IT201800005697A1 - LINEAR ELECTRIC GENERATOR WITH CARTRIDGES - Google Patents

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Algerino Patrignani
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/1884—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts structurally associated with free piston engines

Description

Invenzione avente per titolo: Invention entitled:

LINEAR ELECTRIC GENERATOR WITH CARTRIDGES LINEAR ELECTRIC GENERATOR WITH CARTRIDGES

(GENERATORE ELETTRICO LINEARE CON CARTUCCE) (LINEAR ELECTRIC GENERATOR WITH CARTRIDGES)

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO DI APPLICAZIONE: FIELD OF APPLICATION:

La presente invenzione fa riferimento al settore dei motori endotermici azionati da pistoni che sfruttano i gas combusti per azionare un generatore elettrico, questo sistema non ha inerzia perciò va a pieno regime in una frazione di secondo e si ferma altrettanto velocemente. The present invention refers to the sector of endothermic engines driven by pistons that exploit the burnt gases to drive an electric generator, this system has no inertia so it goes to full speed in a fraction of a second and stops just as quickly.

STATO DELLA TECNICA: STATE OF THE TECHNIQUE:

I generatori di piccola potenza attualmente in uso attingono al moto rotatorio di un motore termico per trasformare l'energia meccanica in elettricità, la differenza tra i comuni motori a scoppio e la mia idea sono le cartucce separate ad alta pressione contenenti i gas ossigeno e idrogeno. The small power generators currently in use draw on the rotary motion of a heat engine to transform mechanical energy into electricity, the difference between common internal combustion engines and my idea are the separate high pressure cartridges containing the oxygen and hydrogen gas. .

FINALITA' PERSEGUITE: PURPOSES PURSUED:

Scopo del presente trovato è quello di superare gli svantaggi della tecnica nota offrendo una buona alternativa all'energia dei veicoli elettrici, sarà necessario installare colonnine di rifornimento accanto ai distributori di metano per autotrazione, i siti saranno forniti di impianti per la produzione di ossigeno estraendolo dall'aria portata a bassa temperatura e di idrogeno separandolo dal metano. The purpose of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art by offering a good alternative to the energy of electric vehicles, it will be necessary to install refueling columns next to the methane distributors for motor vehicles, the sites will be equipped with plants for the production of oxygen by extracting it from air brought to low temperature and hydrogen separating it from methane.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE: DESCRIPTION OF THE INVENTION:

L' oggetto che si deposita possiede un motore termico con il cilindro piccolo della combustione contrapposto al grande per il travaso dopo l'iniezione di acqua che raffredda le parti interne e aumenta la pressione di espansione. The object that is deposited has a thermal engine with the small combustion cylinder opposed to the large one for transferring after the injection of water which cools the internal parts and increases the expansion pressure.

I pistoni accoppiati sono fissati al motore elettrico lineare che diventa generatore dopo l'avviamento controllato da una centralina elettronica per sincronizzare gli iniettori. The coupled pistons are fixed to the linear electric motor which becomes generator after starting controlled by an electronic control unit to synchronize the injectors.

Sotto il pianale dei mezzi di trasporto sono situate due serie separate di cartucce collegate in parallelo per i gas a 200 bar di pressione utile finché non scende sotto i 20 bar che alimentano il motore termico, la piccola dimensione dei serbatoi a forma di tubo limita i danni in caso di esplosione accidentale. Under the platform of the means of transport there are two separate series of cartridges connected in parallel for the gases at 200 bar of useful pressure until it drops below 20 bar which feed the heat engine, the small size of the tube-shaped tanks limits the damage in case of accidental explosion.

Il motore è chiuso in un vano di condensazione e recupero del calore che serve a portare a temperatura ambiente i gas mentre si riduce la pressione prima dell'iniezione nel cilindro. DESCRIZIONE DEL DISEGNO: The engine is closed in a condensation and heat recovery compartment which serves to bring the gases to room temperature while the pressure is reduced before injection into the cylinder. DESCRIPTION OF THE DRAWING:

Le figure illustrano con diversi toni di grigio i piani spaccati dei seguenti componenti: The figures illustrate the split planes of the following components in different shades of gray:

1 - sezione motore lineare, 2 -vista (A) dei nuclei ferromagnetici, 3 -sezione (B) del pistone piccolo fissato all'indotto interno, 4 - bobina del primo di tre elettromagneti esterni fissati al corpo principale, 5 - flangia mobile superiore, 6 - elettrovalvola, 7 -sezione (C) cuscinetto ad acqua, 8 -sezione (D) dischi liberi per il centraggio stelo, 9 -entrata idrogeno, 10 -entrata acqua, 11 - camera di scoppio, 12 - alloggio elettrovalvola, 13 - sezione (E) scarico, 14 - candela di accensione, 15 - saracinesca, 16 - servomotore, 17 - entrata ossigeno, 18 - pistone grande, 19 - lettore di posizione, 20 -vista (F ) parte inferiore del corpo principale con foro di travaso in cuscinetto di alloggio, 21 -asola di scarico, 22 - flangia mobile inferiore, 23 - stelo con molla, 24 - serpentina di scambio termico, 25 -valvola di blocco, 26 - pompa dell'acqua e regolatore di pressione, 27 - tubo della cartuccia, 28 - resistenza elettrica, 29 - riduttore di pressione, 30 - involucro del condensatore. 1 - linear motor section, 2 - view (A) of the ferromagnetic cores, 3 - section (B) of the small piston fixed to the internal armature, 4 - coil of the first of three external electromagnets fixed to the main body, 5 - upper movable flange , 6 - solenoid valve, 7 - section (C) water bearing, 8 - section (D) free discs for rod centering, 9 - hydrogen inlet, 10 - water inlet, 11 - combustion chamber, 12 - solenoid valve housing, 13 - section (E) exhaust, 14 - spark plug, 15 - gate valve, 16 - servomotor, 17 - oxygen inlet, 18 - large piston, 19 - position reader, 20 - view (F) lower part of the main body with hole transfer in housing bearing, 21 - drain slot, 22 - lower movable flange, 23 - stem with spring, 24 - heat exchange coil, 25 - block valve, 26 - water pump and pressure regulator, 27 - cartridge tube, 28 - electrical resistance, 29 - pressure reducer, 30 - condenser casing hours.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1. Struttura del generatore elettrico lineare con cartucce comprendente: - corpo principale composto da due parti tra cui scorre la saracinesca (15) che è azionata dal servomotore (16), - parte superiore (sezione E) con tre elettrovalvole e il cilindro che alloggia il pistone piccolo fissato all'indotto del motore elettrico lineare vincolato alla flangia mobile (5)) - parte inferiore (vista F) per il cilindro in cui scorre il pistone grande (18) fissato alla flangia mobile (22) che con quattro tiranti la collega alla flangia (5), - pompa dell'acqua (26) mossa dallo stelo (23) con il regolatore di pressione, - condensatore sull'involucro (30) che avvolge il motore con tubo radiante (24) in cui i due gas separati espandono controllati dal riduttore di pressione (29)' - due file di serbatoi per idrogeno e ossigeno compressi in cartucce con una molla per tenere aperta la valvola (25) che si blocca quando nella tubazione si verifica il calo improvviso della pressione. CLAIMS 1. Structure of the linear electric generator with cartridges comprising: - main body consisting of two parts between which the gate (15) which is driven by the servomotor (16) slides, - upper part (section E) with three solenoid valves and the cylinder that houses the small piston fixed to the armature of the linear electric motor constrained to the mobile flange (5)) - lower part (view F) for the cylinder in which the large piston (18) slides, fixed to the mobile flange (22) which connects it to the flange (5) with four tie rods, - water pump (26) moved by the stem (23) with the pressure regulator, - condenser on the casing (30) that surrounds the motor with radiant tube (24) in which the two separate gases expand controlled by the pressure reducer (29) ' - two rows of reservoirs for hydrogen and oxygen compressed in cartridges with a spring to keep the valve (25) open which locks when there is a sudden drop in pressure in the pipeline. 2. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente il motore elettrico lineare all'esterno del pistone (3 sezione B) fissato con l'indotto (1) composto da anelli di lamierino magnetico ricoperti di smalto isolante, all'esterno ci sono tre elettromagneti vincolati al corpo principale con poli che sfiorano la parte scorrevole insieme ai collegamenti incrociati (2 vista A) negli estremi dell'induttore trifase, un pacchetto di anelli dell'indotto uscendo dall'ultimo elettromagnete trasferisce il magnetismo residuo al pacchetto che entra nel primo chiudendo il ciclo di campo attraverso i lamierini incrociati, nelle bobine (4) passa corrente trifase ad onda quadra senza inversione di segno con intensità limitata da un circuito elettronico pilotato dal lettore di posizione (19)) quando un pacchetto si avvicina ai poli assorbe una piccola quantità di energia ma quando si allontana genera una forte corrente elettrica che viene estratta dai diodi di potenza. 2. Structure according to claim 1, including the linear electric motor on the outside of the piston (3 section B) fixed with the armature (1) composed of rings of magnetic sheet metal covered with insulating enamel, on the outside there are three electromagnets bound to the main body with poles that touch the sliding part together with the cross connections (2 view A) at the ends of the three-phase inductor, a packet of armature rings exiting the last electromagnet transfers the residual magnetism to the packet that enters the first, closing the field cycle through the crossed laminations, in the coils (4) passes three-phase square wave current without sign inversion with limited intensity by an electronic circuit driven by the position reader (19)) when a packet approaches the poles absorbs a small amount of energy but when it moves away it generates a strong electric current which is extracted by the power diodes. 3. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente il cilindro con pistone piccolo della camera di scoppio (11) disegnato nella posizione di inizio travaso che nella realtà dinamica non raggiunge perché la saracinesca (15) chiude in anticipo lo scarico dell'asola (21), il cuscinetto ad acqua (7 sezione C) ha quattro vasche alimentate dai passaggi calibrati che aumentano la pressione quando la superfice del pistone si avvicina al cilindro evitando l'attrito tra le parti. 3. Structure according to claim 1, including the cylinder with small piston of the combustion chamber (11) drawn in the starting transfer position which in the dynamic reality does not reach because the gate (15) closes in advance the discharge of the slot (21) , the water bearing (7 section C) has four tanks fed by the calibrated passages which increase the pressure when the piston surface approaches the cylinder avoiding friction between the parts. 4. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente la parte superiore del corpo principale con ingresso dell'acqua ( 10 ) , dell'idrogeno (9 sezione E), dell'ossigeno (17) controllati da elettrovalvole ( 6 ) , quando i pistoni raggiungono la metà della corsa verso il basso, il servomotore elettrico trifase sincrono (16) muove la saracinesca (15) chiudendo il travaso del foro (20) prima dell'iniezione dei gas che arrestano la corsa del pistone nel momento della scintilla di accensione con la candela (14), a metà della corsa di ritorno si ha l'iniezione dell'acqua tramite una elettrovalvola nell'alloggio (12), che diminuisce la temperatura ma aumenta la pressione e prima dell'arresto del pistone la saracinesca ritorna nella posizione iniziale dopo che il pistone grande (18) ha completato lo scarico (13), il sincronismo delle fasi è pilotato da una centralina elettronica guidata dal lettore (19). 4. Structure according to claim 1, including the upper part of the main body with inlet of water (10), hydrogen (9 section E), oxygen (17) controlled by solenoid valves (6), when the pistons reach half of the downward stroke, the three-phase synchronous electric servomotor (16) moves the gate (15) closing the transfer of the hole (20) before the injection of the gases that stop the piston stroke at the moment of the ignition spark with the spark plug (14), in the middle of the return stroke the water is injected through a solenoid valve in the housing (12), which decreases the temperature but increases the pressure and before the piston stops the gate returns to the initial position after the large piston (18) has completed the discharge (13), the synchronism of the phases is controlled by an electronic control unit guided by the reader (19). 5. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente la parte inferiore del corpo principale che supporta il cilindro grande con cuscinetto idraulico simile a quello del pistone piccolo, lo stelo (23) è tirato dalla molla spinta dalla flangia mobile (22) vincolata ai pistoni, sul piano (vista F) si trova l'alloggio della saracinesca scorrevole (15) che alterna i passaggi, nell'appoggio si trova il foro di travaso (20) circondato dal labirinto del cuscinetto speculare a quello del piano superiore a fuga continua dell'acqua proveniente dai passaggi calibrati e l'asola di scarico (21). 5. Structure according to claim 1, including the lower part of the main body supporting the large cylinder with hydraulic bearing similar to that of the small piston, the rod (23) is pulled by the spring pushed by the movable flange (22) constrained to the pistons, on the plane (view F) there is the housing of the sliding gate (15) which alternates the passages, in the support there is the transfer hole (20) surrounded by the labyrinth of the bearing mirroring that of the upper plane with continuous escape of the water coming from the calibrated passages and the drain slot (21). 6. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente la pompa (26) composta dal pistoncino sotto lo stelo (23) che spinto in basso dalla molla aspira un flusso di alimentazione esterno e con la corsa verso l'alto porta l'acqua attraverso le valvole di non ritorno ad una pressione maggiore di quella massima presente nella camera (11 ) , la seconda molla antagonista del pressostato regolatore limita la corsa di aspirazione armonizzando la forza idraulica. 6. Structure according to claim 1, including the pump (26) consisting of the piston under the rod (23) which, pushed down by the spring, sucks an external feed flow and with the upward stroke carries the water through the valves at a pressure greater than the maximum present in the chamber (11), the second antagonist spring of the regulator pressure switch limits the suction stroke by harmonizing the hydraulic force. 7. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente la cartuccia costruita con tubo in fibra di carbonio (27) riscaldato agli estremi dalla induzione ad alta frequenza per piegare e incollare i fondelli poi bloccati dagli anelli esterni, il materiale è ottenuto come sotto prodotto in un forno che porta ad alta temperatura il metano per separare l'idrogeno dal carbonio formando sottili lamine di grafite attirate in un piano scorrevole a carica positiva. 7. Structure according to claim 1, including the cartridge constructed with carbon fiber tube (27) heated at the ends by high frequency induction to fold and glue the bottoms then locked by the outer rings, the material is obtained as a by-product in a furnace that brings methane to a high temperature to separate hydrogen from carbon, forming thin sheets of graphite attracted to a sliding surface with positive charge. 8. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente i componenti fissi in materiale inossidabile mentre i pistoni e la saracinesca sono di ceramica, tut to il generatore è chiuso dal contenitore (30) su cui aderiscono le serpentine di tubi (24) del condensatore, il riduttore (29) regola il passaggio del gas con una membrana e una molla interna, la posizione dei tubi e la ventilazione privilegiano il raffreddamento intorno alle masse (2) del motore elettrico lineare. 8. Structure according to claim 1, including the fixed components in stainless material while the pistons and the gate are of ceramic, the whole generator is closed by the container (30) on which the coils of pipes (24) of the condenser adhere, the reducer (29) regulates the passage of gas with a membrane and an internal spring, the position of the pipes and the ventilation favor cooling around the masses (2) of the linear electric motor. 9. Struttura secondo la rivendicazione 1, includente le elettrovalvole di iniezione (6) guidate da quattro dischi liberi (8 sezione D), le estremità sporgenti nel cilindretto ferromagnetico mobile sono in corrispondenza dei poli fissi, gli spilli determinano la proporzione 2H2+02 dei gas iniettati anche quando diminuiscono i tempi di apertura per ridurre velocità e potenza, allo stesso modo anche l'iniezione dell'acqua può essere regolata. 9. Structure according to claim 1, including the injection solenoid valves (6) guided by four free discs (8 section D), the protruding ends in the mobile ferromagnetic cylinder correspond to the fixed poles, the pins determine the 2H2 + 02 proportion of the gas injected even when opening times decrease to reduce speed and power, in the same way the water injection can also be adjusted.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606859A (en) * 1993-08-09 1997-03-04 Ploshkin; Gennady Integrated steam motor
US20100283263A1 (en) * 2006-11-29 2010-11-11 Dynatronic Gmbh Device for conversion of thermodynamic energy into electrical energy
WO2012025124A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Soeberg Jesper Free-piston engine with linear power generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606859A (en) * 1993-08-09 1997-03-04 Ploshkin; Gennady Integrated steam motor
US20100283263A1 (en) * 2006-11-29 2010-11-11 Dynatronic Gmbh Device for conversion of thermodynamic energy into electrical energy
WO2012025124A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Soeberg Jesper Free-piston engine with linear power generator

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