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慣性飛輪傳動組件及具有慣性飛輪傳動組件的系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12108303閱讀:424來源:國知局
慣性飛輪傳動組件及具有慣性飛輪傳動組件的系統(tǒng)的制作方法與工藝

本創(chuàng)作是有關(guān)于一種傳動組件及系統(tǒng),尤指一種具有慣性飛輪的傳動組件及系統(tǒng),可通過慣性飛輪提高整體能量應(yīng)用的效率。



背景技術(shù):

本創(chuàng)作是欲提供一種可搭配既有的動力系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的慣性飛輪傳動組件。舉例而言,本創(chuàng)作可應(yīng)用在既有的發(fā)電設(shè)備,例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)、太陽能發(fā)電板或回收廢物料的再生能源發(fā)電裝置等常見的驅(qū)動裝置。

無論是水力、火力、風(fēng)力發(fā)電裝置需要持續(xù)性地供應(yīng)動力以產(chǎn)生機(jī)械能,爾后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)成電力。申請人有感目前最常見應(yīng)用在動力系統(tǒng)的傳動組件,多會造成動力傳輸過程中使得能量耗損,此種作業(yè)方式以現(xiàn)今節(jié)能的觀點觀之,實在太不經(jīng)濟(jì)、不符合現(xiàn)在節(jié)約能源的潮流。

本創(chuàng)作是將慣性飛輪傳動組件與驅(qū)動裝置搭配的方式,在慣性飛輪傳動組件達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速(可產(chǎn)生一定的慣性力矩及質(zhì)動量)后,降低驅(qū)動裝置的輸出量的方式,改善現(xiàn)有技術(shù)的高機(jī)械能輸出需求造成能量浪費的缺點。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明提供一種慣性飛輪傳動組件,包括:至少一慣性飛輪以及至少一傳動件。至少一慣性飛輪包括一飛輪本體以及一軸心,軸心穿設(shè)飛輪本體,飛輪本體得以以軸心轉(zhuǎn)動。至少一傳動件與至少一慣性飛輪的軸心連動。飛輪本體可為一旋轉(zhuǎn)體,且飛輪本體具有一邊緣部以及一中心部,外緣部環(huán)繞中心部設(shè)置,其中外緣部具有第一厚度,中心部具有第二厚度,第一厚度大于第二厚度。

在一實施例中,慣性飛輪傳動組件還包含調(diào)整件,外緣部還包含至少一插槽,調(diào)整件得以插設(shè)在插槽。

在一實施例中,調(diào)整件的密度與飛輪本體不同。

在一實施例中,邊緣部與中心部通過至少一連接件相連。

在一實施例中,邊緣部是由多個邊緣件所構(gòu)成。

在一實施例中,慣性飛輪傳動組件還包含:至少一傳動件還包含第一傳動件。至少一慣性飛輪還包含第一慣性飛輪跟第二慣性飛輪,第一慣性飛輪通過第一傳動件帶動第二慣性飛輪。

在一實施例中,至少一傳動件還包含第一傳動件及第二傳動件。至少一慣性飛輪還包含第一慣性飛輪、第二慣性飛輪及第三慣性飛輪。第一慣性飛輪分別通過第一傳動件、第二傳動件帶動第二慣性飛輪、第三慣性飛輪。

在一實施例中,至少一傳動件還包含多個傳動件。至少一慣性飛輪還包含多個慣性飛輪,其中這些慣性飛輪是分別通過這些傳動件帶動。

在一實施例中,傳動件可為皮帶輪、鏈輪或是齒輪。

在一實施例中,其中飛輪本體的厚度由圓心往圓周方向遞增。

本發(fā)明還提供一種具有慣性飛輪傳動組件的系統(tǒng),包括:至少一驅(qū)動裝置、如前所述的任一慣性飛輪傳動組件、慣性飛輪監(jiān)控單元以及至少一輸出裝置。至少一驅(qū)動裝置包括一動力調(diào)控單元,用以調(diào)控驅(qū)動裝置的輸出。慣性飛輪傳動組件與至少一驅(qū)動裝置相連。至少一慣性飛輪監(jiān)控單元用以偵測慣性飛輪傳動組件中的至少一慣性飛輪的轉(zhuǎn)速。至少一輸出裝置與慣性飛輪傳動組件相連。動力調(diào)控單元調(diào)控驅(qū)動裝置提供一初始輸出給慣性飛輪傳動組件,待慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪達(dá)到一額定轉(zhuǎn)速,慣性飛輪監(jiān)控單元傳送一調(diào)整信號給動力調(diào)控單元,據(jù)此動力調(diào)控單元調(diào)控驅(qū)動裝置的輸出量。

在一實施例中,至少一驅(qū)動裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一慣性飛輪直接連接。

在一實施例中,至少一輸出裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一慣性飛輪直接連接。

在一實施例中,至少一驅(qū)動裝置、慣性飛輪傳動組件與至少一輸出裝置可整合成一單一構(gòu)件。

在一實施例中,至少一輸出裝置為多個輸出裝置。

在一實施例中,還包含一電控單元。

在一實施例中,還可包括一系統(tǒng)監(jiān)控單元,其至少監(jiān)控至少一驅(qū)動裝置、慣性飛輪傳動組件及至少一輸出裝置的運(yùn)作狀態(tài)。

在一實施例中,還可包括一緊急中止單元,其中系統(tǒng)監(jiān)控單元傳送一狀態(tài)異常信號給緊急中止單元,緊急中止單元傳送一中止信號給至少一驅(qū)動裝置或直接中止至少一慣性飛輪傳動組件的運(yùn)作。

在一實施例中,系統(tǒng)還可包括多個減震單元。

在一實施例中,其中這些慣性飛輪同軸設(shè)置,慣性飛輪傳動組件還包含至少一飛輪連接件,飛輪連接件設(shè)置在這些慣性飛輪的外緣部。

在一實施例中,中心部是由多個中心件所構(gòu)成,其中邊緣件與中心件通過至少一連接件相連。

附圖說明

圖1是本創(chuàng)作一實施例的慣性飛輪的立體圖。

圖2是圖1的慣性飛輪的剖面示意圖。

圖3A是本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。

圖3B是圖3A的正面示意圖。

圖4是本創(chuàng)作再一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。

圖5A是本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。

圖5B是圖5A的俯視圖。

圖6是本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。

圖7是本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。

圖8是本創(chuàng)作一實施例的慣性飛輪傳動組件的系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。

圖9是圖8的系統(tǒng)的其一實施例的示意圖。

圖10是圖8的系統(tǒng)的再一實施例的示意圖。

圖11是圖8的系統(tǒng)的又一實施例的示意圖。

圖12是本創(chuàng)作一實施例的慣性飛輪傳動組件的系統(tǒng)用于載具的示意圖。

圖13是本創(chuàng)作一實施例的慣性飛輪傳動組件用于風(fēng)扇的示意圖。

主要組件符號說明:

1 慣性飛輪傳動組件

11 慣性飛輪

111 飛輪本體

111a 邊緣部

111b 中心部

113 軸心

21 慣性飛輪

211 飛輪本體

221 飛輪本體

211c 插槽

215 調(diào)整件

221a 邊緣件

221b 中心件

221c 連接件

23 慣性飛輪

231a 中心件

231b 邊緣件

11a 第一慣性飛輪

11b 第二慣性飛輪

11c 第三慣性飛輪

13a 第一傳動件

13b 第二傳動件

113a 第一軸心

113b 第二軸心

3 慣性飛輪傳動組件系統(tǒng)

31 慣性飛輪傳動組件

331 第一慣性飛輪

332 第二慣性飛輪

33 驅(qū)動裝置

35 輸出裝置

36 反向機(jī)構(gòu)

37 慣性飛輪監(jiān)控單元

39 電控單元

W1 第一厚度

W2 第二厚度。

具體實施方式

在本說明書及后續(xù)的申請專利范圍中,「連接」一詞是包含任何直接及間接的連接手段,此外連接方式非本創(chuàng)作的技術(shù)要點,故不特別詳述之。為了便于理解,本創(chuàng)作的相同、相似組件或裝置皆使用同樣的組件符號。此外,為了維持圖面的簡潔,圖面已省略部份現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)件,例如軸承都不特別繪制在圖面,但應(yīng)不影響到本領(lǐng)域的通常知識者對于本創(chuàng)作的核心概念理解。

本實施例揭示一種慣性飛輪傳動組件,此慣性飛輪傳動組件可搭配既有的動力裝置、發(fā)電裝置使用,通過慣性飛輪傳動組件啟動后可維持一固定慣性的特性,以及獲得一穩(wěn)定的質(zhì)動量,可大幅的減少整體動力的供給。本實施例的慣性飛輪傳動組件包含至少一慣性飛輪及至少一傳動件。其慣性飛輪及傳動件的數(shù)量可依據(jù)需求而有所調(diào)整。以下將依序介紹可能的實施態(tài)樣。

首先,先針對慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪進(jìn)行介紹,請先一并參考圖1及圖2,圖1是本創(chuàng)作一實施例的的慣性飛輪的立體圖。圖2是圖1的慣性飛輪的剖面示意圖。本實施例的慣性飛輪11包括一飛輪本體111以及一軸心113。軸心113穿設(shè)飛輪本體111,飛輪本體111得以以軸心113轉(zhuǎn)動。若此慣性飛輪11a欲搭配一個傳動件時,傳動件可連結(jié)軸心113,并被軸心113連動后將機(jī)械能傳出。

進(jìn)一步而言,本實施例的飛輪本體111為一旋轉(zhuǎn)體,飛輪本體111具有一邊緣部111a以及一中心部111b,外緣部111a環(huán)繞中心部111b設(shè)置。在本實施例中邊緣部111a及一中心部111b是一體成形并整合成單一構(gòu)件,但不以此為限制。且為了達(dá)到較佳的效果,可挑選質(zhì)量比重較大的金屬制作。

此外,飛輪本體111的厚度可為由圓心漸次往圓周方向遞增,形成質(zhì)量分布在外緣的型態(tài)。且,表面可以設(shè)計成呈現(xiàn)流線型,以降低風(fēng)阻提高效率。進(jìn)一步而言,本實施例的外緣部111a具有第一厚度W1,中心部111b具有第二厚度W2,第一厚度W1大于第二厚度W2。亦可有一實施例的飛輪本體的中央部為板體、輪輻或者部份/局部鏤空的設(shè)計,通過此種設(shè)計,本創(chuàng)作的慣性飛輪設(shè)計的可以得到較大的慣性質(zhì)量。

接著,請?zhí)貏e參考圖3A跟圖3B,其為本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。與前述實施例不同處在于,本實施例的慣性飛輪21的飛輪本體211還可搭配一個調(diào)整件215使用。此處的調(diào)整件215的密度(或比重)與飛輪本體不同,亦即調(diào)整件215與飛輪本體211是不同的材質(zhì)所制成。飛輪本體211還可以包含至少一插槽211c,調(diào)整件215得以插設(shè)在插槽211c使用。調(diào)整件215鎖固在插槽211c的方式并未特別繪制,調(diào)整件215可通過螺釘、卡扣、卡合、膠黏等方式固定在插槽211c。

設(shè)置調(diào)整件215的目的在于,使用者可以依據(jù)不同的需求、場景搭配適合的調(diào)整件215,并通過調(diào)整件215調(diào)整飛輪本體211的慣性。例如選用密度或比重較大的調(diào)整件215可以提高飛輪本體211的質(zhì)慣性。

補(bǔ)充說明的是,調(diào)整件215的形狀以及調(diào)整件215與插槽211c的鎖固是不以本實施例以及說明書為限制。

接著,圖4是本創(chuàng)作再一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。與前述實施例不同處在于,本實施例的飛輪本體221的邊緣部以及中心部為兩個獨立構(gòu)件。換言之,使用者可以依據(jù)需求組成不同形狀、不同大小的飛輪本體。

詳細(xì)而言,本實施例的中心部由多個中心件221b所構(gòu)成。且邊緣部是由多個邊緣件221a所構(gòu)成,這些邊緣件221a可為相同或是不同長度的構(gòu)件。邊緣部與中心部通過至少一連接件221c相連。亦即每一個邊緣件221a都可通過一連接件221c與中心件221b相連接。

通過此種設(shè)計,當(dāng)使用者突然有增大轉(zhuǎn)動慣量的需求時,可將邊緣部的部份或是全數(shù)換成具有較長直徑的邊緣件,使用上相較現(xiàn)有技術(shù)的飛輪更為彈性以及簡便。此外本實施例亦可結(jié)合前一實施例,在邊緣件的邊緣設(shè)置多個調(diào)整件,更進(jìn)一步的調(diào)整整體的轉(zhuǎn)動慣量。

請一并參考圖5A跟圖5B,圖5A為本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件23的示意圖。圖5B是圖5A的俯視圖。

與前述實施例不同處在于,本實施例的飛輪本體的中心部具有一中心件231b,且中心件231b為一圓形板體,而邊緣部具有多個邊緣件231a則為扇形板體。其中,中心件231b的周緣還包括多個穿孔,搭配邊緣件231a的多個穿孔,且中心件231b的這些穿孔的位置與邊緣件231a的這些穿孔對應(yīng)設(shè)置。但相似地,這些邊緣部也是環(huán)繞中心件231b設(shè)置,進(jìn)一步而言,這些邊緣件231a將會沿著中心件231b的外緣以螺絲串合鎖固(圖未繪出螺絲),并形成類似前述實施例外圍較厚中心較薄的設(shè)計。

請繼續(xù)參考圖面,本實施例的邊緣件231a的形狀、重量可相同或者不同,在其一實施例中可全數(shù)的邊緣件為同一尺寸,或者如本實施例采用部份邊緣部不同的的設(shè)計。此外,使用者亦可依據(jù)不同的需求置換邊緣部,以調(diào)整飛輪本體的轉(zhuǎn)動慣量。

此外,須特別說明的是,本實施例的邊緣件231a可以僅固鎖在飛輪本體的中心件231b的一側(cè),以可以在飛輪本體的中心件231b兩側(cè)都鎖固。且,單側(cè)鎖固的邊緣件231a的片數(shù)也不以一片為限制,使用者都可以依據(jù)不同的需求而有所調(diào)整。

相較于現(xiàn)有技術(shù)的飛輪需要一體成形的設(shè)計,本實施例的優(yōu)點至少有:由于中心部與邊緣部皆為板體,較容易制作成本較低,也不須通過特殊設(shè)備便能夠制作。此外,因中心部與邊緣部為獨立構(gòu)件,亦可在運(yùn)送過程拆解收納體積較小,故便于運(yùn)送。最后,使用者可依據(jù)需求調(diào)整轉(zhuǎn)動慣量,因此具有較高的靈活度,更可增加應(yīng)用面,符合業(yè)界的需求,實乃未鑒于業(yè)界嶄新的設(shè)計。

接著,請參考圖6,其是本創(chuàng)作其一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。本實施例例示了兩個慣性飛輪搭配一傳動件的情況。

本實施例的慣性飛輪傳動組件1包括至少一傳動件以及至少一慣性飛輪。進(jìn)一步而言,至少一慣性飛輪還包含第一慣性飛輪11a跟一第二慣性飛輪11b。圖面例示雖例示圖1的慣性飛輪,但不以圖1的實施態(tài)樣為限制。本實施例的傳動件為第一傳動件13a,且第一慣性飛輪11a通過第一傳動件13a帶動第二慣性飛輪11b。此處的第一傳動件13a例如可為皮帶輪、鏈輪、齒輪或是其它的等效可傳遞機(jī)械能的構(gòu)件。

實際運(yùn)用的時候,可通過一馬達(dá)(原動機(jī))帶動第一慣性飛輪11a的第一軸心113a,使第一慣性飛輪11a克服初始的靜止摩擦力后開始轉(zhuǎn)動。其中,為了靈活的調(diào)整馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,本實施例的馬達(dá)可以搭配電子式或者機(jī)械式的變速器使用。同時,第一軸心113a亦可帶動傳動件13a開始運(yùn)動。因傳動件13a是可使得于第一軸心113a與第二軸心113b連動,故第二慣性飛輪11b克服初始的摩擦力后也會開始轉(zhuǎn)動。

須特別注意的是,本實施例的第一慣性飛輪11a跟一第二慣性飛輪11b雖為不同軸設(shè)置的實施態(tài)樣,但亦可有其它實施態(tài)樣采用同軸設(shè)置的配置,不應(yīng)此實施態(tài)樣為限制。

本實施例的第二慣性飛輪11b與前述實施例的第一慣性飛輪11a的構(gòu)造相似,故不將再次針對其細(xì)部特征進(jìn)行限定。

請參考圖7,其是本創(chuàng)作又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。本實施例例示了三個慣性飛輪搭配兩個傳動件的情況。

本實施例的慣性飛輪傳動組件1的至少一慣性飛輪還包含第一慣性飛輪11a、一第二慣性飛輪11b以及第三慣性飛輪11c,并搭配第一傳動件13a以及第二傳動件13b。相似地,第一慣性飛輪11a通過第一傳動件13a帶動第二慣性飛輪11b,且第一慣性飛輪11a還可通過第二傳動件13b帶動第三慣性飛輪11c。然而,在其它實施態(tài)樣中,第三慣性飛輪亦可通過第二傳動件被第二慣性飛輪帶動。亦即,第一慣性飛輪帶動第二慣性飛輪,而第二慣性飛輪則帶動第三慣性飛輪。

須特別注意的是,本實施例的第一慣性飛輪11a跟一第二慣性飛輪11b、第三慣性飛輪11c雖為不同軸設(shè)置的實施態(tài)樣,但亦可有其它實施態(tài)樣采用部份同軸、全部同軸、部份異軸設(shè)置的配置,不應(yīng)此實施態(tài)樣為限制。此外,第一慣性飛輪11a的質(zhì)量可設(shè)置地較第二慣性飛輪11b、第三慣性飛輪11c,第一慣性飛輪11a的質(zhì)慣量較其它慣性飛輪大的情況下,較易帶動質(zhì)慣量較小的第二慣性飛輪11b、第三慣性飛輪11c。

此處的本實施例的第三慣性飛輪11c與前述實施例的第一慣性飛輪11a、第二慣性飛輪11b的構(gòu)造相似,且第二傳送件13b與前述的第一傳動件13a相似,故皆不將再次針對其細(xì)部特征進(jìn)行限定。

補(bǔ)充說明的是,雖然圖8至圖9例示了兩個至三個慣性飛輪的應(yīng)用例示,但本創(chuàng)作并不限定慣性飛輪的數(shù)量。使用者可以依據(jù)不同的需求搭配多個傳動件以及多個慣性飛輪。相似地,這些慣性飛輪是分別通過這些傳動件帶動。

接著,請一并參考圖8及圖9,圖8為本創(chuàng)作一實施例的的慣性飛輪傳動組件3的系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。圖9是圖8的系統(tǒng)的其一實施例的示意圖。以下將會開始敘述慣性飛輪傳動組件應(yīng)用在一系統(tǒng)中的情況。

本實施例為一種具有慣性飛輪傳動組件系統(tǒng)3,包括至少一驅(qū)動裝置33、慣性飛輪傳動組件31、慣性飛輪監(jiān)控單元37以及至少一輸出裝置35。

此處的驅(qū)動裝置33可為馬達(dá)或者是任一可以提供慣性飛輪傳動組件23機(jī)械能的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置33還可包括一動力調(diào)控單元(圖未繪出),用以調(diào)控驅(qū)動裝置33的輸出。

此處的慣性飛輪傳動組件31,可應(yīng)用前述任一實施例的慣性飛輪傳動組件,但不以前述實施例為限制。慣性飛輪傳動組件31可與驅(qū)動裝置33相連,驅(qū)動裝置33可帶動慣性飛輪傳動組件31的慣性飛輪轉(zhuǎn)動。圖8例示的有一個慣性飛輪的慣性飛輪傳動組件31,但不以一個慣性飛輪為限制。圖面雖示意了驅(qū)動裝置33與輸出裝置35分別設(shè)置在慣性飛輪傳動組件23的兩側(cè)的技術(shù),但亦可有一實施態(tài)樣可將驅(qū)動裝置33與輸出裝置35設(shè)置在慣性飛輪傳動組件23同一側(cè),此種設(shè)置方式的優(yōu)點在于所需的配置空間較?。?qū)動裝置33與輸出裝置35共享同一側(cè)的空間),可應(yīng)用在一些精簡或是小型的系統(tǒng)之中。

特別說明的是,本創(chuàng)作可依據(jù)負(fù)載所需,而設(shè)計適當(dāng)?shù)尿?qū)動裝置33,而慣性飛輪傳動組件31、驅(qū)動裝置33及輸出裝置35采用相同或者為不同的傳動輪徑(此處的輪徑可依據(jù)不同的傳動件指稱不同的對象,例如若為皮帶輪則為皮帶輪的輪徑),使用者可通過傳動輪徑的比例來調(diào)整慣性飛輪傳動組件31、驅(qū)動裝置33及輸出裝置35的相互的相對轉(zhuǎn)動速度。以傳動件為皮帶輪為例,可令驅(qū)動裝置側(cè)的皮帶輪的輪徑為慣性飛輪側(cè)的皮帶輪的輪徑的一半,使得兩者的轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)倍數(shù)關(guān)系(驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動速度快于慣性飛輪的轉(zhuǎn)動速度),但不以此比例關(guān)系為限制。

慣性飛輪監(jiān)控單元37用以偵測慣性飛輪傳動組件31中的至少一慣性飛輪的轉(zhuǎn)速。慣性飛輪監(jiān)控單元37例如可為一個接觸式或感應(yīng)式轉(zhuǎn)速計。至少一輸出裝置35,與慣性飛輪傳動組件31相連。輸出裝置35可為發(fā)電機(jī)等。有一實施態(tài)樣中,慣性飛輪組件31直接耦接到其它的電子裝置使用或者搭配一電池將產(chǎn)生的電能儲存或輸出。本實施例是以一個慣性飛輪搭配兩個輸出裝置35為例,但不以此為限制。

此外,在圖9的實施例中,還包含一電控單元39,本實施例以整流單元為例,但在其它實施例中以可依據(jù)需求調(diào)整為整流單元、整壓單元、變壓單元、穩(wěn)壓單元、整壓/整流單元、變壓/變流單元等。電控單元39可將接收到的電能提供給系統(tǒng)本身使用,亦可傳送至外部的裝置,外部的裝置將會儲存此些電能、直接使用或者外部裝置即為電網(wǎng)。

實際操作的時候,動力調(diào)控單元(圖未繪出)調(diào)控驅(qū)動裝置33提供一初始輸出給慣性飛輪傳動組件31。此處的初始輸出將會依據(jù)慣性飛輪傳動組件31的慣性飛輪數(shù)量、慣性飛輪的重量以及設(shè)計有所調(diào)整,初始輸出將能克服慣性飛輪傳動組件23的啟動的靜摩擦力(整個系統(tǒng)組件里的總合靜摩擦力),并使得飛輪傳動組件31的這些慣性飛輪開始轉(zhuǎn)動。然而,除了慣性飛輪傳動組件31的啟動的靜摩擦力以外,系統(tǒng)中還有其它的摩擦力存在,例如軸承摩擦力、軸心摩擦力等等,但此些系統(tǒng)中存在的摩擦力并非本創(chuàng)作著重的要點且是為本領(lǐng)域的通常知識者可輕易思及,故不特別贅述。

慣性飛輪監(jiān)控單元37將會持續(xù)地監(jiān)控慣性飛輪傳動組件31,待慣性飛輪傳動組件31的慣性飛輪達(dá)到一額定轉(zhuǎn)速,慣性飛輪監(jiān)控單元37將會傳送一調(diào)整信號給動力調(diào)控單元(圖未繪出),據(jù)此動力調(diào)控單元(圖未繪出)調(diào)整輸出量,輸出裝置35依據(jù)默認(rèn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。調(diào)整后的輸出量將會低于初始輸出量,因初始輸出量需要克服慣性飛輪傳動組件31的初始靜摩擦力,待慣性飛輪傳動組件31啟動后,僅須提供一較低輸出量克服其動摩擦力,亦即其輸出量調(diào)整至可維持系統(tǒng)中的輸出裝置35維持默認(rèn)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的程度即可。

相較現(xiàn)有技術(shù)的動力裝置,本創(chuàng)作的慣性飛輪傳動組件系統(tǒng)3僅須在初始階段提供較大的能量以啟動慣性飛輪傳動組件31,待慣性飛輪傳動組件31可持續(xù)地通過慣性轉(zhuǎn)動后,驅(qū)動裝置33可將能量輸出調(diào)降,維持在可保持慣性飛輪傳動組件31的這些慣性飛輪可持續(xù)轉(zhuǎn)動的程度即可。通過此種作法,本創(chuàng)作的系統(tǒng)整體的能量耗損將會較現(xiàn)有技術(shù)的動力系統(tǒng)低,較為節(jié)能,且符合現(xiàn)今世界能源應(yīng)用趨勢。

舉例來說,若將本創(chuàng)作應(yīng)用在既有的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中,則驅(qū)動裝置即為光伏太陽能板、馬達(dá)以及穩(wěn)壓整流器的組合。光伏太陽能板將會通過穩(wěn)壓整流器將電流匯入電池,提供給馬達(dá),讓馬達(dá)帶動慣性飛輪,以提供后續(xù)的輸出裝置(發(fā)電機(jī)組系統(tǒng))。當(dāng)慣性飛輪達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)電以后,電池即可降低對馬達(dá)(原動機(jī))的電流供給,此時這些系統(tǒng)的光伏太陽能板及發(fā)電機(jī)所獲的電流可通過電池儲存及供應(yīng)馬達(dá)(原動機(jī))可持續(xù)的驅(qū)動整體系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)?;蛘?,此些所獲的電流亦可供應(yīng)負(fù)載使用或輸往電網(wǎng)。亦即,本創(chuàng)作產(chǎn)生的電力亦可通過電池儲存、直接供應(yīng)負(fù)載使用或直接輸往電網(wǎng)。

若將本創(chuàng)作應(yīng)用在既有的水力發(fā)電系統(tǒng)之中,驅(qū)動裝置即為水力發(fā)電系統(tǒng)中的渦輪機(jī)。而若是應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)時,驅(qū)動裝置即為風(fēng)機(jī)。若是應(yīng)用在回收廢物料的再生能源發(fā)電裝置,則驅(qū)動裝置即為內(nèi)燃機(jī)。此上皆為舉例,不應(yīng)以此些為例子限制本創(chuàng)作的應(yīng)用。

此外,本創(chuàng)作的其一實施態(tài)樣,系統(tǒng)還可包括一系統(tǒng)監(jiān)控單元,其是至少監(jiān)控至少一驅(qū)動裝置、慣性飛輪傳動組件及至少一輸出裝置的運(yùn)作狀態(tài)。其設(shè)置系統(tǒng)監(jiān)控單元的目的在于,避免慣性飛輪傳動組件因為慣性力矩抖動或是異常,使得慣性飛輪失速、或是脫落產(chǎn)生意外。

例如,系統(tǒng)監(jiān)控單元可與慣性飛輪監(jiān)控單元37相連接,監(jiān)控系統(tǒng)中的各個慣性飛輪的轉(zhuǎn)速。除了系統(tǒng)中的各個慣性飛輪的轉(zhuǎn)速,亦可有一實施態(tài)樣的監(jiān)控單元可監(jiān)控系統(tǒng)中的全部或部份旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)速。或者一系統(tǒng)監(jiān)控單元可為一感測單元,監(jiān)控各個慣性飛輪的軸心振動狀況、整體的振動狀況?;蛘呦到y(tǒng)監(jiān)控單元可與輸出裝置電性連接,以監(jiān)控系統(tǒng)整體的運(yùn)作狀態(tài)、電力及輸出量。

此外,此處的系統(tǒng)監(jiān)控單元可遠(yuǎn)程操控,例如可通過無線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)芽或者紅外線的方式進(jìn)行監(jiān)控。在一實施態(tài)樣中,多個系統(tǒng)的系統(tǒng)監(jiān)控單元可搭配一監(jiān)控中心,不同系統(tǒng)的系統(tǒng)監(jiān)控單元將會統(tǒng)一將監(jiān)測的狀況回報給監(jiān)控中心。

且為了搭配上述的系統(tǒng)監(jiān)控單元,本創(chuàng)作的系統(tǒng)還可包括一緊急中止單元。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控單元監(jiān)控到異常狀態(tài)時,系統(tǒng)監(jiān)控單元會通知緊急中止單元停止整體的運(yùn)作。

詳細(xì)而言,當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控單元監(jiān)控的過程偵測到,慣性飛輪的轉(zhuǎn)速過快、轉(zhuǎn)速過慢、慣性飛輪的軸心不正常的振動、慣性飛輪的本體不正常的振動、慣性飛輪的軸心脫落或偏移、系統(tǒng)裝置設(shè)置的平面振動頻率過大或者輸出裝置的輸出量增大速度過快、或慢或是速度不穩(wěn)等異常情況,系統(tǒng)監(jiān)控單元傳送一狀態(tài)異常信號給緊急中止單元,緊急中止單元將會傳送一中止信號給至少一驅(qū)動裝置或直接中止至少一慣性飛輪傳動組件的運(yùn)作,強(qiáng)迫系統(tǒng)停俥,以避免意外的發(fā)生。系統(tǒng)停俥后,再由工程人員進(jìn)一步檢視、修護(hù)。

補(bǔ)充說明的是,系統(tǒng)還可包括多個減震單元(圖未示出),一者這些可以減少系統(tǒng)整體振動導(dǎo)致軸心偏移、卡合偏移的問題,再者這些減震單元亦可以降低無謂的能量耗損,提高整體能量的效率。減震單元可設(shè)置在慣性飛輪傳動組件或者設(shè)置在系統(tǒng)的外殼體、機(jī)架等任何可以減少、吸收振動的位置。此外,減震單元亦可進(jìn)一步防范地震對系統(tǒng)造成的損傷。

此外,亦可有一實施例的驅(qū)動裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一慣性飛輪直接連接。且可將驅(qū)動裝置、慣性飛輪傳動組件與輸出裝置是可整合成一單一構(gòu)件(共構(gòu))。此種設(shè)計的優(yōu)點是,可將整合成單一構(gòu)件(共構(gòu))的系統(tǒng)視為一個模塊與其它既有的模塊搭配使用,使得用戶在應(yīng)用上更為簡單方便。

接著,請參考圖10,圖10是圖8的再一實施例的系統(tǒng)的示意圖。與前述實施例相似地,本實施例的慣性飛輪傳動組件系統(tǒng)3,包括至少一驅(qū)動裝置33、慣性飛輪傳動組件31、慣性飛輪監(jiān)控單元(圖未繪出)以及至少一輸出裝置35。其中本實施例的至少一輸出裝置35為一個無刷發(fā)電機(jī)(此無刷發(fā)電機(jī)并無設(shè)置定子),但不以此為限制。

與前述實施例不同處在于,本實施例的慣性飛輪傳動組件31具有兩個慣性飛輪,兩個慣性飛輪分別設(shè)置在左右兩側(cè)。為了方便理解,此處的兩個慣性飛輪分別稱之為第一慣性飛輪331以及第二慣性飛輪332。本實施例還可包括一反向機(jī)構(gòu)36,反向機(jī)構(gòu)36內(nèi)部有多個齒輪。驅(qū)動裝置33帶動反向機(jī)構(gòu)36,反向機(jī)構(gòu)36內(nèi)部的齒輪將會分別耦接第一慣性飛輪331以及第二慣性飛輪332,并帶動第一慣性飛輪331以及第二慣性飛輪332轉(zhuǎn)動,其中第一慣性飛輪331與第二慣性飛輪332的轉(zhuǎn)動方向相反。接著,第一慣性飛輪331與第二慣性飛輪332將會分別與無刷發(fā)電機(jī)(輸出裝置35)的磁轉(zhuǎn)子以及電樞轉(zhuǎn)子連接。據(jù)此使得無刷發(fā)電機(jī)(輸出裝置35)的磁轉(zhuǎn)子與電樞轉(zhuǎn)子分別相對地反向轉(zhuǎn)動。相較于現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機(jī)可切割更大量的磁力線,增加電能的產(chǎn)出。其中磁轉(zhuǎn)子與電樞轉(zhuǎn)子相對反向轉(zhuǎn)動的額外好處在于,其較一般發(fā)電機(jī)具有相對更高的轉(zhuǎn)速,故可提供較多的電力。

其余組件的關(guān)系、組件的設(shè)置與前述實施例相似,將不再贅述。

圖11是圖8的又一實施例的系統(tǒng)的示意圖。與前述實施例不同處在于,首先,本實施例的這些飛輪傳動組件31為同軸設(shè)置,此外本實施例的慣性飛輪傳動組件還包含至少一飛輪連接件32。飛輪連接件32設(shè)置在這些慣性飛輪31的外緣部(圖未標(biāo)示)。

且為了配合飛輪連接件32,慣性飛輪31較佳可采用機(jī)械強(qiáng)度較強(qiáng)的材料制作,以避免快速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中強(qiáng)度不足造成飛輪本體變形的情況。

進(jìn)一步而言,通過飛輪連接件32套設(shè)在這些慣性飛輪31的外緣部,可讓這些飛輪同步轉(zhuǎn)動,并可將多個飛輪視為單一一個巨大飛輪(轉(zhuǎn)動慣量將會成大幅成長)。此種設(shè)計可應(yīng)用在空間較狹小的載具、建筑物內(nèi)或者動力機(jī)械內(nèi)部,例如船舶、汽車或是電用具等等。

補(bǔ)充說明的是,雖然圖面例示通過兩個飛輪連接件32的實施例,但使用者可依據(jù)不同需求調(diào)整成一個、三個或是多個,僅須在配置時注意飛輪連接件32配置的位置是否均勻不影響轉(zhuǎn)動即可。

其余構(gòu)件,例如驅(qū)動裝置33跟輸出裝置35與前述實施例相似,故將不再贅述。

請繼續(xù)參考圖12,其為本創(chuàng)作一實施例的慣性飛輪傳動組件的系統(tǒng)用于載具的示意圖。

本實施例與前述實施例的差異在于,本實施例還包含一支撐框架34,慣性飛輪傳動組件31可以單獨設(shè)立在框架34內(nèi),此種設(shè)計可以強(qiáng)化整體系統(tǒng)的抗撞能力,且可以應(yīng)用在空間條件限制的以會有較多振動的使用情況。且通過將發(fā)電機(jī)、原動機(jī)直接與飛輪傳動組件31直接連接的方式,亦可以節(jié)省整體的空間且降低傳動件所造成的能量耗損,達(dá)到結(jié)構(gòu)精簡的效果。此外,通過應(yīng)用數(shù)個飛輪的設(shè)計,亦可依據(jù)不同的需求而調(diào)整所需的輸出。

補(bǔ)充說明的是,本案雖然采飛輪、原動機(jī)及發(fā)電機(jī)同軸設(shè)計,但亦可有一實施例部分或是全數(shù)異軸設(shè)置。

最后,請參考圖13,其為本創(chuàng)作一實施例的慣性飛輪傳動組件用于風(fēng)扇的示意圖。除了應(yīng)用于風(fēng)扇以外,本創(chuàng)作的慣性飛輪傳動組件亦可運(yùn)用在其它的獨立電用具,例如冷氣機(jī)、電冰箱或是電扇等等。本實施例可將慣性飛輪傳動組件31設(shè)置于風(fēng)扇的基座(形成類似一體共構(gòu)的設(shè)計),并通過慣性飛輪傳動組件31帶動輸出裝置對風(fēng)扇內(nèi)的電池充電,電池再提供電力給扇葉的方式進(jìn)行。當(dāng)然,亦可有一實施例,特別將慣性飛輪傳動組件獨立于風(fēng)扇之外亦可達(dá)到相似的功效。

本圖僅為示意,部份構(gòu)件已省略或是簡化,但本領(lǐng)域的通常知識者應(yīng)能理解并將其據(jù)以實施并利用。

綜上所述,本創(chuàng)作是將慣性飛輪傳動組件與驅(qū)動裝置搭配的方式,在慣性飛輪傳動組件達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速(可產(chǎn)生一定的慣性力矩)后,可大幅地降低驅(qū)動裝置的機(jī)械能輸出量的方式,改善現(xiàn)有技術(shù)需要維持驅(qū)動裝置高輸出量(高機(jī)械能)造成能量浪費的缺點,實已可達(dá)到提高發(fā)電效率的目的。

本創(chuàng)作通過將慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪的飛輪本體設(shè)計為旋轉(zhuǎn)體且質(zhì)量分布在本體的外緣,以自由搭配、調(diào)整系統(tǒng)的質(zhì)動量,進(jìn)一步驅(qū)動輸出裝置,以提升整體的發(fā)電效率的方式,已甚具有實用性。且,本創(chuàng)作除了可以自由組合以外,本創(chuàng)作的設(shè)計更便于規(guī)格化生產(chǎn)、利于運(yùn)輸,更未見于相關(guān)產(chǎn)業(yè),足戡具有新穎性。且通過此種設(shè)計,亦可得到相較傳統(tǒng)慣性飛輪更高的運(yùn)作效率以及質(zhì)動量,具有非預(yù)期的功效,因此當(dāng)然具有進(jìn)步性。此外,本創(chuàng)作的系統(tǒng)以及慣性飛輪傳動組皆以實際測試以及試做,其運(yùn)作效率以及各組件的搭配皆以證實,且足以作為商業(yè)運(yùn)作的規(guī)模,足茲證明具有產(chǎn)業(yè)利用性。

據(jù)此,本創(chuàng)作人認(rèn)為本創(chuàng)作已符合專利法所規(guī)定的申請要件,因此爰依法提出申請,敬請審查委員審查后盡速給予核準(zhǔn),以裨盡早投產(chǎn)實施,以利用本創(chuàng)作為日益暖化的地球環(huán)境貢獻(xiàn)棉薄之力,是所至盼。

以上所述者,僅為本實用新型的一較佳實施例而已,并非用來限定本實用新型實施的范圍,即凡依本實用新型權(quán)利要求所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾,均應(yīng)包括在本實用新型的權(quán)利要求內(nèi)。

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