устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода

Формула изобретения

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора, отличающееся тем, что анод выполнен в виде вертикального цилиндра и расположен в анодной полости, цилиндрический катод вставлен в диэлектрический стержень, который посредством резьбы введен в корпус и соосно совмещен с осевым отверстием крышки, выполняющим роль катодной полости, анодная полость сообщена с катодной полостью посредством зазора между торцевой поверхностью диэлектрического стержня и нижней торцевой поверхностью крышки с возможностью регулирования зазора посредством осевого перемещения диэлектрического стержня, крышка имеет полость для сбора кислорода, каналы для выхода водорода и кислорода и радиальный канал для выхода нагревательного раствора, а анод и катод подключены к источнику питания, генерирующему импульсы.

Описание изобретения к патенту

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

Известно техническое решение (см. Яковлев С.В., Краснобородько И.Г. и Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. Л.: Стройиздат, 1987, с.207-211, 227-231), содержащее корпус с патрубками для подвода и отвода обрабатываемого раствора, электроразрядную камеру с размещенными в ней плоским и игольчатым электродом.

Известно техническое решение, описанное в SU 487665, С 25 В 9/00, 15.10.75, содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания и катод, соединенным с отрицательным полюсом источника питания.

Также известно техническое решение, описанное в патенте России №2157861 (прототип), для получения тепловой энергии водорода и кислорода, содержащее корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку, также выполненную из диэлектрического материала, которая имеет цилиндроконический прилив со сквозным отверстием, образующий совместно с корпусом анодную и катодную полости, анод выполнен плоским, кольцевым с отверстиями, расположен в анодной полости и соединен с положительным полюсом источника питания, катод - в виде стержня из тугоплавкого материала вставлен в диэлектрический стержень с наружной резьбой, посредством которой он введен в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в корпусе и центрирован в сквозном отверстии крышки и соединен с отрицательным полюсом источника питания, патрубок для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости.

Недостатком известных изобретений является то, что они имеют низкую энергетическую эффективность.

Техническим решением задачи является повышение энергетических показателей устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для получения тепловой энергии водорода и кислорода, содержащем корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора, анод выполнен в виде вертикального цилиндра и расположен в анодной полости, цилиндрический катод вставлен в диэлектрический стержень, который посредством резьбы введен в корпус и соосно совмещен с осевым отверстием крышки, выполняющим роль катодной полости, анодная полость сообщена с катодной полостью посредством зазора между торцевой поверхностью диэлектрического стержня и нижней торцевой поверхностью крышки с возможностью регулирования зазора посредством осевого перемещения диэлектрического стержня, крышка имеет полость для сбора кислорода, канал для выхода водорода и кислорода и радиальный канал для выхода нагревательного раствора, а анод и катод подключены к источнику питания, генерирующего импульсы.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что раствор проходит через осевое отверстие катода, а зазор между анодной и катодной полостью регулируется с помощью резьбы крышки. За счет этого увеличивается активность воздействия на молекулы воды и повышается энергетическая эффективность процесса. Кроме того, в зазоре между крышкой и внутренним приливом корпуса формируется электрическая цепь с большим сопротивлением и формируется электрическое поле, напряженность которого можно изменять путем изменения величины зазора. Если это поле сделать импульсным, то молекулы воды легче разрушаются на ионы, водород и кислород, которые выходят через осевое отверстие крышки.

При такой схеме устройства можно подобрать резонансную частоту воздействия на молекулы воды и таким образом резко уменьшить затраты энергии на их разрушение. При последующем синтезе молекул воды, разрушенных резонансным электромагнитным полем, выделяется дополнительная тепловая энергия. Таким образом, устройство генерирует одновременно тепловую энергию и смесь газов: водород и кислород.

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

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода содержит корпус 1, изготовленный из диэлектрического материала и имеющий внутренний прилив 2 с осевым отверстием 3, диэлектрическую крышку 4 с осевым отверстием 5 и наружной резьбой 6. Цилиндрический анод 7 вставлен в анодную полость 8, образованную стенками корпуса и внутреннего прилива корпуса, и соединен с положительным полюсом источника питания. Цилиндрический катод 9 с осевым отверстием 10 вставлен посредством резьбы в верхнюю часть внутреннего прилива 2 соосно с его осевым отверстием 3 и соединен с отрицательным полюсом источника питания. Зазор между цилиндрической поверхностью катода и внутренней стенкой отверстия внутреннего прилива образует катодную полость 11. Раствор поступает в анодную полость 8 через патрубок 12 и проходит в катодную полость 11 через регулируемый зазор 13 между внутренним приливом 2 корпуса 1 и крышкой 4 и далее выходит через осевое отверстие 10 катода 9 и осевое отверстие 3 внутреннего прилива 2. Смесь газов выходит через осевое отверстие 5 крышки 4. Анод и катод подсоединяются к блоку питания 14, имеющему генератор импульсов.

Устройство работает следующим образом. Устанавливается заданный расход раствора, проходящего через устройство. Включается блок питания 14 и устанавливается заданное напряжение. Через несколько минут процесс приобретает установившийся характер. После этого задается необходимая частота импульсов и начинается процесс фиксирования расхода раствора, напряжения, тока, разности температур раствора на входе и выходе из устройства (табл.).

Таблица
Показатели	1	2	3	Сред.
1 - масса раствора, прошедшего через реактор m, кг.	0,354	0,339	0,322	0,338
2 - температура раствора на входе в реактор, t1, град.	28	28	28	28
3 - температура раствора на выходе из реактора, t2, град.	81	82	83	82,0
2 - разность температур раствора t=t 2-t1, град.	53	54	55	54
3 - длительность эксперимента , с	300	300	300	300
4 - показания вольтметра V, В	5,0	5,0	5,0	5,0
5 - показания амперметра I, А	2,1	2,1	2,1	2,1
6 - расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра E1=I·V·, кДж	3,15	3,15	3,15	3,15
7 - энергия нагретого раствора, Е2=4,19·m·t, кДж	78,61	76,70	74,20	76,50
8 - показатель эффективности реактора К=Е2/Е1	24,96	24,35	23,56	24,29