CN110707960B - 一种垂直发电装置 - Google Patents

Abstract

一种垂直发电装置，包括颗粒状绝缘体、电荷收集装置和压力施加装置,所述颗粒状绝缘体设置在所述电荷收集装置的内壁上；所述电荷收集装置包括第一弹性振片和第二弹性振片；所述第一弹性振片内壁固定有第一导电胶带，所述第二弹性振片内壁固定有第二导电胶带，所述第一导电胶带远离所述第一弹性振片的一面与所述第二导电胶带远离所述第二弹性振片的一面分别固定有所述颗粒状绝缘体；所述压力施加装置设置在所述电荷收集装置两侧，分别与所述第一弹性振片和所述第二弹性振片相对。一种垂直发电装置，不仅电力能源收集简单、方便，并且收集成本低廉，可循环再生，且外形大小可以适用于各种环境，从而使其适用范围更为广泛。

Description

一种垂直发电装置

技术领域

本发明涉及一种能量收集装置，更具体的说，特别涉及一种垂直发电装置。

背景技术

传统的发电主要是通过燃烧化石燃料，将热能转化为电能，但是现有通过热能转化为电能的能源主要是化石燃料，但现有的化石燃料的资源有限，过度使用造成资源日渐枯竭，并且通过燃烧化石燃料进行发电产生的污染对环境影响恶劣。

人类已渐渐较多的使用可再生能源（水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等）来发电，然而现有新的能源如太阳能，风能等收集代价较高，在当前全球能源紧张的情况下，如何能够通过最简单的方法获得电能，是当前非常重要的。

因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。

发明内容

一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种廉价、便捷，收集方式简单，并且适用范围广泛的拱形垂直发电装置。

（二）技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种垂直发电装置，其特征在于，包括颗粒状绝缘体和电荷收集装置,所述颗粒状绝缘体设置在所述电荷收集装置的内壁上；

所述电荷收集装置包括第一弹性振片和第二弹性振片，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片的两端相互接触；所述第一弹性振片内壁固定有第一导电胶带，所述第二弹性振片内壁固定有第二导电胶带，所述第一导电胶带远离所述第一弹性振片的一面与所述第二导电胶带远离所述第二弹性振片的一面分别固定有所述颗粒状绝缘体；

所述第一导电胶带连接有电极引出导线，导出第一电极，所述第二导电胶带连接有电极引出导线，导出第二电极；

所述压力施加装置设置在所述电荷收集装置两侧，分别与所述第一弹性振片和所述第二弹性振片相对。

关键在于，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片均为拱形，且大小相同，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片组成椭圆形。

关键在于，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片为包裹有绝缘材料的钢片，其角度为60度。

关键在于，所述第一导电胶带远离所述第一弹性振片的一面为粘性面，所述第二导电胶带远离所述第二弹性振片的一面为粘性面。

关键在于，所述第一导电胶带与所述第二导电胶带互不接触。

关键在于，所述颗粒状绝缘体为沙子。

（三）有益效果：本发明提供一种垂直发电装置，不仅电力能源收集简单、方便，并且收集成本低廉，可循环再生，且外形大小可以适用于各种环境，从而使其适用范围更为广泛。

附图说明

图1是本发明一种垂直发电装置结构图；

图2是本发明一种垂直发电装置一个优选实施例的结构图；

01-第一弹性振片；02-第二弹性振片；03-第一导电胶带；04-第二导电胶带；05-颗粒状绝缘体；100-支撑装置；200-包覆装置。

具体实施方式

下面结合优选的实施例对本发明做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是，本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

附图是本发明的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明的实际要求保护范围构成限制。

一种垂直发电装置，包括颗粒状绝缘体05、电荷收集装置和压力施加装置,所述颗粒状绝缘体05设置在所述电荷收集装置的内壁上。

如图1所示，所述电荷收集装置包括第一弹性振片01和第二弹性振片02，所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02的两端相互接触。这里对所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02大小不做具体限制：当发电装置需要在大型用电器上使用时，可以设置较大的所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02；当发电装置需要在微型用电器上使用时，可以设置微型的所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02，从而扩大了垂直发电装置的适用范围。需要说明的是：所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02均为拱形，且弧度和大小需要相同，所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02的两端相互接触后组成椭圆形装置。

所述第一弹性振片和所述第二弹性振片可以是具有弹性并包裹有绝缘材料的钢片，也可以是具有弹性，绝缘的塑料振片，这里不做具体限制。所述第一弹性振片和所述第二弹性振片原始角度优选的为60度，也可以是其他角度，这里不做具体限制。

还可以将所述第一弹性振片和所述第二弹性振片封装到球形软体内，将颗粒状绝缘体05、电荷收集装置组成一个整体，球体直径可以是40mm，也可以是其他直径，这里不做具体限制。

所述第一弹性振片01内壁固定有第一导电胶带03，所述第二弹性振片02内壁固定有第二导电胶带04。所述第一导电胶带03远离所述第一弹性振片01的一面固定有所述颗粒状绝缘体05，所述第二导电胶带04远离所述第二弹性振片02的一面分别固定有所述颗粒状绝缘体05。

所述第一导电胶带03远离所述第一弹性振片01的一面为粘性面，所述第二导电胶带04远离所述第二弹性振片02的一面为粘性面，所述颗粒状绝缘体05通过导电胶带的粘性分别固定在所述第一导电胶带03远离所述第一弹性振片01的一面、所述第二导电胶带04远离所述第二弹性振片02的一面。

所述第一导电胶带03和所述第二导电胶带04远离所述颗粒状绝缘体05的一面也可以是具有粘性的表面，从而使所述第一导电胶带03和所述第二导电胶带04分别固定在所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02内壁上，所述第一导电胶带03和所述第二导电胶带04也可以是通过其他固定方式固定，这里不做具体限制。

所述第一导电胶带03与所述第二导电胶带04的两端互不接触，所述第一导电胶带03和所述第二导电胶带04分别将所述颗粒状绝缘体05摩擦产生的电荷收集。

所述第一导电胶带03连接有电极引出导线，导出第一电极，所述第二导电胶带04连接有电极引出导线，导出第二电极。

所述第一电极和所述第二电极分别与整流桥连接，整流桥将产生的电流转为正负极固定。

所述颗粒状绝缘体05优选为沙子，也可以是直径为500微米的不规则绝缘可以，也可以是其他直径的不规则绝缘颗粒，这里不做具体限制。

所述压力施加装置设置在所述电荷收集装置两侧，分别与所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02相对。

在使用垂直发电装置时：所述压力施加装置同时向所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02外侧施加机械振动，使所述第一导电胶带03和所述第二导电胶带04上的颗粒状绝缘体05相互摩擦，产生电荷。产生的电荷分别通过所述第一导电胶带03、所述第二导电胶带04传递到所述第一电极和所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别与用电器连接，从而组成回路，为用电器提供电能，实现机械能向电能的转变。

所述的机械振动，优选的为垂直于发电装置表面的上下震动，震动频率为1赫兹，也可以是其他振动方向，其他振动频率，这里不做具体限制。

一种垂直发电装置可以用于玩具发电，所述第一电极和所述第二电极分别与玩具连接，当所述颗粒状绝缘体05摩擦发电时，为玩具提供电能，使玩具工作；还可以用做对于机械能转化为电能发电知识的普及装置，让学生更好的体验机械能如何转化为电能的过程；同时所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02大小没有具体的数据要求，所以保证了垂直发电装置的使用广泛，可用于大规模机械能发电站；小型微型发电装置用以提供小型微型用电器能源，例如体内起搏器等。垂直发电装置还可以用于其他领域，这里对垂直发电装置的具体用途不做具体限制。

下面结合本发明提供的一种垂直发电装置一个优选的实施例进行详细说明。

一种垂直发电装置还可以是包括颗粒状绝缘体05、电荷收集装置、支撑装置100和包覆装置200，如图2所示。所述包覆装置200由上下两层组成，所述包覆装置200之间均匀的设有支撑装置100。

所述包覆装置200优选的是由EPE（聚乙烯发泡棉是非交联闭孔结构，又称EPE珍珠棉）和保鲜膜组合而成软垫，保鲜膜覆盖在EPE的表面。

所述支撑装置100包括4个支撑板，所述的4个支撑板组成两端开口的长方体结构，所述的4个支撑板组成的长方体结构开口处分别被所述包覆装置200覆盖。

所述电荷收集装置置于所述支撑装置100组成的长方体内，其中，所述电荷收集装置的第一弹性振片01和所述第二弹性振片02远离所述颗粒状绝缘体05的一面与所述包覆装置200分别相对。

所述包覆装置200之间设有复数组所述支撑装置100，所述支撑装置100将所述包覆装置200均匀的分隔成多个矩形，每个矩形空间分别设有所述电荷收集装置。

一种垂直发电装置还包括蓄电装置，每组所述支撑装置100之间的电荷收集装置分别与所述蓄电装置连接，所述蓄电装置将所述电荷收集装置收集的电能收集储存，所述蓄电装置连接有充电插孔。

所述蓄电装置和所述充电插孔可以设置在所述包覆装置200的顶角，也可以设置在所述包覆装置200的外边缘，这里不做具体限制。

在使用过程中，所述垂直发电装置平铺，可以作为婴幼儿的爬爬垫，婴幼儿在装置表面爬行或玩耍时，向所述第一弹性振片01和所述第二弹性振片02外侧施加压力，使所述第一导电胶带03和所述第二导电胶带04上的颗粒状绝缘体05相互摩擦，产生电荷。产生的电荷分别通过所述第一导电胶带03、所述第二导电胶带04传递到所述第一电极和所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别与所述蓄电装置连接，所述蓄电装置将产生的电荷收集并存储，所述蓄电装置可以为小型用电器充电，例如儿童玩具，这里不做具体限制。

一种垂直发电装置还可以设置在鞋底内部，尤其是儿童的鞋底内部，可以为鞋底设置的明灯提供电源，替代纽扣电池。

一种垂直发电装置，不仅电力能源收集简单、方便，并且收集成本低廉，可循环再生，还可以使玩具在不用电池的情况下进行玩耍，减少了对环境的污染，同时对于机械能转化为电能的知识具有启蒙和普及作用，并且外形大小可以适用于各种环境，从而使其适用范围更为广泛；实现了将日常机械能转化为电能并收集，减少了小型用电器使用干电池的数量，减少了干电池对环境的影响。

以上内容是对本发明创造的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本发明创造的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本发明创造的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。

Claims (6)

1.一种垂直发电装置，其特征在于，包括颗粒状绝缘体、电荷收集装置、压力施加装置、支撑装置和包覆装置,所述颗粒状绝缘体设置在所述电荷收集装置的内壁上；

所述电荷收集装置包括第一弹性振片和第二弹性振片，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片的两端相互接触；所述第一弹性振片内壁固定有第一导电胶带，所述第二弹性振片内壁固定有第二导电胶带，所述第一导电胶带远离所述第一弹性振片的一面与所述第二导电胶带远离所述第二弹性振片的一面分别固定有所述颗粒状绝缘体；

所述第一导电胶带连接有电极引出导线，导出第一电极，所述第二导电胶带连接有电极引出导线，导出第二电极；

所述压力施加装置设置在所述电荷收集装置两侧，分别与所述第一弹性振片和所述第二弹性振片相对；

所述颗粒状绝缘体为不规则绝缘颗粒；

所述包覆装置由上下两层组成，所述包覆装置之间均匀的设有支撑装置，所述支撑装置包括4个支撑板，所述的4个支撑板组成两端开口的长方体结构，所述的4个支撑板组成的长方体结构开口处分别被所述包覆装置覆盖，所述支撑装置组成的每个长方体内分别设有所述电荷收集装置。

2.根据权利要求1所述一种垂直发电装置，其特征在于，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片均为拱形，且大小相同，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片组成椭圆形。

3.根据权利要求1所述一种垂直发电装置，其特征在于，所述第一弹性振片和所述第二弹性振片为包裹有绝缘材料的钢片，其角度为60度。

4.根据权利要求1所述一种垂直发电装置，其特征在于，所述第一导电胶带远离所述第一弹性振片的一面为粘性面，所述第二导电胶带远离所述第二弹性振片的一面为粘性面。

5.根据权利要求1所述一种垂直发电装置，其特征在于，所述第一导电胶带与所述第二导电胶带互不接触。

6.根据权利要求1所述一种垂直发电装置，其特征在于，所述颗粒状绝缘体为沙子。

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