ES2909949A1 - Generador de pulsos por friccion electrostatico - Google Patents
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Abstract
Generador de pulsos por fricción electrostático. La invención se refiere a generadores por fricción electrostáticos que tienen un elemento móvil en forma de flujo de partículas de sustancia. La invención se refiere a lograr un efecto técnico de ampliar la gama de generadores de pulsos por fricción electrostáticos. El efecto técnico se logra mediante un generador de pulsos por fricción electrostático implementado en forma de cilindro hueco y que tiene unos medios para proporcionar flujo de partículas de sustancia a lo largo de la superficie de cilindro. El material del cilindro se selecciona para proporcionar la inducción de cargas eléctricas opuestas sobre la superficie de cilindro y sobre las partículas de sustancia debido a la fricción del flujo de partículas de sustancia contra la superficie de cilindro. Un electrodo y un colector de corriente conectado a una carga están ubicados a lo largo del eje del cilindro con un hueco entre los mismos.
Description
descripción
generador de pulsos por fricción electrostático
campo de la invención
La invención se refiere a generadores por fricción electrostáticos que tienen un elemento móvil en forma de flujo de partículas de sustancia.
antecedentes de la invención
Existe un generador por fricción electrostático conocido que comprende un canal de longitud finita en el interior de un tubo, unos medios para proporcionar un flujo de partículas de sustancia en el canal a lo largo del eje del mismo, colectores de corriente para drenar cargas eléctricas opuestas, incluyendo un colector de corriente en forma de pantalla para drenar carga a partir de las partículas de sustancia y un colector de corriente para drenar carga a partir de la pared interior del canal, en el que el colector de corriente está conectado a una carga en una porción cerca de una abertura de entrada (solicitud de patente RU2006117750, publicada el 10 de diciembre de 2007). El material de la pared interior del canal se selecciona para proporcionar la inducción de cargas eléctricas opuestas de la pared interior del canal y las partículas de sustancia debido a la fricción del flujo de partículas de sustancia contra la pared interior del canal. Puede usarse un material dieléctrico, en particular, un material polimérico, como material de la pared interior del canal. Los medios para proporcionar el flujo de partículas de sustancia pueden comprender un depósito para almacenar y alimentar las partículas de sustancia y unos medios para alimentar gas con partículas de sustancia suspendidas en la abertura de entrada del canal.
Un inconveniente del dispositivo conocido es que el generador por fricción electrostático no puede funcionar en un modo pulsado.
sumario de la invención
La invención se refiere a lograr un efecto técnico de ampliar la gama de generadores de pulsos por fricción electrostáticos.
El efecto técnico se logra mediante un generador de pulsos por fricción electrostático implementado en forma de cilindro hueco y unos medios para proporcionar un flujo de partículas de sustancia a lo largo de la superficie de cilindro. El material del cilindro se selecciona para proporcionar la inducción de cargas eléctricas opuestas sobre la superficie de cilindro y sobre las partículas de sustancia debido a la fricción del flujo de partículas de sustancia contra la superficie de cilindro. Un electrodo y un colector de corriente conectado a una carga están espaciados por un hueco y ubicados a lo largo del eje del cilindro.
Preferiblemente, el cilindro hueco tiene forma redonda y recta.
Preferiblemente, se usa un material dieléctrico como material de cilindro.
Preferiblemente, el electrodo se proporciona en forma de una barra de metal.
Preferiblemente, el electrodo tiene una punta afilada o redondeada dirigida hacia el colector de corriente.
Preferiblemente, el colector de corriente se proporciona en forma de barra de metal que tiene una punta afilada o redondeada dirigida hacia el electrodo.
Preferiblemente, los medios para proporcionar flujo de partículas de sustancia a lo largo de la superficie de cilindro garantizan el flujo a lo largo de la superficie interior del cilindro.
Preferiblemente, el cilindro tiene dos capas con una carcasa de metal exterior conectada a tierra.
Preferiblemente, los medios para proporcionar flujo de partículas de sustancia a lo largo de la superficie de cilindro interior proporcionan simultáneamente el flujo de las partículas de sustancia en sentido inverso a lo largo del electrodo después del paso del mismo a lo largo de la superficie interior del cilindro.
Preferiblemente, el cilindro hueco está posicionado en vertical.
Preferiblemente, los medios para proporcionar flujo de partículas de sustancia se proporcionan en forma de pantallas en posiciones superior e inferior del cilindro, que repelen flujos de partículas de sustancia, y un ventilador axial está ubicado debajo de la pantalla superior, que toma aire y tiene palas de menor diámetro que el diámetro interior de cilindro.
Preferiblemente, la pantalla superior está realizada de manera maciza.
Preferiblemente, la pantalla superior se proporciona en forma de semiesfera.
Preferiblemente, la pantalla superior se realiza de metal y está conectada a tierra. En una realización, la pantalla inferior se realiza de manera maciza.
Preferiblemente, la pantalla inferior se proporciona en forma de rejilla de metal que está conectada al electrodo y está unida al cilindro a través de un elemento aislante. Preferiblemente, la rejilla de metal de la pantalla inferior está realizada de bandas de metal, que se dirigen radialmente y están conectadas al electrodo.
Preferiblemente, el plano de las bandas de metal está orientado de manera inclinada con respecto a la superficie de la rejilla de pantalla inferior.
Preferiblemente, la rejilla de pantalla inferior se proporciona en forma de cono.
breve descripción de los dibujos
La invención se explica con referencia al dibujo adjunto.
La figura 1 muestra un diagrama esquemático de un generador de pulsos por fricción electrostático, en el que se usan los siguientes indicadores:
1 - carcasa de metal;
2 - cilindro hueco;
3 - electrodo;
4 - colector de corriente;
5 - pantalla inferior en forma de rejilla cónica;
6 - pantalla superior en forma de semiesfera;
7 - ventilador axial de admisión;
8 - flujo de aire que contiene partículas 14 de sustancia, dirigiéndose el flujo a lo largo de la superficie interior del cilindro;
9 - flujo de aire que contiene partículas 14 de sustancia, dirigiéndose el flujo a lo largo de la superficie de la pantalla inferior;
10 - flujo de aire que contiene partículas 14 de sustancia, dirigiéndose el flujo a lo largo del electrodo;
11 - flujo de aire que contiene partículas 14 de sustancia, dirigiéndose el flujo a lo largo de la superficie de la pantalla inferior;
12 - carga;
13 - elementos aislantes;
14 - partículas de sustancia.
descripción detallada de la invención
El generador de pulsos por fricción electrostático según la invención se implementa como un dispositivo en forma de cilindro (2) redondo y recto hueco vertical lleno de aire que contiene partículas (14) de sustancia. El cilindro (2) está realizado de un material dieléctrico con una carcasa (1) de metal exterior conectada a tierra. Una pantalla (6) maciza superior proporcionada en forma de una semiesfera de metal conectada a tierra está unida a una porción superior del cilindro (2). Una pantalla (5) inferior proporcionada en forma de una rejilla cónica está unida a una porción inferior del cilindro (2). Un electrodo (3) está ubicado a lo largo del eje del cilindro (2) y sujeto en posición vertical por la pantalla (5) inferior.
La superficie interior del cilindro (2) se carga (por ejemplo, positivamente) debido a la fricción de un flujo (8) de aire que contiene partículas (14) de sustancia contra la superficie interior del cilindro (2), y se induce una carga electrostática opuesta (negativa) sobre la superficie del electrodo (3) debido a la inducción electrostática. La tensión del electrodo (3) con respecto al colector (4) de corriente está definida por la razón de área de superficie interior del cilindro (2) con respecto a área de superficie exterior del electrodo (3). Después de esto, el flujo de aire con partículas (14) cargadas (negativamente) se repele de la pantalla (5) inferior debido a fuerzas de repulsión de Coulomb entre cargas del mismo signo formando, por tanto, un flujo (9). Además, el flujo de aire se arrastra hacia arriba por el ventilador (7) axial de admisión formando, por tanto, un flujo (10) a lo largo del electrodo (3). Cuando la tensión del electrodo (3) alcanza un valor de tensión de ráfaga para un hueco hacia el colector (4) de corriente, la carga (negativa) inducida sobre la superficie del electrodo (3) se transfiere al colector (4) de corriente y se usa por un consumidor en la carga (12). La carga residual (positiva) del electrodo (3) se compensa por partículas (14) de sustancia cargadas (negativamente) atraídas al electrodo (3) después de la descarga. Después de entrar en contacto con el electrodo (3) o la pantalla (6) superior conectada a tierra, las partículas (14) de sustancia pierden su carga y, después de repelerse de la pantalla (6) superior, forman un flujo (11) de partículas (14) de sustancia no cargadas, que evoluciona para dar el flujo (8). Se cargan (negativamente) de nuevo partículas (14) de sustancia adicionales debido a la fricción de las mismas contra la superficie interior del cilindro (2). Se repite el ciclo de aumento de tensión del electrodo (3) hasta el valor de ráfaga para el hueco hacia el
colector (4) de corriente. El cilindro (2) se carga hasta una tensión de modo que la corriente de drenaje del material de cilindro (2) compensa la corriente de carga generada debido a la fricción del flujo (8) de partículas (14) de sustancia contra la superficie del cilindro (2).
Por tanto, se logra el efecto técnico de proporcionar un generador de pulsos por fricción electrostático.
Claims (19)
1. Generador de pulsos por fricción electrostático que comprende:
un cilindro hueco lleno con aire que contiene partículas de sustancia; y
unos medios para proporcionar un flujo de las partículas de sustancia a lo largo de la superficie del cilindro,
en el que el material del cilindro y el material de las partículas se seleccionan para proporcionar la inducción de cargas eléctricas opuestas sobre la superficie de cilindro y sobre las partículas de sustancia debido a fricción del flujo de partículas de sustancia contra la superficie de cilindro, y en el que un electrodo y un colector de corriente conectado a una carga están espaciados por un hueco y están ubicados a lo largo del eje del cilindro.
2. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que el cilindro hueco tiene una forma redonda y recta.
3. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que el cilindro hueco está realizado de un material dieléctrico.
4. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que el electrodo se proporciona en forma de una barra de metal.
5. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 4, en el que el electrodo tiene una punta afilada o redondeada dirigida hacia el colector de corriente.
6. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que el colector de corriente se proporciona en forma de una barra de metal que tiene una punta afilada o redondeada dirigida hacia el electrodo.
7. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que el cilindro tiene una carcasa de metal exterior conectada a tierra.
8. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que los medios para proporcionar flujo de partículas de sustancia a lo largo de la superficie de cilindro proporcionan el flujo a lo largo de la superficie interior del cilindro.
9. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 8, en el que los medios para proporcionar flujo de partículas de sustancia a lo largo de la superficie interior del cilindro proporcionan simultáneamente el flujo de partículas de sustancia en sentido inverso a lo largo del electrodo después de pasar a lo largo de la superficie interior del cilindro.
10. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 1, en el que el cilindro hueco está posicionado en vertical.
11. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 9, en el que los medios para proporcionar el flujo de partículas de sustancia se proporcionan en forma de pantallas en posiciones superior e inferior del cilindro, que repelen flujos de partículas de sustancia, y en el que un ventilador axial está ubicado debajo de la pantalla superior, que toma aire y tiene palas de menor diámetro que el diámetro interior del cilindro.
12. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 11, en el que la pantalla superior está realizada de manera maciza.
13. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 12, en el que la pantalla superior se proporciona en forma de una semiesfera.
14. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 13, en el que la pantalla superior está realizada de metal y está conectada a tierra.
15. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 11, en el que la pantalla inferior está realizada de manera maciza.
16. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 11, en el que la pantalla inferior se proporciona en forma de una rejilla de metal que está conectada al electrodo y está aislada de la superficie interior del cilindro.
17. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 16, en el que la rejilla está realizada de bandas de metal, que se dirigen radialmente, conectadas al electrodo y unidas al cilindro a través de un elemento aislante.
18. Generador de pulsos por fricción electrostático según la reivindicación 17, en el que el plano de las bandas de metal está orientado de manera inclinada con respecto a la superficie de la rejilla.
19. Generador de pulsos por fricción electrostático según cualquiera de las reivindicaciones 16-18, en el que la rejilla se proporciona en forma de cono.
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Publications (1)
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|---|---|
| ES2909949A1 true ES2909949A1 (es) | 2022-05-10 |
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Effective date: 20220808 |