Устройство для преобразования электрической энергии в тепловую

(51) 01 27/02 (2006.01) 05 1/02 (2006.01) 05 1/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ преобразования энергий при использовании энергии ускоренных частиц в нагревательном устройстве с минимальными потерями преобразования электрической энергии в тепловую за счет полного использования электрического потенциала и многократного воздействия ускоренных частиц на нагреваемый объект. Устройство для преобразования электрической энергии в тепловую, содержащий нагревательное устройство,ионный источник,электроннооптический элемент, камеру преобразователя,который расположен внутри объекта нагревания,высоковакуумную камеру,преобразователь выполнен в виде многократного отражателя. Преимущество предлагаемого изобретения высокий коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую и минимальное воздействие на окружающую среду.(72) Ахметов Келес Мауленович Ахметов Ерик Келесович Ибраев Алпамыс Туякович(73) Некоммерческое акционерное общество Алматинский университет энергетики и связи(56) Предварительный патент РК 19633, кл.01 27/02, 16.06.2008, бюл. 6(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ(57) Изобретение относится к области энергетики, а именно к области преобразования кинетической энергий частиц в тепловую энергию электротермии, а также может применяться в технологии термообработки веществ. Технический результат от применения устройства для преобразования электрической энергии в тепловую - высокий коэффициент Изобретение относится к области энергетики, а именно к области преобразования кинетической энергий частиц в тепловую энергию электротермии, а также может применяться в технологии термообработки веществ. Известна электродуговая установка для нагрева газа с использованием электрического разряда электродуговой метод. Появляющийся искровой разряд между электродами при разрыве контакта образует испарение с поверхности разогретого металлического материала, пары которых служат в качестве токопроводящей среды и являются носителем кинетической энергии в этом процессе. Данный процесс многокаскадный - размер ступени определяется средней длиной свободного пробега ионизированных атомов или молекул,соответственно их кинетической энергией. Если иметь в виду тот факт, что для частицы с кинетической энергией в 1 эВ эквивалентна температуре примерно 11000 К, то средняя температура дуги определяется средней кинетической энергией ионизированных атомов и молекул одного каскада. Таким образом, в данном случае взаимодействие с нагреваемым материалом совершают, в основном, частицы последнего,соприкасаемого с поверхностью каскада, что ограничивает полное использование приложенного электрического потенциала между электродами ( 426338, опубл. 30.04.74). Недостатком известной установки является неполное преобразование кинетической энергии частиц в тепловую и воздействие на окружающую среду вследствие прямого контакта производства такого действия. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является ионноплазменный источник с накальным катодом,который содержит входное окно, накальный катод,цилиндрический анод, электрод вывода ионного пучка и осесимметрическую магнитную катушку,ось которой совпадает с осью всего устройства,который может служить в качестве генератора ионов. (Предварительный патент РК 19633, опубл. 16.06.2008 г., бюл. 6.). Основным недостатком известного устройства является низкий коэффициент преобразования энергии. Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для преобразования электрической энергии в тепловую с высоким коэффициентом преобразования энергий и с минимальным воздействием на окружающую среду. Технический результат от применения устройства для преобразования электрической энергии в тепловую - высокий коэффициент преобразования энергии при использовании энергии ускоренных частиц в нагревательном устройстве с минимальными потерями преобразования электрической энергии в тепловую за счет полного использования электрического потенциала и многократного воздействия ускоренных частиц на нагреваемый объект. Для достижения технического результата в устройстве для преобразования электрической энергии в тепловую, содержащим нагревательное устройство,ионный источник,электроннооптический элемент, камеру преобразователя,который расположен внутри объекта нагревания,высоковакуумную камеру, в соответствии с изобретением, преобразователь выполнен в виде многократного отражателя. На фиг.1 представлена конструкция заявляемого устройства. Для удобства здесь не показаны элементы электрической изоляции и вакуумной системы. 1- ионный источник 2- электронно-оптический элемент 3- камера преобразователя 4- вакуумная система Рабочий газ, поступая в ионный источник 1 ионизируется, затем поток ионов посредством электронно-оптического элемента 2 ускоряется и формируется в точку на входе камеры преобразователя 3,расположенной внутри нагреваемого вещества в виде внутренней полости,где кинетическая энергия частиц преобразовывается в тепловую путем многократного взаимодействия. Нейтрализованные и замедленные атомы(молекулы) в этом процессе, затем удаляются в вакуумную систему 4. Таким образом, если разность потенциалов между источником и преобразователем 100 В, то среднюю энергию потока ионов можно принять 100 эВ, а удаленных 0,1 эВ, что эквивалентно температуре 1100 К, то в данном устройстве возможно получение достаточно высокий КПД преобразования энергии. Преимущество предлагаемого изобретения высокий коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую и минимальное воздействие на окружающую среду. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для преобразования электрической энергии в тепловую, содержащий нагревательное устройство,ионный источник,электроннооптический элемент, камеру преобразователя,который расположен внутри объекта нагревания,высоковакуумную камеру, отличающееся тем, что преобразователь выполнен в виде многократного отражателя со входным окном.