專利名稱：一種復合式噪聲發電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠將噪聲能量轉換成電能的裝置，屬發電技術領域。
背景技術：
噪聲污染是當今社會的四大環境污染之一，嚴重地影響著人們的生活質量。例如工業生產噪聲具有很高的聲壓級，時刻危害工人的健康，而環境噪聲干擾人們的工作、學習、日常生活、休息和睡眠，影響人的精神狀態，因此必須對噪聲進行治理。噪聲具有一定的能量，例如噪聲達到160dB的噴氣式飛機，其聲功率約為10000W ；噪聲達140dB的大型鼓風機，其聲功率約為100W。但目前人們治理噪聲的主要方法是通過 隔音處理使噪音降低，噪聲的能量不能被人們利用。如果能夠將噪聲的聲能轉換成人們可以利用的能量，就可以在降低噪音水平的同時，減少能量的浪費。但由于噪音的能量密度較低，不易收集，因而對設備的能量轉換效率要求較高，這就增加了噪音利用的難度，導致至今仍沒有理想的能量轉換設備。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足、提供一種復合式噪聲發電裝置，在降低噪聲污染的同時，減少能量的浪費。本實用新型所稱問題是以下述技術方案實現的一種復合式噪聲發電裝置，它包括聲電轉換單元和整流裝置，所述聲電轉換單元包括拋物面型聲波反射板和聲電轉換器，所述聲電轉換器包括外殼及安裝在外殼內的壓電陶瓷共振片、動圈線圈組和磁路裝置，所述外殼通過支桿固定在聲波反射板的焦點上，其聲波接收口與聲波反射板相對，所述壓電陶瓷共振片封堵在外殼的聲波接收口上，所述動圈線圈組位于磁路裝置的磁隙內并同軸固接于壓電陶瓷共振片的內側，它與壓電陶瓷共振片串聯連接后接整流裝置。上述復合式噪聲發電裝置，所述磁路裝置由條形永磁體、軟鐵柱和杯狀導磁罩組成，所述軟鐵柱同軸套裝在動圈線圈組內且與動圈線圈組相離，所述杯狀導磁罩同軸套裝在動圈線圈組外部且與動圈線圈組相離，所述條形永磁體一端與杯狀導磁罩內底連接，一端與軟鐵柱對接。上述復合式噪聲發電裝置，所述聲電轉換單元設置多個，它們沿平面排列成聲電轉換陣列，相鄰聲電轉換單元的聲波反射板通過擴展板連接在一起。本實用新型利用拋物面型聲波反射板將噪聲聚集起來，并利用壓電陶瓷共振片和處于磁隙中的動圈線圈組實現聲能與電能的轉換，大大提高了能量轉換效率而且不會產生二次污染。該裝置可以有效吸收環境噪聲并將聲能轉換為電能，在達到降噪目的的同時還可以輸出電能，避免了能量的浪費。
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以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是聲電轉換單元的結構示意圖；圖3是A-A剖視圖；圖4是聲電轉換器的結構示意圖。圖中各標號為1、聲波反射板；2、支桿；3、擴展板；4、聲電轉換器；5、整流裝置；6、聲電轉換陣列；7、壓電陶瓷共振片；8、永磁體；9、導磁罩；10、外殼；11、動圈線圈組；12、 軟鐵柱。
具體實施方式
參看圖I 圖4,本實用新型利用聲電轉換材料及電磁感應等相關技術制成，當裝置處于一個分貝數較大的聲場環境中時，可以有效吸收聲能并將聲能轉換成為電能，在實現降噪的同時對外輸出電能。聲電轉換單元的結構如圖2、圖3所示。聲電轉換單元由拋物面型聲波反射板I、聲電轉換器4以及支桿2等組成。支桿2將聲電轉換器4固定于聲波反射板I的焦點位置，便于將聲波反射板I所接收到的聲波能量全部傳入聲電轉化器4中。聲電轉換器4的結構如圖4所示。聲波反射板I將收集到的噪聲匯聚到壓電陶瓷共振片7上，使壓電陶瓷共振片7與聲波產生共振，吸收聲波能量。由壓電陶瓷共振片7自身的材料性質可知，當壓電陶瓷共振片7振動時，會產生一定量的電能，并且從壓電陶瓷共振片7的兩端輸出。本裝置將壓電陶瓷共振片7的一端由導線引出，另一端則引到動圈線圈組11，同時動圈線圈組11與壓電陶瓷共振片7連接在一起，可以共同振動。當壓電陶瓷共振片7受到聲波共振時，動圈線圈組11在壓電陶瓷共振片7的引導作用下，將會在導磁罩9和軟鐵柱12的空隙內往返運動，消耗振動能量，同時動圈線圈組11會切割空隙中的磁力線，在動圈線圈組11內產生感應電動勢，并且動圈線圈組11的一端是從壓電陶瓷共振片7中引入，另一端則是引向輸出端。這樣的連線方式可以將兩者的電勢疊加，實現輸出電能的最大化。聲電轉換單元內的永磁體8、軟鐵柱12以及導磁罩9共同作用以改善內部磁場分布，永磁體8用于建立磁場,產生磁感應強度。軟鐵柱12和導磁罩9用于傳導產生的磁場，使其均勻分布在圖中動圈線圈組11所處的空隙空間內，這樣一方面可以使輸出的電能穩定，另一方面也可以改善聲電轉換單元內的磁場分布，提高能量轉換效率。在圖I中，若干個聲電轉換單元排成陣列以后，可以在噪聲的傳播路徑中形成屏障，最大限度地消除噪聲。考慮到聲電轉換陣列輸出電能的不穩定性以及陣列中各個單元產生電能的不均勻性，所有聲電轉換單元輸出的電能應先送往整流裝置5總體整流，最后才可得到可直接利用的穩定電能。
權利要求1.ー種復合式噪聲發電裝置，其特征是，它包括聲電轉換単元和整流裝置(5)，所述聲電轉換單兀包括拋物面型聲波反射板(I)和聲電轉換器(4);所述聲電轉換器(4)包括外殼(10)及安裝在外殼(10)內的壓電陶瓷共振片(7)、動圈線圈組(11)和磁路裝置；所述外殼(10)通過支桿(2)固定在聲波反射板(I)的焦點上，其聲波接收ロ與聲波反射板(I)相対，所述壓電陶瓷共振片(7)封堵在外殼(10)的聲波接收口上，所述動圈線圈組(11)位于磁路裝置的磁隙內并同軸固接于壓電陶瓷共振片(7)的內側，它與壓電陶瓷共振片(7)串聯連接后接整流裝置(5)。
2.根據權利要求I所述復合式噪聲發電裝置，其特征是，所述磁路裝置由條形永磁體(8)、軟鐵柱(12)和杯狀導磁罩(9)組成，所述軟鐵柱(12)同軸套裝在動圈線圈組(11)內且與動圈線圈組(11)相離，所述杯狀導磁罩(9)同軸套裝在動圈線圈組(11)外部且與動圈線圈組(11)相離，所述條形永磁體(8)—端與杯狀導磁罩(9)內底連接，一端與軟鐵柱(12)對接。
3.根據權利要求I或2所述復合式噪聲發電裝置，其特征是，所述聲電轉換單元設置多個，它們沿平面排列成聲電轉換陣列(6)，相鄰聲電轉換單元的聲波反射板(I)通過擴展板(3)連接在一起。
專利摘要一種復合式噪聲發電裝置，它包括聲電轉換單元和整流裝置，所述聲電轉換單元包括拋物面型聲波反射板和聲電轉換器，所述聲電轉換器包括外殼及安裝在外殼內的壓電陶瓷共振片、動圈線圈組和磁路裝置，所述外殼通過支桿固定在聲波反射板的焦點上，其聲波接收口與聲波反射板相對，所述壓電陶瓷共振片封堵在外殼的聲波接收口上，所述動圈線圈組位于磁路裝置的磁隙內并同軸固接于壓電陶瓷共振片的內側，它與壓電陶瓷共振片串聯連接后接整流裝置。該裝置可以有效吸收環境噪聲并將聲能轉換為電能，在達到降噪目的的同時還可以輸出電能，避免了能量的浪費。
文檔編號H02K35/04GK202652105SQ20122032933
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者劉穎祖, 姜根山, 陳周飛, 徐瑞, 張祖運 申請人:華北電力大學(保定)