TWM617852U - 磁力互動發電裝置 - Google Patents

Abstract

一種磁力互動發電裝置，藉由磁力驅動模組具有設置該等葉片的第一磁力件，及設置該葉片模組外側周圍的第二磁力件，透過檢測單元的一感應器用以偵測到具第一磁力件的該等葉片，並依據感應結果透過輸出電流給該第二磁力件啟動磁性，又利用其一磁力件的磁極或磁力發生變化，並和相對應的另一磁力件磁極不斷相斥作用，可控制葉片模組旋轉，從而帶動1個或串接多個發電機之發電，此外當感應器對應到相鄰兩葉片之間的間距時就會進行短暫性放電，不輸出電流給該第二磁力件。

Description

磁力互動發電裝置

本創作係有關一種發電裝置，特別是一種磁力互動發電裝置。

隨著人們生活水準的提高，用電需求愈迫切。近年來，風電技術大幅提昇及市場需求快速增加，風力發電成本已與傳統能源愈來愈接近。在各類新興能源中，風力發電被評為最具前景的發電領域之一，它能提供潔淨且無污染排放之電能，有能源與環保之雙重貢獻。因此，政府對於風電開發積極制訂相關推動政策及法規，持續改善開發環境，促進風電產業發展。 現有風力發電的發電機在發電時需要提供電能，以便用於驅動發電機，但是發電機在正常工作時也需要向外部索取電能。利用磁力驅動越來越受歡迎，然而常見的磁力驅動裝置存在結構複雜，損耗大，速度不可控等問題，降低了使用效率。因此利用磁能發電是人們正在研究開發的新課題。

為改善上述問題，本創作主要目的係提供一種磁力互動發電裝置，利用磁鐵之間以及和電磁鐵的同極相斥作用用以推動該葉片模組按照設定方向旋轉而形成旋轉磁場持續轉動，以帶動支撐件轉動產生動能，進而可帶動1個或串接多個發電機發電。 為達上述之目的，本創作提供一種磁力互動發電裝置，包括：至少一支撐模組、至少一轉動單元、至少一葉片模組、至少一磁力驅動模組、及至少一檢測單元。該支撐模組，具有一上下軸向延伸並包括一頂端段的支撐件；該葉片模組，其頂端係連接該支撐件的該頂端段上，並包括往下延伸且徑向間隔排列地環設在該支撐件外側的數個葉片；該磁力驅動模組，係包括數個設置於該等葉片的第一磁力件，及數個沿該葉片模組外側周圍設置且與該等第一磁力件對應並相斥的第二磁力件；該檢測單元，與該等第二磁鐵電性連接，其包含一感應器用以偵測對應到該第一磁力件，並依據感應結果控制該葉片模組之旋動態樣；其中，數個該第一磁力件與數個該第二磁力件產生磁力作用以推動該葉片模組按照設定方向旋轉，帶動該支撐件轉動進而發電。 藉由上述技術方案，本創作提供一種磁力互動發電裝置，透過該葉片模組係同軸連接該支撐件的該頂端段上，藉由該磁力驅動模組的複數個設置於該等葉片的第一磁力件，及至少1個設置於該葉片模組外部且與該等第一磁力件對應並相斥的第二磁力件，透過檢測單元與該等第二磁力件電性連接且其包含一感應器用以偵測對應到具第一磁力件的該等葉片，並依據感應結果透過輸出電流給該第二磁力件啟動磁性，又利用其一磁力件的磁極或磁力發生變化，並和相對應的另一磁力件磁極不斷相斥作用，可控制葉片模組旋轉，從而帶動1個或串接多個發電機之發電。此外，當感應器對應到相鄰兩葉片之間的間距時就會進行短暫性放電，不輸出電流給該第二磁力件。

本創作之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳和具體實施例予以說明。 請參閱第1圖為本創作磁力互動發電裝置第一實施例的結構分解示意圖；第2圖為圖1的另一實施例的結構分解示意圖；第3圖為圖2之組合實施示意圖；第4圖為圖1或圖2中葉片模組與磁力驅動模組相配置之第二實施例上視示意圖；第5圖為本創作磁力互動發電裝置中葉片模組與磁力驅動模組相配置之第三實施例上視示意圖；第6圖為本創作磁力互動發電裝置第四實施例的示意圖；第7圖為本創作磁力互動發電裝置第五實施例的示意圖。如圖所示，本創作揭示一種磁力互動發電裝置，如第1圖所示，係包括：至少一支撐模組1、至少一葉片模組3、至少一磁力驅動模組4、及至少一檢測單元5，進一步，如第2圖所示，還包括至少一轉動單元。此外，本創作磁力互動發電裝置還可匹配至少一發電模組14。具體結構如下。 該支撐模組1，包括一置放地面（或平面或其他需求面）的固定件11、及一支撐件12；該固定件11具有一呈適當深度的軸孔111，而該支撐件12具有一上下軸向延伸並包括一形成於該支撐件12頂部的頂端段121，該支撐件12的底端可轉動地軸接於該軸孔111內並可撐立於該固定件11上方。 該轉動單元，係同軸軸設安裝於該支撐模組1上，其具有 一動力源23；該動力源23可為一馬達或其他動力元件，係同軸軸設固定於該支撐件12上，用以驅動該支撐件12 沿轉動方向進行同向旋轉作動，如第2圖所示，包括但不以此為限。也就是，在本實施例中，如第1圖所示，本創作磁力互動發電裝置中也可以不設置前述動力源23。 該葉片模組3，係包括數個葉片31 及一頂蓋32，使該等葉片31的頂端共同連接於該頂蓋32內面。數個該葉片31由頂端往下延伸且徑向間隔排列地環設在該轉動單元及該支撐件12 外側周圍且相互隔開，該等葉片31透過該頂蓋32可固接於該支撐模組1的支撐件12的頂端段121上，且該等葉片31的相鄰葉片彼此互呈傾斜角度地間隔設置並以該頂蓋32為中心地弧射狀環繞佈設，形成一個具複數葉片環體態樣。 具體地，前述葉片模組3的複數該葉片31係為風力發電葉片。如第1、2、3圖所示，每一該葉片31具有上下長向並於中央處向外呈彎弧葉部311設計，且每一該葉片31的該彎弧葉部311在橫向寬度方向係逐漸朝外擴開形成迎流體面311a，利於被流體推動而使葉片31轉動。該葉片模組3 可隨該支撐件12旋轉而具風能功效，且透過每一該葉片31的該彎弧葉部311在橫向寬度方向係逐漸朝外擴開形成迎流體面311a之設置，當被流體推動時，該葉片模組3可順暢又快速轉動。 該磁力驅動模組4，係包括數個設置於該等葉片31的第一磁力件41，及至少一個位於該葉片模組3外側周圍處設置且用以與該等第一磁力件41對應並可相斥作用的第二磁力件42，如第1、2、3圖所示；或如第4、5圖所示，設置有數個第二磁力件42係沿該葉片模組3外側周圍環列設置且用以與該等第一磁力件41對應並可相斥作用。也就是，前述第二磁力件42 可以設置在一定位件13上，該定位件13可以與該固定件11形成一體設置，或者是單獨一部件。 具體地，前述磁力驅動模組4的第一磁力件41若為強磁，而該第二磁力件42為電磁鐵。或者，前述磁力驅動模組4的該第一磁力件41若為電磁鐵，而該等第二磁力件42為強磁。再者，前述數個第一磁力件41與第二磁力件42 可以一預設方式相對設置，且兩者相對端為相同磁極，如第1至4圖所示。 該檢測單元5，與該等第二磁力件42電性連接，其包含有一感應器係用以偵測對應到具第一磁力件41的葉片31，並依據感應結果透過輸出電流(即放電）給該第二磁力件41啟動磁性以控制該葉片模組3之旋動態樣。也就是，藉由數個該第一磁力件41與數個該第二磁力件42相對產生相斥磁力作用以推動該葉片模組3依據設定方向旋轉，進而帶動該支撐件12(或含轉動單元) 轉動以產生動能。 該至少一發電模組14，可以是設置於本創作磁力互動發電裝置中，也可以是另外單獨設備化用與本創作匹配應用。在本實施例中，該發電模組14為發電機或其他，當數個該第一磁力件41與至少一個或數個該第二磁力件42產生相斥磁力作以推動該葉片模組3依據設定方向旋轉，帶動該支撐件12(或含轉動單元) 轉動產生動能時，該發電模組14用以轉換該動能為電能。該發電模組14可以是1個或者多個串接組合構成。 進一步地，如第4、5圖並配合第1、2圖所示，前述數個第一磁力件41 與通過該等葉片31的向外彎弧葉部311之切線33間具有一第一預設角度φ1，數個該第二磁力件42 與通過定位件(或定位架)13 中心之切線33間具有一第二預設角度φ2，該第一預設角度φ1對應該第二預設角度φ2 ，藉以令數個該第一磁力件41與數個該第二磁力件42 相對應並能相斥作用進而推動該葉片模組3轉動。 更詳細地，如第5圖所示，前述磁力驅動模組4的變化實施例，在該葉片模組3的外周圍設置一定位件13'，在本實施例中係呈環形定位件，將複數個該第一磁力件41與複數個該第二磁力件42是分別設置在複數該葉片31及該環形定位件13' 上形成蜂窩式磁極環狀排列；舉例說明，當相隔的第一磁力件41例如為強磁鐵11N(或11S)和第二磁力件42例如為電磁鐵12N(或12S)，在一開始藉助該動力源23（可為馬達或其他)驅動該支撐件12 沿轉動方向進行同向旋轉作動後，使整個圓周形成該定位件13' 設置在複數葉片31外圍，使該定位件13' 上的電磁鐵12N(或12S)相對複數葉片31上的強磁鐵11N(或11S) 在磁力相斥作用下可使該葉片模組3 依據設定方向高速旋轉作動，進而帶動該支撐件12 轉動產生動能以連動1個或多個串接的發電模組(發電機)14發電(產生電能)，在磁力驅動模組4、發電模組(發電機)14 運轉發電後，不需要任何外電供應。 具體地，如第4、5圖所示，進一步地利用磁鐵以及電磁鐵之間同極相斥的物理作用，使電磁鐵的磁極或磁力發生變化並和相對應的強磁的磁極不斷相斥作用為基礎之下，可將磁鐵以及電磁鐵不限定地設置為第一磁力件41和第二磁力件42，或為第二磁力件42和第一磁力件41，通過兩者對應相斥作用推動葉片模組3旋轉，使被推動而旋轉的葉片模組3帶動該支撐件12(或含轉動單元)同向旋轉作動，從而帶動1個或多個串接的發電機14發電。甚至，發電機14所產生的電能可以通過整變流裝置後，輸回給電磁鐵一部分自用，其餘大部分電量都可輸出提供他用。藉此，根據強磁鐵及電磁鐵的兩極特性，交替作用之使用，能降低磁力驅動模組4疲勞問題，提供結構簡單，使用壽命長，使用性能穩定等功效。 特別說明的是，磁鐵包括天然磁鐵和人造磁鐵，以及電磁鐵。其中，人造磁鐵是用稀土、鐵鐵棚等原材料製成的磁力持久、磁力較強的磁鐵，它的磁力大於天然磁鐵很多倍，故又稱強磁。此外，電磁鐵是電流在通過纏繞在鐵芯四周的線圈時鐵芯就會產生和電量相應的磁力，所以稱為電磁鐵。無論是天然磁鐵、人造磁鐵、電磁鐵，它們都有二個磁極包含：N極和S極。也就是，磁鐵的特徵是:無論磁鐵的N極或者S極都對鋼鐵，鈷等物體產生吸引力（不吸磁的不銹鋼除外）。故當兩塊磁鐵的相同磁極例如N極和N極，或者S極和S極相對應並相互之間達到一定距離時，就會產生互相排斥的作用力。 此外，上述實施例中，該第一磁力件41與該第二磁力件42為強磁與電磁鐵的結構是可以對調設置的，或為多種不同的佈列對應設置，在使用上一樣可以達到帶動該支撐件相對於該支撐模組1的固定件11之旋轉目的；再者，該第一磁力件41也不局限其設置於該葉片31上的高度及位置（例如葉片的內面或外側)，只要能令該第一磁力件41與該第二磁力件42不斷相對應並產生相斥作用，達到使葉片模組3旋轉的功效。 藉由上述技術方案，如圖1至圖5所示，本創作提供一種磁力互動發電裝置，包括：至少一支撐模組1、至少一葉片模組3、至少一磁力驅動模組4、及至少一檢測單元5，或者還包括至少一轉動單元(如第2圖所示)，該轉動單元同軸軸設於該支撐模組1的支撐件12上。透過該葉片模組3其頂端係同軸連接並定位於該支撐件12的該頂端段121上，藉由該磁力驅動模組4的數個設置於該等葉片的第一磁力件41(如強磁)，及至少1個設置該葉片模組外側周圍且與該等第一磁力件41對應並產生相斥作用的第二磁力件42(如電磁鐵)，並透過該至少一檢測單元5與該第二磁力件42電性連接，經由檢測單元5的感應器用以偵測對應到葉片31上第一磁力件41(如強磁)，並依據感應結果透過輸出電流(放電)給該第二磁力件42(如電磁鐵)啟動磁性，又利用第一磁力件41及第二磁力件42之間同極相斥作用 ，使其一磁力件的磁極或磁力發生變化，並和相對應的另一磁力件磁極不斷相斥作用，可操控該葉片模組3之旋動以帶動該支撐件12轉動，從而帶動1個或多個串接的發電模組(發電機)14發電。此外，在該葉片模組3旋動過程中，當該感應器是對應到相鄰兩葉片之間的間距（即沒有對應到葉片上第一磁力件41時) 就會進行短暫性放電，不輸出電流(不放電)給該第二磁力件42。 再者，如第6 及7圖所示，是上述圖1至圖5的變化實施例。也就是，利用磁鐵以及電磁鐵之間同極相斥的物理作用，使電磁鐵的磁極或磁力發生變化並和相對應的強磁的磁極不斷相斥作用，可將磁鐵以及電磁鐵不限定地設置為第一磁力件41和第二磁力件42，或為第二磁力件42和第一磁力件41的基礎下，進行多種不同佈列設置。如第6圖所示，該第一磁力件41為強磁，則可將數個第一磁力件41(強磁)設置於一磁力互動發電裝置的一組葉片模組3的該等葉片31上，且數個第一磁力件41(如強磁) 設置在另一磁力互動發電裝置的另一組葉片模組3的該等葉片31上，利用2組第一磁力件41(強磁)及第一磁力件41(強磁)之間產生同極相斥作用，進而使 2組葉片模組3同時旋動以帶動每一組葉片模組3相對的該支撐件12轉動，從而帶動多個串接的發電機14發電。另如第7圖所示，該第一磁力件41為強磁，第二磁力件42為電磁鐵，則可在第二磁力件42(電磁鐵)的兩側各增設有一組磁力互動發電裝置，利用2組第一磁力件41(強磁)、第一磁力件41(強磁)分別對應位在中央處的該第二磁力件42(電磁鐵)之間產生同極相斥作用，進而使 2組葉片模組3上第一磁力件41(強磁)對應該第二磁力件42(電磁鐵)同時旋動態樣，使得旋動的 2組葉片模組3帶動各自對應的支撐件轉動，從而帶動多個串接發電機14發電，提供大能量之發電功效。 因此，本創作主要是透過檢測單元與該等第二磁力件電性連接，且檢測單元其包含一感應器用以偵測對應到第一磁力件41(如強磁)，並依據感應結果透過輸出電流給該第二磁力件42(如電磁鐵)啟動磁性，又利用強磁和電磁鐵的同極相斥 的物理性能，把兩者分別安裝在相對應位置關係，進而提供第一磁力件及第二磁力件具有多種不同的佈列設置以產生動能，因而可帶動1個或串接多個發電機之發電。藉此，根據強磁鐵及電磁鐵的兩極特性，交替使用，能降低疲勞問題，提供結構簡單，使用壽命長，使用性能穩定等功效。 以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍。

1:支撐模組 11:固定件 111:軸孔 12:支撐件 121:頂端段 13、13':定位件 14:發電模組（發電機） 23:動力源 3:葉片模組 31:葉片 32:頂蓋 311:彎弧葉部 33:切線 311a:迎流體面 4:磁力驅動模組 41:第一磁力件 42:第二磁力件 φ1:第一預設角度 φ2:第二預設角度 11N、11S:強磁 12N、12S:電磁鐵 5:檢測單元

第1圖為本創作磁力互動發電裝置第一實施例的結構分解示意圖； 第2圖為圖1的另一實施例的結構分解示意圖； 第3圖為圖2之組合實施示意圖； 第4圖為圖1或圖2中葉片模組與磁力驅動模組相配置之第二實施例上視示意圖； 第5圖為本創作磁力互動發電裝置中葉片模組與磁力驅動模組相配置之第三實施例上視示意圖； 第6圖為本創作磁力互動發電裝置第四實施例的示意圖； 第7圖為本創作磁力互動發電裝置第五實施例的示意圖。

1:支撐模組

11:固定件

111:軸孔

12:支撐件

121:頂端段

13:定位件

14:發電模組(發電機)

3:葉片模組

31:葉片

32:頂蓋

311:彎弧葉部

311a:迎流體面

4:磁力驅動模組

41:第一磁力件

42:第二磁力件

5:檢測單元

Claims (10)

1. 一種磁力互動發電裝置，包括： 至少一支撐模組，具有一上下軸向延伸並包括一具頂端段的支撐件； 至少一葉片模組，其係連接該支撐件的該頂端段，並包括往下延伸且徑向間隔排列地環設在該支撐件外側的數個葉片； 至少一磁力驅動模組，係包括數個設置於該等葉片的第一磁力件，及至少1個沿該葉片模組外周圍設置且與該等第一磁力件對應並相斥的第二磁力件；以及 至少一檢測單元，與該第二磁力件電性連接，其包含一感應器用以偵測該該等葉片，並依據感應結果控制該第二磁力件對應該第一磁力件的磁力作用，用以操控該葉片模組之旋動態樣，進而控制發電。
2. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其中該葉片模組的複數該葉片為風力發電葉片。
3. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其中該支撐模組包括一固定件，而該支撐件係同軸連接並可撐立於該固定件上方，該頂端段位於該支撐件的頂部。
4. 如請求項1 所述之磁力互動發電裝置，其中複數該葉片彼此間隔設置並以該頂蓋為中心呈輻射狀環繞佈設，形成一內部中空的片環體態樣。
5. 如請求項1 所述之磁力互動發電裝置，該磁力互動發電裝置還包括一轉動單元能帶動該支撐模組的該支撐件沿轉動方向同向轉動，每一該葉片具有上下長向並於中央處向外呈彎弧葉部，且每一該葉片的該彎弧葉部在橫向寬度方向係逐漸朝外擴開形成迎流體面 。
6. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其中該第一磁力件與通過該等葉片的向外彎弧葉部之切線間具有一第一預設角度，該第二磁力件與通過磁件架中心之切線間具有一第二預設角度 ，該第一預設角度對應該第二預設角度，藉以令該第一磁力件與該第二磁力件相對應並能相斥作用以轉動該葉片模組。
7. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其中該磁力驅動模組的該第一磁力件為強磁，而該第二磁力件為電磁鐵。
8. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其中該磁力驅動模組的該第一磁力件為電磁鐵，而該第二磁力件為強磁。
9. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其中該第一磁力件與該第二磁力件以一預設方式相對設置，且兩者相對端為相同磁極。
10. 如請求項1所述之磁力互動發電裝置，其還包含至少一發電模組，該發電模組將旋動的該葉片模組產生的動能轉換為電能。

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