| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2158990
Самовозбуждаемую ДЖЕРЕЛО ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ НА
біохімічні основи
Ім'я винахідника: Ренато Алессандро Олівет
Ім'я патентовласника: ІНГ. АЛЕССАНДРО Олівет С.р.л.
Адреса для листування: 129010, Москва, вул. Велика Спаська 25, стор.3, ТОВ "Городиський і Партнери", Ємельянову Є.І.
Дата початку дії патенту: 1995.01.18
Винахід відноситься до джерел струму на біохімічної основі.
Технічним результатом винаходу є створення джерела струму з поліпшеними характеристиками. Згідно винаходу самовозбуждаемую джерело електроенергії на біохімічної основі містить всередині контейнера для електроліту анод з покриттям з біохімічної суміші, перший електрод і другий електрод, електроізольовані один від одного і занурені в електроліт. Крім того, передбачений електростимулятор, приєднаний між анодом і першим електродом. Навантаження споживача може бути приєднана між другим електродом і анодом.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до самовозбуждаемую джерела електроенергії на біохімічної основі.
Як відомо, використовувані в даний час електричні батареї засновані на оборотності електролізу і зазвичай вимагають використання матеріалів, що відносяться до сильно забруднюють навколишнє середовище, таких як матеріал свинцевих пластин і кислоти для електролітів.
Крім цього чисто екологічного аспекту відомі в даний час батареї, навіть виготовлені за найбільш передової технології, зазвичай мають велику вагу і вимагають значних витрат.
Інший недолік полягає в тому, що сучасні батареї зазвичай відрізняються обмеженим терміном служби і для своєї зарядки вимагають тривалого періоду часу.
Завдання винаходу полягає в рішенні вищевказаних проблем шляхом створення джерела електроенергії нового типу, заснованого на абсолютно іншому принципі вироблення енергії, з практичним використанням біохімічних явищ для генерації електричної енергії з можливістю безперервно регенерувати джерело без його перезарядки, як це вимагається в пристроях, відомих з попереднього рівня техніки.
В рамках розв'язуваної задачі конкретна мета винаходу полягає в створенні джерела електроенергії, що представляє собою новий, альтернативний нафти джерело енергії, що не вимагає застосування екологічно шкідливих елементів.
Інша мета винаходу полягає в створенні джерела енергії, що відрізняється підвищеним терміном служби і меншою вагою в порівнянні зі звичайними електричними батареями.
Ще одна мета цього винаходу полягає в створенні джерела електроенергії, який може бути легко виготовлений зі звичайних промислових матеріалів і елементів, залишаючись при цьому конкурентоспроможним з економічної точки зору.
Перераховані та інші цілі винаходу, що розглядаються нижче, досягаються за цим винаходом створенням самовозбуждаемую джерела електричної енергії на біохімічної основі, що відрізняється тим, що він містить всередині контейнера для електроліту анод, покритий біохімічним з'єднанням, перший електрод і другий електрод, електрично ізольовані один від іншого і занурені в електроліт, а й електростимулятор, приєднаний між анодом і першим електродом, при цьому навантаження включена між другим електродом і анодом.
Додаткові характеристики і переваги винаходу стануть зрозумілими з подальшого докладного опису прикладу здійснення самовозбуждаемую джерела електроенергії на біохімічний основі, иллюстрируемого кресленнями, на яких представлено наступне:
фіг. 1 - вид в розрізі джерела електроенергії, виконаного відповідно до винаходу
Фіг. 2 - вид з частковим вирізом, який ілюструє форму анода
Фіг. 3 - схематичне уявлення випрямляча на біохімічної основі
Фіг. 4 - схематичне уявлення іншого прикладу виконання джерела електроенергії
відповідно до винаходом
Фіг. 5 - вид в розрізі контейнера;
 Фіг. 6 - вид збоку пластин, що утворюють катод, анод і електрод-збудник |
 Фіг. 7 - вид збоку пластин з просторовим рознесенням окремих елементів |
Фіг. 8 - просторове уявлення пластин, розставлених одна відносної інший.
Показаний на фіг. 1 і 2 самовозбуждаемую джерело електроенергії на біохімічної основі винаходу містить контейнер 1, всередині якого знаходиться електроліт 2, переважно представляє собою напіврідкий розчин, що складається з чистого ацетату нікелю в 70% двічі перегнанной води.
Всередині контейнера 1 розміщений анод, в цілому позначений цифрою 3 і складається з пластини 4 з чистого нікелю, на сторонах якого нанесено смолисте біохімічне з'єднання 5. Біологічне з'єднання являє собою латекс молочаю, перекладений в смолисте стан в колоїдному розчині, що містить 10% окису алюмінію і 30% чистого ацетату нікелю.
Біохімічне з'єднання нанесено на поверхню панелей 6, що мають отвори 7 і накладених на поверхню пластини 4.
При складанні панелі пресують приблизно протягом 12 годин, в результаті чого відбувається повна адгезія біохімічного з'єднання з усіма точками, відповідними отворам 7.
Всередині контейнера 1 знаходяться перший електрод 10 і другий електрод 11, звернені один до одного і до анода 3, що не мають, однак, безпосередньої електричного зв'язку.
Для збільшення взаємопов'язаних поверхонь електроди 10 і 11 мають U-подібну форму з тим, щоб вони і розташовувалися по боках анода 3.
Електростимулятор 20 включений між першим електродом 10 та катодом 3. Він може являти собою осцилятор, що формує коливання прямокутної форми або генератор імпульсів, індукованих обертовим магнітом.
Дія електростимуляції на біохімічне з'єднання має на меті підвищення напруги і струму, які в сотні разів перевищують їх значення, необхідні для електростимулятора.
Перший електрод 10 в кращому випадку виготовлений з кадмію, другий електрод 12 виготовлений з електролітичного алюмінію.
Навантаження, позначена в цілому цифрою 15, схематично представлена змінним опором, може бути додана між другим електродом 11 та анодом 3. Зрозуміло навантаження може бути змінена будь-яким прийнятним шляхом.
Для регенерації генератора в електроліті передбачений контейнер 30 з активним матеріалом. Як активна речовина може бути використана суміш хлориду натрію з 30% калію, а контейнер являє собою фільтр, який може бути введений в розширення 32 основного контейнера і приєднаний так, щоб забезпечувати протікання рідини.
Той же самий конструктивний принцип лежить в основі біохімічного випрямляча напруги, показаного на фіг. 3 і складається з контейнера 40, в який поміщають розчин 41 латексу молочаю, сконденсованого в гарячому стані і змішаного в холодному стані з 20% -ним водним розчином аміаку і 10% -ним розчином бікарбонату натрію.
У розчин поміщені два електроди 35 і 36: електрод 35 утворений пластиною з електролітичного алюмінію, а електрод 36 утворений платинової дротиком, діаметр якої 1 мм і кінчик 37 якої контактує з розчином, в той час як інша частина корпусу покрита ізоляційною оболонкою 38.
Перший електрод з'єднаний з ланцюгом змінного струму, в той час як електрод 36 утворює вторинну ланцюг з тим, щоб забезпечити випрямлення на виході з перетворенням змінного струму в постійний.
Згідно ще одному варіанту, показаному на фіг. 4 - 8, самовозбуждаемую джерело електроенергії на біохімічної основі, виконаний відповідно до винаходу, містить контейнер 101, виготовлений з електроізоляційного матеріалу і герметично закритий зверху кришкою 102.
Контейнер 101 поміщений в зовнішній корпус 103, який утворює разом з контейнером 101 проміжний простір 104, в якому за допомогою циркуляційного насоса 105 циркулює охолоджуюча рідина. Проходженням охолоджуючої рідини через теплообмінник 106 підтримується задана температура охолоджуючої рідини, що циркулює в проміжному просторі 104.
Всередині контейнера 101 знаходиться біохімічна рідина, переважно на основі сироватки молочаю, склад і отримання якої наводяться нижче.
Анод 110 занурений в біохімічну рідина і утворений пластиною з нікелю чистотою 99%, переважно з розмірами 15 х 18 см при товщині 3 мм.
На великі боку анода 110, переважно з розмірами 14 х 17 см при товщині 6 мм, нанесений перший шар 111 і другий шар 112 електроізоляційного матеріалу.
У шарах 112 і 113 передбачені наскрізні отвори 114, розташовані таким чином, що їх осі складають прямий кут з поверхнею анода 110. У кращому випадку діаметр отворів 6 мм, і отвори розташовані на відстані в 3 мм одне від іншого.
Всередину отворів 114 вводять біохімічне з'єднання 116, склад якого наводиться нижче.
Катод 120, прикладений до першого шару 111, утворений кадмиевой пластиною, переважно з розмірами 15 х 18 см при товщині 2 мм.
Прикладений до другого шару 112 електрод-збудник 125 утворений пластиною з електролітичного алюмінію переважно з розмірами 15 х 18 см при товщині 4 мм.
Між електродом 125 і другим шаром 112 розміщений електроізолюючими елемент, утворений рифленим листом 126, що підтримує задану відстань між другим шаром 112 і електродом-збудником 125.
Між анодом 110 та електродом-збудником 125 включений збудник, переважно у вигляді статичного осцилятора 130 прямокутного коливання, який на початковому етапі викликає самозбудження біохімічної рідини.
Передбачено і вимикач 135 для селективного активування збудника і блоку регенерації. Вимикач 135 відключає збудник після того, як енергія починає надходити до навантаження 140.
Вимикач з'єднує блок регенерації біохімічної рідини, що містить амперометрический перетворювач 141, що запускає мотор 142, призначений для доливання регенерованої рідини. Мотор 142 приводить у рух вал 143, на якому передбачені протифазні ексцентрики 144 і 145, що діють на насос 146 для подачі доливається рідини, що надходить з долівочного резервуара 147 і на насос 148 для відновлення рідини, що відкачується з елемента і що протікає в контейнері 101, і подачі потім в резервуар-колектор 149.
Включення амперометрического перетворювача 141 є безпосередньою функцією виробленої енергії, і відповідно кількість долівочной рідини зростає в міру збільшення виробленої електроенергії і зменшується зі зменшенням енергії.
Всередині контейнера 101 передбачений і блок для перемішування 150, що складається з ротора 151 в захисному кожусі 152, з'єднаного з валом 153, які виходять через ущільнення з контейнера і приводиться в рух відповідним мотором 154.
Мішалка призначена для підтримки біохімічної рідини всередині елемента в постійному русі.
Для отримання біохімічного з'єднання і біохімічної рідини застосовують молочай. Молочай відноситься до тропічних рослин родини Euphorbiaceae, і з хімічної точки зору міститься в його тканинах молокоподібною сік складається на 60% з вуглецю і на 40% з водню, тобто класифікується як вуглеводень з тими ж характеристиками, що і у нафти. Латекс молочаю отруйний, має різкий запах і смолисті.
Для отримання біохімічної рідини і біохімічного з'єднання збирають молочай і поміщають приблизно на 24 години в чан разом з водою, яка повністю його покриває.
Наприклад, 1200 р молочаю дрібно подрібнюють, потім занурюють у воду і витримують в такому стані, як згадано вище, протягом 24 годин.
Міститься в масі воду відокремлюють потім Декантірованіе з отриманням в результаті сироватки молочаю.
Вимочене рослина витримують приблизно 3 години при 80 o C з додаванням порціями при постійному перемішуванні 100 г чистого ацетату нікелю.
Після охолодження суміші її змішують з 150 г біхромату калію, 50 г окису алюмінію і 50 г водного розчину аміаку, після чого знову кип'ятять приблизно 20 хвилин.
До цього моменту з'єднання стає смолистим, і його шпателем вводять в отвори 114 шарів 111 і 112, які накладені на анод 10, таким чином, що міститься в отворах 114 з'єднання 116 щільно прилипає до металу.
Після закінчення попередньої операції для здійснення контакту з біохімічним з'єднанням на одну зі сторін накладають кадмієві пластину, а на іншу сторону накладають ізоляційний лист і потім алюмінієву пластину з тим, щоб алюмінієва пластина, що утворює збудливий електрод, залишалася ізольованою від біохімічного з'єднання.
І нарешті, після отримання пакету з трьох електродів пакет, як показано на фіг. 6, піддають дії тиску в 1 кг маси приблизно протягом 24 годин можливо в навколишньому повітрі.
Для отримання біохімічної рідини раніше екстрагувати сироватку молочаю в кількості 600 г змішують з 80 г промислового ацетату нікелю, 50 г калію і певною кількістю води подвійної перегонки, повністю покриває пластини.
В результаті отримують елемент, що генерує напругу в 2,02 вольта і 0,3 ампера на кожен квадратний сантиметр поверхні анода.
Долівочную рідина отримують застосуванням хлориду натрію, наприклад чистої кам'яної солі в суміші з 30% калію.
З вищенаведеного опису випливає, що винахід забезпечує досягнення поставлених цілей, зокрема забезпечено створення джерела енергії з безперервною виробленням струму з використанням доступного активного матеріалу, утвореного хлоридом натрію в суміші з 30% калію.
До вищевикладеного необхідно додати, що всередині контейнера для видалення з циркулюючого електропровідного розчину будь-яких залишкових мікроскопічних відпрацьованих частинок може бути передбачений електростатичний фільтр, і можливе поповнення речовин, діспергіруемих в процесі роботи.
Раніше згадано, що смолистий продукт отримують використанням рослинних матеріалів сімейства Euphorbiaceae. Слід зазначити, що найкращі результати отримані з Calenzola peptus і т.п.
Очевидно, що винахід може бути здійснено з різноманітними модифікаціями і варіаціями, які входять в обсяг винаходу.
Всі деталі можуть бути замінені іншими технічними еквівалентними елементами.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Самовозбуждаемую джерело електроенергії на біохімічної основі, що відрізняється тим, що містить всередині контейнера для електроліту анод з покриттям з біохімічного з'єднання, перший електрод і другий електрод, електроізольовані один від одного і занурені в електроліт, крім того, передбачений електростимулятор, приєднаний між анодом і першим електродом , при цьому навантаження приєднана між другим електродом і анодом.
Джерело електроенергії по п. 1, який відрізняється тим, що електроліт є напіврідкий розчин, що складається з чистого ацетату нікелю в 70% води подвійної перегонки.
Джерело електроенергії по п. 1 або 2, який відрізняється тим, що анод виконаний у вигляді пластини з чистого нікелю, на боку якої нанесено смолисте біохімічне з'єднання.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 3, що відрізняється тим, що смолисте біохімічне з'єднання утворено латексом молочаю, переведеним в смолисте стан, в колоїдному розчині з 10% окису алюмінію і 30% чистого ацетату нікелю.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 4, який відрізняється тим, що біохімічне з'єднання нанесено на поверхню панелей, в яких виконані отвори і які накладені на вказану пластину.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 5, що відрізняється тим, що при складанні панелі пресують протягом приблизно 12 год для повної адгезії біохімічного з'єднання з отворами.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 6, який відрізняється тим, що перший електрод і другий електрод звернені один до одного і виконані в U-образній формі з тим, щоб вони розташовувалися по боках анода.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 7, який відрізняється тим, що перший електрод виконаний з кадмію.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 8, який відрізняється тим, що другий електрод виконаний з електролітичного алюмінію.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 9, який відрізняється тим, що електростимулятор виконаний у вигляді осцилятора.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 10, відрізняється тим, що електростимулятор виконаний у вигляді генератора імпульсів, індукованих обертовим магнітом.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 11, відрізняється тим, що збоку контейнера виконано розширення, пов'язане з контейнером із забезпеченням можливості протікання рідини, призначене для введення активного матеріалу для регенерації джерела.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 12, відрізняється тим, що активний матеріал містить з'єднання хлориду натрію з 30% калію.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 13, відрізняється тим, що активний матеріал розміщений в фільтрі, призначеному для введення в згадане розширення контейнера.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 14, відрізняється тим, що латекс молочаю отриманий з рослинних продуктів сімейства Euphrobiaaceae, переважно Calenzola peptus і т.п.
Самовозбуждаемую джерело електроенергії на біохімічної основі, що відрізняється тим, що всередині контейнера з біохімічної рідиною розміщені анод, виконаний у вигляді нікелевої пластини, на поверхні якої нанесені шари електроізоляційного матеріалу, причому в шарах є наскрізні отвори, в яких біохімічне з'єднання введено всередину анода, катод, виконаний у вигляді кадмиевой пластини, накладеної на один з шарів, електрод-збудник у вигляді алюмінієвої пластини, накладеної на інший з шарів з проміжним положенням між пластиною і шаром електроізоляційного елемента, при цьому між анодом і електродом-збудником приєднаний збудник, а між анодом і катодом приєднана навантаження, а й джерело містить блок регенерації біохімічної рідини.
Джерело електроенергії по п.16, що відрізняється тим, що містить зовнішній корпус, який утворює разом з контейнером проміжний простір для циркулювання охолоджуючої рідини.
Джерело електроенергії по п.16 або 17, який відрізняється тим, що електроізоляційний елемент виконаний у вигляді рифленого листа, призначеного для поділу алюмінієвої пластини від біохімічного з'єднання.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.16 - 18, який відрізняється тим, що збудник виконаний у вигляді статичного осцилятора прямокутних коливань.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.16 - 19, який відрізняється тим, що блок регенерації біохімічної рідини містить амперометрический перетворювач, призначений для запуску мотора для доливання регенерируемой рідини, пов'язаного з валом, на якому встановлені протифазні ексцентрики, що діють на насос для подачі регенерируемой рідини з долівочного резервуара, і насоса для відновлення рідини, що видаляється з елемента і поточної всередині контейнера, призначеного для подачі рідини в резервуар-колектор.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.16 - 20, який відрізняється тим, що містить вимикач для селективного активування збудника і блоку регенерації.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.16 - 21, який відрізняється тим, що всередині контейнера розміщений блок для перемішування біохімічної рідини.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 22, відрізняється тим, що блок для перемішування містить ротор в захисному кожусі, з'єднаний з валом, що виходив через ущільнення з контейнера, а й передбачено мотор для обертання валу.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 23, відрізняється тим, що біохімічна рідина містить 600 г сироватки молочаю, 80 г промислового ацетату нікелю, 50 г калію і воду подвійної перегонки в кількості, достатній для повного покривання зазначених пластин.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 24, відрізняється тим, що регенераційні рідина містить хлорид натрію, наприклад, чисту кам'яну сіль в суміші з 30% калію.
Джерело електроенергії за допомогою одного з пп.1 - 25, відрізняється тим, що містить розміщений в контейнері електростатичний фільтр, призначений для видалення з циркулюючого електроводного розчину залишкових мікроскопічних відпрацьованих частинок.
Спосіб отримання біохімічного з'єднання, що відрізняється тим, що вимочують 1200 г подрібненого молочаю зануренням його на 24 ч в воду, після вимочування воду декантирують з витяганням сироватки молочаю; замочений молочай витримують приблизно 3 год при 80 o C з додаванням порціями при безперервному перемішуванні 100 г чистого ацетату нікелю; потім масу охолоджують і змішують з 150 г біохромата калію, 50 г окису алюмінію і 50 г водного аміаку, кип'ятять 20 хв з отриманням смолистої суміші, що представляє собою згадане біохімічне з'єднання.
Версія для друку
Дата публікації 05.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.