DE19639649A1

DE19639649A1 - Voltage generation method

Info

Publication number: DE19639649A1
Application number: DE1996139649
Authority: DE
Inventors: Johannes Lubetzki
Original assignee: MEINERS HORST 50679 KOELN DE
Current assignee: MEINERS HORST 50679 KOELN DE
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-02

Abstract

The method involves joining a silicon part (3) and a conductor (4) through an electrolyte (2) as well as with a chopper or a device to generate an alternating current. At the silicon part, a positive voltage is created. The part of the conductor in contact with the electrolyte is corrosion-resistant. The electrolyte is a salt solution.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Spannung.The invention relates to a method and an apparatus for generating a electrical voltage.

Derartige Vorrichtungen sind als Generatoren, Batterien oder Akkumulatoren bekannt. Generatoren benötigen die dauernde Zuführung mechanischer Energie, um eine elektrische Spannung und damit einen elektrischen Strom zu erzeugen. Batterien und Akkumulatoren müssen zuerst aufgeladen werden, um diese Energie oder zumindest einen Teil dieser Energie später wieder abgeben zu können.Such devices are used as generators, batteries or accumulators known. Generators require the constant supply of mechanical energy, to generate an electrical voltage and thus an electrical current. Batteries and accumulators need to be charged first in order to use them To release energy or at least a part of this energy later can.

Es ist auch bekannt, daß bei der Verbindung von bspw. unterschiedlichen Metallen zwischen den Metallen Spannungen entstehen. Diese Spannungen sind jedoch äußerst gering und daher zur Stromerzeugung nicht geeignet.It is also known that when connecting, for example, different Metals create tension between the metals. These tensions are however extremely small and therefore not suitable for power generation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die ohne Zufuhr mechanischer Energie oder vorheriger Aufladung eine elektrische Spannung bereitstellt, die zur Erzeugung eines Stromes nutzbar ist.The invention is therefore based on the object, a method and a Develop device that does not require mechanical energy or prior charging provides an electrical voltage for generation a current is usable.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß ein Siliziumteil und ein elektrischer Leiter über einen Elektrolyten miteinander verbunden werden.This object is achieved procedurally in that a silicon part and a electrical conductors are connected to one another via an electrolyte.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Verbindung eines Siliziumteils mit einem elektrischen Leiter mittels eines Elektrolyten derartige elektrochemische Vorgänge ablaufen, daß zwischen dem Siliziumteil und dem elektrischen Leiter eine zur Stromerzeugung nutzbare elektrische Spannung entsteht. Bei diesem Verfahren kann über lange Zeit die entstandene Spannung zur Stromerzeugung genutzt werden, ohne daß Veränderungen am Siliziumteil oder am elektrischen Leiter bemerkbar sind.The invention is based on the knowledge that when connecting a Silicon part with such an electrical conductor by means of an electrolyte electrochemical processes take place that between the silicon part and the electrical conductor is an electrical voltage that can be used to generate electricity arises. With this method, the resulting tension can last for a long time be used to generate electricity without changes to the silicon part or are noticeable on the electrical conductor.

Vorteilhaft ist es, wenn am Siliziumteil eine positive Vorspannung angelegt wird. Eine derartige Vorspannung regt das Silizium so an, daß die Leistung des erfindungsgemäßen Elementes deutlich gesteigert wird.It is advantageous if a positive bias is applied to the silicon part. Such a bias excites the silicon so that the performance of the element of the invention is significantly increased.

Um eine Wechselspannung zu erzeugen, können das Siliziumteil und der elektrische Leiter mit einem Zerhacker verbunden werden. Der Zerhacker wandelt den vom erfindungsgemäßen Element gelieferten Gleichstrom in einen Wechselstrom um, der üblicherweise in Haushalten benötigt wird.In order to generate an alternating voltage, the silicon part and the electrical conductors are connected to a chopper. The chopper converts the direct current supplied by the element according to the invention into one Alternating current, which is usually required in households.

Darüber hinaus können das Siliziumteil und der elektrische Leiter vorzugsweise auch mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Drehstrom verbunden werden. Dies erlaubt bei einem ausreichend großen erfinderischen Element das Erzeugen von Drehstrom für Drehstromgeräte und die gleichzeitige Bereitstellung von Wechselstrom für Wechselstromgeräte.In addition, the silicon part and the electrical conductor can preferably can also be connected to a device for generating three-phase current. This allows production with a sufficiently large inventive element of three-phase current for three-phase devices and the simultaneous provision of AC power for AC equipment.

Eine Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe weist ein Siliziumteil und einen elektrischen Leiter auf, die über einen Elektrolyten miteinander verbunden sind. Eine derartige einfache Vorrichtung, bei der bspw. ein Siliziumstab und ein Kupferstab in einen mit einem Elektrolyten gefüllten Becher getaucht sind, führt zu einer Spannung zwischen dem Silizium und dem Kupfer, die zur Stromerzeugung nutzbar ist. A device for solving the problem has a silicon part and a electrical conductors that are connected to each other via an electrolyte. Such a simple device, in which, for example, a silicon rod and a Copper rod are immersed in a cup filled with an electrolyte to a voltage between the silicon and the copper, which leads to the Electricity generation is usable.

Vorzugsweise ist der mit dem Elektrolyten in Verbindung stehende Teil des elektrischen Leiters korrosionsbeständig. Gute Erfolge wurden mit Kupfer erzielt. Vorteilhaft ist jedoch auch die Verwendung von Silber, Gold oder Platin.The part of the electrolyte which is connected to the electrolyte is preferably electrical conductor corrosion-resistant. Good success has been achieved with copper. However, the use of silver, gold or platinum is also advantageous.

Eine einfache aber effektive Lösung sieht vor, daß der Elektrolyt eine Salzlösung aufweist. Eine Salzlösung wie bspw. eine wäßrige Natriumchloridlösung ist billig herstellbar und für die erfindungsgemäße Vorrichtung ausreichend.A simple but effective solution provides that the electrolyte is a saline solution having. A saline solution such as an aqueous sodium chloride solution is cheap producible and sufficient for the device according to the invention.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Several embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Erfindung, Fig. 1 is a schematic representation of the invention,

Fig. 2 die Zusammenschaltung mehrerer erfindungsgemäß Elemente, Fig. 2 shows the interconnection of several elements according to the invention,

Fig. 3 eine verbesserte Ausführungsform eines erfindungsgemäß Elementes mit Zerhacker und Fig. 3 shows an improved embodiment of an element according to the invention with chopper and

Fig. 4 eine weitere Schaltungsvariante zur Drehstromerzeugung. Fig. 4 shows a further circuit variant for generating three-phase current.

Fig. 1 zeigt einen Behälter 1, der mit einem Elektrolyten 2 gefüllt ist. Im vorliegenden Fall ist der Behälter 1 aus Kunststoff und der Elektrolyt 2 eine Kochsalzlösung. Fig. 1 shows a container 1 which is filled with an electrolyte 2. In the present case, the container 1 is made of plastic and the electrolyte 2 is a saline solution.

In den Elektrolyten 2 taucht ein Siliziumteil 3 möglichst vollständig ein und neben diesem Siliziumteil taucht ein Kupferstab als elektrischer Leiter 4 ebenfalls möglichst vollständig in den Elektrolyten 2 ein. Das Siliziumteil 3 ist ein Stab, der vollständig aus Silizium besteht und an dessen oberem Ende ein elektrisch leitfähiges Kabel 5 befestigt ist. Ein weiteres elektrisch leitfähiges Kabel 6 ist am Kupferstab 4 befestigt.Into the electrolyte 2, a silicon part 3 emerges as completely as possible and in addition to this silicon portion, a copper rod as an electrical conductor 4 is also immersed in the electrolyte as completely as possible. 2 The silicon part 3 is a rod which is made entirely of silicon and has an electrically conductive cable 5 attached to its upper end. Another electrically conductive cable 6 is attached to the copper rod 4 .

Beim Eintauchen des Siliziumteiles 3 und des elektrischen Leiters in den Elektrolyten 2 entsteht spontan zwischen dem Siliziumteil 3 und dem elektrischen Leiter 4 eine elektrische Spannung, die, wie im vorliegenden Fall, zur Versorgung einer Glühbirne 7 verwendet wird.When the silicon part 3 and the electrical conductor are immersed in the electrolyte 2 , an electrical voltage spontaneously arises between the silicon part 3 and the electrical conductor 4 , which, as in the present case, is used to supply a light bulb 7 .

Fig. 2 zeigt eine Schaltung mit mehreren erfindungsgemäß Vorrichtungen 8 bis 11, die durch eine weitere Vorrichtung 12 so angeregt werden, daß eine erhöhte Leistung der Schaltung entnommen werden kann. Fig. 2 shows a circuit with several devices 8 to 11 according to the invention, which are excited by a further device 12 so that an increased power of the circuit can be derived.

Eine verbesserte Vorrichtung zeigt die Fig. 3, bei der vier Kupferzylinder 13, 14, 15 und 16 um einen durchgehenden Siliziumstab 17 angeordnet sind. Die Kupferzylinder 13 bis 16 und der Siliziumstab 17 befinden sich in einem Gefäß mit einem Elektrolyten, das in der Figur nicht gezeigt ist. An die Kupferzylinder 13 bis 16 ist ein Zerhacker 18 angeschlossen, der Wechselstrom liefert.An improved device is shown in FIG. 3, in which four copper cylinders 13 , 14 , 15 and 16 are arranged around a continuous silicon rod 17 . The copper cylinders 13 to 16 and the silicon rod 17 are located in a vessel with an electrolyte, which is not shown in the figure. A chopper 18 , which supplies alternating current, is connected to the copper cylinders 13 to 16 .

Die letzte in Fig. 4 dargestellte Schaltung dient dazu, mit sechs Vorrichtungen 19 bis 24 dreimal 220 V zu erzeugen.The last circuit shown in FIG. 4 is used to generate 220 V three times with six devices 19 to 24 .

Claims

1. A method for generating an electrical voltage, in which a silicon part ( 3 ) and an electrical conductor ( 4 ) are connected to one another via an electrolyte ( 2 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a positive bias is applied to the silicon part ( 3 ).

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the silicon part ( 3 ) and the electrical conductor ( 4 ) are connected to a chopper ( 18 ).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the silicon part ( 3 ) and the electrical conductor ( 4 ) are connected to a device for generating three-phase current ( 25 ).

5. Device for generating an electrical voltage, with a silicon part ( 3 ) and an electrical conductor ( 4 ), which are connected to one another via an electrolyte ( 2 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the part of the electrical conductor ( 4 ) which is connected to the electrolyte ( 2 ) is corrosion-resistant.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the electrolyte ( 2 ) has a salt solution.