CN203775076U - 风沙静电发电机 - Google Patents

Abstract

一种风沙静电发电机，包括具有开口的绝缘外壳、导体基板、静电感应导体板、感应电荷搬运导体板、搬运动力提供装置、感应电荷输送导体板、电能存储装置。导体基板与绝缘外壳形成密闭结构，以阻止沙尘进入内部，同时，外漏的导体基板在风沙静电场的作用下发生极化，其表面带电。由于静电感应，静电感应导体板会产生与导体基板相反极性的电荷，感应电荷搬运导体板与静电感应导体板接触时，也携带与导体基板相反极性的电荷，感应电荷搬运导体板与静电感应导体板分离后与感应电荷输送导体板接触，将携带的电荷转移到感应电荷输送导体板，感应电荷输送导体板通过导线将电荷输送给电能存储装置存储。

Description

风沙静电发电机

技术领域

本实用新型涉及发电装置，特别涉及一种风沙静电发电机。

背景技术

基于沙粒运动过程中的静电现象早在1910年就被科学工作者所发现，且后续实验测量发现：尤其产生的空间静电场强度高达120-300kV/m。如此高强度静电场是否可以作为一种能源而加以利用的问题，对于沙漠腹地的科学实验及居民生活具有一定的意义。

目前，静电发电机已有一定数量的专利成果出现：例如，发明名称为 “静电发电机”、专利申请号为200410075314.4的中国专利申请、发明名称为 “静电感应发电机”、专利申请号为87103646的中国专利申请，上述专利申请都是假定存在一个接地屏蔽的、稳定的静电环境，进而依靠导体在电场中的极化现象产生带正电荷和负电荷的两端，基于此间的电势差产生电流，其实用性极低；另外，在风沙环境下，前述方案中的屏蔽环境同时也会将电场屏蔽，从而导致上述专利方案失效。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种利用风沙环境下产生电能的风沙静电发电机。

一种风沙静电发电机，包括具有开口的绝缘外壳、导体基板、静电感应导体板、感应电荷搬运导体板、搬运动力提供装置、感应电荷输送导体板、电能存储装置；绝缘外壳上还开设有伸出孔，静电感应导体板、感应电荷搬运导体板、感应电荷输送导体板设置在绝缘外壳内，导体基板固定覆盖在绝缘外壳的开口上形成密闭结构；其中，静电感应导体板、感应电荷输送导体板固定在绝缘外壳的内壁上，静电感应导体板位于导体基板、感应电荷输送导体板之间，且静电感应导体板、导体基板、感应电荷输送导体板相互平行，静电感应导体板还通过导线接地，感应电荷输送导体板通过导线与接地的电能存储装置电性连接；搬运动力提供装置的一端从绝缘外壳上的伸出孔伸出，搬运动力提供装置的另一端与感应电荷搬运导体板固定连接，且感应电荷搬运导体板与静电感应导体板平行，感应电荷搬运导体板位于静电感应导体板、感应电荷输送导体板之间，搬运动力提供装置带动感应电荷搬运导体板在静电感应导体板、感应电荷输送导体板之间周期运动，以使感应电荷搬运导体板交替接触静电感应导体板、感应电荷输送导体板。

优选的，风沙静电发电机还包括电介质支座，电介质支座安装在绝缘外壳上以支撑绝缘外壳。

优选的，搬运动力提供装置包括风力机、提升装置，提升装置包括连接杆、水平槽引导件、圆盘，圆盘的一面上设置有引导槽插入件，引导槽插入件与圆盘垂直且引导槽插入件不在圆盘的中心；连接杆从绝缘外壳的伸出孔伸入至绝缘外壳后与感应电荷搬运导体板固定连接，连接杆外漏在绝缘外壳外的一端与水平槽引导件固定连接，且连接杆与水平槽引导件的水平槽垂直，圆盘的引导槽插入件插入水平槽引导件的水平槽中，圆盘还与风力机的动力输出端连接，圆盘在风力机的动力输出端的作用下转动，使得引导槽插入件带动连接杆、水平槽引导件上、下运动。

优选的，风力机为垂直轴结构风力机或者为水平轴风力机。

优选的，圆盘与风力机的动力输出端的传动方式为齿轮传动方式或类齿轮传动方式。

优选的，圆盘与风力机的动力输出端的传动方式为皮带传动方式。

优选的，绝缘外壳为六面体结构，绝缘外壳的下底面为开口，导体基板固定覆盖在绝缘外壳的开口面上，风沙静电发电机包括两个静电感应导体板、两个感应电荷输送导体板，两个静电感应导体板对应的固定在绝缘外壳的相对的两个内壁上，两个静电感应导体板位于同一平面上且两个静电感应导体板之间有间隙；两个感应电荷输送导体板对应的固定在绝缘外壳的相对的两个内壁上，两个感应电荷输送导体板位于同一平面上且两个感应电荷输送导体板之间有间隙。

优选的，电能存储装置为超级电容器。

上述风沙静电发电机中，导体基板与绝缘外壳形成密闭结构，以阻止沙尘进入内部，外漏的导体基板在风沙静电场的作用下发生极化，其表面带电，由于静电感应，静电感应导体板会产生与导体基板相反极性的电荷，感应电荷搬运导体板在与静电感应导体板接触时，携带与导体基板相反极性的电荷，感应电荷搬运导体板与静电感应导体板分离后与感应电荷输送导体板接触，将携带的电荷转移到感应电荷输送导体板，感应电荷输送导体板通过导线将电荷输送给电能存储装置存储。

附图说明

附图1是一较佳实施方式的风沙静电发电机的结构示意图。

附图2是附图1中风沙静电发电机的仰视图。

附图3是附图1中提升装置中圆盘的结构示意图。

附图4是附图1中提升装置中连接杆及水平槽引导件的结构示意图。

附图5是附图1中提升装置中风力机及圆盘的传动结构示意图。

附图6是附图1中提升装置中风力机及圆盘的另一较佳传动结构示意图。

图中：风沙静电发电机10、绝缘外壳20、开口21、伸出孔22、导体基板40、静电感应导体板50、感应电荷搬运导体板60、搬运动力提供装置70、风力机71、提升装置72、连接杆720、水平槽引导件721、圆盘722、引导槽插入件723、转轴724、感应电荷输送导体板80、电能存储装置90、导线100。

具体实施方式

请参看图1至图2，风沙静电发电机10包括具有开口21的绝缘外壳20、导体基板40、静电感应导体板50、感应电荷搬运导体板60、搬运动力提供装置70、感应电荷输送导体板80、电能存储装置90。

绝缘外壳20上还开设有伸出孔22，静电感应导体板50、感应电荷搬运导体板60、感应电荷输送导体板80设置在绝缘外壳20内，导体基板40固定覆盖在绝缘外壳20的开口21上形成密闭结构。其中，静电感应导体板50、感应电荷输送导体板80固定在绝缘外壳20的内壁23上，静电感应导体板50位于导体基板40、感应电荷输送导体板80之间，且静电感应导体板50、导体基板40、感应电荷输送导体板80相互平行，静电感应导体板50还通过导线100接地，感应电荷输送导体板80通过导线100与接地的电能存储装置90电性连接；搬运动力提供装置70的一端从绝缘外壳20上的伸出孔22伸出，搬运动力提供装置70的另一端与感应电荷搬运导体板60固定连接，且感应电荷搬运导体板60与静电感应导体板50平行，感应电荷搬运导体板60位于静电感应导体板50、感应电荷输送导体板80之间，搬运动力提供装置70带动感应电荷搬运导体板60在静电感应导体板50、感应电荷输送导体板80之间运动，以使感应电荷搬运导体板60交替接触静电感应导体板50、感应电荷输送导体板80。其中，电能存储装置90可以是超级电容器。

风沙静电发电机10还包括电介质支座30，电介质支座30安装在绝缘外壳20上，以支撑绝缘外壳20。

进一步的，请同时参看图3至图4，搬运动力提供装置70包括风力机71、提升装置72，提升装置72包括连接杆720、水平槽引导件721、圆盘722，圆盘722的一面上设置有引导槽插入件723，引导槽插入件723与圆盘722垂直且引导槽插入件723不在圆盘722的中心；连接杆720从绝缘外壳20的伸出孔22伸入至绝缘外壳20后与感应电荷搬运导体板60固定连接，连接杆720外漏在绝缘外壳20外的一端与水平槽引导件721固定连接，且连接杆720与水平槽引导件721的水平槽垂直，圆盘722的引导槽插入件723插入水平槽引导件721的水平槽中，圆盘722还与风力机71的动力输出端连接，圆盘722在风力机71的动力输出端的作用下以转轴724为轴转动，使得引导槽插入件723带动连接杆720、水平槽引导件721上、下运动。风力机71可以为垂直轴结构风力机或者为水平轴风力机。其中，请同时参看图5至图6，圆盘722与风力机71的动力输出端的传动方式可以为齿轮传动方式、类齿轮传动方式或皮带传动方式。

进一步的，绝缘外壳20为六面体结构，绝缘外壳20的下底面为开口，导体基板40固定覆盖在绝缘外壳20的开口面上，风沙静电发电机10包括两个静电感应导体板50、两个感应电荷输送导体板80，两个静电感应导体板50对应的固定在绝缘外壳20的相对的两个内壁23上，两个静电感应导体板50位于同一平面上且两个静电感应导体板50之间有间隙；两个感应电荷输送导体板80对应的固定在绝缘外壳20的相对的两个内壁23上，两个感应电荷输送导体板80位于同一平面上且两个感应电荷输送导体板80之间有间隙。

上述风沙静电发电机10中，导体基板40与绝缘外壳20形成密闭结构，以阻止沙尘进入内部，外漏的导体基板40在风沙静电场的作用下发生极化，其表面带电，由于静电感应，静电感应导体板50会产生与导体基板40相反极性的电荷，感应电荷搬运导体板60在与静电感应导体板50接触时，携带与导体基板40相反极性的电荷，感应电荷搬运导体板60与静电感应导体板50分离后与感应电荷输送导体板80接触，将携带的电荷转移到感应电荷输送导体板80，感应电荷输送导体板80通过导线100将电荷输送给电能存储装置90存储。

Claims (8)

1.一种风沙静电发电机，其特征在于：包括具有开口的绝缘外壳、导体基板、静电感应导体板、感应电荷搬运导体板、搬运动力提供装置、感应电荷输送导体板、电能存储装置；绝缘外壳上还开设有伸出孔，静电感应导体板、感应电荷搬运导体板、感应电荷输送导体板设置在绝缘外壳内，导体基板固定覆盖在绝缘外壳的开口上形成密闭结构；其中，静电感应导体板、感应电荷输送导体板固定在绝缘外壳的内壁上，静电感应导体板位于导体基板、感应电荷输送导体板之间，且静电感应导体板、导体基板、感应电荷输送导体板相互平行，静电感应导体板还通过导线接地，感应电荷输送导体板通过导线与另一端接地的电能存储装置电性连接；搬运动力提供装置的一端从绝缘外壳上的伸出孔伸出，搬运动力提供装置的另一端与感应电荷搬运导体板固定连接，且感应电荷搬运导体板与静电感应导体板平行，感应电荷搬运导体板位于静电感应导体板、感应电荷输送导体板之间，搬运动力提供装置带动感应电荷搬运导体板在静电感应导体板、感应电荷输送导体板之间周期性运动，以使感应电荷搬运导体板交替接触静电感应导体板、感应电荷输送导体板。

2.根据权利要求1所述的风沙静电发电机，其特征在于：风沙静电发电机还包括电介质支座，电介质支座安装在绝缘外壳上以支撑绝缘外壳。

3.根据权利要求1所述的风沙静电发电机，其特征在于：搬运动力提供装置包括风力机、提升装置，提升装置包括连接杆、水平槽引导件、圆盘，圆盘的一面上设置有引导槽插入件，引导槽插入件与圆盘垂直且引导槽插入件不在圆盘的中心；连接杆从绝缘外壳的伸出孔伸入至绝缘外壳后与感应电荷搬运导体板固定连接，连接杆外漏在绝缘外壳外的一端与水平槽引导件固定连接，且连接杆与水平槽引导件的水平槽垂直，圆盘的引导槽插入件插入水平槽引导件的水平槽中，圆盘还与风力机的动力输出端连接，圆盘在风力机的动力输出端的作用下转动，使得引导槽插入件带动连接杆、水平槽引导件上、下运动。

4.根据权利要求3所述的风沙静电发电机，其特征在于：风力机为垂直轴结构风力机或者为水平轴风力机。

5.根据权利要求3所述的风沙静电发电机，其特征在于：圆盘与风力机的动力输出端的传动方式为齿轮或类齿轮传动方式。

6.根据权利要求3所述的风沙静电发电机，其特征在于：圆盘与风力机的动力输出端的传动方式为皮带传动方式。

7.根据权利要求1所述的风沙静电发电机，其特征在于：绝缘外壳为六面体结构，绝缘外壳的下底面为开口，导体基板固定覆盖在绝缘外壳的开口面上，风沙静电发电机包括两个静电感应导体板、两个感应电荷输送导体板，两个静电感应导体板对应的固定在绝缘外壳的相对的两个内壁上，两个静电感应导体板位于同一平面上且两个静电感应导体板之间有间隙；两个感应电荷输送导体板对应的固定在绝缘外壳的相对的两个内壁上，两个感应电荷输送导体板位于同一平面上且两个感应电荷输送导体板之间有间隙。

8.根据权利要求1所述的风沙静电发电机，其特征在于：电能存储装置为超级电容器。