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1、10申请公布号CN104061109A43申请公布日20140924CN104061109A21申请号201310645749722申请日20131205F03B13/00200601F03B11/0020060171申请人刘蓓嘉地址201100上海市闵行区兴梅路1199弄景城2期5号504室申请人杨得中72发明人杨得中54发明名称组合式加压循环水力发电装置57摘要本装置包含循环水槽、叶轮、发电机、水泵，循环水槽之一侧的槽壁边安装叶轮，可为单边安装亦可为双边对向安装，循环水槽于安装叶轮处为一向外凸出之半圆形结构，叶轮之安装数可由一个至数个不等，各个叶轮之一端或两端连结一发电机，循环水槽之另一侧。
2、，安装一水泵，当循环水槽注满水后，盖上含气孔的水槽盖，先借由外部电力启动水泵，带动水槽内的水持续循环流动，并提供足够的流动压力驱动多数量的叶轮持续旋转，各叶轮的旋转驱动所连接的发电机开始持续发电，此时启动水泵的外部电力断开，改由本装置自身所发出之电力的一部分供应水泵长期运转所需，而本装置所发出之大部份电力供作输出，达到持续稳定高效能的发电并供电之功效。附图标记说明1循环水槽、2含气孔水槽盖、3循环水槽壁边半圆形凸出结构、4叶轮、5发电机、6水泵。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图6页10申请公布号CN104。
3、061109ACN104061109A1/1页21一种组合式加压循环水力发电装置，其中包括循环水槽、叶轮、发电机以及水泵，循环水槽之一侧的槽壁边安装叶轮，可为单边安装亦可为双边对向安装，循环水槽于安装叶轮处为一向外凸出之半圆形结构，叶轮之安装数可由一个至数个不等，各个叶轮之一端或两端连结一发电机，连接方式可为直接连接可为齿轮连接可为皮带盘连接，循环水槽之另一侧，安装一水泵，并于循环水槽中注满水，由此组合构成之加压循环水力发电装置。2如权利要求第一项之组合式加压循环水力发电装置，其中之循环水槽为中空管状连续结构，管状结构可为方形或其他任何不同应用之形状或数种不同形状之组合，循环水槽之一侧的壁边或。
4、两壁边有一个或多个向外凸出之半圆形结构，循环水槽之另一侧安装水泵，循环水槽可为直立式、可为横卧式。3如申请专利范围第一项之组合式加压循环水力发电装置，其应用范围包括交流发电、直流发电及携带式发电装置。4如申请专利范围第一项之组合式加压循环水力发电装置，其安装应用于各种电力驱动之交通工具，包括各种大型及小型电动汽车、油电混合动力汽车、电动机车、电动船艇、电动飞行器之上的发电及充电。权利要求书CN104061109A1/4页3组合式加压循环水力发电装置0001【英文发明名称】COMBINABLEPRESSURIZEDCIRCULATINGHYDROELECTRICUNIT【技术领域】0002【1】。
5、本发明系关于一种包括循环水槽、叶轮、发电机、水泵集合运用所构成的组合式加压循环水力发电装置。0003【2】水力发电系利用水流之动能推动发电机转动而产生电力，本发明基于此基本原理，将水、旋转叶轮、发电机、水泵集合并分置于一循环水槽之上和之内，请参照图一所示，由水泵带动水槽中的水形成循环水流，水流持续推动叶轮旋转，叶轮旋转驱动所连结之发电机运转进而产生电力，叶轮与发电机之连接视转速之需要，可为直接连接或于水槽外侧叶轮转轴加装增速齿轮带动发电机转轴齿轮，亦可于水槽外侧叶轮转轴加装皮带盘带动发电机转轴皮带盘，以提高转速，本发明之技术理论单纯，本发明之结构配置简单，是一种不受水利供应条件的限制，任何地方。
6、都可安装且易于实行、环保无污染的发电装置。0004【3】目前各型依靠电力驱动的交通工具，包括电动汽车以及混合动力汽车、电动机车、电动船艇等皆无自体发电和充电系统，皆须外接充电设备为其电瓶充电，本装置以较小型之结构，搭配小型直流发电机和小型直流水泵，即可安装于各型电力驱动的交通工具上，为其持续不断的发电并充电，为解决各型电动汽车以及混合动力汽车、电动机车、电动船艇的蓄电能力限制、续航能力不足和充电不便等困难之最佳解决方案。【背景技术】0005无论任何一种水力发电装置，其基本原理都是同样利用水流流动或水流落差的动能推动发电机发电，目前普遍应用的水力发电方式，仍局限于依附河流的水坝所建的大型发电设施。
7、，但水坝及大型水力发电设施，因受自然环境等条件之限制无法大量兴建，而较小型的水力发电装置虽也有多种创作和设计，惟至今仍无适于具体实施或普遍应用的可行方案，以至水力发电这种环保无污染、成本低廉、效能高的发电方式，无法突破限制而加以大力开发。【发明内容】0006【1】应用于一般交流发电时，本发明组合式加压循环水力发电装置，可政变目前水力发电所受到的限制，亦即仅依靠水坝所建的大型发电设施，而无其他可实施并可普逼应用的水力发电方式，由于本装置为组合式结构，请参看图一所示，包括循环水槽1、叶轮4、发电机5、水泵6的集合运用所构成，循环水槽1为一方形中空管状连续结构所构成之方形或其他适于应用的形状之装置，。
8、循环水槽之注水口有一含气孔之水槽盖2，使空气得以进入水槽，以利水槽中的水顺利循环，而于循环水槽之一侧的水槽壁一边或对向之两边，各具有一个或数个半圆形凸出之结构3，是为安装叶轮4的位置，使叶轮之本体一半置于中空管道内，一半置于中空管道外的凸出结构中，以避免叶轮旋转至180度后，对水流形成反向运动的阻碍，使水流畅通循环，而于循环水槽之外壁叶轮之一端或两端，连接一发电机5或各连说明书CN104061109A2/4页4接一发电机5，形成一个发电机或多个发电机共同运作的发电功能，于循环水槽的另一侧安装一水泵6，其入水口和出水口分别连接循环水槽之管道，使水槽整体形成可供水流循环流动的回路，当循环水槽注满水。
9、后盖上水槽盖，先借由外部电力启动水泵，水泵启动后水槽内的水开始循环流动，而循环流动的水流带动叶轮持续转动，叶轮持续的转动则驱动发电机运作并持续发电，当本装置开始发电后则启动水泵的外部电力断开，改由本装置自体所发出之电力的一部分供应水泵的运转，而本装置所发出之大部份电力可供输出使用，从而形成自体供电、独立运作且持续稳定的发电装置，因本装置系使用水泵作为循环水流的动力，故对循环水流具有加压效用，不论本装置配用少数量发电机或多数量发电机，都可选择搭配不同效能的水泵，以满足本装置不同数量发电机的配置所需不同水流动能的要求，不致产生水流动能不足无法推动叶轮而无法驱动发电机之状况，更由于本装置为组合式，可。
10、视电力之需求，配置由少数量发电机的组合到多数量发电机的组合，提供不同发电量的装置，请参看图2和图3所示，甚至可集合多个多数量发电机的组合，请参看图4和图5所示，形成一小形发电设施，供应大电力之需求或作为小区域供电系统，本装置构造简单、体积小占用空间少、对安装地点无任何限制条件，不论何处皆可装设，发电效能高可满足不同电量之需求，是一种实用并可广泛应用的发电装置。0007【2】应用于直流发电时，本装置的结构不变、运作模式不变，一如前段应用于交流发电时所述之说明，仅将发电机改配为直流发电机，将水泵改配为直流水泵，且将水泵的启动电力改为由蓄电池供应，并以平置的卧式为主，请参看图6所示，以便安装于各种交。
11、通工具上，目前所有依靠电力驱动的交通工具皆无自体发电和充电系统，包括各种大型、小型电动汽车，混合动力汽车以及电动机车和电动船艇，都是以蓄电池作为电力供应的来源驱动电机运转，而蓄电池的蓄电量有限，蓄电能力至今难有重大突破，当电力不足或耗尽时，都必须外接市电加以充电，致使续航力受到限制，而充电时间过长或是充电电源位置使用不便，皆是电力驱动交通工具的困难所在，如前段所述，本装置构造简单、体积小占用空间少、对安装地点无任何限制条件，因此安装于任何电动交通工具上，不仅不会影响该交通工具的空间使用，甚而可因此减少蓄电池的数量或减小蓄电池的大小尺寸，获得更多的使用空间，由于本装置启动后可持续不断且稳定的发电。
12、，因此可持续不断且稳定的为蓄电池充电，本装置可配合该交通工具使用时蓄电池电力之消耗量，配置相对应合适发电量的发电机组，则该交通工具在运行时得以因本装置所发之电力为其蓄电池持续不断且稳定的充电，使其蓄电池之电力常保充足，进而使其续航能力无限延长，无需外接市电为其蓄电池充电，同时亦其免除充电不便之困扰，由于本装置为组合式，可配合各种不同大型或小型交通工具所需之不同电力需求，加以配置不同数量的发电机组和不同效能的水泵，因此本装置可安装于任何电力驱动的交通工具上，并满足其发电充电之需求。【附图说明】0008图1系说明本装置基本结构之透视图0009图2系说明本装置数种不同组合结构之正面剖示图0010图3。
13、系说明本装置数种不同组合结构之侧面示意图0011图4系说明将本装置数个集合连结共同运作之正面剖示图0012图5系说明将本装置数个集合连结共同运作之侧面示意图说明书CN104061109A3/4页50013图6系说明本装置为卧式应用之示意图【具体实施方式】0014【1】请参看图4和图5所示，说明本发明组合式加压循环水力发电装置可实施于交流发电之一例，本例系将三个多发电机组合之装置，集合为一共同运作之小型发电设施，本例中每一装置于循环水槽图4中之11至13之一侧的两壁边，各设8个半圆形凸出装置图4中之31至348，并于水槽内半圆形凸出装置中，各安装一叶轮图4中之41至448，而于循环水槽外壁叶轮之。
14、两端各安装一发电机图5中之51至596，循环水槽之另一侧各安装一水泵图4中之61至63，当各循环水槽内注满水后，各盖上含气孔的水槽盖，先由外部电力启动各水泵，各水泵启动后循环水槽内的水开始循环流动，循环流动的水带动各叶轮旋转，各叶轮的旋转驱动两端之发电机运转发电，当发电机开始发电后外部电力断开，改由本装置所发之电力的一部分供应水泵使用，各水泵持续不断的运转，各循环水槽内的水便不断的循环流动，并不断的带动叶轮旋转，叶轮不断的旋转则驱动各发电机不断的发电，达到持续稳定发电供电的效能，而本装置所发出之绝大部分电力即可供输出，若于本实施例中设定各发电机功率为110伏特1瓩每小时，而本例集合三个多发电机。
15、组合之装置共计96个发电机，则其发电总功率应为220伏特96瓩每小时，亦即每小时可发出96度电，若每一水泵每小时耗电量为1度，本例中共三个水泵每小时共需3度电，扣除水泵使用的3度后，可供输出之总电力为93度每小时，一天24小时持续运转，则每天可供输出之总电力为2232度，若以一般家庭每天使用20度电为标准计算，则本例中所发出之总电力可供应100个以上的家庭使用，惟用电量分为高峰时段和离峰时段，高峰时段用电量多离峰时段用电量少，因此实际可供应的家庭数量，仍需视不同状况调配，但由此例可看出本装置为高效能之发电装置，同理集合更多个本例中的多发电机组合之装置，则其总发电量亦同比提高，而本装置体积小、所。
16、需空间小，本例中可将循环水槽的尺寸设定为厚度15公分X宽度40公分X高度150公分，中空管内径为14公分X9公分，发电机直径为10公分，长度为10公分，水泵直径为15公分，长度为20公分，则本装置单一的整体尺寸应小于厚度40公分X宽度70公分X高度150公分，实际占用空间小于05立方公尺，本例中三个单一装置合计占用空间2立方公尺之内，由此可见本装置的空间效能比非常高而本装置传输线路之配置图5中之7、后端集电输出之配置，皆需视不同电力需求做规划，且不在本装置专利申请范围内，于此请免于详述。0015【2】请参看图6之上图所示，说明本发明组合式加压循环水力发电装置可实施于直流发电之一例，本例中将本装。
17、置改为横置卧式，适合安装于电动汽车之上，本例设定为安装于目前较多的小型电动汽车上，目前各型电动汽车完全依靠车载蓄电池供应电力驱动电机推动车辆行驶，因此在车头原安装汽车引擎的空间，改安装大尺寸大容量的蓄电池，因而占用整个车失引擎室的空间，若电动汽车安装本装置为其蓄电池充电，则其所需之蓄电池尺寸和容量可大量缩减，应可减少原尺寸和容量的3分之2到4分之3，更因蓄电池之重量非常重，一般小型电动车之蓄电池重量都重达数百公斤或接近或超过1000公斤，当蓄电池的尺寸和容量大量缩减，蓄电池的重量也随之大量减轻，应可减至100公斤至300公斤内，使得整车的重量也同时大量减轻，故而不仅蓄电池的尺寸和容量可大量缩减。
18、，因车重轻行驶时所需的电流量也相对减小，行驶所消耗的电力也同样减少，行驶更为省电，本装置体积说明书CN104061109A4/4页6小，本例中因将发电机5和水泵6改为集中于循环水槽1内缘，所需之空间更加减少，应用于小型电动车上，其体积可设定为长度80公分X宽度40公分X高度15公分，可安装于车头引擎室因蓄电池尺寸缩减所空出之空间内，亦可安装于车后行李箱内，并将发电机和水泵分别与蓄电池连接，而水泵之启动电源由汽车电门开关控制，当开启电门开关启动电动汽车的同时也启动水泵，水泵开始运转带动水流循环流动，循环流动的水流推动叶轮持续旋转，叶轮持续旋转驱动发电机持续发电并向蓄电池充电，则当车辆启动后及运行。
19、中，本装置即持续不断的为蓄电池充电，当车辆停止运行时关闭电门开关，水泵亦同时断电停止运转，发电机停止发电，因此当本装置之发电量相当于或略大于车辆之平均耗电量，便可向车辆之蓄电池持续充电，使蓄电池之电量维持充足，不论行驶多长的距离直到车辆停止运行为止，若以目前一般小型电动汽车的平均耗电量为准，设定为60伏特、30安培每小时之平均耗电量，一般配置将是一颗60伏特、200安培每小时容量的蓄电池，最高可行驶200公里，若改用本装置搭配蓄电池，则蓄电池之容量仅需60伏特、50安培每小时即已足够，因蓄电池缩小4分之3，亦即蓄电池重量减少4分之3，则整车重量可减少2分之1，车重减轻则行驶所耗电量减少，而本装。
20、置请参看图6之上图可安装两个36伏特、20安培每小时的发电机并联发电，可达72伏特、40安培小时持续为蓄电池充电，足以供应车辆行驶和本装置水泵所需之电量，使电动车辆达到自体充电，免外接电力充电，并达到无限续航能力，另外也可以在蓄电池上安装感应器，当蓄电池容量或电压减少至某一设定量时，再启动本装置发电并充电，当蓄电池充满后本装置自动停止发电及充电，实际安装、配置和操作方式，需视不同车辆、不同设计和不同需要而定，本装置皆能配合。0016【附图标记说明】00171循环水槽00182含气孔水槽盖00193循环水槽壁边半圆形凸出结构00204叶轮00215发电机00226水泵00237输电线路说明书CN104061109A1/6页7图1说明书附图CN104061109A2/6页8图2说明书附图CN104061109A3/6页9图3说明书附图CN104061109A4/6页10图4说明书附图CN104061109A105/6页11图5说明书附图CN104061109A116/6页12图6说明书附图CN104061109A12。