CN202652105U - 一种复合式噪声发电装置 - Google Patents

Abstract

一种复合式噪声发电装置，它包括声电转换单元和整流装置，所述声电转换单元包括抛物面型声波反射板和声电转换器，所述声电转换器包括外壳及安装在外壳内的压电陶瓷共振片、动圈线圈组和磁路装置，所述外壳通过支杆固定在声波反射板的焦点上，其声波接收口与声波反射板相对，所述压电陶瓷共振片封堵在外壳的声波接收口上，所述动圈线圈组位于磁路装置的磁隙内并同轴固接于压电陶瓷共振片的内侧，它与压电陶瓷共振片串联连接后接整流装置。该装置可以有效吸收环境噪声并将声能转换为电能，在达到降噪目的的同时还可以输出电能，避免了能量的浪费。

Description

一种复合式噪声发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种能够将噪声能量转换成电能的装置，属发电技术领域。

背景技术

噪声污染是当今社会的四大环境污染之一，严重地影响着人们的生活质量。例如工业生产噪声具有很高的声压级，时刻危害工人的健康，而环境噪声干扰人们的工作、学习、日常生活、休息和睡眠，影响人的精神状态，因此必须对噪声进行治理。

噪声具有一定的能量，例如噪声达到160dB的喷气式飞机，其声功率约为10000W；噪声达140dB的大型鼓风机，其声功率约为100W。但目前人们治理噪声的主要方法是通过隔音处理使噪音降低，噪声的能量不能被人们利用。如果能够将噪声的声能转换成人们可以利用的能量，就可以在降低噪音水平的同时，减少能量的浪费。但由于噪音的能量密度较低，不易收集，因而对设备的能量转换效率要求较高，这就增加了噪音利用的难度，导致至今仍没有理想的能量转换设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种复合式噪声发电装置，在降低噪声污染的同时，减少能量的浪费。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种复合式噪声发电装置，它包括声电转换单元和整流装置，所述声电转换单元包括抛物面型声波反射板和声电转换器，所述声电转换器包括外壳及安装在外壳内的压电陶瓷共振片、动圈线圈组和磁路装置，所述外壳通过支杆固定在声波反射板的焦点上，其声波接收口与声波反射板相对，所述压电陶瓷共振片封堵在外壳的声波接收口上，所述动圈线圈组位于磁路装置的磁隙内并同轴固接于压电陶瓷共振片的内侧，它与压电陶瓷共振片串联连接后接整流装置。

上述复合式噪声发电装置，所述磁路装置由条形永磁体、软铁柱和杯状导磁罩组成，所述软铁柱同轴套装在动圈线圈组内且与动圈线圈组相离，所述杯状导磁罩同轴套装在动圈线圈组外部且与动圈线圈组相离，所述条形永磁体一端与杯状导磁罩内底连接，一端与软铁柱对接。

上述复合式噪声发电装置，所述声电转换单元设置多个，它们沿平面排列成声电转换阵列，相邻声电转换单元的声波反射板通过扩展板连接在一起。

本实用新型利用抛物面型声波反射板将噪声聚集起来，并利用压电陶瓷共振片和处于磁隙中的动圈线圈组实现声能与电能的转换，大大提高了能量转换效率而且不会产生二次污染。该装置可以有效吸收环境噪声并将声能转换为电能，在达到降噪目的的同时还可以输出电能，避免了能量的浪费。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是声电转换单元的结构示意图；

图3是A-A剖视图；

图4是声电转换器的结构示意图。

图中各标号为：1、声波反射板；2、支杆；3、扩展板；4、声电转换器；5、整流装置；6、声电转换阵列；7、压电陶瓷共振片；8、永磁体；9、导磁罩；10、外壳；11、动圈线圈组；12、软铁柱。

具体实施方式

参看图1～图4，本实用新型利用声电转换材料及电磁感应等相关技术制成，当装置处于一个分贝数较大的声场环境中时，可以有效吸收声能并将声能转换成为电能，在实现降噪的同时对外输出电能。

声电转换单元的结构如图2、图3所示。声电转换单元由抛物面型声波反射板1、声电转换器4以及支杆2等组成。支杆2将声电转换器4固定于声波反射板1的焦点位置，便于将声波反射板1所接收到的声波能量全部传入声电转化器4中。

声电转换器4的结构如图4所示。声波反射板1将收集到的噪声汇聚到压电陶瓷共振片7上，使压电陶瓷共振片7与声波产生共振，吸收声波能量。由压电陶瓷共振片7自身的材料性质可知，当压电陶瓷共振片7振动时，会产生一定量的电能，并且从压电陶瓷共振片7的两端输出。本装置将压电陶瓷共振片7的一端由导线引出，另一端则引到动圈线圈组11，同时动圈线圈组11与压电陶瓷共振片7连接在一起，可以共同振动。当压电陶瓷共振片7受到声波共振时，动圈线圈组11在压电陶瓷共振片7的引导作用下，将会在导磁罩9和软铁柱12的空隙内往返运动，消耗振动能量，同时动圈线圈组11会切割空隙中的磁力线，在动圈线圈组11内产生感应电动势，并且动圈线圈组11的一端是从压电陶瓷共振片7中引入，另一端则是引向输出端。这样的连线方式可以将两者的电势叠加，实现输出电能的最大化。

声电转换单元内的永磁体8、软铁柱12以及导磁罩9共同作用以改善内部磁场分布，永磁体8用于建立磁场，产生磁感应强度。软铁柱12和导磁罩9用于传导产生的磁场，使其均匀分布在图中动圈线圈组11所处的空隙空间内，这样一方面可以使输出的电能稳定，另一方面也可以改善声电转换单元内的磁场分布，提高能量转换效率。

在图1中，若干个声电转换单元排成阵列以后，可以在噪声的传播路径中形成屏障，最大限度地消除噪声。

考虑到声电转换阵列输出电能的不稳定性以及阵列中各个单元产生电能的不均匀性，所有声电转换单元输出的电能应先送往整流装置5总体整流，最后才可得到可直接利用的稳定电能。

Claims (3)

1.一种复合式噪声发电装置，其特征是，它包括声电转换单元和整流装置（5），所述声电转换单元包括抛物面型声波反射板（1）和声电转换器（4）；所述声电转换器（4）包括外壳（10）及安装在外壳（10）内的压电陶瓷共振片（7）、动圈线圈组（11）和磁路装置；所述外壳（10）通过支杆（2）固定在声波反射板（1）的焦点上，其声波接收口与声波反射板（1）相对，所述压电陶瓷共振片（7）封堵在外壳（10）的声波接收口上，所述动圈线圈组（11）位于磁路装置的磁隙内并同轴固接于压电陶瓷共振片（7）的内侧，它与压电陶瓷共振片（7）串联连接后接整流装置（5）。

2.根据权利要求1所述复合式噪声发电装置，其特征是，所述磁路装置由条形永磁体（8）、软铁柱（12）和杯状导磁罩（9）组成，所述软铁柱（12）同轴套装在动圈线圈组（11）内且与动圈线圈组（11）相离，所述杯状导磁罩（9）同轴套装在动圈线圈组（11）外部且与动圈线圈组（11）相离，所述条形永磁体（8）一端与杯状导磁罩（9）内底连接，一端与软铁柱（12）对接。

3.根据权利要求1或2所述复合式噪声发电装置，其特征是，所述声电转换单元设置多个，它们沿平面排列成声电转换阵列（6），相邻声电转换单元的声波反射板（1）通过扩展板（3）连接在一起。

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