TWI844383B - 海浪發電裝置 - Google Patents

Abstract

一種海浪發電裝置，包含：數個導流立柱，間隔設置於海床上；及一發電裝置，設置於相鄰二導流立柱之間，並具有一中空殼體、一閥件、一弧形擋塊及一發電模組，該中空殼體上方設有一出氣口及一進氣口，該中空殼體下方設有連通該出氣口及該進氣口的一進水口，該閥件設置於該中空殼體內，並用以開啟或遮蔽該出氣口及該進氣口，該弧形擋塊結合於該中空殼體下方後側，並朝該中空殼體前側方向延伸出一懸浮件，使該海平面位於該中空殼體與該弧形擋塊之間，該發電模組設置於該中空殼體上方，並與該出氣口及該進氣口呈對位設置。

Description

海浪發電裝置

本發明主要為一種發電裝置，特別是有關於一種海浪發電裝置。

隨著環保意識逐漸提高，大部分國家政府都在推行乾淨的綠能發電，因此，除了風力與太陽能發電之外，潮汐發電也逐漸地被重視。

潮汐發電，乃一種水力發電的形式，為利用潮汐水流的移動，或是潮汐海面的升降，自其中獲得能量，以提供發電設備的發電機將動能轉換為電能。然而，目前現存的海浪發電裝置普遍具有結構複雜的問題。

有鑑於此，有必要提供一種海浪發電裝置，以解決上述之問題。

本發明的目的在於提供一種海浪發電裝置，係可以借助海浪的動能帶動發電機發電。

本發明的次一目的在於提供一種海浪發電裝置，係可以收集海上漂流垃圾。

本發明的又一目的在於提供一種海浪發電裝置，係可以削弱、抵禦海嘯侵襲。

為達成上述目的，本發明提供一種海浪發電裝置，包含：數個導流立柱，間隔設置於海床上，該數個導流立柱各自突出於海平面之上；及至少一發電裝置，各別設置於相鄰二導流立柱之間，並與該相鄰二導流立柱相互結合，該發電裝置具有一中空殼體、一閥件、一弧形擋塊及一發電模組，該中空殼體上方設有一出氣口及一進氣口，該中空殼體下方設有連通該出氣口及該進氣口的一進水口，該閥件設置於該中空殼體內，並用以開啟或遮蔽該出氣口及該進氣口，該弧形擋塊結合於該中空殼體下方後側，並朝該中空殼體前側方向延伸出一懸浮件，該懸浮件用以提供該中空殼體向上浮力及向下阻力，使該海平面位於該中空殼體與該弧形擋塊之間，該發電模組設置於該中空殼體上方，並與該出氣口及該進氣口呈對位設置。

在一些實施例中，該發電裝置還具有一導水件，結合於該中空殼體下方前側，該導水件具有朝上方彎弧的一導引弧面，用以引導海流往該弧形擋塊方向前進。

在一些實施例中，該導水件的整體密度小於海水。

在一些實施例中，該中空殼體左右兩側分別朝下方延伸，以形成二板體，該二板體分別與該弧形擋塊相互連接。

在一些實施例中，該出氣口與該進氣口分別較靠近該中空殼體的前側與後側設置，該發電模組具有一渦輪引擎、一飛輪及一發電機，該渦輪引擎橫跨該出氣口及該進氣口設置於該中空殼體上方，該飛輪結合於該渦輪引擎之轉軸的一端，該發電機結合於該渦輪引擎之轉軸的另一端，並用以產生電力。

在一些實施例中，該發電模組還具有一導風部，沿著該渦輪引擎之轉軸徑向與該進氣口呈相對設置。

在一些實施例中，該中空殼體具有一本體部、一縮口部及一出口部，該縮口部位於該本體部與該出口部之間，並與該本體部與該出口部相互連接，該縮口部的外徑小於該本體部的外徑，且大於該出口部的外徑，該閥件設置於該出口部內。

在一些實施例中，該閥件具有一固定桿及一遮蔽組件，該固定桿結合於該出口部頂壁，該遮蔽組件結合於該固定桿，並具有一第一遮板及一第二遮板，該固定桿較遠離該出口部頂壁之一端設有一第一止擋件，該第一遮板設置於該出口部側壁，並可分離地抵靠於該第一止擋件上方，且相對於該出口部側壁進行樞轉，該出口部側壁還設有一第二止擋件，該第二遮板設置於該固定桿，且可相對於該固定桿進行樞轉，進而可分離地抵靠於該第二止擋件下方。

在一些實施例中，該中空殼體下方後側設有一閥門，該閥門可沿著該海平面的方向旋轉，一捕撈網，設置於該中空殼體後方，並懸浮於海平面且與該閥門呈相對設置。

在一些實施例中，該導流立柱上方設有至少一起重設備，用以吊掛該發電裝置，該導流立柱左右兩側分別設置至少一滑槽，該中空殼體左右兩側分別設置相對應該至少一滑槽的至少一滑塊，該滑塊可滑動地結合於該滑槽。

本發明的海浪發電裝置具有下列特點：係可以在海床上設置數個導流立柱，並在相鄰二導流立柱之間各別設置一發電裝置，並透過海水衝擊該發電裝置的弧形擋塊進而進入該中空殼體內，導致該中空殼體內與外界產生壓力差，使得該中空殼體內氣體向上噴出，進而帶動該發電模組運轉而產生電力。藉此，本發明的海浪發電裝置，具有結構簡單之功效。

茲配合圖式將本發明實施例詳細說明如下，其所附圖式主要為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本發明之基本結構，因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包含”將被理解為意指包含所述元件，但是不排除任何其它元件。

請參照圖1、2，分別為本發明海浪發電裝置的立體組合圖與立體俯視圖，係包含：數個導流立柱1及至少一發電裝置2，該發電裝置2設置於相鄰二導流立柱1之間，並與該相鄰二導流立柱1相互結合。

在本實施例中，該數個導流立柱1為鋼筋混凝土打造而成，並具有引導海流的作用。該數個導流立柱1間隔設置於海床上，並各自突出於海平面L之上。具體而言，該導流立柱1具有相互連接的一直立部1a及一引導部1b，其中，該引導部1b位於該直立部1a的一側，並可以為一三角結構態樣。該導流立柱1設置於海床上時，該導流立柱1的引導部1b為朝向岸邊的相反側，以將海流引導至該發電裝置2。

請參照圖3、4，分別為本發明海浪發電裝置之發電裝置的立體組合圖，以及海浪進入到該發電裝置2內進而帶動氣體流動的狀態圖。具體而言，該發電裝置2的整體密度小於海水，以隨著海流在海平面上下漂浮，該發電裝置2包含一中空殼體21、一閥件22、一弧形擋塊23及一發電模組24，其中，該中空殼體21上方設有一出氣口211及一進氣口212，在本實施例中，該出氣口211較靠近該中空殼體21前側設置，而該進氣口212較靠近該中空殼體21後側設置。再者，該中空殼體21下方還設有連通該出氣口211及該進氣口212的一進水口213。

值得注意的是，為了強化該中空殼體21與該弧形擋塊23的結合強度，在其他實施例中，該中空殼體21左右兩側還可以分別朝下方延伸，以形成二板體214，該二板體214分別與該弧形擋塊23相互連接。

該中空殼體21具有一本體部21a、一縮口部21b及一出口部21c，其中，該縮口部21b位於該本體部21a與該出口部21c之間，並與該本體部21a與該出口部21c相互連接。再者，該縮口部21b的外徑小於該本體部21a的外徑，且大於該出口部21c的外徑。該出氣口211及該進氣口212分別設置於該出口部21c頂壁，且該閥件22設置於該中空殼體21的出口部21c內，並用以開啟或遮蔽該出氣口211及該進氣口212。

請參照圖4、5，在一實施例中，該閥件22具有一固定桿221及一遮蔽組件222，其中，該固定桿221結合於該出口部21c頂壁，該遮蔽組件222結合於該固定桿221，並具有可相互連動並相對該固定桿221進行樞轉的一第一遮板222a及一第二遮板222b。該第一遮板222a與該第二遮板222b分別用以開啟及遮蔽該出氣口211及該進氣口212。

請參照圖6、7，在另一實施例中，該閥件22的該固定桿221較遠離該出口部21c頂壁之一端設有一第一止擋件223，該第一遮板222a設置於該出口部21c側壁，並可分離地抵靠於該第一止擋件223上方，且相對於該出口部21c側壁進行樞轉。該出口部21c側壁還設有一第二止擋件224，該第二遮板222b設置於該固定桿221，且可相對於該固定桿221進行樞轉，進而可分離地抵靠於該第二止擋件224下方。

請續參照圖4、5，該導流立柱1設置於海床上時，該中空殼體21的前側與後側，分別為背對與面向岸邊，且海流撞擊到該弧形擋塊23時，海水經由該進水口213進入該中空殼體21內，並帶動位於該中空殼體21內的氣體朝上方流動，以推動該第一遮板222a朝上方進行樞轉，該氣體再經由該出氣口211流出而帶動該發電模組24運轉。另一方面，該第二遮板222b在該第一遮板222a的連動下，將該進氣口212給遮蔽。

隨後，進入該中空殼體21內的海水，隨著海流退去時，帶動位於該中空殼體21內的氣體朝下方流動，使該第一遮板222a朝下方進行樞轉，並帶動該第二遮板222b開啟該進氣口212，使外界氣體能夠經由該進氣口212流動至該中空殼體21內。

上述作動原理在於，海水經由該進水口213進入該中空殼體21內，使該中空殼體21內的壓力與外界產生壓力差，進而使位於該中空殼體21內氣體經由該出氣口211排出，以帶動該發電模組24產生電力。

請續參照圖3、4，該弧形擋塊23結合於該中空殼體21下方後側，並朝該中空殼體21前側方向延伸出一懸浮件231。該懸浮件231的整體密度小於海水，並用以提供該中空殼體21向上浮力及向下阻力，使該海平面L位於該中空殼體21與該弧形擋塊23之間。

詳言之，該懸浮件231位於該海平面L之下，使提供該中空殼體21向上浮力。再者，隨著海流撞擊到該弧形擋塊23，使位於該中空殼體21內的氣體朝上方流動，而導致該中空殼體21向上方移動時，該懸浮件231可以提供該中空殼體21向下阻力，使該海平面L維持在該中空殼體21與該弧形擋塊23之間。

該發電模組24設置於該中空殼體21上方，並與該出氣口211及該進氣口212呈對位設置。具體而言，該發電模組24包含一渦輪引擎241、一飛輪242及一發電機243，其中，該渦輪引擎241橫跨該出氣口211及該進氣口212設置於該中空殼體21上方，在本實施例中，由該出氣口211流出的氣體帶動該渦輪引擎241旋轉，使該渦輪引擎241的旋轉方向呈順時針方向旋轉，且外界氣體在該渦輪引擎241的帶動之下，再經由該進氣口212進入到該中空殼體21。

該飛輪242結合於該渦輪引擎241之轉軸的一端，並用以使該渦輪引擎241連續平緩且不停頓的運作。該發電機243結合於該渦輪引擎241之轉軸的另一端，並用以產生電力。

該發電模組24還具有一導風部244，沿著該渦輪引擎241之轉軸徑向與該進氣口212呈相對設置。具體而言，外界氣體可以在該導風部244引導之下，經由該進氣口212進入到該中空殼體21。再者，該導風部244還可以用來遮擋來自岸邊的風對於該渦輪引擎241運轉時的影響。

在本發明中，該發電裝置2還可以具有一導水件25，結合於該中空殼體21下方前側，該導水件25具有朝上方彎弧的一導引弧面251，用以引導海流往該弧形擋塊23方向前進。在本實施例中，該導水件25的整體密度小於海水，以進一步提供該中空殼體21向上浮力。

請參照圖8，為本發明海浪發電裝置用以收集漂流在海上的垃圾T的使用狀態圖。該中空殼體21下方後側設有一閥門26，該閥門26可沿著該海平面L的方向旋轉。本發明海浪發電裝置，還具有一捕撈網3，設置於該中空殼體21後方，並懸浮於該海平面L且與該閥門26呈相對設置。藉此，在海上的垃圾T隨著海流漂流到該中空殼體21下方，使用者可以透過人工或是電腦控制等方式，操控該閥門26開啟，使該垃圾T朝該中空殼體21後方飄流，並透過該捕撈網3將該垃圾T框住，待之後海洋垃圾清理船前來收集該垃圾T。

請參照圖2、9，為本發明海浪發電裝置用以削弱、抵禦海嘯侵襲的使用狀態圖。本發明海浪發電裝置的導流立柱1上方設有至少一起重設備4，用以吊掛該發電裝置2。該導流立柱1左右兩側分別設置至少一滑槽11，且該中空殼體21左右兩側分別設置相對應該至少一滑槽11的至少一滑塊215，該滑塊215可滑動地結合於該滑槽11。藉此，當該海平面L上升至超過該發電裝置2原有的高度位置時，使用者可以透過人工或是電腦控制等方式，操控該起重設備4將該發電裝置2升至該海平面L之上，或是該發電裝置2所能抬升的最高高度，以削弱、抵禦海嘯朝岸邊侵襲。

承上所述，本發明的海浪發電裝置，係可以在海床上設置數個導流立柱，並在相鄰二導流立柱之間各別設置一發電裝置，並透過海水衝擊該發電裝置的弧形擋塊進而進入該中空殼體內，導致該中空殼體內與外界產生壓力差，使得該中空殼體內氣體向上噴出，進而帶動該發電模組運轉而產生電力。藉此，本發明的海浪發電裝置，具有結構簡單之功效。

上述揭示的實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

﹝本發明﹞ 1:導流立柱 1a:直立部 1b:引導部 11:滑槽 2:發電裝置 21:中空殼體 21a:本體部 21b:縮口部 21c:出口部 211:出氣口 212:進氣口 213:進水口 214:板體 215:滑塊 22:閥件 221:固定桿 222:遮蔽組件 222a:第一遮板 222b:第二遮板 223:第一止擋件 224:第二止擋件 23:弧形擋塊 231:懸浮件 24:發電模組 241:渦輪引擎 242:飛輪 243:發電機 244:導風部 25:導水件 251:導引弧面 26:閥門 3:捕撈網 4:起重設備 L:海平面 T:垃圾

[圖1]為本發明之海浪發電裝置的立體組合圖； [圖2]為本發明之海浪發電裝置的立體俯視圖； [圖3]為本發明之海浪發電裝置的發電裝置的立體組合圖； [圖4]為本發明之海浪發電裝置在海浪進入到中空殼體內，以帶動渦輪引擎運轉的氣體流動狀態圖； [圖5]為圖4的渦輪引擎運轉後，將外界氣體帶動至中空殼體的氣體流動狀態圖； [圖6]為本發明之海浪發電裝置在海浪進入到中空殼體內，以帶動渦輪引擎運轉的氣體流動狀態圖； [圖7]為圖6的渦輪引擎運轉後，將外界氣體帶動至中空殼體的氣體流動狀態圖； [圖8]為本發明之海浪發電裝置用以收集海上漂流垃圾的使用狀態圖； [圖9]為本發明之海浪發電裝置用以削弱、抵禦海嘯侵襲的使用狀態圖。

1:導流立柱

1a:直立部

1b:引導部

11:滑槽

2:發電裝置

21:中空殼體

214:板體

23:弧形擋塊

231:懸浮件

24:發電模組

25:導水件

251:導引弧面

4:起重設備

Claims (10)

1. 一種海浪發電裝置，包含：數個導流立柱，間隔設置於海床上，該數個導流立柱各自突出於海平面之上，該導流立柱具有相互連接的一直立部及一引導部，該引導部位於該直立部的一側，並為一三角結構態樣，該導流立柱設置於海床上時，該引導部為朝向岸邊的相反側；及至少一發電裝置，各別設置於相鄰二導流立柱之間，並與該相鄰二導流立柱相互結合，該發電裝置具有一中空殼體、一閥件、一弧形擋塊及一發電模組，該中空殼體上方設有一出氣口及一進氣口，該中空殼體下方設有連通該出氣口及該進氣口的一進水口，該閥件設置於該中空殼體內，並用以開啟或遮蔽該出氣口及該進氣口，該弧形擋塊結合於該中空殼體下方後側，並朝該中空殼體前側方向延伸出一懸浮件，該懸浮件用以提供該中空殼體向上浮力及向下阻力，使該海平面位於該中空殼體與該弧形擋塊之間，該發電模組設置於該中空殼體上方，並與該出氣口及該進氣口呈對位設置。
2. 如請求項1所述之海浪發電裝置，其中，該發電裝置還具有一導水件，結合於該中空殼體下方前側，該導水件具有朝上方彎弧的一導引弧面，用以引導海流往該弧形擋塊方向前進。
3. 如請求項2所述之海浪發電裝置，其中，該導水件的整體密度小於海水。
4. 如請求項1所述之海浪發電裝置，其中，該中空殼體左右兩側分別朝下方延伸，以形成二板體，該二板體分別與該弧形擋塊相互連接。
5. 如請求項1所述之海浪發電裝置，其中，該出氣口與該進氣口分別較靠近該中空殼體的前側與後側設置，該發電模組具有一渦輪引擎、一飛輪及一發電機，該渦輪引擎橫跨該出氣口及該進氣口設置於該中空殼體上方，該飛輪結合於該渦輪引擎之轉軸的一端，該發電機結合於該渦輪引擎之轉軸的另一端，並用以產生電力。
6. 如請求項5所述之海浪發電裝置，其中，該發電模組還具有一導風部，沿著該渦輪引擎之轉軸徑向與該進氣口呈相對設置。
7. 如請求項1所述之海浪發電裝置，其中，該中空殼體具有一本體部、一縮口部及一出口部，該縮口部位於該本體部與該出口部之間，並與該本體部與該出口部相互連接，該縮口部的外徑小於該本體部的外徑，且大於該出口部的外徑，該閥件設置於該出口部內。
8. 如請求項7所述之海浪發電裝置，其中，該閥件具有一固定桿及一遮蔽組件，該固定桿結合於該出口部頂壁，該遮蔽組件結合於該固定桿，並具有一第一遮板及一第二遮板，該固定桿較遠離該出口部頂壁之一端設有一第一止擋件，該第一遮板設置於該出口部側壁，並可分離地抵靠於該第一止擋件上方，且相對於該出口部側壁進行樞轉，該出口部側壁還設有一第二止擋件，該第二遮板設置於該固定桿，且可相對於該固定桿進行樞轉，進而可分離地抵靠於該第二止擋件下方。
9. 如請求項1所述之海浪發電裝置，其中，該中空殼體下方後側設有一閥門，該閥門可沿著該海平面的方向旋轉，一捕撈網，設置於該中空殼體後方，並懸浮於海平面且與該閥門呈相對設置。
10. 如請求項1所述之海浪發電裝置，其中，該導流立柱上方設有至少一起重設備，用以吊掛該發電裝置，該導流立柱左右兩側分別設置至少一滑槽，該中空殼體左右兩側分別設置相對應該至少一滑槽的至少一滑塊，該滑塊可滑動地結合於該滑槽。