TWM555587U - 直立式磁力傳動發電裝置 - Google Patents

Abstract

一種直立式磁力傳動發電裝置，其主要係於基架中直立組設一磁力傳動軸，並於磁力傳動軸連接複數發電機組、複數磁力模組以及複數磁力平穩旋轉模組，其中，藉由直立式組合構造，減少裝置所佔的面積，另利用磁力模組傳動磁鐵間的磁力作用，使連接發電機組之磁力傳動軸能直立懸浮於基架中旋轉，另一方面藉由磁力平穩模組的對磁力傳動軸之徑向與軸向上下位置的磁力作用，減少連接發電機組之磁力傳動軸直立於基架中旋轉時上下左右晃動情形，使該直立式磁力傳動發電裝置高速運轉時具備優異的平穩性。

Description

直立式磁力傳動發電裝置

本新型係關於一種大型的發電裝置，尤指一種大型的直立式磁力傳動發電裝置。

目前習知的發電裝置係利用傳動組件將動力供給源提供的動能傳遞至發電機組，通過發電機組將動能轉換為電能。惟動力供給源提供的動能會通過傳動組件傳遞動能至發電機組的過程中，會因傳動組件中之各構件間的磨擦阻力而損耗動能，造成外部供給的動能難以通過發電裝置有效地轉換為電能。一直以來，發電裝置均有傳動機構因運轉耗能而難以提升發電效能之問題。

為了克服習知發電裝置發電效能不佳的問題，本新型創作人曾創作出直立式磁力傳動發電裝置，所述直立式磁力傳動發電裝置主要利用基架垂直排列的每一架板中分別裝設磁力模組，並裝設一磁力傳動軸通過該些磁力模組，以及以該磁力傳動軸連接發電機組，所述磁力傳動軸利用其軸桿上的複數軸磁鐵分別受到磁力模組的磁力作用，使磁力傳動軸能無磨擦阻力地直立懸浮旋轉，提升磁力傳動軸旋轉之扭力與轉速，且發電機組能夠減少不必要的動能損耗，達到較佳發電效率。

本新型創作人所提出前揭數種直立式磁力傳動發電裝置之創作，確能達到預期的功效與目的，但是本新型創作人於研究中發現，當所述直立式磁力傳動發電裝置作為大型發電裝置時，雖能利用複數磁力模組使磁力傳動軸無磨擦阻力地直立懸浮旋轉時，仍可能會產生左右（徑向）與上下（軸向）晃動與搖擺等現象，尤其是磁力傳動軸高速旋轉時，晃動、搖擺現象更為明顯，有平穩性不足之缺點，而不利於磁力傳動軸之動能傳遞。

本新型之主要目的在於提供一種直立式磁力傳動發電裝置，解決目前具備多個發電機組的大型發電裝置之磁力傳動軸於旋轉時易偏移、晃動而導致旋轉平穩性不佳之問題。

為了達成前揭目的，本新型所提出的直立式磁力傳動發電裝置，係包含： 一基架，其包含複數上、下間隔排列的架板以及複數直立連接該複數架板的架桿，該基架中界定有一垂直的中心軸線，每一架板分別以該中心軸線為中心而形成一由上至下尺寸遞減的錐形通孔； 一磁力傳動軸，係直立組設於該基架中且通過所述架板，該磁力傳動軸包含一軸桿以及固設於該軸桿上的複數軸磁鐵，每一軸磁鐵分別位於相對應的架板的錐形通孔中， 複數磁力模組，係分別裝設於該基架的架板的錐形通孔中，所述磁力模組位於相對應的所述軸磁鐵外側且彼此間具有間隔，該磁力傳動軸通過該複數磁力模組提供之磁力而直立懸浮於該基架中； 一發電機組，係裝設於該基架中且連接該磁力傳動軸的軸桿；以及 複數磁力平穩旋轉模組，係分布設置於該基架中且連接該磁力傳動軸之軸桿，所述磁力平穩旋轉模組包含一板體、一第一永磁磁鐵環、二第二永磁磁鐵環以及一內永磁磁塊，該板體是固設於該基架的架桿上，二所述第二永磁磁鐵環上下間隔排列地固定於該板體中，該第一永磁磁鐵環固設於該板體中且位於二所述第二永磁磁鐵環之間，該內永磁磁塊是固接於該磁力傳動軸的軸桿上，且位於該第一永磁磁鐵環中以及位於二所述第二永磁磁鐵環之間，該內永磁磁塊與該第一永磁磁鐵環於徑向位置通過磁斥力而不接觸，該內永磁磁塊與其上、下方的所述第二永磁磁鐵環於軸向上、下位置通過磁斥力而不接觸，使該磁力傳動軸通過徑向與軸向上下位置的磁斥力而懸浮於該基架中。

藉由前揭直立式磁力傳動發電裝置之創作，其具備以下特點： 1、磁力傳動軸直立懸浮於基架中無磨擦阻力地旋轉：本新型利用基架中垂直組設的磁力傳動軸，利用磁力傳動軸中連接發電機組，在基架之架板中分別設有磁力模組，藉由磁力模組與磁力傳動軸之軸磁鐵間的磁力作用抵消發電機組的重力，使連接發電機組之磁力傳動軸直立懸浮於基架中無磨擦阻力地旋轉。 2、提升高速運轉時之平穩性：該直立式磁力傳動發電裝置還利用基架與磁力傳動軸之軸桿之間增設複數磁力平穩旋轉模組，藉由磁力平穩旋轉模組的對磁力傳動軸之徑向以及軸向的上下位置分別提供磁斥力作用，減少磁力傳動軸旋轉時的摩擦阻力，且能有效降低連接發電機組之磁力傳動軸旋轉偏斜與旋轉時上下左右晃動情形，使該直立式磁力傳動發電裝置高速運轉時具備優異的平穩性，而能達到較佳發電效率。 3、減少裝置於地表上所佔之面積：本新型係採取在基架中直立組設磁力傳動軸、複數磁力模組、複數發電機組以及複數磁力平穩旋轉模組等組合構造，使該直立式磁力傳動發電裝置能夠有效地減少裝置在地表上所佔據的面積，故能在有限面積的廠房中充分利用空間裝設本新型之直立式磁力傳動發電裝置。

本新型直立式磁力傳動發電裝置還可於該基架的上、下端分別設置頂板以及底板，該磁力傳動軸之軸桿頂端與底端分別與該頂板與底板形成點接觸，用以增進磁力傳動軸旋轉時之平穩性。

本新型直立式磁力傳動發電裝置還可進一步增設至少一電動機組，利用所述電動機組提供磁力傳動軸旋轉時的輔助動力，而且該電動機組之轉子包含一上下對稱形狀的碟形飛輪本體，且所述飛輪本體固設於該磁力傳動軸之軸桿上，使該電動機組之轉子於高速運轉時具有良好的平穩性，藉此，使磁力傳動軸之運轉更具備良好的平穩性及旋轉後之慣性力。

如圖1至圖3所示，係揭示本新型直立式磁力傳動發電裝置的一較佳實施例，由於圖式中可以見及，該直立式磁力傳動發電裝置係包含一基架10、一磁力傳動軸20、複數磁力模組30、複數發電機組40以及複數磁力平穩旋轉模組50，或進一步包含至少一電動機組60。

如圖1至圖3所示，該基架10包含一複數架板11以及複數架桿12，複數架板11係上下間隔排列設置，並以複數所述架桿12予以固定，該基架10中界定有一垂直的中心軸線100，每一架板11分別以該中心軸線100為中心形成一由上至下尺寸遞減的錐形通孔111。該基架10的上端與下端還可進一步包含一頂板13與一底板14，複數架桿12直立固接於該頂板13與該底板14。

如圖1至圖3所示，該磁力傳動軸20係沿著該中心軸線100直立地組設於該基架10中且通過每一架板的錐形通孔中，該磁力傳動軸20包含一軸桿21以及複數分布固接於該軸桿21上的軸磁鐵22，每一軸磁鐵22分別位於相對應的架板11的錐形通孔111中，所述軸桿21可為單一桿體，或為複數桿體結合聯軸件組接而成。該磁力傳動軸20的軸桿21的頂端211與底端212可形成圓錐體或半圓球形體，且所述軸桿頂端211與底端212分別與該基架10之頂板13底面與底板14頂面形成點接觸。

如圖2至圖4所示，每一軸磁鐵22包含一上磁極段221以及一連接於上磁極段221底端的下磁極段222，下磁極段222形成由上至下尺寸遞減的錐形體，上磁極段221形成由上至下尺寸遞增的錐形體，上磁極段221與下磁極段222銜接處形成一環形稜線223，上磁極段221與下磁極段222形成對稱狀且互為相異磁極性。

如圖2至圖4所示，該複數磁力模組30係分別裝設於基架10中的每一架板11的錐形通孔111，每一磁力模組30各包含一第一磁力組31與一第二磁力組32，所述第一磁力組31與第二磁力組32上下相鄰地設置於各錐形通孔111中，亦即第一磁力組31位於錐形通孔111的上段，第二磁力組32位於錐形通孔111的下段，且第一磁力組31與第二磁力組32通過磁力與所述軸磁鐵22的下磁極段222相鄰且不接觸，即第一磁力組31的表面與第二磁力組32的表面分別與所述軸磁鐵22的下磁極段222的外錐面平行，第一磁力組31與軸磁鐵22的下磁極段222之間具有間隙，第二磁力組32與軸磁鐵22的下磁極段222之間也具有間隙，藉由磁力模組30與磁力傳動軸20的軸磁鐵22間的磁力而抵消磁力傳動軸20的重力，使磁力傳動軸20垂直而懸空地設置於基架中，磁力傳動軸20能於基架10中繞著該中心軸線100旋轉，並通過磁力模組30中呈圓錐形或角錐形分布的第一磁力組31與第二磁力組32相對於磁力傳動軸20的軸磁鐵22的磁吸力與磁斥力，使磁力傳動軸20能位於中心軸線100的位置平穩地直立轉動。

如圖4所示，所述第一磁力組31為一環型永磁磁塊，該環型永磁磁塊亦呈圓錐狀，使該環型永磁磁塊朝向軸磁鐵的內周面平行於軸磁鐵22的下磁極段222之外周面，且使該環型永磁磁塊的外周面能設置於該錐形通孔111的上段。該第一磁力組31包含一位置在上的第一磁極311與一位置在下的第二磁極312，且第一磁極311與第二磁極312係以環狀分布在錐形通孔中而位於軸磁鐵22外側。所述第一磁極311與第二磁極312與軸磁鐵22的下磁極段222間具有間隙，位置在上的第一磁極311與軸磁鐵22的下磁極段222為相異磁極性，位置在下的第二磁極312與軸磁鐵22的下磁極段222為相同磁極性，第一磁極311與第二磁極312相對於軸磁鐵22的下磁極段222分別提供磁吸力與磁斥力。如圖所示，當軸磁鐵22的上磁極段221為S極、下磁極段222為N極時，第一磁力組31位置在上的第一磁極311為S極，位置在下的第二磁極312為N極。

如圖4所示，該第二磁力組32可為多個緊密環列於錐形通孔中的直條永磁磁塊所組成，所述直條永磁磁塊朝向軸磁鐵的表面形成相應的平面或弧曲面，該多個直條永磁磁塊係環列於錐形通孔111中形成角錐形或圓錐形排列，使所述直條永磁磁塊朝向軸磁鐵的表面平行於軸磁鐵22的下磁極段222外周面。該第二磁力組32的每一直條永久磁鐵塊各包含一位置在內的第一磁極321與一位置在外的第二磁極322，其中，該第二磁力組32的直條永久磁鐵塊面向該中心軸線100的一側為內，背向該中心軸線100的一側為外，該第一磁極321與軸磁鐵22的下磁極段222間具有間隙，且第二磁力組32之第一磁極321與軸磁鐵22的下磁極段222為相同磁極性，對磁力傳動軸20的軸磁鐵22的下磁極段222提供磁斥力。如圖4所示，當軸磁鐵22的上磁極段221為S極、下磁極段222為N極，第一磁力組31位置在上的第一磁極311為S極、位置在下的第二磁極312為N極，第二磁力組32位置在內的第一磁極321為N極，位置在外的第二磁極322為S極。

如圖4所示，於本較佳實施例中，該軸磁鐵22的環形稜線223的位置對應於該第一磁力組31之第一磁極311與第二磁極312的交界位置，且該軸磁鐵22的下磁極段222的底部位置對應於該第二磁力組32之內表面的中間位置。

如圖2、圖3及圖5所示，所述發電機組40可以是一種具備發電機功能的機構，或者，所述發電機組40也可以是一組兼具馬達與發電機等功能的機構。複數所述發電機組40係上下間隔排列裝設於該基架10中且連接該磁力傳動軸20。所述發電機組40包含一上轉子41、至少一中轉子42、一下轉子43以及複數定子44，該上轉子41、複數所述中轉子42與該下轉子43係依序由上而下間隔排列地組設於該磁力傳動軸20的軸桿21上，所述上轉子41、中轉子42與下轉子43皆隨著該磁力傳動軸以該中心軸線100為中心旋轉。

如圖5所示，該上轉子41包含一上轉子本體411以及複數個上永磁磁鐵412，該上轉子本體411為塑鋼製成的構件，且係由上而下尺寸遞增的圓錐形體，該複數個上永磁磁鐵412係形成放射狀排列地分布設置於該上轉子本體411底面，該複數個上永磁磁鐵412的直徑相對於中心軸線100的距離由近至遠而形成直徑遞增的型態。

如圖5所示，該下轉子43與該上轉子41為上下對稱的型態，該下轉子43包含一下轉子本體431以及複數個下永磁磁鐵432，該下轉子本體431為塑鋼製成的構件，且係由上而下尺寸遞減的圓錐形體，該複數個下永磁磁鐵432係形成放射狀排列地分布設置於該下轉子本體431頂面，該複數個下永磁磁鐵432的直徑相對於中心軸線100的距離由近至遠而形成直徑遞增的型態。

如圖5所示，所述中轉子42包含一圓板狀的中轉子本體421以及複數個中永磁磁鐵422，該中轉子本體421為塑鋼製成的構件，該複數個中永磁磁鐵422係形成放射狀排列地分布設置於該中轉子本體421的頂面與底面，該複數個中永磁磁鐵422的直徑相對於中心軸線100的距離由近至遠而形成直徑遞增的型態。

如圖5所示，複數所述定子44係分別設置於每二上下相鄰的上轉子41、中轉子42與下轉子43之間，每一定子44各包含一定子板441以及複數線圈繞組442，該定子板441係固定於該基架10中的架桿12上，該每一定子板441為該磁力傳動軸20的軸桿21通過其中，該複數線圈繞組442係裝設該定子板441中，且該複數線圈繞組442的分布區域對應涵蓋徑向任一列的上永磁磁鐵412、中永磁磁鐵422與下永磁磁鐵432。

如圖5所示，該發電機組40還可增設二外定子45，該二外定子45分別設置於上轉子41上端以及下轉子43下端處，所述外定子45各包含一定子板451以及設於定子板451中的線圈繞組452，所述定子板451裝設於該基架10中為架桿12所固定，該上轉子於上轉子本體411頂部設有一上永磁磁塊413，該上永磁磁塊413位於相應的外定子45的線圈繞組452中，該下轉子43於下轉子本體431底部設有一下永磁磁塊433，該下永磁磁塊433相應的外定子45的線圈繞組452中，藉由利用線圈繞組452通電而能驅動連接上轉子41與下轉子43的磁力傳動軸20，使該發電機組40兼具電動機的功能。

如圖2、圖3及圖6所示，複數所述磁力平穩旋轉模組50係分布設置於該基架10中，所述磁力平穩旋轉模組50分布的位置以及數量依實際的使用需求而設定，所述磁力平穩旋轉模組50包含一板體51、一第一永磁磁鐵環52、二第二永磁磁鐵環53以及一內永磁磁塊54，該板體51是固設於該基架10的架桿12上，二所述第二永磁磁鐵環53上下間隔排列地固定於該板體51中，該第一永磁磁鐵環52固設於該板體51中且位於二所述第二永磁磁鐵環之間，該內永磁磁塊54是固接於該磁力傳動軸20的軸桿21上，且位於該第一永磁磁鐵環52中以及位於二所述第二永磁磁鐵環53之間，使內永磁磁塊54受磁力而懸浮在該第一永磁磁鐵環52與二所述第二永磁磁鐵環53之間。

如圖6所示，於本較佳實施例中，所述板體51係包含上下疊層的上板部511、中板部512及下板部513，該板體51的上板部511、中板部512以及下板部513對應於中心軸線100位置處各形成一中孔，該第一永磁磁鐵環52設於中板部512的中孔中，二所述第二永磁磁鐵環53分別裝設於上板部的中孔與下板部513的中孔中，所述第二永磁磁鐵環53的內孔孔徑小於所述第一永磁磁鐵環52的內孔孔徑，該內永磁磁塊54為圓柱形塊體，並固設於磁力傳動軸20的軸桿21上且位於該第一永磁磁鐵環52中而具有間隙，內永磁磁塊54與其上下方的第二永磁磁鐵環53於軸向位置各具有間隙，且內永磁磁塊54的外部直徑大於第二永磁磁鐵環53的內孔孔徑且小於第二永磁磁鐵環53的外部直徑，使內永磁磁塊54與其徑向外側的第一永磁磁鐵環52於徑向位置通過磁斥力而不接觸，內永磁磁塊54與其上下方的第二永磁磁鐵環53於軸向位置各具有間隙且通過磁斥力而不接觸，使內永磁磁塊54受磁力而懸浮在該第一永磁磁鐵環52與二所述第二永磁磁鐵環53之間。

如圖6所示，內永磁磁塊54與其上、下方（軸向）的第二永磁磁鐵環53形成同磁極性相對，且內永磁磁塊54與其徑向外側的第一永磁磁鐵環52也形成同磁極性相對。亦即當內永磁磁塊54位置在上的磁極為S極，位置在下的磁極為N極，第一永磁磁鐵環52的位置在上的磁極為S極，位置在下的磁極為N極，使內永磁磁塊54與其外側的第一永磁磁鐵環52於徑向位置形成同磁極性相斥，位於內永磁磁塊54上方的第二永磁磁鐵環53之位置在上（背向內永磁磁塊）的磁極為N極，位置在下（面向內永磁磁塊）的磁極為S極，位於內永磁磁塊54下方的第二永磁磁鐵環53之位置在上（面向內永磁磁塊）的磁極為N極，位置在下（背向內永磁磁塊）的磁極為S極，使內永磁磁塊54與其上、下方的第一永磁磁鐵環52分別於上、下軸向位置形成同磁極性相斥，使磁力傳動軸20通過內永磁磁塊54受到第一永磁磁鐵環52與第二永磁磁鐵環53分別於徑向與上、下軸向的磁斥力而能平穩地旋轉。

如圖2、圖3及圖7所示，所述電動機組60包含一轉子61以及二定子62，該轉子61固設於磁力傳動軸20的軸桿21上，該二定子62固設於該基架10中且分別位於該轉子61的上、下端。該轉子61包含一飛輪本體610以及二永磁磁塊613，該二永磁磁塊613分別設置於飛輪本體610上、下端，所述飛輪本體610係形成上下對稱的盤形飛輪形狀，其包含一飛輪上部611與一成形於該飛輪上部611底面的飛輪下部612，飛輪上部611係由上而下尺寸遞減的圓錐形體，飛輪下部612係由上而下尺寸遞增的圓錐形體，飛輪上部611與飛輪下部612形成對稱狀。該飛輪本體610的直徑以大於發電機組40之上轉子41及下轉子43之直徑為佳。該二定子62各包含一線圈固定板621以及設於該線圈固定板621中的環形線圈繞組622，並藉由線圈固定板621固設於基架10的架桿12上，該轉子61上、下端的永磁磁塊613分別位於該二定子之線圈繞組622中。藉以利用線圈繞組622通電而能驅動連接轉子61的磁力傳動軸20。

關於本新型直立式磁力傳動發電裝置之使用情形，如圖1至圖3所示，其係以磁力傳動軸20之軸桿21連接外部的動力供給源，使磁力傳動軸20能接受外部動力供給源之動能而旋轉，或者，也能利用電動機組60輸出動能而驅動磁力傳動軸20旋轉。本新型直立式磁力傳動發電裝置為使其運轉過程中，能夠減少空氣阻力，該直立式磁力傳動發電裝置可以安裝在真空環境中使用。

如圖1至圖3以及圖5所示，本新型直立式磁力傳動發電裝置，係藉由該磁力傳動軸20受到複數磁力模組30的磁力作用，使磁力傳動軸20能夠直立而懸空在基架10中，使磁力傳動軸20及發電機組40之上轉子41、中轉子42與下轉子43能於基架10中繞著該中心軸線100旋轉。

如圖2、圖3、圖5及圖6所示，本新型直立式磁力傳動發電裝置於運轉過程中，固接於該磁力傳動軸20上的發電機組40的上轉子41、中轉子42及下轉子43，以及電動機組60之飛輪本體610等被驅動旋轉同時儲能，若該磁力傳動軸20及該電動機組60到達一定轉速後，動力供給源或電動機組60停止輸入動能，即能使位於磁力傳動軸20上的發電機組40的上轉子41、中轉子42及下轉子43，與電動機組60之飛輪本體610的慣性力而能持續旋轉一段時間，藉由基架10與磁力傳動軸20之間接近無磨擦損耗，使磁力傳動軸20的旋轉可以提高其扭力或轉速等旋轉性能。

如圖2、圖3及圖5所示，當磁力傳動軸20運轉時，該發電機組40的上永磁磁鐵412、中永磁磁鐵422及下永磁磁鐵432係相對於定子44之線圈繞組442移動，且使線圈繞組442切割上永磁磁鐵412、中永磁磁鐵422與下永磁磁鐵432的磁力線而產生電動勢，進而達到發電之作用。

本新型直立式磁力傳動發電裝置在運轉的過程中，還利用複數磁力平穩旋轉模組50於基架10與磁力傳動軸20之間提供徑向磁斥力與軸向上、下磁斥力，使磁力傳動軸20高速旋轉時，能夠有效避免磁力傳動軸20偏移，降低旋轉晃動與搖擺的情況，更能提升該磁力傳動軸20旋轉時的平穩性。而且本新型直立式磁力傳動發電裝置還能進一步利用磁力傳動軸20之軸桿21頂端與底端分別與基架10之頂板13與底板14之間形成呈點接觸之定點旋轉功能，達成優異的平穩旋轉性能。

另一方面，本新型直立式磁力傳動發電裝置藉由該發電機組40的上轉子41與下轉子43，或及電動機組60之飛輪本體610等為圓錐狀構造，且形成對稱狀的型態，相對於該磁力傳動軸20的旋轉機構整體而言，也對本新型直立式磁力傳動發電裝置旋轉的平穩性能提供良好的貢獻。

綜上所述，本新型直立式磁力傳動發電裝置除了利用基架中垂直組設的磁力傳動軸，利用磁力傳動軸中連接發電機組，在基架之架板中分別設有磁力模組，藉由磁力模組與磁力傳動軸之軸磁鐵間的磁力作用抵消發電機組的重力，使連接發電機組之磁力傳動軸直立懸浮於基架中無磨擦阻力地旋轉，同時，利用基架中直立組設磁力傳動軸、複數磁力模組、複數發電機組以及複數磁力平穩旋轉模組等組合構造，使該直立式磁力傳動發電裝置能夠有效地減少裝置在地表上所佔據的面積。

另一方面，該直立式磁力傳動發電裝置還利用基架與磁力傳動軸之軸桿之間增設複數磁力平穩旋轉模組，藉由磁力平穩旋轉模組的對磁力傳動軸之徑向以及軸向的上下位置分別提供磁斥力作用，減少磁力傳動軸旋轉時的摩擦阻力，且能有效降低連接發電機組之磁力傳動軸旋轉偏斜與旋轉時上下左右晃動情形，使該直立式磁力傳動發電裝置高速運轉時具備優異的平穩性，而能達到較佳發電效率。

再者，本新型直立式磁力傳動發電裝置還可於該基架的上、下端分別設置頂板以及底板，該磁力傳動軸之軸桿頂端與底端分別與該頂板與底板形成點接觸，用以增進磁力傳動軸旋轉時之平穩性。而且本新型直立式磁力傳動發電裝置還可進一步增設至少一電動機組，利用所述電動機組提供磁力傳動軸旋轉時的輔助動力，而且該電動機組之轉子包含一上下對稱形狀的碟形飛輪本體，且所述飛輪本體固設於該磁力傳動軸之軸桿上，使該電動機組之轉子於高速運轉時具有良好的平穩性，藉此，使磁力傳動軸之運轉更具備良好的平穩性及旋轉後之慣性力。

10‧‧‧基架

100‧‧‧中心軸線

11‧‧‧架板

111‧‧‧錐形通孔

12‧‧‧架桿

13‧‧‧頂板

14‧‧‧底板

20‧‧‧磁力傳動軸

21‧‧‧軸桿

211‧‧‧頂端

212‧‧‧底端

22‧‧‧軸磁鐵

221‧‧‧上磁極段

222‧‧‧下磁極段

223‧‧‧環形稜線

30‧‧‧磁力模組

31‧‧‧第一磁力組

311‧‧‧第一磁極

312‧‧‧第二磁極

32‧‧‧第二磁力組

321‧‧‧第一磁極

322‧‧‧第二磁極

40‧‧‧發電機組

41‧‧‧上轉子

411‧‧‧上轉子本體

412‧‧‧上永磁磁鐵

413‧‧‧上永磁磁塊

42‧‧‧中轉子

421‧‧‧中轉子本體

422‧‧‧中永磁磁鐵

43‧‧‧下轉子

431‧‧‧下轉子本體

432‧‧‧下永磁磁鐵

433‧‧‧下永磁磁塊

44‧‧‧定子

441‧‧‧定子板

442‧‧‧線圈繞組

45‧‧‧外定子

451‧‧‧定子板

452‧‧‧線圈繞組

50‧‧‧磁力平穩旋轉模組

51‧‧‧板體

511‧‧‧上板部

512‧‧‧中板部

513‧‧‧下板部

52‧‧‧第一永磁磁鐵環

53‧‧‧第二永磁磁鐵環

54‧‧‧內永磁磁塊

60‧‧‧電動機組

61‧‧‧轉子

610‧‧‧飛輪本體

611‧‧‧飛輪上部

612‧‧‧飛輪下部

613‧‧‧永磁磁塊

62‧‧‧定子

621‧‧‧線圈固定板

622‧‧‧線圈繞組

圖1是本新型直立式磁力傳動發電裝置之一較佳實施例的平面示意圖。 圖2係圖1所示直立式磁力傳動發電裝置較佳實施例上半部分的放大圖。 圖3係圖1所示直立式磁力傳動發電裝置較佳實施例下半部分的放大圖。 圖4係圖1至圖3所示直立式磁力傳動發電裝置較佳實施例中的磁力模組的剖面示意圖。 圖5係圖1至圖3所示直立式磁力傳動發電裝置較佳實施例中的發電機組的剖面示意圖。 圖6係圖1至圖3所示直立式磁力傳動發電裝置較佳實施例中的磁力平穩旋轉模組的剖面示意圖。 圖7係圖1至圖3所示直立式磁力傳動發電裝置較佳實施例中的電動機組的剖面示意圖。

10‧‧‧基架

100‧‧‧中心軸線

11‧‧‧架板

12‧‧‧架桿

13‧‧‧頂板

14‧‧‧底板

20‧‧‧磁力傳動軸

21‧‧‧軸桿

22‧‧‧軸磁鐵

30‧‧‧磁力模組

40‧‧‧發電機組

50‧‧‧磁力平穩旋轉模組

60‧‧‧電動機組

Claims (9)

1. 一種直立式磁力傳動發電裝置，其包含： 一基架，其包含複數上、下間隔排列的架板以及複數直立連接該複數架板的架桿，該基架中界定有一垂直的中心軸線，每一架板分別以該中心軸線為中心而形成一由上至下尺寸遞減的錐形通孔； 一磁力傳動軸，係直立組設於該基架中且通過所述架板，該磁力傳動軸包含一軸桿以及固設於該軸桿上的複數軸磁鐵，每一軸磁鐵分別位於相對應的架板的錐形通孔中， 複數磁力模組，係分別裝設於該基架的架板的錐形通孔中，所述磁力模組位於相對應的所述軸磁鐵外側且彼此間具有間隔，該磁力傳動軸通過該複數磁力模組提供之磁力而直立懸浮於該基架中； 一發電機組，係裝設於該基架中且連接該磁力傳動軸的軸桿；以及 複數磁力平穩旋轉模組，係分布設置於該基架中且連接該磁力傳動軸之軸桿，所述磁力平穩旋轉模組包含一板體、一第一永磁磁鐵環、二第二永磁磁鐵環以及一內永磁磁塊，該板體是固設於該基架的架桿上，二所述第二永磁磁鐵環上下間隔排列地固定於該板體中，該第一永磁磁鐵環固設於該板體中且位於二所述第二永磁磁鐵環之間，該內永磁磁塊是固接於該磁力傳動軸的軸桿上，且位於該第一永磁磁鐵環中以及位於二所述第二永磁磁鐵環之間，該內永磁磁塊與該第一永磁磁鐵環於徑向位置通過磁斥力而不接觸，該內永磁磁塊與其上、下方的所述第二永磁磁鐵環於軸向上、下位置通過磁斥力而不接觸，使該磁力傳動軸通過徑向與軸向上下位置的磁斥力而懸浮於該基架中。
2. 如請求項1所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，該基架的上端固接有一頂板，該基架板下端固接有一底板，該磁力傳動軸的軸桿的頂端與底端分別與該基架之頂板底面與底板頂面形成點接觸；所述磁力平穩旋轉模組的板體包含上下疊層的一上板部、一中板部及一下板部，該上板部、中板部以及下板部對應於該中心軸線的位置處各形成一中孔，該第一永磁磁鐵環設於該中板部的中孔中，二所述第二永磁磁鐵環分別裝設於該上板部的中孔與該下板部的中孔中，所述第二永磁磁鐵環的內孔孔徑小於所述第一永磁磁鐵環的內孔孔徑，該內永磁磁塊位於該第一永磁磁鐵環中而具有間隙，該內永磁磁塊與其上下方的第二永磁磁鐵環於軸向位置各具有間隙，且該內永磁磁塊的外部直徑大於第二永磁磁鐵環的內孔孔徑且小於第二永磁磁鐵環的外部直徑，該內永磁磁塊與其上、下方的第二永磁磁鐵環形成同磁極性相對，且該內永磁磁塊與其徑向外側的第一永磁磁鐵環形成同磁極性相對。
3. 如請求項2所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，該磁力傳動軸之軸磁鐵為永磁磁鐵，每一軸磁鐵包含一上磁極段以及一連接於上磁極段底端的下磁極段，下磁極段形成由上至下尺寸遞減的錐形體，上磁極段形成由上至下尺寸遞增的錐形體，上磁極段與下磁極段銜接處形成一環形稜線，上磁極段與下磁極段形成對稱狀且互為相異磁極性；所述磁力模組各包含一第一磁力組與一第二磁力組，所述第一磁力組與第二磁力組上下間隔排列地設置於所述錐形通孔中，所述第一磁力組與所述第二磁力組相對於所述軸磁鐵具有間隔。
4. 如請求項3所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，所述第一磁力組為一環型永磁磁塊，所述第一磁力組包含一位置在上的第一磁極與一位置在下的第二磁極，位置在上的第一磁極與所述軸磁鐵的下磁極段為相異磁極性，位置在下的第二磁極與所述軸磁鐵的下磁極段為相同磁極性，第一磁極與第二磁極相對於軸磁鐵的下磁極段分別提供磁吸力與磁斥力； 該第二磁力組為多個緊密環列於錐形通孔中的直條永磁磁塊所組成，所述直條永磁磁塊朝向所述軸磁鐵的表面平行於所述軸磁鐵的下磁極段外周面，該第二磁力組的每一直條永久磁鐵塊各包含一位置在內的第一磁極與一位置在外的第二磁極，第二磁力組之第一磁極與軸磁鐵的下磁極段為相同磁極性而能提供磁斥力； 該軸磁鐵的環形稜線的位置對應於該第一磁力組之第一磁極與第二磁極的交界位置，且該軸磁鐵的下磁極段的底部位置對應於該第二磁力組之內表面的中間位置。
5. 如請求項1至4中任一項所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，所述發電機組包含一上轉子、至少一中轉子、一下轉子以及複數定子，該上轉子、複數所述中轉子與該下轉子係依序由上而下間隔排列地組設於該磁力傳動軸的軸桿上； 該上轉子包含一上轉子本體以及複數個上永磁磁鐵，該上轉子本體係由上而下尺寸遞增的圓錐形體，該複數個上永磁磁鐵係形成放射狀排列地分布設置於該上轉子本體底面； 該下轉子與該上轉子為上下對稱的型態，該下轉子包含一下轉子本體以及複數個下永磁磁鐵，該下轉子本體係由上而下尺寸遞減的圓錐形體，該複數個下永磁磁鐵係形成放射狀排列地分布設置於該下轉子本體頂面； 所述中轉子包含一圓板狀的中轉子本體以及複數個中永磁磁鐵，該複數個中永磁磁鐵係形成放射狀排列地分布設置於該中轉子本體的頂面與底面； 複數所述定子係分別設置於每二上下相鄰的上轉子、中轉子與下轉子之間，每一定子各包含一定子板以及複數線圈繞組，該定子板固定於該基架中的架桿上，該每一定子板為該磁力傳動軸的軸桿通過其中，該複數線圈繞組裝設該定子板中，且該複數線圈繞組的分布區域對應涵蓋徑向任一列的所述上永磁磁鐵、中永磁磁鐵與下永磁磁鐵。
6. 如請求項5所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，所述發電機組還增設二外定子，該二外定子分別設置於該上轉子上端以及該下轉子下端處，所述外定子各包含一定子板以及設於該定子板中的線圈繞組，所述定子板裝設於該基架中且為架桿所固定，該上轉子於上轉子本體頂部設有一上永磁磁塊，該上永磁磁塊位於相應的外定子的線圈繞組中，該下轉子於下轉子本體底部設有一下永磁磁塊，該下永磁磁塊相應的外定子的線圈繞組中。
7. 如請求項6所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，該複數個上永磁磁鐵的直徑相對於中心軸線的距離由近至遠而形成直徑遞增的型態；該複數個下永磁磁鐵的直徑相對於中心軸線的距離由近至遠而形成直徑遞增的型態；該複數個中永磁磁鐵的直徑相對於中心軸線的距離由近至遠而形成直徑遞增的型態。
8. 如請求項6所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，該直立式磁力傳動發電裝置還包含至少一電動機組，所述電動機組包含一轉子以及二定子，該轉子固設於該磁力傳動軸的軸桿上，該二定子固設於該基架中且分別位於該轉子的上、下端。該轉子包含一飛輪本體以及二永磁磁塊，該二永磁磁塊分別設置於該飛輪本體的上、下端，該飛輪本體包含一飛輪上部與一成形於該飛輪上部底面的飛輪下部，該飛輪上部係由上而下尺寸遞減的圓錐形體，該飛輪下部係由上而下尺寸遞增的圓錐形體，該飛輪上部與飛輪下部形成對稱狀。該飛輪本體的直徑以大於發電機組之上轉子及下轉子之直徑，該二定子各包含一線圈固定板以及設於該線圈固定板中的環形線圈繞組，並藉由線圈固定板固設於基架的架桿上，該轉子上、下端的永磁磁塊分別位於該二定子之線圈繞組中。
9. 如請求項8所述之直立式磁力傳動發電裝置，其中，該直立式磁力傳動發電裝置具有複數所述電動機組，複數所述電動機組係上下間隔排列於該基架中，所述發電機組分別設置在上下相鄰的所述電動機組之間，所述磁力模組係分布設置於所述發電機組與所述電動機組的下方，所述磁力平穩旋轉模組係以複數組上下疊層方式裝設於該基架的頂板下方與底板上方，以及所述磁力平穩旋轉模組以複數組上下疊層方式組設於所述磁力模組下方。