[发明专利]发电机、水流发电系统及其设置及维修方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种发电机、水流发电系统及该水流发电系统的设置及维修方法，特别是关于一种可增加发电量的发电机以及一种可通过浮力及缆绳锚固而浮在水中的水流发电系统。

背景技术

现代人生活非常依赖能源，举凡照明、交通、暖气、冷气，还有其他所有的人类活动，均需大量地依赖各式各样的能源。然而，目前人类所使用的大部份能源均是消耗性的，总有耗尽的一天；而再生性的能源，例如太阳能、生物能、潮汐能、洋流能等，不是成本极高，就是技术尚未成熟，在短时间内还无法大量取代消耗性的能源。近百年来，人类最为仰赖的能源，莫过于石油了；可是石油除了有耗竭的问题之外，还会产生温室效应，造成生态的浩劫以及全球的气侯变迁。因此，发展再生性的能源来取代石油，减缓全球暖化的速度，已是刻不容缓的议题。

在众多再生性能源中，海洋洋流可说是一种发电机的技术较为成熟的一种，其优点在于：具有终年稳定的流速、水流的动能大、无污染、永远不会耗竭，因此未来潜力极大。然而，因为海水的腐蚀及海底设置、维修发电机不易，且一般发电机发电量不足以支撑昂贵的海底设置、维修成本，因此，目前几乎尚无架设在海底正式运转的水流发电系统。

故，如何提升发电机的发电量、降低水流发电系统的设置及维修成本，减低设置及维修的难度，是本领域具有通常知识者努力的目标。

发明内容

本发明主要目的在于利用浮力而使水流发电机漂浮在水面与水底之间，用以经济、快速地安装设置及维修该水流发电机，克服目前锚固工程的技术瓶颈。

为达上述目的，本发明提供一种水流发电系统，该水流发电系统包括有至少一水流发电机，每一水流发电机包括有一转子单元、至少一定子单元及至少一密闭空间。该转子单元的转动轴的方向与水流的方向概略垂直，该转子单元的外侧包括有多个与水流产生压差阻力的扰流装置，当水流流经该些扰流装置时用以推动该转子单元转动，该密闭空间位于该转子单元内部；藉此，该水流发电系统可利用浮力而漂浮在水面与水底之间。

如上所述的水流发电系统，其中，该扰流装置向外凸出或向内凹进该转子单元。

如上所述的水流发电系统，更包括有至少一固定缆线及至少一升降缆线，每一固定缆线的一端与至少一定子单元相接，另一端连接至水底，且该固定缆线连接至水底时是通过一锚状结构固定于水底；每一升降缆线的一端连接至水面上的一浮体装置，另一端连接至其中一定子单元或其中一锚状结构。

如上所述的水流发电系统，其中，该浮体装置上备配有定位系统，方便浮体装置的海上定位，用以在大海中找寻水流发电机。

如上所述的水流发电系统，其中，该升降缆线将电力引导至该浮体装置，可用以电解水，生产高纯度的氢气或氧气，或者方便该浮体装置侦测该水流发电机所产生的电量与电性变化。

如上所述的水流发电系统，其中，至少一固定缆线与一海底缆线相接，用以将电力传送至陆地。

如上所述的水流发电系统，其中，该转子单元内更包括有至少一个次转子，该次转子与该转子单元的该些扰流装置同步转动，每一定子单元更包括有至少一个次定子，该次转子与相对应的次定子是以其转动轴为圆心而呈同心圆的结构设置，并使每一个次转子至少与一个次定子相邻，每一个次定子至少与一个次转子相邻；藉此，可在该水流发电机内设置较多的次转子与次定子，使发电量极大化。

如上所述的水流发电系统，其中，该转子单元的次转子数目为m，相对应的定子单元的次定子数目为n，且m＝n或m＝n+1。

如上所述的水流发电系统，其中，当该次转子或该次定子的数目至少为2以上时，该次转子与次定子依序相间。

如上所述的水流发电系统，其中，该转子单元内更包括有至少一个次转子，该次转子与该转子单元的该些扰流装置同步转动，每一定子单元更包括有至少一个次定子，该次转子与该次定子是分布于该水流发电机的轴向上，并使每一个次转子至少与一个次定子相邻，每一个次定子至少与一个次转子相邻；藉此，可在该水流发电机内设置较多的次转子与次定子，使发电量极大化。

如上所述的水流发电系统，其中，该水流发电机的数目为复数个，多个水流发电机呈立体结构排列，且包括有至少一固定缆线，每一固定缆线的一端与至少一定子单元相接，另一端连接至水底；藉此，多个水流发电机可利用浮力而漂浮在水底与水面之间，使发电量极大化。