非接触式发电设备的制作方法
【专利摘要】一种非接触式发电设备，包含至少一磁吸转子，所述磁吸转子以近接但未接触的方式设在一移动式金属元件的邻近位置，使所述的磁吸转子能因与金属元件的磁力作用及相对位移运动产生持续性旋转；促使磁吸转子旋转切割预设线圈的磁力线，以产生可应用的感应电力，而可加大此类发电设备的应用范围。
【专利说明】非接触式发电设备
【技术领域】
[0001]本实用新型有关一种非接触式发电设备，透过非接触方式装设于任何具有持续转动动力的外部装置，以产生所需的感应电力，而可加大此类发电设备的应用范围。
【背景技术】
[0002]依据佛莱明左手定则(Fleming, s left hand rule),将左手的大拇指、食指与中指伸直并相互垂直，若以食指表示磁场由N极至S极的方向，中指表示电流的方向，则大拇指所指的方向就是导体受力的方向，佛莱明左手定则通常又称为电动机定则。
[0003]所附图1即显示利用佛莱明左手定则的传统电动机设备10的主要架构元件，使两相对磁性元件11、12的N极及S极相对设置，并在其间设有一受驱控而转动的线圈元件13，使转动中的线圈元件13切割两相对磁性元件11、12的N极及S极的磁力线产生一感应电动势。依据佛莱明左手定则，食指表示磁场M由N极至S极的方向，中指表示电流I的方向，大拇指所指的方向就是导体受力F的方向。其中，电流I会沿着箭头a及b的方向流动。
[0004]现有的此类电动机设备必须以「直接接触」的方式来使所述的线圈元件13转动，包括透过齿接元件，炼条或叶片等相关构件来连动线圈元件13,才能获得所要的感应电流。亦即，此类传统电动机设备10必须与动力源进行「直接接触」的方式连动，受到此一条件限制，使此类电动机设备在实际应用上受到相当大的限制。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种非接触式发电设备，其结构简单，操作方便，能透过非接触方式产生所需的感应电力，而可加大此类发电设备的应用范围。
[0006]为达到以上目的，本实用新型公开了一种非接触式发电设备，其特征在于包含:
[0007]至少一金属元件，所述的金属元件经由至少一外部装置驱动进行持续性移动或转动来作为相对位移运动的其中一相对元件；
[0008]至少一磁吸转子，所述磁吸转子为与所述金属元件形成相对位移运动的其中另一相对元件，所述磁吸转子以近接但未接触的方式设在所述金属元件的邻近位置且所述的磁吸转子与所述金属元件因相对位移运动产生持续性旋转；以及在所述磁吸转子外周设有用以产生切割磁力线的线圈。
[0009]其中，所述外部装置为交通工具。
[0010]其中，所述金属元件为交通工具的动态相对金属元件。
[0011]其中，所述金属元件为交通工具的金属轮框。
[0012]其中，所述金属元件为交通工具的静态相对支撑构件。
[0013]其中，所述交通工具的静态支撑构件为铁轨。
[0014]其中，所述交通工具的静态支撑构件为钢缆线。
[0015]其中，所述的磁吸转子由多个磁铁片所并合而成，并于所述多个磁铁片中心构成一枢接用的动作轴心。
[0016]其中，所述线圈以多组串接的方式增加电压。
[0017]其中，所述线圈以多组并接的方式增加电流。
[0018]其中，所述磁吸转子及其外周线圈以导线连接至一驱控一用电设备的电路板。
[0019]其中，所述电路板经由连接一稳定及驱动电路再输入功率来驱控所述的用电设备。
[0020]其中，所述电路板设于一盒体中并经由一预设的固定架组装定位于所述外部装置。
[0021]其中，所述外部装置为用以驱动所述金属元件的水力设备。
[0022]通过上述结构，本实用新型透过移动式金属元件和磁吸转子的相互移动来旋转切割线圈磁力线，以产生可应用于其他设备的感应电力，整个发电设备能以未接触方式方便的装设于各种器材上，使此一发电装置能更广泛的应用于各式各样的场所，为申请前市场及刊物上所未有，具有高度的产业上利用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1:显示利用佛莱明左手定则的电动机设备主要结构及作动方式。
[0024]图2:显示本实用新型一可行实施例结构示意图。
[0025]图3:显示图2的断面剖视及其动作示意图。
[0026]图4:显示本实用新型应用于交通工具上的结构示意图。
[0027]图5:显示图4的动作流程图。
【具体实施方式】
[0028]本实用新型新颖性及其他特点将于配合以下附图较佳实施例详细说明而趋于明了。
[0029]如图2及图3所示，于图示较佳实施例中，本实用新型至少设有一可产生相对位移运动的金属元件20，所述金属元件20可经由外部装置所产生的外力所驱动而进行如箭头所示方向的持续性移动或转动，举例而言，如运动中的交通工具(包括如火车、汽车、机车或脚踏车之类运行中的交通器材)的金属轮框作为该能产生相对位移运动的动态金属元件20。同时，于可行实施例中，该金属元件20亦可为如火车的铁轨或缆车的钢缆线之类静态支撑构件，用以产生磁吸作用及作为相对位移运动的其中一相对元件。
[0030]一作为相对位移运动另一相对元件的磁吸转子30则以近接但未接触的方式设在所述金属元件20的邻近位置，使所述的磁吸转子30能以如中心的枢接处为动作轴心产生持续性旋转；并在所述的磁吸转子30外周设有用以产生磁力线的线圈40。所述的线圈40可选择放置如铁片、硅钢片及铁芯粉之类的导磁材料，以增加感应的电压。
[0031]如图3所示，于图示较佳实施例中，所述的磁吸转子30是由多个磁铁片31所并合而成，这些磁铁片31最好为永久强力磁铁，在此一实施例中，所述的多个磁铁片31设为扇形断面形状。
[0032]请再参图3，上述所指的磁吸转子30以近接但未接触设在所述移动式的金属元件20邻近位置，是指磁吸转子30与移动式的金属元件20要尽可能以最小的间距c彼此相接近，使磁吸转子30与金属元件20之间能产生最大磁吸力，及所能以最大转动速度，来取得较大值的感应电力。
[0033]于图示实施例中，所述的磁吸转子30在中心位置活动枢接，使整个磁吸转子30能以该中心点为动作轴心转动自如，但此仅用为方便举例说明，并非加以限制。
[0034]本实用新型依上述可行实施方式中，在所述金属元件20不断旋转(如交通工具在持续行驶状态)的过程中，磁吸转子30由于近接移动式的金属元件20所产生的持续性磁吸力，使磁吸转子30因而受力产生持续性的转动，对其外周所预设的线圈40切割磁力线，藉以产生感应电力。当然，本实用新型亦可将所述磁吸转子及其外周线圈装设于行驶中的交通工具(如火车或缆车之类交通设备)，使其能与静态支撑构件(如铁轨或钢缆线)因相对位移运动而产生电力。
[0035]本实用新型依上述作动方法，在磁吸转子30切割磁力线所产生电压及电流的大小，与以下各项要素有关，包括:
[0036]1.磁吸转子30强力永久磁铁材料的磁吸力大小，以及磁铁的N、S极的极性长度。
[0037]2.线圈40所缠绕的长度，可决定电动势(电压)的大小，因此，可透过多组线圈40串接的方式来增加电压。
[0038]3.所切割线圈40磁力线的数量多少，可决定感应电流的大小，因此，能以多组线圈40并接的方式来增加电流。
[0039]图4及图5显示将本实用新型应用于交通工具转动中车轮50的金属轮框51 (即如所述移动式的金属元件20)的状态图，该金属轮框51于外周设有着地轮胎52，以及邻近的相关车架53。所述的磁吸转子30及其外周线圈40则与移动式的金属元件20尽可能以最小的间距在非接触状态下彼此相接近设置。于此一应用实施例中，磁吸转子30及其外周线圈40则能以导线54将所产生的感应电流连接至一电路板55，供驱控一用电设备(如LED之类的光源56)，于此一实施例中，该光源56可设于一透镜57后方，同时，如上述的整个发电设备及其相关配件可设于一盒体中，并经由一预设的固定架58组装定位于车架53。
[0040]依上述实际应用实施例中，如图5所示，当金属轮框51因行驶中交通工具不断转动的车轮而持续转动时，将因金属与磁铁之间的磁吸作用而使磁吸转子30开始旋转，对线圈40切割磁力线，而产生感应电流，该感应电流在输入应用装置(如所述光源56)前，可先连接一稳定及驱动电路，再输入功率驱动如所述的LED。
[0041]为方便举例说明，以上所指交通工具仅为本实用新型其中一种可用以再彼此间产生磁吸作用及相对位移运动的其中一种可行的外部装置，其他诸如水力设备所产生的动力当然亦可作为驱使本实用新型金属元件20移动或转动的动力来源。
[0042]本实用新型由于整个发电设备能以未接触方式方便的装设于各种器材上，使此一发电装置能更广泛的应用于各式各样的场所，为申请前市场及刊物上所未有，具有高度的产业上利用价值。
[0043]以上实施例仅用为方便举例说明本实用新型，并非加以限制，对于熟习此一技艺人士依该实施例所可作的各种简易变形与修饰，均仍应含括于以下申请专利范围中。
【权利要求】
1.一种非接触式发电设备，其特征在于包含: 至少一金属元件，所述的金属元件经由至少一外部装置驱动进行持续性移动或转动来作为相对位移运动的其中一相对元件； 至少一磁吸转子，所述磁吸转子为与所述金属元件形成相对位移运动的其中另一相对元件，所述磁吸转子以近接但未接触的方式设在所述金属元件的邻近位置且所述的磁吸转子与所述金属元件因相对位移运动产生持续性旋转；以及在所述磁吸转子外周设有用以产生切割磁力线的线圈。
2.如权利要求1所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述外部装置为交通工具。
3.如权利要求2所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述金属元件为交通工具的动态相对金属元件。
4.如权利要求3所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述金属元件为交通工具的金属轮框。
5.如权利要求2所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述金属元件为交通工具的静态相对支撑构件。
6.如权利要求5所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述交通工具的静态支撑构件为铁轨。
7.如权利要求5所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述交通工具的静态支撑构件为钢缆线。
8.如权利要求1所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述的磁吸转子由多个磁铁片所并合而成，并于所述多个磁铁片中心构成一枢接用的动作轴心。
9.如权利要求1所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述线圈以多组串接的方式增加电压。
10.如权利要求1所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述线圈以多组并接的方式增加电流。
11.如权利要求1所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述磁吸转子及其外周线圈以导线连接至一驱控一用电设备的电路板。
12.如权利要求11所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述电路板经由连接一稳定及驱动电路再输入功率来驱控所述的用电设备。
13.如权利要求11所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述电路板设于一盒体中并经由一预设的固定架组装定位于所述外部装置。
14.如权利要求1所述的非接触式发电设备，其特征在于，所述外部装置为用以驱动所述金属元件的水力设备。
【文档编号】H02K99/00GK203398977SQ201320499344
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】黄咏胜, 李舜华 申请人:顺富科技实业有限公司