Спосіб отримання статичної електрики
Винахід відноситься до галузі енергомашинобудування та дозволяє підвищити продуктивність процесу отримання статистичної електрики. Спосіб отримання статистичної електрики здійснюють шляхом поляризації непровідного матеріалу тертям з утворенням на ньому електричних зарядів, поділу останніх у просторі непровідного матеріалу та зняття розділених таким чином електричних зарядів для направлення їх споживачеві. Як непровідний матеріал використовують непровідне рідке або газоподібне середовище, поляризацію якої здійснюють тертям між її молекулами шляхом обертання одного або декількох судин, заповнених зазначеним непровідним рідким або газоподібним середовищем. 1 іл.
Винахід відноситься до генераторів статичної електрики, в яких кінетична енергія перетворюється на електричну шляхом іонізації рідкого або газоподібного середовища і зняття з неї заряду, і може знайти застосування при конструюванні енергетичних, зокрема вітроенергетичних установок.
Ознаки, що є загальними для відомого та заявленого способів, полягають у поляризації непровідного матеріалу тертям з утворенням на ньому електричних зарядів за допомогою обертального руху матеріалу, поділу зарядів у просторі зазначеного непровідного матеріалу та зняття розділених таким чином електричних зарядів для направлення їх споживачеві.
Причина, що перешкоджає отриманню відомому способі заявленого технічного результату, полягає в необхідності переміщення електродів.
Найбільш близьким аналогом (прототипом) є спосіб отримання статичної електрики шляхом поляризації пакета діелектричних дисків тертям між цими дисками та поляризаторами з утворенням на електричних дискахзарядів, поділу останніх у просторі зазначених дисків та зняття розділених електричних зарядів за допомогою шини з відведеннями для направлення цих зарядів в акумуляторну батарею (АКБ) для її розрядки (відомості містяться в описі винаходу до патенту Україна 2044396 С1, кл. Н 02 N 1/08 , 1/00, БІ 26, від 20.09.95).
Ознаки, що є загальними для відомого та заявленого способів, полягають у поляризації непровідного матеріалу тертям з утворенням на ньому електричних зарядів, поділ останніх у просторі непровідного матеріалу та зняття розділених таким чином електричних зарядів для направлення їх споживачеві.
Причина, що перешкоджає отриманню відомому способі необхідного технічного результату, полягає у використанні твердого рухомого елемента, що несе електричні заряди, і поляризації цього елемента за рахунок механічного тертя між цим твердим елементом і щітками поляризатора.
Завдання, на вирішення якого спрямовано винахід, полягає у підвищенні продуктивності процесу одержання статичної електрики.
Технічний результат, опосередковує вирішення зазначеної задачі, полягає у виключенні тертя між двома твердими елементами.
Досягається технічний результат тим, що у способі отримання статичної електрики, що здійснюється шляхом поляризації непровідного матеріалу тертям з утворенням на ньому електричних зарядів, поділу останніх у просторі непровідного матеріалу та зняття розділених таким чином електричних зарядів для направлення їх споживачеві, як непровідний матеріал використовують непровідну рідину або газоподібне середовище, поляризацію якого здійснюють тертям між його молекулами шляхом обертання одного або декількох судин,заповнених зазначеним непровідним рідким або газоподібним середовищем.
Новим є використання в якості непровідного матеріалу непровідного рідкого або газоподібного середовища, поляризацію якого здійснюють тертям між її молекулами шляхом обертання одного або декількох судин, заповнених зазначеним непровідним рідким або газоподібним середовищем.
На кресленні зображено вітроенергетичну установку, що реалізує заявлений спосіб. Установка містить вітродвигун та електростатичний генератор, з'єднані між собою проміжною втулкою, а також акумуляторну батарею (АКБ).
Вітродвигун складається з корпусу 1, на бічній поверхні якого розташовані лопаті 2. Електрогенератор виконаний у вигляді пакету судин 3, заповнених сумішшю газів (гелій і неон) 4. Судини 3 виконані у вигляді порожнистих дисків з діелектричного матеріалу і насаджені на вісь 5, яка одним кінцем прикріплена до станини 6. Між судинами 3 розташовані підшипники 7, що забезпечують протилежне обертання судин одна щодо іншої. Електрогенератор також містить пристрій 8 зняття електростатичних зарядів, яке прикріплено до станини 6 і виконано у вигляді шини з відводами 9. Крім того, на станині розташований осушувач повітря 10, який відбирає вологу з повітря, що циркулює між судинами 3. Проміжна втулка 11 одним кінцем жорстко кріпиться до корпусу 1 вітродвигуна, а іншим - до крайнього диска 3 електростатичного генератора і служить сполучною ланкою між електрогенератором та вітродвигуном. Всередину проміжної втулки 11 входить вільний кінець осі 5. Відведення 9 підходять до кожної посудини і відповідного полюса акумулятора (АКБ).
Робота пристрою та приклад здійснення способу полягає в наступному.
Обертальний момент від лопатей2 передається корпусу 1 через втулку 11 на крайню посудину 3. Останній за допомогою підшипників 7 забезпечує попарне зустрічне обертання судин 3. Гази 4, що знаходяться в судинах 3, приходять внаслідок цього рух, обумовлюючи тим самим необхідне тертя між молекулами цих газів. Зазначене тертя призводить до поляризації молекул газів, внаслідок чого на діаметрально протилежних сторонах судин 3 накопичуються однойменні заряди. Відведеннями 9 пристрою 8 зняття електричних зарядів зазначені заряди збираються та транспортуються в акумуляторну батарею. При цьому числом і розмірами судин, що встановлюються 3 регулюється необхідна потужність установки.
Спосіб отримання статичної електрики шляхом поляризації непровідного матеріалу тертям з утворенням на ньому електричних зарядів, поділу останніх у просторі непровідного матеріалу та зняття розділених таким чином електричних зарядів для направлення їх споживачу, який відрізняється тим, що як непровідний матеріал використовують непровідне рідке або газоподібне середовище, поляр якої здійснюють тертям між її молекулами шляхом обертання одного або кількох судин, заповнених зазначеним непровідним рідким або газоподібним середовищем.