流力叶片装置的制作方法

本发明涉及一种叶片装置，特别是涉及一种利用水流推力来发电的流力叶片装置。

背景技术：

近年来，开发低成本无污染的发电系统逐渐受到重视，例如风力发电、太阳能发电、水力发电等，上述发电方式是利用天然资源来进行发电，相对于石油、煤碳……等火力等发电方式，较为环保且低污染。本发明的目的在于提供一种利用潮汐或河川的水力来发电的流力叶片装置，以供使用者另类的绿色能源选择。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构新颖的流力叶片装置。

本发明的流力叶片装置，包含一个转动单元，及一个外管，该转动单元包括一个沿一条轴线前后延伸的转轴，及一个同轴连接于该转轴并能受流体驱动而带动该转轴朝一个运转方向转动的第一叶片模块，该外管包括一个围绕该转动单元的管体。

该第一叶片模块具有数个由中心呈放射状延伸的径向流道，每一个径向流道由中心沿相反于该运转方向弯曲，并具有一个邻近于中心并供流体流入的第一入口端，及一个远离中心并供流体流出的第一出口端，该外管还包括数个绕着该轴线地彼此角度间隔排列于该管体内侧的肋板，每一个肋板对应于其中一个径向流道的第一出口端，且由该管体内侧向内延伸，并与对应的径向流道的延伸方向呈一夹角，而能供从对应的径向流道流出的流体呈该夹角地冲击。

本发明所述的流力叶片装置，该夹角大于90度且小于180度。

本发明所述的流力叶片装置，该转动单元还包括一个位于该第一叶片模块后侧的第二叶片模块，该第二叶片模块能受流体驱动而带动该转轴朝该运转方向转动，并具有数个前后长向延伸且绕着该轴线彼此角度间隔排列的轴向流道，每一个轴向流道由前往后沿相反于该运转方向弯曲，并具有一个朝前并供流体流入的第二入口端，及一个朝后并供流体流出的第二出口端。

本发明所述的流力叶片装置，每两相邻肋板相配合界定出一个连接流道，所述连接流道分别对应连通所述径向流道的第一出口端与所述轴向流道的第二入口端。

本发明所述的流力叶片装置，该管体具有一个位于内侧的管内面，及一个环绕该轴线地凹陷于该管内面的环槽面，所述肋板由该环槽面径向向内延伸。

本发明所述的流力叶片装置，该第二叶片模块具有一个围绕该轴线的后叶壁，该后叶壁具有一个位于外侧且贴近该管体的管内面的外环面，及数个绕着该轴线地彼此角度间隔凹陷于该外环面的槽道面，每一个槽道面与该管体的管内面相配合界定出对应的轴向流道。

本发明所述的流力叶片装置，该第一叶片模块与该后叶壁彼此前后间隔，该第二叶片模块还包括一个连接该第一叶片模块与该后叶壁的连接环壁，该第一叶模块、该后叶壁与该连接环壁相配合界定出一个围绕该连接环壁的连通空间，该连通空间介于所述连接流道与所述轴向流道间。

本发明所述的流力叶片装置，该第一叶片模块具有一个垂直连接该转轴且横挡于该管体内的基壁、一个由该基壁周缘向前延伸的前叶壁，该基壁与该前叶壁相配合界定出一个开口朝前的流入口，每一个径向流道内外贯穿该前叶壁，且该第一入口端连通该流入口。

本发明所述的流力叶片装置，该前叶壁具有数个绕着该轴线地彼此角度间隔排列于该基壁的叶片块，及一个盖设于所述叶片块前侧的盖板，每两相邻叶片块相配合界定出一个该径向流道，该盖板呈环状并界定出该流入口的开口。

本发明所述的流力叶片装置，该外管还包括至少一个设置于该管内面且绕该轴线延伸的环板，及数个绕着该轴线地彼此角度间隔排列于该管内面的挡板，该环板与该挡板位于所述轴向流道的第二出口端的后方，而能供从所述轴向流道流出的流体冲击。

本发明的有益效果在于：通过该第一叶片模块与该外管的形状搭配设计，能使流体在流经所述径向流道时产生带动该第一叶片模块朝该运转方向转动的扭矩，且当该流体经由该第一出口端流出时，会呈该夹角地冲击对应的肋板，而产生反作用力，以提高该第一叶片模块转动的扭矩。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个不完整的剖视立体分解图，说明本发明流力叶片装置的一个第一实施例；

图2是该第一实施例沿径向流道、连接流道与轴向流道的延伸方向剖切的视图；

图3是一个剖视前视图，说明流体流经该第一实施例的一个第一叶片模块；

图4是一个部份剖视前视图，说明流体流经该第一实施例的一个第二叶片模块；

图5是一个不完整的剖视立体分解图，说明本发明流力叶片装置的一个第二实施例；

图6是该第二实施例沿径向流道、连接流道与轴向流道的延伸方向剖切的视图。

具体实施方式

参阅图1、图2与图3，本发明流力叶片装置的一个第一实施例，适用于利用水域的流体来发电，例如利用河川或海洋的水。该流力叶片装置包含一个外管1，及一个转动单元2。

该外管1包括一个管体11，及数个由该管体11向内延伸的肋板12。该管体11沿一条轴线l前后延伸，并能供流体由前往后穿过，该管体11具有一个位于内侧的管内面111，及一个环绕该轴线l地凹陷于该管内面111的环槽面112。所述肋板12绕着该轴线l彼此角度间隔地排列于该环槽面112，且由该环槽面112径向向内延伸，每两相邻肋板12间相配合界定出一个前后延伸的连接流道13。

该转动单元2位于该管体11内，并包括一个沿该轴线l延伸的转轴21、一个同轴连接于该转轴21的第一叶片模块22，及一个连接于该第一叶片模块22后侧的第二叶片模块23。

该第一叶片模块22能受流体驱动而带动该转轴21朝一个运转方向t转动，该第一叶片模块22具有一个垂直连接该转轴21且横挡于该管体11内的基壁221、一个由该基壁221周缘向前延伸的前叶壁222，及数个由该基壁221中心呈放射状延伸而内外贯穿该前叶壁222的径向流道223，该基壁221与该前叶壁222相配合界定出一个开口朝前的流入口224。

在本实施例中，该前叶壁222具有数个绕着该轴线l彼此角度间隔地排列于该基壁221的叶片块225，及一个盖设于所述叶片块225前侧的盖板226，该叶片块225呈中空状而能减轻该前叶壁222的整体重量，每两相邻叶片块225相配合界定出一个该径向流道223。该盖板226呈环状并界定出该流入口224的开口。

每一个径向流道223由中心沿相反于该运转方向t弯曲，并具有一个邻近于中心并连通该流入口224的第一入口端227，及一个远离中心并对应其中一个肋板12的第一出口端228。该第一入口端227能供流体流入。该第一出口端228能供流体流出，而流出的流体会对应流入其中一个连接流道13。

该第二叶片模块23具有一个围绕该轴线l且与该第一叶片模块22的基壁221彼此前后间隔的后叶壁231、数个前后长向延伸且绕着该轴线l彼此角度间隔排列凹设于该后叶壁231的轴向流道232，及一个连接该基壁221与该后叶壁231的连接环壁233。

该后叶壁231呈中空柱状，并具有一个位于外侧且贴近该管体11的管内面111的外环面234，及数个彼此角度间隔地绕着该轴线l且凹陷于该外环面234的槽道面235。每一个槽道面235与该管体11的管内面111相配合界定出对应的轴向流道232。每一个轴向流道232由前往后沿相反于该运转方向t弯曲，并具有一个朝前并供流体流入的第二入口端236，及一个朝后并供流体流出的第二出口端237。

该连接环壁233、该基壁221与该后叶壁231相配合界定出一个围绕于该连接环壁233外围的连通空间238，该连通空间238介于所述连接流道13与所述轴向流道232间，借此所述连接流道13的流体能流入该连通空间238，该连通空间238的流体能流入所述轴向流道232。

参阅图2、图3与图4、本发明流力叶片装置实施时，能沿该轴线l水平设置于河川或海洋等水域，该水域的流体会由沿一个流动方向f流入该外管1，当流体流经该第一叶片模块22时，会受到该盖板226挡止而集中流入该流入口224，并分散流入所述径向流道223，当流体流入每一个径向流道223时，会与该径向流道223的壁面接触，并被该径向流道223的延伸形状引导而改变流向，此时，流体对该径向流道223的壁面所产生的作用力，就能产生驱动该第一叶片模块22转动的扭矩，而将动能传递给该第一叶片模块22。接着，当该流体经由该第一出口端228流出时，会呈一夹角a地冲击对应的肋板12，而产生反作用力，该夹角a大于90度并小于180度，由于流体是连续性的流体，因此能将反作用力传递回该径向流道223的壁面，以提高施加于该第一叶片模块22的扭矩。

当流体流入该连接流道13后，会向后流动而汇流至该连通空间238内，由于流体会连续不断的流入该连通空间238，因此该连通空间238的流体会被挤压而向后挤入分散所述轴向流道232。当流体挤入每一个轴向流道232时，会被该轴向流道232的延伸形状引导而改变流向，并由于该轴向流道232的截面呈扁平状，因此流体流出该轴向流道232时，会向后喷出并冲击后方的流体，进而产生反作用力，由于该轴向流道232的延伸方向设计，能使该反作用力与该运转方向t同向，能对该第二叶片模块23施加与该运转方向t相同的扭矩。

通过施加于该第一叶片模块22与该第二叶片模块23的扭矩，能带动该转轴21转动，实施上会设置一个发电机(图未示)于该转轴21的后端，也能设置于上端，该发电机能将该转轴21转动的动能转换为电能，由于该发电机的类型众多且为现有技术，并非本发明的重点，所以在此不再详述。

需要说明的是，本发明流力叶片装置应用于该河川时，由于河川上游的水位通常较高，下游的水位通常较低，因此，当本发明前方朝向河川上游，后方朝向河川下游时，该转动单元2后方的流体可能无法填满整个管体11，甚至后方水位只到达该转轴21的高度，使得位于该轴线l上方的流体流出所述轴向流道232时会直接接触空气，而反作用力非常小，可以忽略，然而位于该轴线l下方的流体仍然能受到反作用力作用而对该第二叶片模块23施加扭矩。

值得一提的是，本发明流力叶片装置也能为上下直立式的设置，以适用于上下流动的水域，例如用引水压力管将水由上往下引导流动时，该轴线l为上下直立延伸，且该流力叶片装置的前端朝上，后端朝下，而能受到由上而下的流体带动而运转。因此，无论是前后流动的水域或上下流动的水域，只要使该流力叶片装置的前端迎向流体的流动方向f即可，不以本实施例为限。

综上所述，本发明流力叶片装置，通过该第一叶片模块22与该外管1的形状搭配设计，能使流体在流经所述径向流道223时，产生带动该第一叶片模块22朝该运转方向t转动的扭矩，此外，再通过该第二叶片模块23的设计，还能在流体流经所述轴向流道232时，产生与该运转方向t相同方向的扭矩，以提高该转动单元2整体的扭矩，进而提升该发电机的发电效率，所以确实能达成本发明的目的。

参阅图5与图6，本发明流力叶片装置的第二实施例，与该第一实施例不同处在于：该外管1还包括三个设置于该管内面111且绕该轴线l延伸的环板14，及数个绕着该轴线l地彼此角度间隔排列于该管内面111的挡板15。所述环板14位于所述轴向流道232的第二出口端237后方，并沿该轴线l间隔排列，且径向向内延伸的长度由前往后递增。所述挡板15分别散布于每两相邻环板14间，且每一个挡板15连接该管内面111与对应的两个环板14，当然，每一个挡板15也能仅连接于该管内面11，或仅连接于其中一个环板14。

本实施例的流利叶片装置使用时，与该第一实施例差别在于：当流体从该轴向流道232流出时，会向后并沿相反于该运转方向t地流动，而通过所述环板14与所述挡板15的设置，能使流体向后直接冲击所述环板14与所述挡板15，而产生较大的反作用力，以更加提升施加于该转动单元2的扭矩。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。