專利名稱：飛輪熱燃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種能源轉(zhuǎn)換裝置，指一種可將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并以產(chǎn)生電能的飛輪熱燃裝置。
背景技術(shù)：
然而現(xiàn)有熱燃機(jī)結(jié)構(gòu)使得能源轉(zhuǎn)換上的效益無法提升，其中，現(xiàn)有熱燃機(jī)主要區(qū)分成內(nèi)燃機(jī)及外燃機(jī)兩種，并根據(jù)機(jī)構(gòu)的不同再區(qū)分成徑向(立式)或軸向(臥式)，又， 徑向是指氣缸活塞與轉(zhuǎn)軸軸心呈垂直者，而軸向是指氣缸活塞與轉(zhuǎn)軸軸心呈平行者，然而上述兩種結(jié)構(gòu)在運(yùn)作時(shí)，于一個(gè)工作周期內(nèi)僅能進(jìn)行單方向的運(yùn)作，進(jìn)而使能源轉(zhuǎn)換的效率變低，又，傳統(tǒng)汽油熱燃機(jī)主要區(qū)分成二行程(Two stroke)與四行程(Four stroke)，其中，二行程汽油內(nèi)燃機(jī)是以徑向活塞，進(jìn)行上下位移一次，運(yùn)用一曲柄軸完成進(jìn)氣、壓縮、膨脹及排氣四個(gè)運(yùn)作流程，而四行程汽油內(nèi)燃機(jī)是借助徑向活塞產(chǎn)生上下位移兩次，使曲柄軸完成進(jìn)氣、壓縮、膨脹及排氣四個(gè)步驟，以完成汽油化學(xué)能轉(zhuǎn)換機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，又，上述汽油內(nèi)燃機(jī)的徑向活塞屬于開放性的氣循環(huán)交換，于運(yùn)作時(shí)需與大自然空氣進(jìn)行交換，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的機(jī)械能效率降低，且經(jīng)轉(zhuǎn)換后的汽油，部份以廢氣的方式排放出，導(dǎo)致環(huán)境污染及溫室氣體的產(chǎn)生，且無論利用柴油或汽油作為能源轉(zhuǎn)換媒介的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，皆需與大自然空氣進(jìn)行開放式交換，借助冷空氣吸入與石化燃料產(chǎn)生混合，再經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)壓、爆、排等行程進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換，最后以熱廢氣型態(tài)排出，如此在能源轉(zhuǎn)換上的效率，僅有少數(shù)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，其余皆以熱廢氣的形式流失或受到物體重量及磨擦損耗而損失；又，傳統(tǒng)外燃機(jī)主要區(qū)分為開放式或封閉式的工作流體循環(huán)，其中，開放式的工作流體運(yùn)作時(shí)，利用單缸單活塞進(jìn)行空氣的熱脹冷縮循環(huán)，且運(yùn)作時(shí)需借助與大自然空氣進(jìn)行氣體循環(huán)，以獲得用以制冷的冷空氣，卻也導(dǎo)致運(yùn)作時(shí)的效率相對(duì)較差。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于上述問題，本實(shí)用新型主要的目的在于提供一種利用熱源啟動(dòng)，借此以提升能量轉(zhuǎn)換時(shí)的效率，滿足節(jié)能環(huán)保需求的飛輪熱燃裝置。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種飛輪熱燃裝置，其包括一個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)裝置，成形有一個(gè)冷腔室及一個(gè)熱腔室，該兩腔室相連通，一個(gè)軸向活塞借助一個(gè)活塞承柱組設(shè)于該冷、熱腔室之間；一個(gè)徑向運(yùn)動(dòng)裝置，具有一個(gè)第一方向軸架及一個(gè)第二方向軸架，且該第一方向軸架及該第二方向軸架與一個(gè)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌相組設(shè)，且該徑向運(yùn)動(dòng)裝置與該軸向運(yùn)動(dòng)裝置的該活塞承柱相連接；以及—個(gè)飛輪電磁感應(yīng)裝置，具有一個(gè)定子及一個(gè)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子與該徑向運(yùn)動(dòng)裝置相組設(shè)，該定子上具有一個(gè)徑向感應(yīng)線圈及一個(gè)軸向感應(yīng)線圈，該轉(zhuǎn)子上具有一個(gè)徑向磁體及一個(gè)軸向磁體。本實(shí)用新型以“熱”作為主要驅(qū)動(dòng)源，由一軸向運(yùn)動(dòng)裝置、一徑向運(yùn)動(dòng)裝置及一飛輪電磁感應(yīng)裝置所組構(gòu)而成，借助熱源驅(qū)使軸向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生運(yùn)作，并連動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，而飛輪電磁感應(yīng)裝置因徑向運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)作，產(chǎn)生電力。本實(shí)用新型有益效果在于利用熱源啟動(dòng)，例如太陽熱能或燃燒熱能，由一軸向運(yùn)動(dòng)裝置、一徑向運(yùn)動(dòng)裝置及一飛輪電磁感應(yīng)裝置所組構(gòu)而成，借助熱源驅(qū)使軸向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生運(yùn)作，并連動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，而飛輪電磁感應(yīng)裝置因徑向運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)作，產(chǎn)生電力。借此以提升能量轉(zhuǎn)換時(shí)的效率，滿足節(jié)能環(huán)保需求。

圖1，為本實(shí)用新型的構(gòu)件示意圖。圖2，為本實(shí)用新型的構(gòu)件組成示意圖(一)。圖3，為本實(shí)用新型的構(gòu)件組成示意圖(二)。圖4，為本實(shí)用新型的構(gòu)件組成示意圖(三)。圖5，為本實(shí)用新型的實(shí)施流程圖。其中[0016]10飛輪熱燃裝置[0017]101軸向運(yùn)動(dòng)裝置102徑向運(yùn)動(dòng)裝置[0018]1011活塞承柱1021運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌[0019]1012熱腔室1022第一方向軸架[0020]1013冷腔室1023第二方向軸架[0021]1014軸向活塞1024線性培林[0022]1015線性培林1025第一運(yùn)動(dòng)盤[0023]1016熱循環(huán)管1026第二運(yùn)動(dòng)盤[0024]1017回?zé)崞鱗0025]1018制冷器[0026]1019冷水循環(huán)裝置[0027]103飛輪電磁感應(yīng)裝置104電子電路單元[0028]1031定子1032轉(zhuǎn)子[0029]1033徑向磁體1034軸向磁體[0030]1035徑向感應(yīng)線圈1036軸向感應(yīng)線圈[0031]1037固定軸1038轉(zhuǎn)動(dòng)件[0032]21啟動(dòng)22生成電能[0033]23電能轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存
具體實(shí)施方式
以下借助圖式的輔助，說明本實(shí)用新型的構(gòu)造、特點(diǎn)以及實(shí)施例，以使對(duì)于本實(shí)用新型有更進(jìn)一步的了解。請(qǐng)參閱圖1，圖中所示為本實(shí)用新型的構(gòu)件示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型所稱的飛輪熱燃裝置10由一軸向運(yùn)動(dòng)裝置101、一徑向運(yùn)動(dòng)裝置102及一飛輪電磁感應(yīng)裝置103 所組構(gòu)而成，其中，軸向運(yùn)動(dòng)裝置101通過所組設(shè)的一活塞承柱1011與徑向運(yùn)動(dòng)裝置102相連接，而飛輪電磁感應(yīng)裝置103與徑向運(yùn)動(dòng)裝置102組設(shè)。請(qǐng)參閱圖2，圖中所示為本實(shí)用新型的構(gòu)件組成示意圖(一)，如圖所示，本實(shí)用新型所稱的軸向運(yùn)動(dòng)裝置101，主要采用單氣缸單活塞的封閉式工作流體循環(huán)，其與現(xiàn)有開放式工作流體循環(huán)不同，更無需使用雙活塞產(chǎn)生運(yùn)作，并且主要利用一熱源產(chǎn)生啟動(dòng)，其中， 軸向運(yùn)動(dòng)裝置101成形有一熱腔室1012及一冷腔室1013，兩腔室(1012、1013)呈相連通狀，而熱腔室1012略呈細(xì)長狀，冷腔室1013略呈扁平狀，又，兩腔室(1012、101 之間具有一軸向活塞1014，軸向活塞1014經(jīng)啟動(dòng)后可分別于兩腔室(1012、1013)內(nèi)呈線性往復(fù)，軸向活塞1014成形有一活塞承柱1011，可供以連動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)裝置102產(chǎn)生運(yùn)作，且活塞承柱 1011上組設(shè)有一線性培林1015，又，熱腔室1012的外端緣成形有一熱循環(huán)管1016，此熱循環(huán)管1016進(jìn)一步與一回?zé)崞?017產(chǎn)生組設(shè)，回?zé)崞?017的其中一端與一制冷器1018產(chǎn)生組設(shè)，而制冷器1018的另一端緣進(jìn)一步與冷腔室1013產(chǎn)生連接，又，制冷器1018的外緣進(jìn)一步受到一冷水循環(huán)裝置1019的包覆，此冷水循環(huán)裝置1019可借助外部吸取水資源或填充一制冷液，使流經(jīng)制冷器1018的熱空氣受到制冷，進(jìn)而產(chǎn)生一冷空氣，且冷空氣進(jìn)一步被導(dǎo)入冷腔室1013內(nèi)，以形成軸向運(yùn)動(dòng)裝置101運(yùn)作時(shí)，所需的冷縮壓力源，又，上述所稱的回?zé)崞?012與致冷器1018，分別為一管體，主要供于傳導(dǎo)兩腔室(1012、1013)之中的氣體，其中，回?zé)崞?017主要將熱腔室1012之中的熱空氣傳導(dǎo)至致冷器1018之中，又，致冷器1018為一導(dǎo)熱材質(zhì)所制成，如此，流經(jīng)致冷器1018的氣體，會(huì)因包覆于致冷器1018外圍的冷水循環(huán)裝置1019，使氣體產(chǎn)生冷卻，進(jìn)而變成冷空氣，并透過致冷器1018傳導(dǎo)至冷腔室1013之中。請(qǐng)參閱圖3，圖中所示為本實(shí)用新型的構(gòu)件組成示意圖(二)，如圖所示，上述所稱的徑向運(yùn)動(dòng)裝置102，通過軸向運(yùn)動(dòng)裝置101的活塞承柱1011與軸向運(yùn)動(dòng)裝置101產(chǎn)生連接關(guān)系，其外觀整體觀之略呈一圓筒狀，且外緣成形有一略呈波浪狀并具有高低差的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌1021，而活塞承柱1011的末端分別成形有一第一方向軸架1022及一第二方向軸架 1023，其中，第一方向軸架1022套設(shè)有數(shù)個(gè)線性培林1024，并且通過一第一運(yùn)動(dòng)盤1025與徑向運(yùn)動(dòng)裝置102產(chǎn)生連接，而第一運(yùn)動(dòng)盤1025組設(shè)于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌1021之中，且第一方向軸架1022受到活塞承柱1011的帶動(dòng)，產(chǎn)生一特定方向的運(yùn)作，例如水平方向，又，第二方向軸架1023是借助一第二運(yùn)動(dòng)盤10 與徑向運(yùn)動(dòng)裝置101產(chǎn)生連接，第二運(yùn)動(dòng)盤10 組設(shè)于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌1021之中，且第二方向軸架1023受到活塞承柱1011的帶動(dòng)，產(chǎn)生另一特定方向的運(yùn)作，例如垂直方向，如此，當(dāng)活塞承柱1011產(chǎn)生線性位移時(shí)，可連動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)裝置102 產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)；并請(qǐng)參閱圖4，圖中所示為本實(shí)用新型的構(gòu)件組成示意圖(三)，呈上述， 飛輪電磁感應(yīng)裝置103與徑向運(yùn)動(dòng)裝置102相組設(shè)，其主要通過徑向運(yùn)動(dòng)裝置102產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致飛輪電磁感應(yīng)裝置103產(chǎn)生磁力線切割，進(jìn)而產(chǎn)生電能，而所稱的飛輪電磁感應(yīng)裝置103為一外轉(zhuǎn)式電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)構(gòu)，具有一定子1031及一轉(zhuǎn)子1032，其中，轉(zhuǎn)子 1032與徑向運(yùn)動(dòng)裝置102產(chǎn)生組設(shè)，或一體成形于徑向運(yùn)動(dòng)裝置102上，而轉(zhuǎn)子1032上成形有一徑向磁體1033及一軸向磁體1034，各磁體(1033、1034)可分別為一永磁鐵，又，定子 1031上成形有一徑向感應(yīng)線圈1035及一軸向感應(yīng)線圈1036，且各感應(yīng)線圈(1035、1036) 分別對(duì)應(yīng)于各磁體(1033、1034)，又，轉(zhuǎn)子1032進(jìn)一步與一電子電路單元104電性連接，以供飛輪電磁感應(yīng)裝置103運(yùn)作后，所產(chǎn)生的電能可借助電子電路單元104傳輸至其他裝置供以運(yùn)用，又，為使轉(zhuǎn)子1032于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可減少轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦，可進(jìn)一步于轉(zhuǎn)子1032及一固
5定軸1037之間組設(shè)一轉(zhuǎn)動(dòng)件1038，例如培林等，又，上述所稱的電子電路單元104可為一智能型電網(wǎng)。請(qǐng)參閱圖5，圖中所示為本實(shí)用新型的實(shí)施流程圖，并請(qǐng)搭配參照第2-4圖，本實(shí)用新型所稱的飛輪熱燃裝置10其實(shí)施流程如下所述(1)啟動(dòng)21 本實(shí)用新型借助一外部熱能，例如太陽熱能或燃燒熱能，供使軸向運(yùn)動(dòng)裝置101產(chǎn)生運(yùn)作，首先，將熱源靠近軸向運(yùn)動(dòng)裝置101的熱腔室1012外周緣，使熱腔室 1012因受熱逐漸產(chǎn)生膨脹效應(yīng)，并驅(qū)使熱腔室1012的熱空氣形成一熱脹的壓力，進(jìn)而推動(dòng)軸向活塞1014往熱膨脹方向擠壓，而熱空氣進(jìn)一步借助熱循環(huán)管1016，通過回?zé)崞?017導(dǎo)入制冷器1018之中，當(dāng)回?zé)崞?017所傳導(dǎo)的熱空氣受到致冷器1018的冷卻，轉(zhuǎn)換成一冷空氣，且此冷空氣進(jìn)一步被導(dǎo)入冷腔室1013內(nèi)，以形成一冷縮的壓力，此冷空氣進(jìn)一步充滿冷腔室1013及軸向活塞1014的末端，而冷空氣推動(dòng)軸向活塞1014朝向熱腔室1012的方向擠壓，當(dāng)熱腔室1012與冷腔室1013之間產(chǎn)生了壓力差，使軸向活塞1014向冷腔室位移， 進(jìn)而帶動(dòng)徑向作動(dòng)裝置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)徑向作動(dòng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)使軸向活塞1014向熱腔室的方向位移，如此軸向活塞1014產(chǎn)生線性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；(2)生成電能22 承上所述，軸向運(yùn)動(dòng)裝置101產(chǎn)生線性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞承柱 1011進(jìn)一步帶動(dòng)第一方向軸架1022及第二方向軸架1023產(chǎn)生運(yùn)作，使徑向運(yùn)動(dòng)裝置102 產(chǎn)生360度的圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，飛輪電磁感應(yīng)裝置103的轉(zhuǎn)子1032，因徑向運(yùn)動(dòng)裝置102的運(yùn)作，進(jìn)而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，如此轉(zhuǎn)子1032旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了磁力線的切割，定子1031上的各感應(yīng)線圈 (1035、1036)分別產(chǎn)生一電能；(3)電能轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存23 承生成電能22步驟所述，飛輪電磁感應(yīng)裝置103所產(chǎn)生的電能，進(jìn)一步通過電子電路單元104，將所生成的電能進(jìn)行處理，且轉(zhuǎn)換完成的電能可進(jìn)一步儲(chǔ)存于一電容電池內(nèi)，而所生成的電能可作為飛輪熱燃裝置10再次啟動(dòng)的能源。綜上所述，本實(shí)用新型所稱的飛輪熱燃裝置，是以“熱”作為主要驅(qū)動(dòng)源，由一軸向運(yùn)動(dòng)裝置、一徑向運(yùn)動(dòng)裝置及一飛輪電磁感應(yīng)裝置組構(gòu)而成，借助熱源驅(qū)使軸向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生運(yùn)作，進(jìn)而連動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，而飛輪電磁感應(yīng)裝置因徑向運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)作，產(chǎn)生電力。唯，以上所述者，僅為本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍；任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。綜上所述，本實(shí)用新型的功效，具有新型的產(chǎn)業(yè)可利用性、新穎性與進(jìn)步性等專利要件；申請(qǐng)人爰依專利法的規(guī)定，提起新型專利的申請(qǐng)。
權(quán)利要求1.一種飛輪熱燃裝置，其特征在于，包括一個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)裝置，成形有一個(gè)冷腔室及一個(gè)熱腔室，該兩腔室相連通，一個(gè)軸向活塞借助一個(gè)活塞承柱組設(shè)于該冷、熱腔室之間；一個(gè)徑向運(yùn)動(dòng)裝置，具有一個(gè)第一方向軸架及一個(gè)第二方向軸架，且該第一方向軸架及該第二方向軸架與一個(gè)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌相組設(shè)，且該徑向運(yùn)動(dòng)裝置與該軸向運(yùn)動(dòng)裝置的該活塞承柱相連接；以及一個(gè)飛輪電磁感應(yīng)裝置，具有一個(gè)定子及一個(gè)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子與該徑向運(yùn)動(dòng)裝置相組設(shè)， 該定子上具有一個(gè)徑向感應(yīng)線圈及一個(gè)軸向感應(yīng)線圈，該轉(zhuǎn)子上具有一個(gè)徑向磁體及一個(gè)軸向磁體。
2.如權(quán)利要求1所述的飛輪熱燃裝置，其特征在于，該軸向運(yùn)動(dòng)裝置的該熱腔室外端緣成形有一個(gè)熱循環(huán)管，該熱循環(huán)管組設(shè)有一個(gè)回?zé)崞?，該回?zé)崞鞯囊欢私M設(shè)有一個(gè)制冷器，且該制冷器與該冷腔室相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的飛輪熱燃裝置，其特征在于，該制冷器被一個(gè)冷水循環(huán)裝置的包覆。
4.如權(quán)利要求1所述的飛輪熱燃裝置，其特征在于，該運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌為波浪狀并具有高低差。
專利摘要一種飛輪熱燃裝置，具有一軸向運(yùn)動(dòng)裝置、一徑向運(yùn)動(dòng)裝置及一飛輪電磁感應(yīng)裝置，其利用熱能驅(qū)使軸向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生運(yùn)作，連動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使飛輪電磁感應(yīng)裝置產(chǎn)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電力，且本實(shí)用新型可應(yīng)用于民生用的小型熱電共生系統(tǒng)或工業(yè)用的大型熱電共生系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02G1/043GK202023652SQ20102058306
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者王晟暐, 紀(jì)大任, 紀(jì)瑞麟 申請(qǐng)人:碧達(dá)科技有限公司