发电装置的制作方法

文档序号:7450537阅读:296来源:国知局
专利名称:发电装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种发电装置,尤指一种凭借二具有在圆周方向间隔形成的复数个磁铁的第一盘体,与一设于两个第一盘体之间且由一金属框包覆有绝缘材料的第二盘体之间的相对转动,而产生的所述的磁铁与所述的金属框的电磁感应作用而进行发电者。
背景技术
目前发电机中,凭借旋转动作传输至一动力发电机的转轴而被转换成电能。一动力发电机的输出是被连接至系统动力,或被储存于电池中并当需要时用来作为电力。有数个类型的动力发电机,包含,例如,一种使用线圈的类型、一种使用永久磁铁作为场磁铁的类型,或者关于它们的结构,一种放射状型,其中之一定子围绕一圆柱形转子的外部、及一轴型,其中之一定子在该轴向上面对一碟形转子等。每一类型具有它自己的优点与缺点,但要是动力产生的效率是明显的,则该永久磁铁型被用来作为场磁铁,因为比起具有相同实体大小的线圈场磁铁,能产生一较强的磁场、增加了磁通量并提高所感应的电压。因为电力能量主要取决于一动力发电机的效率,所以要求有较高效率的动力发电机。由于该产生的电压是与所述的复数个场磁铁的磁极数成比例。当线圈或一转子的磁铁数量为了增加磁极数量而被增加时,所述的复数个场磁铁的磁场可能减少,因为每个线圈或磁铁必须是小的。于是,可能的一个选择是,凭借增加线圈或相同大小的磁铁数量来保持所述的复数个场磁铁的磁场,放大一转子的直径来增加磁极。此方法是实用的,然而,放大一动力发电机的转子的直径意谓使该动力发电机的总直径更大,此方法是不受欢迎的,因为导致体积加大,成本增加。再者,以现有的发电机而言,其定子多由线圈绕组及导磁材料(如硅钢片或铁芯) 构成,因此有材料重量重、磁损及有涡流损失的缺点,因而会降低发电效能,还会造成外形体积过大,不利于小型化电机发展及市场竞争性。目前所见的发电机的结构,已揭示的相关专利,如中国台湾1289969、1290789、 M374702及中国台湾公开号200843^3的发明专利。在已知中国台湾TWM374702专利案所述的薄型马达与发电机两用机内容揭示,包含一机壳;二盘型定子,相对固设于该机壳内,分别包含一绝缘基板,一铜钼层设于该绝缘基板一侧,表面设有连接的电路线圈,各该绝缘基板中央处分别设有一轴孔;一转轴,可转动地穿置于该机壳并穿经二定子的轴孔而不与定子接触;及一盘型转子,设置于该转轴而介于二定子之间,包含有一盘体,多数磁铁,以磁极相反且交错并列的方式布设于盘体二侧表面,各该磁铁是对应铜钼层上的电路线圈。这种方式的缺点在于该盘型定子的制造程序复杂,组装困难而增加组装时间,为此而增加生产成本,此发电机的发电效率不高,不符合市场竞争性。又,在已知中国台湾TWI289969专利案所述的轴向分离式感应线圈与磁铁的发电装置内容揭示,其包含一磁铁装置,其具有复数个磁极,并以N极-S极交错排列的方式环型分布;及一感应线圈,其是安装在一线圈座上,感应线圈以导线环型圈绕而成并导接出两导接线;其中,分别将感应线圈与磁铁装置装设于两相对旋转的物体上,通过两物体的相对旋转带动感应线圈与磁铁装置相对旋转,使感应线圈产生感应电流。这种方式的缺点在于 使用两个能带动感应线圈与磁铁装置相对旋转的构件,因此,增加动力来源的使用构件且成本因构件数量增加,而增加制造成本,更因为不是使用同一轴心而降低安装及相对旋转的准确度。因此,基于结构空间型态或构件的多寡等做不同的改进设计,期能与现有结构上产生相当的差异性或增进使用功效或降低成本,以增加竞争力,所以需要有一种发电装置来解决上述问题。
发明内容本明发主要目的在于提供一种发电装置,增进使用功效并降低成本。为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是一种发电装置,其特征在于,包含至少两个第一盘体,该两个第一盘体以适当距离对称且对应平行排列,该两个第一盘体的对应面上分别设有复数个磁铁,该复数个磁铁以辐射状且彼此均等隔开排列;至少一个第二盘体,包含一个金属框及一个包覆于该金属框外缘的绝缘层,该至少一个第二盘体设于该至少两个第一盘体之间,且与第一盘体平行对应,用于感应磁力线以产生感应电流;以及一发电机轴,其穿设于该两个第一盘体及该第二盘体,并与该两个第一盘体及该第二盘体两者的其中之一连结以带动转动,而与另一个分离;其中,当该发电机轴转动时,该至少两个第一盘体与该至少一个第二盘体之间产生相对转动运动,使该第二盘体切割通过该第二盘体的磁力线而产生感应电流。各第一盘体上的复数个磁铁是以磁极的N极与S极交错排列。该两个第一盘体上的所述的复数个磁铁是以磁极的N极与S极相互对应。该第二盘体的金属框由金属带沿一圆周方向均勻布置而成。进一步包含一机壳,用来容纳该至少两个第一盘体、至少一个第二盘体及该发电机轴,其中该发电机轴可转动地被该机壳所支撑。该第二盘体进一步包含至少一固定部,该固定部由该第二盘体的外缘突出形成, 用来连结固定于该机壳上。该各第一盘体进一步包含至少一固定部,该固定部由该第一盘体的外缘突出形成,用来连结固定于该机壳上。进一步包含一导线,该导线连接于该第二盘体,用来传送电力。进一步包含一集电环,该集电环装设于该发电机轴上,并且与该第二盘体电连接, 用来传送电力。该发电机轴的动力来源由风力、浮力、压力、水力、滚轮、涡轮、汽轮、皮带、变速箱、 引擎或马达提供。与现有技术相比较,采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于利用本发明的发电装置,取代放大整个直径并取代增加所述的复数个磁铁的重量,该产生的电压能被提高,并且能以模块化设计结构,用来提高生产效率,并符合客制化设计需要。
图1是本发明发电装置的实施例的概略结构示意图;图2是本发明发电装置的第一盘体的结构示意图;图3是本发明发电装置的第二盘体平面结构示意图;图4是本发明发电装置的第一盘体运作的示意图;图5是本发明发电装置的另一个实施例的概略结构示意图;图6是本发明发电装置与机壳组合的剖面示意图,并且说明第二盘体与机壳固定;图7是本发明发电装置与机壳组合的剖面示意图,并且说明第一盘体与机壳固定。附图标记说明第一盘体10 ;轴孔11 ;磁铁12 ;固定部13 ;第二盘体20 ;金属框 21 ;绝缘层22 ;轴孔23 ;固定部M ;发电机轴30 ;机壳40 ;导线50 ;集电环60。
具体实施方式
为使本发明更加明确详实,兹列举较佳实施例并配合下列图示,将本发明的结构及其技术特征详述如后请参考图1至图3所示,是本发明一较佳实施例的概略结构示意图、第一盘体的结构示意图、及第二盘体的平面结构示意图,依据本发明的发电装置,包含至少两个第一盘体 10、至少一个第二盘体20及一发电机轴30 ;其中该至少两个第一盘体10及该第二盘体20 为同一发电机轴30。该发电机轴30可凭借如风力、浮力、压力、水力、滚轮、涡轮、汽轮、皮带、变速箱、引擎、马达等作为动力来源,以带动发电机轴30转动。该两个第一盘体10以适当距离对称且对应平行排列,各第一盘体10之中央处设有一轴孔11供可套设在该发电机轴30,各第一盘体10具有复数个磁铁12,该复数个磁铁以辐射状且彼此均等隔开排列,相邻的磁铁12被设置以便具有相反极性,也就是复数个磁铁12的磁极的N极与S极交错排列。该两个第一盘体10上的复数个磁铁12是相互对应设置的。有复数O个或更多个)第一盘体10,且依附至所述的复数个第一盘体10的磁铁 12最好是相同的数量,S卩,相同的极数,且它们的形状可以是似扇形或矩形。该第二盘体20设于该至少两个第一盘体10之间且与第一盘体10平行对应,该第二盘体20并且包含一金属框21及一包覆于该金属框21外缘的绝缘层22构成,该绝缘层 22由绝缘材料组成,此绝缘材料,如树脂,但不限制。该第二盘体20之中央处设有一轴孔 23供可套设在该发电机轴30。该第二盘体20的金属框21是面对所述的复数个两个第一盘体10上的复数个磁铁12的转动路径。上述的金属框21可由金属带沿一圆周方向均勻布置而成。又,该金属框21的形状通常最好是对应于如所述的复数个磁铁12的形状。该发电机轴30是穿设于该两个第一盘体10及该第二盘体20,并与该两个第一盘体及该第二盘体两者的其中之一连结以带动转动,而与另一个分离;其中,当该发电机轴 30转动时,使该至少两个第一盘体10与该至少一个第二盘体20之间产生相对转动,并使该第二盘体20切割通过该第二盘体20的磁力线而产生感应电流;在此例中,该第二盘体20是用于切割两第一盘体10间的磁力线以产生感应电流,其中使一个第一盘体10与另一个个第一盘体10间所产生的磁力线通过该第二盘体20。请参考图2及图4所示,本发明中的该至少两个第一盘体10在彼此相邻的第一盘体10上的磁铁12的极性,为不同配置,举例来说,一个第一盘体10的一 N-极磁铁相对于相反位置的另一个个第一盘体10的磁铁是S-极磁铁。依据上述说明第一盘体10的运作, 其中两第一盘体10间的磁极由于异性相吸,因此在停止或旋转运作,均呈NS相向的配向, 而第二盘体20 (图未示)则位于其间切割磁力线。请参考图5所示,是本发明的发电装置的另一个实施例的示意图,该第二盘体20 及所述的复数个第一盘体10的排列是以交互平行方式排列。请参考图6及图7所示,本发明的发电装置进一步包含一机壳40,用来容纳该至少两个第一盘体10、至少一个第二盘体20及该发电机轴30,其中该发电机轴30是以可转动地被该机壳40所支撑。当该发电机轴30带动该两个第一盘体10相对于该第二盘体20转动时,该第二盘体20是固定在该机壳40上;当该发电机轴30带动该第二盘体20相对于该两个第一盘体10转动时,该两个第一盘体10是固定在该机壳40上。如图6所示,该第二盘体20进一步包含至少一固定部M,该固定部M由该第二盘体20的外缘突出形成,用来连结固定于该机壳40上。如图7所示,各第一盘体10进一步包含至少一固定部13,该固定部13由该第一盘体10的外缘突出形成,用来连结固定于该机壳40上。再者,上述的第一盘体10可为旋转式,而上述的第二盘体20为固定式,并且凭借一导线50连接于该第二盘体20以作为传送电力使用,如图6所示;或者,上述的第二盘体 20可为旋转式且以集电环60作为传送电力使用,而上述的等第一盘体10为固定式,如图7 所示,该集电环60装设于该发电机轴30上,并且与该第二盘体20电连接。本发明提供有至少两个第一盘体10,其上配置有这些磁铁12,并且具有金属框21 及包覆于该金属框21外缘的绝缘层22的该第二盘体20被设于由这些第一盘体10所形成的至少一个间隙中,有至少总计3个堆迭于所述的复数个交替层中的第一盘体10与第二盘体20。若在形状上有扩大,盘体的数量同样能增加,且同时无任何特别的上限。本发明中的该两个第一盘体10上的所述的复数个磁铁12可由电生磁或永久磁铁构成。虽然没有特别的限制在本发明中所使用的永久磁铁,可是最好是有含稀土元素的高性能稀土磁铁。由所谓稀土介金属化合物组成的稀土粘结磁铁或稀土烧结磁铁是最好的, 但甚至更好的是Nd基稀土非等向性烧结磁铁。由于其高能产品与一大的产生电磁场,它们是最好的,因为它们提升了电力产生性能且从磁铁成本的观点是价钱低廉的。本发明的发电装置,当与传统发电机比较时,磁场密度能被明显地增加。因为产生的电压实际上是与该磁场密度成比例,所以本发明中所产生的电压能被明显地增加。因此, 于本发明的发电装置,一极强的多极磁场被形成于所述的复数个转子间之间隙中。如上述,利用本发明的发电装置,取代放大整个直径并取代增加所述的复数个磁铁的重量,该产生的电压能被提高,并且能以模块化设计结构,用来提高生产效率,并符合客制化设计需要。以上说明对本实用新型而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种发电装置,其特征在于,包含至少两个第一盘体,该两个第一盘体以适当距离对称且对应平行排列,该两个第一盘体的对应面上分别设有复数个磁铁,该复数个磁铁以辐射状且彼此均等隔开排列;至少一个第二盘体,包含一个金属框及一个包覆于该金属框外缘的绝缘层,该至少一个第二盘体设于该至少两个第一盘体之间,且与第一盘体平行对应,用于感应磁力线以产生感应电流;以及一发电机轴,其穿设于该两个第一盘体及该第二盘体,并与该两个第一盘体及该第二盘体两者的其中之一连结以带动转动,而与另一个分离;其中,当该发电机轴转动时,该至少两个第一盘体与该至少一个第二盘体之间产生相对转动运动,使该第二盘体切割通过该第二盘体的磁力线而产生感应电流。
2.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于各第一盘体上的复数个磁铁是以磁极的N极与S极交错排列。
3.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于该两个第一盘体上的所述的复数个磁铁是以磁极的N极与S极相互对应。
4.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于该第二盘体的金属框由金属带沿一圆周方向均勻布置而成。
5.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于进一步包含一机壳,用来容纳该至少两个第一盘体、至少一个第二盘体及该发电机轴,其中该发电机轴可转动地被该机壳所支撑。
6.根据权利要求5所述的发电装置,其特征在于该第二盘体进一步包含至少一固定部,该固定部由该第二盘体的外缘突出形成,用来连结固定于该机壳上。
7.根据权利要求5所述的发电装置,其特征在于该各第一盘体进一步包含至少一固定部,该固定部由该第一盘体的外缘突出形成,用来连结固定于该机壳上。
8.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于进一步包含一导线,该导线连接于该第二盘体,用来传送电力。
9.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于进一步包含一集电环,该集电环装设于该发电机轴上,并且与该第二盘体电连接,用来传送电力。
10.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于该发电机轴的动力来源由风力、浮力、压力、水力、滚轮、涡轮、汽轮、皮带、变速箱、引擎或马达提供。
专利摘要本实用新型是一种发电装置其包含至少两个第一盘体,该两个第一盘体以适当距离对称且对应平行排列,该两个第一盘体的对应面上分别设有复数个磁铁,该复数个磁铁以辐射状且彼此均等隔开排列;至少一个第二盘体,包含一金属框及一包覆于该金属框外缘的绝缘层,该至少一个第二盘体设于该至少两个第一盘体之间,且与第一盘体平行对应;以及一发电机轴,其是穿设于该两个第一盘体及该第二盘体,并且与两者的其中之一连结以带动转动,而与另一个分离;其中,当该发电机轴转动时,该至少两个第一盘体与该至少一个第二盘体之间产生相对转动运动,使该第二盘体切割通过该第二盘体的磁力线而产生感应电流。
文档编号H02K7/18GK202340171SQ20112043287
公开日2012年7月18日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者罗文弘 申请人:六汉企业股份有限公司
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