CN102619712A

CN102619712A - 一种能量转换装置

Info

Publication number: CN102619712A
Application number: CN2011100301170A
Authority: CN
Inventors: 黎发文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明公开了一种结构简单、材料节省、低耗节能环保的新型能量转换装置；以往外力发电机存在多种限制且资源损耗大、不利于环保；本发明将带安装芯轴的芯磁安装在芯规围成的芯仓内，芯磁的一侧通过凸轴与凹轴紧密配合相连，芯规通过凹轴安装在转轴的一端，转轴的另一端设置有发电机组，芯规外围设置有径仓，径磁安放在径仓内，芯磁的磁力作用于径磁，产生重力势能，径磁在磁力和重力作用下发生偏转，由于至少两个以上的径仓均匀分布在芯规周围，径磁在芯磁作用下利用部件自身重力持续较长时间地循环运作以达到带动转轴运转的目的，实现能量转换；本发明广泛适用于各种电动机、发动机组及其他动力玩具或家电。

Description

一种能量转换装置

技术领域

本发明涉及一种机械装置，特别是一种新型能量转换装置。

背景技术

目前，公知的外力型发电机，包括：火力、风力、水力等外力发电机，采用这几种外力发电机，要带动其主体运作发电，一般都要求规模比较大，如火力发电：需要很多的资源持续投入才可有相应产出；风力发电：要求地区性强，地理分布有限制；水力发电：可能影响水资源分布，从而间接带来整个生态环境的破坏，且这几种处力发电形式皆需要大规模拉电网等等，才能送到电网的终端用户。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种结构简单、材料节省、低耗节能环保的新型能量转换装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型能量转换装置，包括支撑整体机构的支架，带安装芯轴的芯磁安装在芯规围成的芯仓内，芯规的一侧通过凸轴上的安装轴承与凹轴一端配合相连，凹轴的另一端与转轴的一端配合相连，转轴的另一端设置有发电机组，芯规外围设置有径仓，径磁安放在径仓内，芯规另一侧设置有芯盖，通过悬浮式固定轴承与芯尾轴固定连接，芯规及径仓的外围设置有防护套，芯尾尾端设置有调节装置；

所述芯磁的磁极按圆心线两极平分；

所述径仓的数量至少有两个，并均匀分布在芯规的外围；

所述径仓的高度大于径磁的长度；

所述径仓的内部两端设置有防震垫；

所述径磁为直径小于长度的长圆柱形磁体，磁体的磁极按长度两极平分；

所述径磁按同极向心安装；

所述径磁内设置有重金属填充物，径磁内磁均匀分布重金属填充物的四周，径磁内磁外设置有径磁保护层；

所述芯轴与芯磁之间设置有固角。

所述芯磁高度大于等于径磁的直径；

所述安装轴承和固定轴承为悬浮式轴承，悬浮式轴承外设置有绝磁保护层。

本发明的有益效果是：本发明的芯磁通过芯轴固定安装在设置有外围防护套的芯规形成的芯仓内，芯规外围均匀设置有两个以上均匀分布的径仓，径仓内设置有加重径磁，通过调节机构，调整芯磁偏转角度，用磁力启动处于芯仓上方的径磁，径磁在芯磁的磁力作用下向上运动，形成一定的势能，而按照重力惯性，径磁会在自身重力作用下，向下移动，此时，径仓会向磁力与重力的合力方向出现偏转，从而带动与其相连的芯规按同一方向旋转，由于芯规与转轴相连，从而带动转轴转动，输出动能带动与转轴相连的发电机组，从而产生电能，实现能量转换，且本发明能在相对长的时间内不必运用风力、水力、火力等外力作用，只需运用自身结构部件的自身重力和机构磁力，持续较长时间循环运作以达到能量转换的目的，实现能量转换，本发明结构简单、材料节省，低耗节能环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的工作原理图1；

图2是本发明的部分结构剖示图1；

图3是本发明的部分结构剖示图2；

图4是本发明的径磁结构剖示图；

图5是本发明的工作状态原理剖示图1；

图6是本发明采用三径磁产品工作原理图1；

图7是本发明采用四径磁产品工作原理图2；

图8是本发明用球磁代替径磁的工作原理示意图1；

图9是本发明用球磁代替径磁的工作原理示意图2；

图10是本发明用球磁代替径磁的工作原理示意图3；

图11是本发明的工作状态原理剖示图2；

具体实施方式

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，包括支撑整体结构的支架6，带芯轴10的芯磁1安装在芯规709围成的芯仓703内，本发明所述芯轴10是与芯磁1连成一体但不具有磁性的、由分别固定在芯磁1两侧的凸轴101和芯尾轴102共同组成，芯规709的一侧通过凸轴101上的悬浮式安装轴承103与凹轴705紧密配合相连，凹轴705另一端安装在转轴7的一端，转轴7与凸轴101联合的一端为一可与凸轴101紧密配合的凹轴705，芯规709外围与转轴7连接处、及芯盖708与芯尾轴102处皆设置有悬浮式紧固轴承701，由于本发明主要是利用磁能转化为势能，再在磁能和势能的作用下产生使转轴7转动的动能的一个能量转换装置，因此，本发明在多个连接关系中采用了轴承连接方式，特别是在与结构转动有关的位置上采用了悬浮式轴承连接安装，以减少整体结构由于转动摩擦带来的能量损耗；转轴7的另一端设置有发电机组110；芯规709外围设置有绕芯规709均匀分布的径仓4，径磁2安放在径仓4内，为降低径磁2在径仓4内运动时因摩擦阻力而造成的能量损耗，本发明将径仓4设计为真空、多层隔音防护结构，芯规709另一侧通过芯盖708与悬浮式固定轴承104与芯尾轴102固定连接，芯规709及径仓4的活动面的外围设置有隔音隔磁防护套3，芯尾轴102的尾端设置有调节装置120，本发明的调节装置120主要用来调节芯磁的偏转角度，以达到一定的启动势能或开关作用。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，其特征在于芯磁1为半径大于长度的扁圆柱形磁体，磁体的磁极按圆心线两极平分，由于本发明整体结构是一个能量转换装置，因此，在保证摩擦损耗最小与不变的前提下，芯磁1与芯磁外环的直径差越小越好，在保证重力、磁力足够大，磁力有效磁距有效的情况下，为节省原材料，芯磁半径越小越好；当芯磁1以同极偏向径磁2下方磁极安装时，芯磁1与径磁2之间磁力相对最大，按同性相斥的原理，径磁2与芯磁1之间的距离才会被磁力拉得相对最开，从而让径磁2产生的重力势能最大，由于本发明主要是利用芯磁1对径磁2的磁力作用，将磁能转化为重力势能，整体装置再在磁能与重力势能合力的作用下，产生带一定偏转角的合力带动整体装置运转的动能，因此芯磁1的半径与整体装置有很大关系。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，径仓4的数量至少有两个，并均匀分布在芯规709的外围，由于本发明的主要目的是为了低耗节能环保，因此本发明尽可能使用材料节省的简单结构，两个重力径磁2分别套装在径仓4内，并分别设置在芯仓703的最顶端和最低端，双径磁结构虽然结构简单，产生的能量相对较小，但由于结构简单，相互间的能量消耗小，同样能达到本发明所需要的目的。当然，参照图6、图7，如果采用三径磁或四径磁均匀分布在芯磁1外围的结构，相对来说，能量转换更快、产生的动能更大，但整体结构相对复杂，每个径磁之间消耗的能量增加，所以本发明尽可能采用结构自身能量消耗最少的结构，以达到环保节能的目的；另外，参照8、图9、图10，本发明的径磁2也可采用同样结构的球磁来代替，磁球为任意分极，不过，这样的球磁需要将芯磁设计为由绝磁材料与可磁材料分别形成两半圆组成的圆饼代替，再在整体上方加装可磁半圆环，以达到带动效果。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，径仓4的高度大于径磁2的长度，由于本发明主要是利用芯磁1与径磁2之间的磁力，使径磁2产生一定的重力势能，径磁2在磁力和重力的合力作用下，形成偏转，从而带动与其相连的转轴7运转，因此，径仓4的高度应该在不影响整体装置的结构稳定性的基础上尽可能的长，以保证径磁2取得足够大的重力势能，从而保证整体结构最大能量转换和动能输出；另外，由于磁体在长时间使用过程中磁性会慢慢消退，为方便更换径磁2，我们也可将径仓4远离芯磁1的一端设置为活动式封口方式，方便更换放置在径仓4内的径磁2及调节径磁2的活动范围。

参照图1、图2、图3、图4、图5一种新型能量转换装置，径仓4的内部两端设置有消音、防震、防撞垫401，由于本发明的径磁2是活动放置在径仓4内，整体装置随着径磁2在径仓4内的上下运动，实现能量转换，因此，为保护整体装置，径仓4内部上下两端皆设置有防震、消音、防撞等功能的防震垫401；另外，为减少能耗，最好将径仓4设置为完全封闭并抽成真空的装置，保证径磁2在径仓4内上下运动时尽可能的减少摩擦阻力造成的能量损耗，从而保证整体结构的最大能量转换和动能输出。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，径磁2为直径R₂小于长度L₂的长圆柱形磁体，磁体的磁极按长度L₂两极平分，为了保证芯磁1对径磁2产生最大的磁力，本发明将径磁2的磁极按径磁2的长度L₂平分出磁体两极，并总将芯磁1偏置于与安装在芯规709上方的、相向放置在径仓4内的径磁2的磁性相同，使磁力排斥效果总处于向上的方向，以保证安装在芯规709上方的径仓4内的径磁2得到最大的重力势能，从而保证整体结构的实现最大的能量转换，尽可能产生最大的动能输出。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，径磁2内设置有重金属填充物204，径磁内磁203均匀分布重金属填充物204的四周，径磁内磁203外设置有径磁保护层202，由于径磁2的重力势能与整体结构的能量转换和输出有重大关系，因此，加大径磁2的重量，有利于整体结构的能量转换和输出。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，径磁2按同极向心安装，由于本发明的芯磁1通过芯轴10和凸轴101固定设置在芯规709形成的芯仓703内，芯规709一侧通过凸轴101与凹轴705紧密配合相连，凹轴705另一端与转轴7相连接，而整体结构主要是利用芯磁1与径磁2之间产生的磁力，产生与径仓4高度有关的重力势能，根据磁性同性相斥的原理，磁力越大，径磁2产生的重力势能相对越大，能量转换越大，由于芯磁1固定不动，当处于芯规709上方的径磁2从径仓4的最顶端在磁力和重力的共同作用下，会绕一定方向旋转，由于本发明在各个环节采用了最能减小能量损耗的机构，因此在没有其它外力作用的情况下，径磁2会绕芯磁1加速运转，参照图1、图6、图7、图8、图9、图10，一旦处于高处的径磁2在合力作用下旋转到其它位置，由于本发明将径磁2的同极相向芯磁1安装，因此，芯磁1又会对旋转到芯规709上方的径磁2产生同样的磁力，而该径磁2又会同样在磁力和重力的作用下偏转并绕芯磁1转动，重复之前的运动轨迹，形成周期性运动，从而实现持续能量转换，促使转轴7持续运转，参照图5，安装在转轴7另一端的发电机组110就能持续发出所需要的电能，本发明在发电机组110内加装了蓄电池，能将所产生的电能进行储存，并供所连电器使用，参照图11，是直接利用其径磁的力量来推动前行的一种磁动玩具车。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，在芯轴10与芯磁1之间设置有支撑固定结构固角8，由于在整体装置中芯磁1是固定在芯轴10上并安装在芯规709内，在整体装置运转时，芯磁1是固定不动的，因此，为加固芯磁1的稳定性，保证整体装置的工作稳定性，本发明在芯轴10与芯磁1之间设置有固角8，同样在转轴7与凹轴705之间，凹轴705与芯规709之间，芯规709与芯盖708之间，芯磁1与凸轴101之间，本发明也采用了支撑固定结构，以保证整体装置的一体旋转时的稳定性。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种新型能量转换装置，所述安装轴承103和固定轴承104为悬浮轴承，由于本发明的特殊性，在能量转换过程中，应尽量避免结构自身的能量损耗，因此，在装置内的承接或承受因芯磁1与磁径2之间的磁力而产生摩擦力变大的连接位置上的轴承，本发明采用了悬浮式轴承，以降低结构自身运转时的能量损耗，实现整体结构的最大能量转换和输出。

参照图5，本发明的支架6包括水准仪式三脚架601、可调节三脚架602，水准仪式三脚架601及可调节三脚支架602皆通过轴承603与机构相连，调节装置110包括调节钮和角度调节组件，发电机组件110包括水平磁径、飞轮调速器及闭合切割线圈和蓄电池。

Claims

1.一种新型能量转换装置，包括支架(6)，其特征在于带芯轴(10)的芯磁(1)安装在芯规(709)围成的芯仓(703)内，芯规(709)的一侧通过凸轴(101)上的安装轴承(103)与凹轴(705)一端配合相连，凹轴(705)的另一端与转轴(7)的一端配合相连，转轴(7)的另一端设置有发电机组(110)，芯规(709)外围设置有径仓(4)，径磁(2)安放在径仓(4)内，芯规(709)另一侧设置有芯盖(708)，芯盖(708)通过固定轴承(104)与芯尾轴(102)固定连接，芯规(709)及径仓(4)的外围设置有防护套(3)，芯尾轴(102)的尾端设置有调节装置(120)。

2.根据权利要求1所述的一种新型能量转换装置，其特征在于芯磁(1)的磁极按圆心线两极平分。

3.根据权利要求1所述的一种新型能量转换装置，其特征在于径仓(4)的数量至少有两个，并均匀分布在芯规(709)的外围。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型能量转换装置，其特征在于径仓(4)的高度大于径磁(2)的长度。

5.根据权利要求1或2所述的一种新型能量转换装置，其特征在于径仓(4)的内部两端设置有防震垫(401)。

6.根据权利要求1所述的一种新型能量转换装置，其特征在于径磁(2)为直径小于长度的长圆柱形磁体，磁极按长度两极平分。

7.根据权利要求1或6所述的一种新型能量转换装置，其特征在于径磁(2)内设置有重金属填充物(204)，径磁内磁(203)均匀分布重金属填充物(204)的四周，径磁内磁(203)外设置有径磁保护层(202)。

8.根据权利要求1或6所述的一种新型能量转换装置，其特征在于径磁(2)按同极向心安装。

9.根据权利要求1所述的一种新型能量转换装置，其特征在于芯磁(1)的高度大于等于径磁(2)的直径。

10.根据权利要求1所述的一种新型能量转换装置，其特征在于所述安装轴承(103)和固定轴承(104)为悬浮式轴承，悬浮式轴承外设置有绝磁保护层。