TWI669449B - Water flow power generation device - Google Patents

Abstract

一種水流發電裝置，係為一種不斷水即可進行安裝，包括有一驅動組件、一傳動組件、一固定組件與一發電組件，該驅動組件係組裝於該傳動組件下端，該固定組件係套設於該傳動組件外，而該發電組件則係鎖固在該固定組件上，藉之，該固定組件用於組裝在一止水閥組上，該止水閥組又透過一夾具及一接管而組裝於一具有通孔的水管上，以俾使該驅動組件得以安裝至該水管內，當水流於該水管內通過該驅動組件後，可帶動該傳動組件產生動能使該發電組件發電，以解決習用需斷水斷管進行發電機組裝所產生的缺失。

Description

水流發電裝置

本發明是有關一種水流發電裝置，係一種無須進行切管，只需在水管上打一通孔，經通孔放入裝有扇葉的護殼，透過水流帶動產生動能，並將動能傳導至發電組件進行發電，因護殼小於管徑，所以不會造成壓損，且發電組件裝設於水管外部，當發電組件異常時，無須拆卸整組裝置，只需進行發電組件更換即可，因此，本發明更為一種無須斷水安裝之水流發電裝置。

請參閱第12圖，習知的水管發電裝置8，係在一水管81上切開形成一切斷口82，在該切斷口82處安裝有至少一銜接件83，並在該銜接件83上裝設有一發電器84，以及一位於該水管81內的葉片85，該葉片85並與該發電器84電性連接，藉由該水管81內的水流通過該葉片85，令葉片85轉動產生動能令該發電器84進行發電。

上述之習知的水管發電裝置8，該水管81係必須經過切開形成切斷口82再進行安裝，所以必須先斷水後，在能進行切管動作，造成在安裝上的工程難度較高，相對的，該葉片85是將管徑內部補滿，所以會在該切斷口82處形成一壓損，進一步影響水流，導致使用端的出水量異常，無法穩定供水。

且習知的水管發電裝置8通常葉片85與發電器84為一體製成，當發電器無法發電時，又必須進行斷水，將整組水管發電裝置8拆除，再裝設新的水管發電裝置，造成後續維修的不便。

因此，主要從改變水管的開孔形式著手，由習知的切斷口改為一個小通口，並藉由不同的組件配合，讓發電組件可以由最外側安裝，進一步達到後續方便維修及更換之功效，且可以在不斷水的狀況下進行安裝，如此為本發明之解決方案。

本發明之水流發電裝置，包括有一驅動組件、一傳動組件、一固定組件與一發電組件，該驅動組件具有一護殼，該護殼內樞設有一扇葉，在該扇葉的外環設有一驅動齒；該傳動組件具有一轉軸，該轉軸下端環設有一傳動齒，且該傳動齒與該驅動齒相互嚙合，該轉軸上端則套設有一傳動磁塊；該固定組件具有一空心的外管，該外管套設於該轉軸外，該外管外側設有一第一螺紋段，以及在該外管內側設有至少一防水環，該外管頂端具有一防水套件，該防水套件下方具有一下凸緣，該下凸緣可***該外管內並與各該防水環相貼合，該外管頂面又鎖固有一用於將該防水套件固定於該外管頂端的銜接套件，接著在該第一螺紋段上螺固有一第一套件，該第一套件外側向外凸設有一凸環，一第二套件與一第三套件係分別套置在該凸環上、下兩側並相互鎖固，且該第三套件外側設有一第二螺紋段，以及該第三套件內亦裝設有至少一防水環，該防水環係與該外管外側貼合；而該發電組件具有一鎖固在該銜接套件上的外殼，該外殼內裝設有一電刷，而該電刷樞接一套筒，該套筒的內側固設有一從動磁塊，且該套筒係套置在該傳動磁塊外圍，使得該從動磁塊可受該傳動磁塊的磁力影響而產生動能使該電刷發電。

藉之，該第三套件用於組裝在一止水閥組上，該止水閥組又透過一夾具及一接管而組裝於一具有通孔的水管上，以俾使該驅動組件得以安裝至該水管內，當水流於該水管內通過該扇葉後，使該扇葉與該驅動齒一併轉動進而帶動該傳動齒、該轉軸以及位於頂端的該傳動磁塊轉動，受到該傳動磁塊的磁力影響使得該從動磁塊做對應方向的轉動，以俾使該套筒轉動而產生動能使該電刷發電。

更具體的說，該傳動齒係與該驅動齒的軸向相互垂直。

更具體的說，該從動磁塊與該傳動磁塊為相同或相反的磁極。

更具體的說，該防水套件頂面則係設為一指向面，該指向面係為一箭頭指標，該箭頭方向是與該扇葉一致。

更具體的說，該外管頂端具有一凹部，該凹部用於裝設該防水套件，令該防水套件得以被固定於該外管頂面與該銜接套件之間。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1~3圖，分別為本發明水流發電裝置之的立體示意圖以及內部結構剖面示意圖，如圖中所示，至少包含一驅動組件1、一傳動組件2、一固定組件3與一發電組件4；

其中，該驅動組件1具有一護殼11，請一併參閱第4圖，該護殼11內樞設有一扇葉12，在該扇葉12的外環設有一驅動齒13；

其中，該傳動組件2具有一轉軸21，該轉軸21下端環設有一傳動齒22，該傳動齒22係與該驅動齒13的軸向相互垂直，且該傳動齒22與該驅動齒13相互嚙合，該轉軸21上端則套設有一傳動磁塊23；

其中，該固定組件3具有一空心的外管31，該外管31套設於該轉軸21外，請一併參閱第5圖，該外管31外側設有一第一螺紋段311，以及在該外管31內側設有至少一防水環312，又該外管31頂端具有一凹部313，該凹部313用於裝設一防水套件32，該防水套件32下方具有一下凸緣321，該下凸緣321可***該外管31內並與各該防水環312相貼合，以達到防水之目的，該防水套件32頂面則係設為一指向面322，該指向面322係用於標示水流方向，該外管31頂面又鎖固有一用於將該防水套件32固定於該凹部313的銜接套件33，接著在該第一螺紋段311上螺固有一第一套件34，該第一套件外側向外凸設有一凸環341，一第二套件35與一第三套件36係分別套置在該凸環341上、下兩側並相互鎖固，且該第三套件36外側設有一第二螺紋段361，以及該第三套件36內亦裝設有至少一防水環362，該防水環362係與該外管31外側貼合；其中，該發電組件4具有一鎖固在該銜接套件33上的外殼41，該外殼41內裝設有一電刷42，該電刷42用於發電並得外接電路至蓄電裝置(該蓄電裝置並非本發明之主要特徵，故圖未揭示該蓄電裝置)，而該電刷42樞接一套筒43，該套筒43的內側固設有一從動磁塊44，且該套筒43係套置在該傳動磁塊23外圍，該從動磁塊44可與該傳動磁塊23為相同或相反的磁極，使得該從動磁塊44可受該傳動磁塊23的磁力影響而產生動能使該電刷42發電。

本發明之水流發電裝置，以下詳細說明其安裝工程，以便了解本發明各結構之功效用途：請參閱第6圖，首先將一水管5的預訂位置上裝設一夾具52，並在該夾具52上裝設有一接管53，而該接管53上方裝設有一止水閥組6，該止水閥組6內具有一用於控制開關的閥體61，裝設完成後開啟該閥體61，再將該水管5上相對於該閥體61開啟的位置上開設一通孔51，之後再將該閥體61關閉，完成本發明安裝前不斷水工法之前置作業；請參閱第7圖，開啟該閥體61，讓該第二螺紋段361螺合在該止水閥組6上，請參閱第8、9圖，並安裝一輔助治具7於該第三套件36上，所述之輔助治具7具有一支架71，該支架71上樞設一螺桿72，以及在該螺桿72一端固設有一頂塊73，而該第三套件36上係與該支架71相組裝，並將該驅動組件1、傳動組件2連同該外管31、第一套件34一併置入該通孔51，並令該頂塊73抵頂於該銜接套件33上，以阻擋水流的沖擊力道，接著將第二套件35鎖固於該第三套件36上，以固定該驅動組件1與該傳動組件2，之後便可取下該輔助治具7並將該外殼41鎖 固在該銜接套件33上，以完成本發明的組裝作業。

請參閱第1圖，在本實施例中該指向面322係設計為一箭頭指標，該箭頭方向是與該扇葉12一致，使得組裝時可透過該指向面322控制該該扇葉12一致與該水管5內的水流方向一致，避免該扇葉12方向安裝錯誤，達到具防呆效果。

請參閱第10圖，當水流於該水管5內通過該扇葉12後，使該扇葉12與該驅動齒13一併轉動，而該驅動齒13便可再帶動該傳動齒22轉動，請參閱第11圖，進一步帶動該轉軸21以及位於頂端的該傳動磁塊23進行轉動，而受到該傳動磁塊23的磁力影響可使得該從動磁塊44做對應方向的轉動，以俾使該套筒43轉動而產生動能使該電刷42發電。

請參閱第9圖，可透過調整轉動該第一套件34，令該外管31與該第一套件34之間的該螺紋段311上進行高低位置的升降，當發現發電的效益不佳時，恐是該扇葉12位置尚未進入水流量最佳的位置，因此可調整降低該扇葉12位置，達到改善之目的。

本發明所提供之水流發電裝置，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：

1.相較於習知的水管發電裝置，本發明安裝的水管只需要開設單孔，無須斷管斷水安裝，因此，可以大幅提升安裝效率，避免使用端在施工時，無水可用之虞。

2.由於本發明裝有扇葉的護殼是經由水管上的通孔進入水管中，且護殼體積小於水管管徑，因此不會在管內造成壓損，讓流出使用端的水壓維持正常，以提供穩定的供水。

3.該發電組件係組裝在最頂端的位置，而且該傳動組件以及該發電組件係以磁塊進行動能的傳動，因此，該發電組件可獨立且更容易的拆解，在維修上容易，而且內部具有防水設計，組裝後可有效的避免水的滲漏，提升了整體的安全性。 4.組裝後，可直接由外部調整該扇葉於水管中的高低的位置，以及透過該指向面來確認該扇葉的方向，使操作上更為便利。

上述之實施例揭露，僅是本發明部分較佳的實施例選擇，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內所做的均等變化或潤飾，仍屬本發明涵蓋之範圍，而本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

本創作符號說明

1‧‧‧驅動組件

11‧‧‧護殼

12‧‧‧扇葉

13‧‧‧驅動齒

2‧‧‧傳動組件

21‧‧‧轉軸

22‧‧‧傳動齒

23‧‧‧傳動磁塊

3‧‧‧固定組件

31‧‧‧外管

311‧‧‧第一螺紋段

312‧‧‧防水環

313‧‧‧凹部

32‧‧‧防水套件

321‧‧‧下凸緣

322‧‧‧指向面

33‧‧‧銜接套件

34‧‧‧第一套件

341‧‧‧凸環

35‧‧‧第二套件

36‧‧‧第三套件

361‧‧‧第二螺紋段

362‧‧‧防水環

4‧‧‧發電組件

41‧‧‧外殼

42‧‧‧電刷

43‧‧‧套筒

44‧‧‧從動磁塊

5‧‧‧水管

51‧‧‧通孔

52‧‧‧夾具

53‧‧‧接管

6‧‧‧止水閥組

61‧‧‧閥體

7‧‧‧輔助治具

71‧‧‧支架

72‧‧‧螺桿

73‧‧‧頂塊

習知符號說明

8‧‧‧水管發電裝置

81‧‧‧水管

82‧‧‧切斷口

83‧‧‧銜接件

84‧‧‧發電器

85‧‧‧葉片

[第1圖]係本發明整體結構之立體分解示意圖。 [第2圖]係本發明整體結構之立體組合示意圖。 [第3圖]係本發明整體結構之剖面組合示意圖。 [第4圖]係本發明驅動組件、傳動組件之立體分解示意圖。 [第5圖]係本發明傳動組件、發電組件之局部剖面示意圖。 [第6圖]係本發明於實施安裝之第一剖面示意圖。 [第7圖]係本發明於實施安裝之第二剖面示意圖。 [第8圖]係本發明於實施安裝之第三剖面示意圖。 [第9圖]係本發明於實施安裝之第四剖面示意圖。 [第10圖]係本發明於實施發電之局部剖面示意圖。 [第11圖]係本發明於實施發電之局部剖面示意圖。 [第12圖]習知水流發電機之結構剖面示意圖。

Claims (6)

1. 一種水流發電裝置，其係包含： 一驅動組件，具有一護殼，該護殼內樞設有一扇葉，在該扇葉的外環設有一驅動齒； 一傳動組件，具有一轉軸，該轉軸下端環設有一傳動齒，且該傳動齒與該驅動齒相互嚙合，該轉軸上端則套設有一傳動磁塊； 一固定組件，具有一空心的外管，該外管套設於該轉軸外，該外管外側設有一第一螺紋段，以及在該外管內側設有至少一防水環，該外管頂端具有一防水套件，該防水套件下方具有一下凸緣，該下凸緣可***該外管內並與各該防水環相貼合，該外管頂面又鎖固有一用於將該防水套件固定於該外管頂端的銜接套件，接著在該第一螺紋段上螺固有一第一套件，該第一套件外側向外凸設有一凸環，一第二套件與一第三套件係分別套置在該凸環上、下兩側並相互鎖固，且該第三套件外側設有一第二螺紋段，以及該第三套件內亦裝設有至少一防水環，該防水環係與該外管外側貼合； 一發電組件，具有一鎖固在該銜接套件上的外殼，該外殼內裝設有一電刷，而該電刷樞接一套筒，該套筒的內側固設有一從動磁塊，且該套筒係套置在該傳動磁塊外圍，使得該從動磁塊可受該傳動磁塊的磁力影響而產生動能使該電刷發電。
2. 如請求項1所述之水流發電裝置，其中，該傳動齒係與該驅動齒的軸向相互垂直。
3. 如請求項1所述之水流發電裝置，其中，該從動磁塊與該傳動磁塊為相同或相反的磁極。
4. 如請求項1所述之水流發電裝置，其中，該防水套件頂面則係設為一指向面，該指向面係用於標示水流方向。
5. 如請求項4所述之水流發電裝置，其中，該指向面係為一箭頭指標，該箭頭方向是與該扇葉一致。
6. 如請求項1所述之水流發電裝置，其中，該外管頂端具有一凹部，該凹部用於裝設該防水套件，令該防水套件得以被固定於該外管頂面與該銜接套件之間。