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CN114865813B - 一种新型滑块式偏置旋转热能发电机 - Google Patents

一种新型滑块式偏置旋转热能发电机 Download PDF

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CN114865813B CN202210703753.3A CN202210703753A CN114865813B CN 114865813 B CN114865813 B CN 114865813B CN 202210703753 A CN202210703753 A CN 202210703753A CN 114865813 B CN114865813 B CN 114865813B
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李嘉璐
刘光宇
王岩
李永胜
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Abstract

本发明涉及一种新型滑块式偏置旋转热能发电机。该发电机设置有位移产生模块和磁感线切割模块；其中，位移产生模块包括：底板、滑块、第一固定支点、第二固定支点和发电模块；底板上开设有滑槽，用于设置滑块；第一固定支点位于滑槽的一端，第二固定支点位于滑槽的另一端，且第一固定支点和第二固定支点均设置在底板上；第一固定支点和第二固定支点均与滑块通过形变连接丝连接；滑块上设置有插口，用于插接磁感线切割模块；当连接线受热收缩时，带动滑块产生位移，进而带动磁感线切割模块进行磁感线的切割，能够有效地将低温能源(例如工业废气和汽车尾气)转化为可用的电能，减少能源消耗，增加经济回报，同时帮助缓解环境问题。

Description

一种新型滑块式偏置旋转热能发电机
技术领域
本发明涉及低温热能收集利用装置技术领域，特别是涉及一种新型滑块式偏置旋转热能发电机。
背景技术
在汽车领域，对于汽车发动机的消耗，尽管发动机和燃烧技术有所改进，但只有大约40％的能源仍然转化为有用的工作和60％的能源以废热的形式消散，很难有效地利用这些低温能源。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型滑块式偏置旋转热能发电机，能够有效地解决低温热源的能量利用问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种新型滑块式偏置旋转热能发电机，包括：位移产生模块和磁感线切割模块；
所述位移产生模块用于带动所述磁感线切割模块切割磁感线以生成电能；
所述位移产生模块包括：底板、滑块、第一固定支点、第二固定支点和发电模块；
所述底板上开设有滑槽；所述滑块设置在所述滑槽中；所述第一固定支点位于所述滑槽的一端，所述第二固定支点位于所述滑槽的另一端，且所述第一固定支点和所述第二固定支点均设置在所述底板上；所述第一固定支点和所述滑块通过形变连接丝连接；所述第二固定支点和所述滑块也通过形变连接丝连接；所述滑块上设置有插口，用于插接所述磁感线切割模块；当所述连接线受热收缩时，带动所述滑块产生位移，进而带动所述磁感线切割模块进行磁感线的切割。
优选地，所述形变连接丝的制备材料为形状记忆合金。
优选地，所述滑槽与中心线按设定角度相交至所述底板的中点；所述中心线为所述底板长度方向的轴线。
优选地，所述设定角度为5°。
优选地，所述滑块、所述第一固定支点和所述第二固定支点上均开设有凹槽；所述形变连接丝置于所述凹槽中。
优选地，所述滑块包括：第一凸台、第二凸台和底座；
所述第一凸台和所述第二凸台间设置间隙；所述第一凸台和所述第二凸台与所述底座的一端面进行一体化设置；所述插口设置在所述底座的另一端面上；所述第一凸台和所述第二凸台上均开设有凹槽。
优选地，所述磁感线切割模块包括转轴和线圈；所述转轴的一端插接在所述插口中；所述线圈设置在所述转轴的另一端。
优选地，所述滑块采用压电材料制作形成。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的新型滑块式偏置旋转热能发电机设置有位移产生模块和磁感线切割模块；其中，位移产生模块包括：底板、滑块、第一固定支点、第二固定支点和发电模块；底板上开设有滑槽；滑块设置在滑槽中；第一固定支点位于滑槽的一端，第二固定支点位于滑槽的另一端，且第一固定支点和第二固定支点均设置在底板上；第一固定支点和滑块通过形变连接丝连接；第二固定支点和滑块也通过形变连接丝连接；滑块上设置有插口，用于插接磁感线切割模块；当连接线受热收缩时，带动滑块产生位移，进而带动磁感线切割模块进行磁感线的切割，能够有效地将低温能源(例如工业废气和汽车尾气)转化为可用的电能，减少能源消耗，增加经济回报，同时帮助缓解环境问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明提供的新型滑块式偏置旋转热能发电机的俯视图；
图2为本发明提供的新型滑块式偏置旋转热能发电机的正视图；
图3为本发明实施例提供的滑块示意图；
图4为本发明实施例提供的固定支点示意图；
图5为本发明实施例提供的新型滑块式偏置旋转热能发电机三维立体图。
符号说明：
1-底板，2-滑块，2.1-第一凸台，2.2-第二凸台，2.3-底座，3-第一固定支点，4-形变连接丝，5-第二固定支点，6-插口，7-转轴，8-线圈，9-磁铁。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的目的是提供一种新型滑块式偏置旋转热能发电机，能够有效地解决低温热源的能量利用问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，包括：位移产生模块和磁感线切割模块。
位移产生模块用于带动磁感线切割模块切割磁感线以生成电能。
如图1所示，位移产生模块包括：底板1、滑块2、第一固定支点3、第二固定支点5和发电模块。
底板1上开设有滑槽。滑块2设置在滑槽中。第一固定支点3位于滑槽的一端，第二固定支点5位于滑槽的另一端，且第一固定支点3和第二固定支点5均设置在底板1上。第一固定支点3和滑块2通过形变连接丝4连接。第二固定支点5和滑块2也通过形变连接丝4连接。滑块2上设置有插口6，用于插接磁感线切割模块。当连接线受热收缩时，带动滑块2产生位移，进而带动磁感线切割模块进行磁感线的切割。
其中，形变连接丝4为形状记忆合金(SMA)丝。当一方的SMA丝受热便会收缩，将滑块2沿滑槽抬升，使得整个位移产生模块的重心上移，发生顺时针转动，产生扭矩。当位移产生模块旋转以至于重心偏移到中心点下方以后，原本收缩的SMA丝受冷扩张，原本扩张的SMA丝受热收缩，使得滑块2再次抬升，重心上移，使得位移产生模块能够循环转动。将该位移产生模块连接磁电装置即可发电。
进一步，为了能够减小滑块2产生位移的阻力，并使移产生模块在一个很小的位移条件下就可以发生旋转，本发明中设置滑槽与中心线按设定角度(例如5°)相交至底板1的中点。中心线为底板1长度方向的轴线，如图1所示。
进一步，为了防止使用过程中，形变连接丝4脱落，在本发明采用的滑块2、第一固定支点3和第二固定支点5上均开设有凹槽，如图4所示。形变连接丝4置于凹槽中。
进一步，为了能够防止形变连接丝4脱落的同时，使得滑块2能够基于SMA丝的微小形变产生位移，上述采用的滑块2设置有第一凸台2.1、第二凸台2.2和底座2.3。
如图3所示，第一凸台2.1和第二凸台2.2间设置间隙。第一凸台2.1和第二凸台2.2与底座2.3的一端面进行一体化设置。插口6设置在底座2.3的另一端面上。第一凸台2.1和第二凸台2.2上均开设有凹槽。在实际使用过程中，可以采用两根SMA丝进行滑块2和固定支点的连接，其中，一根SMA丝的一端放置在第一固定支点3的凹槽中，另一端放置在第一凸台2.1的凹槽中。另一个SMA丝一端放置在第二固定支点5的凹槽中，另一端放置在第二凸台2.2的凹槽中。
进一步的，在本发明中滑块2可以使用压电材料制作形成，此时，滑块2在被拉升的同时发生形变，同样可以产生一定的电量。
如图2所示，磁感线切割模块包括转轴7和线圈8。转轴7的一端插接在插口6中。线圈8设置在转轴7的另一端。在本发明中，线圈8采用的是铜线圈，并且基于磁感线切割发电原理，在线圈8两侧设置有磁铁9，以提供磁力线。
基于上述描述，本发明提供的新型滑块2式偏置旋转热能发电机的三维立体结构如图5所示。
下面以将工业废气或汽车尾气转换为电能为例，对上述提供的新型滑块式偏置旋转热能发电机的具体工作过程进行说明。
在该实施例中，工业废气或汽车尾气作为热源设置在位移产生模块的一端，位移产生模块的另一端处于环境温度条件下，为冷源。
在该实施例中，底板1采用狭长的矩形底板1，以便保证在低速旋转的条件下，能够产生大的扭矩。
当位移产生模块旋转以至于重心偏移到中心点下方以后，原本收缩的SMA丝受冷扩张，原本扩张的SMA丝受工业废气或汽车尾气提供的热量后进行收缩，使得滑块2再次抬升，重心上移，使得位移产生模块能够循环转动。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，包括：位移产生模块和磁感线切割模块；
所述位移产生模块用于带动所述磁感线切割模块切割磁感线以生成电能；
所述位移产生模块包括：底板、滑块、第一固定支点、第二固定支点和发电模块；
所述底板上开设有滑槽；所述滑块设置在所述滑槽中；所述第一固定支点位于所述滑槽的一端，所述第二固定支点位于所述滑槽的另一端，且所述第一固定支点和所述第二固定支点均设置在所述底板上；所述第一固定支点和所述滑块通过形变连接丝连接；所述第二固定支点和所述滑块也通过形变连接丝连接；所述滑块上设置有插口，用于插接所述磁感线切割模块；当所述连接丝受热收缩时，带动所述滑块产生位移，进而带动所述磁感线切割模块进行磁感线的切割；
所述滑槽与中心线按设定角度相交至所述底板的中点；所述中心线为所述底板长度方向的轴线；
热源设置在位移产生模块的一端。
2.根据权利要求1所述的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，所述形变连接丝的制备材料为形状记忆合金。
3.根据权利要求1所述的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，所述设定角度为5°。
4.根据权利要求1所述的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，所述滑块、所述第一固定支点和所述第二固定支点上均开设有凹槽；所述形变连接丝置于所述凹槽中。
5.根据权利要求1所述的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，所述滑块包括：第一凸台、第二凸台和底座；
所述第一凸台和所述第二凸台间设置间隙；所述第一凸台和所述第二凸台与所述底座的一端面进行一体化设置；所述插口设置在所述底座的另一端面上；所述第一凸台和所述第二凸台上均开设有凹槽。
6.根据权利要求1所述的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，所述磁感线切割模块包括转轴和线圈；所述转轴的一端插接在所述插口中；所述线圈设置在所述转轴的另一端。
7.根据权利要求1所述的新型滑块式偏置旋转热能发电机，其特征在于，所述滑块采用压电材料制作形成。
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