TWI393819B - Wind and wave dual - effect power generation device - Google Patents

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TWI393819B TW098128940A TW98128940A TWI393819B TW I393819 B TWI393819 B TW I393819B TW 098128940 A TW098128940 A TW 098128940A TW 98128940 A TW98128940 A TW 98128940A TW I393819 B TWI393819 B TW I393819B
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Description

風浪雙效發電裝置
本發明係關於一種風浪雙效發電裝置，尤指一種可利用風力以及海浪波動產生電力的風浪雙效發電裝置。
浪力發電裝置係一種利用海浪波動產生風力，進而推動渦輪帶動發電機產生電力的發電裝置，請參閱第十一圖，已知之浪力發電裝置概包含一基座(40)、一渦輪(50)以及一發電機(6)，該基座(40)底端形成一進出水口(42)，該基座(40)近頂側處形成一進出風口(43)，該基座(40)內部形成一通道(41)以連通該進出水口(42)以及該進出風口(43)；該發電機(6)設於該基座(40)頂側；該渦輪(50)設於該通道(41)內部該進出風口(43)處下方，且該渦輪(50)的一軸心部(51)與該發電機(6)的輸出軸相連結。
上述之浪力發電裝置係設於海邊，該基座(40)底端沒入海水中，使該進出水口(42)位於海平面的下方，自該進出水口(42)處進入基座(40)內部的海水氣密於該端的通道(41)而形成水柱活塞，藉由海浪的波動，該通道(41)內的水位會上下漲沉，而通道(41)內部上方的空氣便會流動而推動該渦輪(50)旋轉，進而帶動發電機(6)產生電力。
已知之浪力發電裝置，係利用海水的自然現象來發電，非以燃燒、核能...等方式來產生電力，因此，除可提供電力外，對於節能及環境保護實有貢獻，唯該浪力發電裝置需要利用海浪的波動，因此該進出水口(42)需設置於海浪起伏較大的海平面處，但若將進出水口(42)的位置設置得過高，當海浪波動過大時，海平面容易低於該進出水口(42)，使得海水無法密閉該通道的底端，反而降低發電效率；其次，已知之浪力發電裝置僅利用海浪波動產生電力，而海面上的風力資源卻未被運用，因此，若能複合一風力發電裝置有效利用海面上的風力，則可增加發電量。
本發明之主要目的在於提供一種風浪雙效發電裝置，希望藉此設計，改善水柱活塞的氣密效果以提升發電效率，其次，複合一風力發電裝置以提升發電量。
為達前揭目的，本發明風浪雙效發電裝置包含：
一基座，其內部形成一下凹的弧形通道，該弧形通道一端延伸至該基座一側形成一開口朝上的進出水口，該弧形通道另一端延伸至該基座頂側之高於進出水口處形成一進出風口；一渦輪組件，其設於基座上方，該渦輪組件包含一具有一軸心部的第一渦輪、一第一導流板組、一具有一轉軸部第二渦輪以及一第二導流板組，該第一渦輪設於基座頂側近該進出風口處，該第一導流板組設於該第一渦輪外側，該第二導流板組設於該第二渦輪外側；以及一發電裝置，其包含一發電機以及一傳動組件，該第一渦輪的軸心部與該第二渦輪的轉軸部連結該傳動組件，並藉該傳動組件連結該發電機。
本發明風浪雙效發電裝置具有以下的優點：
一、該第二渦輪係藉由海面上的風力直接推動旋轉，並透過聯軸器的連結傳動，帶動發電機產生電力，進而複合一風力發電裝置以提供另一發電來源，提升發電量。
二、藉由設置該開口朝上的進出水口，以及下凹的弧形通道，使得自進出水口流入弧形通道的海水，可以留在弧形通道內側底部，並氣密該端的弧形通道，使水柱活塞的氣密性不易受海浪波動的影響，進而提升發電效率。
本發明之次一目的係進一步令該傳動組件包含二傘齒輪以及一聯軸器，該二傘齒輪分別設於該軸心部以及該發電機之輸出軸，且該二傘齒輪彼此囓合連結，該聯軸器頂側固設於該第二渦輪的轉軸部，該傳動組件尚包含一單向軸承，該單向軸承的外緣卡設於該聯軸器內部，而該單向軸承的內緣套設於該第一渦輪的軸心部。
藉由該單向軸承的設置，意即該第二渦輪的轉軸部可以帶動第一渦輪的軸心部旋轉，但該第一渦輪的軸心部無法帶動該第二渦輪的轉軸部旋轉，因此，當海面上的風力不足以帶動該第二渦輪旋轉時，該第一渦輪可獨立旋轉，該第二渦輪不會成為第一渦輪的負載而增加其轉動慣量，避免降低第一渦輪的發電效率。
本發明之另一目的係進一步令該弧形通道頂緣底端的高度等於或低於該進出水口的高度；該弧形通道內部間隔設有複數隔板，將弧型通道區隔為複數獨立的流道。
因該弧形通道頂緣的底端高度等於或低於該進出水口的高度，可以進一步降低因海浪波動過大，而使弧形通道內部的水面低於該頂緣，而造成水柱活塞無法氣密該弧形通道的情形，進而增加其氣密的效果以提升發電效率；且該複數隔板將該弧形通道區隔為複數獨立流道，使各獨立流道可獨立作動發電，且因該弧形通道區隔為較小的流道，減少了因海浪波動不平均所產生的紊流情形，以增加弧形通道內部近該進出風口處的風力穩定性，更加提升發電效率。
本發明之再一目的係進一步令該基座一側設有一凸部，該基座相對該凸部另一側設有一凹部，供基座兩側各可連結另一基座。藉以利用該凹部與凸部的設置，使得該基座可側向連結另一基座，進而複數連結而形成一防波堤，使本發明除了利用自然現象產生電力外，尚具有防波的效果。
請參閱第一圖至第六圖所示，為本發明之數種較佳實施例，並以第一圖至第五圖為第一較佳實施例，其包含一基座(10)、一渦輪組件(2)以及一發電裝置(3)。
請配合參閱第一圖及第二圖，該基座(10)內部形成一下凹的弧形通道(11)，該弧形通道(11)一端延伸至該基座(10)一側形成一開口朝上的進出水口(12)，該弧形通道(11)另一端延伸至該基座(10)頂側之高於進出水口(12)處形成一進出風口(13)，在本實施例中，該進出風口(13)方向水平設置並朝向該進出水口(12)的一側，其中，該弧形通道(11)頂緣(111)底端的高度可等於或更進一步低於該進出水口(12)的高度，而該弧形通道(11)內部可進一步間隔設有複數隔板(14)，將弧形通道(11)區隔為複數獨立的流道；該基座(10)一側可設有一凸部(15)，該基座(10)相對該凸部(15)另一側可設有一凹部(16)，該凹部(16)與凸部(15)係供複數基座(10)側向連結時的相卡合處。
請配合參閱第三圖至第五圖，該渦輪組件(2)設於該基座(10)頂側，該渦輪組件(2)包含一具有一軸心部(22)的第一渦輪(21)，以及一具有一轉軸部(25)的第二渦輪(24)，該第一渦輪(21)設於基座(10)頂側近該進出風口(13)處，且該第一渦輪(21)外側設有一第一導流板組(23)，該第二渦輪(24)外側設有一第二導流板組(26)。
請配合參閱第三圖及第四圖，一發電裝置(3)，其包含一發電機(31)與一傳動組件(32)，以及進一步包含一基板(33)以及一罩體(34)，該基板(33)可設於該第一渦輪(21)頂側，該罩體(34)設於該基板(33)頂側，該發電機(31)與該傳動組件(32)設於該基板(33)頂側、並位於該罩體(34)的內側，該第一渦輪(21)的軸心部(22)向上穿伸該基板(33)，而該第二渦輪(24)可設於該罩體(34)頂側，且該第二渦輪(24)的轉軸部(25)向下穿伸該罩體(34)；該傳動組件(32)可包含二傘齒輪(321)以及一聯軸器(322)，該二傘齒輪(321)分別設於該第一渦輪(21)的軸心部(22)，以及該發電機(31)之輸出軸，且該二傘齒輪(321)彼此囓合連結，該聯軸器(322)兩端分別連結該第一渦輪(21)的軸心部(22)與該第二渦輪(24)的轉軸部(25)，該第一渦輪(21)的軸心部(22)與該第二渦輪(24)的轉軸部(25)藉由該傳動組件(32)傳動連結該發電機(31)。
請參閱第六圖所示，為本發明風浪雙效發電裝置之第二較佳實施例，其除具有上述第一較佳實施例的特徵外，該傳動組件(32)尚包含一單向軸承(323)，在本實施例中，該聯軸器(322)頂側固設於該第二渦輪(24)的轉軸部(25)，該單向軸承(323)外緣卡設於該聯軸器(322)內部近底端處，而該單向軸承(323)內緣套設於該第一渦輪(21)的軸心部(22)，使得該第一渦輪(21)的軸心部(22)無法帶動該第二渦輪(24)的轉軸部(25)旋轉，但第二渦輪(24)的轉軸部(25)可以帶動第一渦輪(21)的軸心部(22)旋轉。
本發明於作動發電時可分為兩個部分，首先第一個部分是利用海浪的波動來發電：海浪由該基座的進出水口(12)進入該弧形通道(11)，由於該弧形通道(11)下凹設置，使得自進出水口(12)流入的海水留在該弧形通道(11)的底部，並形成水柱活塞氣密該弧形通道(11)的一端，請配合參閱第七圖及第八圖，當海浪波動上漲時，由於連通管原理，弧形通道(11)內部的水面也跟著上漲，推動該弧形通道(11)內部近該進出風口(13)端的空氣，使其形成氣流自該進出風口(13)流出，自進出風口(13)吹出的風力經由第一導流板組(23)導流，並推動該第一渦輪(21)旋轉，動力由軸心部(22)透過傳動組件(32)帶動發電機(31)產生電力；請配合參閱第九圖及第十圖，當海浪波動下沉時，該弧形通道內部的水面跟著下沉，使得該弧形通道(11)內部近該進出風口(13)端形成一負壓，空氣自外部吸入弧形通道(11)，此吸入的風力帶動該第一渦輪(21)旋轉，完成一次循環。
第二個部分是利用海面上的風力來發電，該吹向第二渦輪(24)的海風，經由該第二導流板組(26)的導流，推動該第二渦輪(24)旋轉，並藉由該轉軸部(25)連動與其連結的軸心部(22)，進而帶動發電機(31)產生電力。
由前揭敘述可知，本發明風浪雙效發電裝置可以利用海浪以水柱活塞的方式來發電，且可直接利用海面上的風力來產生電力，進而充分運用大自然的動力資源；其次，因該弧形通道(11)下凹且其開口向上，使得自進出水口進入的海水留在弧形通道(11)內側底部，保持該端弧形通道(11)的氣密狀態，且該弧形通道(11)頂緣(111)的底端高度等於或低於該進出水口(12)的高度，可降低因海浪大幅波動，而使弧形通道(11)內部的水面低於該頂緣(111)，造成水柱活塞無法氣密該弧形通道(11)的情形，進而增加其氣密的效果以提升發電效率；而弧形通道(11)內的複數隔板(14)，係用以將該弧形通道(11)內部區隔為複數獨立空間，使得各個獨立空間可分開獨立作動，由於將該弧形通道(11)區隔為較小的通道，可減少因海浪波動不平均產生的紊流情形，以增加弧形通道(11)內部近進出風口(13)處的風力穩定性，以提升發電效率；並藉由單向軸承(323)的設置，利用其單向連結的特點，使得當海面上風力不足而無法帶動第二渦輪(24)時，該第二渦輪(24)不會成為第一渦輪(21)額外的負載而增加其慣性質量，進而提升其發電效率。
(10)．．．基座
(11)．．．弧形通道
(111)．．．頂緣
(12)．．．進出水口
(13)．．．進出風口
(14)．．．隔板
(15)．．．凸部
(16)．．．凹部
(2)．．．渦輪組件
(21)．．．第一渦輪
(22)．．．軸心部
(23)．．．第一導流板組
(24)．．．第二渦輪
(25)．．．轉軸部
(26)．．．第二導流板組
(3)．．．發電裝置
(31)．．．發電機
(32)．．．傳動組件
(321)．．．傘齒輪
(322)．．．聯軸器
(323)．．．單向軸承
(33)．．．基板
(34)．．．罩體
(40)．．．基座
(41)．．．通道
(42)．．．進出水口
(43)．．．進出風口
(50)．．．渦輪
(51)．．．軸心部
(6)．．．發電機
第一圖：為本發明風浪雙效發電裝置之第一較佳實施例的立體分解圖。
第二圖：為本發明風浪雙效發電裝置之第一較佳實施例的立體外觀圖。
第三圖：為本發明風浪雙效發電裝置第一較佳實施例之渦輪組件與發電裝置的立體分解圖。
第四圖：為本發明風浪雙效發電裝置第一較佳實施例之渦輪組件與發電裝置的組合剖面圖。
第五圖：為本發明風浪雙效發電裝置第一較佳實施例之渦輪組件的俯視示意圖。
第六圖：為本發明風浪雙效發電裝置第二較佳實施例之渦輪組件與發電裝置的組合剖面圖。
第七圖：為本發明風浪雙效發電裝置第一較佳實施例之作動狀態的剖面示意圖(一)。
第八圖：為第七圖中第一較佳實施例的俯視示意圖。
第九圖：為本發明風浪雙效發電裝置第一較佳實施例之作動狀態的剖面示意圖(二)。
第十圖：為第九圖中第一較佳實施例的俯視示意圖。
第十一圖：為習知浪力發電裝置的剖面示意圖。
(10)．．．基座
(11)．．．弧形通道
(111)．．．頂緣
(12)．．．進出水口
(13)．．．進出風口
(14)．．．隔板
(15)．．．凸部
(16)．．．凹部
(2)．．．渦輪組件
(21)．．．第一渦輪
(22)．．．軸心部
(23)．．．第一導流板組
(24)．．．第二渦輪
(25)．．．轉軸部
(26)．．．第二導流板組
(3)．．．發電裝置
(31)．．．發電機
(32)．．．傳動組件
(321)．．．傘齒輪
(322)．．．聯軸器
(33)．．．基板
(34)．．．罩體

Claims (6)

  1. 一種風浪雙效發電裝置，其包含：一基座，其內部形成一下凹的弧形通道，該弧形通道一端延伸至該基座一側形成一開口朝上的進出水口，該弧形通道另一端延伸至該基座頂側之高於進出水口處形成一進出風口；一渦輪組件，其設於基座上方，該渦輪組件包含一具有一軸心部的第一渦輪、一第一導流板組、一具有一轉軸部第二渦輪以及一第二導流板組，該第一渦輪設於基座頂側近該進出風口處，該第一導流板組設於該第一渦輪外側，該第二導流板組設於該第二渦輪外側；以及一發電裝置，其包含一發電機以及一傳動組件，該傳動組件包含二傘齒輪以及一聯軸器，該二傘齒輪分別設於該軸心部以及該發電機之輸出軸，且該二傘齒輪彼此囓合連結，該聯軸器兩端分別連結該第一渦輪的軸心部與該第二渦輪的轉軸部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之風浪雙效發電裝置，其中，該發電裝置尚包含一基板以及一罩體，該基板設於該第一渦輪頂側，該罩體設於該基板頂側，該發電機與該傳動組件設於該基板頂側，並位於該罩體的內側；該第一渦輪的軸心部向上穿伸該基板與該發電機傳動連結；該第二渦輪設於該罩體頂側，該第二渦輪的轉軸部向下穿伸該罩體與該發電機傳動連結。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之風浪雙效發電裝置，其中，該聯軸器頂側固設於該第二渦輪的轉軸部，該 傳動組件尚包含一單向軸承，該單向軸承的外緣卡設於該聯軸器內部，而該單向軸承的內緣套設於該第一渦輪的軸心部。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之風浪雙效發電裝置，其中，該弧形通道頂緣底端的高度等於或低於該進出水口的高度；該弧形通道內部間隔設有複數隔板，將弧型通道區隔為複數獨立的流道。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之風浪雙效發電裝置，其中，該弧形通道頂緣底端的高度等於或低於該進出水口的高度；該弧形通道內部間隔設有複數隔板，將弧型通道區隔為複數獨立的流道。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之風浪雙效發電裝置，其中，該基座一側設有一凸部，該基座相對該凸部另一側設有一凹部，供基座兩側各可連結另一基座。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW240162B (zh) * 1992-07-22 1995-02-11 Rhone Poulenc Agrochimie
JP2005120959A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Takashi Uchida 複合発電システム
JP2006097633A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toyo Sekkei Kogyo Kk 波力発電装置
TW200813296A (en) * 2006-09-06 2008-03-16 Liou Bai Chieng Multi-function sea wave piston type breakwater

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW240162B (zh) * 1992-07-22 1995-02-11 Rhone Poulenc Agrochimie
JP2005120959A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Takashi Uchida 複合発電システム
JP2006097633A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toyo Sekkei Kogyo Kk 波力発電装置
TW200813296A (en) * 2006-09-06 2008-03-16 Liou Bai Chieng Multi-function sea wave piston type breakwater

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