устройство и способ для преобразования энергии

Формула изобретения

1. Устройство для преобразования энергии, содержащее газогенератор (6) для получения водородно-кислородной смеси или газа Брауна и реакционную камеру (19), в которой расположены электроды (29), причем реакционная камера (19) имеет ось (18) симметрии, а внутренняя ограничительная поверхность (20) реакционной камеры (19) в области корпуса (21) реакционной камеры (19), по меньшей мере, на отдельных участках образована внутренними поверхностями (30, 31) электродов (29) газогенератора (6), отличающееся тем, что в газогенераторе (6) выполнен ротор (32) с осью (33) вращения, причем ось (33) вращения ориентирована коаксиально оси (18) реакционной камеры (19).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в корпусе (21) выполнен, по меньшей мере, один ориентированный тангенциально к корпусу (21) реакционной камеры (19) входной патрубок (25) для воды (24).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что для создания вращения ротор (32) выполнен со значением угловой скорости (34) в диапазоне 10-25 с^-1.

4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что в закрывающем реакционную камеру (19) дне (22) и/или крышке (23) выполнено выходное отверстие (26), причем выходное отверстие (26) расположено коаксиально оси (18) реакционной камеры (19).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выходное отверстие (26) образовано отсасывающей трубкой (37), выполненной с возможностью перемещения параллельно направлению оси (18) реакционной камеры (19).

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выходное отверстие (26) образовано отсасывающей воронкой (43).

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в отсасывающей трубке (37) расположено устройство (44) для разделения фаз.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в примыкающем к выходному отверстию (26) трубопроводе (7) установлен дроссель или клапан (45), а реакционная камера (19) выполнена в виде напорного сосуда.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газогенератор (6) выполнен с источником (38) звука.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что источник (38) звука выполнен для создания звука с частотой в диапазоне 25-55 кГц, преимущественно 38,5-41,5 кГц, предпочтительно 40,5 кГц.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что источник (38) звука ориентирован коаксиально оси (18) реакционной камеры (19).

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна отдельная область внутренней ограничительной поверхности (20) реакционной камеры (19) выполнена в виде концентрирующего звук отражателя (39).

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газогенератор (6) выполнен с источником ИК-излучения.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газогенератор (6) выполнен с магнитом (41).

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что направление магнитного поля магнита в области оси (18) реакционной камеры (19) ориентировано встречно-параллельно относительно направления угловой скорости (34) ротора (32).

16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что напорный сосуд (4) выполнен для воды (24).

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде нагревательного устройства (1) с термогенератором (2), причем внутреннее пространство термогенератора (2) образовано порошковым материалом (17).

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что газогенератор (6), термогенератор (2), напорный сосуд (4) и насос (5) соединены между собой в замкнутый контур для воды (24).

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что на теплообменнике (3) установлен вентилятор (14) для отвода тепла от теплообменника (3).

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что имеет управляющее устройство (13) выполненное с возможностью управления.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что управляющее устройство (13) выполнено с возможностью автоматического управления.

22. Способ преобразования энергии с использованием водородно-кислородной смеси или газа Брауна, отличающийся тем, что воду (24) направляют в имеющую ось (18) симметрии реакционную камеру (19) и между электродами (29) прикладывают электрическое поле (35), причем направление электрического поля ориентировано перпендикулярно оси (18) реакционной камеры (19), и воду приводят во вращение, причем ось (33) вращения воды ориентирована коаксиально оси (18) реакционной камеры (19), и образовавшуюся в области оси (18) реакционной камеры (19) водородно-кислородную смесь или газ Брауна удаляют из реакционной камеры (19) и рекомбинируют в воду.

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что воду подвергают в реакционной камере (19) воздействию магнитного поля, причем магнитная индукция (42) в области оси (18) реакционной камеры (19) ориентирована встречно-параллельно направлению вектора угловой скорости (34) вращения ротора.

24. Способ по п.22, отличающийся тем, что воду подвергают в реакционной камере (19) воздействию звуковой энергии.

25. Способ по п.22, отличающийся тем, что воду подвергают в реакционной камере (19) воздействию ИК-излучения.

26. Способ по п.22, отличающийся тем, что воду и газ Брауна транспортируют в замкнутом контуре.

27. Способ по п.22, отличающийся тем, что периодически изменяют угловую скорость вращения воды в реакционной камере (19).

28. Способ по п.22, отличающийся тем, что периодически изменяют давление воды (24) в контуре.

29. Способ по п.22, отличающийся тем, что периодически изменяют интенсивность звука источника (38) звука в реакционной камере (19).

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что периодическое изменение давления воды (24) осуществляют в противофазе периодическому изменению интенсивности звука источника (38) звука.

31. Способ по п.28, отличающийся тем, что значение частоты периодического изменения давления воды (24) и/или интенсивности звука источника (38) звука и/или угловой скорости (34) выбирают в диапазоне 0,1-10 Гц.

32. Способ по п.22, отличающийся тем, что рекомбинацию водородно-кислородной смеси или газа Брауна осуществляют в термогенераторе (2), причем образовавшееся при этом тепло отводят водой.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что газ Брауна пропускают в термогенераторе (2) через порошковый материал (17).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству и способу преобразования энергии с помощью газогенератора для получения водородно-кислородной смеси, или газа Брауна, в соответствии с признаками ограничительных частей пп.1 и 23 формулы.

Из US 6443725 B1 уже известны нагревательное устройство и способ вырабатывания тепла, основанный на периодическом сжигании газа Брауна. Газ Брауна получают посредством особой формы электролиза из воды в так называемом газогенераторе Брауна. За счет электролитической обработки воды в газогенераторе Брауна ее переводят в особое состояние, и она состоит из смеси диссоциированных атомов водорода и кислорода. Согласно US 6443725 B1 газ Брауна подают в камеру сгорания, где его после сжигания преобразуют обратно в молекулы воды. Молекулы воды ионизируют затем посредством поглощения инфракрасного излучения в водород и кислород.

Из US 4014777 А известны устройства и способы получения водорода и кислорода в виде газа Брауна. Этот газ Брауна используют впоследствии для сварки или пайки. Согласно одному варианту выполнения газогенератора Брауна описана ячейка электролизера с последовательно расположенными электродными пластинами. Эти электродные пластины закреплены в трубке из изолирующего материала, причем между каждыми соседними электродами в трубке предусмотрены отверстия. В концевой части трубки электроды находятся снаружи в электрическом контакте с источником питания. Трубка с электродами погружена в раствор из воды и КОН. Через отверстия в трубке, с одной стороны, между электродами может протекать раствор, а, с другой стороны, из промежутка между электродами может выходить образовавшийся газ. По сравнению с традиционным газосварочным оборудованием это устройство имеет то преимущество, что водород и кислород получают автоматически в нужном соотношении, чтобы создать нейтральное пламя.

В WO 03/066935 А описан газогенератор Брауна, в котором внутри электролитической ячейки в разных местах независимо друг от друга вырабатывают газ Брауна. Для каждого из различных участков предусмотрены подвод воды и охлаждение воды, так что температура в электролитической ячейке поддерживается на оптимальном уровне, и повышается эффективность получаемого газа Брауна. На фиг.1 в WO 03/066935 А изображена традиционная газовая ячейка Брауна, включающая в себя корпус, в котором концентрично расположены электроды. Подвод и отвод воды и соответственно газа Брауна происходят через аксиально расположенные приток и сток.

В WO 00/66811 А описаны газогенератор Брауна и электролитическая ячейка для электролиза воды, весьма схожая с электролитической ячейкой из WO 03/066935 А. В ней воду в большом количестве в течение короткого времени разлагают на кислород и водород. Электролитическая ячейка содержит кислородный и водородный генераторы, соединенные с источником постоянного тока. Посредством клапана контролируют внутреннее давление. Кроме того, предусмотрен фильтр для удаления загрязнений газовой смеси.

Задачей изобретения является разработка устройства и способа преобразования энергии с использованием водородно-кислородной смеси или газа Брауна, с помощью которой или которого можно достичь более высокого кпд. Другой задачей изобретения является обеспечение более высокой производительности при получении водородно-кислородной смеси или газа Брауна.

Эта задача изобретения решается посредством устройства для преобразования энергии в соответствии с признаками п.1 формулы. Преимущество этого устройства состоит в том, что более высокого кпд можно достичь тем, что за счет вращательнообразного выполнения реакционной камеры газогенератора обеспечивают одновременное воздействие электрического поля и вращательного движения на воду и вследствие этого способствуют образованию газа Брауна и соответственно повышают скорость его образования.

Предпочтительно также усовершенствование, согласно которому в корпусе реакционной камеры выполнен, по меньшей мере, один ориентированный тангенциально к корпусу реакционной камеры входной патрубок для воды, поскольку за счет этого воду приводят во вращение только в результате движения подачи воды в реакционную камеру.

Предпочтительно также усовершенствование устройства для преобразования энергии, согласно которому ротор для создания вращения выполнен с величиной угловой скорости в диапазоне от 10 до 25 с^-1, поскольку за счет этого можно оказать усилие, действующее на пузырьки образующегося газа Брауна в направлении оси реакционной камеры.

Усовершенствование устройства для преобразования энергии с выполненным в закрывающем реакционную камеру дне и/или крышке выходным отверстием, которое расположено коаксиально оси реакционной камеры, имеет то преимущество, что образующийся в области оси реакционной камеры газ Брауна может быть легко отсосан через это выходное отверстие.

Выполнение, согласно которому выходное отверстие образовано посредством перемещаемого параллельно оси реакционной камеры отсасывающей трубки, имеет то преимущество, что с помощью образовавшегося в реакционной камере газа Брауна можно минимизировать нежелательный отсос воды за счет соответствующего регулирования глубины ввода отсасывающей трубки и подвода выходного отверстия максимально близко к месту возникновения газа Брауна.

Выполнение устройства для преобразования энергии с источником звука (генератором звуковых колебаний) и соответственно выполнение источника звука для генерирования звука с частотой в диапазоне 25-55 кГц, преимущественно 38,5-41,5 кГц, предпочтительно 40,5 кГц, имеет то преимущество, что воздействие на воду звуком повышает скорость образования газа Брауна.

Предпочтительны также усовершенствования устройства, когда источник звука выполнен коаксиальным оси реакционной камеры или, по меньшей мере, одна отдельная область внутренней ограничительной поверхности реакционной камеры выполнена в виде концентрирующего звук отражателя, поскольку за счет этого в области оси можно сконцентрировать звук или повысить звуковое давление.

Предпочтительно также выполнение устройства, когда газогенератор выполнен с источником инфракрасного излучения, поскольку за счет воздействия на воду инфракрасным излучением также можно обеспечить положительное влияние на образование газа Брауна или ускорить его образование.

Благодаря усовершенствованию устройства для преобразования энергии, у которого газогенератор выполнен с магнитом или направление магнитного поля магнита в области оси реакционной камеры ориентировано встречно-параллельно относительно направления угловой скорости ротора или вращательного движения воды в реакционную камеру, достигается то преимущество, что осаждение молекулярного кислорода и молекулярного водорода на обоих электродах подавляется в пользу образования газа Брауна. За счет вращательного движения воды в магнитном поле магнита со встречно-параллельной настройкой направления магнитного поля относительно угловой скорости вращательного движения воды достигается то, что на ионы в воду за счет магнитного поля влияет результирующее силовое воздействие, которое вынуждает ионы двигаться по спиралеобразной проходящей в направлении оси реакционной камеры траектории. Это препятствует, тем самым, приближению ионов к электродам и их осаждению там.

Выполнение устройства для преобразования энергии с напорным сосудом для воды имеет то преимущество, что давление воды в устройстве можно оптимально отрегулировать, что способствует скорости образования газа Брауна.

Предпочтительным является также усовершенствование устройства для преобразования энергии, образованного нагревательным устройством с термогенератором, причем внутреннее пространство термогенератора образовано или заполнено порошковым материалом или соответственно металлическим порошком, поскольку за счет этого при протекании газа Брауна через этот порошковый материал происходит сравнительно медленная рекомбинация или превращение в воду, при котором образования открытого пламени не происходит.

Выполнение нагревательного устройства, согласно которому газогенератор, термогенератор, теплообменник, напорный сосуд и насос соединены между собой в замкнутый контур для воды, имеет то преимущество, что вода может оставаться в контуре и удаления отработанной воды или остаточных веществ не требуется. В частности, это предотвращает постепенное расходование или потерю электролита, введенного в данном случае в воду.

За счет выполнения нагревательного устройства, согласно которому на теплообменнике установлен вентилятор для отвода тепла от теплообменника в окружающее пространство, достигается то преимущество, что степень теплоотвода можно регулировать, изменяя количество протекающего мимо теплообменника воздуха.

Усовершенствование устройства для преобразования энергии с управляющим устройством для управления эксплуатационным состоянием имеет то преимущество, что оно обеспечивает центральную установку всех параметров отдельных компонентов устройства.

Предпочтительным является также выполнение управляющего устройства для автоматического или программного управления, поскольку за счет этого может происходить самопроизвольная установка и, в частности, автоматическое подрегулирование эксплуатационного состояния для оптимального выхода тепла или образования газа Брауна в газогенераторе.

Задача изобретения решается также посредством способа преобразования энергии с помощью водородно-кислородной смеси или газа Брауна в соответствии с признаками п.23 формулы. Предпочтительно при этом, что этим способом можно достичь более высокого кпд.

Выполнение способа, согласно которому воду и/или газ Брауна подвергают в реакционной камере воздействию магнитного поля, причем магнитная индукция в области оси реакционной камеры ориентирована встречно-параллельно относительно направления угловой скорости, имеет то преимущество, что за счет этого на находящиеся во вращающейся воде ионы посредством магнитного поля воздействуют ориентированным в направлении оси вращательного движения силовым воздействием и этим способствуют образованию газа Брауна в области оси вращательного движения воды.

Усовершенствование способа, когда воду и/или газ Брауна подвергают в реакционной камере воздействию звуковой энергии или когда воду и/или газ Брауна подвергают в реакционной камере воздействию инфракрасного излучения, имеет то преимущество, что за счет этого повышают скорость образования газа Брауна.

Предпочтительным является также усовершенствование способа, согласно которому воду и газ Брауна транспортируют в замкнутом цикле, поскольку за счет этого, с одной стороны, не требуется удаления остаточных веществ, а с другой стороны, не расходуются введенные в воду электролиты.

Оптимизация скорости образования газа Брауна может быть достигнута предпочтительным образом также за счет того, что угловую скорость вращения воды в реакционной камере, или давление воды в контуре, или интенсивность звука источника звука периодически изменяют. Этому способствует также то, что периодическое изменение давления воды относительно периодического изменения интенсивности звуковой волны происходит в противофазе или что значение частоты периодического изменения давления воды, и/или интенсивности звуковой волны, и/или угловой скорости выбрано в диапазоне 0,1-10 Гц.

Предпочтительным является также усовершенствование способа, согласно которому рекомбинация водородно-кислородной смеси или газа Брауна в воду происходит в термогенераторе, причем образовавшееся в термогенераторе тепло отводят водой, поскольку, таким образом, не требуется отдельной среды для транспортировки тепла.

За счет выполнения способа, согласно которому газ Брауна в термогенераторе пропускают через порошковый материал, достигается то преимущество, что не происходит, таким образом, образования пламени при рекомбинации газа Брауна в воду, а превращение газа Брауна в воду происходит сравнительно медленно.

Для лучшего понимания изобретения оно более подробно поясняется с помощью нижеследующих чертежей, на которых:

- фиг.1 - нагревательное устройство в виде блок-схемы воздухонагревательной системы;

- фиг.2 - схематичная конструкция газогенератора в качестве фрагмента нагревательного устройства

- фиг.3 - в разрезе другой пример осуществления газогенератора нагревательного устройства с цилиндрообразной реакционной камерой;

- фиг.4 - пример осуществления газогенератора нагревательного устройства с установленным в реакционной камере источником звука;

- фиг.5 - другой пример осуществления газогенератора нагревательного устройства с источником инфракрасного излучения и магнитом;

- фиг.6 - другой пример осуществления газогенератора.

В качестве вступления следует сказать, что в описанных различных вариантах осуществления одинаковые части обозначены одинаковыми ссылочными позициями, причем содержащиеся во всем описании раскрытия могут быть перенесены по смыслу на одинаковые части с одинаковыми ссылочными позициями. Также содержащиеся в описании указания положения, например, вверху, внизу, сбоку и т.д., отнесены к непосредственно описанной и изображенной фигуре и при изменении положения должны быть перенесены по смыслу на новое положение. Также отдельные признаки или комбинации признаков изображенных и описанных различных примеров выполнения могут представлять самостоятельные изобретательские или соответствующие изобретению решения.

На фиг.1 изображено нагревательное устройство 1 в виде блок-схемы воздухонагревательной системы.

Нагревательное устройство 1 образует пример устройства для преобразования энергии, с помощью которого изобретение описано ниже более подробно.

Термогенератор 2, теплообменник 3, напорный сосуд 4, насос 5 и газогенератор 6 соединены между собой в замкнутый контур для рабочей среды. Рабочей средой служит вода, преобразуемая в газогенераторе 6 в водородно-кислородную смесь, или газ Брауна. По трубопроводу 7 газ Брауна попадает в термогенератор 2, где в результате преобразования газа Брауна в воду вырабатывается тепло, транспортируемое затем водой по трубопроводу 8 в теплообменник 3. Этим теплообменником 3 тепло отдается окружающему воздуху, причем температура воды понижается. По трубопроводу 9 между теплообменником 3 и напорным сосудом 4, трубопроводу 10 между напорным сосудом 4 и насосом 5 и, наконец, трубопроводу 11 между насосом 5 и газогенератором 6 охлажденная вода возвращается в газогенератор 6. Нагревательное устройство 1 содержит также сетевой блок 12 для питания электрической энергией и управляющее устройство 13. Отдачу тепла окружающему воздуху теплообменником 3 можно дополнительно регулировать также посредством вентилятора 14. Для этого температурным датчиком 15 измеряют температуру поступающего воздуха, а температурным датчиком 16 - температуру отведенного и нагретого воздуха. По объему или количеству пропущенного через теплообменник воздуха и по разности температур между обоими температурными датчиками 15, 16 можно, тем самым, определить отданное, в целом, окружающему воздуху количество тепла. Для регистрации измеренных температурными датчиками 15, 16 температур и для управления или регулирования вентилятором 14 они связаны с управляющим устройством 13, и соответствующие установки (настройки) могут осуществляться посредством него автоматически или с программным управлением. Равным образом с управляющим устройством 13 связаны насос 5, напорный сосуд 4 и газогенератор 6. Для лучшей наглядности на фиг.1 не обозначены соответствующие сигнальные линии между управляющим устройством 13 и отдельными компонентами нагревательного устройства 1.

Согласно первому примеру осуществления внутреннее пространство термогенератора 2 заполнено порошковым материалом 17 с открытыми порами или металлическим порошком. Газ Брауна подают в термогенератор 2 по трубопроводу 7, и он претерпевает на очень большой поверхности внутренних пор порошкового материала 17 каталитически индуцированную рекомбинацию, или преобразование в воду. При этом преобразовании водородно-кислородной смеси, или газа Брауна, в воду высвобождается тепло, переносимое образовавшейся водой в качестве теплоаккумулятора или энергоносителя по трубопроводу 8 в теплообменник 3. Предпочтительно при этом, что рекомбинация газа Брауна в воду происходит в порошковом материале 17 сравнительно медленно и без образования пламени.

В другом варианте осуществления нагревательного устройства 1 термогенератор 2 образован камерой сгорания, причем между трубопроводом 7 и термогенератором 2 предусмотрена защита от отдачи пламени (не показана). Для инициирования процесса сгорания в термогенераторе 2 он оснащен также устройством воспламенения (не показано).

На фиг.2 в виде фрагмента нагревательного устройства 1 схематично изображена конструкция газогенератора 6.

Внутреннее пространство газогенератора 6 образовано вращательно-симметричной относительно оси 18 (т.е. ось 18 является осью симметрии) реакционной камерой 19. Для наглядности от этой реакционной камеры 19 изображены только обозначенные штриховыми линиями внешние ограничительные поверхности 20. Согласно этому примеру осуществления реакционная камера 19 выполнена цилиндрической, а ограничительные поверхности 20 образованы в соответствии с этим корпусом (боковой поверхностью) 21 кругообразным дном 22 и также кругообразной крышкой 23.

Образованную в основном водой рабочую среду подают к реакционной камере 19 по трубопроводу 11, причем входной патрубок 25 трубопровода 11 или входное отверстие в реакционную камеру 19 ориентировано тангенциально относительно оси 18. Переходящее в трубопровод 7 выходное отверстие 26 реакционной камеры 19 расположено или ориентировано коаксиально оси 18 реакционной камеры 19. На корпусе 21 реакционной камеры 19 установлены два выполненных в виде анода 27 и катода 28 электрода 29, причем внутренние поверхности 30, 31 электродов, по меньшей мере, на отдельных участках образуют ограничительную поверхность 20 в области корпуса 21 реакционной камеры 19. Это значит, что ограничительная поверхность 20 в области корпуса 21 непрерывно переходит во внутренние поверхности 30, 31 электродов, и эти поверхности образуют, тем самым, сообща боковую поверхность цилиндра. Это препятствует возникновению завихрений воды 24 при ее перетекании через края поверхностей 30, 31 электродов. Вода 24 приводится ротором 32 во вращательное движение, или во вращение. Ротор 32 установлен в области дна 22 с осью 33 вращения, ориентированной коаксиально относительно оси 18 реакционной камеры 19. Вращательное движение ротора 32 происходит с угловой скоростью, векторное направление 34 которой ориентировано параллельно оси 18 реакционной камеры 19 в направлении крышки 23. В области корпуса 21 движение тангенциально входящей из входного патрубка 25 воды и движение находящейся в реакционной камере 19 во вращении воды происходят в одном направлении, что препятствует возникновению завихрений воды в области входного патрубка 25. Ротор 32 или приводящий его двигатель выполнен так, что вращение происходит со значением угловой скорости в диапазоне 10-25 с^-1.

Если за счет приложения электрического напряжения к электродам 29 между анодом 27 и катодом 28 вырабатывается электрическое поле 35, то происходят соответствующее движение имеющихся в воде 24 ионов и вследствие этого образование на аноде 27 молекулярного кислорода, а на катоде 28 - молекулярного водорода. Это осаждение кислорода и водорода происходит при обычном электролитическом разложении воды на поверхностях 30, 31 электродов. Об образовании газа Брауна, представляющего собой особую форму электролитически измененной воды, известно, что он образуется посередине между обоими электродами 29 и скапливается, тем самым, в виде пузырьков 36 в области оси 18 реакционной камеры 19. Пузырьки 36 образовавшегося газа Брауна концентрируются в области оси 18 реакционной камеры 19, что обусловлено вращательным движением воды, поднимаются за счет подъемной силы в реакционной камере 19 в направлении выходного отверстия 26 и могут там легко отсасываться через трубопровод 7. За счет созданного ротором 32 вращательного движения воды 24 в реакционной камере 19 достигается, тем самым, то, что на пузырьки 36 образующегося газа Брауна оказывается силовое воздействие, в результате чего они продолжают концентрироваться в области оси 18 реакционной камеры 19, и образовавшийся газ Брауна может быть отсосан из реакционной камеры 19 через выходное отверстие 26 или трубопровод 7. С другой стороны, за счет вращательнообразного течения воды достигается также то, что диффузионное движение ионов в направлении электродов 29 или в соответствии с направлением электрического поля 35 претерпевает постоянное отклоняющее движение, благодаря чему предотвращается или подавляется осаждение молекулярного кислорода и молекулярного водорода на электродах 29, что, наоборот, способствует образованию газа Брауна в виде пузырьков 36. Выход этого образовавшегося в газогенераторе 6 газа Брауна, тем самым, заметно повышается.

На фиг.3 изображен другой пример осуществления газогенератора 6 нагревательного устройства 1 с цилиндрической реакционной камерой 19.

Электроды 29 установлены на внутренней стороне корпуса 21 реакционной камеры 19, так что внутренние поверхности 30, 31 электродов образуют с внутренней ограничительной поверхностью 20 реакционной камеры 19 цилиндрическую поверхность. Дно 22, крышка 23 и корпус 21, ограничивающие реакционную камеру 19, изготовлены из электронепроводящего материала, предпочтительно пластика.

Источник 38 звука установлен в области дна 22 коаксиально оси 18 реакционной камеры 19. Согласно этому примеру осуществления также предусмотрено, что источник 38 звука установлен на роторе 32. С помощью этого источника 38 звука в реакционную камеру 19 излучают ультразвук с частотой в диапазоне 25-55 кГц, преимущественно 38,5-41,5 кГц и тем самым воздействуют на воду 24. Благоприятной оказывается, в частности, частота 40,5 кГц. Дополнительно к расположению источника 38 звука в реакционной камере 19 внутренние ограничительные поверхности 20 реакционной камеры 19 образованы искривленной в направлении параллельно оси 18 поверхностью или согласно этому примеру осуществления - сферической поверхностью. Это значит, что, по меньшей мере, одна отдельная область внутренних ограничительных поверхностей 20 реакционной камеры 19 образована концентрирующим звук отражателем 39. Внутренние поверхности 30, 31 электродов представляют собой, тем самым, также отдельные области отражателя 39. За счет сферически выполненного отражателя 39 в сочетании с расположенным в области оси 18 источником 38 звука достигается концентрирующее звук действие, причем происходит повышение или концентрация звукового давления по длине оси 18 в области реакционной камеры 19. Поскольку отражатель 39 имеет непараболическую форму, концентрация звука происходит не в отдельной точке или фокусе, а вдоль протяженной продольной области оси 18 реакционной камеры 19. Эта продольная область оси 18 является также областью, в которой может наблюдаться образование газа Брауна в виде пузырьков 36. Оказывается, что, воздействуя на воду 24 или область возникновения пузырьков 36 газа Брауна в окружении оси 18 посредством ультразвука, можно достичь заметного усиления образования газа Брауна.

Правда, необязательно, чтобы источник 38 звука был установлен на роторе 32 и вращался вместе с ним, однако это имеет, с другой стороны, то преимущество, что при невращательно-симметричной характеристике излучения источника 38 звука относительно оси 18 за счет вращательного движения вместе с ротором 32 происходит временное усреднение или равномерное пространственное распределение звукового давления на каждый оборот ротора 32.

На фиг.5 изображен другой пример осуществления газогенератора 6 нагревательного устройства 1 с источником 40 инфракрасного излучения и магнитом 41.

Источник 40 инфракрасного излучения установлен в области крышки 23, будучи утоплен в ограничительную поверхность 20, и излучает инфракрасное излучение в область реакционной камеры 19. Оказывается, подвергая воду 24 воздействию инфракрасного излучения, оказывают положительное влияние на образование газа Брауна в пузырьках 36 и, тем самым, ускоряют образование газа Брауна. Место, в котором источник инфракрасного излучения установлен в реакционной камере 19, не играет роли для его действия. Существенным является воздействие инфракрасного излучения на воду 24 как таковое.

Магнит 41 также установлен в области крышки 23, причем он ориентирован так, что магнитная индукция 42 в области оси 18 реакционной камеры 19 ориентирована встречно-параллельно относительно угловой скорости или относительно ее направления. Под совместным воздействием вызванного ротором 32 вращения воды 24 и электрического поля 35 ионы воды 24 движутся приблизительно по круговым траекториям. В соответствии с усилием, которое магнитное поле оказывает на движущиеся в магнитных полях заряды, ориентированная встречно-параллельно угловой скорости магнитная индукция вызывает дополнительное усилие приблизительно в направлении оси 18 реакционной камеры 19. Это дополнительное силовое воздействие вынуждает двигаться ионы в воде 24 по спиралеобразным траекториям, которые все больше приближаются к оси 18 реакционной камеры 19. Силовое воздействие магнита 41 препятствует, тем самым, достижению ионами воды 24 анода 27 и катода 28 и образованию там молекулярного кислорода и молекулярного водорода и вызывает, тем самым, концентрацию ионов в области вокруг оси 18 и интенсификацию там образования газа Брауна в пузырьках 36.

С помощью нагревательного устройства 1 можно, тем самым, осуществить способ получения тепла с помощью газа Брауна. Для этого сначала воду 24 направляют в выполненную вращательно-симметрично относительно оси 18 реакционную камеру 19, прикладывают электрическое поле 35, причем направление электрического поля ориентировано перпендикулярно оси 18 реакционной камеры 19, и воду 24 приводят во вращение. Ось вращения воды ориентирована коаксиально относительно оси 18 реакционной камеры 19. Это значит, с другой стороны, что направление электрического поля 35 перпендикулярно оси вращения воды. На следующем этапе газ Брауна, образовавшийся под влиянием электрического поля 35 и вращения в реакционной камере 19 из воды 24, удаляют из реакционной камеры 19 и рекомбинируют затем в термогенераторе 2 в воду, причем в результате этого экзотермического процесса отдается тепло. Образовавшуюся в термогенераторе 2 воду используют преимущественно также в виде среды-носителя для тепла и возникшее тепло переносят этой водой 24 в теплообменник 3. Из теплообменника 3 вода 24 возвращается через напорный сосуд 4 и насос 5 в газогенератор 6, где она снова имеется в распоряжении для образования газа Брауна. Вода 24 циркулирует, тем самым, в замкнутом контуре.

С помощью напорного сосуда 4 давление воды 24 в контуре можно регулировать. Скорость течения воды 24 в контуре задают посредством насоса 5, причем ее регулируют в соответствии со скоростью образования газа Брауна. Производительность насоса устанавливают с возможностью удаления из газогенератора 6 по трубопроводу 7 только образовавшегося газа Брауна. Доля воды 24, попадающей с газом Брауна в трубопровод, поддерживают как можно более низкой. Настройка различных параметров эксплуатационного состояния нагревательного устройства 1 происходит преимущественно компьютеризировано посредством управляющего устройства 13.

Процесс образования газа Брауна в газогенераторе 6 нагревательного устройства 1 происходит предпочтительно при дополнительном воздействии звуковой энергии, которая посредством источника 38 звука воздействует в виде ультразвука на воду 24. Предпочтительно также предусмотрено, что образование газа Брауна осуществляется под воздействием магнитного поля магнита 41 или инфракрасного излучения от источника 40 инфракрасного излучения. Настройка давления звука источника 38 звука и интенсивности инфракрасного излучения источника 40 инфракрасного излучения и магнитной индукции 42 магнита 41 происходит преимущественно компьютеризировано посредством управляющего устройства 13.

Кроме того, было обнаружено, что кпд способа получения тепла с газа Брауна повышается за счет изменения давления воды 24 в контуре и интенсивности звука источника 38 с возрастанием и убыванием по времени между минимальным и максимальным значениями, т.е. периодически, причем изменение давления происходит антициклически к изменению интенсивности звука. Временное изменение этого возрастания и убывания значений давления и интенсивности звука может происходить при этом относительно медленно, а значение частоты этого изменения лежит в диапазоне 0,1-10 Гц.

На фиг.6 изображен другой пример выполнения газогенератора 6.

Внутренняя ограничительная поверхность 20 реакционной камеры 19 и поверхности 30, 31 электродов образуют сообща внутреннюю сторону сферической поверхности, оказывающую концентрирующее действие на созданный источником 38 звук. Это значит, что ограничительная поверхность 20 и поверхности 30, 31 электродов образуют сообща отражатель 39 для концентрации звуковой энергии в области оси 18 реакционной камеры 19. По входному патрубку 25, ориентированному тангенциально к ограничительной поверхности 20 и перпендикулярно оси 18 реакционной камеры 19, в последнюю втекает вода. За счет заданного, таким образом, направления втекания по входному патрубку 25 находящаяся в реакционной камере 19 вода приводится во вращательное движение, происходящее вокруг оси 18 реакционной камеры 19 в качестве ее оси вращения. Отдельного ротора для создания вращательного движения в этом случае, следовательно, не требуется, и для этого достаточно импульса втекающей воды.

Выходное отверстие 26 отсасывающей трубки 37 образовано в этом примере осуществления газогенератора 6 отсасывающей воронкой 43. В примыкании к этой отсасывающей воронке 43 отсасывающая трубка 37 оснащена также устройством 44 для разделения фаз. Благодаря устройству 44 для разделения фаз достигается то, что жидкая рабочая среда отделяется от поднимающейся с пузырьками 36 водородно-кислородной смеси, или газа Брауна, и задерживается, таким образом, в реакционной камере 19. В примыкающем к отсасывающей трубке 37 трубопроводе 7 установлен дроссель или клапан 45. За счет расположения клапана 45 в трубопроводе 7 и насоса 5 в трубопроводе 11 (фиг.1) реакционная камера 19 образует одновременно напорный сосуд, поскольку дроссель или клапан 45 оказывает рабочей среде или выходящему газу соответствующее сопротивление за счет созданного насосом 5 давления.

В результате взаимодействия электрического поля 35 и вращательного движения воды в реакционной камере 19 в области оси 18 реакционной камеры 19 происходит образование водородно-кислородной смеси, или газа Брауна. Скорость образования этого газа в газогенераторе можно дополнительно повысить за счет воздействия источника 38 звука, источника 40 инфракрасного излучения и магнитов 41. Согласно этому примеру осуществления предусмотрено, что как в области крышки 23, так и в области дна 22 расположен магнит 41, чем достигается то, что магнитное поле или магнитная индукция 42 в области оси 18 реакционной камеры 19 имеет более однородный характер.

Газогенератор 6 согласно этому примеру является составной частью устройства для преобразования энергии, причем вода в этом случае циркулирует не в замкнутом контуре. Полученную газогенератором 6 водородно-кислородную смесь, или газ Брауна, используют для сварки. Вслед за сжиганием водородно-кислородной смеси, или газа Брауна, в пламени сварочной горелки образовавшийся водяной пар удаляют в окружающее пространство.

Примеры осуществления показывают возможные варианты осуществления устройства для преобразования энергии, причем здесь следует заметить, что изобретение не ограничено специально изложенными вариантами осуществления, а напротив, возможны также различные комбинации отдельных вариантов осуществления между собой, и эта возможность варьирования на основе технического знания благодаря объекту изобретения находится в компетенции специалиста в этой области техники. Следовательно, в объем охраны включены также любые допустимые варианты осуществления, возможные за счет комбинаций отдельных деталей изображенного и описанного варианта осуществления.

Порядка ради следует в заключение указать на то, что для лучшего понимания конструкции устройства для преобразования энергии оно само или его составные части частично изображены не в масштабе и/или в увеличенном виде и/или в уменьшенном виде.

Задача, лежащая в основе самостоятельных изобретательских решений, может быть взята из описания.

Прежде всего отдельные изображенные на фиг.1-6 выполнения могут образовывать объект самостоятельных изобретательских решений. В этом отношении задачи и их решения могут быть взяты из подробных описаний фигур.

Перечень ссылочных позиций

1 - нагревательное устройство

2 - термогенератор

3 - теплообменник

4 - напорный сосуд

5 - насос

6 - газогенератор

7 - трубопровод

8 - трубопровод

9 - трубопровод

10 - трубопровод

11 - трубопровод

12 - сетевой блок

13 - управляющее устройство

14 - вентилятор

15 - температурный датчик

16 - температурный датчик

17 - порошковый материал

18 - ось

19 - реакционная камера

20 - ограничительная поверхность

21 - корпус (боковая поверхность)

22 - дно

23 - крышка

24 - вода

25 - входной патрубок

26 - выходное отверстие

27 - анод

28 - катод

29 - электрод

30 - поверхность электрода

31 - поверхность электрода

32 - ротор

33 - ось вращения

34 - угловая скорость

35 - электрическое поле

36 - пузырек

37 - отсасывающая трубка

38 - источник звука

39 - отражатель'

40 - источник инфракрасного излучения

41 - магнит

42 - индукция

43 - отсасывающая воронка

44 - устройство для разделения фаз

45 - клапан