катод для плазмоэлектролитического реактора

Формула изобретения

Катод для плазмоэлектролитического реактора, имеющий цилиндрическую часть из тугоплавкого материала и стержневую часть, вставленную в диэлектрический стержень с наружной резьбой, отличающийся тем, что цилиндрическая часть имеет симметричные отверстия и коническое углубление снизу, стержневая часть выполнена из не тугоплавкого материала, при этом катод имеет осевое отверстие, соединяющее его цилиндрическую и стержневую части, а диэлектрический стержень выполнен вверху коническим.

Описание изобретения к патенту

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

Известно техническое решение для получения тепловой энергии, водорода и кислорода (см. патент РФ на изобретение 2157427, кл. С 25 В 1/06, С 02 F 1/46, 2000 г.) со стержневым катодом, выполненным из тугоплавкого материала и расположенным в диэлектрическом стержне с наружной резьбой.

Известно также техническое устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода (см. патент РФ 2157861, кл. С 25 В 1/02, 9/00, 2000 г. ), в котором катод в виде стержня из тугоплавкого материала также вставлен в диэлектрический стержень с наружной резьбой.

Недостатком известных изобретений является то, что диэлектрический стержень имеет небольшой срок службы. Это обусловлено тем, что зона выхода токопроводящей части катода из диэлектрического стержня контактирует с раствором. В результате в этой зоне также формируется плазма и материал диэлектрического стержня постепенно выгорает.

Техническим решением задачи является увеличение срока службы катода и диэлектрического стержня плазмоэлектролитического реактора.

Поставленная задача достигается тем, что катод для плазмоэлектролитического реактора, имеющий цилиндрическую часть из тугоплавкого материала и стержневую часть, вставленную в диэлектрический стержень с наружной резьбой, отличающийся тем, что цилиндрическая часть имеет симметричные отверстия и коническое углубление снизу, стержневая часть выполнена из не тугоплавкого материала, при этом катод имеет осевое отверстие, соединяющее его цилиндрическую и стержневую части, а диэлектрический стержень выполнен вверху коническим.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что коническая поверхность торцевой части диэлектрического стержня входит в коническое углубление тугоплавкого катода цилиндрической формы и образует коническую полость, в которой накапливается парогазовая смесь, препятствующая контакту раствора с токопроводящей частью катода в зоне выхода этой части из диэлектрического стержня. В этом случае плазма формируется на нижней кромке цилиндрического катода и не распространяется в зону выхода токопроводящей части катода из диэлектрического стержня. В результате срок службы токопроводящей части катода, вставленной в диэлектрический стержень, и срок службы диэлектрического стержня значительно увеличиваются.

По данным патентно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид катода с диэлектрическим стержнем.

Цилиндрическая часть катода 1 из тугоплавкого материала имеет осевое отверстие 2 для соединения с не тугоплавкой стержневой частью 3 катода, а также коническое углубление 4 в нижней части и симметричные отверстия 5. Диэлектрический стержень 6 с конической поверхностью 7 в верхней части образует коническую полость 8.

Катод работает следующим образом.

Диэлектрический стержень 6 резьбовой частью вводится в межэлектродное пространство плазмоэлектролитического реактора и цилиндрической частью центрируется в отверстии выходного патрубка. Не тугоплавкая стержневая часть катода подсоединяется к отрицательному полюсу источника питания.

После запуска реактора на нижней кромке цилиндрической части катода формируется плазма атомарного водорода с высокой температурой. Образующаяся парогазовая смесь заполняет коническую полость 8, препятствуя проникновению раствора в зону контакта не тугоплавкой части 3 катода с материалом диэлектрического стержня 6 и формированию плазмы в этой зоне. Часть парогазовой смеси проходит через зазор между цилиндрической поверхностью катода и поверхностью выходного патрубка. Другая часть парогазовой смеси проходит через симметричные отверстия 5.

Отсутствие раствора в зоне контакта не тугоплавкой стержневой части 3 катода с диэлектрическим стержнем 6 исключает формирование плазмы в этой зоне и таким образом увеличивает срок их службы.