24.05.2019
219.017.5f9e

СПОСОБ ИОНИЗАЦИИ ГАЗА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002398328
Дата охранного документа
27.08.2010
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технике генерирования ионов для выведения в замкнутое пространство и может быть использовано для повышения эффективности работы систем, где требуется очистка, снижение токсичности и т.п. Способ ионизации газа основан на формировании нестационарного пробоя между игольчатыми электродами при приложении к ним высоковольтного импульсного напряжения. В межэлектродной зоне формируется устойчивый нестационарный лавинный (искровой) пробой за счет того, что энергия каждого импульса напряжения, прикладываемого к игольчатым электродам, больше минимальной энергии пробоя ионизируемого газа. Одновременно для устранения рекомбинации ионов зона пробоя продувается со скоростью, равной f·d, где f - частота повторения импульсов, d - расстояние между электродами. Технический результат: повышение эффективности ионизации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Заявляемое техническое решение относится к технике, использующей электрические газовые разряды, в частности к технике генерирования ионов для выведения в замкнутое пространство, и может быть использовано для повышения эффективности работы и экологичности двигателей внутреннего сгорания, в системах дезинфекции жидкостных и газовых сред, в технологиях утилизации отходов и других системах, где требуется очистка, снижение токсичности и т.п.

Известны способы ионизации газа путем формирования стационарного электрического разряда (коронного или дугового), а также нестационарного нелавинного (неискрового) разряда при подаче на проводящие электроды высокого напряжения (соответственно, постоянного или импульсного) с одновременной продувкой камеры ионизации (см., например, заявки WO №№2005069460, 2005025022, МКИ Н01Т 23/00, ЕР №1531531 А2 МКИ Н01Т 23/00, а.с. №1264259 МКИ Н01Т 23/00, патент РФ №2215172, МКИ Н01Т 19/04).

Известны способы ионизации газа путем облучения его жестким ультрафиолетовым излучением от специальной лампы с одновременной продувкой камеры ионизации (ионизатор воздуха AirComfort XJ 2100, Italy).

Все перечисленные выше способы не позволяют обеспечить высокий коэффициент полезного действия преобразования подводимой электрической энергии в энергию низкотемпературной плазмы, т.к. в каждом из них реализуется только один из возможных физических механизмов ионизации (электрическая ионизация либо радиационная ионизация).

Ближайшим по технической сущности, принятым за прототип, является способ ионизации газа путем формирования нестационарного пробоя между игольчатыми электродами при приложении к ним высоковольтного импульсного напряжения с одновременной продувкой зоны пробоя вдоль оси электродов (см. заявку WO №2005076424, МКИ Н01T 19/04). В указанном способе ионизация осуществляется за счет нелавинного разряда в межэлектродном пространстве.

Эффективность ионизации при использовании известного способа ограничена, т.к. для нее используется только один физический механизм ионизации - электрическая ионизация.

Кроме того, режим нелавинного пробоя обычно реализуется с использованием токозависимых резисторов, и при этом большая часть энергии тратится на ограничение тока в разряде, что также является причиной снижения коэффициента полезного действия.

Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, - формирование одновременно нескольких механизмов ионизации (электрический, тепловой и радиационный).

Указанная задача решается тем, что в способе ионизации газа путем формирования нестационарного пробоя между игольчатыми электродами при приложении к ним высоковольтного импульсного напряжения с одновременной продувкой зоны пробоя вдоль оси электродов энергия каждого импульса напряжения, прикладываемого к игольчатым электродам, должна быть больше минимальной энергии искрового пробоя ионизируемого газа.

Указанное условие позволяет сформировать устойчивый нестационарный лавинный (искровой) пробой в межэлектродном пространстве, который обеспечивает:

- в начальной фазе электрическую ионизацию (ионизацию за счет разрыва межатомных связей высокой напряженностью электрического поля);

- тепловую ионизацию газа, т.к. температура внутри стримера искрового пробоя может превышать 10000К;

- радиационную ионизацию газа (при таких температурах диапазон излучаемых волн находится в основном в области ультрафиолетового и рентгеновского спектра).

При наращивании энергии искрового пробоя радиационная составляющая ионизации возрастает, а начиная с некоторых значений становится преобладающей.

При этом продувку зоны пробоя проводят со скоростью V, равной f-d, где f - частота повторения электрических импульсов, a d - расстояние между электродами, обеспечивая тем самым освобождение зоны пробоя от ионизированного газа за время между подачами двух импульсов пробойного напряжения, что позволяет поддерживать постоянными электрические параметры газовой среды в зоне пробоя.

На чертеже представлено устройство, иллюстрирующее заявленный способ.

Устройство состоит из рабочей камеры 1, представляющей собой аэродинамическую трубу, в которой соосно с ней расположены игольчатые электроды 2, подключенные к источнику высоковольтного импульсного напряжения 3. Рабочая камера 1 выполнена из электроизоляционного материала, электроды из жаропрочного металла с игольчатыми наконечниками. Продувку рабочей камеры вдоль ее оси могут обеспечивать известные центробежные вентиляторы на входе и осевые вентиляторы - на выходе, устанавливаемые для снижения противодавления воздуха. Возможно также использование различных устройств компрессии - декомпрессии газа. Источник импульсного напряжения 3 обеспечивает подачу на электроды 2 импульсного напряжения зажигания для формирования искрового пробоя. В частности, для воздуха, находящегося при нормальных условиях (температура 25 град. С, давление 1атм., влажность 90%), величина напряжения зажигания (при напряжениях более 1кВ) зависит практически линейно от расстояния между электродами U=Kd, где K - коэффициент пропорциональности, равный 1 кВ/мм, d - расстояние между электродами в мм.

Для развития лавинного пробоя после зажигания энергия каждого импульса должна превышать минимальную энергию пробоя ионизируемого газа.

Для воздуха (при нормальных условиях) величина энергии пробоя должна превышать 10 мДж.

В случае использования емкостного накопителя в источнике импульсного напряжения 3 для формирования импульса энергия Э=CU2/2 должна быть больше 10 мДж (С - емкость накопительного конденсатора). В случае использования индуктивного накопителя энергия Э=LI2/2 также должна быть больше 10 мДж (I - ток в катушке индуктивности, L - индуктивность накопителя).

При этом условии между игольчатыми электродами возникает нестационарный лавинный плазменный канал, который, помимо собственной электрической и тепловой ионизации, является источником мощного ионизирующего излучения, лежащего в основном в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах частот, что позволяет дополнительно ионизировать окружающую среду.

Используя совокупность механизмов ионизации, можно значительно (более чем в 2 раза) повысить эффективность ионизации газа.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
27.08.2013
№216.012.64ff

Грузовой контейнер для модуля вооружения и контейнерный комплекс ракетного оружия

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в пусковых установках-контейнерах. Контейнерный комплекс ракетного оружия содержит грузовой контейнер с пусковой установкой (ПУ). Грузовой контейнер содержит жесткие боковые и торцевые стенки, крышу из двух сопрягаемых панелей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491492
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.04.2014
№216.012.b0be

Автоматизированная система управления боевого корабля с повышенной живучестью

Изобретение относится к вычислительной технике имеющей сложную многоуровневую ветвящуюся структуру с высоким уровнем живучести в процессе боя. Технический результат заключается в повышении надежности работы автоматизированной системы управления боевого корабля за счет применения структурного и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510961
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2019
№219.017.03b6

Ионизатор

Изобретение относится к технике газовых разрядов. В продуваемой ионизационной камере закреплены соосно игольчатые электроды, подключенные к вторичной обмотке импульсного трансформатора высоковольтного блока с датчиком напряжения в цепи понижающей обмотки обратной связи, обеспечивающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388125
Дата охранного документа: 27.04.2010
09.05.2019
№219.017.4bf5

Тренажерный комплекс для подготовки экипажей кораблей

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для выработки навыков обслуживания корабельных систем. Устройство включает, по крайней мере, одно рабочее место обучаемого в виде судового поста корабельной системы, рабочее место инструктора, систему обмена данными,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002340950
Дата охранного документа: 10.12.2008
09.05.2019
№219.017.4c1a

Тренажерный комплекс для подготовки экипажей кораблей

Изобретение относится к тренажеростроению, в частности корабельным тренажерам, и может быть использовано для подготовки экипажей кораблей. Тренажер содержит рабочее место инструктора и набор рабочих мест обучаемых. Системный блок ПЭВМ рабочего места инструктора связан с системными блоками ПЭВМ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002346337
Дата охранного документа: 10.02.2009
27.05.2019
№219.017.6202

Клавиатура

Изобретение относится к ручным устройствам ввода данных и может быть использовано для построения унифицированных пультов управления различных систем обработки данных. Техническим результатом является простота комплектации клавиатуры. Указанный результат достигается за счет того, что клавиатура...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002314560
Дата охранного документа: 10.01.2008
27.05.2019
№219.017.6203

Запирающий механизм цилиндрового замка

Запирающий механизм цилиндрового замка относится к замкам со специальными ключами, а именно с нажимными ключами, и может быть использовано как в механических замках, так и в кодовых электромеханических замках специального назначения, исключающих несанкционированный доступ к электронным схемам...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002315844
Дата охранного документа: 27.01.2008
27.05.2019
№219.017.6204

Стерилизатор (варианты)

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для мелкосерийного и разового приготовления лекарственных средств в стеклянной таре. Стерилизатор содержит рабочую камеру с герметичной крышкой, нагревательные элементы и корпус, в котором размещены трубопроводы подачи и отвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333008
Дата охранного документа: 10.09.2008
27.05.2019
№219.017.6205

Модуль полупроводниковой памяти и приемный блок устройства записи-считывания для него

Модуль полупроводниковой памяти и приемный блок устройства записи-считывания для него относятся к конструктивным элементам цифровых запоминающих устройств и могут быть использованы в устройствах ввода данных ЭВМ. Технический результат - повышение надежности при одновременном упрощении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002327235
Дата охранного документа: 20.06.2008
Показаны записи 1-6 из 6.
27.03.2013
№216.012.3169

Судовой навигационный комплекс

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в судовых навигационных комплексах. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата комплекс вырабатывает интегрированные навигационные данные на основании информации от спутниковой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478187
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2019
№219.017.03b6

Ионизатор

Изобретение относится к технике газовых разрядов. В продуваемой ионизационной камере закреплены соосно игольчатые электроды, подключенные к вторичной обмотке импульсного трансформатора высоковольтного блока с датчиком напряжения в цепи понижающей обмотки обратной связи, обеспечивающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388125
Дата охранного документа: 27.04.2010
20.05.2019
№219.017.5d5a

Ионизатор на основе нестационарного лавинного пробоя

Изобретение относится к технике газовых разрядов и может быть использовано для очистки воды и воздуха, а также для повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания. Ионизатор на основе нестационарного лавинного пробоя представляет собой продуваемую цилиндрическую камеру ионизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410811
Дата охранного документа: 27.01.2011
27.05.2019
№219.017.61fe

Витой спиральный виброизолятор

Изобретение относится к средствам гашения вибраций и может быть использовано, в частности, для виброизоляции судовых электронных приборов. Сущность изобретения заключается в том, что виброизолятор содержит стальной канат, уложенный по винтовой линии в пазах двух пар разъемных опор, и упругие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002285161
Дата охранного документа: 10.10.2006
27.05.2019
№219.017.6204

Стерилизатор (варианты)

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для мелкосерийного и разового приготовления лекарственных средств в стеклянной таре. Стерилизатор содержит рабочую камеру с герметичной крышкой, нагревательные элементы и корпус, в котором размещены трубопроводы подачи и отвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333008
Дата охранного документа: 10.09.2008
29.05.2019
№219.017.68e5

Лазерный измеритель скорости водных потоков

Лазерный измеритель скорости водных потоков содержит передающий канал с дифракционно-оптическим делением лазерного пучка и приемный канал. Приемный канал включает фокусирующий объектив, диафрагму, фотодиод и предварительный усилитель, подключенный к преобразователю доплеровского сигнала. Также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435166
Дата охранного документа: 27.11.2011

Похожие РИД в системе