多盆的履帶式水車結構的製作方法
2023-07-26 08:11:31
專利名稱：多盆的履帶式水車結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種多盆的履帶式水車結構，特別指一種能增加水盆數量來利
用水流力量的水車，其獨特的水車，多水盆能有效利用大自然水流力量，其水流速在每秒
0. 5公尺以上，水深0. 3公尺以上的環境，本實用新型就能有效應用。
背景技術：
近年來，各歐美先進國家或短缺石油資源國家，莫不大力發展替代能源，各種天然 資源也先後開發出相對應的發電方式，替代能源標榜著無汙染、無消耗的特點，目前較受注 目的相關發展已有風力發電以及太陽能發電、水力發電等，提供用電的需求，且易於推廣， 水力發電大都是採用水庫集水型，因需建造大面積水庫來發電，土地跟水資源取得不易，加 上雨季山洪爆發的因素，較不易控制，較不易推廣。 人類自從發現電能以來，在物質文明上有了突飛猛進的成長，也大幅地改善了人 類的生活。然而，隨著生活的進步，人類對於電能的需求愈來愈高，對於電能的使用有著莫 大的依賴，電力的使用已在生活層面廣泛的應用，例如家庭用電、營業用電、工業用電、公 共區域照明以及需要電力驅動運轉的各式設施，皆需大量電能的消耗；即便夜間回到家中， 打開電燈、空調或使用計算機、各式家用電器皆需使用電力，不僅實質須支付的電力費用相 對可觀外，也造成燃料發電廠極大的負擔，進而對環境的汙染影響甚巨；而在消耗這些能源 的過程中，也不斷提高資源的耗損，更甚嚴重的，即在於對環境的破壞，諸如溫室效應、異 常氣候、聖嬰現象、酸雨等環境、天候異常的產生。 目前人類所熟知的發電技術中，最普遍的方法是燃燒石油，唯此法受限於燃燒原 理，不僅消耗燃油迅速，且製造大量的廢氣、廢熱，嚴重影響生活環境。再者，石油僅限於少 數國家所擁有，且容量有限，總有一天會使用殆盡，絕非長久之法。 為此，各國均在積極尋求替代能源的方案，不僅要求這些替代能源能取代石油，且 更重要者，乃在於尋求一種無汙染的新能源。而就目前所熟知的潔淨能源中，大致包括有風 力、太陽能、水力發電等。太陽能是地球一切能量的來源，但受限於現有技術，目前的太陽能 應用效率極低；風力發電只適合於風大的區域才有可用的風；山區高地、溪谷、臺地沒什麼 風，日照也不足，但卻有溪流可應用於水力發電，但現在並無普及的發電裝置，設置於溪流 上就能發電，得以使具備充沛水力能源的山區的居民，擁有充足的電力。 目前水力發電機，大部分利用高度位能差的衝擊式水力發電機，需有建設小水庫 但其施工不易、土地也取得不易，小型化管道線又長不易維護保養，佔地面積大不易推廣； 另有平流式水力發電機，利用水葉扇在一圓軸上旋轉，截取得水流能量，但受限葉片數、水 溝寬度、水流速度等因無法擴充加大葉片增加發電量。 由此可知，前述的技術仍有缺失有待改進，本案創作人即鑑於前述缺失，乃著手加 以創新，終能研發完成本件一種多盆的履帶式水車結構，應用於高地、山區水溝、溪流、激流 河道、水壩下方、瀑布下方等地形，提供廣泛以單戶為對象的小型用電戶及山區公路路燈用 電。
實用新型內容本實用新型的主要目的，在於提供一種多盆的履帶式水車結構，其內容是水盆在 水的順流區前進，採用多個以上水盆在水中接受流水推力，水盆越多、履帶越長推力越大， 接收水流能量產生強大直線推力，再經鏈輪旋轉齒輪，轉動發電機進行發電，提供水流能量 最方便使用效率方式。 本實用新型的另一個目的，在於提供一種多盆的履帶式水車結構，其內容是為結 構簡單、造價便宜、加工容易、搬運簡便、組裝容易，運轉穩定等特點以應用水流能量，作為 供應高地、山區、溪谷旁家庭用電，或公共路燈用電，以及農、牧、漁業家庭小工業用電，做抽 水、乾燥、加工等作業。
可達成上述目的的一種多盆的履帶式水車結構，其內容包括一鐵架組，該鐵架
組用以支撐本實用新型的組成荷重及安裝位置，該鐵架組中設有前、後圓軸供旋轉鏈輪支
撐，其鐵架組上設有發電機安裝部，用以安裝發電裝置；一鏈輪組，該鏈輪組由鏈輪盤跟鏈
條構成，用以承載水盆組安裝及受力，其前、後鏈輪盤中裝有襯套可在前、後圓軸中旋轉，後
鏈輪盤由二片鏈輪板加骨幹螺接而成，前鏈輪盤由二片鏈輪板及一個大齒輪盤加骨幹螺接
而成，大齒輪隨鏈輪旋轉帶動發電裝置小齒輪增速旋轉發電；鏈輪盤上裝有鏈條，二節鏈條
為一單位螺接著水盆，鏈條隨水盆受流水力量前進，帶動鏈輪組旋轉；一水盆組，是包含復
數個水盆螺接在鏈條上排列而成，水盆外型像方形盛水盆平放時可以裝很多水，將方型水
盆立起來盆口對著水流接受推力，將盆子上方軸接在左右兩端的鏈條上，水盆底部另有軸
孔，軸接在後節鏈條二端的水盆連杆上，水盆連杆能讓水盆以良好姿勢進出水面，又能讓水
盆產生剛性接受水流推力；一發電裝置，是設置於鐵架組上方發電機室內，該發電裝置並設
有軸承座承接小齒輪側推力，小齒輪接受大齒輪增速使發電裝置進行發電；一電控裝置，該
電控裝置設置於使用端，整合控制發電裝置所產生的電能，並控制電力安全，輸出電能；一
蓄電池，該蓄電池能儲存較多電能後，再以短時間大容量的方式接出使用，如使用端用電量
少，可以不需要蓄電池，直接由併網電控裝置，接線至使用端電器用品上。 —種多盆的履帶式水車結構，包括有一鐵架組，所述鐵架上設有支撐旋轉鏈輪組
的前、後圓軸，所述鐵架上部設有一內部安裝有發電裝置的發電機室；一鏈輪組，該鏈輪組
包括鏈條和前、後鏈輪盤，所述前、後鏈輪盤通過襯套分別與前、後圓軸旋轉連接，所述前、
後鏈輪盤上套設有鏈條，於鏈條上固設有水盆組；前鏈輪盤由鏈輪板與骨幹螺接而成，所述
前鏈輪盤骨幹上固接一直徑大於大前鏈輪盤的大齒輪，所述大齒輪與發電裝置上設有的小
齒輪咬合連接；一水盆組，所述水盆組由一個以上的水盆固接在鏈條上排列而成，所述水盆
組在鏈條組上整體形成橢圓形；一發電機，所述發電裝置設置於發電機室內，該發電裝置設
有與小齒輪軸支撐連接的軸承座，所述小齒輪與大齒輪咬合連接，小齒輪通過小齒輪軸帶
動發電裝置發電；一電控裝置，所述電控裝置一端與發電機連接，另一端將發電機電能輸出
至蓄電池；一蓄電池，所述蓄電池與電控裝置連接。 其中，鐵架組包括側鐵架、多個橫梁和前、後圓軸；所述側鐵架與多個橫梁連接整 體形成方形，所述前、後圓軸兩端分別固設於橫梁上。 其中，所述該水盆組與鏈條連接，通過增加鏈條長度來增加水盆數量，通過增加水 盆數量高速帶動發電裝置。[0014] 其中，所述水盆端部與鏈條連接，另為使水盆受力均勻盆底通過連杆與鏈條連接。 其中，所述該鐵架組上設有限制鏈條彎曲的鏈條限制板。 其中，所述該水盆自由端外側為倒角結構，內側形成盆狀結構。 其中，所述該大齒輪是圓圈型齒條以高增速比方式與小齒輪旋轉咬合連接，所述
鐵架上設有與大齒輪背部支撐連接的背拖輪。 其中，所述單個水盆呈圓盆形、方盆形。 本實用新型的有益效果是本實用新型的結構簡單，建造容易，搬運簡便，組裝容 易、能高效率利用各種溪流、水圳溝、快流速的河面水位能。
請參閱以下有關本實用新型一較佳實施例的詳細說明及其附圖，將可進一步了解
本實用新型的技術內容及其目的功效；有關該實施例的附圖為 圖1-1為本實用新型的整機結合之前視圖； 圖1-2為本實用新型的整機的上視圖； 圖1-3為本實用新型的整機的側視圖； 圖2-1為本實用新型的鐵架組的前視圖； 圖2-2為本實用新型的鐵架組的上視圖； 圖2-3為本實用新型的鐵架組的側視圖； 圖3-1為本實用新型的鏈輪組的前視圖； 圖3-2為本實用新型的鏈輪組的上視圖； 圖3-3為本實用新型的鏈輪組的側視圖； 圖4-1為本實用新型的鏈條組的前視圖； 圖4-2為本實用新型的鏈條組的前視圖； 圖5-1為本實用新型的水盆組的前視圖； 圖5-2為本實用新型的水盆組的側視圖； 圖6為本實用新型的發電機組示意圖； 圖7-1為本實用新型的運轉前視示意圖； 圖7-2為本實用新型的運轉上視示意圖。 本實用新型的最較佳實施方式 請參閱圖1-1至圖7-2，本實用新型是提供一種多盆的履帶式水車結構，特別指一 種接受平面水流能量，其安裝於水面上，下半部水盆在水內受力，上半部水盆31在水面上 走回程，由在水面下複數水盆，接受水流推力，帶動發電裝置4產生能量，其主要包括一鐵 架組1 ， 一鏈輪組2 ， 一水盆組3 ， 一發電裝置4， 一電控裝置5 ，蓄電池6 。 如圖2-l、圖2-2以及圖2-3所示，該鐵架組l，是由二片側鐵架組11及複數橫梁 12，前、後圓軸13、17，橫梁組14以及鏈條限制板15組成；該側鐵架11是由多個角鐵、橫杆 111、圓軸座112焊接組成，並螺接3個背拖輪16組成；側鐵架11中間設有橫杆111，橫杆 111兩端設有圓軸座112，用於螺接前、後圓軸13、 17及鏈條限制板15 ;該鐵架組1是提供 整體結構的重量支撐及安裝位置，且其前、後圓軸13、 17上安裝有鏈輪組2 (如圖1-1)，其上 方安裝有發電機室(如圖1-1)。
5[0040] 如圖3-1、圖3-2、圖3-3、圖4-1以及圖4_2所示，該鏈輪組2是由鏈輪盤組21， 鏈條組22，大齒輪23所組成；大齒輪23可為正齒輪亦可為圓圈型齒條，由背拖輪16頂住 齒條讓大齒輪23與小齒輪43傳動；鏈輪盤組21分為前鏈輪盤211、後鏈輪盤212，前鏈輪 盤211、後鏈輪盤212，均由兩個鏈輪板2111中間螺接鐵桿2112，作為加強肋及兩盤同步轉 動用，鏈輪板軸套2113軸接在鐵架組1 (如圖1-1)的前圓軸13 (如圖2-1)上，另前鏈輪盤 211左邊外側上另螺接大齒輪23，大齒輪23轉動時會帶動發電裝置4(如圖1-1)所軸接的 小齒輪43旋轉；左右相對應鏈條22是由複數鏈條板221、跟小襯套222、由螺杆223軸接、 及水盆連杆224所組成；鏈條組2以二節鏈條221為一組，前段鏈條221做為軸接水盆31 上側安裝條32(如圖5-1)裝配位置，後段鏈條221軸接水盆連杆224，為安裝水盆31盆底 安裝條33(如圖5-l)的裝配位置。 如圖5-1以及圖5-2所示，該水盆組3(如圖1-1)是由水盆31、側安裝條32、盆 底安裝條33所組成；水盆組3安裝在鏈條上，由上側安裝條32軸接在前段鏈條221 (如圖 4-2)上，盆底安裝條33軸接在水盆連杆224上，操作時水淹沒水盆組3，水盆31 口對著流 水上遊，接受水流推力而旋轉，水盆311設計成外緣倒角311，以利水盆組3能容易平順轉動 進、出水面。 如圖6所示，該發電裝置4(如圖1-1)是由發電機座41、軸承座42、小齒輪43、發 電機44、發電機外蓋45所組成，發電機座41螺接在鐵架組1(如圖1-1)的橫梁組14(如圖 2-1)上，軸承座42螺接在發電機座41上，軸承座42軸接小齒輪43軸外徑，用以減去小齒 輪43側推力，保護髮電機44內軸承；發電機44螺接在發電機座41板上，發電機44轉軸螺 接小齒輪43 ;當大齒輪23 (如圖3-1)轉動時，帶動小齒輪43旋轉，小齒輪43將轉動力傳 到發電機44產生電力；發電機外蓋45螺接在發電機座41上，蓋住保護髮電機44，避免發 電機44受到風吹雨淋。 如圖1-1所示，該電控裝置5是接受發電裝置4所發的電進行控制，或將電能儲存 於蓄電池6內，用於做短期大功率輸出用，或由電控裝置5直接輸出。 如圖l-l、圖7-1以及圖7-2所示，本實用新型運轉時，將鐵架組1放入流水中，水 深能讓水淹沒下方水盆組3的深度，或是吃水不超過前、後圓軸13、 17深度，鐵架組1可以 高高吊在水溝溪流上，垂下一半泡入水裡，也可以在鐵架1兩側安裝浮桶，讓鐵架組1漂浮 在水面上，再將鐵架組1以繩索綁在岸邊柱子或橋墩上，任其在水面上漂浮，或是直接像小 橋一樣固定放在水圳溝兩側岸上，在水流速度每秒0. 5公尺以上水面，將水盆組3水盆口 對著流水上遊方向，接受水流推力，有多個的水盆組3在水中同時接受水流推力，當水盆組 3受到推力向後彎時，水盆連杆224受力而向鏈條組22頂去，鏈條組22受到鐵架組1上的 鏈條限制板15限制上彎，這時得以使整排水盆組3受力向後行進，帶動鏈條組22向後行 進，當水盆組3行進到後鏈輪盤212時，轉彎上行離開水面，水盆組3設計成水盆外緣倒角 311型狀，以利水盆組3以平順穩定速度、尾端朝下傾斜方式離開水面，不會造成盆口真空 吸力，使水盆組3拔不出水面產生小停頓，當水盆組3在水面上方被鏈條組22往上遊帶動 前進，盆底朝前行進中時，因水盆組3有水盆外緣倒角311，能減少前進中的逆風阻力，如水 面有強勁的風向上遊吹，吹向盆口則能增加旋轉力；當水盆組3在前鏈輪盤組211處下行 至水面時，因水盆組3有水盆外緣倒角311，能讓水盆組3平順旋轉的行至水面，浸入水中， 然後開始接受流水推力向後行進，在水盆組3受力帶動鏈條組22行進，帶動鏈輪盤組21旋
6轉，在前鏈輪盤組211上螺接著大齒輪23跟著旋轉，大齒輪23帶動發電機44小齒輪43旋 轉，與小齒輪43螺接的發電機44因而旋轉發電，經由電源線將水溝溪流上發電機44所發 電傳送到使用地點；電控裝置5放在電機室保護著，由電控裝置5控制客戶端，可直接接線 使用在電器用品上，亦可存在放蓄電池6內，再以大容量的方式接出使用。 使用時可將鐵架組1平放於水圳溝水面、溪流水面上，可採固定式或漂浮式安裝， 也可斜放安置於水壩出水斜坡上，也可斜放安置於傾斜度大的溪溝上，也可立放在垂直落 差大的瀑布下方操作發電，也可在傳動軸加裝單向轉動離合器後，立放於有大浪的海中接 受海浪位能發電。 上列詳細說明是針對本實用新型的一可行實施例的具體說明，惟該實施例並非用 以限制本實用新型的權利要求，凡未脫離本實用新型技藝精神所為的等效實施或變更，均 應包含於本案的權利要求中。
權利要求一種多盆的履帶式水車結構，包括有一鐵架組，所述鐵架上設有支撐旋轉鏈輪組的前、後圓軸，所述鐵架上部設有一內部安裝有發電裝置的發電機室；一鏈輪組，該鏈輪組包括鏈條和前、後鏈輪盤，所述前、後鏈輪盤通過襯套分別與前、後圓軸旋轉連接，所述前、後鏈輪盤上套設有鏈條，於鏈條上固設有水盆組；前鏈輪盤由鏈輪板與骨幹螺接而成，所述前鏈輪盤骨幹上固接一直徑大於大前鏈輪盤的大齒輪，所述大齒輪與發電裝置上設有的小齒輪咬合連接；一水盆組，所述水盆組由一個以上的水盆固接在鏈條上排列而成，所述水盆組在鏈條組上整體形成橢圓形；一發電機，所述發電裝置設置於發電機室內，該發電裝置設有與小齒輪軸支撐連接的軸承座，所述小齒輪與大齒輪咬合連接，小齒輪通過小齒輪軸帶動發電裝置發電；一電控裝置，所述電控裝置一端與發電機連接，另一端將發電機電能輸出至蓄電池；一蓄電池，所述蓄電池與電控裝置連接。
2. 根據權利要求1所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，鐵架組包括側鐵 架、多個橫梁和前、後圓軸；所述側鐵架與多個橫梁連接整體形成方形，所述前、後圓軸兩端 分別固設於橫梁上。
3. 根據權利要求l所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，所述該水盆組與鏈 條連接，通過增加鏈條長度來增加水盆數量，通過增加水盆數量高速帶動發電裝置。
4. 根據權利要求l所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，所述水盆端部與鏈 條連接，另為使水盆受力均勻盆底通過連杆與鏈條連接。
5. 根據權利要求l所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，所述該鐵架組上設 有限制鏈條彎曲的鏈條限制板。
6. 根據權利要求l所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，所述該水盆自由端 外側為倒角結構，內側形成盆狀結構。
7. 根據權利要求l所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，所述該大齒輪是圓 圈型齒條以高增速比方式與小齒輪旋轉咬合連接，所述鐵架上設有與大齒輪背部支撐連接 的背拖輪。
8. 根據權利要求l所述多盆的履帶式水車結構，其特徵在於其中，所述單個水盆呈圓 盆形、方盆形。
專利摘要一種多盆的履帶式水車結構，主要是由鐵架組、鏈輪組、水盆組、發電裝置、電控裝置、蓄電池等構成一個組成；該鏈輪組包括鏈條和前、後鏈輪盤，所述前、後鏈輪盤通過襯套分別與前、後圓軸旋轉連接，所述前、後鏈輪盤上套設有鏈條，於鏈條上固設有水盆組；所述前鏈輪盤骨幹上固接與小齒輪咬合的大齒輪。水盆組，所述水盆組包含至少一個以上的水盆固接在鏈條上排列而成，所述水盆組在鏈條組上整體形成橢圓形；本實用新型利用大自然水位能，驅動上述結構，提供機械能輸出，再使用發電裝置進行發電，得以供應一般家庭用電、小農、牧、漁產業用電，其結構簡單，建造容易，搬運簡便，組裝容易、能高效率利用各種溪流、水圳溝、快流速的河面水位能。
文檔編號F03B7/00GK201535218SQ20092001570
公開日2010年7月28日 申請日期2009年7月22日 優先權日2009年7月22日
發明者楊富閎 申請人:楊富閎