CN202402226U - 具有惯性转轮的组合式发电机构 - Google Patents

Abstract

一种具有惯性转轮的组合式发电机构包括惯性转轮机构、马达、发电机、电瓶及控制箱，惯性转轮机构包含架体、惯性飞轮、第一及第二驱动轮，惯性飞轮的轮轴可转动地结合于架体，第一、二驱动轮同轴地结合于轮轴，第二驱动轮利用第二连结件与发动机连结，马达利用第一连结件与第一驱动轮连结，发电机与惯性飞轮的轮轴连接将旋转动力转换成电力，电瓶储存发电机输出的电力，控制箱具有市电输入端口、电力输出端口及控制电路，市电输入端口供输入市电，电力输出端口输出电力给用电装置，控制电路将发电机输出的电力供给电力输出端口、马达及电瓶，并将市电输入端口或电瓶的电力供给马达；藉此本实用新型具有环保、节约能源及适用于各种环境的功效。

Description

具有惯性转轮的组合式发电机构

技术领域

本实用新型涉及发电装置的技术领域，特别是涉及一种具有环保、节约能源及可适用于各种环境等功效的具有惯性转轮的组合式发电机构。

背景技术

目前常见的最环保的发电装置是利用日光、风力或水力等自然力来发电的太阳能发电机、风力发电机或水力发电机，但是这种发电机不但结构上非常复杂、制作成本昂贵以及体积庞大，而且其使用场所也受到非常大的限制，所以其仅适用于一些特殊场所，如海边、水坝……等。因此，目前一般大楼、夜市、家庭……等特定场所大都仍使用燃油发电机来作为电力输出之用。然而，目前使用的燃油发电机虽然不受使用场所的限制，但是因其是直接利用燃油来驱动一动力装置产生动能，再将该动能转换成电能后输出供使用。因此，在发电的过程中为使动力装置能持续产生动能供转换成电力，燃油需持续不断的燃烧消耗，而这样便会消耗掉大量的燃油，而在目前原油售价逐渐高涨，能源及环保问题日趋严重的环境中，消耗掉如此大量的燃油来换取电力的效率会逐渐不符合经济效益。而且，一般现有习知的燃油发电机为了确保供电的稳定，其所转换产生的电力通常会大于供输出使用的电力，因此其未输出供使用的电力便平白浪费掉了。尤其这种现有习知的燃油发电机是需燃烧燃油来作为能源，而燃油在燃烧时会产生空气污染，因此其不适合用于室内或其它封闭性的场所。

由此可见，上述现有的发电机在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的具有惯性转轮的组合式发电机构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于此，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，针对上述现有的发电机存在的诸多问题，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的发电机存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有惯性转轮的组合式发电机构，所要解决的技术问题是使其可选择多种不同动力来源来启动以产生电力，供输出给其它外部用电装置使用及作为本身动力来源以继续产生电力，而且可将剩余电力储存起来以作为下次启动的动力来源，进而具有环保、节约能源及可适用于各种环境等功效，非常适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种具有惯性转轮的组合式发电机构，其包括一惯性转轮机构、一马达、一发电机、一电瓶及一控制箱。其中，该惯性转轮机构包含一架体、一惯性飞轮、一第一驱动轮及一第二驱动轮。该惯性飞轮具有一轮轴供可转动地结合在该架体上。该惯性飞轮旋转后可产生大扭力输出及持续旋转的续航力，以使小功率输入转换为大功率输出。该第一、二驱动轮同轴地结合在该轮轴上，该第二驱动轮可利用一第二连结件与一发动机连结，使该发动机可通过该第二驱动轮驱动该惯性飞轮旋转，该发动机并具有一主机、一变速器及一离合器。该马达利用一第一连结件与该第一驱动轮连结，使该马达可通过该第一驱动轮驱动该惯性飞轮旋转。该发电机与该惯性飞轮的轮轴连接，可将该惯性飞轮的旋转动力转换成电力。该电瓶可储存该发电机所输出的电力。该控制箱具有一市电输入端口、至少一电力输出端口及一控制电路。该市电输入端口可供输入外部的市电。该电力输出端口可供输出电力给外部的用电装置。该控制电路可将发电机输出的电力供应给该电力输出端口、该马达及该电瓶，以及可将该市电输入端口或该电瓶的电力供应给该马达。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其中所述的第一连结件为皮带、链条或齿轮其中的一者，该第二连结件为皮带、链条或齿轮其中的一者。

前述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其中在所述的惯性飞轮的轮轴上与结合该第一、二驱动轮相反的另一端部上设有一输出轮，该发电机是利用一输出连结件与该输出轮连结，该输出轮为皮带轮、链轮或齿轮其中的一者，该输出连结件对应的为皮带、链条或齿轮其中的一者。

前述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其中所述的控制电路具有一整流升压电路单元及一充电电路单元，该发电机与该充电电路单元、该电瓶及该整流升压电路单元依序相串接，该整流升压电路单元将该电瓶输出的电力调整成该马达可使用的电力传送给该马达，该充电电路单元将该发电机输出的电力调整成该电瓶能储存的电力后储存至该电瓶中。

前述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其中所述的发动机为燃油发动机。

前述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其中所述的发动机为人力发动机。

前述的具有惯性转轮的组合式发电机构，还可包括一磁浮装置，该磁浮装置系与该惯性飞轮的轮轴连结，可藉由输入电力来产生磁浮旋转供带动该惯性飞轮的轮轴旋转。该控制箱的控制电路可将该发电机输出的电力供应给该磁浮装置。藉由该磁浮装置可提供该惯性飞轮另一旋转动力。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型具有惯性转轮的组合式发电机构至少具有下列优点及有益效果：本实用新型藉由该马达驱动该惯性飞轮旋转，可利用该惯性飞轮的惯性力产生大扭力的输出及持续旋转的续航力，以将该马达的较小功率输入转换为大功率输出给该发电机，使其产生的电力除可提供外部的用电装置使用外，也可作为马达继续运转的动力，进而达到循环发电的功效，因此能够节约能源并且较为环保。而且，该发电机输出供使用后的剩余电力也可储存在该电瓶中，供作为下次启动马达的电力，由此可使该发电机转换输出的电力被有效的利用，减少了浪费。尤其是，藉由该市电输入端口、该电瓶及该第二驱动轮可供使用者依据实际需要或环境限制而选择使用市电、电瓶或发动机来作为启动该惯性飞轮旋转的动力源，以使其因此可适用于各种环境。

综上所述，本实用新型是一种具有惯性转轮的组合式发电机构，包括一惯性转轮机构、一马达、一发电机、一电瓶及一控制箱，惯性转轮机构包含一架体、一惯性飞轮、一第一驱动轮及一第二驱动轮，该惯性飞轮具有一轮轴供可转动地结合在该架体上，该第一、二驱动轮同轴地结合在该轮轴上，该第二驱动轮可利用一第二连结件与一发动机连结，该马达利用一第一连结件与该第一驱动轮连结，该发电机与该惯性飞轮的轮轴连接可供将旋转动力转换成电力，该电瓶可储存该发电机所输出的电力，该控制箱具有一市电输入端口、至少一电力输出端口及一控制电路，该市电输入端口可供输入外部的市电，该电力输出端口可供输出电力给外部的用电装置，该控制电路可将发电机输出的电力供应给该电力输出端口、该马达及该电瓶，并可将该市电输入端口或该电瓶的电力供应给该马达；藉由上述结构可使其具有环保、节约能源及可适用于各种环境的功效。本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的系统方框图。

图2是本实用新型的电力储存架构图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是本实用新型的第二种使用状态的示意图。

图5是本实用新型的第三种使用状态的示意图。

图6是本实用新型的另一实施例的示意图。

12： 惯性飞轮        120：轮轴

121：输出轮          13： 第一驱动轮

14： 第二驱动轮      140：第二连结件

2：  马达            20： 第一连结件

3：  发电机          30： 输出连结件

4：  电瓶            5：  控制箱

50： 市电输入端口    51： 电力输出端口

52： 控制电路        53： 整流升压电路单元

54： 充电电路单元    6：  发动机

60： 主机            61： 变速器

62： 离合器          7：  磁浮装置

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具有惯性转轮的组合式发电机构其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，应当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

请参阅图1～图3所示，图1是本实用新型的系统方框图。图2是本实用新型的电力储存架构图。图3是本实用新型的结构示意图。本实用新型的具有惯性转轮的组合式发电机构包括一惯性转轮机构1、一马达2、一发电机3、一电瓶4及一控制箱5。其中：

该惯性转轮机构1包含一架体10、一惯性飞轮12、一第一驱动轮13及一第二驱动轮14。该惯性飞轮12由中央向两端逐渐缩小呈两斜锥状，且具有一轮轴120凸伸出两端，并藉由轴承可转动地结合在该架体10上，使该惯性飞轮12旋转后可产生大扭力输出及持续旋转的续航力进而将小功率输入转换为大功率输出。该第一驱动轮13为一皮带轮且同轴地结合该轮轴120凸伸出该架体10外的一端部上。该第二驱动轮14为一皮带轮且同轴地结合在该轮轴120凸伸出该架体10外的一端部上。该轮轴120凸伸出该架体10外的另一端部上又设有一输出轮121，该输出轮121为一皮带轮。

该马达2是利用一第一连结件20与该第一驱动轮13连结，使该马达2可通过该第一驱动轮13驱动该惯性飞轮12旋转，该第一连结件20为一皮带。

该发电机3是利用一输出连结件30与该输出轮121连结，使该惯性飞轮12的动能可通过该输出轮121传送给该发电机3，以供该发电机3将该惯性飞轮12的旋转动力转换成电力。

该电瓶4可储存该发电机3所输出的电力，且其可储存足以启动该马达2运转的电力。

该控制箱5具有一市电输入端口50、至少一电力输出端口51及一控制电路52。该市电输入端口50可为一插座供一电源线连接至外部的一电源，也可为一电源线直接连接至外部的一电源，用以供外部的市电输入。该电力输出端口51可为插座或具有插座的一电源传输线，其可用于供外部的用电装置插接，以供输出电力给该外部的用电装置。该控制电路52与该市电输入端口50、该电力输出端口51、该电瓶4、该发电机3及该马达2电性连接，该控制电路52可将该发电机3所输出的电力供应给该电力输出端口51、该马达3及该电瓶4，以及可将该市电输入端口50或该电瓶4的电力供应给该马达2。

在图2中，该控制电路52具有一整流升压电路单元53及一充电电路单元54。该发电机3与该充电电路单元54、该电瓶4及该整流升压电路单元53依序相串接。其中，该整流升压电路单元53可将该电瓶4输出的电力调整成马达2可使用的电力然后输出给该马达2，该充电电路单元54可将该发电机3输出的电力调整成电瓶4能储存的电力然后将电力储存在该电瓶4中。

请参阅图3所示，其是本实用新型的第一种使用状态。其中，当输入市电至该控制箱5时，该控制箱5会将市电调整成足够启动该马达2的电力，并将该电力传输给该马达2，使该马达2通过该第一驱动轮13驱动该惯性飞轮12旋转。该惯性飞轮12旋转后可产生惯性大扭力输出及持续旋转的续航力，以进而将马达2所产生的较小的输入功率转换为大功率输出给该发电机3，该发电机3再借由该惯性飞轮12的旋转动力的带动转换成电力并传送回控制箱5，该控制箱5一方面将该电力输出至外部以提供外部用电装置电力，然后断开市电的输入，再将电力提供给该马达2以作为使该马达2接下来持续运转的电力，进而取代该市电作为动力源，形成循环发电的状态而可成为最佳的绿色能源且不需外来动力。另一方面还将剩余电力储存在该电瓶4中，以供其可作为下次无市电时启动马达2之用。如此，本实用新型的具有惯性转轮的组合式发电机构便可适用于方便连接市电的场所，而且其在运转时也不会产生空气污染。

请参阅图4所示，是本实用新型的第二种使用状态的示意图。其中，当该电瓶4中有前述的方式或其它方式预先储存有足够启动该马达2运转的电力时，该电瓶4便可通过该控制箱5直接将电力提供给该马达2，使该马达2驱动该惯性飞轮12旋转，并利用该发电机3再将该惯性飞轮12的旋转动力转换成电力传送回控制箱5。同样的，该控制箱5便可一方面将该电力同时输出至外部以提供外部用电装置电力与提供给该马达2以作为使该马达2接下来持续运转的电力，进而取代该市电作为动力源，形成循环发电的状态而达到大幅节省能源的目的。另一方面则可将剩余电力再次储存在该电瓶4中，以供其作为下次启动马达2之用。如此，本实用新型的具有惯性转轮的组合式发电机构便无需连接市电即可运转，而使其因此可更为环保及节省能源，尤其是可使其能适用于没有市电的场所或其它任何环境中，而其在运转时也不会产生空气污染。

请参阅图5所示，是本实用新型的第三种使用状态的示意图。其中，该第二驱动轮14可利用一第二连结件140与一发动机6连结，使该发动机6可通过该第二驱动轮14直接驱动该惯性飞轮12旋转，其中该第二连结件140为皮带轮。然后再藉由该发电机3将该惯性飞轮12的旋转动力转换成电力传送回控制箱5，使该控制箱5一方面将该电力输出至外部以提供外部用电装置电力与提供给该马达2以作为使该马达2接下来持续运转的电力形成循环发电的状态，并取代该发动机6作为动力源，而达到大幅节省能源的目的。另一方面则可将剩余电力储存在该电瓶4中，以供其作为下次启动马达2之用。如此，本实用新型的具有惯性转轮的组合式发电机构便无需连接市电即可运转，使其可适用于附近没有市电的环境中。在本实用新型中，该发动机6可为燃油驱动的燃油发动机也可为人力驱动的人力发动机。该发动机6可具有一主机60、一变速器61及一离合器62，该变速器61可将该主机60的输出转速放大或变小，该离合器62可控制该主机60的输出动力是否传送给该第二驱动轮14，以便于停止该发动机6。

在本实用新型中，该输出轮121、该第一驱动轮13及该第二驱动轮14也可为链轮或齿轮，而该输出连结件30、该一第一连结件20及该第二连结件140也可相对为链条或齿轮。

请参阅图6所示，是本实用新型的另一实施例的示意图，其结构与上述实施例大致相同，差别在于本实施例还包括有一磁浮装置7与该惯性飞轮12的轮轴120连结。该磁浮装置7可藉由输入电力来产生磁性带动该惯性飞轮12的轮轴120旋转。该控制箱5中的控制电路52的整流升压电路单元53是与该磁浮装置7电性连接(请配合参阅图2所示)，使该控制箱5可将该发电机3转换输出的电力或电瓶4的电力供应给该磁浮装置7。如此，藉由该磁浮装置7可提供该惯性飞轮12旋转或辅助动力，以更进一步使该惯性飞轮12高速运转。

由于本实用新型的具有惯性转轮的组合式发电机构可藉由该马达2驱动该惯性飞轮12旋转，使其产生大扭力的输出及持续旋转的续航力，以将该马达2的较小的功率输入转换为大功率输出给该发电机3，使该发电机3转换输出的电力除可提供外部的用电装置使用外，也可提供给马达2运转或磁浮装置7所需的电力，以继续产生电力，所以其可以达到循环发电的功效，并且较为节约能源及环保。而且，该发电机3转换输出供使用后的剩余电力也可储存在该电瓶4中，供作为下次启动马达2或磁浮装置7所需的电力，所以其可使该发电机3转换输出的电力被有效的利用，减少了浪费。尤其是，藉由该市电输入端口50、该电瓶4及该第二驱动轮14可供使用者依据实际需要或环境限制而选择使用市电、电瓶4或发动机6来作为启动该惯性飞轮12旋转的动力源，以使其因此可适用于各种环境。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其包括：

一惯性转轮机构，包含一架体、一旋转后可产生大扭力输出及持续旋转的续航力以使小功率输入转换为大功率输出的惯性飞轮、一第一驱动轮及一第二驱动轮，该惯性飞轮具有一轮轴，该轮轴可转动地结合在该架体上，该第一、二驱动轮同轴地结合在该轮轴的一端部上，该第二驱动轮利用一第二连结件与一通过该第二驱动轮驱动该惯性飞轮旋转的发动机连结，该发动机具有一主机、一变速器及一离合器；

一通过该第一驱动轮驱动该惯性飞轮旋转的马达，利用一第一连结件与该第一驱动轮连结；

一将该惯性飞轮的旋转动力转换成电力的发电机，与该惯性飞轮的轮轴的另一端部连接；

一储存该发电机所输出的电力的电瓶；以及

一控制箱，具有一市电输入端口、至少一电力输出端口及一控制电路，该市电输入端口供输入外部的市电，该电力输出端口供输出电力给外部的用电装置，该控制电路将该发电机输出的电力供应给该电力输出端口、该马达及该电瓶，并将该市电输入端口或该电瓶的电力供应给该马达。

2.根据权利要求1所述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其中所述的第一连结件为皮带、链条或齿轮其中的一者，该第二连结件为皮带、链条或齿轮其中的一者。

3.根据权利要求1所述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其中在所述的惯性飞轮的轮轴上与结合该第一、二驱动轮相反的另一端部上设有一输出轮，该发电机是利用一输出连结件与该输出轮连结，该输出轮为皮带轮、链轮或齿轮其中的一者，该输出连结件对应的为皮带、链条或齿轮其中的一者。

4.根据权利要求1所述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其中所述的控制电路具有一整流升压电路单元及一充电电路单元，该发电机与该充电电路单元、该电瓶及该整流升压电路单元依序相串接，该整流升压电路单元将该电瓶输出的电力调整成该马达可使用的电力传送给该马达，该充电电路单元将该发电机输出的电力调整成该电瓶能储存的电力后储存至该电瓶中。

5.根据权利要求1所述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其中所述的发动机为燃油发动机。

6.根据权利要求1所述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其中所述的发动机为人力发动机。 

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的具有惯性转轮的组合式发电机构，其特征在于其还包括有一藉由输入电力来产生磁性供带动该惯性飞轮的轮轴旋转的磁浮装置与该惯性飞轮轮轴的一端部连结，该控制箱的控制电路将该发电机输出的电力供应给该磁浮装置。 

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