具有能量轉換的風扇裝置的製作方法

2023-09-12 10:40:15

專利名稱：具有能量轉換的風扇裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風扇裝置，特別是一種具有能量轉換的風扇裝置。
背景技術：
依據目前一般風扇的設計，主要是藉由市電直接供應電源，再以一個風扇馬達來轉動扇葉來產生機械能量，然而這些風扇馬達所產生的機械能量，由於目前並沒有任何一套技術或裝置可以針對這些機械能量作回收再利用，因此這些機械能量都是直接做功耗損，在日經月累的過程之中，所產生不必要的能源浪費其實相當可觀。在夏季當中，電風扇是家家戶戶最常用的電器之一，但是以往的風扇技術只訴求如何用電力來推動機器，並無考慮到如何將推動馬達的後所產生的能量再做回收，又由於近來地球暖化以及能源價格高漲，如何節能減碳的議題受到大眾的重視及關切，同時又為了地球環境考慮，各方均倡導綠能減碳的相關做法，因此若能有裝置可針對風扇能量再做回收，將可大量減少能源使用，更可節省民眾對於電力費用所支出的費用。有鑑於此，本發明人乃藉由多年從事相關產業的開發經驗，針對現有風扇裝置在使用上所面臨的問題深入探討，藉由大量分析，並積極尋求解決之道，經過長期努力的研究與發展，終於成功的創作出一種具有能量轉換的風扇裝置，藉以改善以上所述的缺陷。
發明內容本實用新型的主要目的，在於提供一種具有能量轉換的風扇裝置，其技術思想是在於利用電動機使轉杆旋轉以輸出機械能，同時以三相發電線圈設置於轉杆上，以接收機械能，以進行感應磁環中的N磁場及S磁場，進而產生交流感應電動勢，最後再以儲能單元電性連接三相發電線圈，以接收交流感應電動勢，轉以儲存電能，藉以回收電動機所產生的
倉tfi。本實用新型的又一目的，在於提供一種具有能量轉換的風扇裝置，當電動機使用如交流電機時，本實用新型可再加設逆變器，轉以輸出交流電以供應電能至電動機，同時，本實用新型可加設感測器電性連接二組或以上的儲能單元之間，藉此可達到二組或以上的儲能單元的自動偵測循環充電的功效，同時再加設切換器，可使儲能單元在充電達飽和，且在足以推動電動機運轉之時，藉此電動機的電源可切換由儲能單元直接供應電能，反之當儲能單元電力不足以供應電動機時，則由切換器將電動機的電力來源切換回原來的外接電源，如此一來，本實用新型更可以提供電動機的供電需求，以達到電能回收及環保節能的目的。本實用新型的另一目的，在於提供一種具有能量轉換的風扇裝置，利用供電插座及充電座設置於風扇基座上，儲能單元可將電能轉輸出至供電插座及充電座，因此使用人可將家電電器連接上供電插座以取得電能，而充電座則可供3C產品的電池充電使用。為達上述的目的，本實用新型提供一種具有能量轉換的風扇裝置，其包含有風扇基座上設有立柱，電動機設置於立柱上，電動機具有轉杆，且電動機電性連接電源，以使轉杆輸出機械能，發電機組具有三相發電線圈及磁環，磁環具有磁場，三相發電線圈設置於轉杆上，且磁環包覆三相發電線圈，當轉杆旋轉以連動三相發電線圈時，三相發電線圈接收機械能，以進行感應磁場，進而產生交流感應電動勢，扇葉具有軸孔，且轉杆可穿越軸孔，扇葉固定件以鎖固轉杆，致使轉杆可連動扇葉，儲能單元設置於風扇基座上，且電性連接三相發電線圈，以接收交流感應電動勢，轉以儲存電能，且儲能單元可輸出電能。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中該發電機組更包括一線圈固定座，設置於該轉杆上，以固定該三相發電線圈；以及一磁環座，設置於該轉杆上，以固定該磁環。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中更包括一殼體，設置於該立柱上，以包覆該電動機，並對外露出該轉杆；一第一扇葉護罩，具有一孔口，該孔口用於穿越該轉杆，且該第一扇葉護罩設置於該殼體的一側邊；以及—第二扇葉護罩，該第二扇葉護罩與該第一扇葉護罩對應連接，以包覆該三相發電線圈、該磁環、該線圈固定座、該磁環座、該扇葉及該扇葉固定件。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中更包括一供電插座，設置於該風扇基座上，且電性連接該儲能單元，該儲能單元用於將該電能轉輸出至該供電插座。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中更包括一充電座，設置於該風扇基座上，且電性連接該儲能單元，該儲能單元用於將該電能轉輸出至該充電座。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中更包括—整流器，電性連接該三相發電線圈及該儲能單元，以接收該交流感應電動勢，轉以輸出一直流電至該儲能單元。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中該電動機為直流電機或交流電機。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中當該電動機為交流電機時，該具有能量轉換的風扇裝置更包括一逆變器，電性連接該儲能單元及該電動機，以接收該電能，轉以輸出一交流電至該電動機。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中該儲能單元的數量為二時，更包括一感測器，電性連接該等儲能單元，以進行感測該等儲能單元的電量。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中更包括一切換器，電性連接該電源、該電動機及該儲能單元，藉以切換該電源、該電動機及該儲能單元的電性連接關係。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中該發電機組為三相永磁同步發電機組。本實用新型提出的具有能量轉換的風扇裝置，其中該儲能單元為電芯。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於[0032]本實用新型利用三相發電線圈設置於轉杆上，藉以接收機械能，進行感應磁環中的N磁場及S磁場,進而產生交流感應電動勢,再以儲能單元儲存電能。當電動機使用如交流電機時，本實用新型可再加設逆變器，因此本實用新型可將電動機所輸出的機械能，利用發電機組轉換成電能，再利用逆變器將儲能單元的電能轉輸出交流電，以提供電動機的供電需求，以達到能量回收及環保節能的目的。另外，本實用新型更可新增供電插座及充電座設置於風扇基座上，藉此儲能單元可將電能轉輸出至供電插座及充電座，因此使用人可將家電電器連接上供電插座以取得電能，而充電座則可供3C產品的電池充電使用。

圖1為本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置立體圖。圖2為本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置的第一實施例分解圖。圖3為本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置電路圖。圖4為本實用新型的扇葉及發電機組安裝示意圖。圖5為本實用新型新增供電插座及充電座的具有能量轉換的風扇裝置示意圖。圖6為本實用新型新增整流器、逆變器、感測器及切換器的具有能量轉換的風扇裝置電路圖。圖7為本實用新型的第二實施例的具有能量轉換的風扇裝置分解圖。附圖標記說明10-具有能量轉換的風扇裝置；12_風扇基座；14_立柱；16_電動機；18_轉杆；20-電源；22_發電機組；24_三相發電線圈；26_磁環；28_扇葉；30_軸孔；32_扇葉固定件；34-儲能單元；36_線圈固定座；38_磁環座；40_殼體；42_第一扇葉護罩；44_孔口 ；46_第二扇葉護罩；48_供電插座；50_充電座；52_電池；54_整流器；56_逆變器；58_感測器；60-切換器。
具體實施方式
本實用新型於此列舉一實施例，首先參閱圖1、圖2及圖3，以說明本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置立體圖、第一實施例分解圖及電路圖。如圖所示，本實用新型於此揭示一種具有能量轉換的風扇裝置10，包含有風扇基座12上設有立柱14，電動機16設置於立柱14上，電動機16具有轉杆18，電動機16電性連接電源20，以使轉杆18旋轉以輸出機械能，發電機組22具有三相發電線圈24及磁環26，其中磁環26具有磁場,三相發電線圈24設置於轉杆18上,且磁環26包覆三相發電線圈24,當轉杆18旋轉時，可連動三相發電線圈24，致使三相發電線圈24接收機械能，以進行感應磁場，進而產生交流感應電動勢，扇葉28具有軸孔30，且轉杆18可穿越軸孔30，扇葉固定件32以鎖固轉杆18，致使轉杆18可連動扇葉28，再使用至少一儲能單元34設置於風扇基座12上，並且電性連接三相發電線圈24，以接收交流感應電動勢，轉以儲存電能，同時，儲能單元34亦可用於輸出電能。綜上所述，依據本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置10，其技術思想乃是在於電動機16電性連接電源20時，即可使轉杆18旋轉以輸出機械能，此時再以三相發電線圈24設置於轉杆18上，以接收機械能，再進行感應磁環26中的N磁場及S磁場，進而產生交流感應電動勢，最後再以至少一儲能單元34電性連接三相發電線圈24，以接收交流感應電動勢，轉以儲存電能，如此一來，本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置10，可藉以回收電動機16所產生的能量，再產生交流感應電動勢，可具有蓄電功能。此外，本實用新型所揭示的具有能量轉換的風扇裝置10，其中電動機16為直流電機或交流電機，發電機組22為三相永磁同步發電機組，儲能單元34為電芯。參閱圖4，以說明本實用新型的扇葉及發電機組安裝示意圖，參閱同時輔以圖2，如圖所示，本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置10，其中發電機組22更包含有線圈固定座36設置於轉杆18上，以固定三相發電線圈24，磁環座38設置於轉杆18上，以固定磁環26。當線圈固定座36、三相發電線圈24、磁環26以及磁環座38依序安裝之後就如同圖4所示，本實用新型於此利用線圈固定座36及磁環座38，藉此可穩定三相發電線圈24及磁環26於轉杆18上，而不至於發生飛脫。如圖2所示，本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置10，更包含有殼體40設置於立柱14上，以包覆電動機16，並對外露出轉杆18，第一扇葉護罩42具有孔口 44，孔口 44可穿越轉杆18,再將第一扇葉護罩42設置於殼體40的側邊,而第二扇葉護罩46可與第一扇葉護罩42對應連接，藉以包覆三相發電線圈24、磁環26、扇葉28、扇葉固定件32、線圈固定座36及磁環座38。參閱圖5，以說明本實用新型新增供電插座及充電座的具有能量轉換的風扇裝置示意圖，參閱同時輔以圖3，如圖所示，本實用新型的具有能量轉換的風扇裝置10，更包含有供電插座48及充電座50設置於風扇基座12上，且供電插座48及充電座50電性連接儲能單元34，儲能單元34可將電能轉輸出至供電插座48及充電座50，其中此供電插座48係為家用交流電源插座，因此，使用人可以將電器用品供電插座48上。而充電座50則是可供3C產品的電池52充電使用。此外，本實用新型於圖式中為求使說明書及圖式明確且充分揭露實用新型，因此在實施方式及圖式當中僅以供電插座48及充電座50設置於風扇基座12作為舉例說明，然而依據本實用新型的技術思想，當然並不以此為限，因產品實際上的應用需求，供電插座48及充電座50亦可改設置於立柱14上，此外本實用新型於圖式當中雖然以2個儲能單元34做為舉例說明，然而本實用新型亦可依實際的情況需求再做增減儲能單元34的數量，其儲能單元34的數量上的變化差異，並不影響本實用新型的技術思想。接續，參閱圖6，以說明本實用新型新增整流器、逆變器、感測器及切換器的具有能量轉換的風扇裝置電路圖，如圖所示，本實用新型於具有能量轉換的風扇裝置10，更包含有整流器54電性連接三相發電線圈24及儲能單元34，以接收交流感應電動勢，再轉以輸出直流電以對儲能單元34進行充電。其中當電動機16為交流電機時，具有能量轉換的風扇裝置10可再加設逆變器56，電性連接電動機16及儲能單元34，以接收電能，轉以輸出交流電至電動機16，因此本實用新型可將電動機16所輸出的機械能，利用三相發電線圈24轉換成電能，再利用逆變器56將儲能單元34的電能轉輸出交流電，以提供電動機16的供電需求，以達到能量回收及環保節能的目的。同時，當本實用新型使用二組或以上的儲能單元34時，更可加設感測器58，電性連接二組儲能單元34之間，以進行感測該等儲能單元34的電量，藉以達到自動偵測循環充電二組儲能單元34的功能。而在儲能單元34充電達飽和，且在足以推動電動機16運轉時，本實用新型更可加設切換器60電性連接電動機16、電源20及儲能單元34，藉以將電動機16的電源20可切換由儲能單元34直接供應電能,反之當儲能單元34電力不足以供應電動機16時,則由切換器60將電動機16的電力來源切換回原來的電源20。其中，如前所述的第一實施例的利用一組發電機組22以作為舉例說明，此部份的技術特徵僅是本實用新型其中的一實施例，然而本實用新型當然並不以此為限，接續參閱圖7，以說明本實用新型的第二實施例的具有能量轉換的風扇裝置分解圖，如圖所示，本實用新型於先前所述的三相發電線圈24、磁環26、線圈固定座36以及磁環座38的構造及其連結關係，皆與第一實施例當中所述相同，故在此將不再贅述，惟在第二實施例當中不同處在於本實用新型於此可再增設一組發電機組22，因此當本實用新型在一組發電機組22呈現滿載時，可再加設另一組發電機組22接收電動機16的機械能以繼續提供電能。綜上所述，本實用新型於此揭示一種具有能量轉換的風扇裝置，其技術特徵乃是在於利用三相發電線圈設置於轉杆上，藉以接收機械能，進行感應磁環中的N磁場及S磁場，進而產生交流感應電動勢，再以儲能單元儲存電能。當電動機使用如交流電機時，本實用新型可再加設逆變器，因此本實用新型可將電動機所輸出的機械能，利用發電機組轉換成電能，再利用逆變器將儲能單元的電能轉輸出交流電，以提供電動機的供電需求，以達到能量回收及環保節能的目的。最後，本實用新型更可新增供電插座及充電座設置於風扇基座上，藉此儲能單元可將電能轉輸出至供電插座及充電座，因此使用人可將家電電器連接上供電插座以取得電能，而充電座則可供3C產品的電池充電使用。雖然，本實用新型前述的實施例揭露如上，然其並非用以限定本實用新型。在不脫離本實用新型的精神和範圍內所為的更動與潤飾，均屬於本實用新型專利範圍的主張。關於本實用新型所界定的專利範圍請參考所附的權利要求。
權利要求1.一種具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，至少包括: 一風扇基座，該風扇基座上設有一立柱； 一電動機，設置於該立柱上，該電動機具有一轉杆，且該電動機電性連接一電源，以使該轉杆輸出一機械能； 一發電機組，具有一三相發電線圈及一磁環，該磁環具有一磁場，該三相發電線圈設置於該轉杆上，且該磁環包覆該三相發電線圈，當該轉杆旋轉以連動該三相發電線圈時，該三相發電線圈接收該機械能，以進行感應該磁場，進而產生一交流感應電動勢； 一扇葉，具有一軸孔，且該軸孔用於供該轉杆穿越； 一扇葉固定件，以鎖固該轉杆，致使該轉杆與該扇葉連動；以及至少一儲能單元，設置於該風扇基座上，且電性連接該三相發電線圈，以接收該交流感應電動勢，轉以儲存一電能，且該儲能單元用於輸出該電能。
2.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，該發電機組更包括: 一線圈固定座，設置於該轉杆上，以固定該三相發電線圈；以及 一磁環座，設置於該轉杆上，以固定該磁環。
3.如權利要求2所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，更包括: 一殼體，設置於該立柱上，以包覆該電動機，並對外露出該轉杆； 一第一扇葉護罩，具有一孔口，該孔口用於穿越該轉杆，且該第一扇葉護罩設置於該殼體的一側邊；以及 一第二扇葉護罩，該第 二扇葉護罩與該第一扇葉護罩對應連接，以包覆該三相發電線圈、該磁環、該線圈固定座、該磁環座、該扇葉及該扇葉固定件。
4.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，更包括: 一供電插座，設置於該風扇基座上，且電性連接該儲能單元，該儲能單元用於將該電能轉輸出至該供電插座。
5.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，更包括: 一充電座，設置於該風扇基座上，且電性連接該儲能單元，該儲能單元用於將該電能轉輸出至該充電座。
6.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，更包括: 一整流器，電性連接該三相發電線圈及該儲能單元，以接收該交流感應電動勢，轉以輸出一直流電至該儲能單元。
7.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，該電動機為直流電機或交流電機。
8.如權利要求7所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，當該電動機為交流電機時，該具有能量轉換的風扇裝置更包括: 一逆變器，電性連接該儲能單元及該電動機，以接收該電能，轉以輸出一交流電至該電動機。
9.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，該儲能單元的數量為二時，更包括: 一感測器，電性連接該等儲能單元，以進行感測該等儲能單元的電量。
10.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，更包括:一切換器，電性連接該電源、該電動機及該儲能單元，藉以切換該電源、該電動機及該儲能單元的電性連接關係。
11.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，該發電機組為三相永磁同步發電機組。
12.如權利要求1所述的具有能量轉換的風扇裝置，其特徵在於，該儲能單元為電芯。
專利摘要本實用新型提供一種具有能量轉換的風扇裝置，其包含有電動機具有轉杆以輸出機械能，發電機組具有三相發電線圈及磁環，三相發電線圈設置於轉杆上，且磁環包覆三相發電線圈，當轉杆旋轉以連動三相發電線圈時，三相發電線圈接收機械能，以進行感應磁場，進而產生交流感應電動勢，儲能單元電性連接三相發電線圈，以接收交流感應電動勢，轉以儲存電能。此外，本實用新型可再加設逆變器，轉以輸出交流電以供應電能至電動機，或是加設切換器，可使儲能單元在充電達飽和，且在足以推動電動機運轉之時，藉此將電動機的電源切換由儲能單元直接供應電能。
文檔編號H02J7/14GK202914332SQ20122048866
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者鍾尹儒, 卜嘉賢 申請人:榮欣國際貿易有限公司