Разрядные приборы, работающие как термоэлектронные генераторы – H01J 45/00
Патенты в данной категории
КРЫЛО ГИПЕРЗВУКОВОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В УСЛОВИЯХ ЕГО АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО НАГРЕВА
Изобретение относится к ракетно-космической и авиационной технике. Крыло гиперзвукового летательного аппарата (ЛА) содержит внешнюю оболочку, на внутренней поверхности которой размещен эмиссионный слой-катод, который через бортовой потребитель электроэнергии, токоввод катода и токовывод анода соединен с электропроводящим элементом-анодом, в герметизированные полости, образованные внешней оболочкой нагреваемой части крыла ЛА с эмиссионным слоем и анодом, а также анодом с эмиссионным слоем и вспомогательным анодом введены химические элементы - цезий, барий в парообразной фазе. На внутренней поверхности анода расположен термоэмиссионный слой-вспомогательный катод, а эквидистантно эмиссионному слою основного анода размещен вспомогательный анод, который через дополнительный токовывод, бортовой потребитель электроэнергии и токоввод катода электрически соединен с катодом, образованным внешней оболочкой крыла и нанесенным на ее внутреннюю поверхность эмиссионным слоем. Изобретение направлено на снижение температурно-напряженного состояния крыла. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2506199 выдан: опубликован: 10.02.2014 |
|
РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА КОСМИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Изобретение относится к радиационной защите в составе ядерной энергетической установки для космического аппарата. Защита в местах прохода трубопроводов снабжена вставками из теплозащитного материала, например, на основе кварцевых волокон, закрепленными на внешней поверхности защиты и отделяющими трубопроводы от герметизирующей оболочки контейнера с гидридом лития. Кроме этого, переднее и заднее днища защиты снабжены разделенными в окружном направлении на полости коллекторами, которые соединены между собой трубками, содержащими охлаждающий теплоноситель и закрепленными на размещенной в гидриде лития между коллекторами перфорированной обечайки защиты, переднее днище которой дополнительно снабжено эквидистантно расположенной сферической оболочкой с радиальными выштамповками, образующими совместно с передним днищем изолированные полости, соединяющиеся в центре и имеющие на периферии выход в полости коллектора на переднем днище, а полости заднего коллектора снабжены патрубками подвода и отвода теплоносителя. При этом узлы крепления защиты к агрегатам ядерной энергетической установки размещены на перегородках полостей коллекторов, выполненных на переднем и заднем днищах защиты. Технический результат: обеспечение приемлемого температурного режима гидрида лития, исключающего выход из него водорода и его диффузию через оболочку защиты в космическое пространство. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2499322 выдан: опубликован: 20.11.2013 |
|
ТЕРМОТУННЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в различных автономных устройствах, где требуется невысокая электрическая мощность с длительным сроком службы. Технический эффект - повышение эффективности термотуннельного преобразователя, а именно, электропроводности вдоль оси - С графита за счет повышения добротности материала. Термотуннельный преобразователь тепловой энергии в электрическую содержит в вакуумном объеме два металлических электрода, между которыми помещен ориентированный пиролитический графит в виде шайбы с центральной полостью, соединенной с источником пара цезия, С-ось графита направлена перпендикулярно к углеродным слоям графита с интеркалированными между слоями графита атомами цезия и бария, нагреватель, соединенный с электродами через изолятор и сильфонный узел, и контур с нагрузкой. Все слои графита интеркалированы атомами бария до состава С6 Ва, а источник пара цезия соединен с вакуумным объемом и центральной полостью в графите с помощью патрубка V-образной формы, оба колена которого снабжены электрическими нагревателями. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2479886 выдан: опубликован: 20.04.2013 |
|
МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩИЙ КАНАЛ
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при создании энергетических установок прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Технический результат - повышение эффективности многоэлементных термоэмиссионных электрогенерирующих каналов. Для этого эмиттеры термоэмиссионных элементов (диодов) выполнены из двух различных материалов - тугоплавкого металла (например, вольфрама) и ориентированного пиролитического графита, интеркалированного атомами бария или щелочного металла, С-ось которого перпендикулярна к эмиссионной рабочей поверхности элемента (диода), а отдельные термоэмиссионные элементы (диоды) соединены в последовательную многоэлементную цепочку до получения выходного рабочего напряжения 3-10 вольт. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2477543 выдан: опубликован: 10.03.2013 |
|
ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩИЙ КАНАЛ ТЕРМОЭМИССИОННОГО РЕАКТОРА-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Изобретение относится к области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую и может быть использовано при создании многоэлементных электрогенерирующих каналов (ЭГК). Технический результат заключается в увеличении срока службы и повышении надежности ЭГК за счет уменьшения потерь электроэнергии, генерируемой электрогенерирующими элементами. Электрогенерирующий канал термоэмиссионного реактора-преобразователя состоит из многослойного металлокерамического коллекторного пакета, внутренний слой которого разделен керамической изоляцией на несколько участков, образующих коллекторы, и эмиттеров, расположенных внутри коллекторного пакета. Эмиттеры с коллекторами электрически соединены при помощи коммутационных шин и электрически изолированы друг от друга при помощи дистанционирующих элементов. При этом дистанционирующие элементы выполнены в виде колец или дисков, на торцевых поверхностях которых, свободных от контакта с электродами, организованы кольцевые полости, соотношение глубины к ширине которых составляет не менее 10:1. Подобная система защиты дистанционирующих элементов препятствует попаданию на их поверхности, свободные от контакта с электродами, электропроводящих материалов, уменьшающих электрическое сопротивление дистанционирующих элементов 8 з.п. ф-лы, 6 ил. |
2465678 выдан: опубликован: 27.10.2012 |
|
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ТЕРМОЭМИССИОННОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕГО КАНАЛА
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к космической, с использованием ядерных реакторов с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием. Технический результат - возможность проведения испытаний многоэлементных термоэмиссионных электрогенерирующих каналов вне реактора при оценке качества их изготовления и при проведении экспериментов по исследованию возможных режимов их работы, включая термоэмиссию в космических ядерных энергоустановках. Способ предусматривает формирование расчетного режима работы термоэмиссионного электрогенерирующего канала (ЭГК) с целью оценки качества его изготовления и установления исходного режима для проведения планируемых экспериментов и использует сравнение наклона регистрируемой стационарной ВАХ и совпадение ее с расчетной ВАХ. 2 ил. |
2465677 выдан: опубликован: 27.10.2012 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ПАРА ЦЕЗИЯ В ТЕРМОЭММИСИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение касается термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую и относится к устройствам подачи пара цезия в межэлектродный зазор термоэмиссионного преобразователя (ТЭП). Технический результат - повышенная емкость по цезию достигается за счет того, что предложено устройство для подачи пара цезия в термоэмиссионный преобразователь ТЭП, содержащий источник пара цезия, выполненный из пиролитического ориентированного цезированного графита, и размещенного в корпусе с установленным на нем нагревателем, при этом источник пара цезия выполнен в виде полого цилиндра, размещенного между герметизирующими верхнюю и нижнюю плоскости цилиндра двумя пластинами, верхняя из которых сплошная, при этом полость цилиндра соединена с резервуаром с источником жидкого конденсата цезия, внутренний объем которого герметично перекрыт источником пара от рабочего объема. На резервуаре с жидким конденсатом цезия установлен нагреватель и патрубок с вентилем, а источник конденсата цезия выполнен в виде капиллярной структуры с жидким конденсатом цезия. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. |
2464668 выдан: опубликован: 20.10.2012 |
|
БЛОК ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СО ЩЕЛОЧНЫМ МЕТАЛЛОМ
Изобретение предназначено для повышения эффективности работы термоэлектрического преобразователя со щелочным металлом (АМТЕС), преобразующим тепловую энергию непосредственно в электрическую энергию. Изобретение может быть использовано как в наземных, так и в космических условиях, как генератор, преобразующий различную тепловую энергию (солнечную, тепловых электростанций, ядерную и др.) с высоким КПД в электрическую энергию. Технический результат - повышение стабильности выходных электрических параметров и срока службы генератора за счет использования особенностей работы газорегулируемых тепловых труб, определенным образом вписанных в конструкцию преобразователя. Многоэлементный термоэлектрический преобразователь тепловой энергии в электрическую со щелочным металлом содержит газорегулируемую тепловую трубу с натрием и инертным газом, адиабатическая зона которой соединена патрубками с горячей частью объемов всех элементов АМТЕС, а зона испарения ГРТТ через патрубок соединена с зоной конденсации холодной части объемов всех элементов АМТЕС. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2456699 выдан: опубликован: 20.07.2012 |
|
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СО ЩЕЛОЧНЫМ МЕТАЛЛОМ
Изобретение предназначено для повышения эффективности работы термоэлектрического преобразователя со щелочным металлом (АМТЕС), преобразующим тепловую энергию непосредственно в электрическую энергию. Изобретение может быть использовано как в наземных, так и в космических условиях как генератор, преобразующий различную тепловую энергию (солнечную, тепловых электростанций, ядерную и др.) с высоким КПД в электрическую энергию. Технический результат - повышение срока службы термоэлектрического преобразователя, стабильности его выходных электрических параметров за счет материалов и конструкции электродов и твердого электролита. Термоэлектрический преобразователь тепловой энергии в электрическую со щелочным металлом содержит в качестве твердого электролита ориентированный пиролитический графит интеркалированный щелочным металлом, С-ось которого перпендикулярна графитовым слоям и служит одновременно одним из электродов, второй электрод выполнен ив металла с открытой пористостью и размещен вблизи от твердого электролита в холодной области, а рабочим телом служат щелочные металлы: цезий, рубидий и калий. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. |
2456698 выдан: опубликован: 20.07.2012 |
|
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к термоэмиссионным преобразователям тепловой энергии в электрическую, они широко применяются в ядерных энергетических установках. Термоэмиссионный преобразователь содержит два изолированных электрода, находящихся в вакуумном объеме. Резервуар с рабочим телом - цезий тритиевый гидрид (Cs1 H3), соединен с преобразователем. Изобретение позволяет повысить выходные электрические характеристики ТЭП, выходную электрическую мощность. 1 ил. |
2449410 выдан: опубликован: 27.04.2012 |
|
СПОСОБ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНО ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ ГАЗОРЕДУЦИРУЮЩИХ ОБЪЕКТОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ И ГАЗОВЫХ СЕТЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к технологическим приемам решения задачи обеспечения электрической энергией потребностей собственных нужд (средства телемеханики, контрольно-измерительные приборы, освещение, охранно-пожарная сигнализация и т.д.) автономно функционирующих газоредуцирующих объектов магистральных газопроводов и газовых сетей низкого давления. Способ выработки электрической энергии основан на использовании при редуцировании сжатого газа эффектов Ранка-Хилша и Зеебека. Для повышения эффективности выработки электрической энергии в термоэлектрическом модуле объединение горячего и холодного потоков газа низкого давления вихревой трубы происходит в эжекторе, в котором горячий газ выступает в качестве рабочего, а холодный - инжектируемого потока. 1 ил., 1 табл. |
2417337 выдан: опубликован: 27.04.2011 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для производства электрической энергии для малой энергетики и локальных электросетей с использованием как высокопотенциального, так и низкопотенциального тепла, в частности солнечного. В вертикально установленном корпусе (1) выполнены электроизолированные каналы (4, 7). Автоэмиссионный катод (8), установлен на металлической основе (9) в нижней части электроизолированных каналов (4, 7). Коллекторный электрод (5) выполнен в форме тела вращения и замыкает электроизолированные каналы (4, 7) своей внутренней полостью сверху. Металлическая основа (9) замыкает электроизолированные каналы (4, 7) снизу, а полученный герметичный объем заполнен газом (10), который имеет отрицательное сродство к электрону. Металлическая основа (9) подсоединена к источнику тепла. Технический результат состоит в упрощении конструкции, получении постоянного и импульсного тока, при этом поверхность коллекторного электрода (5) может охлаждаться ниже температуры окружающей среды. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. |
2416868 выдан: опубликован: 20.04.2011 |
|
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ И ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Заявляемое изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую посредством термоэлектронной эмиссии, в частности к получению электрической энергии за счет тепла газов, образующихся при сжигании углеводородного топлива, и может быть использовано на тепловых электростанциях для снабжения электроэнергией и теплом отдельных зданий промышленной и индивидуальной застройки, в металлургии, транспорте и других отраслях промышленности. Способ преобразования тепловой энергии в электрическую осуществляется в термоэмиссионном генераторе, внутри корпуса которого расположены канал первого назначения и один или несколько с размещенными в них термоэмиссионными элементами каналов второго назначения, каждый из которых отделен от канала первого назначения посредством стенки с отверстиями, выполненными, по меньшей мере, на ее части с возможностью инжекции теплоносителя из канала первого назначения в соответствующий канал второго назначения и поддержания температуры теплоносителя вдоль указанной части стенки в этом канале второго назначения, по существу, постоянной, не меньшей температуры тепловой эмиссии электронов. Для преобразования тепловой энергии в электрическую направляют поток теплоносителя в канал первого назначения, откуда теплоноситель через отверстия инжектируют в каналы второго назначения, где нагревают термоэмиссионные элементы движущимся теплоносителем, по меньшей мере, до температуры тепловой эмиссии электронов. Изобретение направлено на упрощение конструкции, уменьшение габаритов и снижение материалоемкости термоэмиссионного генератора. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил. |
2398307 выдан: опубликован: 27.08.2010 |
|
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии в электрическую. Термоэмиссионный преобразователь содержит токоподводы (16), катод со средствами подвода тепла (7) и перфорированный анод (12) со средствами отвода тепла, разделенные межэлектродным зазором (8), систему подачи пара цезия через отверстия в аноде (10) в межэлектродный зазор (8). Система подачи пара цезия через отверстия в аноде (10) в межэлектродный зазор (8) образована соединенными между собой перфорированным анодом (12), капиллярно-пористой прокладкой (6), пропитанной расплавом цезия, и подложкой анода (13). По крайней мере часть отверстий (10) в аноде размещена над теплоизолирующими прокладками (14), размещенными на подложке анода (13). В частных случаях реализации устройства расстояние между отверстиями в перфорированном аноде (12) составляет 0,7-4 от толщины межэлектродного зазора (8), а размер отверстий в перфорированном аноде (12), расположенных над теплоизолирующими прокладками (14), по крайней мере вдвое меньше размера отверстий в перфорированном аноде (12), размещенных вне теплоизолирующих прокладок (14). Технический результат - повышение эффективности преобразования энергии и повышение компактности устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2390872 выдан: опубликован: 27.05.2010 |
|
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области производства, преобразования и распределения электрической энергии и может быть использовано в устройствах для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Термоэлектрический преобразователь содержит плоские спаи разнородных материалов и магнитную систему, причем один из спаев находится в магнитном поле и плоскость спая параллельна вектору магнитной индукции, а второй спай находится вне магнитного поля, или, по крайней мере, в области второго спая составляющая вектора магнитной индукции, параллельная плоскости второго спая, существенно меньше, чем в области первого спая. Потенциальные барьеры в спаях узкие, т.е. перенос электронов через барьеры носит баллистический характер. Технический результат - преобразование тепловой энергии в электрическую с высоким коэффициентом полезного действия. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. |
2388105 выдан: опубликован: 27.04.2010 |
|
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к устройствам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую термоэмиссионым способом. Термоэмиссионый реактор-преобразователь (ТРП) состоит из секций протяженных электрогенерирующих элементов (ЭГЭ) цилиндрической формы с высокими выходными энергетическими характеристиками. Секции выполнены на монолитных платах. ЭГЭ не имеют коллекторной изоляции и позволяют набирать высокое напряжение на выходных клеммах ТРП, не прибегая к многослойным коллекторным пакетам. Тепло, выделяющееся на коллекторах ЭГЭ, отводится тепловыми трубами. Конструкция позволяет проводить отработку элементов и полномасштабные испытания всей конструкции во внереакторных условиях с имитацией ядерного топлива электронагревом. 6 ил. |
2364982 выдан: опубликован: 20.08.2009 |
|
ТЕРМОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
Изобретение относится к области производства, преобразования и распределения электрической энергии и может быть использовано в устройствах для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую энергию. Преобразователь содержит катод и анод, лежащие в одной плоскости, нагреватель и магнитную систему, расположенную таким образом, что вектор магнитной индукции направлен параллельно плоскости катода и анода и перпендикулярно направлению от катода к аноду. Катод и анод имеют тепловой контакт с нагревателем. Между катодом и анодом могут быть установлены промежуточные электроды, причем зазоры между соседними электродами составляют величину до единиц микрометров. Технический результат - преобразование тепловой энергии в электрическую энергию с высоким коэффициентом полезного действия и широким диапазоном выходных напряжений и токов. Применение переменной магнитной системы дает возможность получить электроэнергию переменного тока в широком диапазоне частот. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил. |
2360323 выдан: опубликован: 27.06.2009 |
|
ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ В ХОЛОД (ВАРИАНТЫ)
Изобретение относится к полупроводниковым термоэмиссионным преобразователям. Твердотельный преобразователь энергии с проводимостью n-типа содержит зону эмиттера, находящуюся в тепловой связи с горячей поверхностью теплообменника и включающую зону n-типа с концентрацией n* донора, предназначенную для эмиссии электронов; запрещенную зону полупроводника, легированную донорной примесью n-типа, находящуюся в электрической и тепловой связи с зоной эмиттера; барьерный слой р-типа с концентрацией р* акцептора, расположенный между зоной эмиттера и запрещенной зоной, причем барьерный слой имеет конфигурацию, обеспечивающую наличие потенциального барьера и разрыва между уровнями Ферми зоны эмиттера и запрещенной зоны. Также предложены два способа преобразования тепловой энергии в электрическую и электрической в холод. Изобретение обеспечивает преобразование энергии при более низких температурах, с высоким кпд и высокими плотностями энергии. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 10 ил. |
2336598 выдан: опубликован: 20.10.2008 |
|
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью термоэмиссионных преобразователей (ТЭП). ТЭП содержит два катода, разделенные вакуумным промежутком и выполненные с возможностью термоэлектронной эмиссии, и сетку, расположенную с промежутком над участком поверхности одного из катодов, не заслоненным другим катодом. Для устранения сеточного тока сетка может быть отгорожена от катодов электроизоляционным слоем. Для получения переменного электрического тока нагревают катоды до начала термоэлектронной эмиссии в вакуумный промежуток, при этом подают переменное управляющее напряжение между сеткой и последним из указанных катодов, вследствие чего между катодами создается переменное электрическое поле, приводящее к перезарядке катодов электронным током эмиссии и к появлению между ними переменного напряжения, являющегося выходным напряжением преобразователя. Технический результат: повышение КПД преобразователя тепловой энергии в электрическую энергию переменного тока. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. |
2334303 выдан: опубликован: 20.09.2008 |
|
СПОСОБ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ И ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Способ заключается в том, что для стабилизации температуры в зоне преобразования энергии теплопередачу от движущегося теплоносителя к термоэмиссионным элементам осуществляют с одновременным подогревом теплоносителя через стенку канала от другой его более нагретой части, термоэмиссионные элементы размещены в герметичном корпусе термоэмиссионного генератора в виде сегментов, образующих кольца вокруг канала с теплоносителем с возможностью образования винтовой траектории при прохождении потока теплоносителя, движущегося с выхода канала по его наружной части в обратном направлении по промежуткам между кольцами, движение продолжается до снижения температуры отработавшего потока ниже температуры тепловой эмиссии электронов. Генератор представляет собой герметичный корпус цилиндрической формы с устройством входа потока теплоносителя от внешнего источника и устройством вывода отработавшего потока теплоносителя, внутри корпуса установлены термоэмиссионные элементы в виде колец, собранных из отдельных сегментов и соединенных в единую электрическую цепь. Технический результат: повышение эффективности преобразования тепловой энергии в электрическую за счет повышения коэффициента полезного действия и снижения габаритов термоэмиссионного генератора. 2 н.п. ф-лы, 6 ил. |
2329562 выдан: опубликован: 20.07.2008 |
|
СПОСОБ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛА В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ ПЕРЕМЕННОГО ТРЕХФАЗНОГО ТОКА
Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, в частности к получению электроэнергии испарением электронов в вакуум за счет тепла газов, образующихся при сжигании топлива, и может быть использовано для снабжения электроэнергией зданий, в металлургии и на транспорте, где требуется электропривод с частотным регулированием. Способ прямого преобразования тепла в электрическую энергию переменного трехфазного тока заключается в том, что сдвиг фаз, частоту и форму выходного напряжения термоэмиссионного генератора с термоэмиссионными элементами, размещенными в виде многоэтажной батареи, омываемой движущимся по спиралеобразной траектории теплоносителем, задают импульсами управления, отличающимися амплитудой, с длительностью, равной длительности промежутков. Термоэмиссионные элементы периодически включают в работу импульсами, причем термоэмиссионные элементы объединяют в группы по числу фаз, и в каждой группе соединяют в параллельные цепочки, в одной фазе устанавливают четное число цепочек по количеству, не менее четырех, половину цепочек в фазе включают встречно. Часть цепочек одного направления включается импульсами, появление которых сдвинуто на величину промежутка по отношению к импульсам, включающим другую часть цепочек. Технический результат - высокоэффективное преобразование тепловой энергии в электрическую энергию переменного трехфазного тока регулируемой частоты и с формой выходного напряжения, близкой к синусоидальной. 2 ил. |
2310253 выдан: опубликован: 10.11.2007 |
|
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к устройствам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую термоэмиссионным способом. Предложена конструкция термоэмиссионного реактора-преобразователя с плоскими протяженными электрогенерирующими элементами (ЭГЭ) с высокими выходными характеристиками и компактной активной зоной, в которой тепло, выделяющееся на коллекторах ЭГЭ, отводится с помощью тепловых труб и в которой отсутствует анодная изоляция. Конструкция позволяет проводить отработку элементов и полномасштабные испытания во внереакторных условиях с имитацией ядерного топлива электронагревом. 3 ил. |
2299491 выдан: опубликован: 20.05.2007 |
|
ПЕТЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТЕРМОЭМИССИОННОЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СБОРКИ И СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ПЕТЛЕВОГО УСТРОЙСТВА С ТЕРМОЭМИССИОННОЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СБОРКОЙ
Группа изобретений относится к космическим энергетическим установкам с термоэмиссионным методом преобразования тепловой энергии в электрическую и предназначена для использования при отработке термоэмиссионных электрогенерирующих сборок (ЭГС). Петлевое устройство для испытаний термоэмиссионной ЭГС содержит корпус. В корпусе размещены система теплосброса, снабженная электронагревателями, источник пара цезия и цезиевый тракт. Система теплосброса выполнена с возможностью размещения внутри нее испытываемой термоэмиссионной ЭГС. Система теплосброса снаружи охлаждается водой исследовательского реактора. Цезиевый тракт выполнен с возможностью подсоединения к межэлектродным зазорам термоэмиссионной ЭГС и к системе вакуумирования реакторного стенда. К цезиевому тракту через управляемый обогреваемый отсечной клапан подсоединена установленная снаружи корпуса и охлаждаемая водой исследовательского реактора емкость для сбора жидкого цезия. Емкость выполнена с возможностью герметизации и отсоединения от корпуса. Группа изобретений позволяет понизить радиационную опасность при разрядке петлевого устройства для извлечения ЭГС для последующих исследований и упрощения утилизации петлевых устройств после испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил. |
2296388 выдан: опубликован: 27.03.2007 |
|
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОСМИЧЕСКОЙ ДВУХРЕЖИМНОЙ ЯДЕРНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ С ТЕРМОЭМИССИОННЫМ РЕАКТОРОМ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ
Изобретение относится к космической технике и атомной энергетике и может быть использовано при разработке и эксплуатации космических энергетических и двигательных установок. В способе эксплуатации космической двухрежимной ядерно-энергетической установки (ЯЭУ) с термоэмиссионным реактором-преобразователем (ТРП) и дополнительным преобразователем (ДП), включающим работу ТРП на номинальном и пониженном уровнях тепловой мощности, подачу в межэлектродные зазоры (МЭЗ) ТРП пара цезия, подачу генерируемой ТРП при номинальном уровне тепловой мощности электрической мощности потребителям транспортного режима, понижение тепловой мощности ТРП с номинального до пониженного уровня, отключение подачи пара цезия в ТРП, заполнение МЭЗ ТРП нейтральным газом, подачу генерируемой ДП электрической мощности потребителям режима длительного энергообеспечения, после понижения тепловой мощности ТРП перед отключением подачи пара цезия ТРП переводят в режим короткого замыкания. Техническим результатом является повышение надежности эксплуатации ЯЭУ с ТРП и ДП в двух существенно различающихся по электрической мощности и ресурсу режимах с повышением ресурса работы за счет исключения электрического пробоя изоляции при изменении режима эксплуатации. 2 ил. |
2282905 выдан: опубликован: 27.08.2006 |
|
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии. Сущность: область с высокой степенью легирования n* может служить в качестве области эмиттера, из которой носители заряда могут инжектироваться в область промежутка. Область промежутка может быть р-типа, областью, изготовленной из беспримесного проводника, или областью n-типа с умеренной степенью легирования. Горячий омический контакт соединен с областью n*-типа. Холодный омический контакт служит в качестве коллектора и соединен с другой стороной области промежутка. Холодный омический контакт имеет область рекомбинации, сформированную между холодным омическим контактом и областью промежутка, и блокирующий слой компенсации, который снижает компонент термоэлектрического обратного тока. Эмиттер, нагретый по отношению к коллектору, генерирует электродвижущую силу, которая создает ток через последовательно подключенную нагрузку. Технический результат: повышение эффективности преобразования. 5 н. и 58 з.п. ф-лы, 50 ил., 1 табл. |
2275713 выдан: опубликован: 27.04.2006 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для получения электроэнергии. Техническим результатом изобретения является создание устройства для получения электрической энергии за счет утилизации внутренней энергии используемого вещества. Согласно изобретению устройство для получения электрической энергии имеет формирователь магнитного поля и размещенные в вакуумной камере эмиттер и коллектор, установленные таким образом, что вектор напряженности магнитного поля перпендикулярен рабочим поверхностям эмиттера и коллектора. Дополнительно устройство содержит активизатор эмиссии, расположенный в вакуумной камере вблизи эмиттера вне промежутка между эмиттером и коллектором. Эмиттер выполнен из материала, представляющего собой соединение Ca14Cu14O28. Устройство также содержит конденсатор, подключенный к эмиттеру и к коллектору, расположенный снаружи от вакуумной камеры и подсоединяемый к внешней цепи потребителя. Активизатор эмиссии расположен вблизи эмиттера и снабжен средством для подключения к маломощному автономному источнику питания (батарейки). Активизатор выполнен из материала, представляющего собой соединение из бария на окисленном вольфраме. Коллектор и конденсатор выполнены из материала, представляющего собой соединение CaCu3Ti4O12 . 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
|
2241279 выдан: опубликован: 27.11.2004 |
|
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ МАКЕТ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ ТЕРМОЭМИССИОННОЙ СБОРКИ ПЕТЛЕВОГО КАНАЛА И СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОГО МАКЕТА МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ ТЕРМОЭМИССИОННОЙ СБОРКИ ПЕТЛЕВОГО КАНАЛА
Назначение: реакторная теплофизика и термоэмиссионный метод преобразования тепловой энергии в электрическую. Теплофизический макет (ТФМ) многоэлементной термоэмиссионной электрогенерирующей сборки (ЭГС) петлевого канала (ПК) содержит корпус с расположенной внутри него моделью ЭГС в виде трех эмиттерных узлов с топливными сердечниками, размещенных внутри калориметров. Внутри корпуса установлена цилиндрическая оболочка, на наружной поверхности которой размещены через слой электроизоляции калориметры, а внутри размещена модель сборки с возможностью перемещения вдоль ее оси. Способ испытаний ТФМ включает: загрузку ТФМ с моделью ЭГС в петлевую ячейку исследовательского реактора, в которой после испытаний ТФМ будет испытываться моделируемая многоэлементная термоэмиссионная ЭГС, вывод реактора на рабочий уровень мощности, измерение электрических сигналов калориметров при последовательном перемещении модели ЭГС вдоль калориметров с шагом, равным шагу элементов моделируемой термоэмиссионной ЭГС, оценку удельной тепловой мощности электрогенерирующих элементов моделируемой термоэмиссионной ЭГС. Технический результат - уменьшение в предлагаемом теплофизическом макете многоэлементной термоэмиссионной сборки количества делящегося вещества и, соответственно, снижение стоимости и упрощение эксплуатации. 1 ил.
|
2240628 выдан: опубликован: 20.11.2004 |
|
ВИХРЕВОЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к источникам электроэнергии и представляет собой устройство для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Электрический ток создается в электрической цепи, состоящей из р-ветвей 1 и n-ветвей 2 термоэлемента, коммутационных пластин 3 и активной нагрузки 6, из-за разности температур на горячих 4 и холодных 5 спаях при помещении их в полость горячего потока 8 и полость холодного потока 9 вихревой трубы 7, получаемых в результате температурного разделения газа, поступающего от источника сжатого газа. Таким образом, при осуществлении работы термоэлектрического генератора не требуется сжигание топлива, также улучшается экологическая и пожарная безопасность получения электроэнергии. 2 ил. | 2234161 выдан: опубликован: 10.08.2004 |
|
СПОСОБ РАБОТЫ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к способу получения электроэнергии и может быть использовано для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. В известном способе работы термоэлектрического генератора, по которому электрическую энергию, потребляемую активной нагрузкой, вырабатывают в термоэлементе, горячие спаи которого нагревают, а холодные - охлаждают, особенность заключается в том, что в качестве источника греющей и охлаждающей среды используют вихревую трубу, которая работает от источника сжатого газа. Технический результат - экономия топлива, уменьшение загрязнения окружающей среды продуктами сгорания, повышение пожарной безопасности работы термоэлектрического генератора. 2 ил. | 2234160 выдан: опубликован: 10.08.2004 |
|
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАКЕТНОЙ СХЕМЫ Изобретение относится к термоэмиссионному методу преобразования энергии атомной энергетики и космической технике и может быть использовано при создании преимущественно космических энергоустановок. Сущность изобретения: термоэмиссионный реактор-преобразователь (ТРП) пакетной схемы содержит не менее двух электрогенерирующих пакетов (ЭГП) в виде герметичного корпуса, снабженного патрубками для входа и выхода теплоносителя, с размещенными внутри корпуса охлаждаемыми теплоносителем термоэмиссионными электрогенерирующими сборками (ЭГС) с активной частью и коллекторами раздачи и сбора теплоносителя, размещенными у торцев пакета. В центре каждого ЭГП соосно с термоэмиссионными ЭГС установлена часть тепловой трубы (ТТ) системы расплавления теплоносителя, причем зона испарения ТТ размещена в теплоносителе напротив активной части ЭГС. Наружный диаметр зоны испарения ТТ может быть выбран равным наружному диаметру активной части ЭГС, а корпус ТТ может быть выполнен из того же материала, что и наружный корпус активной части ЭГС. Технический результат - повышение безопасности эксплуатации ТРП в космосе и упрощение процессов многократных плановых пусков и остановов ТРП в процессе длительной работы. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. | 2224328 выдан: опубликован: 20.02.2004 |