TWI782340B - 節能構件 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於動力源的節能構件,包括一節能轉輪、至少一永磁、至少二磁性驅動件。該節能轉輪透過一軸心部分而樞接於一第一側板及一第二側板,並具有一外表面,其中該軸心部分連接一外部轉動軸,並經由該外部轉動軸的帶動而轉動。該至少一永磁設置於該外表面上。該至少二磁性驅動件對應該外表面的相對二側而對應設置,其中每個該磁性驅動件鄰近該永磁設置。此外,由該節能構件的一側剖面方向觀之,每個該磁性驅動件具有一外部磁力線起始點以及遠離該節能轉輪的一最遠邊緣,其中通過該最遠邊緣的一延伸線定義為一第一延伸線,該外部磁力線起始點與該第一延伸線之間的最短距離的一延伸線定義為一第二延伸線,該第二延伸線不通過該節能轉輪的該軸心部分的軸心。

Description

節能構件
本發明是關於一種用於動力源的節能構件,特別是一種用於馬達的節能構件。
馬達是一種將電能轉化成動能的電氣設備,在全世界有將近半數的電力被馬達所消耗,更有近七成的工業用電使用於馬達,由此可知馬達與日常生活的緊密關係,因此,若能使馬達效率的提升將有助於節省能源。
習知的馬達的原理係將內部線圈置於磁場內,而當內部線圈通電時,轉子周圍產生的磁場使轉子的一側被推離,並被吸引至轉子的另一側,從而使轉子開始轉動;而當轉子旋轉180度時,內部線圈的電流方向翻轉,並同時翻轉內部線圈所產生的磁場,因此重複同一步驟而使轉子連續旋轉,從而可將輸入的電能轉換為動能而輸出功率。
然而,在習知技術中,由於馬達的特性使然,其輸出的扭力較小,且於運轉過程中存在有發熱、摩擦力、或電能轉換損耗等缺點,而難以有效提升效率,亦無法將所輸入的電能完全轉換為動能,因而導致馬達使用的環境受到限制。
因此,亟須提出一種改良的節能構件,以消除或緩和上述問題。
有鑑於此,根據本發明的一態樣,提出一種用於動力源的節能構件,以使動力源得以節省電力、提升效率、或增加輸出的扭力,從而使動力源於輸入較小的電力時即可維持相同的輸出功率。
因此,本發明之用於動力源的節能構件,包括一節能轉輪、至少一永磁及至少二磁性驅動件。節能轉輪透過一軸心而樞接於一第一側板及一第二側板,並具有一外表面,其中該軸心部分連接一外部轉動軸,並經由外部轉動軸的帶動而轉動,換言之,外部轉動軸可藉由與之連接的一外部電動機而驅動節能轉輪的軸心旋轉,但本發明不限於此。
此外,永磁設置於外表面上,可為圓環型結構,並可完整覆蓋或部分覆蓋該外表面;或者是,永磁可由複數個微型磁鐵沿著一特定方向排列而組成,但本發明不限於此。而永磁的材料可選自由鐵、鎳、鋁、銅、鈷、鈦、鉻、矽、鋇、鍶、釹、硼、或其合金、或組合、或其他具有磁性的材料所組成的群組,但本發明不限於此。
另外,至少二磁性驅動件對應外表面的相對兩側而對應設置,亦即,至少二磁性驅動件的外部磁力線起始點的連線通過軸心,其中每個磁性驅動件鄰近永磁設置,且設置於第一側板及第二側板之間。磁性驅動件的數量可為2~50個,較佳為2~40個,更佳為2~30個,最佳為2~20個,但本發明不限於此,只要磁性驅動件的數量為偶數而可對應設置即可;且該等磁性驅動件的對應設置可使每個磁性驅動件的主要磁力方向順應節能轉輪的轉動方向,換言 之,磁性驅動件與永磁所產生的排斥磁力方向與節能轉輪的轉動方向相同,因此藉由磁力作用而有助於節能轉輪之轉動,並可增加節能轉輪轉動時的扭力。
其次,磁性驅動件的形狀可為三角柱、正方體、長方體、五角柱、子彈型或任何適當之形狀,但本發明不限於此。而磁性驅動件可為電磁鐵或永久磁鐵,但本發明不限於此;若磁性驅動件為電磁鐵,則磁性驅動件可與一外部發電機或一外部電源連接,使磁性驅動件經由通電產生磁力,用於與設置在節能轉輪的外表面上的永磁產生磁力作用,從而進一步提升節能轉輪旋轉的效率。
再者,剖面方向係為由第一側板朝向第二側板的方向,由節能構件的一側剖面方向觀之,每個磁性驅動件具有外部磁力線起始點以及遠離節能轉輪的最遠邊緣,其中通過最遠邊緣的延伸線定義為第一延伸線,外部磁力線起始點與第一延伸線之間的最短距離的延伸線定義為第二延伸線,第二延伸線不通過節能轉輪的軸心,因此使磁性驅動件為偏置設計;此外,由於第二延伸線與軸心之間存在的最短距離可作為磁性驅動件與永磁所產生的磁力作用的力臂,而可加強磁性驅動件施加於節能轉輪上的永磁的磁力作用,進而增加節能轉輪旋轉時的扭力,其中第一延伸線及第二延伸線延伸超過整個節能構件。
於本發明之用於動力源的節能構件中,每個磁性驅動件面對永磁的磁極性可與永磁面對每個磁性驅動件的磁極性相同,換言之,磁性驅動件與永磁係以相同的磁極性相向,以使磁性驅動件與永磁產生彼此相斥的磁力,從而可提升該節能轉輪轉動時的扭力,但本發明不限於此。
於本發明之用於動力源的節能構件中,第二延伸線與軸心之間的最短距離可介於節能轉輪的半徑的0.001至0.005倍之間,較佳介於0.002至0.004 倍,最佳介於0.002至0.003倍,或者是介於0.001至0.002倍,亦或是介於0.004至0.005倍,但本發明不限於此。
於本發明之用於動力源的節能構件中,通過軸心與外部磁力線起始點的延伸線定義為第三延伸線,第二延伸線與第三延伸線之間形成一夾角,該夾角可介於1至35度之間,較佳為1至30度之間,更佳為1至25度之間,最佳為3至20度之間,或者是在5至15度之間,亦或是在10~20度之間,但本發明不限於此。
而根據本發明的另一態樣,其結構均與前述的節能構件相似,而具有與前述節能構件相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中此態樣的節能構件與前述的節能構件的差異僅如下所述:由節能構件的一側剖面方向觀之,每個磁性驅動件具有外部磁力線起始點及磁力作用方向,其中沿磁力作用方向通過外部磁力線起始點的延伸線定義為第四延伸線,且第四延伸線不通過節能轉輪的軸心,因此使磁性驅動件為偏置設計,而與前述的節能構件藉由相同的原理,而增加節能轉輪旋轉時的扭力,其中第四延伸線延伸超過整個節能構件。
於本發明之用於動力源的節能構件中,第四延伸線與軸心之間的最短距離可介於節能轉輪的半徑的0.001至0.005倍之間,較佳介於0.002至0.004倍,最佳介於0.002至0.003倍,或者是介於0.001至0.002倍,亦或是介於0.004至0.005倍,但本發明不限於此。
於本發明之用於動力源的節能構件中,磁性驅動件的擺設方向可具有一調整角度,調整角度使調整後的第四延伸線通過軸心,其中調整角度可介於1至35度之間,較佳為1至30度之間,更佳為1至25度之間,最佳為3至20度之間,但本發明不限於此。
下文將配合圖式並詳細說明,使本發明的其他目的、優點、及新穎特徵更明顯。
1:節能構件
2:第一側板
3:第二側板
4:軸心部分
4a:軸心
10:節能轉輪
11:外表面
20:永磁
30、30’:磁性驅動件
30a:最遠邊緣
35:外部磁力線起始點
A-A’:剖面
Dr1:轉動方向
e1:第一延伸線
e2:第二延伸線
e3:第三延伸線
e4、e4’:第四延伸線
θ1、θ2:夾角
ds1、ds2:最短距離
MD1:磁力作用方向
圖1顯示本發明的實施例1的節能構件的立體圖。
圖2顯示本發明的實施例1的節能構件沿圖1的A-A’線的剖視圖。
圖3(A)~圖3(D)顯示本發明的磁性驅動件的側視圖。
圖4(A)~圖4(C)顯示本發明的實施例2、實施例3及實施例4的節能構件的立體圖。
圖5顯示本發明的實施例5的節能構件的立體圖。
圖6顯示本發明的實施例5的節能構件沿圖5的A-A’線的剖視圖。
圖7顯示本發明的實施例6的節能構件的剖視圖。
圖8顯示本發明的實施例7的節能構件的剖視圖。
圖9顯示本發明的實施例8的節能構件的剖視圖。
圖10顯示本發明的實施例9的節能構件的剖視圖。
圖11顯示本發明的實施例10的節能構件的剖視圖。
圖12顯示本發明的實施例11的節能構件的剖視圖。
圖13顯示本發明的實施例12的節能構件的剖視圖。
以下提供本發明的不同實施例。這些實施例是用於說明本發明的技術內容,而非用於限制本發明的權利範圍。一實施例的一特徵可透過合適的修飾、置換、組合、分離以應用於其他實施例。
此外,在本文中,除了特別指明者之外,「第一」、「第二」等序數,只是用於區別具有相同名稱的多個元件,並不表示它們之間存在位階、層級、執行順序、或製程順序。一「第一」元件與一「第二」元件可能一起出現在同一構件中,或分別出現在不同構件中。序數較大的一元件的存在不必然表示序數較小的另一元件的存在。
在本文中,除了特別指明者之外,所謂的特徵甲「或」(or)或「及/或」(and/or)特徵乙,是指甲單獨存在、乙單獨存在、或甲與乙同時存在;所謂的特徵甲「及」(and)或「與」(and)或「且」(and)特徵乙,是指甲與乙同時存在;所謂的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」,是指包括但不限於此。
此外,在本文中,所謂的「上」、或「之間」等用語,只是用於描述多個元件之間的相對位置,並在解釋上可推廣成包括平移、旋轉、或鏡射的情形。
此外,在本文中,除了特別指明者之外,「一元件在另一元件上」或類似敘述不必然表示該元件接觸該另一元件。
此外,由於實驗數據會受到當下測量環境或人為量測誤差的影響,因此在本文中所提供的實驗數據將存在著誤差,且為方便供閱讀,實驗數據可能以近似值(例如四捨五入)來提供。
節能構件(1)之結構
實施例1
圖1顯示本發明的實施例1的節能構件(1)的立體圖。圖2顯示本發明的實施例1的節能構件(1)沿圖1的A-A’線的剖視圖。
如圖1及圖2所示,於本實施例之用於動力源的節能構件(1)中,節能構件(1)包括第一側板(2)、第二側板(3)、軸心(4a)、軸心部分(4)、節能轉輪(10)、外表面(11)、永磁(20)及磁性驅動件(30)。其中節能轉輪(10)透過軸心部分(4)而樞接於第一側板(2)及第二側板(3),並具有外表面(11),且軸心部分(4)連接外部轉動軸(圖中未揭示),並經由外部轉動軸(圖中未揭示)帶動節能轉輪(10)而轉動,其中外部轉動軸可連接於一動力源,例如一馬達,故節能轉輪(10)可相對於第一側板(2)及第二側板(3)旋轉。
此外,於本實施例中,永磁(20)可為釹鐵硼磁鐵,但不限於此;在一實施例中,永磁(20)可為鋁鎳鈷磁鐵。其次,永磁(20)設置於外表面(11)上且為圓環型結構,並完整覆蓋外表面(11)。
而於本實施例中,磁性驅動件(30)為長方體,其中長方體的一最大表面朝向節能轉輪(10)(即磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)產生在最大表面上),且對應外表面(11)的相對兩側而對應設置,亦即,兩對應之磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)的連線通過節能轉輪(10)的軸心(4a),並使磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)鄰近永磁(20)設置,且設置於第一側板(2)及第二側板(3)之間,其中外部磁力線起始點(35)定義為外部磁力線軌跡的起點,外部磁力線的方向可例如由N極指向S極。如前所述,藉由對應設置的偶數個磁性驅動件(30)以平衡個別磁性驅動件(30)與永磁(20)所產生之排斥磁力的作用,例如磁性驅 動件(30)與永磁(20)可以互以N極相向,或是可以互以S極相向,因此兩者所產生之磁力為排斥作用,以確保永磁(20)的轉動順利。另外,於本實施例中具有8個對應設置的磁性驅動件(30)且分別為橫向設置的長方體,但不限於此,於另一實施例中,磁性驅動件(30)可如圖3(A)~圖3(D)所示,分別為縱向設置的長方體(即磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)產生在其短軸方向的面上)、子彈型、三角柱、五角柱或任何適當之形狀,需注意的是,當設置於節能構件(1)上時,每個磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)處是設置為面對節能轉輪(10);於再一實施例中,磁性驅動件(30)的數量可為2個、4個、6個、10個或12個,只要為偶數數量即可,且每2個相互對應設置。
再者,剖面(A-A’)方向為由第一側板(2)朝向第二側板(3)的方向,由節能構件(1)的一側剖面(A-A’)方向觀之,每個磁性驅動件(30)具有外部磁力線起始點(35)以及遠離節能轉輪(10)的最遠邊緣(30a),其中外部磁力線起始點(35)鄰近永磁(20)設置,且通過最遠邊緣(30a)的延伸線定義為第一延伸線(e1),外部磁力線起始點(35)與第一延伸線(e1)之間的最短距離的延伸線定義為第二延伸線(e2),其中第一延伸線(e1)及第二延伸線(e2)延伸可超過整個節能構件(1),而第二延伸線(e2)不通過節能轉輪(10)的軸心部分(4)的軸心(4a),因此第二延伸線(e2)與軸心(4a)之間存在一最短距離(ds1),使磁性驅動件(30)為偏置設計(即相對於圖2中虛線的磁性驅動件(30’)的位置),因此可加強磁性驅動件(30)施加於節能轉輪(10)上的永磁(20)的磁力作用並順應節能轉輪(10)之轉動方向,以增加節能轉輪(10)旋轉的扭力。在一實施例中,最短距離(ds1)可介於節能轉輪(10)的半徑的0.001至0.005倍之間,較佳介於0.002至0.004倍,最佳介於0.002至0.003倍,或者是介於0.001至0.002倍,亦或是介於0.004至0.005倍,例如可為節能轉輪(10)半徑的0.0025 倍,或者可為0.0035倍。此外,對應設置的磁性驅動件(30)亦使每個磁性驅動件(30)的主要磁力方向順應節能轉輪(10)的轉動方向,亦即每個磁性驅動件(30)施加於節能轉輪(10)上的永磁(20)的磁力作用皆是加強節能轉輪(10)的轉動,舉例來說,圖2最上方的磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)以朝著圖式左側的方向遠離軸心(4a),因此該磁性驅動件(30)對於永磁(20)的主要磁力作用可視為對應永磁(20)左側的一推力,若節能轉輪(10)為逆時針旋轉,磁力作用即可順應節能轉輪(10)的轉動方向(Dr1)而加成轉動。藉此,節能轉輪(10)可以以更為節能的方式進行旋轉,並提升節能轉輪(10)轉動時的扭力。
實施例2
圖4(A)顯示本發明的實施例2的節能構件(1)的立體圖。
如圖4(A)所示,本實施例之結構均與實施例1相似,而具有與實施例1相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例1的差異僅在於,本實施例的永磁(20)為圓環型結構,並於節能轉輪(10)的外表面(11)上設置有兩條彼此平行的永磁(20),但並不限於此;於一實施例中,可於節能轉輪(10)的外表面(11)上設置有複數條彼此平行的永磁(20),只要節能轉輪(10)的外表面(11)足以容納即可。另外,只要合理,各實施例的細節特徵亦可任意搭配組合。
實施例3
圖4(B)顯示本發明的實施例3的節能構件(1)的立體圖。
如圖4(B)所示,本實施例之結構均與實施例1相似,而具有與實施例1相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例1的差異僅在於,本實施例的永磁(20)由複數個微型磁鐵沿著特定方向排列而組成,且同樣設置於節能 轉輪(10)的外表面(11)上,但不限於此。另外,只要合理,各實施例的細節特徵亦可任意搭配組合。
實施例4
圖4(C)顯示本發明的實施例4的節能構件(1)的立體圖。
如圖4(B)所示,本實施例之結構均與實施例3相似,而具有與實施例3相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例3的差異在於,本實施例不僅永磁(20)是由複數個微型磁鐵沿著特定方向排列而組成,每個磁性驅動件(30)亦是由複數個微型磁鐵所組成。
此外,每一個磁性驅動件(30)的微型磁鐵是與永磁(20)的微型磁鐵相對應,例如具有相對應的數量、位置,但不限於此,舉例來說,當永磁(20)於外表面(11)的各角度設置有2個微型磁鐵(如圖4(C)的態樣),則每個磁性驅動件亦須由2個微型磁鐵組成。另外,在一實施例中,磁性驅動件(30)的微型磁鐵的形狀亦可與永磁(20)的微型磁鐵相似或相同。又在一實施例中,磁性驅動件(30)的微型磁鐵的大小可與永磁(20)的微型磁鐵相同或相似,例如略大於永磁(20)的微型磁鐵或略小於微型磁鐵,此處略大於或略小於定義為差異在25%以下,但不限於此。在一實施例中,在節能轉輪(10)旋轉的過程中,磁性驅動件(30)的微型磁鐵的大小是設定為使每個磁性驅動件(30)的微型磁鐵僅與相同數量的磁性驅動件(30)的微型磁鐵產生磁力作用,但不限於此。
此外,只要合理,各實施例的細節特徵亦可任意搭配組合。
實施例5
圖5顯示本發明的實施例5的節能構件(1)的立體圖。圖6顯示本發明的實施例5的節能構件(1)沿圖6的A-A’線的剖視圖。
如圖5及圖6所示,本實施例之結構均與實施例1相似,而具有與實施例1相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例1的差異僅在於,本實施例中通過軸心(4a)與外部磁力線起始點(35)的延伸線定義為第三延伸線(e3),而第二延伸線(e2)與第三延伸線(e3)之間形成一夾角(θ1),換言之,本實施例的磁性驅動件(30)係以外部磁力線起始點(35)為中心旋轉而成(即相對於虛線的磁性驅動件(30’)的位置進行旋轉),使磁性驅動件(30)為偏置設計,因此藉由與前述實施例1相似的原理,以加強磁性驅動件(30)施加於節能轉輪(10)上的永磁(20)的磁力作用,從而增加節能轉輪(10)旋轉的扭力。此外,在一實施例中,節能構件(1)具有6個對應設置的磁性驅動件(30),而夾角(θ1)的角度可介於1至35度之間,在一些實施例中,其可為1至30度之間,或可為1至25度之間,或可為3至20度之間,或者是在5至15度之間,亦或是在10~20度之間,因此夾角(θ1)例如可為30度,或者可為20度等,但不限於此。另外,只要合理,各實施例的細節特徵亦可任意搭配組合,例如可將本實施例與實施例2或實施例3進行結合,對於永磁(20)的形式進行置換。
實施例6
圖7顯示本發明的實施例6的節能構件(1)的剖視圖。
如圖7所示,根據本發明的另一態樣,本實施例之結構均與實施例1相似,而具有與實施例1相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例1的差異僅如下所述:由節能構件(1)的一側剖面(A-A’)方向觀之(如圖1所示),每個磁性驅動件(30)具有外部磁力線起始點(35)及磁力作用方向(MD1),且外部磁力線起始點(35)鄰近永磁(20)設置,其中沿磁力作用方向(MD1)通過外部磁力線起始點(35)的延伸線定義為第四延伸線(e4),且第四延伸線(e4)不通過節能轉輪(10)的 軸心(4a),使第四延伸線(e4)與軸心(4a)之間存在一最短距離(ds2),因此磁性驅動件(30)為偏置設計(即相對於虛線的磁性驅動件(30’)的位置),而與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,而增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力,其中第四延伸線(e4)延伸超過整個節能構件(1)。在一實施例中,最短距離(ds2)可介於節能轉輪(10)的半徑的0.001至0.005倍之間,較佳介於0.002至0.004倍,最佳介於0.002至0.003倍,或者是介於0.001至0.002倍,亦或是介於0.004至0.005倍,例如可為節能轉輪(10)半徑的0.0025倍,或者可為0.0035倍。在某些情況下,實施例6與實施例1為相同的結構,因此各特徵的細節可與實施例1相同。
實施例7
圖8顯示本發明的實施例7的節能構件(1)的剖視圖。
如圖8所示,本實施例之結構均與實施例6相似,而具有與前述節能構件(1)相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例5的差異僅如下所述:磁性驅動件(30)係以最高磁力點(35)為軸心進行旋轉,因此,經由調整角度(θ2)調整後形成磁性驅動件(30’),調整後的磁性驅動件(30’)的第四延伸線(e4’)與第四延伸線(e4)之夾角即為調整角度(θ2),該調整角度(θ2)使調整後的第四延伸線(e4’)通過軸心(4a),而與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,以增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力。在一實施例中,調整角度(θ2)可介於1至35度之間,較佳為1至30度之間,更佳為1至25度之間,最佳為3至20度之間,或者是在5至15度之間,亦或是在10~20度之間,例如可為30度,或可為20度,但不限於此。在某些情況下,實施例7與實施例5為相同的結構,因此各特徵的細節可與實施例5相同。
實施例8
圖9顯示本發明的實施例8的節能構件(1)的剖視圖。
如圖9所示,本實施例之結構均與實施例6相似,而具有與前述節能構件(1)相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例6的差異僅如下所述:本實施例之磁性驅動件(30)為三角柱,而磁性驅動件(30)的第四延伸線(e4)與軸心(4a)具有一最短距離(ds2),因此本實施例與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,以增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力。
實施例9
圖10顯示本發明的實施例9的節能構件(1)的剖視圖。
如圖10所示,本實施例之結構均與實施例6相似,而具有與前述節能構件(1)相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例6的差異僅如下所述:本實施例之磁性驅動件(30)係以其長軸方向的一端為軸心進行旋轉,但不限於此,只要並非以磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)作為軸心即可。經由調整角度(θ2)調整後形成磁性驅動件(30’),調整後的磁性驅動件(30’)的第四延伸線(e4’)與第四延伸線(e4)之夾角即為調整角度(θ2),該調整角度(θ2)使調整後的第四延伸線(e4’)通過軸心(4a),而與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,以增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力。在一實施例中,調整角度(θ2)可介於1至35度之間,或可為1至30度之間,或可為1至25度之間,或可為3至20度之間,或者亦可在5至15度之間,亦或是在10~20度之間,因此調整角度(θ2)可例如為30度,或可為20度,但不限於此。
實施例10
圖11顯示本發明的實施例10的節能構件(1)的剖視圖。
如圖11所示,根據本發明的另一態樣,本實施例之結構均與實施例6相似,而具有與實施例6相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例6的差異僅如下所述:磁性驅動件(30)的形狀由橫向設置的長方體改為不規則體,使第四延伸線(e4)與軸心(4a)之間存在一最短距離(ds2),因此,磁性驅動件(30)為偏置設計(即相對於虛線的磁性驅動件(30’)的位置),而與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,以增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力,其中第四延伸線(e4)延伸超過整個節能構件(1)。在一實施例中,最短距離(ds2)可介於節能轉輪(10)的半徑的0.001至0.005倍之間,較佳介於0.002至0.004倍,最佳介於0.002至0.003倍,或者是介於0.001至0.002倍,亦或是介於0.004至0.005倍,例如可為節能轉輪(10)半徑的0.0025倍,或者可為0.0035倍。
實施例11
圖12顯示本發明的實施例11的節能構件(1)的剖視圖。
如圖12所示,本實施例之結構均與實施例7相似,而具有與實施例7相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例7的差異僅如下所述:磁性驅動件(30)的形狀由橫向設置的長方體改為不規則體,因此與實施例6同樣以磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)為軸心進行旋轉,故經由調整角度(θ2)調整後形成磁性驅動件(30’),調整後的磁性驅動件(30’)的第四延伸線(e4’)與第四延伸線(e4)之夾角即為調整角度(θ2),該調整角度(θ2)使調整後的第四延伸線(e4’)通過軸心(4a),而與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,以增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力。在一實施例中,調整角度(θ2)可介於1至35度之間,較佳為1至30度之間,更佳為1至25度之間,最佳為3至20度之間,或者是在5至15度之間,亦或是在10~20度之間,例如可為30度,或可為20度,但不限於此。
實施例12
圖13顯示本發明的實施例12的節能構件(1)的剖視圖。如圖13所示,本實施例之結構均與實施例9相似,而具有與前述節能構件(1)相似的特徵與功效,故此處不再贅述,其中與實施例9的差異僅如下所述:本實施例之磁性驅動件(30)係以其長軸方向的一端為軸心進行旋轉,但不限於此,只要並非以磁性驅動件(30)的外部磁力線起始點(35)作為軸心即可。經由調整角度(θ2)調整後形成磁性驅動件(30’),調整後的磁性驅動件(30’)的第四延伸線(e4’)與第四延伸線(e4)之夾角即為調整角度(θ2),該調整角度(θ2)使調整後的第四延伸線(e4’)通過軸心(4a),而與前述的節能構件(1)藉由相同的原理,以增加節能轉輪(10)旋轉時的扭力。在一實施例中,調整角度(θ2)可介於1至35度之間,較佳為1至30度之間,更佳為1至25度之間,最佳為3至20度之間,或者是在5至15度之間,亦或是在10~20度之間,例如可為30度,或可為20度,但不限於此。
節能構件(1)之功效
表1顯示將本發明的實施例1~實施例12與一種習知的馬達(比較例1)進行實驗後的結果,需注意的是,實驗會受當下環境影響。如表1所示,本發明的實施例1~實施例12確實可有效節省電力、提升效率,且輸入較小的電力即可維持相同的輸出功率,並得以提升扭力輸出,因此本發明之用於動力源的節能構件(1)可有效提升效率、增加輸出扭力、或節省能源,以使應用的範圍得以增加,並大幅節省能源。
Figure 109136457-A0305-02-0017-1
Figure 109136457-A0305-02-0018-2
儘管本發明已透過多個實施例來說明,應理解的是,只要不背離本發明的精神及申請專利範圍所主張者,可作出許多其他可能的修飾及變化。
1:節能構件
2:第一側板
3:第二側板
4:軸心部分
10:節能轉輪
20:永磁
30:磁性驅動件
A-A’:剖面

Claims (10)

  1. 一種用於動力源的節能構件,包括:一節能轉輪(10),透過一軸心部分(4)而樞接於一第一側板(2)及一第二側板(3),並具有一外表面(11),其中該軸心部分(4)連接一外部轉動軸,並經由該外部轉動軸的帶動而轉動;至少一永磁(20),設置於該外表面(11)上;至少二磁性驅動件(30),對應該外表面(11)的相對二側而對應設置,其中每個該磁性驅動件(30)鄰近該永磁(20)設置;其中,由該節能構件(1)的一側剖面(A-A’)方向觀之,每個該磁性驅動件(30)具有一外部磁力線起始點(35)以及遠離該節能轉輪(10)的一最遠邊緣(30a),其中該最遠邊緣(30a)為一直線,且該外部磁力線起始點(35)未位於該最遠邊緣(30a)上;其中,通過且重疊該最遠邊緣(30a)的一延伸線定義為一第一延伸線(e1),該磁力線起始點(35)與該第一延伸線(e1)之間具有一最短距離,該最短距離垂直於該第一延伸線(e1),且該最短距離的一延伸線定義為一第二延伸線(e2),並且該第二延伸線(e2)為該最遠邊緣(30a)上的一法線,並通過該外部磁力線起始點(35);其中,該第二延伸線(e2)不通過該節能轉輪(10)的該軸心部分(4)的一軸心(4a);其中,該第二延伸線(e2)與該軸心(20a)之間的最短距離(ds1)介於該節能轉輪(10)的半徑的0.001至0.005倍之間。
  2. 如請求項1所述的節能構件,其中每個該磁性驅動件(30)面對該永磁(20)的磁極性與該永磁(20)面對每個該磁性驅動件(30)的磁極性相同。
  3. 如請求項2所述的節能構件,其中該第二延伸線(e2)與該軸心(20a)之間的最短距離介於該節能轉輪(10)的半徑的0.002至0.003倍之間。
  4. 如請求項2所述的節能構件,其中該永磁(20)為圓環型結構,並完整覆蓋或部分覆蓋該外表面(11)。
  5. 如請求項2所述的節能構件,其中該永磁(20)由複數個微型磁鐵沿著一特定方向排列而組成。
  6. 如請求項2所述的節能構件,其中每個磁性驅動件(30)由複數個微型磁鐵組成。
  7. 一種用於動力源的節能構件,包括:一節能轉輪(10),透過一軸心部分(4)而樞接於一第一側板(2)及一第二側板(3),並具有一外表面(11),其中該軸心部分(4)連接一外部轉動軸,並經由該外部轉動軸的帶動而轉動;至少一永磁(20),設置於該外表面(11)上;至少二磁性驅動件(30),對應該外表面(11)的相對二側而對應設置,其中每個該磁性驅動件(30)鄰近該永磁(20)設置;其中,由該節能構件(1)的一側剖面(A-A’)方向觀之,每個該磁性驅動件(30)具有一外部磁力線起始點(35)以及遠離該節能轉輪(10)的一最遠邊緣(30a),其中該最遠邊緣(30a)為一直線,且該外部磁力線起始點(35)未位於該最遠邊緣(30a)上;其中,通過且重疊該最遠邊緣(30a)的一延伸線定義為一第一延伸線(e1),該磁力線起始點(35)與該第一延伸線(e1)之間具有一最短距離,該最短距離垂直於該第一延伸線(e1),且該最短距離的一延伸線定義為一第二延伸線(e2), 該第二延伸線(e2)為該最遠邊緣(30a)上的一法線,並通過該外部磁力線起始點(35);其中,該第二延伸線(e2)不通過該節能轉輪(10)的該軸心部分(4)的一軸心(4a);其中通過該軸心(4a)與該外部磁力線起始點(35)的一延伸線定義為一第三延伸線(e3),該第二延伸線(e2)與該第三延伸線(e3)之間形成一夾角(θ1),該夾角介於1至35度之間。
  8. 如請求項7所述的節能構件,其中每個該磁性驅動件(30)面對該永磁(20)的磁極性與該永磁(20)面對每個該磁性驅動件(30)的磁極性相同。
  9. 如請求項8所述的節能構件,其中該永磁(20)由複數個微型磁鐵沿著一特定方向排列而組成。
  10. 如請求項8所述的節能構件,其中每個磁性驅動件(30)由複數個微型磁鐵組成。
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