一种化学反应驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动器，特别涉及一种化学反应驱动器。
背景技术：
目前利用化学反应的电机有MH驱动器，基本原理是利用MH合金的吸氢和受热释 放氢气的性能。利用化学中的可逆反应，气体释放和吸收来实现驱动的循环往复。目前已 研发了小型，轻型和输出力大的驱动器。另外，常见的电化学驱动器还有基于导电聚合物在 氧化/还原反应过程中体积变化原理的有机薄膜微驱动器，该类驱动器因疏松的聚合薄膜 机械强度很低，其膨胀所产生的驱动力有限。但是在其他类型的化学反应作为驱动源的探 索中，还没有突破。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的目的在于提供一种化学反应驱动器，具有体积微小、 驱动平稳、抗干扰能力好、成本低的特点。 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种化学反应驱动器，包括有驱动 器外壳l，驱动器外壳1的内腔中设有活塞杆8，活塞杆8上设有密封塞7，密封塞7往内留 有一段空腔，所述的空腔内设有饱和氯化钠溶液6，越过空腔的底端设有橡胶圈4，所述的 橡胶圈4上设有铜线5，橡胶圈4再与碳棒3相连，碳棒3与设置在驱动器外壳1上的阳极 密封盖2相连。 所述的驱动器外壳1的材质为不与氯化钠反应的高分子材料，包括有机玻璃或聚 丙烯。 所述的阳极密封盖2带有内螺纹，与驱动器外壳1螺纹配合。
所述的铜线5的圈数为5至20圈。 所述的橡胶圈4的一头的外径与驱动器外壳1的内径相同，其上开有至少一个导 气孔。 所述的饱和氯化钠溶液6作为电解液，碳棒3作为电解的阳极，铜线5作为电解的 阴极。 所述的活密封塞7为橡胶塞，其为"工"字结构。 本发明的一个目的是便于对位移量的控制。为实现此目的，本发明采用电解反应 作为驱动源，通过控制电流等，从而控制电解反应的程度，控制位移量。 本发明利用通过电解饱和氯化钠溶液产生的氯气和氢气推动活塞杆做直线运动， 在强光照射下，如在照相机闪光灯的照射下，所产生的氯气和氢气化合产生氯化氢与溶液 中的氢氧化钠反应，变回氯化钠，气体体积收縮，活塞复位，通过控制通电电流和通电时间， 可以对活塞杆的位移量进行控制，实现了利用电解化学反应作为驱动源进行驱动，具有体 积微小、驱动平稳、抗干扰能力好、成本低的特点。
图1是本发明结构示意图。 图2是本发明的电解电极连接示意图。
具体实施例方式
下面结合附图来对本发明作进一步详细说明。 参见图l，一种化学反应驱动器，包括有驱动器外壳l，驱动器外壳1的材质为不与 氯化钠反应的高分子材料，包括有机玻璃或聚丙烯，驱动器外壳1上开有引出阴极引线9的 通孔，驱动器外壳1的内腔中设有活塞杆8，活塞杆8上设有密封塞7，活密封塞7为橡胶塞， 其为"工"字结构，密封塞7往内留有一段空腔，所述的空腔内设有饱和氯化钠溶液6，空腔 为化学反应部分，越过空腔的底端设有橡胶圈4，橡胶圈4上设有铜线5，铜线5的圈数为5 至20圈，橡胶圈4的一头的外径与驱动器外壳1的内径相同，其上开有至少一个导气孔，橡 胶圈4再与碳棒3相连，铜线5和碳棒3在饱和氯化钠溶液6的环境下构成了一特定电阻 值的电阻，饱和氯化钠溶液6作为电解液，碳棒3作为电解的阳极，铜线5作为电解的阴极， 碳棒3与设置在驱动器外壳1上的阳极密封盖2相连，阳极密封盖2带有内螺纹，与驱动器 外壳1螺纹配合。阳极的引线IO通过驱动器外壳1的下端引出，与阳极密封盖2内的导体 接线头连接，阴极的引线9通过驱动器外壳1引出，引线9与驱动器外壳1壳壁用密封胶密 封。 参见图2，本发明选择铜线5作为阴极，碳棒3作为阳极，不仅对电极有保护作用， 这样组合的电极能循环使用多次，成本较低。接线时必须要注意的是不可以将驱动器的正 负极性接反，不然将会使电解阴极的材料铜快速损耗。将电解阴极铜线5接电源负极，电解 阳极碳棒3接电源正极。电解时的阳极碳棒3产生氯气，阴极铜线5产生氢气，气体上升至 驱动器的上部空腔内，在气体内部压力下，推动活塞杆8作直线运动。 该驱动器组装时，先将驱动器的空腔内注入饱和氯化钠溶液，具体方法是运用活 塞的抽吸液体的特点，通过阳极与外界空间的连通特点，将液体吸入驱动器，吸入饱和氯化 钠溶液稍过量，超过反应驱动器的长度，然后倒置驱动器将驱动器内气体排干净，直到液柱 达到反应驱动器的长度，且液面与活塞杆头之间无气泡。这样驱动器反应空间就准备好了。 接下来的安装步骤为将阳极密封盖2盖上，需要注意的是，由于阳极密封盖2与外部电路 相连，阳极密封盖2内部有导体连接头与电解阳极碳棒3相连接，此处连接靠机械压紧力结 合，另外阳极碳棒3的密封盖还有满足密封并且能承受内部高压的能力。因为驱动器驱动 靠内部高压，与此高压平衡的力为阳极密封盖2与驱动器间的摩擦力。这样安装好了一整 套驱动器结构。 本发明的工作原理是 将电解阴极铜线5接电源负极，电解阳极碳棒3接电源正极，电解时的阳极碳棒3 产生氯气，阴极铜线5产生氢气，气体上升至驱动器的上部空内，在气体内部压力下，推动 活塞杆8作直线运动；强光透过透明的驱动器外壳l照射到空腔内，电解所产生的氯气和氢 气发生反应生成氯化氢，氯化氢溶入溶液后与电解产生的氢氧化钠反应，重新生成氯化钠， 气体体积縮小，活塞复位。 图中，1为驱动器外壳，2为阳极密封盖，3为碳棒，4为橡胶圈，5为铜线，6为饱和
4氯化钠溶液，7为密封塞，8为活塞杆，9为阴极引线，10为阳极引线。
权利要求
一种化学反应驱动器，包括有驱动器外壳(1)，其特征在于，驱动器外壳(1)的内腔中设有活塞杆(8)，活塞杆(8)上设有密封塞(7)，密封塞(7)往内留有一段空腔，所述的空腔内设有饱和氯化钠溶液(6)，越过空腔的底端设有橡胶圈(4)，所述的橡胶圈(4)上设有铜线(5)，橡胶圈(4)再与碳棒(3)相连，碳棒(3)与设置在驱动器外壳(1)上的阳极密封盖(2)相连。
2. 根据权利要求l所述的一种化学反应驱动器，其特征在于，所述的驱动器外壳(l)的 材质为不与氯化钠反应的透明高分子材料，包括有机玻璃或聚丙烯。
3. 根据权利要求l所述的一种化学反应驱动器，其特征在于，所述的阳极密封盖(2)带 有内螺纹，与驱动器外壳(1)螺纹配合。
4. 根据权利要求l所述的一种化学反应驱动器，其特征在于，所述的铜线(5)的圈数为 5至20圈。
5. 根据权利要求l所述的一种化学反应驱动器，其特征在于，所述的橡胶圈(4)的一头 的外径与驱动器外壳(1)的内径相同，其上开有至少一个导气孔。
6. 根据权利要求1所述的一种化学反应驱动器，其特征在于，所述的饱和氯化钠溶液 (6)作为电解液，碳棒(3)作为电解的阳极，铜线(5)作为电解的阴极。
7. 根据权利要求l所述的一种化学反应驱动器，其特征在于，所述的活密封塞(7)为橡 胶塞，其为"工"字结构。
全文摘要
一种化学反应驱动器，包括有驱动器外壳1，驱动器外壳1的内腔中设有活塞杆8，活塞杆8上设有密封塞7，密封塞7往内留有一段空腔，空腔内设有饱和氯化钠溶液6，越过空腔的底端设有橡胶圈4，橡胶圈4再与碳棒3相连，饱和氯化钠溶液6作为电解液，碳棒3作为电解的阳极，铜线5作为电解的阴极；电解时的阳极产生氯气，阴极产生氢气，气体上升至驱动器的上部空腔，在气体内部压力下，推动活塞杆8作直线运动，具有体积微小、驱动平稳、抗干扰能力好、成本低的特点。
文档编号F02B43/10GK101713330SQ200910024329
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者刘向锋, 刘莹, 朱忠林, 林尤滨, 高志 申请人:清华大学
文档序号 :
【 5165566 】
技术研发人员：高志,刘向锋,刘莹,朱忠林,林尤滨
技术所有人：清华大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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