一种用于管道的摩擦纳米发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种用于管道的摩擦纳米发电机，涉及管道发电装置技术领域，包括固定机构和移动机构，所述固定机构用于与管道连接，所述移动机构与所述固定机构能够相对运动，所述固定结构包括若干第一摩擦片，所述移动机构包括若干第二摩擦片，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片的极性相反，所述移动机构与所述固定机构相对运动时，所述第一摩擦片的第一表面与所述第二摩擦片的第一表面能够发生接触和分离，所述第一摩擦片的第二表面和所述第二摩擦片的第二表面分别设置有电极。本发明专利技术基于摩擦起电和静电感应耦合的原理，充分利用流体的能量，将流体动能转化为电能。将流体动能转化为电能。将流体动能转化为电能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于管道的摩擦纳米发电机


[0001]本专利技术涉及管道发电装置
，特别是涉及一种基于摩擦起电和静电感应耦合的发电机。

技术介绍

[0002]近年来，全球各国工业快速发展，而工厂中有着大量的管道用来传输各种各样的液体、气体形式的原料，如氧气、蒸馏水等，也需要管道排放废气、废料；现在的人们日常生活中也需要管道来传输天然气、生活用水等。可以说管道遍布人们的周围。工业中的各种流体大多有危险性，需要实时监测，生活中的天然气、天然用水也需要对每户人家的用量进行记录，因此对管道中流体的流速、液面高度、温度等参数的测量就显得十分重要，需要大量传感器对它们进行测量。对这些传感器的供能不需要太大功率，但是需要能够长久工作，如果用传统化学电池对它们进行供能，首先是传统电池的电池容量有限，需要及时更换，需要高昂的维护成本，且在工业原料的环境中，化学电池很可能会发生泄漏，造成严重的后果。管道在输送流体时，通常需要对压力等级进行调节，而在降低压力等级时必然会造成能量浪费，而管道发电机技术可以将管道内浪费的流体能转换为电能，一方面可以充分地给大量的传感器供能，另一方面可以将多余的能量收集起来，以将资源充分利用。
[0003]由于管道内体积有限，所以管道发电机的体积及安装是不能忽视的问题，如果体积过大还会影响流体的传输。因此，需要设计出一种体积小的管道发电机高效且无影响地收集流体能量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于管道的摩擦纳米发电机，以解决上述现有技术存在的问题，基于摩擦起电和静电感应耦合的原理，充分利用流体的能量，将流体动能转化为电能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供了一种用于管道的摩擦纳米发电机，包括固定机构和移动机构，所述固定机构用于与管道连接，所述移动机构与所述固定机构能够相对运动，所述固定结构包括若干第一摩擦片，所述移动机构包括若干第二摩擦片，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片的极性相反，所述移动机构与所述固定机构相对运动时，所述第一摩擦片的第一表面与所述第二摩擦片的第一表面能够发生接触和分离，所述第一摩擦片的第二表面和所述第二摩擦片的第二表面分别设置有电极。
[0007]优选地，所述第一摩擦片为阴极摩擦片，所述第二摩擦片为阳极摩擦片；
[0008]或者，所述第一摩擦片为阳极摩擦片，所述第二摩擦片为阴极摩擦片。
[0009]优选地，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片的个数相同，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片均呈环状，所述第一摩擦片的宽度、所述第二摩擦片的宽度、相邻的所述第一摩擦片的间距以及相邻的所述第二摩擦片的间距均相同。
[0010]优选地，所述固定机构还包括活动轨道，若干所述第一摩擦片沿所述活动轨道的轴向等间距设置在所述活动轨道的内壁，所述活动轨道的一端封闭，所述移动机构设置在所述活动轨道中，并与所述活动轨道滑动且密封连接。
[0011]优选地，所述固定机构还包括支架，所述活动轨道的一端通过支架与管道连接。
[0012]优选地，所述活动轨道的另一端设置有限位挡板。
[0013]优选地，所述移动机构还包括活塞和摩擦片座，所述活塞的内端靠近所述摩擦片座的外端，若干所述第二摩擦片沿所述摩擦片座的轴向等间距设置在所述摩擦片座的外壁。
[0014]优选地，所述移动机构还包括活塞座，所述活塞和所述摩擦片座均套设在所述活塞座的外侧，所述摩擦片座的内端与所述活塞座的内端通过挡板连接，所述摩擦片座的外端设置有凸起，所述凸起的内端与所述活塞座的外端接触。
[0015]优选地，所述移动机构与所述固定机构相对运动方向与管道的轴线平行。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本专利技术基于摩擦起电和静电感应耦合的原理，引入多对不同极性的摩擦片，提高了发电机的效率。由于管道中流体的速度并不恒定，因此会对普通的发电机的发电效率造成影响，本专利技术恰好利用流体速度不稳定，采用活塞的方法，既实现了密封，又能充分利用流体的能量，简化了结构的同时，提高了发电机的效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术的用于管道的摩擦纳米发电机安装示意图；
[0020]图2为本专利技术的用于管道的摩擦纳米发电机爆炸图；
[0021]图3为本专利技术的用于管道的摩擦纳米发电机侧视图；
[0022]图4为图3的A
‑
A剖视图；
[0023]其中：1
‑
管道，2
‑
支架，3
‑
活动轨道，4
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活塞座，5
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第一螺钉，6
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限位挡板，7
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第二螺钉，8
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活塞，9
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第二摩擦片，10
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摩擦片座，11
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挡板，12
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第三螺钉，13
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第一摩擦片，14
‑
第四螺钉。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术的目的是提供一种用于管道的摩擦纳米发电机，以解决上述现有技术存在的问题，基于摩擦起电和静电感应耦合的原理，充分利用流体的能量，将流体动能转化为电能。
[0026]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0027]如图1至图4所示：本实施例提供了一种用于管道的摩擦纳米发电机，包括固定机构和移动机构，固定机构用于与管道1连接，固定机构的作用是将发电机主体部分固定在管道1上，移动机构与固定机构能够相对运动，移动机构的作用是使两种极性不同的摩擦片不停发生接触分离，从而发电，移动机构与固定机构相对运动方向与管道1的轴线平行；固定结构包括若干第一摩擦片13，移动机构包括若干第二摩擦片9，第一摩擦片13和第二摩擦片9的极性相反，移动机构与固定机构相对运动时，第一摩擦片13的第一表面与第二摩擦片9的第一表面能够发生接触和分离，第一摩擦片13的第二表面和第二摩擦片9的第二表面分别设置有电极，外电路分别与第一摩擦片13和第二摩擦片9连接。
[0028]具体地，本实施例中，第一摩擦片13为阴极摩擦片，第二摩擦片9为阳极摩擦片；或者，第一摩擦片13为阳极摩擦片，第二摩擦片9为阴极摩擦片。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管道的摩擦纳米发电机，其特征在于：包括固定机构和移动机构，所述固定机构用于与管道连接，所述移动机构与所述固定机构能够相对运动，所述固定结构包括若干第一摩擦片，所述移动机构包括若干第二摩擦片，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片的极性相反，所述移动机构与所述固定机构相对运动时，所述第一摩擦片的第一表面与所述第二摩擦片的第一表面能够发生接触和分离，所述第一摩擦片的第二表面和所述第二摩擦片的第二表面分别设置有电极。2.根据权利要求1所述的用于管道的摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一摩擦片为阴极摩擦片，所述第二摩擦片为阳极摩擦片；或者，所述第一摩擦片为阳极摩擦片，所述第二摩擦片为阴极摩擦片。3.根据权利要求1所述的用于管道的摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一摩擦片和所述第二摩擦片的个数相同，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片均呈环状，所述第一摩擦片的宽度、所述第二摩擦片的宽度、相邻的所述第一摩擦片的间距以及相邻的所述第二摩擦片的间距均相同。4.根据权利要求1所述的用于管道的摩擦纳米发电机，其特征在于：所述固定机构还包括活动轨道，若干所述第一摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠杰，赵阳，宫荧，彭艳，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：