УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА


RU (11) 2256006 (13) C1

(51) 7 C25B1/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003132588/15 
(22) Дата подачи заявки: 2003.11.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.11.06 
(45) Опубликовано: 2005.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2157861 С2, 20.10.2000. RU 2157427 C1, 10.10.2000. RU 2213162 C2, 27.09.2003. WO 91/07525 А2, 30.05.1991. US 3969214 А, 13.07.1976. US 3992271 А, 16.11.1976. 
(72) Автор(ы): Канарёв Ф.М. (RU); Подобедов В.В. (RU); Тлишев А.И. (RU); Бебко Д.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский Государственный аграрный университет (RU) 
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА
Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения тепла, водорода и кислорода. Устройство содержит корпус и крышку, выполненные из диэлектрического материала, анод и катод. Анод выполнен в виде вертикальных цилиндров, расположенных в анодной полости, а катод - в виде цилиндра из тугоплавкого металла с осевым отверстием, вставленного в верхнюю часть отверстия диэлектрического стержня с наружной резьбой. Анодная полость сообщена с катодной полостью посредством канала, а величина зазора между анодной и катодной полостями установлена с возможностью регулирования ее посредством перемещения диэлектрического стержня с резьбой. Осевые отверстия катода и диэлектрического стержня образуют канал для выхода нагретого раствора, патрубок для выхода смеси газов расположен в верхней части крышки соосно с катодной полостью, а анод и катод подсоединены к блоку питания, состоящему из генератора импульсов и цепи управления. Технический эффект - повышение энергетических показателей устройства. 1 ил., 1 табл. 






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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 электродами.

Известно техническое решение, описанное в SU 487665, 15.10.75, С 25 В 9/00, содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, и катод, соединенный 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 решается благодаря тому, что в устройстве для получения тепловой энергии водорода и кислорода, содержащем корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку, также выполненную из диэлектрического материала, анодная полость сообщена с катодной полостью посредством канала и зазора с возможностью регулирования его посредством перемещения диэлектрического стержня с резьбой, анод выполнен в виде вертикально расположенных цилиндров в анодной полости, а катод - цилиндрической формы с осевым отверстием вставлен в верхнюю часть отверстия диэлектрического стержня с резьбой, осевые отверстия катода и диэлектрического стержня образуют канал для выхода нагретого раствора, патрубок для выхода смеси газов расположен в верхней части крышки соосно с катодной полостью, при этом анод и катод подсоединены к блоку питания, который состоит из генератора импульсов и цепи управления. 

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что раствор проходит через осевое отверстие катода и зазор между анодной и катодной полостями, который регулируется с помощью резьбы диэлектрического стержня. За счет этого увеличивается активность воздействия на молекулы воды и повышается энергетическая эффективность процесса. Кроме того, в зазоре между крышкой и диэлектрическим стержнем формируется электрическая цепь с большим сопротивлением, чем цепь, соединяющая анодную полость с катодной. В результате появляется асимметричная нагрузка на катод и формируется неоднородное электрическое поле. Если эту неоднородность усилить меняющейся частотой, то при таком воздействии на молекулы воды они легче разрушаются на ионы, водород и кислород. Часть водорода и кислорода вновь соединяется, образуя воду и генерируя тепло в растворе, который выходит через осевое отверстие катода и диэлектрического стержня, газовая смесь выходит через верхний патрубок.

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, крышку 2 со сквозным осевым отверстием 3, выполняющим роль катодной полости, изготовленную также из диэлектрического материала, при этом межэлектродная камера имеет катодную 3 анодную 4 полости. Анодная полость 4 сообщается с катодной полостью каналом 5 и зазором 6. Анод состоит из цилиндров 7 и 8, расположенных в анодной полости 4, соединен с положительным полюсом блока питания. Катод 9 в виде цилиндра из тугоплавкого материала с осевым отверстием 10 вставлен в диэлектрический стержень 11 с наружной резьбой, посредством которой он введен в анодную полость 4 через резьбовое отверстие 12 в нижней части корпуса, центрирован в сквозном отверстии 3 крышки 2 и соединен с положительным полюсом блока питания, состоящего из генератора импульсов. Патрубок 13 для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости 4. Канал для вывода раствора проходит через осевое отверстие 10 катода 9 и осевое отверстие 14 диэлектрического стержня 11, а патрубок 15 для выхода смеси газов - в верхней части крышки соосно с ее осевым отверстием.

Устройство работает следующим образом. 

Устанавливается заданный расход раствора, проходящего через устройство. Включается блок питания 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.) и объем выходящих газов.

Таблица 
Показатели 1 2 3 Сред. 
1-масса раствора, прошедшего через реактор m, кг. 0,383 0,381 0,377 0,380 
2-температура раствора на входе в реактор, t1, град. 27 27 27 27 
3-температура раствора на выходе из реактора, t2, град. 80 80 80 80 
2-разность температур раствора t=t 2-t1, град. 53 53 53 53 
3-длительность эксперимента , с 300 300 300 300 
4-показания вольтметра V, В 5,5 5,5 5.5 5,5 
5-показания амперметра I, А 2,45 2,45 2,45 2,45 
6-расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра E 1=I·V·, кДж 4,04 4,04 4,04 4,04 
7-энергия нагретого раствора, Е2=4,19·m·t, кДж 85,05 84,61 83,72 84,46 
8-показатель эффективности реактора

К=Е2/Е1 21,05 20,94 20,72 20,90 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус и крышку, выполненные из диэлектрического материала, анод и катод, отличающееся тем, что анод выполнен в виде вертикальных цилиндров, расположенных в анодной полости, а катод - в виде цилиндра из тугоплавкого металла с осевым отверстием, вставленного в верхнюю часть отверстия диэлектрического стержня с наружной резьбой, при этом анодная полость сообщена с катодной полостью посредством канала, а величина зазора между анодной и катодной полостями установлена с возможностью регулирования ее посредством перемещения диэлектрического стержня с резьбой, осевые отверстия катода и диэлектрического стержня образуют канал для выхода нагретого раствора, патрубок для выхода смеси газов расположен в верхней части крышки соосно с катодной полостью, а анод и катод подсоединены к блоку питания, состоящему из генератора импульсов и цепи управления.