專利名稱：提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明關(guān)于一種提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，特別是涉及一種將傳統(tǒng)發(fā)電機中的定子，設(shè)計、制造成可以和轉(zhuǎn)子形成相對應(yīng)的反向旋轉(zhuǎn)運動的組件，從而使導(dǎo)體 和磁體兩者可以產(chǎn)生更高速的反向相對運動，令磁力線被切割的速度及數(shù)量增加，以輸出 更大量電流/電壓的發(fā)電機裝置。
背景技術(shù)：
人類自從發(fā)現(xiàn)電能以來，電能即大大地改善了人類的生活，在物質(zhì)文明的層面上， 造就了驚人的進步。由于對電能的極度依賴與大量的需求，人類不斷地從事各種能源的開 發(fā)，以求獲取轉(zhuǎn)換為電能。在人類貪婪的大規(guī)開發(fā)與破壞下，我們賴以生存的地球正逐步悄 悄地展開反樸，諸如溫室效應(yīng)、圣嬰現(xiàn)象、各種污染、綠地漠化、酸雨等等，幾乎都是由于追 求物欲的工業(yè)化結(jié)果。而無限擴張的物欲與深度工業(yè)化的代價，就是能源枯竭與環(huán)境污染， 以及人類可能的自我滅絕。近三、四十年來，由于環(huán)境污染嚴(yán)重、氣候異常，人們終于驚覺到在能源的開發(fā)上 應(yīng)盡快摒棄高污染的石化、核能等的手段，而改采干凈無污染的太陽能發(fā)電。由于太陽內(nèi)部 不斷地進行熱核反應(yīng)，就等同于每秒鐘都有千萬個氫彈同時爆炸，(估不論其實際反應(yīng)和氫 彈之些許不同)，而這些“爆炸”供應(yīng)了大量的光與熱。由于太陽的質(zhì)量十分碩大；它大約 可以再維持50億年才會成為一顆紅巨星；也就是說，在太陽死亡之前人類都可以善加利用 太陽能，進而再研發(fā)更優(yōu)秀的能源，在太陽系滅亡之前“逃”往另一座星系，以延續(xù)人類的生 命。發(fā)電機是電廠最重要的設(shè)備，通過機械能驅(qū)動發(fā)電機以產(chǎn)生電能提供予居住在城 鄉(xiāng)或偏遠(yuǎn)的地區(qū)的人們使用。由于發(fā)電機必需依賴機械能驅(qū)動才能由電感應(yīng)作用變成電 能，因此各種型態(tài)的機械能都為發(fā)電機提供效命，包括水力、火力、風(fēng)力、原子能(核能)、潮 汐、地?zé)岬鹊?。迄今為止，人類尚未找到一種可以自給自足或具備自體循環(huán)作用的永續(xù)發(fā) 電、供電機制或原料；這也是全人類及科學(xué)家們最關(guān)心并迫切期待解決的課題。發(fā)電機主要分為直流發(fā)電機、交流發(fā)電機兩大類；其中又依不同需要或條件，設(shè)計 成自激式、他激式、串激式、并激式、復(fù)激式等等類別；也有高轉(zhuǎn)速發(fā)電機或低轉(zhuǎn)速發(fā)電機； 以及有刷發(fā)電機和無刷發(fā)電機等不同的型態(tài)。大部分的發(fā)電機其基本構(gòu)造都是以定子和轉(zhuǎn)子以及整流器、電路、機框、軸等組件 所組成，不同條件或功能的發(fā)電機設(shè)計常有不同，但最重要的構(gòu)成組件一定是有定子和轉(zhuǎn) 子，這二部分提供磁力線的切割，才能產(chǎn)生電流。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，可以 減少油源或其它天然資源的開采或停止核能電廠及其它型態(tài)電廠之興建與運轉(zhuǎn)，以降低污 染，并進一步保護地球環(huán)境及保障人類永遠(yuǎn)生存。
根據(jù)1831年英國法拉第(MichaelFaraday)發(fā)現(xiàn)的電感效應(yīng)當(dāng)一導(dǎo)體在磁場中 運動時，即會切割磁力線產(chǎn)生電流；而磁場在導(dǎo)體附近運動也同樣會產(chǎn)生電流；因此傳統(tǒng) 的發(fā)電機可以把磁體(通常為電磁體或永久磁體)作為定子，再以電樞為轉(zhuǎn)子；或是把磁體 (電磁體或永久磁體)作成轉(zhuǎn)子，再以電樞為定子；通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動切割磁力線，以獲 取電流加以使用。為提升傳統(tǒng)發(fā)電機的發(fā)電效率，本發(fā)明特將傳統(tǒng)發(fā)電機的定子，改變設(shè)計成一種 可以和轉(zhuǎn)子作反向旋轉(zhuǎn)的組件即，本發(fā)明的發(fā)電機制設(shè)施，并無定子的存在；也就是說， 傳統(tǒng)發(fā)電機所使用的定子，無論是磁體或電樞，在本發(fā)明均已被改變設(shè)計成一可和既有轉(zhuǎn) 子作相對應(yīng)反向旋轉(zhuǎn)運動的組件，根據(jù)本發(fā)明的方法及其所制作之發(fā)電設(shè)施，將可以使磁 力線被切割的數(shù)量及速度增加，并進一步提升發(fā)電效率。本發(fā)明的又一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，可以穩(wěn)定的發(fā)電、蓄電、配 電、供電，獨立自主且無需長期負(fù)擔(dān)電費的全新且經(jīng)濟的模式使用電用具，以盡情享受電子 設(shè)備與科技成就。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，可以不受晝夜、天候、地域 緯度及其它自然條件限制，持續(xù)產(chǎn)出無污染之電能。本發(fā)明的再一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，以獨立自主、低成本且高 效率之方法及設(shè)備，提供偏遠(yuǎn)地區(qū)加速開發(fā)或海水淡化的電力條件。本發(fā)明的更一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，使獨立電用具得以不受網(wǎng) 絡(luò)電源限制而使用。本發(fā)明另一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，使配備內(nèi)燃機引擎載具之動 力得以轉(zhuǎn)換使用免費且干凈之電能。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，可以擺脫大規(guī)模的中央供 電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的束縛而以小規(guī)模獨立自主的型態(tài)，獲取源源不絕的電能，以進一步瓦解敵人 打擊我方電廠，癱瘓交通、經(jīng)濟、國防、民主等。本發(fā)明的進一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，可以減少高密度輸配電網(wǎng) 絡(luò)，進而節(jié)省電纜電線之架、埋設(shè)工程及維護成本并降低電線走火及其它災(zāi)害的危險性及 發(fā)生率。本發(fā)明的附一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，可以自由拆卸移動，以提 供戶外活動、旅游或工地、戰(zhàn)地、集會等特殊目的之臨時電源。本發(fā)明的又一目的在于提供一種高效率的發(fā)電機裝置，在完整建制的系統(tǒng)內(nèi)，只 要儲存保留有種子電能，或者使用光伏電池啟動原動機或最原始的手搖式發(fā)電機得以提供 種子電能啟動原動機時，即使是長年冰天雪地或永夜的地區(qū)，也能順利啟用系統(tǒng)內(nèi)的高效 能發(fā)電機發(fā)電，產(chǎn)生綿延不絕的電能。為達(dá)前述目的，本發(fā)明將傳統(tǒng)發(fā)電機的定子設(shè)計成可與轉(zhuǎn)子作反向旋轉(zhuǎn)的組件。 也就是說，如果發(fā)電機原來的定子是提供磁場的電磁體，轉(zhuǎn)子是電樞，則在本發(fā)明的方法及 其設(shè)施里，電磁體被設(shè)計、制作成可和轉(zhuǎn)子作相反方向旋轉(zhuǎn)的組件；在此，發(fā)明人必需在名 詞上再作一闡明此時所提供磁場的定子，應(yīng)更名為磁轉(zhuǎn)子(magneticrotor ；M-rotor)或 磁感轉(zhuǎn)子(inductionlinesrotor ；I-rotor)，在本發(fā)明中作順時鐘(clockwise ；Cff)方向旋 轉(zhuǎn)；而原有提供導(dǎo)體運動的轉(zhuǎn)子電樞，則應(yīng)闡明為電樞轉(zhuǎn)子(armaturerotor ；A-rotor)，作逆時鐘(counterclockwise ;CCW)方向旋轉(zhuǎn)。另一方面，如果發(fā)電機的定子是電樞，轉(zhuǎn)子是 電磁體，則依據(jù)本發(fā)明方法所制作出的發(fā)電機則為電樞轉(zhuǎn)子(A-rotor)作順時鐘(CW)方向 旋轉(zhuǎn)，電磁體轉(zhuǎn)子(M-rotor或I-rotor)則作逆時鐘(CCW)方向旋轉(zhuǎn)；如此導(dǎo)體與磁場作背 離的相反方向各自旋轉(zhuǎn)，實質(zhì)上已增加磁力線切割的數(shù)量及速度，其產(chǎn)出的電流自然倍增。當(dāng)然，上段文字的敘述并不局限磁轉(zhuǎn)子(M-rotor或I-rotor)或電樞轉(zhuǎn)子(A-rotor)何者必需順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)；兩者只要相對應(yīng)時作相反的方向旋轉(zhuǎn)，即 可增加發(fā)電效率。周知的是當(dāng)任何電動機或發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，均會因磁滯損耗(Hysteresisloss)、 銅損耗(Copperloss)、渦流損耗(EddyCurrentloss)、機械性損耗等因素使輸出的功率小 于輸入。試以一輸入功率40W，每分鐘1000轉(zhuǎn)(IOOOrpm)，0. 3牛頓(N)的電動機A為例其 輸出功率為2兀X 1000/60 = 31. 4W，此電動機A的效率即31. 4/40X100 = 78. 5%;當(dāng)以此 一電動機為原動機(primemotor)，驅(qū)動一個相同效率的傳統(tǒng)發(fā)電機B時，即可知此發(fā)電機B 可產(chǎn)出 61. 62% (0. 785X0. 785 = 0. 6162 = 61. 62% )的電能，即 40WX0. 6162 = 24. 62W。 至此，我們可知以40W電動機A驅(qū)動發(fā)電機B時，其產(chǎn)出的電力僅為24. 65W，絕對不符經(jīng)濟 效益。但如果此時發(fā)電機B改以本發(fā)明的方法制作的單一對組發(fā)電機C(即由一磁轉(zhuǎn)子和一 電樞轉(zhuǎn)子所構(gòu)成之一對組)，理論上其發(fā)電效率可以倍增為78. 5% X2= 157%。同樣即， 以40W的電動機A驅(qū)動發(fā)電機C時，可以得到約49. 3ff(40WX78. 5% X 157%= 49. 298W)的 功率；如此輸出功率大于輸入功率的夢想即可順利達(dá)成，更何況，如果發(fā)電機C從單一對組 擴充為多多組磁轉(zhuǎn)子和電樞轉(zhuǎn)子，成為一群組結(jié)構(gòu)時，其所輸出的電能將更為可觀，對于面 臨能源困境的人類來說，一種無需污染環(huán)境，又可生生不息的電能可以長期為人類服務(wù)音。本發(fā)明方法所制造的發(fā)電機除了在導(dǎo)體與磁場作反向旋轉(zhuǎn)所獲增的效率外，更可 以作連續(xù)性的設(shè)計使成為群組發(fā)電機，在原動機或其它型態(tài)機械能輸入此群組發(fā)電機后， 可獲取更多的電能；這在作為一個獨立的供電系統(tǒng)時，可以發(fā)揮更大的效益。本發(fā)明方法所制造的發(fā)電機并不局限于一對(pair)的轉(zhuǎn)子與逆轉(zhuǎn)子，即，并不局 限于以單一對的磁場和導(dǎo)體。根據(jù)本發(fā)明的方法所制造的發(fā)電機，可以根據(jù)所輸入的機械 能規(guī)模，作出一對或一對以上(pairs)的轉(zhuǎn)子與逆轉(zhuǎn)子的群組。例如以扁平型轉(zhuǎn)子和逆轉(zhuǎn) 子的設(shè)計而言，在機械能輸入軸的一端或數(shù)端可以配置一對或一對以上的轉(zhuǎn)子和逆轉(zhuǎn)子。 而其間，轉(zhuǎn)子與逆轉(zhuǎn)子可以使用傘形齒輪或其它逆轉(zhuǎn)機構(gòu)聯(lián)結(jié)，由一對擴增至一對以上，并 保持磁場與導(dǎo)體間合理有效的間隙，如此，設(shè)若所輸入的機械能能量為1，則本發(fā)明的發(fā)電 機則可產(chǎn)出大于1的電能。根據(jù)前述，本發(fā)明方法所制造的發(fā)電機，除了可以提供大規(guī)模的中央電廠提供傳 統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)城鄉(xiāng)、小區(qū)等外，亦可提供偏遠(yuǎn)地區(qū)或小規(guī)模供電需求的服務(wù)，甚至是 獨立的電用具，都可以使用本發(fā)明方法及其設(shè)施來獲得解決。以應(yīng)用于運輸載具為例，更可 由此順利達(dá)到不需任何外來能源，可以完全獨立自主的供能需求。如果以美國通用汽車公 司所開發(fā)的EVI電動車為例，最高時速128Km，一次充電可行駛大約140公里。依據(jù)統(tǒng)計， 美國人每天平均開車約為60 70公里，公路速限平均以88Km/h(55mph)計，勉強可滿足需 求。但問題是，具備如此條件的電動車一開出門到處游走，在電能耗盡，又不能適時找到適 當(dāng)?shù)某潆娬緯r，那麻煩可就大了?，F(xiàn)在，利用本發(fā)明方法及其所制造之裝置可以輕易解決此 一問題。亦即，在電動車上設(shè)有此裝置則可保證該電動車隨時有源源不斷的電能供應(yīng)，甚至該電動車可以成為一座活動的供電站。事實上，要達(dá)到如此的效益并不困難，只要在電動車 上裝設(shè)本發(fā)明方法所制造之發(fā)電機及合理的蓄電電池模塊/組合即可。亦即，在電動車上 配置有本發(fā)明方法所制造之發(fā)電機及電池組即可達(dá)成完全不需外來能源的目標(biāo)。當(dāng)使用電 動車時，由電池組供電予原動機以提供帶動發(fā)電機的機械能，在發(fā)電機獲得此一原動機提 供的機械能后，其中的單一對組或多對組的磁轉(zhuǎn)子和電樞轉(zhuǎn)子即可依據(jù)其設(shè)定之轉(zhuǎn)速作相 反方向的相對旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生電流/電壓；此一獲得之電流/電壓經(jīng)合理的電路及控 制系統(tǒng)輸往該電動車的驅(qū)動馬達(dá)，即可帶動該電動車的傳動系統(tǒng)，提供駕駛?cè)诵械姆?wù)。另 一方面，由于使用上的需要，大部分的電動車應(yīng)該必需提供夜間照明、方向燈、煞車燈，甚至 是冷氣機、音響等電力需要；發(fā)電機的輸出功率亦可作周延的設(shè)計，使之一邊提供車輛動力 的驅(qū)動馬達(dá)電能所需，又可一邊提供前述的附屬負(fù)載需求及對電池組作電力輸出使電池組 持續(xù)充電，以確保儲存有啟動電動車之原動機所需的基本電力。甚至該電動車在停止不動 時，亦可以持續(xù)令該車上的發(fā)電機運轉(zhuǎn)，不停地發(fā)電，以提供特殊用途的供電需求，使之成 為一座活動供電站。當(dāng)然，本發(fā)明的方法及其設(shè)施使用在上述的電動車時，必需依據(jù)該電動車的先天 空間條件，在電路控制系統(tǒng)、保護電路、避震系統(tǒng)、乘員舒適度等方面作周延的考慮、設(shè)計， 使該電動車的電能功率分配合理化，進一步達(dá)到安全、有效使用本發(fā)明方法及其設(shè)施的目 的。本發(fā)明方法及其設(shè)施所需的電子控制及半導(dǎo)體單元、組件、訊號處理系統(tǒng)、各種齒 輪、軸承、機框、支架、電路、導(dǎo)線、永久磁體、電磁體、相數(shù)、極數(shù)、磁通計算、電樞、發(fā)熱及散 熱處理手段、各種自動電壓調(diào)整器(AVR)之選用以及飛輪效果之考慮等等。此外，各種蓄電 池種類、蓄電方法、蓄電模塊、系統(tǒng)及各種電機原理、電子學(xué)、材料科學(xué)及機構(gòu)學(xué)等之論述及 實務(wù)、制造方法、材料類別等等，均已為各專業(yè)人士所熟悉，且均已有相當(dāng)成熟實用之論述 或產(chǎn)品廣泛流通及使用，在此恕不予逐一贅述。


請參閱以下有關(guān)本發(fā)明一較佳實施例的詳細(xì)說明及其附圖，將可進一步了解本發(fā) 明的技術(shù)內(nèi)容及其目的功效，有關(guān)該實施例的附圖為圖1為本發(fā)明提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明以風(fēng)力驅(qū)動發(fā)電的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明應(yīng)用于電動車使用的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明應(yīng)用于冷氣機使用的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明10發(fā)電機裝置；1動力輸出裝置；11輸出軸；2發(fā)電機組；21磁場旋轉(zhuǎn)子22電樞旋轉(zhuǎn)子；23磁體；24電樞；3差速齒輪組；31主動傘齒輪；32從動傘齒輪；33 緩沖傘齒輪；331連接軸；332軸承；333固定片；334固定支架；4外殼；41滑槽；42軸承；43 軸承；5固定支架；6電池；20風(fēng)扇裝置；201風(fēng)力漿葉；202風(fēng)扇軸；30電動車；301驅(qū)動馬 達(dá)；302電池組；303其它用電負(fù)載；304電子控制系統(tǒng)；305原動機；40冷氣機；401電池組； 402壓縮機；403風(fēng)扇；404中央電子處理器；405溫度傳感器；406其它供電器；407原動機。
具體實施例方式請參閱圖一，本發(fā)明所稱的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，提供一種高效能發(fā)電機 裝置10的具體實施結(jié)構(gòu)。其主要包括有一動力輸出裝置1，該動力輸出裝置1為任何可產(chǎn) 生動力的裝置，例如是蒸汽機、汽油引擎、柴油引擎等通過燃燒產(chǎn)生機械能的裝置；或是馬 達(dá)等用電力驅(qū)動的裝置；或是風(fēng)力、太陽能等自然能驅(qū)動裝置；甚至以動物牽引的動力裝 置等。該動力輸出裝置1的動力經(jīng)由一輸出軸11輸出，以帶動本發(fā)明的發(fā)電機組2進行發(fā) 電。該發(fā)電機組2內(nèi)設(shè)置有一磁場旋轉(zhuǎn)子21以及一電樞旋轉(zhuǎn)子22，該磁場磁轉(zhuǎn)子21表面 裝置有磁體23，以產(chǎn)生磁場；該電樞旋轉(zhuǎn)子22相對磁體23表面則設(shè)置有電樞24，以切割 磁力線產(chǎn)生電流。前述磁場旋轉(zhuǎn)子21以及電樞旋轉(zhuǎn)子22分別設(shè)置于一差速齒輪組3的兩 端，該差速齒輪組3則由輸出軸11驅(qū)動。由此，當(dāng)該動力輸出裝置1進行工作時，其動力經(jīng) 由該輸出軸11傳出，并帶動該差速齒輪組3旋轉(zhuǎn)。受到差速齒輪組3的功能影響，該磁場 旋轉(zhuǎn)子21以及電樞旋轉(zhuǎn)子22會進行相反方向的轉(zhuǎn)動，如此，該電樞旋轉(zhuǎn)子22上的電樞24 即可以磁場旋轉(zhuǎn)子21雙倍的旋轉(zhuǎn)速度，切割磁場旋轉(zhuǎn)子21上的磁體23所產(chǎn)生的磁場，以 獲取電流進行輸出，實現(xiàn)高效率發(fā)電功能。針對該發(fā)電機裝置10的工作方式，進一步闡明其結(jié)構(gòu)。該發(fā)電機裝置10具有一 外殼4，該外殼4用來承載動力輸出裝置1、發(fā)電機組2以及其它相關(guān)組件。該動力輸出裝 置1可以直接鎖固在外殼4上，或以固定支架5固定在外殼4上。該發(fā)電機組2的差速齒 輪組3包括有一主動傘齒輪31與一從動傘齒輪32，該主動傘齒輪31與從動傘齒輪32之間 則嚙合有兩緩沖傘齒輪33。該磁場旋轉(zhuǎn)子21與主動傘齒輪31結(jié)合在一起，并固定在輸出 軸11上隨之旋轉(zhuǎn)。該電樞旋轉(zhuǎn)子22則固定在從動傘齒輪32上同時旋轉(zhuǎn)。而該磁場旋轉(zhuǎn) 子21或電樞旋轉(zhuǎn)子22的外框延伸到外殼4上，并與該外殼4之間產(chǎn)生有滑槽41，該滑槽 41內(nèi)設(shè)置有軸承42，通過該軸承42定位磁場旋轉(zhuǎn)子21或電樞旋轉(zhuǎn)子22與外殼4之間的 位置，并由該軸承42使磁場旋轉(zhuǎn)子21或電樞旋轉(zhuǎn)子22保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。另外，該發(fā)電機裝 置10的兩側(cè)端亦可與動力輸出裝置1或外殼4之間設(shè)置有軸承43，藉以保持穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。前述兩緩沖傘齒輪33軸心連接有一連接軸331，使該兩緩沖傘齒輪33相互支持而 不脫落。該連接軸331與緩沖傘齒輪33之間可設(shè)置軸承332以維持轉(zhuǎn)動順暢，且該連接軸 331與緩沖傘齒輪33兩端設(shè)置有固定片333以防止掉落。又，該磁場旋轉(zhuǎn)子21與電樞旋轉(zhuǎn)子22的設(shè)置位置可對調(diào)，以發(fā)揮相同功能即該 電樞旋轉(zhuǎn)子22與主動傘齒輪31結(jié)合在一起，并固定在輸出軸11上隨之旋轉(zhuǎn)。該磁場旋轉(zhuǎn) 子21則固定在從動傘齒輪32上同時旋轉(zhuǎn)。另外，前述動力輸出裝置1可為馬達(dá)，該馬達(dá)可連接一電池6進行驅(qū)動。該電池6 除以市電供電外，亦可接收該發(fā)電機組2所產(chǎn)生的電流，以隨時補充電力，減少對市電的依 賴，甚至于形成封閉型自給自足的供電系統(tǒng)。前述裝置可連接多部發(fā)電機組2，第二部發(fā)電機組2的磁場旋轉(zhuǎn)子21與第一部發(fā) 電機組2的電樞旋轉(zhuǎn)子22固定在一起以同步進行旋轉(zhuǎn)，其它發(fā)電機組2依此類推，使其成 為多組磁場旋轉(zhuǎn)子21與電樞旋轉(zhuǎn)子22的群組式發(fā)電機裝置10。而在磁力線互不甘擾的情況下，本發(fā)明亦可連接多部發(fā)電機組2，第二部發(fā)電機組 2的磁場旋轉(zhuǎn)子21與第一部發(fā)電機組2的電樞旋轉(zhuǎn)子22固定在一起以同步進行旋轉(zhuǎn)，其它 發(fā)電機組2依此類推，使其成為多組磁場旋轉(zhuǎn)子21與電樞旋轉(zhuǎn)子22的群組式發(fā)電機裝置10.請參閱圖二為本發(fā)明所提供的一種發(fā)電機裝置10的結(jié)構(gòu)變化方式。其中，該磁場旋轉(zhuǎn)子21與電樞旋轉(zhuǎn)子22的外框不與外殼接觸，而是由該輸出軸11提供支撐。而該緩沖 傘齒輪33軸心插置有一固定支架334，該固定支架334延伸固定到外殼4上，使該緩沖傘齒 輪33得到支持并可自由旋轉(zhuǎn)。為保持穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，該緩沖傘齒輪33與固定支架334之間同 樣具有軸承332，使該緩沖傘齒輪33旋轉(zhuǎn)更為順利。請參閱圖三為本發(fā)明所提供的一種發(fā)電機裝置10變化方式，本實施例以風(fēng)能轉(zhuǎn) 換為機械能帶動本發(fā)明的發(fā)電機裝置10為例，其包括有一風(fēng)扇裝置20，該風(fēng)扇裝置20的風(fēng) 力漿葉201受風(fēng)后即驅(qū)動其風(fēng)扇軸202產(chǎn)生機械能，以帶動發(fā)電機裝置10獲取電流。請參閱圖四為本發(fā)明所提供的一種發(fā)電機應(yīng)用方式，其系以電動車30為例，在一 電動車30適當(dāng)位置上裝設(shè)本發(fā)明所制造之發(fā)電機裝置10，配合電動車上原有的驅(qū)動馬達(dá) 301、電池組302、其它用電負(fù)載303等，經(jīng)由一電子控制系統(tǒng)304進行整體控制。當(dāng)駕駛?cè)?啟動該電動車30時，首先由電池組302供電予一原動機305，使之產(chǎn)生機械能以帶動發(fā)電機 裝置10，該發(fā)電機裝置10通過前述磁場旋轉(zhuǎn)子21以及電樞旋轉(zhuǎn)子22的相反方向旋轉(zhuǎn)，造 成磁力線被倍速切割，以輸出大量電流。此大量電流經(jīng)導(dǎo)線輸往電動車30之驅(qū)動馬達(dá)301、 其它用電負(fù)載303以及電池組302，并由該電子控制系統(tǒng)304內(nèi)建程控下，讓該電動車驅(qū)動 馬達(dá)301和電池組302可以獲得有效的運作與控制，使驅(qū)動馬達(dá)301隨駕駛?cè)怂?，作不?的行車速率，以及其它用電負(fù)載303的操控，并隨時對電池組302作電力儲存。如此即可因 本發(fā)明之高效能發(fā)電機裝置10的設(shè)施，使電動車30可以減少對外來能源的依賴而可自行 供電驅(qū)動。必要時尚可在該電動車30停止不動時，繼續(xù)使發(fā)電機裝置10運作，以將所獲電 能進行電池組302充電或其它應(yīng)用等。請參閱圖五為本發(fā)明所提供的一種發(fā)電機應(yīng)用方式，本實施例以一冷氣機40為 例，作為獨立電用具作實體說明。該冷氣機40具有本發(fā)明的發(fā)電機裝置10、電池組401、壓 縮機402與風(fēng)扇403、中央電子處理器404以及溫度傳感器405等，可通過面板或遙控器控 制。其實際應(yīng)用如下若某盛夏正午，室溫為35°C，某甲外出用餐返回，一入內(nèi)見室溫太高， 即以面板或遙控器啟動冷氣機40，中央電子處理器404立即啟動電池組401放電，其供電予 一原動機407，以產(chǎn)生機械能來驅(qū)動本發(fā)明之發(fā)電機裝置10運轉(zhuǎn)，立即輸出電流予壓縮機 402及風(fēng)扇403使之運轉(zhuǎn)，并同時由中央電子處理器404中止電池組401之放電，反由與發(fā) 電機裝置10相連之電子模塊與導(dǎo)線提供電能向電池組401充電，以補足該電池組401于啟 動發(fā)電機裝置10時所消耗之電能，讓電池組401的蓄電狀況在充電滿載后切斷充電，使電 池組401隨時保持電力滿載，以利下次續(xù)行使用；與此同時，由于本發(fā)電機裝置10發(fā)電效益 良好，驅(qū)動發(fā)電機裝置10所需之電能，悉續(xù)由發(fā)電機裝置10獨力供給。當(dāng)冷氣機40內(nèi)所 有發(fā)電機裝置10、電池組401、壓縮機402、風(fēng)扇403等系統(tǒng)在中央電子處理器404掌控下， 順利運作20分鐘后，室溫已降至28 °C，此時溫度傳感器405偵測到此一設(shè)定溫度，即傳出訊 號予中央電子處理器404，中央電子處理器404下令發(fā)電機裝置10降低發(fā)電效能，并切斷發(fā) 電機裝置10對壓縮機402之供電，僅續(xù)行供電予風(fēng)扇403維持室溫，再過5分鐘，室溫因熱 幅射作用再度升高超過28°C，溫度傳感器405即再將訊號傳至中央電子處理器404，中央電 子處理器404即再啟動電池組401向原動機407放電，帶動發(fā)電機裝置10增高轉(zhuǎn)速，加強 機械能輸予發(fā)電機裝置10，則發(fā)電機裝置10乃再度擴大電能產(chǎn)出，供電予壓縮機402并對電池組401重行充電。如此反復(fù)循環(huán)，可以無需外來電能的供應(yīng)，即可讓某甲既舒服，免電費又不污染環(huán)境地舒爽渡過一季酷暑。此外，本冷氣機亦可設(shè)計為暖氣機或冷熱兩用機，更 重要的是，它亦可以經(jīng)由其它供電器406提供電能予其它負(fù)載。另外，本發(fā)明也可輔助市電供電系統(tǒng)，其以一中央電廠及供電系統(tǒng)為例，本實施例 以一集結(jié)本發(fā)明設(shè)施，產(chǎn)生大量電能供給予城鄉(xiāng)、山海之中央電廠。在中央電廠發(fā)出電力后 將電壓升高，經(jīng)由輸配線路輸至變電所及配電所調(diào)降電壓及功率，再經(jīng)由配電線路供電予 公共設(shè)施或民生商店及住宅等電力負(fù)載。上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明之一可行實施例之具體說明，不過該實施例并非用以 限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技術(shù)精神所為之等效實施或變更，均應(yīng)包含在本 案的專利范圍中。
權(quán)利要求
一種提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，包括一動力輸出裝置，其具有一輸出軸，用來輸出動力；一發(fā)電機組，其包括一差速齒輪組、一磁場旋轉(zhuǎn)子以及一電樞旋轉(zhuǎn)子，該磁場磁轉(zhuǎn)子與電樞旋轉(zhuǎn)子分別設(shè)置在一差速齒輪組的兩端；而該磁場磁轉(zhuǎn)子表面裝置有磁體，該電樞旋轉(zhuǎn)子相對磁體表面則設(shè)置有電樞；通過動力輸出裝置的驅(qū)動，其動力經(jīng)由該輸出軸傳出，并帶動該差速齒輪組旋轉(zhuǎn)，此時該磁場旋轉(zhuǎn)子以及電樞旋轉(zhuǎn)子會進行相反方向的轉(zhuǎn)動；因此，該電樞旋轉(zhuǎn)子上的電樞即可以磁場旋轉(zhuǎn)子增加的旋轉(zhuǎn)速度，切割磁場旋轉(zhuǎn)子上的磁體所產(chǎn)生的磁場，以獲取大量電流輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該動力輸出裝置 為馬達(dá)等電力驅(qū)動裝置，該馬達(dá)可連接一電池，該電池除以市電供電外，也可接收該發(fā)電機 組所產(chǎn)生的電流，以隨時補充電力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該動力輸出裝置 為蒸汽機、汽油引擎、柴油引擎等燃燒式機械能產(chǎn)生裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該動力輸出裝置 為太陽能、風(fēng)能等自然能驅(qū)動裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該動力輸出裝置 為動物牽引的動力裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該差速齒輪組包 括一主動傘齒輪與一從動傘齒輪，該主動傘齒輪與從動傘齒輪之間嚙合有兩緩沖傘齒輪； 該磁場旋轉(zhuǎn)子與主動傘齒輪結(jié)合在一起，并固定在輸出軸上隨之旋轉(zhuǎn)，該電樞旋轉(zhuǎn)子則固 定在從動傘齒輪上同時旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該差速齒輪組包 括一主動傘齒輪與一從動傘齒輪，該主動傘齒輪與從動傘齒輪之間則嚙合有兩緩沖傘齒 輪；該電樞旋轉(zhuǎn)子與主動傘齒輪結(jié)合在一起，并固定在輸出軸上隨之旋轉(zhuǎn)，該磁場旋轉(zhuǎn)子則 固定在從動傘齒輪上同時旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該發(fā)電機裝置固 定在一外殼內(nèi)，使該磁場旋轉(zhuǎn)子或電樞旋轉(zhuǎn)子的外框延伸到外殼上，并與該外殼之間產(chǎn)生 有滑槽，該滑槽內(nèi)設(shè)置有軸承，通過該軸承定位磁場旋轉(zhuǎn)子或電樞旋轉(zhuǎn)子與外殼之間的位 置、以及該軸承使磁場旋轉(zhuǎn)子或電樞旋轉(zhuǎn)子保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其特征在于，該發(fā)電機裝置固 定在一外殼內(nèi)，其中，該磁場旋轉(zhuǎn)子與電樞旋轉(zhuǎn)子由該輸出軸提供支撐，該緩沖傘齒輪軸心 插置有一固定支架，該固定支架延伸固定到外殼上，使該緩沖傘齒輪得到支持并可自由旋 轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高發(fā)電效率的發(fā)電機裝置，其包括一動力輸出裝置，其具有一輸出軸，用來輸出動力；一發(fā)電機組，其包括一差速齒輪組、一磁場旋轉(zhuǎn)子以及一電樞旋轉(zhuǎn)子。所述發(fā)電機裝置主要是將傳統(tǒng)發(fā)電機的定子(stator)改變?yōu)榭梢院娃D(zhuǎn)子(rotor)作相對應(yīng)的反向運動的逆轉(zhuǎn)子；通過導(dǎo)體和磁體兩者間的相對反向旋轉(zhuǎn)運動，可以增加磁力線切割的速度及數(shù)量，以輸出更大量的電流，增益發(fā)電效率。
文檔編號H02K16/00GK101814810SQ20091000537
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者呂淑雲(yún), 廖明振 申請人:廖明振;呂淑雲(yún)