專利名稱：一種利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電 的方法。
背景技術(shù)：
目前，煤炭、石油等不可再生能源的日益枯竭，人類面臨著嚴(yán)峻的能源危機(jī)，因此 太陽能、水能、地?zé)崮堋L(fēng)能及雷電等豐富的可在生能源已受到人們的廣泛關(guān)注。隨著科技 迅速發(fā)展和進(jìn)步，人們針對(duì)太陽能、水能、地?zé)崮?、風(fēng)能等可再生能源展開廣泛的研究，并將 這些可再生能源科學(xué)利用。但雷電能作為一種直接的、巨大的能源卻一直沒有被實(shí)際利用， 這其中有諸多原因，但主要是安全問題和技術(shù)問題。人們?cè)噲D直接利用雷電，但雷電能量 巨大，高壓和技術(shù)線路容易導(dǎo)致安全事故，直接引雷利用雷電能至今無法實(shí)現(xiàn)，另外，雷電 能利用涉及的瞬間放電、高電壓、高電流、儲(chǔ)存難等技術(shù)問題一直沒有得到很好的解決，這 更是雷電一直以來無法得到實(shí)際運(yùn)用的根本原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、可實(shí)施性強(qiáng)的雷電 發(fā)電方法及裝置。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體 進(jìn)行發(fā)電的方法，該方法為首先在易受雷擊區(qū)域架設(shè)一引雷裝置形成引雷區(qū)，使雷電在通 過引雷裝置時(shí)在周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，然后在引雷裝置周圍變化的磁場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一磁感裝置 形成產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)，在產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)周邊設(shè)置磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)將產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)產(chǎn)生的磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械 能，最后通過與磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)連接的發(fā)電區(qū)利用機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電；所述引雷裝置包括引雷導(dǎo)線和連接于導(dǎo)線末端的金屬球；所述產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)包括直導(dǎo)體和接地導(dǎo)線，直導(dǎo)體一端與引雷導(dǎo)線連接，另一端通 過接地導(dǎo)線接地，雷電通過金屬球流經(jīng)直導(dǎo)體導(dǎo)入地中，由此在直導(dǎo)體周圍產(chǎn)生變化的磁 場(chǎng)；所述磁感裝置起驅(qū)動(dòng)發(fā)電區(qū)作用，其包括一對(duì)或多對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體，轉(zhuǎn)動(dòng)磁體兩極通 過橫軸相接，橫軸上垂直穿插一條金屬桿，金屬桿一端或兩端安裝有啟動(dòng)齒輪；所述發(fā)電區(qū)包括轉(zhuǎn)桿、發(fā)電磁體和線圈，轉(zhuǎn)桿一端連接線圈，另一端設(shè)有與啟動(dòng)齒 輪嚙合的傳動(dòng)齒輪，轉(zhuǎn)桿通過啟動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒輪與金屬桿傳動(dòng)連接并可帶動(dòng)線圈在發(fā)電 磁體中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，在任 何有觸發(fā)閃電條件的場(chǎng)地上均可實(shí)施，科學(xué)地實(shí)現(xiàn)了雷電能的接收和利用。2、本發(fā)明利用 雷電產(chǎn)生的磁場(chǎng)來作用磁體運(yùn)動(dòng)，磁體轉(zhuǎn)動(dòng)最終通過齒輪帶動(dòng)發(fā)電裝置，發(fā)電裝置中的線 圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)得以發(fā)電。本發(fā)明實(shí)施的整體過程簡(jiǎn)易、安全、設(shè)備投入較 小，有助于人類日后對(duì)雷電的安全利用。


圖1為本發(fā)明的雷電發(fā)電系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了一種安全、可操作性強(qiáng)的利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電的方 法，該方法操作簡(jiǎn)易，可在任何有觸發(fā)閃電條件的場(chǎng)地上引雷進(jìn)行發(fā)電。下面結(jié)合附圖和實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明如圖1、2所示，本利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電方法的實(shí)施由引雷區(qū)A、產(chǎn) 生磁場(chǎng)區(qū)B、磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)C和發(fā)電區(qū)D協(xié)同完成。引雷區(qū)A、產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)B、磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)C和 發(fā)電區(qū)D形成雷電發(fā)電系統(tǒng)，其中引雷區(qū)A由架設(shè)在易受雷擊區(qū)域的引雷裝置形成，本實(shí)施 例中，引雷裝置由引雷導(dǎo)線32和連接于導(dǎo)線末端的金屬球33組成，產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)B由直導(dǎo)體 31和接地導(dǎo)線組成，直導(dǎo)體一端與引雷導(dǎo)線連接，另一端通過接地導(dǎo)線接地，雷電通過金屬 球流經(jīng)直導(dǎo)體導(dǎo)入地中，由此在直導(dǎo)體周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)C由設(shè)置在引雷 裝置周圍變化磁場(chǎng)內(nèi)的磁感裝置形成；發(fā)電區(qū)D由轉(zhuǎn)桿11、發(fā)電磁體13和線圈14，轉(zhuǎn)桿11 一端連接線圈，另一端設(shè)有與啟動(dòng)齒輪嚙合的傳動(dòng)齒輪，轉(zhuǎn)桿通過啟動(dòng)齒輪24和傳動(dòng)齒輪 12與金屬桿傳動(dòng)連接并可帶動(dòng)線圈在發(fā)電磁體中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。其中磁感裝置主要 起到驅(qū)動(dòng)發(fā)電區(qū)作用，其包括一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體21，轉(zhuǎn)動(dòng)磁體兩極通過橫軸22相接，橫軸上垂 直穿插一條金屬桿23，金屬桿一端安裝有啟動(dòng)齒輪24。需要說明的是，磁感裝置中的轉(zhuǎn)動(dòng) 磁體21除了可以是一對(duì)以外，為了加大對(duì)磁能的利用率，轉(zhuǎn)動(dòng)磁體還可以是兩對(duì)或是兩對(duì) 以上，同樣道理，金屬桿也可以兩端均安裝有啟動(dòng)齒輪。本利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電的方法的工作步驟為首先在易受雷擊區(qū) 域架設(shè)一引雷裝置形成引雷區(qū)，使雷電在通過引雷裝置時(shí)在周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，然后在 引雷裝置周圍變化的磁場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一磁感裝置形成產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)，在產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)周邊設(shè)置磁體 運(yùn)動(dòng)區(qū)將產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)產(chǎn)生的磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，最后通過與磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)連接的發(fā)電區(qū)利用 機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電。其工作原理為使用時(shí)，首先將本裝置安裝在有觸發(fā)閃電條件的場(chǎng)地上， 將有金屬球一端的導(dǎo)線伸至空中，另一端可以接地。當(dāng)雷擊擊中金屬球33或與金屬球連 接的導(dǎo)線時(shí)，電流通過導(dǎo)線傳至直導(dǎo)體，直導(dǎo)體由于電生磁原理，在直導(dǎo)體周邊產(chǎn)生一股強(qiáng) 大的瞬間磁場(chǎng)，這股磁場(chǎng)最終作用設(shè)立在直導(dǎo)體周邊的轉(zhuǎn)動(dòng)磁體21，轉(zhuǎn)動(dòng)磁體受到磁力的 牽引、推斥作用使其轉(zhuǎn)動(dòng)起來。轉(zhuǎn)動(dòng)磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因與金屬桿連接的原故使啟動(dòng)齒輪24得以 轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也將帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪12，此時(shí)，傳動(dòng)齒輪將帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的線圈在磁場(chǎng)轉(zhuǎn) 動(dòng)，由于電路處在閉合回路狀態(tài)，線圈在閉合的回路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)發(fā)電。發(fā)電產(chǎn)生的 電流將通過連接于線圈與用電裝置之間的銅片15向用電裝置。由于雷電產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用力往往在瞬間消逝，因此如何利用雷電進(jìn)行持續(xù)發(fā)電是 本領(lǐng)域技術(shù)人員長(zhǎng)期期待解決的重要課題，本人通過研究，在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一 步總結(jié)出以下提高發(fā)電量及效率的方法引雷區(qū)該區(qū)的引雷導(dǎo)線除可以采用鐵質(zhì)直導(dǎo)體，也可以是導(dǎo)電性能較好的其它 金屬等導(dǎo)電材料制成。
產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)為得到更強(qiáng)大的磁場(chǎng)、減少電流的損失，可以根據(jù)需要對(duì)直導(dǎo)體的材 質(zhì)、形狀和數(shù)量進(jìn)行改進(jìn)，例如可以用金屬線圈、線圈組合體代替直導(dǎo)體以產(chǎn)生更強(qiáng)大的磁 場(chǎng)。另外為避免電流馬上流失，接地導(dǎo)線可以不接地。磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體可以是帶磁性的其它材料，甚至采用超導(dǎo)體材料制成，另外 可以通過在磁場(chǎng)周為增加轉(zhuǎn)動(dòng)磁體的數(shù)量能得到更多的磁能。轉(zhuǎn)動(dòng)磁體可以各自作用于獨(dú) 立的發(fā)電機(jī)使其發(fā)電，亦可以是多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體作用于同一個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) 磁體作用于同一個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電時(shí)，可以每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體分別配置一對(duì)啟動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒 輪實(shí)現(xiàn)與發(fā)電區(qū)的連接和機(jī)械能傳動(dòng)；但為使啟動(dòng)齒輪用更少的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)使發(fā)電機(jī)線圈得 到更多的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，也可以將多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體組合，最終只通過一對(duì)啟動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒輪實(shí) 現(xiàn)與發(fā)電區(qū)的連接和機(jī)械能傳動(dòng)。另外，實(shí)際應(yīng)用中，通過提高啟動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪之間的 傳動(dòng)比，使啟動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)多圈，可以提高能量轉(zhuǎn)化率。啟動(dòng)齒 輪與傳動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)比可以是大于1的任何數(shù)據(jù)，但以能實(shí)現(xiàn)為準(zhǔn)。發(fā)電區(qū)通過增加發(fā)電機(jī)的數(shù)量可以提高發(fā)電效率，由于只要滿足在閉合回路做 切割磁感線運(yùn)動(dòng)的條件就能發(fā)電，因此本發(fā)明中除了采用線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)外，還可以采 用磁體在線圈中轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。另外，本發(fā)明經(jīng)研究總結(jié)，在條件允許的情況下充分利用超導(dǎo)體對(duì)提高發(fā)電效率 極為有利，本發(fā)明所述的雷電發(fā)電系統(tǒng)中可充分利用超導(dǎo)體材料，利用超導(dǎo)體材料的零電 阻、抗磁性、閉磁性、通電后的強(qiáng)磁性等特性，可實(shí)現(xiàn)提高發(fā)電量及可持續(xù)發(fā)電的目的，例 如利用超導(dǎo)體材料的抗磁性可將磁能集中并控制到某一個(gè)方向使磁體轉(zhuǎn)動(dòng)。上述實(shí)施例是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，除此之外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)現(xiàn)方式。 也就是說，在沒有脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換也應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電的方法，其特征在于，該方法為首先在易受雷擊區(qū)域架設(shè)一引雷裝置形成引雷區(qū)(A)，使雷電在通過引雷裝置時(shí)在周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，然后在引雷裝置周圍變化的磁場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一磁感裝置形成產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)(B)，在產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)(B)周邊設(shè)置磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)(C)將產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)(B)產(chǎn)生的磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，最后通過與磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)(C)連接的發(fā)電區(qū)(D)利用機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電；所述引雷裝置包括引雷導(dǎo)線(32)和連接于導(dǎo)線末端的金屬球(33)；所述產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)(B)包括直導(dǎo)體(31)和接地導(dǎo)線，直導(dǎo)體一端與引雷導(dǎo)線連接，另一端通過接地導(dǎo)線接地，雷電通過金屬球流經(jīng)直導(dǎo)體導(dǎo)入地中，由此在直導(dǎo)體周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；所述磁感裝置起驅(qū)動(dòng)發(fā)電區(qū)(D)作用，其包括一對(duì)或多對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體(21)，轉(zhuǎn)動(dòng)磁體兩極通過橫軸(22)相接，橫軸上垂直穿插一條金屬桿(23)，金屬桿一端或兩端安裝有啟動(dòng)齒輪(24)；所述發(fā)電區(qū)(D)包括轉(zhuǎn)桿(11)、發(fā)電磁體(13)和線圈(14)，轉(zhuǎn)桿一端連接線圈(14)，另一端設(shè)有與啟動(dòng)齒輪嚙合的傳動(dòng)齒輪(12)，轉(zhuǎn)桿通過啟動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒輪與金屬桿傳動(dòng)連接并可帶動(dòng)線圈在發(fā)電磁體中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用雷電產(chǎn)生磁場(chǎng)作用磁體進(jìn)行發(fā)電的方法，其特征在于，該方法為首先在易受雷擊區(qū)域架設(shè)一引雷裝置形成引雷區(qū)，使雷電在通過引雷裝置時(shí)在周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，然后在引雷裝置周圍變化的磁場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一磁感裝置形成產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)，在產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)周邊設(shè)置磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)將產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)產(chǎn)生的磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，最后通過與磁體運(yùn)動(dòng)區(qū)連接的發(fā)電區(qū)利用機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，在任何有觸發(fā)閃電條件的場(chǎng)地上均可實(shí)施，科學(xué)地實(shí)現(xiàn)了雷電能的接收和利用，能有效接收和利用雷電能進(jìn)行發(fā)電，適合在新能源技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行使用。
文檔編號(hào)H02N11/00GK101924421SQ20101027766
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者鐘胤昶 申請(qǐng)人:鐘胤昶