專利名稱：發電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發電機。
背景技術：
隨著有限的傳統資源的不斷消耗，能源問題變得越來越突出。隨之而來是尋找新的替代 能源，例如，風能、水能及太陽能等。然而，自然界存在許多容易被人忽略的能量形式，例 如人體運動、肌肉收縮等所產生的機械能；聲波產生的震動能等等。如果可以將這些微小的 動能轉化為電能，則可以節省大量的不可再生能源。
發明內容
有鑒于此，有必要提供一種利用微小動能實現發電的發電機。
一種發電機，其包括第一框架、第二框架、第一導體、第二導體、 一納米線陣列及一微 電極陣列，所述第一框架與所述第二框架由絕緣材料制成，所述第一框架及第二框架相對設 置，并通過彈性件連接，所述第一導體固定在第一框架面向第二框架一側，所述第二導體固 定在第二框架面向第一框架一側，所述納米線陣列由壓電材料制成，所述納米線陣列從所述 第一導體面向第二框架的表面向第二框架方向延伸形成，所述微電極陣列由導電材料制成， 所述微電極陣列從所述第二導體面向第一框架的表面向第一框架方向延伸形成，所述微電極 陣列與所述納米線陣列一一對應，所述微電極陣列的硬度大于所述納米線陣列的硬度。
由于當該發電機的一個框架固定，有外界震動波傳到另一個框架上時，會使另一框架不 斷產生相對靠近與遠離的震動，從而不斷壓迫納米線產生電荷進行發電。利用該發電機可以 在存在微小震動的環境中提供電能，減少對現有能源的消耗。
圖l是本發明提供的發電機的示意圖。 圖2是圖1的發電機受壓前的狀態示意圖。 圖3是圖1的發電機受壓后的狀態示意圖。 圖4是圖1的發電機的立體組合示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
請參閱圖1及圖4，為本發明提供的發電機l，其包括第一框架IO、第二框架20、第一導體30、第二導體40、納米線陣列50、微電極陣列60、蓋片70及彈性件80。
所述第二框架20采用絕緣材料制成。所述第二框架20由兩個相對的第二側壁21及一個頂 板22組成。所述頂板22具有第二內表面22a。所述第二側壁21端部具有臺階形卡合部21a。在 卡合部21a的下表面具有四個第二卡鉤21b。該第二卡鉤21b可以直接形成于所述卡合部21a上 或利用膠粘在所述卡合部21a上。本實施方式中，采用直接在所述卡合部21a上制成第二卡鉤 21b。
所述第一框架10與所述第二框架20相對設置，所述第一框架10采用絕緣材料制成。所述 第一框架10由兩個相對的第一側壁11及一個底板12組成。所述底板12具有第一內表面12a。 所述第一框架10的第一側壁ll開有導槽lla，所述導槽lla開口處設有內凹的卡口llb，所述 導槽lla底部具有四個第一卡鉤llc。所述第一卡鉤llc的位置與所述第二卡鉤21b相對應。該 第一卡鉤llc可以直接形成于所述導槽lla底部或利用膠粘在所述導槽lla底部。本實施方式 中，采用直接在所述導槽lla底部制成第一卡鉤llc。所述導槽lla的寬度M與所述第二側壁 21的臺階形卡合部21 a寬度N相當，所述卡口 1 lb開口寬度P小于所述第二側壁21的臺階形卡合 部21a的寬度N。保證所述第一框架10與所述第二框架20相對滑動時不會脫開。本實施方式中 ，所述卡口 1 lb的開口寬度P與所述第二側壁21的璧厚S相當。
所述第一導體30具有第一表面31及第二表面32。所述第一導體30固定于所述第一框架 10面向第二框架20—側。本實施方式中，利用膠將所述第一導體30的第二表面32粘結于所述 第一框架10的底板12的第一內表面12a上。所述納米線陣列50從所述第一表面31向遠離第一 表面31的方向延伸形成，其由多個相同長度的納米線排列而成，所述納米線陣列50由壓電材 料制成，采用的壓電材料可以是氧化鋅、氮化鋁或鋯鈦酸鉛。本實施方式中采用在第一表面 31上生長出氧化鋅納米線陣列。
所述第二導體40具有第三表面41及第四表面42。所述第二導體40固定于所述第二框架 20面向第一框架10—側。本實施方式中，利用膠將所述第二導體40的第四表面42粘結于所述 第二框架20的頂板22的第二內表面22a上。可以理解，所述第一表面31及所述第三表面41可 以為兩平行的曲面。所述微電極陣列60從所述第三表面41向遠離第三表面41的方向延伸形成 ，其由多個相同長度的電極體排列而成，所述微電極陣列60由超精加工的金屬柱組成。所述 微電極陣列60由導電材料制成，采用的導電材料可以是金或銅。本實施方式中采用超精加工 的金質金屬柱組成微電極陣列60。所述微電極陣列60的硬度大于所述納米線陣列50的硬度。 所述微電極陣列60在第三表面41上的排列位置與所述納米線陣列50在所述第一表面31上的排 列位置一一對應。由于采用微電極陣列60作為電極，而不是一整塊金屬板作為電極，所以在微電極陣列60與所述納米線陣列50沖擊時，微電極陣列60具有剛性小的優點，對納米線陣列 50沖擊強度小，從而可以延長納米線陣列50的使用壽命。
所述第一框架10及第二框架20通過所述彈性件80連接。本實施方式中，所述彈性件80為 四個彈簧，所述彈性件80容置于所述導槽lla內，并且所述彈性件80—端鉤于所述第一卡鉤 llc上，另一端鉤于所述第二卡鉤21b上。可以理解，所述彈性件80還可以為彈片等彈性元件 。蓋片70用于封閉所述導槽lla兩側，保證所述第二框架20的第二側壁21在所述導槽lla中沿 一個方向滑動。本實施方式中，所述蓋片70采用四個薄片粘于所述導槽lla兩側。
請參閱圖2及圖3，受壓前所述微電極陣列60與所述納米線陣列50之間有一間隙h，使得 所述納米線陣列50能夠進行一定程度上的振動或形變。所述間隙h小于所述第一框架10與第 二框架20之間的相對位移量，從而保證當受到外界震動時，所述微電極陣列60可以壓迫到所 述納米線陣列50。由于所述微電極陣列60的硬度大于所述納米線陣列50的硬度，所以使得所 述納米線陣列50彎曲變形。所述納米線陣列50受壓產生電荷，通過第一導體30及第二導體 40輸出電流，實現發電。
所述彈性件80還用于當所述微電極陣列60與所述納米線陣列50之間出現間隙時為第一框 架10及第二框架20提供拉力；當所述納米線陣列50彎曲到最大程度時，為第一框架10及第二 框架20提供彈力，使得所述第一框架10及第二框架20之間震動更加連續。
由于當該發電機的一個框架固定，有外界震動波傳到另一個框架上時，會使另一框架不 斷產生相對靠近與遠離的震動，從而不斷壓迫納米線產生電荷進行發電。利用該發電機可以 在存在微小震動的環境中提供電能，減少對現有能源的消耗。
可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它 各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種發電機，其包括第一框架、第二框架、第一導體、第二導體、一納米線陣列及一微電極陣列，所述第一框架與所述第二框架由絕緣材料制成，所述第一框架及第二框架相對設置，并通過彈性件連接，所述第一導體固定在第一框架面向第二框架一側，所述第二導體固定在第二框架面向第一框架一側，所述納米線陣列由壓電材料制成，所述納米線陣列從所述第一導體面向第二框架的表面向第二框架方向延伸形成，所述微電極陣列由導電材料制成，所述微電極陣列從所述第二導體面向第一框架的表面向第一框架方向延伸形成，所述微電極陣列與所述納米線陣列一一對應，所述微電極陣列的硬度大于所述納米線陣列的硬度。
2 如權利要求l所述的發電機，其特征在于，所述納米線陣列由多個長度相同的納米線排列而成，所述微電極陣列由多個長度相同的電極體排列而成。
3 如權利要求l所述的發電機，其特征在于，所述彈性件為彈簧。
4 如權利要求l所述的發電機，其特征在于，所述納米線陣列由氧化鋅、氮化鋁或鋯鈦酸鉛制成。
5 如權利要求l所述的發電機，其特征在于，所述微電極陣列由金或銅制成。
6 如權利要求l所述的發電機，其特征在于，所述微電極陣列的電極體為超精加工的金屬柱。
7 如權利要求l所述的發電機，其特征在于，所述第一導體及所述第二導體為金屬板。
全文摘要
一種發電機，其包括第一框架、第二框架、第一導體、第二導體、納米線陣列及微電極陣列，第一框架與第二框架由絕緣材料制成，第一框架及第二框架相對設置，并通過彈性件連接，第一導體固定在第一框架面向第二框架一側，第二導體固定在第二框架面向第一框架一側，納米線陣列由壓電材料制成，納米線陣列從第一導體面向第二框架的表面向第二框架方向延伸形成，微電極陣列由導電材料制成，微電極陣列從第二導體面向第一框架的表面向第一框架方向延伸形成，微電極陣列與納米線陣列一一對應，微電極陣列硬度大于納米線陣列硬度。當該發電機一個框架固定，外界震動波傳到另一個框架，使其不斷產生相對靠近與遠離的震動，從而不斷壓迫納米線產生電荷發電。
文檔編號H02N2/18GK101604930SQ20081030214
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月13日 優先權日2008年6月13日
發明者周代栩 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司