TWI659156B - 自動能量產生裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種自動能量產生裝置，其係設置在裝有液體的水槽內，自動能量產生裝置包括，沉入水槽中的一浮筒，其側邊設有一進水口以連接管體，以及一出水口連接三通管，管體與三通管上分別設有一閥門，每一閥門皆連接一浮球。當浮筒填滿液體沉入水槽時，浮球可浮起以關閉閥門，使浮筒內部的液體由三通管的側邊通孔排出，以致浮筒上升至液體之水平面後，讓二浮球放鬆使進水口得以再次導通，讓液體進入後再次沉入水槽中，藉此提供浮筒不斷的浮沉產生的位能給位能發電裝置進行發電。

Description

自動能量產生裝置

本發明係有關一種能源產生裝置，特別是指一種可將液體中浮動的位能轉換成可用能源之自動能量產生裝置。

目前所使用的電力來源主要是依靠燃燒石化能源的火力發電，或者利用核能進行核能發電，但地球的石化能源在消耗下不斷減少，而核能雖可產生較大的發電效益，且不會像火力發電一樣造成空氣汙染，但核能發電所產生的核廢料具有放射性，對人體恐具有安全或健康上的隱憂。有鑒於此，各國政府、產業與學術單位目前積極研究對環境較環保的綠色能源進行發電，以維護自然環境。

一般的綠色能源發電多半係指利用再生能源發電，如利用水能、生物能、太陽能、風能、地熱能和海洋能等，經常使用的有太陽能發電以及水力發電等。目前的水力發電多是運用水的勢能轉換成電能的發電方式，其原理是利用水位的落差在重力作用下流動，例如從河流或水庫等高位水源引水流至較低位處，流的水流推動輪機使之旋轉，帶動發電機發電。

但目前一般的水力發電皆需要透過水位的改變，來觸發推動輪機等機構才能產生能量，若是在靜止的水面，如湖泊或一般的儲水槽時，就無法使水位產生改變。因此，一般的水力發電無法廣泛的被應用，且能使用的機動性較低。

有鑑於此，本發明遂針對上述習知技術之缺失，提出一種自動能量產生裝置，以有效克服上述之該等問題。

本發明之主要目的係在提供一種自動能量產生裝置，其可使浮筒在靜止的水面中不斷的移動產生位能，以提供位能至發電裝置進行發電。

本發明之另一目的係在提供一種自動能量產生裝置，其結構簡單，有利於大量生產，以大量使用於位能發電裝置進行發電，提供大量的能源。

為達上述之目的，本發明係提供一種自動能量產生裝置，其設置在裝有液體的水槽內，自動能量產生裝置包括有，一浮筒沉入水槽的液體中，浮筒內具有一容置空間以填滿液體，且浮筒的側邊設有連通容置空間的一進水口以及一出水口，其中進水口連通設有一管體，管體相對於進水口的另一端則設有一閥門；出水口上則連通設有一三通管，其包括一底部通孔、頂部通孔以及側邊通孔，底部通孔連通出水口，側邊通孔連通一排水管，而頂部通孔則設有另一閥門。其中每一閥門上皆連接有一浮球，當浮筒填滿液體且沉入水槽中的液體時，二閥門的二浮球可浮起一併關閉二閥門，防止液體進入浮筒內，此時浮筒內部的液體即可由三通管的側邊通孔流出，使浮筒上升至液體之水平面後二浮球放鬆二閥門，進水口得以導通讓液體進入浮筒內，填滿容置空間後浮筒再次沉入水槽中。除此之外，浮筒更連接一位能發電裝置上的一連桿，當浮筒在水槽內移動時可牽引連桿，以提供位能至位能發電裝置進行發電。

其中上述閥門更包括有，一殼體，其內表面由上而下分別環設有一第一凸環、第二凸環以及第三凸環，其中第一凸環與第二凸環之間設有一彈性元件，殼體內更設有可滑動的一阻擋件包括有一第一檔片，其位於彈性元件底部與第二凸環之間，且第一檔片底部設有一連桿以連接一第二檔片，第二檔片並位於第三凸環的下方。而浮球係透過一連接線連接第一檔片之頂部，當浮球浮起時可拉住阻擋件，使阻擋件之第二檔片密合第三凸環，以關閉閥門防止液體流入或流出。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

請參照第一圖以及第二圖，以詳細說明本發明之自動能量產生裝置1之結構，自動能量產生裝置1係用以設置在一水槽10中，且水槽10內填滿液體12，本實施例舉例液體12可為一般的水。自動能量產生裝置1包括一浮筒20，浮筒20的頂部設有一排氣孔202，其連接一排氣管203至水槽10外，以使外部與浮筒20內的氣體互相流通，且浮筒20側邊靠近底部設有一進水口204以及一出水口206連通浮筒20內的一容置空間208。浮筒20的進水口204上設有一管體22，本實施例舉例管體22係為L型的管體，管體22相對連接於進水口204的另一端則設有一閥門30。浮筒20的出水口206上則設有一三通管24，三通管24上分別設有一底部通孔240、一頂部通孔242以及一側邊通孔244；其中底部通孔240連通浮筒20的出水口206，在底部通孔240與出水口206之間更可連通一L型的水管25向浮筒20頂部延伸，使三通管24可設置在靠近浮筒20頂部的位置，同時使側邊通孔244設置在靠近浮筒20的頂部，能使浮筒20內的液體12在到達側邊通孔244的高度之前，保留在浮筒20內，且側邊通孔244連通一排水管26，排水管26之出口設置於水槽10外，但所設置的高度需低於浮筒20沉入至水槽10後側邊通孔244的高度，基於大氣壓力能使浮筒20沉入至水槽10後，浮筒20內的液體12可流出至排水管26，本實施例之排水管26係為軟管，軟管可較不影響浮筒20在液體12中浮動，且有利於調整排水管26出口的位置，以控制浮筒20內的出水量；三通管24的頂部通孔242上則設有另一閥門40。浮筒20並與一位能發電裝置28連接，位能發電裝置28上設有一連桿280以連接浮筒20，當浮筒20在水槽10內移動時可牽引連動連桿280，以提供位能至位能發電裝置28進行發電。

接下來請配合參照第三圖，以詳細說明管體22以及三通管24上所設置的閥門30、40之結構，如圖所示，閥門30、40係為單向閥，使液體12只能單向流動，其中閥門30、40之結構皆相同，因此僅以閥門30之結構作為實施例說明。閥門30包括有一殼體32可為圓柱型殼體，殼體32內表面由上而下分別環設有一第一凸環320、第二凸環322以及第三凸環324，第一凸環320、第二凸環322以及第三凸環324皆為防水橡圈；殼體內32更設有一彈性元件34可為彈簧，且彈性元件34介於第一凸環320與第二凸環322之間；殼體32內更設有一阻擋件36，並提供阻擋件36在殼體32內滑動，其中阻擋件36包括有一第一檔片360位於彈性元件34底部與第二凸環之間，第一檔片360上設有一排水孔362，且第一檔片360的底部更設有一連桿364以連接一第二檔片366，其中第二檔片366係位於第三凸環324的下方。其中阻擋件36係透過一浮球368來控制位於殼體32中的位置，浮球368透過一連接線369連接第一檔片360之頂部，當浮球328浮起時可拉動阻擋件36，使阻擋件36之第二檔片366密合第三凸環324，本實施例之第一檔片360與第二檔片366為皆為吻合圓柱型殼體32的圓形擋片，且第二檔片366上更可環設有防水橡圈(圖中未示)，因此當第二檔片366與第三凸環324接觸時，能有效密合密避免漏水，以關閉閥門30。

在說明完本發明自動能量產生裝置1之結構之後，接下來請參照第一圖以及第四圖，以詳細本發明之使用狀態，首先將浮筒20置入水槽中漂浮於水平面A，由於浮筒20本身具有重量，可使閥門30在放入水槽10時，可沉入液體12中，但浮球368係為放鬆的狀態，當然浮球408亦相同呈現放鬆閥門40的狀態，其中閥門30、40內部結構皆相同，因此本實施例亦僅列出閥門30的結構作為實施說明。二浮球368、408放鬆二閥門30後，閥門30內部的彈性元件34的張力即撐開阻擋件36，使阻擋件36的第二檔片366離開第三凸環324，液體12可流入二閥門30內，並經由第一檔片360上的排水孔362流入，使進水口204導通將液體12流入浮筒20內，由於連接線369的長度夠長，因此在浮筒20下沉至超過連接線369的長度之前，閥門30仍屬於開啟的狀態，使液體12可持續流入浮筒20內，直到連接線369的長度與下沉的長度相等時，拉起閥門30將閥門30關閉。再者，由於浮筒20側邊通孔244設置在靠近浮筒20的頂部，因此浮筒20內部的液體12在未達到側邊通孔244的高度時，液體12仍會不斷的進入，使浮筒20可填入液體12沉入水槽12中。

接著請參照第一圖與第五圖，當浮筒20沉入水槽12中，二浮球368、408當然一併浮起，此時浮筒20所下沉的深度與二連接線369、409的長度相等時，因浮球368、408浮力的關係會一併拉住二閥門30、40使其關閉，其中閥門30、40內部結構皆相同，因此僅列出閥門30的結構作為實施說明。二連接線369、409一併拉住二閥門30、40內的阻擋件36，使阻檔件36的第一檔片360擠壓彈性元件34，同時第二檔片366則與第三凸環324密合，以阻擋殼體32內部的通道，液體12就不會由進水口204進入浮筒20中，也不會由三通管24之頂部通孔242排出；由於所有的閥門30、40皆為關閉不導通的狀態，僅剩下浮筒20出水口206之三通管24的側邊通孔244係為導通的狀態，請配合參照第一圖，由於本實施例之側邊通孔244所連通排水管26之出口所設置的高度係低於浮筒20沉入至水中後的高度，因此基於大氣壓力以及浮筒20內部液體12在只有側邊通孔244導通的情況下，浮筒20內部的液體12只能由三通管24的側邊通孔244排出，在液體12排出的同時，浮筒20頂部的排氣孔202可藉由排氣管203可導入外部的氣體，使浮筒20內充滿空氣而上升至水平面後，因浮球368放鬆閥門30，使水又可進入。因此本發明之結構可使浮筒20可不斷的上下浮動，進而提供給位能發電裝置28位能進行發電。

綜上所述，本發明可使浮筒在靜止的水面中不斷的移動產生位能，以提供位能至發電裝置進行發電。且由於本發明之結構簡單，有利於大量生產，能被大量的使用於位能發電裝置進行發電，藉此提供大量的能源。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1‧‧‧自動能量產生裝置

10‧‧‧水槽

12‧‧‧液體

20‧‧‧浮筒

202‧‧‧排氣孔

203‧‧‧排氣管

204‧‧‧進水口

206‧‧‧出水口

208‧‧‧容置空間

22‧‧‧管體

24‧‧‧三通管

240‧‧‧底部通孔

242‧‧‧頂部通孔

244‧‧‧側邊通孔

25‧‧‧水管

26‧‧‧排水管

28‧‧‧位能發電裝置

280‧‧‧連桿

30、40‧‧‧閥門

32‧‧‧殼體

320‧‧‧第一凸環

322‧‧‧第二凸環

324‧‧‧第三凸環

34‧‧‧彈性元件

36‧‧‧阻擋件

360‧‧‧第一檔片

362‧‧‧排水孔

364‧‧‧連桿

366‧‧‧第二檔片

368、408‧‧‧浮球

369、409‧‧‧連接線

A‧‧‧水平面

第一圖係為本發明自動能量產生裝置設置於水槽中之示意圖。 第二圖係為本發明之浮筒結構示意圖。 第三圖係為本發明之閥門剖視圖。 第四圖與第五圖係為本發明之連續使用狀態示意圖。

Claims (9)

1. 一種自動能量產生裝置，其設置在裝有液體的一水槽內，該自動能量產生裝置包括：一浮筒，設置在該水槽內且沉入該液體中，該浮筒內具有一容置空間填滿該液體，且該浮筒側邊設有一進水口以及一出水口連通該容置空間，以及該浮筒頂部更包括一排氣孔，且該排氣孔更連通一排氣管至該水槽外；一管體，其一端連通於該浮筒之該進水口；一三通管，其上分別設有一底部通孔、頂部通孔以及側邊通孔，該底部通孔連通該浮筒之該出水口，該側邊通孔則連通一排水管，該排水管之出口位於該水槽外，且低於該浮筒沉入至水中後的高度；二閥門，一該閥門設置於該管體上且相對於該進水口之另一端，另一該閥門則設置於該三通管之該頂部通孔，每一該閥門連接一浮球，當該浮筒填滿該液體且沉入該水槽之該液體時，該二浮球可浮起一併關閉該二閥門，防止液體進入該浮筒內，該浮筒內部的液體由該三通管的該側邊通孔排出，並使氣體由該排氣孔流入該浮筒內，使該浮筒上升至該液體之水平面後該二浮球放鬆該二閥門，使該進水口導通，讓該液體進入該浮筒填滿該容置空間，以及使氣體由該排氣孔排出該浮筒後，再次沉入該水槽中；以及一位能發電裝置，其上設有一連桿連接該浮筒，該浮筒在該水槽內移動時可牽引該連桿，以提供位能至該位能發電裝置進行發電。
2. 如請求項1所述之自動能量產生裝置，其中該閥門為單向閥。
3. 如請求項1所述之自動能量產生裝置，其中該閥門更包括：一殼體，其內表面由上而下分別環設有一第一凸環、第二凸環以及第三凸環；一彈性元件，設置該殼體內且位於該第一凸環與該第二凸環之間；以及一阻擋件，可於該殼體內滑動，該阻擋件包括有一第一檔片，位於該彈性元件底部與該第二凸環之間，且該第一檔片底部設有一連桿以連接一第二檔片，且該第二檔片位於該第三凸環下方。
4. 如請求項3所述之自動能量產生裝置，其中該浮球係透過一連接線連接該第一檔片之頂部，當該浮球浮起時可拉住該阻擋件，使該阻擋件之該第二檔片密合該第三凸環，以關閉該閥門。
5. 如請求項3所述之自動能量產生裝置，其中該第一檔片與該第二檔片為圓形擋片。
6. 如請求項3所述之自動能量產生裝置，其中該第一檔片上更設有至少一排水孔。
7. 如請求項3所述之自動能量產生裝置，其中該彈性元件為彈簧。
8. 如請求項3所述之自動能量產生裝置，其中該第一凸環、該第二凸環以及該第三凸環為防水橡圈。
9. 如請求項1所述之自動能量產生裝置，其中該管體為L型管體。