УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для получения электроэнергии.
Известны периодически возобновляемые или восполняемые источники электроэнергии, в частности накопители электрической энергии. Так известно устройство для накопления электрической энергии Патент РФ 1728928, опубл. 23.04.92, МКИ n02J 15/00, в корпусе которого, заполненном криогеном (жидким азотом или гелием), размещен единый гибридный узел, в котором совмещены обкладки конденсатора и обмотки катушки индуктивности. Повышение энергоемкости накопителя достигается накачкой от источника тока двух видов энергии - энергии электрического и магнитного полей. Однако, как и любой другой конденсатор, указанное устройство может накопить энергии не больше, чем потребит от заряжающего его источника.
Наряду с широко применяемыми традиционными промышленными установками получения электроэнергии известны менее распространенные, в которых используется энергия химических реакций, тепловая энергия, энергия магнитного поля и т.д.
Так известна установка для получения электроэнергии Патент РФ 2091975, МКИ П01М 14/00, опубл. 27.09.97, в которой осуществляется прямое преобразование химической энергии, запасенной в веществе, в электрическую. Установка имеет стержень из ферромагнитного материала, на который надет токоподводящий провод, причем на обмотку надеты полые торроидальные
Н02М14/00
кольца. Внутри торроидального кольца установлена запальная свеча. Ферромагнитный стержень усиливает в объеме колец электромагнитные импульсы, а также создает вокруг себя магнитное поле.
Для получения электроэнергии горючую смесь (высокоактивные горючие газы) подают в полое торроидальное кольцо и после заполнения полости на запальную свечу подают короткий активизирующий импульс. Вокруг образовавшегося разряда происходит интенсивное образование свободных радикалов по мере движения волны горения по объему тора. При своем движении свободные радикалы изменяют магнитный поток стержня. Переменный магнитный поток создает в обмотке импульс электродвижущей силы самоиндукции.
Известны устройства, позволяющие преобразовывать тепловую энергию в электрическую. Простейший термоэмиссионный преобразователь энергии Большой энциклопедический словарь. Политехнический / гл. редактор А.И. Ишлинский. - М.: БРЭ. 1998 г., стр. 530 состоит из 2 электродов - катода (эмиттера) и анода (коллектора), разделенных вакуумным промежутком. Сила тока в устройстве ограничивается силой тока эмиссии испускающего электрода. При температуре катода 3300 К к.п.д. составляет 30%.
В качестве прототипа принят термоэмиссионный преобразователь энергии Патент РФ 2124782, МКИ H01J 45/00, опубл. 10.01.99, содержащий катод (эмиттер), анод (коллектор), поверхности которых составлены из соприкасающихся участков цилиндрических поверхностей с экранирующими пластинами на границах участков. Устройство также содержит формирователь магнитного поля, вектор напряженности которого перпендикулярен поверхности
электродов. Эмиссия электронов под воздействием высокой температуры и их перемещение под воздействием магнитного поля, вызывают возникновение тока в цепи.
При работе устройства температура катода составляет 1273 К, температура анода на 150 К выше. Тепло, выделяющееся на аноде, иснользуется для подогрева катода предыдущего или последующего элемента.
В основу полезной модели поставлена задача - расширение арсенала средств, предназначенных для получения электроэнергии, а именно создание устройства для получения электрической энергии за счет утилизации внутренней энергии используемого вещества.
Поставленная задача рещается тем, что в устройстве для получения электрической энергии, содержащем формирователь магнитного поля и размещенные в вакуумной камере эмиттер и коллектор, установленные таким образом, что вектор напряженности магнитного поля перпендикулярен рабочим поверхностям эмиттера и коллектора, новым, согласно полезной модели, является то, что устройство дополнительно содержит активизатор эмиссии расположенный в вакуумной камере вблизи эмиттера вне промежутка между эмиттером и коллектором, эмиттер выполнен из материала, представляющего собой соединение Cai4Cui4O28, устройство также содержит конденсатор, подключенный к эмиттеру и к коллектору, расположенный снаружи от вакуумной камеры, и подсоединяемый к внешней цепи потребителя.
Активизатор эмиссии целесообразно выполнить из материала, нредставляющего собой соединение из бария на окисленном вольфраме. Предпочтительно активизатор эмиссии расположить вблизи эмиттера со стороны
его поверхности, противоположной излучающей поверхности. При этом активизатор эмиссии снабжен средством для подключения к маломощному автономному источнику питания.
Наилучщий результат достигается, когда коллектор и конденсатор выполнены из первоксит, представляющего собой соединение СаСизТ14О 2 Статья «Заряд оптимизма. - Еженедельная газета научного сообщества «Поиск №30-31 от 03.08. 2001.
Полезная модель иллюстрируется Фигурой, на которой схематично представлен макет заявляемого устройства для получения электрической энергии.
В вакуумной камере 1 размещены коллектор 2, эмиттер 3, и активизатор 4 эмиссии, выполненные в виде пластин. Эмиттер выполнен из материала, представляющего собой соединение СанСпиОзв. и подсоединен к конденсатору 5, второй электрод которого подсоединен к коллектору 2. Конденсатор 5 расположен за пределами вакуумной камеры. Активизатор 4 эмиссии может быть выполнен из материала, представляющего собой соединение из бария на окисленном вольфраме. Активизатор 4 расположен в непосредственной близости от эмиттера 3, на расстоянии, обеспечивающем электроизоляцию между ними (« 1 мм). Активизатор 4 размещен вне промежутка между коллектором и эмиттером, а именно со стороны поверхности эмиттера, противоположной его излучающей поверхности.
Устройство снабжено маломощным автономным источником питания, например, батарейкой 6 на 0,5-1,5 Вт, которая предназначена для подачи напряжения на активизатор 4 эмиссии. Коллектор 2, как и конденсатор 5
выполнены из материала, нредставляющего собой соединение CaCu3Ti4Oi2 (первоксит).
В качестве формирователя магнитного поля используется постоянный магнит 7, выполненный из магнитотвердого материала. Полюса магнита 7 предпочтительно расположить в торцах вакуумной камеры 1, так, чтобы вектор напряженности магнитного поля был перпендикулярен рабочим поверхностям (встречно ориентированным поверхностям) коллектора 2 и эмиттера 3.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения (от батарейки 6) на оксидный активизатор 4, в результате химической реакции его температура возрастает до « 700К. Это приводит к нагреву эмитгера, находящегося в непосредственной близости от активизатора 4. Эмитированные с поверхности эмиттера 3 электроны под действием магнитного поля направляются в сторону коллектора 2, который служит приемником электронов. Это позволяет конденсатору 5 накапливать потенциал, что обеспечивает работу внещних потребителей мощностью 15-30 Вт.
Таким образом, устройство позволяет получать электрическую энергию путем использования внутренней энергии материала эмиттера, активизация которого осуществляется от нагрева до «700К специального элементаактивизатора, расположенного в непосредственной близости от эмиттера. Одной пластины эмиттера хватает для работы устройства в течение 8000 час. После замены элемента работа устройства может быть возобновлена.
Устройство может найти применение в энергетике и электротехнике в качестве автономного источника электропитания.