CN102969211A

CN102969211A - 一种发电电路及具有该电路的发电设备

Info

Publication number: CN102969211A
Application number: CN2011102566301A
Authority: CN
Inventors: 王云峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明提供了一种发电电路及具有该电路的发电设备，所述发电电路包括：真空管；设置于真空管内且相互不直接接触的激发电场阴极和阳极；设置于所述激发电场电极间的发射阴极和收集极；置于真空管外的直流脉冲电源和负载回路，所述直流脉冲电源连接所述激发电场阴极与阳极，使所述激发电场阴极与所述阳极之间形成激发电场，所述负载回路通过二极管连接发射阴极和收集极。本方案通过电场的作用，使阴极材料中部分电子突破表面势垒形成自由电子并向阳极方向运动，从而产生电势以驱动激发电场外的负载电路。这种方法简单方便。另外，该电路工作过程中，激发电场两极不会形成回路，电路消耗较低，较大程度上降低了发电过程中的能量损耗。

Description

一种发电电路及具有该电路的发电设备

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，更具体的说是涉及一种发电电路及具有该发电电路的设备。

背景技术

电能在生产、传送、使用中比其他能源更易于调控，因此属于比较理想的二次能源。发电在电力工业中处于中心地位，发电能力的大小决定着电力工业的规模，并会影响到电力系统中输电、变电、配电等各个环节的发展。

传统的发电设备大多采用机械能转换为电能的方式进行发电，例如，利用线圈在磁场中运动以改变磁通量，从而产生电势差。这种方式中，电能的产生是靠机械能的消耗来完成的，而机械能的产生是靠火力、风力、或水力方式来实现的，这些方式需要借助一些特定的自然条件，存在不方便，或存在污染或难于小型化的问题。

即使是作为新能源的太阳能光伏发电，也必须依赖自然条件，依然存在不便利的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种发电电路及具有该电路的发电设备，以弥补现有技术所采用的发电方法所带来的缺憾。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发电电路，包括：

真空管；

设置于所述真空管内且相互不直接接触的激发电场阴极和阳极；

设置于所述激发电场电极间的发射阴极和收集极；

置于真空管外的直流脉冲电源和负载回路，所述直流脉冲电源连接所述激发电场阴极与阳极，使所述激发电场阴极与阳极之间形成激发电场，所述负载回路通过二极管连接发射阴极和收集极。

优选的，上述电路中，所述发射阴极为铁电阴极、碳纤维阴极、金刚石薄膜阴极、碳纳米管阴极、天鹅绒阴极、半导体阴极、石墨阴极、金属钼或镍合金阴极。

优选的，上述电路中，所述直流脉冲电源输出两极不构成放电回路。

优选的，上述电路中，所述收集极为石墨制成的电极。

本案另一方面提供了一种发电设备，具有多个相互串联或并联的发电电路，所述发电电路包括：

真空管；

设置于所述激发电场电极间的发射阴极和收集极；

优选的，上述发电设备中，所述发射阴极为铁电阴极、碳纤维阴极、金刚石薄膜阴极、碳纳米管阴极、天鹅绒阴极、半导体阴极、石墨阴极、金属钼或镍合金阴极。

优选的，上述发电设备中，所述直流脉冲电源输出两极不构成放电回路。

优选的，上述发电设备中，所述收集极为石墨制成的电极。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实施例提供的方案通过对处于真空或者近似真空的环境内的发射阴极施加一激发电场，以通过该电场的作用，使置于电场内的阴极材料中部分电子突破表面势垒形成自由电子并向阳极方向运动，在发射极与收集极产生电势以驱动负载回路。这种方式不需要借助一些特定的自然条件，方便灵活。另外，这种方式中，激发电场阴极和阳极不直接接触，因此不会形成回路，故电路消耗较低，较大程度上降低了发电过程中的能量损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种发电结构的结构示意图；

图2～图7为本发明实施例提供的其他几种发电结构的结构示意图。

具体实施方式

本实施例提供了一种新的发电电路和发电设备，通过对处于真空或者近似真空的环境内的发射阴极施加一激发电场，以通过该电场的作用，使发射阴极材料中部分电子突破表面势垒形成自由电子并向收集极方向运动，从而产生驱动负载的电势。这种方式不需要借助一些特定的自然条件，方便灵活。另外，这种方式中，激发电场的阴极和阳极不直接接触，因此不会形成回路，故电路消耗较低，较大程度上降低了发电过程中的能量损耗。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种发电电路，其结构如图1所示，包括：真空管1、激发电场阴极2、发射阴极3、收集极及激发电场阳极4、直流脉冲电源5和负载6，其中：

激发电场阴极2、发射阴极3和收集极及激发电场阳极4均设置于所述真空管1内，所述发射阴极3位于所述激发电场阴极2和激发电场阳极4之间，并且，所述发射阴极3与所述激发电场阴极2之间存在一定的距离，以防止出现放电情况。

所述直流脉冲电源5置于所述真空管1外部，其中：所述电源5连接所述激发电场阴极2与所述激发电场阳极4，使所述激发电场阴极2与所述激发电场阳极4之间形成一个激发电场。

所述负载6同样置于所述真空管1外部，其连接所述发射阴极3和所述收集极4，形成负载回路。

此外，还可以设置一个或多个二极管，设置在所述发射阴极3和所述收集极4之间，控制扰流。

在工作时，由于受到激发电场的作用，发射阴极3内的部分电子突破表面势垒形成自由电子，并向收集极4方向运动，从而产生电势以驱动负载回路，该负载回路用于对外供电。

产生的电流的方向与二极管的朝向一致：电流从发射阴极3到用电设备，以及从用电设备到二极管7到收集极4到发射阴极3。

此外，在其他实施例中，可以将所述负载6连接所述激发电场阳极4的一端通过二极管7接地，如图2所示。

实施例二

本发明实施例提供的发电电路的另外一种结构如图3所示，激发电场阴极、发射阴极2和收集极及激发电场阳极4均处于真空管1内的三个空心管状体，嵌套在一起并且相互不接触，三个空心管状体从里到外分别是激发电场阴极2、发射阴极3和收集极及激发电场阳极4。

在其他实施例中，可以将所述负载6连接所述收集极及激发电场阳极4的一端通过二极管7接地，如图4所示。

需要说明的是，上述实施例一和实施例二可以根据需要演变出不同的结构，例如，在实施例一的基础上，可以演变出共阴极、不共极等结构，图5示出了一种不共极结构的示意图，如图所示，连接直流脉冲电源的两极(即激发电场阴极和阳极)与负载电路的两极(及发射阴极和收集极)完全独立；共阴极结构如图6所示，负载电路的发射阴极与激发电场阴极为同一极。也可以在实施例二结构的基础上，演变出螺旋缠绕电极的结构，由激发电场阴极2、发射阴极3和收集极及激发电场阳极4为平板电极缠绕而成，其剖面如图7所示。只要是能够避免激发电场形成回路即可。

另外，可以在上述实施例的基础上，增加各种控制栅极。所谓控制栅极，是和阴极射线管的栅极相同的道理，一般放在发射阴极到阳极之间，中间是孔的电极板，电子可以通过孔到达阳极，栅极上通常加一定电压来调整电子流。

实施例三

本发明实施例同时还提供了一种具有上述发电电路的发电设备。

所述发电设备具有多个发电电路，各个发电电路相互并联串联，具体的，由于负载的一端为正极，另一端为负极，并联即将各个发电电路的正极与正极相连，负极与负极相连，串联即将各个发电电路的正负极串接。

优选的，上述所有实施例中，所述发射阴极为铁电阴极或碳纤维阴极等发射电流密度比较大的发射材料构成的电极。

为了防止激发的电子在激发电场阳极产生溅射，则可以使用由比较松软材料制成的收集极，所述比较松软的材料可以是石墨。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种发电电路，其特征在于，包括：

真空管；

设置于所述激发电场电极间的发射阴极和收集极；

2.根据权利要求1所述的发电电路，其特征在于，发射阴极可以与激发电场阴极共极，收集极可以与激发电场阳极共极，但最多只能有一种共极。

3.根据权利要求1或2所述的发电电路，其特征在于，所述发射阴极为铁电阴极、碳纤维阴极、金刚石薄膜阴极、碳纳米管阴极、天鹅绒阴极、半导体阴极、石墨阴极、金属钼或镍合金阴极。

4.根据权利要求1或2所述的发电电路，其特征在于，所述直流脉冲电源输出两极不构成放电回路。

5.根据权利要求1或2所述的发电电路，其特征在于，所述收集极或与激发电场阳极共极的一极为石墨制成的电极。

6.一种发电设备，其特征在于，具有多个相互串联或并联的发电电路，所述发电电路包括：

真空管；

设置于所述激发电场电极间的发射阴极和收集极；

7.根据权利要求6所述的发电设备，其特征在于，发射阴极可以与激发电场阴极共极，收集极可以与激发电场阳极共极，但最多只能有一种共极。

8.根据权利要求6或7所述的发电设备，其特征在于，所述发射阴极为铁电阴极、碳纤维阴极、金刚石薄膜阴极、碳纳米管阴极、天鹅绒阴极、半导体阴极、石墨阴极、金属钼或镍合金阴极。

9.根据权利要求6或7所述的发电设备，其特征在于，所述直流脉冲电源输出两极不构成放电回路。

10.根据权利要求6或7所述的发电设备，其特征在于，所述收集极或与激发电场阳极共极的一极为石墨制成的电极。