一種杆狀壓電材料安裝裝置的製造方法

2023-05-29 21:17:31 1

專利名稱：一種杆狀壓電材料安裝裝置的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種可以安裝壓電材料的杆狀裝置，屬於壓電材料裝置領域，可以用於俘獲能量，是ー種新能源裝置。
背景技術：
目前，收集風能波浪能和零散的動能的裝置有許多種，壓電材料裝置是其中的一大類，杆狀裝置是壓電材料裝置中的ー類，美國的Atelier DNA公司設計的壓電桿狀裝置用於收集風能波浪能，實現更廣範圍的新能源開發。而杆狀裝置的研究在世界範圍內還是剛剛開始，種類和形式還有待開發。

發明內容

本發明的目的在於提供一種杆狀裝置，在其上可以安裝壓電材料，這種杆狀裝置可以隨著風能和波浪能晃動，從而對安裝在其上的壓電材料產生機械變形作用，使得壓電材料發電。裝置可以垂直安裝也可以在空間以一定傾斜度安裝。裝置的內芯是圓形的，內芯的直徑可以是一祥的，也可以是由下而上不同的。內芯可以是實心的也可以是空心的。在內芯的外圍加工有小的葉片，其目的是增加風能波浪能收集的面積，使得壓電桿發電的效率増加。在內芯的外表和內部(指空心的內芯)可以加工安裝壓電材料，在壓電桿隨外界風能或者波浪能或者其它動能的作用下發生變形，就可以實現壓電發電。本發明的杆狀裝置還可以相互組合安裝，提高空間能量俘獲能力。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是首先選擇有彈性的材料製作內芯，一般可以選擇碳纖維或者彈性鋼或者招合金或者鈦合金或者銅合金或者複合材料，它們可以製作成實心管狀的也可以是空心管狀的。在內芯的外圍加工有小的葉片，以直徑計算葉片的寬度控制在內芯直徑的200倍以內。葉片可以是一片或者一片以上。葉片的安裝可以和內芯相切，也可以不相切。葉片可以是平直的，也可以是曲面狀的。杆狀裝置的下部加工有和外界固定的裝置部分。杆狀裝置的內腔(指內芯是空心管狀的)和外壁以及葉片表面是壓電材料的安裝區域。本發明的杆狀裝置在安裝後，因其自身的結構會隨著風能或者波浪能或者其它動能的作用發生搖動或者震動，從而使壓電材料發電。杆狀裝置的內腔還可以安裝蓄電池以及相關的電能轉換裝置。當然，蓄電池以及相關的電能轉換裝置也可以安裝在杆狀裝置外部。在對本發明的杆狀裝置進行密集形式安裝吋，為了不使壓電桿的葉片相互碰撞受到損害，可以在壓電桿上安裝防撞裝置，防撞裝置可以是片狀的，也可以是園球狀的，或者是不規則形狀的，這些防撞裝置的保護半徑要大於壓電桿ー側的葉片寬度。本發明的有益效果是，可以使本發明的產品在受到壓力變形時使安裝在杆狀裝置上的壓電材料發電。本發明的產品可以充分利用各種陸地和水中的空間進行安裝，用於收集風能波浪能和其它動能方面。產品發電效率高，壽命長，接線、安裝方便，牢固，可以大規模エ業化生產，應用的區域廣大，對節能減排起到有力的推動作用。


圖I是有2個片葉的實心管狀壓電材料安裝裝置示意圖，包括立體圖和正視圖，
(I)為內心，(2)為葉片，(3)為固定裝置部分。圖2是有4個片葉的空心管狀壓電材料安裝裝置示意圖，包括立體圖和正視圖，
(I)為內心，(2)為葉片，(3)為固定裝置部分。圖3是有8個葉片的空心管狀壓電材料安裝裝置示意圖，包括立體圖和正視圖。圖4是ー種壓電材料安裝裝置的組合裝置，⑴為內心，(2)為葉片。圖5是另ー種壓電材料安裝裝置的組合裝置，⑴為內心，(2)為葉片。

圖6是ー種壓電材料安裝裝置的陣列示意圖。圖7是ー種帶有防撞裝置的壓電材料安裝裝置示意圖，⑴為內心，⑵為葉片，
(3)為防撞裝置。圖8是有2個片葉的杆狀壓電材料安裝裝置示意圖，⑴為葉片水平放置的俯視面。圖9是有I個片葉的杆狀壓電材料安裝裝置示意圖，⑴為葉片水平放置的俯視面。
具體實施例方式實例一、取一根外圓直徑10毫米長I. 6米的彈性鋼筋，在其上端O. 5米的範圍內用電焊法焊接2片葉片，在其下端O. 3米範圍內用電焊法焊接固定裝置部分，成為杆狀壓電材料安裝裝置。可以在這個壓電材料安裝裝置表面加工安裝上壓電材料，然後塗覆包裹上絕緣保護層和防水層，成為壓電發電裝置。見圖I。實例ニ、加工一根外圓直徑為20毫米，壁厚3毫米，長6米的空心玻璃鋼管，在其上端I. 5米的範圍內安裝4片葉片，在其下端O. 5米範圍內安裝固定裝置部分，成為杆狀壓電材料安裝裝置。可以在這個壓電材料安裝裝置表面加工安裝上壓電材料，然後塗覆包裹上絕緣保護層和防水層，成為壓電發電裝置。見圖2。實例三、加工一根底部外圓直徑為100毫米，壁厚I. 5毫米，上部外圓直徑為10毫米長8米的彈性鋼管，在其上端4米的範圍內焊接8片葉片，在其下端O. 6米範圍內焊接固定裝置部分，成為杆狀壓電材料安裝裝置。可以在壓電材料安裝裝置表面和內腔加工安裝上壓電材料，然後塗覆包裹上絕緣保護層和防水層。見圖3。實例四、加工一根底部外圓直徑為100毫米，壁厚3毫米，上部外圓直徑為10毫米長15米的彈性鋼管，在其上端4米處焊接4根直徑為5毫米長4. 5米的彈性鋼管，在所有鋼管的頂端安裝葉片，成為杆狀壓電材料安裝裝置。見圖4。實例五、在一根複合安裝的杆狀裝置上安裝異形葉片，成為杆狀壓電材料安裝裝置。這種杆狀裝置類似樹木，見圖5。實例六、在杆狀壓電材料安裝裝置的頂端安裝兩排十字交叉的圓形葉片，再安裝上壓電材料，然後塗覆包裹上絕緣保護層和防水層，成為壓電發電裝置。將這種壓電發電裝置安裝成陣列，見圖6。
權利要求
1.ー種杆狀壓電材料安裝裝置的製造方法，其特徵在於將裝置製造成帶有葉片的杆狀空心管或者實心管。管的截面為圓形，其上下直徑可以是一祥的，也可以是不一樣的。
2.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置是用碳纖維或者彈性鋼或者鋁合金或者鈦合金或者銅合金或者複合材料製成。
3.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置，葉片的最大寬度控制在內芯直徑的I倍以上至200倍以內，葉片安裝在內芯可晃動部位的任何處。
4.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置，葉片的安裝可以和內芯相切，也可以不相切。葉片可以是平直的，也可以是曲面狀的，葉片水平放置的俯視面可以是任何形狀的。
5.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置的內腔(指內芯是空心管狀的)和外壁以及葉片表面是壓電材料的安裝區域。
6.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置還可以相互組合安裝。
7.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置的內腔還可以安裝蓄電池以及相關的電能轉換裝置。
8.根據權利要求I所述的杆狀壓電材料安裝裝置上可以安裝防撞裝置，防撞裝置可以是片狀的，也可以是園球狀的，或者是不規則形狀的，這些防撞裝置的保護半徑要大於內芯ー側的葉片的最大寬度加上內芯的半徑。
全文摘要
本技術發明涉及一種杆狀壓電材料安裝裝置的製造方法。這種杆狀壓電材料安裝裝置的製造方法的主要特徵在於杆狀裝置上安裝有葉片，以及這種杆狀裝置可以相互組裝。
文檔編號H01L41/053GK102683574SQ20111011180
公開日2012年9月19日 申請日期2011年4月23日 優先權日2011年4月23日
發明者沈震新 申請人:沈震新