УНИПОЛЯРНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2006 года по МПК H02K31/04 

В известном униполярном агрегате (УА) 1,преобразующем энергию химически активных веществ (топлива - Т и окислителя - О) во вращение вала УА, повышению удельной энергетики способствует ускорение электрохимической реакции, осуществляемое движущимися друг относительно друга в прокачиваемом электролите электродами топливных элементов (ТЭ), являющихся так же обмотками возбуждения магнитного поля и подвижными токосъемниками. Цилиндрическое устройство этих электродов-обмоток, разрушающихся под действием центробежной силы при ускоренном вращении ротора, ограничивает повышение удельной энергетики УА, так же сальники большого диаметра, герметизирующие зазоры между статором и ротором, при возрастании линейной скорости быстро изнашиваются.

Известна высокооборотная униполярная машина (УМ) 2 с дисковыми роторами. Но в ней электроды ТЭ стационарны и не являются подвижными токосъемниками, способствующими ускорению электрохимической реакции.

Использование: предлагаемый УА относится к электротехнике, а именно к химико-электромеханическим преобразователям, и может быть экологически чистым, бесшумным двигателем транспортных средств.

Сущность изобретения: две пары разнополярных дисковых электродов ТЭ последовательно соединены через четыре обмотки возбуждения, расположенные на магнитопроводах статорных и роторных поверхностей УА, через якорные проводники их магнитных полюсов.

На чертеже осевой разрез УА отображает магнитопроводные статор 1 и ротор 2 с параллельно замкнутыми по концам якорными проводниками 3 на их магнитных полюсах. Проводники 3 подключены к внешним выводам дисковых обмоток возбуждения 4, расположенных на внутренних поверхностях статора 1 и ротора 2, внутренние выводы которых подключены к дисковым электродам 5 ТЭ. Т и О поступают в камеры для реактантов 6 статорных частей ТЭ через штуцеры 7, а продукт реакции ПР выводится через штуцеры 8. В роторные камеры для реактантов 9 Т и О поступают через осевые штуцеры 10 по каналам в теле ротора. ПР (например, вода) из камер 9, как в центрефуге, вытесняется центробежной силой сквозь гидрофильную структуру периферии дисковых электродов 5 ротора, а легкие реактанты (например, водород и кислород) остаются в этих камерах. Электролит циркулирует, охлаждаясь, в теплообменнике 11 через штуцеры 12 под действием центробежной силы. Сальники 13 обеспечивают герметичность между статором и ротором, а так же между осевыми каналами ротора и штуцерами 10. Ротор вращается под действием однонаправленных электромагнитных сил, созданных при взаимодействии токов в якорных проводниках 3 ротора и статора с пересекающими их магнитными полями статорных и роторных обмоток возбуждения 4. Мощность снимается с вала 14.

Прототип и аналог.

1. RU, 2123227, кл. Н 02 К 31-00. Униполярный агрегат. 19.09.95.

2. SU, 1809505, кл. Н 02 К 31-00. Многодисковая униполярная машина. 15.04.93.

Изобретение относится к электротехнике, к химико-электромеханическим преобразователям и может быть использовано в качестве экологически чистого бесшумного двигателя транспортных средств. Технический результат заключается в повышении удельных энергетических показателей путем ускорения электрохимической реакции за счет движения электродов топливных элементов друг относительно друга в прокачиваемом электролите. Униполярный агрегат содержит магнитопроводные статор и ротор с якорными проводниками на их магнитных полюсах, подключенными последовательно к разнополярным дисковым электродам топливных элементов через дисковые обмотки возбуждения, расположенные на внутренних поверхностях магнитопроводных статора и ротора. Якорные проводники подключены к внешним выводам дисковых обмоток возбуждения, внутренние выводы которых подключены к дисковым разнополярным электродам топливных элементов. В статорные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают и продукты их реакции выводятся через штуцеры. В роторные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают через осевые штуцеры по каналам в теле ротора. Продукты их реакции, исключая легкие, как в центрифуге вытесняются сквозь гидрофильную структуру периферии дисковых разнополярных электродов топливных элементов. 1 ил.

Униполярный агрегат, содержащий магнитопроводные статор и ротор с якорными проводниками на их магнитных полюсах, подключенными последовательно к разнополярным электродам топливных элементов, отличающийся тем, что разнополярные электроды топливных элементов выполнены дисковыми и последовательно подключены к якорным проводникам статора и ротора через обмотки возбуждения, выполненные дисковыми и расположенные на внутренних поверхностях магнитопроводных статора и ротора, причем якорные проводники подключены к внешним выводам дисковых обмоток возбуждения, внутренние выводы которых подключены к дисковым разнополярным электродам топливных элементов, при этом в статорные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают и продукты их реакции выводятся через штуцеры, а в роторные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают через осевые штуцеры по каналам в теле ротора, а продукты их реакции, исключая легкие, как в центрифуге, вытесняются сквозь гидрофильную структуру периферии дисковых разнополярных электродов топливных элементов.