TWM592464U

TWM592464U - 流力發電裝置

Info

Publication number: TWM592464U
Application number: TW108214008U
Authority: TW
Inventors: 張添明
Original assignee: 張添明
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-03-21

Abstract

一種流力發電裝置，包含一支撐單元、一轉軸單元、一葉片單元，及一磁性單元。該轉軸單元可轉動地安裝於該支撐單元，並包括一軸心，及一套設該軸心的軸套，且該軸心與該軸套的其中一者可相對另一者轉動。該葉片單元安裝於該軸心或該軸套可轉動的該其中一者上，且可被流體推動而連動該軸心及該軸套的該其中一者旋轉。該磁性單元安裝於該軸心與該軸套間，並包括至少一安裝於該軸心的第一磁鐵，及至少一安裝於該軸套的第二磁鐵。透過該第一磁鐵與該第二磁鐵的斥力作用，以令該軸心及該軸套彼此間隔不相接觸，降低該軸心與該軸套的摩擦力。

Description

流力發電裝置

本新型是有關於一種綠能發電設備，特別是指一種適用於通過風及水等流體發電的流力發電裝置。

參閱圖1，一種習知的流力發電裝置包含一上下軸向延伸的支撐單元11，及一同軸樞設在該支撐單元11上的葉片單元12。該葉片單元12可受風力吹動並圍繞該支撐單元11旋轉。為了使該葉片單元12能夠順暢地旋轉，通常會在該支撐單元11及該葉片單元12間透過安裝軸承(圖未示)等幫助旋轉的元件，使該支撐單元11與該葉片單元12間的摩擦力降低。

然而，雖然可透過安裝軸承等元件降低該葉片單元12旋轉時，該支撐單元11與該葉片單元12間的摩擦力，但隨著使用時間的增加，該支撐單元11及該葉片單元12之間依然會產生磨損，導致該流力發電裝置損失許多動能，而降低發電效能，故習知的流力發電裝置仍有改進的空間。

因此，本新型之目的，即在提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的流力發電裝置。

於是，本新型流力發電裝置，包含一支撐單元、一轉軸單元、一葉片單元，及一磁性單元。

該支撐單元上下延伸的支撐於一支撐面上。該轉軸單元可轉動地安裝於該支撐單元，並包括一左右延伸的軸心，及一套設該軸心的軸套，且該軸心與該軸套的其中一者可相對另一者轉動。該葉片單元安裝於該軸心或該軸套可轉動的該其中一者上，並包括多片葉片，該葉片單元可被流體推動而連動該軸心及該軸套的該其中一者旋轉。該磁性單元安裝於該軸心與該軸套間，並包括至少一安裝於該軸心的第一磁鐵，及至少一安裝於該軸套並可與該第一磁鐵產生斥力的第二磁鐵，以令該軸心及該軸套彼此間隔不相接觸。

本新型之功效在於：藉由該第一磁鐵與該第二磁鐵間的斥力作用，使該軸心及該軸套彼此間隔不相接觸，降低該軸心與該軸套的摩擦力，且能減少使用例如軸承等輔助旋轉的元件，達到提升該流力發電裝置的使用壽命，同時又能降低後續的保養成本之功效。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2~4，本新型流力發電裝置之一第一實施例是以風力發電機為例說明，包含一支撐單元2、一轉軸單元3、一葉片單元4、一磁性單元5，及一限位單元6。

該支撐單元2包括一上下延伸並與該轉軸單元3概略呈垂直的支撐件21。該支撐件21用於支撐並固定該轉軸單元3。於本第一實施例中，該支撐單元2以柱狀為例說明，然實際實施時，該支撐單元2的形狀可視需求及設計而調整其外觀，只要是可用於固定支撐該轉軸單元3即可，並無需特別限定。

該轉軸單元3包括一呈圓柱狀的軸心31，及一套設該軸心31且與該支撐件21連接的軸套32。該軸套32具有一環形的頂面321、一自該頂面321凹陷的槽環面322，及一連接該槽環面322並遠離該頂面321的槽底面323。該槽環面322與該槽底面323共同界定出一具有一圓形的開口325的容置槽324。定義一左右延伸並穿過該容置槽324之中心的軸線X，該容置槽324是沿著該軸線X方向延伸並與該支撐件21垂直，該軸心31容置於該容置槽324，且該軸心31的前端會突出於該軸套32。

該葉片單元4安裝於該軸心31突出於該軸套32的前端，並包括數個徑向延伸且相間隔地呈輻射狀分布的葉片41，該等葉片41可被流體推動而連動該軸心31相對於該軸套32旋轉。

該磁性單元5安裝於該軸心31與該軸套32間，並包括數個第一磁鐵51，及數個第二磁鐵52。該等第一磁鐵51是相間隔地安裝於該軸心31表面，該等第二磁鐵52是相間隔地安裝於該軸套32的該槽環面322及該槽底面323並與該等第一磁鐵51相互對齊設置。該等第一磁鐵51及該等第二磁鐵52間具有相互排斥的磁力，使該軸心31與該軸套32彼此間隔不相接觸。

該限位單元6安裝於該轉軸單元3，並包括一設置於該軸心31且鄰近該開口325的一端的第一限位部61，及一設置於該槽環面322鄰近該開口325的一端並對應該第一限位部61的第二限位部62，該第一限位部61與該第二限位部62可彼此配合以令該軸心31可被限位於該容置槽324。在本第一實施例中是以該第一限位部61為自該軸心31徑向凹陷的環槽，該第二限位部62為自該槽環面322徑向突伸入該環槽內的環形的凸塊為例說明。然，實際實施時，該第一限位部61及該第二限位部62結構可互換。

前述該第一實施例的風力發電機在運作時，該等葉片41會受風力推動而帶動該軸心31相對於該軸套32旋轉，由於該軸心31與該軸套32設置有具相互排斥的磁力的該等第一磁鐵51與該等第二磁鐵52，因此，可使位於該容置槽324內的該軸心31於運轉過程是懸浮在該軸套32內，並不與該軸套32接觸。故該第一實施例運作時，該軸心31與該軸套32不會產生摩擦，達到降低摩擦力的目的。此外，當該等葉片41受到較強的風力推動而高速轉動時，透過該第一限位部61與該第二限位部62的搭配設計，使該軸心31被限位在該容置槽324內，避免因高速運轉而脫離該軸套32造成損壞。

配合參閱圖5~7，本新型流力發電裝置的一第二實施例是以水力發電機為例。該第二實施例的構造大致相同於該第一實施例，不同的地方在於：該軸套32的容置槽324是貫通該軸套32的兩相反端的頂面321，而具有兩個對外開放的開口325，該軸心31設置於該容置槽324且兩端分別自該容置槽324的兩個開口325對外露出，該支撐單元2具有兩隻上下延伸的支撐件21，且該等支撐件21分別連接於該軸心31的兩端並用於固定該軸心31。該軸套32具有一背向該軸心31的外周面326，及一面向該軸心31的內周面327。該等葉片41是軸向延伸且相間隔地安裝於該軸套32的該外周面326，並呈輻射狀分布。該等第二磁鐵52是相間隔地安裝於該軸套32的內周面327，該等第一磁鐵51及該等第二磁鐵52相互對齊設置。

該限位單元6包括二分別設置於該軸心31且鄰近該等支撐件21的兩端的第一限位部61，及二分別設置於該軸套32且鄰近該等支撐件21的兩端並對應該等第一限位部61的第二限位部62，該等第一限位部61與該等第二限位部62彼此相互間隔不相接觸。在本第二實施例中，該等第一限位部61為自該軸心31徑向凹陷的環槽，該等第二限位部62為分別自該軸套32的該內周面327徑向突伸入相對應的該等環槽內的環形的凸塊。

前述該第二實施例在運作時，該等葉片41會受流力推動而帶動該軸套32相對於該軸心31旋轉，由於該軸心31與該軸套32間設置有該等第一磁鐵51與該等第二磁鐵52，故該第二實施例運作時，可受到該等第一磁鐵51及該等第二磁鐵52間的相互排斥的磁力作用，使該軸套32與該軸心31不相接觸而達到降低該軸套32與該軸心31運作過程之摩擦力的目的。此外，當該等葉片41受到較大的流力推動而高速轉動時，透過該等第一限位部61與該等第二限位部62的搭配設計，使該軸套32被限位而套設於該軸心31，該軸套32即使在高速轉動的情況下依然不會脫離該軸心31。

要特別說明的是，上述所有實施例中，該等第一限位部61與該等第二限位部62的環槽與凸塊的結構是可對調的，結構對調後在使用上依然可達到限位該軸心31與該軸套32的組接關係的目的。

綜上所述，透過該等第一磁鐵51與該等第二磁鐵52間的斥力作用，使該軸心31及該軸套32於運作過程可彼此間隔不相接觸，降低該軸心31與該軸套32間的摩擦力，且能減少使用例如軸承等輔助旋轉的元件，達到提升該流力發電裝置的使用壽命，同時又能降低後續的保養成本之功效。此外，透過該等第一限位部61與該等第二限位部62的搭配設計，使該軸心31與該軸套32被相互限位，即使在高速轉動的情況下，本新型依然能保持運作。

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，凡是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:支撐單元 21:支撐件 3:轉軸單元 31:軸心 32:軸套 321:頂面 322:槽環面 323:槽底面 324:容置槽 325:開口 326:外周面 327:內周面 4:葉片單元 41:葉片 5:磁性單元 51:第一磁鐵 52:第二磁鐵 6:限位單元 61:第一限位部 62:第二限位部 X:軸線

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體組合圖，說明一種習知的流力發電裝置；圖2是本新型流力發電裝置的一第一實施例的一不完整的立體組合圖；圖3是一不完整的側視剖視圖，說明該第一實施例的一第一限位部與一第二限位部的對應組接關係；圖4是該第一實施例沿著圖3中的Ⅳ-Ⅳ線所擷取的一不完整的剖視圖，說明該第一實施例的數個第一磁鐵安裝於一軸心，數個第二磁鐵安裝於一軸套，且該軸心與該軸套不相接觸；圖5是本新型流力發電裝置的一第二實施例的一不完整的立體組合圖；圖6是該第二實施例沿著圖5中的Ⅵ-Ⅵ線所擷取的一不完整的剖視圖，說明該第二實施例的二個第一限位部與二個第二限位部的對應組接關係；及圖7是該第二實施例沿著圖6中的Ⅶ-Ⅶ線所擷取的一不完整的剖視圖，說明該第二實施例的該等第一磁鐵安裝於該軸心，該等第二磁鐵安裝於該軸套，且該軸心與該軸套不相接觸。

2:支撐單元

21:支撐件

3:轉軸單元

31:軸心

32:軸套

321:頂面

322:槽環面

323:槽底面

324:容置槽

325:開口

4:葉片單元

41:葉片

5:磁性單元

51:第一磁鐵

52:第二磁鐵

6:限位單元

61:第一限位部

62:第二限位部

X:軸線

Claims

一種流力發電裝置，包含：一支撐單元，上下延伸的支撐於一支撐面上；一轉軸單元，可轉動地安裝於該支撐單元，並包括一左右延伸的軸心，及一套設該軸心的軸套，且該軸心與該軸套的其中一者可相對另一者轉動；一葉片單元，安裝於該軸心或該軸套可轉動的該其中一者上，並包括多片葉片，該葉片單元可被流體推動而連動該軸心及該軸套的該其中一者旋轉；及一磁性單元，安裝於該軸心與該軸套間，並包括至少一安裝於該軸心的第一磁鐵，及至少一安裝於該軸套並可與該第一磁鐵產生斥力的第二磁鐵，以令該軸心及該軸套彼此間隔不相接觸。
如請求項1所述的流力發電裝置，其中，該支撐單元包括一上下延伸且與該軸套連接的支撐件，該軸套具有一頂面、一自該頂面向內凹陷的槽環面，及一連接該槽環面的槽底面，該槽環面與該槽底面共同界定出一具有一開口的容置槽，且該容置槽的軸線的延伸方向與該支撐件的延伸方向垂直，該軸心安裝於該軸套的該容置槽，該葉片單元是安裝於該軸心鄰近該開口的一端，該等第一磁鐵設置於該軸心的表面並位於該容置槽內，該等第二磁鐵設置於該槽環面及該槽底面，且該葉片單元可連動該軸心旋轉。
如請求項1所述的流力發電裝置，其中，該支撐單元包括二上下延伸且分別連接於該軸心的相對兩端的支撐件，該軸套是環繞地套設於該軸心且位於該等支撐件間，該葉片單元是安裝於該軸套，且可被流體推動而連動該軸套相對於該軸心旋轉。
如請求項1所述的流力發電裝置，還包含一安裝於該轉軸單元並用於將該軸心限位於該軸套內的限位單元。
如請求項4所述的流力發電裝置，其中，該限位單元包括一設置於該軸心的第一限位部，及一設置於該軸套的第二限位部，該第一限位部為可對應組接的凸塊與環槽其中之一，該第二限位部為所述凸塊與環槽其中之另一。
如請求項5所述的流力發電裝置，其中，該第一限位部為自該軸心朝內凹設的環槽，該第二限位部為自該軸套朝該軸心方向突伸入該環槽並可沿著該環槽移動的凸塊。
如請求項2所述的流力發電裝置，其中，該等葉片是徑向延伸且相間隔地安裝於該軸心遠離該槽底面的一端。
如請求項3所述的流力發電裝置，其中，該等葉片呈軸向延伸並相間隔地安裝於該軸套的外周面。
如請求項1所述的流力發電裝置，其中，該磁性單元包括多個彼此間隔設置於該軸心的第一磁鐵，及多個彼此間隔設置於該軸套的第二磁鐵。