摩擦纳米发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及微型发电装置技术领域，尤其涉及一种摩擦纳米发电装置，包括：反应器，所述反应器具备密闭内腔；驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述密闭内腔中的气体工质进行自激振荡；发电模块，所述发电模块包括多个发电单元，所述发电单元包括第一电极、液池和第二电极，所述液池内设有液态金属，所述第一电极上设有摩擦材料层，所述第二电极与所述液态金属电连接；传动组件，所述传动组件包括传动杆，所述传动杆上设有活塞，所述活塞与所述密闭内腔滑动配合，所有的所述第一电极跟随所述传动杆同步移动。能够解决现有技术中热声驱动摩擦纳米发电技术发电功率小，发电效率较低的技术缺陷，提升发电功率和发电效率。提升发电功率和发电效率。提升发电功率和发电效率。

【技术实现步骤摘要】
摩擦纳米发电装置


[0001]本技术涉及微型发电装置
，尤其涉及一种摩擦纳米发电装置。

技术介绍

[0002]摩擦纳米发电机是一种基于摩擦起电和静电感应的耦合作用，能够将多种形式的机械能转换为电能输出的具有纳米结构组成的发电装置。声驱动的摩擦纳米发电技术可利用热声发电机将热能转化为声能，然后利用声能驱动摩擦纳米发电机发电。
[0003]热声发电机是一种可实现热能和声能相互转换的热力机械，具有无运动部件的特性，因而具备结构简单、高可靠性、长寿命等优点，可利用废热、太阳能、工业余热等能源，备受学术界和工业界的关注。
[0004]然而，现有技术中，热声驱动摩擦纳米发电技术发电功率小，发电效率较低，因此，亟需一种能够解决上述问题的摩擦纳米发电装置。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种摩擦纳米发电装置，用以解决现有技术中热声驱动摩擦纳米发电技术发电功率小，发电效率较低的技术缺陷，提升发电功率和发电效率。
[0006]本技术提供一种摩擦纳米发电装置，包括：
[0007]反应器，所述反应器具备密闭内腔；
[0008]驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述密闭内腔中的气体工质进行自激振荡；
[0009]发电模块，所述发电模块包括多个发电单元，每个所述发电单元均包括第一电极、液池和第二电极，所述液池内设有液态金属，所述第一电极上设有摩擦材料层，所述第二电极与所述液态金属电连接；
[0010]传动组件，所述传动组件包括传动杆，所述传动杆上设有活塞，所述活塞与所述密闭内腔滑动配合，所有的所述第一电极跟随所述传动杆同步移动。
[0011]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述驱动模块包括依次设置的加热器、回热器和冷却器，所述加热器、所述回热器和所述冷却器设置在所述密闭内腔中。
[0012]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述密闭内腔包括依次连通的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述加热器、回热器和冷却器设置在所述第一腔室中，所述发电模块设置在所述第三腔室中。
[0013]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述传动杆的两端分别设有所述活塞；
[0014]所述第二腔室和所述第四腔室为管状，所述传动杆的两端的两个所述活塞分别与所述第二腔室和所述第四腔室滑动配合。
[0015]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述密闭内腔还包括用于容纳气体工质的第五腔室，所述第一腔室、所述第二腔室、所述第三腔室、所述第四腔室和所述第五腔室依次连通。
[0016]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述驱动模块包括直线电机。
[0017]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述发电单元沿所述传动杆的长度方向直线阵列设置；或，所述发电单元沿所述传动杆的周向圆周阵列设置。
[0018]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述传动杆上设有推杆，所述推杆与所述第一电极一一对应连接。
[0019]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述液态金属包括汞、镓、钠、钾、或以上任意几种的混合物。
[0020]根据本技术提供的摩擦纳米发电装置，所述摩擦材料层采用包括聚四氟乙烯、聚酰亚胺或氟化乙烯丙烯共聚物的材料制成。
[0021]本技术提供的摩擦纳米发电装置，通过驱动模块驱动密闭内腔中的气体工质进行自激振荡，处于自激振荡的气体工质驱动传动杆上的活塞往复移动，并带动所有发电单元中的第一电极跟随其同步往复移动，第一电极上的摩擦材料层与液池中的液态金属在接触状态和分离状态之间周期性切换(相互摩擦)，引发电荷移动并形成电流，且多个发电单元同步发电，能够提升发电功率和发电效率。
[0022]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
[0024]图1是本技术提供的摩擦纳米发电装置实施例的示意图；
[0025]图2是图1中A的局部放大图；
[0026]图3是本技术提供的摩擦纳米发电装置中反应器实施例的示意图；
[0027]图4是本技术提供的摩擦纳米发电装置中发电单元的布置图之一；
[0028]图5是本技术提供的摩擦纳米发电装置中发电单元的布置图之二；
[0029]图6是本技术提供的摩擦纳米发电装置电输出原理图；
[0030]图7是本技术提供的摩擦纳米发电装置使用示意图。
[0031]附图标记：
[0032]1、反应器；2、密闭内腔；201、第一腔室；202、第二腔室；203、第三腔室；204、第四腔室；205、第五腔室；3、第一电极；4、液池；5、第二电极；6、摩擦材料层；7、传动杆；8、活塞；9、加热器；10、回热器；11、冷却器；12、推杆；13、外部负载。
具体实施方式
[0033]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范
围。
[0034]在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
[0036]在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摩擦纳米发电装置，其特征在于，包括：反应器，所述反应器具备密闭内腔；驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述密闭内腔中的气体工质进行自激振荡；发电模块，所述发电模块包括多个发电单元，每个所述发电单元均包括第一电极、液池和第二电极，所述液池内设有液态金属，所述第一电极上设有摩擦材料层，所述第二电极与所述液态金属电连接；传动组件，所述传动组件包括传动杆，所述传动杆上设有活塞，所述活塞与所述密闭内腔滑动配合，所有的所述第一电极跟随所述传动杆同步移动。2.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电装置，其特征在于，所述驱动模块包括依次设置的加热器、回热器和冷却器，所述加热器、所述回热器和所述冷却器设置在所述密闭内腔中。3.根据权利要求2所述的摩擦纳米发电装置，其特征在于，所述密闭内腔包括依次连通的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述加热器、回热器和冷却器设置在所述第一腔室中，所述发电模块设置在所述第三腔室中。4.根据权利要求3所述的摩擦纳米发电装置，其特征在于，所述传动杆的两端分别设有所述活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇鹏，杨睿，余国瑶，吴张华，罗二仓，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：