CN105024518B - 发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电装置,包含第一壳体、磁性模组以及感应模组。磁性模组中固设有一第一磁性元件,磁性模组有一部份设置于第一壳体中并与第一壳体活动地连接,而有部份的磁性模组穿透并凸出第二壳体。感应模组固设于第一壳体中,感应模组包含有一导磁元件及一缠绕于其表面的感应线圈;当磁性模组或该第一壳体受有一外力时,磁性模组与感应模组产生相对运动以带动该第一磁性元件及该感应线圈沿一垂直方向产生相对运动,使得该感应线圈感应一磁通量变化而产生一感应电流,本发明可轻易装设于鞋子之中,于使用者行走的过程自动产生电能,提高环保性和实用性,还可增加使用者在夜间的识别度,提高使用者交通的安全性。
Description
技术领域
本发明关于一种发电装置,并且特别是关于一种利用电磁感应(electromagneticinduction)产生电能的发电装置。
背景技术
为了符合当前全世界提倡环保节能的趋势,市场上出现许多兼具实用与节能的产品。其中,利用人们简单动作就可以产生电能的商品,不仅可以达到节能环保的效果,在使用上也往往饶富趣味。举例来说,经手按压产生电能的手电筒以及从机械能转换成电能的脚踏车,皆是实用且可以产生电能的商品。
另一方面,当行人在夜间行走时,若周围的环境灯光微弱,交通意外十分容易产生。因此,行人身上经常需要配带易反光或可自发光的配件,以增加在夜间的识别度。可自发光的配件因为需要随身携带,配件内部通常装设薄型的电池,然而,所述薄型的电池内含水银,容易对环境造成污染。另外,若所述配件没有良好的防水设备,则所述电池容易漏电、受潮或者损坏。
综上所述,若发光配件可以搭配人们简单动作就可以产生电能,并且其内部结构简单不需要高规格的防水设备。除了不需于配件的内装置具有高污染性的水银电池之外,更利于行人于全天候配带,提高行人交通的安全性。因此,所述配件具有高度实用性,成为各家厂商积极研究的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发电装置,可以利用人们简单动作就可以产生电能,除了不需于配件的内装置具有高污染性的水银电池,可产生LED光源,提高行人交通的安全性。
为实现上述目的,本发明公开了一种发电装置,其特征在于包含:
一第一壳体,具有一第一中空部及一第一开口部;
一磁性模组,具有一基座部及至少一第一磁性元件;以及
一感应模组,设于该第一中空部中,该感应模组包含一导磁元件与绕设于该导磁元件的一感应线圈,该导磁元件包含一第一端与一第二端,该第一端与该第二端之间形成该导磁元件的一滑动空隙;
其中,当该发电装置受有一外力使该磁性模组与该感应模组产生相对运动时,该第一磁性元件沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件的该滑动空隙运动,使得该感应线圈感应一磁通量变化而产生一感应电流。
其中,更包含:
一第二壳体,盖设于该第一开口部,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组穿过,其中该基座部的一底面位于该第一中空部内。
其中,更包含:
一第三壳体,盖设于该第二壳体上;其中,当该发电装置受该外力使该第三壳体变形时,该第三壳体带动该磁性模组的该基座部往该第一中空部内移动。
其中:该磁性模组更包含一露出部连接该基座部,且该发电装置未受有该外力时,该露出部的一顶面穿过该第二壳体至该第二壳体与该第三壳体之间。
其中,更包含:
至少一弹性元件,设置于该磁性模组的该基座部与该第一壳体之间,当该发电装置受该外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的该施力方向相对于该导磁元件来回运动。
其中,该感应模组的该导磁元件包含:
一第一感应臂,该第一感应臂包含一第一感应部与一第一固锁部,该第一固锁部设于该第一壳体,而该第一感应部则自该第一固锁部延伸至该导磁元件的该第一端;
一第二感应臂,该第二感应臂包含有一第二感应部及一第二固锁部,该第二固锁部固设于该第一壳体,而该第二感应部则自该第二固锁部延伸至该导磁元件的该第二端;
其中该第一感应部及该第二感应部之间形成该导磁元件的该滑动空隙,供该磁性模组的该第一磁性元件于其中移动。
其中,该磁性模组的该基座部具有一活动空间、一第一座开口与一第二座开口,该活动空间藉由该第一座开口与该第二座开口和该第一中空部连通,该感应模组的该第一感应臂自该第一座开口进入该活动空间以设置于该第一磁性元件的一侧,该感应模组的该第二感应臂自该第二座开口进入该活动空间以设置于该第一磁性模组的另一侧,藉此该导磁元件的该第一端与该第二端位于该活动空间内。
其中,该感应模组的该第一感应臂及该第二感应臂相互连接并呈一马蹄状。
其中,该基座部具有一垂直槽体,该磁性模组的该第一磁性元件嵌设于该垂直槽体中。
其中,该磁性模组进一步包含有一第二磁性元件,该第一磁性元件及该第二磁性元件相邻地固嵌于该垂直槽体中,且该第一磁性元件及该第二磁性元件该第二磁性元件的排列方向与该外力的该施力方向平行。
其中,该第一磁性元件与该第二磁性元件相对应于该第一感应部的侧表面的极性为相异。
其中,更包含一第二壳体,盖设于该第一壳体上,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组穿过,该第二壳体具有一垂直槽体,该磁性模组的该第一磁性元件嵌设于该垂直槽体。
其中,更包含至少一弹性元件,设置于该第二壳体与该第一壳体之间,当该发电装置受该外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的该施力方向相对于该导磁元件来回运动。
其中,该感应模组的该导磁元件包含:
一第一感应臂,该第一感应臂包含一第一感应部与一第一固锁部,该第一固锁部设于该第一壳体,而该第一感应部则自该第一固锁部延伸至该导磁元件的该第一端;
一第二感应臂,该第二感应臂包含有一第二感应部及一第二固锁部,该第二固锁部固设于该第一壳体,而该第二感应部则自该第二固锁部延伸至该导磁元件的该第二端;
其中该第一端的截面积大于该第一固锁部的截面积,而该第二端的截面积大于该第二固锁部的截面积。
还公开了一种发电装置,其特征在于包含:
一第一壳体,具有一第一中空部及一第一开口部;
一磁性模组,该磁性模组具有一基座部及至少一第一磁性元件;以及
一感应模组,设于该第一中空部中,该感应模组包含一导磁元件与绕设于该导磁元件的一感应线圈,该感应模组具有一滑动空隙;
一第二壳体,盖设于该第一壳体上,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组穿过;
一弹性元件,设置于该磁性模组与该第一壳体之间,当该发电装置受一外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件来回运动;
其中,该第一磁性元件相对于该导磁元件来回运动的距离介于2mm至5mm之间。
其中,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件运动产生的感应电压大于3V。
其中,更包含一发光二极体,该感应电压供该发光二极体发光。
其中,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件运动产生的感应电压介于6.5V至15V之间。
综上所述,本发明的发电装置可应用于鞋垫或者是地垫等物品之中,当使用者踩踏或挤压发电装置时,发电装置利用电磁感应的物理特性而产生感应电流,进而可以储存所述感应电流并供应LED发光。因此,本发明的发电装置可轻易装设于鞋子之中,于使用者行走的过程自动产生电能。更特别的是,本发明的发电装置的发光模组可增加使用者在夜间的识别度,提高使用者交通的安全性。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1A至图1D:分别绘示本发明的较佳实施例的发电装置的上方立体示意图、下方立体示意图、下向视图以及侧向视图。
图2A及图2B:则分别绘示有本发明的较佳实施例中,将发电装置的第三壳体移除后的上方立体示意图以及侧向视图。
图3A:绘述了本发明于一较佳实施例中磁性模组的上方立体示意图。
图3B:绘述了本发明于一较佳实施例中感应模组的上方立体示意图。
图3C:绘述了本发明于一较佳实施例中磁性模组的立体示意图。
图3D:绘述了图C的设计去除露出部时的立体示意图。
图3E及3F:绘述了本发明于一较佳实施例中仅有基座部时于各角度的立体示意图。
图3G:绘述了本发明于一较佳实施例中仅有基座部及弹性元件时于另一角度的立体示意图。
图4A及图4B:绘述了本发明的较佳实施例中隐藏第三壳体及第二壳体后的立体示意图。
图5:绘述了本发明的另一实施例中的发电装置与外部电子装置的关系的功能方块图。
图6:绘示本发明的另一实施例的发电装置的上方立体示意图。
图7:绘述有本发明的另一实施例的发电装置的第一壳体的立体示意图。
图8:绘述有本发明的另一实施例的发电装置的第一壳体与感应模组及弹性元件经组合后的立体示意图。
图9至图11:则绘述有磁性模组的基座部,第二壳体以及其二者组合时具有第一及第二磁性元件时的合体示意图。
图12:则绘述有本发明的另一实施例的在去除第二壳体时的立体示意图。
具体实施方式
请参见图1A至图2B,图1A至图1D分别绘示本发明的较佳实施例的发电装置的上方立体示意图、下方立体示意图、下向视图以及侧向视图。而图2A及图2B则分别绘示有本发明的较佳实施例中,将发电装置的第三壳体移除后的上方立体示意图以及侧向视图。
需注意的是,本发明所附的图式以真实比例绘述,故各个元件的大小、比例及绝对量等参数均应视为既存于本发明的一部份。再者,为明确地表示本发明的大小及绝对量,特于图1C及图1D中定义有长度T1、T2、T3三者,于较佳实施例中,长度T1为20毫米(mm)、长度T2为42毫米(mm),而长度T3则为36毫米(mm)。
如前述各图所示,于本例中,发电装置1包含有一第一壳体10、第二壳体20以及第三壳体60。
第一壳体10具有一第一中空部及一第一开口部,第二壳体20则盖设于第一开口部处以将第一中空部与外界大致地进行隔离,而第二壳体20面对该第一壳体10方向的表面为一底面。于本例中,前述的底面位于第一中空部内。而第二壳体20具有一穿孔,该穿孔被定义为第二开口部22,而第二开口部22则露出有一磁性模组的露出部32,亦即露出部32的一顶面321露出该第二壳体20。
在应用时,使用者能将发电装置1安装于例如是鞋具的载具上,而在使用者走动时,使用者踩踏鞋具并对该发电装置1的第三壳体60直接或是简接地施加有一垂直方向的外力而使第三壳体60变型并带动前述的磁性模组30,以让其进行一垂直方向的作动,并与设置于第一壳体10中的感应模组为一相对运动。感应模组中的感应线圈感应一磁通量变化而产生一感应电流以收集后供与发电装置1耦接的外部电子装置2,如发光二极体201为应用,如图5所绘述者,即为一例。
再请参阅图1A至图2B,于本较佳实施例中,第三壳体60为一软套,其存在的目的在于防止异物经由第二壳体20的第二开口部22进入第一中空部12。惟本发明的第三壳体60并不以软套为限,其亦得为一硬式保护套,套设于第二壳体20的一端,待发电装置1需要应用时,使用者再行将其移除以让第二壳体20直接露出以为应用亦可。亦即本发明并不以第三壳体60的设置为必要。
在进一步说明本发明的结构之前,以下将先对各元件的设计进行说明。请参阅图3A,其绘述了本发明于一较佳实施例中磁性模组的上方立体示意图。于本例中,本发明的第一壳体10呈一略呈方形的碗状且具有一第一中空部12及一第一开口部14,而其中具有多个承载台16,藉此将感应模组40藉由数颗如螺丝的固定元件来将其维持并固设于一第一中空部12的指定高度处。同时,各个承载台上16均分别包含有一固定孔162,用以供前述的固定元件穿设以为固位的效。另外,第一壳体10的内部亦有多个凸柱18,适于供例如是弹簧的各种弹性元件套设。再者,第一壳体10更得包含有数个定位柱19,而定位柱19的内部得具有一定位孔192。除此之外,第一壳体10的各个角落均分别具有一固位空心柱17,该固位空心柱17贯穿该第一壳体10并与外界连通,如图1C中所绘述的圆,即为第一壳体10的该些固位空心柱17的穿孔。
再请参阅图3B,其绘述了本发明于一较佳实施例中感应模组的上方立体示意图。于本例中,感应模组40大致地由一导磁元件41以及缠绕在导磁元件41外或是埋设于其中的感应线圈426、446(为维持图式简洁,特以虚线予以表示)所组成。而导磁元件41则大致地由第一感应臂42以及第二感应臂44所组成,而第一感应臂42及第二感应臂44的二末端定义为第一端429及第二端449。第一感应臂42包含有一第一感应部422及一第一固锁部424,而该第一感应部422则自该第一固锁部424往外水平延伸而成。而第一感应臂42外缠绕有至少一感应线圈(或称第一感应线圈组)426(以虚线示意)。而相对应地,第二感应臂44则与第一感应臂42相互对应且具有一第二感应部442及第二固锁部444,而该第二感应部442则自该第二固锁部444往外水平延伸而成,相对应地,第二感应臂44中缠绕有至少一感应线圈(或称第二感应线圈组)446。再者,第一感应臂42及第二感应臂44分别地具有多个穿孔428、448,以藉由外部的固定元件或其他手段来将其固定于第一壳体10。而于本例中,前述各穿孔428、448的位置及大小与第一壳体10的定位柱19中的定位孔192相对应。
另外,于本例中,导磁元件41的第一感应臂42及该第二感应臂44的延伸方向与该外力方向相互垂直。而于本例中,导磁元件41的第一感应臂42及该第二感应臂44相互连接以形成一类似马蹄状的结构,而马蹄状结构相对于第一端429及第二端449之间形成有一缺口,该缺口则被定义为一滑动空隙43以供磁性模组30的各磁性元件于其中滑动。而需注意的是,虽本例的导磁元件41为一体成型的单一元件,在实际应用时,为方便马蹄形感应模组40的绕线作业,可将马蹄形导磁元件41如图中所述分成二段,并中央断开仅留一点连接,使马蹄形金属可往外扳开不致断裂,以方便绕线,俟绕完线后再将其复合并予以固定即可。惟于其他应用时,导磁元件41的第一感应臂42及第二感应臂44得视情况分别独立安装而不以较佳实施例中的一体成型为限。承前述,于本例中,导磁元件41为一体成型,惟在实际应用时,第一感应臂42及第二感应臂44的末端的第一感应部422及第二感应部442得分别为一独立元件,并得藉由例如是螺丝等固定元件来予以连接于第一感应臂42及第二感应臂44的末端处以为原设计的替代亦可。
再参阅图3C至图3G,其绘述了本发明于一较佳实施例中磁性模组、磁性模组去除露出部、仅有基座部以及仅有基座部及弹性元件的于各个角度的立体示意图。于本例中,磁性模组30大致地由一露出部32、基座部34、一第一磁性元件36以及一第二磁性元件37所组成。露出部32大致呈一三角型板状结构并固设于基座部34的上方。同时,基座部34具有一凹陷,故当露出部32盖设于基座部34的上方并为相互固定时,其二者之间形成有一活动空间35。而磁性模组30的露出部32的形状与第二壳体20的第二开口部22的形状相对应。
同时,磁性模组30的基座部34具有一第一座开口38及一第二座开口39,该活动空间35藉由该第一座开口38及该第二座开口39与该第一中空部12连通。另外,于本例中,本发明的磁性模组30包含有一第一磁性元件36及一第二磁性元件37,其二者分别嵌设并固定于磁性模组30内部的垂直侧壁处的数个垂直槽体342中,而该垂直槽体342的距离及宽度与第一磁性元件36及第二磁性元件37相对应并得供第一磁性元件36及第二磁性元件37嵌设于其中。另外,除前述的垂直槽体342以外,磁性模组30的基座部34中的内部表面处亦得设有一水平凹陷344以供第一磁性元件36或第二磁性元件37嵌设于其中以为固定。
另一方面,于本例中,该第二磁性元件37设置于该第一磁性元件36相对于该外力方向的一端,亦即第一磁性元件及该第二磁性元件该第二磁性元件的排列方向与该外力的施力方向平行。而同时,如图所绘述,第一磁性元件36与第二磁性元件37相对应于第一感应部422的侧表面的极性为相异,藉由极性的相异,其电动势将得以被充份利用,从而维持或是改善其产电效率。此外,值得一提的是,本发明未对磁性元件的材料加以限制,举例来说,第一磁性元件36及第二磁性元件37可以是铷铁硼或是其他适当的材料所制成的高磁性磁铁,只要是能够提供磁力的元件应皆属于本发明的范畴。
同时,基座部34的底表面处具有数个定位穿孔348,该数个定位穿孔348的大小及位置与第一壳体10的定位柱19相互对应。另外,基座部34的底表面处亦具有数个阶状凹陷346,适于供弹性元件嵌设于其中,而前述的数个阶状凹陷346的位置及大小均大致地与第一壳体10的各个凸柱18相对应。
在对各个元件的设计进行说明后,以下将说明各元件在组合完毕后的相对关系。在组装时,需先准备有一第一壳体10,接着,将弹性元件50套设于第一壳体10的各个凸柱18上,随后再将磁性模组30的基座部34的定位穿孔348套设于第一壳体10的各个定位柱19中并确保弹性元件50相对于第一壳体10的另一端嵌入阶状凹陷346之中。同时,基座部34中已事先嵌设有第一磁性元件36以及第二磁性元件37。
接着,将导磁元件41的第一感应臂42的第一固锁部424及第二感应臂44的第二固锁部444分别藉由一如螺丝的固定元件将其维持并固设于第一壳体10的承载台16上的固定孔162处以维持其所处的位置。
与此同时,感应模组40的该第一感应臂42及第二感应臂44分别地自该第一座开口38及第二座开口39穿入活动空间35,以分别地设置于该第一磁性元件36的第一感应部422及第二磁性元件37的第二感应部442的两侧以为包围的状态。而第一感应臂42及第二感应臂44之间的空隙则允许第一磁性元件36或第二磁性元件37于其中滑动而不与第一感应部422及第二感应部442直接接触。
随后,再将露出部32藉由如螺丝等固定元件固设于基座部34的上方,以于其二者间形成该活动空间35,其成品如图4A及图4B所绘述者,图4A及图4B绘述了本发明的较佳实施例中隐藏第三壳体及第二壳体后的立体示意图。
最后,再将第二壳体20的多个空心柱与第一壳体10各个角落的固位空心柱为校正,第一壳体10的固位空心柱17穿透第一壳体10并连通内部及外部,藉此,安装时,以如螺丝等的固定元件藉由该固位空心柱的穿孔锁入,即得固定第一壳体10及第二壳体20的相对位置,如图2A所绘述。随后再套上第三壳体,即安装完成,如图1A所绘述。
而在应用时,使用者对第三壳体60施力,第三壳体60变型连带推动磁性模组30的露出部32以使其沿该外力方向作一垂直运动,而磁性模组30中的第一磁性元件36及第二磁性元件37在第一感应部422及第二感应部442之间的空隙中滑动并产生电动势,同时,各个设置于磁性模组30及第一壳体10之间的弹性元件50将随之被压缩并对磁性模组30提供一垂直方向的抵抗力。而若弹性元件50被压缩时外力消失,弹性元件50将藉该抵抗力来抬升磁性模组30,藉此为复位之效。附带一提的是,于图中所述的具体实施例中,其单向行程距离约为2mm至5mm。大致而言,弹性元件50设置于磁性模组30的基座部34与该第一壳体10之间,当该发电装置受该外力使该弹性元件形变时,该弹性元件50提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的施力方向相对于导磁元件来回运动。而当发电装置未受有该外力时,该露出部32的一顶面321穿过该第二壳体至该第二壳体与该第三壳体之间。
以另一方面,若本发明的发电装置被应用于鞋具内时,使用者走路压缩磁性模组30的露出部32进而带动第一磁性元件36以及第二磁性元件37以使其二者一起作动而使极性改变(磁铁上下具不同极性),因而改变马蹄状感应模组40的的磁通方向,使磁通在短时间内产生交变,而马蹄形金属上的感应线圈426的绕线亦因此而感应出正向电压。而在磁性模组30的露出部32受力时,弹性元件50的弹簧件亦受压缩。而当使用者的脚部离地时,弹性元件50将对第一磁性元件36以及第二磁性元件37的磁铁推回原位置,再度改变磁铁极性,而产生另一方向的感应出负向电压。与此同时,若发电装置1与一外部电子装置1中的多组发光二极体201采正反向并接时,则发电装置1所产生的负电压均可被予以利用,使得脚踏及离地时,均有至少一组发光二极体201会发光。
而就其输出的电性而言,本发明的设计在受外力下压时可产生约接近pulse形状或三角波的感应电压,峰值约6.5V至15V之间,pulse宽度约16ms至42ms,其中pulse宽度越窄(表示下压力量越大),产生感应电压峰值越高。而当回弹时,可以产生pulse宽度约88ms峰值约3V的感应电压;当然回弹力量越大pulse宽度越窄而感应电压峰值越高。
而除了前述的设计外,在本设计的基础上,申请人亦提出了发电装置的延伸设计。请参阅图6,图6绘示本发明的另一实施例的发电装置的上方立体示意图。由图可见,其包含有一第一壳体10、一第二壳体20以及磁性模组30的部份。
请参阅图7至图8,分别绘述有本发明的另一实施例的发电装置的第一壳体、第一壳体与感应模组及弹性元件的配合图。而图9至图11则绘述有磁性模组的基座部,第二壳体以及其二者组合时具有第一及第二磁性元件时的合体示意图。而图12则绘述有本发明的另一实施例的在去除第二壳体时的立体示意图。
由图可见,与较佳实例相同,延伸设计亦大致地由一第一壳体10、一第二壳体20、一磁性模组30、一感应模组40以及至少一弹性元件50所组成。与较佳实施例相同,感应模组40内具有一导磁元件41及缠绕于其表面的感应线圈426、446。同时,感应模组40藉由杆体固设于第一壳体10的内部。而与较佳实施例相异之处在于,第一感应部422及第二感应部442为一外接式元件,其藉由固锁件来与导磁元件41的其他部份连接。
另外,第二壳体20盖设于第一壳体10之上,而第二壳体20则具有第二开口部22让磁性模组30的基座部34穿透并凸出第二壳体20。而与前例不同之处在于,于本例中,基座部34不具有用于固定第一磁性元件36及第二磁性元件37的垂直槽体以及水平凹陷,取而代之的,垂直槽体342形成于第二壳体20的第二开口部22处,以供第一及第二磁性元件36、37嵌设,另外,如图所述,第一及第二磁性元件36、37略长及略宽于第二开口部22。
于应用时,磁性模组30或第一壳体10受有一外力,外力带动磁性模组30与该感应模组40产生相对运动以带动磁性模组30的第一磁性元件36及该感应线圈42沿一垂直方向产生相对运动,使得该感应线圈感应一磁通量变化而产生一感应电流,以为供与其连接的电子装置所应用。
另一方面,本设计中亦包含有至少一或是数个弹性元件50,各个弹性元件50设置于该第二壳体与该第一壳体之间,当该发电装置10受该外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的该施力方向相对于该导磁元件来回运动。
除此之外,于本例中,第一感应臂42包含一第一感应部422与一第一固锁部424,该第一固锁部424设于该第一壳体10,而该第一感应部422则自该第一固锁部424延伸至该导磁元件41的第一端429,此处所称的第一端429,指导磁元件的末端(end);同时,第二感应臂44包含有一第二感应部442及一第二固锁部444,该第二固锁部444固设于该第一壳体10,而该第二感应部442则自该第二固锁部444延伸至该导磁元件41的该第二端449,此处所称的第二端449,指导磁元件相对于第一端的另一末端(end)。
其中,在图4A及图8的各例中,导磁元件41的第一端的截面积均大于该第一固锁部424的截面积,而该第二端的截面积亦大于该第二固锁部444的截面积。前述的第一端及第二端的截面积可被理解为该导磁元件41的各个感应部露出并面对该磁性元件的面积,而各固锁部的截面积则得被理解为垂直于该固锁部的延伸方向的法向量切面所占的面积。除此之外,于图8所绘述的例中,前述的第一端及第二端于延伸方向的法向量切面的最大宽度较固锁部的延伸方向的法向量切面的最大宽度大上两至四倍以上。
综上所述,本发明的发电装置可应用于鞋垫或者是地垫等物品之中,利用人行走时所施加于鞋垫或者地垫的外力,产生电能加以储存或者可将电能供给耗电装置运作,如供给LED灯源发光。换句话说,当其他适当的耗电装置整合于本发明的发电装置之后,即可成为一种不需外接电能或电池的绿色产品。此外,本发明的发电装置可轻易装设于鞋子之中,于使用者行走的过程自动产生电能。更特别的是,本发明的发电装置的发光模组可增加使用者在夜间的识别度,提高使用者交通的安全性。
藉由以上较佳具体实施例的详述,希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
Claims (18)
1.一种发电装置,其特征在于包含:
一第一壳体,具有一第一中空部及一第一开口部;
一磁性模组,具有一基座部及至少一第一磁性元件;以及
一感应模组,设于该第一中空部中,该感应模组包含一导磁元件与绕设于该导磁元件的一感应线圈,该导磁元件包含一第一端与一第一感应臂,以及一第二端与一第二感应臂,该第一端与该第二端之间形成该导磁元件的一滑动空隙;
其中,该第一感应臂包含一第一感应部与一第一固锁部,该第一固锁部设于该第一壳体,而该第一感应部则自该第一固锁部延伸至该导磁元件的该第一端;该第二感应臂包含有一第二感应部及一第二固锁部,该第二固锁部固设于该第一壳体,而该第二感应部则自该第二固锁部延伸至该导磁元件的该第二端;该第一感应部及该第二感应部之间形成该导磁元件的该滑动空隙,供该磁性模组的该第一磁性元件于其中移动;
其中,当该发电装置受有一外力使该磁性模组与该感应模组产生相对运动时,该第一磁性元件沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件的该滑动空隙运动,使得该感应线圈感应一磁通量变化而产生一感应电流。
2.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于更包含:
一第二壳体,盖设于该第一开口部,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组穿过,其中该基座部的一底面位于该第一中空部内。
3.如权利要求2所述的发电装置,其特征在于更包含:
一第三壳体,盖设于该第二壳体上;其中,当该发电装置受该外力使该第三壳体变形时,该第三壳体带动该磁性模组的该基座部往该第一中空部内移动。
4.如权利要求3所述的发电装置,其特征在于:该磁性模组更包含一露出部连接该基座部,且该发电装置未受有该外力时,该露出部的一顶面穿过该第二壳体至该第二壳体与该第三壳体之间。
5.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于更包含:
至少一弹性元件,设置于该磁性模组的该基座部与该第一壳体之间,当该发电装置受该外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的该施力方向相对于该导磁元件来回运动。
6.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于,该磁性模组的该基座部具有一活动空间、一第一座开口与一第二座开口,该活动空间藉由该第一座开口与该第二座开口和该第一中空部连通,该感应模组的该第一感应臂自该第一座开口进入该活动空间以设置于该第一磁性元件的一侧,该感应模组的该第二感应臂自该第二座开口进入该活动空间以设置于该第一磁性模组的另一侧,藉此该导磁元件的该第一端与该第二端位于该活动空间内。
7.如权利要求6所述的发电装置,其特征在于,该感应模组的该第一感应臂及该第二感应臂相互连接并呈一马蹄状。
8.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于,该基座部具有一垂直槽体,该磁性模组的该第一磁性元件嵌设于该垂直槽体中。
9.如权利要求8所述的发电装置,其特征在于,该磁性模组进一步包含有一第二磁性元件,该第一磁性元件及该第二磁性元件相邻地固嵌于该垂直槽体中,且该第一磁性元件及该第二磁性元件的排列方向与该外力的该施力方向平行。
10.如权利要求9所述的发电装置,其特征在于,该第一磁性元件与该第二磁性元件相对应于该第一感应部的侧表面的极性为相异。
11.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于更包含一第二壳体,盖设于该第一壳体上,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组穿过,该第二壳体具有一垂直槽体,该磁性模组的该第一磁性元件嵌设于该垂直槽体。
12.如权利要求11所述的发电装置,其特征在于更包含至少一弹性元件,设置于该第二壳体与该第一壳体之间,当该发电装置受该外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的该施力方向相对于该导磁元件来回运动。
13.如权利要求11所述的发电装置,其特征在于,
其中该第一端的截面积大于该第一固锁部的截面积,而该第二端的截面积大于该第二固锁部的截面积。
14.一种发电装置,其特征在于包含:
一第一壳体,具有一第一中空部及一第一开口部;
一磁性模组,该磁性模组具有一基座部,一露出部及至少一第一磁性元件;
以及
一感应模组,设于该第一中空部中,该感应模组包含一导磁元件与绕设于该导磁元件的一感应线圈,该感应模组具有一滑动空隙;
一第二壳体,盖设于该第一壳体上,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组之该露出部穿过;
一弹性元件,设置于该磁性模组与该第一壳体之间,当该发电装置受一外力使该弹性元件形变时,该弹性元件提供一恢复力以抵抗该外力,藉由该外力与该恢复力,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件来回运动;
其中,该第一磁性元件相对于该导磁元件来回运动的距离介于2mm至5mm之间。
15.如权利要求14所述的发电装置,其特征在于,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件运动产生的感应电压大于3V。
16.如权利要求15所述的发电装置,其特征在于更包含一发光二极体,该感应电压供该发光二极体发光。
17.如权利要求14所述的发电装置,其特征在于,该第一磁性元件于该滑动空隙沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件运动产生的感应电压介于6.5V至15V之间。
18.一种发电装置,其特征在于包含:
一第一壳体,具有一第一中空部及一第一开口部;
一磁性模组,具有一基座部及至少一第一磁性元件;
一感应模组,设于该第一中空部中,该感应模组包含一导磁元件与绕设于该导磁元件的一感应线圈,该导磁元件包含一第一端与一第二端,该第一端与该第二端之间形成该导磁元件的一滑动空隙;
一第二壳体,盖设于该第一开口部,该第二壳体具有一第二开口部供该磁性模组穿过,其中该基座部的一底面位于该第一中空部内;以及
一第三壳体,盖设于该第二壳体上;
其中,当该发电装置受有一外力使该第三壳体变形并带动该磁性模组的该基座部往该第一中空部内移动,且使该磁性模组与该感应模组产生相对运动时,该第一磁性元件沿该外力的一施力方向相对于该导磁元件的该滑动空隙运动,使得该感应线圈感应一磁通量变化而产生一感应电流。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2010283948A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Mitsumi Electric Co Ltd | 発電装置 |
TW201119190A (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | Hsiuping Inst Technology | Thin solenoid coil of a power generating structure and its manufacturing method |
CN103650305A (zh) * | 2011-07-11 | 2014-03-19 | Zf腓德烈斯哈芬股份公司 | 感应发电机 |
CN202918172U (zh) * | 2012-10-26 | 2013-05-01 | 三实电器(漳州)有限公司 | 一种无线脚踏开关的供电模块 |
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