热水器设备的制作方法

专利名称：热水器设备的制作方法
技术领域：
热水器设备技术领域[0001]本实用新型是关于一种热水器设备，尤指一种利用风力带动一动力接收机组，进 而通过一热产生装置内的多个永久磁石相对于一导电元件旋动以产生热能并传递至一水 套元件中，进一步达到将水或其他热传导流体加热与热储存的目的。
背景技术：
[0002]目前所熟知的风力发电可说是近代最为环保的发电装置之一，仅需凭借叶片收集 风能使其转动，进而带动一发电机进行发电，由此产生电力达到风力发电的最大功效。但 是，传统风力发电需通过昂贵的电子设备而产生电力，不仅价格高居不下且最大输出功率 电力亦受到限制，对于一般大众而言较不适用，推广性以及普遍性较低，因此风力发电常用 于大型供电系统上。[0003]另一现有技术是一种太阳能发电的方式，先产生电能再以电热的方式产生热能， 其缺点就是不管是用回生电能并连至电力系统或直接对电热元件加热的方式，基本上也是 复杂且造价不低的产品。此外，还有一种太阳能产生热能的方式，也就是利用太阳聚热的方 式产生热能。不过它也有缺点，就是在冬天往往天气冷，太阳产生的能力不足或是没有；还 有在夜间没有太阳时必须使用辅助的加热系统予以加热，况且太阳能方式体积庞大且造价 不低是其缺点。发明内容[0004]本实用新型的主要目的是在于提供一种热水器设备，是凭借风力带动一动力接收 机组，并驱动一热产生装置以磁力产生涡电流并转换成热能，不需如现有技术般先产生电 能再凭借电热器转换成热能的方式，免去发电机复杂线圈结构与电力控制电路的方法，达 到降低制造成本的目的。[0005]为达上述的目的，本实用新型揭露了一种热水器设备，其包括有[0006]一动力接收机组，其包括一叶片组以及一传动端；该叶片组能够受流体动能所 驱动并进而带动该传动端旋转；以及[0007]—热产生装置，与该传动端连结，该热产生装置包括结合于该传动端的至少一基 座、设置于该基座上的多个永久磁石、位置相对应于该多个永久磁石的至少一导电兀件、以 及结合于该导电元件的至少一水套元件；[0008]其中，该叶片组旋转时能够通过该传动端带动该基座上所设的该多个永久磁石相 对于该至少一导电元件旋动，使该至少一导电元件产生热能，进而将该水套元件内的一热 传导流体加热。[0009]所述的热水器设备，其中，更包括一储热装置以及一辅助循环装置；该储热装置通 过一进水管路以及一出水管路分别与该水套元件的一出水口以及一入水口进行连接，使该 水套元件与该储热装置内所存放的热传导流体进行内部热循环；该辅助循环装置设置于该 储热装置的该出水管路处，以辅助该储热装置内的热传导流体与该水套元件内进行循环。[0010]所述的热水器设备，其中，该热水器设备更包括至少一磁石框架，该磁石框架设置 于该基座上且用来固定该多个永久磁石；[0011]该多个永久磁石可以是圆柱体、梯形柱状、三角形的柱状形体或多边形的柱状形 体；[0012]其中，于该基座上所固定的该磁石框架内的该多个永久磁石，其各别相邻的两永 久磁石的磁场极性为相反方向设置。[0013]所述的热水器设备，其中，更包括有[0014]一位置调整装置，设置于该动力接收机组与该热产生装置之间，用以调整该永久 磁石与该导电元件间的距离；[0015]该水套元件是下列其中之一内部呈螺旋状导流的圆形水套元件、内部呈迂回导 流的四方形水套元件。[0016]所述的热水器设备，其中，该热产生装置的该永久磁石为梯型条状并环形阵列固 定于圆柱形的基座表面上，且于各别两永久磁石中央处分别具有一磁石框架以形成一转子 型态，该基座中心与该传动端动力连结，而该导电元件是固定于该水套元件的内缘处，并且 该导电元件套附于该永久磁石的外围，使该动力接收机组带动该传动端进而驱动该基座上 的该多个永久磁石进行转动，令该多个永久磁石与该导电兀件产生磁力线。[0017]所述的热水器设备，其中，更包括有[0018]一太阳能热水器，其通过内部的一管线两端与该储热装置相连通以形成内部热 传导流体循环状态，或者，该太阳能热水器通过该管线的两端分别与该水套元件以及该储 热装置相连接；以及[0019]一辅助加热装置，该辅助加热装置更包括一温度侦测器、一控制器以及一加热 器，该温度侦测器以及该加热器分别与该控制器电连接，且各别设置于该储热装置上，通过 该温度侦测器侦测该储热装置内的温度，以判断是否凭借该控制器通过该加热器针对该储 热装置内进行加温。[0020]所述的热水器设备，其中，更包括有[0021]一辅助散热装置，该辅助散热装置更包括一散热元件以及一温度控制阀，该散热 元件外部具有多个散热鳍片的散热歧管所构成，该散热元件的一进水端以及一出水端分别 连通于该储热装置以形成该散热元件与该储热装置的内部热传导流体循环状态，并于该散 热元件的该进水端上设置该温度控制阀，通过该温度控制阀侦测该储热装置内是否达到过 热温度，以控制该储热装置内部热传导流体进入该散热元件中进行散热；以及[0022]一该辅助散热装置的辅助循环装置，该辅助散热装置的辅助循环装置是一风力泵 且设置于该散热元件的该出水端上，以辅助该散热元件内的热传导流体与该储热装置内进 行循环。[0023]所述的热水器设备，其中，该传动端设有一中空槽，该位置调整装置于该中空槽内 设有一弹性体，该传动端套附于一栓槽轴上，而该栓槽轴的一端设置于一底座上的一轴承 内，使风力动能推动该动力接收机组时所产生的一分力得以令该传动端上的该基座所结合 的该永久磁石朝该导电元件方向靠近，使该永久磁石与该导电元件的距离缩小，进而产生 更大的热能。[0024]所述的热水器设备，其中，该传动端设有一中空槽，该位置调整装置于该中空槽内设有一弹性体，且于该传动端的该中空槽内缘处设有一轴套，该轴套套附于一滑动轴上，而 该滑动轴的一端设置于一底座上成为一固定结构，使风力动能推动该动力接收机组时所产 生的一分力得以令该传动端上的该基座所结合的该永久磁石朝该导电元件方向靠近，使该 永久磁石与该导电兀件的距尚缩小。[0025]所述的热水器设备，其中，该热产生装置的该基座直接锁附于该叶片组中央处，并 且与该基座上固定的该多个永久磁石所对应的该导电元件及该水套元件固定于一底座上 的一固定平台；该位置调整装置具有柱状的该传动端，于该传动端外围套设有一弹性体，该 传动端伸入于一滑动轴中空的一端内，并与该滑动轴内所设的一轴套相结合，而该滑动轴 的另一端则设置于该底座的上成为一固定结构，使风力推动该动力接收机组时所产生的一 分力得以令该传动端上的该基座所结合的该永久磁石朝该导电元件方向靠近，使该永久磁 石与该导电元件的距离缩小，进而产生更大的热能。[0026]凭借风力动能带动该叶片组进而通过该传动端驱动该基座上所设的该多个永久 磁石进行旋动，使该永久磁石与该水套元件上所固定的该导电元件所间隔的一预设距离中 产生一磁场变化，当磁场通过该导电元件时会产生涡电流，而该涡电流于该导电元件内流 动产生热能，并经由该水套元件内的热传导流体(例如液体或气体等)加以吸收热能以达到 将液体加热的功能。[0027]本实用新型的有益效果是直接由风力产生的动能直接转换成热能，而不经由任 何其它方式的转换。结构简单且价格低廉，少去了风力发电机还需要绕线的成本、电力的损 耗及发电机内部功率的损耗。简单、节能又环保的诉求更胜于其它热水加热的型式及方法， 而且有风时便可操作，甚至二十四小时皆可运转产生热能。尤其是冬天风力强大且寒冷的 地方非常的适合这种系统在运作。


[0028]图1为本实用新型热水器设备的配置示意图；[0029]图2为本实用新型热水器设备的动力接收机组与热产生装置结构示意图；[0030]图3为本实用新型热水器设备的磁力线在导电元件及永久磁石间的路径图；[0031]图4为本实用新型热水器设备的产生涡电流现象示意图；[0032]图5为本实用新型热水器设备的圆形永久磁石配置示意图；[0033]图6为本实用新型热水器设备的梯形永久磁石配置示意图；[0034]图7为本实用新型热水器设备的水套元件第一较佳实施例的内部导流示意图[0035]图8为本实用新型热水器设备的水套元件第二较佳实施例的内部导流示意图[0036]图9为本实用新型热水器设备的热产生装置第一较佳实施例结构示意图；[0037]图10为本实用新型热水器设备的热产生装置第二较佳实施例结构示意图；[0038]图11为本实用新型热水器设备的热产生装置第三较佳实施例结构示意图；[0039]图12为本实用新型热水器设备的热产生装置第四较佳实施例前视图；[0040]图13为本实用新型热水器设备的热产生装置第四较佳实施例侧视图；[0041]图14为本实用新型热水器设备的热产生装置第四较佳实施例结构示意图；[0042]图15为本实用新型热水器设备的位置调整装置示意图；[0043]图16为本实用新型热水器设备的位置调整装置第一较佳实施例示意图；[0044]图17为本实用新型热水器设备的位置调整装置第二较佳实施例示意图[0045]图18为本实用新型热水器设备第一较佳实施例的配置示意图；[0046]图19为本实用新型热水器设备第二较佳实施例的配置示意图。[0047]附图标记说明l、la、lb-热水器设备；11_动力接收机组；111_叶片组；112、 112a、112b-传动端；1121、1121a-中空槽；12、12a、12b、12c、12d_ 热产生装置；121、121a、 121b、121c、121d-基座;122、122a、122b、122c、122d_ 永久磁石；123、123a、123b、123c、 123d-磁石框架；124、124a、124b、124c、124d-导电元件；125、125a、125b、125c、125d、125x、 125y-水套元件;1251、1251x、1251y-出水口 ;1252、1252x、1252y-入水口 ；1253χ-螺旋 状结构；1253y-弯曲状结构；13_储热装置；131_进水管路；132_出水管路；133_排气通 道；14、14a、14b-位置调整装置；141、141a、141b-弹性体；142_栓槽轴；143_轴承；144a、 144b-轴套；145a、145b-滑动轴；15_底座；151-固定平台；2_辅助循环装置;3_辅助循环 装置；4_太阳能热水器；41_管线；5_该辅助加热装置；51_温度侦测器；52_控制器；53_加 热器；6_辅助散热装置；61_散热元件；611_进水端；612_出水端；62_温度控制阀；7-涡电 流；8_磁力线；9_风力动能；90_旋转动能；91_分力。
具体实施方式
[0048]为了能更清楚地描述本实用新型所提出的热水器设备，以下将配合附图详细说 明。[0049]请参阅图1、图2所示，分别为本实用新型热水器设备的配置示意图、以及动力接 收机组与热产生装置结构示意图。本实用新型热水器设备I其主要通过风力动能9或是流 动的溪水或潮汐等其他自然界的流体动能来进行驱动。该热水器设备I包括有一动力接 收机组11、一热产生装置12、一储热装置13、一位置调整装置14以及一底座15。该动力接 收机组11通过一壳体或是骨架(图中未示)来定位于地面上一预定高度，且包括一叶片组 111、以及一传动端112。该热产生装置12包括至少一基座121、多个永久磁石122、一磁 石框架123、至少一导电元件124以及至少一水套元件125。[0050]该动力接收机组11通过该传动端112与该热产生装置12的该基座121动力连 结，并使该基座121上的该磁石框架123中所设置的该多个永久磁石122与该水套兀件125 上所结合的该导电元件124间隔一预设距离H，而该热产生装置12的该导电元件124及该 水套元件125则固定于该底座15上。通过适当设计叶片组111的各叶片的形状、结构或配 置方式，可使该风力动能9 (或其他自然界的流体动能)带动该动力接收机组11的该叶片 组111转动时会产生向下的一分力91，进一步将该传动端112通过该位置调整装置14改变 (例如缩小)该多个永久磁石122与该导电元件124的该预设距离H大小，达到加速该导电 元件124升温的目的。[0051]由于该动力接收机组11受到该风力动能9带动该叶片组111产生一旋转动能90 驱动该热产生装置12，进而通过磁力转换成热能的原理，使该水套元件125内的热传导流 体(例如液体或气体等，以水的类的流体为较佳)得以经由该导电元件124进行加热的动作， 并将加热后的热传导流体以热对流的方式储存于与该储热装置13内。该水套元件125必 须以保温材料所包覆，而且至少包括一出水口 1251以及一入水口 1252。而由于该储热装 置13通过一进水管路131以及一出水管路132分别与该水套元件125的该出水口 1251以及该入水口 1252进行连接，使该水套元件125与该储热装置13内所存放的热传导流体得 以进行内部热循环。[0052]另外，本实用新型热水器设备I可以利用本身所产生的热对流方式进行该水套元 件125与该储热装置13内热传导流体的热循环；另外，本实用新型热水器设备I更包括一 辅助循环装置2，而该辅助循环装置2可以是一风力泵并设置于该储热装置13的该出水管 路132预设位置处，以辅助该储热装置13内的热传导流体与该水套元件125内进行循环； 于该储热装置13上设有一排气通道133，以提供该储热装置13排放热气使用。于一实施 例中，该风力泵(辅助循环装置2)可以是由热产生装置12直接连结带动；而在另一实施例 中，该辅助循环装置2也可以有其本身的动力来源，例如但不局限于使用电动泵来作为该 辅助循环装置2、或是以额外独立的叶片组来驱动辅助循环装置2等等。[0053]请参阅图3、图4并配合图1、图2所示，图3、图4分别为本实用新型热水器设备的 磁力线在导电元件及永久磁石间的路径图、以及产生涡电流现象示意图。通过该风力9所 带动的该叶片组111进而通过该传动端112带动该基座121上所设的该多个永久磁石122 旋动，使该多个永久磁石122与该水套元件125上所固定的该导电元件124所间隔的该预 设距离H中产生多个磁力线8导致一磁场变化，当磁场通过该导电元件124时会产生与该 多个永久磁石122相对应的一涡电流7，而该涡电流7于该导电元件124内流动产生热能， 并经由该水套元件125内的热传导流体加以吸收热能，并且储存于所连接的该储热装置13 内。[0054]在公知电学基础理论中可得知功率的产生与电流的平方成正比的关系，因此该导 电材料124电阻系数越小越好，亦即表示越容易导电，相对的产生热能量也就越多，同样的 对于旋转的该动力接收机组11来说旋转阻力则越大。换句话说，该热产生装置12的该导电 元件124，必须为良好的导电材料，其可以是金、银、铜、铁、铝或合金等高导电材料组成。 于本实用新型实施例中，该导电元件124以纯铝材质为较好的实施态样，因为纯铝材质它 不导磁、导电效果很好、导热很好、相对于金银的价格便宜，可以很快的将热传达到至该水 套元件125内吸热的热传导流体上。[0055]也就是说，该多个永久磁石122的磁力也会直接影响到涡电流7的产生。如图3 所示，该永久磁石122的该磁力线8产生的方式,理论上磁场越大表示该磁力线8产生的越 多越密集，相对的如图4所示，于该导电元件124上所产生涡电流7的量也就越大，这也就 间接应证了冷次定率所产生的结果。[0056]请参阅图5、图6所示，分别为本实用新型热水器设备的圆形永久磁石配置示意 图、以及梯形永久磁石配置示意图。于本实用新型第一较佳实施例中，该多个永久磁石122 为强磁材料所构成，且设置于该磁石框架123上，并且以环形阵列的方式排列固定于该基 座121上。该基座121可以是一导磁材料，例如包含铁或更佳的导磁材料，且该基座121适 度的厚度可增加导磁效能及降低制造成本。[0057]该永久磁石122的数量为至少两组并且相互对应，如图5、图6所示的该多个永久 磁石122为四组环形阵列方式固定于该磁石框架123中。该磁石框架123可以保护该多个 永久磁石122不会因为该基座121被该动力接收机组11的该传导端112所驱动而产生的 离心力将该多个永久磁石122松脱甩出造成危险，且进一步可以防止该多个永久磁石122 产生生锈的问题。[0058]于本实用新型实施例中，该磁石框架123可使用不导磁的材料，其可以是铝、不 锈钢、电木板、树酯或其它不导磁材料其中之一。于该磁石框架123的中固定该多个永久 磁石122时，可于其间隙中填入耐温的树脂或其它材料，一方面用以固定该多个永久磁石 122，而另一方面可使该多个永久磁石122达到防潮防锈的目的。而该多个永久磁石122设 置于该磁石框架123上的方式可以是以露出或埋入式安装方式其中之一。当然，埋入式安 装该多个永久磁石122的方式则可进一步降低风阻及运作时的危险。该多个永久磁石122 可以是圆柱形、梯形柱状、三角形、多边形、或不规则的柱状形体其中之一。[0059]另外，两相邻的该永久磁石122其磁极较佳设置的方向是以相反方向设置较佳， 也就是如图5、图6所示两相邻的该永久磁石122其极性互为相反的N极和S极。如图2所 示，而该多个永久磁石122的厚度D也会影响磁场强度及磁力线8的分布，且该多个永久磁 石122最佳化的厚度D为至少5mm的厚度条件。当然,该多个永久磁石122的极性也可以随 意的配置，并且会因为该多个永久磁石122的极性配置的不同而产生不同的加热的效果。[0060]也就是说，该多个永久磁石122安装排列方式有非常多种，其各别的该永久磁石 122均有不同的磁极方向(N极及S极)；亦即，相邻的两永久磁石122其极性安装为不同极 性N极及S极。此种组合具有其优点，该多个永久磁石122所产生的磁力线8会交互成回 路，通过相邻的不同极性的磁极产生相吸导引的现象，使该磁力线8通过相邻的磁场而不 相排斥，如此所造成的磁阻相对比较小，至少比该永久磁石122磁力线单独产生成一磁力 线回路时，必须通过高磁阻的空气而有较小的磁场产生。[0061]当然该永久磁石122的形状也会影响磁力线产生，相邻的两极N及S距离越近越 好，当然这也要配合运转条件而适当的调整。以图6的该多个永久磁石122来说，由于该多 个永久磁石122为梯形柱状,故此该永久磁石122朝向该导电兀件124的磁极面的表面积 越大则效果越好，也就是说以梯形的永久磁石122安装方式比较其它的形状更好，相较产 生的磁场较大，亦即会有较佳的加热效果。[0062]请参阅图7、图8所示，分别为本实用新型热水器设备的水套元件第一较佳实施例 以及第二较佳实施例的内部导流示意图。该水套元件125可为一体成形或是使用额外的元 件所装配；此外，该水套元件125可使用其它非金属材料或耐蚀元件所组成。该热产生装置 12的该水套元件125可以是一圆形水套元件125x或是一四方形水套元件125y其中之一。[0063]如图7所示，该水套元件的第一较佳实施例为圆形水套元件125x，其内部加工为 密封的一螺旋状结构1253x，并于该圆形水套元件125x上、下两端预设位置处分别设有一 出水口 1251x以及一入水口 1252x以提供该储热装置13进行连接。于该圆形水套元件125x 内侧所加工的该螺旋状结构1253x，其目地在使该圆形水套元件125x内的热传导流体可朝 一特定方向流动，其它形状包含矩形、菱形或不规则形等，其目的在于加速热能的循环及规 律性取出。[0064]相同的，如图8所示，该水套元件的第二较佳实施例为四方形水套元件125y，其 内部加工为密封一弯曲迂回状结构1253y目地是为热传导流体可有效的循环及吸该收导 电元件124的热能，并于该四方形水套元件125y上、下两端预设位置处分别设有一出水口 1251y以及一入水口 1252y以提供该储热装置13进行连接，进一步将热能储存在该储热装 置13的内。[0065]此外，该水套元件125不管是圆形或四方形，因为内部必须通过热传导流体用以吸收来自于该导电元件124所释放的热能，因此，在结合组装时必须以耐热硅胶条或是以 膏状的耐热硅胶以螺丝锁付的方式将该水套元件125与该导电元件124紧密结合并同时 予以密封。当然亦可以利用铜或铝的垫圈将该水套元件125与该导电元件124直接锁付结入口 ο[0066]请参阅图9所示，为本实用新型热水器设备的热产生装置第一较佳实施例结构示 意图。其中，第一较佳实施例的热产生装置12a包括有两基座121a、两组多个永久磁石 122a、两磁石框架123a、两导电兀件124a以及一水套兀件125a。分别于两基座121a上所 设置的该磁石框架123a中各别设置一组环形阵列的多个永久磁石122a，且于该水套元件 125a的两侧面分别固设有该导电元件124a，利用该动力接收机组11的该传动端112将两 基座121a进行串接，使该水套元件125a位于两基座121a的中央处，令该水套元件125a的 两侧面所各别设置的该导电元件124a分别与两基座121a上所设置的该多个永久磁石122a 相对应，并且间隔一预设距离。[0067]也就是说，于该水套元件125a的两侧面皆固设有该导电元件124a，并与两组不同 的该多个永久磁石122a相对应。此种热产生装置12a产热方式为在该水套元件125a两侧 的该导电元件124a双面予以同时加热，而分别位于两侧面的永久磁石122a为独立配置，并 不会影响到另一侧面的加热功能，因此更可达到将该水套元件125a内的热传导流体进行 快速加温的动作。[0068]请参阅图10所示，为本实用新型热水器设备的热产生装置第二较佳实施例结构 示意图。其中，第二较佳实施例的热产生装置12b包括有一基座121b、两组多个永久磁石 122b、两磁石框架123b、两导电兀件124b以及两水套兀件125b。分别于该基座121b的相 对两侧面分别设置的该磁石框架123b，且于各别的该磁石框架123b中分别设置一组环形 阵列的多个永久磁石122b ;于两水套元件125b的一侧面分别固设有该导电元件124b，令该 水套元件125b的侧面上所各别设置的该导电元件124b分别与该基座121b两侧面上所设 置的该多个永久磁石122b相对应，并且间隔一预设距离。利用该动力接收机组11的该传 动端112与位于两水套元件125b中央处的该基座121a进行串接，并同时驱动位于该基座 121a两侧面上所设置的该多个永久磁石122b以分别针对该两导电元件124b产生该涡电流 7以进一步同时将两水套元件125b内的热传导流体进行快速加温的动作。[0069]如图10所不,分别于两磁石框架123b上所设置的永久磁石122b为对称方式安 装，亦即，靠近该基座121b两表面的该多个永久磁石122b的磁场极性可相同或相反极性安 装，安装方式有“N/S—基座一N/S”或者“N/S—基座一S / N”方式安装，如图10所示的热 产生装置第二较佳实施例，其中，靠近该基座121b两表面上所设置的该多个永久磁石122b 安装方式为“N/S—基座一N/S”以相反的极性安装。以上述实施方式来说，两组相反的极性 的该多个永久磁石122b分别与该基座121b两表面安装的方式与两组相同极性的该多个永 久磁石122b分别与该基座121b两表面安装的方式其磁力线8运行的路径并不相同，但是 此两种不同磁极设置方式皆可有效的于两水套元件125b上的两导电元件124b产生热能。[0070]请参阅图11所示，为本实用新型热水器设备的热产生装置第三较佳实施例结构 示意图。其中，第三较佳实施例的热产生装置12c包括有两基座121c、两组多个永久磁石 122c、两磁石框架123c、两导电元件124c以及两水套元件125c。两组多个永久磁石122c 分别固定于两基座121c上的两磁石框架123c中，且各别针对两水套兀件125c上的两导电元件124c进行动作,并进一步与该动力接收机组11的该传动端112以串接的方式同轴运 转，如图11所示，该动力接收机组11的该传动端112同时带动两基座121c同时运转，使两 组不同的该多个永久磁石122c分别于两水套元件125c上的两导电元件124c进行磁热转 换的动作。[0071]也就是说，本实用新型热水器设备的热产生装置第三较佳实施例基本上可说是两 组该热产生装置12利用该动力接收机组11的该传动端112予以同轴串连运转所构成，且 分别为独立的加热单元，在相同风力的驱动下产生热的能量是单一热产生装置12的两 倍，也就可达到两倍的热能功率产生，因此也必须要有更大的风力动能9予以驱动的。[0072]请参阅图12、图13、图14所示，分别为本实用新型热水器设备的热产生装置第四 较佳实施例前视图、侧视图、以及结构示意图。其中，第四较佳实施例的热产生装置12d的 多个永久磁石122d为梯型条状并环形阵列固定于圆柱形的一基座121d表面上，且于各别 两永久磁石122d中央处分别具有一磁石框架123d以形成一转子型态。此种转子型态又可 称的为鼠笼式造型结构，即类似鼠笼式马达的转子型态，进而通过该基座121d中心与该传 动端112动力连结。而该水套元件125d为中空圆柱状，且该导电元件124d固定于圆中空 柱状的水套元件125d的内缘处，并进一步套附于该永久磁石122d的外围，使该动力接收机 组11带动该传动端112进而驱动该基座121d上的该多个永久磁石122d进行转动,令该多 个永久磁石122d与该导电元件124d进行磁热转换的动作。[0073]上述类似鼠笼式马达的转子型态所构成的热产生装置12d其热能产生的大小除 了该动力接收机组11的转速的因素之外，还可改变该永久磁石122d与导电元件124d的感 应面积，而该永久磁石122d与导电元件124d的预设距离H距离则是越小效率越好。[0074]请参阅图15并配合图2所示，图15为本实用新型热水器设备的位置调整装置示 意图。该位置调整装置14设置于该动力接收机组11与该热产生装置12之间，用以调整该 永久磁石122与该导电兀件124间的预设距尚Ho该导电兀件124与该永久磁石122之间 的预设距离H也是影响加热的效果主要的因素，因此以该位置调整装置14适度的调整该导 电元件124与该永久磁石122之间的预设距离H也是达到较佳状态的必要的手段。其中， 该预设距离H的移动可以使用电动方式或者以纯机械结构方式达成。就以纯机械机构方式 来说，由该叶片组111的结构或是角度，使该风力动能9除了产生一旋转动能90的外还包 含可产生向下的一分力91，使该动力接收机组11产生下移的动能。[0075]如图15所示，位置调整装置14是以纯机械的方式所构成。其中，该热产生装置12 的该导电元件124及该水套元件125固定于该底座15上，而该位置调整装置14利用该传 动端112中央处设置一中空槽1121，且于该传动端112的该中空槽1121内设有一弹性体 141，进一步将该传动端112套附于一栓槽轴142上，使该栓槽轴142的一端伸入于该中空 槽1121的内并顶靠于该弹性体141。而该栓槽轴142的另一端则设置于该底座15上的一 轴承143内，由此，传动端112受风力驱动叶片组111而被带动旋转时,栓槽轴142也会连 同基座121与永久磁石122 —起被带动旋转。由风力动能9推动该动力接收机组11时所 产生的一分力91得以令该传动端112上的该基座121所结合的该永久磁石122朝该导电 元件124方向靠近，使该永久磁石122与该导电元件124间的预设距离H缩小，使风力动能 9越大该永久磁石122与该导电元件124相对距离变越小，故此可产生更大的热能。然而， 由于预设距离H的缩小同时也会使弹性体141被压缩而增大可将传动端112往上顶的反弹力，因此可以避免当风力太强时永久磁石122或接触或摩擦到导电元件124的情况。该而 当风力动能停止时，传动端112与永久磁石122也可因弹性体141的反弹力而回复到原始位置。[0076]请参阅图16所示，为本实用新型热水器设备的位置调整装置第一较佳实施例示 意图。其中，该热产生装置12的该导电元件124及该水套元件125固定于该底座15上，该 位置调整装置14a为具有一中空槽1121a的该传动端112a，于该中空槽1121a内设有一弹 性体141a，且于该传动端112a的该中空槽1121a内缘处设有一轴套144a (或是轴承)，进 一步将该轴套144a (或是轴承)套附于一滑动轴145a上，而该滑动轴145a的一端则设置 于一底座15的上成为一固定结构，因此当传动端112a旋转时滑动轴145a是不会旋转的。 由风力动能9推动该动力接收机组11时所产生的一分力91得以令该传动端112a上的该 基座121所结合的该永久磁石122朝该导电兀件124方向靠近,使该永久磁石122与该导 电元件124的预设距离H缩小，进而产生更大的热能。[0077]请参阅图17所示，为本实用新型热水器设备的位置调整装置第二较佳实施例示 意图。其中，该热产生装置12的该基座121直接锁附于该叶片组111中央处，并且于该基 座121上设有该磁石框架123以固定多个永久磁石122，而与该多个永久磁石122所对应的 该导电元件124及该水套元件125固定于该底座15上的一固定平台151。该位置调整装置 14b为一柱状的该传动端112b,于该传动端112b外围套设有一弹性体141b,进一步将该传 动端112b伸入于一滑动轴145b中空的一端内，并与该滑动轴145b内所设的一轴套144b (或轴承)相结合，而该滑动轴145b的另一端则设置于该底座15上成为一固定结构，使该风 力动能9推动该动力接收机组11时所产生的一分力91得以令该传动端112b上的该基座 121所结合的该永久磁石122朝该导电兀件124方向靠近,使该永久磁石122与该导电兀件 124的预设距离H缩小，进而产生更大的热能。[0078]上述图15、图16、图17所示三种不同的位置调整装置实施例，其中，分别通过该 位置调整装置14、14a、14b并运用该风力动能9大小可自动调整该多个永久磁石122与该 导电元件124间的预设距离H，以达到该风力动能9大时可加速该导电元件124升温的目 的。举例来说，当该风力动能9较为弱时，则该多个永久磁石122与该导电元件124间的预 设距离H的相对距离也就越大、此时涡电流相对变小，以最小的风力即可使该动力接收机 组11进行运作；反的，当该风力动能9越大时，则该多个永久磁石122与该导电元件124间 的预设距离H的相对距离也就越近，但是该多个永久磁石122以不接触该导电元件124为 原则，以高速的风力动能9即可使该动力接收机组11进行高速转动并产生较多的涡电流， 令该叶片组111受到该风力动能9的带动进而针对该导电元件124进行快速加热，即可达 到对该水套元件125内的热传导流体进行加热升温的效果。[0079]请参阅图18所示，为本实用新型热水器设备第一较佳实施例的配置示意图。其 中，本实用新型第一较佳实施例的热水器设备与前述图1的热水器设备配置不同之处在 于，由第一较佳实施例的热水器设备Ia更包括一太阳能热水器4、以及一辅助加热装置5。 该太阳能热水器4可通过内部的一管线41两端与该储热装置13连接相连通以形成内部热 传导流体循环状态。凭借太阳能转换成热能的方式进而将该管线41内的热传导流体进行 加热，并通过热对流循环将热能储存至该储热装置13内。[0080]该辅助加热装置5更包括一温度侦测器51、一控制器52以及一加热器53。该温度侦测器51以及该加热器53分别与该控制器52电连接，且各别设置于该储热装置13上； 通过该温度侦测器51侦测该储热装置13内的温度是否过低，以判断是否凭借该控制器52 通过该加热器53针对该储热装置13内进行加温的动作。[0081]请参阅图19所示，为本实用新型热水器设备第二较佳实施例的配置示意图。其 中，本实用新型第二较佳实施例的热水器设备与前述图18的热水器设备第一较佳实施例 的配置不同之处在于，为了防止全天运转加热产生系统过热的危险，故此，该第二较佳实施 例的热水器设备Ib更包括一辅助散热装置6、以及一辅助循环装置3。该辅助散热装置6 更包括一散热元件61、以及一温度控制阀62。该散热元件61外部具有多个散热鳍片排列 的散热歧管迂回弯折所构成，该散热歧管的一进水端611以及一出水端612分别连通于该 储热装置13以形成该散热元件61与该储热装置13的一内部热传导流体循环状态，并于该 进水端611上预设位置处设置该温度控制阀62，通过该温度控制阀62侦测该储热装置13 内是否达到过热温度，以控制该储热装置13内部热传导流体进入该散热元件61中，以自然 对流散热的方式，将多余的热能排出。[0082]该辅助循环装置3可以是一风力泵，且该辅助循环装置3设置于该散热元件61的 该出水端612上预设位置处，以辅助该散热元件61内的热传导流体与该储热装置13内进 行循环。此外，该太阳能热水器4设置于该储热装置13的该进水管路131上，亦可以通过该 管线41的两端分别与该水套元件125以及该储热装置13相连接，以达到将该水套元件125 的该出水口 1251所流出至该储热装置13的热传导流体进一步予以保温或加热的目的。[0083]综上所述，本实用新型揭示一种热水器设备1，包括有一动力接收机组11以及一 热产生装置12。该动力接收机组11包括一叶片组111以及一传动端112。该热产生装置 12与该传动端112连结，其包括至少一基座121、多个永久磁石122、至少一磁石框架123、 至少一导电元件124以及至少一水套元件125。凭借风力动能9带动该叶片组111进而通 过该传动端112带动该热产生装置12，使该基座121的该磁石框架123上所设的该多个永 久磁石122进行旋动,使该多个永久磁石122与该水套元件125上所固定的该导电元件124 所间隔的一预设距离中产生一磁场变化，当磁场通过该导电元件124时会产生一涡电流7， 而该涡电流7于该导电元件124内流动产生热能，并经由该水套元件125内的热传导流体 加以吸收热能，并且储存于所连接的该储热装置13内。[0084]本实用新型热水器设备所使用的该动力接收机组11以及该热产生装置12组合型 式，在实际的案例来说，以垂直轴式的动力接收机组较易安装，当然也并不局限此垂直轴的 该动力接收机组型式，所有型态的动力接收机组皆通用，包含水平轴式动力接收机组等，只 要衔接该热产生装置12并驱使其转动即可产生热能，当然，能产生越大动能及越高转速的 动力接收机组为最佳。[0085]该热产生装置12利用该多个永久磁石122及该导电元件124间所产生磁热转换 达到热储存的效果，其结构简单、低成本制造而且十分耐用，且具有很长的使用寿命。此外， 由于本实用新型不需使用额外的电力，所以也没有线路感电的危险，正因为没有另外附加 发电机的构造，所以省去了相关线圈的发电设备，因此不会有线圈因过载而导致烧毁的情形产生。[0086]相同的，往往因为季节的因素，于秋冬较冷的季节里风力也较为强劲，可产生较大 的风力进而产生热能，且可二十四小时运转并储存热能，只要全天候有风力就可产生热水供应。依据本实用新型热水器设备的原则可组成数种不同型态样式，以搭配其它设备及辅 助装置，以适合家用、农用、商业或工业上热水器的应用。[0087]唯以上所述的实施例不应用于限制本实用新型的可应用范围，本实用新型的保护 范围应以本实用新型的申请专利范围内容所界定技术精神及其均等变化所含括的范围为 主。即大凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化及修饰，仍将不失本实用新型的要 义所在，亦不脱离本实用新型的精神和范围，故都应视为本实用新型的进一步实施状况。
权利要求1.一种热水器设备，其特征在于，包括有 一动力接收机组，其包括一叶片组以及一传动端；该叶片组能够受流体动能所驱动并进而带动该传动端旋转；以及 一热产生装置，与该传动端连结，该热产生装置包括结合于该传动端的至少一基座、设置于该基座上的多个永久磁石、位置相对应于该多个永久磁石的至少一导电兀件、以及结合于该导电兀件的至少一水套兀件； 其中，该叶片组旋转时能够通过该传动端带动该基座上所设的该多个永久磁石相对于该至少一导电元件旋动，使该至少一导电元件产生热能，进而将该水套元件内的一热传导流体加热。
2.如权利要求1所述的热水器设备，其特征在于，更包括一储热装置以及一辅助循环装置；该储热装置通过一进水管路以及一出水管路分别与该水套元件的一出水口以及一入水口进行连接，使该水套元件与该储热装置内所存放的热传导流体进行内部热循环；该辅助循环装置设置于该储热装置的该出水管路处，以辅助该储热装置内的热传导流体与该水套元件内进行循环。
3.如权利要求1所述的热水器设备，其特征在于 该热水器设备更包括至少一磁石框架，该磁石框架设置于该基座上且用来固定该多个永久磁石； 该多个永久磁石是圆柱体或多边形的柱状形体； 其中，于该基座上所固定的该磁石框架内的该多个永久磁石，其各别相邻的两永久磁石的磁场极性为相反方向设置。
4.如权利要求1所述的热水器设备，其特征在于，更包括有 一位置调整装置，设置于该动力接收机组与该热产生装置之间，用以调整该永久磁石与该导电元件间的距离； 该水套元件是下列其中之一内部呈螺旋状导流的圆形水套元件、内部呈迂回导流的四方形水套元件。
5.如权利要求1所述的热水器设备，其特征在于，该热产生装置的该永久磁石为梯型条状并环形阵列固定于圆柱形的基座表面上，且于各别两永久磁石中央处分别具有一磁石框架以形成一转子型态，该基座中心与该传动端动力连结，而该导电元件是固定于该水套元件的内缘处，并且该导电元件套附于该永久磁石的外围，使该动力接收机组带动该传动端进而驱动该基座上的该多个永久磁石进行转动，令该多个永久磁石与该导电元件产生磁力线。
6.如权利要求2所述的热水器设备，其特征在于，更包括有 一太阳能热水器，其通过内部的一管线两端与该储热装置相连通以形成内部热传导流体循环状态，或者，该太阳能热水器通过该管线的两端分别与该水套元件以及该储热装置相连接；以及 一辅助加热装置，该辅助加热装置更包括一温度侦测器、一控制器以及一加热器，该温度侦测器以及该加热器分别与该控制器电连接，且各别设置于该储热装置上，通过该温度侦测器侦测该储热装置内的温度，以判断是否凭借该控制器通过该加热器针对该储热装置内进行加温。
7.如权利要求6所述的热水器设备，其特征在于，更包括有一辅助散热装置，该辅助散热装置更包括一散热元件以及一温度控制阀，该散热元件外部具有多个散热鳍片的散热歧管所构成，该散热元件的一进水端以及一出水端分别连通于该储热装置以形成该散热元件与该储热装置的内部热传导流体循环状态，并于该散热元件的该进水端上设置该温度控制阀，通过该温度控制阀侦测该储热装置内是否达到过热温度，以控制该储热装置内部热传导流体进入该散热元件中进行散热；以及一该辅助散热装置的辅助循环装置，该辅助散热装置的辅助循环装置是一风力泵且设置于该散热元件的该出水端上，以辅助该散热元件内的热传导流体与该储热装置内进行循环。
8.如权利要求4所述的热水器设备，其特征在于，该传动端设有一中空槽，该位置调整装置于该中空槽内设有一弹性体，该传动端套附于一栓槽轴上，而该栓槽轴的一端设置于一底座上的一轴承内，使风力动能推动该动力接收机组时所产生的一分力得以令该传动端上的该基座所结合的该永久磁石朝该导电元件方向靠近，使该永久磁石与该导电元件的距离缩小。
9.如权利要求4所述的热水器设备，其特征在于，该传动端设有一中空槽，该位置调整装置于该中空槽内设有一弹性体，且于该传动端的该中空槽内缘处设有一轴套，该轴套套附于一滑动轴上，而该滑动轴的一端设置于一底座上成为一固定结构，使风力动能推动该动力接收机组时所产生的一分力得以令该传动端上的该基座所结合的该永久磁石朝该导电元件方向靠近，使该永久磁石与该导电元件的距离缩小。
10.如权利要求4所述的热水器设备，其特征在于，该热产生装置的该基座直接锁附于该叶片组中央处，并且与该基座上固定的该多个永久磁石所对应的该导电元件及该水套元件固定于一底座上的一固定平台；该位置调整装置具有柱状的该传动端，于该传动端外围套设有一弹性体，该传动端伸入于一滑动轴中空的一端内，并与该滑动轴内所设的一轴套相结合，而该滑动轴的另一端则设置于该底座的上成为一固定结构，使风力推动该动力接收机组时所产生的一分力得以令该传动端上的该基座所结合的该永久磁石朝该导电元件方向靠近，使该永久磁石与该导电元件的距离缩小。
专利摘要一种热水器设备包括有一可受风力驱动的动力接收机组、以及一热产生装置。该动力接收机组包括一叶片组以及一传动端。该热产生装置与该传动端连结，其包括至少一基座、多个永久磁石、至少一导电元件以及至少一水套元件。凭借风力带动该叶片组进而通过该传动端带动该基座上所设的该多个永久磁石进行相对于该导电元件的旋动，使该该水套元件上所固定的该导电元件产生热能，进而将该水套元件内的热传导流体加热，将产生的热能储存于储热桶内。
文档编号F03D9/00GK202835745SQ20122031731
公开日2013年3月27日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年7月7日
发明者徐万春 申请人:徐万春