TWM496792U - 具發電功能的風扇裝置 - Google Patents

Description

具發電功能的風扇裝置

本新型是有關於一種風扇，特別是指一種具發電功能的風扇裝置。

近年來，隨著科技產業日益發達，電子裝置例如桌上型電腦、筆記型電腦(Notebook，NB)等產品已頻繁地出現在日常生活中。這些電子裝置在運作的過程中通常會產生熱能，而影響電子裝置的運作效能。因此，為確保電子元件的運作正常，電子裝置內部通常會配置散熱模組或散熱元件，例如散熱風扇等，以協助將電子裝置產生的熱能散逸至電子裝置的外部。

現有的散熱風扇是藉由運轉時產生的氣流來促使電子裝置內部的熱量快速發散，進而帶走電子元件所產生的熱能，而如何將散熱風扇轉動時的機械能轉換為其他形式的能量儲存起來，將是當前值得研究的課題。

因此，本新型之目的，即在提供一種具發電功能的風扇裝置。

於是，本新型具發電功能的風扇裝置，包含：一風扇、二磁性元件，及一導線。該風扇包括一轂部及多個葉片，該等葉片分別由該轂部周緣延伸且彼此間隔排列。該等磁性元件彼此間隔設置且異極相向，該風扇位於該等磁性元件之間。該導線設置於該風扇，並包括二電極端及多個介於該等電極端之間的感應段，該等感應段分別安裝於該等葉片。當該風扇轉動時，該等葉片分別帶動該導線之該等感應段分別切割該等磁性元件所建立之磁場以產生電磁感應，使該導線產生感應電流，繼而該感應電流由該等電極端流出。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該風扇之每一葉片具有一底部、一由該底部向上延伸的側部及一由該側部朝該轂部延伸的頂部，該導線之該等感應段分別安裝於該等葉片之側部且每一感應段的其中一端延伸至該側部與該底部的交接處，而每一感應段的其中另一端延伸至該側部與該頂部的交接處。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，還包含一集電機構，該集電機構電性連接一轉換電路，並包括二集電環，該等集電環分別電性連接該導線之該等電極端，使該導線形成一封閉迴路。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之每一集電環具有一內環體、一環繞該內環體且與該內環體相間隔的外環體，該內環體能相對該外環體旋轉並電性連接於該導線之對應的電極端，且接收由該電極 端傳遞而來的該感應電流，該外環體電性連接於該轉換電路，該感應電流由該內環體傳遞至該外環體，繼而由該外環體將該感應電流傳遞至該轉換電路。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之每一集電環為一軸承。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構還包括複數支撐柱，該等支撐柱設置於該風扇之轂部，並分別連接於該等集電環之該等內環體，使該等內環體隨該風扇轉動而旋轉。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該等支撐柱具有不同長度，使受支撐的該等集電環彼此相間隔。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之該等集電環彼此位於該風扇之轂部的同一側且彼此上下間隔排列。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該導線還包括多個第一傳輸段及多個第二傳輸段，該等感應段分別介於該等第一傳輸段及對應的該等第二傳輸段之間，而該等第一傳輸段分別設置於該風扇之該等葉片之頂部，該等第二傳輸段則分別設置於該等葉片之底部。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之該等集電環彼此位於該風扇之轂部的上方，且該等集電環的其中一者為第一集電環，該等集電環的其中另一者為第二集電環，該第一集電環位置高於該第二集電 環，該集電機構包括四支撐柱，該等支撐柱的其中二者為第一支撐柱，該等支撐柱的其中另二者為第二支撐柱，該等第一支撐柱連結至該第一集電環，該等第二支撐柱連結至該第二集電環，該導線還包括二分別由該等第一傳輸段向上延伸至該等電極端的延伸段，該等延伸段的其中一者設置於該等第一支撐柱的其中之一，該等延伸段的其中另一者設置於該等第二支撐柱的其中之一。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，還包含一殼體，該殼體界定一容置空間，該容置空間容納該風扇、該導線、該等磁性元件及該集電機構，該等磁性元件嵌入至該殼體內側面，且該等集電環的該等外環體分別設置於該殼體，而該等內環體分別相對於該等外環體轉動。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，每一磁性元件呈縱長型並具有一底側及一頂側，該底側至頂側的距離大於該風扇之每一葉片的底部至頂部的距離。

本新型所述具發電功能的風扇裝置，其中，每一磁性元件的橫向長度大於該風扇的徑向長度。

本新型之功效在於：透過該風扇轉動時，該等葉片分別帶動該導線之該等感應段分別切割該等磁性元件所建立之磁場以產生電磁感應，使該導線產生感應電流，繼而該感應電流由該等電極端流出，以將該風扇轉動時的機械能轉換為電能儲存起來。

1‧‧‧殼體

10‧‧‧容置空間

2‧‧‧風扇

21‧‧‧轂部

22‧‧‧葉片

221‧‧‧底部

222‧‧‧側部

223‧‧‧頂部

3‧‧‧磁性元件

31‧‧‧底側

32‧‧‧頂側

4‧‧‧導線

41‧‧‧電極端

42‧‧‧感應段

43‧‧‧第一傳輸段

44‧‧‧第二傳輸段

45‧‧‧延伸段

5‧‧‧集電機構

51‧‧‧第一支撐柱

52‧‧‧第二支撐柱

53‧‧‧第一集電環

531‧‧‧第一內環體

532‧‧‧第一外環體

533‧‧‧第一滾動件

54‧‧‧第二集電環

541‧‧‧第二內環體

542‧‧‧第二外環體

543‧‧‧第二滾動件

61‧‧‧第一引出線

62‧‧‧第二引出線

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的 實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一立體分解圖，說明本新型具發電功能的風扇裝置的一實施例；圖2是一立體圖，說明該實施例的組合狀態；圖3是一側視示意圖，說明該實施例的一殼體及一容置空間；圖4是一局部放大立體圖，說明該實施例的一導線安裝於一葉片；及圖5是一俯視示意圖，說明該實施例的該導線之連接狀態。

下列實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本新型可用以實施之特定實施例。本新型所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本新型。

參閱圖1、圖2與圖3，本新型具發電功能的風扇裝置之實施例主要應用於筆記型電腦，並包含：一殼體1、一風扇2、二磁性元件3、一導線4，及一集電機構5。

該殼體1界定一容置空間10，該容置空間10容納該風扇2、該等磁性元件3、該導線4及該集電機構5。

該風扇2包括一轂部21及多個葉片22。該等葉片22分別由該轂部21周向外呈放射狀延伸且彼此間隔排 列，每一葉片22具有一底部221、一側部222及一頂部223。該側部222由該底部221向上延伸，該頂部223由該側部222朝該轂部21延伸，使該底部221、側部222及頂部223相配合圍繞形成一概呈「ㄈ」字型的外周緣。

該等磁性元件3彼此間隔設置且異極相向，而該風扇2位於該等磁性元件3之間。具體來說，該等磁性元件3嵌入至該殼體1內側面，且該等磁性元件3其中一者以磁南極面對該風扇2，而另一者則以磁北極面對該風扇2，使得該等磁性元件3共同建立一通過該風扇2的磁場。

參閱圖1與圖4，該導線4設置於該風扇2，並包括二電極端41、多個感應段42、多個第一傳輸段43、多個第二傳輸段44，及二延伸段45。在本實施例中，該等感應段42、第一傳輸段43、第二傳輸段44的數量分別對應該等葉片22的數量，但不以本實施例揭露為限。該等感應段42介於該等電極端41之間，並分別安裝於該等葉片22之側部222，且每一感應段42的其中一端延伸至該側部222與該底部221的交接處，而每一感應段42的其中另一端延伸至該側部222與該頂部223的交接處。再者，該等感應段42分別介於該等第一傳輸段43及對應的該等第二傳輸段44之間，而該等第一傳輸段43分別設置於該風扇2之該等葉片22之頂部223，該等第二傳輸段44則分別設置於該等葉片22之底部221，使得該導線4包覆該等葉片22的外周緣。參閱圖5，該等延伸段45分別由該等第一傳輸段43向上延伸至該等電極端41，詳細來說，該等延伸段 45的其中一者由圖5左下方的三條第一傳輸段43之一延伸至對應的一電極端41，而該等延伸段45的其中另一者由圖5右上方的另三條第一傳輸段43之一延伸至對應的另一電極端41。

參閱圖1至圖3，該集電機構5包括四支撐柱51、52，及二集電環53、54。該等支撐柱51、52為絕緣材質所製並設置於該風扇2之轂部21且向上延伸，具體來說，該等支撐柱51、52的其中二者為第一支撐柱51，該等支撐柱51、52的其中另二者為第二支撐柱52，該等第一支撐柱51的長度大於該等第二支撐柱52的長度。該等集電環53、54為導電的金屬材料所製，並彼此位於該風扇2之轂部21的上方且彼此上下間隔排列，該等集電環53、54的其中一者為第一集電環53，該等集電環53、54的其中另一者為第二集電環54，該第一集電環53位置高於該第二集電環54，該等第一支撐柱51連結至該第一集電環53，該等第二支撐柱52連結至該第二集電環54。

詳細來說，每一集電環53、54為一軸承，該第一集電環53具有一第一內環體531、一第一外環體532，及多個第一滾動件533。該第一內環體531連接於該等第一支撐柱51，該第一外環體532環繞該第一內環體531且與該第一內環體531相間隔並固設於該殼體1，該等第一滾動件533可滾動地夾置於該第一內環體531與該第一外環體532之間，使該第一內環體531能相對該第一外環體532轉動，且該第一內環體531電性連接於該導線4之對應的 電極端41，並接收由該電極端41傳遞而來的該感應電流，該第一外環體532透過一第一引出線61電性連接於一轉換電路(未圖示)，而該等第一滾動件533將該感應電流由該第一內環體531傳遞至該第一外環體532，繼而由該第一外環體532透過該第一引出線61將該感應電流傳遞至該轉換電路；而該第二集電環54具有一第二內環體541、一第二外環體542，及多個第二滾動件543。該第二內環體541連接於該等第二支撐柱52，該第二外環體542環繞該第二內環體541且與該第二內環體541相間隔並固設於該殼體1，該等第二滾動件543可滾動地夾置於該第二內環體541與該第二外環體542之間，使該第二內環體541能相對該第二外環體542轉動，且該第二內環體541電性連接於該導線4之另一對應的電極端41，並接收由該電極端41傳遞而來的該感應電流，該第二外環體542透過一第二引出線62電性連接於該轉換電路(未圖示)，而該等第二滾動件543將該感應電流由該第二內環體541傳遞至該第二外環體542，繼而由該第二外環體542透過該第二引出線62將該感應電流傳遞至該轉換電路。

該導線4藉由每一集電環53、54電性連接於該轉換電路，使該導線4形成一封閉迴路。另外，該導線4之該等感應段42也可以分別設置於該等葉片22的其他位置，並不限定於該等側部222，只要每一感應段42的延長線與該等磁性元件3所建立的磁力線相交皆能使該導線4產生感應電流。

特別要說明的是，該等延伸段45的其中一者設置於該等第一支撐柱51的其中之一，該等延伸段45的其中另一者設置於該等第二支撐柱52的其中之一，以將該感應電流傳遞至該等電極端41。

為進一步說明本實施例之實際應用，以下說明該具發電功能的風扇裝置的運作方式。

參閱圖3與圖5，當該風扇2轉動時，該等葉片22分別帶動該導線4之該等感應段42分別切割該等磁性元件3所建立之磁場以產生電磁感應，使該導線4產生感應電流，繼而該感應電流由該等電極端41流出。具體來說，如圖3所示，若位於圖面左方的磁性元件3為磁北極，位於圖面右方的磁性元件3則為磁南極，因而磁場方向為左方至右方，由圖5觀之，當該風扇2為順時針轉動時，該導線4靠近左方之磁性元件3的感應段42由圖面下方往上方移動並切割磁場，根據右手定則可以判斷感應電流的方向為進入圖面，也就是由圖3觀之，感應電流由上朝下流動；而再由圖5觀之，當該風扇2為順時針轉動時，該導線4靠近右方之磁性元件3的感應段42則由圖面上方往下方移動並切割磁場，根據右手定則可以判斷感應電流的方向為流出圖面，也就是由圖3觀之，感應電流由下朝上流動，如此可形成一封閉的電流迴路。當該風扇2繼續轉動時，另兩組感應段42以同樣的方式產生感應電流，但是當原先的兩感應段42分別轉至相反的位置時，該感應電流亦呈相反的流動方向，如此循環往復下去即可產生方向不斷 變化的感應電流(即交流電)而由該等電極端41輸出。

接著，由於下一級的轉換電路是固設於筆電的主板上(未圖示)，而輸出感應電流的該等電極端41會隨著該風扇2旋轉，因此本實施例利用該第一集電環53與該第二集電環54來解決一動一靜之間的銜接問題。強調地，該第一集電環53及該第二集電環54皆為能導電的金屬材料所製，而該導線4之該等電極端41分別能將感應電流傳遞至該第一內環體531與該第二內環體541，且該第一內環體531及該第二內環體541能隨該風扇2轉動，然後再透過該等第一滾動件533與該等第二滾動件543分別將該感應電流進一步傳遞至該第一外環體532與該第二外環體542，使該感應電流能輸出至該轉換電路(未圖示)以進行交/直流電的轉換。

參閱圖3至圖5，補充說明的是，每一磁性元件3呈橫向置放的長條狀並具有一底側31及一頂側32，該底側31至頂側32的距離大於該風扇2之每一葉片22的底部221至頂部223的距離，且該頂側32不高於該第二集電環54的底緣，如此可以確保該等磁性元件3之間形成的磁場能夠完全覆蓋該等葉片22，使得該等感應段42能夠全部切割磁場，並確保該第二集電環54之第二外環體542設置於該殼體1時，不會被該等磁性元件3所擋到。再者，每一磁性元件3的橫向長度不小於該風扇2的徑向長度，如此一來，可使得該等葉片22帶動該等感應段42於切割磁場時能夠達到切割最大化，也就是說能讓該等感應段42在做 切割磁場時所產生的電能達到最大值。

值得一提的是，在本實施例中，每一磁性元件3為一永久磁鐵，但也可為其他具有磁性的元件，例如電磁鐵等，並不以本實施例揭露為限。

綜上所述，透過該風扇2轉動時，該等葉片22分別帶動該導線4之該等感應段42分別切割該等磁性元件3所建立之磁場以產生電磁感應，使該導線4產生感應電流，繼而該感應電流由該等電極端41流出，以將該風扇2轉動時的機械能轉換為電能儲存起來，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧風扇

21‧‧‧轂部

22‧‧‧葉片

3‧‧‧磁性元件

4‧‧‧導線

42‧‧‧感應段

43‧‧‧第一傳輸段

5‧‧‧集電機構

51‧‧‧第一支撐柱

52‧‧‧第二支撐柱

53‧‧‧第一集電環

54‧‧‧第二集電環

61‧‧‧第一引出線

62‧‧‧第二引出線

Claims (14)

1. 一種具發電功能的風扇裝置，包含：一風扇，包括一轂部，及多個葉片，分別由該轂部周緣延伸且彼此間隔排列；二磁性元件，彼此間隔設置且異極相向，該風扇位於該等磁性元件之間；及一導線，設置於該風扇，並包括二電極端，及多個介於該等電極端之間的感應段，該等感應段分別安裝於該等葉片，當該風扇轉動時，該等葉片分別帶動該導線之該等感應段分別切割該等磁性元件所建立之磁場以產生電磁感應，使該導線產生感應電流，繼而該感應電流由該等電極端流出。
2. 如請求項1所述具發電功能的風扇裝置，其中，該風扇之每一葉片具有一底部、一由該底部向上延伸的側部及一由該側部朝該轂部延伸的頂部，該導線之該等感應段分別安裝於該等葉片之側部且每一感應段的其中一端延伸至該側部與該底部的交接處，而每一感應段的其中另一端延伸至該側部與該頂部的交接處。
3. 如請求項1所述具發電功能的風扇裝置，還包含一集電機構，該集電機構電性連接一轉換電路，並包括二集電環，該等集電環分別電性連接該導線之該等電極端，使 該導線形成一封閉迴路。
4. 如請求項3所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之每一集電環具有一內環體、一環繞該內環體且與該內環體相間隔的外環體，該內環體能相對該外環體旋轉並電性連接於該導線之對應的電極端，且接收由該電極端傳遞而來的該感應電流，該外環體電性連接於該轉換電路，該感應電流由該內環體傳遞至該外環體，繼而由該外環體將該感應電流傳遞至該轉換電路。
5. 如請求項4所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之每一集電環為一軸承。
6. 如請求項4所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構還包括複數支撐柱，該等支撐柱設置於該風扇之轂部，並分別連接於該等集電環之該等內環體，使該等內環體隨該風扇轉動而旋轉。
7. 如請求項6所述具發電功能的風扇裝置，其中，該等支撐柱具有不同長度，使受支撐的該等集電環彼此相間隔。
8. 如請求項7所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之該等集電環彼此位於該風扇之轂部的同一側。
9. 如請求項8所述具發電功能的風扇裝置，其中，該導線還包括多個第一傳輸段及多個第二傳輸段，該等感應段分別介於該等第一傳輸段及對應的該等第二傳輸段之間，而該等第一傳輸段及該等第二傳輸段分別設置於該風扇之該等葉片。
10. 如請求項9所述具發電功能的風扇裝置，其中，該集電機構之該等集電環彼此位於該風扇之轂部的上方，且該等集電環的其中一者為第一集電環，該等集電環的其中另一者為第二集電環，該第一集電環位置高於該第二集電環，該集電機構包括四支撐柱，該等支撐柱的其中二者為第一支撐柱，該等支撐柱的其中另二者為第二支撐柱，該等第一支撐柱連結至該第一集電環，該等第二支撐柱連結至該第二集電環，該導線還包括二分別由該等第一傳輸段向上延伸至該等電極端的延伸段，該等延伸段的其中一者設置於該等第一支撐柱的其中之一，該等延伸段的其中另一者設置於該等第二支撐柱的其中之一。
11. 如請求項第4或10項所述具發電功能的風扇裝置，還包含一殼體，該殼體界定一容置空間，該容置空間容納該風扇、該導線、該等磁性元件及該集電機構，該等磁性元件嵌入至該殼體內側面，且該等集電環的該等外環體分別設置於該殼體，而該等內環體分別相對於該等外環體轉動。
12. 如請求項2所述具發電功能的風扇裝置，其中，每一磁性元件呈橫向置放的長條狀並具有一底側及一頂側，該底側至頂側的距離大於該風扇之每一葉片的底部至頂部的距離。
13. 如請求項12所述具發電功能的風扇裝置，其中，每一磁性元件的橫向長度大於該風扇的徑向長度。
14. 如請求項2所述具發電功能的風扇裝置，其中，該導線還包括多個第一傳輸段及多個第二傳輸段，該等感應段分別介於該等第一傳輸段及對應的該等第二傳輸段之間，而該等第一傳輸段分別設置於該風扇之該等葉片之該頂部，該等第二傳輸段則分別設置於該等葉片之該底部。