[发明专利]一种气流谐振发电装置

摘要

本发明提供一种气流谐振发电装置，包括环音振荡器和换能器；环音振荡器包括环形喷咀、谐振体和圆柱体；圆柱体和环形喷咀之间形成环形气道；谐振体为一空腔结构，其腔壁上端具有环形尖劈，气流通过环形气道后冲压环形尖劈处，环形尖劈产生音频扰动使空腔的内部空气进入谐振状态；换能器包括介电弹性体和导电极，在所述空腔内的空气进入谐振状态时，空气脉动形成的交变载荷驱动介电弹性体谐振，产生交变的形变，当介电弹性体收缩时，介电弹性体所做的机械功转换成电能，通过导电极导出。本发明解决了现有气流谐振压电发电机的压电振子抗高过载的问题，具有结构简单、能量密度高、体积小、成本低、重量轻、不会产生交变磁场的特点。

主权项

一种气流谐振发电装置，其特征在于，包括环音振荡器(2‑1)和换能器(2‑2)；环音振荡器(2‑1)包括环形喷咀(2‑1A)、谐振体(2‑1B)和圆柱体(2‑1C)；圆柱体(2‑1C)位于环形喷咀(2‑1A)内，圆柱体(2‑1C)的外壁和环形喷咀(2‑1A)的内壁之间形成一个环形气道；谐振体(2‑1B)位于环形喷咀(2‑1A)的下方且为一空腔结构，其环形腔壁的上端具有环形尖劈，气流通过环形气道后冲压环形尖劈处，环形尖劈产生音频扰动使空腔的内部空气进入谐振状态；换能器(2‑2)包括介电弹性体(2‑2A)和导电极(2‑2B)，介电弹性体(2‑2A)安装于所述谐振体(2‑1B)的空腔内，所述介电弹性体(2‑2A)表面涂覆有导电极(2‑2B)，在所述空腔内的空气进入谐振状态时，空气脉动形成的交变载荷驱动介电弹性体(2‑2A)谐振，产生交变的形变，当介电弹性体(2‑2A)收缩时，介电弹性体(2‑2A)所做的机械功转换成电能，通过导电极(2‑2B)导出；还包括与所述导电极形成回路的整流电路，所述整流电路为二极管全波整流电路，电容以及二极管采用表面贴装元器件，电容以及二极管采用环氧树脂整体灌封；所述介电弹性体最低振型下的固有频率ω依据下式确定：式中，R为涂敷导电极的介电弹性体的区域的半径；D为介电弹性体的弯曲刚度；ρ为介电弹性体的密度；h为介电弹性体的厚度。