CN104196690B - 声动能机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声动能机，包括：声波采集装置，用于采集发声物体的高频声波；能量转换装置，将采集到的声能转换为动能，再将动能转换为电能；以及电能输出装置，用于输出电能；其中，声波采集装置、能量转换装置以及发电装置顺次连接。本发明的有益效果为：通过振动采集触头接触发声物体，通过高频声波采集腔吸收高频声波，在上膜片的作用下，再由两个圆台形调振膜片调节，使弹簧片能够接收到来自声波采集装置的作用力，从而带动柱状永磁体上下往复运动，柱状永磁体在向下再向上运动的过程中可以形成一移动磁场，感应线圈在控制开关闭合时线圈形成一闭合回路，从而回路中有电流形成，可以向蓄电池等供电。
Description
技术领域
本发明涉及声能转换的技术领域，具体涉及一种声动能机。
背景技术
目前热力发电、风力发电、太阳能发电等类型发电都存在众多缺陷；就如，热力发电，它需要消耗燃料以做功从而实现驱动，在这过程也排放了大量的有害气体；风力发电地域性较强，不能被广泛应用；同样的太阳能发电的地域性也较强，同时太阳能发电技术目前还没有大规模应用，其技术还不够成熟，成本较高。
发明内容
为解决现有技术中热力发电、风力发电、太阳能发电等类型发电都存在众多缺陷的技术缺陷，本发明设计出一种声动能机，实现了最终将声能用于发电的目的，避免了热力发电造成的环境污染、风力发电、太阳能发电成本较高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种声动能机，包括：声波采集装置，用于采集发声物体的高频声波；能量转换装置，将采集到的声能转换为动能，再将动能转换为电能；以及电能输出装置，用于输出电能；其中，声波采集装置、能量转换装置以及发电装置顺次连接。声波能使物体产生共振条件，该声动能机利用这一条件，先将采集到的声能转换为动能，然后再将动能转换为电能，最后通过电能输出装置将电能输出以被利用。
进一步的，声波采集装置包括振动采集触头、垂直固接在振动采集触头底部的金属杆以及安装在振动采集触头下方的高频声波采集腔，其中，金属杆顶端固接在振动采集触头中部，底端贯穿高频声波采集腔向下延伸。高频声波采集腔包括倒置的圆台形木桶以及分别粘结在木桶顶端、底端的上膜片和下膜片组件；上膜片上靠近木桶内壁的外圆周部开设有均匀分布的通孔，下膜片组件包括粘结在木桶内壁的环状膜片、分别粘结在环状膜片的中间通孔部、中间通孔外周部的向上延伸的两个同轴的圆台形调振膜片以及粘结在两个圆台形调振膜片顶端的上底面调振膜片。通过振动采集触头接触发声物体，通过高频声波采集腔吸收高频声波，在上膜片的作用下，再由两个圆台形调振膜片调节，使声能得到最大效率的利用。
进一步的，金属杆依次贯穿上膜片和上底面调振膜片，且其与上底面调振膜片粘结固定。振动采集触头接触发声物体，通过高频声波采集腔吸收高频声波，高频声波采集腔内的空气被压缩，同时上膜片和上底面调振膜片受到了来自高频声波采集腔的压力的作用，使得上膜片获得能量，这个动作的反复进行以不断的储存动能，以为下一步的动能转换成电能，这充分利用了共振的瞬间力量。
优选的，两个圆台形调振膜片以及上底面调振膜片上均设置有波纹状凸起。波纹状凸起可以使金属杆在运动过程中有伸缩、移动的空间。环状膜片的中间通孔部粘结有向下延伸的柱形膜片。
进一步的，能量转换装置包括固接在柱形膜片底端的塑料圆盘，压在塑料圆盘一侧的弹簧片，由里向外依次套接在金属杆外壁的柱状永磁体、筒状合金片、感应线圈以及固接在筒状合金片底端的底座；并且，弹簧片与底座通过竖杆连接。塑料圆盘中部嵌有弹性盘，且金属杆的底端贯穿弹性盘向下延伸至柱状永磁体的底端面。减小金属杆对硬质塑料圆盘的高频振动频率，延长其使用寿命。
进一步的，能量转换装置还包括安装在高频声波采集腔与底座之间的倒置的圆台形木料外壳，高频声波采集腔、底座以及木料外壳之间形成密闭空间。
进一步的，电能输出装置包括分别连接在感应线圈两端的两根导线，两根导线均伸出木料外壳且其中一根导线上连接有控制开关。
本发明的有益效果为：通过振动采集触头接触发声物体，通过高频声波采集腔吸收高频声波，在上膜片的作用下，再由两个圆台形调振膜片调节，使弹簧片能够接收到来自声波采集装置的作用力，从而带动柱状永磁体上下往复运动，柱状永磁体在向下再向上运动的过程中可以形成一移动磁场，感应线圈在控制开关闭合时线圈形成一闭合回路，从而回路中有电流形成，可以向蓄电池等供电，在这一联锁过程中，声音转换为动能再转换为电能被利用。
附图说明
图1为本发明所述声动能机的内部结构示意图。
图中，
1、声波采集装置；11、振动采集触头；12、金属杆；13、高频声波采集腔；131、木桶；132、上膜片；1321、通孔；133、环状膜片；134、圆台形调振膜片；135、上底面调振膜片；136、柱形膜片；137、波纹状凸起；2、能量转换装置；21、塑料圆盘；22、弹簧片；23、柱状永磁体；24、筒状合金片；25、感应线圈；26、底座；27、竖杆；28、弹性盘；29、木料外壳；3、电能输出装置；31、导线；32、控制开关；33、蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明。
如图1所示，本发明提供的一种声动能机，包括：声波采集装置1，用于采集发声物体的高频声波；能量转换装置2，将采集到的声能转换为动能，再将动能转换为电能；以及电能输出装置3，用于输出电能；其中，声波采集装置、能量转换装置以及发电装置顺次连接。声波能使物体产生共振条件，该声动能机利用这一条件，先将采集到的声能转换为动能，然后再将动能转换为电能，最后通过电能输出装置将电能输出以被利用。
本发明提供的一种声动能机，声波采集装置包括振动采集触头11、垂直固接在振动采集触头底部的金属杆12以及安装在振动采集触头下方的高频声波采集腔13，其中，金属杆顶端固接在振动采集触头中部，底端贯穿高频声波采集腔向下延伸。此处的振动采集触头可采用软质塑料制成圆盘状即可。
本发明提供的一种声动能机，高频声波采集腔包括倒置的圆台形木桶131以及分别粘结在木桶顶端、底端的上膜片132和下膜片组件；上膜片上靠近木桶内壁的外圆周部开设有均匀分布的通孔1321，下膜片组件包括粘结在木桶内壁的环状膜片133、分别粘结在环状膜片的中间通孔部、中间通孔外周部的向上延伸的两个同轴的圆台形调振膜片134以及粘结在两个圆台形调振膜片顶端的上底面调振膜片135。通过振动采集触头接触发声物体，通过高频声波采集腔吸收高频声波，在上膜片的作用下，再由两个圆台形调振膜片调节，使声能得到最大效率的利用。
本发明提供的一种声动能机，金属杆依次贯穿上膜片和上底面调振膜片，且其与上底面调振膜片粘结固定。振动采集触头接触发声物体，通过高频声波采集腔吸收高频声波，高频声波采集腔内的空气被压缩，同时上膜片和上底面调振膜片受到了来自高频声波采集腔的压力的作用，使得上膜片获得能量，这个动作的反复进行以不断地储存动能，以为下一步的动能转换成电能，这充分利用了共振的瞬间力量。
本发明提供的一种声动能机，两个圆台形调振膜片以及上底面调振膜片上均设置有波纹状凸起137。波纹状凸起可以使金属杆在运动过程中有伸缩、移动的空间。环状膜片的中间通孔部粘结有向下延伸的柱形膜片136。
本发明提供的一种声动能机，能量转换装置包括固接在柱形膜片底端的塑料圆盘21，压在塑料圆盘一侧的弹簧片22，由里向外依次套接在金属杆外壁的柱状永磁体23、筒状合金片24、感应线圈25以及固接在筒状合金片底端的底座26；并且，弹簧片与底座通过竖杆27连接。塑料圆盘中部嵌有弹性盘28，且金属杆的底端贯穿弹性盘向下延伸至柱状永磁体的底端面。其中，塑料圆盘采用硬质塑料，弹性盘可以选用和振动采集触头材质一样的软质塑料，筒状合金片可采用铁钴镍合金制造而成。
本发明提供的一种声动能机，能量转换装置还包括安装在高频声波采集腔与底座之间的倒置的圆台形木料外壳29，高频声波采集腔、底座以及木料外壳之间形成密闭空间。
本发明提供的一种声动能机，电能输出装置包括分别连接在感应线圈两端的两根导线31，两根导线均伸出木料外壳且其中一根导线上连接有控制开关32。
具体应用时，将蓄电池33等需要充电的物体接在两根导线上，闭合控制开关，感应线圈连同导线、控制开关以及蓄电池等形成一个闭合回路，当该声动能机启动时，柱状永磁体上下往复运动，感应线圈切割磁感线，闭合回路中产生电流，给蓄电池充电。
本发明提供的一种声动能机，工作原理如下：振动采集触头接触发声物体，高频声波采集腔吸收高频声波，从而带动金属杆运动，金属杆运动带动弹性盘和塑料圆盘运动，从而带动弹簧片、竖杆以及底座运动。因为筒状合金片与底座固定连接，所以在柱状永磁体上下运动的过程中，使感应线圈相对切割磁感线产生电流。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种声动能机，其特征在于，包括：
声波采集装置(1)，用于采集发声物体的高频声波；
能量转换装置(2)，将采集到的声能转换为动能，再将动能转换为电能；
以及电能输出装置(3)，用于输出电能；其中，
声波采集装置、能量转换装置以及发电装置顺次连接；
声波采集装置包括振动采集触头(11)、垂直固接在振动采集触头底部的金属杆(12)以及安装在振动采集触头下方的高频声波采集腔(13)，其中，金属杆顶端固接在振动采集触头中部，底端贯穿高频声波采集腔向下延伸；
高频声波采集腔包括倒置的圆台形木桶(131)以及分别粘结在木桶顶端、底端的上膜片(132)和下膜片组件；上膜片上靠近木桶内壁的外圆周部开设有均匀分布的通孔(1321)，下膜片组件包括粘结在木桶内壁的环状膜片(133)、分别粘结在环状膜片的中间通孔部、中间通孔外周部的向上延伸的两个同轴的圆台形调振膜片(134)以及粘结在两个圆台形调振膜片顶端的上底面调振膜片(135)。
2.根据权利要求1所述的声动能机，其特征在于，金属杆依次贯穿上膜片和上底面调振膜片，且其与上底面调振膜片粘结固定。
3.根据权利要求2所述的声动能机，其特征在于，两个圆台形调振膜片以及上底面调振膜片上均设置有波纹状凸起(137)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的声动能机，其特征在于，环状膜片的中间通孔部粘结有向下延伸的柱形膜片(136)。
5.根据权利要求4所述的声动能机，其特征在于，能量转换装置包括固接在柱形膜片底端的塑料圆盘(21)，压在塑料圆盘一侧的弹簧片(22)，由里向外依次套接在金属杆外壁的柱状永磁体(23)、筒状合金片(24)、感应线圈(25)以及固接在筒状合金片底端的底座(26)；并且，弹簧片与底座通过竖杆(27)连接。
6.根据权利要求5所述的声动能机，其特征在于，塑料圆盘中部嵌有弹性盘(28)，且金属杆的底端贯穿弹性盘向下延伸至柱状永磁体的底端面。
7.根据权利要求5或6所述的声动能机，其特征在于，能量转换装置还包括安装在高频声波采集腔与底座之间的倒置的圆台形木料外壳(29)，高频声波采集腔、底座以及木料外壳之间形成密闭空间。
8.根据权利要求7所述的声动能机，其特征在于，电能输出装置包括分别连接在感应线圈两端的两根导线(31)，两根导线均伸出木料外壳且其中一根导线上连接有控制开关(32)。
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