Высокопроизводительный и экономичный электролизер воды

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2258767

Имя изобретателя: Сташевский Иван Иванович 
Имя патентообладателя: Сташевский Иван Иванович
Адрес для переписки: 352243, Краснодарский край, г. Новокубанск, ул. Ленинградская, 19, кв.116, И.И.Сташевскому
Дата начала действия патента: 2003.03.19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электротехнической промышленности и может использоваться для получения дешевого высококалорийного топлива водорода и кислорода непосредственно из воды для питания паровых котлов, автомобилей, двигателей внутреннего сгорания и другой техники.

Известен электролизер воды, содержащий герметичную емкость с электродами, крышку, входные и выходные трубки (Большая Советская Энциклопедия. 3 изд. 1978 г., т. 30, с.62).

Недостатком известного электролизера является недостаточная производительность, недостаточная надежность и долговечность.

Целью изобретения является повышение производительности, снижение затрат энергии на РАСЩЕПЛЕНИЕ ВОДЫ НА ВОДОРОД">расщепление воды на водород и кислород, улучшение техники безопасности, улучшение надежности и долговечности и расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что электролизер снабжен регулятором уровня жидкости, выполненным в форме трубки, соединенной с герметичной емкостью, заполненной дистиллированной водой, с возможностью автоматического регулирования жидкости в емкости электролизера при помощи вакуумного клапана. Электролизер соединен с емкостью жидкой щелочи через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени. Электролизер соединен также с горелкой при помощи выходных труб, расположенных на разных уровнях и выполненных с возможностью раздельного извлечения из воды водорода и кислорода, полученных в процессе электролиза и перемещения их при помощи вакуумных насосов через секции накопителя и горелку. При этом горелка выполнена в виде двух коаксиальных трубок, где внутренняя трубка соединена с газопроводом кислорода, а межстенное пространство между трубками соединено с газопроводом водорода. Электроды соединены в батарею, снабженную ножками, на которых жестко закреплена рама, и боковыми упорами из диэлектрического материала. При этом аноды и катоды последовательно соединены друг с другом, соответственно, а также источником переменного тока через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели. Емкость электролизера снабжена также решетчатым поддоном, связанным с генератором инфразвуковых или ультразвуковых колебаний. Электроды могут быть выполнены в виде плоских пластинчатых, гофрированных сетчатых, перфорированных, щеткообразных, ячеечных либо сотовых электродов. Электроды могут иметь трубчатую форму с поперечным сечением в виде окружности, овала, квадрата, ромба или многогранника, при этом наружный и внутренний электроды имеют разную полярность и расположены коаксиально друг друга с зазором межу ними, а внутренний электрод имеет такую же форму поперечного сечения, как и наружный электрод. Электроды могут быть гофрированные из нержавеющей стали и соединены между собой таким образом, что изгибы электродов образуют каналы, имеющие в поперечном сечении форму окружности, овала, квадрата, ромба или многоугольника, внутри которых установлены трубчатые или стержневые внутренние электроды, повторяющие форму поперечного сечения каналов. Электролизер может быть дополнительно снабжен компрессором для удаления водорода и кислорода из воды и подачи их в горелку.

Новизна заявленного технического решения по сравнению с известными (Большая Советская Энциклопедия. 3 изд. 1978 г., т. 30, с.62) обусловлено тем, что за счет применения разных комбинаций батарей с разными конструктивными электродами с использованием вакуума, ультразвуковых или инфразвуковых генераторов, повышается производительность, снижаются затраты энергии, расширяются технологические возможности.

За счет применения вакуумного регулятора уровня жидкости упрощается конструкция, повышается надежность и долговечность.

За счет применения горелок состоящих из двух трубок, коаксиально расположенных относительно друг друга, где внутренняя трубка соединена с кислородным газопроводом, а наружная - соединена с водородным газопроводом, обеспечивается улучшение техники безопасности.

За счет изменения последовательности расположения и соединения горелок с емкостью электролизера через газопровод, секцию накопителя, вакуумные насосы, упрощается конструкция, повышается надежность и долговечность и улучшается качество отделения водорода от кислорода.

При исследовании заявленного технического решения по патентным, научным, научно-техническим материалам не обнаружена такая совокупность признаков, что позволяет судить о существенных заявленных признаках.

Электролизер состоит из герметичной емкости 1, крышки 2, выполненных из нержавеющей стали. Внутри емкости 1 установлена съемная, взаимозаменяемая батарея с плоскими или гофрированными 5 пластинчатыми электродами, изготовленными из нержавеющей стали. На пластинчатых 4 или гофрированных 5 электродах имеются отверстия 6. Электроды установлены параллельно соединены между собой в батарею 3 при помощи шайб 7. На шайбах 7 имеются пазы, с помощью которых шайбы 7 входят в отверстия 6 электродов 4 или 5. Шайбы 7 выполнены из диэлектрического материала. Через шайбы 7 пропущены болты 8, которые плотно сжимают электроды 4 и 5, образуя компактную батарею 3. Между гайками 9 и шайбой 7 установлены разрезные пружинные шайбы 10, выполненные с возможностью предотвращения самоотвинчивания гаек в процессе работы электролизера. Между электродами 4 и 5 имеется зазор и разная полярность. На электродах 4 и 5 имеются отверстия для перемещения ионов электролита. Катоды последовательно соединены между собой, аноды последовательно соединены между собой и источником переменного тока 12 при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь 13 и генератор электрических импульсов 14 и электрические переключатели 15, 16, 17, 18, 19, выполненные с возможностью преобразования переменного электрического тока в постоянный электрический ток, создания импульсных высоковольтных электрических разрядов в десятки тысяч вольт. Батарея снабжена ножками 20, выполненными из диэлектрического материала с возможностью свободного перемещения ионов электролита в ячейки между электродами. На дне емкости 1 электролизера имеется сливная трубка с вентилем 22, которая выполнена с возможностью слива электролита в зимний период во время морозов во избежание размораживания системы в процессе остановки электролизера.

Батарея может быть выполнена во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что их электроды выполнены щеткообразными 23, иголки 24 которых направлены в основание 25 противоположной пластины. Между основанием 25 пластины 25 и концами иголок 24 имеется зазор и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в третьем варианте. Третий вариант такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что щеткообразные электроды 23 концами иголок 24 направлены друг на друга. Между иголками 24 имеется зазор и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что электроды 26 имеют форму квадратных или ромбообразных ячеек и выполнены из узких, ровных пластинчатых полос 27 из нержавеющей стали, расположенных параллельно друг другу, содержащих пазы 28, расположенные вверху, другой ряд аналогичных пластин расположены так же параллельно друг другу и перпендикулярно первым, содержат пазы 28 внизу, пластинчатые полосы соединены между собой жестко. Выполнены с возможностью образования электродов с квадратными или ромбообразными ячейками 29. Между ячеечными электродами 26 установлены щеткообразные электроды 23 с двух сторон, при этом в центре каждой ячейки 29 установлены иглы 24 щеткообразных электродов 23 с двух сторон. Между иголками 24 и стенками ячеек 29 имеется зазор и разная полярность.

Батареи 3 могут быть выполнены в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что ячеечные электроды выполнены из колец, жестко соединенных между собой, имеющих поперечное сечение в форме окружности, или овала, квадрата, ромба, многогранника. Между этими ячеечными электродами 26 установлены щеткообразные электроды 23. При этом в центр каждой ячейки 29 установлены иглы 24 с двух сторон. Между иглами 24 и стенами ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 может выполняться в шестом варианте. Шестой вариант такой же, как 4-5 варианты, отличается от него тем, что ячеечные электроды выполнены из гофрированных полос 5, выполнены с возможностью создания между двух электродов 5 ячеек, имеющих округлую, овальную, квадратную или ромбообразную форму. Электроды могут быть жестко соединены друг с другом, образуя единый электрод. В центр каждой ячейки 29 установлены иглы 24 щеткообразных электродов 23 с двух сторон. Между иглами 24 и стенками ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в 7 варианте. Седьмой вариант такой же, как 4-6 варианты, отличается от них тем, что в центре между двух ячеек имеется диафрагма 30, которая выполнена с возможностью создания ячеечных сотовых электродов 31 с ячейками 29 (аналогично пчелиным сотовым ячейкам). Ячеечные сотовые электроды 31 установлены параллельно, между ними установлены щеткообразные электроды. В центр каждой ячейки 29 установлены иглы 24 щеткообразных электродов с двух сторон. Между иглами 24 и стенками ячеек и диафрагмой 30 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в восьмом варианте. Восьмой вариант такой же, как 4, 5, 6, 7 варианты, отличается от них тем, что стены ячеек выполнены в форме гребешков 32, содержащих продолговатые пластины с одним рядом жестко закрепленных иголок 25, установленных надлежащим образом для придания формы окружности, овала, квадрата, ромба, многогранника.

Батарея 3 может быть выполнена в девятом варианте. Девятый вариант такой же, как 4-7 варианты, отличается от них тем, что электроды 33 выполнены из сетки из нержавеющей стали, выполнены с возможностью перемещения ионов через стенки ячеек 29.

Батарея может быть выполнена в десятом варианте. Десятый вариант такой же, как 1-9 варианты, отличается от них тем, что электроды 24 выполнены в форме цилиндров из выше указанных электродов, установлены в цилиндрическую емкость коаксиально друг другу. Между электродами имеется надежный зазор и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в одиннадцатом варианте. 11 вариант такой же, как десятый вариант, отличается от него тем, что электроды 35 выполнены в форме многогранника, установлены параллельно друг другу в такую же многогранную емкость. Между электродами имеется надлежащий интервал и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в 12 варианте. 12 вариант такой же, как пятый варианты, отличается от них тем, что электроды 36 и 37 имеют трубчатую форму, расположены коаксиально друг друга. Поперечное сечение электродов 36 и 37 имеет форму окружности или овала, квадрата, ромба, многогранника. Трубчатые электроды 36 жестко соединены между собой в единый каркас - в батарею 3. На боковых поверхностях стен труб имеется отверстия 38 надлежащего диаметра. Каркас батареи снабжен ножками и боковыми упорами 95 из диэлектрического материала. На ножках жестко закреплена рама 39. На раме 39 жестко закреплены вертикальные трубчатые 37 или стержневые 40 электроды имеющие такое же поперечное сечение, как наружные трубчатые электроды 36. Трубчатые 36 и 37 или трубчатые 36, стержневые 40 электроды расположены коаксиально или параллельно друг друга. Между трубчатыми 36 и 37 и трубчатыми 36 и стержневыми электродами 40 установлен надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 может быть выполнена в 13 варианте. 13 вариант такой же, как 12 вариант, отличается от него тем, что электроды 41 выполнены из гофрированных пластинчатых электродов 41, жестко соединенных между собой, выполнены с возможностью образования овальных, цилиндрических квадратных, ромбообразных продольных каналов 42 в форме трубы с образованием овальных, цилиндрических, квадратных, ромбообразных продольных каналов 42 в форме труб и образования единого каркаса - батареи 3. В центре их установлены трубчатые 37 или стержневые 40 электроды из нержавеющей стали такого же поперечного сечения и конфигурации, расположены коаксиально или параллельно друг другу. Батарея 3 снабжена ножками 20 и боковыми упорами 95 из диэлектрического материала. На ножках через изоляторы жестко закреплены вертикальные внутренние электроды 37 или стержневые электроды 40. Между электродами 41 и 37 или 41 и 40 установлен надлежащий зазор и разная полярность. Аноды электродов соединены между собой, катоды соединены между собой и источником переменного тока при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь 13, генератор 14 электрических импульсов, выполнены с возможностью преобразования переменного тока в постоянный ток, ток низкого напряжения в ток высокого напряжения и создания электрических импульсов и возможности работы на высоком потенциале и низком токе и работы на разных режимах и изменения направления электрического тока на электродах для автоматической очистки катодов от налета щелочи.

Входная трубка 42 емкости электролизера 1 соединена с емкостью 43 с дистиллированной водой через обратный клапан 44, установленный на конце трубки 42, расположенной в поплавковой камере 45. Емкость 43 расположена выше уровня емкости 1 электролизера, выполнена с возможностью перемещения дистиллированной воды из емкости 43 в емкость 1 и поддержания заданного уровня в автоматическом режиме. Емкость 1 электролизера соединена с емкостью 46 жидкой щелочи через дозатор 47. Дозатор 47 снабжен соленоидом 48 и реле времени 49.

Электролизер воды может быть выполнен в 14 варианте. 14 вариант такой же, как 1-13 варианты, отличается от них тем, что емкость электролизера соединена с горелкой 50 через вакуумные насосы 51 и 52 через секции 53, 54 емкости 55 накопителя, редукторы 58, 59, вентили 58, 59 при помощи газопроводов 60 и 61, расположенных на разных уровнях. Газопровод 60 расположен над крышкой 2 емкости 1, а газопровод 61 расположен над уровнем электролита, снабжен сифоном 68. Водород перемещается по газопроводу 60 при помощи вакуум-насоса 51 через секцию 53 емкости 55 накопителя 56, вентиль 58 и горелку 50. Кислород перемешивается в горелку 50 по газопроводу 61 при помощи вакуумного насоса 52, через секцию 54 через сифон 62, редуктор 57, вентиль 59. Емкость электролизера соединена с вакуум-регулятором 63 при помощи трубки 54. Вакуум-регулятор 63 выполнен в форме манометра, содержащего сосуд 65, капилляры 66, шаровый баллон 67, наполненный ртутью, резиновый шланг 68, электроды 69, 70, 71. Электроды запаяны в стенки сосуда 65 и капилляр 66, контактируют с ртутью. Электрод 70 соединен с соленоидом 72. Соленоид 72 контактирует с микропереключателем 73 при помощи штока 74. Электрод 71 соединен с соленоидом 75. Соленоид 75 контактирует с микропереключателем 75 при помощи штока 77. Микропереключатель 76 замыкает электрическую цепь питающую вакуум-насосы 51, 52. Микропереключатель 73 размыкает электрическую цепь питающую вакуум-насосы 51 и 52. Вакуум-регулятор 63 выполнен с возможностью автоматического поддержания заданного низкого давления (вакуума) в емкости 1 электролизера и автоматического управления работой вакуум-насосов 51 и 52. Дозатор 47 содержит цилиндр 78, поршень 79, шток 80, микропереключатель 81. Соленоид 48 состоит из катушки индуктивности 82, сердечника 83 пружины 84. Горелка 50 состоит из трубок 85 и 86, коаксиально расположенных относительно друг друга. Внутренняя трубка 86 соединена с газопроводом 61, по которому перемещается кислород, а межстенное пространство между трубками 85 и 86 соединено с газопроводом 60, по которому перемешивается водород.

Электролизер воды может быть выполнен в 15 варианте. 15 вариант такой же, как 1-14 варианты, отличается от них тем, что решетчатый поддон 87, расположенный в емкости 1 электролизера, соединен при помощи стержня 88 с инфразвуковым или ультразвуковым генератором 89. Ультразвуковой генератор 89 содержит магнитострикционный вибратор 90, металлический стержень 88, трубки 91 для подвода и отвода охлаждающей воды. Инфразвуковой или ультразвуковой генератор 89 выполнен с возможностью повышения производительности с помощью создания и генерации упругих волн между электродами. Ультразвуковой или инфразвуковой генератор 89 могут быть расположены на поддоне 87.

Электролизер воды может быть выполнен в 16 варианте. 16 вариант такой же, как 1-13 и 15 вариант, отличается от них тем, что входная трубка 42 емкости 1 электролизера соединена с емкостью 43 с дистиллированной водой. Емкость 43 закупорена пробкой. Трубка 42 установлена на надлежащем уровне, выполнена с возможностью регулирования уровня жидкости при помощи вакуумного клапана. Решетчатый поддон 87 соединен с компрессором 93 при помощи трубки 94. Выполнен с возможностью подачи сжатого воздуха под поддон 87, равномерного распределения сжатого воздуха по всей поверхности решетчатого поддона 87 и перемещения его снизу вверх между электродами. Выходная трубка - газопровод 60 соединена с горелкой 50. Батарея 3 снабжена боковыми упорами 95 выполненными из диэлектрического материала.

Устройство работает следующим образом. Открываем вентили, замыкаем электрическую цепь, питающую соленоид 48, вакуум-насосы 51 и 52, реле времени 49 и электроды 4 или 5, соединенные с источником переменного тока 12 через электромашинный преобразователь 13, генератор электрических импульсов 14 и электрические переключатели 15 и 16. При этом дистиллированная вода перемещается самотеком из емкости 43 в емкость 1 электролизера по трубке 42 сверху вниз. Как только вода переместится до надлежащего уровня, обратный клапан 44 закрывает отверстие в трубке 42. Подача воды прекращается. По мере уменьшения уровня воды в емкости 1 электролизера обратный клапан 44 открывается, вода снова перемещается из емкости 43 в емкость 1. Перемещение воды происходит до тех пор пока уровень воды в емкости 1 переместится до исходного положения до отверстия в трубке 42. Далее все операции повторяются.

Через отрезок времени реле 49 времени срабатывает и размыкает электрическую цепь, питающую соленоид 48. В соленоиде 48 исчезает магнитное поле. Под действием пружины 84 шток 80 перемещает поршень 79 в цилиндре 78 дозатора 47 до микропереключателя 81. Микропереключатель 81 замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 48. Под действием магнитного поля сердечник втягивается в соленоид 48, перемещая шток 80 и поршень 79 в и сходное положение.

При этом происходит дозирование едкого натрия или едкого калия. Дозируемая порция жидкой щелочи перемещается в емкость 1 электролизера, там она смешивается и растворяется в воде, создавая электролит.

Электромашинный преобразователь 13 преобразует переменный ток в постоянный ток при номинальном направлении и питает электроды 4 или 5, 23, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 40, 41, при помощи электродов происходит электролиз воды. Вода расщепляется на водород и кислород.

Электроды могут работать во втором режиме. Второй режим такой же, как первый режим, отличается от него тем, что электроды соединены с источником 12 переменного тока через электромашинный преобразователь 13 и генератор электрических импульсов 14 и электрические переключатели 15 и 17. При этом переменный ток преобразуется в постоянный ток, генератор электрических импульсов 14 создает электрические импульсы на электродах при номинальном напряжении. Электроды могут работать в третьем режиме. Третий режим такой же, как первый режим отличается от него тем, что электроды соединены с источником переменного тока 12 через электромашинный преобразователь 13 и электрические переключатели 15 и 18, при этом переменный ток преобразуется в постоянный ток, ток низкого напряжения, преобразуется в ток высокого напряжения в десятки тысяч вольт.

Электроды могут работать в четвертом режиме. Четвертый режим такой же, как третий, отличается от него тем, что электроды соединены с источником переменного тока 12 через электромашинный преобразователь 14 электрических импульсов и электрические переключатели 15 и 19. При этом переменный электрический ток преобразуется в постоянный ток, ток низкого напряжения преобразуется в ток высокого напряжения в десятки тысяч вольт. При этом создаются высоковольтные электрические импульсы с электрогидравлическим эффектом. При помощи электрических переключателей 15, 16, 17, 18, 19 в электродах можно менять направление электрического тока. При этом катод становится анодом, анод становится катодом. Это позволяет автоматизировать очистку электродов от осадков щелочи. Электролиз воды можно производить на любом режиме. При прохождении электрического тока через электроды электролизера в электролите создаются импульсы электрических разрядов с электрогидравлическим эффектом и осуществляется электролиз при номинальном напряжении и низком электрическом токе. При прохождении электрического тока через электроды, расположенные в электролите, в щелочной дистиллированной воде происходят электрохимические процессы движения ионов к электродам. Положительно заряженные ионы и щелочи движутся к катоду, а анодные ионы - кислород движется к аноду. Электрический ток по внешней цепи представляет собой процесс движения ионов от анода к катоду. На катоде и аноде происходит реакция нейтрализации ионов, которая приведет к образованию атомов и молекул и выделению веществ на катоде водорода и щелочи, а аноде - кислорода. Дистиллированная вода имеет свойства неустойчивые молекулярные и ионные связи. При электролизе щелочной дистиллированной воды происходит ускорение разрушения молекулярных и ионных связей - происходит расщепление воды на водород и кислород.

Батарея с электродами может работать во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый, отличается от него тем, что электроды 23 выполнены щеткообразными, иголки 24 которых направлены в основание 25 пластин, расположенных на противоположной стороне. Между основанием пластин 25 и концами иголок 24 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 с электродами 23 могут работать в третьем варианте. Третий вариант такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что щеткообразные электроды 23 концами иголок направлены друг на друга. Между иголками 24 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Вторая 3 с электродами 26 может работать в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что электроды 26 имеют ячейки 29 в форме квадрата, ромба, выполнены из узких ровных пластинчатых полос 27 из нержавеющей стали, установлены в ряд с надлежащим зазором, второй ряд пластин расположен в перпендикулярной плоскости, жестко соединены с первым рядом пластин при помощи пазов 28. Ячеечные электроды 26 установлены параллельно друг другу, между ними установлены щеткообразные электроды 23. В центр каждой ячейки 29 установлены иглы 24 с двух сторон. Между иголками 24 щеткообразых электродов 23 и стенами ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 с электродами 26 может работать в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что электроды ячеечные выполнены из колец имеющих поперечное сечение в форме окружности, овала, квадрата, многогранника. Между электродами 26 установлены щеткообразные электроды. В центр каждой ячейки с двух сторон установлены щеткообразные электроды 23 при помощи иголок 24. Между концами иголок 24 и стенками ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 с электродами может работать в шестом варианте. Шестой вариант такой же, как 4-5 варианты, отличается от них тем, что пластинчатые электроды выполнены из гофрированных полос с возможностью создания между двух гофрированных электродов ячеек 29, имеющих округлую, квадратную или ромбообразную формы. Между гофрированных электродов 5 имеется разная полярность. В центр каждой ячейки 29 установлены иголки щеткообразных электродов 23 с двух сторон. Между иголками 24 и стенками ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 с электродами может работать в седьмом варианте. Седьмой вариант такой же, как 4-6 варианты, отличается от них тем, что ячейки электродов 26 снабжены диафрагмой 30, выполнены с возможностью создания ячеечных сетевых электродов 31 (аналогично пчелиным сотам) с ячейками 29, имеющими форму округлую, овальную, квадратную, ромбообразную, многогранную. Ячеечные сотовые электроды установлены параллельно друг другу, между ними установлены щеткообразные электроды 23. В центр каждой ячейки 29 установлены иглы 24 с двух сторон. Концы иголок 24 направлены на диафрагму 30. Между иголками 24 и стенками ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 с электродами 26 может работать в 8 варианте. 8 вариант такой же, как четвертый-седьмой вариант, отличается от них тем, что стены ячеек 29 выполнены в форме гребешков 32, содержащих продольные пластины с одним рядом жестко закрепленных иголок 25, установленных надлежащим образом для придания формы окружности, овала, квадрата, ромба, многогранника. Ячеечные гребешковые электроды 32 установлены параллельно друг другу. Между ними установлены щеткообразные электроды 23. В центр каждой ячейки 29 установлены иглы 24 с двух сторон. Между иголками 24 и стенками ячеек 29 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 с электродами 26 может работать в девятом варианте. Девятый вариант такой же, как 4-7 варианты, отличается от них тем, что электроды 33 выполнены из сетки из нержавеющей стали, выполнены с возможностью свободного перемещения ионов электрода через сетку в каждую ячейку.

Батарея 3 с электродами может работать в десятом варианте. Десятый вариант такой же, как 1-9 варианты, отличается от них тем, что электроды 34 выполнены в форме цилиндров, установленных в цилиндрической емкости 1 коаксиально друг другу.

Батарея 3 с электродами может работать в 11 варианте. 11 вариант такой же, как десятый вариант, отличается от него тем, что электроды 35 выполнены в форме многогранника, установлены в многогранную емкость параллельно друг другу.

Батарея 3 с электродами может работать в двенадцатом варианте. Двенадцатый вариант такой же, как 5 вариант, отличается от него тем, что электроды 36 и 37 имеют трубчатую форму, расположены коаксиально относительно друг друга. Поперечное сечение электродов 36 и 37 имеет форму окружности овала, квадрата, ромба, многоугольника. Трубчатые электроды 36 жестко соединены между собой в единый агрегат. На боковой поверхности стен трубчатых электродов содержатся отверстия 38 надлежащего диаметра. Батарея 3 снабжена ножками 20 и боковыми упорами из диэлектрического материала. На ножках жестко закреплена рама 39. На раме 39 жестко закреплены вертикально трубчатые 37 электроды или стержневые электроды 40. Электроды 37 и 40 имеют такое же поперечное сечение, как наружные трубчатые электроды 36. Трубчатые 36 и 37 или трубчатые 36 и стержневые 40 электроды расположены коаксиально или параллельно друг другу. Между трубчатыми электродами 36 и 37 или 36 и 40 установлен надлежащий зазор и разная полярность.

Батарея 3 может работать в тринадцатом варианте. Тринадцатый вариант такой же, как двенадцатый вариант, отличается от него тем, что электроды 41 выполнены из гофрированных пластинчатых электродов 41, жестко соединенных между собой или не соединенных между собой, выполнены с возможностью образования овальных, цилиндрических, квадратных ромбообразных продольных каналов 42 в форме труб с образованием единой батареи. В центре каждого продольного канала 42 установлены трубчатые 42 или стержневые 40 электроды из нержавеющей стали такого же поперечного сечения и конфигурация коаксиально или параллельно друг другу. Батарея 3 снабжена ножками 20 и боковыми упорами 95 из диэлектрического материала. На ножках 20 через изоляторы жестко закреплена рама 39, на ней жестко закреплены вертикальные трубчатые электроды 37 или стержневые электроды 40. Между электродами 41 и 37 или 41 и 40 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электролизер воды может работать в 14 варианте. 14 вариант такой же, как 1-13 варианты отличается от них тем, что вакуумные насосы 51 и 52 создают в емкости 1 электролизера пониженное давление - вакуум. Уровень ртути в капилляре 66 вакуум-регулятора 63 перемещается снизу вверх. Как только разрежение доходит до заданного параметра, ртуть перемещается выше верхнего электрода 70 и замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 72. Соленоид 72 срабатывает и втягивает сердечник 83, перемещая шток 74. Шток 74 прекращает контактировать с микропереключателем 73. Микропереключатель 73 размыкает электрическую цепь, питающую вакуумные насосы 51 и 52. Работа вакуумных насосов 51 и 52 прекращается. В процессе электролиза между электродами в электролите происходят мощные импульсные электрические разряды, вода расщепляется на водород и кислород. Водород и кислород накапливаются в емкости 1 электролизера. При этом в емкости 1 повышается давление. Ртуть в капилляре 66 вакуум-регулятора 63 перемещается сверху вниз и доходит ниже электрода 71, электрическая цепь питающая соленоид 75 размыкается. В соленоиде 75 исчезает магнитное поле. В соленоиде 75 пружина 84 перемещает шток 77. Шток 77 контактирует с микропереключателем 76 и замыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 51 и 52. В емкости 1 электролизера в вакууме водород отделяется от кислорода от разности удельного веса газов и перемещается через отверстие в крышке с разных участков емкости 1 и перемещается в горелку 50 по газопроводу 60 через секцию 53 емкости 55 накопителя через редуктор 56, вентиль 58 при помощи вакуум-насоса 51. Кислород перемещается по газопроводу 61 при помощи вакуум-насоса 52 через сифон 62, секцию 54 емкости 55 накопителя, через редуктор 57, вентиль 59 в горелку 50. При удалении водорода и кислорода в емкости 1 электролизера создается пониженное давление - вакуум. Ртуть в капилляре 66 вакуум-регулятора 63 перемещается снизу вверх. Как только разряжение доходит до заданного параметра, ртуть в капилляре 66 вакуум-регулятора 63 замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 72. Соленоид 72 срабатывает и втягивает сердечник 83, перемещая шток 74. Шток 74 прекращает контактировать с микропереключателем 73. Микропереключатель 73 размыкает электрическую цепь, питающую вакуумные насосы 52 и 53.

Работа вакуум-насосов 51 и 52 прекращается. Далее все технические операции повторяются. Электролизер может работать в 15 варианте. 15 вариант такой же, как 1-14 варианты, отличается от них тем, что через решетчатый поддон 87 непосредственно или при помощи стержня 88 инфразвукового или ультразвукового генератора 89 создают упругие волны, перемещающиеся снизу вверх между электродами сквозь электрические пульсирующие разряды в слое электролита в вакууме, это способствует повышению производительности и сокращению затрат энергии.

Электролизер может работать в 16 варианте. 16 вариант такой же, как 1-13 варианты, отличается от них тем, что подача дистиллированной воды из емкости 43 в емкость 1 электролизера осуществляется через трубку 42 самотеком. Емкость 43 герметично закупорена пробкой 92. Трубка 42 служит вакуумным регулятором уровня жидкости в емкость 1. Вода из емкости 43 перемещается в емкость 1 самотеком, при этом по трубке 42 снизу вверх перемещается воздух, который заполняет вакуум в емкости 43, образованный перемещением воды. Как только уровень воды достигнет уровня отверстия трубки 42, вода перекрывает отверстие в трубке 42, подача воды емкости 43 прекращается при помощи вакуумного клапана. Компрессор подает сжатый воздух под решетчатый поддон 87. Сжатый воздух под поддоном 87 равномерно распределяется по всей поверхности и перемещается снизу вверх между электродами в качестве пузырьков. При перемещении пузырьков воздух снизу вверх между электродами пузырьки воздуха поглощают пузырьки водорода и кислорода, перемещая их снизу вверх, и отрывают от поверхности воды и перемещают водород и кислород в горелку 50. Водород и кислород может быть использоваться в качестве топлива в парогенераторах и двигателях внутреннего сгорания.

Фиг.1 изображена батарея, содержащая плоские пластинчатые электроды	Фиг.2 изображен электролизер с батареей с гофрированными электродами	Фиг.3 электролизер с батареей с гофрированными электродами с щеткообразными электродами
Фиг.4 электролизер с батареей с гофрированными электродами с щеткообразными электродами	Фиг.5 электролизер с батареей с гофрированными электродами с ячеечными электродами, содержащими квадратные ячейки	Фиг.6 электролизер с батареей с гофрированными электродами с ромбообразными ячейками
Фиг.7 электролизер с батареей с гофрированными электродами с ячейками в форме окружности	Фиг.8 электролизер с батареей с гофрированными электродами с ячейками, выполненными в форме многогранников	Фиг.9 изображен плоский пластинчатый электрод, вид сбоку
Фиг.10, 11, 12 изображены ячеечные электроды, выполненные из гофрированных узких пластинок
Фиг.14 изображена электрическая схема питания электродов электролизера
Фиг.13 изображено устройство крепления пластинчатых электродов	Фиг.15 изображено устройство сборки ячеечных электродов с квадратными ячейками	Фиг.16 изображен ячеечный сотовый электрод, поперечный разрез
Фиг.17 изображен ячеечный гребешковый электрод, поперечный разрез	Фиг.18 ячеечный гребешковый электрод, поперечный разрез с боковой стороны	Фиг.19 изображен сетчатый электрод
Фиг.20 изображена батарея прямоугольной формы с трубчатыми электродами	Фиг.21 изображена батарея прямоугольной формы с трубчатыми электродами	Фиг.22 изображена батарея цилиндрической формы с трубчатыми электродам
Фиг.23 изображена батарея прямоугольной форы с квадратными трубчатыми электродами	Фиг.24 батарея с цилиндрическими трубчатыми электродами, вид сверху ");	Фиг.25 батарея с овальными трубчатыми электродами, вид сверху
Фиг.26 батарея с многогранными трубчатыми электродами, вид сверху	Фиг.27 батарея с многогранными трубчатыми электродами, вид сверху	Фиг.28 батарея с трубчатыми электродами, изготовленными в виде гофрированных пластин, вид сверху
Фиг.29 батарея с трубчатыми электродами, изготовленными в виде гофрированных пластин, вид сверху	Фиг.30 батарея с трубчатыми электродами, изготовленными в виде гофрированных пластин, вид сверху	Фиг.31 батарея с трубчатыми электродами, изготовленными в виде гофрированных пластин, вид сверху
Фиг.32 изображена схема электролизера воды с пластинчатыми плоскими электродами
Фиг.33 изображен поперечный разрез электролизера цилиндрической формы, содержащий щеткообразные электроды	Фиг.34 изображена схема электролизера воды с трубчатыми электродами, снабженными компрессором	Фиг.35 изображено устройство трубчатых электродов
Фиг.36 изображен поперечный разрез электролизера воды с многогранными электродами	Фиг.37 изображено устройство соленоида	Фиг.38 изображено устройство горелки
Фиг.39 изображено устройство ультразвукового генератора

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электролизер воды, содержащий герметичную емкость с электродами, крышку, входные и выходные трубки, отличающийся тем, что электролизер снабжен регулятором уровня жидкости, выполненным в форме трубки, соединенной с герметичной емкостью, заполненной дистиллированной водой, с возможностью автоматического регулирования уровня жидкости в емкости электролизера при помощи вакуумного клапана, электролизер соединен с емкостью жидкой щелочи через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени, электролизер соединен также с горелкой при помощи выходных труб, расположенных на разных уровнях и выполненных с возможностью раздельного извлечения из воды водорода и кислорода, полученных в процессе электролиза и перемещения их при помощи вакуум-насосов через секции-накопители в горелку, при этом горелка выполнена в виде двух коаксиальных трубок, где внутренняя трубка соединена с газопроводом кислорода, а межстенное пространство между трубками соединено с газопроводом водорода, электроды соединены в батарею, снабженную ножками, на которых жестко закреплена рама, и боковыми упорами из диэлектрического материала, при этом аноды и катоды последовательно соединены друг с другом соответственно, а также с источником переменного тока через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, емкость электролизера снабжена также решетчатым поддоном, связанным с генератором инфразвуковых или ультразвуковых колебаний.

2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде плоских, гофрированных, сетчатых, перфорированных, щеткообразных, ячеечных либо сотовых электродов.

3. Электролизер, по п.1, отличающийся тем, что электроды имеют трубчатую форму с поперечным сечением в виде окружности, овала, квадрата, ромба или многогранника, при этом наружный и внутренний электроды имеют разную полярность и расположены коаксиально друг другу с зазором между ними, а внутренний электрод имеет такую же форму поперечного сечения, как и наружный электрод.

4. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что гофрированные электроды из нержавеющей стали соединены между собой таким образом, что изгибы электродов образуют каналы, имеющие в поперечном сечении форму окружности, овала, квадрата, ромба или многоугольника, внутри которых установлены трубчатые или стержневые внутренние электроды, повторяющие форму поперечного сечения каналов.

5. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен компрессором для удаления водорода и кислорода из воды и подачи их в горелку.

Разместил статью: search
Дата публикации:  17-08-2004, 11:13

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Владимир Николаевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!