TWM483321U - 慣性電磁浮飛輪裝置 - Google Patents
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Description
本創作是關於一種慣性電磁浮飛輪裝置，尤指一種藉由磁力懸浮並慣性轉動，以減少與軸承摩擦力維持均衡轉速的飛輪裝置。
隨著全球經濟發展的快速成長，對於能源的需求量節節攀升，使得能源耗竭越趨嚴重，因此替代能源的開發更顯重要，而運用動能來轉換成電力是近年來常見的做法，能有效的減少能源消耗。
按，常見的動能轉換電能裝置，請參閱圖1，為慣性動力發電裝置，乃是利用慣性使物體轉動產生動能，其主要包括：一底座10，該底座10上設有兩個支撐座11，該兩個支撐座11上水平架設一轉軸20，該轉軸20上穿設有一飛輪21，該轉軸20的其中一端連接一驅動馬達22，該轉軸20的另一端連接有一發電機23，藉由驅動馬達22帶動轉軸20，使該轉軸20以及飛輪21旋轉，當飛輪21的轉速達到一定標準時，即可停止驅動該馬達22，使該飛輪21利用慣性繼續旋轉，產生足以提供電力的動能。
然，傳統的慣性動力發電裝置在實施上仍有缺失，由於產生電力主要是靠轉軸20與飛輪21的旋轉產生動能，而轉軸20與飛輪21以水平方向擺放在支撐座11上，故在旋轉時所有
的重力皆由支撐座11來支撐，旋轉時轉軸20與支撐座11不斷摩擦，使得支撐座11成為轉軸20與飛輪21旋轉時的阻力，因為摩擦力的影響，降低了轉軸20與飛輪21的轉速，且飛輪20的重量大，受到摩擦力影響後容易使轉速不均，需耗費更大的驅動馬達22的動力才能達到理想的轉速，降低電能的生成效率，亦降低了支撐座11的使用壽命。
爰此，本創作的主要目的，在於提供一種能藉由磁力懸浮並旋轉的飛輪，以減少因摩擦力所造成的阻力，影響旋轉轉速。
為達上述目的，本創作是關於一種慣性電磁浮飛輪裝置，其包括：一固定架，該固定架由一頂架以及一底架組成，該頂架設有一承孔，該底架設有一承座；兩容槽，分別為設置於該頂架上的第一容槽以及設置於該底架上的一第二容槽，該些容槽各設有一底面及一環面；一飛輪，該飛輪具有一上斜面以及一下斜面，該上斜面的表面積大於該下斜面的表面積；一轉軸，該轉軸由該飛輪的該上斜面垂直穿插至該下斜面，且該轉軸的兩端各由一軸承固定；一吸引磁組，該吸引磁組設於上述第一容槽的該環面內以及上述飛輪的該上斜面上；一線圈磁組，該線圈磁組設於上述第二容槽的該環面內以及上述飛輪的該下斜面上；一驅動裝置，該驅動裝置設於該頂架上方並與該轉軸的一端連接；以及一能源轉換裝置，該能源轉換裝置設於該第二容槽的承座上並與該轉軸的另一端連接。
其中，該第一容槽與上述飛輪的該上斜面所設的該吸引磁組磁極相異，使該飛輪與該第一容槽相吸引。
其中，該第二容槽的該環面與上述飛輪的該下斜面
所設的該線圈磁組磁極相同，使該飛輪與該第二容槽因排斥力而懸浮轉動。
其中，該第二容槽設有一第一導電環以及一第二導電環。
其中，上述飛輪的該下斜面所設的該線圈磁組連接
有一第一導電片以及一第二導電片。
其中，該第一導電片與該第一導電環接觸，該第二導電片與該第二導電環接觸用以形成導電通路。
藉此，本創作藉由框架的設計，使轉軸與飛輪能以垂直的方式藉由磁組產生磁浮並慣性轉動，減少與軸承的摩擦，使飛輪能以等速慣性旋轉，亦增加了軸承的使用壽命。
10‧‧‧底座
11‧‧‧支撐座
20‧‧‧轉軸
21‧‧‧飛輪
22‧‧‧驅動馬達
23‧‧‧發電機
100‧‧‧固定架
110‧‧‧頂架
120‧‧‧底架
130‧‧‧承孔
140‧‧‧承座
150‧‧‧軸承
200‧‧‧第一容槽
210‧‧‧底面
220‧‧‧環面
300‧‧‧第二容槽
310‧‧‧底面
320‧‧‧環面
330‧‧‧第一導電環
340‧‧‧第二導電環
400‧‧‧飛輪
410‧‧‧上斜面
420‧‧‧下斜面
430‧‧‧轉軸
440‧‧‧水平面
500‧‧‧吸引磁組
600‧‧‧線圈磁組
700‧‧‧懸浮磁組
620‧‧‧線圈
510、610、710‧‧‧磁塊
630‧‧‧第一導電片
640‧‧‧第二導電片
800‧‧‧驅動裝置
900‧‧‧能源轉換裝置
圖1為習知慣性動力發電裝置之立體圖。
圖2為本創作慣性電磁浮飛輪裝置之分解圖。
圖3為本創作慣性電磁浮飛輪裝置之之剖面圖。
茲有關本創作之詳細內容及技術說明，現以實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本創作實施之限制。
請參閱圖2及圖3，為本創作慣性電磁浮飛輪裝置之分解圖以及剖面圖。本創作揭露一種慣性電磁浮飛輪裝置，其包括：一固定架100，該固定架100由一頂架110以及一底架120組成，該頂架110設有一承孔130，該底架120設有一承座140。在頂架110上的承孔130上設有一第一容槽200，以及一可與第一容槽200相接合的一第二容槽300，該第一容槽200以及該第
二容槽300皆由一底面210、310及一環面220、320組成。
一飛輪400，該飛輪400具有一上斜面410以及一下斜面420，且該上斜面410的表面積大於該下斜面420的表面積，將整個飛輪400的重心放在底部，使飛輪400整理外觀看起來如一錐形，且該第一容槽200的凹面弧度與該飛輪400的上斜面410形狀相配合，該第二容槽300的凹面弧度與該飛輪400的下斜面420形狀相配合。該飛輪400由上斜面410中央垂直穿插一轉軸430至下斜面420，且該轉軸430的一端向上穿過第一容槽200，再穿過一軸承150固定在承孔130上，該轉軸430的另一端向下通過第二容槽300，穿過另一軸承150固定在下方的一能源轉換裝置900上，使飛輪400被包覆在第一容槽200和第二容槽300之間。
飛輪400和第一容槽200、第二容槽300上分別設有不同功能的磁組，包括有一吸引磁組500，該吸引磁組500設於該第一容槽200的環面220內以及上述飛輪400的上斜面410上；一線圈磁組600，該線圈磁組600設於上述第二容槽300的該環面320上以及上述飛輪400的該下斜面420上，上述磁組由複數個磁塊510、610所組成，且組成線圈磁組600的磁塊610上以線圈620纏繞。
該頂架110上方設有一驅動裝置800，該驅動裝置800與通過第一容槽200的轉軸430一端相連接，而該底架120上設有一能源轉換裝置900，該能源轉換裝置900位於上述底架120的承座140上，且與通過第二容槽300的轉軸430另一端相連接。
更進一步，該飛輪的下斜面420連接有一水平面440，該水平面440上以及上述第二容槽300的該底面310上各設有一懸浮磁組700，該懸浮磁組由複數個磁塊710所組成。
更進一步，該第二容槽300設有一第一導電環330以及一第二導電環340，分別位於第二容槽300內的線圈磁組600的上方及下方，而飛輪400的該下斜面420所設的該線圈磁組600連接有一第一導電片630以及一第二導電片640，且實施上第一導電環330與第一導電片630接觸，第二導電環340與第二導電片640接觸。
實施上，先將頂架110以及底架120結合，使第一容槽200與第二容槽300相接，將飛輪400包覆在內，接著啟動驅動裝置800使轉軸430與飛輪400轉動，等到飛輪400的轉速達到一定的速率後即可關閉驅動裝置800。過程中由於第二容槽300的環面320與上述飛輪400的下斜面420所設的線圈磁組600磁極相同，使該飛輪400與該第二容槽300因排斥力而懸浮並維持等速轉動。
其中第一導電環330與第二導電環340與一電源電性連接，而纏繞在線圈磁組600的磁塊610上的線圈620與第一導片630以及第二導片640電性連接，故在第一導電環330與第一導電片630接觸時，以及第二導電環340與第二導電片640接觸時會形成導電通路，進而隨著轉動的飛輪400形成旋轉磁場，最後再經由轉軸430末端連接的能源轉換裝置800將旋轉產生的動能轉換成電能輸出，以供負載裝置使用。
又為避免因飛輪底部重量大於磁力無法保持平均的懸浮高度，第一容槽200與上述飛輪400的上斜面410所設的吸引磁組500為相異磁極，使飛輪400與第一容槽200因同性相吸而增加飛輪400懸浮的拉力，而第二容槽300的底面310與飛輪400的水平面440所設的懸浮磁組700為相同磁極，增加飛輪400與第二容槽300的排斥力。
藉此，本創作以固定架將轉軸430與飛輪400以垂直的方向固定在軸承150上，並藉由不同的磁組，使飛輪懸浮轉動，減少軸承所承受的重力，降低轉軸430與軸承150間的摩擦力，不但能使飛輪400能平穩的以等速旋轉，還能減少因頻繁的摩擦造成軸承150容易損壞的問題。
本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，而不應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇內。因此，本創作之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧固定架
110‧‧‧頂架
120‧‧‧底架
130‧‧‧承孔
140‧‧‧承座
150‧‧‧軸承
200‧‧‧第一容槽
210‧‧‧底面
220‧‧‧環面
300‧‧‧第二容槽
310‧‧‧底面
320‧‧‧環面
330‧‧‧第一導電環
340‧‧‧第二導電環
400‧‧‧飛輪
410‧‧‧上斜面
420‧‧‧下斜面
430‧‧‧轉軸
440‧‧‧水平面
500‧‧‧吸引磁組
600‧‧‧線圈磁組
700‧‧‧懸浮磁組
620‧‧‧線圈
510、610、710‧‧‧磁塊
630‧‧‧第一導電片
640‧‧‧第二導電片
800‧‧‧驅動裝置
900‧‧‧能源轉換裝置
Claims (11)
- 一種慣性電磁浮飛輪裝置，其包括：一固定架，該固定架由一頂架以及一底架組成，該頂架設有一承孔，該底架設有一承座；兩容槽，分別為設置於該頂架上的第一容槽以及設置於該底架上的一第二容槽，該些容槽各設有一底面及一環面；一飛輪，該飛輪具有一上斜面以及一下斜面，該上斜面的表面積大於該下斜面的表面積；一轉軸，該轉軸由該飛輪的該上斜面垂直穿插至該下斜面，且該轉軸的兩端各由一軸承固定；一吸引磁組，該吸引磁組設於上述第一容槽的該環面內以及上述飛輪的該上斜面上；一線圈磁組，該線圈磁組設於上述第二容槽的該環面內以及上述飛輪的該下斜面上；一驅動裝置，該驅動裝置設於該頂架上方並與該轉軸的一端連接；以及一能源轉換裝置，該能源轉換裝置設於該承座上方並與該轉軸的另一端連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第一容槽與上述飛輪的該上斜面所設的該吸引磁組磁極相異，使該飛輪與該第一容槽相吸引。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第二容槽的該環面與上述飛輪的該下斜面所設的該線圈磁組磁極相同，使該飛輪與該第二容槽因排斥力而懸浮轉動。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該飛輪的下斜面連接有一水平面。
- 如申請專利範圍第4項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該水平面上以及上述第二容槽的該底面上各設有一懸浮磁組。
- 如申請專利範圍第5項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第二容槽的該底面與上述飛輪的該水平面所設的該懸浮磁組磁極相同，增加該飛輪與該第二容槽的排斥力。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第二容槽設有一第一導電環以及一第二導電環。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，上述飛輪的該下斜面所設的該線圈磁組連接有一第一導電片以及一第二導電片。
- 如申請專利範圍第8項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第一導電片與該第一導電環接觸，該第二導電片與該第二導電環接觸用以形成導電通路。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第一容槽的凹面弧度與上述飛輪的該上斜面形狀相配合。
- 如申請專利範圍第1項所述之慣性電磁浮飛輪裝置，其中，該第二容槽的凹面弧度與上述飛輪的該下斜面形狀相配合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103200104U TWM483321U (zh) | 2014-01-03 | 2014-01-03 | 慣性電磁浮飛輪裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103200104U TWM483321U (zh) | 2014-01-03 | 2014-01-03 | 慣性電磁浮飛輪裝置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM483321U true TWM483321U (zh) | 2014-08-01 |
Family
ID=51793004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW103200104U TWM483321U (zh) | 2014-01-03 | 2014-01-03 | 慣性電磁浮飛輪裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM483321U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10424993B2 (en) | 2016-09-07 | 2019-09-24 | Shou-Cheng Wong | Vertically mounted and magnetically driven power generation apparatus with energy-saving effect |
| TWI697619B (zh) * | 2015-03-11 | 2020-07-01 | 日商簡單東京股份有限公司 | 旋轉裝置及電力供給系統 |
-
2014
- 2014-01-03 TW TW103200104U patent/TWM483321U/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI697619B (zh) * | 2015-03-11 | 2020-07-01 | 日商簡單東京股份有限公司 | 旋轉裝置及電力供給系統 |
| US10424993B2 (en) | 2016-09-07 | 2019-09-24 | Shou-Cheng Wong | Vertically mounted and magnetically driven power generation apparatus with energy-saving effect |
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Legal Events
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