齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，包含一儲有液體的儲液槽、一發(fā)電裝置、多個傳動組、一高壓蓄氣裝置以及一控制單元。所述發(fā)電裝置包含一轉(zhuǎn)軸以及一由所述轉(zhuǎn)軸帶動以產(chǎn)生電能的電磁轉(zhuǎn)換器。所述多個傳動組依序軸設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上，各所述傳動組包含一限制所述轉(zhuǎn)軸軸旋的連動齒輪，一嚙合于所述連動齒輪的齒條部，以及一與所述齒條部連接并浸覆于所述儲液槽液面下的浮力部。所述高壓蓄氣裝置包含一儲有高壓氣體的壓力缸，以及多個輸入氣體至各所述浮力部的出氣閥。所述控制單元決定所述多個浮力部進出氣體，使所述多個齒條部連動所述多個連動齒輪帶動所述轉(zhuǎn)軸，使發(fā)電過程得以持續(xù)進行不中斷，達到保護發(fā)電裝置及蓄電池的效果。
【專利說明】 齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種浮力發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種通過多段式傳動組帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動使電力轉(zhuǎn)換不斷續(xù)的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的水力發(fā)電系統(tǒng)，常見于發(fā)電廠及水壩等大型發(fā)電廠所使用，通常是利用水的高低位落差，配合水輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生機械動能，再將所述機械動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能。建壩儲水的方式，容易造成水壩以下的水流侵蝕加劇，因而對生態(tài)造成破壞，且于降雨量變化大的地方，經(jīng)常會有久旱不雨導(dǎo)致蓄水量不足無法帶動發(fā)電機發(fā)電的情況。
[0003]有鑒于上述問題，中國臺灣第500874號專利揭露了一種唧蓄浮力發(fā)電的方法，其構(gòu)造包含有一壓力缸、多個收集氣體的氣室格、一連接所述多個氣室格的履帶、二穿套于所述履帶的上傳動軸及下傳動軸，以及一連動于所述上傳動軸的發(fā)電機。前述結(jié)構(gòu)藉由一連通于所述壓力缸的出氣口對所述氣室格隔水進氣，然而所述氣室格于所述履帶輸送至頂部時隨即急轉(zhuǎn)直下，于下沉?xí)r氣體若未能及時排氣，將會對所述履帶產(chǎn)生一逆向阻力，使所述履帶有停頓的現(xiàn)象，進而造成電力的轉(zhuǎn)換不連續(xù)，而于電力轉(zhuǎn)換不連續(xù)則容易導(dǎo)致蓄電裝置或供電系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至損壞等情形。
[0004]因此，本實用新型 申請人:遂研究出中國臺灣第M428995號專利，其為一種連續(xù)帶動式浮力發(fā)電設(shè)備，包含有一發(fā)電裝置、一浮力傳動裝置、一高壓蓄氣裝置以及一控制單元。所述發(fā)電裝置包含有一轉(zhuǎn)軸以及一由所述轉(zhuǎn)軸帶動以產(chǎn)生電能的電磁轉(zhuǎn)換器。所述浮力傳動裝置包含有多個傳動組設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上，所述傳動組包含限制所述轉(zhuǎn)軸軸旋行程的連動桿，以及一結(jié)合于所述連動桿的浮力部。所述高壓蓄氣裝置包含有一儲蓄高壓氣體的壓力缸，以及多個將氣體由所述壓力缸輸送至所述浮力部的出氣管線。所述控制單元決定所述浮力部進出氣體，藉以使所述連動桿上下擺動帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋，使發(fā)電過程得以持續(xù)進行不間斷。
[0005]但上述結(jié)構(gòu)利用所述連動桿連動所述轉(zhuǎn)軸軸旋，以產(chǎn)生動力進行發(fā)電，需要較大的空間供所述浮力部以所述轉(zhuǎn)軸為軸心，并以所述連動桿為支臂進行一旋轉(zhuǎn)行程，導(dǎo)致成本提升。又所述案利用出氣管線連通所述壓力缸與所述浮力部，以輸出氣體至所述浮力部產(chǎn)生浮力，其中所述出氣管線隨著所述浮力部往復(fù)地進行旋轉(zhuǎn)行程，會不斷的受到彎折而容易毀損而導(dǎo)致所述氣體外漏，甚至無法輸出氣體至所述浮力部，嚴(yán)重時導(dǎo)致浮力部無法浮起，而不能再利用所述浮力部的位移連動所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動所述發(fā)電裝置產(chǎn)生電力。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的主要目的，在于現(xiàn)有技術(shù)中以連動桿連接浮力部，藉由充、放氣體使浮力部以連動桿為支臂進行旋轉(zhuǎn)行程的結(jié)構(gòu)需要較大空間，且以出氣管線連通浮力部并輸出氣體至浮力部，容易因重復(fù)彎折造成損害的問題。
[0007]為達上述目的，本實用新型提供一種齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其包含有:[0008]一儲有液體的儲液槽；
[0009]一發(fā)電裝置，包含有一穿設(shè)所述儲液槽的轉(zhuǎn)軸，以及一連接所述轉(zhuǎn)軸一端并將動能轉(zhuǎn)換成電能的電磁轉(zhuǎn)換器；
[0010]多個傳動組，依序軸設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上并對應(yīng)設(shè)置于所述儲液槽，各所述傳動組包含有一連接所述轉(zhuǎn)軸并單向帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋的連動齒輪，一嚙合于所述連動齒輪的齒條部，以及一與所述齒條部連接并浸覆于所述儲液槽液面下的浮力部，各所述浮力部包含一入氣部，以及一入水閥，并有一輸入氣體的上浮狀態(tài)以及一輸入液體的下沉狀態(tài)；
[0011]一高壓蓄氣裝置，包含有一儲有高壓氣體的壓力缸，以及多個分別對應(yīng)這些入氣部以輸入氣體至各所述浮力部的出氣閥；以及
[0012]一控制單元，分別電信連接至這些浮力部。
[0013]上述的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其中所述連動齒輪包含有一與所述齒條部嚙合并隨所述浮力部上下位移而轉(zhuǎn)動的齒牙部，一連接所述齒牙部并隨所述齒牙部轉(zhuǎn)動的第一定位部，以及一對應(yīng)于所述第一定位部并結(jié)合于所述轉(zhuǎn)軸的第二定位部，當(dāng)所述浮力部集滿氣體向上浮升時所述第一定位部緊扣于所述第二定位部，并于所述浮力部注入液體并向下沉沒時所述第一定位部松脫所述第二定位部。
[0014]上述的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其中所述第一定位部為一內(nèi)棘輪機構(gòu)，所述第二定位部為一對應(yīng)于所述內(nèi)棘輪機構(gòu)的外棘輪機構(gòu)。
[0015]上述的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其中各所述傳動組包含有一供所述浮力部上下位移的軌道部。
[0016]綜上所述，本實用新型的有益效果在于:
[0017]本實用新型所述連動齒輪與所述齒條部相互嚙合，利用所述浮力部沿所述軌道部上下位移，而連動所述齒條部帶動所述連動齒輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋。因此所述浮力部與所述轉(zhuǎn)軸的水平距離是固定的，減少了裝設(shè)所需的空間，節(jié)省了成本。并利用所述出氣閥對應(yīng)所述入氣部，以供給所述浮力部氣體，解決了現(xiàn)有以出氣管線輸出氣體而有因彎折損壞的問題。且藉由依不同時序帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋的所述多個傳動組，使所述轉(zhuǎn)軸得以持續(xù)并不斷續(xù)的將轉(zhuǎn)動能量輸送至所述發(fā)電機，使發(fā)電得以持續(xù)進行而不中斷，達到保護發(fā)電裝置及蓄電池的效果。
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1，為本實用新型齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2，為本實用新型齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的所述傳動組的外觀示意圖；
[0021]圖3-1及圖3-2，為本實用新型齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的所述傳動組的作動示意圖；
[0022]圖4，為本實用新型齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的控制單元的連接示意圖；
[0023]圖5-1至5-4，為本實用新型齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的所述浮力部依照時序的運作示意圖。
【具體實施方式】[0024]有關(guān)本實用新型的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0025]請參閱圖1，為本實用新型齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實用新型為一種齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其主要包含有一儲有液體的儲液槽1、一發(fā)電裝置2、多個傳動組3以及一高壓蓄氣裝置4。所述發(fā)電裝置2包含有一穿設(shè)所述儲液槽I的轉(zhuǎn)軸21，以及一連接所述轉(zhuǎn)軸21 —端的電磁轉(zhuǎn)換器22，藉由所述高壓蓄氣裝置4作為提供動能的供應(yīng)端，并將氣體輸出至設(shè)于所述儲液槽I內(nèi)的所述多個傳動組3，將氣體所產(chǎn)生浮升的動力轉(zhuǎn)換成動能，進而帶動所述轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)，使所述電磁轉(zhuǎn)換器22將所述轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換成電能而產(chǎn)生一穩(wěn)定的電源輸出，如是構(gòu)成本實用新型發(fā)電設(shè)備的發(fā)電原理架構(gòu)。
[0026]本實用新型所述傳動組的細部結(jié)構(gòu)，請參閱圖2所示:所述傳動組3包含有一連接所述轉(zhuǎn)軸21并單向帶動所述轉(zhuǎn)軸21軸旋的連動齒輪31，一嚙合于所述連動齒輪31的齒條部32，以及一與所述齒條部32連接并浸覆于所述儲液槽I液面下的浮力部33，各所述浮力部33包含一入氣部331，以及一入水閥332，其中所述入水閥322開通時，所述儲液槽I內(nèi)的液體即會自所述入水閥332進入所述浮力部33內(nèi)，使所述浮力部33下沉。
[0027]本實用新型的連動原理，如圖3-1及圖3-2所示:所述高壓蓄氣裝置4包含有一儲蓄氣體的壓力缸41，以及多個連通所述壓力缸41并輸出所述氣體的出氣閥42。于本實用新型起始狀態(tài)，所述浮力部33的所述入氣部331與所述高壓蓄氣裝置4的所述出氣閥42連接，當(dāng)所述齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備啟動時，所述壓力缸41藉由所述出氣閥42將氣體輸出至所述入氣部331，使所述浮力部33充滿氣體而具有一浮力。所述浮力使所述浮力部33上升，所述齒條部32隨著所述浮力部33 —起上升，進而連動所述連動齒輪31轉(zhuǎn)動。當(dāng)所述浮力部33的所述入水閥332開通時，所述儲水槽I內(nèi)的液體經(jīng)由所述入水閥332進入所述浮力部33，并將所述浮力部33內(nèi)的氣體排出，使得所述浮力部33失去浮力而下沉，此時，所述齒條部32連動所述連動齒輪31向另一方向轉(zhuǎn)動。
[0028]于本案具體實施例中，為了避免所述浮力部33于下沉?xí)r帶動所述連動齒輪31，使所述連動齒輪31牽引所述轉(zhuǎn)軸21逆向軸旋,導(dǎo)致所述轉(zhuǎn)軸21停滯或逆向軸旋,所述連動齒輪31包含有一與所述齒條部32嚙合并隨所述浮力部33上下位移而轉(zhuǎn)動的齒牙部311，一連接所述齒牙部311并隨所述齒牙部311轉(zhuǎn)動的第一定位部312，以及一對應(yīng)于所述第一定位部312并結(jié)合于所述轉(zhuǎn)軸21的第二定位部313。當(dāng)所述第一定位部312相對所述第二定位部313順向軸旋時，所述第一定位部312緊扣于所述第二定位部313，而于所述第一定位部312相對所述第二定位部313逆向軸旋時，所述第一定位部312松脫于所述第二定位部313。而于較佳實施例中，所述第一定位部312可為一內(nèi)棘輪機構(gòu)，所述第二定位部313可為一外棘輪機構(gòu)。如圖所示，當(dāng)所述浮力部33向上浮升時，所述浮力部33帶動所述齒條部32向上位移，而連動所述連動齒輪31順向軸旋，此時所述第一定位部312相對于所述第二定位部313順向軸旋，使所述第一定位部312緊扣于所述第二定位部313，進而帶動所述轉(zhuǎn)軸21軸旋。當(dāng)所述浮力部33向下沉?xí)r，所述第一定位部312相對于所述第二定位部313逆向軸旋，使所述第一定位部312松脫于所述第二定位部313，使所述浮力部33于下沉?xí)r不會因為反向力矩帶動所述轉(zhuǎn)軸21逆向軸旋。
[0029]為了能確定所述齒條部32與所述齒牙部311能夠確實的相互嚙合，避免所述齒條部32于所述浮力部33上升的過程中脫離所述齒牙部311，所述傳動組3更包含有一供所述浮力部33上下位移的軌道部34，其中所述軌道部34與所述浮力部33結(jié)合，令所述浮力部33與所述轉(zhuǎn)軸21的水平距離為一定值，以確保所述齒條部32與所述齒牙部311能夠確實的相互嚙合。
[0030]請參閱圖4及圖5-1，如圖所示:為實現(xiàn)連續(xù)帶動發(fā)電的技術(shù)，本實用新型更包含有一控制單元5，分別電信連接所述浮力部33的所述入水閥332與所述高壓蓄氣裝置4的所述出氣閥42。于本實用新型所述齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備啟動時，所述控制單元5依照時序分別傳遞一決定所述浮力部33處于上浮狀態(tài)(如圖3-2所示)的第一控制信號Al以及一決定所述浮力部33處于下沉狀態(tài)(如圖3-1所示)的第二控制信號A2至所述出氣閥42及所述入水閥332。
[0031]進一步關(guān)于所述多個傳動組3依照時序的運作，請合并參閱圖4及圖5-1至圖
5-4，如圖5-1所示，于第一時序時，所述控制單元5傳遞所述第一控制信號Al至所述出氣閥42，令所述出氣閥42開通并將氣體經(jīng)所述入氣部331送入所述浮力部33，使所述浮力部33向上浮升。于第二時序時，所述控制單元5傳遞所述第一控制信號Al至另一出氣閥42a，令所述出氣閥42a開通并將氣體送入另一浮力部33a。另一方面，所述浮力部33繼續(xù)向上浮升。進一步如圖5-2所示，于第三時序時，所述浮力部33浮升至一相當(dāng)高度，此時，所述控制單元5傳遞所述第二控制信號A2至所述浮力部33的所述入水閥332，令所述入水閥332開通并將液體由所述儲液槽I送入所述浮力部33，并將所述浮力部33內(nèi)氣體排出，使所述浮力部33向下沉入。另一方面，所述控制單元5同時傳遞所述第一控制信號Al至另一浮力部33b下方的一出氣閥42b，使所述浮力部33b向上浮升。進一步如圖5-3所示，于第四時序時，此時，所述浮力部33持續(xù)向下沉入，所述浮力部33b則持續(xù)向上浮升，另一方面，所述控制單元5傳送所述第二控制信號A2至所述浮力部33a的一入水閥332a，令所述浮力部33a下沉。進一步如圖5-4所示，于第五時序時，所述浮力部33沉入至起始位置，此時，所述控制單元5重新傳遞所述第一控制信號Al至所述出氣閥42使所述出氣閥42開通，并同時傳遞所述第一控制信號Al至所述入水閥332，使所述入水閥322關(guān)閉，而使所述浮力部33重新進氣并向上浮升。而由所述第一時序至所述第五時序完成一周期性的循環(huán)，接續(xù)的其余傳動組3則配合此循環(huán)作周期性的往復(fù)使所述轉(zhuǎn)軸21的軸旋不間斷，進而提供所述發(fā)電裝置2 (如圖1所示)持續(xù)的動能輸入。
[0032]本實用新型所述連動齒輪與所述齒條部相互嚙合，利用所述浮力部沿所述軌道部上下位移，而連動所述齒條部帶動所述連動齒輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋。且由于所述浮力部與所述轉(zhuǎn)軸的水平距離是固定的，減少了裝設(shè)所需的空間，節(jié)省了成本。并利用所述出氣閥對應(yīng)所述入氣部，供給所述浮力部氣體，解決了現(xiàn)有以出氣管線輸出氣體而有因彎折損壞的問題。且依不同時序帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋的所述多個傳動組，使所述轉(zhuǎn)軸得以持續(xù)且不斷續(xù)的將轉(zhuǎn)動能量輸送至所述發(fā)電機，使發(fā)電過程得以持續(xù)進行而不中斷，達到保護發(fā)電裝置及蓄電池的效果。
[0033]當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其特征在于，包含有: 一儲有液體的儲液槽； 一發(fā)電裝置，包含有一穿設(shè)所述儲液槽的轉(zhuǎn)軸，以及一連接所述轉(zhuǎn)軸一端并將動能轉(zhuǎn)換成電能的電磁轉(zhuǎn)換器； 多個傳動組，依序軸設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上并對應(yīng)設(shè)置于所述儲液槽，各所述傳動組包含有一連接所述轉(zhuǎn)軸并單向帶動所述轉(zhuǎn)軸軸旋的連動齒輪，一嚙合于所述連動齒輪的齒條部，以及一與所述齒條部連接并浸覆于所述儲液槽液面下的浮力部，各所述浮力部包含一入氣部，以及一入水閥，并有一輸入氣體的上浮狀態(tài)以及一輸入液體的下沉狀態(tài)； 一高壓蓄氣裝置，包含有一儲有高壓氣體的壓力缸，以及多個分別對應(yīng)這些入氣部以輸入氣體至各所述浮力部的出氣閥；以及一控制單元，分別電信連接至這些浮力部。
2.如權(quán)利要求1所述的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述連動齒輪包含有一與所述齒條部嚙合并隨所述浮力部上下位移而轉(zhuǎn)動的齒牙部，一連接所述齒牙部并隨所述齒牙部轉(zhuǎn)動的第一定位部，以及一對應(yīng)于所述第一定位部并結(jié)合于所述轉(zhuǎn)軸的第二定位部，當(dāng)所述浮力部集滿氣體向上浮升時所述第一定位部緊扣于所述第二定位部，并于所述浮力部注入液體并向下沉沒時所述第一定位部松脫所述第二定位部。
3.如權(quán)利要求2所述的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述第一定位部為一內(nèi)棘輪機構(gòu)，所述第二定位部為一對應(yīng)于所述內(nèi)棘輪機構(gòu)的外棘輪機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1至3任意一項所述的齒輪式浮力發(fā)電設(shè)備，其特征在于，各所述傳動組包含有一供所述浮力部上下位移的軌道部。
【文檔編號】F03B17/02GK203383975SQ201320355869
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】黃模仲 申請人:黃模仲