专利名称：动力转换节能装置、供电系统及其发电方法
技术领域：
本发明涉及一种发电的装置，特别是涉及一种应用电磁铁及弹性元件进行发电的动力转换节能装置、供电系统及其发电方法。
背景技术：
在现有习知将能源转换为动力的过程中，无论是使用电力、石油、煤等，皆会产生各种污染及废弃物，对环境或是对人类都将是一大危害。因此，如何降低污染，找寻替代能源，将是未来必须积极解决的问题。目前为降低污染，业界在处理污染物的技术已有明显绩效，但为了降低污染，势必付出相对代价，如能源与动力的损耗、动力转换效益降低、额外的污染防制设备成本等。为应对此问题，已出现运用电磁铁来进行动力转换的前案，此举虽可降低对环境的污染，但在实际运用上仍隐含多处，如耗电量增加及发电效率不佳等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新的动力转换节能装置、供电系统及其发电方法，以克服上述在动力转换的过程产生环境污染、耗电量过大及发电效率不佳等问题。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种动力转换节能装置，其包含一导引轨道；一往复件，位于该导引轨道内，且该往复件为一磁性材质；一曲轴，该往复件藉由一连杆与该曲轴连接；一电磁铁，该电磁铁的位置与该往复件相对应，且受控产生磁力使该往复件位移；一弹性元件，连接该往复件与该导引轨道，并使该往复件复位；一控制器，与该电磁铁相连，用以控制该电磁铁；以及一发电机， 与该曲轴相连，藉由该往复件的往复运动带动该曲轴旋转，使该发电机蓄电。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的动力转换节能装置，其还包含一启动马达，与该曲轴连接，用以提供一初始动力予该曲轴。前述的动力转换节能装置，其还包含一感测器，位于该曲轴上，用以感测该曲轴的相位，并与该控制器相接。前述的动力转换节能装置，其中所述的导引轨道为一活塞缸。前述的动力转换节能装置，其中所述的往复件为一活塞。前述的动力转换节能装置，其中所述的往复件为一电磁铁。前述的动力转换节能装置，所述的弹性元件为一弹簧。前述的动力转换节能装置，所述的磁性材质为一过渡金属元素。前述的动力转换节能装置，所述的磁性材质为一过渡金属元素的合金。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种供电系统，其包含一活塞缸；一活塞，位于该活塞缸内，且该活塞为一磁性材质；一曲轴，该活塞藉由一连杆与该曲轴连接；一电磁铁，该电磁铁的位置与该活塞相对应，且受控产生磁力使该活塞位移；一弹簧，连接该活塞与该活塞缸，并使该活塞复位；一控制器，与该电磁铁相连，用以控制该电磁铁；一发电机，与该曲轴相连，藉由该活塞运动带动该曲轴旋转，使该发电机蓄电；一起动马达，与该曲轴连接，用以提供一初始动力予该曲轴；以及一电源供应器，与该发电机相连，该发电机补充该电源供应器消耗的电能，该电源供应器再供电予该控制器及该起动马达。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的供电系统，其中所述的前述的供电系统，其还包含一变压器，与该电源供应器相连，用以改变该电源供应器输出的电压。前述的供电系统，其还包含一感测器，位于该曲轴上，用以感测该曲轴的相位，并与该控制器相接。前述的供电系统，其还包含一照明设备，与该发电机相连。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种供电系统的发电方法，其包括以下步骤控制一电磁铁产生磁力，并使一往复件朝一方向进行位移；提供一弹性元件使该往复件位移后复位；以及利用该往复件位移带动一发电机蓄电。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电系统的发电方法，其还包含操控一控制器以调整该电磁铁产生磁力的时间及频率。前述的电系统的发电方法，其还包含回馈该发电机所产生的电能至一电源供应
ο本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的一实施方式，提供一种动力转换节能装置包含，一导引轨道、一往复件、一曲轴、一电磁铁、一弹性元件、一控制器及一发电机。导引轨道可为一活塞缸。往复件位于导引轨道内，往复件可为一活塞，亦可为一电磁铁。除此之外，往复件为一磁性材质，磁性材质为一过渡金属元素或过渡金属元素的合金。往复件藉由一连杆与曲轴连接。电磁铁的位置与往复件相对应，且受控产生磁力使往复件位移。弹性元件连接往复件与导引轨道，并使往复件复位。 控制器与电磁铁相连，用以控制电磁铁。发电机与曲轴相连，藉由往复件的往复运动带动曲轴旋转，使发电机蓄电。本揭示内容一实施方式还包含一启动马达及一感测器。启动马达与曲轴连接，用以提供一初始动力予曲轴。感测器位于曲轴上，用以感测曲轴的相位，并与控制器相接。为达到上述目的，本发明提供了一种供电系统包含，一活塞缸、一活塞、一曲轴、一电磁铁、一弹簧、一控制器、一发电机、一起动马达及一电源供应器。活塞位于活塞缸内，且活塞为一磁性材质。活塞藉由一连杆与曲轴连接。电磁铁之位置与活塞相对应，且受控产生磁力使活塞位移。弹簧连接活塞与活塞缸，并使活塞复位。控制器与电磁铁相连，用以控制电磁铁。发电机与曲轴相连，藉由活塞运动带动曲轴旋转，使发电机蓄电。起动马达与曲轴连接，用以提供一初始动力予曲轴。电源供应器与发电机相连，发电机补充电源供应器消耗之电能，电源供应器再供电予控制器及起动马达。本揭示内容另一实施方式还包含一变压器、一感测器及一照明设备。变压器与电源供应器相连，用以改变电源供应器输出之电压。感测器位于曲轴上，用以感测曲轴之相位，并与控制器相接。照明设备与发电机相连。另外，为达到上述目的，本发明还提供了一种供电系统的发电方法，包含下列步骤控制一电磁铁使其产生磁力，利用磁力使一往复件朝一方向进行位移。提供一弹性元件的复归力来使往复件位移后可以复位。利用往复件的位移来带动一发电机蓄电。除此之外，本揭示内容又一实施方式还包含下列步骤操控一控制器以调整电磁铁产生磁力的时间及频率。回馈发电机所产生的电能至一电源供应器。借由上述技术方案，本发明动力转换节能装置、供电系统及其发电方法至少具有下列优点及有益效果本揭示内容的动力转换节能装置、供电系统及其发电方法，利用电磁铁及弹簧相互配合控制活塞，并带动发电机蓄电。如此一来，不仅可降低环境污染，利用弹簧使活塞复位更可降低用电量，进而提升发电机发电的效率。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明一实施方式的动力转换节能装置的示意图。图2是本发明另一实施方式的动力转换节能装置的示意图。图3是图2的动力转换节能装置的部分立体图。图4是本发明又一实施方式的供电系统的示意图。100动力转换节能装置110导引轨道
120往复件121连杆
130弹性元件140曲轴
150电磁铁160控制器
170发电机180启动马达
190感测器200动力转换节能装置
210导引轨道220 活动电磁铁
230电磁铁231穿槽
240弹性元件241固定杆
250曲轴251滑杆
252、.253 轴承260 控制器
270发电机280启动马达
290感测器300供电系统
310活塞缸320活塞
321连杆330曲轴
331感测器340电磁铁
350弹簧360控制器
370发电机371照明设备
380起动马达390电源供应器
391 变压器
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的动力转换节能装置、供电系统及其发电方法其具体实施方式
、结构、步骤、特征及其功效，详细说明如后。图1是本发明一实施方式的动力转换节能装置的示意图。如图所示，动力转换节能装置100包含一导引轨道110、一往复件120、一弹性元件130、一曲轴140、一电磁铁150、 一控制器160及一发电机170。本实施方式藉由控制电磁铁150产生磁力，并以控制器160调整电磁铁150产生磁力的时间及频率，使往复件120朝一方向进行位移，再提供弹性元件130使往复件120位移后可以复位，接着利用往复件120的位移来带动发电机170发电。导引轨道110是往复件120活动的依据，在本实施方式中，导引轨道110为一活塞缸。由于本实施方式不需进行密闭空间的爆炸，因此使用轨道来替代活塞缸亦可行。往复件120位于导引轨道110内，由于往复件120需配合电磁铁150的作用产生反应，因此本实施方式使用磁性材质的活塞做为往复件120。其中，磁性材质为过渡金属或过渡金属元素的合金，如铝合金。弹性元件130连接往复件120与导引轨道110，在本实施方式中采用弹簧使往复件120复位，往复件120受到电磁铁150斥力而下压弹性元件130，当电磁铁150的磁力消失时，弹性元件130利用其复归力推动往复件120向上复位。另一方面，亦可通电使电磁铁 150产生吸力，将往复件120向上吸弓丨，当电磁铁150的磁力消失时，弹性元件130利用其复归力使往复件120向下复位。如此一来，则不需要额外施力或通电来使往复件120复位，而达成节能省电的效果。曲轴140用来连接各个往复件120，往复件120藉由连杆121与曲轴140连接，在曲轴140旋转的同时，可连动各个往复件120，使各个往复件120轮流做往复运动。电磁铁150的位置与往复件120相对应，且受控产生磁力，可吸引或排斥往复件 120，使往复件120产生位移。在本实施方式中对电磁铁150通电产生一斥力，并使往复件 120向远离电磁铁150的方向位移。反之，若对电磁铁150通电产生一吸力，则往复件120 会向靠近电磁铁150的方向位移。控制器160与电磁铁150相连，不仅可控制各个电磁铁150通电的时间及顺序，控制器160亦可依照曲轴140的转速来调整输入电磁铁150的电流大小。发电机170与曲轴140相连，藉由电磁铁150及弹性元件130使往复件120进行往复运动，并带动曲轴140旋转，进而使发电机170发电。除此之外，本实施方式另包含一启动马达180及一感测器190。启动马达180与曲轴140连接，用以提供一初始动力带动原本静止的曲轴140，在曲轴140呈一惯性旋转之后，启动马达180便停止运作以节省耗电。感测器190位于曲轴140上，用以感测曲轴140的相位，在本实施方式中，感测器 190会将曲轴140旋转圈数的信号传至控制器160，再从控制器160对电磁铁150做通电量及时间间隔的调整。
图2是本发明另一实施方式的动力转换节能装置的示意图。如图所示，本实施方式的动力转换节能装置200包含一导引轨道210、一活动电磁铁220、一电磁铁230、一弹性元件M0、一曲轴250、一控制器洸0、一发电机270、启动马达280及一感测器四0。本实施方式藉由控制活动电磁铁220及电磁铁230产生磁力，并以控制器260调整活动电磁铁220及电磁铁230产生磁力的时间及频率，使活动电磁铁220朝一方向进行位移，再提供弹性元件240使活动电磁铁220位移后可以复位，接着利用活动电磁铁220的位移来带动发电机270发电。导引轨道210是活动电磁铁220位移的依据，在本实施方式中，导引轨道210为一活塞缸。由于本实施方式不需进行密闭空间的爆炸，因此使用轨道来替代活塞缸亦可行。本实施方式利用活动电磁铁220来替代前述实施方式的动力转换节能装置100的往复件120。活动电磁铁220位于导引轨道210内，电磁铁230的位置与活动电磁铁220相对应，且活动电磁铁220及电磁铁230皆受控产生磁力而彼此吸引或排斥，进而使活动电磁铁220产生位移。在本实施方式中对电磁铁230及活动电磁铁220通电使之产生一吸力，使活动电磁铁220向靠近电磁铁230的方向位移。反之，若对电磁铁230及活动电磁铁220通电使之产生一斥力，则活动电磁铁220会向远离电磁铁230的方向位移。弹性元件240连接活动电磁铁220与导引轨道210，在本实施方式中采用弹簧使活动电磁铁220复位，由于活动电磁铁220及电磁铁230皆受控制器260控制，因此可依弹性元件MO的弹性系数来调整通往活动电磁铁220及电磁铁230的电流量，进而控制活动电磁铁220及电磁铁230之间所产生的磁力大小。对活动电磁铁220及电磁铁230通电使之产生一吸力，弹性元件240会因活动电磁铁220向下位移而被压缩，当活动电磁铁220及电磁铁230之间的磁力消失时，弹性元件 240利用其复归力推动活动电磁铁220向上复位。另一方面，亦可对活动电磁铁220及电磁铁230通电使之产生一斥力，此时活动电磁铁220会向上位移，当活动电磁铁220及电磁铁230之间的磁力消失时，弹性元件240利用其复归力使活动电磁铁220向下复位。如此一来，则不需要额外施力或通电来使活动电磁铁220复位，而达成节能省电的效果。曲轴250用来连接各个活动电磁铁220，活动电磁铁220藉由滑杆251与曲轴250 连接。请参照图3，图3是图2的动力转换节能装置的局部立体图，如图所示，滑杆251呈一弯曲状，滑杆251的一端枢设于一轴承252上，且轴承252与弹性元件240上的固定杆241 连接，滑杆251的另一端亦枢设于一轴承253上，又，轴承253与曲轴250连接，因此，滑杆 251可相对于轴承252、253旋转。如此一来，在曲轴250旋转时，将同时带动滑杆251位移， 使各个活动电磁铁220轮流进行往复运动。另一方面，由于与曲轴250枢接的滑杆251呈弯曲状，当旋转曲轴250同时带动滑杆251进行往复运动时，滑杆251需要一与滑杆251轴心垂直的平面来运作。因此，为提供运作空间给滑杆251进行往复运动，必须在电磁铁230上开设一穿槽231，使滑杆251可穿过电磁铁230与曲轴250枢接，并进行往复运动。请参照图2，控制器260与电磁铁230相连，不仅可控制各个活动电磁铁220及电磁铁230通电的时间及顺序，控制器260亦可依照曲轴250的转速来调整输入活动电磁铁 220及电磁铁230的电流量。
发电机270与曲轴250相连，藉由电磁铁230及弹性元件240使活动电磁铁220 进行往复运动，并带动曲轴250旋转，进而使发电机270发电。启动马达观0与曲轴250连接，用以提供一初始动力带动原本静止的曲轴250，在曲轴250呈一惯性旋转之后，启动马达280便停止运作以节省耗电。感测器290位于曲轴250上，用以感测曲轴250的相位，在本实施方式中，感测器 290会将曲轴250旋转圈数的信号传至控制器沈0，再从控制器260对电磁铁230做通电量及时间间隔的调整。图4是本发明又一实施方式的供电系统的示意图。如图所示，供电系统300包含一活塞缸310、一活塞320、一曲轴330、一电磁铁340、一弹簧350、一控制器360、一发电机 370、一起动马达380及一电源供应器390。本实施方式藉由控制电磁铁340产生磁力，并以控制器360调整电磁铁340产生磁力的时间及频率，使活塞320朝一方向进行位移，再提供弹簧350使活塞320位移后可以复位，利用活塞320的位移来带动发电机370发电，接着回馈发电机370所产生的电能至电源供应器390。本实施方式与上述实施方式大略相同，在此不予赘述。值得一提的是，本实施方式的电源供应器390与发电机370相连，发电机370所产生的电能可回补电源供应器390消耗的电能。接着，电源供应器390再供电予控制器360及起动马达380。另一方面，发电机 370亦可连接至其他需电力驱动的设备或装置，如照明设备371。除此之外，本实施方式另包含一变压器391及一感测器331。变压器391与电源供应器390相连，本实施方式采用初始值为12伏特的蓄电池为电源，然而12伏特所产生的磁力无法驱动活塞320位移，进而无法驱动供电系统300运作，因此本实施方式需藉由变压器 391将12伏特的电压转变为50万伏特的电压，如此产生的磁力才足够驱动供电系统300运转。感测器331的功能及作用与上述大略相同，在此亦不予赘述。由上述实施方式可知，应用本发明的动力转换节能装置100、200及供电系统300， 可降低环境污染，节省用电量，进而提升发电机170、270、370发电的效率。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种动力转换节能装置，其特征在于其包含 一导引轨道；一往复件，位于该导引轨道内，且该往复件为一磁性材质； 一曲轴，该往复件藉由一连杆与该曲轴连接；一电磁铁，该电磁铁的位置与该往复件相对应，且受控产生磁力使该往复件位移； 一弹性元件，连接该往复件与该导引轨道，并使该往复件复位； 一控制器，与该电磁铁相连，用以控制该电磁铁；以及一发电机，与该曲轴相连，藉由该往复件的往复运动带动该曲轴旋转，使该发电机蓄H1^ ο
2.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其还包含 一启动马达，与该曲轴连接，用以提供一初始动力予该曲轴。
3.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其还包含 一感测器，位于该曲轴上，用以感测该曲轴的相位，并与该控制器相接。
4.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其中所述的导引轨道为一活塞紅。
5.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其中所述的往复件为一活塞。
6.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其中所述的往复件为一电磁铁。
7.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其中所述的弹性元件为一弹簧。
8.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其中所述的磁性材质为一过渡金属元素。
9.根据权利要求1所述的动力转换节能装置，其特征在于其中所述的磁性材质为一过渡金属元素的合金。
10.一种供电系统，其特征在于其包含一活塞缸；一活塞，位于该活塞缸内，且该活塞为一磁性材质； 一曲轴，该活塞藉由一连杆与该曲轴连接；一电磁铁，该电磁铁的位置与该活塞相对应，且受控产生磁力使该活塞位移； 一弹簧，连接该活塞与该活塞缸，并使该活塞复位； 一控制器，与该电磁铁相连，用以控制该电磁铁；一发电机，与该曲轴相连，藉由该活塞运动带动该曲轴旋转，使该发电机蓄电； 一起动马达，与该曲轴连接，用以提供一初始动力予该曲轴；以及一电源供应器，与该发电机相连，该发电机补充该电源供应器消耗的电能，该电源供应器再供电予该控制器及该起动马达。
11.根据权利要求10所述的供电系统，其特征在于其还包含一变压器，与该电源供应器相连，用以改变该电源供应器输出的电压。
12.根据权利要求10所述的供电系统，其特征在于其还包含一感测器，位于该曲轴上，用以感测该曲轴的相位，并与该控制器相接。
13.根据权利要求10所述的供电系统，其特征在于其还包含 一照明设备，与该发电机相连。
14.一种供电系统的发电方法，其特征在于其包括以下步骤 控制一电磁铁产生磁力，并使一往复件朝一方向进行位移； 提供一弹性元件使该往复件位移后复位；以及利用该往复件位移带动一发电机蓄电。
15.根据权利要求14所述的供电系统的发电方法，其特征在于其还包含操控一控制器以调整该电磁铁产生磁力的时间及频率。
16.根据权利要求14所述的供电系统的发电方法，其特征在于其还包含回馈该发电机所产生的电能至一电源供应器。
全文摘要
本发明是有关一种动力转换节能装置、供电系统及其发电方法。该动力转换节能装置，包含一导引轨道、一往复件、一曲轴、一电磁铁、一弹性元件、一控制器及一发电机。往复件位于导引轨道内，且往复件为一磁性材质。往复件藉由一连杆与曲轴连接。电磁铁与往复件的位置相对应，且受控产生磁力使往复件位移。弹性元件连接往复件与导引轨道，并使往复件复位。控制器与电磁铁相连，用以控制电磁铁。发电机与曲轴相连，藉由往复件之往复运动带动曲轴旋转，使发电机蓄电。
文档编号H02K35/00GK102195533SQ201010138709
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者林鸿祺 申请人:林道启, 林鸿祺