[发明专利]一种荷电装置及荷电发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及静电学与发电领域，具体而言，涉及一种荷电装置及荷电 发电方法。

背景技术

在现有的静电技术中，对电场的利用，主要是将其作为能量转化的媒 介和场所，将一种形式的能量转化为另一种形式的能量，如静电发电机将 机械能转化为电能，静电马达则将电能转化为机械能，而对电场自身能量 的利用，或者说将电场能量作为能源来加以利用，目前尚无有效的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种荷电装置及荷电发电方 法，将静电场的能量转化为可输出的电力加以利用。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一种荷电装置，包括导体屏蔽罩、导体壳体、探针和导线，所述导体 壳体设置开孔，所述导体屏蔽罩设置在所述导体壳体外周，所述导体屏蔽 罩设置开口部，所述开口部通过所述开孔伸入所述导体壳体并与导体壳体 绝缘连接，所述导体屏蔽罩接地，所述探针的一端穿过所述导体屏蔽罩， 所述导线的一端连接于所述探针的另一端，所述导线设置在导体屏蔽罩外 周，所述导线的另一端通过开口部连接至导体壳体的内表面。

优选地，所述探针的一端设置在所述导体屏蔽罩与所述导体壳体之间， 所述探针可移动地设置于所述导体屏蔽罩以调节所述探针的一端与所述导 体壳体的外表面的距离。

优选地，所述导体屏蔽罩的开口部为两端开口的圆柱，所述开口部伸 入导体壳体的一端的周缘向导体壳体的内表面延伸。

优选地，所述荷电装置还包括起电装置，所述起电装置内置于导体壳 体并与导体壳体的内壁连接。

一种荷电发电方法，应用于上述的荷电装置，所述方法包括：

利用一起电设备产生电荷，所述电荷分布至所述导体壳体的外表面产 生电场，该电场存在于所述导体壳体外表面与所述导体屏蔽罩内表面之间， 所述导体壳体内部无电场，所述导体屏蔽罩外部无电场，所述导体壳体内 部与所述导体屏蔽罩外部由所述开口部形成的通道连接成连续的无电场区 域；

朝所述导体壳体的外表面的方向移动所述探针，所述探针尖端放电； 所述导体壳体的外表面的电荷循环地依次转移至所述探针，并经所述导线 回到所述导体壳体的内表面，再通过导体壳体的内表面转移到所述导体壳 体的外表面以形成电流回路。

一种荷电装置，包括导体壳体、外导体屏蔽罩和导线，所述导体壳体 设置有第一开孔和第二开孔，所述外导体屏蔽罩设置在所述导体壳体外周， 所述外导体屏蔽罩设置开口部，所述开口部从所述第一开孔伸入所述导体 壳体并与导体壳体绝缘连接，所述外导体屏蔽罩接地，所述导线依次穿过 所述导体壳体的第二开孔、外导体屏蔽罩及开口部，并形成一封闭回路， 所述导线与所述外导体屏蔽罩、导体壳体绝缘。

优选地，所述荷电装置还包括内导体屏蔽罩，所述内导体屏蔽罩设置 在导体壳体内部，所述内导体屏蔽罩的一端与所述开口部连接，所述内导 体屏蔽罩的另一端穿过所述导体壳体的第二开孔，所述导线依次穿过所述 内导体屏蔽罩、外导体屏蔽罩及开口部，并形成一封闭回路，所述内导体 屏蔽罩与所述导体壳体、导线绝缘。

优选地，所述导线上连接有电源输出设备，所述电源输出设备设置在 所述外导体屏蔽罩的外围。

优选地，所述荷电装置还包括绝缘层和起电装置，所述绝缘层包覆于 所述导体壳体的外表面，所述起电装置内置于所述导体壳体并与导体壳体 的内壁连接。

一种荷电发电方法，应用于上述的荷电装置，所述方法包括：

利用一起电设备产生负电荷，所述负电荷分布至所述导体壳体的外表 面产生电场，该电场存在于所述导体壳体外表面与所述外导体屏蔽罩内表 面之间，所述导体壳体内部无电场，所述外导体屏蔽罩外部无电场，所述 导体壳体内部与所述外导体屏蔽罩外部由所述开口部形成的通道连接成连 续的无电场区域；

所述导体壳体带电表面产生的电场驱动所述导线位于所述导体壳体外 表面和外导体屏蔽罩内表面之间的部分中的自由电子，循环地沿导线向外 导体屏蔽罩外运动，回到所述导体壳体的内部，并沿导线依次回到导体壳 体外部及外导体屏蔽罩外部，以形成电流回路。