УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ Российский патент 2014 года по МПК F02B71/04 

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, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную. 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, невысокий 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 закреплена катушка возбуждения, питаемая, например, постоянным током. При совершении катушкой возбуждения возвратно-поступательных движений внутри или снаружи другой катушки в них индуктируется ЭДС. Если первичная обмотка трансформатора играет роль неподвижной катушки, то ЭДС индуктируется во вторичных обмотках трансформатора.

Работа устройства поясняется схемами, которые представлены на фиг 1, 2, 3. Устройство содержит два цилиндра 1 и поршня 2, расположенных симметрично горизонтальной оси, причем поршни жестко соединены штоком 3, который перпендикулярен горизонтальной оси. Катушка возбуждения 6 жестко связана с штоком 3 и имеет магнитную связь с катушкой 7 трансформатора. Электромагнитная энергия от катушки 7 посредством магнитопровода 9 передается вторичной катушке 8 и далее потребителю.

Работа устройства заключается в том, что при движении штока 3 и подачи напряжения возбуждения на катушку 6 электромагнитная энергия посредством магнитной связи трансформируется на катушку 7 трансформатора, на выходной катушке 8 которого 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.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к двигателегенераторам. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную, магнитопровод, согласно изобретению снабжено трансформатором с первичной обмоткой, при этом катушка возбуждения имеет магнитную связь с первичной обмоткой трансформатора. Изобретение обеспечивает повышение КПД и ресурса работы, а также снижение себестоимости. 3 ил.

Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную, магнитопровод, отличающееся тем, что оно снабжено трансформатором с первичной обмоткой, при этом катушка возбуждения имеет магнитную связь с первичной обмоткой трансформатора.