TW201805524A - 能源生成機 - Google Patents

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TW201805524A
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劉恆源
彭顗榕
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劉恆源
彭顗榕
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Abstract

一種能源生成機,包括本體、飛輪、導引結構及慣性體。本體包括偏心軸且界定縱軸。偏心軸設於飛輪。慣性體設於飛輪與導引結構間。釋能區起點/儲能區終點在第二區域,釋能區終點/儲能區起點在縱軸位於偏心軸與下引道面之間的部份,當飛輪旋轉且導引結構導引座體移動至釋能區的起點/儲能區的終點時,滑桿完全延伸於通孔外,慣性體與外部地面保持平行並持續至座體移動至第四區域,慣性體釋放位能以轉成動能驅動飛輪帶動偏心軸旋轉。當偏心軸為發電機中心軸時,慣性體可搭配其他構件間接發電以及同時自己透過配重塊直接發電,提高發電效率。

Description

能源生成機
本發明係有關一種能源生成設備,特別是一種藉由慣性體儲能釋能以不斷驅動飛輪帶動物體旋轉之能源生成機。
傳統的機械動力系統中,包含轉軸、飛輪以及多個慣性體。轉軸設於飛輪的軸孔,該等慣性體沿著飛輪的軸心輻射分佈。藉由水力、風力等流體力、馬達等機械力或人力、獸力等力量驅動飛輪旋轉,以在儲能或釋能中或安定運轉狀態。飛輪的轉速取決於慣性體的質量以及與軸心的距離,苻順槓桿原理。換言之,改變慣性體的質量或是與軸心的距離,皆可改變飛輪的轉速。一般而言,飛輪所儲存的能量和它的質量成正比,也和旋轉的速度平方成正比,所以只要不斷的提升飛輪的轉速,其所儲存的能量就能不斷的增加。進一步地說,慣性體在儲能加速時,藉由離心力使漸漸伸展至最長,以漸漸獲得較大的慣性力矩,進而加大慣性質量。在釋能時因速度降低而使慣性體往軸心推回而減少其慣性質量,進而減少慣性體的速度對儲能或釋能時的變化。
慣性體在釋能的階段中,最理想的狀態是一直保持在伸展至最長的狀態。如此一來,慣性體保持在提供最大慣性力矩的時間將可達到最長久,所釋放出的位能最大,飛輪所獲得的動能最大,飛輪以及轉軸的轉速 能達到最高。當轉軸作為發電機的中心軸時,發電機產生的電能可達到最理想值。
但是實際上,習知技術的慣性體在釋能階段中,保持在伸展至最長的狀態的時間十分短暫,導致其保持在提供最大慣性力矩的時間很短,無法讓慣性體在釋能時一直保持在提供最大慣性力矩的狀態。換句話說,習知技術的慣性體藉由重力釋放出的實際位能與前述最理想的狀態時所釋放出的位能(亦即,最大位能)相比,明顯差一大截。是以,習知技術的飛輪所獲得的動能與前述最理想的狀態時所獲得的動能(亦即,最大動能)相比,差異十分顯著;使得飛輪以及轉軸的轉速與前述最理想的狀態時的轉速(亦即,最高轉速)相比,明顯偏低。當轉軸作為發電機的中心軸時,發電機產生的電能明顯比預期的最理想值低上許多。
本發明之主要目的在於提供一種能源生成機,慣性體所釋出的位能接近甚至達到最大位能,使飛輪獲得接近甚至達到最大動能,使飛輪及偏心軸的轉速接近甚至達到最高轉速。
本發明之另一目的在於提供一種能源生成機,當偏心軸作為發電機的中心軸時,慣性體能夠搭配偏心軸、飛輪及導引結構以間接產生電能,同時自己也能夠透由配重塊產生電能,提高發電效率。
為了達成前述之目的,本發明將提供一種能源生成機,包括一本體、一飛輪、一導引結構以及複數慣性體。
該本體的內壁圍構一容置空間且包括一偏心軸,該本體的內壁沿著該偏心軸的順時針方向依序界定一上引導面、一第一側引導面、一下引導面以及一第二側引導面,該上引導面位於該偏心軸的上方,該下引導面 位於該偏心軸的下方,該第一、第二側引導面分別連接於該上、下引導面的二側之間,該第一側引導面與該偏心軸之間的距離大於該第二側引導面與該偏心軸之間的距離,將通過且垂直於該上引導面及該偏心軸的一延伸線界定為一縱軸,將通過且垂直於該第一側引導面、該第二側引導面及該偏心軸的一延伸線界定為一橫軸,該縱軸與該橫軸將該容置空間分成四個區域,該容置空間的右上方的區域界定為一第一區域,該容置空間的左上方的區域界定為一第二區域,該容置空間的左下方的區域界定為一第三區域,該容置空間的右下方的區域界定為一第四區域。
該飛輪設於該容置空間且包括二表面且開設一貫穿該二表面的軸孔,該偏心軸插設於該飛輪的軸孔。
該導引結構設於該容置空間。
各慣性體包括一座體、一滑桿及一配重塊,該等座體可活動地設於該飛輪的其中一表面與該導引結構之間並且開設一通孔,該等滑桿分別滑設於該等通孔且具有一第一端及一第二端,該等配重塊分別設於該等滑桿的第一端且外徑大於該等通孔的內徑而外露於該等通孔之外。
其中,一釋能區的起點/一儲能區的終點位在該第二區域,一釋能區的終點/一儲能區的起點位在該縱軸位於該偏心軸與該下引道面之間的部份,從該釋能區的起點/該儲能區的終點算起往順時針方向至該釋能區的終點/該儲能區的起點之間的區域界定為一釋能區,從該釋能區的終點/該儲能區的起點算起往順時針方向至該釋能區的起點/儲能區的終點之間的區域界定為一儲能區。
其中,當該飛輪往順時針方向旋轉且該導引結構導引各座體移動至該釋能區的起點/該儲能區的終點時,各滑桿藉由一離心力完全延伸於各通孔之外,各慣性體與外部地面保持平行並且持續至各座體移動至該第四 區域,在這段期間,各慣性體提供一最大慣性力矩並且藉由重力釋放出位能以轉換成動能驅動該飛輪往順時針方向旋轉,該飛輪驅動該偏心軸往順時針方向旋轉。
其中,在各配重塊接觸到該本體的內壁的下引導面之後,各配重塊推動各滑桿逐漸向各通孔內部移動並且持續至各座體移動至該釋能區的終點/該儲能區的起點為止,在這段期間,各慣性體漸漸往順時針方向偏轉,但仍持續提供一定的慣性力矩並且藉由重力釋放出位能以轉換成動能驅動該飛輪往順時針方向旋轉,該飛輪驅動該偏心軸往順時針方向旋轉。
其中,當該飛輪往順時針方向旋轉且該導引結構導引各座體從該釋能區的終點/該儲能區的起點移動至該釋能區的起點/該儲能區的終點時,各慣性體持續累積位能。
較佳地,該釋能區的起點/該儲能區的終點位在該第二區域且位在該縱軸的逆時針方向的45~75度之間。
較佳地,當該飛輪往順時針方向旋轉且該導引結構導引各座體移動至該釋能區的起點/該儲能區的終點時,各滑桿藉由該離心力完全延伸於各通孔之外,各慣性體與外部地面保持平行並且持續至各座體移動至該第四區域且位於該縱軸的順時針方向130~160度之間為止。
較佳地,當該偏心軸作為一發電機的中心軸時,各配重塊包含一定子、一轉子及複數線圈組,該定子具有呈放射狀配置的複數第一磁鐵,該轉子具有複數對應該等第一磁鐵的第二磁鐵,每個第一磁鐵與每個第二磁鐵之間具有一磁力,該等線圈組對稱地設於該定子,各第一、第二磁鐵包括一殼體、一磁芯及一護環,該磁芯的一端設於該殼體,該磁芯的另一端套設於該護環。
較佳地,每個第二磁鐵的磁極方向與其相對配置的每個第一磁鐵的磁極方向相同或者相反。
較佳地,該飛輪的其中一表面開設複數開孔;其中,該導引結構呈板狀且開設一軸孔,該本體包括一固定軸,該固定軸穿固於該導引結構的軸孔,該導引結構面向該飛輪的一側的表面形成一環狀軌道,該環狀軌道繞著該偏心軸跨越該第一、第二、第三、第四區域;其中,各慣性體包括一插銷及一樞軸,各座體開設一插孔及一樞孔,該插銷設於該插孔且延伸至該環狀軌道中並且沿著該環狀軌道移動,該樞軸樞設於該樞孔與其中一開孔。
較佳地,該環狀軌道在該第四區域中朝向該偏心軸的方向內凹形成一U形段,該U形段包含一前段、一中段及一後段,該中段呈彎折狀且位於該前段與該後段之間且其中點等於該釋能區的終點/該儲能區的起點;其中,當各插銷移動於該U形段的前段時,各座體逐漸往順時針方向偏轉,直到各插銷移動至該U形段的中段的中點為止,此時,各慣性體的延伸方向與該縱軸重疊;其中,當各插銷移動於該U形段的後段時,各座體繼續往順時針方向偏轉。
較佳地,各樞孔沿著各座體的長度方向延伸一段距離,當各插銷移動於該U形段時,各座體藉由各樞軸滑設且樞轉於各樞孔中而往順時針方向偏轉。
較佳地,各開孔徑向延伸一段距離,當各插銷移動於該U形段時,各座體藉由各樞軸滑設且樞轉於各開孔中而往順時針方向偏轉。
較佳地,該能源生成機包括複數飛輪,該偏心軸同時穿設於該等飛輪的軸孔。
本發明的功效在於,本發明的能源生成機的慣性體在通過釋能區的期間,幾乎全程保持在伸展至最長的狀態,故其保持在提供最大慣性力矩的時間比習知技術更長久,藉由重力釋放出的位能遠大於習知技術且相當接近甚至可達到最理想的狀態時所釋放出的位能(亦即,最大位能)。是以,本發明的能源生成機的飛輪所獲得的動能明顯遠超過習知技術的飛輪所獲得的動能且相當接近甚至可達到最理想的狀態時所獲得的動能(亦即,最大動能),使本發明的能源生成機的飛輪以及偏心軸的轉速比習知技術快上許多且接近甚至可達到最理想的狀態時的轉速(亦即,最高轉速)。當偏心軸作為發電機的中心軸時,發電機產生的電能比習知技術更多且相當接近甚至可達到最理想值。再者,慣性體能夠搭配偏心軸、飛輪及導引結構以間接產生電能,同時自己也能夠透過配重塊產生電能,提高發電效率。其中又以每個第二磁鐵的磁極方向與其相對配置的每個第一磁鐵的磁極方向相同時的發電效率為佳。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧馬達
10‧‧‧本體
11‧‧‧容置空間
111‧‧‧第一區域
112‧‧‧第二區域
113‧‧‧第三區域
114‧‧‧第四區域
12‧‧‧偏心軸
121‧‧‧貫孔
131‧‧‧上引導面
132‧‧‧第一側引導面
133‧‧‧下引導面
134‧‧‧第二側引導面
14‧‧‧縱軸
15‧‧‧橫軸
16‧‧‧固定軸
20‧‧‧飛輪
21、22‧‧‧表面
23‧‧‧軸孔
30‧‧‧導引結構
31‧‧‧軸孔
32‧‧‧環狀軌道
321‧‧‧U形段
3211‧‧‧前段
3212‧‧‧中段
3213‧‧‧後段
40‧‧‧慣性體
41‧‧‧座體
42‧‧‧滑桿
43‧‧‧配重塊
431‧‧‧定子
4311‧‧‧第一磁鐵
432‧‧‧轉子
4321‧‧‧第二磁鐵
433‧‧‧線圈組
44‧‧‧插銷
45‧‧‧樞軸
P1‧‧‧釋能區的起點/儲能區的終點
P2‧‧‧釋能區的終點/儲能區的起點
θ1、θ2‧‧‧角度
A‧‧‧釋能區
B‧‧‧儲能區
圖1A是本發明之能源生成機之第一實施例之旋轉狀態之示意圖。
圖1B是本發明之能源生成機之第一實施例之剖視圖。
圖2A是本發明之能源生成機之第一實施例之滑桿與配重塊之示意圖。
圖2B是本發明之能源生成機之第一實施例之配重塊的內部結構之第一種態樣之示意圖。
圖2C是本發明之能源生成機之第一實施例之配重塊的內部結構之第二種態樣之示意圖。
圖2D是本發明之能源生成機之第一實施例之配重塊之內部結構之第三種 態樣之示意圖。
圖3A是本發明之能源生成機之第二實施例之旋轉狀態之示意圖。
圖3B是本發明之能源生成機之第二實施例之剖視圖。
以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明,俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
請參閱圖1A及圖1B,圖1A是本發明之能源生成機之第一實施例之旋轉狀態之示意圖,圖1B是本發明之能源生成機之第一實施例之剖視圖,本發明係提供一種能源生成機,包括一本體10、一飛輪20、一導引結構30以及複數慣性體40。
本體10設於一殼體1中,殼體1設於一基座(圖未示)上。本體10的內壁圍構一容置空間11且包括一偏心軸12,本體10的內壁沿著偏心軸12的順時針方向依序界定一上引導面131、一第一側引導面132、一下引導面133以及一第二側引導面134,上引導面131位於偏心軸12的上方,下引導面133位於偏心軸12的下方,第一、第二側引導面132、134分別連接於上、下引導面131、133的二側之間,第一側引導面132與偏心軸12之間的距離大於第二側引導面134與偏心軸12之間的距離。其中,將通過且垂直於上引導面131、下引導面133及偏心軸12的一延伸線界定為一縱軸14。將通過且垂直於第一側引導面132、第二側引導面134及偏心軸12的一延伸線界定為一橫軸15,縱軸14與橫軸15將容置空間11分成四個區域,容置空間11的右上方的區域界定為一第一區域111,容置空間11的左上方的區域界定為一第二區域112,容置空間11的左下方的區域界定為一第三區域113,容置空間11的右下方的區域界定為一第四區域114。其中,偏心軸12可作為一物體(圖未 示)的中心軸,所述物體,可能是但不限於,發電機、風車、紡車、陶工的制胚機等等。
飛輪20設於容置空間11且包括二表面21、22且開設一貫穿該二表面21、22的軸孔23,偏心軸12插設於飛輪20的軸孔23。較佳地,飛輪20的其中一表面21開設複數開孔(圖未示)。飛輪20的形狀可以是任何的幾何形狀。
導引結構30設於容置空間11。具體來說,導引結構30呈板狀且開設一軸孔31。本體10包括一固定軸16,穿固於導引結構30的軸孔31。較佳地,偏心軸12開設一貫孔121,固定軸16穿過貫孔121之後,穿固於導引結構30的軸孔31。當飛輪20驅動偏心軸12旋轉時,固定軸16不會轉動,所以導引結構30也不會相對飛輪20轉動。導引結構30面向飛輪20的一側的表面形成一環狀軌道32,環狀軌道32繞著偏心軸12跨越第一、第二、第三、第四區域111~114。
各慣性體40包括一座體41、一滑桿42及一配重塊43。該等座體41可活動地設於飛輪20的其中一表面21與導引結構30之間並且開設一通孔(圖未示)。該等滑桿42分別滑設於該等通孔且具有一第一端及一第二端。該等配重塊43分別設於該等滑桿42的第一端且外徑大於該等通孔的內徑而外露於該等通孔之外。請參考圖1A及圖1B,在第一實施例中,各慣性體40還包括一插銷44及一樞軸45,各座體41的頂部開設一插孔(圖未示),各座體41的底部開設一樞孔(圖未示),插銷44設於插孔且延伸至環狀軌道32中並且沿著環狀軌道32移動,樞軸45樞設於樞孔與其中一開孔。
其中,一釋能區的起點/一儲能區的終點P1位在第二區域112,一釋能區的終點/一儲能區的起點P2位在縱軸14位於偏心軸12與下引道面133之間的部份,從釋能區的起點/儲能區的終點P1算起往順時針方向至釋能區 的終點/儲能區的起點P2之間的區域界定為一釋能區A,從釋能區的終點/儲能區的起點P2算起往順時針的方向至釋能區的起點/儲能區的終點P1之間的區域界定為一儲能區B。較佳地,釋能區的起點/儲能區的終點P1位在第二區域112且位在縱軸14的逆時針方向的45~75度之間,其中又以釋能區的起點/儲能區的終點P1位在第二區域112且位在縱軸14的逆時針方向的60度(亦即,圖1A所標示的角度θ1)更佳。
飛輪20起初是受到一外力的驅使而開始往順時針方向移動的。所述外力可以是藉由一馬達2短暫驅動偏心軸12旋轉,以使偏心軸12短暫驅動飛輪20旋轉;或者是透過其他手段短暫驅動飛輪20旋轉。飛輪20受到所述外力直接或間接驅動而開始旋轉之後,馬達2立即停止驅動偏心軸12旋轉,使偏心軸12停止驅動飛輪20旋轉;或者,停止透過其他手段驅動飛輪20旋轉。此時,飛輪20的旋轉動力改由該等慣性體40提供,所以仍會繼續不斷地旋轉。在此期間,該等座體41藉由該等插銷44沿著環狀軌道32移動以及藉由該等樞軸45樞轉而可相對飛輪20偏轉,如圖1A所示。
當飛輪20往順時針方向旋轉且導引結構30導引各座體41移動至釋能區的起點/儲能區的終點P1時,各滑桿42藉由一離心力完全延伸於各通孔之外,各慣性體40與外部地面保持平行並且持續至各座體41移動至第四區域114且位於縱軸14的順時針方向130~160度之間為止。較佳地,各慣性體40與外部地面保持平行的狀態是持續至各座體41移動至第四區域114且位於縱軸14的順時針方向150度(亦即,圖1A所標示的角度θ2)為止。在這段期間,各慣性體40提供一最大慣性力矩並且藉由重力釋放出位能以轉換成動能驅動飛輪20往順時針方向旋轉,飛輪20驅動偏心軸12往順時針方向旋轉。其中,各配重塊43接觸到本體10的內壁的下引導面133之後,各配重塊43推動各滑桿42逐漸向各通孔內部移動並且持續至各座體41移動至釋能區 的終點/儲能區的起點P2為止。在這段期間,各慣性體40漸漸往順時針方向偏轉,但仍持續提供一定的慣性力矩並且藉由重力釋放出位能以轉換成動能驅動飛輪20往順時針方向旋轉,飛輪20驅動偏心軸12往順時針方向旋轉。藉此,本發明的能源生成機的慣性體40在通過釋能區A的期間,幾乎全程保持在伸展至最長的狀態,故其保持在提供最大慣性力矩的時間比習知技術更長久,藉由重力釋放出的位能遠大於習知技術且相當接近甚至可達到最理想的狀態時所釋放出的位能(亦即,最大位能)。是以,本發明的能源生成機的飛輪20所獲得的動能明顯遠超過習知技術的飛輪所獲得的動能且相當接近甚至可達到最理想的狀態時所獲得的動能(亦即,最大動能),使本發明的能源生成機的飛輪20以及偏心軸12的轉速比習知技術快上許多且接近甚至可達到最理想的狀態時的轉速(亦即,最高轉速)。當偏心軸12作為發電機的中心軸時,發電機產生的電能比習知技術更多且相當接近甚至可達到最理想值。
當飛輪20往順時針方向旋轉且導引結構30導引各座體41從釋能區的終點/儲能區的起點P2移動至釋能區的起點/儲能區的終點P1時,各慣性體40持續累積位能。
值得一提的是,本發明會受到重力以及空氣分子之摩擦力的影響而漸漸減慢其速度直至完全停止,符合能量守恆定律(law of conservation of energy)。
重要的是,請參閱圖2A至圖2D,圖2A是本發明之能源生成機之第一實施例之滑桿與配重塊之示意圖,圖2B是本發明之能源生成機之第一實施例之配重塊的內部結構之第一種態樣之示意圖,圖2C是本發明之能源生成機之第一實施例之配重塊的內部結構之第二種態樣之示意圖,圖2D是本發明之能源生成機之第一實施例之配重塊之內部結構之第三種態樣之示 意圖。當偏心軸12作為發電機的中心軸時,各配重塊43包含一定子431、一轉子432及複數線圈組433,定子431具有呈放射狀配置的複數第一磁鐵4311,轉子432具有複數對應該等第一磁鐵4311的第二磁鐵4321,每個第一磁鐵4311與每個第二磁鐵4321之間具有一磁力,該等線圈組433對稱地設於定子433。各第一、第二磁鐵4311、4321包括一殼體、一磁芯及一護環,磁芯的一端設於殼體,磁芯的另一端套設於護環。使用時,對該等線圈組433通電(亦即,施予電能),以使每個線圈組433產生一磁通量(即電能轉換為磁能),此時轉子432上的該等第二磁鐵4321感應該等線圈組433的磁通量變化而使轉子432開始轉動(亦即,磁能轉換為機械能)。接著,切斷輸入該等線圈組433的電源,該等線圈組433仍可繼續感應該等第二磁鐵4321於一磁浮空間中所造成之磁通量變化而產生電能(亦即,磁能轉換為電能),並且將所產出的電能傳送並儲存於發電機中;由於轉子432與定子431於磁浮空間中可呈無接觸之磁浮狀態,亦即,轉子432與定子431之間無摩擦力,故使用者無需持續自外界對轉子432作功即可使轉子432長時間持續地運轉,進而達到長時間高效率發電之目的。在本實施例中,於該等線圈組433斷電之後,消耗該等第一磁鐵4311及/或該等第二磁鐵4321之磁能以維持轉子432的運轉,且其仍會受到重力以及空氣分子之摩擦力的影響而漸漸減慢其速度直至完全停止,符合能量守恆定律(law of conservation of energy)。
其中,配重塊43的內部結構至少有三種態樣,以下將簡介所述三種態樣。第一種態樣為每個第二磁鐵4321的磁極方向與其相對配置的每個第一磁鐵4311的磁極方向相反。換言之,部份第一磁鐵4311的N極對應部份第二磁鐵4321的S極,部份第一磁鐵4311的S極對應部份第二磁鐵4321的N極,如圖2B所示。第二種態樣以及第三種態樣皆為每個第二磁鐵4321的磁極方向與其相對配置的每個第一磁鐵4311的磁極方向相同。進一步地 說,第二種態樣的每個第一磁鐵4311的N極對應每個第二磁鐵4321的N極,如圖2C所示;第三種態樣的每個第一磁極4311的S極對應每個第二磁鐵4321的S極,如圖2D所示。藉此,慣性體40能夠搭配偏心軸12、飛輪20及導引結構30以間接產生電能,同時能夠透過其自身的配重塊43直接產生電能,並且進一步將電能儲存於發電機中,提高發電效率。其中又以每個第二磁鐵4321的磁極方向與其相對配置的每個第一磁鐵4311的磁極方向相同時的發電效率為佳。
請參考圖3A及圖3B,圖3A是本發明之能源生成機之第二實施例之旋轉狀態之示意圖,圖3B是本發明之能源生成機之第二實施例之剖視圖。第二實施例與第一實施例的結構、使用原理以及所獲致的功效大致相同,以下將進一步詳述第二實施例與第一實施例的差異。環狀軌道32並且在第四區域114中朝向偏心軸12的方向內凹形成一U形段321。U形段321包含一前段3211、一中段3212及一後段3213;中段3212呈彎折狀且位於前段3211與後段3213之間且其中點等於釋能區的終點/儲能區的起點P2。各插銷44移動於U形段321的前段3211時,各座體41逐漸往順時針方向偏轉,直到各插銷44移動至U形段321的中段3212的中點為止。此時,各慣性體40的延伸方向與縱軸14重疊。當各插銷44移動於U形段321的後段3213時,各座體41繼續往順時針方向偏轉。藉此,本實施例的慣性體40從釋能區A進入儲能區B的過程中的偏轉比第一實施例更為順暢。為了提升慣性體40的偏轉順暢性,在一較佳實施例中,各樞孔(圖未示)沿著各座體41的長度方向延伸一段距離,當各插銷44移動於U形段321時,各座體41藉由各樞軸45滑設且樞轉於各樞孔中而往順時針方向偏轉。為了提升慣性體40的偏轉順暢性,在另一較佳實施例中,各開孔(圖未示)徑向延伸一段距離,當各插銷44移動於 U形段321時,各座體41藉由各樞軸45滑設且樞轉於各開孔中而往順時針方向偏轉。
在其他實施例中,本發明的能源生成機亦可包括複數飛輪20,偏心軸12同時穿設於該等飛輪20的軸孔23。該等飛輪20施予偏心軸12的力量的總和大於單一個飛輪20施予偏心軸12的力量。藉此,本實施例的偏心軸12的轉速比第一實施例的偏心軸12的轉速更快,當偏心軸12作為發電機的中心軸時,發電機產生的電能比第一實施例更多。
以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例,並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制,是以,凡有在相同之創作精神下所作有關本發明之任何修飾或變更,皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧馬達
10‧‧‧本體
11‧‧‧容置空間
111‧‧‧第一區域
112‧‧‧第二區域
113‧‧‧第三區域
114‧‧‧第四區域
12‧‧‧偏心軸
131‧‧‧上引導面
132‧‧‧第一側引導面
133‧‧‧下引導面
134‧‧‧第二側引導面
14‧‧‧縱軸
15‧‧‧橫軸
20‧‧‧飛輪
30‧‧‧導引結構
32‧‧‧環狀軌道
40‧‧‧慣性體
41‧‧‧座體
42‧‧‧滑桿
43‧‧‧配重塊
44‧‧‧插銷
45‧‧‧樞軸
P1‧‧‧釋能區的起點/儲能區的終點
P2‧‧‧釋能區的終點/儲能區的起點
θ1、θ2‧‧‧角度
A‧‧‧釋能區
B‧‧‧儲能區

Claims (10)

  1. 一種能源生成機,包括:一本體,其內壁圍構一容置空間且包括一偏心軸,該本體的內壁沿著該偏心軸的順時針方向依序界定一上引導面、一第一側引導面、一下引導面以及一第二側引導面,該上引導面位於該偏心軸的上方,該下引導面位於該偏心軸的下方,該第一、第二側引導面分別連接於該上、下引導面的二側之間,該第一側引導面與該偏心軸之間的距離大於該第二側引導面與該偏心軸之間的距離,將通過且垂直於該上引導面及該偏心軸的一延伸線界定為一縱軸,將通過且垂直於該第一側引導面、該第二側引導面及該偏心軸的一延伸線界定為一橫軸,該縱軸與該橫軸將該容置空間分成四個區域,該容置空間的右上方的區域界定為一第一區域,該容置空間的左上方的區域界定為一第二區域,該容置空間的左下方的區域界定為一第三區域,該容置空間的右下方的區域界定為一第四區域;一飛輪,設於該容置空間且包括二表面且開設一貫穿該二表面的軸孔,該偏心軸插設於該飛輪的軸孔;一導引結構,設於該容置空間;以及複數慣性體,各包括一座體、一滑桿及一配重塊,該等座體可活動地設於該飛輪的其中一表面與該導引結構之間並且開設一通孔,該等滑桿分別滑設於該等通孔且具有一第一端及一第二端,該等配重塊分別設於該等滑桿的第一端且外徑大於該等通孔的內徑而外露於該等通孔之外; 其中,一釋能區的起點/一儲能區的終點位在該第二區域,一釋能區的終點/一儲能區的起點位在該縱軸位於該偏心軸與該下引道面之間的部份,從該釋能區的起點/該儲能區的終點算起往順時針方向至該釋能區的終點/該儲能區的起點之間的區域界定為一釋能區,從該釋能區的終點/該儲能區的起點算起往順時針方向至該釋能區的起點/儲能區的終點之間的區域界定為一儲能區;其中,當該飛輪往順時針方向旋轉且該導引結構導引各座體移動至該釋能區的起點/該儲能區的終點時,各滑桿藉由一離心力完全延伸於各通孔之外,各慣性體與外部地面保持平行並且持續至各座體移動至該第四區域,在這段期間,各慣性體提供一最大慣性力矩並且藉由重力釋放出位能以轉換成動能驅動該飛輪往順時針方向旋轉,該飛輪驅動該偏心軸往順時針方向旋轉;其中,在各配重塊接觸到該本體的內壁的下引導面之後,各配重塊推動各滑桿逐漸向各通孔內部移動並且持續至各座體移動至該釋能區的終點/該儲能區的起點為止,在這段期間,各慣性體漸漸往順時針方向偏轉,但仍持續提供一定的慣性力矩並且藉由重力釋放出位能以轉換成動能驅動該飛輪往順時針方向旋轉,該飛輪驅動該偏心軸往順時針方向旋轉;其中,當該飛輪往順時針方向旋轉且該導引結構導引各座體從該釋能區的終點/該儲能區的起點移動至該釋能區的起點/該儲能區的終點時,各慣性體持續累積位能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之能源生成機,其中,該釋能區的起點/該儲能區的終點位在該第二區域且位在該縱軸的逆時針方向的45~75度之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之能源生成機,其中,當該飛輪往順時針方向旋轉且該導引結構導引各座體移動至該釋能區的起點/該儲能區的終點時,各滑桿藉由該離心力完全延伸於各通孔之外,各慣性體與外部地面保持平行並且持續至各座體移動至該第四區域且位於該縱軸的順時針方向130~160度之間為止。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之能源生成機,其中,當該偏心軸作為一發電機的中心軸時,各配重塊包含一定子、一轉子及複數線圈組,該定子具有呈放射狀配置的複數第一磁鐵,該轉子具有複數對應該等第一磁鐵的第二磁鐵,每個第一磁鐵與每個第二磁鐵之間具有一磁力,該等線圈組對稱地設於該定子,各第一、第二磁鐵包括一殼體、一磁芯及一護環,該磁芯的一端設於該殼體,該磁芯的另一端套設於該護環。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之能源生成機,其中,每個第二磁鐵的磁極方向與其相對配置的每個第一磁鐵的磁極方向相同或者相反。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之能源生成機,其中,該飛輪的其中一表面開設複數開孔;其中,該導引結構呈板狀且開設一軸孔,該本體包括一固定軸,該固定軸穿固於該導引結構的軸孔,該導引結構面向該 飛輪的一側的表面形成一環狀軌道,該環狀軌道繞著該偏心軸跨越該第一、第二、第三、第四區域;其中,各慣性體包括一插銷及一樞軸,各座體開設一插孔及一樞孔,該插銷設於該插孔且延伸至該環狀軌道中並且沿著該環狀軌道移動,該樞軸樞設於該樞孔與其中一開孔。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之能源生成機,其中,該環狀軌道在該第四區域中朝向該偏心軸的方向內凹形成一U形段,該U形段包含一前段、一中段及一後段,該中段呈彎折狀且位於該前段與該後段之間且其中點等於該釋能區的終點/該儲能區的起點;其中,當各插銷移動於該U形段的前段時,各座體逐漸往順時針方向偏轉,直到各插銷移動至該U形段的中段的中點為止,此時,各慣性體的延伸方向與該縱軸重疊;其中,當各插銷移動於該U形段的後段時,各座體繼續往順時針方向偏轉。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之能源生成機,其中,各樞孔沿著各座體的長度方向延伸一段距離,當各插銷移動於該U形段時,各座體藉由各樞軸滑設且樞轉於各樞孔中而往順時針方向偏轉。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之能源生成機,其中,各開孔徑向延伸一段距離,當各插銷移動於該U形段時,各座體藉由各樞軸滑設且樞轉於各開孔中而往順時針方向偏轉。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之能源生成機,包括複數飛輪,該偏心軸同時穿設於該等飛輪的軸孔。
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