fā)明降低時的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意號部分壩10河11泄水閘12發(fā)電機13雙向渦輪14容件20 容置空間21進出水口22浮件30 儲重空間31水荷重32傳遞桿33齒排34變速器40旋轉(zhuǎn)軸41發(fā)電機50具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
首先請參閱圖2、3所示，為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)的機構(gòu)組成包括有一容件20，具有一中空容置空間21，所述的容置空間21運用一進出水口22連接海水水源，而其容置空間21的內(nèi)部水位會與海水潮汐起伏對應；一浮件30，具有儲重空間31的中空筒件，所述的浮件30可升降地限制在所述的容件20的容置空間21內(nèi)，且浮件30的儲重空間31內(nèi)部存有預設(shè)重量的水荷重32，由水荷重32產(chǎn)生預設(shè)的基本下降重量，另在所述的浮件30頂部垂直凸設(shè)有二根傳遞桿33，所述的傳遞桿33上制設(shè)有齒排34；二變速器40，呈相對方向設(shè)置，且以預設(shè)支撐裝置定位在所述的浮件30上方，且二變速器40以同一根旋轉(zhuǎn)軸41進行相對向輸出，而二變速器40的輸入則運用變速齒輪連接所述的浮件30頂部傳遞桿33的齒排34；一發(fā)電機50，設(shè)在所述的二變速器40的間的旋轉(zhuǎn)軸41上，所述的發(fā)電機50的最低扭力對應所述的浮件30的基本下降重量，且所述的發(fā)電機50可由所述的旋轉(zhuǎn)軸41的旋動產(chǎn)生電能；如此由上述的結(jié)構(gòu)特征與其相互關(guān)系位置的巧妙安排，再配合下述各構(gòu)件間的交互動作原理，得以實現(xiàn)本發(fā)明的基本目的。
為了便于對本發(fā)明的構(gòu)造、特征及其優(yōu)點能有更進一步的體會與認識，現(xiàn)將本發(fā)明的動作原理配合圖式，詳細說明如下當海水漲潮作用時，所述的容件20的進出水口22會將海水水源不斷送入，而其容置空間21的內(nèi)部水位會與海水潮汐一同漲起，此時，所述的浮件30利用其內(nèi)部儲重空間31的水荷重32穩(wěn)定浮起，且所述的浮件30會不斷上浮，直到所述的水荷重32的水位與容置空間21的內(nèi)部水位相等，而所述的浮件30頂部二根傳遞桿33會利用齒排34向上驅(qū)動二變速器40，所述的變速器40則以旋轉(zhuǎn)軸41將齒排34的直線運動改變成預設(shè)轉(zhuǎn)速輸出，使所述的旋轉(zhuǎn)軸41開始旋轉(zhuǎn)，接著，所述的發(fā)電機50便可由所述的旋轉(zhuǎn)軸41的旋動產(chǎn)生電能。
當海水退潮作用時，所述的容件20的進出水口22會將海水水源不斷送出，而其容置空間21的內(nèi)部水位會與海水潮汐一同退下，此時，所述的浮件30利用其內(nèi)部儲重空間31的水荷重32穩(wěn)定浮落，且所述的浮件30會不斷下降，直到所述的水荷重32的水位與容置空間21的內(nèi)部水位降至相等，而所述的浮件30頂部二根傳遞桿33會利用齒排34向下驅(qū)動二變速器40，所述的變速器40則以旋轉(zhuǎn)軸41將齒排34的直線運動改變成反向轉(zhuǎn)速輸出，使所述的旋轉(zhuǎn)軸41開始反向旋轉(zhuǎn)，接著，所述的發(fā)電機50便可由所述的旋轉(zhuǎn)軸41的旋動產(chǎn)生電能；所以本發(fā)明確實是一種可以運用潮汐位能轉(zhuǎn)換而獲得電能的系統(tǒng)，此外，由于本發(fā)明將浮件30浮力產(chǎn)生的位能轉(zhuǎn)換成電力，所以可以超脫以往潮汐發(fā)電必然以水源流量生電的傳統(tǒng)設(shè)計，使本發(fā)明的設(shè)備更容易安裝容件20、浮件30安裝容易，無需制作河中的大壩，另外本發(fā)明完全不受大小潮汐限制，又可以依照使用需求安裝電能不同的設(shè)備，使用僅需改變浮件30浮力、浮件30浮力面面積及變速器40，就可以任意變換本發(fā)明生成電能的能量。
值得一提的是，本發(fā)明容件20的進出水口22也可以是對應儲置預設(shè)的水源山中的溪水、儲水壩，其容置空間21的內(nèi)部水源會配合預設(shè)的儲置水源如溪水、儲水壩一同升降，此時，所述的浮件30利用其內(nèi)部儲重空間31同樣會浮降，而所述的浮件30頂部二根傳遞桿33同樣會利用變速器40旋轉(zhuǎn)發(fā)電機50，并且產(chǎn)生出有效的電能，所以本發(fā)明的設(shè)置地形不受限，不但可以在具潮汐的海岸設(shè)置，而且可以在具有水位升降的水壩內(nèi)直接運作。
綜上所述，本發(fā)明運用一容件、一浮件、至少一雙向變速器及至少一發(fā)電機組合而成，所述的容件內(nèi)部水位與海水潮汐對應，并且利用所述的容件內(nèi)浮件的位移驅(qū)動變速器及發(fā)電機；本發(fā)明可以運用潮汐使浮件產(chǎn)生不斷升降的浮力，并將浮力轉(zhuǎn)換電力；所以本發(fā)明可以超脫以往大小潮汐發(fā)電的設(shè)計，且能產(chǎn)生一種容易安裝、不受大小潮汐限制及可以在碼頭直接運作的引力定位發(fā)電系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)，包括有一容件，具有一中空容置空間，所述的容置空間運用進出水口接入水源，而其容置空間的內(nèi)部水位會在預設(shè)時段產(chǎn)生水位差；一浮件，可升降地限制在所述的容件的容置空間內(nèi)，且浮件頂部垂直設(shè)有傳遞桿，所述的傳遞桿上制設(shè)有齒排；至少一變速器，定位在所述的浮件上方，且變速器以旋轉(zhuǎn)軸進行輸出，而變速器的輸入則連接配合所述的浮件頂部的傳遞桿；至少一發(fā)電機，設(shè)在所述的變速器的旋轉(zhuǎn)軸上，且可由所述的旋轉(zhuǎn)軸的旋動產(chǎn)生電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的容件內(nèi)的容置空間水源與海水潮汐起伏對應。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的浮件內(nèi)設(shè)有儲重空間，且浮件的儲重空間內(nèi)部存有預設(shè)重量荷重，此對應不同電量的發(fā)電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的浮件的儲重空間的荷重可以是水源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)軸上裝設(shè)有二變速器，且二變速器相對定位在所述的浮件上方，而二變速器以同一根旋轉(zhuǎn)軸進行相對向輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的變速器是雙向變速器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的浮件頂部的傳遞桿上制設(shè)有齒排，而二變速器的輸入則以變速齒輪連接配合所述的浮件頂部二傳遞桿的齒排。
全文摘要
本發(fā)明公開一種引力定位發(fā)電系統(tǒng)，其為一種運用潮汐位能轉(zhuǎn)換而獲得電能的創(chuàng)新發(fā)明；本發(fā)明運用一容件、一浮件、至少一雙向變速器及至少一發(fā)電機組合而成，所述的容件內(nèi)部水位與海水潮汐或水位變化對應，并且利用所述的容件內(nèi)浮件的位移驅(qū)動變速器及發(fā)電機；本發(fā)明可以運用潮汐或水位變化使浮件產(chǎn)生不斷升降的浮力，并將浮力轉(zhuǎn)換電力；所以本發(fā)明可以超脫以往大小潮汐發(fā)電的設(shè)計，且能產(chǎn)生一種容易安裝、不受潮汐大小限制及不受設(shè)置地形限制的引力定位發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號F03B13/14GK1506574SQ0215539
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者張廷輝 申請人:張廷輝