本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別是涉及一種利用水位的高低差來發(fā)電的水位差發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

近年來，開發(fā)低成本無污染的發(fā)電系統(tǒng)逐漸受到重視，例如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、水力發(fā)電等，上述發(fā)電方式是利用天然資源來進(jìn)行發(fā)電，相對于石油、煤碳、火力等發(fā)電方式，較為環(huán)保且低污染。本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)新穎并利用水位高低差來發(fā)電的水位差發(fā)電裝置以供使用者購買或選擇使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)新穎的水位差發(fā)電裝置。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，適用于利用一個水域的水來發(fā)電，并包含一個水壩、至少一個驅(qū)動單元，及至少一個發(fā)電單元。該水壩設(shè)置于該水域，而將該水域區(qū)隔成彼此間隔的一個高水位區(qū)域及一個低水位區(qū)域。該至少一個驅(qū)動單元包括一個貫穿該水壩且供水由該高水位區(qū)域往該低水位區(qū)域流動的水流通道，及一個位于該水流通道內(nèi)的葉片模塊，該水流通道具有兩個分別連通該高水位區(qū)域與該低水位區(qū)域的開口，該葉片模塊由所述開口的其中一個延伸至所述開口的其中另一個，并能被由該高水位區(qū)域往該低水位區(qū)域流動的水推動而繞一條沿該水流通道延伸的軸線轉(zhuǎn)動。該至少一個發(fā)電單元與該至少一個驅(qū)動單元的數(shù)量相對應(yīng)，并能被該至少一個驅(qū)動單元帶動而產(chǎn)生電能。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，該葉片模塊具有一支沿該軸線長向延伸的軸桿，及至少一個繞著該軸桿螺旋延伸的葉片。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，該葉片模塊具有數(shù)個彼此角度間隔地圍繞連接該軸桿的葉片。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，該葉片模塊具有一支沿該軸線長向延伸的軸桿、一個能繞該軸線轉(zhuǎn)動地樞設(shè)于該軸桿外的外轉(zhuǎn)軸，及至少一個繞著該外轉(zhuǎn)軸螺旋延伸的葉片。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，該至少一個發(fā)電單元包括安裝在該外轉(zhuǎn)軸與該軸桿間的至少一個轉(zhuǎn)子及至少一個定子，該至少一個轉(zhuǎn)子安裝于該外轉(zhuǎn)軸，該至少一個定子安裝于該軸桿，在該至少一個轉(zhuǎn)子被該外轉(zhuǎn)軸帶動而相對旋轉(zhuǎn)通過該至少一個定子時，該至少一個發(fā)電單元會產(chǎn)生電能。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，該至少一個發(fā)電單元包括一個設(shè)置于該水壩的頂部的發(fā)電模塊，及一個連接于該葉片模塊與該發(fā)電模塊間的傳動模塊。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，該水壩包括一個壩本體，至少一個設(shè)置于該壩本體的埋管，該至少一個埋管由該壩本體往該高水位區(qū)域與該低水位區(qū)域的其中一個延伸，該水流通道貫穿該埋管與該壩本體。

本實用新型的水位差發(fā)電裝置，還包含一個用于過濾水中雜物的攔截單元，該攔截單元具有一個位于該高水位區(qū)域并罩蓋該驅(qū)動單元的攔截網(wǎng)。

本實用新型的有益效果在于：通過該水壩來區(qū)隔出該高水位區(qū)域與該低水位區(qū)域，再通過該高水位區(qū)域的水會流向該低水位區(qū)域的特性，來帶動該葉片模塊轉(zhuǎn)動，且由于該葉片模塊是由其中一個開口延伸至另一個開口，因此更能完整地受到該水流通道中的水流推動，來帶動該發(fā)電單元產(chǎn)生電能。

附圖說明

本實用新型的其他的特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現(xiàn)，其中：

圖1是一個不完整的剖視側(cè)視圖，說明本實用新型水位差發(fā)電裝置的第一實施例安裝于河川；

圖2是一個不完整的剖視側(cè)視圖，說明該第一實施例安裝于海洋，并表示海洋漲潮時的情況；

圖3是一個不完整的剖視側(cè)視圖，說明該第一實施例安裝于海洋，并表示海洋退潮時的情況；

圖4是一個局部立體圖，說明該第一實施例的一個葉片模塊的另一實施態(tài)樣；

圖5是一個不完整的剖視側(cè)視圖，說明本實用新型水位差發(fā)電裝置的第二實施例安裝于河川；

圖6是一個不完整的剖視側(cè)視圖，說明本實用新型水位差發(fā)電裝置的第三實施例安裝于河川；

圖7是一個不完整的剖視側(cè)視圖，說明本實用新型水位差發(fā)電裝置的第四實施例安裝于河川；

圖8是一個不完整的局部剖視側(cè)視圖，說明該第四實施例的一個葉片模塊。

具體實施方式

在本實用新型被詳細(xì)描述前，應(yīng)當(dāng)注意在以下的說明內(nèi)容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本實用新型水位差發(fā)電裝置的一個實施例，適用于利用一個例如河川或海洋的水域900的水來發(fā)電。該水位差發(fā)電裝置包含一個水壩1、數(shù)個沿該水壩1彼此間隔排列的驅(qū)動單元2(圖1中僅顯示其中一個驅(qū)動單元2，其余的驅(qū)動單元2排列于后側(cè)，以下僅以一個驅(qū)動單元2來進(jìn)行說明)、數(shù)個數(shù)量與所述驅(qū)動單元2的數(shù)量相對應(yīng)的發(fā)電單元3(圖1中僅顯示其中一個發(fā)電單元3，其余的發(fā)電單元3排列于后側(cè)，以下僅以一個發(fā)電單元3來進(jìn)行說明)，及一個攔截單元4。

該水壩1設(shè)置于該水域900，而將該水域900區(qū)隔成彼此間隔的一個高水位區(qū)域901及一個低水位區(qū)域902，該高水位區(qū)域901中的水的水位高于該低水位區(qū)域902中的水的水位。實施上，該水壩1能為混凝土墻、中間泥土外包混凝土墻、水泥卵石墻、拋石加泥土等各種方式組合，只要能用來阻隔圍籬該水域900即可。

每一個驅(qū)動單元2包括一個貫穿該水壩1且連通該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902的水流通道21、一個位于該水流通道21內(nèi)的葉片模塊22，及兩個用于支撐該葉片模塊22的支撐基座222。該水流通道21由該高水位區(qū)域901直線延伸至該低水位區(qū)域902，并具有兩個分別連通該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902的開口211，所述開口211能供水由該高水位區(qū)域901進(jìn)入水流通道21，并流往該低水位區(qū)域902。

該葉片模塊22具有一支軸桿221，及一個繞著該軸桿221螺旋延伸的葉片223。該軸桿221由其中一個開口211沿著一條沿該水流通道21延伸的軸線L長向延伸至其中另一個開口211。該葉片223能被該水流通道21中由該高水位區(qū)域901往該低水位區(qū)域902流動的水推動，而帶動該軸桿221繞著該軸線L轉(zhuǎn)動。在本實施例中，該葉片223為空心結(jié)構(gòu)，以降低該葉片223的整體比重，較佳地，該葉片223的比重趨近于1，能較輕易地被水流推動，以提高發(fā)電效率，此外，該葉片223的表面能為粗糙結(jié)構(gòu)，能夠增加水流對該葉片223的作用力，進(jìn)而提高水流對該葉片223的推力，但實施上，不以本實施例為限。所述支撐基座222設(shè)置于該水域900的海床或河床，并分別支撐于該軸桿221的兩相反端。

每一個發(fā)電單元3包括一個發(fā)電模塊31，及一個傳動模塊32。該發(fā)電模塊31能將轉(zhuǎn)動的動能轉(zhuǎn)換成電能，實施上能利用軸向磁場發(fā)電機(jī)或徑向磁場發(fā)電機(jī)等發(fā)電機(jī)來轉(zhuǎn)換電能，由于該發(fā)電模塊31的類型眾多且為現(xiàn)有技術(shù)，并非本實用新型的重點，所以在此不再詳述。

為了避免漏水至該發(fā)電模塊31的內(nèi)部線圈繞組，本實施例將該發(fā)電模塊31設(shè)置于該水壩1的頂部，并通過連接于該葉片模塊22與該發(fā)電模塊31間的該傳動模塊32來傳遞動能，該傳動模塊32具有一個安裝于該軸桿221并能隨該葉片模塊22轉(zhuǎn)動的第一齒輪321、一個安裝于該發(fā)電模塊31的第二齒輪322，及一個連動安裝于該第一齒輪321與該第二齒輪322間的鏈條323。當(dāng)該葉片模塊22轉(zhuǎn)動時會帶動該鏈條323，而傳動該發(fā)電模塊31運轉(zhuǎn)發(fā)電。當(dāng)然，實施上該傳動模塊32也能利用皮帶來進(jìn)行傳動，或者將該發(fā)電模塊31設(shè)計成防水功能，并放置于水中來直接連接該驅(qū)動單元2，以省略該傳動模塊32，不以本實施例為限。

該攔截單元4用于過濾水中的雜物，該攔截單元4具有一個位于該高水位區(qū)域901并罩蓋該驅(qū)動單元2的攔截網(wǎng)41，通過該攔截網(wǎng)41能避免石礫、樹枝、垃圾、動物死尸進(jìn)入該水流通道21，來保護(hù)所述驅(qū)動單元2，當(dāng)然實施上，該攔截單元4還能具有一個為柵欄的形式的攔污柵(圖未示)，以達(dá)到較強(qiáng)的強(qiáng)度，能在坡度較陡或防汛期較易泛濫的河川抵擋大型石塊的撞擊，不以本實施例為限。

本實用新型水位差發(fā)電裝置實施時，能應(yīng)用于河川或海洋等水域900，而通過該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902的水位高度差異，造成該水流通道21兩端的壓力不同，而使該高水位區(qū)域901的水經(jīng)由該水流通道21往該低水位區(qū)域902流動，當(dāng)水流經(jīng)該水流通道21時，會推動該水流通道21內(nèi)的葉片模塊22轉(zhuǎn)動，就能帶動該發(fā)電單元3產(chǎn)生電能。

首先具體說明本實用新型應(yīng)用于河川的情況：由于河川是由上往下流動，因此該水壩1攔阻該水域900時，會于上游側(cè)形成該高水位區(qū)域901，也就是說圖1的左側(cè)水域900；并于下游處形成該低水位區(qū)域902，也就是說圖1的右側(cè)水域900，由于河川上游的水會持續(xù)流入該高水位區(qū)域901，而該低水位區(qū)域902的水會繼續(xù)往下游流動，使得該高水位區(qū)域901的水位會恒高于該低水位區(qū)域902的水位，因此該水位差發(fā)電裝置就能持續(xù)不斷的發(fā)電。

參閱圖2與圖3，接下來具體說明本實用新型應(yīng)用于海洋的情況：由于海洋會有潮汐現(xiàn)象，因此在海洋漲潮時，該高水位區(qū)域901的水位上漲，也就是說圖2的左側(cè)水域900，而該水壩1會圍籬區(qū)隔出該低水位區(qū)域902，也就是說圖2的右側(cè)水域900，此時，該高水位區(qū)域901的水會因自然界的重力作用不斷流入該低水位區(qū)域902，帶動該水位差發(fā)電裝置產(chǎn)生電能，由低水位區(qū)域902也會不斷累積水量而提高水位，直到該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902的水位趨近于等高。

當(dāng)海洋退潮時，左側(cè)水域900的水位會如圖3所示地下降，而右側(cè)水域900的水位則如圖3所示地維持不動，使得左側(cè)水域900的水位較低于右側(cè)水域900的水位，而成為該低水位區(qū)域902，右側(cè)水域900成為該高水位區(qū)域901，接著，該高水位區(qū)域901的水會因自然界的重力作用不斷流入該低水位區(qū)域902，而帶動該水位差發(fā)電裝置產(chǎn)生電能。因此不管是漲潮或退潮，該水位差發(fā)電裝置都能進(jìn)行發(fā)電，相當(dāng)?shù)貙嵱谩?/p>

補(bǔ)充說明的是，由于海洋會有潮汐現(xiàn)象，使得該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902相隔一固定時間會互換，造成水流入該水流通道21的方向不同，因此實施上能如圖2與圖3所示地于該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902皆設(shè)置該攔截網(wǎng)41，讓本實用新型不管是漲潮或退潮，皆能完整地保護(hù)該驅(qū)動單元2。

在本實施例中，所述驅(qū)動單元2與該發(fā)電單元3的數(shù)量能為二、三或四以上，當(dāng)然實施上，該水位差發(fā)電裝置也能僅包含一個驅(qū)動單元2，及一個發(fā)電單元3即可，不以本實施例為限。

參閱圖4，補(bǔ)充說明該葉片模塊22的另一個實施態(tài)樣，該葉片模塊22能具有數(shù)個彼此角度間隔地圍繞連接該軸桿221的葉片223，每一個葉片223繞著該軸桿221螺旋延伸，在本實施態(tài)樣中，所述葉片223的數(shù)量為三，且繞著該軸桿221螺旋120度，但實施上，所述葉片223的數(shù)量也能為二或四以上，不以本實施例為限。

參閱圖1、圖2與圖3，綜上所述，本實用新型水位差發(fā)電裝置，通過該水壩1來區(qū)隔出該高水位區(qū)域901與該低水位區(qū)域902，再通過該高水位區(qū)域901的水會流向該低水位區(qū)域902的特性，來帶動該葉片模塊22轉(zhuǎn)動，且由于該葉片模塊22是由該高水位區(qū)域901延伸至該低水位區(qū)域902，因此更能完整地受到該水流通道21中的水流推動來帶動該發(fā)電單元3產(chǎn)生電能，值得一提的是，本實用新型應(yīng)用于海洋時，不管在漲潮或退潮都能進(jìn)行發(fā)電，相當(dāng)?shù)貙嵱?，所以確實能達(dá)成本實用新型的目的。

參閱圖5，本實用新型水位差發(fā)電裝置的第二實施例，與該第一實施例不同處在于：本實施例的水壩1包括一個壩本體11，兩個設(shè)置于該壩本體11的埋管12，其中一個埋管12由該壩本體11往該高水位區(qū)域901延伸，其中另一個埋管12由該壩本體11往該低水位區(qū)域902延伸。該水流通道21貫穿所述埋管12與該壩本體11。

當(dāng)本實用新型應(yīng)用于河川等深度較淺的水域900時，該水域900的水壓并不高，所以能減少該水壩1的厚度來節(jié)省材料成本，但設(shè)計上又必須維持該葉片模塊22的延伸長度，因此本實用新型通過所述埋管12來維持該水流通道21與該葉片模塊22的長度。當(dāng)然實施上該水壩1也能僅包括一個埋管12即可，不以本實施例為限。

參閱圖6，本實用新型水位差發(fā)電裝置的第三實施例，與該第一實施例不同處在于：本實施例的水壩1為空心，該傳動模塊32位于該水壩1內(nèi)。該葉片223分成兩段，其中一段由其中一個開口211往該軸桿221的中間螺旋延伸，其中另一段由其中另一個開口211往該軸桿221的中間螺旋延伸，該軸桿221中間則供該傳動模塊32的第一齒輪321安裝，該鏈條323上下延伸于該水壩1中。

參閱圖7與圖8，本實用新型水位差發(fā)電裝置的第四實施例，與該第一實施例不同處在于：該葉片模塊22還具有一個能繞該軸線L轉(zhuǎn)動地樞設(shè)于該軸桿221外的外轉(zhuǎn)軸224，該葉片223繞著該外轉(zhuǎn)軸224螺旋延伸。該發(fā)電單元3不包括該發(fā)電模塊與該傳動模塊，而包括安裝在該外轉(zhuǎn)軸224與該軸桿221間的數(shù)個轉(zhuǎn)子33及數(shù)個定子34。所述轉(zhuǎn)子33沿該軸線L間隔排列安裝于該外轉(zhuǎn)軸224的內(nèi)周面，所述定子34沿該軸線L間隔排列安裝于該軸桿221的周面且分別與所述轉(zhuǎn)子33相對應(yīng)，在所述轉(zhuǎn)子33被該外轉(zhuǎn)軸224帶動而相對旋轉(zhuǎn)通過所述定子34時，該發(fā)電單元3會產(chǎn)生電能。

在本實施例中，每一個轉(zhuǎn)子33具有數(shù)組環(huán)繞該軸線L的磁極對331，每一個定子34具有數(shù)組環(huán)繞該軸線L的電樞繞組341。所述磁極對331能利用外激式、串激式、分激式或復(fù)激式的方式來產(chǎn)生磁場。當(dāng)每一個轉(zhuǎn)子33的磁極對331相對旋轉(zhuǎn)通過每一個定子34的電樞繞組341而切割磁力線時，所述電樞繞組341就能產(chǎn)生感應(yīng)電流。

實施上，每一個轉(zhuǎn)子33的磁極對331與每一個定子34的電樞繞組341的組數(shù)能依所需發(fā)電機(jī)的規(guī)格增減，例如該轉(zhuǎn)子33具有三組磁極對331，該定子34僅具有一組電樞繞組341，則形成三相二極的發(fā)電機(jī)，或者該轉(zhuǎn)子33僅具有一組磁極對331，該定子34具有三組電樞繞組341，則形成單相六極的發(fā)電機(jī)，或者該轉(zhuǎn)子33具有三組磁極對331，該定子34具有六組電樞繞組341，則形成三相十二極的發(fā)電機(jī)，因此設(shè)計上不以本實施例為限。

補(bǔ)充說明的是，該發(fā)電單元3也能僅包括一個轉(zhuǎn)子33及一個定子34，而所述磁極對331與所述電樞繞組341也能相反設(shè)置，也就是說每一個轉(zhuǎn)子33具有所述磁極對331以產(chǎn)生磁場，每一個定子34具有所述電樞繞組341以產(chǎn)生感應(yīng)電流，并利用數(shù)個滑環(huán)(圖未示)分別將感應(yīng)電流接出，不以本實施例的形式為限。

以上所述者，僅為本實用新型的實施例而已，當(dāng)不能以此限定本實用新型實施的范圍，即凡依本實用新型權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實用新型的范圍。