TWI642268B

TWI642268B - High magnetic flux group device

Info

Publication number: TWI642268B
Application number: TW106120594A
Authority: TW
Inventors: 許永順; 許名俊; 許文毓
Original assignee: 宇生自然能源科技股份有限公司; 宇生自然能源科技股份（香港）有限公司
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-11-21
Also published as: TW201906302A

Abstract

本發明係指一種高磁通磁組裝置，其至少係由一第一側磁列組及一第二側磁列組所組成，而第一、二側磁列組係由沿運動方向充磁之磁性件間隔串接而成，且相鄰之磁性件的磁極呈同極相鄰，且相鄰之磁性件間分別具有一磁隙，再者各磁隙設有一垂直運動方向充磁之導流磁性件，各該導流磁性件與相鄰磁性件呈異極相對，藉此，使磁力線獲得有效管理，可以達到提高磁通量利用率，同時克服雙磁效應，而能減少磁阻力，以降低動能損耗，如此當用於電動機時，可以提高磁作用力達高輸出動力，而用於發電機時，可以提高切割頻率與切割數量，達到提升能源轉換效率之目的。

Description

高磁通磁組裝置

本發明隸屬一種電磁技術之磁組，具體而言係指一種可以有效管理磁流之高磁通磁組裝置，藉以能提高磁通量利用率、且降低動損耗能，達到應用於電動機時可以降低動損以提高輸出動力，而應用於發電機時可以提高切割頻率與數量，進而提升能源轉換效率。

按，一般電磁裝置係由一線圈組及一磁組所構成，其中磁組係於線圈組兩側中至少一側設有磁性件，且磁組與線圈組可被分別定義為轉子及定子，用以當對線圈組給電激磁後，使其可與磁組間產生相吸、相斥之磁作用力，進而讓兩者間形成相對之線性或旋轉運動，形成一種電動機模式。反之，當利用外力【風力、水力】驅動磁組或線圈組時，可使線圈組因磁組之磁力線切割而產生電壓，進而形成一種發電機模式；換言之，電磁裝置之磁組的構成直接影響到整個系統的良莠，由於磁性件的外部磁力線雖然係由N極向S極流動，但其磁力線不受框圍具有易受其他磁性件或導磁體干擾、向外擴散及走捷徑等特性，如未經磁流管理，則無法被充分的利用，甚至可能反而形成一種阻力，例如第一圖所示，其係由兩對向之磁列組(10、20)所構成，各該磁列組(10、20)係由沿運動方向排列、且呈運動方向充磁之至少一第一、三磁性件(11、21)及至少一第二、四磁性件(12、22)間隔排列而成，且各該磁列組(10、20)之相鄰第一、二磁性件(11、12)與第三、四磁性件(21、22)的磁極呈同極相鄰，各該磁列組(10、20)之相對第一、三磁性件(11、21)與第二、四磁性件(12、22)的磁極呈同極相對，使對向的磁列組(10、20)間形成相對衝突的磁通道，形成一種阻流作用，由於磁列組(10、20)間相對排斥，磁力線之磁路受到阻塞，為了能順利流動，反而造成第一、二磁性件(11、12)與第三、四磁性件(21、22)的磁力線呈向外側流動之外擴狀況，造成磁力線利用率降低的現象；再者，如第二(A)、二(B)圖所示，當線圈(30)位於第一、二磁性件(11、12)或第三、四磁性件(21、22)間時，當線圈(30)被磁化呈相同或相異磁極時，該線圈(30)與第一、二磁性件(11、12)或第三、四磁性件(21、22)的相鄰磁極會造成雙磁現象，使其反向相斥或反向相吸，而至少增生一磁阻力，如此徒增動能損耗，在於電動機即有耗能、且低輸出動力的問題，而在於發電機，則有大驅動力需求、且能源轉換率低落的問題，因此如何解決此一問題，係業界所亟待開發者。

緣是，本發明人乃針對前述電磁裝置之磁組構成在使用時所面臨的問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發經驗，積極尋求解決之道，經不斷努力的研究與試作，終於成功的開發出一種高磁通磁組裝置，藉以能克服現有者因增生磁阻力及磁流無法有效利用所衍生的缺失與困擾。

因此，本發明之主要目的係在提供一種高磁通磁組裝置，藉以能有效管理磁流，從而提高磁通量利用率，可以有效提升能源轉換效率。

又，本發明之另一主要目的係在提供一種高磁通磁組裝置，其能克服雙磁效應，而能減少磁阻力，以降低動能損耗，進而提高運動速率。

基於此，本發明主要係透過下列的技術手段，來實現前述之目的及其功效，其至少係由一第一側磁列組及一第二側磁列組所組成；而所述之第一側磁列組係由沿運動方向間隔排列之至少一第一磁性件及至少一第二磁性件所組成，又該等第一、二磁性件的長度相等，且該等第一、二磁性件呈運動方向充磁，又相鄰之第一、二磁性件或第二、一磁性件之磁極呈同極相鄰，且相鄰之第一、二磁性件或第二、一磁性件間分別具有一磁隙，再者各磁隙於對應第二側磁列組的一側設有一導流磁性件，各該導流磁性件係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件對應第一、二磁性件的一端磁極與第一、二磁性件相鄰端呈異極相對；另所述之第二側磁列組係由沿運動方向間隔排列之至少一第三磁性件及至少一第四磁性件所組成，又該等第三、四磁性件的長度相等，且該等第三、四磁性件呈運動方向充磁，又相鄰之第三、四磁性件或第四、三磁性件之磁極呈同極相鄰，且相鄰之第三、四磁性件或第四、三磁性件間分別具有一磁隙，再者各磁隙於對應第一側磁列組的一側設有一導流磁性件，各該導流磁性件係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件對應第三、四磁性件的一端磁極與第三、四磁性件相鄰端呈異極相對。

藉此，本發明之高磁通磁組裝置透過導流匯集設計，使磁力線獲得有效管理，可以達到提高磁通量利用率，同時克服雙磁效應，而能減少磁阻力，以降低動能損耗，如此當用於電動機時，可以提高磁作用力達高輸出動力，而用於發電機時，可以提高切割頻率與切割數量，達到提升能源轉換效率之目的，故能大幅增進其附加價值，並提高其經濟效益。

為使貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(10)‧‧‧磁列組

(11)‧‧‧第一磁性件

(12)‧‧‧第二磁性件

(20)‧‧‧磁列組

(21)‧‧‧第三磁性件

(22)‧‧‧第四磁性件

(30)‧‧‧線圈

(50)‧‧‧第一側磁列組

(500)‧‧‧磁盤

(51)‧‧‧第一磁性件

(52)‧‧‧第二磁性件

(53)‧‧‧磁隙

(54)‧‧‧矽鋼片疊層

(55)‧‧‧導流磁性件

(56)‧‧‧外隔絕板

(57)‧‧‧內隔絕板

(58)‧‧‧透孔

(60)‧‧‧第二側磁列組

(600)‧‧‧磁盤

(61)‧‧‧第三磁性件

(62)‧‧‧第四磁性件

(63)‧‧‧磁隙

(64)‧‧‧矽鋼片疊層

(65)‧‧‧導流磁性件

(66)‧‧‧外隔絕板

(67)‧‧‧內隔絕板

(68)‧‧‧透孔

(70)‧‧‧中磁列組

(700)‧‧‧磁盤

(71)‧‧‧第五磁性件

(72)‧‧‧第六磁性件

(73)‧‧‧磁隙

(74)‧‧‧矽鋼片疊層

(75)‧‧‧導流磁性件

(77)‧‧‧內隔絕板

(78)‧‧‧透孔

(80)‧‧‧線圈列組

(81)‧‧‧線圈件

(900)‧‧‧傳動軸

第一圖：係現有磁組裝置之架構示意圖，供說明該磁組裝置之配置及其磁力線流動狀態。

第二(A)、二(B)圖：係現有磁組裝置於實際運用時之動作示意圖，供說明其產生雙磁現象之態樣。

第三圖：係本發明高磁通磁組裝置較佳實施例之架構示意圖，供說明其配置及相對關係。

第四圖：係本發明高磁通磁組裝置較佳實施例於實際運用時之分解示意圖。

第五圖：係本發明高磁通磁組裝置再一較佳實施例之架構示意圖，供說明其配置及相對關係。

第六圖：係本發明高磁通磁組裝置再一較佳實施例於實際運用時之分解示意圖。

第七圖：係本發明高磁通磁組裝置又一較佳實施例之架構示意圖，供說明其配置及相對關係。

本發明係一種高磁通磁組裝置，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而本發明高磁通磁組裝置之較佳實施例的構成，係如第三圖所示，其至少係由一第一側磁列組(50)及一第二側磁列組(60)所組成，且於實際運用時可於第一、二側磁列組(50、60)間設一線圈列組(80)，並將第一、二側磁列組(50、60)與線圈列組(80)分別定義為轉子或定子，令該第一、二側磁列組(50、60)可同步與該線圈列組(80)產生相對運動；而關於本發明較佳實施例之詳細結構，則請參看第三、四圖所顯示者，其中該第一側磁列組(50)可設於一磁盤(500)上，且該磁盤(500)固設於一傳動軸(900)上，供磁盤(500)帶動傳動軸(900)或傳動軸(900)驅動磁盤(500)，又該第一側磁列組(50)係由沿運動方向間隔排列之至少一第一磁性件(51)及至少一第二磁性件(52)所組成，又該等第一、二磁性件(51、52)的長度相等，且該等第一、二磁性件(51、52)呈運動方向充磁，又相鄰之第一、二磁性件(51、52)或第二、一磁性件(52、51)之磁極呈同極相鄰【例如N極對應N 極或S極對應S極】，且相鄰之第一、二磁性件(51、52)或第二、一磁性件(52、51)間分別具有一磁隙(53)，且各該磁隙(53)內分設有一等高之矽鋼片疊層(54)，使兩側第一、二磁性件(51、52)之磁力線能被導磁於矽鋼片疊層(54)內流動，再者第一側磁列組(50)於磁隙(53)之矽鋼片疊層(54)對應第二側磁列組(60)的表面設有一導流磁性件(55)，各該導流磁性件(55)係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件(55)對應第一、二磁性件(51、52)的一端磁極與第一、二磁性件(51、52)相鄰端呈異極相對【例如第一、二磁性件(51、52)為N極則導流磁性件(55)為S極、又或第二、一磁性件(52、51)為S極則導流磁性件(55)為N極】，另第一側磁列組(50)異於第二側磁列組(60)的一側設有一外隔絕板(56)，以避免第一、二磁性件(51、52)之磁力線向外擴流動，又第一側磁列組(50)對應第二側磁列組(60)的一側設有一內隔絕板(57)，且內隔絕板(57)上形成有一供導流磁性件(55)露出之透孔(58)，使磁力線能由導流磁性件(55)向外導流匯集出、或向內導流匯集入導流磁性件(55)，令第一、二磁性件(51、52)之磁力線呈向內流動，且獲得導流及匯集管理；另，該第二側磁列組(60)可設於一磁盤(600)上，且該磁盤(600)固設於一傳動軸(900)上，供磁盤(600)帶動傳動軸(900)或傳動軸(900)驅動磁盤(600)，並與第一側磁列組(50)形成同步轉動，又該第二側磁列組(60)係由沿運動方向間隔排列之至少一第三磁性件(61)及至少一第四磁性件(62)所組成，又該等第三、四磁性件(61、62)的長度相等，且該等第三、四磁性件(61、62)並對應第一側磁列組(50)之第一、二磁性件(51、52)，另該等第三、四磁性件(61、62)呈運動方向充磁，再者相鄰之第三、四磁性件(61、62)或第四、三磁性件(62、61)之磁極呈同極相鄰【例如N極對應N極或S極對應S極】，且相鄰之第三、四磁性件(61、62)或第四、三磁性件(62、61)間分別具有一磁隙(63)，且各該磁隙(63)內分設有一等高之矽鋼片疊層(64)，使兩側第三、四磁性件(61、62)之磁力線能被導磁於矽鋼片疊層(64)內流動，再者第二側磁列組(60)於磁隙(63)之矽鋼片疊層(64)對應第一側磁列組(50)的表面設有一導流磁性件(65)，各該導流磁性件(65)係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件(65)對應第三、四磁性件(61、62)的一端磁極與第三、四磁性件(61、62)相鄰端呈異極相對【例如第三、四磁性件(61、62)為N極則導流磁性件(65)為S極、又或第四、三磁性件(62、61)為S極則導流磁性件(65)為N極】，再者該第二側磁列組(60)之導流磁性件(65)與第一側磁列組(50)之導流磁性件(55)可同極相對狀【如第三、五圖所示】或異極相對狀【如第七圖所示】，另第二側磁列組(60)異於第一側磁列組(50)的一側設有一外隔絕板(66)，以避免第三、四磁性件(61、62)之磁力線向外擴流動，又第二側磁列組(60)對應第一側磁列組(50)的一側設有一內隔絕板(67)，且內隔絕板(67)上形成有一供導流磁性件(65)露出之透孔(68)，使磁力線能由導流磁性件(65)向外導流匯集出、或向內導流匯集入導流磁性件(65)，令第三、四磁性件(61、62)之磁力線呈向內流動，且獲得導流匯集管理；藉此，組構成一磁流受到管理、且避免雙磁效應之高磁通磁組裝置者。

再者，如第五、六圖所示，係本發明另有一實施例，其係於第一、二側磁列組(50、60)間設有至少一平行之中磁列組(70)，各該中磁列組(70)可設於一磁盤(700)上，且該磁盤(700)固設於一傳動軸(900)上，供磁盤(700)帶動傳動軸(900)或傳動軸(900)驅動磁盤(700)，並與第一、二側磁列組(50、60)或相對中磁列組(70)形成同步轉動，又該中磁列組(70)係由沿運動方向間隔排列之至少一第五磁性件(71)及至少一第六磁性件(72)所組成，又該等第五、六磁性件(71、72)的長度相等，且該等第五、六磁性件(71、72)並對應第一、二側磁列組(50、60)之第一、二磁性件(51、52)與第三、四磁性件(61、62)，另該等第五、六磁性件(71、72)係呈運動方向充磁，再者相鄰之第五、六磁性件(71、72)或第六、五磁性件(72、71)之磁極呈同極相鄰【例如N極對應N極或S極對應S極】，且相鄰之第五、六磁性件(71、72)或第六、五磁性件(72、71)間分別具有一磁隙(73)，且各該磁隙(73)內分設有一等高之矽鋼片疊層(74)，使兩側第五、六磁性件(71、72)之磁力線能被導磁於矽鋼片疊層(74)內流動，再者中磁列組(70)於磁隙(73)之矽鋼片疊層(74)對應第一、二側磁列組(50、60)或相對中磁列組(70)的表面分別設有一導流磁性件(75)，各該導流磁性件(75)係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件(75)對應第五、六磁性件(71、72)的一端磁極與第五、六磁性件(71、72)相鄰端呈異極相對【例如第五、六磁性件(71、72)為N極則導流磁性件(75)為S極、又或第六、五磁性件(72、71)為S極則導流磁性件(75)為N極】，再者該中磁列組(70)之導流磁性件(75)與第一、二側磁列組(50、60)之導流磁性件(55、65)或相對中磁列組(70)之導流磁性件(75)可呈同極相對狀【如第五圖所示】或呈異極相對狀【如第七圖所示】，又中磁列組(70)對應第一、二側磁列組(50、60)或相對中磁列組(70)的表面分設有一內隔絕板(77)，且內隔絕板(77)上形成有一供導流磁性件(75)露出之透孔(78)，使磁力線能由導流磁性件(75)向外導流匯集出或向內導流匯集入導流磁性件(75)，令第五、六磁性件(71、72)之磁力線在對向磁組內部流動時獲得導流及匯集的管理。

至於，本發明高磁通磁組裝置較佳實施例於實際作動時，則係如第三、五及七圖所示，相對之第一、二側磁列組(50、60)【如第三圖所示】或第一、二側磁列組(50、60)與中磁列組(70)【如第五、七圖所示】間分設有一可呈相對運動之線圈列組(80)，且線圈列組(80)係由至少一線圈件(81)所構成，其中各該線圈件(81)可依發電機模式或電動機模式之需求呈平行運動方向激磁【如第三、五圖所示】或呈垂直運動方向激磁【如第七圖所示】；如此，第一、二側磁列組(50、60)之第一、二磁性件(51、52)與第三、四磁性件(61、62)之磁力線由N極流出時，由於導流磁性件(55、65)係以S極相鄰，再加上外隔絕板(56、66)防止磁力線向另側外擴，同時配合磁力線有走捷徑的特性，故可讓大部份磁力線受矽鋼片疊層(54、64)導磁流動，而由於第一、二側磁列組(50、60)內側具有供該磁性件另端磁極露出之內隔絕板(57、67)，使大部份磁力線可由相鄰導流磁性件(55、65)的S極進入【如第三、五圖所示】，又或令磁力線可由對向之第二、一側磁列組(60、50)或中磁列組(70)之導流磁性件(65、55、75)的S極進入【如第七圖所示】。而中磁列組(70)之第五、六磁性件(71、72)之磁力線由N極流出時，由於導流磁性件(75)係以S極相鄰，再加上內隔絕板(77)及配合磁力線有走捷徑的特性，故可讓大部份磁力線受矽鋼片疊層(74)導磁流動，使大部份磁力線可由相鄰導流磁性件(75)的S極進入【如第五圖所示】，又或令磁力線可由對向之第一、二側磁列組(50、60)之導流磁性件(55、65)的S極進入【如第七圖所示】。

經由上述之設計可知，本發明高磁通磁組裝置透過第一、二側磁列組(50、60)或中磁列組(70)中沿運動方向充磁之同極相鄰磁性件間設有垂直運動方向充磁之異極相鄰導流磁性件(55、65、75)的設計，使磁力線能被有效的匯集、導引及管理，且無外擴現象，進而能被有效的利用，再者由於其在沿運動方向充磁之同極相鄰的磁性件間設有垂直運動方向充磁之導流磁性件(55、65、75)，進一步可以克服線圈件(81)的雙磁效應，不致產生磁阻干涉，可以有效降低動能損耗，以提高轉速，故本發明應用於發電機模式時，能提高切割頻率、增加切割數量，以提升能源轉換效率，當應用於電動機模式時，則可以降低動損，提升磁作用力，進而提高輸出動力，大幅增進其實用性。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

Claims

一種高磁通磁組裝置，其至少係由一第一側磁列組及一第二側磁列組所組成；而所述之第一側磁列組係由沿運動方向間隔排列之至少一第一磁性件及至少一第二磁性件所組成，又該等第一、二磁性件的長度相等，且該等第一、二磁性件呈運動方向充磁，又相鄰之第一、二磁性件或第二、一磁性件之磁極呈同極相鄰，且相鄰之第一、二磁性件或第二、一磁性件間分別具有一磁隙，再者各磁隙於對應第二側磁列組的一側設有一導流磁性件，各該導流磁性件係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件對應第一、二磁性件的一端磁極與第一、二磁性件相鄰端呈異極相對，再者該第一側磁列組異於第二側磁列組的一側設有一外隔絕板；另所述之第二側磁列組係由沿運動方向間隔排列之至少一第三磁性件及至少一第四磁性件所組成，又該等第三、四磁性件的長度相等，且該等第三、四磁性件呈運動方向充磁，又相鄰之第三、四磁性件或第四、三磁性件之磁極呈同極相鄰，且相鄰之第三、四磁性件或第四、三磁性件間分別具有一磁隙，再者各磁隙於對應第一側磁列組的一側設有一導流磁性件，各該導流磁性件係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件對應第三、四磁性件的一端磁極與第三、四磁性件相鄰端呈異極相對，再者該第二側磁列組異於第一側磁列組的一側設有一外隔絕板。
如申請專利範圍第1項所述之高磁通磁組裝置，其中該第二側磁列組之導流磁性件與第一側磁列組之導流磁性件可以呈同極相對狀。
如申請專利範圍第1項所述之高磁通磁組裝置，其中該第二側磁列組之導流磁性件與第一側磁列組之導流磁性件可以呈異極相對狀。
如申請專利範圍第1項所述之高磁通磁組裝置，其中該第一、二側磁列組之各該磁隙內分設有一矽鋼片疊層，而各該導流磁性件係設於矽鋼片疊層的表面。
如申請專利範圍第1或4項所述之高磁通磁組裝置，其中該第一、二側磁列組對應第二、一側磁列組的一側設有一內隔絕板，且內隔絕板上形成有一供導流磁性件露出之透孔。
如申請專利範圍第1項所述之高磁通磁組裝置，其中該第一、二側磁列組間設有至少一平行之中磁列組；所述之中磁列組係由沿運動方向間隔排列之至少一第五磁性件及至少一第六磁性件所組成，又該等第五、六磁性件的長度相等，另該等第五、六磁性件係呈運動方向充磁，再者相鄰之第五、六磁性件或第六、五磁性件之磁極呈同極相鄰，且相鄰之第五、六磁性件或第六、五磁性件間分別具有一磁隙，再者各磁隙於對應第一、二側磁列組或相對中磁列組的一側設有一導流磁性件，各該導流磁性件係呈垂直運動方向充磁，且導流磁性件對應第五、六磁性件的一端磁極與第五、六磁性件相鄰端呈異極相對。
如申請專利範圍第6項所述之高磁通磁組裝置，其中該中磁列組之各該磁隙內分設有一矽鋼片疊層，而各該導流磁性件係設於矽鋼片疊層的表面。
如申請專利範圍第6或7項所述之高磁通磁組裝置，其中該中磁列組對應第一、二側磁列組或相對中磁列組的一側設有一內隔絕板，且內隔絕板上形成有一供導流磁性件露出之透孔。
如申請專利範圍第6項所述之高磁通磁組裝置，其中該第一、二側磁列組與中磁列組之導流磁性件可以呈同極相對狀，且各相對中磁列組之導流磁性件可以呈同極相對狀。
如申請專利範圍第6項所述之高磁通磁組裝置，其中該第一、二側磁列組與中磁列組之導流磁性件可以呈異極相對狀，且各相對中磁列組之導流磁性件可以呈異極相對狀。