Способ получения статического электричества

 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и позволяет повысить производительность процесса получения статистического электричества. Способ получения статистического электричества осуществляют путем поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов, разделения последних в пространстве непроводящего материала и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю. В качестве непроводящего материала используют непроводящую жидкую или газообразную среду, поляризацию которой осуществляют трением между ее молекулами путем вращения одного или нескольких сосудов, заполненных указанной непроводящей жидкой или газообразной средой. 1 ил.

Изобретение относится к генераторам статического электричества, в которых кинетическая энергия преобразуется в электрическую путем ионизации жидкой или газообразной среды и снятия с нее заряда, и может найти применение при конструировании энергетических, в частности ветроэнергетических, установок.

Известен способ получения статического электричества путем поляризации полу проводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов посредством вращательного или поступательного движения электрода-эмиттера и электрода-индуктора относительно указанного полупроводящего материала, разделения зарядов в пространстве указанного полупроводящего материала посредством перемещения транспортера зарядов совместно с электродом-эмиттером и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю (сведения содержатся в описании изобретения к авторскому свидетельству СССР 1173512 А, кл. Н 02 N 11/00, 1/00, БИ 30, от 15.08.85).

Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного способов, заключаются в поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов посредством вращательного движения материала, разделения зарядов в пространстве указанного непроводящего материала и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю.

Причина, препятствующая получению в известном способе заявленного технического результата, заключается в необходимости перемещения электродов.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения статического электричества путем поляризации пакета диэлектрических дисков трением между этими дисками и поляризаторами с образованием на дисках электрических зарядов, разделения последних в пространстве указанных дисков и снятия разделенных электрических зарядов посредством шины с отводами для направления этих зарядов в аккумуляторную батарею (АКБ) для ее разрядки (сведения содержатся в описании изобретения к патенту РФ 2044396 С1, кл. Н 02 N 1/08, 1/00, БИ 26, от 20.09.95).

Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного способов, заключаются в поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов, разделении последних в пространстве непроводящего материала и снятии разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю.

Причина, препятствующая получению в известном способе требуемого технического результата, заключается в использовании твердого подвижного элемента, несущего электрические заряды, и поляризации этого элемента за счет механического трения между этим твердым элементом и щетками поляризатора.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении производительности процесса получения статического электричества.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в исключении трения между двумя твердыми элементами.

Достигается технический результат тем, что в способе получения статического электричества, осуществляемом путем поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов, разделения последних в пространстве непроводящего материала и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю, в качестве непроводящего материала используют непроводящую жидкую или газообразную среду, поляризацию которой осуществляют трением между ее молекулами путем вращения одного или нескольких сосудов, заполненных указанной непроводящей жидкой или газообразной средой.

Новым является использование в качестве непроводящего материала непроводящей жидкой или газообразной среды, поляризацию которой осуществляют трением между ее молекулами путем вращения одного или нескольких сосудов, заполненных указанной непроводящей жидкой или газообразной средой.

На чертеже изображена ветроэнергетическая установка, реализующая заявленный способ. Установка содержит ветродвигатель и электростатический генератор, соединенные между собой промежуточной втулкой, а также аккумуляторную батарею (АКБ).

Ветродвигатель состоит из корпуса 1, на боковой поверхности которого расположены лопасти 2. Электрогенератор выполнен в виде пакета сосудов 3, заполненных смесью газов (гелий и неон) 4. Сосуды 3 выполнены в виде полых дисков из диэлектрического материала и насажены на ось 5, которая одним концом прикреплена к станине 6. Между сосудами 3 расположены подшипники 7, обеспечивающие противоположное вращение сосудов один относительно другого. Электрогенератор также содержит устройство 8 снятия электростатических зарядов, которое прикреплено к станине 6 и выполнено в виде шины с отводами 9. Кроме того, на станине расположен осушитель воздуха 10, который отбирает влагу из воздуха, циркулирующего между сосудами 3. Промежуточная втулка 11 одним концом жестко крепится к корпусу 1 ветродвигателя, а другим - к крайнему диску 3 электростатического генератора и служит связующим звеном между электрогенератором и ветродвигателем. Внутрь промежуточной втулки 11 входит свободный конец оси 5. Отводы 9 подходят к каждому сосуду и к соответствующему полюсу аккумулятора (АКБ).

Работа устройства и пример осуществления способа заключается в следующем.

Вращательный момент от лопастей 2 передается корпусу 1 через втулку 11 на крайний сосуд 3. Последний посредством подшипников 7 обеспечивает попарное встречное вращение сосудов 3. Газы 4, находящиеся в сосудах 3, приходят вследствие этого в движение, обусловливая тем самым необходимое трение между молекулами этих газов. Указанное трение приводит к поляризации молекул газов, вследствие чего на диаметрально противоположных сторонах сосудов 3 скапливаются одноименные заряды. Отводами 9 устройства 8 снятия электрических зарядов указанные заряды собираются и транспортируются в аккумуляторную батарею. При этом числом и размерами устанавливаемых сосудов 3 регулируется требуемая мощность установки.

Формула изобретения

Способ получения статического электричества путем поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов, разделения последних в пространстве непроводящего материала и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю, отличающийся тем, что в качестве непроводящего материала используют непроводящую жидкую или газообразную среду, поляризацию которой осуществляют трением между ее молекулами путем вращения одного или нескольких сосудов, заполненных указанной непроводящей жидкой или газообразной средой.

РИСУНКИ

Рисунок 1