TWM522511U

TWM522511U - 交互式電磁裝置

Info

Publication number: TWM522511U
Application number: TW104220535U
Authority: TW
Inventors: yong-shun Xu; ming-jun Xu; wen-yu Xu
Original assignee: Yuzen Sustainable Energy Co Ltd
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-05-21

Description

交互式電磁裝置

本創作隸屬一種能源轉換之電磁技術領域，具體而言係指一種能減少增生的逆向磁阻力、且產生順向磁助力之交互式電磁裝置，藉以能達到降低動損、加速運轉，從而提升其能源轉換效率之目的。

按，一般電磁裝置係於兩相對之磁組間設有一感應線圈組，且磁組與感應線圈組可分別被定義為係呈相對運動之轉子及定子，其中兩磁組係由磁極相對感應線圈組之磁件排列而成，而使磁組磁件之磁極係對應感應線圈組【亦即磁力線與運動方向呈垂直交錯狀】。由於磁力線在磁極中線附近最密集，因此當該電磁裝置在相對運動下而磁力線切割感應線圈組產生發電作用時，該感應線圈組會因負載下生成電流，進而感應激磁形成一電磁鐵，使感應線圈組兩端也會增生磁極，而與相對運動中的磁組磁件之磁極形成異於運動前進方向的逆向磁阻力；換言之，現有電磁裝置在發電負載中，其感應線圈組的兩端分別增生有一逆向磁阻力，也就是具有兩個逆向磁阻力，如此對於運轉中的電磁裝置，則由於磁組同時遭受感應線圈組兩端逆向磁阻力的影響，而形成不利於運轉前進的逆力，從而造成頗大的動能損耗，影響到電磁裝置整體的能源轉換，故如何改善此一問題，係業界所亟待開發者。

有鑑於此，本創作人乃針對前述現有電磁裝置在應用上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交互式電磁裝置，藉以改善現有者因增生的逆向磁阻力所造成的困擾與損失。

因此，本創作之主要目的係在提供一種交互式電磁裝置，藉由減少感應線圈組增生的逆向磁阻力，而達到降低動能損耗，提升其能源轉換率。

又，本創作之主要目的係在提供一種交互式電磁裝置，使其能形成順向磁助力，而有效加速運轉，進一步提升其能源轉換率。

基於此，本創作主要係透過下列的技術手段，來實現前述之目的及其功效，其包含有：一感應線圈組，其具有至少一線圈；一作用磁組，其設於感應線圈組的一端，且該作用磁組可相對該感應線圈組運動產生發電作用，又該作用磁組係由至少兩間隔排列之磁件所組成，其被分別定義為第一磁件及第二磁件，又第一、二磁件係呈兩磁極並列，亦即上下磁極軸線與運動方向呈垂交狀，又第一、二磁件係使任一磁極對應該感應線圈組之線圈軸線，且相鄰第一、二磁件之磁極呈異極排列；一導引磁組，其設於感應線圈組異於作用磁組的一端，且該導引磁組可與作用磁組同步相對感應線圈組運動，又該導引磁組係由至少兩間隔排列之磁件所組成，其被分別定義為第三磁件及第四磁件，又第三、四磁件係呈兩磁極相對，亦即磁件左右磁極軸線與運動方向呈平行狀，再者第三、四磁件分別對應作用磁組之相鄰第二、一磁件與第一、二磁件的間隔位置，且該第三、四磁件的兩端磁極表面延伸線並與第一、二磁件異於磁極的兩側表面延伸線重疊，又相鄰第三、四磁件之磁極係呈同極相鄰、且與作用磁組之第一、二磁件異極相對；一感應開關模組，其係於對應前述感應線圈組之線圈軸線上設有一感應元件，又該感應開關模組於對應第一、二磁件相對位移進入線圈的一側分別設有一可檢知該感應元件之導電檢知元件，且於對應第一、二磁件相對位移離開線圈的一側分別設有一可檢知該感應元件之斷電檢知元件，供控制線圈與負載間的導通或斷路之動作訊號。

藉此，本創作之交互式電磁裝置透過前述技術手段的具體實現，其可利用感應線圈組一側設有發電用之作用磁組，而另側設置產生導引作用之導引磁組，再配合感應開關模組於不同位置控制線圈與負載間的斷路與導通之動作訊號，如此由於感應線圈組僅有一端具有能產生發電作用之作用磁組，使整個裝置在負載時僅具有單一逆向磁阻力，可有效降低動損，再者導引磁組可產生順向位移的磁助力，而產生加速運轉之效，進一步提高其能源轉換率，故能大幅增加其附加價值，並提高其經濟效益。

為使貴審查委員能進一步了解本創作的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本創作之較佳實施例，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)‧‧‧作用磁組

(11)‧‧‧第一磁件

(111)‧‧‧N極磁極

(112)‧‧‧S極磁極

(12)‧‧‧第二磁件

(121)‧‧‧N極磁極

(122)‧‧‧S極磁極

(20)‧‧‧導引磁組

(23)‧‧‧第三磁件

(231)‧‧‧N極磁極

(232)‧‧‧S極磁極

(24)‧‧‧第四磁件

(241)‧‧‧N極磁極

(242)‧‧‧S極磁極

(30)‧‧‧感應線圈組

(31)‧‧‧線圈

(40)‧‧‧感應開關模組

(41)‧‧‧導電檢知元件

(42)‧‧‧斷電檢知元件

(45)‧‧‧感應元件

第1圖：係本創作交互式電磁裝置第一實施例的架構示意圖，供說明該實施例各元件之相對關係。

第2圖：係本創作第一實施例於第一段導通的動作示意圖。

第3圖：係本創作第一實施例於第二段斷路的動作示意圖。

第4圖：係本創作第一實施例於第三段導通的動作示意圖。

第5圖：係本創作第一實施例於第四段斷路的動作示意圖。

第6圖：係本創作交互式電磁裝置第二實施例的架構示意圖，供說明該實施例各元件之相對關係。

第7圖：係本創作交互式電磁裝置第三實施例的架構示意圖，供說明該實施例各元件之相對關係。

第8圖：係本創作交互式電磁裝置第四實施例的架構示意圖，供說明該實施例各元件之相對關係。

本創作係一種交互式電磁裝置，隨附圖例示之本創作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，並非限制本創作，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，當可在不離開本創作之申請專利範圍內，根據本創作之具體實施例的設計與需求而進行變化。

本創作之交互式電磁裝置的構成，係如第1圖所示，該電磁裝置包含有一作用磁組(10)、一與作用磁組(10)間隔平行之導引磁組(20)、一設於作用磁組(10)與導引磁組( 20)間之感應線圈組(30)及一感應開關模組(40)，其中該感應線圈組(30)並可與作用磁組(10)及導引磁組(20)產生相對之旋轉或線性運動，而感應開關模組(40)可供操控感應線圈組(30)與負載之導通與否；而本創作交互式電磁裝置第一實施例之詳細構成則仍請參照第1圖所揭示者，其中作用磁組(10)係由至少兩間隔排列之磁件(11、12)所組成，其被分別定義為第一磁件(11)及第二磁件(12)，且第一、二磁件(11、12)上下分別被定義為一N極磁極(111、121)及一S極磁極(112、122)，又第一、二磁件(11、12)係呈兩磁極並列，亦即上下磁極軸線與運動方向呈垂交狀，又第一、二磁件(11、12)係使任一磁極對應該感應線圈組(30)之線圈軸線，供產生發電作用，且相鄰第一、二磁件(11、12)之磁極呈異極排列，亦即當第一磁件(11)以其N極磁極(111)對應感應線圈組(30)時，則第二磁件(12)係以其S極磁極(122)對應感應線圈組(30)；又導引磁組(20)係由至少兩間隔排列之磁件(23、24)所組成，其被分別定義為第三磁件(23)及第四磁件(24)，且第三、四磁件(23、24)左右分別被定義為一N極磁極(231、241)及一S極磁極(232、242)，又第三、四磁件(23、24)係使兩磁極相對，亦即磁件左右磁極軸線與運動方向呈平行狀，使其不產生發電作用、但可導引作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)的磁力線流動，再者相鄰第三、四磁件(23、24)之磁極於本實施例中係呈同極相鄰、且與作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)異極相對，亦即當第一磁件(11)以其N極磁極(111)對應感應線圈組(30)時，則第三、四磁件(23、24)係以其S極磁極(232、242)相對、且對應該第一磁件(11)之N極磁極(111)，而第二磁件(12)以其S極磁極(122)對應感應線圈組(30)時，則第三、四磁件(23、24)係以其N極磁極(231、241)相對、且對應該第二磁件(12)之S極磁極(122)，又該導引磁組(20)與前述之作用磁組(10)可同步位移，且該導引磁組(20)之第三、四磁件(23、24)分別對應作用磁組(10)之相鄰第二、一磁件(12、11)與第一、二磁件(11、12)的間隔位置，且導引磁組(20)之第三、四磁件(23、24)的兩端磁極表面延伸線並與作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)異於磁極的兩側表面延伸線重疊；再者，所述之感應線圈組(30)係設於作用磁組(10)與導引磁組(20)之間，且該感應線圈組(30)係由一線圈(31)所構成，該線圈(31)的兩端分別對應作用磁組(10)與導引磁組(20)，亦即線圈(31)之軸線與運動方向呈垂直交錯狀；至於，所述之感應開關模組(40)係至少一導電檢知元件(41)、一斷電檢知元件(42)及一感應元件(45)所構成，其中該感應元件(45)係設於感應線圈組(30)之線圈(31)軸線對應作用磁組(10)的端部，而感應開關模組(40)之導電檢知元件(41)係設於作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)位移進入線圈(31)的一側，而斷電檢知元件(42)則設於作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)位移離開線圈(31)的一側，用以供透過第一、二磁件(11、12)上的導電檢知元件 (41)或斷電檢知元件(42)與線圈(31)上的感應元件(45)來檢知，第一、二磁件(11、12)位移進入或離開該線圈(31)的範圍內，供控制線圈(31)與負載間的導通或斷路之動作訊號；藉此，組構成一有效減少磁阻力、且形成磁助力以加速運轉之可提升能源轉換效率的交互式電磁裝置者。

至於本創作電磁裝置於實際使用時，可有效減少磁阻力，並產生磁助力，以降低動能損耗，其一個完整循環的動作係如第2~5圖所揭示，首先由其第2圖之(A)~(D)來看，其係揭示相對感應線圈組(30)移動之作用磁組(10)與導引磁組(20)中，該作用磁組(10)的第一磁件(11)進入線圈(31)的狀態，當第一磁件(11)上感應開關模組(40)之導電檢知元件(41)對應線圈(31)上之感應元件(45)時【如第2圖之(A)所示】，可控制該線圈(31)與負載呈導通狀，而當第一磁件(11)之N極磁極(111)開始往線圈(31)中心接近時【如第2圖之(B)所示】，線圈(31)於導通後會增生磁極變化，而形成N極磁極，從而產生同極相斥逆擋作用，而使線圈(31)另端同步形成S極磁極，但由於導引磁組(20)之第四磁件(24)係為S極磁極(242)，如此可產生同極相斥順推作用，進而產生推動導引磁組(20)與作用磁組(10)順向位移的磁助力；再者如第2圖之(C)所示，對線圈(31)之軸線對應第一磁件(11)之N極磁極(111)中心時，形成平衡無力矩狀態，產生最大發電量；而當第一磁件(11)之N極磁極(111)越過線圈(31)中心時【如第2圖之(D)所示】，線圈(31)的對應端會改變增生成S極磁極，從而產生異極相吸逆拉作用，而使線圈(31)另端同步形成N極磁極，但由於導引磁組(20)中另側之第三磁件(23)係為S極磁極(232)，如此可產生異極相吸順拉作用，進而產生拉動導引磁組(20)與作用磁組(10)順向位移的磁助力；由於該感應線圈組(30)的兩端中僅有一端具切割發電之作用磁組(10)，使整個電磁裝置僅發生單一磁阻力，相較於現有雙吸點磁阻力而言，已有效降低動損，且由於該感應線圈組(30)的另端呈無法切割發電之導引磁組(20)，可使整個電磁裝置產生一順向磁助力，相較於現有雙吸點磁阻力而言，可加速運轉，提升能源轉換之效率。

另，當第一磁件(11)上另端之感應開關模組(40)之斷電檢知元件(42)於對應線圈(31)上之感應元件(45)時【如第3圖之(A)所示】，則判定作用磁組(10)與感應線圈組(30)脫離，如此可控制該線圈(31)與負載呈斷路狀，使其在無負載下能避免感應線圈組(30)對導引磁組(20)反生異極相吸逆拉作用之磁阻力，且當作用磁組(10)由第一磁件(11)往第二磁件(12)位移時【如第3圖之(B)所示】，則可利用前述所產生之順向磁助力及減少之逆向磁阻力的功效，降低磁組運轉的動能損耗，使其可被慣力所作動。

接著，如第4圖之(A)~(D)所示，其揭示相對感應線圈組(30)移動之作用磁組(10)與導引磁組(20)中，該作用磁組(10)的第二磁件(12)移入感應線圈組(30)的線圈(31)範圍內的狀態，當第二磁件(12)上感應開關模組(40)之導電檢知元件(41)對應線圈(31)上之感應元件(45)時【如第4圖之(A)所示】，可控制該線圈(31)與負載呈導通狀，而當第二磁件(12)之S極磁極(122)開始往線圈(31)中心接近時【如第4圖之(B)所示】，線圈(31)於導通後會增生磁極變化，而形成S極磁極，從而產生同極相斥逆擋作用，而使線圈(31)另端同步形成N極磁極，但由於導引磁組(20)之第三磁件(23)係為N極磁極(231)，如此可產生同極相斥順推作用，進而產生推動導引磁組(20)與作用磁組(10)順向位移的磁助力；再者如第4圖之(C)所示，對線圈(31)之軸線對應第二磁件(12)之S極磁極(122)中心時，形成平衡無力矩狀態，產生最大發電量；而當第二磁件(12)之S極磁極(122)越過線圈(31)中心時【如第4圖之(D)所示】，線圈(31)的對應端會改變增生成N極磁極，從而產生異極相吸逆拉作用，而使線圈(31)另端同步形成S極磁極，但由於導引磁組(20)中另側之第四磁件(24)係呈N極磁極(241)，如此可產生異極相吸順拉作用，進而產生拉動導引磁組(20)與作用磁組(10)順向位移的磁助力；由於該感應線圈組(30)的兩端中僅有一端具切割發電之作用磁組(10)，使整個電磁裝置僅發生單一磁阻力，相較於現有雙吸點磁阻力而言，已有效降低動損，且由於該感應線圈組(30)的另端呈無法切割發電之導引磁組(20)，可使整個電磁裝置產生一順向磁助力，相較於現有雙吸點磁阻力而言，可加速運轉，提升能源轉換之效率。

最後，當第二磁件(12)上另端之感應開關模組(40)之斷電檢知元件(42)於對應線圈(31)上之感應元件(45)時【如第5圖之(A)所示】，則判定作用磁組(10)與感應線圈組(30)脫離，如此可控制該線圈(31)與負載呈斷路狀，使其在無負載下能避免感應線圈組(30)對導引磁組(20)產生異極相吸逆拉作用之磁阻力，且當作用磁組(10)由第二磁件(12)往第一磁件(11)位移時【如第5圖之(B)所示】，則可利用前述所產生之順向磁助力及減少之逆向磁阻力的功效，降低磁組運轉的動能損耗，使其可被慣力所作動。

綜上，由第2~5圖所揭示之完整循環，由於整個電磁裝置僅具有單一磁阻力，相較於現有雙吸點磁阻力而言，能有效的減少逆力，同時利用導引磁組(20)及感應開關模組(40)的運用，而能產生順力，除了有效降低動能損耗，進一步加速運轉，從而提高整體的能源轉換率。

又如第6圖所示，係本創作交互式電磁裝置之第二實施例，本實施例與前述第一實施例的差異在於該導引磁組(20)中相鄰之第三、四磁件(23、24)的磁極係呈同極相鄰、且與作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)呈同極相對，亦即當第一磁件(11)以其N極磁極(111)對應感應線圈組(30)時，則第三、四磁件(23、24)係以其N極磁極(231、241)相對、且對應該第一磁件(11)之N極磁極(111)，而第二磁件(12)以其S極磁極(122)對應感應線圈組(30)時，則第三、四磁件(23、24)係以其S極磁極(232、242)相對、且對應該第二磁件(12)之S極磁極(122)。又感應開關模組(40)之斷電檢知元件(42)係設於作用磁組(10)之第一、二磁件(11、12)位移進入線圈(31)的一側，而導電檢知元件(41)則設於第一、二磁件(11、12)離開線圈(31)的一側，用以供透過第一、二磁件(11、12)上不同位置的斷電檢知元件(42)或導電檢知元件(41)與線圈(31)上的感應元件(45)來檢知，並控制線圈(31)與負載間的斷路與導通之動作訊號；而組構成一可有效減少磁阻力、且產生順向位移動作之磁助力的交互式電磁裝置者。

另如第7圖所示，係本創作交互式電磁裝置之第三實施例，本實施例與前述第一實施例的差異在於該導引磁組(20)中相鄰之第三、四磁件(23、24)的磁極係呈異極相鄰，亦即當第一磁件(11)以其N極磁極(111)對應感應線圈組(30)時，則第三磁件(23)係以其S極磁極(232)對應第四磁件(24)的N極磁極(241)，而第二磁件(12)以其S極磁極(122)對應感應線圈組(30)時，則第三磁件(23)係以其N極磁極(231)相對第四磁件(24)的S極磁極(242)。且感應開關模組(40)係於第一磁件(11)位移進入與離開線圈(31)的兩側分別設有斷電檢知元件(42)，而導電檢知元件(41)則設於第一磁件(11)之N極磁極(111)中央，又第二磁件(12)位移進入與離開線圈(31)的兩側分設有導電檢知元件(41)，而斷電檢知元件(42)則設於第二磁件(12)之S極磁極(122)中央，用以供透過第一、二磁件(11、12)上不同位置的斷電檢知元件(42)或導電檢知元件(41)與線圈(31)上的感應元件(45)來檢知，並控制線圈(31)與負載間的斷路與導通之動作訊號；而組構成一可有效減少磁阻力、且產生順向位移動作之磁助力的交互式電磁裝置者。

另如第8圖所示，係本創作交互式電磁裝置之第四實施例，本實施例與前述第一實施例的差異在於該導引磁組(20)中相鄰之第三、四磁件(23、24)的磁極係呈異極相鄰，亦即當第一磁件(11)以其N極磁極(111)對應感應線圈組(30)時，則第三磁件(23)係以其N極磁極(231)對應第四磁件(24)的S極磁極(242)；而當第二磁件(12)以其S極磁極(122)對應感應線圈組(30)時，則第三磁件(23)係以其S極磁極(232)相對第四磁件(24)的N極磁極(241)。且感應開關模組(40)係於第一磁件(11)位移進入與離開線圈(31)的兩側分別設有導電檢知元件(41)，而斷電檢知元件(42)則設於第一磁件(11)之N極磁極(111)中央，又第二磁件(12)位移進入與離開線圈(31)的兩側分設有斷電檢知元件(42)，而導電檢知元件(41)則設於第二磁件(12)之S極磁極(122)中央，用以供透過第一、二磁件(11、12)上不同位置的導電檢知元件(41)或斷電檢知元件(42)與線圈(31)上的感應元件(45)來檢知，並供控制線圈(31)與負載間的斷路與導通之動作訊號；而組構成一可有效減少磁阻力、且產生順向位移動作之磁助力的交互式電磁裝置者。

透過前述的說明，本創作之交互式電磁裝置利用感應線圈組(30)一側設為發電用之作用磁組(10)，而另側設置產生導引作用之導引磁組(20)，再配合感應開關模組(40)設於作用磁組(10)第一、二磁件(11、12)上不同位置的導電檢知元件(41)、斷電檢知元件(42)與感應元件(45)來檢知線圈(31)位置，並控制線圈(31)與負載間的斷路與導通之動作訊號，如此由於感應線圈組(30)僅有一端具發電作用之作用磁組(10)，使整個電磁裝置在負載下僅具有單一磁阻力，相較於現有雙吸點磁阻力而言，可有效降低動損，再者導引磁組(20)可產生順向位移的磁助力，進一步加速運轉，故能有效提升能源轉換之效率。

藉此，可以理解到本創作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，故本創作已符合新型專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請新型專利。