CN101730438B - 具发电功能的散热模块 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能节省能源、延长可携式电子装置使用时间的具发电功能的散热模块。其技术手段为：一壳体(1)：一设于壳体(1)内的环状电动机(2)，该环状电动机(2)是由一外转子(21)、及一定子(22)所组成；一设于壳体(1)内、并与环状电动机(2)轴接的发电机组(3)；一设于环状电动机(2)与发电机组(3)间、能将环状电动机(2)输出转数提升的增速装置(4)；一与环状电动机(2)轴接的风扇叶片(5)；一与发电机组(3)电性连接的控制装置(6)，该控制装置(6)设有一控制电路板(61)、一电源输入孔(62)、及一电源输出孔(63)；以及数个设于壳体(1)外侧面，能供壳体(1)与可携式计算机(8)连接的连接件(7)所组成。

Description

具发电功能的散热模块

技术领域

本发明涉及一种用途极广的具发电功能的散热模块。 

背景技术

当前的全球社会，正面临着空前的“能源危机”与石化能源所导致的“温室灾难”两大难题。在能源危机方面，目前已知的全部石油储量将在2054年耗尽，现在全世界依赖最深的主要能源：石油及天然气，在21世纪的前半叶，就将日趋枯竭；至于全球温室灾难情势，则是温室效应正逐渐加剧，冰山融化、海面升高和气候变迁的结果，导致灾难频传。 

为了要获得稳定的能源，不断的有人进行研究，其中有一部分的学者，开始针对电动机此一无污染、稳定的动力源，进行改良，以期将整体的效率提升，以将现有的能源，做最有效的利用。 

所欲解决的问题点： 

前述传统电动机存在着下列问题点： 

一般的电动机的旋转方式，分为外转与内转两种，其中，虽然外转式电动机，相较于相同功率的内转式电动机而言，确实具有体积小的优点，但是，整体的运作效率，并无很大的提高，节能的效果不明显。 

有鉴于此，如何提高整体的运作效率，使整体的耗能大幅的降低，凸显节能的效果，便成为本发明欲改进的目的。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种能节省能源、延长可携式电子装置使用时间的具发电功能的散热模块。 

本发明是采用以下技术手段实现的： 

为解决前述问题及达到本发明的目的，其技术手段是这样实现的，一种具发电功能的散热模块，包括： 

一壳体，该壳体是由一顶盖体、和一能与该顶盖体相配合的底座所组成； 

一设于壳体内的环状电动机，该环状电动机是由一外转子、及一定子所组成； 

一设于壳体内、并与环状电动机轴接的发电机组； 

一设于环状电动机与发电机组间、能将环状电动机输出转数提升的增速装置； 

一与环状电动机轴接的风扇叶片； 

一与发电机组电性连接的控制装置，该控制装置设有一能控制电力输出入的控制电路板、一能供电力输入以带动环状电动机的电源输入孔、及一能将电力输出至其它装置的电源输出孔；以及 

数个设于壳体外侧面，能供壳体与可携式计算机连接的连接件。 

根据上述的具发电功能的散热模块，所述外转子的内侧环壁上固设有数个磁力线全部朝向轴心导通的永久磁铁，而轴心处设有一能被该外转子带动的旋转轴；而该呈环状的定子，相距一间隔设置在该外转子内侧，且该定子在远离轴心处的圆周上，固设数个卷绕有导电线圈的定子铁芯，轴心处与定子铁芯内侧，间隔一距离。 

根据上述的具发电功能的散热模块，所述增速装置是为一行星齿轮组，是由一与环状电动机轴接的齿环；一设于轴心、并与发电机组轴接的太阳齿轮；及三个设于齿环与太阳齿轮间、以一角度相互错开、能带动太阳齿轮的行星齿轮组成。 

根据上述的具发电功能的散热模块，所述顶盖体与底座体的侧壁，各设有数个能将热量导出的散热孔；而顶盖体的顶面，设有能将热量导入的入风口；且底座体的底面，则设有能将热量导出的出风口。 

根据上述的具发电功能的散热模块，所述控制装置还设有数个能与其它电子装置连接、以供其电源的USB埠；而该控制装置还设有至少一个能供应电源与储存电力的电池；而该电池为下列之一的二次电池：锂电池、镍氢电池。 

本发明可获以下优点： 

1.本发明的重点之一，利用可携式计算机的电力，来驱动环状电动机，以产生风将可携式计算机的废热导出，在此同时，环状电动机亦会带动发电机组，产生电力，并将其电力回充至可携式计算机，或本发明装置内的电池内，以延长使用时间，此处能视为本发明的节能处之一。 

2.本发明的重点之二，就是由外转型的外转子，来带动轴心处的旋转轴，因为本发明将整体的半径加大，所以能有较大的力臂，能产生较大的扭力输出，配合定子上数个卷绕有导电线圈的定子铁芯，能使本发明能够在低功耗的状况下，产生与旧式电动机相等的作功，此处能视为本发明的节能处之二。 

3.本发明的重点之三，配合环状电动机的发电机组，为了提高整体的发电效率，更透过一增速装置，将转速提高，好让高扭力、低转速的环状电动机输出，转为低扭力、高转速的输出，使发电机组能产生较大的电量，使能源消耗 率降低，逼近于平衡状态，此处能视为本发明的节能处之三。 

4.另外，本发明还设有多个的连接埠，让电力方便输出使用，能增加适用的范围，又不会造成可携式计算机的电力浪费，可以方便消费者使用其它的电子装置。 

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。 

附图说明

图1为本发明的立体示意图； 

图2为本发明的立体分解示意图； 

图2A为本发明增速装置的放大示意图； 

图3为本发明的全剖面示意图； 

图4为本发明的实施例示意图； 

图5为本发明输出电给照明装置时的实施例示意图； 

图6为本发明作为风扇用的实施例示意图。 

1     壳体          221   定子铁芯        62    电源输入孔 

11    顶盖体        222   导电线圈        63    电源输出孔 

111   散热孔        23    旋转轴          64    USB埠 

112   入风口        24    固定支架        65    电源连接线 

12    底座体        3     发电机组        66    电池 

121   散热孔        4     增速装置        7     连接件 

122   出风口        41    齿环            8     可携式计算机 

13    轴承          42    太阳齿轮        9     电子装置 

2     环状电动机    43    行星齿轮        L     距离 

21    外转子        5     风扇叶片        H     间隔 

211   永久磁铁      6     控制装置 

22    定子          61    控制电路板 

具体实施方式

为了更具体呈现本发明的内容，以下参考图式，针对本发明的实施型态作详细说明。 

如图1所示为本发明的立体示意图，如图2所示为本发明的立体分解示意图，如图2A所示为本发明增速装置的放大示意图，如图3所示为本发明的全剖面示意图。 

图式中揭示出，一种具发电功能的散热模块，包括：一壳体1，该壳体1是由一顶盖体11、和一能与该顶盖体11相配合的底座体12所组成：一设于壳体1内的环状电动机2，该环状电动机2是由一外转子21、及一定子22所组成；一设于壳体1内、并与环状电动机2轴接的发电机组3；一设于环状电动机2与发电机组3间、能将环状电动机2输出转数提升的增速装置4；一与环状电动机2轴接的风扇叶片5；一与发电机组3电性连接的控制装置6，该控制装置6设有一能控制电力输出入的控制电路板61、一能供电力输入以带动环状电动机2的电源输入孔62、及一能将电力输出至其它装置的电源输出孔63；以及数个设于壳体1外侧面，能供壳体1与可携式计算机8连接的连接件7。 

其中，本发明是藉由利用可携式计算机8中电池的电力，来驱动环状电动机2的电力，好产生风将可携式计算机8的废热导出，而且在此同时，环状电动机2一开始运作，亦会带动与其连接的发电机组3，开始产生发电，并将其电力回充至可携式计算机8，或装置内的电池66内，虽然其间免不了会有能源的损耗，但是透过此种循环，却可以延长整体的使用时间，所以此处能视为本发明的节能之处。 

其次，藉由环状电动机2配合发电机组3的设置，虽然能产生电力循环，可是为了再进一步的提高整体发电效率，还要透过一增速装置4，好让高扭力、低转速的环状电动机2输出，转为低扭力、高转速的输出，将转速提高，使发电机组3能产生较大的电量，使能源消耗率降低，趋近于平衡状态，所以此处能视为本发明的另一节能之处。 

再者，本发明所使用的环状电动机2，能以较大的力臂来带动旋转轴23，因此可以产生较大的扭力，让产生本发明能够在低功耗的状况下，产生与旧式电动机相等作功的效果，配合增速装置4与发电机组3，能产生较大的发电量，将耗能尽量的降低，此处能视为本发明的又一节能之处。 

又其次，控制电路板61能将发电机组3所生的电，输入可携式计算机8，并当可携式计算机8或是本发明装置内电池66内的电力充满时，停止充电，将电力做为驱动环状电动机2之用，直到发电量不足时，再由可携式计算机8中取电，而发电量足时，并再次回充，依此一循环，将可携式计算机8的使用时间延长。 

上述中，所述外转子21的内侧环壁上固设有数个磁力线全部朝向轴心导通的永久磁铁211，而轴心处设有一能被该外转子21带动的旋转轴23；而该呈环状的定子22，相距一间隔H设置在该外转子21内侧，且该定子22在远离轴心处的圆周上，固设数个卷绕有导电线圈222的定子铁芯221，轴心处与定子铁芯221内侧，间隔一距离L。 

其中，外转子21能带动轴心处的旋转轴23，并因为本发明中，将环状电动机2整体的半径加大，所以就能有较大的力臂，根据力矩等于力乘力臂的力学公式，当力臂越大，只要越小的力，就能达到所预定的力矩输出，所以本发明能在低功耗的状况下，便能够产生较大的扭力输出，以产生与旧式电动机相等的作功，此处即为本发明的节能处之一。 

上述中，所述壳体1相对于环状电动机2的轴心处，设有能将该旋转轴23定位的轴承13；其能确保环状电动机2能稳定的运作，是目前容易克服的装备，故细节在此不予详加赘述。 

上述中，所述定子22轴心处与定子22内侧，间隔的距离L大小，为1～N倍的定子铁芯221宽度。依据消费者的可携式计算机8大小，将距离L做变化，以提供适当的扭力输出，产生有效率的输出，而且最重要的是，功耗上会比有相同功率的传统电动机，有更低的功耗。 

上述中，所述该永久磁铁211均是分别直接或间接结合在一设置于该外转子21内侧的固定支架24上。 

其中，以固定支架24，将外转子21与永久磁铁211分开，以此种设置，确保其功能性的发挥，并能方便生产与维护。 

上述中，所述该固定支架24的断面为下列之一：ㄇ形、H形、I形。又上述中，所述该固定支架24是由为下列之一材质所成型的：铝合金、不锈钢。透过简易的设置，使永久磁铁211能发挥100％的磁力，让环状电动机2可以稳定的运作，并不会影响到壳体1外的装置。 

上述中，所述壳体1是由非导磁材料所制成。此种设置，将内部的装置保护，能避免磁力引影响到电子装置的运作，并能免除外界因素的干扰，使本发明可以正常的运作。 

上述中，所述增速装置4是为一行星齿轮组，是由一与环状电动机2轴接的齿环41；一设于轴心、并与发电机组3轴接的太阳齿轮42；及三个设于齿环41与太阳齿轮42间、以一角度相互错开、能带动太阳齿轮42的行星齿轮43(如图2A)。以此种简易的设置，能有效的提升转速，如500RPM能增加至3600RPM，以提高发电量，而此种装置，为一般现有技术，是目前容易克服的装备，故细节在此不予详加赘述。 

上述中，所述顶盖体11与底座体12的侧壁，各设有数个能将热量导出的散热孔111、121；而顶盖体11的顶面，设有能将热量导入的入风口112；且底座体12的底面，则设有能将热量导出的出风口122。 

其中，充足的散热孔111、121，配合入风口112与出风口122，能透过风扇叶片5，能将可携式计算机8的热量快速的导出，有利于可携式计算机8的 散热，更能降低装置的重量，方便携带。 

上述中，所述控制装置6更设有数个能与其它电子装置9连接、以供其电源的USB埠64；其为目前最常使用的输出入埠，能提供处足以驱动电子装置9的电，以将本发明的适用范围最大化，又不会造成可携式计算机8的电力浪费，可以方便消费者使用其它的电子装置。 

上述中，所述控制装置6更设有至少一个能供应电源与储存电力的电池66；而该电池66为下列之一的二次电池：锂电池、镍氢电池；配合此一设置，能将多余的电力储存，并在与可携式计算机8分离后，单独做为电风扇使用，用途广泛，亦能做为可携式计算机8的外挂电池使用。 

上述中，所述电子装置9为下列之一：照明装置、MP3、GPS、风扇；其中上述的电子装置9为一般现代人最有可能使用的电子装置，也是最不容易随时充电的，配合本发明，能为消费者带来大幅度的方便性，使消费者不必担心会面临到无电可用的状况。 

上述中，所述连接件7为下列之一：绳系件、带系件、卡接件、魔鬼毡；为结合不同尺寸的可携式计算机8，所以需要不同种的连接件7，使本发明能与可携式计算机8稳固的结合。 

如图4所示为本发明的实施例示意图，如图5所示为本发明输出电给照明装置时的实施例示意图，如图6所示为本发明作为风扇用的实施例示意图。 

图式中揭示出，本发明与可携式计算机8以电源连接线65连接通电时，会使定子22上卷绕有导电线圈222的定子铁芯221，产生电流磁效应，与外转子21上的永久磁铁211，产生排斥力，使外圈的外转子21，被中间定子22的旋转磁场吸斥而旋转，此种的运作方式，与一般的内转式电动机相比，能为省能源，而环状电动机2旋转后，会带动发电机组3运作，并透过一增速装置4，将环状电动机2的输出转速提升，以提高发电量，在此同时，亦会带动一风扇叶片5，配合壳体1，将可携式计算机8的热量散出。 

此外，发电机组3所发的电，会经由电源输出孔63，将电回充至可携式计算机8，或是本发明装置内的电池66内，以延长使用时间(如图4)，亦或是透过USB埠64，将电输出至其它电子装置9，以供消费者方便使用(如图5)。 

另外，当不连接可携式计算机8时，作为一电风扇使用时，能以电池66的电力，提供一驱动环状电动机2的电力，但是随后发电机组3便开始发电，做为驱动环状电动机2的辅助动力之用，能降低整体的耗电量(如图6)，实为一具有极佳节能效果的散热装置。 

还有，藉由控制电路板61的控制，能监控整体的电力状态，当可携式计算机8的电力充满时，即停止充电，改充本发明装置内的电池66，或是将多余 电力挪为驱动环状电动机2运作之用。 

当发电机组3所生的电，降低至一定的程度时，再由可携式计算机8或是电池66中取电，驱动环状电动机2运作，并同时发电再次回充至可携式计算机8或是电池66中，再重复上一步骤，依此一循环，将可携式计算机8使用时间延长。 

由此能得知，本发明的应用有极高电能效率的驱动环状电动机2、发电机组3的组合，可延长以电池为能源的可携式计算机8或类似装置的运转时间，且配合其散热效果，能让电子组件的寿命与运作提供，并由于其拥有别一般散热装置，高效率的电能再利用功能，属于主动式的节能装置，整体的节能能力十分优良，相较于现今的散热装置，能具功效性与实用性。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (5)

1.一种具发电功能的散热模块，其特征在于，包括：

一壳体(1)，该壳体(1)是由一顶盖体(11)、和一能与该顶盖体(11)相配合的底座体(12)所组成；

一设于壳体(1)内的环状电动机(2)，该环状电动机(2)是由一外转子(21)、及一定子(22)所组成；

一设于壳体(1)内、并与环状电动机(2)轴接的发电机组(3)；

一设于环状电动机(2)与发电机组(3)间、能将环状电动机(2)输出转数提升的增速装置(4)；

一与环状电动机(2)轴接的风扇叶片(5)；

一与发电机组(3)电性连接的控制装置(6)，该控制装置(6)设有一能控制电力输出入的控制电路板(61)、一能供电力输入以带动环状电动机(2)的电源输入孔(62)、及一能将电力输出至其它装置的电源输出孔(63)；以及

数个设于壳体(1)外侧面，能供壳体(1)与可携式计算机(8)连接的连接件(7)。

2.如权利要求1所述的具发电功能的散热模块，其特征在于：所述外转子(21)的内侧环壁上固设有数个磁力线全部朝向轴心导通的永久磁铁(211)，而轴心处设有一能被该外转子(21)带动的旋转轴(23)；而该定子(22)为呈环状，且相距一间隔(H)设置在该外转子(21)内侧，且该定子(22)在远离轴心处的圆周上，固设数个卷绕有导电线圈(222)的定子铁芯(221)，轴心处与定子铁芯(221)内侧，间隔一距离(L)。

3.如权利要求1所述的具发电功能的散热模块，其特征在于：所述增速装置(4)是为一行星齿轮组，是由一与环状电动机(2)轴接的齿环(41)；一设于轴心、并与发电机组(3)轴接的太阳齿轮(42)；及三个设于齿环(41)与太阳齿轮(42)间、以一角度相互错开、能带动太阳齿轮(42)的行星齿轮(43)组成。

4.如权利要求1所述的具发电功能的散热模块，其特征在于：所述顶盖体(11)与底座体(12)的侧壁，各设有数个能将热量导出的散热孔(111、121)；而顶盖体(11)的顶面，设有能将热量导入的入风口(112)；且底座体(12)的底面，则设有能将热量导出的出风口(122)。

5.如权利要求1所述的具发电功能的散热模块，其特征在于：所述控制装置(6)还设有数个能与其它电子装置(9)连接、以供其电源的USB埠(64)；而该控制装置(6)还设有至少一个能供应电源与储存电力的电池(66)；而该电池(66)为下列之一的二次电池：锂电池、镍氢电池。

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