| 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 RU2277274
СПОСІБ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ ХІМІЧНОГО РЕЧОВИНИ
В ЕНЕРГІЮ ЗМІННОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ
Ім'я винахідника: Деремян Альберт Амаяковіч (RU); Петров Сергій Борисович (RU)
Ім'я патентовласника: Деремян Альберт Амаяковіч (RU); Петров Сергій Борисович (RU)
Адреса для листування: 344010, Ростов-на-Дону, вул. Чехова, 103/271, кв.32, А.А.Деремяну
Дата початку дії патенту: 2004.11.10
Винахід відноситься до області прямого перетворення хімічної енергії в електричну і може бути використане в джерелах струму. Згідно винаходу спосіб отримання електричної енергії змінного струму включає освіту симетричною електрохімічної пари газопроникних інертних електродів, розділених шаром електроліту (іонообмінної мембраною), кожен з яких по черзі працює паливним і окислювальним електродом. Технічним результатом винаходу є підвищення ККД процесу перетворення і збільшення ресурсу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області прямого перетворення хімічної енергії в електричну і може бути використане в джерелах струму.
Відомий спосіб перетворення хімічної енергії речовини в електричну (Н.В.Коровін "Електрохімічні генератори", Изд-во "Енергія", Москва, 1974, стр.5-12), при якому утворюють пару хімічно активних електродів, розділених шаром електроліту, подають реагенти і відводять продукти реакції.
Недоліки відомого способу полягають в наступному.
Використання провідника з іонною провідністю пов'язано з перенесенням речовини електроліту, його руйнуванням і поляризацією електродів. Іншим, не менш істотним недоліком є використання окислювача і відновника високої хімічної чистоти, так як навіть незначні домішки забруднюють паливний елемент, знижують ККД і скорочують термін його служби.
В основу винаходу покладено завдання створення способу перетворення енергії хімічної речовини в електричну енергію, що забезпечує підвищення ефективності процесу.
Технічний результат, який може бути отриманий при реалізації заявляється способу, полягає в підвищенні ККД процесу перетворення, значне збільшення терміну служби паливного елемента (ТЕ), зниження вартості палива і окислювача, в отриманні безпосередньо в ТЕ змінного струму з можливістю його подальшої трансформації.
Сутність запропонованого способу перетворення хімічної енергії палива в електричну полягає в наступному:
Утворюють електрохімічний пару газопроникних інертних електродів, виконаних з матеріалу з електронною провідністю, розділених шаром електроліту, камери окислювача і відновника, комутаційні з'єднання, систему функціонального забезпечення і подають реагенти в зони протікання електрохімічних реакцій, відводячи продукти згоряння, по черзі міняючи місцями катод і анод, в внаслідок чого поляризація електродів прискорює хід електрохімічного процесу, не надаючи на нього негативного впливу, а іони електроліту здійснюють коливальні рухи в обсязі електроліту, що не супроводжуються перенесенням речовини електроліту.
 |
 |
Спосіб пояснюється кресленням, де на фіг.1 наведена схема пристрою для забезпечення зміни полярності електродів, а на фіг.2 - графік зміни струму.
Процеси адсорбції реагентів і реакції електрохімічного горіння на електродах ТЕ, виконаних з матеріалу з електронною провідністю, здатного до розкладання і іонізації як палива, так і окислювача в рівній мірі, замкнутих електричним колом на зовнішнє навантаження, ведуть до появи електричного струму в ланцюзі, що супроводжується зниженням напруженості електричного поля між електродами. При зміні реагентів на електродах (або зміні електродами камер) має місце аналогічний процес, але зі зміною напрямку руху електричного струму на протилежний. Причому електроліт працює нескінченно довго, так як іони електроліту здійснюють коливальні рухи в обсязі електроліту, що не супроводжується перенесенням речовини.
Конструкцію і матеріали симетричною електрохімічної пари, що включає в себе два інертних газопроникних електрода, розділених шаром електроліту (іонообмінної мембраною), комутаційні з'єднання, системи функціонального забезпечення вибираються таким чином, щоб відхилення максимального амплітудного значення струму в протифазі роботи генератора були рівні за величиною або відрізнялися більш ніж на 25%.
Схема пристрою для забезпечення зміни полярності електродів виконується, наприклад, на роторі (фіг.1).
Як паливо може використовуватися водень, метан та інші газоподібні вуглеводні, пари спиртів або рідкого вуглеводневого палива, продукти неповного згоряння або газовій конверсії і т.п., а в якості окислювача - кисень, повітря, перекис водню та інші окислювачі.
Приклад здійснення способу:
Пропонований спосіб здійснюється за допомогою пристрою, зображеного на фіг.1.
Ротор 1 електрохімічного генератора (ЕХГ), виготовлений з діелектричного матеріалу і має вісь обертання, складається з окремих симетричних паливних елементів, об'єднаних в групи за кількістю фаз комутаційними сполуками з можливістю струмознімання в кожній групі, кожен з яких складається з пластинки твердого електроліту 2 з нанесеними токовиводамі 3 і напиленням на неї з обох сторін платиновими електродами 4.
Статор ЕХГ складається з камер окислювача і відновника (в зонах за кількістю фаз), зон стабілізації і системи функціонального забезпечення.
При подачі реагентів на електроди в зоні 1 протікає реакція електрохімічного горіння з струмознімання найбільш активною складовою (фіг.2) (зона 1А) і зі стабілізацією продуктів реакції при розімкнутому зовнішньому ланцюзі (зона 1Б). При вході цієї групи електродів в зону 2 має місце аналогічний процес, але зі зміною напрямку руху електричного струму на протилежний.
Перевагою заявляється способу є можливість отримання змінного електричного струму безпосередньо в ТЕ, значного збільшення терміну служби і використання реагентів низької хімічної чистоти.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб перетворення енергії палива і окислювача в енергію змінного електричного струму в електрохімічному генераторі, що складається з ротора і статора, при якому симетричні паливні елементи, кожен з яких складається з твердого електроліту з токовиводамі і електродами, об'єднують в групи і розміщують на роторі, а на статорі розміщують камери окислювача і відновника, системи функціонального забезпечення, що відрізняється тим, що кожен електрод виконаний з активного матеріалу, здатного до розкладання і іонізації як палива, так і окислювача, а електроди по черзі виконують функції паливного і окисного електродів при зміні реагентів на електродах за рахунок їх обертання.
Версія для друку
Дата публікації 16.02.2007гг
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.