RS63780B1 - Toplotni motor sa hidrauličkim izlazom koji se može dinamički regulisati - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Ovaj se pronalazak odnosi na toplotni motor sa hidrauličkim izlazom koji se može dinamički regulisati pogonjen pumpom pod visokim pritiskom i turbinom za gas projektovanom za radne aktivnosti gde je neophodna pravolinijska aktivnost velikih sila.

Stanje tehnike

[0002] Toplotni motori koriste ciklične postupke gde je energija dopremljene supstance transformisana u kinetičku energiju. Karakteristike momenta sile proizvedene energije tog toplotnog motora možda nije uvek pogodna za direktnu upotrebu, tako da je podešavamo da zadovolji potrebe u praksi. U tu svrhu, koristimo takozvani interfejs za prenos električne energije. Hidraulički sistemi za prenos električne energije se trenutno često koriste za pogon mašine i za radne aktivnosti, pri čemu je neophodna pravolinijska aktivnost velikih sila.

[0003] Sadašnja praksa u ovoj oblasti, pumpe pod visokim pritiskom koriste najčešće rotacione mašine, kao što je električni motor, kao izvor pogonskog napajanja. Sa višom snagom i specijalnim primenama ili bez dostupniog izvora električne energije, kao pogon je dostupan motor sa unutrašnjim sagorevanjem ili turbina.

[0004] Jedno izvođenje toplotnog motora koriišćenog kao izvor električne energije za pumpu pod visokim pritiskom, pod nazivom TOPLOTNI MOTOR SA HIDRAULIČKIM IZLAZOM, kako je opisano u WO02070887. Hidraulički sistem prema ovom pronalasku je konfigurisan i konstruisan na takav način da ponovljenim klipom indukovani skokovi pritiska služe za pumpanje hidraulične tečnosti i da se pretvori mehanička energija toka hidraulične tečnosti u linearno ili rotaciono kretanje. Toplotna enertgija za rad ovog motora se dobija iz vrućih izduvnih gasova. U osnovnom izvođenju, omotač toplotnog mtotra se koristi da se prenese toplota iz vrućeg izduvnog gasa na radni gas. U omotaču motora, sa strane vrućih izduvnih gasova kao i strane radnog gasa unutar motora, lamelarna rebra/ se raspoređuju tako da se prenese toplota sa vrućih izduvnih gasova na radni gas. Radni gas je hermetički zaptiven untuar topltonog motora u radnu komoru, elastično odvojen od glavne komore pumpe koja obuhvata hidrauličnu tečnost. Radna komora se deli u dva dela, gornji i donji, pomoću uređaja za istiskivača. Istiskivač je priključen na vratilo spojeno na električni motor uronjen u hidrauličku tečnosti u glavnu komoru pumpe. Taj istiskivač deli radnu komoru na dva dela, gornji i donji deo. Usled cilindričnog kretanja istiskivača uvis i nadole, zapremina gornjeg i donjeg dela radne komore se alternativno menja, poželjno tako da za jedan stadijum zapremina jednog od delova radne komore je minimalan i zapremina drugog dela radne komora je maksimalna. Radni gas koji ulazi u i izlazi sa vrha radne komore postavljene iznad istiskivača se vodi pored omotača toplotnog motora. Ovde, vrući izduvni gasovi prolaze toplotnu energiju do radnog gasa. U fazi maksimalne zapremine radnog gasa na vrhu radne komore, zapremina i pritisak u celoj radnoj komori su maksimalni. Širenje radnog gasa vrši pritisak na hidrauličku tečnost u glavnu komoru pumpe, koja se posle toga silom istiskuje iz glavne komore pumpe pomoću cevovoda. Hidraulčna tečnost teče iz komore pumpe kroz cevovod, obrtni ventil, i izmenjivač toplote u prvu posudu. Iz prve posude izlazna radna jedinica i kroz cevovovod druge posude, odakle teče nazad kroz drugi reverzni ventil i deo za hlađenje ponovo u glavnu komoru pumpe. Akumulator zadržava pritisak u tom sistemu višim nego što je pritisak u motoru tako da pad pritiska u kompori pumpe ne zaustavlja protok hidraulične tečnosti kroz reverzni ventil kada se istiskivač pomera uvis. Dimenzija posude i prečnik cevovoda kroz ceo hidraulički sistem moraju da budu dovoljno veliki da se omogući da neophodna hidraulička tečnost teče da bi ispustila energiju iz tog motora u izlaznu jedinicu. U jednom izvođenju sa hidrauličkom pumpom koja koristi periodične hidraulične skokove pritiska tečnosti kao izvor snage, ta hidraulička tečnost se pumpa tangecncijalno na ulazni otvor, i bilo tangencijalno ili aksijalno na izlazni otvor. U ovom izvođenju sa pumpom, hidraulička tečnost ulazi u pumpu kroz tangencijalni ulazni otvor i teče kroz spiralnu putanju do dela dna te pumpe gde se nalazi izlaz pumpe. Reverzni ventil je moguće koristiti na ulaznom otvoru ili izlaznom otvoru za tečnost iz te pumpe da bi se održao jednosmerni tok te pumpe. U jednom izvođenju toplotnog motora sa hidrauličnom pumpom sa aksijalnim učinkom, hidraulična tečnost ulazi u pumpu kroz donji deo pumpe, pri čemu ona dalje teče u trodimenzionalni lakat, čime se obezbeđuje protok kroz spiralnu putanju tangencijalnog izlaznog otvora. Ovo izvođenje povlači strukturno ograničenje zavisnosti između pritiska i brzine toka tečnosti kroz motor. Dinamička kontrola učinka za ova rešenja nije moguća.

[0005] Sterling (Stirling) motor, koristan kao toplotna pumpa, je opisan u WO8200319. U ovom izvođenju, radna posuda se puni sa radnim gasomhelijumom, posuda se zagreva na donjem kraju i hladi na njenom gornjem kraju. Ta posuda sadrži istiskivač koji je prilagodljivo spojen na radnu posudu. Istiskivač izmešta radni gas sa jedne strane na drugu, unutar te radne posude, za naizmenično grejanje i hlađenje radnog gasa. Posuda je zatvorena prilagodljivom membranom, koja se savija pod talasima pritiska stvorenim u toj posudi. Kako se membrana savija, hidraulička tečnost se izmešta u hidrauličku komoru i pogoni servomotor za regulisanje linearnog alternatora i kompresora gasa.

[0006] Patent br. CN103883425 B opisuje hidraulički prenos Sterling (Stirling) motora sa rezervoarom toplote kao izvorom toplote. Motor uključuje posudu za toplotu u spoljnom omotaču, grejač, sistem za izmenu toplote, ulazni otvor za vazduh, element za skladištenje toplote, element za hidraulički prenos za Sterling motor, rezervoar za tečnost hidrauličkog sistema, hidraulički motor i vod za vrući vazduh. Element Sterling motora sa hidraulčkim zupčastim prenosnikom pripada tipu koji obuhvata dva koraka.

[0007] Američka prijava patenta br. US2002073703 A opisuje sistem bez klipnog komotora, posebno za motorna vozila. Taj sistem uključuje najmanje jednu hidrauličku pumpu, svaka od pumpi je izvedena sa prvim i drugim prolazom za tečnost. Motor sa unutrašnjim sagoreanjem bez klipa uključuje cilindar za sagorevanje i hidraulički cilindar. Akumulator niskog pritiska je priključen na hidraulički cilindar preko tečnosti. Prvi kontrolni ventil priključuje akumulator niskog pritiska sa hidrauličkim cilindrom. Najmanje jedan akumulator visokog pritiska je priključen na hidraulički cilindar preko tečnosti, pri čemu je pomenuta veza izvedena sa najmanje jednim drugim kontrolnim ventilom. Treći kontrolni ventil povezuje hidraulički cilindar sa prvim kanalom za tečnosti za svaku pumpu. Četvrti kontrolni ventil povezuje hidraulički cilindar sa drugim kanalom za tečnosti za svaku pumpu. Prva posuda za radni pritisak je priključena između svake pumpe i trećeg kontrolnog ventila ili četvrtog kontrolnog ventila.

[0008] WO8400399 A opisuje toplotni motor koji ima istiskivač pokretan između vrućeg kraja i hladnog kraja radne komore u kom je smešten radni klip pogonjen radnom tečnošću. Hidraulična klipna pumpa za radnu tečnost i hidraulični kontrolni ventil su povezani na hidraulični cevovod sa izlaznim otvorom tako da pomenuti ventil može da reguliše hidraulični tok tečnosti. Radni klip moguće je kontrolisati korišćenjem kontrolne jedinice nezavisno od pomeranja istiskivača.

[0009] Međunarodna prijava patenta WO 0004287 A opisuje generator kretanja koji ima kućište i komoru sa nekompresibilnom tečnošću. Otvor u kućištu je obuhvaćen pokretnim elementom. Suprotni konveksni, prilagodljivi zidovi u tom kućištu formiraju internu modulacionu komoru koja obuhvata kompresibilni gas. Suportne krajeve zidova moguće je pomeriti jedne prema drugima i odvojiti međusobno pomoću pretvarača kretanja, npr., keramički piezoelektrični elementi, za kompresiju i puštanje kompresije u komori, čime se pomera pokretni element i generiše kretanje učinka.

[0010] Prijava patenta WO 2006044387 A opisuje pumpu za pumpanje tečnosti iz prvog izvora niskog pritiska u drugi izvor tečnosti pod visokim pritiskom, pri čemu ta pumpa obuhvata komoru. Element deobnog uređaja je pokretno pozicioniran u komori i deli komoru na prvu i drugu podkomoru različitih zapremina; Prva podkomora ima otvor koji je uz mogućnost kontrole priključen na bilo drugi izvor tečnosti ili treći izvor tečnosti. Druga podkomora ima ulazni otovor i izlazni otvor koji su uz mogućnost kontrole priključeni na prvi i drugi izvor tečnosti. Ta pumpa još uključuje rasladni uređaj za hlađenje tečnosti u prvoj podkomori. DE 865 458 C opisuje pumpu pogonjenu toplotnim motorom.

[0011] Hidraulički prenos snage generalno uključuje promenu mehaničkog rada nekog motora na potencijalnu ili kinetičku energiju neke tečnosti. Ovi hidraulički sistemi sa prave od tri osnovna dela, pumpe visokog pritiska, sistema regulacije protoka tečnosti i hidrauličkog pogona, ili motora. Hidraulički sistem prema ovom izvođenju, skokovi pritiska mogu biti stvoreni u toku kontrolisanja hidrauličkog protoka tečnosti zbog inercije i nemogućnosti prakitčne nekompresije nekompresibilnosti te hidrauličke tečnosti. Uklanjanje ovih fenomena zahteva tehnički zahtevan i skup rastvor. Gubici pritiska prouzrokovali su da raspodela u cevoovodu, hidraulička kontrola protoka tečnosti i skokovi pritiska smanje efikasnost i vek upotrebe istog sistema.

[0012] Toplotni motori sa spoljnim izvorima toplotne energije su se prethodno pojavili u tehničkoj praksi. Sa tehničkim poboljšanjem motora za sagorevanje, prednosti toplotnih motora sa spoljnim izvorima toplote nisu prevazišli strukturne teškoće njihovih postojećih rešenja. Problemi u pogledu tehničke prakse su uglavnom prouzrokovani mehaničkim izlazom snage iz uređaja sa trajnog unutrašnjeg nadpritiska i potrebom za mehanički visokim postavljanjem internih pokretnih delova. Nedovoljno pružanje funkcionalne pouzdanosti, hermetičnosti i lakoće servisiranja, sprečava upotrebu ovog tipa motora u tehničkoj praksi.

[0013] Ovaj pronalazak teži tome da projektuje uređaj sa dinamičkom mogućnošću kontrole prenosa toplotne energije na hidraulički učinak tečnosti pod visokim pritiskom. Takav uređaj je toplotni motor sa hidrauličkim izlaznim otvorom, jedna komora za tečnost i jedna radna komora ispunjena gasom, pri čemu je kretanje gasa u radnoj komori moguće kontrolisati pomoću pneumatskog aktivatora.

Kratak opis pronalaska

[0014] Gore pomenuti nedostaci se eliminišu pomoću toplotnog motora sa dinamički kontrolisanim izlaznim otvorom, pogonjenim pumpom pod visokim pritiskom i gasnom turbinom koja obuhvata posudu pod pritiskom, poklopac, pokretnu pregradu, radni prostor za gas, radni protostor za tečnost, rekuperator, čiji princip se sastoji u tome da obuhvata posudu pod pritiskom sa poklopcem, između kojih postoji zaptivka, pri čemu unutrašnji prostor posude pod pritiskom pregrada je pokretno spojen na membranu koja je spojena i na poklopac, pri čemu ta pregrada razdeljuje unutrašnji prostor posude pod pritiskom u radni prostor za gas i radni prostor za tečnost, pri čemu taj radni prostor za gas zauzima veće područje, pri čemu pomenuti radni prostor za gas jeste okružen prvom propusnom membranom u području prve pregrade, presavijenom propusnom membranomna svom obodu, i drugom propusnom membranom na tački spoja rekuperatora, i pri čemu su, još, oblikovani delovi raspoređeni unutar posude pod pritiskom koji definišu spoljni kanal za gas koji je smešten između omotača te posude pod pritiskom i oblikovnaih delova, pri čemu je obodni kanal za gas smešten između oblikovanih delova i presavijene propusne membrane i još između pregrade i prve propusne membrane, pri čemu je taj radni prosotor za gas ispunjen mikrostrukturom velike poroznosti, ojačanom mrežama. Ispunjeni radni prostor za gas je spojen preko druge propusne membrane na rekuperator u čijem prostoru je smešten izmenjivač spojen na izvor toplotne energije, pri čemu je taj rekuperator još okružen oblikovanim delovima, spoljnim kanalom za gas koji se dovodi u rekuperator na suprotnoj strani ulaznog otvora prostora za radni gas, čiji je spoljni kanal za gas spojen na komoru pneumatskog aktivatora, u koji se dovodi unutrašnji kanal za gas, spojen na obodne kanale za gas i dalje na presavijenu propusnu membranu i propusnu membranu koja okružuje radni prostor za gas.

[0015] Ovo je izvođenje toplotnog motora na gas kada je radni gas hermetički zaptiven u radnoj komori za gas te posude pod pritiskom. Rad se izvodi promenom njegove toplote /zapremine / pritiska.

[0016] Princip ovog pronalaska je da se zameni mehanički istiskivač sa pneumatskim aktivatorom i samim tim ne postoji potreba da se odvoje vrući i hladni delovi radnog prostora. Originalno, radni prostor podeljen na vruće i hladne delove pomoću istiskivača je projektovan kao jedna radna komora u tom izvođenju pronalaska. Ovaj radni prostor je ispunjen mikrostrukturom visoke poroznosti i samim tim sa minimalnom težinom zapremine. Mikrostruktura mora da podnese suptilan pritisak gasa koji teče kroz prostor ispunjen na ovaj način. Da bi se održala takva mikrostruktura za veću razmeru, prepliće se mrežama armiranih vlakana u slojevima, u ravni upravnoj na smer sveukupnih promena radnog prostora za gas. Međusobna rastojanja mreže i vlakana mreže će zavisiti od željene dinamike toka radnog gasa unutar radnog prostora. Ova rastojanja se kreću u opsegu reda veličine od 100 do 10.000 puta srednjeg rastojanja elemenata mikrostrukutre.

[0017] Ova mikrostruktura značajno smanjuje mogućnosti konvektivnog i radijacionog (zrakastog) širenja toplote unutar radnog prostora za gas. U tačkama ulaznog otvora za gas i izlaznog otvora za radni prostor za gas postoje membrane sa ometanom propusnošću gasa. Ove membrane osiguravaju jednobrazan protok radnog gasa u radni prostor za gas i smanjuju na minimum, zajedno sa mikrostrukturom unutar radnog prostora za gas, burno, turbulentno, silovito mešanje hladnog i vrućeg gasa. Mikrostrukura može imati različite gustine rasutog materijala na različitim lokacijama radnog prostora za gas. Na ovaj način, otpor prolazu radnog gasa kroz tu mikrostrukturu može da bude određen lokalno, i smer širenja radnog gasa u radnom prostoru za gas može da bude određen isto tako, tako da se u potpunosti koristi njegova maksimalna zapremina za promene u fizičkim parametrima radnog gasa. Radni prostor za gas se puni i prazni sa jedne strane ili iz centra više temperature gasa, i sa druge strane ili se od oboda puni i prazni gas donje temperture. Pomeranje gasa unutar mikrostrukture eliminisanjem burnog toka na širem planu će u isto vreme da stvori dinamičkka zona kretranja sa višim gradijetnom temperature na interfejsu između više temperature radnog gasa i niže temperature radnog gasa. Ova zona će se pomeriti i promeniti usled promene protoka radnog gasa kontrolisane pneumatskim aktivatorom. Regulisanjem protoka u radnom prostoru gasa će se nastojati da se svede na minimum izloženost promenama temperature dela radnog prostora za gas sa vipšom masom i otuda čak i toplotni kapacitet, idealno samo mikrostruktura i vlakna mreže. Preporučljuje se da odsustvo istiskivača mase u radnom prostoru za gas dozvoljava da bilo koja brza promena u prosečnoj temperaturi i dakle u pritisku / zapremini radnog gasa u radnom prostoru gasa. Pritiskom vezivanja radnog prostora za gas sa radnim prostorom za tečnost, ova promena pritiska /zapremine neposredno nastane u radnom prostoru za tečnost. Ova promena u prosečnoj temperaturi omogućava punjenjem i u isto vreme pražnjenjem radnog prostora za gas kroz hlađenje i grejanje izmenjivača toplote i rekuperatora. Dinamika promene se daje pomoću brzine ovog protoka, koja je usled razlike pritiska stvorena pneumatskim aktivatorom. Ovu razliku pritiska stvoreu pomoću pneumatskog aktivatora određuje e ne samo njegova rotaciona brzina, već takođe i impeler koji se postavlja u komori pneumatskog aktivatora naspram para dvosmernih kanala za gas. Povećanje ili smanjenje prosečne temperature i samim tim pritiska i zapremine u radnom prostoru za gas i samim tim pritiska u celini i u celom motoru je data smerom unutrašnjeg protoka radnog gasa. Pomeranje radnog gasa u radnom prostoru za gas može precizno da se kontroliše pomoću pneumatskog aktivatora; neophodno je osigurati da dejstvo protoka gasa unutar radnog prostora za gas nikada ne prekorači granicu kada nastane ireverzibilna kompresija ili kolaps mikrostrukture ili mehaničko oštećenje na drugim delovima. Još je neophodno da osigura da temperatura radnog gasa unutar radnog prostora ne prekoračuje granicu otpora temperature te mikrostrukture i drugih delova opreme.

[0018] Glavni nedostaci iz prethodnog stanja tehnike se rešavaju principom unifikacije pogonskih i kontrolnih delova hidrauličkog sistema. Rešenje zamišljeno na ovaj način treba da u velikoj meri smanji mogućnost skokova pritiska u hidrauličkom sistemu pogona i regulacije. Motor je značajno jednostavnije konstrukcije i ne obuhvata nekakve znatno mehanički dopunjene delove u delu sa trajnim visokim pritiskom. U slučaju upotrebe magnetnog ležaja sa pneumatskim aktivatorom, ne postoji interferencija između pokretnih delova unutar toplotnog motora, što ima značajno dejstvo na njegovu pozdanost i vek upotrebe. U hidrauličkim primenama sa visokom dinamikom promena pritiska, ovaj toplotni motor će obezbediti rešenje sa dinamikom koju postojeći sistemi ne dozvoljavaju. Drugi parametri, kao što je odnos težine-učinka, se znatno poboljšavaju usled nižeg opterećenja usled skokova pritiska u hidrauličkom sistemu i usled mogućeg odsustva regulacionih elemenata. Usled potencijalno kratkog, neograničenog povezivanja na hidraulički motor / pogon, može da se očekuje značajno smanjenje pada pritiska u sistemu i samim tim čak i poveća u ukupnoj efikasnosti, posebno za hidrauličke sisteme sa visokom dinamikom promena pritiska. Pošto izvor energije za ovo izvođenje jeste toplotna energija, izbor izvora energije je mnogo širi u odnosu na postojeće hidrauličke sisteme. U isto vreme omogućava upotrebu alternativnih i obnovljivih izvora toplote i energije. Sa cikličnim promenama u optimalnom režimu, hidraulički učinak uređaja je moguće koristiti direktno kao pumpu. Poželjno, uređaj će raditi pri visokim nivoima pritiska pri čemu je višu snagu moguće postići povećanjem pritiska u istom radnom prostoru..

[0019] Neodgovarajuća funkcionalna pouzdanost, hermetičnost i lakoća servisiranja, zajednički postojećim rešenjima projekta, su rešeni u novoprojektovnaom uređaju. Visoka pouzdanost je obezbeđena projektom uređaja koji omogućava potpuno enkapsuliranje bez potrebe za zaptivanjem u tački kretanja. Unutar toplotnog motora ne postoje visoko mehanički prepunjeni delovi i ne postoji potreba za međusobnim kontaktom pokretnih delova, zbog toga podmazivanje nije neophodno, što je glavno dejstvo na vek upotrebe ovih delova, i samim tim deo pod visokim pritiskom tog uređaja u trajnom hermetičkom dizajnu bez potrebe za redovnim održavanjem i zamenom unutrašnjih delova ili tečnosti jeste moguć.

Kratak opis slika

[0020] Ovaj će pronalazak biti objašnjen sa pozivom na priložene slike, pri čemu Slika 1 ilustruje primer izvođenja sa unutrašnjim izmenjivačem u fazi ekspanzije,

Slika 2 ilustruje primer izvođenja sa unutrašnjim izmenjivačem u fazi kompresije,

Slika 3 ilustruje detalj električnog rekuperatora,

Slika 4 ilustruje primer izvođenja toplotnog motora sa izmenjivačem u omotaču u fazi ekspanzije,

Slika 5 ilustruje primer izvođenja toplotnog motora sa izmenjivačem u omotaču u fazi kompresije,

Slika 6 ilustruje detalj "B" izvođenja aktivatora gasa u izvođenju sa valjkastim ležajem,

Slika 7 ilustruje izgled preseka A-A pneumatskog aktivatora,

Slika 8 ilustruje detalj pneumatskog aktivatora u izvođenju sa magnetnim ležajem,

Slika 9 ilustruje impeler aktivatora,

Slika 10 ilustruje detalj "C" izvođenja punjenja radnog prostora,

Slika 11 ilustruje primer izvođenja mrežice,

Slika 12 ilustruje detalj "D" izvođenja ivice mrežice pričvršćene da presavije presavijenu propusnu membranu.

Opis primera izvođenja pronalaska

[0021] Ovaj pronalazak će biti objašnjen u sledećem opisu primera izvođenja toplotnog motora sa dinamički kontrolisanim hidraulčkim učinkom sa pozivom na odgovarajuće slike. Na ovim slikama, pronalazak je ilustrovan pomoću primera izvođenja toplotnog motora sa unutrašnjim izmenjivačem toplote i toplotnog motora sa grejnim izmenjivačem toplote u omotaču posude pod pritiskom.

[0022] Toplotni motor sa unutrašnjim izmenjivačem toplote je prikazan na Slikama 1 i 2. U ovom izvođenju toplotni motor se sastoji od posude 1 pod pritiskom i poklopca 1.1 između kojih je postavljena zaptivka 1.4. Posuda 1 pod pritiskom ima cilindričan oblik i optimalna je iz perspektive kompaktnosti zapremine i unutrašnjeg pritiska, pri čemu takav oblik posude nije preduslov za pravilan rad aparata. Posuda 1 pod pritiskom je još podeljena pregradom 2 na dva radna prostora. To su radni prostor 4 za gas i radni prostor 5 za tečnost, u koji se dovodi kanal 5.2 za tečnost, koji se završava hidrauličkim ulaznim / izlaznim otvorom 5.1, koji služi da se isprazni mehanički rad iz toplotnog motora. Radni prostor 4 za gas zauzima veći deo posude 1 pod pritiskom, njen opitimalni oblik je kompaktan, sličan lopti sa najmanjom površinom u odnosu na zapreminu, pri čemu ovaj radni prostor 4 za gas je okružen prvom propusnom membranom 4.5, presavijenom propusnom

1

membranom 4.4 i drugom propusnom membranom 4.6. Pored toga, oblikovani delovi 1.8 su opremljeni posudom 1 pod pritiskom koji definišu spoljni kanal 10 za gas koji je smešten između omotača posude 1 pod pritiskom i oblikovanih delova 1.8; pri čemu su obodni kanali 4.3 za gas smešteni između oblikovanih delova 1.8 i prve propusne membrane 4.5, pregrade 2, presavijene membrane 3 i presavijene propusne membrane 4.4. Da bi se osiguralo postavljanje i definisalo kretanje 12 radnog gasa da bi se svele na minimum promene temperature radnog gasa usled haotičnog toka, zračenja i provođenja toplote unutar radnog prostora 4 za gas, puni se mikrostrukturom 4.1. Ova mikrostruktura 4.1. se sastoji od materijala otpornog na cilične promene temperature u opsegu temperature motora i ima dovoljnu otpornost i jačinu unutar ovog opsega temperature. Mikrostruktura 4.1 ima poroznost veću od 99% na osnovu ukupne zapremine, sa gustionom od 1 X 10<-4>do 0,03 g cm<-3>. Uniformnost i postupak spajanja pojedinačnih elemenata u toj mikrostrukturi 4.1 mora da omogući volumetrijske promene bez trajne deformacije i da je vek upotrebe visok. Pogodni materijali za pravljenje mikrostrukture 4.1 su mikro i nanovlakna ugljenika,keramike i metala, aerografit, grafitni aerogel ili drugi materijali koji zadovoljavaju gore pomenute uslove svojstava materijala.

[0023] Ova mikrostruktura 4.1 može da se ojača mrežama 4.2 razmaknutim jedna od druge, pri čemu su mreže 4.2 orijentisane upravno na smer dimenzionih promena radnog prostora 4 za gas tokom radnih faza. Ove mreže 4.2 se formiraju isprepletenim vlaknima unutar prstena koji ima "V"ili "W" oblik zakrenut za 90<0>. Vlakna u obliku mreže moguće je spojiti na prstenove mekim lemljenjem, lepljenjem, utiskivanjem u ivicu jednog prstena ili između dva prstena, ili umetanjem između dva prstena pre zavarivanja. Prstenovi i samim tim presavijena propusna membrana 4.4 se prave od tanke metalne ploče visoke elastičnosti i otpornosti na zamaranje;idealni materijal je legura čelika ili legura titanijuma. Prstenovi su izvedeni sa rupama 4.7 na obodu, što daje kao rezultat presavijenu propusnu membranu 4.4 sklopljenu od ovih prstenova i njene propusnosti za radni gas; videti Sl. 10 i Sl.12. Prostori između mreža 4.2 su ispunjeni mikrostrukturom 4.1. Svrha mreža 4.2 je da održi uniformnu mikrostrukturu 4.1 i u pogledu promena u zapremini radnog prostora 4 za gas i za unutrašnje kretanje 12 radnog gasa. Raspored mreža 4.2 i mikrostruktura 4.1 unutar radnog prostora 4 za gas se ilustruje na Sl.10 i Sl.

11. Sl.12 ilustruje detalj "D" izvođenja ivice presavijene propusne membrane 4.4. Za primene na visokoj temperature, mreža 4.2 vlakana bi mogla da bude napravljena od ugljenika, keramike ili metala.

[0024] Konstrukcija i radnog prostora 4 za gas i radnog prostora 5 za tečnost mora da omogući kretanje pregrade 2, koja ih odvaja. Konstrukcija pregrade 2 i presavijene membrane 3 je projektovana da podnese pritisak u radnom prostoru 4 za gas čak i pošto je tečnost ispražnjena iz radnog prostora 5 za tečnost. Presavijena membrana 3 formira u isto vreme površinu za izmenu toplote između radnog gasa koji teče u unutrašnji kanal 10.1 za gas i hidraulične tečnosti unutar radnog prostora 5 za tečnost, koji formira drugi izmenjivač toplote. U ovom delu obodnog kanala 4.3 za gas, radni gas će biti sproveden tako da maksimizuje izmenu toplote između radnog gasa i presavijene membrane 3. Protok radnog gasa u jednoj fazi (idrugi obratno) će biti sproveden iz komore pneumatskog aktivatora 6 u unutrašnji kanal 10.1 za gas, zatim u ovom delu obodnog kanala 4.3 za gas, zatim u propusnu membranu 4.5 i presavijenu propusnu membranu 4.4 u radni prostor 4 za gas i u rekuperator 7, u kom je postavljen izmenjivač 8 toplote, koji je priključen na ulazni / izlazni otvor 8.1 za medijum za prenos toplote, radni gas dalje prolazi kroz spoljni kanal 10 za gas u komoru 6.1 koja je deo pneumatskog aktivatora 6. Strukturno je neophodno osigurati najbolji mogući odnos između zapremine radnog prostora 4 za gas i zapremina drugih delova toplotnog motora u koji se smešta radni gas.

[0025] Sl.3 ilustruje varijantu izvođenja rekuperatora 7 sa električnim grejačem 8.2.

U ovom izvođenju, električni grejač 8.2 je spojen između rekuperatora 7 i radnog prostora za gas, koji je električno spojen pomoću električnih žica 9.1 na kontrolnu jedinicu 9, koja je spojena na izvor 9.2 električnog napona. Rekuperator 7 još dodiruje oblikovane delove 1.8 i odvojen je od stranice radnog prostora 4 za gas pomoću druge propusne membrane 4.6, pri čemu je drugi kraj rekuperatora 7 spojen na spoljni kanal 10 za gas.

[0026] Funkcija toplotnog motora u ovom izvođenju je kao u nastavku. Kretanje radnog gasa unutar radnog prostora 4 za gas se produžava iz centra radnog prostora 4 za gas u unutrašnji omotač posude 1 za pritisak i obratno. Punjenje radnog prostora 4 za gas služi da osigura uniforman protok radnog gasa unutar radnog prostora i takođe usled menjanja smera toka radnog gasa prema formiranju regiona 14 visoke temperature kretanje tokom radnih faza u skoro celoj zapremini radnog prostora 4 za gas. Smer protoka i brzina protoka radnog gasa se menja u svim delovima toplotnog motora. Posle zahteva za povećanjem pritiska i kompresije u radnog prostoru 5 za tečnost, radni gas teče iz pneumatskog aktivatora 6 kroz spoljni kanal 10 za gas kroz rekuperator 7 i izmenjivač toplote 8, kroz unutrašnju zapremnu radni prostor 4 za gas u obodne kanale 4.3 za gas. Na ovaj način, prosečna temperatura radnog gasa unutar uređaja se povećava i postoji povećanje pritiska i širenje u radnoj komori 4 za gas i u isto vreme kompresija nastaje u radnom prostoru za tečnost. Sa zahtevom da se smanji pritisak i širenje radnog prostora za tečnost, radni gas se sprovodi iz pneumatskog aktivatora 6 kroz unutrašnji kanal 10.1 za gas do obodnih kanala 4.3 za gas raspoređenih na zidovima radnog prostora 4 za gas, dalje kroz unutrašnju zapreminu radnog prostora 4 za gas i zatim kroz izmenjivač 8 toplote i rekuperator 7. Ovo smanjuje prosečnu temperaturu radnog gasa unutar uređaja, i smanjenje pritiska i kompresija nastaju u radnom prostoru 4 za gas, pri čemu širenje u isto vreme nastaje u radnom prostoru za tečnost. Radni prostor 5 za tečnost reaguje na širenje i kompresiju radnog prostora 4 za gas sa praktično istim radnim pritiskom, radni prostor 5 se smanjuje posle širenja radnog prostora 4 za gas istim odnosim; i radni prostor 5 se povećava posle kompresije radnog prostora 4 za gas istim odnosom. Motor izvodi rad promenom pritiska i zapremine u radnom prostoru 5 za tečnost. Zbir zapremina i radnog prostora 4 i radnog prostra 5 je praktično isti u svim radnim fazama. Motor u različitim fazama je prikazan na Slikama 1 i 2. U slučaju da motor treba da radi na ulaznom otvoru / izlaznom otvoru za medij 8.1 za prenos toplote pri temperaturama nižim od radnog prostora za tečnost, i u slučaju da medij za prenos toplote ukloni toplotu iz motora, faze širenja i kompresije će biti reverzirane u odnosu na smer unutrašnjeg protoka radnog gasa.

[0027] Posuda 1 pod pritiskom iz ovog pronalaska sa unutrašnjim izmenjivačem toplote u tehničkoj praksi mora da se odupre samo normalnim temperaturama na izlaznom otvoru radnog gasa iz rekuperatora 7 na spoljnjem kanalu 10 za gas.

[0028] Još jedno izvođenje toplotnog motora sa izmenjivačem toplote na omotaču posude pod pritiskom je prikazano na Sl.4 i Sl.5. Ovo izvođenje toplotnog motora je drugačije od rešenja prikazanog na Sl. 1 i Sl. 2. Ovo izvođenje se razlikuje konstrukciono u odnosu na posudu 1 pod pritiskom, koja mora u ovom slučaju da podnese visoke temperature. Posudu 1 pod pritiskom čine sledeći delovi. Centralni deo 1.2, koji je raspoređen između poklopca 1.1 i prstena 1.5. Centralni deo 1.2 dodiruje dno 1.3 koje se oslanja na prsten 1.5, pri čemu je pomenuti prsten priključen na poklopac 1.1 pomoću svornjaka 1.7 koji prolaze kroz dozirnu ploču 1.6.

1

Pored toga, zaptivka 1.4 je postavljena između poklopca 1.1 i centralnog dela 1.2 i dna 1.3 posude 1 pod pritiskom.

[0029] Sa stanovišta efikasnosti toplotnog motora, neophodno je da se gore pomenuti delovi posude 1 pod pritiskom prave od materijala sa najvišom mogućom otpornošću na toplotu i u isto vreme sa mehaničkom čvrstoćom koja je sposobna da podnese promene unutrašnjeg pritiska. Uobičajeni materijali koji podnose visoke temperature imaju čvrste kristalne atomske veze ali oni podnose klinička dejstva stresa i otpuštanja samo sa teškoćama. Ova opterećenja mogu na mestima prirodnih nedostataka da prouzrokuju povećanje i tako da postepeno smanje čvrstoću takvog materijala. Ova opterećenja takođe nastaju kao rezultat neravnomernog grejanja delova. Optimalna konstrukcija delova napunjenih sa visokim temperaturama osigurava da se oni nagrizaju pri konstantnom pritisku i da ne stvaraju stanja relaksacije sa unutrašnjim naprezanjima. Ovo je moguće postići samo uvođenjem dodatnog pritiska na taj deo putem predopterećivanja. Ovo predopterećivanje treba da bude uvedeno u ove delove posude 1 pod pritiskom: u centralni deo 1.2, u prsten 1.5 i u dno 1.3. Idealni materijal predopterećivanja je vlakno ugljenika, koje može da prenese visoka zatezna čvrstoća čak i pri visokim temperaturama. U ovom izvođenju, pomenuti delovi posude 1 pod pritiskom, kao što je dno 1.3 posude pod pritiskom i centralni deo 1.2 posude 2 pod pritiskom, su projektovani kao kompozit kristalnog materijala visoke zatezne čvrstoće pri visokim temperaturama i prethodno dodatim vlaknima ugljenika kao materijala visoezatezne čvrstoće pri visokim temperaturama. Pored toga, materijal dna 1.3 posude 1 pod pritiskom je takođe neophodno da ima najvišu provodljivost toplote ili propusnost energije, posebno za elektromagnetno zračenje, što se tiče funkcije njegove unutrašnje prednje strane kao izmenjivača toplote. Idealni materijal za dno 1.3 posude pod pritiskom je, u smislu toplotne provodljivosti, na primer, kristalni silikonski karbid (SiC), ili njegove modifikacije. U smislu propusnosti energije, safirno staklo (Al2O3) je idealan materijal za dno posude pod pritiskom.

[0030] Omotač posude 1 pod pritiskom koji dodiruje spoljni kanal 10 za gas u isto vreme može da služi kao izmenjivač toplote i rekuperator toplote u varijantnim rešenjima sa Sl. 1 i Sl. 2 kao i u varijantnom rešenju sa Sl. 4 i Sl. 5, čime se upotpunjuje funkcija presavijene membrane 3 kao izmenjivača toplote.

[0031] Kao što se može videti sa priloženih slika nacrta, pojedinačno priključene komponente toplotnog motora su zaptivene korišćenjem 1.4. Poklopac 1.1 posude 1 pod pritiskom je obezbeđen sa pristupom pneumatskom aktivatoru 6 u obliku servisnog poklopca 6.2. U slučaju verzije bez održavanja pneumatskog aktivatora 6 sa magnetnim ležajevima 6.8, moguće je napraviti zglobove na servisnom poklopcu 6.2 kao i trajni zglob tokom proizvodnje sa višom nepropusnošću.

[0032] Da bi se osigurali najniži mogući hidraulički gubici i brze reakcije motora, prednost se daje velikim poprečnim presecima kanala 5.2 za tečnost. Tečnost u radnom prostoru 5 za tečnost takođe služi kao rashladni medij. Kako se povećava napajanje, izmena tečnosti u radnom prostoru 5 za tečnost se takođe povećava, i tako je i u slučaju rasipanja toplote iz toplotnog motora. Za projektovanje priključka kanala 5.2 za tečnost na radni prostor 5 za tečnost, preporučljivo je obezbedi oslonac jednosmernom kružnom toku unutrašnje tečnosti unutar radnog prostora 5 za tečnost tako da se izmena tečnosti maksimizuje i prenos toplote do ili iz presavijene membrane 3 u radnom prostoru 5 za tečnost.

[0033] Najveće područje za hlađenje radnog gasa je presavijena membrana 3, pored njene površine, ona ima i malu debljinu kao prednost. U izmenjivaču takve konstrukcije, zapremina radnog gasa vezana u prostoru po završetku faze širenja se smanjuje, što pomaže da se poveća efikasnost sa minimalnom zapreminom radnog gasa izvan radnog prostora za gas. Presavijena membrana 3 može biti dopunjena drugim površinama za izmenu toplote i elementima koji obezbeđuju bolji tok oko cele te površine.

[0034] Moguće je modifikovati konstrukciju u pogledu specifične dodele zahteva koji se odnose na dinamiku učinka, prosečnu snagu i performansu najvišeg stepena. Odovarajuće dimenzioniranje pojedinačnih delova sistema može u velikoj meri da poveća zahtevane karakteristike hidrauličkog učinka 5.1. Posle izvođenja propisanovisoke dinamike i efikasnosti, uređaj može da bude projektovan sa izmenjivačima toplote sa velikom površinom za prenos toplote, optimalnim kapacitetom skladištenja u rekuperatoru 7. Rekuperator 7 i izmenjivači toplote treba da imaju najbolji odnos gubitka pritiska i efikasnosti. Visoka snaga pneumatskog aktivatora 6 i poprečni preseci unutrašnjih i spoljnih kanala 10.1 i 10 za gas mogu da obezbede veću dinamičnost motora. Za visoku dinamičnost, helijum se takođe preporučuje kao radni gas.

[0035] Kao što se može videti sa Sl.1, Sl.2, Sl.4 i Sl.5, poklopac 1.1 posude pod pritiskom obe varijante toplotnog motora je opisan kao identičan. Detalji izvođenja pneumatskog aktivatora 6 u varijantnim rešenjima sa različitim ležajevima su

1

prikazani na Sl. 6 i Sl.8. Sa ovim rasporedom pneumatskog aktivatora 6, prostor je obezbeđen u poklopcu 1.1 za njihovo postavljanje. Ovaj prostor je pokriven servisnim poklopcem 6.2. Zaptivka 1.4 je postavljena u prostor između servisnog poklopca 6.2 i poklopca 1.1. U ovom prostoru su postavljeni stator 6.6 i rotor 6.5 električnog motora i impeler 6.3. Rotor 6.5 električnog motora se čuva u magnetnom ležaju 6.8 i / ili kugličnom ležaju 6.7. Pneumatski aktivator 6 obuhvata komoru 6.1 i impeler 6.3. Impeler 6.3 je pričvršćen na vratilo rotora 6.5 električnog motora preko pljosnate opruge 6.4. Primer impelera 6.3 je prikazan na Slici 9. Impeler 6b u ovom izvođenju se sastoji od pljosnate opruge 6.4 montirane na rotor 6.5, koji je spojen na lopatice 6.11 koje su recipročno smeštene u kućište pomoću ispravljača 6.12 gasa.

[0036] Sl. 7 ilustruje izgled preseka duž linije A-A kroz poklopac 1.1 posude 1 pod pritiskom, gde je smešten pneumatski aktivator 6. Očigledno je iz poprečnog preseka duž linije A-A da postoje kanali 5.2 za tečnost u poklopcu 1.1 između kojih su unutrašnji kanali 10.1 za gas i spoljni kanali 10 za gas odvojeni pregradom 1.9. Unutar prostora poklopca 1.1 posude 1 pod pritiskom se formira komora 6.1 pneumatskog aktivatora 6 u koju je smešten impeler 6.3. U prostor poklopca 1.1, elektromagneti 6.10 koji zakreću impleler 6.3 su postavljeni na mesto iznad lopatica tog impelera 6.3. U sredini poklopca 1.1 posude 1 pod pritiskom je smešten, u njenoj osi, rotor 6.5 električnog motora, koji formira osu impelera 6.3.

[0037] Pneumatski aktivator 6 pogoni i kontroliše kretanje radnog gasa. On se pogoni pomoću rotora 6.5 električnog motora. Brzina rotacije rotora 6.5 električnog motora određuje brzinu kretanja radnog gasa. Smer kretanja 12 radnog gasa se određuje postavljanjem impelera 6.3 naspram para unutrašnjeg kanala 10.1 za gas i spoljneg kanala 10 za gas. Promena postavke impelera 6.3 je omogućena elastičnim spojem na rotor 6.5 električnih motora. Ova elastična montaža omogućava da se impeler 6.3 zakrene u smeru paralelnom na osu rotacije. Ovo zakretanje idealno, ali ne i obavezno, jeste omogućeno pljosnatom oprugom 6.4.

Zakretanje impelera 6.3 u smerovima ose rotacije rotora 6.5 moguće je postići elektromagnetima 6.10 ali može da se izvede i elektronski kontrolisanim magnetnim ležajevima 6.8 čvrstim spajanjem impelera 6.3 sa rotorom 6.5 električnog motora. Senzor 6.9 položaja meri stvarni položaj impelera 6.3 i služi kao sredstvo povratne sprege za elektronsku kontrolnu jedinicu 9 za kontrolisanje kretanja impelera 6.3, pri čemu je ta elektronska kontrolna jedinica 9 priključena na elektromagnete 6.10,

1

magnetne ležajeve 6.8 i stator 6.6 električnog motora pomoću električnih žica 9.2. U primeru izvođenja toplotnog motora koji obuhvata izmenjivač toplote u svom omotaču prema Sl.4 i Sl.5, senzor temperature / senzori 9.3, preporučljivo izvedeni u obodnim kanalima 4.3 za gas na ulaznom otvoru u radni prostor 4 za gas, su neophodni za kontrolisanje kretanja impelera i toplotne zaštite uređaja.

Industrijska primenljivost

[0038] Uređaj može da se koristi kao dinamički kontrolisan izvor hidrauličkog pritiska / zapremine za hidrauličke aktivatore sa izvorom toplotne energije i bez potrebe za hidrauličkim pumpama i ventilima. Može se koristiti gdegod da se koriste hidraulički pogoni i preporučen je za njihov brži rad i sa višom efikasnošću dok se koristi dostupniji izvor toplote.

[0039] U redovnom cikličnom režimu naizmenične faze, kada je hidraulički izlaz dopunjen pomoću dva jednosmerna ventila, taj uređaj može da služi kao pumpa visokog pritiska. Ovaj uređaj je moguće koristiti da bi se dobio mehanički rad ako postoji dovoljno toplotne energije ili u slučaju nemogućnosti da se koristi normalan izvor energije pokretanja, kao što je električni motor, motor sa unutrašnjim sagorevanjem, itd. Nude se velike mogućnosti, na primer, za direktan prenos solarne energije na mehanički rad. U tehničkog praksi, korišćenje ovog rešenja nudi široku primenljivost kao izvor energije za desalinaciju morske vode postupkom reverzne osmoze.

Spisak referentnih oznaka

[0040]

1. posuda pod pritiskom

1.1 poklopac posude pod pritiskom

1.2 srednji deo posude pod pritiskom

1.3 dno posude pod pritiskom

1.4 zaptivka

1.5 prsten

1.6 dozirna ploča

1.7 predzategnuti svornjaci

1.8 oblikovani delovi

1

jum za prenos toplote a

1

delova mperature

1

Claims (8)

Patentni zahtevi

1. Toplotni motor sa dinamički kontrolisanim izlaznim otvorom, pogonjen pumpom pod visokim pritiskom i turbinom za gas koja obuhvata posudu (1) pod pritiskom, poklopac (1.1), pokretnu pregradu (2), radni prostor (4) za gas, radni prostor (5) za tečnost, i rekuperator (7), pri čemu zaptivka (1.4) jeste postavljena između posude (1) pod pritiskom i poklopca (1.1), pri čemu je unutrašnji prostor pregrade (2) posude (1) pod pritiskom pokretno spojen na presavijenu membranu (3) koja je dalje spojena na poklopac (1.1), pri čemu ta pregrada (2) deli unutrašnji prostor posude (1) pod pritiskom u radni prostor (4) za gas i radni prostor (5) za tečnost, pri čemu radni prostor (4) za gas zauzima veće područje posude, pri čemu pomenuti radni prostor (4) za gas jeste okružen presavijenom propusnom membranom (4.4) u području prve pregrade, i osim toga, oblikovani delovi (1.8) jesu postavljeni unutar te posude pod pritiskom, koji definišu spoljni kanal (10) za gas koji se vodi između omotača posude (1) pod pritiskom i oblikovanih delova (1.8), pri čemu obodni kanal (4.3) za gas jeste smešten između oblikovanih delova (1.8) i presavijene membrane (3) i osim toga između prve propusne membrane (4.5) i pregrade (2), pri čemu radni prostor (4) za gas jeste napunjen mikrostrukturom (4.1) napravljenom od čvrstog materijala sa poroznošću višom od 99% njegove zapremine, i okružen je drugom propusnom membranom (4.6) na koju je rekuperator (7) priključen, u prostor u kom je smešten izmenjivač (8) toplote spojen na ulazni / izlazni otvor (8.1) za medijum za prenos toplote, pri čemu je taj rekuperator (7) još okružen oblikovanim delovima (1.8), i odvojen od radnog prostora (4) za gas drugom propusnom membranom (4.6), taj spoljni kanal (10) za gas se dovodi u prostor rekuperatora (7) na suprotnoj strani njegovog priključka na radni prostor (4) za gas, čiji je spoljni kanal za gas spojen na pneumatski aktivator (6) komoru (6.1), u koju se još dovodi unutrašnji kanal (10.1) za gas, priključen na obodni kanal (4.3) za gas.

2. Toplotni motor prema Patentnom zahtevu 1, naznačen time, što taj pneumatski aktivator (6) obuhvata stator (6.6) i rotor (6.5) električnog motora i komoru (6.1) u kojoj je smešten impeler (6.3) koji ima lopatice (6.11) i ispravljače (6.12) gasa, pri čemu je taj impeler (6.3) spojen na vratilo rotora (6.5) električnog motora pomoću pljosnate opruge (6.4), pri čemu je rotor (6.5) električnog motora smešten u kućište u magnetnom ležaju (6.8) ili ležaju (6.7).

2

3. Toplotni motor prema Patentnom zahtevu 1, naznačen time, što taj omotač posude (1) pod pritiskom obuhvata srednji deo (1.2), koji je postavljen između poklopca (1.1) i dna (1.3), pri čemu to dno (1.3) dodiruje prsten (1.5), koji je postavljen na dozirnu ploču (1.6), pri čemu ta dozirna ploča (1.6) jeste spojena na poklopac (1.1) pomoću svornjaka (1.7) i još je zaptivka (1.4) postavljena između poklopca (1.1), srednjeg dela (1.2) i dna (1.3).

4. Toplotni motor prema Patentnom zahtevu 1, naznačen time, što tu mikrostrukturu (4.1) čini materijal sa poroznošću višom od 99% na osnovu njegove ukupne zapremine, sa gustinom od 1 X 10<-4>do 0,03 g cm<-3>.

5. Toplotni motor prema Patentnim zahtevima 1 i 4 naznačen time, što mikrostrukturu (4.1) čine ugljenična, keramička i metalna mikrovlakna i nano vlakna, aerografit, ili grafitni aerogel.

6. Toplotni motor prema Patentnom zahtevu 1, naznačen time, što ta presavijena membrana (3) jeste nepropusna za gas.

7. Toplotni motor prema Patentnom zahtevu 1, naznačen time, što je mikrostruktura (4.1) smeštena između mreža (4.2) raspoređenim na rastojanju jedna od druge, pri čemu su mreže i postavljene u ravnima upravnim na vektor kretanja te pregrade, koji su spojeni na prevoje presavijene membrane (4.4).

8. Toplotni motor prema Patentnom zahtevu 7, naznačen time, što te mreže (4.2) čine ugljenična, keramička ili metalna vlakna, pri čemu je međusobno rastojanje mreža i vlakana mreže u toj ravni u opsegu od 100 do 10.000 puta vrednosti srednjeg rastojanja mikrostrukture (4.1) elemenata.