Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую

Авторы патента:

H02K7/18 - конструктивное сопряжение электрического генератора с механическим приводным двигателем, например с турбиной (при отличиях, касающихся главным образом приводного двигателя, см. соответствующие подклассы в разделе F, например F03B 13/00)

F02B71/04 - приспосабливание для специальных целей; комбинирование таких двигателей с приводимыми ими устройствами (комбинации, в которых преобладают отличительные признаки приводимых устройств, см. в классах, относящихся к этим устройствам)

Владельцы патента RU 2537995:

Багич Геннадий Леонидович (RU)

Изобретение относится к устройствам, преобразующим тепловую энергию в электрическую. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую в двигателе внутреннего сгорания содержит линейно расположенные цилиндры, поршни, жестко соединенные между собой штоком, при этом на штоке жестко закреплен ротор, состоящий из конденсаторных пластин, между которыми находятся плоскостные катушки индуктивности, связанные со статором и взаимодействующие с конденсаторными пластинами. Изобретение обеспечивает повышение КПД, ресурса работы. 2 ил.

Изобретение относится к технике получения электроэнергии, за счет тепловой энергии, при сжигании в ДВС, например водорода, получаемого при разложении воды (см. патент России №2456377). Согласно изобретению водородный ДВС-генератор может быть спроектирован на любую мощность и использован повсеместно на месте потребления электроэнергии, а также согласно патенту №2380733 в транспортных средствах.

Известные устройства такого типа см., например патент RU 2150014, выбранный в качестве прототипа, в котором описано устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее ДВС, состоящий из пары цилиндров и поршней, расположенных линейно, причем поршни жестко связаны между собой штоком, энергия возвратно поступательного движения которого преобразуется линейным генератором в электрическую. Устройство также содержит сложные механические устройства для преобразования механической энергии в электрическую, что повышает их весовые и габаритные характеристики на единицу передаваемой мощности, имеет низкий ресурс работы и, как следствие, не высокий КПД.

Целью изобретения является снижение себестоимости, повышение КПД и ресурса работы.

Поставленные цели достигаются тем, что энергия линейного возвратно поступательного движения поршней ДВС непосредственно преобразуется в электрическую. При этом цилиндры и поршни расположены линейно, а поршни жестко связаны между собой штоком, на котором жестко закреплен ротор, несущий конденсаторные пластины, а статор представляет собой плоскостные катушки индуктивности, взаимодействующие с конденсаторными пластинами конденсатора.

Работа устройства поясняется схемами, которые представлены на фиг. 1 и 2. Устройство содержит два цилиндра 1 и поршня 2, расположенные симметрично горизонтальной оси, причем поршни жестко соединены штоком 3, который перпендикулярен горизонтальной оси. Шток 3 жестко связан с ротором 8, состоящим из конденсаторных пластин 5, между которыми находятся плоскостные катушки индуктивности 6, механически связанные статором 4. Конденсатор, образованный пластинами 5, залит диэлектриком 7 с высоким значением диэлектрической проницаемости, например сополимером, а плоскостные катушки индуктивности изолированы диэлектриком 9 с наибольшим значением магнитной проницаемости, причем они имеют возможность взаимного перемещения между конденсаторными пластинами.

Работа устройства заключается в том, что при движении штока 3 и подаче напряжения возбуждения на конденсатор между его пластинами возникает электрическое поле, которое пересекает неподвижные проводники плоскостных катушек индуктивности. В результате этого на статоре появляется рабочее напряжение.

Совместное использование предлагаемого изобретения с изобретением по Российскому патенту № 2380733 позволяет создать высокоэффективное экологически чистое транспортное средство нового поколения, в котором вместо углеродного топлива, например бензина, используется вода. Для этого воду согласно заявке № 2012138152 (водородная ячейка) разлагаем на водород и кислород, которые служат в качестве топлива ДВС.

Использование устройства в качестве элемента электростанции, топливом которой является вода и минимальное количество электроэнергии или водорода, необходимого для покрытия механических и тепловых потерь, открывает путь к безуглеродной энергетике и исключению линий высоковольтных электропередач.

Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую в двигателе внутреннего сгорания, содержащее линейно расположенные цилиндры, поршни, жестко соединенные между собой штоком, отличающееся тем, что на штоке жестко закреплен ротор, состоящий из конденсаторных пластин, между которыми находятся плоскостные катушки индуктивности, связанные со статором и взаимодействующие с конденсаторными пластинами.

Изобретение относится к области промысловой геофизики и предназначено для снабжения электроэнергией автономной скважинной аппаратуры. Техническим результатом является повышение надежности генератора и снижение трудоемкости проведения ремонтных и профилактических работ.

Генераторная установка // 2524577

Изобретение относится к области электротехники и энергетического машиностроения. Технический результат состоит в повышении мощности и КПД силовой установки, получении большего количества электроэнергии.

Аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением // 2520610

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к электрическим машинам и касается выполнения аксиальных индукторных электрических машин. Предлагаемая аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением содержит корпус статора, магнитные пакеты статора, обмотки возбуждения, обмотки переменной ЭДС, ротор и магнитные пакеты ротора.

Электромагнитное устройство, выполненное с вожможностью обратимой работы в качестве генератора и электродвигателя // 2516373

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении кпд устройства и обеспечении максимальной рабочей гибкости за счет регулировки и оптимизации положения статора и ротора.

Модульное электромагнитное устройство, выполненное с возможностью обратимой работы в качестве генератора и электродвигателя // 2510559

Изобретение относится к электромагнитному устройству, выполненному с возможностью обратимой работы в качестве генератора и электродвигателя. Технический результат - обеспечение возможности регулирования и оптимизации относительно положения статора и ротора в целях получения максимального кпд и максимальной рабочей гибкости системы.

Способ получения электроэнергии для электропитания устройств автоматики трубопроводов // 2506686

Способ используется для получения энергии для электропитания устройств автоматики трубопроводов, обеспечения электропитания оборудования вне зон доступа постоянного электроснабжения.

Кольцевой генератор // 2506682

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в ветроэнергетической установке. Технический результат изобретения заключается в получении более эффективного охлаждения кольцевого генератора.

Скважинный электрогенератор // 2473161

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам выработки электрической энергии и может найти применение в конструкции добывающих скважин, имеющих станки-качалки (СК).

Блок энергетический для электромобилей // 2462373

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим пробег электромобиля без подзарядки его аккумуляторов от силовой сети и автоматический подзаряд аккумуляторов при движении экипажа.

Линейный генератор // 2453970

Изобретение относится к электротехнике, линейным генераторам, обеспечивающим выработку электрической энергии. .

Способ генерирования сжатого воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания // 2537324

Изобретение относится к энергомашиностроению. Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, согласно изобретению в момент времени, когда в камеру сгорания поступит масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха.

Электрогенератор // 2533385

Изобретение относится к машиностроению. Электрогенератор содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электрическую машину, электрические конденсаторы и аккумулятор, электрические блоки для преобразования электроэнергии и электронный блок управления.

Переносная электрическая установка // 2527927

Изобретение относится к энергетике. Переносная электрическая установка содержит тепловой двигатель и электрический генератор, установленные в корпусе.

Способ рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания // 2525766

Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям. Свободнопоршневой с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль преобразует экзотермическую энергию моторного топлива в электроэнергию и/или энергию газообразного рабочего тела высокого давления и температуры.

Восьмицилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2522253

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС). В восьмицилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, четыре пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, согласно изобретению каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, на котором в средней части установлена зубчатая рейка, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с генераторами, при этом механизм синхронизации выполнен в виде двух шестерен, жестко связанных с главным валом и взаимодействующих с зубчатыми рейками на поршневых группах.

Свободнопоршневой двигатель // 2517956

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, два оппозитно установленных цилиндра и поршневую группу, что согласно изобретению поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого радиально установлено несколько рядов постоянных магнитов, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и цилиндрическим корпусом и содержащим магнитопрозрачные участки, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2516768

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, при этом каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, внутри которого в средней части установлены пальцы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с генераторами.

Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2516767

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно - к свободнопоршневым двигателям. В четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, согласно изобретению между цилиндрами установлена магнитопроницаемая вставка, каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между магнитопроницаемой цилиндрической вставкой и внутренней магнитопроницаемой цилиндрической вставкой, вне него установлена, по меньшей мере, одна обмотка возбуждения, а движение поршневых групп в противоположные стороны обеспечено механизмом согласования.

Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2514970

Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям. В четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, между цилиндрами установлена магнитопроницаемая вставка, каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между магнитопроницаемой цилиндрической вставкой и внутренней магнитопроницаемой цилиндрической вставкой, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

Свободнопоршневой двигатель // 2513076

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, внутри которых расположены по два оппозитно установленных поршня со штоком, свечи зажигания, системы газораспределения на концах цилиндра, коллектор подачи топливовоздушной среды, коллектор выхлопных газов и систему управления, согласно изобретению каждый цилиндр оборудован зубчатой рейкой на штоке и двумя контактирующими с ней зубчатыми колесами, установленными на ведущих валах, которые соединены с обгонными муфтами, обеспечивающими противоположное вращение двух выходных валов, выходные валы соединены с входом в общий редуктор, имеющий вал нагрузки.

Способ синхронизации движения поршней двухцилиндрового свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединённых с поршнями компрессора сжатия газов // 2539695

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ включает систему управления, цилиндры с поршнями компрессора и энергомодуля, газораспределительные клапаны и внешнюю камеру сгорания, согласно изобретению система управления отслеживает мгновенные величины скоростей поршней компрессора и энергомодуля в обоих цилиндрах компрессора, определяет момент закрытия и продолжительность закрытого положения соответствующих газораспределительных клапанов, и, если при колебательном движении поршней скорость поршней компрессора и энергомодуля в одном цилиндре меньше, чем скорость поршней компрессора и энергомодуля в другом цилиндре, система управления закрывает газораспределительный клапан того цилиндра, скорость поршней компрессора и энергомодуля в котором меньше скорости движения поршней компрессора и энергомодуля в другом цилиндре, в результате чего поступление продуктов сгорания из внешней камеры сгорания прерывается и скорость движения поршней компрессора и энергомодуля в цилиндре с закрытым газораспределительным клапаном уменьшается, после чего в момент времени, когда скорость поршней компрессора и энергомодуля в цилиндре с закрытым газораспределительным клапаном достигнет значения, обеспечивающего одновременность прибытия поршней компрессора и энергомодуля в крайние точки в обоих цилиндрах компрессора, система управления вновь открывает закрытый газораспределительный клапан. Изобретение обеспечивает синхронизацию движения поршней свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов. 1 ил.