专利名称：蓄压发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电系统，尤其是指一种蓄压发电系统，其是一种利用能量转换达到发电目的、可提供一无能源燃烧、无公害污染的辅助电力供应系统。
背景技术：
纵观世界能源需求与供给趋势，国内外能源形势及经营环境已显著改变，为因应全球能源市场的发展，及能源使用所造成的污染问题及对环境的冲击，政府目前正在大力推展分布式及洁净发电技术的研发及应用，目的是希望将发电系统分散建置于全国各地的使用端，有别于现有大型集中的火力发电或核能发电模式，从小型分布式电力系统的普遍建置，来克服大型电力开发的不足，并由能源效率提升以及洁净能源的使用，来解决环保问题；并藉由分布式小型发电，减少电力传输损失及提供高品质、高可靠度的电力。
另外，依据一般家庭用电习惯，小家庭用电约在十千瓦以下，适合发展小型发电机，至于办公大楼、医院与社区等区域用电，可以组合多部小型发电模块供应用电，减低对大型电厂的用电依赖，从而达到上述减少电力传输损失及提供高品质、高可靠度电力的目的。
然而，目前大楼所见的备用发电机(或小型发电机)多以燃油作为引擎运转的能源，再经由引擎带动发电机的方式运作，其不但耗费较多的发电成本，更会衍生空气、噪音等污染，加上引擎长时间高温运转所可能造成的机械耗损，而仅能做为紧急备用电源的短时间运转使用，无法做为长时间持续运作的发电设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是本发明提供一种蓄压发电系统，其可有效利用能量转换达到发电的目的，不但可将所产生的电力做为辅助电力使用，且在发电系统的运作过程中，因为无能源的燃烧消耗，所以不会产生环境污染的问题。
本发明蓄压发电系统，其整体发电系统的基本组成包括有一蓄压单元、一能量转换单元，以及一压力补偿单元；其中，蓄压单元储存足压、足量的流体，于运作时将流体持续高速释出；其能量转换单元受蓄压单元所释出的高速喷流作用而运转，以进一步将动能转换成电能；以产生可通过后置的输配电设备输出使用的电力；至于，压力补偿单元则可利用未使用的电力将流体加压注入蓄压单元，适时补充所需的流体以及工作压力。
本发明的发电系统在实际运作时，其蓄压单元利用压缩气体将较具质量的液态流体(例如水、油等液体)持续高速释出，由高速释出的液态流体形成喷流，进而推动能量换转换单元的轮机转动，可令轮机产生较佳的旋转效果。
并且，整体发电系统在正常发电之前，由预储的电瓶电力(或是利用高压气瓶直接加压的方式)令蓄压单元达到足以驱动能量转换单元运转的工作压力，并待发电系统产生电力后，切换部分电力供压力补偿单元的加压泵运转使用，由加压泵将所回收的流体加压注入蓄压单元的蓄压筒，在循环供应流体的同时，蓄压筒会因为流体的注入而压缩内部气体的容积，进而达到对蓄压筒进行压力补偿的效果，即得以在发电系统正常发电以后，停止电瓶电力的供给。
尤其，整体发电系统运作时，由预先储存的电能转换成为推动轮机运转的压缩动能，或是由预先储存的压缩动能(高压气瓶)推动轮机运转，再由轮机带动发电机以进一步将动能转换成为电能，同时将部分未使用的电能转换成压缩动能以延长发电系统运转时间，在经过适度能量的消耗以后，即可经由能量转换的方式发电，不但可将所产生的电力做为辅助电力使用，且在发电系统的运作过程中因为无能源的燃烧消耗故不致于有公害污染的问题。
图1为本发明一具体实施例的发电系统外观结构图。
图2为本发明中轮机的外观结构图。
图3为本发明中发电系统的平面结构图。
图4为本发明中蓄压筒、轮机及储存槽的结构剖视图。
图5为本发明中储存槽的结构剖视图。
附图标号说明10、蓄压单元 311、注水管 11、蓄压筒312、抽水管111、流体灌注孔32、储水槽 112、气体灌注孔 41、空气压缩机12、喷流管 42、高压气瓶20、能量转换单元 50、电动马达21、轮机 51、电瓶22、发电机60、机座30、压力补偿单元 61、遮蔽体 31、加压泵62、穿透部63、挡板具体实施方式
为能使审查员清楚本发明的结构组成，以及整体运作方式，兹配合
如下本发明蓄压发电系统，其整体发电系统的组成如图1及图2所示，基本上由一蓄压单元10、一能量转换单元20，以及一压力补偿单元30所构成，并设有一机座60做为前述各单元的相关组件架设的机械结构主体；其中蓄压单元10，用以储存足压、足量的流体，于运作时将流体持续高速释出，在本实施例中，蓄压单元10设有一蓄压筒11，由蓄压筒11储存液态流体(例如水、油等液体)以及压缩气体，其蓄压筒11设有流体灌注孔111供做流体的补充及循环输入，以及设有气体灌注孔112与高压气瓶42以及空气压缩机41相连接，以利由高压气瓶42或空气压缩机41将空气注入蓄压筒11中，令蓄压筒11内部达到足压的状态。
请同时配合参照图3及图4所示，在蓄压筒11的顶部另外设有一喷流管12，喷流管12的一端伸入蓄压筒11的液态流体液面下方，由压缩空气的压力作用，将液态流体经由喷流管12持续高速释出，进而形成推动能量转换单元运作的高速喷流。
其能量转换单元20设有一受高速喷流驱转的轮机21，以及一受轮机21带动的发电机22，以通过轮机21与发电机22的运转，进一步将动能转换成电能；当然，其轮机21与发电机22可由变速机构(图中未标示)传动，且其变速机构随发电机22的运作功率调整其所构成的转速比，以令发电机22维持在稳定供电的状态下运转。
再者，其压力补偿单元30，主要将流体加压注入蓄压单元10，以适时对蓄压单元10进行流体及压力的补充，在本实施例中，压力补偿单元30除了设有一加压泵31，以及在加压泵31设有一注水管311连接至蓄压筒11的流体灌注孔111，以利对蓄压单元10进行流体供给以及压力补偿以外，更进一步设有一用以收集能量转换单元20所排放流体的储存槽32，如图2及图5所示，其机座60设有一遮蔽体61用以阻挡轮机21飞溅的流体，以及在机座60相对应于轮机21的位置处设有一穿透部62，其遮蔽体61以与穿透部62相接续的方式配置，而其储存槽32即配设在机座60的穿透部下方，以有效将能量转换单元20所排放流体回收，而其加压泵31则配合设有一抽水管312伸入储存槽32的内部，由加压泵31将所回收的流体加压注入蓄压单元10，以达到循环利用的效果。
值得一提的是，本发明的发电系统在实际运转测试过程中，遇有遮蔽体61所反弹的流体对轮机21运转造成干涉的现象；因此，可以在遮蔽体61与轮机21之间的部分区段设置挡板63，由挡板63杜绝可能对轮机21运转所造成的干涉；当然，整体发电系统在运作时，可利用配设在储存槽32的流体灌注孔111预先将足量的流体灌入储存槽32中，以让储存槽32的内部维持足供加压泵31抽取的流体存量，以构成一可独立循环运作的系统。
另外，在本实施例中，压力补偿单元30的加压泵31与空气压缩机41可通过同一电动马达50驱转，并于机座60处设有电瓶51，由电瓶51预储电动马达50运转所需的电力，而待整体发电系统正常供电后，即可切换电力供电动马达51使用(亦即供应空气压缩机41与加压泵31运转使用)。
据以，整体发电系统在运作时，由蓄压单元10将所储存的流体持续高速释出，以形成驱动能量转换单元20运转的喷流，而进一步将动能转换成电能，同时由压力补偿单元30适时将流体加压注入蓄压单元，以延长整体发电系统的运作时间。
由于，本发明的发电系统在实际运作时，其蓄压单元利用压缩气体将较具质量的液态流体持续高速释出，由高速释出的液态流体形成喷流，进而推动能量换转换单元的轮机转动，因此可令轮机产生较佳的旋转效果。并且，由预储的电瓶电力(或是利用高压气瓶直接加压的方式)令蓄压单元达到足以驱动能量转换单元运转的工作压力，并待发电系统产生电力后，切换部分电力供压力补偿单元的加压泵运转使用，由加压泵将所回收的流体加压注入蓄压单元的蓄压筒，以在循环供应流体的同时，其蓄压筒即因为流体的注入而压缩内部气体的容积，进而达到对蓄压筒进行压力补偿的效果。
尤其，整体发电系统运作时，由预先储存的电能转换成为推动轮机运转的压缩动能，或是由预先储存的压缩动能(高压气瓶)形成推动轮机运转，再由轮机带动发电机以进一步将动能转换成为电能，同时将部分未使用的电能转换压缩动能以延长整体发电系统运转时间，不但可将所产生的电力做为辅助电力使用，且在发电系统的运作过程中因为无能源的燃烧消耗故不致于有公害污染的问题。
再者，可在同一发电系统中设置两组以上(含两组)的压力补偿单元，以让各压力补偿单元的加压泵得以交替运转，以延长单一发电系统的运转效能；当然，亦可利用两组以上(含两组)的发电系统交替运转的方式进行发电，以在需要长时间供电的运作下，确保各发电系统的妥善率。
甚至于，可将本发电系统与高楼蓄水/供水系统相结合，以经由高楼利用水位落差进行供水的水位能量推动空气压缩机运转，或是将高水位的储水(即蓄压单元用以推动轮机的液态流体)注入设在低水位的蓄压筒中，以达到将能量储存在蓄压单元的另一实施方式。
虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。
权利要求
1.一种蓄压发电系统，其特征在于，所述发电系统包括有一蓄压单元，用以储存足压、足量的流体，于运作时将流体持续高速释出；一能量转换单元，受蓄压单元所释出的高速喷流作用而运转，进一步将动能转换成电能；一压力补偿单元，适时将流体加压注入蓄压单元，以补充所需的流体以及压力；以获得一可通过能量转换产生电力，以利通过输配电装置输出使用的发电系统。
2.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述蓄压单元设有一蓄压筒，由蓄压筒储存液态流体以及压缩气体，该蓄压筒设有流体灌注孔与气体灌注孔；另设有一喷流管伸入蓄压筒的液态流体液面下方，由压缩空气的压力作用，将液态流体经由喷流管持续高速释出。
3.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述能量转换单元设有一受高速喷流驱转的轮机，以及一受轮机带动的发电机。
4.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述压力补偿单元设有一加压泵，由加压泵将流体加压注入蓄压单元。
5.如权利要求4所述蓄压发电系统，其特征在于所述加压泵由电瓶的电力驱动，并待发电系统产生电力后，切换电力供加压泵运转使用。
6.如权利要求2所述蓄压发电系统，其特征在于所述压缩气体由空气压缩机产生；该空气压缩机由电瓶的电力驱动，并待发电系统产生电力后，切换电力供空气压缩机运转使用。
7.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述蓄压单元设有一蓄压筒，由蓄压筒储存液态流体以及压缩气体，该蓄压筒设有流体灌注孔与气体灌注孔，以利通过气体灌注孔连接高压气瓶。
8.如权利要求2所述蓄压发电系统，其特征在于所述压力补偿单元设有一储存槽用以收集能量转换单元所排放的流体，以及设有一加压泵，由加压泵将流体加压注入蓄压单元。
9.如权利要求2所述蓄压发电系统，其特征在于所述压力补偿单元设有一储存槽，由储存槽收集能量转换单元所排放的流体；该压力补偿单元另设有一加压泵，该加压泵设有一抽水管与储存槽相连接，以及设有一注水管连接至蓄压筒的流体灌注孔，由加压泵将储存槽所回收的流体加压注入蓄压单元的蓄压筒；该储存槽预储足供加压泵抽取的流体。
10.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述能量转换单元设有一受高速喷流驱转的轮机，以及一受轮机带动的发电机，该轮机与发电机由变速机构传动；由变速机构随发电机的运作功率调整其所构成的转速比。
11.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述蓄压单元、能量转换单元以及该压力补偿单元的相关组件配设在一机座上；该能量转换单元设有一受高速喷流驱转的轮机，以及一受轮机带动的发电机；所述压力补偿单元设有一储存槽用以收集能量转换单元所排放的流体；机座在相对应于轮机的位置处设有一穿透部，所述储存槽即设在机座的穿透部下方。
12.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述蓄压单元由压缩气体形成将流体持续高速释出的压力，该压缩气体由水位落差的能量作用推动空气压缩机运转所获得。
13.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述蓄压单元所储存的流体为液态流体，该流体利用水位落差的压力作用注入蓄压单元。
14.如权利要求1所述蓄压发电系统，其特征在于所述蓄压单元所储存的流体为液态流体，该压力补偿单元利用水位落差的压力作用将流体注入蓄压单元。
全文摘要
本发明的发电系统由一蓄压单元、一能量转换单元，及一压力补偿单元所构成；由蓄压单元将所储存的流体持续高速释出，以形成驱动能量转换单元运转的喷流，而进一步将动能转换成电能，以产生可透过后置的输配电装置输出使用的电力，并且可由压力补偿单元将流体加压注入蓄压单元，适时对蓄压单元进行流体及压力的补充。
文档编号F03B17/06GK1676924SQ200410031668
公开日2005年10月5日 申请日期2004年4月2日 优先权日2004年4月2日
发明者叶明璇 申请人:叶明璇