[實用新型]一種封閉式的小型力—電轉(zhuǎn)換裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720998968.7
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207251504U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊哲;孫碩程;陳曦;閆淵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安華泰博源質(zhì)量檢測有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 何會俠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及周期性動能回收和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，以及新型電池、便攜式電池的設(shè)計制作，具體涉及一種封閉式的小型力—電轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

日常生活中、工業(yè)中、科學(xué)技術(shù)中、自然現(xiàn)象中，都存在很多周期性動能，或者具體來說，振動能量。人在行走中，腳和鞋底之間的周期性的接觸，工業(yè)中機器的振動，航空探測器受到干擾時的抖動，還有潮汐和地震。而這些現(xiàn)象中，有的能量屬于有害振動，有的能量雖然無害，但是最終大量以熱能形式耗散，對環(huán)境不利，導(dǎo)致總體能量利用率較低，因此，如果能在不違反熱力學(xué)第二定律的情況下對這些能量加以吸收利用，將會大大提高能量的利用率和有效緩解溫室效應(yīng)，同時如果能將有害振動能量加以吸收利用，還可以“變廢為寶”。

除此之外，近年來在能量轉(zhuǎn)換方面，一種納米多孔材料和電解質(zhì)溶液組合的結(jié)構(gòu)得到越來越多的關(guān)注和研究，包括該結(jié)構(gòu)對沖擊動能的吸收，將動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，將電能轉(zhuǎn)化為動能等，不同的物質(zhì)和機構(gòu)能實現(xiàn)力－熱－電三者之間的相互轉(zhuǎn)換，尤其對低品位熱能、動能等具有較高的利用率，但是目前由于涉及到液體而缺乏嚴(yán)密的設(shè)計所以仍然沒有廣泛應(yīng)用于生活中。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種封閉式的小型力—電轉(zhuǎn)換裝置，將行走奔跑中、振動機械中、宇宙干擾中、潮汐地震中多余的或有害的能量進(jìn)行回收和轉(zhuǎn)化，并可將其以電能形式輸出，存儲起來可以進(jìn)一步利用。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種封閉式的小型力—電轉(zhuǎn)換裝置，包括厚壁薄底圓筒9，與厚壁薄底圓筒9通過螺紋連接的厚壁圓筒3，設(shè)置在厚壁圓筒3頂部的上薄蓋1，所述厚壁薄底圓筒9、厚壁圓筒3和上薄蓋1圍成的空腔內(nèi)從上到下依次分布有小圓珠2、上活塞4、薄納米多孔合金材料5、鹽溶液7、厚納米多孔合金材料5＇、下活塞4＇和圓盤狀彈性體8；所述厚納米多孔合金材料5＇嵌入厚壁圓筒3和厚壁薄底圓筒9之間形成的凹槽內(nèi)；所述薄納米多孔合金材料5和厚納米多孔合金材料5＇的側(cè)面分別貼附有窄銅箔6和寬銅箔6＇，使薄納米多孔合金材料5 和厚納米多孔合金材料5＇分別在與厚壁圓筒3和厚壁薄底圓筒9接觸的地方用窄銅箔6和寬銅箔6＇隔開，窄銅箔6與寬銅箔6＇連接上引線10和下引線10＇，分別將薄納米多孔合金材料5和厚納米多孔合金材料5＇的電位輸出到裝置外部。納米多孔合金周圍充滿鹽溶液，并被兩片薄板作為活塞將溶液的上下液面封閉起來。

所述厚壁薄底圓筒9、厚壁圓筒3和上薄蓋1均采用易加工和韌性、強度都好的45號鋼材。

所述厚壁薄底圓筒9的壁厚與底面厚度之比應(yīng)大于10:1。

所述厚壁薄底圓筒9、厚壁圓筒3和上薄蓋1的表面都鍍有一層絕緣的防腐蝕膜聚四氟乙烯PTFE。

所述厚壁圓筒3和厚壁薄底圓筒9內(nèi)部表面刻有凹槽，上引線10和下引線10＇用絕緣膠固定在凹槽內(nèi)。

在所述厚壁薄底圓筒9內(nèi)部最下方填充圓盤狀彈性體8，所述圓盤狀彈性體8厚度為厚壁薄底圓筒9整體高度的1/3，直徑與厚壁薄底圓筒9內(nèi)徑相同，并采用強度好、恢復(fù)形變快的復(fù)合水凝膠PAAm MWNTs。

所述鹽溶液7采用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25％的NaCl溶液。

所述上活塞4和下活塞4＇所采用材料為聚碳酸酯PC，厚度為厚壁薄底圓筒9整體高度的1/6～1/8；所述薄納米多孔合金材料5和厚納米多孔合金材料5＇采用蒙乃爾合金，厚度分別為厚壁薄底圓筒9整體高度的1/10和1/3。

所述上活塞4和薄納米多孔合金材料5之間用雙面導(dǎo)電膠帶固定。

所述小圓珠2為堅硬的陶瓷顆?；蛘卟讳P鋼顆粒。

和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具備如下優(yōu)點：

本實用新型在實際應(yīng)用當(dāng)中，有封閉的發(fā)電體系，對內(nèi)含液體進(jìn)行了很好的限制與防護(hù)。復(fù)合水凝膠的填充充分利用了空間及凝膠的性質(zhì)，同時對下活塞起到了很好的限制作用，防止溶液泄露，并且該凝膠恢復(fù)變形速度快，能較好地吸收大部分周期的振動能量。按小圓珠的緊密排列使得傳遞到上活塞上的力總是垂直于活塞表面的，并且限制了活塞在豎直方向的位移，使得上活塞總能保持相對水平。銅箔為導(dǎo)線與納米多孔合金材料提供了很好的連接，大大減小了接觸電阻。該裝置是封閉系統(tǒng)，可以埋藏于其他元件或者設(shè)備中。

附圖說明

圖1為一種動力儲能的力‐電轉(zhuǎn)換裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作詳細(xì)的說明：