[发明专利]电解质直流电机

说明书

技术领域

本发明涉及用于转变化学能和机械能为电能的装置领域，具体为一种电解质直流电机。

背景技术

发电机和电动机在目前的社会生产和日常生活中得到非常广泛的应用，占有极其重要的地位。电力工程上一般把发电机和电动机合称电机，以同步电机为例，电机主要由定子和转子组成，两者以定子在外转子在内的同心方式安装，定子的主要部分是定子铁心和定子绕组，转子由磁极铁心、磁极绕组、转轴和滑环组成，转子的磁极绕组通以直流电以产生励磁电流。同步电机作发电机使用时，转子在原动机的带动下旋转，定子绕组切割磁极绕组所产生磁场的磁力线从而感应出感生电动势并对外输出电能。作电动机使用时，外界电能输入定子绕组产生交变磁场，对转子绕组施加电磁力，从而牵引转子转动并对外输出扭矩。其他形形色色的电机其工作原理和基本结构都大抵相同，这种定子-转子的结构不可避免的存在着因旋转而带来的磨损、噪音、换向、火花等问题，而且很难从根本上彻底解决。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种无相对旋转结构从而在根本上克服磨损、噪音、火花等技术障碍的机械能-电能转换装置，本发明公开了一种电解质直流电机。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种电解质直流电机，包括柱形磁棒、支座、筒形磁壳、阳极板、阴极板、阳极接线柱、阴极接线柱、进口阀、出口阀、阳极导线、阴极导线和绝缘导流板，其结构为：柱形磁棒位于筒形磁壳连接上下底面中心的轴线上，支座箍在筒形磁壳外，阳极板和阴极板都呈开有中心孔的环形，其外径略小于筒形磁壳的内径，其内孔径略大于柱形磁棒的外径，阳极板和阴极板相互交错排列且相互平行地套在柱形磁棒上，位于筒形磁壳两端的阳极板和阴极板上分别固定有阳极接线柱和阴极接线柱，阳极接线柱和每一块阳极板都通过阳极导线予以串联连接，阴极接线柱和每一块阴极板都通过阴极导线予以串联连接，阳极板和阳极导线的连接处以及阴极板和阴极导线的连接处都设有绝缘导流板，绝缘导流板依次连接构成一导流槽，阳极导线和阴极导线分别位于导流槽外的两侧，导流槽的两端分别和进口阀及出口阀贯通连接，强电解质溶液从进口阀流入筒形磁壳内且充满筒形磁壳的整个内腔，并在导流槽的导引下再经出口阀流出。

所述的电解质直流电机，其结构为：呈环形的阳极板和阴极板，其外径和内孔径之比在至之间，相邻阳极板和阴极板的距离是阳极板或阴极板内孔径的1/3至2/3，阳极板和阴极板各有5至25片。

所述的电解质直流电机，其结构为：柱形磁棒和筒形磁壳的材料选用钕铁硼、铁氧体和铝镍钴中的任意一种，阳极板和阴极板的材料选用耐腐蚀且导电性能良好的金属合金，比如铬锆铜合金、钛铂合金、钛铱合金、钛钌合金、镍合金、钌合金、铑合金、钯合金、锇合金、铱合金和铂合金中的任意一种，阳极接线柱、阴极接线柱、阳极导线和阴极导线的材料都选用铜或铝。

所述的电解质直流电机，其结构为：强电解质溶液选用饱和溶液，溶质选用碱金属的卤化物或碱金属的硫酸盐；或者选用富含离子或等离子体的气体。

本发明工作时，柱形磁棒和筒形磁壳间形成一径向磁场，电解质溶液从进口阀流入筒形磁壳内且充满筒形磁壳的整个内腔，并在导流槽的导引下再经出口阀流出，电解质溶液的流动切割了径向磁场的磁力线，溶液中阴阳离子受到互为反向的洛伦兹力作用而产生电势差，设电解质溶液以速率v沿垂直于磁场方向运动，离子在运动中要受到洛仑兹力f₁而上下分离，f₁的大小为：f₁＝qvb。

离子在定向运动的同时受到因溶液内离子碰撞而产生的的阻力，设为f₂，则所受到的合力F为：F＝f₁-f₂。

对离子来说，所受到的合力F可视为一场强为E_i的电场所施加的电场力，

设两电极之间的距离为l，则此发电机电动势ε为

∈=Eil=vbl-f2lq]]>