本發(fā)明涉及一種將生活與工作環(huán)境中的的振動(dòng)與噪音轉(zhuǎn)化為可用的電能量的振動(dòng)發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

在人類生活與工作環(huán)境中充滿了各種振動(dòng)與噪音，如隨機(jī)存在的振動(dòng)與任意噪聲。現(xiàn)有能夠?qū)C(jī)器設(shè)備與機(jī)動(dòng)車輛的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能量的發(fā)電裝置，存在著裝置體積大，重量重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高等問題于不足，同時(shí)也無法利用環(huán)境中的低頻率振動(dòng)與噪音來產(chǎn)生電能；目前已有的微電子器件MEMS雖然可以將行人與車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的低頻振動(dòng)與噪音轉(zhuǎn)化為可用的電能量，但微電子器件MEMS的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝性不良，生產(chǎn)制造成本高，經(jīng)濟(jì)性不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是依據(jù)電磁效應(yīng)原理，提供一種振動(dòng)發(fā)電裝置；裝置具有柔性、低剛度的彈性結(jié)構(gòu)特征，能夠與所處環(huán)境中的幾赫茲至幾百赫茲振動(dòng)與噪音發(fā)生諧振，裝置中的振動(dòng)子上下振動(dòng)，從而在裝置內(nèi)的電磁線圈中產(chǎn)生交流電壓，將裝置所處環(huán)境的低頻振動(dòng)與噪音轉(zhuǎn)化為可用、低成本的電能量。

本發(fā)明提供的振動(dòng)發(fā)電裝置，包括：發(fā)電裝置外環(huán)側(cè)的外支架，發(fā)電裝置內(nèi)環(huán)中央的彈性支撐片；設(shè)置在發(fā)電裝置外側(cè)的彈性外框架與發(fā)電裝置中央的彈性內(nèi)支撐之間，具有柔性、低剛度、高彈性水波紋狀的彎曲結(jié)構(gòu)特征的彈性折片單元；附著于內(nèi)環(huán)中央的彈性內(nèi)支撐的端頭表面上的振子磁鐵環(huán)質(zhì)量塊，設(shè)置在彈性外框架本體表面上的電磁線圈，電磁線圈電連接端口。所述的彈性折 片單元將發(fā)電裝置外側(cè)的彈性外框架與發(fā)電裝置中央的彈性內(nèi)連接起來構(gòu)成一個(gè)柔性、低剛度的彈性組件結(jié)構(gòu)，組件本體結(jié)構(gòu)能夠?qū)λ幁h(huán)境中的幾赫茲至幾百赫茲噪音與振動(dòng)發(fā)生諧振，附著在彈性內(nèi)支撐端頭表面上的的振子上下振動(dòng)，從而在彈性外框架本體表面上的電磁線圈中產(chǎn)生交流電壓，將發(fā)電裝置所處環(huán)境的振動(dòng)與噪音轉(zhuǎn)換為易獲得、可用、低成本的電能量?？梢愿鶕?jù)發(fā)生諧振頻率的要求，可以彈性折片單元的表面上開一定數(shù)量與特定形狀的孔與槽，調(diào)整節(jié)振動(dòng)發(fā)電裝置本體結(jié)構(gòu)的諧振頻率。

本發(fā)明提供的振動(dòng)發(fā)電裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠與裝置所處環(huán)境中的幾赫茲至幾百赫茲的低頻噪音與振動(dòng)發(fā)生諧振，將現(xiàn)有技術(shù)無法利用的低頻環(huán)境振動(dòng)與噪音轉(zhuǎn)換為易獲得、可用、低成本的電能量，且發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)工藝性好，制造成本低，經(jīng)濟(jì)性好。

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的振動(dòng)發(fā)電裝置的立體圖。

圖2是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置的俯視圖。

圖3是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置的底視圖。

圖4是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置的徑向剖視圖。

圖5是圖4中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置剖視圖的局部放大圖。

圖6是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置內(nèi)的彈性折片單元結(jié)構(gòu)的立體圖。

附圖中標(biāo)記說明：

1 彈性外框架；

2 彈性折片單元；

21 彈性折片單元本體，22 彈性折片單元本體剛度調(diào)節(jié)孔；

3 彈性內(nèi)支撐；

4 振子；

5 電磁線圈；

6 電磁線圈電連接端口；

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的發(fā)電裝置100的立體圖。振動(dòng)發(fā)電裝置100包括：位于發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)的外框架1，彈性外框架1本體表面上的電磁線圈5，電磁線圈5的電連接端口6，發(fā)電裝置100內(nèi)環(huán)中央的彈性內(nèi)支撐3，設(shè)置在彈性內(nèi)支撐端頭3表面之上的振子磁鐵環(huán)質(zhì)量塊4；發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)彈性外框架1和內(nèi)環(huán)中央彈性內(nèi)支撐3之間、多個(gè)柔性、低剛度、高彈性水波紋狀具有彎曲結(jié)構(gòu)特征的彈性折片單元2。所述的彈性折片單元2將發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)的彈性外框架1與裝置內(nèi)環(huán)中央的彈性內(nèi)支撐3連接起來構(gòu)成一個(gè)柔性、低剛度的彈性組件結(jié)構(gòu)。組件本體結(jié)構(gòu)能夠?qū)Πl(fā)電裝置100所處環(huán)境中的幾赫茲至幾百赫茲噪音與振動(dòng)發(fā)生諧振，附著在彈性內(nèi)支撐3端頭表面上的的振子磁鐵環(huán)4上下振動(dòng)，從而在彈性外框架1本體表面上的電磁線圈5中產(chǎn)生交流電壓，將發(fā)電裝置100所處環(huán)境中的振動(dòng)與噪音轉(zhuǎn)換為易獲得、可用、低成本的電能量，所產(chǎn)生的電能量通過電磁線圈5的電連接端口6向外輸出。

圖2是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置100的俯視圖。本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置100包括：彈性外框架1，電磁線圈5，彈性折片單元2，彈性內(nèi)支撐3，振動(dòng)子4，電磁線圈5的電連接端口6。多個(gè)彈性折片單元2位于發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)的彈性外框架1與內(nèi)環(huán)中央的彈性內(nèi)支撐3之間，彈性折片單元2具有柔 性、低剛度、高彈性水波紋狀的彎曲結(jié)構(gòu)特征，將彈性外框架1與彈性內(nèi)支撐3兩者連接起來構(gòu)成一個(gè)彈柔性組件結(jié)構(gòu)，組件本體結(jié)構(gòu)能夠?qū)Πl(fā)電裝置100所處環(huán)境中的幾赫茲至幾百赫茲噪音與振動(dòng)發(fā)生諧振。

圖3是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置100的底視圖，位于發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)的彈性外框架1與內(nèi)環(huán)中央的彈性內(nèi)支撐3之間的多個(gè)彈性折片單元2，可以采用粘接、焊接方式等方式將彈性外框架1與彈性內(nèi)支撐3連接起來構(gòu)成一個(gè)彈柔性組件結(jié)構(gòu)。

圖4是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置100的徑向剖視圖，圖5是圖4中發(fā)電裝置100徑向剖視圖的局部放大圖。電磁線圈5設(shè)置振動(dòng)發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)的彈性外框架1本體表面上，電磁線圈5與彈性外框架1本體表面之間可以采用粘接方式將兩者結(jié)合成為一個(gè)整體。采用同樣的方式將振子磁鐵環(huán)質(zhì)量塊4固定在彈性內(nèi)支撐端頭3的表面上。多個(gè)位于發(fā)電裝置100外環(huán)側(cè)彈性外框架1和內(nèi)環(huán)中央彈性內(nèi)支撐3之間，具有柔性、低剛度、高彈性水波紋狀彎曲結(jié)構(gòu)特征的彈性折片單元2外環(huán)側(cè)的彈性外框架1與裝置內(nèi)環(huán)中央的彈性內(nèi)支撐3連接起來構(gòu)成一個(gè)柔性、低剛度的彈性組件結(jié)構(gòu)。彈性折片單元2、彈性外框架1、彈性內(nèi)支撐3的橫截面可以包括圓弧、雙曲線、正余弦曲線、拋物線等S形幾何曲線或各種曲線的組合。

圖6是圖1中本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)電裝置內(nèi)彈性折片單元2的結(jié)構(gòu)立體圖。彈性折片單元2的本體結(jié)構(gòu)21具有柔性、低剛度、高彈性水波紋狀的S型彎曲結(jié)構(gòu)特征，可以采用高分子、塑料、銅鋁鈦合金、不銹鋼等材質(zhì)或這些材料的復(fù)合物制成，本體21的典型厚度為0.05毫米-0.13毫米；根據(jù)發(fā)電裝置100所處環(huán)境的振動(dòng)與噪音發(fā)生諧振諧振頻率的要求，可以在彈性折片單元2的本體結(jié)構(gòu)21表面上開一定數(shù)量、特定形狀的孔和槽22，以調(diào)整振動(dòng)發(fā)電裝置100本體結(jié) 構(gòu)的諧振頻率，從而最大化地在電磁線圈5中產(chǎn)生交流電壓，提升振動(dòng)發(fā)電裝置100的電能量產(chǎn)生效能。

以上通過一個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)精神進(jìn)行了說明與闡述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所述的具體形式，即不限定于上述的實(shí)施方式與其變化例可能形成的構(gòu)成，采用變形或變更所形成的構(gòu)成都在本發(fā)明的申請保護(hù)范圍內(nèi)。