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CN102171920B - 涡流通量发电机 - Google Patents

涡流通量发电机 Download PDF

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CN102171920B
CN102171920B CN200980138391.0A CN200980138391A CN102171920B CN 102171920 B CN102171920 B CN 102171920B CN 200980138391 A CN200980138391 A CN 200980138391A CN 102171920 B CN102171920 B CN 102171920B
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    • H02N11/002Generators

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Abstract

一种使用由涡流材料比如,II型超导体,产生的涡流的形成、消散和运动调制的磁场,通过电磁感应产生电力的方法和装置。磁场调制发生在微观层面,便于产生高频电力。发电机的电感器使用微电子制造技术制造,在至少一维上对应于涡流的间隔。涡流材料制造方法建立了涡流与发电机线圈的对齐,允许来自许多涡流同时进入许多线圈的能量的电磁感应作为积聚的电力输出。热电循环用于将热能转换为电力。

Description

涡流通量发电机
相关申请的交叉引用
本专利申请基于Richard Keith Adams 2008年9月30日提交的标题为“Vortex flux energy converter”的61/194,881号美国临时申请并要求其优先权,其全部内容在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及能量转换的方法和装置。更确切地说,本发明涉及用于将输入能源转换为涡流调制的磁场的动能再转换为电能的循环转换的方法和装置。
背景技术
本文使用以下定义:
导电体:包括形成具有以低损或无损传导电流的性质的体材料的物质集合。
抗磁性:磁场以减少的穿透程度渗透或者被抵制的物质性质,此处的定义为了澄清本文所用涡流的定义。
涡流:包括形成位于涡流材料内和/或涡流材料附近的区域的物质,与所述区域之外相对增加的抗磁性相比,所述物质在所述区域内具有降低的抗磁性特征。所述区域可以包括建立体积的附加维度。降低的抗磁性允许涡流内较高的磁场密度,而围绕涡流的区域具有相对较低的磁场密度。
由施加到涡流材料的一组条件形成涡流。例如,通过把涡流材料(可以包括超导体材料)放置在磁场中,并使热能从材料转化出,促使材料进入超导状态,材料内和/或材料附近便形成涡流。涡流形成后,涡流内部的磁场密度提高,并且由于场可以包括保存场的区域中的总场,所以促使围绕涡流的磁场降低,使得包括涡流内外场的总保存场保持相同。
涡流材料:包括其内和/或其附近涡流能够形成的物质集合。涡流可以形成是因为由所述涡流材料的性质包含的条件。一种示例涡流材料是超导体材料。涡流材料可以包括多种材料的集合,超导和非超导材料都包括,使得集合将产生涡流。除了形成涡流的材料,装配的其他材料可以包含包括机械支持、能流连接、绝缘体,以及促进人工装置预先安排涡流将形成之处的材料。
涡流材料可以为重新进入的,意味着在涡流材料中涡流形成并后来消散,没有任何外部激励。涡流材料可以为非重新进入的,意味着仅仅在外部激励时涡流才形成和/或消散。涡流材料可以包括既表现出重新进入行为又表现出非重新进入行为的材料。涡流材料可以包括能够被使能量转化进出涡流材料的控制装置激励以形成和消散涡流的材料。
形成的涡流可以包括预先安排的尺寸,由形成此涡流材料的物质集合的性质确定,并且由此涡流材料运行所在的环境条件确定。凭借涡流的预先安排的尺寸,通过人工地迫使多个涡流在预定位置形成,附近的其他涡流也在专门迫使的涡流附近可预测的位置形成。
磁场调制:扩散到物质区域的磁场密度的变化,从而在某时间间隔上发生变化。例如,涡流的形成和消散将改变涡流形成和消散处附近的磁场。这种随时间改变的磁场是动能,包括场密度的运动,也称为磁场调制,因为场密度随着时间流逝而运动。这可以称为场调制,场密度改变,磁通量运动或场的调制。全都具有相同意义。
电感器:形成的导电体,使得该导电体附近的磁场调制感应出在该导电体中流动的电流。
发明内容
所以本发明的主要目标是提供用于通过使用磁场调制的电磁感应以及涡流材料中涡流提供的能量转换而产生电力的方法和装置。
实现了这个能量转换目标的本发明利用了调制磁路中磁通量的涡流材料公知性质,连同电磁感应的公知定律,因而调制的磁通量产生了导电体中的电动势,它能够用于向需要电能输入的设备提供电能。
所述涡流通量发电机采用了磁路发出的磁场、产生涡流调制所述磁场的公知涡流材料以及所述涡流的位置附近部署的多个互连的电感器,使得所述涡流的所述通量调制被转换为电能并积聚在导电体中。
控制器装置用于提供促使所述涡流材料形成涡流所需的条件,从而调制所述磁场。所述控制器的功能可以归纳为它包括转化能量进出所述涡流材料的装置或装置集合。
由所述涡流材料的所述公知性质推动发生的涡流发生在存在的微观级别。为了从所述涡流促使的磁通量的微观运动积聚非零电力,制造了所述电感器以匹配所述微观调制。微电子制造方法用于制造的所述电感器包括正确的尺寸、位置及其互连。所产生的电力包括在多个电感器中感应的多个涡流的转换能的积聚。
制造电感器时已知其位置和尺寸,正如根据所述制造工艺的设计参数。所述涡流材料凭借所述涡流材料的性质产生涡流。通过制造涡流材料,所述涡流可以发生。
为了便利与磁通量调制位置的对应,通过促使所述涡流在所述电感器的已知位置对应的位置形成,人工地使所述涡流与所述电感器对齐。
所述控制器将可能包括来自多种源的能量转化进所述装置,并且去除没有转换为电力的多余能量。在这个能量转化过程中,涡流形成又消散,使电力在所述电感器中产生。
通过使用单一涡流能够最低限度地实施本发明。通过增加涡流的数量和电感器的数量,本发明能够放大至任何大小,以包括适于向宽广范围的电力应用供电的发电机。能量输入可以包括来自宽广范围的能源的能量。
本领域的技术人员阅读了包括附图的本说明书后,本发明的其他特征、优点和目的将是显而易见的。
附图说明
更好地理解本发明的方式为参考附图阅读以下优选实例的详细描述,其中:
图1是根据本发明的涡流通量发电机的示意图示;
图2A是使用安装基底将涡流材料片与电感器片层夹安装在一起的方法的展开透视图示;
图2B是根据图2A使用安装基底将涡流材料芯片与电感器芯片层夹安装在一起的方法的透视图示,其中层夹片安装到安装基底上,并且层夹片之一隐藏在安装基底的凹处内部;
图3是涡流通量发电机中电感器可能包括的分层组件的放大展开透视示意图示;
图3A是涡流通量发电机中电感器可能包括的分层组件的放大展开透视示意图示,其中图3的分层组件以更能表示这些分层组件如何实际地装配在一起的方式示出;与图3相比,图3A中的组件以垂直展开程度更小的方式示出,更多的组件被邻近组件隐藏;
图4是导电物质螺旋状线圈的放大图示,它类似于并且可以用作涡流通量发电机中的电感器;
图5是表示涡流通量发电机中对齐分层组件所用的对齐装置的放大展开透视示意图示;
图6是涡流材料附近部署的单一电感器的放大示意图示,其中描绘的磁场密度未被涡流调制;
图7是如图6标识的放大示意图示,正存在着涡流。此涡流正在调制磁通量,并在电感器中感应出电;
图8是放大展开透视示意图示,描绘了被多个涡流调制的磁通量,以及与图3A的电感器类似的多个分层电感器,它们串联互连,产生电;
图9A是涡流材料表面平面的放大展开展图示,描绘了为了在特定位置促使涡流形成已经部署了装置的位置;
图9B是图9A的涡流材料表面平面的放大展开展示图,描绘了在受促使的位置已经形成的涡流;
图10是面朝类似于图3A的电感器制造的电感器阵列平面的放大展开展示,在图9B中描绘的涡流的促使位置对应的位置;
图11是涡流通量发电机的示意图示,描绘了控制系统、能源、热沉和输出的要素。
具体实施方式
在介绍附图中示出的本发明的优选实施例时,为了清楚起见采用了特定术语。不过,不试图将本发明限制为如此选择的特定术语,应当理解,每个特定要素都包括为了实现类似目的以类似方式运行的一切技术等效物。图示中使用的组件比例包括适于展示目的的比例。在优选实施例中制造的组件的实际尺寸可以包括不同比例。
本发明是(图1所示的)涡流通量发电机500,它结合了涡流材料的公知性质,包括磁通量调制,以促使电流在使用电磁感应公知性质的电感器中流动。
参考图1,使用磁芯27形成磁路,包括带有0.7特斯拉的磁体21的磁粉或非晶金属,包括回路中插入的永磁体或电磁铁,产生由展示场线20指示的磁场。涡流材料24和电感器阵列22被放置在磁路内。因此,涡流材料和电感器阵列在磁场中彼此相邻。图1中标注为“控制器”的组件的要素在图11中详细描述。电力输出200表示本发明的功率输出。
参考图3,使用微电子制造技术制造微观电感器。这种制造工艺包括与当前用于制造CMOS集成电路芯片的工艺类似的分层微电子工艺。图3所示的示范展开电感器包括五层铜合金导电体72,其中线宽和线距为五十五纳米。八十二纳米的线高和十纳米的绝缘体73厚度都与图示中导电层的厚度不成正比。通过绝缘体73的导电通孔74使电感器的层互连。
电气互连71可以包括导电体72的线的延伸。这个互连71可以用于连接到其他电感器组合件。在所示最底部导体层处的类似互连提供了图3中电感器组合件的相反端的连接。
在示范实施例中,每层导电材料都是自身不封闭的拱形片段的。每层都包括等效的螺旋形线圈一圈的四分之三。作为替代,图4描绘的从五十纳米直径导线制造的螺旋形线圈可以用作本发明的电感器。
在图3A中,图3中视图的展开减小了,形成了更一致的图示。图3A的这个电感器组合件包括与图3相同的组件。
在图8中,电感器组合件37包括七层导电体和七层绝缘体,包括围绕其中心轴的五又四分之一圈导体,它包括电感器。电感器37是图3A中组合件的扩展,具有更多层,使得组合件的电气互连36和40出口在相反侧,便利了互连到也显示在图8中的相邻电感器组合件,以及以线扩展40互连。在图10中,14个这些分层电感器组合件66描绘在基底65上的阵列中。基底65包括一毫米硅晶片。
参考图6,展示了单一电感器30。以涡流材料31中不存在涡流的状态显示了磁通量线32,电感器30中流动的电流可忽略。
图7展示了与图6相同的组件,其中涡流35已经形成,并且在涡流35中和相邻的单一电感器中所指明的磁场密度提高了。提高的磁场密度由33表示。在电感器中磁场密度正在提高时,从电感器流出电力,由箭头34所指示。尽管没有描绘,但是当涡流消散时,电力也从电感器流出,根据楞次定律,电流方向相反。
图8展示了电感器组合件37放置在涡流39从涡流材料41形成的位置之间。显示了三个涡流。通过电感器的这种放置,当涡流形成时电感器中的磁通量密度降低。这种通量密度降低感应出电力从每个电感器组合件流出。互连40连接着两个的显示为串联展示的电感器组合件。这种连接积聚了来自电感器的电力。互连36可以包括至另一个电感器的连接,或者至图1和图11所示的本发明的电力输出200供电的负载的连接。
每个电感器组合件都具有连接器端子,包括至少两个端子。它们之间的互连导体建立了互连装置。每一个互连都导致从如此连接的多个互连的电感器发出的导体数目更少。在示范实施例中,通过使用多个互连电感器的互连装置的微电子制造技术,数百万电感器串联,导致从数百万电感器发出的电力积聚到单一导体对,从而提供了数目更少的导体。一百万个电感器具有至少两百万个连接端子。这百万个电感器互连时,具有的结果是可以包括两个端子而不是两百万个。
再次参考图8,在涡流的形成和消散期间,磁通量38可以包括在涡流相对于电感器和涡流材料41静止时由涡流的作用在电感器中感应的电力。这是由涡流内磁通量密度与围绕涡流的通量密度相比提高所致。
在电感器中感应出的电力可以由包括相对于电感器变化的磁场的电磁感应所致,该变化是由涡流相对于电感器的运动产生,其中其内携带提高的磁场密度的涡流39相对于电感器37运动。尽管部署了装置以使涡流在预定位置形成,但是通过涡流材料中能量的作用,涡流可以相对于涡流材料和电感器运动。所述能量可以包括由图11中结束控制600产生的电流的能量。
在电感器中感应出的电力可以由包括相对于电感器变化的磁场的电磁感应所致,该变化是由磁通量密度从一个涡流到另一个的位移产生。这是由涡流的性质而发生,其中一个涡流中的通量的量可以位移到其他涡流。尽管全部涡流中的总通量密度保持了,但是穿过附近部署的电感器的通量将改变,在包围变化的通量的电感器中产生电。
图9A描绘了涡流材料的表面平面。在示范实施例中,涡流材料61包括在基底上沉积的若干层材料,既可以开始于与电感器阵列的基底相同的基底,也可以采用它自己的基底。如果在它自己的基底上,所用的基底可以包括具有与电感器基底的收缩率类似的低温收缩率的材料,使得在运行温度的范围内保持涡流与电感器之间的对齐。
使用分开的基底时,涡流材料芯片的基底和电感器阵列芯片的基底都可以包括一毫米硅晶片。
制造若干层的涡流材料芯片时,使用了缓冲和绝缘体层,并且沉积了五十纳米薄深的铋基II型超导体薄膜,通常称为Bi-2223,产生了光滑表面,它将与电感器芯片的光滑表面相配。
图9A也描绘了促使涡流在预定位置形成的装置的部署位置。十四个这样的位置被标识62。在位置62,材料可能具有静磁导率的改变,比如通过在这些位置沉积与周围材料磁导率不同的材料,提供了促进磁场密度中梯度的装置,产生了不同的磁场密度,确切地说在62处磁场中的静梯度变化,从而在此形成涡流。
促使涡流在预定位置形成的另一个装置可以包括邻近涡流材料的电感器的激励,通过电感器中的电流,使用电感器作为螺线管电磁铁,因此包括使磁场中动态梯度变化的装置,从而涡流将在位置62处形成,正如由螺线管的磁场所促使。
促使涡流在预定位置形成的另一个装置可以包括在预定位置改变涡流材料均匀性的装置。这可以包括改变材料中的分子成分,比如通过在预定位置62处沉积与涡流材料的分子不同的分子。
促使涡流在预定位置形成的另一个装置可以包括改变晶格结构,包括在预定位置处的晶格缺陷或不均匀,包括整体为类似分子式,不过在预定位置62处晶格中专门有不同原子。
促使涡流在预定位置形成的另一个装置可以包括在预定位置改变涡流材料的尺寸,比如改变基底层、缓冲区或生成分子体制(molecular regime)的涡流的厚度,比如以下介绍的示范实施例中所使用的。
在示范实施例中,蚀刻工艺用于改变位置62处Bi-2223薄膜的尺寸,以建立将形成涡流的位置。实现这种尺寸改变的蚀刻工艺包括在每个位置62处,在直径为二十五纳米的半球形蚀刻腔中减小Bi-2223材料的深度二十五纳米。
图9B展示了与图9A相同的涡流材料,其中涡流64已经形成。
图10是包括图3中详细描绘的分层构建方法的电感器组合件的对应位置的展示,它们分组为矩阵,并互连以积聚从图9B的涡流产生的调制通量在其中感应的电力。
在示范实施例中,图10的电感器阵列基底65装配在图9A的涡流材料基底61附近,方式为使两个基底彼此贴合。结果是在贴合到电感器阵列基底的涡流材料内预定位置形成的涡流在与电感器位置对应的位置形成。
在示范实施例中,预定位置使涡流置于离开其中心三百三十纳米。为了包围电感器中的净变化通量密度,电感器中片段的长度可以包括大约一半或小于涡流之间距离的长度。这就建立了至少一个预定尺寸,在示范实施例中对于电感器片段,它是一百六十五纳米长。
图6、图7、图8、图9A、图9B和图10中涡流和电感器位置的对应关系展示了这些预定位置和尺寸。为了说明的目的,所示图可能包括与示范实施例中比例不同的比例。
参考图2A,在示范实施例中,电感器阵列包括面积为一平方厘米的芯片28上的十亿个互连的电感器组合件。在图2A中,电感器阵列芯片28的基底面朝上。涡流材料片29在它自己的基底上,其基底面朝下。
图2A的28和29这两个芯片安装于彼此,使基底朝外,从全部相配的表面,由绝缘层分开的电感器和超导体膜包括一百纳米的总厚度。
在图2B中,来自图2A的两个层夹片被安装到基底中,使得图2A的芯片29现在附接到片28上,在图2B的图示中隐藏在片28之下,在图2A的基底腔30内部。
参考图5,77和78两层在这个特定实例中对应于图2A的28和29两芯片。图5描绘了对齐装置的用途,使用垂直参考75以及77和78每芯片中制造的对齐标记76确保涡流位置和电感器位置的对应布置,其中对齐标记对应于要对齐的每个相应芯片的元件的布置。
图5图示中这个广义对齐装置所用的77和78两层也可以指各个层而不是特定芯片的对齐。
使用上述对齐方法彼此对齐并附接的芯片安装在图2A的带有腔30的基底中。在该空腔提供的凹处中将包含安装到芯片28后的芯片29。结果是较大的芯片28显示在基底30的上方,这个结果显示在图2B中。这个最终对齐的芯片夹层包括磁路27中插入的涡流材料24和电感器阵列22,二者都在图1中。
涡流材料片中用作涡流源的铋基超导体运行在低温下,作为磁路的磁场中的超导体。通过施加附加能量能够结束超导状态,附加能量包括核能、电磁能、热能、磁场的调制或电流。结束时,涡流消散。这些形式的能量也可以包括它提供的能量由本发明转换为电力的能量。转换后能量的来源的能量以及执行结束的能量可以包括这些或多个这些至少其一。
当静磁场已经存在时,正如在本发明的情况下,Bi-2223超导体薄膜能够以适度的电流快速结束。
参考图11,在示范实施例中,结束控制电路600向涡流材料施加电流脉冲。所用的电流为额定半安培结束电流的十倍,施加为经由结束控制电路600的高速电流脉冲,如一百纳秒、五安培结束脉冲。这结束了500内的涡流材料,消散了涡流。结束控制600可以采用反馈以调制结束脉冲,同时利用最小电能,使得净电力输出200最大化。
尽管本发明中的涡流材料可以包括重新进入的涡流材料、非重新进入的涡流材料和由涡流材料附近的激励装置控制的涡流材料,在示范实施例的情况下,图1的控制器,分解为图11内的细节,提供了外部激励的装置,经由脉冲电流,以循环的重新进入模式运行涡流材料。
当涡流材料结束时,热能被转化为增加涡流材料混乱的能量。也就是,涡流过去更有组织,并且当涡流消散时,涡流材料变得不那么有组织。热能用在涡流材料中以实现组织状态的变化。由于涡流材料并非绝热地运行,而是仅仅降低了其温度,所以热能被转化到涡流材料中,从而涡流材料有效地从其运行环境吸收热能尤其是通过热阀300。实际行为是热能从较热的热阀300向涡流材料转化。
本发明供应的能量可以包括热源100的热能,如由热阀300调制。本发明要求足够的能流以提供需要转换到电力输出200的能量,加上在废热热沉输出800输出的能量,加上当开关95不在电池400位置时自身转换到供电结束控制600和低温泵700所需的能量。
在结束电流脉冲以及从源吸收能量停止后,仍然低于其超导温度阈值Tc的Bi-2223材料将处于超导状态,并且涡流再次形成,通量被调制,并且在500内的电感器阵列芯片中产生电力。涡流形成、结束、涡流消散、能量吸收、与由来自磁场调制的电磁感应产生电力一起是本发明方法的循环。
在示范实施例中由脉冲电流消散涡流以及热能转化进入涡流材料的过程中,本发明方法的循环中涉及不止一种形式的能量,包括电流的能量和热能。
利用上述芯构建和磁场强度,以及在1MHz的循环速率运行,本系统的可用电力输出是十瓦,输入的能量可能包括10.1瓦。本系统可以按比例扩大,并且循环速率可以提高,以提供相应更高的输出能力。
示范实施例中的涡流通量发电机用作热电转换器,带有磁场调制的中间阶段。来自热源100的能量转换为电力输出200。可能包括废热的热能经由低温泵700被排除到废热热沉800。废热热沉800可以包括温度低于热源100的热沉。
电池400经由开关95启用以启动本过程,供应电力以运行低温泵700和结束控制600。在循环的能量生成运行开始并且热能源用作本系统输入的能量后,开关95可以选择发电机500的电力输出的一部分用于向结束控制600和低温泵700供电,而不是使用电池。
至此,为了展示和说明的目的已经提供了本发明优选实施例的以上说明。不试穷尽或将本发明限制为所公开的严格形式。许多修改和变化对相关领域的普通技术人员将是显而易见的。例如,除非另外指定,所公开的本发明实施例中进行的步骤能够以替代次序进行,能够省略某些步骤,并且能够增加附加步骤。选择并介绍这些实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例以及适于预期特定使用的各种修改。本发明的范围意在由权利要求书及其等同内容限定。

Claims (19)

1.一种涡流通量发电机,包括:
磁路,用于产生磁场;
涡流材料,用于形成并随后消散涡流,从而在所述涡流形成时,围绕所述涡流的磁场密度被促使降低,以及从而在所述涡流随后消散时,所述促使降低停止,允许所述磁场密度提高至所述涡流形成之前的先前磁场密度,所述磁场密度的提高和降低构成所述磁场的调制;
电感器,包括在所述涡流邻近部署的导电材料片段,使得所述磁场的所述调制的动能由电磁感应转化为所述电感器中电流的能量,所述电流构成所产生的电力,
其中,多个涡流在所述涡流材料中形成并消散,并且多个电感器相对于所述涡流部署,
其中,部署促使涡流在相对于所述电感器的位置的预定位置形成的装置,
其中,所述电感器由对齐装置与所形成的涡流的位置对齐。
2.根据权利要求1所述的涡流通量发电机,还包括互连装置,用于将感应到所述多个电感器中的电流积聚到数目更少的导体中。
3.根据权利要求2所述的涡流通量发电机,其中,所述电感器包括至少一个预定维度,使得由电磁感应感应的、从互连的电感器积聚的电流具有大于零的量值。
4.根据权利要求1所述的涡流通量发电机,其中,所述涡流材料包括重新进入的涡流材料、非重新进入的涡流材料和由所述涡流材料附近的激励装置控制的涡流材料中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的涡流通量发电机,其中,控制所述涡流材料所用的外部激励装置通过用于转化能量进出所述涡流材料的控制装置促使涡流的形成和消散。
6.根据权利要求5所述的涡流通量发电机,其中,所述用于转化能量进出所述涡流材料的控制装置采用的能量包括热传导、电流、电磁能、核能以及磁场调制能中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的涡流通量发电机,其中,所述促使涡流在相对于电感器的预定位置形成的装置包括促使所述磁场密度中梯度的装置和用于改变所述涡流材料的均匀性的装置中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的涡流通量发电机,其中,所述促使所述磁场密度中梯度的装置包括用于磁铁装置中静态梯度改变的装置和用于所述磁场中动态梯度改变的装置中的至少一个。
9.根据权利要求7所述的涡流通量发电机,其中,所述用于改变所述涡流材料的均匀性的装置包括尺寸改变、分子成分改变和晶格结构改变中的至少一个。
10.根据权利要求3所述的涡流通量发电机,其中,电感器装置包括导电物质线圈和使用微电子制造技术制造的电感器中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的涡流通量发电机,其中,所述使用微电子制造技术制造的电感器包括多个材料层,其中,所述材料层包括形成自身不封闭的拱形片段的导电层、电绝缘体材料和穿过所述绝缘体互连的导电体。
12.根据权利要求11所述的涡流通量发电机,其中,在所述涡流邻近部署所述电感器的装置包括在制造所述涡流材料的同一基底上制造的电感器以及在与所述涡流材料分开制造的基底上制造的并然后通过将其和涡流材料层夹在一起而装配的电感器中的至少一个。
13.根据权利要求1所述的涡流通量发电机,其中,磁通量调制发生的方式为由涡流的运动促使的磁通量密度的一起的相对于所述电感器的运动、与围绕所述涡流的通量密度相比所述涡流内磁通量密度的提高以及磁通量密度从一个涡流向另一个涡流的位移中的至少一个。
14.一种实施循环过程的涡流通量发电机的运行方法,包括:
采用具有相关联磁场的磁路内的涡流材料形成涡流,从而所述形成涡流使能量从所述涡流材料转化到所述磁场,导致围绕涡流的磁场密度降低并导致涡流内的磁场密度提高,变化的磁场密度的能量由此转换为所述涡流附近部署的电感器中的电力;以及
消散所述涡流,从而所述磁场密度返回所述涡流形成之前存在的先前磁场密度,其中,如上所述地返回所述先前磁场密度的所述磁场密度是转换为所述电感器中电力的变化的磁场密度,
其中,所述电感器和所述电感器之间的互连的制造包括至少一个维度对应于所述涡流的间隔的微电子制造技术,
其中,所述涡流材料包括制造成使得所述涡流在预定位置形成的材料,以及
其中,使所述电感器与所述涡流的所述预定位置对齐。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,
能量被转化,包括能量转化进所述涡流材料和能量转化出所述涡流材料中的至少一个;
所转化的能量包括至少一种形式的能量。
16.一种涡流通量发电机,包括:
磁路,用于产生磁场;
所述磁场中部署的涡流材料,用于形成并随后消散涡流,从而在所述涡流形成时,围绕所述涡流的磁场密度降低,以及从而在所述涡流随后消散时,所述磁场的密度提高至所述涡流形成之前存在的先前磁场密度,所述磁场的提高和降低构成所述磁场的调制;
电感器,包括在所述涡流邻近部署的导电材料片段,使得所述磁场的所述调制的动能由电磁感应转化为所述电感器中电流的能量,所述电流构成所产生的电力;
其中,所述电感器被互连以使所述电力积聚到数目更少的导电体中;
其中,所述电感器使用至少一个维度对应于所述涡流的间隔的微电子制造技术制造;
其中,所述涡流材料包括制造成使得所述涡流在预定位置形成的材料;以及
其中,由对齐装置使所述电感器与所述涡流的所述预定位置对齐。
17.根据权利要求16所述的涡流通量发电机,其中,使用微电子制造技术制造的所述电感器包括多个材料层,其中,所述材料层包括形成自身不封闭的拱形片段的导电层、电绝缘体材料和穿过所述绝缘体的互连导电体;
其中,所述电感器由对齐装置对于促使的涡流位置对齐,以及
其中,在所述涡流邻近部署所述电感器的装置包括在制造所述涡流材料的同一基底上制造的电感器以及在与所述涡流材料分开制造的基底上制造的并然后通过将其和涡流材料层夹在一起而装配的电感器中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的涡流通量发电机,其中,促使涡流在相对于电感器的预定位置形成的装置包括促使所述磁场密度中梯度的装置和用于改变所述涡流材料的均匀性的装置中的至少一个。
19.根据权利要求18所述的涡流通量发电机,其中,所述用于改变所述涡流材料的均匀性的装置包括尺寸改变、分子成分改变和晶格结构改变中的至少一个。
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