慣性飛輪傳動組件及具有慣性飛輪傳動組件的系統的制作方法
【專利摘要】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，軸心穿設飛輪本體，飛輪本體得以以軸心轉動。至少一傳動件與至少一慣性飛輪的軸心連動。飛輪本體具有一邊緣部以及一中心部，外緣部環繞中心部設置，其中外緣部具有一第一厚度，中心部具有一第二厚度，第一厚度大于第二厚度。
【專利說明】
慣性飛輪傳動組件及具有慣性飛輪傳動組件的系統
技術領域
[0001]本發明是有關于一種傳動組件及系統，尤指一種具有慣性飛輪的傳動組件及系統，可通過慣性飛輪提高整體能量應用的效率。
【背景技術】
[0002]本發明是欲提供一種可搭配既有的動力系統、發電系統的慣性飛輪傳動組件。舉例而言，本發明可應用在既有的發電設備，例如風力發電機、水力發電機、太陽能發電板或回收廢物料的再生能源發電裝置等常見的驅動裝置。
[0003]無論是水力、火力、風力發電裝置需要持續性地供應動力以產生機械能，爾后再將機械能轉成電力。
【申請人】有感目前最常見應用在動力系統的傳動組件，多會造成動力傳輸過程中使得能量耗損，此種作業方式以現今節能的觀點觀之，實在太不經濟、不符合現在節約能源的潮流。
[0004]本發明是將慣性飛輪傳動組件與驅動裝置搭配的方式，在慣性飛輪傳動組件達到一定的轉速(可產生一定的慣性力矩及質動量)后，降低驅動裝置的輸出量的方式，改善現有技術的高機械能輸出需求造成能量浪費的缺點。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發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，軸心穿設飛輪本體，飛輪本體得以以軸心轉動。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體，且飛輪本體具有一邊緣部以及一中心部，外緣部環繞中心部設置，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。
[0006]在一實施例中，慣性飛輪傳動組件還包含調整件，外緣部還包含至少一插槽，調整件得以插設在插槽。
[0007]在一實施例中，調整件的密度與飛輪本體不同。
[0008]在一實施例中，邊緣部與中心部通過至少一連接件相連。
[0009]在一實施例中，邊緣部是由多個邊緣件所構成。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]在一實施例中，傳動件可為皮帶輪、鏈輪或是齒輪。
[0014]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。
[0015]本發明還提供一種具有慣性飛輪傳動組件的系統，包括:至少一驅動裝置、如前所述的任一慣性飛輪傳動組件、慣性飛輪監控單元以及至少一輸出裝置。至少一驅動裝置包括一動力調控單元，用以調控驅動裝置的輸出。慣性飛輪傳動組件與至少一驅動裝置相連。至少一慣性飛輪監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速。至少一輸出裝置與慣性飛輪傳動組件相連。動力調控單元調控驅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到一額定轉速，慣性飛輪監控單元傳送一調整信號給動力調控單元，據此動力調控單元調控驅動裝置的輸出量。
[0016]在一實施例中，至少一驅動裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一慣性飛輪直接連接。
[0017]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。
[0018]在一實施例中，至少一驅動裝置、慣性飛輪傳動組件與至少一輸出裝置可整合成一單一構件。
[0019]在一實施例中，至少一輸出裝置為多個輸出裝置。
[0020]在一實施例中，還包含一電控單元。
[0021]在一實施例中，還可包括一系統監控單元，其至少監控至少一驅動裝置、慣性飛輪傳動組件及至少一輸出裝置的運作狀態。
[0022]在一實施例中，還可包括一緊急中止單元，其中系統監控單元傳送一狀態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動裝置或直接中止至少一慣性飛輪傳動組件的運作。
[0023]在一實施例中，系統還可包括多個減震單元。
[0024]在一實施例中，其中這些慣性飛輪同軸設置，慣性飛輪傳動組件還包含至少一飛輪連接件，飛輪連接件設置在這些慣性飛輪的外緣部。
[0025]在一實施例中，中心部是由多個中心件所構成，其中邊緣件與中心件通過至少一連接件相連。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明一實施例的慣性飛輪的立體圖。
[0027]圖2是圖1的慣性飛輪的剖面示意圖。
[0028]圖3A是本發明又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。
[0029]圖3B是圖3A的正面示意圖。
[0030]圖4是本發明再一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。
[0031]圖5A是本發明又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。
[0032]圖5B是圖5A的俯視圖。
[0033]圖6是本發明又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。
[0034]圖7是本發明又一實施例的慣性飛輪傳動組件的示意圖。
[0035]圖8是本發明一實施例的慣性飛輪傳動組件的系統的架構示意圖。
[0036]圖9是圖8的系統的其一實施例的示意圖。
[0037]圖10是圖8的系統的再一實施例的示意圖。
[0038]圖11是圖8的系統的又一實施例的示意圖。
[0039]圖12是本發明一實施例的慣性飛輪傳動組件的系統用于載具的示意圖。
[0040]圖13是本發明一實施例的慣性飛輪傳動組件用于風扇的示意圖。
[0041]主要組件符號說明:
I慣性飛輪傳動組件
II慣性飛輪
III飛輪本體 Illa邊緣部 Illb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
Ila第一慣性飛輪
Ilb第二慣性飛輪
Ilc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
31慣性飛輪傳動組件
331第一慣性飛輪
332第二慣性飛輪 33驅動裝置
35輸出裝置
36反向機構
37慣性飛輪監控單元 39電控單元
Wl第一厚度
W2第二厚度。
【具體實施方式】
[0042]在本說明書及后續的申請專利范圍中，「連接」一詞是包含任何直接及間接的連接手段，此外連接方式非本發明的技術要點，故不特別詳述之。為了便于理解，本發明的相同、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，圖面已省略部份現有技術的構件，例如軸承都不特別繪制在圖面，但應不影響到本領域的通常知識者對于本發明的核心概念理解。
[0043]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，以及獲得一穩定的質動量，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量可依據需求而有所調整。以下將依序介紹可能的實施態樣。
[0044]首先，先針對慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪進行介紹，請先一并參考圖1及圖2，圖1是本發明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。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穿設飛輪本體111，飛輪本體111得以以軸心113轉動。若此慣性飛輪I Ia欲搭配一個傳動件時，傳動件可連結軸心113，并被軸心113連動后將機械能傳出。
[0045]進一步而言，本實施例的飛輪本體111為一旋轉體，飛輪本體111具有一邊緣部11 Ia以及一中心部111b，外緣部11 Ia環繞中心部11 Ib設置。在本實施例中邊緣部11 Ia及一中心部Illb是一體成形并整合成單一構件，但不以此為限制。且為了達到較佳的效果，可挑選質量比重較大的金屬制作。
[0046]此外，飛輪本體111的厚度可為由圓心漸次往圓周方向遞增，形成質量分布在外緣的型態。且，表面可以設計成呈現流線型，以降低風阻提高效率。進一步而言，本實施例的外緣部11 Ia具有第一厚度Wl，中心部11 Ib具有第二厚度W2，第一厚度Wl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/局部鏤空的設計，通過此種設計，本發明的慣性飛輪設計的可以得到較大的慣性質量。
[0047]接著，請特別參考圖3A跟圖3B，其為本發明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還可搭配一個調整件215使用。此處的調整件215的密度(或比重)與飛輪本體不同，亦即調整件215與飛輪本體211是不同的材質所制成。飛輪本體211還可以包含至少一插槽211c，調整件215得以插設在插槽211c使用。調整件215鎖固在插槽211c的方式并未特別繪制，調整件215可通過螺釘、卡扣、卡合、膠黏等方式固定在插槽211c。
[0048]設置調整件215的目的在于，使用者可以依據不同的需求、場景搭配適合的調整件215，并通過調整件215調整飛輪本體211的慣性。例如選用密度或比重較大的調整件215可以提高飛輪本體211的質慣性。
[0049]補充說明的是，調整件215的形狀以及調整件215與插槽211c的鎖固是不以本實施例以及說明書為限制。
[0050]接著，圖4是本發明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件。換言之，使用者可以依據需求組成不同形狀、不同大小的飛輪本體。
[0051]詳細而言，本實施例的中心部由多個中心件22Ib所構成。且邊緣部是由多個邊緣件221a所構成，這些邊緣件221a可為相同或是不同長度的構件。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。
[0052]通過此種設計，當使用者突然有增大轉動慣量的需求時，可將邊緣部的部份或是全數換成具有較長直徑的邊緣件，使用上相較現有技術的飛輪更為彈性以及簡便。此外本實施例亦可結合前一實施例，在邊緣件的邊緣設置多個調整件，更進一步的調整整體的轉動慣量。
[0053]請一并參考圖5A跟圖5B，圖5A為本發明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。
[0054]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的這些穿孔對應設置。但相似地，這些邊緣部也是環繞中心件231b設置，進一步而言，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計。
[0055]請繼續參考圖面，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計。此外，使用者亦可依據不同的需求置換邊緣部，以調整飛輪本體的轉動慣量。
[0056]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，以可以在飛輪本體的中心件231b兩側都鎖固。且，單側鎖固的邊緣件231a的片數也不以一片為限制，使用者都可以依據不同的需求而有所調整。
[0057]相較于現有技術的飛輪需要一體成形的設計，本實施例的優點至少有:由于中心部與邊緣部皆為板體，較容易制作成本較低，也不須通過特殊設備便能夠制作。此外，因中心部與邊緣部為獨立構件，亦可在運送過程拆解收納體積較小，故便于運送。最后，使用者可依據需求調整轉動慣量，因此具有較高的靈活度，更可增加應用面，符合業界的需求，實乃未見于業界的嶄新設計。
[0058]接著，請參考圖6，其是本發明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。
[0059]本實施例的慣性飛輪傳動組件I包括至少一傳動件以及至少一慣性飛輪。進一步而言，至少一慣性飛輪還包含第一慣性飛輪Ila跟一第二慣性飛輪lib。圖面例示雖例示圖1的慣性飛輪，但不以圖1的實施態樣為限制。本實施例的傳動件為第一傳動件13a，且第一慣性飛輪I Ia通過第一傳動件13a帶動第二慣性飛輪I lb。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械能的構件。
[0060]實際運用的時候，可通過一馬達(原動機)帶動第一慣性飛輪Ila的第一軸心113a，使第一慣性飛輪Ila克服初始的靜止摩擦力后開始轉動。其中，為了靈活的調整馬達的轉速，本實施例的馬達可以搭配電子式或者機械式的變速器使用。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I Ib克服初始的摩擦力后也會開始轉動。
[0061]須特別注意的是，本實施例的第一慣性飛輪Ila跟一第二慣性飛輪Ilb雖為不同軸設置的實施態樣，但亦可有其它實施態樣采用同軸設置的配置，不應此實施態樣為限制。
[0062]本實施例的第二慣性飛輪Ilb與前述實施例的第一慣性飛輪IIa的構造相似，故不將再次針對其細部特征進行限定。
[0063]請參考圖7，其是本發明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。
[0064]本實施例的慣性飛輪傳動組件I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Ilb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Ila通過第一傳動件13a帶動第二慣性飛輪11b，且第一慣性飛輪Ila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。
[0065]須特別注意的是，本實施例的第一慣性飛輪Ila跟一第二慣性飛輪11b、第三慣性飛輪Ilc雖為不同軸設置的實施態樣，但亦可有其它實施態樣采用部份同軸、全部同軸、部份異軸設置的配置，不應此實施態樣為限制。此外，第一慣性飛輪Ua的質量可設置地較第二慣性飛輪11b、第三慣性飛輪11c，第一慣性飛輪Ila的質慣量較其它慣性飛輪大的情況下，較易帶動質慣量較小的第二慣性飛輪11b、第三慣性飛輪11c。
[0066]此處的本實施例的第三慣性飛輪Ilc與前述實施例的第一慣性飛輪11a、第二慣性飛輪Ilb的構造相似，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部特征進行限定。
[0067]補充說明的是，雖然圖8至圖9例示了兩個至三個慣性飛輪的應用例示，但本發明并不限定慣性飛輪的數量。使用者可以依據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。
[0068]接著，請一并參考圖8及圖9，圖8為本發明一實施例的慣性飛輪傳動組件3的系統的架構示意圖。圖9是圖8的系統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用在一系統中的情況。
[0069]本實施例為一種具有慣性飛輪傳動組件系統3，包括至少一驅動裝置33、慣性飛輪傳動組件31、慣性飛輪監控單元37以及至少一輸出裝置35。
[0070]此處的驅動裝置33可為馬達或者是任一可以提供慣性飛輪傳動組件23機械能的驅動裝置。驅動裝置33還可包括一動力調控單元(圖未繪出)，用以調控驅動裝置33的輸出。
[0071]此處的慣性飛輪傳動組件31，可應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可與驅動裝置33相連，驅動裝置33可帶動慣性飛輪傳動組件31的慣性飛輪轉動。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。圖面雖示意了驅動裝置33與輸出裝置35分別設置在慣性飛輪傳動組件23的兩側的技術，但亦可有一實施態樣可將驅動裝置33與輸出裝置35設置在慣性飛輪傳動組件23同一側，此種設置方式的優點在于所需的配置空間較小(驅動裝置33與輸出裝置35共享同一側的空間)，可應用在一些精簡或是小型的系統之中。
[0072]特別說明的是，本發明可依據負載所需，而設計適當的驅動裝置33，而慣性飛輪傳動組件31、驅動裝置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整慣性飛輪傳動組件31、驅動裝置33及輸出裝置35的相互的相對轉動速度。以傳動件為皮帶輪為例，可令驅動裝置側的皮帶輪的輪徑為慣性飛輪側的皮帶輪的輪徑的一半，使得兩者的轉速呈現倍數關系(驅動裝置的轉動速度快于慣性飛輪的轉動速度)，但不以此比例關系為限制。
[0073]慣性飛輪監控單元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速。慣性飛輪監控單元37例如可為一個接觸式或感應式轉速計。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可為發電機等。有一實施態樣中，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。
[0074]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需求調整為整流單元、整壓單元、變壓單元、穩壓單元、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。
[0075]實際操作的時候，動力調控單元(圖未繪出)調控驅動裝置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慣性飛輪傳動組件31的慣性飛輪數量、慣性飛輪的重量以及設計有所調整，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，但此些系統中存在的摩擦力并非本發明著重的要點且是為本領域的通常知識者可輕易思及，故不特別贅述。
[0076]慣性飛輪監控單元37將會持續地監控慣性飛輪傳動組件31，待慣性飛輪傳動組件31的慣性飛輪達到一額定轉速，慣性飛輪監控單元37將會傳送一調整信號給動力調控單元(圖未繪出)，據此動力調控單元(圖未繪出)調整輸出量，輸出裝置35依據默認的轉速轉動。調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，亦即其輸出量調整至可維持系統中的輸出裝置35維持默認轉速運轉的程度即可。
[0077]相較現有技術的動力裝置，本發明的慣性飛輪傳動組件系統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可持續地通過慣性轉動后，驅動裝置33可將能量輸出調降，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轉動的程度即可。通過此種作法，本發明的系統整體的能量耗損將會較現有技術的動力系統低，較為節能，且符合現今世界能源應用趨勢。
[0078]舉例來說，若將本發明應用在既有的太陽能發電系統中，則驅動裝置即為光伏太陽能板、馬達以及穩壓整流器的組合。光伏太陽能板將會通過穩壓整流器將電流匯入電池，提供給馬達，讓馬達帶動慣性飛輪，以提供后續的輸出裝置(發電機組系統)。當慣性飛輪達到額定轉速，系統穩定發電以后，電池即可降低對馬達(原動機)的電流供給，此時這些系統的光伏太陽能板及發電機所獲的電流可通過電池儲存及供應馬達(原動機)可持續的驅動整體系統運轉。或者，這些所獲的電流亦可供應負載使用或輸往電網。亦即，本發明產生的電力亦可通過電池儲存、直接供應負載使用或直接輸往電網。
[0079]若將本發明應用在既有的水力發電系統之中，驅動裝置即為水力發電系統中的渦輪機。而若是應用在風力發電系統時，驅動裝置即為風機。若是應用在回收廢物料的再生能源發電裝置，則驅動裝置即為內燃機。此上皆為舉例，不應以此些為例子限制本發明的應用。
[0080]此外，本發明的其一實施態樣，系統還可包括一系統監控單元，其是至少監控至少一驅動裝置、慣性飛輪傳動組件及至少一輸出裝置的運作狀態。其設置系統監控單元的目的在于，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、或是脫落產生意外。
[0081]例如，系統監控單元可與慣性飛輪監控單元37相連接，監控系統中的各個慣性飛輪的轉速。除了系統中的各個慣性飛輪的轉速，亦可有一實施態樣的監控單元可監控系統中的全部或部份旋轉件的轉速。或者一系統監控單元可為一感測單元，監控各個慣性飛輪的軸心振動狀況、整體的振動狀況。或者系統監控單元可與輸出裝置電性連接，以監控系統整體的運作狀態、電力及輸出量。
[0082]此外，此處的系統監控單元可遠程操控，例如可通過無線網絡、藍牙或者紅外線的方式進行監控。在一實施態樣中，多個系統的系統監控單元可搭配一監控中心，不同系統的系統監控單元將會統一將監測的狀況回報給監控中心。
[0083]且為了搭配上述的系統監控單元，本發明的系統還可包括一緊急中止單元。當系統監控單元監控到異常狀態時，系統監控單元會通知緊急中止單元停止整體的運作。
[0084]詳細而言，當系統監控單元監控的過程偵測到，慣性飛輪的轉速過快、轉速過慢、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、系統裝置設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、或慢或是速度不穩等異常情況，系統監控單元傳送一狀態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動裝置或直接中止至少一慣性飛輪傳動組件的運作，強迫系統停俥，以避免意外的發生。系統停俥后，再由工程人員進一步檢視、修護。
[0085]補充說明的是，系統還可包括多個減震單元(圖未示出)，一者這些可以減少系統整體振動導致軸心偏移、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。減震單元可設置在慣性飛輪傳動組件或者設置在系統的外殼體、機架等任何可以減少、吸收振動的位置。此外，減震單元亦可進一步防范地震對系統造成的損傷。
[0086]此外，亦可有一實施例的驅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件(共構)。此種設計的優點是，可將整合成單一構件(共構)的系統視為一個模塊與其它既有的模塊搭配使用，使得用戶在應用上更為簡單方便。
[0087]接著，請參考圖10，圖10是圖8的再一實施例的系統的示意圖。與前述實施例相似地，本實施例的慣性飛輪傳動組件系統3，包括至少一驅動裝置33、慣性飛輪傳動組件31、慣性飛輪監控單元(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為一個無刷發電機(此無刷發電機并無設置定子)，但不以此為限制。
[0088]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置在左右兩側。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構36，反向機構36內部有多個齒輪。驅動裝置33帶動反向機構36，反向機構36內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轉動，其中第一慣性飛輪331與第二慣性飛輪332的轉動方向相反。接著，第一慣性飛輪331與第二慣性飛輪332將會分別與無刷發電機(輸出裝置35)的磁轉子以及電樞轉子連接。據此使得無刷發電機(輸出裝置35 )的磁轉子與電樞轉子分別相對地反向轉動。相較于現有技術的發電機可切割更大量的磁力線，增加電能的產出。其中磁轉子與電樞轉子相對反向轉動的額外好處在于，其較一般發電機具有相對更高的轉速，故可提供較多的電力。
[0089]其余組件的關系、組件的設置與前述實施例相似，將不再贅述。
[0090]圖11是圖8的又一實施例的系統的示意圖。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設置在這些慣性飛輪31的外緣部(圖未標示)。
[0091]且為了配合飛輪連接件32，慣性飛輪31較佳可采用機械強度較強的材料制作，以避免快速運轉過程中強度不足造成飛輪本體變形，甚至崩解的情況。
[0092]進一步而言，通過飛輪連接件32套設在這些慣性飛輪31的外緣部，可讓這些飛輪同步轉動，并可將多個飛輪視為單一一個巨大飛輪(轉動慣量將會成大幅成長)。此種設計可應用在空間較狹小的載具、建筑物內或者動力機械內部，例如船舶、汽車或是電用具等等。
[0093]補充說明的是，雖然圖面例示通過兩個飛輪連接件32的實施例，但使用者可依據不同需求調整成一個、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動即可。
[0094]其余構件，例如驅動裝置33跟輸出裝置35與前述實施例相似，故將不再贅述。
[0095]請繼續參考圖12，其為本發明一實施例的慣性飛輪傳動組件的系統用于載具的示意圖。
[0096]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可以單獨設立在框架34內，此種設計可以強化整體系統的抗撞能力，且可以應用在空間條件限制的以會有較多振動的使用情況。且通過將發電機、原動機直接與飛輪傳動組件31直接連接的方式，亦可以節省整體的空間且降低傳動件所造成的能量耗損，達到結構精簡的效果。此外，通過應用數個飛輪的設計，亦可依據不同的需求而調整所需的輸出。
[0097]補充說明的是，本案雖然采飛輪、原動機及發電機同軸設計，但亦可有一實施例部分或是全數異軸設置。
[0098]最后，請參考圖13，其為本發明一實施例的慣性飛輪傳動組件用于風扇的示意圖。除了應用于風扇以外，本發明的慣性飛輪傳動組件亦可運用在其它的獨立電用具，例如冷氣機、電冰箱或是電扇等等。本實施例可將慣性飛輪傳動組件31設置于風扇的基座(形成類似一體共構的設計)，并通過慣性飛輪傳動組件31帶動輸出裝置對風扇內的電池充電，電池再提供電力給扇葉的方式進行。當然，亦可有一實施例，特別將慣性飛輪傳動組件獨立于風扇之外亦可達到相似的功效。
[0099]本圖僅為示意，部份構件已省略或是簡化，但本領域的通常知識者應能理解并將其據以實施并利用。
[0100]綜上所述，本發明是將慣性飛輪傳動組件與驅動裝置搭配的方式，在慣性飛輪傳動組件達到一定的轉速(可產生一定的慣性力矩)后，可大幅地降低驅動裝置的機械能輸出量的方式，改善現有技術需要維持驅動裝置高輸出量(高機械能)造成能量浪費的缺點，實已可達到提高發電效率的目的。
[0101]本發明通過將慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪的飛輪本體設計為旋轉體且質量分布在本體的外緣，以自由搭配、調整系統的質動量，進一步驅動輸出裝置，以提升整體的發電效率的方式，已甚具有實用性。且，本發明除了可以自由組合以外，本發明的設計更便于規格化生產、利于運輸，更未見于相關產業，足戡具有新穎性。且通過此種設計，亦可得到相較傳統慣性飛輪更高的運作效率以及質動量，具有非預期的功效，因此當然具有進步性。此夕卜，本發明的系統以及慣性飛輪傳動組皆以實際測試以及試做，其運作效率以及各組件的搭配皆以證實，且足以作為商業運作的規模，足茲證明具有產業利用性。
[0102]據此，本發明人認為本發明已符合專利法所規定的申請要件，因此爰依法提出申請，敬請審查委員審查后盡速給予核準，以裨盡早投產實施，以利用本發明為日益暖化的地球環境貢獻棉薄之力，是所至盼。
[0103]以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，并非用來限定本發明實施的范圍，即凡依本發明權利要求所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括在本發明的權利要求內。
【主權項】
1.一種慣性飛輪傳動組件，其特征在于，所述慣性飛輪傳動組件包括: 至少一慣性飛輪，所述各慣性飛輪包括一飛輪本體以及一軸心，所述軸心穿設所述飛輪本體，所述飛輪本體得以以所述軸心轉動；以及 至少一傳動件，與所述至少一慣性飛輪的所述軸心連動； 其中，所述飛輪本體具有一邊緣部以及一中心部，所述外緣部環繞所述中心部設置，其中所述外緣部具有一第一厚度，所述中心部具有一第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。2.如請求項I所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述慣性飛輪傳動組件還包含一調整件，所述外緣部還包含至少一插槽，所述調整件得以插設在所述插槽。3.如請求項2所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述調整件的密度與所述飛輪本體不同。4.如請求項I所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述邊緣部與所述中心部通過至少一連接件相連。5.如請求項4所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述邊緣部是由多個邊緣件所構成。6.如請求項5所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述中心部是由多個中心件所構成。7.如請求項1、2、3、4、5或6所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，還包含: 所述至少一傳動件還包含一第一傳動件；以及 所述至少一慣性飛輪還包含一第一慣性飛輪和一第二慣性飛輪，所述第一慣性飛輪通過所述第一傳動件帶動所述第二慣性飛輪。8.如請求項7所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述第一慣性飛輪跟所述第二慣性飛輪是同軸或不同軸設置。9.如請求項1、2、3、4、5或6所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，還包含: 所述至少一傳動件還包含一第一傳動件及一第二傳動件；以及 所述至少一慣性飛輪還包含一第一慣性飛輪、一第二慣性飛輪及一第三慣性飛輪，所述第一慣性飛輪分別通過所述第一傳動件、所述第二傳動件帶動所述第二慣性飛輪、所述第三慣性飛輪。10.如請求項9述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述第一慣性飛輪、所述第二慣性飛輪、與所述第三慣性飛輪是部份或全部同軸或不同軸設置。11.如請求項1、2、3、4、5或6所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，還包含: 所述至少一傳動件還包含多個傳動件；以及 所述至少一慣性飛輪還包含多個慣性飛輪，其中所述這些慣性飛輪是分別通過所述這些傳動件帶動。12.如請求項I或2所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述這些慣性飛輪同軸設置，所述慣性飛輪傳動組件還包含至少一飛輪連接件，所述飛輪連接件設置在所述這些慣性飛輪的所述外緣部。13.如請求項I所述的慣性飛輪傳動組件，其特征在于，其中所述飛輪本體的厚度由圓心往圓周方向遞增。14.一種具有慣性飛輪傳動組件的系統，其特征在于，所述具有慣性飛輪傳動組件的系統包括: 至少一驅動裝置，包括一動力調控單元，用以調控所述驅動裝置的輸出； 如請求項I?13所述的任一慣性飛輪傳動組件，與所述至少一驅動裝置相連； 至少一慣性飛輪監控單元，用以偵測所述慣性飛輪傳動組件中的所述至少一慣性飛輪的轉速；以及 至少一輸出裝置，與所述慣性飛輪傳動組件相連； 其中，所述動力調控單元調控所述驅動裝置提供一初始輸出給所述慣性飛輪傳動組件，待所述慣性飛輪傳動組件的所述慣性飛輪達到一額定轉速，所述慣性飛輪監控單元傳送一調整信號給所述動力調控單元，據此所述動力調控單元調控所述驅動裝置的調整輸出量。15.如請求項13所述的具有慣性飛輪傳動組件的系統，其特征在于，其中所述至少一驅動裝置與所述慣性飛輪傳動組件的所述至少一慣性飛輪直接連接。
【文檔編號】F16F15/30GK105972153SQ201610603388
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月28日
【發明人】廖明振
【申請人】易隨科技股份有限公司