RU2564121C2 - Molecular source of electric energy - Google Patents
Molecular source of electric energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564121C2 RU2564121C2 RU2013117049/07A RU2013117049A RU2564121C2 RU 2564121 C2 RU2564121 C2 RU 2564121C2 RU 2013117049/07 A RU2013117049/07 A RU 2013117049/07A RU 2013117049 A RU2013117049 A RU 2013117049A RU 2564121 C2 RU2564121 C2 RU 2564121C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- electric
- energy
- electrode
- working
- Prior art date
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, конкретно к плазменным источникам электрической энергии, использующим воду и/или дымовые (CO2 -80%) газы в качестве рабочего вещества.The invention relates to the field of electrical engineering, specifically to plasma sources of electrical energy using water and / or flue (CO 2 -80%) gases as a working substance.
Известно [1÷2], что вода и дымовые газы являются высококонцентрированными источниками энергии. Так 1 литр воды H2O содержит около 1800 литров водорода с удельной теплотой сгорания Q=10,78 кДж/л (1.21·108 Дж/кг). Для сравнения [2] удельная теплота сгорания торфа составляет 8.1·106 Дж/кг, бытового газа - 13.25·106 Дж/кг, бензина - 44·106 Дж/кг, ядерного топлива - 824·1011 Дж/кг.It is known [1 ÷ 2] that water and flue gases are highly concentrated sources of energy. So 1 liter of water H 2 O contains about 1800 liters of hydrogen with a specific heat of combustion Q = 10.78 kJ / l (1.21 · 10 8 J / kg). For comparison [2], the specific heat of combustion of peat is 8.1 · 10 6 J / kg, domestic gas - 13.25 · 10 6 J / kg, gasoline - 44 · 10 6 J / kg, nuclear fuel - 824 · 10 11 J / kg.
Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива, меньше габариты камеры сгорания источника электрической энергии и его габариты в целом при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) источника энергии.The greater the specific heat of combustion of the fuel, the lower the specific fuel consumption, the smaller the dimensions of the combustion chamber of the electric energy source and its overall dimensions with the same value of the efficiency (efficiency) of the energy source.
Разрыв молекулярных связей водорода и кислорода в воде, разложение (катализ) ее на горючие составляющие требуют существенных энергетических затрат. Однако применение химических, электролитических, электроразрядных, фото, СВЧ-катализаторов и их комбинаций позволяют снизить [3÷40, 19] затраты на диссоциацию воды до приемлемых значений и следовательно синтезировать из воды топливо, существенно превышающее по теплотворной способности существующие виды углеводородного топлива для тепловых электростанций (ТЭС). Аналогично дымовые газы при СВЧ-катализе могут быть разложены на горючие составляющие, включая оксид углерода и кислород.The breaking of the molecular bonds of hydrogen and oxygen in water, its decomposition (catalysis) into combustible components require significant energy costs. However, the use of chemical, electrolytic, electric-discharge, photo, microwave catalysts and their combinations can reduce [3 ÷ 40, 19] the costs of dissociation of water to acceptable values and, therefore, synthesize fuel from water, which significantly exceeds the existing calorific value of hydrocarbon fuels for heat power plants (TPP). Similarly, flue gases during microwave catalysis can be decomposed into combustible components, including carbon monoxide and oxygen.
Хотя удельная теплота (60 кДж/мол), выделяемая при химической реакции горения составляющих дымовых газов, существенно ниже удельной теплоты (532 кДж/мол) сгорания составляющих воды, использование дымовых газов для получения электрической энергии представляет определенный интерес. Это связано с повышенной ионизационной способностью CO2-газов (меньшими затратами СВЧ-энергии на катализ) и возможностью дополнительного получения электрической энергии непосредственно на ТЭС за счет энергетически выгодной утилизации ее дымовых газов, вредных для окружающей среды.Although the specific heat (60 kJ / mol) emitted during the chemical reaction of the combustion of the constituent flue gases is significantly lower than the specific heat (532 kJ / mol) of the combustion of the constituent water, the use of flue gases to generate electrical energy is of particular interest. This is due to the increased ionization ability of CO 2 gases (lower microwave energy costs for catalysis) and the possibility of additional production of electric energy directly at a thermal power plant due to the energy-efficient utilization of its flue gases that are harmful to the environment.
Известны источники электрической энергии [11÷19], использующие пары воды и дымовые газы в качестве рабочего вещества и основанные на импульсном СВЧ-катализе (резонансном разложении) рабочего вещества на горючие составляющие с последующим преобразованием их энергии в химической реакции горения в тепловую энергию и затем тепловой энергии в электрическую энергию через электродинамическое [11÷15] или электромеханическое [8÷10, 15÷19] преобразование.Known sources of electrical energy [11 ÷ 19], using water vapor and flue gas as a working substance and based on pulsed microwave catalysis (resonant decomposition) of a working substance into combustible components, followed by the conversion of their energy in a chemical reaction of combustion into thermal energy and then thermal energy into electrical energy through electrodynamic [11 ÷ 15] or electromechanical [8 ÷ 10, 15 ÷ 19] conversion.
Недостатком известных источников электрической энергии является сложность конструкции.A disadvantage of known sources of electrical energy is the design complexity.
Известны источники электрической энергии [8÷10], основанные на непрерывном СВЧ-преобразовании тепловой энергии молекул и атомов рабочего вещества в энергию плазмы тлеющегося разряда, именуемые далее как молекулярные источники электрической энергии.Known sources of electrical energy [8 ÷ 10], based on the continuous microwave conversion of thermal energy of molecules and atoms of the working substance into plasma energy of a glow discharge, hereinafter referred to as molecular sources of electrical energy.
Наиболее близким из известных [8÷10] по назначению и технической сущности к заявляемой полезной модели относится молекулярный источник электрической энергии [9], включающий электроразрядную камеру активации рабочего вещества и устройство активации рабочего вещества, содержащее высоковольтный накопитель электрической энергии с электродами для электродугового пробоя рабочего вещества и стабилизатор плазмы в рабочей камере, причем стабилизатор плазмы выполнен в виде генератора электромагнитных волн (ЭМВ), соединенного с рабочей камерой через соответствующий волновод.The closest known [8 ÷ 10] in purpose and technical nature of the claimed utility model includes a molecular source of electrical energy [9], including an electric discharge chamber for activating a working substance and a device for activating a working substance, containing a high-voltage storage of electric energy with electrodes for electric arc breakdown of a worker substances and a plasma stabilizer in the working chamber, and the plasma stabilizer is made in the form of an electromagnetic wave generator (EMW) connected to the working chamber through the appropriate waveguide.
Причем электроразрядная камера активации рабочего вещества выполнена из кварцевого стекла с рубашкой охлаждения, снабженной патрубками для водяного охлаждения и соединения с теплообменником для выработки тепловой энергии для отопления и горячего водоснабжения, а также для выработки пара для паровой динамо-машины (парового электрогенератора). Электроды высоковольтного накопителя электрической энергии жестко закреплены в диэлектрических стенках рабочей камеры и выполнены в виде металлических стержней из вольфрама с разрядным промежутком в рабочей камере, достаточным для электродугового пробоя рабочего вещества.Moreover, the electric-discharge chamber for activating the working substance is made of quartz glass with a cooling jacket, equipped with pipes for water cooling and connection to a heat exchanger for generating heat energy for heating and hot water supply, as well as for generating steam for a steam dynamo (steam generator). The electrodes of the high-voltage electric energy storage device are rigidly fixed in the dielectric walls of the working chamber and are made in the form of tungsten metal rods with a discharge gap in the working chamber sufficient for electric arc breakdown of the working substance.
Недостатком известного молекулярного источника электрической энергии является относительно невысокий ресурс непрерывной работы (доли÷единицы часов), связанный с недостаточной прочностью (хрупкостью) кварцевой камеры и необходимостью частой замены в ней сгоревших электродов.A disadvantage of the known molecular source of electrical energy is the relatively low resource of continuous operation (fractions ÷ units of hours), associated with the insufficient strength (brittleness) of the quartz chamber and the need for frequent replacement of burned electrodes in it.
Задачей изобретения является устранение недостатков известного молекулярного источника электрической энергии.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the known molecular source of electrical energy.
Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является повышение надежности работы молекулярного источника электрической энергии.The technical result that provides the solution to this problem is to increase the reliability of the molecular source of electrical energy.
Указанный технический результат и, как следствие, решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что молекулярный источник электрической энергии, включающий электроразрядную камеру для рабочего вещества и устройство активации рабочего вещества, содержащее высоковольтный накопитель электрической энергии с электродами для электродугового пробоя рабочего вещества и стабилизатор плазмы в рабочей камере, причем стабилизатор плазмы выполнен в виде генератора электромагнитных волн (ЭМВ), соединенного с рабочей камерой через соответствующий волновод, согласно изобретению он дополнительно содержит последовательно соединенные токосъемные электроды для вывода энергии электрического тока постоянного напряжения и электронный преобразователь постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение, а также дополнительно содержит реверсивный механизм, корпус электроразрядной камеры выполнен металлическим, положительный электрод высоковольтного накопителя электрической энергии выполнен тугоплавким, установлен подвижно в термостойкой диэлектрической втулке, закрепленной в металлическом корпусе рабочей камеры, кинематически соединен с реверсивным механизмом и электрически - с одним из токосъемных электродов, другой из которых соединен с металлическим корпусом рабочей камеры, электрически соединенной с отрицательным электродом накопителя электрической энергии.The specified technical result and, as a consequence, the solution of the technical problem is provided by the fact that a molecular source of electrical energy, including an electric discharge chamber for the working substance and a device for activating the working substance, containing a high-voltage storage of electric energy with electrodes for electric arc breakdown of the working substance and a plasma stabilizer in the working chamber, and the plasma stabilizer is made in the form of an electromagnetic wave generator (EMW) connected to the working chamber through the corresponding waveguide, according to the invention, it additionally contains series-connected current-collecting electrodes for outputting energy of an electric current of direct voltage and an electronic converter of direct voltage into a three-phase alternating voltage, and also further comprises a reversing mechanism, the housing of the electric discharge chamber is made of metal, the positive electrode of the high-voltage electric energy storage device is made of refractory mounted movably in heat-resistant dielectric the sleeve fixed in the metal housing of the working chamber is kinematically connected to the reversing mechanism and electrically to one of the collector electrodes, the other of which is connected to the metal housing of the working chamber, electrically connected to the negative electrode of the electric energy storage device.
При этом генератор ЭМВ выполнен с длиной волны, равной или кратной длинам Фраунгоферовых линий поглощения излучений рабочим веществом в сантиметровом, миллиметровом и/или жестком ультрафиолетовом диапазоне ЭМВ. Тугоплавкий электрод выполнен на основе вольфрама и/или графита, а термостойкая диэлектрическая втулка для него - из фарфора и/или керамики.In this case, the electromagnetic wave generator is made with a wavelength equal to or a multiple of the lengths of the Fraunhofer absorption lines of radiation by the working substance in the centimeter, millimeter and / or hard ultraviolet range of the electromagnetic wave. The refractory electrode is made on the basis of tungsten and / or graphite, and the heat-resistant dielectric sleeve for it is made of porcelain and / or ceramics.
Дополнительное введение последовательно соединенных токосъемных электродов для вывода энергии электрического тока постоянного напряжения и электронного преобразователя постоянного напряжения в трехфазное переменное напряжение, а также дополнительное введение реверсивного механизма, выполнение корпуса электроразрядной камеры металлическим, выполнение положительного электрода высоковольтного накопителя электрической энергии тугоплавким, установка его подвижно в термостойкой диэлектрической втулке, закрепленной в металлическом корпусе рабочей камеры, кинематическое соединение подвижного электрода с реверсивным механизмом и электрическое - с одним из токосъемных электродов, другой из которых соединен с металлическим корпусом рабочей камеры, электрически соединенной с отрицательным электродом накопителя электрической энергии, позволяют непосредственно (без дополнительных тепловых преобразований, снижающих надежность работы источника энергии) снимать электрическую энергию с искусственной шаровой молнии, создаваемой внутри корпуса электроразрядной камеры, и автоматически выдвигать активный конец подвижного электрода в электроразрядную камеру по мере его выгорания без разборки корпуса электроразрядной камеры. Указанные технические преимущества позволяют увеличить надежность работы молекулярного источника электрической энергии и ресурс его работы.The additional introduction of series-connected current-collecting electrodes to output the energy of the direct current electric voltage and the electronic constant voltage converter into a three-phase alternating voltage, as well as the additional introduction of a reversing mechanism, the metal housing of the electric discharge chamber, the positive electrode of the high-voltage electric energy storage device refractory, its installation is movable in heat-resistant dielectric sleeve fixed in metal m of the working chamber housing, the kinematic connection of the movable electrode with a reversing mechanism and the electrical connection with one of the collector electrodes, the other of which is connected to the metal housing of the working chamber, electrically connected to the negative electrode of the electric energy storage device, allow directly (without additional thermal conversions that reduce reliability work of an energy source) to remove electrical energy from artificial ball lightning created inside the body of an electric discharge chamber ry, and automatically push the active end of the movable electrode into the electric discharge chamber as it burns out without disassembling the body of the electric discharge chamber. The indicated technical advantages make it possible to increase the reliability of the molecular source of electrical energy and its service life.
Выполнение тугоплавкого электрода на основе вольфрама и/или графита, а термостойкой диэлектрической втулки для него - из фарфора и/или керамики дополнительно позволяет увеличить надежность работы молекулярного источника электрической энергии и ресурс его работы за счет повышенной термоустойчивости указанных элементов.The implementation of the refractory electrode based on tungsten and / or graphite, and the heat-resistant dielectric sleeve for it from porcelain and / or ceramics additionally allows to increase the reliability of the molecular source of electrical energy and its service life due to the increased heat resistance of these elements.
Выполнение генератора ЭМВ с длиной волны, равной или кратной длинам Фраунгоферовых линий поглощения излучений рабочим веществом в сантиметровом, миллиметровом и/или жестком ультрафиолетовом диапазоне ЭМВ, позволяет снизить потери ЭМВ на катализ рабочего вещества и, как следствие, дополнительно снизить требования к мощности генератора ЭМВ, как следствие, дополнительно повысить надежность и ресурс (время безотказной работы) молекулярного источника электрической энергии в целом.The implementation of the EMV generator with a wavelength equal to or a multiple of the lengths of the Fraunhofer absorption lines of radiation by the working substance in the centimeter, millimeter and / or hard ultraviolet range of the EMW allows to reduce the loss of EMW on the catalysis of the working substance and, as a result, to further reduce the power requirements of the electromagnetic generator, as a result, to further increase the reliability and resource (uptime) of the molecular source of electrical energy as a whole.
На чертеже представлен вариант реализации молекулярного источника электрической энергии на паровоздушной рабочей смеси воды и жидкого химического катализатора.The drawing shows an embodiment of a molecular source of electrical energy on a steam-air working mixture of water and a liquid chemical catalyst.
Молекулярный источник электрической энергии содержит электроразрядную камеру 1 активации рабочего вещества и устройство активации рабочего вещества, включающее высоковольтный накопитель 2 электрической энергии и стабилизатор 3 плазмы в рабочей камере 1. Камера 1 снабжена термостойкой диэлектрической втулкой 4, доходящей до центральной части камеры 1. В диэлектрической втулке 4 подвижно установлен электроразрядный электрод 5. Электрод 5 кинематически соединен с реверсивным механизмом 6 и электрически - с токосъемным положительным электродом (выходной шиной) 7 непосредственно и через электронный коммутатор 8 - с положительным полюсом накопителя 2.The molecular source of electric energy contains an electric discharge chamber 1 for activating the working substance and a device for activating the working substance, including a high-voltage storage device 2 of electric energy and a stabilizer 3 of the plasma in the working chamber 1. The chamber 1 is equipped with a heat-resistant dielectric sleeve 4, reaching the central part of the chamber 1. In the dielectric sleeve 4, the electric-discharge electrode 5 is movably mounted. The electrode 5 is kinematically connected to the reversing mechanism 6 and electrically to a current-collecting positive electron House (output bus) 7 and directly after the electronic switch 8 - to the positive pole of the store 2.
Отрицательный полюс накопителя 2 выполнен заземленным и электрически соединен с металлическим корпусом 9 рабочей камеры 1 и с токосъемным электродом (отрицательной выходной шиной) 10. Электрод 5 выполнен тугоплавким на основе вольфрама и/или графита, а термостойкая диэлектрическая втулка для него - из фарфора и/или керамики. Для электроизоляции реверсивного механизма 6 от токопроводящего электрода 5 последний снабжен изолятором 11, жестко соединенным с внешним концом подвижного электрода 5. Для электрического соединения с подвижным электродом 5 токосъемная шина 7 снабжена скользящими электродами или графитовой втулкой, облегающей подвижный электрод 5 (не показано). Электрод 5 и металлический корпус 9 камеры 1 образуют электроразрядные электроды накопителя 2 для электродугового пробоя рабочего вещества в камере 1 и образования в ней плазмы тлеющегося разряда, а также для съема электрической энергии с шаровой молнии - разноименных стабилизированных зарядов центральной и периферийной областей плазмы. Для подачи рабочего вещества и вывода отработанного вещества камера 1 снабжена входной 12 и выходной 13 запорной арматурой, далее вентили 12 и 13. Вентиль 12 через карбюратор 14 соединен с воздушной средой, емкостью 15 для воды и емкостью 16 для жидкого катализатора, например, щелочи и/или спирта. Карбюратор 14 снабжен воздушным насосом и органами автоматического регулирования качества и количества рабочей смеси. Выход вентиля 13 соединен с выхлопной трубой 17. Вентили 12 и 13, карбюратор 14, электронный коммутатор 8 и стабилизатор 3 плазмы выполнены с цифровым управлением и соединены по сигнальным и управляющим входам с блоком 18 управления. Блок 18 включает пульт 19 управления и блок 20 цифроаналоговых (ЦАП) и аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Пульт 19 управления выполнен в виде микро ЭВМ, оснащенной дисплеем с сенсорной панелью управления, и перепрограммируемым блоком памяти, снабженным программой инициализации шаровой молнии тлеющего режима, разделения электрических зарядов в образованном шаре плазмы и стабилизации режима тлеющегося разряда плазмы электромагнитным излучением. Стабилизатор 3 плазмы выполнен в виде управляемого по мощности генератора электромагнитных волн (ЭМВ), соединенного с рабочей камерой через соответствующий волновод. При этом генератор ЭМВ выполнен с длинной волны, равной или кратной длинам Фраунгоферовых линий поглощения излучений рабочим веществом в сантиметровом, миллиметровом и/или жестком ультрафиолетовом диапазоне ЭМВ. Для управления стабилизацией плазмы в камере 1 управляющий вход стабилизатора 3 через блок управления 18 соединен с выходами оптического датчика 21 и датчика 22 давления, закрепленных в соответствующих отверстиях корпуса 9 камеры 1. Выходные шины 7 и 10 по постоянному напряжению соединены с потребителем электрической энергии непосредственно и параллельно через преобразователь 23 постоянного напряжения в переменное напряжение по трехфазному напряжению заданной частоты. Преобразователь 23 выполнен в виде инвертора или электронного коммутатора, нагруженного на первичные обмотки трехфазного трансформатора. Управляющий частотой вход преобразователя 23 соединен с блоком 18 управления. Частота выходного напряжения преобразователя 23 может оперативно меняться, например для электропитания бытовой аппаратуры 50 или 60 Гц, для мобильной и малогабаритной аппаратуры 400 Гц и 1 кГц соответственно.The negative pole of the drive 2 is grounded and electrically connected to the metal casing 9 of the working chamber 1 and to the collector electrode (negative output busbar) 10. The electrode 5 is made of refractory based on tungsten and / or graphite, and the heat-resistant dielectric sleeve for it is made of porcelain and / or ceramics. To electrically isolate the reversing mechanism 6 from the conductive electrode 5, the latter is equipped with an insulator 11 rigidly connected to the outer end of the movable electrode 5. For electrical connection with the movable electrode 5, the collector bus 7 is equipped with sliding electrodes or a graphite sleeve surrounding the movable electrode 5 (not shown). The electrode 5 and the metal case 9 of the chamber 1 form electric discharge electrodes of the storage device 2 for electric arc breakdown of the working substance in the chamber 1 and the formation of a glow discharge plasma in it, as well as for the removal of electric energy from ball lightning - unlike stabilized charges of the central and peripheral regions of the plasma. To supply the working substance and the output of the spent substance, the chamber 1 is equipped with an inlet 12 and an outlet 13 shutoff valves, then the valves 12 and 13. The valve 12 is connected through the carburetor 14 to the air medium, a capacity of 15 for water and a capacity of 16 for a liquid catalyst, for example, alkali and / or alcohol. The carburetor 14 is equipped with an air pump and organs for automatic regulation of the quality and quantity of the working mixture. The output of the valve 13 is connected to the exhaust pipe 17. The valves 12 and 13, the carburetor 14, the electronic switch 8 and the plasma stabilizer 3 are made with digital control and are connected via the signal and control inputs to the control unit 18. Block 18 includes a control panel 19 and a block 20 of digital-to-analog (DAC) and analog-to-digital converters (ADC). The control panel 19 is made in the form of a microcomputer, equipped with a display with a touch control panel, and a reprogrammable memory unit equipped with a program for initializing a ball lightning of a smoldering mode, separating electric charges in a formed plasma ball and stabilizing the mode of a glowing plasma discharge by electromagnetic radiation. The plasma stabilizer 3 is made in the form of a power-controlled electromagnetic wave generator (EMW) connected to the working chamber through the corresponding waveguide. In this case, the EMV generator is made with a wavelength equal to or a multiple of the lengths of the Fraunhofer absorption lines of radiation by the working substance in the centimeter, millimeter and / or hard ultraviolet range of the EMW. To control the stabilization of the plasma in the chamber 1, the control input of the stabilizer 3 through the control unit 18 is connected to the outputs of the optical sensor 21 and the pressure sensor 22, fixed in the corresponding holes of the housing 9 of the chamber 1. The output buses 7 and 10 are connected directly to the consumer of electrical energy by direct voltage and in parallel through the Converter 23 DC voltage to AC voltage for a three-phase voltage of a given frequency. The Converter 23 is made in the form of an inverter or an electronic switch, loaded on the primary windings of a three-phase transformer. The frequency control input of the converter 23 is connected to the control unit 18. The frequency of the output voltage of the Converter 23 can be changed rapidly, for example, for power supply of household equipment 50 or 60 Hz, for mobile and small-sized equipment 400 Hz and 1 kHz, respectively.
Молекулярный источник электрической энергии работает следующим образом.A molecular source of electrical energy works as follows.
По заданной программе инициализации молекулярного источника электрической энергии блок 18 управления переводит карбюратор 14 в режим «обогащение рабочей смеси», открывает вентиль 12 и закрывает вентиль 13 электроразрядной камеры 1. При этом в карбюраторе 14 формируется парогазовая смесь рабочего вещества, содержащего электролит «спирт и вода» в соотношении 40:60%, с повышенной ионизационной способностью. Далее сформированное рабочее вещество поступает в камеру 1 и закрывается вентиль 12. После заполнения камеры 1 рабочим веществом с блока 18 на управляющий вход электронного коммутатора 8 подается сигнал на инициализацию рабочего вещества. При этом с накопителя 2 электрической энергии или с отдельной динамо-машины (не показано) через шины 7 и 10 на электрод 5 и корпус 9 камеры 1 подается разность потенциалов, достаточная для электрического пробоя и электродуговой инициализации рабочего вещества в камере 1. Под действием электродугового разряда в камере 1 рабочее вещество ионизируется и в условиях изоляции от внешней воздушной среды (пониженная релаксация) образуется долгоживущая плазма тлеющегося разряда. Данные о параметрах плазмы по яркости свечения и давлению в камере 1 снимаются с соответствующих датчиков 21 и 22 и используются блоком 18 для стабилизации плазмы путем управления качеством рабочей смеси в карбюраторе 14, управления мощностью излучения генератора ЭМВ стабилизатора 3, временными режимами работы вентилей 12 и 13 соответственно подачи рабочей смеси и сброса отработанного вещества. Одновременно для исключения разрыва камеры 1 блок 18 управления контролирует (по данным скорости измерения показаний датчика давления 22) броски давления, превышающие допустимый предел прочности стенок 9 камеры 1, и с помощью вентиля 13 производит сброс излишков давления в камере 1.According to a given initialization program for a molecular source of electrical energy, the control unit 18 sets the carburetor 14 to the “working mixture enrichment” mode, opens the valve 12 and closes the valve 13 of the electric discharge chamber 1. In this case, a gas-vapor mixture of the working substance containing the alcohol and water electrolyte is formed in the carburetor 14 "In a ratio of 40: 60%, with increased ionization ability. Next, the formed working substance enters the chamber 1 and the valve 12 closes. After filling the chamber 1 with the working substance from block 18, a signal is sent to the control input of the electronic switch 8 to initialize the working substance. In this case, from the electric energy storage device 2 or from a separate dynamo (not shown) through the buses 7 and 10, the potential difference sufficient for electric breakdown and electric arc initialization of the working substance in the chamber 1 is supplied to the electrode 5 and the housing 9 of the chamber 1. Under the action of the electric arc the discharge in chamber 1, the working substance is ionized and, under conditions of isolation from the external air environment (reduced relaxation), a long-lived glow-discharge plasma is formed. Data on the plasma parameters by brightness and pressure in the chamber 1 are taken from the corresponding sensors 21 and 22 and are used by the block 18 to stabilize the plasma by controlling the quality of the working mixture in the carburetor 14, controlling the radiation power of the emitter of the electromagnetic stabilizer 3, the temporary operating modes of the valves 12 and 13 respectively, the supply of the working mixture and the discharge of the spent substance. At the same time, in order to eliminate the breakdown of the chamber 1, the control unit 18 controls (according to the measurement speed of the pressure sensor 22) pressure surges exceeding the allowable tensile strength of the walls 9 of the chamber 1, and with the help of the valve 13 releases excess pressure in the chamber 1.
При выходе молекулярного источника электрической энергии в рабочий режим с центральной (область положительных зарядов) и периферийной (область отрицательных зарядов) части камеры 1 снимают с электродов 5 и 9 постоянную разность потенциалов и передают ее на выходные шины 7 и 10. Одновременно блок 18 управления с помощью электронного коммутатора 8 подключает параллельно выходным шинам 7 и 10 накопитель 2 электрической энергии. Накопитель 2 сохраняет и стабилизирует выходное постоянное напряжение на шинах 7 и 10 и через преобразователь 23 - переменное напряжение (для потребителя электрической энергии при текущем обновлении рабочего вещества по мере его расхода) При случайном затухании шаровой молнии в камере 1 накопитель 2 автоматически используется для повторного запуска генератора шаровой молнии.When the molecular source of electric energy enters the operating mode from the central (region of positive charges) and peripheral (region of negative charges) parts of chamber 1, a constant potential difference is removed from electrodes 5 and 9 and transmitted to output buses 7 and 10. At the same time, control unit 18 using the electronic switch 8 connects in parallel to the output buses 7 and 10, the drive 2 of electrical energy. Drive 2 saves and stabilizes the output DC voltage on buses 7 and 10 and through converter 23 - alternating voltage (for the consumer of electric energy with the current update of the working substance as it is consumed) If ball lightning accidentally attenuates in chamber 1, drive 2 is automatically used to restart ball lightning generator.
Данное изобретение не ограничивается вышеприведенным примером ее осуществления. В рамках данного изобретения возможно и другое исполнение молекулярного источника электрической энергии. В частности, в качестве химического катализатора для предварительной ионизации паров воды в карбюраторе 14 вместо жидкостных катализаторов могут быть использованы твердотельные катализаторы на основе редкоземельных элементов, например из губчатого неодима, наносимого на внутреннюю поверхность воздуховодов и трубопроводов карбюратора. Корпус 9 камеры 1 может быть снабжен герметичной рубашкой охлаждения и патрубками для подвода охладителя и соединения с теплообменником для выработки тепловой энергии для отопления и горячего водоснабжения, а также для выработки пара для паровой динамо-машины (парового электрогенератора).The invention is not limited to the above example of its implementation. Another embodiment of a molecular source of electrical energy is possible within the scope of the present invention. In particular, solid-state catalysts based on rare-earth elements, for example, spongy neodymium, deposited on the inner surface of air ducts and carburetor pipelines, can be used as a chemical catalyst for the preliminary ionization of water vapor in the carburetor 14 instead of liquid catalysts. The housing 9 of the chamber 1 can be equipped with a sealed cooling jacket and pipes for supplying a cooler and connecting to a heat exchanger to generate heat energy for heating and hot water supply, as well as for generating steam for a steam dynamo (steam generator).
Изобретение разработано на уровне технического предложения.The invention is developed at the level of a technical proposal.
Источники информацииInformation sources
1. Физическая энциклопедия. Под ред. А.М.Прохорова, т.5, М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, с.81.1. Physical encyclopedia. Ed. A.M. Prokhorova, vol. 5, Moscow: Big Russian Encyclopedia, 1998, p. 81.
2. Енохович А.С. Краткий справочник по физике. М.: Высшая школа», 1969, с.74÷75.2. Enokhovich A.S. A quick reference to physics. M .: Higher School ", 1969, p. 74 ÷ 75.
3. Основные результаты научных исследований института катализа им. Г.К.Борескова СО РАН за 2011, г. Новосибирск. Каталитический бюллетень. №1(67), 2012.3. The main results of scientific research of the Institute of Catalysis named after G.K.Boreskova SB RAS for 2011, Novosibirsk. Catalytic Bulletin. No. 1 (67), 2012.
4. Ostwald W. Elektrochtmie. Ihre Geschlchte und Lere, Lpz., 1898.4. Ostwald W. Elektrochtmie. Ihre Geschlchte und Lere, Lpz., 1898.
5. В.Д.Русанов, А.И.Бабарицкий, М.Б.Бибиков, Е.Н.Герасимов, В.К.Животов, А.А.Книжник, Б.В.Потапкин, Р.В.Смирнов. Свойства каталитически активного импульсного микроволнового разряда атмосферного давления, ДАН, 2001, т.377, №6.5. V.D. Rusanov, A.I. Babaritsky, M. B. Bibikov, E. N. Gerasimov, V. K. Zhivotov, A. A. Knizhnik, B. V. Potapkin, R. V. Smirnov. Properties of a catalytically active pulsed microwave discharge of atmospheric pressure, DAN, 2001, vol. 377, No. 6.
6. А.И.Бабарицкий, Е.Н.Герасимов, С.А.Демкин, В.К.Животов, А.А.Книжник, Б.В.Потапкин, В.Д.Русанов, Е.И.Рязанцев, Р.В.Смирнов, Г.В. Г.В.Шолин Импульсно-периодический СВЧ-разряд как катализатор химической реакции. ЖТФ, 2000, т.70, в.11, с.36-41.6. A.I. Babaritsky, E. N. Gerasimov, S. A. Demkin, V. K. Zhivotov, A. A. Knizhnik, B. V. Potapkin, V. D. Rusanov, E. I. Ryazantsev, R.V. Smirnov, G.V. GV Sholin Pulse-periodic microwave discharge as a catalyst for a chemical reaction. ZhTF, 2000, vol. 70, v. 11, p. 36-41.
7. Стратегия развития фотокатализаторов в диапазоне видимого света для разложения воды. Akihiko Kudo, Hideki Katol and Issei Tsuji Chemistry Letters Vol.33 (2004), No. 12 p.1534.7. The development strategy of photocatalysts in the visible light range for the decomposition of water. Akihiko Kudo, Hideki Katol and Issei Tsuji Chemistry Letters Vol. 33 (2004), No. 12 p. 1534.
8. CHUKANOV KIRIL B, QFE -генераторы, www.chukanovenergy.com.8. CHUKANOV KIRIL B, QFE generators, www.chukanovenergy.com.
9. CHUKANOV KIRIL B, Methods and systems for generating high energy photons or quantum energy. US 6936971, 2003-05-22.9. CHUKANOV KIRIL B, Methods and systems for generating high energy photons or quantum energy. US 6936971, 2003-05-22.
10. CHUKANOV KIRIL B. Transition of a substance to a new state through use of energizer such as RF energy. US 5537009, 1996-07-16.10. CHUKANOV KIRIL B. Transition of a substance to a new state through use of energizer such as RF energy. US 5537009, 1996-07-16.
11. ГАЗОВЫЙ РЕАКТОР, RU 2408418, 10.01.2011.11. GAS REACTOR, RU 2408418, 01/10/2011.
12. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ. RU 116973, 10.06.2012.12. DEVICE FOR PRODUCING ENERGY FROM SMOKE GASES. RU 116973, June 10, 2012.
13. ГАЗОВЫЙ РЕАКТОР С СВЧ-ВОЗБУЖДЕНИЕМ. RU 91498, 10.02.2010.13. GAS REACTOR WITH MICROWAVE EXCITATION. RU 91498, 02/10/2010.
14. Устройство для утилизации дымовых газов. WO 2010123391, 20.04.2009.14. Device for the disposal of flue gases. WO 2010123391, 04.20.2009.
15. ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ, RU 2011127270, 10.01.2013.15. PLASMA SOURCE OF ENERGY, RU 2011127270, 01/10/2013.
16. Двигатель внутреннего сгорания. WO 2011005135, F02P 23/00, F02M 27/00, F02B 51/00, H05H 1/46, 28.10.2010.16. Internal combustion engine. WO 2011005135, F02P 23/00, F02M 27/00, F02B 51/00, H05H 1/46, 10.28.2010.
17. Гибридный автомобиль. RU 2011119709, B60W 20/00, 27.11.201217. Hybrid car. RU 2011119709, B60W 20/00, 11/27/2012
18. Малоразмерный беспилотный летательный аппарат для мониторинга территорий пожаров, террористических актов и техногенных катастроф. RU 105884, B64C 39/02, 27.06.2011.18. Small-sized unmanned aerial vehicle for monitoring territories of fires, terrorist acts and technological disasters. RU 105884, B64C 39/02, 06/27/2011.
19. Двигатель внутреннего сгорания. RU 2261342, F02B 43/10, F02P 15/00, 27.09.2005.19. The internal combustion engine. RU 2261342, F02B 43/10, F02P 15/00, 09/27/2005.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013117049/07A RU2564121C2 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Molecular source of electric energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013117049/07A RU2564121C2 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Molecular source of electric energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013117049A RU2013117049A (en) | 2014-11-20 |
| RU2564121C2 true RU2564121C2 (en) | 2015-09-27 |
Family
ID=53380818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013117049/07A RU2564121C2 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Molecular source of electric energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2564121C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2253938C2 (en) * | 2001-06-14 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Method and device for producing electric current |
| US6936971B2 (en) * | 2001-11-21 | 2005-08-30 | Chukanov Quantum Energy, L.L.C. | Methods and systems for generating high energy photons or quantum energy |
| WO2010123391A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | Zvonov, Aleksandr Aleksandrovich | An apparatus for utilizing flue gases |
| WO2010128877A1 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Matveev Vladimir Anatolevich | Device for recovering energy from flue gases |
-
2013
- 2013-05-06 RU RU2013117049/07A patent/RU2564121C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2253938C2 (en) * | 2001-06-14 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Method and device for producing electric current |
| US6936971B2 (en) * | 2001-11-21 | 2005-08-30 | Chukanov Quantum Energy, L.L.C. | Methods and systems for generating high energy photons or quantum energy |
| WO2010123391A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | Zvonov, Aleksandr Aleksandrovich | An apparatus for utilizing flue gases |
| WO2010128877A1 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Matveev Vladimir Anatolevich | Device for recovering energy from flue gases |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013117049A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101168800B1 (en) | Carbon free dissociation of water and production of hydrogen related power | |
| ES2231903T3 (en) | PROCEDURE AND APPLIANCES FOR HYDROGEN PRODUCTION BY REFORMING WITH PLASMA. | |
| CN104202900B (en) | A kind of interior arc plasma gun that adds thermal decomposition purposes | |
| KR102251314B1 (en) | System for producing carbon monoxide and hydrogen from carbon dioxide and steam through a redox process and the method thereof | |
| JP2003514166A (en) | Low power small plasma fuel converter | |
| CN201652348U (en) | Plasma burner | |
| US20130153438A1 (en) | System to produce hydrogen gas fuel | |
| CN104202899A (en) | Inner-electric-arc plasma torch for gasifiers | |
| WO2010128877A1 (en) | Device for recovering energy from flue gases | |
| RU132664U1 (en) | BALL LIGHT GENERATOR | |
| RU2564121C2 (en) | Molecular source of electric energy | |
| RU2596605C2 (en) | Hydrogen generator of electric energy | |
| JP2004059977A (en) | Method and apparatus for generating hydrogen gas | |
| Nedybaliuk et al. | Plasma-catalytic reforming of liquid hydrocarbons | |
| RU2573820C2 (en) | Fireball generation device | |
| RU2291228C2 (en) | Reactor for producing hydrogen and oxygen by plasmochemical and electrolysis processes | |
| JP5641814B2 (en) | HYDROGEN GENERATOR AND AUTOMOBILE FUEL POWER GENERATOR USING THE DEVICE | |
| CN221122202U (en) | Fuel nuclear chemical energy plasma reforming composite burner | |
| RU205967U1 (en) | STEAM PLASMA BURNER WITH INTERNAL CYCLE GASIFICATION OF FUEL | |
| RU116973U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING ENERGY FROM SMOKE GASES | |
| RU2769172C1 (en) | Steam plasma burner device with in-cycle gasification of fuel | |
| CN117515544A (en) | Fuel nuclear chemical energy plasma reforming composite burner | |
| RU2408418C2 (en) | Gas reactor | |
| Khoobroo et al. | On the efficiency of the fuel cell vehicles with onboard hydrogen generation | |
| US20180282157A1 (en) | High energy method and apparatus for carbon free dissociation of water for production of hydrogen and hydrogen related power |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170507 |