[发明专利]磁电交电器

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种离子电荷交换发电机，尤其适用于液体环境中的发电。

二、背景技术

目前发电行业主要由火电、水电、核电和其他能源发电而组成。

火电发电机工作原理为：发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。定子由机座、定子铁芯、线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼、磁极绕组)、滑环(又称铜环、集电环)、风扇及转轴等部件组成。通过轴承、机座及端盖将发电机的定子、转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。但是现有火力发电机利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过热能来加热水，使水成为高温气体产生高压水蒸气，然后再由水蒸气推动汽轮机，汽轮机带动电动机从而发电，耗能大，污染严重，能量转化效率低。

核能发电与火力发电极其相似，只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外，其他形式的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆芯加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是通过一回路的冷却剂剂通过堆芯加热变成70大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动气轮发电机。但是，在核反应堆内经过辐照的燃料元件，从堆内卸出时总是含有一定量为分裂和新生的裂变燃料。燃料的后处理放射性强，毒性大，容易发生临界事故。

水力发电则是利用水的落差在重力作用下行成的动能，从河流或水库等高位水源处向低位水源处引水，利用水的压力或流速冲击水轮机，使之旋转，从而将水能转化为机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，切割磁力线产生交流电。成本低，无污染。但是水力发电的建设投资较大，而且受地域限制较为严重。

风力发电就是把风的动能转变为机械能，再把机械能转化为电能。风力发电机组主要包括风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨性的叶轮组成。当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。铁塔是支撑风轮、尾舵和发电机的构造。为的是获得较大和匀速的风力。发电机的作用是把由风轮获得的恒定转速通过升速传递给发电机，使之匀速运转，从而把机械能转变为电能。风力发电机需要持久的匀速风力，对环境条件要求较大，难以形成大规模发电网络。

三、发明内容

为了克服火力发电机耗能大污染严重；核能发电裂变燃料的后处理放射性强，毒性大，容易发生临界事故；水力发电的建设投资较大，而且受地域限制较为严重；风力发电需要持久的匀速风力，对环境条件要求较大，难以形成大规模发电网络的不足。

本发明提供一种发电机，该发电机不仅能在液态环境中通过利用离子交换电荷发电减少能耗降低对化石能源的依赖还可以减少污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将空心圆柱型铜制导管与高压直流电源负(正)极相连接，使之带正(负)电荷。将带正(负)电荷的铜制导管包覆上绝缘体薄膜，使之不能与外界发生离子反应，又能带负(正)电性，成为磁性外壳。磁性外壳中空处镶嵌圆柱形铜柱。圆柱形铜柱上端连接导线，上端平面包覆绝缘体薄膜，使之不能与外界发生离子反应，制成交电导体。两种交电导体外部通过外绕金属丝的导线相连接，两种交电导体与导线相连的一端用导线连接。磁性外壳与交电导体间密切链接，使交电导体感应起电。交电导体外端带上负(正)电，中心带上正(负)电。若中心带正电，由带正电荷的磁性外壳吸引的带负电荷的离子上的电子转移到交电导体上，与导线相连的另一端出现电势差，若构成回路，则形成电流，使交电导体中心电荷减弱。而交电导体外部与带电荷相反的交电导体外部相连接，则形成单向电流，交电导体外部的电荷减弱，但磁性外壳带电荷量并不减弱，则有离子带来的负电荷被吸引到交电导体外部，交电导体内部与外部的电荷量增大不断地为与交电导体连接的导线形成电流提供电势差。若中心带负电，带负电的交电导体上的电子转移到由带负电荷的磁性外壳吸引的带正电荷的离子上，与导线相连的另一端出现电势差，若构成回路，则形成电流，使交电导体中心电荷减弱。而交电导体外部与带电荷相反的交电导体外部相连接，则形成单向电流，交电导体外部的电荷减弱，但磁性外壳带电荷量并不减弱，则有离子带来的负电荷被吸引到交电导体外部，交电导体内部与外部的电荷量增大不断地为与交电导体连接的导线形成电流提供电势差。导线两端的电势差不变，形成持续电流。