專利名稱：波浪動力船的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種動力船，特別是涉及一種利用海浪位差作為動力提供源的波浪動力船。
背景技術：
由于世界油田日漸枯竭及人類對能量需求不斷升高，導致能源危機逼近，使人類迫切需要發展其它可以取代石油的替代能源，遂有各種利用大自然能源替代性方案，如太陽能發電、風力發電，與潮汐發電等方式產生。然而，由于光電轉換效率不佳，太陽能發電需要大量的太陽能板，因此占地非常廣大，此外，太陽光僅限于白晝及晴天，晚上及陰天則無法提供能量，所以一天中約有一半的時間無法被有效利用。
至于風力發電僅能設置在某些特定強風區域才具有發展的經濟效益，否則在一般的情況下，自然風多為間斷不連續或風速過低，并不具有利用價值。而潮汐不但需要廣大的沿岸土地，潮汐變化所需時間較長，且潮汐落差必須達一定高度才具有經濟效益。因此，前述各種利用天然資源的發電方式有其先天條件上的限制，故在實行上的困難重重。
發明內容本發明的目的是為了提供一種不受有限資源限制，而能夠源源不斷的為船體供應能源的波浪動力船。
為了達到上述目的，本發明提供一種波浪動力船，包含一船體及一設在該船體上以驅動該船體行進的推進器，其特征在于該波浪動力船還包含數個分別間隔設在該船體底部并與水面接觸的動力單元、一傳動軸，以及一與該傳動軸連接的動力轉換單元，該各動力單元具有一可相對于該船體上下運動的浮筒，及一設在該浮筒上方且隨該浮筒振蕩而作動的齒輪組，該傳動軸是與該各動力單元的齒輪組連結并受齒輪組帶動而旋轉，該動力轉換單元轉換并儲存該數個動力單元所產生的動力以驅動該推進器。
所述的波浪動力船，其特征在于該各齒輪組具有一垂直地連設于對應浮筒的齒條、分別嚙合于該齒條兩側的一第一、二主動齒輪、一受該第一主動齒輪帶動的第一被動齒輪，及一受該第二主動齒輪帶動的第二被動齒輪，該第一、二被動齒輪是固定地連結該傳動軸。
所述的波浪動力船，其特征在于該各齒輪組還具有數個分別設在該第一、二主動齒輪及對應該第一、二被動齒輪間的傳動齒輪。
所述的波浪動力船，其特征在于該波浪動力船還包含數個分別固設于該船體且分別將所有動力單元的第一、二主動齒輪、第一、二被動齒輪，及傳動齒輪定位于該船體上的支撐桿。
所述的波浪動力船，其特征在于該各齒輪組還具有數個分別套設于第一、二主動齒輪、第一、二被動齒輪、傳動齒輪與對應支撐桿間的單向軸承，且所有齒輪組的單向軸承均只能帶動對應齒輪往同一方向轉動。
所述的波浪動力船，其特征在于該動力轉換單元包括一發電機、一電瓶、一馬達及一變速箱。
本發明還提供一種波浪動力船，包含一船體及一設在該船體上以驅動該船體行進的推進器，其特征在于該波浪動力船還包含數個分別間隔地設在該船體底部并與水面接觸的動力單元、一導流管，及一設在該導流管末端的動力轉換單元，該各動力單元具有一可相對于該船體上下振蕩的浮筒，及一隨該浮筒振蕩而進行壓縮作業的氣壓缸，該導流管與該各氣壓缸連通并填充高壓空氣。
所述的波浪動力船，其特征在于該各動力單元還具有一連設于該浮筒及氣壓缸間的多連桿組。
所述的波浪動力船，其特征在于該各動力單元還具有一將該氣壓缸的壓縮空氣輸送至該導流管的輸氣管。
所述的波浪動力船，其特征在于該動力轉換單元具有一高壓氣槽、一氣壓馬達及一變速箱。
綜上所述，本發明的波浪動力船是利用波浪起伏時帶動浮筒進行振蕩行程，透過一連串的轉換過程將波浪位能轉換成為可供利用的能源，同樣毋須依賴燃燒石化原料即可令該船體持續航行，不受有限資源的限制。
圖1是一使用狀態示意圖，說明本發明波浪動力船的一較佳實施例航行于海面上的情形。
圖2是該較佳實施例沿圖1中II-II線的一局部俯視圖。
圖3是該較佳實施例沿圖1中III-III線的一剖視圖。
圖4是一示意圖，說明該較佳實施例的一動力轉換單元。
圖5是一使用狀態示意圖，說明本發明波浪動力船的另一較佳實施例航行于海面上的情形。
圖6是該另一較佳實施例的一局部放大側視圖。
圖7是一示意圖，說明該另一較佳實施例的動力轉換單元。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明波浪動力船進行詳細說明如圖1至圖3所示，本發明波浪動力船1的一較佳實施例是航行于海上，并包含一具有二間隔排列的軸套110的船體11、一固設在該船體11上而可驅動該船體11行進移動的推進器12、數個分別間隔設于該船體11底部并與海水接觸的動力單元13、一傳動軸14、一與該傳動軸14連結的動力轉換單元15，及數個支撐桿16。
每一動力單元13具有一于海浪拍打下，可相對于該船體11上下振蕩運動的浮筒131，及一設在該浮筒131上方的齒輪組132。所有浮筒131相互配合以提供該船體11可漂浮于水面上的浮力，在本實施例中較佳地是半數浮筒131所提供的浮力即能支撐該船體11。
該齒輪組132包括數個分別連結該浮筒131及船體11的軸套110的滑桿133、數個分別連固在每一滑桿133上的擋止塊134、一垂直地連設于該浮筒131上的齒條135、分別嚙合于該齒條135相反兩側的第一、二主動齒輪136、136’、一第一被動齒輪137、一第二被動齒輪137’、數個傳動齒輪138、138’及數個單向軸承139。
由于該第一、二主動齒輪136、136’是分別設在該齒條135的相反兩側，因此該第一、二主動齒輪136、136’分別為彼此反向旋動的齒輪。該第一、二被動齒輪137、137’是分別供該傳動軸14穿設而與該傳動軸14固定地連結在一起。該數個傳動齒輪138、138’是分別地嚙合在第一、二主動齒輪136、136’與對應第一、二被動齒輪137、137’之間。
該數個支撐桿16是以平行于該船體11的長度方向分別間隔固設在該船體11上，且用以分別將所有動力單元13的第一、二主動齒輪136、136’、第一、二被動齒輪137、137’，及傳動齒輪138、138’定位于該船體11上。每一單向軸承139是夾設于第一、二主動齒輪136、136’、第一、二被動齒輪137、137’、傳動齒輪138、138’與對應支撐桿16間，且所有齒輪組132的單向軸承139僅能帶動對應支撐桿16往同一預定方向旋動。
參閱圖4，該動力轉換單元15包括一發電機151、一電瓶152、一馬達153及一變速箱154，由于此為一習用結構組合，且非本發明的重點，詳細結構在此不贅述。
回顧圖1至圖3，以其中一動力單元13為例說明，當該動力單元13的浮筒131受到波浪起伏往上振蕩而連動該齒條135往上垂直作動，同時該數個滑桿133亦相對于該船體11向上滑動，但該滑桿133、浮筒131的最大振蕩行程是受到滑桿133上的擋止塊134所限制，至于第一、二主動齒輪136、136’、第一、二被動齒輪137、137’、傳動齒輪138、138’與對應支撐桿16相連結，故不隨著齒條135振蕩而任意位移。
與該齒條135相嚙合的第一主動齒輪136被帶動，因該第一主動齒輪136的旋轉方向相同于對應軸承139的旋動方向，可順利地透過軸承139依序帶動支撐桿16、傳動齒輪138、第一被動齒輪137，進而帶動該傳動軸14旋轉。
至于與齒條135嚙合的第二主動齒輪136’是以相反于該第一主動齒輪136的旋轉方向進行轉動，又該第二主動齒輪136’的旋轉方向相反于對應單向軸承139的旋動方向，故該第二主動齒輪136’是呈現空轉的狀態，無法透過對應單向軸承138帶動支撐桿16旋動。
當該浮筒131是隨著波浪而進行向下行程，與該浮筒131連設的齒條135帶動第二主動齒輪136’及對應單向軸承139旋轉，此時相對于該第二主動齒輪136’反向轉動的第一主動齒輪136是呈現空轉的狀態，同時該第二主動齒輪136’依序連動傳動齒輪138’、第二被動齒輪137’旋轉，該第二被動齒輪137’帶動該傳動軸14轉動。
不論是受到該第一被動齒輪137，或者是該第二被動齒輪137’所連動，該傳動軸14開始旋轉后可帶動該動力轉換單元15的發電機151運轉，進而將所有同時向上及向下振蕩的動力單元13驅動該傳動軸14產生的旋轉動能，轉換成為電能并儲存于該電瓶152中，該電瓶152的電力可以直接提供該馬達153轉動所需要的能源，馬達153將動能經由變速箱154傳遞至該推進器12，令推進器12驅動該船體11行進。
當然，該變速箱154除了能控制該推進器12的轉速外，亦能控制該推進器12的旋轉方向，使得該船體11可以根據操作者的需求而前進后退。
本實施例是透過可隨著波浪進行上下振蕩行程的浮筒131，將波浪的位能依序經由齒輪組132、傳動軸14變化，傳遞至該動力轉換單元15進行轉換、輸出成為可利用的能源型態，再進而驅動該推進器12的運轉，又大海波浪運動永不停止，故可確保本發明的波浪動力船1永遠可擷取波浪位能作為使用，并不會產生任何動力中斷的問題，同時因為不需要燃燒石化原料，更不會有原料短缺，甚至是環境污染的情形產生，進一步達到環境保護的目的。
如圖5及圖6所示為本發明波浪動力船2的另一較佳實施例，包含有一船體21、一設在該船體21上以驅動該船體21行進的推進器22、數個分別間隔設在該船體21底部并直接與海水接觸的動力單元23、一填充有高壓空氣的導流管24，及一設在該導流管24末端的動力轉換單元25。
每一動力單元23具有一可相對于該船體21上下振蕩的浮筒231、一隨該浮筒231上下振蕩而進行壓縮工作的氣壓缸232、一連接該浮筒231與氣壓缸232的多連桿組233、一連通該氣壓缸232及該導流管24的輸氣管234。由于所有浮筒231提供的浮力必須足夠穩定地支撐該船體21，且每一浮筒231還必須產生足夠的振蕩行程，故在本實施例中浮筒231的總數量(即等同于動力單元的數量)是根據該船體21及船體21所搭載貨物的總重量而加以調整，相反地，當確定浮筒231的總數量后即可限制搭載貨物的總重量。該導流管24是與所有動力單元23的氣壓缸232連通。
參閱圖7，該動力轉換單元25具有一與該導流管24連通且可收集壓縮空氣的高壓氣槽251、一受壓縮空氣驅動的氣壓馬達252，及驅動該推進器22運轉的一變速箱253(此為習用結構，且非本發明的重點，詳細結構在此不贅述)。
回顧圖5及圖6，當海面上的波浪起伏而帶動浮筒231向上振蕩，向上振蕩的浮筒231連動對應多連桿組233，使得該氣壓缸232在該多連桿組233的作動下將空氣壓縮打入該導流管24中，而該導流管24中的高壓空氣流入該動力轉換單元25加以儲存并轉換成為可利用的能源形式。
配合參閱圖7，高壓空氣由該導流管24流出后將進入該動力轉換單元25的高壓氣槽251所儲存，壓縮空氣所釋放的噴射氣流驅動該氣壓馬達252運轉，該氣壓馬達252經由該變速箱253將動力傳遞至該推進器22，使得該推進器22可以控制該船體21的行進。
本實施例與上一實施例同樣是利用波浪起伏時帶動浮筒進行振蕩行程，但本實施例借由浮筒向上振蕩過程中壓縮對應氣壓缸中的空氣進入該導流管，最后將壓縮空氣轉換成為可驅動該推進器前進的能源形式，而達到推動該船體行進的功能，因此透過一連串的轉換過程將波浪位能轉換成為可供利用的能源，同樣毋須依賴燃燒石化原料即可令該船體持續航行，確實能與上一實施例一樣不受有限資源的限制。
權利要求
1.一種波浪動力船，包含一船體及一設在該船體上的推進器，其特征在于該波浪動力船還包含數個分別間隔設在該船體底部并與水面接觸的動力單元、一傳動軸，以及一與該傳動軸連接的動力轉換單元，該各動力單元具有一可相對于該船體上下運動的浮筒，及一設在該浮筒上方且隨該浮筒振蕩而作動的齒輪組，該傳動軸是與該各動力單元的齒輪組連結并受齒輪組帶動而旋轉，該動力轉換單元轉換并儲存該數個動力單元所產生的動力以驅動該推進器。
2.如權利要求1所述的波浪動力船，其特征在于該各齒輪組具有一垂直地連設于對應浮筒的齒條、分別嚙合于該齒條兩側的一第一、二主動齒輪、一被該第一主動齒輪帶動的第一被動齒輪，及一被該第二主動齒輪帶動的第二被動齒輪，該第一、二被動齒輪是固定地連結該傳動軸。
3.如權利要求2所述的波浪動力船，其特征在于該各齒輪組還具有數個分別設在該第一、二主動齒輪及對應該第一、二被動齒輪間的傳動齒輪。
4.如權利要求3所述的波浪動力船，其特征在于該波浪動力船還包含數個分別固設于該船體且分別將所有動力單元的第一、二主動齒輪、第一、二被動齒輪，及傳動齒輪定位于該船體上的支撐桿。
5.如權利要求4所述的波浪動力船，其特征在于該各齒輪組還具有數個分別套設于第一、二主動齒輪、第一、二被動齒輪、傳動齒輪與對應支撐桿間的單向軸承，且所有齒輪組的單向軸承均只能帶動對應齒輪往同一方向轉動。
6.如權利要求1所述的波浪動力船，其特征在于該動力轉換單元包括一發電機、一電瓶、一馬達及一變速箱。
7.一種波浪動力船，包含一船體及一設在該船體上以驅動該船體行進的推進器，其特征在于該波浪動力船還包含數個分別間隔地設在該船體底部并與水面接觸的動力單元、一導流管，及一設在該導流管末端的動力轉換單元，該各動力單元具有一可相對于該船體上下振蕩的浮筒，及一隨該浮筒振蕩而進行壓縮作業的氣壓缸，該導流管與該各氣壓缸連通并填充高壓空氣。
8.如權利要求7所述的波浪動力船，其特征在于該各動力單元還具有一連設于該浮筒及氣壓缸間的多連桿組。
9.如權利要求7或8所述的波浪動力船，其特征在于該各動力單元還具有一將該氣壓缸的壓縮空氣輸送至該導流管的輸氣管。
10.如權利要求7所述的波浪動力船，其特征在于該動力轉換單元具有一高壓氣槽、一氣壓馬達及一變速箱。
全文摘要
一種波浪動力船，包含一船體及一設在該船體上以驅動該船體行進的推進器，該波浪動力船還包含數個分別間隔設在該船體底部并與水面接觸的動力單元、一傳動軸，以及一與該傳動軸連接的動力轉換單元，該各動力單元具有一可相對于該船體上下運動的浮筒，及一設在該浮筒上方且隨該浮筒振蕩而作動的齒輪組，該傳動軸是與該各動力單元的齒輪組連結并受齒輪組帶動而旋轉，該動力轉換單元轉換并儲存該數個動力單元所產生的動力以驅動該推進器。本發明不受有限資源限制，而能夠源源不斷的為船體供應能源。
文檔編號B63B1/16GK1565921SQ0314914
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月19日 優先權日2003年6月19日
發明者黃龍平 申請人:黃龍平