本发明是关于水轮，尤指一种控制水轮操作的控制系统。
背景技术：
现有的水轮装置若遇到水流量过大、流速过快的情形时，多是通过控制水闸门的开启的大小来控制，但其缺点是一旦将闸门开启的幅度改变，而同时受改变的是水流的流速与流量，这反而会影响到水轮装置下游的用水需求，再者，当水流的流速与流量同时减少时，会使得水道内的淤积更为严重，因此以闸门控制并不是一个很好的办法。另外，也有的已知技术的叶片控制是通过电动的方式进行控制，其优点是在于可以精确叶片的开启或关闭，以及介于两者之间时开口的大小，然而缺点是在于若发生缺电的情形则已知的电控叶片即无法动作。再者，由于是水轮装置，因此都是设置于水道上，相关设施也位于水道附近，故而周围的水气十分充沛，而众所周知的是水气对于机电设备而言是相当容易使之受侵蚀的环境，如此一来机电设备也就容易损坏，增加了维修成本。再者，水轮装置的设置场所也通常是偏远地区，交通条件较差，因而更增加了维修的交通成本，因此在水轮机的领域中急需一种不依靠电力就可以操作的叶片控制系统。
因此，申请人有鉴于已知技术的缺陷，发明出“水轮装置及其控制机构”，用以改善上述已用手段的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的是为了降低水轮设备对电力的依赖。利用机械构造的接触与推动使得水轮叶片的控制机构解除抵接状态而使叶片能自由摆动，或是使得控制机构恢复抵接状态而限制了叶片的摆动范围。
为了达到上述目的，本发明提供一种水轮装置，包括：一水轮轴，具有一第一轴；复数叶片架，径向分布于该水轮轴上；复数水轮叶片，分别装设于该复数叶片架上；以及一枢转轴，装设于一相应叶片架上、具有一第二轴、且允许该复数水轮叶片之一相对于该一相应叶片架枢设，其中该第一轴与第二轴平行。
为了达到上述目的，本发明又提供一种用于一水轮装置的控制机构，其中该水轮装置包括一水轮轴、复数叶片架径向分布于该水轮轴上、复数水轮叶片分别装设于该复数叶片架上、以及一枢转轴，装设于一相应叶片架上，以允许该复数水轮叶片之一相对于该一相应叶片架枢设，其中该控制机构包括：一止挡部，设于枢设于该枢转轴上的该一水轮叶片；以及一控制元件，其于第一状况下，与该止挡部相抵接，而拘束该一水轮叶片的枢转；而于第二状况下，解除与该止挡部的抵接，而使该一水轮叶片相对于该一相应叶片架枢转。
为了达到上述目的，本发明亦提供一种用于一水轮装置的控制机构，其中该水轮装置包括一水轮轴，沿该水轮轴的一圆周方向之一特定位置上在该水轮轴上轴向设置复数个相邻叶片架，该每个叶片架上设置一个叶片，该每个叶片具有一枢接侧与一相对抵接侧，该枢接侧即枢设于一相关该叶片架之一第一位置上，而该控制机构则设置于该一相关叶片架邻近于该抵接侧的一第二位置上，其中，该控制机构还包括：一抵接部，该抵接部还具有一抵接位置与一释放位置，于该抵接位置时，抵接部与抵接侧相抵接，而于释放位置时，该抵接部则不与该抵接侧相抵接。
为了达到上述目的，本发明再提供一种用于一水轮装置的控制机构，其中该水轮装置包括一水轮轴，该水轮轴的两端分别设置于一水道的岸边，且以该水轮轴的圆周方向在该水轮轴上设置复数个叶片架，每个叶片架上设置了一叶片，该叶片的一侧是一枢接端，而该枢接端的对侧则是一自由端，叶片的枢接端即枢设于叶片架上，而该控制机构包括：一活动部，可活动的设置于临近于该自由端的叶片架上，并可于一止挡位置与一释放位置之间移动，当活动部位于该止挡位置时，活动部与自由端相抵接，而使该叶片无法相对于该叶片架枢转；以及当活动部位于该释放位置时，该自由端不受该活动部的止挡而允许该叶片相对于该叶片架枢转。
附图说明
图1，为本发明以单一叶片为例的实施例示意图；
图2，为本发明叶片与止挡机构的实施例示意图；
图3，为本发明的叶片与止挡机构的俯视图；
图4，为图3的A-A剖面的示意图；
图5，为本发明的叶片与止挡机构的俯视图；
图6，为图5的B-B剖面的示意图
图7，为止挡机构由止挡状态变为开放状态的示意图；
图8，为止挡机构由开放状态变为止挡状态的示意图；
图9，为本发明的水轮装置的整体示意图；
图10，为本发明解除止挡后叶片在水流内的状态示意图；
图11，为本发明多叶片的水轮装置的整体示意图；
图12，为本发明多叶片的水轮装置的止挡机构的俯视图；以及
图13，为图12的C-C剖面示意图。
具体实施方式
以下针对本发明的“水轮装置及其控制机构”的各实施例进行描述，请参考附图，但实际的配置及所采取的方法并不必须完全符合所描述的内容，本领域技术人员当能在不脱离本案的实际精神及范围的情况下，做出种种变化及修改。
请参阅图1，为本发明以单一叶片为例的实施例示意图。为了更清楚地呈现控制系统与水轮之间的关系，图1中仅揭露单一个叶片架12，而一个叶片架12则配有但不限于一个的叶片2。叶片架12则固定于一水轮转轴10上，水轮转轴10即一水轮机的主轴，而实际上水轮则由多个叶片架12以水轮转轴10为圆心沿其圆周方向设置。叶片架12还细分成一径向臂12a与一横杆12b，枢接部20’即枢设于横杆12b上，而叶片2即通过枢接部20’以可转动的方式设置在叶片架12上，在叶片2上位于枢接部20’的对侧处则有一止挡部22，而邻接止挡部22的叶片架20上则设有一止挡机构3，作为控制叶片2是否被卡固、固定的一控制机构。为了便利于止挡部22及枢接部20’两者与叶片2之间的安排、设置，通常利用一连接臂21的两端来应用，其中一端作为枢接部20’、而另一端即作为止挡部22，而叶片2就固定在连接臂21上。此外，枢接部20’形成了一叶片轴向20a，是平行于水轮转轴10。止挡机构3上具有一缺口30以供止挡部22通过，图1中缺口33与止挡部22错开，使得止挡机构3止挡了止挡部22，故而阻止叶片2向上转动。通过止挡机构3的位置的改变来决定叶片2可以自由摆动或是被止挡，可见止挡机构3亦是一叶片控制机构，而叶片2亦是一活动叶片而非永远固定的叶片，当止挡机构3移动而使缺口33对准止挡部22，则止挡部22就可以通过缺口33，亦即叶片2可以转动。止挡机构3的两端则各设有一受推部31，当其中一端的受推部31被推动时，则促使止挡机构3向另一端移动，以图1而言，若左端的受推部31被推动，则即如前所述会使缺口33会对准止挡部22。至于图1所揭示的缺口33错开止挡部22的状态则可说是右端受推部31被推动后的结果。且叶片架12上的叶片2、枢接部20’、叶片控制机构3与叶片架12共同构成一轮叶组，此轮叶组以水轮转轴10为圆心环状排列并设置于水轮转轴10上(请参考图9)。
请参阅图2，为本发明叶片与止挡机构的实施例示意图。其中揭露叶片2的背面，也就是背对水流方向的面，叶片2是设置于叶片架12上，其中叶片架12还可分为径向臂12a与横杆12b。径向臂12a即自水轮转轴10(配合图1)以其径向延伸而出，而横杆12b即连接两个径向臂12a。叶片2即通过枢接部20’连接至横杆12b上，枢接部20’内具有叶片枢轴20。为了叶片2设置的便利，令叶片2通过一连接臂21与横杆12b枢接。叶片枢轴20的转动轴向(请配合图1的叶片轴向20a)与水轮转轴10(请配合图1)平行，而连接臂21的另一端则凸出于叶片2的边缘，以作为一止挡部22去与止挡机构3产生止挡的效果，由此可见，连接臂21上的止挡部22算是连接臂21的自由端，而另一端则是枢接端，枢接端即位于枢接部20’处。作为一总体而言，叶片2与连接臂21两者合为一叶片总成，故止挡部22算是叶片2的自由端、而枢接部20’是叶片2的枢接端。止挡机构3则具有一缺口30，与止挡部22相对应。以图2的缺口30的位置而言，此一位置刚好与止挡部22对应，亦即可以让止挡部22通过缺口30而不被止挡机构3所阻挡。因此，若想象水流是自下方来的，则由于止挡部22不会被止挡机构3所阻挡，也就是会通过缺口30，因此叶片2会向上摆动。而止挡机构3还包含一滑动部30a与一静止部30b，静止部30b是固定于叶片架12的径向臂12a(请配合图4、6)上，而滑动部30a即在静止部30b上滑动，因此静止部30b即可强化止挡机构3的结构强度。且所述缺口30是设于滑动部30a上。此外，在滑动部30a的两端各设有一受推部31，用以接受一触发部(图中未揭示)的推动，即可使滑动部30a滑动。本发明的滑动部30a与静止部30b之间是采取简易的示意图式，对于机械领域中具有普通知识的人而言可以轻易地基于滑块机构而构思出本发明的滑动部30a与静止部30b之间的详细构造。
请参阅图3与图5，此二图均为本发明的叶片与止挡机构的俯视图。图3的止挡机构3的滑动部30a是位于开放位置、而图5的止挡机构3的滑动部30a则位于止挡位置，且在滑动部30a的两端各设有一受推部31。请继续参阅图3与图5，其中叶片架12(请参考图1、图2)还可分为径向臂12a与横杆12b。径向臂12a即自水轮转轴10以径向延伸而出，而横杆12b即连接两个径向臂12a。叶片2即通过枢接部20’连接至横杆12b上，枢接部20’内具有叶片枢轴20(请配合图2)并藉以形成一与水轮转轴10轴向平行的叶片轴向20a。
请继续参阅图3与图5，其显示的是叶片2的背面，也就是背水侧，因此以此二图的图面方向而言叶片2是以脱离纸面的方向移动，因为叶片2的面水侧即受水流推动所致。以图3而言，滑动部30a位于开放位置，滑动部30a的缺口30则对准止挡部22，止挡部22是自连接臂21的其中一端延伸而出。因此当叶片2受水流推动时，止挡部22可以通过缺口30而不受到滑动部30a的止挡，于此，请同时配合图4，为图3的A-A剖面的示意图，其中可见止挡机构3的静止部30b是设于叶片架12(请参考图1、图2)的径向臂12a上，而滑动部30a则位于静止部30b上，两端各设有一受推部31，并当左边的受推部31被推动时则可向右滑动。静止部30b还具有一容置部32用以容纳止挡部22，由图4清楚可见缺口30正对着止挡部22，故当水流由下往上推动叶片2(请配合图3)时，止挡部22即会通过缺口30。以图5而言，滑动部30a位于止挡位置，滑动部30a的缺口30则偏离止挡部22，也就是不对准止挡部22，因此当叶片2受水流推动时，止挡部22会被滑动部30a止挡而无法通过缺口30，也就是说，在止挡部22与滑动部30a相抵接的情形下，水流推动叶片2，止挡部22施力于滑动部30a，进而通过静止部30b而间接地推动叶片架12使水轮机旋转。于此，请同时配合图6，为图5的B-B剖面的示意图，其中可见止挡机构3的静止部30b是设于叶片架12的径向臂12a上，而滑动部30a则位于静止部30b上，两端各设有一受推部31，并当右边的受推部31被推动时则可向左滑动。静止部30b还具有一容置部32用以容纳止挡部22，由图6清楚可见缺口30并未对着止挡部22，亦即两者是错开的，故当水流由下往上推动叶片2(请配合图5)时，止挡部22即会被滑动部30a止挡而无法通过缺口30。
请参阅图7，为止挡机构由止挡状态变为开放状态的示意图。图7是依照图4的A-A剖面方向、以及图6的B-B剖面方向而绘制。止挡机构3的静止部30b固定于叶片架12(请参考图1、图2)的径向臂12a上。首先请看图7的下方，此时止挡机构3处于止挡状态(亦即抵接、卡固、固定状态)，止挡部22位于静止部30b的容置部32内，而滑动部30a位于止挡位置(亦即抵接、卡固、固定位置)，亦即，缺口30并未对着止挡部22，亦即两者是错开的，故当水流由下往上推动叶片2(请配合图3)时，止挡部22与滑动部30a相抵接，亦即止挡部22即会被滑动部30a所止挡而无法通过缺口30，然而本发明在流道(请配合图9)的左右两侧，通常是河岸的左右两岸，各设置一止挡解除装置51与一止挡启动装置52，以图7为例，由图7的下方至上方为一完整的止挡解除动作。先由图7下方开始，止挡解除装置51位于触发位置，而止挡启动装置52位于初始位置(待机位置)，当水轮持续被水流推动而使图7的止挡装置3上升时，左边的受推部31，即第一受推部，就会接触到止挡解除装置51。虽然止挡装置3是向上移动，因此受到止挡解除装置51是一向下的作用力，但是由于受推部31具有斜面，此斜面是面对止挡解除装置51，因此会产生水平方向的分力，进而将止挡装置3的滑动部30a向右推动，亦即如图7的上方所示。受推部31的斜面更佳的选择则是一略呈外凸的弧面，而左侧的受推部31面向该止挡解除装置51、右侧的则面向止挡启动装置52。故而自图7下方向图7上方阅览并理解可知，左边的受推部31接触到止挡解除装置51使滑动部31a被向右推动而滑动到开放位置(释放位置)，进而使缺口30对准止挡部22，此时止挡装置3处于开放状态(释放状态)。当此叶片架12继续转动直到再度接触水流时，由于缺口30对准了止挡部22而令滑动部31a无法阻挡叶片2的摆动，因此叶片2会因为水流的推动而以叶片枢轴20为转动中心而倾斜(请配合图10)。此外，由于止挡启动装置52位于初始位置，故而不会与止挡机构3的右侧的受推部31接触，故而不会有干涉现象产生。此外，为了让止挡解除装置51能平滑地与受推部31接触，止挡解除装置51设计为一滚轮，当与受推部31接触时，滚轮即可平顺地滚过受推部31而不会有过多的摩擦。
请参阅图8，为止挡机构由开放状态变为止挡状态的示意图。图8是依照图4的A-A剖面方向、以及图6的B-B剖面方向而绘制。止挡机构3的静止部30b固定于叶片架12(请参考图1、图2)的径向臂12a上。首先请看图8下方，此时止挡机构3处于开放状态，止挡部22位于静止部30b的容置部32内，而滑动部30a位于开放位置，亦即，缺口30对着止挡部22，故当水流由下往上推动叶片2(请配合图3)时，止挡部22不会被滑动部30a止挡而会倾斜，然而本发明在流道的左右两侧，通常是河岸的左右两岸(请配合图9的水道4与岸边41)，各设置一止挡解除装置51与一止挡启动装置52，以图8为例，由图8的下方至上方为一完整的止挡启动的动作。先由图8下方开始，止挡解除装置51位于初始位置(待机位置)，而止挡启动装置52位于触发位置，当水轮持续被水流推动而使图8的止挡装置3上升时，右边的受推部31，即第二受推部，就会接触到止挡启动装置52。虽然止挡装置3是向上移动，因此在接触到止挡启动装置52时是受到一向下的作用力，但是由于受推部31具有斜面，因此会产生水平方向的分力，进而将止挡装置3的滑动部30a向左推动，亦即如图8上方所示。故而自图8下方向图8上方阅读并理解可知，右边的受推部31接触到止挡启动装置52使滑动部31a被向左推动而滑动到止挡位置(抵接、卡固、固定位置)，进而使缺口30不再对准止挡部22，亦即两者呈错开状态。当此叶片架12继续转动直到再度接触水流时，由于缺口30并未对准止挡部22而令滑动部31a阻挡叶片2的摆动，因此当叶片2被水流推动时，由于滑动部31a止挡了止挡部22使得叶片2不会依叶片枢轴20(请配合图2)而转动。此外，由于止挡解除装置51位于初始位置(待机位置)，故而不会与止挡机构3的左侧的受推部31接触，故而不会有干涉现象产生。由图7与图8可知，止挡解除装置51与止挡启动装置52共同具有触发的功效，亦即均属于一种触发机构，只不过止挡解除装置51的触发功效是用以触发左侧的受推部31使之平移，而止挡启动装置52则是用以触发右侧的受推部31使之平移。此外，为了让止挡启动装置52能平滑地与受推部31接触，止挡启动装置52设计为一滚轮，当与受推部31接触时，滚轮即可平顺地滚过受推部31而不会有过多的摩擦。
图9，为本发明的水轮装置的整体示意图。其中水轮1(亦可称为水车)作为一整体，因此具有多个叶片架12，各叶片架12则以水轮转轴10为轴心而环绕设置，水轮1则通过水轮转轴10设置于水道4上，亦即水道4的岸边41。水流WF则大致上由图面左上方流到右下方，因此如果从水轮1的左方观察，则水轮1是以逆时针的方向转动，因此在约三点钟的位置是叶片2的离水位置，也就是水道4的下游处、而在九点钟的位置则是叶片2的入水位置，也就是水道4的上游处。而止挡解除装置51与止挡启动装置52则均设置于叶片2的离水位置附近的岸边41，当然亦可以设置在入水位置，但为了便于说明起见，本发明仅就设置于离水位置的止挡解除装置51与止挡启动装置52作说明，对于本技术领域中具有通常知识的人经由本发明的提示或教导即可理解此二装置亦可设置于叶片2的入水位置。在图9中可见在止挡解除装置51与止挡启动装置52两者的上方临近处与下方临近处各有一叶片2及其止挡装置3，因此配合图3至图8就可以理解本发明水轮的控制系统是如何运作的了。图9的止挡装置3与叶片2采取的是简易的画法，详细的结构请配合图1、图2、图3、与图5。
请继续参阅图9，其中，在离水位置的止挡解除装置51与止挡启动装置52的下方的叶片2是处于触发前位置P1，而在其上方的叶片2则是处于触发后位置P2，因此，配合图7与图8可知，触发前位置P1就是此二图式的下方的部分，而触发后位置P2就是此二图式的上方的部分，故而再分别配合图7与图8及其相关说明，以图9配合图7而言，在触发前位置P1的止挡装置3即位于止挡位置，也就是图7下方的部分，当水轮1继续逆时针转动、以图7而言就是止挡装置3由下而上移动、而让止挡装置3左边的受推部31受到止挡解除装置51的触发时，止挡装置3的滑动部30a就会向右滑动而呈现图7上方部分的状态，此时止挡装置3的位置以图9而言就是触发后位置P2。同理，以图9配合图8而言，在触发前位置P1的止挡装置3即位于开放位置，也就是图8下方的部分，当水轮1继续逆时针转动、以图8而言就是止挡装置3由下而上移动、而让止挡装置3右边的受推部31受到止挡启动装置52的触发时，止挡装置3的滑动部30a就会向左滑动而呈现图8上方部分的状态，此时止挡装置3的位置以图9而言就是触发后位置P2。其余的说明请参阅图7与图8及其相关文字说明，于此不再赘述。
请参阅图10，为本发明解除止挡后叶片在水流内的状态示意图。其中，为了图式的简单扼要起见，仅将水轮1的其中之一的叶片架12绘出，叶片架12自水轮转轴10延伸而出，并依水轮转轴10的径向设置了三个叶片2，各叶片2通过一枢接部20’的叶片枢轴20而枢接在叶片架12上，并围绕着水轮转轴10转动，以图10而言是逆时针转动，而水流WF在水道4内是自左向右的流动。由于图10最下方的叶片2的止挡机构3已经解除了止挡状态，也就是说止挡机构3的缺口30(请配合图3、图4)对准着止挡部22因而无法阻挡止挡部22，因此受到水流WF的推力，叶片2会以叶片枢轴20为轴心摆动，也就是说下方这个已被解除止挡的叶片2所受到水流WF的推力是比较小的，因为一部分的力量已经转换为将叶片2向上推动的力量，也就是说水流WF的力量被转换为使叶片2本身转动的力量，因此对叶片架12而言，仅剩下两个用来迎接水流WF的叶片2，故也就减少了使水轮1(请配合图9)转动的力量。至于图10的上方与中间的叶片2各自的止挡机构3则都位于止挡位置也就是说止挡机构3的缺口30与止挡部22错开(请配合图5、图6)，故而止挡机构3与止挡部22相抵接，亦即止挡机构3阻挡了止挡部22，因此受到水流WF的推力，叶片2不会以叶片枢轴20为轴心摆动，也就是说上方及中间这两个已被启动止挡的叶片2所受到水流WF的推力是比较大的，因为没有任何部分的力量被分散为使此二叶片2自身枢转的力量，也就是说水流WF的力量无法使此二叶片2本身转动，因此对叶片架12而言，仅剩下上方及中间这两个叶片2来迎接水流WF，故使水轮1(请配合图9)转动的力量也就减少了。
请继续参阅图10，并请同时配合图1，本发明其中一个重点在于本发明的叶片枢轴20与水轮转轴10两者的转动的轴向是平行的，因此，叶片2的摆动方向与水轮转动的切线方向相同，亦即，水轮转轴10的转动平面与叶片2的转动平面是平行且重合的，换言之，当叶片2未卡固时，水流对叶片2的冲击而使叶片2倾斜时，叶片2的倾斜会使水流WF对叶片2的施力产生分力，又因为叶片枢轴20与水轮转轴10两者的转动的轴向是平行的，故而未被固定的叶片2所产生的分力也只位于水轮转轴10的转动平面上，亦即此分力通过叶片架12的传递也只会让水轮转轴10依自身轴向转动而已，而不会让水轮转轴10依其他轴向转动，因为若水轮转轴10受到其他轴向的力量的作用时，即会使水轮转轴10本身及其轴承受力不平均，进而导致水轮转轴10的使用寿命下降，因为它并非设计接受多种轴向转动或施力，而仅依据其自身的轴向转动，所以叶片枢轴20与水轮转轴10的平行即可避免叶片2的分力以其他方向施力于水轮转轴10，故而本发明的设计不会减损水轮转轴10的寿命。
请参阅图11，为本发明多叶片的水轮装置的整体示意图。其中揭露在水轮转轴10上以环绕的方式设置了多个叶片架12，而每个叶片架12上各设置了三个叶片2。以图11而言，水轮转轴10上同一位置的叶片架12是以并排的方式设置了两个叶片架12，因此，同一位置的叶片2总共有六个。为了图式的简单扼要起见，仅将两个岸边41、水轮转轴10、水道4、各叶片架12、与各叶片2绘出，然而各个单独一个叶片2与叶片控制机构3(止挡机构)之间的细节，请参考图2至图6及其相关说明。而叶片控制机构3与止挡解除机构51及止挡启动机构52的动作关系请参考图7至图9及其相关说明，不过，图9的情形是一个叶片架12依水轮转轴10的径向仅有一个叶片2，但在图11上，一个叶片架12依水轮转轴10的径向则有三个叶片2，因此图11要用到的止挡解除机构51(请配合图9)及止挡启动机构52(请配合图9)则各有三个，其排列方向亦顺应三个叶片2而会在岸边呈现依水轮转轴10的径向而设置三组止挡解除机构51及止挡启动机构52。
请参阅图12，为本发明多叶片的水轮装置的止挡机构的俯视图，也就是图11的局部结构的俯视图，但仅绘出一组左右相邻的叶片2、亦即依平行于水轮转轴10的方向而设置的。在图12中，有两个叶片2呈左右配置，亦可以理解为两个图5揭露的叶片2以左右相邻的方式排列，故而在同一横向位置，也因此两个叶片2的被止挡与被释放是连动的。大致上一如图5所示，图12的止挡机构3的滑动部(30aL、30aR、30c))于止挡位置。但是较为不同的是，图12的滑动部总共分为三个部分，左方的叶片2所搭配的是左滑动部30aL，而右方的叶片2所搭配的是右滑动部30aR，至于两个滑动部(30aL、30aR)之间则是一个传递部30c，用以将左右两个滑动部所受到止挡解除机构51(请配合图7)或止挡启动机构52(请配合图9)的冲击力，由其中一个滑动部传递给另一个滑动部。且左滑动部30aL是与左侧叶片2的止挡部22相抵接、而右滑动部30aR是与右侧叶片2的止挡部22相抵接。至于其他的结构则与图5所揭示的几乎相同，如左滑动部30aL的左端具有一受推部31，用以接受来自止挡解除机构51(请配合图7)的冲击，而右滑动部30aR的右端具有一受推部31，用以接受来自止挡启动机构52(请配合图8)的冲击。此外叶片架12还可分为径向臂12a与横杆12b。径向臂12a即自水轮转轴10以径向延伸而出，而横杆12b即连接三个径向臂12a。叶片2即通过枢接部20’连接至横杆12b上，枢接部20’内具有叶片枢轴20(请配合图2)并藉以形成一与水轮转轴10(请配合图11)轴向平行的转动轴向20a。图12的发明亦具有连接臂21，叶片2设置于连接臂21上。连接臂21的一端是枢接端、另一端是止挡端，枢接端即作为枢接部20’通过叶片枢轴20(请配合图2)枢接于叶片架12上，至于止挡端即形成一止挡部22凸出于叶片2的边缘，且由于止挡部22与止挡机构3的缺口33错开，因此止挡部22与止挡机构3相抵接而产生止挡的效果。
请参阅图13，为图12的C-C剖面示意图。图13也就是图11的局部结构的剖面视图，但仅绘出与左右相邻的叶片2(请配合图12)相关的止挡机构3。图13的滑动部一如图12所示，其总共分为三个部分，左方的叶片2所搭配的是左滑动部30aL，而右方的叶片2所搭配的是右滑动部30aR，至于两个滑动部(30aL、30aR)之间则是一个传递部30c，用以将左右两个滑动部所受到止挡解除机构51(请配合图7)或止挡启动机构52(请配合图9)的冲击力，由其中一个滑动部传递给另一个滑动部，所有的滑动部(30aL、30aR)与传递部30c均在静止部30b上滑动。静止部30b则固定于三个径向臂12a上，不但具有导引各滑动部与传递部的滑动的功效，亦具有维持三个径向臂12a之间的距离的功效。且左滑动部30aL是与左侧叶片2的止挡部22相抵接、而右滑动部30aR是与右侧叶片2的止挡部22相抵接，亦即，各止挡部22均与缺口33错开。至于受推部31的功效请参考图4、6、7-8，于此不在赘述。本发明图12、13的滑动部(30aL、30aR)、传递部30c与静止部30b之间是采取简易的示意图式，对于机械领域中具有普通知识的人而言可以轻易地基于滑块机构而构思出本发明的滑动部(30aL、30aR)、传递部30c与静止部30b之间的详细构造。
因此，由图12-13可以类推，当具有三个叶片并排时，每个叶片均配备有一个滑动部，故而每两个相邻的滑动部之间则具有一传递部，故若以三个叶片并排的实施例而言时，同一横排的止挡机构就具有两个传递部。因此若有N个叶片并排，则其所使用的止挡机构就具有N减一个的传递部。此外，在三个叶片并排的实施例中，用以配合一位于中间位置的叶片的滑动部的两端则不需要有受推部，但是此置中的滑动部的两端则均各与一传递部抵接，亦即与左滑动部相接的是左传递部、与右滑动部相接的是右传递部，例如当左滑动部的受推部被触发时，其横向移动的力量就通过左传递部传递到置中的滑动部，并再由这个置中的滑动部通过右传递部传递到右滑动部。同理，当有多个叶片并排的实施例时，仅有最左端与最右端的滑动部需要设置受推部，其余的滑动部则不需要设置。
综上所述，本发明“水轮装置及其控制机构”就是让叶片在可自行转动的状态与不可自行转动的状态下互相变换，更进一步而言，叶片自己转动的轴向与水轮的转动轴向平行，因此当叶片自转而倾斜时，不但可以减少水流施力于水轮上，且水流在叶片所产生的分力不会让水轮的转轴有偏转。而本发明常利用于发电机、磨坊，故使用本发明后，即利用可自行摆动的叶片就可以在水流暴增的情况下，解除止挡装置对于叶片的阻挡，而让水流的冲击力的一部分转为推动叶片倾斜以分散部分的力量，而另一部分的水流则因为通过了叶片原本的位置，故而进一步地减少了水流对水轮的冲击，也就是说，当水流的冲击力被分散后，对于整体水轮的冲击力就减少了，也大大地降低了水轮被破坏的机率，当然，也减少了发电机或磨坊受到过大的转动力量而损坏的机率，亦可以提高水轮整体的可靠度，至少水轮的维修周期可以拉长，从而降低维修成本。再者，使用本发明则可以不通过水道闸门来控制水的流量与流速，因此不会干扰到下游的用水需求，也不会增加淤积，也不会让闸门前的水面因为闸门关小而上升，可见本发明对于水轮技术，具有莫大的贡献。
实施例
1.一种水轮装置，包括：一水轮轴，具有一第一轴；复数叶片架，径向分布于该水轮轴上；复数水轮叶片，分别装设于该复数叶片架上；以及一枢转轴，装设于一相应叶片架上、具有一第二轴、且允许该复数水轮叶片之一相对于该一相应叶片架枢设，其中该第一轴与第二轴平行。
2.如实施例1所述的装置，还包括一叶片控制机构，设置于设有该枢转轴处的叶片架的对侧端上，该水轮叶片邻接于该叶片控制机构处则具有一止挡部，其中该止挡部是自该水轮叶片的边缘凸出，而该叶片控制机构则还具有一缺口部，当该叶片控制机构移动而使该缺口对准该止挡部时，该止挡部可以自由通过该叶片控制机构而不被阻挡。
3.如实施例2所述的装置，还包括一止挡解除机构，邻近于该叶片控制机构，其中该止挡解除机构用以接触并推动该叶片控制机构使该叶片控制机构不再与该水轮叶片抵接。
4.如实施例2所述的装置，还包括一止挡启动机构，邻近于该叶片控制机构，其中该止挡启动机构用以接触并推动该叶片控制机构使该叶片控制机构与该水轮叶片抵接。
5.如实施例3与4所述的装置，其中该水轮轴设于一水道上，而该止挡解除机构与该止挡启动机构均设于该水道旁。
6.一种用于一水轮装置的控制机构，其中该水轮装置包括一水轮轴、复数叶片架径向分布于该水轮轴上、复数水轮叶片分别装设于该复数叶片架上、以及一枢转轴，装设于一相应叶片架上，以允许该复数水轮叶片之一相对于该一相应叶片架枢设，其中该控制机构包括：一止挡部，设于枢设于该枢转轴上的该一水轮叶片；以及一控制元件，其于第一状况下，与该止挡部相抵接，而拘束该一水轮叶片的枢转；而于第二状况下，解除与该止挡部的抵接，而使该一水轮叶片相对于该一相应叶片架枢转。
7.如实施例6所述的控制机构，其中该止挡部是该一水轮叶片的自由端。
8.如实施例6所述的控制机构，还包括：一第一受推部，设于该控制元件的一端，当该第一受推部被推动时，使该控制元件由第一状况变成第二状况，从而解除了该控制元件与该止挡部的抵接；以及一第二受推部，设于该控制元件的另一端，并与该第一受推部相对，当该第二受推部被推动时，使该控制元件由第二状况变成第一状况，从而恢复了该控制元件与该止挡部的抵接进而拘束了该水轮叶片的枢转。
9.如实施例8所述的控制机构，其中该第一受推部与该第二受推部呈斜面状。
10.如实施例8所述的控制机构，其中所述的水轮是设于一水道上，而该控制机构还包括：一止挡解除机构，设于该水道上而临近于该第一受推部，该止挡解除机构用以与该第一受推部接触并推动该第一受推部；以及一止挡启动机构，设于该水道上而临近于该第二受推部，该止挡解除机构用以与该第二受推部接触并推动该第二受推部。
11.如实施例9所述的控制机构，其中该止挡解除机构与该止挡启动机构是滚轮。
12.一种用于一水轮装置的控制机构，其中该水轮装置包括一水轮轴，沿该水轮轴的一圆周方向之一特定位置上在该水轮轴上轴向设置复数个相邻叶片架，该每个叶片架上设置一个叶片，该每个叶片具有一枢接侧与一相对抵接侧，该枢接侧即枢设于一相关该叶片架之一第一位置上，而该控制机构则设置于该一相关叶片架邻近于该抵接侧的一第二位置上，其中，该控制机构还包括：一抵接部，该抵接部还具有一抵接位置与一释放位置，于该抵接位置时，抵接部与抵接侧相抵接，而于释放位置时，该抵接部则不与该抵接侧相抵接。
13.如实施例12所述的控制机构，其中一个叶片配置一个控制机构。
14.如实施例12所述的控制机构，还包括一传递部，位于两个依水轮轴的轴向相邻叶片的两相对应抵接部之中，用以将一第一叶片的抵接部的运动传递到另一叶片的抵接部。
15.如实施例12所述的控制机构，其中该叶片的该抵接侧呈凸出状，而该抵接部上设有一缺口，当该抵接部位于该释放位置时，该缺口即对准该凸出状的抵接侧使该凸出状的抵接侧得以通过该缺口而不被该抵接部所阻挡。
16.如实施例12所述的控制机构，还包括一触发机构，具有一初始位置与一触发位置，而该触发机构则在所述二个位置之间移动，当该触发机构位于该初始位置时则不与该抵接部接触，而当该触发机构位于该触发位置时即接触该抵接部使该抵接部自该抵接位置移动到该释放位置，或自该释放位置移动到该抵接位置。
17.如实施例16所述的控制机构，其中该触发机构还包括：一第一触发机构用以与该抵接部的一端接触并推动之，当该第一触发机构移动至该触发位置时即接触该抵接部使该抵接部自该抵接位置移动到该释放位置；以及一第二触发机构用以与该抵接部的另一端接触并推动之，当该第二触发机构移动至该触发位置时即接触该抵接部使该抵接部自该释放位置移动到该抵接位置。
18.如实施例12所述的控制机构，其中该抵接部还包括：一第一受推部，设于该抵接部的一端，当该触发机构位于触发位置时与该触发机构相接触；以及一第二受推部，设于该抵接部的另一端，当该触发机构位于触发位置时亦与该触发机构相接触。
19.一种用于一水轮装置的控制机构，其中该水轮装置包括一水轮轴，该水轮轴的两端分别设置于一水道的岸边，且以该水轮轴的圆周方向在该水轮轴上设置复数个叶片架，每个叶片架上设置了一叶片，该叶片的一侧是一枢接端，而该枢接端的对侧则是一自由端，叶片的枢接端即枢设于叶片架上，而该控制机构包括：一活动部，可活动地设置于临近于该自由端的叶片架上，并可于一止挡位置与一释放位置之间移动，当活动部位于该止挡位置时，活动部与自由端相抵接，而使该叶片无法相对于该叶片架枢转；以及当活动部位于该释放位置时，该自由端不受该活动部的止挡而允许该叶片相对于该叶片架枢转。
20.如实施例19所述的控制机构，其中该控制机构还包括：一推动部，设置于其中一岸边，并于一待机位置与一触发位置之间移动，其中，当该推动部位于该触发位置时，该推动部与该活动部相接触并将该活动部自该止挡位置推到该释放位置，或是将该活动部自该释放位置推到该止挡位置。
上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭熟悉本领域技术的人员任施匠思而为诸般修饰，然而都不脱离如所附权利要求保护的范围。
符号说明
10：水轮转轴
12：叶片架
12a：径向臂
12b：横杆
2：叶片
20：叶片枢轴
20’：枢接部
21：连接臂
22：止挡部
3：止挡机构
30：缺口
30a：滑动部
30aL：左滑动部
30aR：右滑动部
30b：静止部
30c：传递部
31：受推部
32：容置部
4：水道
41：岸边
51：止挡解除装置
52：止挡启动装置
P1：触发前位置
P2：触发后位置
WF：水流