TWI442667B - With power supply and feedback function of energy-efficient fans, - Google Patents

Description

具發電及回饋供電功能之節能省電風扇

本項發明創作係關於一種「具發電及回饋供電功能之節能省電風扇」電路，尤指一種利用一風扇馬達與一動力發電機之動能轉換電能電力回饋及一電力回饋控制器，以輔助供應一風扇之用電，使一電源端能以省電及有效率之電能，供電予該風扇使用的節能省電風扇電路者。

按，在現今石油供應短缺、油價高漲的時代，石油相關能源的使用成本皆大幅提高，同時，為了地球環境考量，避免因使用石油過度排放二氧化碳而造成環境的劇烈改變，各方均倡導節能減碳的相關做法，其中，有效率地利用各種電源供電予各型風扇使用，就是節能減碳的一種具體做法。

習用電源供電予風扇使用之方式，請參閱第1圖所示，係利用一電源端將電能直接供應予一風扇馬達，該風扇馬達再經由一傳動軸與風扇葉片機械連接，使該風扇馬達可將該電能轉換成動能，以帶動該風扇葉片運轉與工作；該風扇馬達之工作型態為連續式運轉，該電源也是連續式供應電能。然而，除去少數風扇為特殊用途，風扇馬達必須採行連續式運轉外，絕大部分風扇為一般用途(如：通風、解熱等)，風扇馬達連續式運轉將造成該電源供應電能之持續浪費(用電效率降低)，或者，造成該風扇馬達相關機件之持續損耗，長時間使用甚或容易產生風扇工作機能不正常之情形。

鑑於上述先前技術所衍生的各項缺點，本案創作人乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本案之一種「具發電及回饋供電功能之節能省電風扇」電路。

本項發明創作之目的，在於提供一種風扇之發電回饋電力輔助供電及節能省電電路，請參閱第2圖所示，其概念係藉由一風扇馬達與一動力發電機之動能轉換電能電力回饋及一電力回饋控制器，以輔助供應一風扇之用電，使一電源端能以節能省電、有效率之電能，供電予該風扇使用。

為達上述之目的，本創作之技術手段在於，在一電源端(如：單相交流市電、三相交流市電或直流電源)設一電力回饋控制器，該電力回饋控制器再與一風扇(即：單相交流風扇、三相交流風扇或直流風扇)電氣連接。該風扇內部設有一風扇馬達(單相馬達、三相馬達或直流馬達)，該風扇馬達經由一加長型傳動軸與一動力發電機(單相發電機、三相發電機或交流發電機)機械連接，該加長型傳動軸附有風扇葉片，而該電力回饋控制器內部則設有一電源切換開關、一微處理機與一變壓整流電路，該電源切換開關與該變壓整流電路則分別與該電源端、該風扇馬達及該動力發電機電氣連接。由此，該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該風扇馬達可使用該電源供應之電能(電源供電)，同時，該電力回饋控制器藉由該風扇馬達、該加長型傳動軸與該動力發電機之動能轉換電能電力回饋(發電回饋)，亦可經由該電源切換開關使該風扇馬達可使用該回饋電力供應之電能(回饋電力供電)。並且，該微處理機可藉由偵測該動力發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓強弱(回饋電力強弱)，以適時並自動調整該電源切換開關之切換時機，使該風扇馬達可交替地使用該電源或該回饋電力供應之電能(交替供電)。如此，經由該動力發電機及該電力回饋控制器之設置與運用，即可令該電源端能以節能省電、有效率之電能，供電予該風扇使用。

請參閱以下有關本項發明創作一較佳實施例(單相交流風扇)之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本創作之技術內容及其目的與功效：

本項發明創作所提供之一種「具發電及回饋供電功能之節能省電風扇」電路，請參閱第3、4圖所示，其係在一單相交流市電電源端設有一單相交流風扇11，該單相交流風扇11與該單相交流市電電源端間設有一電力回饋控制器12。該單相交流風扇11內部設有一單相馬達111，該單相馬達111經由一加長型傳動軸112(附有風扇葉片113)與一單相發電機114機械連接，而該電力回饋控制器12內部則設有一電源切換開關121、一微處理機122與一單相變壓整流電路123，該電源切換開關121與該單相變壓整流電路123則分別與該單相交流市電電源端、該單相馬達111及該單相發電機114電氣連接。該電力回饋控制器12經由該電源切換開關121使該單相馬達111可使用該單相交流市電電源供應之電能(市電電源供電)，同時，該電力回饋控制器12藉由該單相馬達111、該加長型傳動軸112與該單相發電機114之動能轉換電能電力回饋(單相交流發電回饋)，亦可經由該電源切換開關121使該單相馬達111可使用該單相交流回饋電力供應之電能(回饋電力供電)。其中，該微處理機122藉由偵測該單相發電機114經由該單相變壓整流電路123整流後之電壓強弱(單相交流回饋電力強弱)，可適時並自動調整該電源切換開關121之切換時機，當偵測到該整流後之電壓低於該微處理機122內部一已設定電壓值時，該電力回饋控制器12即操控該電源切換開關121為閉路(ON、閉路一)以啟動一市電電源供電電路導通，使該單相馬達111可使用該單相交流市電電源供應之電能；或者，當偵測到該整流後之電壓高於該已設定電壓值時，該電力回饋控制器12即操控該電源切換開關121為閉路(ON、閉路二)以啟動另一回饋電力供電電路導通，使該單相馬達111亦可使用該單相交流回饋電力供應之電能。該單相交流市電電源亦經由該單相變壓整流電路123整流，以提供該微處理機122工作所需之電源電能。如此，經由該單相發電機114及該電力回饋控制器12之設置與運用，使該單相馬達111可交替地使用該單相交流市電電源或該單相交流回饋電力供應之電能(交替供電)，即可令該單相交流市電電源端能以節能省電、有效率之電能，供電予該單相交流風扇11使用。

請參閱第4圖及第5圖所示，該電源切換開關121係由一市電電源開關1211、一回饋電力開關1212及一反相電路1213所構成。其中，當該微處理機122偵測到該單相發電機114經由該單相變壓整流電路123整流後之電壓低於該微處理機122內部一已設定電壓值時，該微處理機122即操控該市電電源開關1211為閉路(ON、閉路一)以作為導通，使該單相馬達111可使用該單相交流市電電源供應之電能，同時，該微處理機122經由該反相電路1213即操控該回饋電力開關1212為開路(OFF)以作為切斷導通，使該單相馬達111停止使用該單相交流回饋電力供應之電能；或者，當該微處理機122偵測到該單相發電機114經由該單相變壓整流電路123整流後之電壓高於該已設定電壓值時，該微處理機122即操控該市電電源開關1211為開路(OFF)以作為切斷導通，使該單相馬達111停止使用該單相交流市電電源供應之電能，同時，該微處理機122經由該反相電路1213即操控該回饋電力開關1212為閉路(ON、閉路二)以作為導通，使該單相馬達111亦可使用該單相交流回饋電力供應之電能。該微處理機122可藉由偵測該單相發電機114經由該單相變壓整流電路123整流後之電壓強弱(單相交流回饋電力強弱)，適時並自動調整該市電電源開關1211與該回饋電力開關1212為閉路或為開路之時機，使該單相馬達111可交替地使用該單相交流市電電源供應之電能(市電電源供電)，或者，使用該單相交流回饋電力供應之電能(回饋電力供電)。

請參閱第4圖及第6圖所示，該單相變壓整流電路123係由一市電電源單相變壓整流電路1231及一回饋電力單相變壓整流電路1232所構成。其中，該單相交流市電電源經由該市電電源單相變壓整流電路1231整流後之電壓(直流電壓)，可供應該微處理機122工作所需之電源電能，而且，該單相馬達111、該加長型傳動軸112與該單相發電機114之動能轉換電能電力回饋(單相交流發電回饋)，另經由該回饋電力單相變壓整流電路1232整流後之電壓(直流電壓)，則供應予該微處理機122作為偵測該單相交流回饋電力強弱之參考電壓，並與該微處理機122內部一已設定電壓值作比較，以使該微處理機122可適時並自動調整該電源切換開關121之切換時機。

如此，經由該單相發電機114及該電力回饋控制器12之設置與運用，當偵測到該單相發電機114之該單相交流回饋電力較弱時，該電力回饋控制器12經由該電源切換開關121使該單相馬達111可使用該單相交流市電電源供應之電能(市電電源供電)，或者，當偵測到該單相發電機114之該單相交流回饋電力較強時，該電力回饋控制器12則經由該電源切換開關121使該單相馬達111可使用該單相交流回饋電力供應之電能(回饋電力供電)，該單相馬達111即可交替地使用該單相交流市電電源或該單相交流回饋電力(交替供電)，而令該單相交流市電電源端能以節能省電、有效率之電能，供電予該單相交流風扇11使用，不致發生該單相交流市電電源供應電能之持續浪費，或造成該單相馬達111相關機件之持續損耗，甚致產生該單相交流風扇11工作機能不正常之情形。

上列詳細說明係針對本項發明創作之一可行實施例的具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本項發明創作技藝精神所為之等效實施或變更，例如：等變化之等效性實施例，均應包含於本案之專利範圍中。

下表為本項發明創作一較佳實施例(單相交流風扇)之主要元件符號與名稱：

11‧‧‧單相交流風扇

111‧‧‧單相馬達

112‧‧‧加長型傳動軸

113‧‧‧風扇葉片

114‧‧‧單相發電機

12‧‧‧電力回饋控制器

121‧‧‧電源切換開關

1211‧‧‧市電電源開關

1212‧‧‧回饋電力開關

1213‧‧‧反相電路

122‧‧‧微處理機

123‧‧‧單相變壓整流電路

1231‧‧‧市電電源單相變壓整流電路

1232‧‧‧回饋電力單相變壓整流電路

第1圖為習用風扇之系統結構圖。

第2圖為本項發明創作概念之系統結構方塊圖與連接圖。

第3圖為本項發明創作一較佳實施例(單相交流風扇)之系統結構方塊圖與連接圖。

第4圖為本項發明創作一較佳實施例(單相交流風扇)之電力回饋控制器內部結構方塊圖與連接圖。

第5圖為本項發明創作一較佳實施例(單相交流風扇)之電源切換開關內部結構方塊圖與連接圖。

第6圖為本項發明創作一較佳實施例(單相交流風扇)之單相變壓整流電路內部結構方塊圖與連接圖。

01．．．風扇

011．．．風扇馬達

012．．．加長型傳動軸

013．．．風扇葉片

014．．．動力發電機

02．．．電力回饋控制器

Claims (2)

1. 一種「具發電及回饋供電功能之節能省電風扇」電路，使用三相交流市電電源端，可設一三相交流風扇，於該三相交流市電電源端與該三相交流風扇間可設一電力回饋控制器；該三相交流風扇內部設有一三相馬達，該三相馬達經由一加長型傳動軸(附有風扇葉片)可與一三相發電機機械連接，而該電力回饋控制器內部則可設一電源切換開關、一微處理機與一三相變壓整流電路，該電源切換開關與該三相變壓整流電路則分別與該三相交流市電電源端、該三相馬達及該三相發電機電氣連接；該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該三相馬達可使用該三相交流市電電源供應之電能(三相交流市電電源供電)，同時，該電力回饋控制器藉由該三相馬達、該加長型傳動軸與該三相發電機之動能轉換電能電力回饋(三相交流發電回饋)，亦可經由該電源切換開關使該三相馬達可使用該三相交流回饋電力供應之電能(三相交流回饋電力供電)；其中，該微處理機藉由偵測該三相發電機經由該三相變壓整流電路整流後之電壓強弱(三相交流回饋電力強弱)，亦可適時並自動調整該電源切換開關之切換時機，當偵測到該整流後之一電壓低於該微處理機內部一已設定電壓值時，該電力回饋控制器可操控該電源切換開關為閉路(ON、閉路一)以啟動一市電電源供電電路導通，使該三相馬達可使用該三相交流市電電源供應之電能，或者，當偵測到該整流後之 該一電壓高於該已設定電壓值時，該電力回饋控制器可操控該電源切換閉關為閉路(ON、閉路二)以啟動另一回饋電力供電電路導通，使該三相馬達亦可使用該三相交流回饋電力供應之電能；該三相交流市電電源亦經由該三相變壓整流電路整流，以提供該微處理機工作所需之電源電能；如此，經由該三相發電機及該電力回饋控制器之設置與運用，使該三相馬達亦可交替地使用該三相交流市電電源或該三相交流回饋電力供應之電能(交替供電)，即可令該三相交流市電電源端亦能以節能省電、有效率之電能，供電予該三相交流風扇使用。
2. 如申請專利範圍第1項所述之「具發電及回饋供電功能之節能省電風扇」電路，若為直流電源端，可設一直流風扇，於該直流電源端與該直流風扇間可設一電力回饋控制器；該直流風扇內部設有一直流馬達，該直流馬達經由一加長型傳動軸(附有風扇葉片)可與一交流發電機機械連接，而該電力回饋控制器內部則可設一電源切換開關、一微處理機與一變壓整流電路，該電源切換開關與該變壓整流電路則分別與該直流電源端、該直流馬達及該交流發電機電氣連接；該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該直流馬達可使用該直流電源供應之電能(直流電源供電)，同時，該電力回饋控制器藉由該直流馬達、該加長型傳動軸與該交流發電機之動能轉換電能電力回饋(交流發電回饋)，亦可經由該電源切換開關使該直流馬達可使用該交流回饋電力經整流後供應之 電能(交流回饋電力供電)；其中，該微處理機(直接由該直流電源提供電源電能)藉由偵測該交流發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓強弱(交流回饋電力強弱)，亦可適時並自動調整該電源切換開關之切換時機，當偵測到該整流後之電壓低於該微處理機內部一已設定電壓值時，該電力回饋控制器可操控該電源切換開關為閉路(ON、閉路一)以啟動一直流電源供電電路導通，使該直流馬達可使用該直流電源供應之電能，或者，當偵測到該整流後之電壓高於該已設定電壓值時，該電力回饋控制器可操控該電源切換開關為閉路(ON、閉路二)以啟動另一回饋電力供電電路導通，使該直流馬達亦可使用該交流回饋電力經整流後供應之電能；如此，經由該交流發電機及該電力回饋控制器之設置與運用，使該直流馬達亦可交替地使用該直流電源或該交流回饋電力經整流後供應之電能(交替供電)，即可令該直流電源端亦能以節能省電、有效率之電能，供電予該直流風扇使用。