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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2277643

Plasmaionenquelle zur Erzeugung von Elektrizität

Plasmaionenquelle zur Erzeugung von Elektrizität

Name des Erfinders: Rudolf Katargin Klavdievich (RU)
Der Name des Patentinhabers: Katargin Rudolf Klavdievich (RU)
Korrespondenzanschrift: 129090, Moskau, ul. Shchepkin, 27, Gebäude 1, kv.2, R.K.Katarginu
Startdatum des Patents: 2004.11.18

Die Erfindung betrifft das Gebiet des Maschinenbaus. Plasmastromquelle ist ein Prototyp des MHD - Stromerzeuger. Es besteht aus zwei Quellen von Ionen entgegengesetzter Ladung, einer von ihnen Wasserstoff (Brennstoff) mit positiven Ionen, die andere Sauerstoff (Oxidation) mit negativen Ionen. Beide Quellen sind in einem Winkel zueinander, zu ihren auslaufenden Ionenstrahlen angeordnet sind und sich gegenseitig schneiden Ladungen kompensiert. Die Wasserstoffquelle Hochfrequenzplasma und Magnetfeld erzeugt, auf dem Gitter an der Unterseite des Quarzzylinders Elektronen, die elektrischen Leiter durch eine Nutzlast (a Glühbirne oder Motor) in das Netz der Sauerstoffquelle zu fließen. Hier auch Sauerstoff erhitzt wird, weist seine Hochfrequenzinduktionsspule in den atomaren Zustand, die aufgrund der Eigenschaften der Elektronenaffinität nimmt Elektronen werden elektro Ionen von Wasserstoff kommen. Strom Ring von Sauerstoff geht durch das Gitter in den Raum von Ionenstrahlen geschlossen - im Plasma von Wasserstoffgehäuse Gitter von der Last (Motor oder Lampe) kommt zu dem Sauerstoffelektrode - grid. Das Magnetfeld ist, wie in den MHD - Generatoren, hauptsächlich Element wirkt räumlich trenn Ionen- und Elektronenströme von Brennstoff und Oxidationsmittel Nutzarbeit in den Motor zu erreichen. Die Erfindung ermöglicht es, gleichzeitig die Kraft empfangen, und die elektrischen Ladungen zu neutralisieren.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft den Maschinenbau, insbesondere auf eine Plasma - Ionenquelle zur Erzeugung von Strom ausgelegt und Durchführen der Funktion des MHD Stromgenerator (MGD).

Bekannte MHD - Wandler sind chemische Energie des Brennstoffs in elektrische Energie mittels thermischer Ionisierung des Gasstromes und trennen sie in eine elektronische und ionische Komponenten in einem transversalen Magnetfeld bläst. Weitere Verbindung Ionen und die Elektronen fließen durch Leiter Payload (Glühlampen, Motoren, etc.) gibt die erforderliche Menge an elektrischer Energie für die Verbraucher. Das Prinzip dieser Stromerzeugung ist in der Theorie sehr vielversprechend aus , aber in der Praxis hat sich wegen der geringen Temperaturbeständigkeit von Strukturmaterialien Moderne [Mirdel G. Elektrophysik , M.: Mir, 1972, S.242] nicht weiter gegangen.

Auf dem Prinzip der Trennung von gasförmigen Substanzen in Ionen und Elektronen werden erzeugt und erfolgreich verwendet und Ionenquellen und mit positiven und negativen Ionen [Physik und Technologie Ionenquelle, hrsg. Ya.Braun, M., Mir, s.382]. Auf der Basis von Ionenquellen hergestellt elektrischen Raketentriebwerke für Raumfahrzeuge, für die Korrektur der Satelliten Orientierung im Raum verwendet. Aufgrund dieser vielversprechenden Entwicklungen auf den Motoren Ionenquellen der hohen Leistung gebracht, Effizienz (Wirkungsgrad) reicht bis zu 70-80% auf [Tabor ON et al. grundlegende Theorie der elektroRaumFahrtAntriebe. M:. Hochschule, 1978, S. 170], die auf die Wirksamkeit der Brennstoffzelle vergleichbar ist.

Im Prinzip und dem Elektromotor - ist die Ionenquelle, nur in einer Deckelgehäuse verkleidet. Aufgrund Motor ergab die Verwendung von Ionenquellen außerhalb der Atmosphäre eine sehr ungewöhnliche Eigenschaft. Nach Ablauf der Düse der beschleunigte Ionenfluss im Raum, in der Regel positiv, wird das Motorgehäuse mit einer Ladung von entgegengesetzten Vorzeichen gebildet wird, und wenn Sie die erforderlichen Maßnahmen nicht nehmen, die Coulomb-Kraft hält den Ionenfluss, und alles geladenen Teilchen genommen gezwungen wird, wieder zu gehen. Und was für eine mächtige Quelle von elektrischem Strom würde nicht auf die Schaffung eines ionischen Stroms erfolgreich war, eine Rückkehr von Ionen-zurück-Garantie. Im Hinblick auf diese in der Nähe der Düsenausgang gesetzt andere Quelle entgegengesetzter Ladung ( in der Regel elektronisch) , um den Strom von Ionen zu neutralisieren und Elektronen verschmelzen kompensiert Ladung Mainstream [Grishin SD et al. Elektrische Raketenmotoren. M:. Maschinenbau, 1975, S. 111], und somit wird die Ladung durch Neutralisieren elektrischer Anschlussdrähte der elektronischen Vorrichtung mit der distalen Elektrode von der Düse des Motors aus dem Körper entfernt. Im Prinzip kann dies durch Oxidation von Brennstoff in elektrische Energie , um eine Gleichstromquelle erzeugen zur Umwandlung ist ähnlich dem MHD - Generator.

Das technische Ergebnis in dem Ziel der Erfindung ist es, die Effizienz der Stromerzeugung zu verbessern.

Dieses technische Ergebnis wird dadurch erreicht , dass die Plasmastromquelle eine ionische elektrische Düsentriebwerke mit einer Quelle von Ionen und elektrischen Elektroden geschlossen ist durch die Nutzlast an die zweite Quelle von Ionen entgegengesetzter Ladung, angeordnet in einem Winkel zu dem ersten Motor, einen zweiten und den Elektromotor umfasst , um Kreuzungs die aus den Düsenstrahlen und ihre Ladungen zu neutralisieren, und die elektrischen Elektroden Motoren als Gitter ausgebildet sind, wird das Oxidationsgas nur in dem unteilbaren Zustand als Ergebnis der Anregung es nimmt die Elektronen aus dem Ausgangselektrodenraster (an den Sauerstoff Zuführdüsen), und diese wiederum erhitzt es erhält von der Brennstoffquelle von positiven Ionen von der Elektrode entfernt von der Düse.

Dies erfordert die Verwendung von elektro zwei Motoren, von denen einer einen Strom von beispielsweise positive Ionen von Wasserstoff (Brennstoff) und ein Sauerstoff (Oxidationsmittel) Strom abgibt negativen Ionen. Stellen Sie sich vor, dass die Motorgehäuse sind nicht elektrisch miteinander verbunden sind, versuchen, sie zu laufen und beide Ionenstrahlen schneiden (konsolidiert) zu ermöglichen. Ionen, die Ströme versetzt ihre Ladungen in den Raum hinter dem Motor, aber erst am Anfang entkommen. Ablauf beider Düsen nach dem ersten Impuls stoppt, da die Ladung sowohl von Körpermotoren auf den Wert der emittierten Ionen. Der pH-Wert des Körpers ein negatives Vorzeichen - ein Überschuß an Elektronen, Sauerstoff positives Vorzeichen aufgeladen - einen Mangel an Elektronen. Wenn Sie das Motorgehäuse über einen Leiter elektrische Lampe oder Motor zu verbinden, dann ermöglichen wir die Elektronen mit dem Wasserstoff an dem Sauerstoff fließt, um den Körper, und dann fließen die Ionen aus den Düsen in der Regel auf die weitere Bildung von Wasserdampf fließt, wenn im Raum kombiniert und gleichzeitig dreht den Motor oder Glühbirne. Die Bewegung von Elektronen durch einen Leiter ein elektrischer Strom ist, das heißt Es stellt sich Lichtmaschine.

Plasmaionenquelle zur Erzeugung von Elektrizität. Russische Föderation Patent RU2277643

Figur 1 zeigt ein Beispiel für die konstruktive Ausführung und dem Elektromotor.

Plasmaionenquelle zur Erzeugung von Elektrizität. Russische Föderation Patent RU2277643

2 zeigt eine Stromquellenschaltung zwei Elektromotor umfasst.

Ein Beispiel für die Ausgestaltung dieses Prinzips ist sinnvoll die aktuelle Generation ist die einfachste, unserer Meinung nach zu verwenden, und der Elektromotor RIT-10, in Deutschland in den frühen siebziger Jahren entwickelte [Grishin SD et al. Elektrische Raketenmotoren. M:. Maschinenbau, 1975, S. 97]. Stellt Motor (1) mit einem Quarzzylinder 1 Kopf (wie ein Glas), eine Induktivität 2 geballt Feld elektromagnetische Hochfrequenz mit einer Frequenz im Bereich von 10 bis 300 MHz. Nach der Bodenelektrode und dem elektrischen - das Anodengitter 3 aus dem Wasserstoffzylinder 4 eingeführt, die unmittelbar auf die hochfrequente elektromagnetische Feld des Induktors, was zu einem Plasma eintritt. Es wird von der hohen Frequenz der Gasatome sind unterteilt in Ionen und Elektronen, und die letztere wegen der negativen Ladung zurück zu dem Anodengitter 3, positiv durch eine Stromquelle aufgeladen gezwungen zu gehen. Wasserstoffionen positive Ladung aufweisen, werden durch das elektrische Feld der Stromquelle mit der negativen Elektrode 5 und der Kathode aufgrund der großen Masse und der Schlupfrate 5 mesh, (wie bei der Elektronen Vergleich) beschleunigt, die der Ablauf der Düse ist, wo der Strahl in den Raum ausgestoßen wird. Hier an der Düsenseite leicht für die positive Ladung des Strahls zu kompensieren, in der Regel in einer Neutralisationselektronenquelle angeordnet ist, die in Richtung positiver Strömungs emittiert.

Wenn der Wandler nicht Elektronen anzuwenden, und die Quelle von negativen Ionen von Sauerstoffatom, das, wie wir wissen, ist leicht durch den hohen Wert der Affinität zu einem zusätzlichen Elektron (Ozon in der Natur) in negative Ionen umgewandelt, während die Zahlung der Gebühr von dem Wasserstoffstrom durch eine Verbindung Ionen vorgesehen ist zu bilden Dampf.

Für ein spezielles Beispiel 2 zeigt die Installation von zwei elektrischen Strahltriebwerke, ein Wasserstoff, der andere von Sauerstoff, Gas - Bewegungsachsen im rechten Winkel angeordnet , um den Strahlstrom schneiden. Im Körper Wasserstoffmotor 1 mit Ausnahme der Hochfrequenzinduktionsspule 2 ist eine zusätzliche Spule 6 eines konstanten Magnetfeldes entlang der Achse des Körpers, der Zweck der lokalen Einheit der Magnetfeldspule der Verstärkung 9 wird ein Magnetspiegel an der Düse zu erzeugen. Das gleiche Prinzip einen magnetischen Spiegel der Verwendung wurde sehr gut getestet und der Elektromotor (SPD) A.I.Morozova [Tabor ON et al. grundlegende Theorie der elektroRaumFahrtAntriebe. M:. Höhere Schule, 1978, S.162].

Montagearbeiten im Prinzip ähnlich dem zuvor einzigen Motor beschrieben. Wenn ein Gas von einem Zylinder in den Hohlraum 4 des Wasserstoff (Brennstoff) Zylinder in dem Hochfeld - Induktor Gases Plasmagerinnsel zu 14-19.000 erhitzt. Degrees [Hoch-Elektrowärme . Handbuch, hrsg. A.V.Donskoy, M:. Technik 1965, s.275] und spaltet sich in Ionen und Elektronen. In Längsmagnetfeldspulen 3 Elektronen aufgrund ihrer negativen Ladung drehen sich um den Magnetfeldlinien und auf der linken Seite des Zylinderboden zu treiben gezwungen und sich auf die elektrische Elektrode - Gitter 5 [Artsimovich LA und andere. Die Bewegung von geladenen Teilchen , die in elektrischen und magnetischen Feldern. M:. Nauka, 1972, S.55, S.207]. Wenn durch Zufall wird das Elektron entlang der magnetischen Feldlinien nach rechts gehen, bekommt er in dem starken Feld der Magnetspule Kork 9, Wirkung und eilen zurück in das Netz 3. Die Wasserstoffionen mit einer positiven Ladung, und auch aufgrund der Rotation der Lorentzkraft, eilen nach rechts entlang der Magnetfeldlinien und durch erhöhte Masse überspringt Magnetstecker und im Motorraum durch den Ring 7 der Düse fliegen. Versehentliches Ionen in Richtung des Bodens (nach links) weg aus dem Zylinder 4 kommende Energie durch Ionisation und Dissoziation verlieren und die Moleküle wieder in der Mitte des Hochfrequenzfeldes. Ebenso MHD - Generatoren und Gas in ionischen und elektronischen Komponenten Magnetfeld getrennt , wo die Elektronen und Ionen aufgrund unterschiedlicher Zeichen Ladung auf den magnetischen Feldlinien in der entgegengesetzten Richtung gewickelt sind , und Drift ihrer Elektroden.

Das Gehäuse des Sauerstoff der Verbrennungsmotor 8 weist ein konstantes Magnetfeld als unnötig, die Hochfrequenz-Induktionsfeld durch Gas-Wärme Begrenzung bewirkt, dass Moleküle in einzelne Atome zu brechen und nicht mehr. Solche thermisch angeregt und Atome von Druckgas aus Masse gezwungen , den Ballon 5 Gitter zu nähern , an dem sie auf die große Elektronenaffinität zurückzuführen sind [G.Grey. Elektronen und chemische Bindung. M:. Mir, 1967, S. 45] sie die erforderlichen Elektronen an das Netz und aus negativ von der Düse in Richtung auf eine positiv geladene Wasserstoffionen beladen. Wassermoleküle durch die Trägheit gebildet erstrecken sich in den umgebenden Raum. 5 mesh, Elektronen, die durch den Kontakt mit den Sauerstoffatomen durch die Leiter elektrische Schaltung durch den Elektromotor abgereicherten 10 empfängt einen Überschuß an Elektronen von der Elektrode 3 zu der wiederholt Elektronen aus dem Wasserstofffrequenzentladungsplasma des Wasserstoffmotors durch die Magnetfeldspulen aufnimmt. Einen geschlossenen Ringschaltung Verkehrsgebühren, die aus zwei isolierten Ionenflüsse zu werden und ein Elektron, ähnlich wie bei der aktuellen Kettenring, gebildet , wenn die Brennstoffzelle [Korowin NV Neue chemische Stromquellen. M:. Energia, 1978, S. 77]. Die elektrische Schaltung mit einem Stromversorgungsschalter 11 (Figur 2) und dem Ring 7 ist nur für die anfängliche Zündung erforderlich und drehte nach dem Startvorgang als unnötig ab.

Natürlich können Sie erfolgreich arbeiten und wenn die Stromquelle, um jedoch zulässig zu deaktivieren, um zu sparen.

Hochfrequenzinduktionsspulen, um das Gas erhitzt wird typischerweise verbrauchen relativ wenig Strom, aber mehr als die Magnetspule. Um die Effizienz der Installation in dem Wasserstoffstrom zu verbessern , ist sinnvoll, eine begrenzte Menge an Sauerstoff in dem hohen Bereich einzuführen , während die Zuteilung einer bestimmten Menge an Wärme durch die teilweise chemische Reaktion Induktor weniger Energie erfordern das gleiche Ergebnis der Dissoziation und Ionisation der Gasmoleküle zu erzeugen, wodurch die hochfrequente elektrische Leistungsdrossel reduziert wird .

Die Verwendung der Plasmastromquelle hat eine viel versprechende Bedeutung vor allem im Bereich der Verkehrstechnik. Da die vorgeschlagene Plasmastromquelle ein geringeres Gewicht pro Einheit der Leistung ist, und viel haltbarer als die herkömmliche Brennstoffzelle, ist es durchaus möglich, Elektroautos zu verwenden, autonome elektrische Geräte im Allgemeinen, wo die Technik Stromquellen auf mittlere und große elektrische Leistung erfordert. Dieses Verfahren der Erzeugung von Elektrizität ermöglicht für verschiedene Kraftstoffarten anstelle von Wasserstoff bis zur kolloidalen Kohlenstoffpulver, die stark den Anwendungsbereich einer Plasmastromversorgung in Haushalten, der Industrie und der Landwirtschaft erweitert.

Hochfrequenz-Plasmaquellen Gas aufgrund des Fehlens von Kontaktstromelektroden perfektioniert die moderne Industrie in technischer Hinsicht perfekt mit. Sie werden als Hochtemperatur - Brenner verwendet , wo es notwendig ist , zu schmelzen oder chemisch reine feuerfesten Materialien zu erhalten, sondern auch den Gasstrom an der aerodynamischen Prüfung von Modellen und Materialien für den Überschallflug und Raum [Electro High Frequency, Reference, ed ausgelegt aufzuheizen. A.V.Donskoy. M:. Technik, 1965 S.278] in der Lackindustrie, zum Schmelzen von Metallen und vielen anderen Bereichen. Verwenden sie einen elektrischen Strom zu erzeugen, wird die Praxis der völlig neue Bereiche der Technik, zusammen mit anderen Arten von Ionenquellen bereichern, die auch als Generatoren verwendet werden könnten.

FORDERUNGEN

Plasma-Stromquelle mit einer Ionen und der Elektromotor mit einer Quelle von Ionen und elektrischen Elektroden umfasst, die die Nutzlast schließen über, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt zweite und der Elektromotor mit einer zweiten Quelle von Ionen mit entgegengesetzten Ladungen, in einem Winkel angeordnet, um den ersten Motor, um sicherzustellen, Kreuzung aus Düsen austretenden Düsen und ihre Ladungen zu neutralisieren, und die elektrischen Elektroden Motoren als Gitter ausgebildet sind, wird das Gas Oxidationsmittel als Folge der Anregung nur in den atomaren Zustand erhitzt es die Elektronen aus dem Ausgangselektrodenraster (an der Düse der Sauerstoffquelle) führt, und es wird wiederum leitet die elektrische Kette durch eine Nutzlast empfängt sie von der Brennstoffquelle von positiven Ionen von der Elektrode entfernt von der Düse.

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Erscheinungsdatum 01.12.2006gg