[发明专利]一种杆状压电材料安装装置的制造方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种可以安装压电材料的杆状装置，属于压电材料装置领域，可以用于俘获能量，是一种新能源装置。

背景技术

目前，收集风能波浪能和零散的动能的装置有许多种，压电材料装置是其中的一大类，杆状装置是压电材料装置中的一类，美国的Atelier DNA公司设计的压电杆状装置用于收集风能波浪能，实现更广范围的新能源开发。而杆状装置的研究在世界范围内还是刚刚开始，种类和形式还有待开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种杆状装置，在其上可以安装压电材料，这种杆状装置可以随着风能和波浪能晃动，从而对安装在其上的压电材料产生机械变形作用，使得压电材料发电。装置可以垂直安装也可以在空间以一定倾斜度安装。装置的内芯是圆形的，内芯的直径可以是一样的，也可以是由下而上不同的。内芯可以是实心的也可以是空心的。在内芯的外围加工有小的叶片，其目的是增加风能波浪能收集的面积，使得压电杆发电的效率增加。在内芯的外表和内部(指空心的内芯)可以加工安装压电材料，在压电杆随外界风能或者波浪能或者其它动能的作用下发生变形，就可以实现压电发电。本发明的杆状装置还可以相互组合安装，提高空间能量俘获能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先选择有弹性的材料制作内芯，一般可以选择碳纤维或者弹性钢或者铝合金或者钛合金或者铜合金或者复合材料，它们可以制作成实心管状的也可以是空心管状的。在内芯的外围加工有小的叶片，以直径计算叶片的宽度控制在内芯直径的200倍以内。叶片可以是一片或者一片以上。叶片的安装可以和内芯相切，也可以不相切。叶片可以是平直的，也可以是曲面状的。杆状装置的下部加工有和外界固定的装置部分。杆状装置的内腔(指内芯是空心管状的)和外壁以及叶片表面是压电材料的安装区域。本发明的杆状装置在安装后，因其自身的结构会随着风能或者波浪能或者其它动能的作用发生摇动或者震动，从而使压电材料发电。杆状装置的内腔还可以安装蓄电池以及相关的电能转换装置。当然，蓄电池以及相关的电能转换装置也可以安装在杆状装置外部。在对本发明的杆状装置进行密集形式安装时，为了不使压电杆的叶片相互碰撞受到损害，可以在压电杆上安装防撞装置，防撞装置可以是片状的，也可以是园球状的，或者是不规则形状的，这些防撞装置的保护半径要大于压电杆一侧的叶片宽度。

本发明的有益效果是，可以使本发明的产品在受到压力变形时使安装在杆状装置上的压电材料发电。本发明的产品可以充分利用各种陆地和水中的空间进行安装，用于收集风能波浪能和其它动能方面。产品发电效率高，寿命长，接线、安装方便，牢固，可以大规模工业化生产，应用的区域广大，对节能减排起到有力的推动作用。

附图说明

图1是有2个片叶的实心管状压电材料安装装置示意图，包括立体图和正视图，(1)为内心，(2)为叶片，(3)为固定装置部分。

图2是有4个片叶的空心管状压电材料安装装置示意图，包括立体图和正视图，(1)为内心，(2)为叶片，(3)为固定装置部分。

图3是有8个叶片的空心管状压电材料安装装置示意图，包括立体图和正视图。

图4是一种压电材料安装装置的组合装置，(1)为内心，(2)为叶片。

图5是另一种压电材料安装装置的组合装置，(1)为内心，(2)为叶片。

图6是一种压电材料安装装置的阵列示意图。

图7是一种带有防撞装置的压电材料安装装置示意图，(1)为内心，(2)为叶片，(3)为防撞装置。

图8是有2个片叶的杆状压电材料安装装置示意图，(1)为叶片水平放置的俯视面。

图9是有1个片叶的杆状压电材料安装装置示意图，(1)为叶片水平放置的俯视面。

具体实施方式

实例一、取一根外圆直径10毫米长1.6米的弹性钢筋，在其上端0.5米的范围内用电焊法焊接2片叶片，在其下端0.3米范围内用电焊法焊接固定装置部分，成为杆状压电材料安装装置。可以在这个压电材料安装装置表面加工安装上压电材料，然后涂覆包裹上绝缘保护层和防水层，成为压电发电装置。见图1。

实例二、加工一根外圆直径为20毫米，壁厚3毫米，长6米的空心玻璃钢管，在其上端1.5米的范围内安装4片叶片，在其下端0.5米范围内安装固定装置部分，成为杆状压电材料安装装置。可以在这个压电材料安装装置表面加工安装上压电材料，然后涂覆包裹上绝缘保护层和防水层，成为压电发电装置。见图2。