початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2192090

Термоелектронів ГЕНЕРАТОР ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Ім'я винахідника: Григорчук Володимир Степанович
Ім'я патентовласника: Григорчук Володимир Степанович
Адреса для листування: 193036, Санкт-Петербург, С-36, вул. 6-я Радянська, 25/20, кв.5, В.С. Григорчук
Дата початку дії патенту: 2001.02.28

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до конструювання генераторів постійного струму. Генератор постійного струму містить корпус, перетворювач теплової енергії в електричну, клеми. Новим є те, що перетворювач теплової енергії в електричну виконаний у формі теплової труби, що представляє собою вертикальний циліндр, виготовлений з немагнітного теплопровідного металу. Зверху циліндр має стінку з ребрами охолодження, а знизу закритий кришкою, з'єднаної з опорною плитою. Внутрішній об'єм циліндра розділений на верхню і нижню порожнини за допомогою перегородки, що має випускний клапан, що відкривається в верхню порожнину. Верхня і нижня порожнини циліндра з'єднані між собою трубопроводами, що мають ребра охолодження, в кожній з яких встановлено впускний клапан, що відкривається в нижню порожнину. Верхня, нижня порожнини і трубопроводи заповнені легкозакипаючої рідиною з додаванням окису заліза в дрібнодисперсного вигляді, що знаходиться в підвішеному стані. Два постійних магніту, з'єднаних між собою сталевим сердечником, на якому встановлена ​​котушка з обмоткою, охоплюють циліндр своїми різнойменними полюсами. Обмотка котушки послідовно з'єднана з діодом і конденсатором, висновки якого підключені до клем генератора.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області електротехніки і може знайти застосування в якості генератора постійного струму.

Відомий термоелектронний генератор ТГК-3, що складається з двох термобатарей з великим числом послідовно з'єднаних термоелементів з металокераміки, теплопередатчік, витяжної труби, ребер охолодження, гасової 20-лінійної лампи "Блискавка". Витрата гасу 60-70 г / ч, що виробляються струми і напруги: 2 В при струмі 2 А, 2 В при струмі 0,5 А, відведення 1,2 В при струмі 0,36 А / Довідник радіоаматора під загальною редакцією А.А . Куликівського, изд. 5, Державне енергетичне видавництво, М., Л., 1961, с. 318-319, рис. 16.1 /.

Недоліками відомого термогенератора ТГК-3 є витрата органічного палива, неможливість роботи від інших джерел тепла, низький ККД, забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння.

Зазначені недоліки обумовлені тим, що більша частина енергії витрачається на освітлення, а й конструкцією термоелектронного генератора.

Відомий і термоемісійний генератор, що містить електроізоляційний корпус, всередині якого розміщений перетворювач теплової енергії в електричну, виконаний у формі нагрівається катода, що охолоджується анода, розміщених в газовому середовищі. ККД - 15%, потужність 200 кВт, питома маса 20 кг / кВт. / Морський енциклопедичний словник під ред. д.т.н. В.В. Дмитрієва, т, 5, Р-Я, СПб, Суднобудування, 1994, с. 213 /.

Відомий термоемісійний генератор, як найбільш близький по технічній сутності і досягається корисного результату, прийнятий за прототип.

Недоліками відомого термоемісійного генератора, прийнятого за прототип, є велика питома маса, велика різниця температур між анодом і катодом, прив'язаний до одного джерела тепла.

Зазначені недоліки обумовлені конструкцією термоемісійного генератора.

Метою даного винаходу є підвищення експлуатаційних якостей термогенератора.

Зазначена мета відповідно до винаходу забезпечується тим, що перетворювач теплової енергії в електричну замінений тепловою трубою, виконаної у формі вертикального циліндра, виготовленого з немагнітного теплопровідного металу, що має на верхній торцевій стінці ребра охолодження, а в нижній частині закритий кришкою, з'єднаної з опорною плитою, причому внутрішній обсяг циліндра розділений на верхню і нижню порожнини за допомогою перегородки, що має випускний клапан, що відкривається в верхню порожнину, причому верхня і нижня порожнини з'єднані між собою трубопроводами, що мають ребра охолодження, всередині кожного з яких встановлено впускний пластинчастий клапан, що відкривається в нижню порожнину, крім того верхня і нижня порожнини циліндра і трубопроводи заповнені легкозакипаючої рідиною з додаванням окису заліза в дрібнодисперсному вигляді, що знаходиться в підвішеному стані, двома постійними магнітами, з'єднаними між собою сталевим сердечником і охоплюють своїми різнойменними полюсами вертикальний циліндр, котушкою з обмоткою, закріпленій на сталевому сердечнику, конденсатором, сполученим послідовно з обмоткою котушки і діодом, висновки якого електрично пов'язані про клемами.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображений загальний вид генератора постійного струму; на фіг. 2 - вид cбоку на генератор постійного струму; на фіг. 3 - вид зверху на генератор постійного струму; на фіг. 4 - вид спереду на генератор постійного струму в розрізі; на фіг. 5 - вид зверху на генератор постійного струму із зняттям їх кришок з частковим розрізом; на фіг. 6 - пристрій теплової труби в розрізі; на фіг. 7 - вид зверху на теплову трубу; на фіг. 8 - загальний вигляд лівого постійного магніту; на фіг. 9 - вид зверху на лівий постійний магніт; на фіг. 10 - загальний вигляд овального сердечника; на фіг. 11 - загальний вигляд котушки; на фіг. 12 - електрична схема генератора постійного струму; на фіг. 13 - принцип дії генератора постійного струму; на фіг. 14 - графік струму, що протікає через обмотку котушки; на фіг. 15 - графік струму, що знімається з конденсатора споживачем.

Генератор постійного струму містить корпус 1, закритий зверху кришками 2, 5, всередині якого розміщений перетворювач теплової енергії в електричну, що представляє собою теплову трубу, виконану у формі циліндра 4, виготовленого з немагнітного теплопровідного металу і встановленого вертикально. Зверху циліндр має торцеву стінку з ребрами охолодження 5, а знизу закритий кришкою 6, до якої за допомогою стопорного кільця 7 прикріплена опорна плита 8. Внутрішній об'єм циліндра розділений перегородкою 9, закріпленої стопорними кільцями 10, на верхню 11 і нижню 12 порожнини. Перегородка має випускний клапан 13, навантажений пружиною 14, і випускні отвори. Випускний клапан відкривається в верхню порожнину. Верхня і нижня порожнини циліндра з'єднані між собою трубопроводами 15, 16, що мають ребра охолодження 17, 18, всередині яких встановлені впускні клапани 19, 20, що відкриваються в нижню порожнину. Трубопроводи в місцях з'єднання з тепловою трубою мають теплоізоляційні прокладки, не показані на кресленні. Циліндр і трубопроводи на 4/5 об'єму заповнено легкозакипаючої рідиною 21 з додаванням окису заліза в дрібнодисперсному вигляді, що знаходиться в підвішеному стані або іншого магнітного матеріалу. Зразковий склад легкозакипаючої рідини: ефір 65-70%, гліцерин 10-15%, окис заліза або іншого магнітного матеріалу 20%. Розміри зерен порошку окису заліза і компонентів рідини повинні забезпечувати рівномірний розподіл порошку по всьому об'єму. Окис заліза не повинна випадати в осад. Лівий 22 і правий 25 постійні магніти однакові по конструкції і відрізняються один від одного тільки напрямком магнітної індукції. Кожен з постійних магнітів містить отвори 24, 25 і сферичну поверхню 26. Обидва постійних магніту з'єднані один з одним за допомогою сталевого сердечника 27 і прикріплені до корпусу. На сердечник надіта котушка 28, на яку намотана обмотка 29. Постійні магніти своїми сферичними поверхнями і відповідно різнойменними полюсами охоплюють циліндр теплової труби. Усередині корпусу встановлено конденсатор 30 великої місткості, з'єднаний послідовно з обмоткою котушки і діодом 31. Висновки конденсатора підключені до клем 32, 33, встановленими на одній з кришок корпусу.

РОБОТА ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Для отримання електричної енергії необхідно поставити генератор постійного струму своєї опорною плитою 8 на будь-яку рівну поверхню, що є джерелом тепла. Нагріваючись, опорна плита 8 стане передавати тепло циліндру 4 теплової труби. Що знаходиться в нижній порожнині 12 легкокипящая рідина 21 стане кипіти, випаровуватися і розширюватися, створюючи підвищений тиск. Впускні клапани 19, 20 закриються. Як тільки сила тиску перевищить силу дії пружини 14 випускний клапан 13 відкриється і легкокипящая рідина 21 з окисом заліза викидається через випускні отвори вгору, в верхню лопать 11, перетинаючи магнітні силові лінії постійних магнітів 22, 23 (Фіг.13). При цьому змінюється магнітний лоток, що перетинає витки обмотки 29 і в ній виникає електричний струм. Коли випускний клапан 13 закритий магнітний потік лівого 22 і правого 23 постійних магнітів не змінюється і струм в обмотці 29 котушки 28 не тече. На фіг. 14 видно, що протікає через обмотку 29 котушки 28 ток є пульсуючим, його величина спочатку зростає до певної межі, потім зменшується до нуля. Досягнувши верхньої частини верхньої порожнини 11 легкокипящая рідина охолоджується, віддає тепло ребрах охолодження 5, 17, 18, конденсується і стікає по трубопроводах 15, 16 в нижню порожнину 12 циліндра 4, відкриваючи впускні клапани 19, 20, внаслідок того, що в нижній порожнині 11 створилося розрядження в момент викиду легкозакипаючої рідини. Потім все повторюється спочатку. Таким чином, періодично в нижній порожнині 11 створюється надлишковий тиск, відкривається випускний клапан 13, викидається легкокипящая рідина в верхню порожнину 12, відкриваються впускні клапани 19, 20, впускаючи в нижню порожнину відпрацьовану охолоджену легкозакипаючої рідина, а в обмотці 29 котушки 28 періодично виникають імпульси електричного струму. Час між імпульсами струму (на фіг. 14 заштриховані ділянки), частота проходження цих імпульсів залежать від температури нагріву опорної плити 8, температури кипіння легкозакипаючої рідини і сили дії пружини 14 випускного клапана 13. Пульсуючий струм, що виникає в обмотці 29, через діод 31 надходить на конденсатор 30 і поступово заряджає його, доводячи різниця потенціалів на його обкладках до певної величини. У моменти, коли струм в обмотці 29 не протікає (на Фіг.14 заштриховані ділянки) діод 31 відключає її від конденсатора 30, не допускаючи розряду останнього. Струм, що знімається з конденсатора, буде постійним за напрямком і величиною, як показано на фіг. 15.

Генератор постійного струму може бути використаний в експедиціях, турпоходах і в інших випадках, коли потрібна електроенергія і є будь-які джерела тепла (Про тепловій трубі, см. Фізичний енциклопедичний словник, гл. Ред. A.М. Прохоров, М., Радянська енциклопедія, 1985, с. 745).

Позитивний ефект: може працювати при невеликій різниці температур, використання будь-якого джерела тепла, невелика вага, висока мобільність.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Генератор постійного струму, що містить корпус, перетворювач теплової енергії в електричну, клеми, що відрізняється тим, що перетворювач теплової енергії в електричну виконаний у формі теплової труби, що представляє собою вертикальний циліндр, виготовлений з немагнітного теплопровідного металу, що має на верхній торцевій стінці ребра охолодження, а в нижній частині закритий кришкою, з'єднаної з опорною плитою, причому внутрішній обсяг циліндра розділений на верхню і нижню порожнини за допомогою перегородки, що має випускний клапан, що відкривається в верхню порожнину, причому верхня і нижня порожнини циліндра з'єднані між собою трубопроводами, що мають ребра охолодження, всередині кожного з яких встановлений впускний клапан, що відкривається в нижню порожнину, до того ж верхня, нижня порожнини і трубопроводи заповнені легкозакипаючої рідиною з додаванням окису заліза в дрібнодисперсному вигляді, що знаходиться в рідини в підвішеному стані, крім того, два постійних магніту, з'єднаних між собою сталевим сердечником , охоплюють циліндр в середній частині своїми протилежними полюсами, а котушка закріплена на сталевому сердечнику, обмотка якої з'єднана послідовно з діодом і конденсатором, висновки якого підключені до клем.

Версія для друку
Дата публікації 15.11.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів