專利名稱：浮力發(fā)電系統(tǒng)及其氣浮裝置、傳動裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關于一種發(fā)電系統(tǒng)、其氣浮裝置與傳動裝置，特別是指一種利用浮力與重力的交互作用產(chǎn)生使發(fā)電機運轉(zhuǎn)的動能的浮力發(fā)電系統(tǒng)、該浮力發(fā)電系統(tǒng)的氣浮裝置與傳動裝置。
背景技術(shù)：
如中國臺灣發(fā)明專利證書號1^^455所揭露的「水壓式浮力動能裝置」，是利用浮筒被充氣與泄氣時，于水槽內(nèi)升降位移所產(chǎn)生的動能帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)與以往不同的浮力發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種利用配重下墜方式提供發(fā)電機運轉(zhuǎn)之動能的浮力發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的目的、功效，是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)包含一發(fā)電機與至少一動力設備，該動力設備提供該發(fā)電機運轉(zhuǎn)動能，該動力設備包括一儲液槽、一氣浮裝置、一供氣裝置、一墜體裝置與一傳動裝置， 該氣浮裝置包括一容置于該儲液槽內(nèi)的氣囊，該氣囊可供充氣與泄氣而于該儲液槽內(nèi)沿一縱向方向升降，該供氣裝置提供對該氣囊充氣，該墜體裝置能隨該氣囊上升而儲存一位能， 該傳動裝置動力連接該氣浮裝置與該墜體裝置，以及動力連接該墜體裝置與該發(fā)電機，當該墜體裝置下降時，該墜體裝置的位能借該傳動裝置轉(zhuǎn)為帶動該發(fā)電機運轉(zhuǎn)的動能。進一步的，該墜體裝置包括一活塞件，該供氣裝置包括一可供該活塞件伸入的缸體、一連通該缸體并且伸入該儲液槽的進氣閥，當該活塞件伸入該缸體時，該缸體內(nèi)產(chǎn)生一可供經(jīng)該進氣閥輸入該氣囊的氣壓。進一步的，該供氣裝置還包括一連接該缸體與該進氣閥的儲氣艙。進一步的，該傳動裝置包括一第一傳動件、一第二傳動件與一離合機構(gòu)，該離合機構(gòu)包括一第一傳動模塊、一第二傳動模塊與一單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)，該第一傳動模塊包括一第一螺紋結(jié)構(gòu)，該第一傳動件連接該第一傳動模塊、該墜體裝置與該發(fā)電機，該第二傳動模塊包括一能與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合的第二螺紋結(jié)構(gòu)，該第二傳動件連接該第二傳動模塊與該氣浮裝置，該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)設置于該第一傳動模塊，可解除的限制該第一傳動模塊單向運轉(zhuǎn)， 當該氣浮裝置上升時，該氣浮裝置傳動該第二傳動件帶動該第二傳動模塊沿一第一方向運轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合而帶動該第一傳動模塊運轉(zhuǎn)，進而連動該墜體裝置隨該氣浮裝置上升，當該氣浮裝置下降時，該氣浮裝置傳動該第二傳動件帶動該第二傳動模塊沿一相反于該第一方向的第二方向運轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)脫離該第一螺紋結(jié)構(gòu)，且該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)可解除地限制該第一傳動模塊往該第二方向運轉(zhuǎn)。進一步的，該第一傳動模塊還包括一傳動軸與一套設于該傳動軸的第一鏈輪，該第一螺紋結(jié)構(gòu)設置于該傳動軸，該第二傳動模塊還包括一套筒單元與一設置于該套筒單元的第二鏈輪，該套筒單元可轉(zhuǎn)動的套設于該傳動軸，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該套筒單元，該第一傳動件與該第二傳動件為鏈條，該第一傳動件套設于該第一鏈輪，該第二傳動件套設于該第二鏈輪。進一步的，該套筒單元包括一外套件、一內(nèi)套件與一凸軸，該第二鏈輪設置于該外套件，該內(nèi)套件與該外套件套接，該內(nèi)套件設有一導槽，該導槽具有相反的一第一端與一第二端，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該內(nèi)套件，該凸軸設置于該外套件并且可滑移的伸入該導槽。 當?shù)诙鲃蛹拥诙溳?，而傳動該外套件往該第一方向旋轉(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第一端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合，而傳動該傳動軸沿該第一方向旋轉(zhuǎn)；當?shù)诙鲃蛹訋拥诙溳啠鴤鲃釉撏馓准摰诙较蛐D(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第二端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)分離，該傳動軸不受該外套件連動。進一步的，該套筒單元還包括一套設于該傳動軸的襯套，該內(nèi)套件介于該外套件與該襯套之間。進一步的，該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一設置于該傳動軸的齒輪、一控制閥與一介于該控制閥與該齒輪之間的擋塊，該擋塊能受該控制閥驅(qū)動嵌合于該齒輪而限制該齒輪沿該第二方向轉(zhuǎn)動，以及受該控制閥驅(qū)動而離開該齒輪使該齒輪能沿該第二方向轉(zhuǎn)動。進一步的，該氣囊能于充氣時沿一垂直該縱向方向的徑向方向擴張，該氣浮裝置還包括一骨架單元與一彈性束件，該骨架單元包括數(shù)個圍繞該氣囊周圍設置的第一架桿， 當該氣囊擴張，所述第一架桿受該氣囊推抵而彼此相遠離，該彈性束件圍繞所述第一架桿并且于該氣囊擴張使所述第一架桿彼此相遠離時儲存一迫使該氣囊收縮而使所述第一架桿相鄰近的彈性回復力。進一步的，該骨架單元還包括一頂架與一底架，所述第一架桿頂端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該頂架，所述第一架桿底端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該底架。進一步的，該頂架包括一頂架體、數(shù)個樞設于該頂架體的頂桿、數(shù)個由該頂架體沿該徑向方向延伸的上導桿、數(shù)個分別設置于所述上導桿的滾輪，該底架包括一底架體、數(shù)個樞設于該底架體的底桿、數(shù)個由該底架體沿該徑向方向延伸的下導桿、數(shù)個分別設置于所述下導桿的滾輪，所述第一架桿頂端與底端分別連接所述頂桿與所述底桿，該骨架單元還包括數(shù)個連接所述上導桿與所述下導桿的第二架桿。進一步的，該骨架單元還包括二分別設置于該頂架與該底架并且連通該氣囊的逆止閥。本發(fā)明的目的、功效，還通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)包含一儲液槽、一發(fā)電機、一環(huán)設于該儲液槽底部及該發(fā)電機之間的鏈條、一氣浮裝置、一供氣裝置與一泄氣裝置，該氣浮裝置容置于該儲液槽內(nèi)并且能沿一縱向方向升降，該氣浮裝置包括一氣囊、一骨架單元與一彈性束件，該氣囊可供氣體進入，并受該氣體撐抵沿一垂直該縱向方向的徑向方向擴張，該骨架單元包括數(shù)個圍繞該氣囊周圍設置的第一架桿，當該氣囊充氣擴張時，所述第一架桿受該氣囊推抵而彼此相遠離，該彈性束件圍繞所述第一架桿并且于該氣囊擴張使所述第一架桿彼此相遠離時儲存一迫使該氣囊收縮而使所述第一架桿相鄰近的彈性回復力。
該供氣裝置能夠于該氣浮裝置位于該儲液槽底部時供氣給該氣浮裝置，令該氣浮裝置充氣，使該氣浮裝置因浮力上升帶動該鏈條并連動該發(fā)電機產(chǎn)生電力，該泄氣裝置能夠于該氣浮裝置上升至一預定高度時，令該氣浮裝置泄氣而返至該儲液槽底部。進一步的，該供氣裝置包括一儲氣艙及一壓力調(diào)節(jié)裝置，該壓力調(diào)節(jié)裝置能調(diào)節(jié)該儲氣艙中用以供應該氣浮裝置充氣所需的氣壓。進一步的，該壓力調(diào)節(jié)裝置包括一與該儲氣艙連通的進氣管、一用以和該氣浮裝置連通組接的給氣管、一與該儲氣艙連通的泄水管、一與該儲氣艙連通的入水管、一連通該儲氣艙及該儲液槽的進水管、一設于該進氣管的進氣閥、一設于該給氣管的給氣閥、一設于該泄水管的泄水閥、一設于該入水管的入水閥、一設于該進水管的進水閥，及一控制前述各閥門啟閉的控制單元。該控制單元令該入水閥或該進水閥開啟以將水引入該儲氣艙，再控制該進氣閥開啟使該儲氣艙引入空氣后關閉該入水閥或該進水閥；接著，控制該入水閥及該進水閥開啟， 讓該儲氣艙內(nèi)部的空氣受引水加壓后關閉該入水閥及該進水閥；然后，控制該給氣閥開啟使該加壓空氣通過該氣浮裝置的充氣口給氣浮裝置充氣后關閉該給氣閥。進一步的，該骨架單元還包括一頂架與一底架，所述第一架桿頂端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該頂架，所述第一架桿底端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該底架。進一步的，該頂架包括一頂架體、數(shù)個樞設于該頂架體的頂桿、數(shù)個由該頂架體沿該徑向方向延伸的上導桿、數(shù)個分別設置于所述上導桿的滾輪，該底架包括一底架體、數(shù)個樞設于該底架體的底桿、數(shù)個由該底架體沿該徑向方向延伸的下導桿、數(shù)個分別設置于所述下導桿的滾輪，所述第一架桿頂端與底端分別連接所述頂桿與所述底桿，該骨架單元還包括數(shù)個連接所述上導桿與所述下導桿的第二架桿。進一步的，該骨架單元還包括二分別設置于該頂架與該底架并且連通該氣囊的逆止閥。本發(fā)明的再一目的，在于提供一種如前述的氣浮裝置，供設置于所述浮力發(fā)電系統(tǒng)的一儲液槽內(nèi)，并且能于該儲液槽內(nèi)沿一縱向方向升降，該氣浮裝置包含一氣囊，該氣囊可供氣體進入，并受該氣體撐抵而沿一垂直該縱向方向的徑向方向擴張；該氣浮裝置還包含一骨架單元，包括數(shù)個圍繞該氣囊周圍設置的第一架桿，當該氣囊擴張，所述第一架桿能夠受該氣囊推抵而彼此相遠離；以及一彈性束件，圍繞所述第一架桿，并且于該氣囊擴張使所述第一架桿彼此相遠離時，儲存一迫使該氣囊收縮而使所述第一架桿相鄰近的彈性回復力。該骨架單元還包括一頂架與一底架，所述第一架桿頂端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該頂架，所述第一架桿底端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該底架。該頂架包括一頂架體、數(shù)個樞設于該頂架體的頂桿、數(shù)個由該頂架體沿該徑向方向延伸的上導桿、數(shù)個分別設置于所述上導桿的滾輪，該底架包括一底架體、數(shù)個樞設于該底架體的底桿、數(shù)個由該底架體沿該徑向方向延伸的下導桿、數(shù)個分別設置于所述下導桿的滾輪，所述第一架桿頂端與底端分別連接所述頂桿與所述底桿，該骨架單元還包括數(shù)個連接所述上導桿與所述下導桿的第二架桿。該骨架單元還包括二分別設置于該頂架與該底架并且連通該氣囊的逆止閥。其中，通過該彈性束件的設置，除了可主動加快該氣囊的泄氣速度以外，也可縮小該氣囊的外徑，減少該氣浮裝置下降的阻力，加快該氣浮裝置下降速度，有助于縮小整個動力設備單次運作所需的時間，進而提高整個浮力發(fā)電系統(tǒng)的運作效能。本發(fā)明的還一目的，在于提供一種如前述配合該氣浮裝置、發(fā)電機與墜體裝置運作的傳動裝置。所述浮力發(fā)電系統(tǒng)包含一發(fā)電機、一儲液槽、一氣浮裝置與一墜體裝置，該氣浮裝置容置于該儲液槽內(nèi)并且能于該儲液槽內(nèi)沿一縱向方向升降，該傳動裝置包含一第一傳動件；一第二傳動件；一離合機構(gòu)。所述離合機構(gòu)包括一第一傳動模塊，包括一第一螺紋結(jié)構(gòu)，該第一傳動件連接該第一傳動模塊、該墜體裝置與該發(fā)電機；以及一第二傳動模塊，包括一能與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合的第二螺紋結(jié)構(gòu)，該第二傳動件連接該第二傳動模塊與該氣浮裝置；一單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)， 設置于該第一傳動模塊，可解除地限制該第一傳動模塊單向運轉(zhuǎn)。當該氣浮裝置上升時，該氣浮裝置通過該第二傳動件帶動該第二傳動模塊往一第一方向運轉(zhuǎn)，連動使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合而帶動該第一傳動模塊運轉(zhuǎn)， 進而連動該墜體裝置隨該氣浮裝置上升；當該氣浮裝置下降時，該氣浮裝置通過該第二傳動件帶動該第二傳動模塊往一相反于該第一方向的第二方向運轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)分離，該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)是可解除地限制該第一傳動模塊往該第二方向運轉(zhuǎn)。該第一傳動模塊還包括一傳動軸與一套設于該傳動軸的第一鏈輪，該第一螺紋結(jié)構(gòu)設置于該傳動軸；該第二傳動模塊還包括一套筒單元與一設置于該套筒單元的第二鏈輪，該套筒單元可轉(zhuǎn)動的套設于該傳動軸，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該套筒單元；該第一傳動件與該第二傳動件為鏈條，該第一傳動件套設于該第一鏈輪，該第二傳動件套設于該第二鏈輪。該套筒單元包括一外套件，該第二鏈輪設置于該外套件；一內(nèi)套件，與該外套件套接，該內(nèi)套件設有一導槽，該導槽具有相反的一第一端與一第二端，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該內(nèi)套件；及一凸軸，設置于該外套件并且可滑移的伸入該導槽；當?shù)诙鲃蛹拥诙溳?，而傳動該外套件往該第一方向旋轉(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第一端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合，而使該傳動軸受連動沿該第一方向旋轉(zhuǎn)；當?shù)诙鲃蛹拥诙溳?，而傳動該外套件往該第二方向旋轉(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第二端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)分離，該傳動軸不受該外套件連動。套筒單元還包括一套設于該傳動軸的襯套，該內(nèi)套件介于該外套件與該襯套之間。該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一設置于該傳動軸的齒輪、一控制閥與一介于該控制閥與該齒輪之間的擋塊，該擋塊能受該控制閥驅(qū)動嵌合于該齒輪而限制該齒輪沿該第二方向轉(zhuǎn)動，以及受該控制閥驅(qū)動而離開該齒輪使該齒輪能沿該第二方向轉(zhuǎn)動。其中，通過該離合機構(gòu)與該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)的配合，可控制該墜體裝置下降的時機， 在同時具有多組動力設備的情況下，可達到持續(xù)供給該發(fā)電機運轉(zhuǎn)的動能的效果。


圖1是本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)的第一較佳實施例的立體圖；圖2是該第一較佳實施例的一動力設備的立體圖3是該第一較佳實施例的動力設備的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖4是該第一較佳實施例的一氣浮裝置的立體圖；圖5是該第一較佳實施例的氣浮裝置的側(cè)視圖，且一氣囊處于充氣擴張的狀態(tài)；圖6是該第一較佳實施例的氣浮裝置的俯視圖，且圖6省略彈性束件；圖7是該第一較佳實施例的氣浮裝置處于泄氣收縮狀態(tài)的立體圖；圖8是該第一較佳實施例的氣浮裝置的側(cè)視圖，且該氣囊處于泄氣收縮的狀態(tài)；圖9是圖8的俯視圖；圖10是該第一較佳實施例的一墜體裝置的立體圖；圖11是該第一較佳實施例的一離合機構(gòu)的立體圖；圖12是該第一較佳實施例的離合機構(gòu)的一第一傳動模塊、一第二傳動模塊與一單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)的側(cè)視圖；圖13是該第一較佳實施例的第一傳動模塊與第二傳動模塊的分解圖；圖14是該第一較佳實施例的第一傳動模塊與第二傳動模塊另一角度的分解圖；圖15是該第一較佳實施例的單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)的側(cè)視圖；圖16是該第一較佳實施例的氣浮裝置接合于一供氣裝置的一進氣閥的局部剖視圖；圖17是類似圖16的局部剖視圖，說明該氣浮裝置的一逆止閥與該供氣裝置的進氣閥分離的狀態(tài)；圖18是該第一較佳實施例的第一傳動模塊與第二傳動模塊分離的側(cè)視圖；圖19是該第一較佳實施例的第一傳動模塊與第二傳動模塊連接的側(cè)視圖；圖20是類似圖3的視圖，且該氣浮裝置處于下降的狀態(tài)；圖21是一剖視圖，說明本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)的第二較佳實施例；圖22是一示意圖，說明該第二較佳實施例的氣浮裝置與鏈條之間的連接關系；圖23是一立體圖，說明該第二較佳實施例的氣浮裝置的氣囊及骨架單元；圖M是一剖示示意圖，說明該第二較佳實施例的氣浮裝置；圖25是一工作示意圖，說明該第二較佳實施例的浮力發(fā)電系統(tǒng)在一泄水及進氣階段；圖沈是一工作示意圖，說明該第二較佳實施例的浮力發(fā)電系統(tǒng)在一空氣加壓階段；圖27是一工作示意圖，說明該第二較佳實施例的浮力發(fā)電系統(tǒng)在一供氣階段；圖觀是一示意圖，說明本發(fā)明的第三較佳實施例是使用多個浮力發(fā)電系統(tǒng)；圖四是一示意圖，說明本發(fā)明的第四較佳實施例中，浮力發(fā)電系統(tǒng)的第一氣浮裝置升起及第二氣浮裝置沉降；及圖30是一示意圖，說明圖四的第一氣浮裝置沉降及第二氣浮裝置升起。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及四個實施例對本發(fā)明進行詳細說明。參閱圖1與圖2，本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)100的第一較佳實施例包含一發(fā)電機101， 及三組分別與發(fā)電機101連結(jié)的動力設備102，動力設備102用以提供發(fā)電機101運轉(zhuǎn)的動能，本實施例中，是設定三組動力設備102依序作動，以持續(xù)驅(qū)動發(fā)電機101運轉(zhuǎn)，詳細說明如后，當然，動力設備102并不以三組為限，也可以是一組或更多組。參閱圖2、圖3，每一動力設備102包括一儲液槽1、一容置在儲液槽1內(nèi)的氣浮裝置2、一墜體裝置3、一供氣裝置4與一傳動裝置5，且配合墜體裝置3，本實施例的動力設備 102還包括一鄰近儲液槽1并且呈直立中空結(jié)構(gòu)的墜體導引架35。儲液槽1包括一呈中空管狀并且直立沿一縱向方向105設置的槽體11、一設置于槽體11頂端的頂蓋12以及數(shù)個沿著槽體11長度方向設置的導軌13 (圖3只示出其中一導軌13)，槽體11用以盛裝液體(如水)，頂蓋12具有一往下伸入槽體11內(nèi)的抵觸端部121， 其具體結(jié)構(gòu)可例如呈尖錐狀，作用稍后說明。參閱圖4、圖5，容置于儲液槽1內(nèi)的氣浮裝置2包括一骨架單元21、一氣囊22與數(shù)個彈性束件23，骨架單元21包括一頂架M、一底架25、分別設置于頂架M與底架25的一逆止閥沈與一逆止閥27、數(shù)個直立設置的第一架桿28a與第二架桿^b、一鏈條連接架四，及數(shù)個框件20。頂架M包括一大致呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頂架體Ml、數(shù)個頂桿M2、數(shù)個上導桿243與數(shù)個滾輪M4，頂桿M2以其一端集中樞設于頂架體241而呈放射狀，所述頂桿242另一端分別與所述第一架桿^a的頂端樞接，且頂桿242與第一架桿^a的樞接方式是除了兩者能相對旋轉(zhuǎn)以外，第一架桿28a亦能相對于頂桿242伸縮，所述上導桿M3由頂架體241呈放射狀徑向延伸出，所述滾輪244分別設置于所述上導桿243末端。底架25包括一大致呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)的底架體251、數(shù)個底桿252、數(shù)個下導桿253與數(shù)個滾輪254，底桿252以其一端集中樞設于底架體251而呈放射狀，所述底桿252另一端分別與所述第一架桿^a的底端樞接，且底桿252與第一架桿^a的樞接方式是除了兩者能相對旋轉(zhuǎn)以外，第一架桿28a亦能相對于底桿252伸縮，所述下導桿253由底架體251呈放射狀徑向延伸出，所述滾輪2M分別設置于所述下導桿253末端，所述第二架桿28b連接于所述上導桿243與所述下導桿253之間，所述框件20呈環(huán)狀并圍繞第二架桿^b，且與所述第二架桿28b連接，所述滾輪244、2M用以沿著導軌13滾動。氣囊22設置于骨架單元21內(nèi)并介于頂架M與底架25之間，且受所述第一架桿 ^a、第二架桿28b圍繞，兩逆止閥沈、27分別設置在頂架M與底架25，氣囊22頂部與底部分別連接逆止閥26、27，其中，位在氣囊22底部的逆止閥27用以控制氣體進入氣囊22，位在氣囊22頂部的逆止閥沈用以控制氣體泄出氣囊22。鏈條連接架四設置固定于骨架單元21并且相對于所述第二架桿28b定位，彈性束件23為可彈性收束與擴張的圈狀結(jié)構(gòu)(如橡膠等材質(zhì))，且彼此上下相間隔地套設于所述第一架桿^a，并與所述第一架桿28a連接而圍繞氣囊22。參閱圖5、圖6，氣浮裝置2的整體結(jié)構(gòu)設計，是當氣囊22通過下方的逆止閥27被充氣時，氣囊22會往外沿一垂直縱向方向105的徑向方向106擴張撐抵所述第一架桿觀⑴ 使所述第一架桿28a彼此相遠離，直到抵觸于所述第二架桿28b與所述框件20，且彈性束件 23亦被拉撐擴張而儲存一會迫使氣囊22沿徑向方向106往內(nèi)收束的彈性回復力，而當氣囊 22的氣體被由上方的逆止閥沈泄出時，參閱圖7至圖9，彈性束件23收束的彈性回復力迫使第一架桿28a沿徑向方向106往內(nèi)位移而彼此相鄰近，并且加速氣囊22內(nèi)氣體的泄出速度，迫使氣囊22沿徑向方向106更快的往內(nèi)收縮，使氣囊22的外徑縮小。
參閱圖3，墜體導引架35整體可大致呈例如中空狀的鋼骨結(jié)構(gòu)體，且為與儲液槽1 呈彼此相鄰的柱狀體，墜體導引架35可包括數(shù)個導軌351。參閱圖3、圖10，墜體裝置3可升降活動地安裝于墜體導引架35內(nèi)，墜體裝置3的具體結(jié)構(gòu)包括一配重箱31、數(shù)個設置在配重箱31內(nèi)的配重墜體32、一連接配重箱31的活塞件33、數(shù)個設置在配重箱31外的滾輪 34，以及一設置在配重箱31外的鏈條連接架36。配重墜體32可為例如金屬塊，用以增加整個墜體裝置3的重量，活塞件33包括一連接配重箱31并且往下延伸的活塞桿331，與一連接于活塞桿331末端的活塞體332。墜體裝置3通過滾輪34沿著墜體導引架35的導軌 351滾動，而可受墜體導引架35的導引于墜體導引架35內(nèi)升降位移。參閱圖3，供氣裝置4包括一設置于儲液槽1的槽體11底端的儲氣艙41、一連接儲氣艙41并且由槽體11底端伸入槽體11內(nèi)的進氣閥42，與一連通儲氣艙41并且可供墜體裝置3的活塞件33伸入的缸體43，本實施例中，進氣閥42為一常閉狀態(tài)的逆止閥，缸體 43是設置在墜體導引架35的底端，缸體43的設置使得當墜體裝置3下降時，墜體裝置3的活塞件33能伸入缸體43內(nèi)而產(chǎn)生一氣壓儲存于儲氣艙41。參閱圖3、圖11、圖12，傳動裝置5包括一第一傳動件51、一第二傳動件52與一離合機構(gòu)53。離合機構(gòu)53包括一座體M、設置于座體M并且可彼此連接而傳輸動力以及彼此分離的一第一傳動模塊陽與一第二傳動模塊56，以及一單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57。第一傳動件 51連接于離合機構(gòu)53的第一傳動模塊55、墜體裝置3的鏈條連接架36(圖10)與發(fā)電機 101(圖1)間，可用以傳動該發(fā)電機101進行發(fā)電。第二傳動件52連接于離合機構(gòu)53的第二傳動模塊56與氣浮裝置2的鏈條連接架四(圖4)間。本實施例中，第一傳動件51與第二傳動件52是鏈條，但實施，也可改用傳動皮帶或其它傳動構(gòu)件，不以上述類型為限。更細部而言，參閱圖11至圖14，第一傳動模塊55包括一架設于座體M的傳動軸551、一設置于傳動軸551的第一螺紋結(jié)構(gòu)552，與一套設固定于傳動軸551的第一鏈輪 553，第一傳動件51是套設于第一鏈輪553。第二傳動模塊56包括一套筒單元58、一設置于套筒單元58的第二螺紋結(jié)構(gòu)561、 一設置于套筒單元58的第二鏈輪562。套筒單元58可轉(zhuǎn)動的套設于傳動軸551，并包括一內(nèi)套件581、一外套件582、一設置于外套件582的凸軸583與一襯套587(如滾珠軸承)。 內(nèi)套件581呈管狀，前述第二螺紋結(jié)構(gòu)561形成于內(nèi)套件581而成為內(nèi)套件581的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，第二螺紋結(jié)構(gòu)561用以與第一螺紋結(jié)構(gòu)552螺合，且內(nèi)套件581的管壁設有一斜向延伸約45度的導槽584，導槽584具有一第一端585與一相反于第一端585并且鄰近第二螺紋結(jié)構(gòu)561的第二端586。外套件582呈外徑大于內(nèi)套件581的中空管狀，第二鏈輪562連接固定于外套件 582而可供第二傳動件52套設，內(nèi)套件581的外徑介于襯套587與外套件582之間而套設于襯套587與外套件582之間，凸軸583連接于外套件582，并由外套件582往內(nèi)穿伸通過內(nèi)套件581的導槽584而可滑移于導槽584內(nèi)。本實施例中，外套件582兩端具體是通過滾珠軸承套設于傳動軸551并且配合C 型環(huán)(圖未示)定位于傳動軸陽1，避免相對于傳動軸551軸向滑動。參閱圖13至圖15，單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57包括一設置在第一傳動模塊55的傳動軸551 的架體571、一設置在架體571的控制閥572、一套設固定于傳動軸551的齒輪573，與一設置在架體571并且介于控制閥572與齒輪573之間的擋塊574，擋塊574呈長條狀并可轉(zhuǎn)動地設置在架體571，并具有鄰近控制閥572而與控制閥572連動樞接的一端575，及鄰近齒輪573并且形成有一卡槽577的另一端576，擋塊574的卡槽577用以嵌合于齒輪573的齒型結(jié)構(gòu)578，使得當傳動軸551受到會使其帶動齒輪573朝向擋塊574的另一端576轉(zhuǎn)入 (如圖15的箭頭107方向)的動能驅(qū)動時，傳動軸551與齒輪573會由于齒輪573的齒型結(jié)構(gòu)578受到擋塊574的卡槽577的擋止而無法旋轉(zhuǎn)；而當傳動軸551受到會使其帶動齒輪573往順著擋塊574的另一端576轉(zhuǎn)出(如圖15的箭頭108方向)的動能驅(qū)動時，擋塊 574的另一端576會受到齒型結(jié)構(gòu)578的推抵而被推離齒輪573，傳動軸551便能順利帶動齒輪573轉(zhuǎn)動?？刂崎y572是用以驅(qū)動擋塊574的另一端576在設定的時機離開齒輪573， 解除對齒輪573的擋止，此部分稍后說明。以下接著說明整個動力設備102的作動方式參閱圖3、圖16、圖17，當氣浮裝置2位于儲液槽1的槽體11底端時，通過氣浮裝置2本身的重量使氣囊22下方的逆止閥27接合于進氣閥42，驅(qū)使逆止閥27開放，儲氣艙 41內(nèi)的氣壓便可經(jīng)由進氣閥42與逆止閥27輸入氣囊22內(nèi)，使氣囊22被充氣而連同骨架單元21 (圖4)的所述第一架桿28a徑向擴張，當氣囊22被充氣至一定程度時，整個氣浮裝置2隨即受到浮力的作用沿著儲液槽1上升，并且在上升過程中使逆止閥27脫離進氣閥42 而回復到常閉狀態(tài)，故通過逆止閥27的設置，可避免儲液槽1的液體進入氣囊22內(nèi)而影響氣囊22的充氣量，且為增加逆止閥27接合于進氣閥42的密閉性，逆止閥27外也可套設一個或多個密封環(huán)271。參閱圖3、圖18，在氣浮裝置2上升過程中，是通過第二傳動件52、第二鏈輪562帶動套筒單元58的外套件582相對于傳動軸551往一第一方向轉(zhuǎn)動，此第一方向即圖15所示的箭頭108方向，同時帶動凸軸583往內(nèi)套件581的導槽584的第一端585滑移，凸軸 583在往導槽584的第一端585滑移的過程中，會使得內(nèi)套件581受到凸軸583的推動而沿著傳動軸551往鄰近第一螺紋結(jié)構(gòu)552的方向旋轉(zhuǎn)位移，使第二螺紋結(jié)構(gòu)561逐漸螺合于傳動軸的第一螺紋結(jié)構(gòu)陽2，因而能帶動第一傳動模塊55的傳動軸551、第一鏈輪553 與單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57的齒輪573 —并往第一方向旋轉(zhuǎn)，此時齒輪573的旋轉(zhuǎn)并不會受到擋塊 574的擋止，因此，傳動軸551、齒輪573、第一鏈輪553便能通過第一螺紋結(jié)構(gòu)552與第二螺紋結(jié)構(gòu)561的螺合而一并往第一方向旋轉(zhuǎn)，進而，氣浮裝置2便能順利通過套設于第一鏈輪 553的第一傳動件51的傳動，帶動墜體裝置3于墜體導引架35內(nèi)上升，使墜體裝置3儲存一位能。參閱圖3、圖20，當氣浮裝置2上升至位于氣囊22上方的逆止閥沈抵觸到儲液槽 1頂蓋12下方的抵觸端部121時，逆止閥沈被開放而使氣囊22內(nèi)的氣壓開始泄出，且此時，如圖7至圖9所示，通過彈性束件23的彈性回復力，氣囊22內(nèi)的氣體被加速由逆止閥 26泄出，使得氣囊22與第一架桿28a被收束而外徑縮小。當氣囊22泄氣到整個氣浮裝置2的重力大于所承受的浮力時，氣浮裝置2由于自身重力關系開始下降并且逆止閥26脫離抵觸端部121而回復到常閉狀態(tài)，且值得一提的是，氣浮裝置2在下降的過程中，如圖20的假想線所示，由于氣囊22的外徑已被彈性束件 23收束而縮小，故可降低在氣浮裝置2下降的過程中所受到的阻力，加快氣浮裝置2下降的速度。且值得注意的是，通過氣浮裝置2的上導桿243與下導桿253不會隨著氣囊22收縮的設置，可維持使氣囊22在收縮減少下降阻力的同時，也能保持滾輪M4、254與導軌13 的接觸。配合參閱圖19，此外，氣浮裝置2在下降時，會通過第二傳動件52、第二鏈輪562 帶動套筒單元58的外套件582相對于傳動軸551往一相反于第一方向的第二方向轉(zhuǎn)動，此第二方向即圖15所示的箭頭107方向，同時帶動凸軸583往內(nèi)套件581的導槽584第二端586滑移，且在滑移過程中，內(nèi)套件581會被推動相對于傳動軸551往遠離第一螺紋結(jié)構(gòu) 552的方向旋轉(zhuǎn)位移，使第二螺紋結(jié)構(gòu)561逐漸脫離第一螺紋結(jié)構(gòu)552而回到圖18的狀態(tài)， 因而使第一傳動模塊陽與第二傳動模塊56之間的動力連接中斷，傳動軸551、單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57的齒輪573與第一鏈輪553不再受套筒單元58的帶動往第二方向旋轉(zhuǎn)。配合參閱圖15，而處于上升狀態(tài)的墜體裝置3方面，當?shù)谝粋鲃幽K55與第二傳動模塊56之間的動力連接中斷，理論上，墜體裝置3會下墜并帶動第一傳動件51與第一鏈輪553驅(qū)使傳動軸551往第二方向轉(zhuǎn)動，然而，因為單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57的擋塊574另一端576 會擋止于齒輪573的齒型結(jié)構(gòu)578，限制齒輪573往第二方向轉(zhuǎn)動，便可使墜體裝置3維持于其所在的上升高度而無法下墜。由于本實施例的浮力發(fā)電系統(tǒng)100包含三組動力設備102，其較佳的運作狀態(tài)是設定使三組動力設備102接續(xù)作動，使發(fā)電機101持續(xù)不斷接收到運轉(zhuǎn)動能而持續(xù)發(fā)電，維持發(fā)電效能，因此，本實施例設置單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57的用意，是要設定所述控制閥572在預定的時機接續(xù)作動。當控制閥572被驅(qū)動時，會往下抵推擋塊574的一端575，使其另一端 576往上擺離齒輪573，進而使墜體裝置3借助本身重量下降，并于下降過程中，通過傳動第一傳動件51帶動發(fā)電機101運轉(zhuǎn)發(fā)電。因此，設置單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57的另一用意也在于控制使墜體裝置3的下墜時間晚于氣浮裝置2，確保氣浮裝置2已落下并且逆止閥27接合于進氣閥42之后，墜體裝置3才下墜并且產(chǎn)生可輸入氣囊22的氣壓。因此，綜上所述，本發(fā)明的第一較佳實施例的功效包括一、通過彈性束件23的設置，除了主動可加快氣囊22的泄氣速度以外，彈性束件 23也可縮小氣囊22的外徑，減少氣浮裝置2下降的阻力，加快氣浮裝置2下降速度，有助于縮小整個動力設備102單次運作所需的時間，進而提高整個浮力發(fā)電系統(tǒng)100的運作效能。二、通過氣囊22上方與下方常閉狀態(tài)的逆止閥沈、27的設置，可確保儲液槽1內(nèi)的液體不會進入氣囊22內(nèi)而影響氣浮裝置2的氣浮效果。三、墜體裝置3的設置除可利用其下降的重力加速度提高供給發(fā)電機102的動能， 配合其活塞件33與缸體43，亦可于墜體裝置3下降時同時產(chǎn)生可供應給氣囊22的氣壓，減少額外的供氣動力需求。四、通過離合機構(gòu)53與單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)57的配合，可控制墜體裝置3下降的時機， 在同時具有多組動力設備102的情況下，可達到持續(xù)供給發(fā)電機101運轉(zhuǎn)時所需的動能的效果。五、對應需控制使氣浮裝置2與墜體裝置3下降時機錯開，本發(fā)明亦提供一種特殊結(jié)構(gòu)設計的離合機構(gòu)53。參閱圖21，本發(fā)明的第二較佳實施例中，本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)103包含一儲液槽 6、一發(fā)電機62、一鏈條63、一氣浮裝置7、一供氣裝置64及一泄氣裝置65。參閱圖22至圖對，本實施例中，氣浮裝置7未充氣時，因本身重力沉降于儲液槽6的底部610 ；氣浮裝置7具有一氣囊71、一充氣口 72及一泄氣口 73，且氣浮裝置7還包括一框固氣囊71的骨架單元75及固定于骨架單元75的數(shù)個滾輪751，骨架單元75并具有一與鏈條63連動的固定部752，通過骨架單元75保護氣囊71，且通過所述滾輪751幫助氣囊 71在水中容易上升及沉降。參閱圖21，浮力發(fā)電系統(tǒng)103的運作原理是發(fā)電機62的發(fā)電輪轂621距離儲液槽6的底部610具有一高度差；鏈條63環(huán)設于儲液槽6內(nèi)的傳動軸611及發(fā)電輪轂621之間；供氣裝置64是當氣浮裝置7位于儲液槽6的底部610時，通過氣浮裝置7的充氣口 72 給氣浮裝置7充氣，氣浮裝置7充氣后因浮力上升帶動鏈條63并連動發(fā)電輪轂621產(chǎn)生電力；泄氣裝置65是當氣浮裝置7上升至預定高度時，令氣浮裝置7的泄氣口 73泄氣而返至儲液槽6的底部610，如此周而復始產(chǎn)生電力供應。本較佳實施例中，供氣裝置64包括一儲氣艙641及一壓力調(diào)節(jié)裝置8，壓力調(diào)節(jié)裝置8的作用是調(diào)節(jié)空氣及引水至儲氣艙641以調(diào)節(jié)氣浮裝置7充氣所需的氣壓。其中，壓力調(diào)節(jié)裝置8包括一與儲氣艙641連通的泄水管81、一與儲氣艙641連通的入水管82、一與給儲氣艙641連通的進氣管83、一與氣浮裝置7的充氣口 72連通的給氣管84，及一與儲氣艙641及儲液槽6連通的進水管85。此外，壓力調(diào)節(jié)裝置8還包括一設于泄水管81的泄水閥811、一設于入水管82的入水閥821、一設于進氣管83的進氣閥831、一設于給氣管84的給氣閥841、一設于進水管 85的進水閥851，及一控制前述閥門啟閉的控制單元(圖未示)。參閱圖25，為一進氣階段，此時的進水閥851為關閉的狀態(tài)，控制單元令進氣閥 831及泄水閥811開啟以將空氣引入儲氣艙641內(nèi)。參閱圖26，接著，為一進水加壓空氣階段，此時，控制單元令進氣閥831、給氣閥 841及泄水閥811全部關閉，而開啟入水閥821，將水導入儲氣艙641內(nèi)，讓儲氣艙641內(nèi)部的空氣受引水加壓至一定壓力后，再開啟進水閥851，使儲液槽6內(nèi)的少許具有高位能的水進入儲氣艙641，而對儲氣艙641內(nèi)的空氣再進行二次加壓。參閱圖27，然后，為一供氣階段，此時，控制單元控制給氣閥841開啟，并關閉入水閥821及進水閥851，讓儲氣艙641內(nèi)部的加壓空氣通過充氣口 72而對氣浮裝置7充氣后， 氣浮裝置7因為充飽氣體而自然上浮。在前述進氣階段、進水加壓空氣階段及供氣階段后還可配合利用泄水閥811控制排水的泄水階段，如此四階段反復進行以保持整個浮力發(fā)電系統(tǒng)103持續(xù)供電。參閱圖28，并配合參閱圖21、圖22，為了彌補氣浮裝置7下降的空窗期，本發(fā)明的第三實施例是使用多個浮力發(fā)電系統(tǒng)103，才能使工作負戴不間斷，而氣浮裝置7下降時， 為了使速度更快，還可借助另一浮力發(fā)電系統(tǒng)103內(nèi)上升的氣浮裝置7的力量，只需利用頂部的發(fā)電機62的傳動箱的差速連結(jié)傳動就可達到快速下降的效果。以第三較佳實施例的浮力發(fā)電系統(tǒng)103的結(jié)構(gòu)而言，本發(fā)明浮力發(fā)電方法的較佳實施例主要包括下述步驟步驟A 氣浮裝置7受供氣裝置64充氣后，因浮力上升帶動鏈條63并連動發(fā)電輪轂621產(chǎn)生電力。步驟B 當氣浮裝置7上升至預定高度時，泄氣裝置65令氣浮裝置7泄氣通過重力沉落而返至儲液槽6的底部610 ；然后，重復前述充氣/泄氣的步驟，即可反復帶動發(fā)電輪轂621持續(xù)產(chǎn)生電力。步驟C 重復步驟A及步驟B。詳述如下，儲液槽6及儲氣艙641的設計，可以是例如在同一鐵管內(nèi)區(qū)隔為此二部分，先將儲液槽6及儲氣艙641內(nèi)裝滿水份，再于儲液槽6放入一顆橡膠制的氣浮裝置7，氣浮裝置7的上部裝有一支機械止逆式泄氣閥，也就是泄氣口 73，下部為開放喇叭口，也就是充氣口 72 ；氣浮裝置7外部有骨架單元75鏈接，且裝有滑輪751以能順利上下移動。 氣浮裝置7的作動機制，是在儲液槽6底部裝設儲氣艙641，并通過給氣管84噴出空氣，因空氣在水中會向上竄升，所以所有空氣會直接竄升至氣浮裝置7的充氣口 72進入到氣浮裝置7內(nèi)，使氣浮裝置7內(nèi)的水分被排擠出，進而使氣浮裝置7從原先的萎縮狀態(tài)變成大面積膨脹的氣浮裝置7，因為氣浮裝置7成中空的膨脹物，且因內(nèi)部充滿空氣，所以當氣浮裝置7的浮力，也就是上升力量大過水中壓力時，便向上浮升移動。在氣浮裝置7的骨架單元75的固定部752處連結(jié)有鏈條63，鏈條63從儲液槽6 底部的傳動軸611 (如圖22)向上延伸至儲液槽6頂部的發(fā)電機62，當氣浮裝置7向上浮升時，因為與鏈條63連結(jié)，所以會拉動鏈條63，進而使儲液槽6頂部的發(fā)電機62轉(zhuǎn)動做功，因而，氣浮裝置7從儲液槽6底部接收空氣達到一定的浮力后借助水的浮力獨立自由上升做功，所以裝水的儲液槽6的高度越高，其做功的效率越好。當氣浮裝置7做功到達水面時，則因氣浮裝置7泄氣口 73裝設有一組機械止逆式泄氣閥，會因撞擊到泄氣裝置65而打開，而氣浮裝置7內(nèi)的空氣因受液體壓力的擠壓，所以當泄氣閥打開后，其空氣會全部宣泄而出，因體積縮小且無空氣狀態(tài)下，只要利用氣浮裝置 7鏈接骨架單元75的重量就可以使氣浮裝置7因自身重量而下降沉至儲液槽6底部。詳細而言，本發(fā)明浮力發(fā)電系統(tǒng)103及方法為了更環(huán)保節(jié)能，不使用電氣馬達及泵浦對儲氣艙641內(nèi)的空氣加壓，而改采用水資源回收循環(huán)再利用的原理，以水渠、河流為例，將浮力發(fā)電系統(tǒng)103設在水渠、河流岸邊，并在河流內(nèi)裝設一支集水管91引水至浮力發(fā)電系統(tǒng)103底部的儲氣艙641內(nèi)，其儲氣艙641外部有設置壓力調(diào)節(jié)裝置8。依據(jù)圖25至圖27的說明可知控制程序可周而復始循環(huán)，而為了避免等待壓縮的時間，其他實施例中，可建置兩組以上的儲氣艙641，另外，假設儲液槽6內(nèi)的水量因引水至儲氣艙641而流失，可以借由氣浮裝置7上升的力量，再結(jié)合一進水泵浦把水再補充回去。配合參閱圖5，另值得一提的是，前述第一較佳實施例的氣浮裝置2的結(jié)構(gòu)也可以應用在第二與第三較佳實施例中，亦即，氣浮裝置7的氣囊71也可設置有類似的彈性束件 23，且骨架單元75也可以類似第一較佳實施例的骨架單元21，進而可減少氣浮裝置7下降時所受到的阻力，并加快氣浮裝置7下降的速度。參閱圖四及圖30，本發(fā)明的第四較佳實施例中，浮力發(fā)電系統(tǒng)104的設計是為了能全程供應電力，與圖21類似的是包括發(fā)電機62、發(fā)電輪轂621、供氣裝置(圖未示)及泄氣裝置(圖未示)，且關于浮力發(fā)電、供氣裝置、泄氣裝置及氣浮裝置的結(jié)構(gòu)和動作原理可參考如圖21至圖27的說明內(nèi)容，在此不重復說明。不同的是，浮力發(fā)電系統(tǒng)104具有二儲液槽(第一儲液槽6’、第二儲液槽6”)、二氣浮裝置(第一氣浮裝置7’、第二氣浮裝置7”)、二鏈條(第一鏈條63’、第二鏈條63”)， 及一架構(gòu)于第一鏈條63’與第二鏈條63”之間的傳動裝置9。傳動裝置9包括數(shù)個單向軸承鏈輪91 94、數(shù)個齒輪95、一第一傳動軸96及一第二傳動軸97，其中，所述齒輪95受第一傳動軸96及第二傳動軸97連動，第一傳動軸96 兩端分別連接一第一單向軸承鏈輪91及一第二單向軸承鏈輪93，當?shù)谝粏蜗蜉S承鏈輪91、 第二單向軸承鏈輪93朝一預定方向(如逆時針)轉(zhuǎn)動時才會帶動第一傳動軸96轉(zhuǎn)動，第二傳動軸97兩端則分別連接一第三單向軸承鏈輪92及一第四單向軸承鏈輪94，當?shù)谌龁蜗蜉S承鏈輪92與第四單向軸承鏈輪94朝相反于該預定方向(如順時針)轉(zhuǎn)動時才會與第二傳動軸97同步轉(zhuǎn)動。如圖29、圖30所示，當?shù)谝粴飧⊙b置7’升起，由第一氣浮裝置7’帶動第一鏈條 63’，使單向軸承鏈輪91逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動第一傳動軸96而令發(fā)電輪轂621轉(zhuǎn)動而發(fā)電，同時，利用數(shù)個齒輪95帶動第二傳動軸97，第二傳動軸97將驅(qū)動單向軸承鏈輪94順時針轉(zhuǎn)動，而使第二氣浮裝置7”快速沉降；當?shù)诙飧⊙b置7”升起，由第二氣浮裝置7”帶動第二鏈條63”，使單向軸承鏈輪93逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動第一傳動軸96而令發(fā)電輪轂621 轉(zhuǎn)動而發(fā)電，同時，利用數(shù)個齒輪95帶動第二傳動軸97，第二傳動軸97將驅(qū)動單向軸承鏈輪92順時針轉(zhuǎn)動，而使第一氣浮裝置V快速沉降；如此周而復始，讓浮力發(fā)電系統(tǒng)104的發(fā)電機62能不間斷地全程供應電力。前述浮力發(fā)電系統(tǒng)103及方法的原理與其它水力發(fā)電技術(shù)不同處即在于利用水流壓力擠壓空氣而間接利用空氣在水中結(jié)合氣浮裝置7做功，而非直接利用水力來推動輪葉或水車作功，所以不需大位能差及大流速的水力便可發(fā)揮很大的發(fā)電效益；此外，可依需求自行決定儲液槽6的高度，容易設置，引水受控制而不易造成損壞，以充氣/泄氣循環(huán)方式令氣浮裝置7上升/沉落，進而使鏈條63連動發(fā)電輪轂621產(chǎn)生電力，因此可有效供電。
權(quán)利要求
1.一種浮力發(fā)電系統(tǒng)，包含一發(fā)電機與至少一動力設備，該動力設備提供該發(fā)電機運轉(zhuǎn)動能，該動力設備包括一儲液槽、一氣浮裝置與一供氣裝置，該氣浮裝置包括一容置于該儲液槽內(nèi)的氣囊，該氣囊可供充氣與泄氣而于該儲液槽內(nèi)沿一縱向方向升降，該供氣裝置提供對該氣囊充氣；其特征在于該動力設備還包括一墜體裝置，能隨該氣囊上升而儲存一位能；以及一傳動裝置，動力連接該氣浮裝置與該墜體裝置，以及動力連接該墜體裝置與該發(fā)電機，當該墜體裝置下降時，該墜體裝置的位能借該傳動裝置轉(zhuǎn)為帶動該發(fā)電機運轉(zhuǎn)的動能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該墜體裝置包括一活塞件，該供氣裝置包括一可供該活塞件伸入的缸體、一連通該缸體并且伸入該儲液槽的進氣閥，當該活塞件伸入該缸體時，該缸體內(nèi)產(chǎn)生一可供經(jīng)該進氣閥輸入該氣囊的氣壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該供氣裝置還包括一連接該缸體與該進氣閥的儲氣艙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 該傳動裝置包括一第一傳動件； 一第二傳動件； 一離合機構(gòu)，包括一第一傳動模塊，包括一第一螺紋結(jié)構(gòu)，該第一傳動件連接該第一傳動模塊、該墜體裝置與該發(fā)電機；以及一第二傳動模塊，包括一能與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合的第二螺紋結(jié)構(gòu)，該第二傳動件連接該第二傳動模塊與該氣浮裝置；一單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)，設置于該第一傳動模塊，可解除地限制該第一傳動模塊單向運轉(zhuǎn)； 當該氣浮裝置上升時，該氣浮裝置通過該第二傳動件帶動該第二傳動模塊往一第一方向運轉(zhuǎn)，連動該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合而帶動該第一傳動模塊運轉(zhuǎn)，進而連動該墜體裝置隨該氣浮裝置上升；當該氣浮裝置下降時，該氣浮裝置通過該第二傳動件帶動該第二傳動模塊往一相反于該第一方向的第二方向運轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)脫離該第一螺紋結(jié)構(gòu)，且該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)是可解除地限制該第一傳動模塊往該第二方向運轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該第一傳動模塊還包括一傳動軸與一套設于該傳動軸的第一鏈輪，該第一螺紋結(jié)構(gòu)設置于該傳動軸；該第二傳動模塊還包括一套筒單元與一設置于該套筒單元的第二鏈輪，該套筒單元可轉(zhuǎn)動的套設于該傳動軸，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該套筒單元；該第一傳動件與該第二傳動件為鏈條，該第一傳動件套設于該第一鏈輪，該第二傳動件套設于該第二鏈輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 該套筒單元包括一外套件，該第二鏈輪設置于該外套件；一內(nèi)套件，與該外套件套接，該內(nèi)套件設有一導槽，該導槽具有相反的一第一端與一第二端，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該內(nèi)套件；一凸軸，設置于該外套件并且可滑移的伸入該導槽；當?shù)诙鲃蛹拥诙溳?，而傳動該外套件往該第一方向旋轉(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第一端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合，而連動該傳動軸沿該第一方向旋轉(zhuǎn)；當?shù)诙鲃蛹拥诙溳?，而傳動該外套件往該第二方向旋轉(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第二端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)分離，該傳動軸不受該外套件連動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該套筒單元還包括一套設于該傳動軸的襯套，該內(nèi)套件介于該外套件與該襯套之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一設置于該傳動軸的齒輪、一控制閥與一介于該控制閥與該齒輪之間的擋塊，該擋塊能受該控制閥驅(qū)動嵌合于該齒輪而限制該齒輪沿該第二方向轉(zhuǎn)動，以及受該控制閥驅(qū)動而離開該齒輪使該齒輪能沿該第二方向轉(zhuǎn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8其中任一權(quán)利要求所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 該氣囊能于充氣時沿一垂直該縱向方向的徑向方向擴張，該氣浮裝置還包括一骨架單元，包括數(shù)個圍繞該氣囊周圍設置的第一架桿，當該氣囊擴張，所述第一架桿受該氣囊推抵而彼此相遠離；以及一彈性束件，圍繞所述第一架桿，并且于該氣囊擴張使所述第一架桿彼此相遠離時，儲存一迫使該氣囊收縮而使所述第一架桿相鄰近的彈性回復力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該骨架單元還包括一頂架與一底架，所述第一架桿頂端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該頂架，所述第一架桿底端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該底架。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該頂架包括一頂架體、數(shù)個樞設于該頂架體的頂桿、數(shù)個由該頂架體沿該徑向方向延伸的上導桿、數(shù)個分別設置于所述上導桿的滾輪，該底架包括一底架體、數(shù)個樞設于該底架體的底桿、數(shù)個由該底架體沿該徑向方向延伸的下導桿、數(shù)個分別設置于所述下導桿的滾輪，所述第一架桿頂端與底端分別連接所述頂桿與所述底桿，該骨架單元還包括數(shù)個連接所述上導桿與所述下導桿的第二架桿。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該骨架單元還包括二分別設置于該頂架與該底架并且連通該氣囊的逆止閥。
13.一種浮力發(fā)電系統(tǒng)，包含一儲液槽、一發(fā)電機、一環(huán)設于該儲液槽底部及該發(fā)電機之間的鏈條、一氣浮裝置、一供氣裝置與一泄氣裝置，該氣浮裝置容置于該儲液槽內(nèi)并且能沿一縱向方向升降，該氣浮裝置包括一氣囊，該氣囊可供氣體進入，并受該氣體撐抵而沿一垂直該縱向方向的徑向方向擴張，該供氣裝置能夠于該氣浮裝置位于該儲液槽底部時供氣給該氣浮裝置，令該氣浮裝置充氣，使氣浮裝置因浮力上升帶動該鏈條并連動該發(fā)電機產(chǎn)生電力，該泄氣裝置能夠于該氣浮裝置上升至一預定高度時，令該氣浮裝置泄氣而返至該儲液槽底部，其特征在于該氣浮裝置還包括一骨架單元，包括數(shù)個圍繞該氣囊周圍設置的第一架桿，當該氣囊擴張，所述第一架桿受該氣囊推抵而彼此相遠離；以及一彈性束件，圍繞所述第一架桿，并且于該氣囊擴張使所述第一架桿彼此相遠離時，儲存一迫使該氣囊收縮而使所述第一架桿相鄰近的彈性回復力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該供氣裝置包括一儲氣艙，及一能調(diào)節(jié)該儲氣艙中用以供應該氣浮裝置充氣所需的氣壓的壓力調(diào)節(jié)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該壓力調(diào)節(jié)裝置包括一與該儲氣艙連通的進氣管、一用以和該氣浮裝置連通組接的給氣管、一與該儲氣艙連通的泄水管、一與該儲氣艙連通的入水管、一連通該儲氣艙及該儲液槽的進水管、一設于該進氣管的進氣閥、一設于該給氣管的給氣閥、一設于該泄水管的泄水閥、一設于該入水管的入水閥、 一設于該進水管的進水閥，及一控制前述各閥啟閉的控制單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該控制單元令該入水閥或該進水閥開啟以將水引入該儲氣艙，再控制該進氣閥開啟使該儲氣艙引入空氣后關閉該入水閥或該進水閥；接著，控制該入水閥及該進水閥開啟，讓該儲氣艙內(nèi)部的空氣受引水加壓后關閉該入水閥及該進水閥；然后，控制該給氣閥開啟使該加壓空氣通過該氣浮裝置的充氣口給氣浮裝置充氣后關閉該給氣閥。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至權(quán)利要求16其中任一權(quán)利要求所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該骨架單元還包括一頂架與一底架，所述第一架桿頂端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該頂架，所述第一架桿底端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該底架。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該頂架包括一頂架體、數(shù)個樞設于該頂架體的頂桿、數(shù)個由該頂架體沿該徑向方向延伸的上導桿、數(shù)個分別設置于所述上導桿的滾輪，該底架包括一底架體、數(shù)個樞設于該底架體的底桿、數(shù)個由該底架體沿該徑向方向延伸的下導桿、數(shù)個分別設置于所述下導桿的滾輪，所述第一架桿頂端與底端分別連接所述頂桿與所述底桿，該骨架單元還包括數(shù)個連接所述上導桿與所述下導桿的第二架桿。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該骨架單元還包括二分別設置于該頂架與該底架并且連通該氣囊的逆止閥。
20.一種浮力發(fā)電系統(tǒng)的氣浮裝置，供設置于所述浮力發(fā)電系統(tǒng)的一儲液槽內(nèi)，并且能于該儲液槽內(nèi)沿一縱向方向升降，該氣浮裝置包含一氣囊，該氣囊可供氣體進入，并受該氣體撐抵而沿一垂直該縱向方向的徑向方向擴張；其特征在于該氣浮裝置還包含一骨架單元，包括數(shù)個圍繞該氣囊周圍設置的第一架桿，當該氣囊擴張，所述第一架桿能夠受該氣囊推抵而彼此相遠離；以及一彈性束件，圍繞所述第一架桿，并且于該氣囊擴張使所述第一架桿彼此相遠離時，儲存一迫使該氣囊收縮而使所述第一架桿相鄰近的彈性回復力。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的氣浮裝置，其特征在于該骨架單元還包括一頂架與一底架，所述第一架桿頂端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該頂架，所述第一架桿底端可旋轉(zhuǎn)且可伸縮的連接于該底架。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的氣浮裝置，其特征在于該頂架包括一頂架體、數(shù)個樞設于該頂架體的頂桿、數(shù)個由該頂架體沿該徑向方向延伸的上導桿、數(shù)個分別設置于所述上導桿的滾輪，該底架包括一底架體、數(shù)個樞設于該底架體的底桿、數(shù)個由該底架體沿該徑向方向延伸的下導桿、數(shù)個分別設置于所述下導桿的滾輪，所述第一架桿頂端與底端分別連接所述頂桿與所述底桿，該骨架單元還包括數(shù)個連接所述上導桿與所述下導桿的第二架桿。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的氣浮裝置，其特征在于該骨架單元還包括二分別設置于該頂架與該底架并且連通該氣囊的逆止閥。
24.一種浮力發(fā)電系統(tǒng)的傳動裝置，所述浮力發(fā)電系統(tǒng)包含一發(fā)電機、一儲液槽、一氣浮裝置與一墜體裝置，該氣浮裝置容置于該儲液槽內(nèi)并且能于該儲液槽內(nèi)沿一縱向方向升降，該傳動裝置包含一第一傳動件； 一第二傳動件； 一離合機構(gòu)，包括一第一傳動模塊，包括一第一螺紋結(jié)構(gòu)，該第一傳動件連接該第一傳動模塊、該墜體裝置與該發(fā)電機；以及一第二傳動模塊，包括一能與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合的第二螺紋結(jié)構(gòu)，該第二傳動件連接該第二傳動模塊與該氣浮裝置；一單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)，設置于該第一傳動模塊，可解除地限制該第一傳動模塊單向運轉(zhuǎn)； 當該氣浮裝置上升時，該氣浮裝置通過該第二傳動件帶動該第二傳動模塊往一第一方向運轉(zhuǎn)，連動使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合而帶動該第一傳動模塊運轉(zhuǎn)，進而連動該墜體裝置隨該氣浮裝置上升；當該氣浮裝置下降時，該氣浮裝置通過該第二傳動件帶動該第二傳動模塊往一相反于該第一方向的第二方向運轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)分離，該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)是可解除地限制該第一傳動模塊往該第二方向運轉(zhuǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的傳動裝置，其特征在于該第一傳動模塊還包括一傳動軸與一套設于該傳動軸的第一鏈輪，該第一螺紋結(jié)構(gòu)設置于該傳動軸；該第二傳動模塊還包括一套筒單元與一設置于該套筒單元的第二鏈輪，該套筒單元可轉(zhuǎn)動的套設于該傳動軸，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該套筒單元；該第一傳動件與該第二傳動件為鏈條，該第一傳動件套設于該第一鏈輪，該第二傳動件套設于該第二鏈輪。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的傳動裝置，其特征在于該套筒單元包括一外套件，該第二鏈輪設置于該外套件；一內(nèi)套件，與該外套件套接，該內(nèi)套件設有一導槽，該導槽具有相反的一第一端與一第二端，該第二螺紋結(jié)構(gòu)設置于該內(nèi)套件；及一凸軸，設置于該外套件并且可滑移的伸入該導槽；當?shù)诙鲃蛹拥诙溳?，而傳動該外套件往該第一方向旋轉(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第一端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)螺合，而使該傳動軸受連動沿該第一方向旋轉(zhuǎn)；當?shù)诙鲃蛹拥诙溳啠鴤鲃釉撏馓准摰诙较蛐D(zhuǎn)使該凸軸滑向該導槽的第二端時，該外套件通過該凸軸連動該內(nèi)套件樞轉(zhuǎn)，使該第二螺紋結(jié)構(gòu)與該第一螺紋結(jié)構(gòu)分離，該傳動軸不受該外套件連動。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的傳動裝置，其特征在于套筒單元還包括一套設于該傳動軸的襯套，該內(nèi)套件介于該外套件與該襯套之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的浮力發(fā)電系統(tǒng)的傳動裝置，其特征在于該單向止轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一設置于該傳動軸的齒輪、一控制閥與一介于該控制閥與該齒輪之間的擋塊，該擋塊能受該控制閥驅(qū)動嵌合于該齒輪而限制該齒輪沿該第二方向轉(zhuǎn)動，以及受該控制閥驅(qū)動而離開該齒輪使該齒輪能沿該第二方向轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種浮力發(fā)電系統(tǒng)，包含一發(fā)電機與至少一動力設備，動力設備提供發(fā)電機運轉(zhuǎn)動能并包括一儲液槽、一氣浮裝置、一供氣裝置、一墜體裝置與一傳動裝置，氣浮裝置容置于儲液槽內(nèi)并且包括一氣囊，氣囊可供充氣與泄氣而沿一縱向方向升降，供氣裝置提供對氣囊充氣，墜體裝置能隨氣囊上升儲存一位能，傳動裝置動力連接氣浮裝置與墜體裝置以及墜體裝置與發(fā)電機，當墜體裝置下降，墜體裝置的位能借傳動裝置轉(zhuǎn)為帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)的動能。
文檔編號F16H47/00GK102434375SQ20111029014
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者邱明進 申請人:中國綠能股份有限公司