TW201810874A

TW201810874A - 垂直式磁力傳動的節能發電裝置

Info

Publication number: TW201810874A
Application number: TW105128861A
Authority: TW
Inventors: 翁壽成
Original assignee: 翁壽成
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-16
Also published as: CN107800271A; TWI591941B; US20180069452A1; US10424993B2

Abstract

一種垂直式磁力傳動的節能發電裝置，係於基架垂直排列的每一板體的錐形通孔中分別裝設一磁力模組，並垂直組設一底端具有配重塊的磁力傳動軸，磁力傳動軸之每一軸磁鐵分別受到磁力模組的第一磁力組與第二磁力組的磁力作用，使磁力傳動軸能無磨擦阻力地直立旋轉，提升磁力傳動軸旋轉之扭力與轉速；本創作藉由該磁力傳動軸連接發電機與電動機，且利用電動機驅動磁力傳動軸無磨擦阻力地旋轉且結合搭配配重塊旋轉蓄能，使發電機能夠減少不必要的動能損耗，達到較佳發電效率。

Description

垂直式磁力傳動的節能發電裝置

本創作是關於一種發電裝置，特別是指垂直式磁力傳動的節能發電裝置。

現有傳動組件的組成構造主要包含一傳動軸以及一提供傳動軸樞設其中的基座，基座與傳動軸之間為了減少彼此的磨擦阻力，基座與傳動軸間設有軸承，或於軸承中進一步添加潤滑油等。然而，傳動軸藉由軸承裝設於基座中，或再添加潤滑油等減少磨擦阻力，其構件與構件間仍存在因磨擦阻力而損耗能量之問題。因此，於動力源與旋轉動力使用端之間以傳動組件連接後，使能量無法有效發揮。

再者，前述傳動組件為現有發電裝置中必要的組件，由於動力供給源提供的動能通過傳動組件傳遞至發電裝置之發電機組時，動能會因傳動組件之磨擦阻力而損耗能量，以致動能難以有效轉換為電能，以致長久以來，現有發電裝置均有發電效能不佳之問題。

有鑑於此，本創作的主要目的是提供一種垂直式磁力傳動的節能發電裝置，解決現有發電裝置因傳動機構耗能而難以提升發電效能之問題。

本創作垂直式磁力傳動的節能發電裝置，包含：一垂直式磁力傳動組件，其包含一基架、一磁力傳動軸、複數磁力模組以及一配重塊，其中：該基架包含複數個上、下間隔排列的板體以及直立連接該等板體的架桿，該基架中具有一垂直的中心軸線，該等板體分別以該中心軸線為中心而分別形成一由上至下尺寸遞減的錐形通孔；該磁力傳動軸包含一軸桿以及複數軸磁鐵，該軸桿係垂直組設於基架中，該等軸磁鐵固設於軸桿上且分別位於板體的錐形通孔中，所述軸磁鐵為永磁磁鐵，每一軸磁鐵包含一上磁極段以及一連接於上磁極段底端的下磁極段，下磁極段形成由上至下尺寸遞減的錐形體，上磁極段形成由上至下尺寸遞增的錐形體，上磁極段與下磁極段銜接處形成一環形稜線，上磁極段與下磁極段形成對稱狀且互為相異磁極性；每一軸磁鐵的下磁極段伸入基架的板體的錐形通孔中，上磁極段自錐形通孔的上方伸出板體的頂面；該等磁力模組係分別裝設於基架的板體的錐形通孔中，每一磁力模組各包含一第一磁力組與一第二磁力組，所述第一磁力組與第二磁力組上下間隔排列地設置於錐形通孔中，第一磁力組與第二磁力組藉由磁力與所述軸磁鐵的下磁極段間相鄰且不接觸，磁力傳動軸懸浮於基架與磁力模組中；該配重塊係固接於該磁力傳動軸的軸桿底端；一發電機，包含有一上轉子件、複數上永久磁鐵、一中轉子件、複數中永久磁鐵、一下轉子件、複數下永久磁鐵、一第一固定板、複數第一線圈繞組、一第二固定板與複數第二線圈繞組；該上轉子件、該中轉子件與該下轉子件是上下間隔地固定結合於該軸桿，該等上永久磁鐵呈放射狀排列在該上轉子件的底面，且該等上永久磁鐵的表面與該上轉子件的底面位於同一平面，位在該上轉子件內側的上永久磁鐵的直徑小於位在該上轉子件周邊的上永久磁鐵的直徑；該等下永久磁鐵呈放射狀排列在該下轉子件的頂面，且該等下永久磁鐵的表面與該下轉子件的頂面位於同一平面，位在該下轉子件內側的下永久磁鐵的直徑小於位在該下轉子件周邊的下永久磁鐵的直徑；該中轉子件位於該上轉子件與該下轉子件之間，該等中永久磁鐵結合於該中轉子件的頂面與底面；該第一固定板結合於所述架桿且位於該上轉子件的底面與該中轉子件的頂面之間，該第一固定板形成有逕向延伸且寬度由內而外遞增的複數穿槽，該等第一線圈繞組分別設置在該第一固定板的該等穿槽內；該第二固定板結合於所述架桿且位於該下轉子件的頂面與該中轉子件的底面之間，該第二固定板形成有逕向延伸且寬度由內而外遞增的複數穿槽，該等第二線圈繞組分別設置在該第二固定板的該等穿槽內；一電動機，與該發電機分離設置，該電動機包含一定子與一轉子，該定子結合於所述架桿，該轉子設置於該軸桿且位於該定子的內側。

根據本創作的結構，本創作係藉由磁力傳動軸與複數磁力模組間的磁力作用，使磁力傳動軸平穩、垂直而懸空地樞設於基架中，磁力傳動軸能於基架中繞著該中心軸線旋轉，並在該磁力傳動軸及其底端固接的配重塊被驅動旋轉中同時儲能，直至磁力傳動軸及其底端固接的配重塊到達一定轉速後，停止電動機輸出動力，通過磁力傳動軸及其底端固接的配重塊旋轉的慣性力而持續旋轉，因磁力傳動軸之垂直旋轉無磨擦損耗，使得該垂直式磁力傳動組件之磁力傳動軸於傳動過程中能夠提升扭力與轉速。

由於本創作主要係利用磁力傳動軸與磁力模組間之磁力作用，使磁力傳動軸於旋轉過程無構件間的磨擦阻力，減少能量移轉時的能量耗損，又藉由磁力傳動軸底端連接配重塊與磁力傳動軸一同被驅動旋轉，進而達到節能的目的。

請參考圖1，本創作之垂直式磁力傳動的節能發電裝置10的一實施例包含一基架20、一磁力傳動軸30、複數磁力模組40、一配重塊50、一發電機60與一電動機70，該發電機60與該電動機70可分別設置在殼體(圖未示)內。

請參考圖1至圖4，該基架20包含複數板體22以及複數架桿23，該等板體22呈上、下間隔排列，所述架桿23直立連接該等板體22並支撐該等板體22，所述板體可為單一板塊所構成，或為複數板塊組合而成，該基架20中具有垂直的一中心軸線21，該等板體22分別以該中心軸線21為中心而分別形成一由上至下尺寸遞減的錐形通孔24。所述錐形通孔24可為圓錐形通孔或為角錐形通孔。

請參考圖1與圖4，該磁力傳動軸30係垂直組設於基架20中，該磁力傳動軸30包含一軸桿31以及複數軸磁鐵32，該軸桿31可為單一桿體，或為複數桿體接續組合而成，該等軸磁鐵32係固設於軸桿31上且分別位於基架20之板體22的錐形通孔24中，亦即一個軸磁鐵32對應一個板以體22的錐形通孔24，請參考圖1與圖4的配置，該軸桿31由上而下係依續設有兩個間隔設置的軸磁鐵32、發電機60、另兩個間隔設置的軸磁鐵32、電動機70與再另兩個上下設置的軸磁鐵32，需說明的是，所述軸磁鐵32的數量可視實際需要而設置，不以圖1所示結構為限。

所述軸磁鐵32為永磁磁鐵，每一軸磁鐵32包含一上磁極段321以及一連接於上磁極段321底端的下磁極段322，下磁極段322形成由上至下尺寸遞減的圓錐體或角錐體等錐形體，上磁極段321形成由上至下尺寸遞增的圓錐體或角錐體等錐形體，上磁極段321與下磁極段322形成對稱狀，且於上磁極段321與下磁極段322銜接處形成一圓形或正多邊形的環形稜線323，以該上磁極段321與下磁極段322為圓錐體，上磁極段321與下磁極段322銜接處為一圓形的環形稜線323為例，軸磁鐵32為中間直徑較大，軸磁鐵32的上端與下端相等直徑，且軸磁鐵32的上端直徑與下端直徑皆小於軸磁鐵32中間圓形323處的直徑。上磁極段321與下磁極段322互為相異磁極性，亦即上磁極段321為S極時，下磁極段322則為N極。每一軸磁鐵32的下磁極段322伸入基架20的板體22的錐形通孔24中，上磁極段321自錐形通孔24的上方伸出板體22的頂面。

於本創作的一實施例中，下磁極段322之外錐面與上磁極段321之外錐面相對於中心軸線21的夾角均為15度至75度，其中，下磁極段322之外錐面與上磁極段321之外錐面相對於中心軸線21的夾角以30度、45度或60度等為佳。

請參考圖1至圖3，該等磁力模組40係分別裝設於基架20的板體22的錐形通孔24中，且所述磁力模組40的數量係對應於所述軸磁鐵32的數量，每一磁力模組40各包含一第一磁力組41與一第二磁力組42，所述第一磁力組41與第二磁力組42上下間隔排列地設置於錐形通孔24中，亦即第一磁力組41位於錐形通孔24的上段，第二磁力組42位於錐形通孔24的下段，且第一磁力組41與第二磁力組42通過磁力與所述軸磁鐵32的下磁極段322相鄰且不接觸，即第一磁力組41的表面與第二磁力組42的表面分別與所述軸磁鐵32的下磁極段322的外錐面平行，第一磁力組41與軸磁鐵32的下磁極段322之間具有間隙，第二磁力組42與軸磁鐵32的下磁極段322之間也具有間隙，藉由磁力模組40與磁力傳動軸30的軸磁鐵32間的磁力作用而抵消磁力傳動軸30的重力，使磁力傳動軸30垂直而懸空地設置於基架20中，磁力傳動軸30能於基架20中繞著該中心軸線21旋轉，並通過磁力模組40中呈圓錐形或角錐形分布的第一磁力組41與第二磁力組42相對於磁力傳動軸30的軸磁鐵32的磁吸力與磁斥力，使磁力傳動軸30能位於中心軸線21的位置平穩地直立轉動。

請參考圖2與圖3，所述第一磁力組41可為多個間隔環列於錐形通孔24中的永磁磁鐵塊所組成，所述第一磁力組41的每一永磁磁鐵塊各包含一第一磁極組410，或者，所述第一磁力組41亦可為單一個環列有多個第一磁極組410的圓錐形永磁磁鐵環所構成(圖未示)。如圖5及圖6所示，所述第一磁力組41可為多個間隔環列於錐形通孔24中的永磁磁鐵塊所組成，所述永磁磁鐵塊可為圖5所示的直條塊或圖6所示的扇形塊，所述永磁磁鐵塊朝向軸磁鐵的內周面形成相應的平面或弧曲面，且該多個永磁磁鐵係環列於錐形通孔24中形成角錐形或圓錐形排列。所述永磁磁鐵朝向軸磁鐵32的內周面平行於軸磁鐵32的下磁極段322外周面，亦即第一磁極組410朝向軸磁鐵32內周面相對於中心軸線21的夾角為15度至75度，其中，第一磁極組410朝向軸磁鐵32內周面相對於中心軸線21的夾角以30度、45度或60度等為佳。

請參考圖2，所述第一磁極組410具有一位置在上的第一磁極411與一位置在下的第二磁極412，所述第一磁極組410之第一磁極411與第二磁極412與軸磁鐵32的下磁極段322間具有間隙，第一磁極組410位置在上的第一磁極411與軸磁鐵32的下磁極段322為相異磁極性，第一磁極組410位置在下的第二磁極412與軸磁鐵32的下磁極段322為相同磁極性，通過第一磁極組410的第一磁極411與第二磁極412相對於軸磁鐵32的下磁極段322分別提供磁吸力與磁斥力。即軸磁鐵32的上磁極段321為S極、下磁極段322為N極時，第一磁極組410位置在上的第一磁極411為S極，第一磁極組410位置在下的第二磁極412為N極。

請參考圖1至圖3，所述第二磁力組42可為多個間隔環列於錐形通孔24中的永磁磁鐵塊所組成，所述永磁磁鐵塊可為直條塊或扇形塊，請參考圖2，所述第二磁力組42的每一永磁磁鐵塊各包含一第二磁極組420，或者，所述第二磁力組亦可為單一個環列有多個第二磁極組420的永磁磁鐵環所構成(圖未示)。如圖5及圖6所示，所述第二磁力組42可為多個間隔環列於錐形通孔24中的永磁磁鐵塊所組成，所述永磁磁鐵塊可為圖5所示的直條塊或圖6所示的扇形塊，所述永磁磁鐵塊朝向軸磁鐵的內周面形成相應的平面或弧曲面，該多個永磁磁鐵係環列於錐形通孔24中形成角錐形或圓錐形排列。所述永磁磁鐵朝向軸磁鐵32的內周面平行於軸磁鐵32的下磁極段322外周面，亦即第二磁極組420朝向軸磁鐵32內周面相對於中心軸線21的夾角介於15度至75度之間，其中，第二磁極組420朝向軸磁鐵32內周面相對於中心軸線21的夾角以30度、45度或60度等為佳。

請參考圖2，所述第二磁極組420具有一位置在內的第一磁極421與一位置在外的第二磁極422，其中，靠近該中心軸線21的一側為內，遠離該中心軸線21的一側為外，所述第二磁極組420之第一磁極421與軸磁鐵32的下磁極段322間具有間隙，且第二磁極組420之第一磁極421與軸磁鐵32的下磁極段322為相同磁極性，對磁力傳動軸30的軸磁鐵32的下磁極段322提供磁斥力。亦即軸磁鐵32的上磁極段321為S極、下磁極段322為N極，第一磁極組410位置在上的第一磁極411為S極，第一磁極組410位置在下的第二磁極412為N極時，第二磁極組420位置在內的第一磁極421為N極，第二磁極組420位置在外的第二磁極422為S極。

如圖1所示，該配重塊50係以其中心固接於磁力傳動軸30的軸桿31底部，該配重塊50可為一圓形板塊或為一圓錐形板塊(圖未示)，該配重塊50的下部形成由上至下尺寸遞減的圓錐體或角錐體等錐形體，該配重塊50的上部形成由上至下尺寸遞增的圓錐體或角錐體等錐形體，該配重塊50的上部與下部形成對稱狀，且於上部與下部的銜接處形成一圓形或正多邊形的環形稜線，本創作係以上部與下部為圓錐體，上部與下部的銜接處為一圓形的環形稜線為例，該配重塊50的中間直徑較大。

請參考圖1與圖7，該發電機60係一組能將旋轉動能轉化為電能的組件，該發電機60包含有一上轉子件601、複數上永久磁鐵602、一中轉子件603、複數中永久磁鐵604、一下轉子件605、複數下永久磁鐵606、一第一固定板607、複數第一線圈繞組608、一第二固定板609與複數第二線圈繞組610。

該上轉子件601、該中轉子件603與該下轉子件605可分別為塑鋼製成的構件，且是上下間隔地固定結合於該軸桿31，使該上轉子件601、該中轉子件603與該下轉子件605能隨著該軸桿31以該中心軸線21進行轉動。請參考圖7與圖8，該發電機60的該上轉子件601為一錐體，該上轉子件601的外周面與底面的夾角為30度，該下轉子件605為一錐體，該下轉子件605的外周面與頂面的夾角為30度。

該上轉子件601的底面可形成有複數凹槽，該等凹槽呈放射狀排列，該等上永久磁鐵602分別設置在該等凹槽內(亦即：該等上永久磁鐵602呈放射狀排列在該上轉子件601的底面，且該等上永久磁鐵602的表面與該上轉子件601的底面位於同一平面)，其中，各上永久磁鐵602可透過螺栓鎖固於該上轉子件601的凹槽內。該等上永久磁鐵602可為圓柱型磁鐵，位在該上轉子件601內側的上永久磁鐵602的直徑小於位在該上轉子件601周邊的上永久磁鐵602的直徑，呈由內而外遞增的態樣。該等下永久磁鐵606結合於該下轉子件605的頂面，該等下永久磁鐵606的形狀與排列結構與該等上永久磁鐵602相同，在此不重複贅述；簡言之，該等下永久磁鐵606呈放射狀排列在該下轉子件605的頂面，且該等下永久磁鐵606的表面與該下轉子件605的頂面位於同一平面，位在該下轉子件605內側的下永久磁鐵606的直徑小於位在該下轉子件605周邊的下永久磁鐵606的直徑。

請參考圖7與圖9，該中轉子件603位於該上轉子件601與該下轉子件605之間，該等中永久磁鐵604結合於該中轉子件603的頂面與底面，其中，該中轉子件603的頂面與底面可分別形成複數凹槽，該等中永久磁鐵604呈放射狀排列在該中轉子件603的頂面與底面的凹槽內，且設置在該中轉子件603之頂面的中永久磁鐵604的表面與該中轉子件603的頂面位於同一平面，設置在該中轉子件603之底面的中永久磁鐵604的表面與該中轉子件603的底面位於同一平面，設置在該中轉子件603之底面的中永久磁鐵604係與設置在該中轉子件603之頂面的中永久磁鐵604透過磁力相吸，而固定在該中轉子件603。

於一實施例中，各上永久磁鐵602的上部極性、各中永久磁鐵604的上部極性與各下永久磁鐵606的上部極性可皆為N極，且各上永久磁鐵602的下部極性、各中永久磁鐵604的下部極性與各下永久磁鐵606的下部極性可皆為S極；於另一實施例中，相對的，各上永久磁鐵602的上部極性、各中永久磁鐵604的上部極性與各下永久磁鐵606的上部極性可皆為S極，且各上永久磁鐵602的下部極性、各中永久磁鐵604的下部極性與各下永久磁鐵606的下部極性可皆為N極。

該第一固定板607結合於所述架桿23，且位於該上轉子件601的底面與該中轉子件603的頂面之間，該第一固定板607形成有逕向延伸的複數穿槽611，且對應於該等上永久磁鐵602的直徑，各穿槽611的寬度係呈由內而外遞增的態樣。該等第一線圈繞組608係分別設置在該等穿槽611內並與該第一固定板607形成緊配合，各該第一線圈繞組608所繞的一軸心線係平行於該中心軸線21，使各第一線圈繞組608的分布區域可對應涵蓋徑向任一列的上永久磁鐵602與中永久磁鐵604。本創作的一實施例中，該第一固定板607的頂面與底面可分別設有限位件612，由限位件612覆蓋該等穿槽611，確保該等第一線圈繞組608不會從穿槽611掉落。

該第二固定板609結合於所述架桿23，且位於該下轉子件605的頂面與該中轉子件603的底面之間，該第二固定板609形成有逕向延伸的複數穿槽613，該等第二線圈繞組610係分別設置在該等穿槽613內，該第二固定板609的結構與該第一固定板607相同，該等第二線圈繞組610的結構與該等第一線圈繞組608的結構相同，在此不重複贅述，其中，各第二線圈繞組610的分布區域可對應涵蓋徑向任一列的下永久磁鐵606與中永久磁鐵604。

如圖1所示，該電動機70與該發電機60分離設置，請參考圖10與圖11，該電動機70包含有一定子71與一轉子72，該定子71結合於所述架桿23，該定子71的內周面形成有複數極柱710，該等極柱710可沿著該定子71的內周面等距排列，各該極柱710上設有一線圈73，該轉子72可為鋁轉子或鐵轉子，該轉子72設置於該軸桿31且位於該定子71的內側，而可隨著該軸桿31相對該定子71轉動，該轉子72的外周面與該等極柱710之間形成一間隙，該轉子72包含有一體成型的一頂塊721、一中塊722與一底塊723，該中塊722可為一圓柱型塊體，該頂塊721形成於該中塊722的頂部，該頂塊721的尺寸係由上至下遞增，該底塊723形成在該中塊722的底部，該底塊723的尺寸係由上至下遞減，其中，該頂塊721的底部直徑、該底塊723的頂部直徑與該中塊722的彼此直徑相等，該中塊722的直徑可大於該上轉子件601、該中轉子件603與該下轉子件605的直徑。

請參考圖1至圖3，本創作於使用時，該電動機70輸出動能給該磁力傳動軸30，亦即，該電動機70的線圈73產生的磁場可驅動其轉子72轉動，進而帶動該磁力傳動軸30運轉。因為該磁力傳動軸30受到複數磁力模組40的磁力作用，使磁力傳動軸30垂直而懸空地設置於基架20中，且磁力傳動軸30能於基架20中繞著該中心軸線21旋轉。為使本創作垂直式磁力傳動組件10之磁力傳動軸30運轉時能夠減少空氣阻力，該垂直式磁力傳動組件10可設置於真空環境中使用。其中，當磁力傳動軸30之錐形下磁極段322相對於中心軸線21之夾角以及第一磁極組410、第二磁極組420朝向軸磁鐵32內周面相對於中心軸線21的夾角小於45度時，磁力傳動軸30受到向上的磁力較大，適於重量較重的磁力傳動軸30，且磁力傳動軸30轉速較低需求的實施型態；當力傳動軸30之錐形下磁極段322相對於中心軸線21之夾角以及第一磁極組410、第二磁極組420朝向軸磁鐵32內周面相對於中心軸線21的夾角大於45度時，磁力傳動軸30受到徑向的磁力較大，適於重量較輕的磁力傳動軸30，且磁力傳動軸30轉速較高需求的實施型態。

當該垂直式磁力傳動組件10的磁力傳動軸30及其底端固接的配重塊50被驅動旋轉時同時儲能，直至磁力傳動軸30及其底端固接的配重塊50到達一定轉速後，停止該電動機70輸出動力，通過磁力傳動軸30及其底端固接的配重塊50旋轉的慣性力而持續旋轉，且藉由基架20與磁力傳動軸30間無磨擦損耗，使得該垂直式磁力傳動組件10之磁力傳動軸30可以提高其扭力或轉速等旋轉性能。其中，藉由該配重塊50與該轉子72的錐狀結構，可讓該磁力傳動軸30整體而言更穩定運轉。

當磁力傳動軸30運轉時，該發電機60的上永久磁鐵602、中永久磁鐵604與下永久磁鐵606係相對該第一線圈繞組608與該第二線圈繞組610移動，使該第一線圈繞組608與該第二線圈繞組610切割上永久磁鐵602、中永久磁鐵604與下永久磁鐵606的磁力線而產生電動勢，進而達到發電之作用。

綜上所述，本創作使用時，利用電動機70驅動該磁力傳動軸30及其底端固接的配重塊50旋轉而儲能，其中由於磁力模組40提供給磁力傳動軸30的向上磁斥力作用，抵消發電機60與電動機70之旋轉部分的重量，又加上旋轉的磁力傳動軸30與磁力模組40是零摩擦裝置，所以可有效提升該電動機70之轉子72的轉速與該發電機60之上、中、下轉子件601、603、605的轉速，進而有效提升該發電機60之該第一線圈繞組608與該第二線圈繞組610所產生的感應電流，以及能減少能量傳遞過程的能量損耗，而達到節能的目的。該電動機70可驅動該磁力傳動軸30直至磁力傳動軸30及其底端固接的配重塊50到達一定轉速後，停止電動機70輸出動力，通過磁力傳動軸30及其底端固接的配重塊50旋轉的慣性力而持續旋轉，並同時帶動連接磁力傳動軸30的發電機60將動能轉化為電能，使本創作具有極佳的發電效能。

10‧‧‧節能發電裝置
20‧‧‧基架
21‧‧‧中心軸線
22‧‧‧板體
23‧‧‧架桿
24‧‧‧錐形通孔
30‧‧‧磁力傳動軸
31‧‧‧軸桿
32‧‧‧軸磁鐵
321‧‧‧上磁極段
322‧‧‧下磁極段
323‧‧‧環形稜線
40‧‧‧磁力模組
41‧‧‧第一磁力組
410‧‧‧第一磁極組
411‧‧‧第一磁極
412‧‧‧第二磁極
42‧‧‧第二磁力組
420‧‧‧第二磁極組
421‧‧‧第一磁極
422‧‧‧第二磁極
50‧‧‧配重塊
60‧‧‧發電機
601‧‧‧上轉子件
602‧‧‧上永久磁鐵
603‧‧‧中轉子件
604‧‧‧中永久磁鐵
605‧‧‧下轉子件
606‧‧‧下永久磁鐵
607‧‧‧第一固定板
608‧‧‧第一線圈繞組
609‧‧‧第二固定板
610‧‧‧第二線圈繞組
611‧‧‧穿槽
612‧‧‧限位件
613‧‧‧穿槽
70‧‧‧電動機
71‧‧‧定子
710‧‧‧極柱
72‧‧‧轉子
721‧‧‧頂塊
722‧‧‧中塊
723‧‧‧底塊
73‧‧‧線圈

圖1：本創作垂直式磁力傳動的節能發電裝置之一實施例的剖面示意圖。圖2：為圖1所示節能發電裝置實施例的基架、磁力傳動軸與磁力模組的局部放大示意圖。圖3：為圖1所示節能發電裝置實施例的俯視平面示意圖。圖4：為圖1所示節能發電裝置實施例的局部放大示意圖。圖5：為圖1所示節能發電裝置實施例之基架與磁力模組的俯視平面示意圖。圖6：為圖1所示節能發電裝置另一實施例之基架與磁力模組的俯視平面示意圖。圖7：為圖1所示節能發電裝置實施例之發電機的剖面示意圖。圖8：為圖7所示節能發電裝置實施例之發電機的上轉子件與上永久磁鐵的底視示意圖。圖9：為圖7所示節能發電裝置實施例之發電機的第一固定板與第一線圈繞組的俯視示意圖。圖10：為圖1所示節能發電裝置實施例之電動機的剖面示意圖。圖11：為圖10所示節能發電裝置實施例之電動機的俯面示意圖。

10‧‧‧節能發電裝置

20‧‧‧基架

21‧‧‧中心軸線

22‧‧‧板體

23‧‧‧架桿

24‧‧‧錐形通孔

30‧‧‧磁力傳動軸

31‧‧‧軸桿

32‧‧‧軸磁鐵

40‧‧‧磁力模組

41‧‧‧第一磁力組

42‧‧‧第二磁力組

50‧‧‧配重塊

60‧‧‧發電機

70‧‧‧電動機

Claims

一種垂直式磁力傳動的節能發電裝置，包含：一垂直式磁力傳動組件，其包含一基架、一磁力傳動軸、複數磁力模組以及一配重塊，其中：該基架包含複數個上、下間隔排列的板體以及直立連接該等板體的架桿，該基架中具有一垂直的中心軸線，該等板體分別以該中心軸線為中心而分別形成一由上至下尺寸遞減的錐形通孔；該磁力傳動軸包含一軸桿以及複數軸磁鐵，該軸桿係垂直組設於基架中，該等軸磁鐵固設於軸桿上且分別位於板體的錐形通孔中，所述軸磁鐵為永磁磁鐵，每一軸磁鐵包含一上磁極段以及一連接於上磁極段底端的下磁極段，下磁極段形成由上至下尺寸遞減的錐形體，上磁極段形成由上至下尺寸遞增的錐形體，上磁極段與下磁極段銜接處形成一環形稜線，上磁極段與下磁極段形成對稱狀且互為相異磁極性；每一軸磁鐵的下磁極段伸入基架的板體的錐形通孔中，上磁極段自錐形通孔的上方伸出板體的頂面；該等磁力模組係分別裝設於基架的板體的錐形通孔中，每一磁力模組各包含一第一磁力組與一第二磁力組，所述第一磁力組與第二磁力組上下間隔排列地設置於錐形通孔中，第一磁力組與第二磁力組藉由磁力與所述軸磁鐵的下磁極段間相鄰且不接觸，磁力傳動軸懸浮於基架與磁力模組中；該配重塊係固接於該磁力傳動軸的軸桿底端；一發電機，包含有一上轉子件、複數上永久磁鐵、一中轉子件、複數中永久磁鐵、一下轉子件、複數下永久磁鐵、一第一固定板、複數第一線圈繞組、一第二固定板與複數第二線圈繞組；該上轉子件、該中轉子件與該下轉子件是上下間隔地固定結合於該軸桿，該等上永久磁鐵呈放射狀排列在該上轉子件的底面，且該等上永久磁鐵的表面與該上轉子件的底面位於同一平面，位在該上轉子件內側的上永久磁鐵的直徑小於位在該上轉子件周邊的上永久磁鐵的直徑；該等下永久磁鐵呈放射狀排列在該下轉子件的頂面，且該等下永久磁鐵的表面與該下轉子件的頂面位於同一平面，位在該下轉子件內側的下永久磁鐵的直徑小於位在該下轉子件周邊的下永久磁鐵的直徑；該中轉子件位於該上轉子件與該下轉子件之間，該等中永久磁鐵結合於該中轉子件的頂面與底面；該第一固定板結合於所述架桿且位於該上轉子件的底面與該中轉子件的頂面之間，該第一固定板形成有逕向延伸且寬度由內而外遞增的複數穿槽，該等第一線圈繞組分別設置在該第一固定板的該等穿槽內；該第二固定板結合於所述架桿且位於該下轉子件的頂面與該中轉子件的底面之間，該第二固定板形成有逕向延伸且寬度由內而外遞增的複數穿槽，該等第二線圈繞組分別設置在該第二固定板的該等穿槽內；一電動機，與該發電機分離設置，該電動機包含一定子與一轉子，該定子結合於所述架桿，該轉子設置於該軸桿且位於該定子的內側。
如請求項1所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該轉子包含一頂塊、一中塊與一底塊，該頂塊形成於該中塊的頂部，該頂塊的尺寸係由上至下遞增，該底塊形成在該中塊的底部，該底塊的尺寸係由上至下遞減。
如請求項2所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該電動機的轉子的該中塊為一圓柱型塊體，該頂塊的底部直徑、該底塊的頂部直徑與該中塊的彼此直徑相等，該中塊的直徑大於該上轉子件、該中轉子件與該下轉子件的直徑。
如請求項3所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該發電機的該上轉子件為一錐體，該上轉子件的外周面與底面的夾角為30度，該下轉子件為一錐體，該下轉子件的外周面與頂面的夾角為30度。
如請求項1至4中任一項所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該軸桿由上而下係依續設有兩個間隔設置的所述軸磁鐵、該發電機、另兩個間隔設置的所述軸磁鐵、該電動機、再另兩個上下設置的所述軸磁鐵與該配重塊。
如請求項5所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該配重塊的下部形成由上至下尺寸遞減的圓錐體或角錐體等錐形體，該配重塊的上部形成由上至下尺寸遞增的圓錐體或角錐體等錐形體，該配重塊的上部與下部形成對稱狀。
如請求項6所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該第一線圈繞組與該第一固定板形成緊配合，各該第一線圈繞組所繞的一軸心線係平行於該中心軸線，使各該第一線圈繞組的分布區域可對應涵蓋徑向任一列的上永久磁鐵與中永久磁鐵；該第二線圈繞組與該第二固定板形成緊配合，各該第二線圈繞組所繞的一軸心線係平行於該中心軸線，使各該第二線圈繞組的分布區域可對應涵蓋徑向任一列的下永久磁鐵與中永久磁鐵。
如請求項7所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該第一固定板的頂面與底面與該第二固定板的頂面與底面設有限位件。
如請求項8所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，該磁力傳動軸之軸磁鐵的下磁極段之外錐面與上磁極段之外錐面相對於中心軸線的夾角均為15度至75度之間；該複數磁力模組的第一磁力組為多個間隔環列於錐形通孔中的永磁磁鐵塊所組成，每一永磁磁鐵塊各包含一第一磁極組，所述第一磁極組具有一位置在上的第一磁極與一位置在下的第二磁極，所述第一磁極組之第一磁極與第二磁極與軸磁鐵的下磁極段間具有間隙，第一磁極組位置在上的第一磁極與軸磁鐵的下磁極段為相異磁極性，第一磁極組位置在下的第二磁極與軸磁鐵的下磁極段為相同磁極性；所述第二磁力組為多個間隔環列於錐形通孔中的永磁磁鐵塊所組成，所述第二磁力組的每一永磁磁鐵塊各包含一第二磁極組，所述第二磁極組具有一位置在內的第一磁極與一位置在外的第二磁極，所述第二磁極組之第一磁極與軸磁鐵的下磁極段間具有間隙，且第二磁極組之第一磁極與軸磁鐵的下磁極段為相同磁極性。
如請求項8所述之垂直式磁力傳動的節能發電裝置，所述第一磁力組的永磁磁鐵塊與所述第二磁力組的永磁磁鐵塊均為直條塊或扇形塊，所述第一磁力組的永磁磁鐵塊與所述第二磁力組的永磁磁鐵塊朝向所述軸磁鐵的內周面分別形成相應的弧曲面。