Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2175027

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

Имя изобретателя: Канарев Ф.М.; Конарев В.В.; Подобедов В.В.; Гармашов А.Б. 
Имя патентообладателя: Закрытое акционерное общество "Неоэнергия"
Адрес для переписки: 445028, Самарская обл., г.Тольятти, Закрытое акционерное общество "Неоэнергия"
Дата начала действия патента: 1999.06.03 

Устройство относится к физико-химическим технологиям получения тепла, водорода и кислорода. Устройство имеет корпус с осевым отверстием и цилиндроконическим приливом и нижнюю крышку, которые образуют совместно с корпусом межэлектродную камеру с сообщающимися между собой анодной и катодной полостями. Плоский кольцевой анод с отверстиями расположен в анодной полости. Катод в виде цилиндрического стержня вставлен в диэлектрический стержень, который вводится в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке. Емкость для рабочего раствора с системой автоматического регулирования его уровня в катодной полости соединена с анодной полостью. Охладительная камера для кондиционирования пара и выделения водорода соединена с входным патрубком подачи рабочего раствора в анодную полость. Патрубок для вывода кислорода введен в верхнюю часть анодной полости. Патрубок для подачи парогазовой смеси в охладительную камеру введен посредством резьбы в осевое отверстие корпуса. Данная установка позволяет получить водород и кислород путем электрического и термического разложения воды одновременно за счет энергии плазмы.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения тепла, водорода и кислорода.

Известны технические устройства (см. Гольштейн А.Б., Серебрянский Ф.З. Эксплуатация электролизных установок для получения водорода и кислорода. М.: "Энергия", 1969) для получения водорода и кислорода.

Известно техническое решение (см. Патент США 3969214, C 25 B 1/02, 1976), содержащее корпус, патрубок ввода рабочего раствора, межэлектродную камеру, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, катод, соединенный с отрицательным источником питания.

и известно техническое решение (см. Патент Англии N 1139614, кл. C 01 B 13/06, 08.01. 1969), содержащее корпус, изготовленный из диэлектрического материала, со сквозным отверстием, межэлектродную камеру, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания и катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания.

Недостатком известных изобретений является то, что для получения водорода и кислорода используется только процесс электролитической диссоциации молекул воды и не используется процесс ее термической диссоциации.

Техническим решением задачи является получение водорода и кислорода путем электролитического и термического разложения воды одновременно за счет энергии плазмы, формирующейся у катода.

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус, изготовленный из диэлектрического материала, со сквозным отверстием, межэлектродную камеру, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания и катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания, отличающееся тем, что корпус с осевым отверстием имеет нижний цилиндроконический прилив и нижнюю крышку, образующую совместно с корпусом межэлектродную камеру, состоящую из анодной и катодной полостей, сообщающихся между собой в нижней части, плоский кольцевой анод с отверстиями, расположенный в анодной полости, катод в виде цилиндрического стержня из тугоплавкого материала, заключенный в диэлектрический стержень с резьбой, введенный в межэлектродную камеру с нижней стороны через резьбовое отверстие в нижней крышке с возможностью вертикального перемещения вдоль осевой линии устройства, емкость для рабочего раствора с системой автоматического регулирования его уровня в катодной полости, соединенной с анодной полостью, охладительную камеру для конденсации пара и выделения водорода, полость которой соединена с входным патрубком подачи рабочего раствора в анодную полость, патрубок для подачи парогазовой смеси в охладительную камеру введен посредством резьбы в осевое отверстие корпуса, патрубок для вывода кислорода введен в верхнюю часть анодной полости.

Новизна заявляемого устройства обусловлена тем, что автоматическое регулирование уровня раствора в катодной полости обеспечивает максимальную эффективность термоэлектролитического процесса разложения воды на водород и кислород, а и тем, что охлаждение и конденсация пара повышают выход получаемого водорода. Совокупность перечисленных признаков уменьшает затраты электрической энергии на получение тепловой энергии, водорода и кислорода.

По данным патентно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, при которых значительно уменьшаются затраты энергии на получение водорода и кислорода, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для получения водорода и кислорода содержит корпус 1, изготовленный из диэлектрического материала с осевым отверстием и цилиндроконическим приливом 2, нижнюю крышку 3, образующую совместно с корпусом анодную 4 и катодную 5 полости, стержневой катод 6, размещенный в диэлектрическом стержне 7, вводимом в катодную полость 5 через резьбовое отверстие 8 крышки 3, плоский кольцевой анод 9 с отверстиями расположен в анодной полости; патрубок 10 для ввода в устройство рабочего раствора соединен с поплавковой камерой 11 регулятора уровня 12 и с помощью трубки 13 - с полостью охладителя 14; катодная и охладительная полости сообщаются между собой с помощью патрубка 15; охладитель 14 содержит сформированную в спираль трубку 16 конической конфигурации с входным 17 и выходным 18 патрубками для подачи охлаждающей жидкости, отражатель 19 несконденсировавшегося пара, патрубок 20 для вывода водорода из охладителя 14; патрубок 21 для вывода кислорода из анодной полости.

Устройство работает следующим образом. Рабочий раствор заливается в емкость 22, из которой он проходит через дозирующее устройство 12 и поплавковую камеру 11 в анодную полость 4 и катодную - 5. После того, как заполнение реактора раствором достигает заданного уровня, поплавок поплавковой камеры 11 закрывает входное отверстие дозирующего устройства. Далее, включается электрическая сеть и постепенно повышается напряжение до момента появления устойчивой плазмы в зоне катода 6. Образующаяся парогазовая смесь у катода поступает в охладитель 14. Пар, соприкасаясь с охлажденной поверхностью трубки охладителя, конденсируется, а выделившийся газ выходит из-под отражателя 19 и поступает к выходному патрубку 20. Конденсат пара поступает в анодную полость 4 через трубку 13 и входной патрубок 10. Кислород, выделившийся у анода 9, поступает в верхнюю часть анодной полости 4 и удаляется из нее через патрубок 21.

Поскольку уровень раствора в реакторе регулируется автоматически, то данное устройство для получения водорода и кислорода работает в автоматическом режиме. По мере расхода раствора, он доливается в приемную емкость 22.

Сущность протекающих физико-химических процессов заключается в том, что под действием электрического поля между многократно уменьшенной площадью катода по отношению к площади анода, формируется начальный, сфокусированный на катод, поток ионов щелочного металла. Имея запас кинетической энергии при движении к катоду, ионы щелочного металла выбивают протоны атомов водорода из молекул воды. Достигнув катода, протоны приобретают электроны и образуют атомы водорода, излучая фотоны, которые формируют плазму атомарного водорода с температурой 5000...10000^oC. Энергия этой плазмы и служит источником термической диссоциации воды на водород и кислород и источником дополнительной энергии, наличие которой легко фиксируется по энергии нагретого раствора, испарившейся воды и собранных газов. Одновременно с этим у анода идет электролитический процесс выделения кислорода.

Таким образом, водородная плазма у катода является источником тепловой энергии, передаваемой водному раствору, и источником атомарного и молекулярного водорода и кислорода одновременно.

Эффективность устройства определяет общий показатель эффективности, учитывающий электрическую энергию, вводимую в устройство, тепловую энергию, передаваемую паром охлаждающей жидкости, и энергию, содержащуюся в выделившемся водороде. В таблице приведены результаты испытаний этого устройства.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус, изготовленный из диэлектрического материала, со сквозным отверстием, межэлектродную камеру, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, и катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания, отличающееся тем, что с осевым отверстием имеет нижний цилиндроконический прилив, нижнюю крышку, образующую совместно с корпусом межэлектродную камеру, состоящую из анодной и катодной полостей, сообщающихся между собой в нижней части, плоский кольцевой анод с отверстиями, расположенный в анодной полости, катод в виде цилиндрического стержня из тугоплавкого материала, заключенный в диэлектрический стержень с резьбой, введенный в межэлектродную камеру с нижней стороны через резьбовое отверстие в нижней крышке с возможностью вертикального перемещения вдоль осевой линии устройства, емкость для рабочего раствора с системой автоматического регулирования его уровня в катодной полости, соединенную с анодной полостью, охладительную камеру для конденсации пара и выделения водорода, полость которой соединена с входным патрубком подачи рабочего раствора в анодную полость, патрубок для подачи парогазовой смеси в охладительную камеру введен посредством резьбы отверстие корпуса, патрубок для вывода кислорода введен в верхнюю часть анодной полости.

Версия для печати
Дата публикации 02.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов