CN106629705A - 雷电能转化装置、金刚石合成装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种雷电能转化装置、金刚石合成装置及其方法，涉及节能环保装置领域。雷电能转化装置包括接收装置、传电件和反应容器。接收装置用于接收雷电释放的电流，反应容器内间隙设置有第一电极和第二电极，并且，反应容器内部具有密闭高压的反应空间，反应空间用于容置反应物。传电件的一端与接收装置电连接，传电件的另一端伸入反应容器，并与第一电极连接。第一电极用于接收传电件所传输的雷电电流，并与第二电极形成短路，在反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使反应物发生转化。本发明提供雷电能转化装置及金刚石合成装置能够有效的收集并利用雷电释放的电能，充分利用自然资源，且安全环保。

Description

雷电能转化装置、金刚石合成装置及其方法

技术领域

本发明涉及节能环保装置领域，具体而言，涉及雷电能转化装置、金刚石合成装置及其方法。

背景技术

雷电是一种正常天气现象。它是由积雨云中电荷向地面放电产生的。自古以来，雷电带来灾害，导致火灾和爆炸，带给我们更多的是毁坏家园，人畜伤亡，一直以来，人类只是躲避雷电，而没有利用过雷电。

闪电是直流电，它的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。可见，闪电里蕴含了的巨大能量，这也是大自然的馈赠。雷电能量巨大，我们即使收集了它，也没有那么大的电池来储存它的电量。所以发明人考虑收集利用雷电的瞬间爆炸力，以人工合成金刚石等。

因此，设计一种能有效转化雷电能的装置是目前迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雷电能转化装置，其能够有效的收集并利用雷电释放的电能，充分利用自然资源，且安全环保。

本发明的另一目的在于提供一种金刚石合成装置，该金刚石合成装置采用该雷电能转化装置，其能够有效的收集并利用雷电释放的电能，将石墨转化为金刚石，有效调节自然资源配比。

本发明的又一目的在于提供一种人工合成金刚石的方法，该方法采用该金刚石合成装置，操作简单，安全环保。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本发明提供的一种雷电能转化装置，其包括接收装置、传电件和反应容器；

所述接收装置用于接收雷电释放的电流；所述反应容器内间隙设置有第一电极和第二电极，并且，所述反应容器内部具有密闭高压的反应空间，所述反应空间用于容置反应物；

所述传电件的一端与所述接收装置电连接，所述传电件的另一端伸入所述反应容器，并与所述第一电极连接；所述第一电极用于接收所述传电件所传输的雷电电流，并与所述第二电极形成短路，在所述反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使所述反应物发生转化。

进一步地，所述反应空间为万级个大气压的高压空间。

进一步地，所述反应容器包括第一容置件和第二容置件，所述第一容置件与所述第二容置件可拆卸连接；所述第一电极设置在所述第一容置件上；所述第二电极设置在所述第二容置件的内壁上。

进一步地，所述第二容置件还包括多个连接件，所述第二容置件还包括多个连接件，所述第一容置件的外壁上设置有多个第一连接部，所述第二容置件的外壁上设置有多个第二连接部，每个所述连接件分别与其中一个所述第二连接部转动连接，并且，每个所述连接件可对应连接其中一个所述第一连接部。

进一步地，所述接收装置包括导电部和集电部，所述集电部与所述导电部连接，并且，所述集电部与所述传电件连接。

进一步地，所述导电部包括多根第一金属条，多根所述第一金属条的一端连接形成汇集部，所述集电部与所述汇集部连接。

进一步地，所述雷电能转化装置还包括塔架，所述塔架包括基座和架体，所述架体的一端与所述基座连接，所述架体的另一端与所述接收装置连接。

进一步地，所述架体为多级伸缩架，所述多级伸缩架与所述基座转动连接，所述塔架还包括支撑件，所述支撑件的一端与所述基座转动连接，所述支撑件的另一端与所述多级伸缩架连接，以支撑并改变所述多级伸缩架的角度。

本发明提供的一种金刚石合成装置，用于将石墨转化为金刚石，包括雷电能转化装置。

雷电能转化装置包括接收装置、传电件和反应容器；所述接收装置用于接收雷电释放的电流；所述反应容器内间隙设置有第一电极和第二电极，并且，所述反应容器内部具有密闭高压的反应空间，所述反应空间用于容置反应物；所述传电件的一端与所述接收装置电连接，所述传电件的另一端伸入所述反应容器，并与所述第一电极连接；所述第一电极用于接收所述传电件所传输的雷电电流，并与所述第二电极形成短路，在所述反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使所述反应物发生转化。并且，所述第一电极为石墨电极。

本发明提供的一种人工合成金刚石的方法，采用了所述的金刚石合成装置。所述方法包括：

在雷电天气下，通过所述接收装置接收雷电释放的电流，利用所述传电件将所述接收装置接收到的雷电电流输送到所述第一电极，使所述第一电极与所述第二电极形成短路，并在所述反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使所述石墨转化为金刚石。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的雷电能转化装置，通过接收装置接收雷电释放的电流，并通过传电件输送至第一电极，反应容器具有高压的密闭空间，在该密闭空间内，第一电极与第二电极形成短路，发生爆炸且产生瞬时高温，使反应物发生转化。该雷电能转化装置有效的收集并利用雷电释放的电能，充分利用自然资源，且安全环保。

本发明提供的金刚石合成装置采用该雷电能转化装置，其通过接收装置接收雷电释放的电流，并通过传电件输送至第一电极，反应容器具有高压的密闭空间，在该密闭空间内，第一电极与第二电极形成短路，发生爆炸且产生瞬时高温，将石墨转化为金刚石，有效调节自然资源配比。

本发明提供的人工合成金刚石的方法，该方法采用该金刚石合成装置，使用时，将伸缩塔架拉伸到最高位置，使金刚石合成装置在雷电天气下，接收装置接收雷电释放的电流，并通过传电件输送到第一电极，第一电极与第二电极形成短路，在反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使石墨转化为金刚石。该人工合成金刚石的方法操作简单，安全环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的雷电能转化装置的结构示意图。

图2为本发明具体实施例提供的雷电能转化装置的塔架的结构示意图。

图3为本发明具体实施例提供的雷电能转化装置的接收装置的结构示意图。

图4为本发明具体实施例提供的雷电能转化装置的反应容器的结构示意图。

图5为本发明具体实施例提供的雷电能转化装置的反应容器的第一容置件的一种结构示意图。

图6为本发明具体实施例提供的雷电能转化装置的反应容器的第二容置件的一种结构示意图。

图7为本发明较佳实施例提供的雷电能转化装置的反应容器的第一容置件的另一种结构示意图。

图8为本发明较佳实施例提供的雷电能转化装置的反应容器的第二容置件的另一种结构示意图。

图标：100-雷电能转化装置；110-运载车；120-塔架；122-基座；124-架体；1241-第一连接架；1243-第二连接架；126-支撑件；130-接收装置；132-导电部；1321-第一金属条；1323-第二金属条；134-集电部；140-传电件；150-反应容器；152-第一电极；154-第二电极；156-第一容置件；1561-第一连接部；1563-第一密封圈；158-第二容置件；1581-第二连接部；1583-连接件；1585-第二密封圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

图1为本实施例提供的雷电能转化装置100的结构示意图。请参照图1，该雷电能转化装置100用于利用雷电释放的电流将反应物转化为目标物质。本实施例中，以反应物为石墨，目标物质为金刚石为例，具体介绍该雷电能转化装置100的具体结构和原理，即通过该雷电能转化装置100将石墨转化为金刚石。应当理解，该雷电能转化装置100也可用于将其他反应物转化为其他目标物质，例如将石英转化为水晶等。

本实施例中，雷电能转化装置100包括运载车110、塔架120、接收装置130、传电件140和反应容器150。塔架120安装在运载车110上，塔架120的一端与接收装置130连接，传电件140的一端与接收装置130连接，传电件140的另一端与反应容器150连接。

塔架120用于支撑接收装置130。图2为本实施例提供的雷电能转化装置100的塔架120的结构示意图。请参照图2，优选地，本实施例中，塔架120具有20m-30m的高度，可以理解的是，较高位置能为接收雷电电流提供良好条件。当然，在其他较佳实施例中，塔架120的高度可以有不同的变化。

塔架120包括基座122、架体124和支撑件126，基座122用于固定在运载车110上，架体124的一端与基座122连接，架体124的另一端与接收装置130连接。支撑件126的一端与基座122转动连接，支撑件126的另一端与架体124连接，以支撑并改变架体124的角度。

优选地，本实施例中，架体124为多级伸缩架，多级伸缩架与基座122转动连接。

本实施例中，多级伸缩架包括第一连接架1241、第二连接架1243。第一连接架1241的一端与基座122转动连接，第二连接架1243嵌套在第一连接架1241的内壁，并滑动连接。第二连接架1243远离第一连接架1241的一端用于与接收装置130连接。并且，支撑件126与第一连接架1241连接。

需要说明的是，在其他较佳实施例中，多级伸缩架的结构还可以有不同变化，例如，多级伸缩架还包括一个或多个第三连接架，一个第三连接架的两端分别连接第一连接架1241和第二连接架1243，并且第三连接架与第一连接架1241滑动连接，第三连接架与第二连接架1243滑动连接。多个第三连接架滑动连接，并且，其中一个端部的第三连接架与第一连接架1241滑动连接，另一个端部的第三连接架与第二连接架1243滑动连接。

优选地，本实施例中，支撑件126为第一液压缸。并且，第一连接架1241及第二连接架1243均通过第二液压缸驱动(图未示)。

需要说明的是，在其他较佳实施例中，塔架120的结构可以有不同的变化，例如，塔架120仅包括架体124、基座122和控制系统，架体124包括多个连接架，多个连接架分别铰接，并且可折叠，架体124与基座122铰接，并且，通过控制系统控制架体124的转动，以及多个连接架的转动等，而不需要设置支撑件126。

另外，在其他较佳实施例中，该雷电能转化装置100可不设置塔架120，而直接将接收装置130安装在较高的支架、建筑物或者山顶上。

请继续参照图1，运载车110用于运输塔架120接收装置130、传电件140和反应容器150。基座122与运载车110连接。

需要说明的是，在其他较佳实施例中，该雷电能转化装置100可不包括运载车110，而通过其他交通工具运输塔架120、接收装置130、传电件140和反应容器150，再将基座122安装于地面等。

图3为本实施例提供的雷电能转化装置100的接收装置130的结构示意图。请参照图3，接收装置130用于接收雷电释放的电流。接收装置130包括导电部132和集电部134，集电部134与导电部132连接，并且，集电部134与传电件140连接。

优选地，本实施例中，导电部132包括第二金属条1323和多根第一金属条1321，多根第一金属条1321的一端连接形成汇集部(图未标)，集电部134与汇集部连接。第二金属条1323连接多根第一金属条1321。多根第一金属条1321围成球状，第二金属条1323呈圆形，连接每根第一金属条1321。并且，第一金属条1321和第二金属条1323都为高导电金属，例如，银、铜、金、铝等。

可以理解的是，这种结构的导电部132能高效率的接收雷电产生的电流。

当然，在其他较佳实施例中，导电部132的结构可以有不同的变化，例如，导电部132仅包括一根或者多根第一金属条1321，以接收雷电等。并且，多根第一金属条1321还可以围成其他形状，例如平面圆，或者矩形体等。

图4为本实施例提供的雷电能转化装置100的反应容器150的结构示意图。请参照图4，反应容器150用于容置反应物，并充分利用接收装置130收集到的雷电电流，通过电流短路，在反应容器150内发生爆炸，产生瞬时高温，以发生反应物的转化反应。优选地，本实施例中，反应容器150为密闭容器，其具有高压的反应空间，并且，本实施中，该反应空间为万级个大气压的高压空间。

可以理解的是，在该密闭高压空间发生爆炸转化能量时，保证安全性，并且能为反应提供环境保障。

当然，在其他较佳实施例中，该反应空间可以为数千个大气压或者数百个大气压，也可以为数万个大气压，可以理解的是，越高的压强，安全性越高。

需要说明的是，为了进一步保证安全，该雷电能转化装置100使用时，反应容器150通常深埋在地下，或者放置于深海中。

反应容器150包括第一电极152、第二电极154、第一容置件156和第二容置件158。第一容置件156与第二容置件158可拆卸连接。第一电极152设置在第一容置件156上。第二电极154设置在第二容置件158的内壁上。

图5为本实施例提供的雷电能转化装置100的反应容器150的第一容置件156的一种结构示意图。请参照图5，本实施例中，第一容置件156的外壁上设置有多个第一连接部1561，多个第一连接部1561用于与第二容置件158连接，以密封该反应空间。

并且，优选地，本实施例中第一容置件156由铝合金材料制成。当然，在其他较佳实施例中，第一容置件156可以为其他材料。

图6为本实施例提供的雷电能转化装置100的反应容器150的第二容置件158的一种结构示意图。请参照图6，本实施例中，第二容置件158的外壁上设置有多个第二连接部1581，第二容置件158还包括多个连接件1583，每个连接件1583分别与其中一个第二连接部1581转动连接，以连接与对应的第一连接部1561。

使用时，将第一容置件156与第二容置件158连接，并将每个连接件1583与对应的第一连接部1561连接。

优选地，本实施中，连接件1583为螺栓。

在其他较佳实施例中，第一容置件156与第二容置件158的连接关系可以有不同的变化。例如，图7为较佳实施例提供的雷电能转化装置100的反应容器150的第一容置件156的另一种结构示意图。图8为较佳实施例提供的雷电能转化装置100的反应容器150的第二容置件158的另一种结构示意图。请结合参照图7和图8，为了进一步密封，第一容置件156上还可以设置第一密封圈1563，第二容置件158上还可以设置第二密封圈1585，第一密封圈1563与第二密封圈1585相互配合。

优选地，本实施例中，第一容置件156与第二容置件158的主体由合金材料制成。

可以理解的是，本实施例中，第一电极152和第二电极154间隙设置在反应容器150的内壁上。

第一电极152用于与传电件140连接，以进一步将雷电产生的电流通过传电件140引入到反应容器150内，并进一步与第二电极154连接。

第二电极154与第一电极152间隙设置，电流可连接第一电极152和第二电极154，但由于两个电极之前具有反应空间，使电流发生短路的同时，发生爆炸，产生瞬时高温。

本实施例在，第一电极152与第二电极154相对设置。可以理解的是，在其他较佳实施例中，只要能连通第一电极152和第二电极154，并且，第一电极152与第二电极154间隙设置，第一电极152与第二电极154的位置关系可以有不同的变化，例如，交错设置等。

请继续参照图1，传电件140的一端与接收装置130电连接，另一端与反应容器150连接。

具体的，本实施例中，传电件140的一端与集电部134连接，传电件140的另一端伸入反应容器150，并与第一电极152连接。

优选地，本实施例中，传电件140为高压电缆线。可以理解的是这种结构的电缆线能安全有效地传输雷电电流。

综上，本实施例提供的雷电能转化装置100使用时，将运载车110装载塔架120、接收装置130、传电件140和反应容器150并运输到空旷地带。将反应物放置在反应容器150内，再将反应容器150埋在地下，或者放置于深海中。在雷电天气下，通过控制系统控制第一液压缸和第二液压缸，将架体124拉伸到最长，并调节架体124的角度，使其尽可能的靠近云层，产生雷电时，通过导电部132将雷电产生的电流收集到集电部134，进一步地，通过电缆传递到第一电极152，由于第一电极152和第二电极154连接短路，并且，由于第一电极152和第二电极154之间存在反应空间，因此会发生爆炸，产生瞬间高温，从而使反应物发生转化。

第二实施例

本实施例提供了一种金刚石合成装置(图未示)，该金刚石合成装置采用第一实施例提供的雷电能转化装置100。由于采用该雷电能转化装置100，金刚石合成装置能够充分利用雷电的电流，并通过设计电流短路，发生爆炸，产生瞬时高温的方式，从而将石墨转化为金刚石，有效调节自然资源配比。

本实施例中，将第一电极152设置为石墨电极。因此，在反应过程中，可直接将石墨转化为金刚石。

在其他较佳实施例中，也可以将石墨设置在反应空间里，或者设置在反应容器150的内壁上。可以理解的是，将第一电极152直接设置为石墨电极转化效率高。

可以理解的是，本实施例提供的金刚石合成装置使用时，将运载车110装载塔架120、接收装置130、传电件140和反应容器150并运输到空旷地带。将反应容器150埋在地下，或者放置于深海中。在雷电天气下，通过控制系统控制第一液压缸和第二液压缸，将架体124拉伸到最长，并调节架体124的角度，使其尽可能的靠近云层，产生雷电时，通过导电部132将雷电产生的电流收集到集电部134，进一步地，通过电缆传递到第一电极152，由于第一电极152和第二电极154连接短路，并且，由于第一电极152和第二电极154之间存在反应空间，因此会发生爆炸，产生瞬间高温，从而使石墨发生转化，形成金刚石。

第三实施例

本实施例提供一种合成金刚石的方法，该方法采用第二实施例中金刚石合成装置，在雷电天气下，通过接收装置130接收雷电释放的电流，利用传电件140将接收装置130接收到的雷电电流输送到第一电极152，使第一电极152与第二电极154形成短路，并在反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使石墨转化为金刚石。

综上，本发明提供的雷电能转化装置100能够有效的收集并利用雷电释放的电能，充分利用自然资源，且安全环保。

本发明提供的金刚石合成装置采用该雷电能转化装置100，能够有效的收集并利用雷电释放的电能，将石墨转化为金刚石，有效调节自然资源配比。

并且，本发明提供的人工合成金刚石的方法操作简单，安全环保。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种雷电能转化装置，其特征在于，包括接收装置、传电件和反应容器；

所述接收装置用于接收雷电释放的电流；所述反应容器内间隙设置有第一电极和第二电极，并且，所述反应容器内部具有密闭高压的反应空间，所述反应空间用于容置反应物；

所述传电件的一端与所述接收装置电连接，所述传电件的另一端伸入所述反应容器，并与所述第一电极连接；所述第一电极用于接收所述传电件所传输的雷电电流，并与所述第二电极形成短路，在所述反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使所述反应物发生转化。

2.如权利要求1所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述反应空间为万级个大气压的高压空间。

3.如权利要求1所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述反应容器包括第一容置件和第二容置件，所述第一容置件与所述第二容置件可拆卸连接；所述第一电极设置在所述第一容置件上；所述第二电极设置在所述第二容置件的内壁上。

4.如权利要求3所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述第一容置件的外壁上设置有多个第一连接部，所述第二容置件的外壁上设置有多个第二连接部，所述第二容置件还包括多个连接件，每个所述连接件分别与其中一个所述第二连接部转动连接，并且，每个所述连接件可对应连接其中一个所述第一连接部。

5.如权利要求1所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述接收装置包括导电部和集电部，所述集电部与所述导电部连接，并且，所述集电部与所述传电件连接。

6.如权利要求5所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述导电部包括多根第一金属条，多根所述第一金属条的一端连接形成汇集部，所述集电部与所述汇集部连接。

7.如权利要求1所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述雷电能转化装置还包括塔架，所述塔架包括基座和架体，所述架体的一端与所述基座连接，所述架体的另一端与所述接收装置连接。

8.如权利要求7所述的雷电能转化装置，其特征在于，所述架体为多级伸缩架，所述多级伸缩架与所述基座转动连接，所述塔架还包括支撑件，所述支撑件的一端与所述基座转动连接，所述支撑件的另一端与所述多级伸缩架连接，以支撑并改变所述多级伸缩架的角度。

9.一种金刚石合成装置，用于将石墨转化为金刚石，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的雷电能转化装置，并且，所述第一电极为石墨电极。

10.一种人工合成金刚石的方法，其特征在于，采用了如权利要求9所述的金刚石合成装置，所述方法包括：

在雷电天气下，通过所述接收装置接收雷电释放的电流，利用所述传电件将所述接收装置接收到的雷电电流输送到所述第一电极，使所述第一电极与所述第二电极形成短路，并在所述反应空间内发生爆炸且产生瞬时高温，以使所述石墨转化为金刚石。