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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2162259

NEUE ART DER ENERGIEQUELLE

Name des Erfinders: Komarevsky Wassili Michailowitsch
Der Name des Patentinhabers: Komarevsky Wassili Michailowitsch
Korrespondenzanschrift: 111396, Moskau, ul. Alexei Wilde, 16-a, kv.133, Komarevskomu VM
Startdatum des Patents: 2000.04.05

Die Erfindung bezieht sich auf eine eigenständige oder einzelne Quellen geringer Leistung für lange Zeiträume. Gemäß der Erfindung umfasst die Energiequelle eine abgedichtete Umschließung mit Arbeitsmedium gefüllt - Deuteriumgas, das sich ergebende Energieumwandlungssystem eines Piezoelements besteht, die zwei elektronische Schalter und Leistungsumwandlungseinheit und eine Einrichtung Energie zu erzeugen, welche zwei der Zelle, zwei 1/4-Wellenoszillator und zwei ein Halb-Wellen-Vibrator 1/4-Wellen-Vibratoren Festelektrolytzelle und der 1/2-Wellen Vibratoren sind in Serie mit zwei gegenüberliegenden Seiten des Piezo-Element installiert. Anoden aus Festelektrolytzellen als eine Beschichtung auf einem festen Elektrolytzelle und angeordnet sind Seiten Halbwellendipolen und Kathoden in der Form einer Beschichtung auf einem 1/4-Wellen-Dipolen bestehen. Piezo besteht aus zwei piezoelektrischen Kristallen, die mit Anoden und Kathoden, wobei letztere sich zwischen den Kristallen und eine Mittelelektrode bilden. Log AC Umwandlungseinheit zu der zentralen Kathodenelektrode und dem piezoelektrischen Element verbunden ist, und erste und zweite Ausgänge sind mit Eingängen der elektronischen Schalter verbunden sind, deren Ausgänge durch Vibratoren Anoden und Kathoden mit Festelektrolytzellen verbunden sind.

Das technische Ergebnis der Erfindung ist eine Quelle für Umweltsicherheit.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine neue Art von Energiequelle und kann als eigenständige oder eine individuelle Quelle niedriger Leistung lang wirkend verwendet werden. Die Quelle ist energieintensiv mit einer Reserve von Kernbrennstoff - Deuterium für die gesamte Lebensdauer des Produkts , in dem es installiert ist.

Vorrichtung zur Kernenergie in elektrische Energie umgewandelt wird - ein Gehäuse und die Elektroden Energiequelle, wobei die Kathode von der Anode Isolationsschicht getrennt ist, ist die Dicke jedes um die Möglichkeit einer elektrischen Entladung zwischen den Elektroden [der UdSSR Erfinderzertifikat N 1653455, cl zu beseitigen. G 21 D 7/00, 1993]. Auf der Kathodenoberfläche hatte Ionensammelpfad zwischen der Kathode erhöht und die Anode gleichmäßig Innenkanten beabstandet abgedeckt ist. Recent Überlappung so viel wie möglich die meisten der Kanaldicke. Die gesamte Struktur in einem konstanten elektrischen Feldvektor platziert wird, wird von der Anode zur Kathode gerichtet ist. Das Arbeitsmedium Helium in einer Menge von 60-80 Gew% und einem Wirkstoff - .. Uranhexafluorid in einer Menge von 20-40 Gew%.

Eine Mischung von Wirkstoffen und der Arbeitskanal in den Spalt zwischen der Anode zugeführt und der Kathode, die bei niedriger Temperatur schwach ionisierten Plasma erzeugt. Verbindung Anode zu der Kathode durch die Schaltung führt zu einem elektrischen Strom in der Last.

Die Nachteile der bekannten Energiequelle sind , die Komplexität der Steuerung der Ursprung darin Kernspaltungs - Kettenreaktion und die geringe Effizienz der Wärmeenergie in elektrische Energie umzuwandeln.

Die nächstgelegene technische Lösung für die vorgeschlagene ist die Energiequelle ein abgedichtetes Gehäuse umfasst , mit Arbeitsmedium gefüllt - Deuteriumgas darin zur Erzeugung von Energie installiert Mittel, bestehend aus zwei Festelektrolyt - Zellen mit Kathoden und Anoden aus einem Material ermöglicht Einengen Deuterium und Umwandlungssystem erhaltene Energie in elektrische bestehend aus zwei piezoelektrischen Elementen, zwei elektronische Schalter und Leistungsumwandlungseinheit [russische Föderation Anwendung N 96121241/25, cl. G 21 B 1/00, Priorität 11.04.96, veröffentlicht. 20.01.99 Stadt - Prototyp].

Die Zelle erzeugt die Zersetzung von Deuteriumoxid ( "harten" Wasser) für Deuterium und Sauerstoff. In der Schicht des Kathodenfang palladium und Deuterium löst Reaktions Synthese zweier Deuteriumkerne von Helium-4-Kerne, Freisetzung von Energie auftritt. Als Ergebnis ist die Kathodenheizung auf 1150 ^{o C} mit seiner Außenfläche die Emission von Elektronen, die an der Anode Kühler gesammelt werden. Elektrische Stromkreis gebildet wird, von denen ein Teil produziert Elektrolyse Deuterium.

Ein Vorteil der bekannten Energiequelle ist die hohe Effizienz der Kernfusion in der Kathode der Elektrolyse (1,5 kW / dm ² Elektrodenoberfläche) und das Fehlen von Neutronenstrahlung und radioaktiver Abfälle.

Die Nachteile des Standes der Technik ist , geringe Effizienz der Wärmeenergie in elektrische und thermische Emission der sehr hohen Temperatur der Arbeitsfläche der Quelle Umwandeln (bis zu 1200 ^{o C),} wodurch seine weitverbreitete Verwendung verhindert.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine umweltfreundliche Low-Power - Standalone - Stromquelle von lang wirkenden zu schaffen, um die Energie des "kalten" Kernfusion von Helium Kernfusion von Deuteriumatomen verwendet wird .

Das erklärte Ziel wird dadurch realisiert, dass die Energiequelle ein abgedichtetes Gehäuse umfasst , gefüllt mit Arbeitsmedium - Deuteriumgas darin installierten Mittel zum Erzeugen von Energie, umfassend: eine elektrolytische Zelle mit einer Kathode und einer Anode aus einem Material , das verbunden Deuterium und die sich ergebende Energieumwandlungssystems in elektrische ermöglicht Konzentrierung die Kathode und die Anode elektrolytische Zellsystem der Energieumwandlung der erhaltenen piezoelektrischen Element zusammengesetzt ist, zwei elektronische Schlüssel und der aktuellen Transformationsblock, eine Einrichtung zum Erzeugen von Energie enthält ferner einen zweiten Elektrolysezelle, zwei 1/4-Wellen-Vibrator und zwei Halbwellen-Vibrator und 4,1 sind die Wellenvibratoren, Elektrolyseuren und 1/2-Wellenvibratoren an zwei gegenüberliegenden Seiten der piezoelektrischen Zelle in Reihe installiert sind, werden Elektrolyseure als Festelektrolyt-Zelle hergestellt, von denen die Anoden als Beschichtungen auf Festelektrolytzellen und positioniert sind aus Halbwellen-Dipole und Kathoden gebildet werden als Beschichtung auf der 1/4-Wellenvibratoren, besteht das piezoelektrische Element aus zwei piezoelektrischen Kristallen mit den Kathoden und den Anoden vorgesehen ist, eine Mittelelektrode, die zwischen den Kristallen und bilden positioniert letztere, wobei die Einheit AC-Wandlereingangs an die Mittelelektrode und Kathoden piezoelektrischen Element und ersten und zweiten Ausgängen verbunden ist elektronische Schalter mit den Eingängen verbunden sind, deren Ausgänge durch Vibratoren Anoden und Kathoden mit Festelektrolytzellen verbunden.

Vorzugsweise ist das piezoelektrische Element, Welle Vibratoren und elektrolytische Energie bedeutet starr Verschlüsse ziehen.

Es ist ratsam, eine Quelle von Körperkühlmantel zur Verfügung zu stellen.

das Beschichtungsmaterial Festelektrolytzelle Anoden Platin oder Palladium und als Beschichtungsmaterial von Kathoden verwendet, Palladium Vorzugsweise verwendet.

Es ist ratsam, ein Viertel-Wellen-Vibratoren und 1/2-Wellenvibratoren sind aus einem leitenden Gewebe mit akustischen Eigenschaften der Nähe des Piezoelement-Material.

Bevorzugt werden die 1/4-Wellen-Vibratoren und 1/2-Wellenvibratoren aus Stahl gebildet.

Es ist ratsam, ein piezoelektrisches Element Piezo-Kristalle ferroelektrische Kristalle zu verwenden.

Die Reaktion der kalten Fusion in kondensierter Materie erfolgt durch einen Mechanismus

²D + ²_D + E a + M ^{---> [DMD] * --->} ( ⁴ He + 22,9 MeV) + (M + 0,9 MeV)

wobei _E a - eine gewisse Aktivierungsenergie (kinetische) , die für die Konvergenz der Deuteriumkerne und die Reaktion durch einen Tunnelmechanismus;

M - Atome des Kristallgitters des Metalls (insbesondere die Antwort für palladium aufgezeichnet), die den Rückstoßimpuls annimmt.

Die kinetische Energie der Heliumkerne jeweils aus 3,7 × 10 ^-12 J. Die Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung des Deuteriumkerne wird durch die Aktivierungsenergie _E a bestimmt und sollte für die Aufgabe in der Größenordnung von 10 ^{-7 C -1 betragen.} Die Reaktion der kalten Fusion wird an der Kathode der Festelektrolytdünnschichttransporttypen, die Umwandlung von kinetischer Energie von schnellen Teilchen von Helium-4 in die elektrische Energie durch einen schnellen Teilchen in dem Phasensynchron Kontraktion piezoelektrische Element bei einer Frequenz von seinen eigenen elektromechanischen Schwingungen erzeugten Impuls durchgeführt.

Fig. 1 zeigt eine Energiequelle.

Fig. 2 - eine graphische Darstellung der stehenden Welle in dem Lautsprechersystem bei Resonanz erzeugt.

Fig. 3 - Verteilungsdiagramm von Partikeln im Raum schnelle Impulse für die Umwandlung in elektrische Energie verwendet.

Die Energiequelle umfaßt Energiemittel in dem abgedichteten Gehäuse 1 montiert ist, und das Umwandlungssystem in elektrische Energie erhalten.

Das abgedichtete Gehäuse 1 ist mit einem Einlaß 2 und Auslaß 3 Düsen zum Vakuumpumpvolumen Spülen mit Inertgas (Argon) und Deuteriumgas füllt das Volumen vorgesehen bis zu einem Druck von 1,0 MPa.

Die Mittel Energie erhalten zwei der Zelle, zwei 1/4-Wellen-Vibrator 4 und zwei 1/2 Wellen Dipol 5.

die sich ergebende Leistungswandlungssystem besteht aus einem piezoelektrischen Element 6, zwei elektronische Schalter 7 und Strom-Umwandlungseinheit 8.

1/4-Wellen-Vibratoren 4, Elektrolyseuren und 1/2-Wellenvibratoren 5 montiert in Reihe mit den zwei gegenüberliegenden Seiten des piezoelektrischen Elements 6.

Elektrolyseure gebildet werden als Festelektrolytzelle 9, die Anoden 10, die als Überzüge auf dem Festelektrolyten gebildet sind, 9 und die Zellen werden von der Halbwellen-Vibrator 5 angeordnet, und die Kathoden 11 sind als eine Beschichtung auf der 1/4-Wellen-Vibratoren gebildet 4. Als Material Beschichtungs Anoden 10 9 Festelektrolyt-Zelle unter Verwendung von Platin oder Palladium und als Beschichtungsmaterial von Kathoden 11 unter Verwendung von Palladium.

Diese Festelektrolyt-Zellenaufbaustruktur 9, die in der Regel Pressen erfordert ermöglicht Kristalle aus dem letzten piezoelektrische Element 6 getrennt zu produzieren, so dass sie nur in der Montage zu verbinden.

Piezo 6 besteht aus zwei piezoelektrischen Kristallen versehen mit 12 Kathoden und Anoden. Die Anoden sind zwischen den Kristallen angeordnet ist und eine Mittelelektrode 13. Das piezoelektrische Zelle 6 einen ferroelektrischen Kristall bilden.

04.01 Wellen Vibratoren 4 können Sie die gewünschte Phasenverschiebung zwischen den Anregungsimpulse von den Festelektrolytzellen 9 und Schwingungen Kristallpiezoelektrische Element 6 akustisch zu schaffen. Dies schützt die Kristalle des piezoelektrischen Elements 6 Fast Partikel.

Stromeingangsumwandlungseinheit 8 mit der Mittelelektrode 13 verbunden ist, und das piezoelektrische Element 12, die Kathoden 6 und die ersten und zweiten Ausgänge an die Eingänge der elektronischen Schalter 7 verbunden, deren Ausgänge durch Vibratoren verbunden sind 4 und 5, die Kathoden 11 und Anoden 10, Festelektrolyt-Zelle 9. So 1 / 4-Wellen-Vibratoren und 4 1/2-Wellenvibratoren 5 sind aus leitfähigem Gewebe akustischen Eigenschaften ähnlich dem Material des piezoelektrischen Elements mit 6, beispielsweise aus Stahl.

Piezo 6, Wellen Vibratoren 4 und 5 und Elektrolyt mittels Energie fest angezogen Befestigungselemente zu erhalten, wie zum Beispiel Schrauben 14. Die Schrauben 14 Estrichelemente Energie bedeutet notwendig, da es sich um ein akustisch resonant strahlungslosen (die Enden), die gleichzeitig mit freien mechanische Schwingungen des piezoelektrischen Elements 6 Kristallen.

Das Gehäuse 1 ist mit einer Quelle von Kühlmantel 15.

ENERGIEQUELLE funktioniert wie folgt

Erregungen in dem Kristall piezoelektrische Element 6 durch einen mechanischen oder elektrischen Impulses bei der Eigenfrequenz f ₀ von elastischen Schwingungen , die durch direkten piezoelektrischen Effekt verursacht wird , an der Kathode 11, eine elektrische Wechselspannung erzeugt , die mit der Leistungsumwandlungseinheit 8 übertragen wird.

In Block 8 wird der Hochfrequenzstrom in einen Gleichstrom oder Wechselstrom niedriger Frequenz erforderliche Spannung transformiert. Zu Beginn der Kompressionsphase jedes Piezokristalle 6 elektronischen Schlüssel, um die Stromimpulse 7 bis 9 Festelektrolyt-Zellenstrom in dem von der Anode 10 zur Kathode 11 in Richtung bilden.

Passieren der Elektrolysezelle 9 ist Deuterium Stromtransport von der Anode 10 zur Kathode 11 in der folgenden Reihenfolge:

• Auflösen von Deuteriumgas, eingeschlossen in Gehäuse 1, in dem Anodenmetall - Deuterium-Laufwerk - bis zur Sättigung;
• Ionisation (Oxidation) von Deuteriumatomen auf der Oberfläche der Anode 10 und durch den Stromübergang von Ionen in dem festen Elektrolyten;
• Migration von Deuteriumionen in einem elektrischen Feld (a und Diffusion) zu der Kathode 11;
• Entionisierung (Reduktion) von Deuterium an der Kathode 11 durch einen Strom und die Auflösung des Kathodenmaterials - als Adsorptionsschicht - fahren Deuterium und Deuteriumkonzentrationsmaximum an der Schnittstelle "Festelektrolyt-Kathode 11" gebildet.

Nach jeder Kompressionsstufe (in jedem Zyklus) in dem Film aus der Kathode 11 befindet sich auf Seiten der Piezokristalle 6, Fusion auftritt. Fusionsprodukte (nicht ⁴⁾ in Form von schnellen Teilchen Helium-4 teilweise verworfen 6. Impulse Piezokristalle schnell Teilchen Piezokristalle 6 als eine Druckwelle übertragen wird (Fig. 2), die die elektromechanische Schwingungen des letzteren unterstützt. Kontakt Druckwelle durch einen 1/4-Wellen Vibratoren 4 fließt, kehrt in Kristallpiezoelektrische Element 6 in Phase mit den größeren Schwankungen. Als Ergebnis wird die Quelle eines Betriebszyklus abgeschlossen, und Auto-Oszillationen treten als Streckphase Piezokristalle 6 Synthesereaktion stoppt.

Fig. 3 zeigt die gesamte räumliche Verteilung der Impulse 16, die die Puls- und schnellen Teilchen 17 von dem Punkt O in der Richtung des Kristalls bildet, piezoelektrische Element 6 und 18 - in Richtung der 1/4-Wellen-Dipole 4. Die Höhe der Impulse entlang der Grenzfläche durch den Punkt O geht, bildet einen geraden Wellenfront 19 und Rückkopplungskomponenten 20. die Integration gibt die Volumenpulsenergieausnutzung in der elektromechanischen Systems von 25% und 75% der Energie aus dem System als Wärme entzogen werden.

Somit ist die vorgeschlagene Energiequelle energieintensiv, mit Kraftstoffreserve - Deuterium - für den gesamten Zeitraum ihres Betriebs. Beispielsweise aus der Quelle 1 kW Gesamtleistung muss 2,7 10 ¹⁴ Ereignisse pro Sekunde zu erhalten, die für 15 Jahre zu der Strömungsrate von 1 g Deuterium entspricht.

FORDERUNGEN

1. Die Stromquelle ein abgedichtetes Gehäuse umfasst, gefüllt mit Arbeitsmedium - Deuteriumgas darin Energie installiert Mittel zum Erzeugen, mit zwei Festelektrolytzelle mit Kathode und Anode aus einem Material, das Deuterium und dem daraus resultierenden Energieumwandlungssystems in elektrische Energie ermöglicht, das aus zwei piezoelektrischen Elementen, zwei elektronische Tasten und der Stromwandlereinheit, dass das System Umwandlung resultierende Energie umfasst ferner zwei 04.01 Wellen Vibrator und zwei nacheinander Halbwellen-Vibrator, und 1/4-Wellen Vibratoren Festelektrolyt-Zelle und die 1/2-Wellen Vibratoren dadurch gekennzeichnet, montiert auf zwei gegenüberliegenden Seiten der piezoelektrischen Zelle Anoden Festelektrolytzelle in der Form einer Beschichtung, die durch die Halbwellen-Dipole und Kathoden in der Form einer Beschichtung auf einem 1/4-Wellen-Vibratoren gemacht werden, besteht das piezoelektrische Element aus zwei piezoelektrischen Kristallen mit den Kathoden und den Anoden vorgesehen ist, werden letztere befindet zwischen den Kristallen und einer zentralen Elektrode bilden, wobei die Eingangsstrom-Umwandlungseinheit mit der zentralen Kathodenelektrode und dem piezoelektrischen Element verbunden ist, und erste und zweite Ausgänge mit den Eingängen der elektronischen Schalter verbunden sind, deren Ausgänge durch Vibratoren Anoden und Kathoden mit Festelektrolytzellen verbunden.
2. Stromquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element und die Wellenvibratoren Festelektrolytzelle starr Befestigungselemente angezogen sind.
3. Die Stromquelle nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Quellengehäuse mit einem Kühlmantel versehen ist.
4. Stromquelle nach Anspruch 1, daß als Beschichtungsmaterial Festelektrolytzellen gekennzeichnet ist, die Anode Platin oder Palladium und als Beschichtungsmaterial von Kathoden unter Verwendung von Palladium.
5. Stromquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 1/4-Wellen-Vibratoren und 1/2-Wellenvibratoren aus leitfähigem Material hergestellt sind, die akustischen Eigenschaften ähnlich dem Piezomaterial.
6. Stromquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die 1/4-Wellen-Vibratoren und 1/2-Wellenvibratoren aus Stahl hergestellt sind.
7. Die Stromquelle nach Anspruch 1, wobei das piezoelektrische Element ein ferroelektrischen Kristall.

Druckversion
Erscheinungsdatum 31.10.2006gg

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