正倒虹吸式海浪發電方法及發電機技術

一種正倒虹吸式海浪發電機，主要借助正倒虹吸管原理，將海水經由管道傳送至高于海面的雙向水輪機，再利用海浪起伏的動能，來回推動水輪機，進而帶動發電機發電。其中該雙向水輪機的構造，類似橫向裝設的垂直軸式風機，因此，雖然管道內的海水來回雙向流動，該水輪機皆呈同一方向旋轉。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關一種正倒虹吸式海浪發電機，尤指一種借助正倒虹吸管原理，將海水經由管道傳送至高于海面的雙向水輪機，再利用海浪起伏的動能，來回推動水輪機以帶 動發電的發電機。
技術介紹
按；先前或現行以海浪能發電的裝置，有很多種的方式，其中，如附件一的23種圖 形(摘自卓胡誼著沒有旋轉發電機的海浪發電裝置)，以及如附件二的12種圖形(摘自 John Brooke著wave energy conversion)所用的方法。但到目前為止，市面上并無任 何大量的海浪發電機在運轉，可見目前所存在的各種海浪能發電方式，都還沒有達到應有 的經濟效益。都是因海浪發電機需要有吸收海浪能的裝置，以及發電機，這些裝置若放在海 里， 一則裝置不易，二則容易損壞，若裝置高于海水的上面，如陸地或船舶或浮體上，則方 便多了，也不易損壞。申請人有鑒于此，經不斷研究、實驗，以期使海浪能發電得以更具效 率，且達到更佳的經濟效益而設計本專利技術。
技術實現思路
為了改善現有海浪發電裝置經濟效益差，效率低，裝置復雜，容易損壞的缺點，本 專利技術旨在提供一種海浪發電方法及發電機，在提高發電效率，增加經濟效益的前提條件下， 進一步簡化裝置，且由于本專利技術所述的發電機置于高于海水的陸地或船舶等浮體上，更加 方便，也不易損壞。 為了實現上述目的，本專利技術提供了一種正倒虹吸式海浪發電方法，該方法首先利 用正倒虹吸管道借助虹吸管原理將一端的海水流經較高處再傳送到更低的另一端，其高處 高于海面，然后借助在此高處裝置的雙向水輪機將管道內因海浪的起伏而產生的海水來回 流動的能量轉換為動能輸出，進而帶動發電機發電。 該正倒虹吸管道，是由分別裝配在兩側的一正虹吸管和一倒虹吸管連通組合而 成，該正虹吸管道的一端伸入海水中，該倒虹吸管為U字形的連通管，該U字形連通管的底 部低于海平面。 其中，若所述正倒虹吸管道的高度大于水輪機扇葉半徑，可在該水輪機前后的管 道內設有增加海水沖擊凹面輪葉的力量和減少凸面輪葉的阻力的擋板，水輪機的轉速由負 載依據海浪的大小自動控制，以增進效率。 其中，所述雙向水輪機還可以首先通過帶動一水泵運轉，并先將海水打到一位于 較高處的水塔，然后海水再從水塔經水力發電機流到海里，從而帶動該發電機發電。 本專利技術的另一個目的，在于提供一種正倒虹吸式海浪發電機，其特征在于包含 —個正倒虹吸管，是由分別裝配在兩側的一個正虹吸管和一個倒虹吸管連通組合 而成，該正虹吸管伸入海水中； —個雙向水輪機，設于該正虹吸管道的較高處，該高處高于海面，該雙向水輪機設有一個軸承； —個發電機設置于該正倒虹吸管外部，由所述雙向水輪機的軸承驅動。 其中該倒虹吸管為U字形的連通管，該雙向水輪機為保持同一方向旋轉的水輪 機。所述雙向水輪機的承軸可以直接連接于一個置于該正倒虹吸管外部的發電機驅動發 電；也可以通過一個齒輪箱連接于置于該管道外部的該發電機，以將轉速變快再驅動發電 機發電；還可以首先和一個泵連接，以驅動該泵將海水打到一個較高水塔，該水塔與一個水 力發電機相連接，由水塔的海水流經水力發電機發電。 本專利技術的有益效果為該正倒虹吸式海浪發電機，借助正倒虹吸管原理，將管道內 因海浪的起伏而產生海水來回流動的能量轉換為動能輸出，來回推動水輪機以達到帶動發 電機的發電，在提高發電效率的前提條件下，進一步簡化裝置，以達到更好的經濟的效益。附圖說明圖l是本專利技術的剖面圖。圖2是本專利技術的另-一實施例剖面圖。圖3是本專利技術的雙向水輪機剖面圖。圖4是本專利技術的另-一雙向水輪機剖面圖。圖5是本專利技術的另-一實施例剖面圖。圖e是本專利技術的另-一組裝實施例剖面圖。主要元件符號說明10 管道11*雙向水輪機 lla 葉片12 承軸13a 擋板13b 擋板 14 發電機15 網子16 開口17 空氣 18 線圈19 圓形管道19a 矩形管道20 鉸鏈21 浮體22 柱子23 基座24 泵 25 水塔26*水力發電機27 齒輪箱28 線圈30 橡膠板1 海平面2 海浪3 *水位 4 * 1泣々i !U大5 他、、f6 海面7 海底具體實施例方式請參閱圖1，為本專利技術的剖面圖，主要設有一管道10，管道IO右側為正虹吸管，左側為倒虹吸管，管道io—般設為矩形也可為其他形狀，其右邊伸入海水中，左邊為u字形，可放置于岸上、船舶或浮體，管道10的開口 16為向上，可為密封或不密封。如圖所示，其中 虛線的左邊是岸上的陸地，右邊則是海平面1及海浪2。 當管道10內充滿了海水，即因連通管及虹吸的原理，管道10內的海水將隨著海浪 2的起伏，來回的流動，以圖中箭頭4、5所示，管道10左邊U形管的水位3將隨著海浪2的 峰谷而起伏。 —設于管道10的雙向水輪機ll(Bi-Directional Water Turbine)，可為各種形 式的類似橫放的垂直軸式風機的水輪機，其作用是將海水流動的能量轉化為動能，在此圖 示上，該雙向水輪機ll的形狀為類似沙伯鈕斯形(Savonius)風機，無論海水往左或往右流5動，該雙向水輪機11皆會以順時針方向旋轉，借助其承軸12輸出動能，而左右擋板13a及 13b，可增加海水沖擊凹面輪葉的力量和減少凸面輪葉的阻力，一發電機14置于管道10外 部，當承軸12轉動時，可由發電機14經由線圈18輸出電能。雙向水輪機11的轉速可由 負載依據海浪大小自動控制，以增進效率；管道10伸入海水的一端加裝網子15，以防魚類 或雜物進入，而開口 16若不密封也可裝上網子以防鳥類飛入，且本專利技術于一開始安裝設置 時，要移走管道10內的空氣17，這點可以用各種方式來完成。 請參閱圖2，本專利技術管道10內各段的截面積不一定要相等，如圖所示，管道10中間 的高度為雙向水輪機11的扇葉的半徑，因此，中間的管道IO較大，可做成圓弧形，如圓形管 道19，或如虛線部分的矩形管道19a。在此圖中不需裝設如圖1所示的擋板13a、13b，或也 可如圖5所示的將U形管的左側做成愈往上愈寬；雙向水輪機11可為多葉片式沙伯紐斯形 (Multi-Bladed Savonius)，亦即多加了葉片lla。葉片lla的尾端可做成其凸面會隨著逆 向水流而彎曲，本專利技術在此提供了兩種方法，其一為如圖3所示，將每片扇葉分成兩段，由 鉸鏈20銜接。故當水流方向如箭頭方向時，其下面的凸面會彎曲，以減少水流阻力，其虛線 部分，則代表原圖2的葉片形狀。另一種方法如圖4所示，其尾端葉片以富有彈性的橡膠板 30做成。也同樣會隨逆向水流自動彎曲。 本專利技術也可如圖6的方式實施，前述的承軸12可帶動一泵24，先將海水打到一較 高的水塔25，如此可由多組管道和泵將海水集中到水塔25，海水再從水塔25經水力發電機 26流到海里，其箭頭代表海水的進出，電能則從線圈28輸出。 前述的承軸12，可經一齒輪箱27將轉速變快以增加發電機14或泵24的效率。 請參閱圖6，為本專利技術的管道IO可置于海上的船舶或浮體上的實施方式，如圖所 示，其斜線部分為一浮體21，由繩索或柱子22固定于海底7的基座23上。管道10另端則 置于海面6。 綜上所述，本專利技術所述的正倒虹吸式海浪發電機，借助正倒虹吸管原理，將管道內 因海浪的起伏而產生海水來回流動的能量轉換為動能輸出，來本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種正倒虹吸式海浪發電方法，其特征在于：首先利用正倒虹吸管道借助虹吸管原理將一端的海水流經較高處再傳送到更低的另一端，其高處高于海面，然后借助在此高處裝置的雙向水輪機將管道內因海浪的起伏而產生的海水來回流動的能量轉換為動能輸出，進而帶動發電機發電。

【技術特征摘要】
一種正倒虹吸式海浪發電方法，其特征在于首先利用正倒虹吸管道借助虹吸管原理將一端的海水流經較高處再傳送到更低的另一端，其高處高于海面，然后借助在此高處裝置的雙向水輪機將管道內因海浪的起伏而產生的海水來回流動的能量轉換為動能輸出，進而帶動發電機發電。2. 根據權利要求l所述的正倒虹吸式海浪發電方法，其特征在于該正倒虹吸管道，是 由分別裝配在兩側的一正虹吸管和一倒虹吸管連通組合而成，該正虹吸管道的一端伸入海 水中，該倒虹吸管為U字形的連通管。3. 根據權利要求2所述的正倒虹吸式海浪發電方法，其特征在于該正倒虹吸管的U 字形連通管的底部低于海平面。4. 根據權利要求1所述的正倒虹吸式海浪發電方法，其特征在于所述正倒虹吸管道 的高度大于水輪機扇葉半徑，且于該水輪機前后的管道內設有增加海水沖擊凹面輪葉的力 量和減少凸面輪葉的阻力的擋板，所述水輪機的轉速由負載依據海浪的大小自動控制，以 增進效率。5. 根據權利要求1所述的正倒虹吸式海浪發電方法，其特征在于所述雙向水輪機首 先帶動一個泵，先將海水打到一位于較高處的水塔，然后海水再從水塔經水力發電機流到 海里，從而帶動該發電機發電。6. —種正倒虹吸式海浪發電機，其特征在于包含一個正倒虹吸管，是由分別裝配在兩側的一個正虹吸管和一個倒虹吸管連通組合而 成，該正虹吸管伸入海水中；一個雙向水輪機，設于該正虹吸管道的較高處，并高于海面，該雙向水輪機設有一個承軸；一個發電機設置于該正倒虹吸管外部，由所述雙向水輪機的軸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉國勝，
申請(專利權)人：赫力股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]