CN1311290A - 气电炉 - Google Patents
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Abstract
一种电气炉是一种把柴草转化成电、CO气体的装置。加工后的柴草:打碎,压成圆柱状,放进炉中与氧气反应。放出的能量传递给温差电池生成电能。反应后的灰烬和混和气体:CO、CO2、O2,经气体分离器分离出,分离出的CO用于做饭,当不需要时CO回炉燃烧放出能量传递给温差电池,气电炉把柴禾转化为电能和CO气体既清洁卫生,又就地取材,节约能源。
Description
气电炉是一种把柴草转化成CO气体和电能的装置。
目前，农村中的电不稳定，经常停，有时停一两个月。农村中电的传输费高：要用到变电局(所)、电线、电线杆。有的地区甚至通不上电。农村中做饭是个问题。做饭烧干的柴禾，下雨天干柴禾淋湿，烧火成了问题。柴禾中有许多细菌和灰尘，不卫生。为了解决农村中用电和做饭的问题，特设计了本发明专利。
气电炉所用的燃料____柴草，需要加工：打碎，压成圆柱状____称之为“柱合柴”。柴草打碎，压成圆柱状是为了增加单位体积内柴草的含量，即单位体积内能量含的多了，同时也是延长燃料的燃烧时间，减少续燃料的次数，减小气电炉的体积。
气电炉是圆筒状的容器，下端是出气口，出气口上端是温差电池。(见1991年科学出版社出版的《业余电子制作电路技术手册》的100页，2.3.2温差电池)，温差电池上面放输氧垫，再放上柱合柴，温差电池上包一层石棉，防止过度氧化。出气口与气体分离器(本人99年5月申请专利的。申请号是99210434.3)相连。混合气体经过温差电池并传递热量后，流过出气口，进入气体分离器。
柱合柴燃烧生成灰烬和混合气体：CO、CO2、O2，同时放出热量。放出的热量大部分通过热辐射直接传递给温差电池，有一部分通过混合气体传导给温差电池，温差电池产生直流电流。温差电流若产生4.5V电压，需要60个热电偶，若产生220V的电压，则需要近3000个热电偶，制造复杂，为了减少温差电池中的热电偶的个数，一般使温差电池产生的电压在十伏或几十伏。然后用电磁继电器控制开关把温差电池产生的直流电转变成交流电输出。再通过变压器变到220V或380V。
当温差电池的电压下降时，通过电路控制，加大进氧量，使温差电池的“温差”升高，提高温差电池产生的电压。
混合气体夹杂着灰烬流过气体分离器，彼此分离开来：CO进入CO筒，CO2进入烟筒，O2进入输氧管参与柱合柴的燃烧。
因为气体分离器不能分离N2和CO，所以输入气电炉的是O2，或CO2与O2的混合气体，而不是空气。气体分离器从空气中分离出的O2通过输氧管输入输氧垫。输氧垫的作用是防止温差电池被过度氧化。因为温差电池是用金属做的，能与高温的氧气反应。氧气在输氧垫与柱合柴反应流经温差电池的混合气体中夹有很少量的O2
烟筒上接一支管____CO2支管。烟筒与CO2支管之间有阀门：CO2支路阀，CO2支管的另一端连在输O2管上。CO管上接一支管____CO支管，CO管与CO支管之间有阀门CO支路阀，CO支管的管口在柱合柴燃烧面附近，柱合些的燃烧面在下面目的是为了便于在气电炉工作时加入柱合柴。在CO管上连接一贮气袋，其膨胀到一定程度，即CO量过盛时，通过贮气袋的膨胀挤压一旁的电键，关闭电键，通过电路控制，打开CO支路阀，CO支管与CO管连接，CO管中的CO经CO支管喷在柱合柴的灼热燃烧面上加温与O2反应生成CO2，当CO量不足时，贮气袋缩小，电键断开通过电路控制，CO支路阀关闭，同时CO2支路阀打开，CO2随O2进入输氧垫，喷在灼热的柱合柴燃烧面上与碳反应生成CO，当CO2支路阀打开一定时间后CO的量还是不能上升通过电路控制，加大输氧量，CO量充足后首先不对O2输入量控制，然后关闭CO2支路阀，最后再打开CO支路阀，在CO支管出口处加上电子启火器，通过启火电路控制接通电源，打开CO支路阀，放出电子火花，引燃CO支管出口放出的原贮气袋中贮存的CO气体，以此点燃柱合柴。当温差电池电压升高到一定值即柱合柴燃烧旺的时候，启火电路失去控制，即不对外界作用。还可以在柱合柴未放进气电炉前人工点燃，燃烧的一面朝下。
气电炉在盖上炉盖后要保持良好的密闭性，防止CO露出。
现结合附图对本发明说明
图1是气电炉的外观图
图2是气电炉的剖面图
图3是输氧垫的外观图
图4是气电炉的主要电路图
如图1所示，空气经气体分离器(未画出)分离出的O2经输氧管25流入炉中参与反应，反应后的混合气体经出气口21，流入气体分离器20，分离后的气体、灰烬：CO经管16流入CO管4,CO2经管17流入烟筒3或CO2支管24,O2经管23流入输氧管25，灰烬经管19排出。在CO管4的下端安一个贮气袋14，在贮气袋14的周围有两个按触式电键13、15。贮气袋14缩小到一定程度，电键13才断开。
CO支管12的阀门____CO支路阀11上伸出一根铁棒10。铁棒10的另一端伸进电磁铁盒9中，铁棒10与电磁铁盒9中的电磁铁L1之间用轻质弹簧连接。电磁铁L1通电时，铁棒10受吸引，压缩弹簧同时扭转CO支路阀11，使CO支管12与CO管4连通，电磁铁L1不通电时，铁棒10受压缩的弹簧弹力，回复原来的位置，同时扭转CO支路阀11，使CO支管12与CO管4之间隔开，不连通。电磁铁盒6与铁棒8的功能同电磁铁盒9与铁棒10的功能相同，只不过电磁铁L2通电时，铁棒8受磁力，扭转CO2支路阀7时，打开CO2支管24与管17的通道，同时关闭管17与烟筒3的通道，铁棒8失去磁力时扭转CO2支路阀7，关闭CO2支管24与管17的通道，同时打开管17与烟筒3的通道。为了减小CO漏气系数在CO管4上安了总开关阀门5，不用CO气时，要关上开关阀门5，减小CO与管壁的接触面积。
输氧管25进炉之前，先向下垂一段，并在下面安一塞22，炉中的灰烬进入输氧管25，沉积于此，取下塞22，灰烬便从输氧管25中漏出。
如图2所示，炉内由上至下是：柱合柴32、输氧垫3、温差电池31，出气口21。O2经输氧管25，流入输氧垫30的氧道37内(如图3)，氧道37内的氧气与柱合柴32的灼热燃烧面反应。反应生成的气体等经气孔29，流向温差电池31，穿过温差电池31交换热量后，由出气口21流出。
CO支管12的出口端35靠近柱合柴的燃烧面，在CO支管12的出口端35处还有一个电极33，该电极33与CO支管12(CO支管12用金属做成，若用陶瓷制作，在其内加上两根金属线)，同启火电路连接(启火电路未画，见书《业余电子制作电路技术手册》349页12.2)，CO支管12充当启火电路的另一个电极，启火电路用电池组38作电源。
为了便于输氧管25中的氧气不向管23和CO2支管24中回流。在输氧管25的下端伸出两个短管。管23和CO2支管24插入这两个短管，且在管23和CO2支管24的管口上分别放两个大小适宜的小球36，小球36受重力作用压在管23和CO2支管24的管口上，管23和CO2支管24与输氧管25之间的通道关闭了。当管23与CO2支管24中有气压时，小球36被顶开，于是气体能够流入输氧管25了。
如图4所示：电路分为两个单元：升压单元Ⅰ和自控制单元Ⅱ。
温差电池产生的直流电由输入端X1、X2输入，输入端X1输入的是高电势。闭合电键K4，电磁继电器P会不停地切换电键K1、K2和K3，使输入变压器39的电流为交流。变压器39中的线圈不表示实际的匝数。变压器39的输出端X3、X4输出为220V或380V的电压。
电池组38是可以充电的，作备用电源，主要是供给启火电路。
温差电池31的电压下降时，变压器39的输出端X3、X4之间的电压也下降，可变电阻41的电压也下降。调节可调电阻41，当温差电池31的电压恰为所需电压时，G1管恰好导通，G2管截止。当温差电池31的电压下降低于所需电压时，G1管截止，G2管导通，电阻42相当于又并联了一个电阻：电阻43与G2管集射结电阻的和，电动机40两端的电压大。电动机40是与输氧管25连接分离出空气中氧气的气体分离器上的。电动机40两端的电压大，气体分离器分离出的氧气多，柱合柴32燃烧旺，放出的热量多，温差电池31的能量大，电压高，当升高至所需电压时，G1管导通，G2管截止，电动机40两端的电压也就下降了。
当贮气袋14膨胀时，先闭合电键13，再闭合电键15。电键15闭合后，管G5导通，G6管也导通，G7管截止，电磁铁盒9中的电磁铁L1通电，吸引铁棒10。扭转CO支路阀，紧后由出口端35喷到柱合柴32的灼热的燃烧面上，充分反应。电键15断开后，即贮气袋14内的气体少，G5、G6管截止，G7导通，电磁铁L1不通电，CO支路阀门11关闭，CO支管12与CO管4之间隔断；电磁铁盒6中的电磁铁L2通电，吸引铁棒8，铁棒8扭转CO2支路阀7，关闭管17与烟筒3的通道，打开管17与CO2支管24的通道，CO2随输氧管25进入炉内与柱合柴32上灼热的碳反应，生成CO，加大了CO的含量。电键15断开后，再断开电键13，电键13断开后G3管截止，G4导通，电动机40的电压升高，进入输氧管25的气体增多，CO相应增多——因为不论生成多少CO2总是要回炉的。
气电炉的下面安有三个支架18(图1中只画出了两个，另外一个没有画出)。电路中元器件及电池组38大部分放在盒26中。图中27是输出电压的导线。
为了便于在一个柱合柴32未烧尽之前续另一个柱合柴32，同时，也是在减少点火次数，在柱合柴32和炉盖2之间留一点空隙34。炉壳1的内表面覆盖了一层绝热材料28，目的是减少热损耗。
Claims (2)
1、一种电气炉，其特征在于：它主要包括温差电池、气体分离器、升压电路和自控制电路。
气体分离器从空气中分离出氧气与加工的柴草燃烧，放出热量和混合气体，温差电池把吸收的热量转化为电能。混合气体经气体分离器滤出CO，供做饭用。
温差电池产生的直流电，经过电磁继电器不停地切换开关，转变成交流电输给变压器，经过变压器升压输出。
控制电路通过反馈信号，控制温差电池输出电压的稳定；控制CO气体的形成与输出。
2、根据权利要求1所述的气电炉，其特征在于：本发明采用的气体分离器，其申请号是：9921043.3。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| US8482217B2 (en) | 2008-04-08 | 2013-07-09 | Iwasaki Electric Co., Ltd. | High pressure discharge lamp ballast and light source apparatus |
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2000
- 2000-02-26 CN CN00102072A patent/CN1311290A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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