CN204145334U - 一种声电转换装置 - Google Patents
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Abstract
一种声电转换装置，由集声器、压力发电模块、亥姆霍兹共鸣器、磁电发电机组组成，集声器是一个两端开口的空心直管，其出口端与共鸣器相切，压力发电模块是空心管内部设备呈喇叭状的PVDF压电薄膜，压电薄膜由集声器入口端处向共鸣器的小端口顺延过渡，声音作用在PVDF膜上，使其形变而发电，亥姆霍兹共鸣器是一有小开口的谐振腔，谐振腔正对小开口的硬壁上有开口，其上设置有谐振膜片，谐振膜片经连杆与磁电发电机组相连，振子在定子的磁场里往复移动，切割磁感线发电，本实用新型将压电与磁电相结合，提高声电转换效率，从而将无用的噪声转化为发电的能源，变废为宝，具有工业价值。
Description
技术领域
本实用新型是一种同时利用压电效应和磁电效应来将噪声转化为电能的设备。
背景技术
噪声污染是当今社会的四大环境污染之一，不仅污染环境，还严重地影响着人们的生活质量。例如，环境噪声干扰人们的工作、学习、日常生活、休息和睡眠，严重影响人的精神状态，而工业生产噪声具有很高的声压级，时刻危害工人的健康。因此必须对噪声进行治理。
能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，随着人民生活水平的提高和现代工业的发展，我们对能源的需求越来越大，能源消耗的增加使能源紧缺和环境问题日益突出。噪声是一种具有相当能量值的潜在能源，且来源广泛，蕴藏着巨大的能量，开发利用这一可再生能源，不仅可以减弱噪声污染对人们的危害，还可以减小能源的消耗。
目前用于噪声发电的装置，主要由亥姆霍兹共鸣器和其他部件（如谐振发电机、声电换能器）组成。但是由于装置较为简单，多出现如下问题：声能的利用率较低，噪声频带较窄，输出的电功率较低，无声音的集成，最终使得噪声发电装置仅适用于特定频率噪声的场所。
针对以上的情况，有必要开发一种新的噪声发电装置来解决如上问题。
本装置很好地实现了降噪和发电两方面的功能，不仅适用于施工工地，工程现场，KTV，酒吧，铁路沿线等场所，同时还可以灵活安装于隔声房，隔声罩内部及隔声屏表面。
实用新型内容
本实用新型声电转换装置，由集声器、压力发电模块、亥姆霍兹共鸣器、磁电发电机组组成，集声器是一个两端开口的空心直管，集声器的出口端与亥姆霍兹共鸣器相切，压力发电模块置于集声器空心直管的内部，与亥姆霍兹共鸣器前端开口相连，磁电发电机组与亥姆霍兹共鸣器后端开口相连。
所述的压力发电模块是集声器空心直管内部呈喇叭状铺设的PVDF压电薄膜，压电薄膜由集声器入口端处向亥姆霍兹共鸣器的前端口顺延过渡，声音作用在PVDF压电薄膜上，使其形变而发电。
所述的亥姆霍兹共鸣器是一个有前端开口的谐振腔，正对前端开口的硬壁上有后端开口，后端开口上设置振动膜片，振动膜片与连杆相连，振子在定子的磁场里通过滑动轴承往复移动，切割磁感线发电。
本实用新型可放置于噪声源处，声波从集声器入口端进入，集声器内设备的PVDF压电薄膜开始工作，将一部分声能转换成电能，未经利用的噪声能量进入共鸣器，利用亥姆霍兹共鸣器将频率杂乱的噪声波共振为单一频率的声波，集聚增强声能，通过振动膜片经连杆带动磁电发电机组的振子往复移动，切割磁感线发电，声电转换装置将压电与磁电相结合，提高声电转换效率，从而将无用的噪声转化为发电的能源，变废为宝，具有工业价值。
附图说明
图1为本实用新型的透视图；
图2为本实用新型谐振发电模块的局部视图。
图中标号：1-集声器入口端，2-亥姆霍兹共鸣器入口，3-集声器外壁，4-压电薄膜，5-集声腔，6-谐振腔，7-振动膜片，8-连杆，9-滑动轴承，10-振子，11、12-磁极，13-亥姆霍兹共鸣器开口。
具体实施方式
如图1所示，声电转换装置，由集声器、压力发电模块、亥姆霍兹共鸣器、磁电发电机组组成。集声器由入口端1、外壁3、压电薄膜4、以及集声腔5构成。 压电薄膜4由集声器入口端向位于集声器末端的共鸣器6的前端开口2处顺延过渡。亥姆霍兹共鸣器后端开口13上安装有振动膜片7，振动膜片7经连杆8以及滑动轴承9与谐振发电机的振子10相连，磁极11和12为谐振发电机的定子，用于产生磁场。
外界噪声由集声器入口进入集声腔5后，带动压电薄膜4振动，压电薄膜4将这一部分机械能转化为电能同时将噪声疏导进入共鸣器6，共鸣器6将频率杂乱的噪声波共振为单一频率的声波，积聚增强声能，通过振动膜片7经连杆8带动振子10在谐振发电机内做往复运动，振子10切割由定子11和12形成的磁场从而完成磁力发电。将压力发电模块和磁电发电机组结合使用，提高声电转换效率。
Claims (3)
1.一种声电转换装置，其特征在于：由集声器、压力发电模块、亥姆霍兹共鸣器和磁电发电机组组成，集声器是一个两端开口的空心直管，集声器的出口端与亥姆霍兹共鸣器相切，压力发电模块置于集声器空心直管的内部，与亥姆霍兹共鸣器前端开口相连，磁电发电机组与亥姆霍兹共鸣器后端开口相连。
2.根据权利要求1所述的声电转换装置，其特征在于：所述的压力发电模块是集声器空心直管内部呈喇叭状铺设的PVDF压电薄膜，压电薄膜由集声器入口端处（1）向亥姆霍兹共鸣器的前端口（2）顺延过渡，声音作用在PVDF压电薄膜上，使其形变而发电。
3. 根据权利要求1所述的声电转换装置，其特征在于：所述的亥姆霍兹共鸣器是一个有前端开口（2）的谐振腔（6），正对前端开口（2）的硬壁上有后端开口（13），后端开口（13）上设置振动膜片（7），振动膜片（7）与连杆（8）相连，振子（10）在定子（11、12）的磁场里通过滑动轴承（9）往复移动，切割磁感线发电。
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