TWI910977B - 水力循環發電裝置 - Google Patents

Abstract

一種水力循環發電裝置，尤特指漏斗式水塔由一水管與下方的水渦輪機連結，該水渦輪機旁設有一磁浮甩力輪組，由該水渦輪機所產生的大扭力來傳動該磁浮甩力輪組，該磁浮甩力輪組旁設有一發電機頭，由該磁浮甩力輪組放大扭力來傳動該發電機頭，同時配合設置一太陽能板，並將該發電機頭與該太陽能板所產生直流電儲存在儲電櫃內，該水渦輪機下方設有一水渦輪機排水儲水槽，該水渦輪機排水儲水槽內設有一抽水機，藉以將水回送至上方的漏斗式水塔內，由該儲電櫃提供該抽水機抽水所需的電源，達到水力循環發電的目的，為其特徵者。

Description

水力循環發電裝置

本發明水力循環發電裝置，主要是應用於水塔循環發電的技術上。

按，石化能源的日益枯竭，以及近年來石化燃料對環境的衝擊愈趨明顯，因此尋求可替代的能源，例如風力、太陽能、海洋能、水力、地熱、以及生質能等，並如何有效利用，為當下最急迫的議題。

風力、水力發電可定義為利用風車、水車把風與水的動能轉換為旋轉的動作去推動發電機；雖然，風力、水力發電是乾淨無污染的能源，具有安全與環保功效，但是風力與水力並非取之不竭、用之不盡的自然資源，無風、無水時，發電機立即失去發電能力，為其既存尚待克服解決的問題與缺失。

因應目前各地水資源的供應不穩定，受限於河川或灌溉溝渠水源不足，其他業界所開發設計的小型水力發電系統都無法完全發揮所預期的效果；因此，本發明的設計理念為：僅需在一平台就可以裝設的水力循環發電裝置，而且本發明採用模組化的組裝式設計，因此無論 是平地、山地均可裝設，裝設完成後第一起動的水源需要人工將設備內的各儲水槽及上方的水塔裝滿水源，然後就可以起動運轉，本發明是24小時運轉不受氣侯影響，唯須注意的是要補充運轉時自然蒸發的水，及固定期限的保養。

本發明人目前從事相關產品的製造、設計，累積多年的實務經驗與心得，針對傳統習用小型水力發電系統所既存的問題與缺失，積極地投入創新與改良的精神，所完成的水力循環發電裝置。

發明解決問題所應用的技術手段以及對照先前技術的功效係在於：漏斗式水塔由一水管與下方的水渦輪機連結，該水渦輪機旁設有一磁浮甩力輪組，由該水渦輪機所產生的大扭力來傳動該磁浮甩力輪組，該磁浮甩力輪組旁設有一發電機頭，由該磁浮甩力輪組放大扭力來傳動該發電機頭，同時配合設置一太陽能板，並將該發電機頭與該太陽能板所產生直流電儲存在儲電櫃內，該水渦輪機下方設有一水渦輪機排水儲水槽，該水渦輪機排水儲水槽內設有一抽水機，藉以將水回送至上方的漏斗式水塔內，由該儲電櫃提供該抽水機抽水所需的電源，達到水力循環發電的目的，具有功效上的增進，為其主要目的達成者。

10:漏斗式水塔

11:水塔座

12:漏斗

13:水管

20:水渦輪機

21:機體

22:入水口

23:排水口

24:渦輪

25:軸心

26:定子

27:渦輪葉片

28:皮帶輪

29:皮帶

30:磁浮甩力輪組

31:上輪盤

32:下輪盤

33:磁浮座

34:固定座

35:轉軸

36:皮帶輪

37:輪架

38:甩力輪

39:皮帶輪

391:皮帶

40:發電機頭

50:儲電櫃

60:水渦輪機排水儲水槽

70:抽水機

71:抽水管

72:送水管

80:太陽能板

M1:第一磁性元件

M2:第二磁性元件

第一圖：係本發明之使用狀態示意圖。

第二圖：係本發明水渦輪機與磁浮甩力輪組之發電狀態示意圖。

為使專精熟悉此項技藝之人仕業者易於深入瞭解本發明的構造內容以及所能達成的功能效益，茲列舉一具體實施例，並配合圖式詳細介紹說明如下：一種水力循環發電裝置，敬請參閱第一圖所示：係本發明實之使用狀態示意圖。與第二圖所示：係本發明水渦輪機與磁浮甩力輪組之發電狀態示意圖。主要包括：一漏斗式水塔10、一水渦輪機20、一磁浮甩力輪組30、一發電機頭40、一儲電櫃50、一水渦輪機排水儲水槽60、一抽水機70與一太陽能板80；其中：該漏斗式水塔10係裝設於一水塔座11的上方處，該漏斗式水塔10之主要用途在於需要它的水壓力而非水容量，該漏斗式水塔10的底部設有一呈上寬下窄的漏斗12，該漏斗12的底部導接一大口徑的水管13，大口徑的該水管13係以垂直方式和下方的該水渦輪機20連結，該漏斗式水塔10必需外接水源來補充運轉時自然蒸發的水；該水渦輪機20設有一機體21，該機體21上方的一側處設有一入水口22，讓水與空氣從該入水口22導入該機體21內部，該機體21內部對應於下方處設有一排水口23，該機體21內部對應於該排水口23的上方處設有一渦輪24，該渦輪24設有一軸心25，該軸心25設有一定子26與複數個呈等分配置的渦輪葉片27，藉以 增加水流的流速，作為帶動複數個該渦輪葉片27與該軸心25旋轉之用，該軸心25的上端設有一皮帶輪28，該皮帶輪28設有一皮帶29，該水渦輪機20等同起動馬達，作為帶動該磁浮甩力輪組30之用；該磁浮甩力輪組30設有一上輪盤31與一下輪盤32，該下輪盤32的下方處設有一磁浮座33，該磁浮座33的下方處設有一固定座34，該上輪盤31、該下輪盤32、該磁浮座33與該固定座34的中心處直立樞結設有一轉軸35，該轉軸35的上方處設有一皮帶輪36，作為與該水渦輪機20的該皮帶29連結傳動之用，該上輪盤31與該下輪盤32外圍的對應處設有複數個呈等分配置的輪架37，複數個該輪架37樞結設有複數個呈等分配置的甩力輪38，該磁浮座33底面與該固定座34頂面的圓環對應處設有複數個極性相同的第一磁性元件M1與第二磁性元件M2，讓該甩力輪38組產生向上的磁浮斥力，藉此降低該水渦輪機20驅動該甩力輪組34的負荷與摩擦力，該轉軸35的下端設有一皮帶輪39，該皮帶輪39設有一皮帶391，經過的扭力放大，已經有足夠的扭力來傳動該發電機頭40；該發電機頭40產生DC48V 10Kw的直流電，並產生的DC48V直流電儲存在該儲電櫃50內；該儲電櫃50經過逆變器轉換成AC交流電再使用，或直接使用DC直流電，該儲電櫃50的電源分為三個部分輸出，一：供給該發電機頭40的起動馬達使用，二：供給高效率的該抽水機70使用， 三：供給對外負載使用；該水渦輪機排水儲水槽60係設置於該水渦輪機20的該排水口23下方處，作為儲存該水渦輪機20所排出的水之用；該抽水機70係裝設於該水渦輪機排水儲水槽60，該抽水機70設有一抽水管71與一送水管72，該送水管72的口徑小於該水塔10的該水管13口徑，經實測流經該水渦輪機20的水流量每分鐘為800L/分，因此在該水渦輪機排水儲水槽60內裝設一部3Kw的高效率該抽水機70，該抽水機70所需的電源係來自於該儲電櫃50的電源，該儲電櫃50所儲存的電源係來自該發電機頭40與該太陽能板80所產生的直流電，高效率該抽水機70每分鐘送水900L，送水高度達10M，將水回送至上方的該漏斗式水塔10內，如此達到完全的24小時循環發電；該太陽能板80係將產生的直流電儲存在該儲電櫃50內者。

綜合上述所陳，本發明係在提供一種水力循環發電裝置，經過本發明人實際製做完成以及反覆操作測試之後，證實的確可以達到本發明所預期的功能效益，同時又為目前坊間尚無見聞之首先創作，具有產業上的利用價值，誠然已經符合發明專利實用性與進步性之成立要義，爰依專利法之規定，向 鈞局提出發明專利之申請。

10:漏斗式水塔

11:水塔座

12:漏斗

13:水管

20:水渦輪機

30:磁浮甩力輪組

40:發電機頭

50:儲電櫃

60:水渦輪機排水儲水槽

70:抽水機

71:抽水管

72:送水管

80:太陽能板

Claims (3)

1. 一種水力循環發電裝置，包括：一漏斗式水塔、一水渦輪機、一磁浮甩力輪組、一發電機頭、一儲電櫃、一水渦輪機排水儲水槽、一抽水機與一太陽能板；其中：該漏斗式水塔係裝設於一水塔座的上方處，該漏斗式水塔的底部設有一呈上寬下窄的漏斗，該漏斗的底部導接一水管，該漏斗式水塔設有一外接水源，作為補充運轉時自然蒸發的水之用；該水渦輪機設有一機體，該機體上方的一側處設有一入水口，該入水口係與該水塔的該水管相連結，作為將水從該入水口導入該機體內部之用，該機體內部對應於下方處設有一排水口，該機體內部對應於該排水口的上方處設有一渦輪，該渦輪設有一軸心，該軸心設有一定子與複數個呈等分配置的渦輪葉片，該軸心的上端設有一皮帶輪，該皮帶輪設有一皮帶，作為驅動旋該磁浮甩力輪組之用；該磁浮甩力輪組設有一上輪盤與一下輪盤，該下輪盤的下方處設有一磁浮座，該磁浮座的下方處設有一固定座，該上輪盤、該下輪盤、該磁浮座與該固定座的中心處直立樞結設有一轉軸，該轉軸的上方處設有一皮帶輪，作為與該水渦輪機的該皮帶連結傳動之用，該上輪盤與該下輪盤外圍的對應處設有複數個呈等分配置的輪架，複數個該輪架樞結設有複數個呈等分配置的甩力輪，該磁浮座底面與該固定座頂面的圓環對應處設有複數個極性相同的第一磁性元件與第二磁性元件，讓該甩力輪組產生向上的磁浮斥力，藉此降低該水渦輪機驅動該甩力輪組的負荷與 摩擦力，該轉軸的下端設有一皮帶輪，該皮帶輪設有一皮帶，作為傳動該發電機頭之用；該發電機頭係與該儲電櫃電性連接，藉以將產生的直流電儲存在該儲電櫃內；該儲電櫃的電源係供給該發電機頭起動使用，供給該抽水機使用，供給對外負載使用；該水渦輪機排水儲水槽係設置於該水渦輪機的該排水口下方處，作為儲存該水渦輪機所排出的水之用；該抽水機設有一抽水管與一送水管，該抽水管係裝設於該水渦輪機排水儲水槽，由該送水管將水回送至上方的該漏斗式水塔內；該太陽能板係與該儲電櫃電性連接，藉以將產生的直流電儲存在該儲電櫃內者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水力循環發電裝置，其中：該抽水機的該送水管口徑係小於該漏斗式水塔的該水管口徑者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之水力循環發電裝置，其中：該漏斗式水塔的該水管係以垂直方式和下方的該水渦輪機連結者。