RU2253938C2 - Method and device for producing electric current - Google Patents
Method and device for producing electric current Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253938C2 RU2253938C2 RU2001135893/09A RU2001135893A RU2253938C2 RU 2253938 C2 RU2253938 C2 RU 2253938C2 RU 2001135893/09 A RU2001135893/09 A RU 2001135893/09A RU 2001135893 A RU2001135893 A RU 2001135893A RU 2253938 C2 RU2253938 C2 RU 2253938C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- stream
- electron
- solid
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нетрадиционным методам получения электрического тока и разработке устройств для осуществления этого процесса. Может найти применение в качестве источника электричества стационарных установок с движущимися потоками, движущихся установок или средств, например транспортных или транспортирующих, используя для этой цели газы, транспортируемые или отходящие, например дымовые, выхлопные и т.п.The invention relates to unconventional methods for producing electric current and the development of devices for implementing this process. It can be used as a source of electricity for stationary installations with moving flows, moving installations or means, for example, transporting or transporting, using gases transported or exhausting, for example, smoke, exhaust, etc. for this purpose.
Известен генератор Фалкова, предусматривающий получение электрического тока за счет потока газа (воздуха), создаваемого движением транспортного средства, на составных пьезоэлементах в виде волнообразных пластин, размещенных с зазором в корпусе генератора, снабженном направляющим раструбно-щелевыми устройствами и по крайней мере одним крылом изменения угла атаки потока. При перемещении транспортного устройства по дороге или воздуху поток рабочего тела (газ или пар) поступает в корпус генератора, установленного на этом устройстве, через раструбно-щелевое устройство, приводит в движение материалы пьезоэлементов (вибрация, деформация), которые вырабатывают электрический сигнал, снимаемый токоприемниками [1. СССР А.с. №613421, МКИ2 H 01 L 41/08, опубликовано в БИ №24, 30.06.78 - прототип].The Falkov generator is known, which provides for the generation of electric current due to the flow of gas (air) generated by the movement of the vehicle on composite piezoelectric elements in the form of wave-shaped plates placed with a gap in the generator body, equipped with guide bell-slot devices and at least one angle-changing wing flow attacks. When a transport device is moved along the road or air, the flow of the working fluid (gas or steam) enters the generator housing installed on this device through a bell-slot device, drives the piezoelectric materials (vibration, deformation), which generate an electrical signal recorded by current collectors [1. USSR A.S. No. 613421, MKI 2 H 01 L 41/08, published in BI No. 24, 06/30/78 - prototype].
В генераторе Фалкова электричество будет вырабатываться за счет увеличения сопротивления воздуха движению транспортного средства, т.е. снижению КПД самого средства, основной функцией которого является способность перемещаться с максимально высоким КПД.In the Falkov generator, electricity will be generated by increasing the air resistance to vehicle movement, i.e. reducing the efficiency of the tool itself, the main function of which is the ability to move with the highest possible efficiency.
В основу изобретения (способ и устройство) для получения электрического тока поставлена задача усовершенствования способа и устройства путем пропускания струи электронодонорных газов над поверхностью твердых акцепторов электронов при повышенной температуре с помощью приспособления для формирования движущейся струи газа из электроизолирующего материала, в которое вмонтированы электрогенерирующие и токоприемные элементы, что позволяет обеспечить получение электрической энергии как дополнительной одновременно с выполнением движущимися газами их основной функции.The basis of the invention (method and device) for producing electric current is the task of improving the method and device by passing a jet of electron-donating gases above the surface of solid electron acceptors at an elevated temperature using a device for forming a moving gas stream from an electrically insulating material into which electric-generating and current-receiving elements are mounted that allows you to ensure the receipt of electrical energy as additional simultaneously with the execution of the move gases with their main function.
Технический результат достигается за счет осуществления способа получения электрического тока путем разделения зарядов в струе движущегося газа, взаимодействием с твердыми поверхностями и получением снимаемого электрического сигнала, по способу, процесс осуществляют пропусканием струи электронодонорного газа при температуре не ниже 150°С над поверхностью твердых акцепторов электронов, в качестве которых служат полупроводники или органические π-электронные вещества, например пигменты, для повышения генерируемого напряжения процесс проводят в присутствии катализатора, используемого в составе твердого акцептора электронов, в качестве струи электронодонорного движущегося газа используют, например, перегретый водяной пар, пары аммиака, спиртов, простых эфиров, их смеси с перегретым водяным паром, отходящие газы, например выхлопные, представляющие собой смеси, содержащие перегретый водяной пар. Способ осуществляют с помощью трубы для формирования движущей струи газа, с вмонтированными электрогенерирующими и токоприемными элементами, по устройству, в трубе из электроизолирующего материала размещены попарно электроды двух типов: катоды, покрытые твердыми акцепторами электронов, и аноды из термостойкого электропроводящего материала, расположенные далее по ходу струи электроне донорного газа.The technical result is achieved due to the implementation of the method of generating electric current by separating the charges in a jet of moving gas, interacting with solid surfaces and obtaining a removable electric signal, according to the method, the process is carried out by passing a jet of electron-donating gas at a temperature of at least 150 ° C above the surface of solid electron acceptors, which are semiconductors or organic π-electronic substances, such as pigments, to increase the generated voltage carried out in the presence of a catalyst used in a solid electron acceptor, as a jet of electron-donating moving gas, for example, superheated water vapor, ammonia vapor, alcohols, ethers, mixtures thereof with superheated water vapor, exhaust gases, for example exhaust gases, which are mixtures are used containing superheated water vapor. The method is carried out using a pipe to form a driving gas stream, with mounted electric generating and current-receiving elements, according to the device, two types of electrodes are placed in pairs in an electric insulation pipe: cathodes coated with solid electron acceptors and anodes of heat-resistant electrically conductive material located downstream jet electron donor gas.
Предлагаемый способ предусматривает использование кинетической и тепловой энергии в период или после выполнения основной функции. Он базируется на разделении электрических зарядов электроне донорного газа, которое происходит на поверхности твердого акцептора электронов, обладающего свойствами восприятия и частичного накопления электронов. Разделение зарядов наступает вследствие одноэлектронного переноса заряда от донора на поверхность акцептора электронов. Здесь же заряд накапливается в кристалле в форме анион радикалов. Подобные сгустки энергии могут рассматриваться как эксиплексы. Положительные заряды-дырки уносятся струей пара. Накопление анион радикалов в кристалле пигмента может быть визуализовано на основе пирофорности - загорания образца при перемещении его в воздушную среду, по секторам ЭПР (электронного парамагнитного резонанса), или измерением напряжения на электродах обычными средствами. В последнем случае электродами служат металлическая подложка, на поверхность которой нанесен органический пигмент (катод) или полупроводник, и металлическая сетка (анод) размещается в трубе далее по ходу струи пара.The proposed method involves the use of kinetic and thermal energy during or after the main function. It is based on the separation of electric charges of the electron of the donor gas, which occurs on the surface of a solid electron acceptor, which has the properties of perception and partial accumulation of electrons. The separation of charges occurs due to the one-electron charge transfer from the donor to the surface of the electron acceptor. Here, the charge accumulates in the crystal in the form of anion radicals. Similar clumps of energy can be considered as exciplexes. Positive hole charges are carried away by a stream of steam. The accumulation of anion radicals in a pigment crystal can be visualized on the basis of pyrophoricity - the burning of a sample when moving it into the air, along the EPR sectors (electron paramagnetic resonance), or by measuring the voltage on the electrodes by conventional means. In the latter case, the electrodes are a metal substrate, on the surface of which an organic pigment (cathode) or a semiconductor is deposited, and a metal grid (anode) is placed in the pipe further along the steam jet.
Для реализации способа предлагается устройство, включающее термостойкую непроводящую электроток трубу, через которую при повышенной температуре может пропускаться электронодонорный газ. На внутренней стенке трубы закреплен анод и катод, соединенные во внешнюю электрическую цепь. В случае использования в качестве электронодонорного газа выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания участок трубы, предназначенный для генерирования тока, изготавливают большего диаметра, чтобы не наступало снижение мощности двигателя вследствие увеличения сопротивления выхлопу.To implement the method, a device is proposed that includes a heat-resistant non-conductive electric current pipe through which an electron-donating gas can be passed at elevated temperatures. An anode and a cathode are fixed on the inner wall of the pipe, connected to an external electrical circuit. In the case of using the exhaust gases of internal combustion engines as an electron donor gas, the pipe section for generating current is made of a larger diameter so that there is no decrease in engine power due to an increase in exhaust resistance.
С помощью известного устройства [1] добиться такого эффекта не удается, т.к. его габариты велики, установка его на транспортирующие трубопроводы невозможна.Using the known device [1], it is not possible to achieve such an effect, because its dimensions are large, its installation on conveying pipelines is impossible.
Предложенные способ и устройство получения электрического тока иллюстрируются следующими примерами:The proposed method and device for producing electric current are illustrated by the following examples:
Пример 1. Кварцевую трубку диаметром 30 мм, длиной 1200 мм размещают в трубчатой электрической печи под небольшим уклоном, с таким расчетом, чтобы верхний край трубки был, по возможности, короче. Печь оборудована регулируемым обогревом, а между стенками трубки и печи установлена термопара. К верхней части трубки присоединяют источники насыщенного пара. Участок трубки на расстоянии 10-300 мм от верхнего края служит зоной перегрева пара, на расстоянии 400-500 мм размещается анод, представляющий собой металлическую лодочку из медной или алюминиевой фольги вместимостью 3-5 см3, а участок 500-600 мм - место анода, представляющего собой виток медной сетки площадью 30 см2. Анод и катод изолированными проводами присоединяют к клеммам конденсатора. Предварительно в холостом опыте установлена температурная поправка в показаниях термодатчиков в межтрубном пространстве и в зоне ожидаемого генерирования электрического тока. При 350°С и скорости подачи пара около 0,25 г/мин разница в показаниях термодатчиков составила минус 10°С.Example 1. A quartz tube with a diameter of 30 mm and a length of 1200 mm is placed in a tubular electric furnace under a slight slope so that the upper edge of the tube is as short as possible. The furnace is equipped with adjustable heating, and a thermocouple is installed between the walls of the tube and the furnace. Saturated steam sources are attached to the top of the tube. A section of the tube at a distance of 10-300 mm from the upper edge serves as a zone of superheating of steam, at a distance of 400-500 mm an anode is placed, which is a metal boat made of copper or aluminum foil with a capacity of 3-5 cm 3 , and a section of 500-600 mm is the place of the anode , which is a coil of copper mesh with an area of 30 cm 2 . The anode and cathode are connected by insulated wires to the terminals of the capacitor. Previously, in a blank experiment, a temperature correction was established in the readings of temperature sensors in the annulus and in the zone of the expected generation of electric current. At 350 ° C and a steam feed rate of about 0.25 g / min, the difference in the readings of the temperature sensors was minus 10 ° C.
В лодочку из медной фольги помещают 1,5 г диимида перилен-3,4,9,10-тетракарбоновой кислоты (диимида ПТК) [Pigment Violet 29, Color Index International The Society of Dyers and Colourists, 1997, Bredford, England] с нанесенной на его поверхность 0,1 г однохлористой меди и вносят в кварцевую трубку установки в зону генерирования электричества при температуре 150°С. Используя лодочку с навеской пигмента в качестве катода, устанавливают в кварцевой трубке на уровне 500-600 мм от верхнего края катод и соединяют оба электрода с клеммами конденсатора и ведут подогрев, измеряя напряжение на клеммах конденсатора через каждые 20 мин мультиметром ДТ-830 В. В процессе измерения наступает разряд конденсатора. Кинетические данные зависимости напряжения от температуры перегретого пара и продолжительности обработки иллюстрируют таблицы 1 и 2.1.5 g perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid diimide (PTC diimide) was placed in a copper foil boat [Pigment Violet 29, Color Index International The Society of Dyers and Colorists, 1997, Bredford, England] 0.1 g of copper monochloride is placed on its surface and introduced into the quartz tube of the installation in the zone of electricity generation at a temperature of 150 ° C. Using a boat with a pigment sample as a cathode, install a cathode in a quartz tube at a level of 500-600 mm from the upper edge and connect both electrodes to the capacitor terminals and heat them up by measuring the voltage at the capacitor terminals every 20 minutes with a DT-830 V. multimeter. V During the measurement, the capacitor discharges. The kinetic data of the dependence of voltage on the temperature of superheated steam and the duration of the processing are illustrated in tables 1 and 2.
Пример 2. Смешивают 1,5 г индатрона [Pigment Blue 60] с 0,3 г медного порошка, полученную смесь помещают в лодочку аналогично описанному в примере 1 и наблюдают кинетическую зависимость нарастания напряжения от природы твердого акцептора электронов и условий эксперимента. Результаты в таблице 2.Example 2. 1.5 g of indatron [Pigment Blue 60] are mixed with 0.3 g of copper powder, the resulting mixture is placed in a boat as described in example 1, and the kinetic dependence of the voltage increase on the nature of the solid electron acceptor and experimental conditions is observed. The results in table 2.
Зависимости генерируемого напряжения от температуры и продолжительности обработки перегретым водяным паром.Dependences of the generated voltage on temperature and duration of treatment with superheated water vapor.
Пример 3. Два грамма (2,0 г) пигмента зеленого фталоцианинового [Pigment Green 7] помещают в медную лодочку установки согласно примеру 1, повышают температуру до 300°С и ведут обработку продукта перегретым паром с одновременным измерением генерируемого напряжения. Полученная зависимость приведена в таблице 2.Example 3. Two grams (2.0 g) of the green phthalocyanine pigment [Pigment Green 7] is placed in a copper boat of the apparatus according to Example 1, the temperature is increased to 300 ° C and the product is processed with superheated steam while measuring the generated voltage. The resulting dependence is shown in table 2.
Пример 4. Пластинку из кремния полупроводниковой квалификация массой 0,45 г, площадью 0,4 см2 помещают в трубку аналогично описанному в примере 1. Величина напряжения после прогрева в течение 120 мин при 350°С составила 39 мВ (см. таблицу 2).Example 4. A silicon wafer of semiconductor qualification weighing 0.45 g, an area of 0.4 cm 2 is placed in the tube as described in example 1. The voltage after heating for 120 min at 350 ° C was 39 mV (see table 2) .
Пример 5. Используя в качестве источника насыщенного пара колбу, разогревают в ней 300 мл воды до кипения по примеру 1. Наблюдают генерирование электрического напряжения в струе перегретого водяного пара. При этом за 20 мин накапливается напряжение в 10 мВ. Затем из капельной воронки, оборудованной трубкой для подачи жидкости под поверхность кипящей воды, равномерно со скоростью 0,5 мл/мин, подают водный 25% раствор аммиака. При этом увеличивают нагрев колбы настолько, чтобы скорость испарения не уменьшалась, а оставалась на уровне 0,25 г/мин. Повышая температуру в зоне генерирования напряжения, наблюдают кинетическую зависимость возрастания напряжения в смеси перегретых паров воды и аммиака. Результат в таблице 2.Example 5. Using a flask as a source of saturated steam, 300 ml of water is heated in it to a boil in Example 1. Electricity generation is observed in a stream of superheated water vapor. At the same time, a voltage of 10 mV accumulates in 20 minutes. Then, from a dropping funnel equipped with a tube for supplying liquid under the surface of boiling water, an aqueous 25% ammonia solution is uniformly supplied at a speed of 0.5 ml / min. At the same time, the heating of the flask is increased so that the evaporation rate does not decrease, but remains at the level of 0.25 g / min. Increasing the temperature in the zone of voltage generation, observe the kinetic dependence of the voltage increase in the mixture of superheated water vapor and ammonia. The result is in table 2.
Пример 6. Аналогично описанному в примере 5, с той лишь разницей, что из капельной воронки подают этиловый спирт-ректификат со скоростью 2 мл/мин. Зависимость напряжения, генерируемого в смеси перегретых паров воды и спирта от условий эксперимента, даны в таблице 2.Example 6. Similar to that described in example 5, with the only difference being that ethyl rectified alcohol is supplied from a dropping funnel at a rate of 2 ml / min. The dependence of the voltage generated in the mixture of superheated water vapor and alcohol on the experimental conditions are given in table 2.
Как видим из таблиц 1 и 2, напряжение генерируемого тока имеет сложную нелинейную зависимость от природы электронодонорного газа, свойств и количества твердого акцептора электронов, возрастает с повышением температуры и продолжительности предварительного прогрева. Для повышения генерируемого напряжения процесс проводят в присутствии катализаторов.As can be seen from tables 1 and 2, the voltage of the generated current has a complex nonlinear dependence on the nature of the electron-donating gas, the properties and quantity of the solid electron acceptor, and increases with increasing temperature and the duration of the preheating. To increase the generated voltage, the process is carried out in the presence of catalysts.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство для получения электрического тока с помощью струи электронодонорного газа, реализованные в системах с движущимися потоками, в том числе и выхлопными газами, позволят улучшить экологию и показатели энергосбережения.Thus, the proposed method and device for generating electric current using a jet of electron-donating gas, implemented in systems with moving flows, including exhaust gases, will improve the environment and energy-saving indicators.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2001064077 | 2001-06-14 | ||
UA2001064077 | 2001-06-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001135893A RU2001135893A (en) | 2003-07-20 |
RU2253938C2 true RU2253938C2 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=35834828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135893/09A RU2253938C2 (en) | 2001-06-14 | 2001-12-26 | Method and device for producing electric current |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253938C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010128877A1 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Matveev Vladimir Anatolevich | Device for recovering energy from flue gases |
RU2564121C2 (en) * | 2013-05-06 | 2015-09-27 | Закрытое акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы воздушно-космической обороны" (ЗАО "РТИС ВКО") | Molecular source of electric energy |
RU2573820C2 (en) * | 2014-05-28 | 2016-01-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Fireball generation device |
-
2001
- 2001-12-26 RU RU2001135893/09A patent/RU2253938C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010128877A1 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Matveev Vladimir Anatolevich | Device for recovering energy from flue gases |
RU2564121C2 (en) * | 2013-05-06 | 2015-09-27 | Закрытое акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы воздушно-космической обороны" (ЗАО "РТИС ВКО") | Molecular source of electric energy |
RU2573820C2 (en) * | 2014-05-28 | 2016-01-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Fireball generation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4146919B2 (en) | In-situ vacuum line cleaning parallel plate system for substrate processing equipment | |
CN102044418B (en) | Method for removal of surface oxides by electron attachment | |
CN1900364A (en) | Method for removal of copper oxide film from substrate processing surface | |
Kanda et al. | A proton conductive coordination polymer. I.[N, N'-bis (2-hydroxyethyl)-dithiooxamido] copper (II). | |
JP2008509070A (en) | Reaction apparatus and method for producing silicon | |
US4959010A (en) | Automatically regulated combustion process | |
CN214666101U (en) | Lithium battery material sintering roller kiln with waste heat recovery function | |
RU2253938C2 (en) | Method and device for producing electric current | |
CN201216917Y (en) | Plasma waste gas treating device | |
Wang et al. | Experimental study of microwave-induced discharge and mechanism analysis based on spectrum acquisition | |
Tazmeev et al. | Formation of powerful plasma flow from substance of liquid electrolyte cathode | |
CN105836715A (en) | Self-assembly ternary sulfur molybdenum selenide nanotube with controllable composition and preparation method thereof | |
Shimizu et al. | Pulsed-plasma treatment of polluted gas using wet-/low-temperature corona reactors | |
Azumi et al. | Light emission from Pt during high‐voltage cathodic polarization | |
CN102672298A (en) | Apparatus and method for removal of surface oxides via fluxless technique involving electron attachment | |
TR200002875T1 (en) | Equipment and method for the processing of electrically conductive continuous material. | |
Goldman et al. | Corona corrosion of aluminum in air | |
US20210308620A1 (en) | Carbon, nitrogen and oxygen separator and method of use thereof | |
WO2018034413A1 (en) | Deposition device provided with plasma activation device | |
JPH11101426A (en) | Combustion apparatus for gas containing combustible constituent | |
RU2001135893A (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC CURRENT | |
TWI673456B (en) | Oil purifying apparatus | |
Park et al. | Effect of nonthermal plasma reactor for CF/sub 4/decomposition | |
UA45719A (en) | METHOD AND DEVICE FOR OBTAINING ELECTRIC CURRENT | |
JPH0480723B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |