专利名称：波浪发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电系统，特别是涉及一种利用波浪发电，能够使动 能单元与发电单元远离海岸，而可提升使用寿命的波浪发电系统。
背景技术：
"波浪发电"主要是依据波浪上、下振动的特性，将海浪动能转换成电
能，而中国台湾属于海岛地形，全岛共拥有长达1，448公里的海岸线，且沿 海地区受到强大季风的吹袭，在广阔的海面上经常存在着汹涌的波涛，依据 初步的波能评估研究结果显示，北部海域及离岛地区较具潜力，每米(米即 公尺，以下均称为米)约有13千瓦的波能，东部及西北沿海居次，每米约有 7千瓦的波能，西南及南部沿海较差，每米约只有3千瓦的波能，全中国台 湾地区可开采量约为IO万千瓦，因此，波浪发电是一项可观的海洋能源。
请参阅图l所示，是中国台湾公告编号第572128号案的立体示意图，该 案所示的潮沙发电装置l，是安装在海岸的岸边,其包括有 一发电机ll及 可驱动该发电机的二涡轮单元12。借此，当海水涨、退潮并进入该涡轮单 元12内时，会使该涡轮单元12内的涡轮(图中未示)旋动产生动能，再驱 动该发电机11将动能转换成电能。
请参阅图2所示，是中国台湾公开编号第200409440号案的剖视图，该 案所示的引力定位发电系统2，包括有沉置在海水内的一容器21、浮设 在该容器21内的一浮件22，及相对该浮件22设置在一地面120的一发电 机23。该浮件22具有可驱动该发电机23的二传递杆221。借此，当该海 水水位产生变化时，该浮件22就会随海浪波动而上、下浮动，并以该传递 杆221驱动该发电机23，将动能转换成电能。
惟，由于在图1、图2中，该发电机ll、 23都是设置在邻近海水的位 置，因此长期使用时，价格昂贵的发电机ll、 23，及提供发电机ll、 23动 能的机构很容易受海水、浪潮的侵蚀而破坏，所以施工及维修成本相对过 高，从而限制了目前波浪发电的发展，致使波浪发电系统研究与开发的成长 趋緩。
由此可见，上述现有的波浪发电系统在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂 商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展
完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的波浪发电系统，实属当
前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的波浪发电系统存在的缺陷，本发明人基于从事此类 产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极 加以研究创新，以期创设一种新型结构的波浪发电系统，能够改进一般现 有的波浪发电系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反 复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的波浪发电系统存在的缺陷，而提供一种 新型结构的波浪发电系统，所要解决的技术问题是使其提供一种可以使发 电机远离海水的波浪发电系统，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据
本发明提出的一种波浪发电系统，其包括 一浮动件，具有小于海水浮力的 重力，是随波浪上、下浮动； 一绳索单元，具有牵连该浮动件的一绳索，该 绳索是跨越形成有落差的海岸，并远离海面而深入内地； 一动能单元，是供 该绳索绕经，并具有不大于该浮动件重力的一牵引力，使该绳索受重力与牵 引力而往复移动，并产生动能；以及一发电单元，是接受该动能单元的动 能，并将动能转换为电能后输出。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的波浪发电系统，其中所述的浮动件具有界定出 一封闭容室的一 围绕壁，该容室内是填装有海水。
前述的波浪发电系统，其中所述的浮动件的围绕壁具有形成在一下端 部且供海水进、出该容室的一水口，及形成在一上端部且供气体进、出该容 室的一气口。
前述的波浪发电系统，其中所述的绳索是一种钢索。 前述的波浪发电系统，其中所述的绳索是深入内地2000至3000米。 前述的波浪发电系统，其中所述浮动件具有形成在一顶面的一扣环，该 绳索单元还具有可卸离地与该扣环相勾接的一勾扣。
前述的波浪发电系统，其中所述的绳索单元还具有一配重件，该配重件 与该浮动件是分别连接该绳索二端，且重量略轻于该浮动件，可以产生不 大于该浮动件重力的牵引力。
前述的波浪发电系统，其中所述的动能单元具有可供该绳索绕经的一 第一主动转盘、与该笫一主动转盘同轴的一第一主动齿轮、可输出动能的 一第 一轮盘，及与该第 一轮盘同轴的一第 一被动件，该第 一被动件具有与该 第一主动齿轮相啮合的一齿轮部，及可正向驱动该第一轮盘的一棘齿部。
前述的波浪发电系统，其中所述的动能单元还具有可供该绳索绕经的 一第二主动转盘、与该第二主动转盘同轴转动的一第二主动齿轮、可输出 动能的 一第二轮盘，及与该第二轮盘同轴的一第二被动件，该第二被动件具 有与该第二主动齿轮相啮合的一齿轮部，及可逆向驱动该第二轮盘的一棘齿部。
前述的波浪发电系统，其中所述的发电单元具有设置在内地的 一发电 机，该发电机具有轴穿该第一、第二轮盘的一动力轴，可将动能转换成电能。
前述的波浪发电系统，其更包括有可监测的绳索动量的 一动能监测单 元，该动能监测单元具有一重力表、设置在该绳索上的一感测件，及设置在 该绳索行经路径上且可侦测该感测件的一侦测件。
前述的波浪发电系统，其中所述的动能监测单元还具有架置在一稳固 面的一支架、枢设在该支架的一巻收器，及连结该巻收器与该浮动件的一巻 绳，该巻收器是可巻收该巻绳，并牵引该浮动件脱离海面。
本发明与现有4支术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了
达到上述目的，本发明的特征在于该波浪发电系统，包括一浮动件、 一绳 索单元、 一动能单元及一发电单元。该浮动件具有小于海水浮力的重力，可 随波浪上、下浮动。该绳索单元具有牵连该浮动件的一绳索，该绳索是跨 越形成有落差的海岸，并远离海面而深入内地。该动能单元是供该绳索绕 经，并具有不大于该浮动件重力的一牵引力，使该绳索受重力与牵引力而往 复移动，并产生动能。该发电单元是接受该动能单元的动能，并将动能转 换为电能后输出。
借由上述技术方案，本发明波浪发电系统至少具有下列优点本发明的 功能是能够提升使用寿命，并可简化装置以及降低成本。
综上所述，本发明新颖的波浪发电系统，能够使该动能单元与该发电 单元远离海岸，而可提升使用寿命，非常适于实用。本发明具有上述诸多 优点及实用价值，其不论在系统结构或功能上皆有较大的改进，在技术上 有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的波浪发电系统具 有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值,诚为 一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图1是中国台湾7>告编号第572128号案的一立体示意图。
图2是中国台湾乂〉开编号第200409440号案的一剖^L图。 图3是本发明波浪发电系统第一较佳实施例的示意图。 图4是本发明波浪发电系统第一较佳实施例中一浮动件的一剖视图。 图5是本发明波浪发电系统第一较佳实施例中一动能单元的一剖视图。 图6是本发明波浪发电系统第一较佳实施例中该动能单元与一发电单 元的一剖^L图。
图7是本发明波浪发电系统第二较佳实施例的一示 图8是本发明波浪发电系统第三较佳实施例的一示 图9是本发明波浪发电系统第四较佳实施例的一示 图10是本发明波浪发电系统第五较佳实施例的 一 示意图。
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的波浪发电系统其具体 实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图3所示，是本发明波浪发电系统第一较佳实施例的结构示意 图。本发明波浪发电系统的第一较佳实施例，包括 一浮动件3、 一绳索单 元4、 一动能单元5以及一发电单元6。
请参阅图3、图4所示，图4是本发明波浪发电系统第一较佳实施例中 一浮动件的一剖^L图。上述的浮动件3，具有小于海水浮力的重力，而能随 波浪上、下浮动。在本实施例中，上述的浮动件3具有界定出一封闭容室 31的一围绕壁32，及形成在该围绕壁32 —顶面的一扣环33。
该容室31，其内可以填装5~20吨重的海水。
该围绕壁32，在本实施例是一种塑钢，并具有形成在一下端部且供海 水进、出该容室31的一水口 321、形成在一上端部且供气体进、出该容室 31的一气口 322，在实务上，该水口 321与该气口 322是利用电动阀控制 海水进、出与气体进、出。
上述的绳索单元4，是一种钢索，并具有一绳索41、多数个滚轮42、 一 勾扣43,及一配重件44。
该绳索41,其是跨越形成有落差的海岸801(可以是港岸、峭壁、防波 堤)，并具有反向延伸的一第一端411与一第二端412。
该滚轮42，是枢设在该绳索41行经的路径上，可导引该绳索41深入内 地8G2约20GG至3000米。
该勾扣43，是与该绳索41第一端411连结后，与该浮动件3的扣环33 勾接。
该配重件44，是与该绳索41第二端412连结，且重量略轻于该浮动件
7
图
意意意
3,可以产生小于该浮动件3重力的牵引力，在实务上，该配重件44是对应该 浮动件3的重量而改变其重量。
请参阅图5、图6所示，图5是本发明波浪发电系统第一较佳实施例中 一动能单元的剖视图，图6是第一较佳实施例中该动能单元与一发电单元 的剖视图。上述的动能单元5，具有可供该绳索41绕经的一第一主动转盘 51、与该第一主动转盘51同轴转动的一第一主动齿轮52、可输出动能的一 第一轮盘53，及与该第一轮盘53同轴的一第一被动件54。该第一被动件 54具有与该第一主动齿轮52啮合的一齿轮部541，及可正向驱动该第一轮 盘53的一棘齿部542。
上述的发电单元6，具有设置在内地802的一发电机61。该发电机61 具有轴接该第一轮盘53的一动力轴611，可将动能转换成电能。
请参阅图3及图5、图6所示，当海面上的波浪带动该浮动件3向上浮 升时，该绳索41会受该配重件44的牵引力，向图面左侧方向位移，并带动 该第一主动转盘51转动，此时，与该第一主动转盘51同轴转动的第一主 动齿轮52会以逆时针方向旋动，并同步驱动该第一被动件54的齿轮部541 以顺时针方向旋动，使该棘齿部542滑脱该第一轮盘53,而不带动该第一轮 盘53。
当海面上的波浪带动该浮动件3向下降落时，会因为本身的重力牵引 该绳索41向图面右侧方向位移，并带动该第一主动转盘51转动而产生动 能，此时，与该第一主动转盘51同轴转动的第一主动齿轮52会以顺时针方 向旋动，并同步驱动该被动件54的齿轮部541以逆时针方向旋动，使该棘 齿部542与该第一轮盘53卡掣，并同步旋动该第一轮盘53，及与该第一轮 盘53轴接的发电机61动力轴611，使动能传递至该发电机61，最后，由该 发电机61将动能转换成电能后输出且供使用。借此，利用波浪带动该浮动 件3浮沉，周而复始，产生循环动力及连续发电。
值得一提的是，海面上波浪的波动只须50厘米(公分)至100厘米(公 分)，就可以达到发电的功效。
请参阅图7、图8所示，图7是本发明波浪发电系统第二较佳实施例的 示意图，图8是本发明波浪发电系统第三较佳实施例的示意图。本发明第 二较佳实施例与第三较佳实施例，其与第一较佳实施例大致相同，其不同 之处在于该波浪发电系统还具有一动能监测单元7。
上述的动能监测单元7，具有架置在一稳固面(可以是如图7所示海岸 801的峭壁上，或如图8所示的海床803上)的一支架71、枢设在该支架71 上的一巻收器72、设置在该绳索41上的一感测件73、设置在该绳索41行 经路径上且可侦测该感测件73的一侦测件74,及连结该巻收器72与该浮 动件3的一巻绳75。该支架71在本实施例中是5米高，可以设置在海岸801的峭壁上、海床803或其他具有稳固面的地形，且能因应海象的限制而 调整该支架71所需的高度，例如在恶劣的地形与恶劣的海象中，可以设定 该支架71具有较高的高度。该侦测件74是与该巻收器72电连接。
当该感测件73随着该绳索41位移，且通过该侦测件74时，表示波浪 上、下升降的幅度过大，以致于该绳索41大幅位移，此时，该侦测件74会 传送一巻线讯号给该巻收器72，使该巻收器72巻收该巻绳75，并牵引该 浮动件3脱离海面，且控制该浮动件3的水口 321与该气口 322会同步开 启，而能在升移if程中，将该容室31的海水释出。借此，可以避免该浮动件 3有撞击海岸而毁损的情形。
重要的是，由于该浮动件3成本相当低，因此，该浮动件3毁损时，只 须单独卸换该浮动件3，就可以维持本发明的正常运作，且该动能单元5与 该发电单元6皆远离海岸，所以不容易受海水侵蚀，可以有效的提升使用 寿命。
另外，请参阅图3所示，该动能监测单元7还具有设置在该绳索41上 且可以监测该绳索41动量的一重力表75。借此，只须再配合图7或图8所 示的动能监测单元7,就可以在该重力表75监测到该绳索41动量超过负荷 时，通过该巻收器72巻收该巻绳75,并牵引该浮动件3脱离海面，或借由 该配重件44上外加的重量(如水或铅块)，使该配重件44的牵引力大于该 浮动件3的重力，同样也可以牵引该浮动件3脱离海面。
请参阅图3、图9所示，图9是本发明波浪发电系统第四较佳实施例的 一示意图。本发明第四较佳实施例，其与第一较佳实施例大致相同，其不同 之处在于
该动能单元5还具有可供该绳索41第二端412绕经的一第二主动转盘 55、与该第二主动转盘55同轴转动的一第二主动齿轮56、可输出动能且与 该发电机61动力轴611连动的一第二轮盘57,及与该第二轮盘57同轴的 一第二被动件58。该第二被动件58具有与该第二主动齿轮55啮合的一齿 轮部581,及可逆向驱动该第二轮盘57的一棘齿部582。
借此，当海面上的波浪带动该浮动件3向上浮升及向下降移时，该绳索 41会因为往复位移，分别带动该第二主动转盘55、该第一主动转盘51转 动而产生动能，此时，分别与该第二、第一主动转盘55、 51同轴转动的第 二、第一主动齿轮56、 52会分别以逆时针、顺时针方向旋动，并同步驱动 该被动件58、 54的齿轮部581、 541以顺时针、逆时针方向旋动，使该棘 齿部582、 542与该第二、第一轮盘57、 53卡掣，并同步旋动该第二、第 一轮盘57、 53，及与该第一轮盘53轴接的发电机61动力轴611,使动能 传递至该发电机61，最后，由该发电机61将动能转换成电能后输出，周而 复始，产生循环动力及连续发电。
值得一提的是，海岸上可以设置沟槽，供该绳索41行经，并以罩盖封
盖该沟槽，借此，达到保护该绳索41的目的。且海岸上也可以设置大型的 壕沟，除了可以供该绳索41行经外，也可以供维修的车辆的行驶。
请参阅图IO所示，图10是本发明波浪发电系统第五较佳实施例的一
示意图。本发明第五较佳实施例，与前述较佳实施例大致相同，其不同之
处在于本发明可以设置多组浮动件3,并通过该绳索单元4与该动能单元 5、该发电单元6配合，借此，可以大幅增加发电量，并提升经济效益。
根据以上所迷可知，本发明的波浪发电系统具有下列优点及功效:本发 明可以使该动能单元5与该发电单元6远离海岸，可以避免海水侵蚀，因此 可以有效的提升使用寿命，而该浮动件3虽然邻近该海面，惟，其成本相 当低，且换装容易，所以本发明可以降低施工及维修成本，使目前波浪发 电的发展更具有竟争力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1、一种波浪发电系统，其特征在于其包括一浮动件，具有小于海水浮力的重力，是随波浪上、下浮动；一绳索单元，具有牵连该浮动件的一绳索，该绳索是跨越形成有落差的海岸，并远离海面而深入内地；一动能单元，是供该绳索绕经，并具有不大于该浮动件重力的一牵引力，使该绳索受重力与牵引力而往复移动，并产生动能；以及一发电单元，是接受该动能单元的动能，并将动能转换为电能后输出。
2、 根据权利要求l所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的浮动件具有界定出 一封闭容室的一围绕壁，该容室内是填装有海水。
3、 根据权利要求2所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的浮动 件的围绕壁具有形成在一下端部且供海水进、出该容室的一水口，及形成在 一上端部且供气体进、出该容室的一气口。
4、 根据权利要求1所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的绳索 是一种钢索。
5、 根据权利要求1所述的波浪发电系统,其特征在于其中所述的绳索 是深入内i也2000至3000米。
6、 根据权利要求l所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的浮动 件具有形成在一顶面的一扣环，该绳索单元还具有可卸离地与该扣环相勾 接的一勾扣。
7、 根据权利要求l所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的绳索 单元还具有一配重件，该配重件与该浮动件是分别连接该绳索二端，且重 量略轻于该浮动件，可以产生不大于该浮动件重力的牵引力。
8、 根据权利要求1所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的动能 单元具有可供该绳索绕经的一第一主动转盘、与该第一主动转盘同轴的一 第一主动齿轮、可输出动能的一第一轮盘，及与该第一轮盘同轴的一第一 被动件，该第一被动件具有与该第一主动齿轮相啮合的一齿轮部，及可正 向驱动该第 一轮盘的 一棘齿部。
9、 根据权利要求'8所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的动能 单元还具有可供该绳索绕经的一第二主动转盘、与该第二主动转盘同轴转 动的一第二主动齿轮、可输出动能的一第二轮盘，及与该第二轮盘同轴的 一第二被动件，该第二被动件具有与该第二主动齿轮相啮合的一齿轮部，及 可逆向驱动该第二轮盘的一棘齿部。
10、 根据权利要求9所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的发 电单元具有设置在内地的一发电机，该发电机具有轴穿该第一、第二轮盘 的一动力轴，可将动能转换成电能。
11、 根据权利要求1所述的波浪发电系统，其更包括有可监测的绳索 动量的一动能监测单元，该动能监测单元具有一重力表、设置在该绳索上 的一感测件，及设置在该绳索行经路径上且可侦测该感测件的一侦测件。
12、 根据权利要求11所述的波浪发电系统，其特征在于其中所述的动 能监测单元还具有架置在一稳固面的一支架、枢设在该支架的一巻收器，及 连结该巻收器与该浮动件的一巻绳，该巻收器是可巻收该巻绳，并牵引该浮 动件脱离海面。'
全文摘要
本发明是有关于一种波浪发电系统，包括一浮动件、一绳索单元、一动能单元及一发电单元。该浮动件具有小于海水浮力的重力，可随波浪上、下浮动。该绳索单元具有牵连该浮动件的一绳索，该绳索是跨越形成有落差的海岸，并远离海面而深入内地。该动能单元是供该绳索绕经，并具有不大于该浮动件重力的一牵引力，使该绳索受重力与牵引力而往复移动，并产生动能。该发电单元是接受该动能单元的动能，并将动能转换为电能后输出。借此，使该动能单元与该发电单元远离海岸，而可提升使用寿命。
文档编号F03B13/14GK101105167SQ200610090259
公开日2008年1月16日 申请日期2006年7月11日 优先权日2006年7月11日
发明者李贻萍 申请人:李贻萍