TWM672410U - 水源揚昇發電機構 - Google Patents

Abstract

一種水源揚昇發電機構，包括：一流體揚升裝置，具有至少一液壓缸，該液壓缸能受外部動力驅動，並連動至少一液壓泵內部壓縮流體，該液壓泵連通於一流體導入管及一流體導出管，該流體導入管延伸至一相對較低位置（低位能位置）並設有一輸入逆止閥，該流體導出管設有一輸出逆止閥，並連通位於相對較高位置（高位能位置）之至少一輸出導管，使位於低位能位置之流體能單向通過該流體導入管流入該液壓泵，且液壓泵所壓縮之流體，能單向通過高位能位置之輸出導管再向外導出；藉以驅動一發電裝置的至少一作動臂，並帶動一基軸連動一發電機組運作。

Description

水源揚昇發電機構

本創作是有關水源揚昇發電機構，尤指一種能簡易且迅速地將流體由低位能部位輸送至高位能部位，藉由流體驅動至少一作動臂帶動一基軸使發電機組運作的機構。

傳統應用重力產生轉動運動，以帶動機構活動，已屬習知技藝；例如：中華民國申請第97141343號「重力旋轉動力裝置」、申請第94221804號「動力產生裝置」等專利案，皆提供了典型的實施例。

上述該重力旋轉動力裝置係應用流體抽取設備，將流體注入容器內而帶動旋轉桿轉動，產生動力帶動傳動機構運動；而該動力產生裝置則係應用齒輪組合齒條結構的動力輸入設備驅動重力加壓裝置及連動組件，藉以輸出動力。

習知技藝亦揭示了將機體或運動機構沉浸於流體內，利用流體浮力作用產生動能，來驅動機具運作，以及組合發電機而獲得運轉發電的技術；例如：中華民國申請第96213112號「浮力推動發電機組」、申請第104119727號「重力交替循環發電系統」等專利案，皆提供了可行的實施例。

上述參考資料顯示了相關習知動力產生裝置在結構及應用方面的技藝；如果重新設計考量其動力產生裝置的結構，使其構造不同於習用裝置，將可提供一種符合低能量損耗的條件下，又達到理想的能量傳遞作用的循環動力機制。

因此，中華民國申請第113210343號新型案中，提出了一種「儲能發電機構」，主要係於一儲能箱本體內部收容液體，將多個密度小於該液體之砝碼導入該儲能箱本體，利用該液對砝碼產生上升浮力，使各砝碼分別儲存位能，再將各砝碼導出該儲能箱本體，以供驅動作動臂帶動基軸使發電儲能機組運作。

然而，上述整體機構不但結構龐大、操作複雜，且投資成本高昂，實際應用上並不符合經濟效益。

有鑑於習見之物體發電儲能機構於實際應用有上述缺點，創作人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本創作產生。

本創作之主要目的在於提供一種水源揚昇發電機構，包括：一流體揚升裝置，具有至少一液壓缸，該液壓缸能受外部動力驅動，並連動至少一液壓泵內部壓縮流體，該液壓泵連通於一流體導入管及一流體導出管，該流體導入管延伸至一相對較低位置（低位能位置）並設有一輸入逆止閥，該流體導出管設有一輸出逆止閥，並連通位於相對較高位置（高位能位置）之至少一輸出導管，使位於低位能位置之流體能單向通過該流體導入管流入該液壓泵，且液壓泵所壓縮之流體，能單向通過高位能位置之輸出導管再向外導出；藉以驅動一發電裝置的至少一作動臂，並帶動一基軸連動一發電機組，進而可達到結構簡單可靠、成本低廉且運作耗能低等特點。

本創作之另一目的在於提供一種水源揚昇發電機構，其中該作動臂上設有一流體承接部；該輸出導管設有一能控制流體通過之控制閥門，該控制閥門能控制流體落於該流體承接部，藉以利用該流體承接部中之流體自身重量驅動該作動臂向下活動，且於該流體承接部之活動路徑下方設有一流體回收容器，該流體回收容器連通於該流體導入管，能有效回收該流體承接部釋放之流體，避免形成資源浪費。

本創作之又一目的在於提供一種水源揚昇發電機構，其中該流體導出管與輸出導管之間設有一儲液箱，該流體導出管能將低位能位置之流體導入該儲液箱中，該輸出導管係由該儲液箱上方將高位能位置之流體導出；藉此，可由該儲液箱直接連結多個輸出導管，以分別驅動多個作動臂各自活動，使該流體揚升裝置的整體結構及操作控制更為簡單便利。

為使本創作的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的瞭解，茲依下列附圖說明如下：

以下各實施例所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前、後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，所使用的方向用語乃是便於說明，而非對本創作加以限制。此外，在下列實施型態中，相同或相似的元件將採用相同或相似的編號，並適當地省略重複說明。

請參圖1至圖4所示，可知本創作第一實施例之結構包括：流體揚升裝置A、發電裝置B等部份；其中該流體揚升裝置A具有液壓缸1、液壓泵2（及／或液壓泵20）、流體導入管23及流體導出管24，該液壓缸1能受外部動力驅動，並連動該液壓泵2（及／或液壓泵20）壓縮流體，該液壓泵2（及／或液壓泵20）連通於該流體導入管23及該流體導出管24，該流體導入管23延伸至一相對較低位置（低位能位置）並設有一輸入逆止閥231，該流體導出管24設有一輸出逆止閥241，並連通位於相對較高位置（高位能位置）之至少一輸出導管25，該輸出導管25具有一能控制流體通過之控制閥門251；藉以使低位能位置之流體能單向經由該流體導入管23流入該液壓泵2（及／或液壓泵20），且液壓泵2（及／或液壓泵20）所壓縮之流體，能通過該流體導出管24單向流至高位能位置之輸出導管25，再通過該控制閥門251向外流出。

在一個可行的實施例中，該液壓泵2（及／或液壓泵20）具有一流體流通口22，該流體流通口22連通於該流體導入管23及流體導出管24；該液壓缸1係為一雙活塞桿液壓缸，該液壓缸1內部設有兩作動室11、12及一位於兩作動室11、12之間的中間活塞13，該中間活塞13兩端分別具有反向凸伸之活塞桿131、132，能分別連結兩液壓泵2、20內部之活塞21；該兩作動室11、12經由一控制閥14連通一液泵15及一收容流體之液缸16，該液泵15通電後能將該液缸16中之流體向外泵出，並經該控制閥14將流體在不同時間分別導入該兩作動室11、12。

當該控制閥14將流體導入該作動室11，能驅動該中間活塞13朝向該作動室12活動，使該活塞桿132連動該液壓泵20之活塞21，將該液壓泵20內部之流體經由該流體流通口22向外推出，此時該輸入逆止閥231封閉該流體導入管23，該輸出逆止閥241開啟該流體導出管24，使該液壓泵20經由該流體流通口22流出之流體能通過該流體導出管24被引導至高位能位置。

反之，當該控制閥14將流體導入該作動室12，則能驅動該中間活塞13朝向該作動室11活動，不但可將推壓該作動室11內部之流體通過該控制閥14回到該液缸16中；且可使該活塞桿131推動該液壓泵2之活塞21，將該液壓泵2內部之流體經由該流體流通口22向外推出，此時該輸入逆止閥231封閉該流體導入管23，該輸出逆止閥241開啟該流體導出管24，使該液壓泵20經由該流體流通口22流出之流體能通過該流體導出管24被引導至高位能位置。

上述結構中，該流體導出管24與輸出導管25之間設有一儲液箱3，該流體導出管24可將流體由低位能位置導入該儲液箱3中，藉以推升該儲液箱3內部流體之液面高度；且該輸出導管25係由該儲液箱3上方將高位能位置之流體導出。

該發電裝置B具有至少一作動臂5，及至少一受該作動臂5連動之基軸4，該基軸4連結一發電機組40，該作動臂5能於高位能位置承接該輸出導管25導出之流體，利用該流體本身的重量作用於該作動臂5，使該作動臂5由高位能位置運動至低位能位置，然後釋放該流體，藉以驅動該基軸4連動該發電機組40運作；同時，該發電機組40除基本發電功能外，另可依需要於內部設有具備蓄電儲能功能的組件（如：蓄電池）。

在一個可行的實施例中，該作動臂5具有一根部51及一尾部52，該根部51係能單向轉動地結合於該基軸4，該流體承接部53係設置於該尾部52；且該流體承接部53的活動路徑下方設有一流體回收容器26，藉以承接該流體承接部53倒出之流體，該流體回收容器26連通於該流體導入管23，使流體可通過該輸入逆止閥231單向流回該液壓缸1回收再利用。

該發電裝置B具有至少一回復組件6，回復組件6係組合於該作動臂5，主要係可以由設置於接近該根部51之一基架61結合一撓性之連動件62所組成，該連動件62係選自彈性纜線、纜線組合彈簧的至少其中之一，且連結於該基架61及該尾部52之間；在該作動臂5之尾部52由高位能位置運動至低位能位置的過程中，該回復組件6能蓄積能量，當流體於低位能位置脫離該流體承接部53，該回復組件6能釋放能量，並驅動該作動臂5回復至高位能位置。

在實際應用時，該基軸4可同時組合四個作動臂5並配合兩組回復組件6運作，且其中兩個作動臂5係分別位於高位能位置、低位能位置，另外兩個作動臂5分別平均位於高位能位置、低位能位置之間的區域，使四個作動臂5分別位於等間距的運動位置上；而該回復組件6之連動件62係以中段通過該基架61並形成反向彎折，使該連動件62兩端可分別連結至兩作動臂5之尾部52，當其中一作動臂5之尾部52（流體承接部53）於高位能位置承接流體後，朝向低位能位置運動的過程中，可帶動另一未承接流體之作動臂5的尾部52（流體承接部53）朝向高位能位置運動，藉以形成相互循環的連動。

上述結構於實際應用時，具有下列特點：

１、液壓缸1往復動作，分別驅動液壓泵2、20於不同時間各自動作，將流體由低位能位置壓入該儲液箱3，使該儲液箱3內之液面上升，並由高位能位置通過輸出導管25導出；藉以利用流體本身之重量驅動發電裝置B之作動臂5，帶動基軸4連動發電機組40，其整體之結構簡單可靠、成本低廉且具有運作耗能低等特點。

２、作動臂5作功後，由流體承接部53釋出之流體可由流體回收容器26承接，並導回該液壓缸1再重複利用，可有效降低資源的浪費，提升整體的經濟效益。

請參圖5所示，可知本創作第二實施例之結構包括：流體揚升裝置A0，以及與前述第一實施例相同之發電裝置B等部份；其中該流體揚升裝置A0具有與前述第一實施例相同之液壓缸1、液壓泵2、20、流體導入管23、流體導出管24、輸出導管25及流體回收容器26等，其差異在於：該流體揚升裝置A0不具有相同或類似於該儲液箱3之結構，因此該流體導出管24係直接連通於各該輸出導管25，並藉由該控制閥門251控制各該輸出導管25中之流體向外導出；除此之外，該流體揚升裝置A0本身的運作，以及與該發電裝置B之組合型態，皆與前述第一實施例相同，在此不多作贅述。

在實際應用時，由於該流體揚升裝置A0之液壓缸1僅能分別驅動兩液壓泵2、20，該兩液壓泵2、20可分別經由一流體導出管24連通兩輸出導管25，以供驅動兩作動臂5運作；因此，若該發電裝置B具有四個輪流活動之作動臂5，則需配合兩組流體揚升裝置A0，如此一來，各該流體揚升裝置A0分配的驅動流體流量較小，可降低各該流體揚升裝置A0之規格，藉以形成另一種組合應用的變化，以滿足不同之需求場合。

綜合以上所述，本創作水源揚昇發電機構確可達成簡易且迅速地將流體由低位能部位輸送至高位能部位，並藉由流體驅動至少一作動臂帶動一基軸使發電機組運作之功效，實為一具新穎性及進步性之創作，爰依法提出申請新型專利；惟上述說明之內容，僅為本創作之較佳實施例說明，舉凡依本創作之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本創作之專利申請範圍內。

A,A0:流體揚升裝置B:發電裝置1:液壓缸11,12:作動室13:中間活塞131,132:活塞桿14:控制閥15:液泵16:液缸2,20:液壓泵21:活塞22:流體流通口23:流體導入管231:輸入逆止閥24:流體導出管241:輸出逆止閥25:輸出導管251:控制閥門26:流體回收容器3:儲液箱4:基軸40:發電機組5:作動臂51:根部52:尾部53:流體承接部6:回復組件61:基架62:連動件

[圖1]係本創作第一實施例之立體結構圖。[圖2]係圖1之前視平面結構圖。[圖3]係圖1之俯視平面結構圖。[圖4]係本創作之流體揚升裝置中液壓缸及液壓泵的組合示意圖。[圖5]係本創作第二實施例之俯視平面結構圖。

A:流體揚升裝置

B:發電裝置

1:液壓缸

2,20:液壓泵

23:流體導入管

24:流體導出管

25:輸出導管

251:控制閥門

26:流體回收容器

3:儲液箱

4:基軸

40:發電機組

5:作動臂

51:根部

52:尾部

53:流體承接部

6:回復組件

61:基架

62:連動件

Claims (14)

1. 一種水源揚昇發電機構，包括：一流體揚升裝置(A、A0)，具有至少一液壓缸(1)，該液壓缸(1)能受外部動力驅動，並連動至少一液壓泵(2、20)內部之活塞(21)往復活動並壓縮流體，該液壓泵(2、20)連通於一流體導入管(23)及一流體導出管(24)，該流體導入管(23)通過一輸入逆止閥(231)延伸至一相對較低之低位能位置，該流體導出管(24)通過一輸出逆止閥(241)延伸至一相對較高之高位能位置，使位於該低位能位置之流體能單向通過該流體導入管(23)流入該液壓泵(2、20)，且液壓泵(2、20)所壓縮之流體，能單向通過該流體導出管(24)由該高位能位置向外流出；一發電裝置(B)，具有至少一作動臂(5)，及至少一受該作動臂(5)連動之基軸(4)，該基軸(4)連結一發電機組(40)，該作動臂(5)能於該高位能位置承接該流體揚升裝置(A、A0)導出之流體，利用該流體本身的重量作用於該作動臂(5)，使該作動臂(5)由該高位能位置運動至該低位能位置，然後釋放該流體，藉以驅動該基軸(4)連動該發電機組(40)運作。
2. 如請求項1所述之水源揚昇發電機構，其中該液壓缸(1)係為一雙活塞桿液壓缸，該液壓缸(1)內部設有兩作動室(11、12)及一位於兩作動室(11、12)之間的中間活塞(13)，該中間活塞(13)兩端分別具有反向凸伸之活塞桿(131、132)，能分別連結兩液壓泵(2、20)之活塞(21)，當流體在不同時間被分別導入各該作動室(11、12)，能驅動該中間活塞(13)於該兩作動室(11、12)之間往復活動，以分別驅動各該液壓泵(2、20)在不同時間各自運作。
3. 如請求項2所述之水源揚昇發電機構，其中該液壓缸(1)之兩作動室(11、12)係經由一控制閥(14)連通一液泵(15)及一收容流體之液缸(16)，該液泵(15)通電後能將該液缸(16)中之流體向外泵出，並經該控制閥(14)將流體在不同時間分別導入該兩作動室(11、12)。
4. 如請求項1或2或3所述之水源揚昇發電機構，其中該液壓泵(2、20)具有一流體流通口(22)，該流體流通口(22)連通於該流體導入管(23)及流體導出管(24)。
5. 如請求項1或2或3所述之水源揚昇發電機構，其中該作動臂(5)上設有一流體承接部(53)；該流體導出管(24)連通一輸出導管(25)，該輸出導管(25)設有一能控制流體通過之控制閥門(251)，該控制閥門(251)能控制流體落於該流體承接部(53)，藉以驅動該作動臂(5)向下活動。
6. 如請求項5所述之水源揚昇發電機構，其中該作動臂(5)之流體承接部(53)的活動路徑下方設有一流體回收容器(26)，該流體回收容器(26)連通於該流體導入管(23)。
7. 如請求項5所述之水源揚昇發電機構，其中該流體導出管(24)與輸出導管(25)之間設有一儲液箱(3)，該流體導出管(24)將流體導入該儲液箱(3)中，該輸出導管(25)由該儲液箱(3)上方將流體導出。
8. 如請求項6所述之水源揚昇發電機構，其中該流體導出管(24)與輸出導管(25)之間設有一儲液箱(3)，該流體導出管(24)將流體導入該儲液箱(3)中，該輸出導管(25)由該儲液箱(3)上方將流體導出。
9. 如請求項5所述之水源揚昇發電機構，其中該作動臂(5)具有一根部(51)及一尾部(52)，該根部(51)係能單向轉動地結合於該基軸(4)，該流體承接部(53)係設置於該尾部(52)。
10. 如請求項6所述之水源揚昇發電機構，其中該作動臂(5)具有一根部(51)及一尾部(52)，該根部(51)係能單向轉動地結合於該基軸(4)，該流體承接部(53)係設置於該尾部(52)。
11. 如請求項7所述之水源揚昇發電機構，其中該作動臂(5)具有一根部(51)及一尾部(52)，該根部(51)係能單向轉動地結合於該基軸(4)，該流體承接部(53)係設置於該尾部(52)。
12. 如請求項9所述之水源揚昇發電機構，其中該發電裝置(B)具有至少一回復組件(6)，該回復組件(6)組合於該作動臂(5)，在該作動臂(5)之該尾部(52)由高位能位置運動至低位能位置的過程中，該回復組件(6)能蓄積能量，當流體於低位能位置脫離該流體承接部(53)，該回復組件(6)能釋放能量，並驅動該作動臂(5)回復至高位能位置。
13. 如請求項10所述之水源揚昇發電機構，其中該發電裝置(B)具有至少一回復組件(6)，該回復組件(6)組合於該作動臂(5)，在該作動臂(5)之該尾部(52)由高位能位置運動至低位能位置的過程中，該回復組件(6)能蓄積能量，當流體於低位能位置脫離該流體承接部(53)，該回復組件(6)能釋放能量，並驅動該作動臂(5)回復至高位能位置。
14. 如請求項11所述之水源揚昇發電機構，其中該發電裝置(B)具有至少一回復組件(6)，該回復組件(6)組合於該作動臂(5)，在該作動臂(5)之該尾部(52)由高位能位置運動至低位能位置的過程中，該回復組件(6)能蓄積能量，當流體於低位能位置脫離該流體承接部(53)，該回復組件(6)能釋放能量，並驅動該作動臂(5)回復至高位能位置。

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