УСТРОЙСТВО СТАШЕВСКОГО И.И. ДЛЯ РАСЩЕПЛЕНИЯ ВОДЫ НА ВОДОРОД И КИСЛОРОД Российский патент 2005 года по МПК C25B1/08 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для получения дешевого высококалорийного топлива водовода и кислорода непосредственно из воды для питания паровых котлов, автомобилей, двигателей внутреннего сгорания и другой техники.

Известно устройство для расщипления воды на водород и кислород, содержащее герметично заполненную электролитом емкость электролизера, в которую установлена батарея электродов из нержавеющей стали, соединенных между собой через шайбы из диэлектрического материала при помощи болтов и гаек. Аноды и катоды соответственно последовательно соединены между собой и источником переменного тока через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели. Первая входная трубка емкости электролизера соединена с емкостью с дистиллированной водой через регулятор уровня. Вторая входная трубка соединена с емкостью с жидкой щелочью через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени, а емкость электролизера соединена с устройством для отделения водорода от кислорода. /Патент РОССИИ 2227177 С2, МПК С 25 В 1/04, 27.01.2004 г./.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции устройства для отделения водорода от кислорода, недостаточная производительность, недостаточное качество отделения водорода от кислорода.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение производительности, расширение технологических возможностей, улучшение качества отделения водорода от кислорода, автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера, улучшение надежности и долговечности вакуум-регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для отделения водорода от кислорода выполнено в виде вакуум-баллона, снабженного поплавковой камерой, вакуум-регулятором, вакуум- и насосами, выходными газопроводами, верхняя часть емкости электролизера соединена при помощи входной трубки со средней частью вакуум-баллона при помощи выхлопной трубки через электрический насос с нижнем основанием вакуум-баллона. Поплавковая камера с герконами, поплавком и пластинами из постоянного магнита выполнена с возможностью автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера. Выходные газопроводы вакуум-баллона соединены с горелкой через вакуум-насосы и вентили, вакуум-регулятор оснащен стрелкой из постоянного магнита, по периметру движения которой расположены герконы, соединенные с вакуум-насосами при помощи электрической цепи и выполнены с возможностью взаимодействия магнитного поля стрелки с герконами для создания и поддержания заданных параметров вакуума и управления работой насосов. При этом часть электродов выполнена из никеля с возможностью совмещения функций электрода и катализатора, а поддон емкости электролизера снабжен ультразвуковым или инфразвуковым генератором. Электроды могут быть выполнены пластинчатыми, перфорированными, гофрированными, щеткообразными сетчатыми, ячеечными, ячеечными сотовыми, ячеечными гребешковыми трубчатыми из наружных и внутренних труб имеющих поперечное сечение в форме квадрата, окружности, овала, ромба, многоугольника, выполненных в форме многоэтажных полок, установленных рядами на разных уровнях таким образом, что электроды одного ряда входят в пазы другого ряда, между полками и рядами имеется зазор и разная полярность. Емкость электролизера может быть снабжена компрессором и вакуумным клапаном.

Новизна заявленного технического решения по сравнению с патентом 2227177 обусловлена тем, что за счет применение разных электродов обеспечивается расширение технологических возможностей.

За счет использования вакуум-баллона без диафрагм, без перепускных патрубков и клапанов и соединения его с верхней частью электролизера при помощи двух трубок, где одна трубка соединена со серединой вакуум-баллона, другая - с нижним основанием вакуум-баллона, выходные трубки вакуум-баллона соединены с горелкой через вакуум-насосы, обеспечивается улучшение качества отделения водорода от кислорода, упрощение конструкции и автоматического удаления конденсата из баллона в электролизер.

За счет применения ультразвукового или инфразвукового генератора при электролизе обеспечивается повышение производительности.

За счет применения компрессора и вакуумного клапана расширяются технологические возможности.

За счет выполнения части электродов из никеля обеспечивается совмещение функций электрода и катализатора, что способствует повышению производительности.

За счет применения магнитной стрелки вакуум-регулятора и герконов обеспечивается взаимодействие магнитного поля стрелки с герконами для создания и поддержания заданных параметров вакуума и управление работой вакуум-насосов.

За счет вакуума в емкости электролизера обеспечивается извлечение водорода и кислорода в процессе электролиза при помощи вакуум-насосов.

За счет вакуума в емкости вакуум-баллона обеспечивается улучшения отделения водорода от кислорода по разности удельного веса газов.

Под действием избыточного давления в емкости электролизера при помощи компрессора обеспечивается извлечения водорода и кислорода в процессе электролиза.

За счет вакуумного клапана обеспечивается упрощение конструкции регулятора уровня жидкости, повышение надежности и долговечности.

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

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображена схема устройства электролизера воды;

на фиг.2 изображена схема электролизера воды, снабженного компрессором и вакуумным клапаном;

на фиг.3 изображена схема соединения электродов в батарею;

на фиг.4 и 5 изображены батареи с пластинчатыми электродами;

на фиг.6 и 7 - то же, с гофрированными электродами;

на фиг.8 - то же, с перфорированными электродами;

на фиг.9 - то же, с ячеечными электродами;

на фиг.10 изображен продольный вид пластинчатого электрода;

на фиг.11 и 12 изображены щеткообразные электроды;

на фиг.13 и 14 и 15 изображены ячеечные электроды;

на фиг.16 изображено соединение ячеечных электродов с щитообразными электродами;

на фиг.17 изображены ячеечные сотовые электроды;

на фиг.18 и 19 изображены полочные электроды;

на фиг.20 изображены трубчатые электроды цилиндрической емкости электролизера;

на фиг.21 и 22 изображены цилиндрические игольчатые электроды;

на фиг.23 изображены квадратные игольчатые электроды;

на фиг.24 изображены многогранные игольчатые электроды;

на фиг.25 изображено устройство горелки для гремучего газа;

на фиг.26 изображена схема устройства дозатора и соленоида;

на фиг.27 изображен гребешковый электрод;

на фиг.28 изображено устройство батареи с трубчатыми электродами;

на фиг.29 изображен продольный разрез трубчатого электрода;

на фиг.30 изображено устройство вакуумного регулятора.

Электролизер воды состоит из герметичной емкости 1, выполненной из нержавеющей стали. Емкость 1 снабжена крышкой 2. Внутри емкости 1 установлена батарея 3, выполненная либо из пластинчатых 4, либо гофрированных пластинчатых 5, либо пластинчатых перфорированных 6, либо сетчатых 7 электродов из нержавеющей стали. Указанные электроды на углах имеют отверстия 8, через них они жестко соединены между собой через шайбы 9 из диэлектрического материала при помощи болтов 10 и гаек 11. Батарея 3 снабжена ножками 12 и боковыми упорами 13 из диэлектрического материала. Между гайками 11 и шайбой 9 установлены подпружиненные разрезные шайбы 14. Между электродами 4 либо 5, 6, 7 имеется надлежащий зазор и разная полярность. На электродах могут быть расположены отверстия 15 для перемещения электролита. Электроды 4, 5, 6, 7 могут быть изготовлены из нержавеющей стали путем деформации давлением при помощи штампа для листового горячего штампования или литыми на литейных машинах под давлением в вакууме. На дне емкости 1 электролизера имеется сливная трубка 16 с вентилем 17, выполненными с возможностью слива электролита в зимний период времени при морозе во избежание размораживания системы.

Электроды в батарее 3 могут быть выполнены во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый, отличается от них тем, что электроды 18 выполнены щеткообразными, иголки 19 которых направлены в основание 20 противоположно, расположенных пластин. Между основанием 20 пластин и концами иголок 19 имеется надлежащий зазор и разная полярность. Щеткообразные электроды 18 изготовлены литыми на литерных машинах под давлением в вакууме.

Электроды 18 могут быть выполнены в третьем варианте. Третий вариант такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что щеткообразные электроды 18 своими концами иголок 19 направлены друг на друга. Между концами иголок 19 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 21 в батарее 3 могут быть выполнены в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что электроды 21 выполнены ячеечными. Ячейки 22 могут иметь в поперечном сечении форму окружности, овала, квадрата, ромба, многогранника, изготовлены на литейных машинах под давлением в вакууме. Между ячеечными электродами 21 установлены щеткообразные электроды 18, с двух сторон их иглы 19 установлены в центр каждой ячейки 22. Между иголками 19 и стенами ячеек 22 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 23 в батарее 3 могут быть выполнены в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что электроды выполнены в форме сотовых ячеек 23, содержащих внутри диафрагму 24 аналогично пчелиным сотам. Между сотовых ячеек 23 электродов установлены щеткообразные электроды 18. Сотовые ячеечные электроды 23 имеют поперечное сечение в форме окружности или овала, или квадрата, или ромба, или многоугольника. Между стенами ячеек 22 электродов 23 установлены щеткообразные электроды 18 с двух сторон, иглы 19 щеткообразных электродов 18 установлены в центр каждой ячейки 22. Между иголками 19 и стенами ячеек 22 и диафрагмой 24 имеется надлежащий зазор и разная полярность. Электроды 23 и 18 изготовлены литыми на литейных машинах под давлением в вакууме.

Электроды 25 в батарее 3 могут быть выполнены в шестом варианте. Шестой вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что электроды 25 выполнены в форме гребешковых ячеечных электродов, содержащих продольные пластины с одним рядом жестко закрепленных иголок 26. Щеткообразные электроды 25 имеют только один ряд иголок, а щеткообразные электроды много рядов иголок 19. Иголки гребешковых ячеечных электродов 25 установлены таким образом, чтобы придать ячейкам 22 надлежащую форму, например форму квадрата, окружности, овала, ромба, многогранника. Между ячеечными гребешковыми электродами 25 установлены с двух сторон щеткообразные электроды 18, их иглы 19 установлены в центр каждой ячейки 22 электродов 25. Между иголками 19 и стенами ячеек 22 электродов 25 имеется надлежащий зазор и разная полярность. Электроды 18 и 25 изготовлены на литейных машинах под давлением в вакууме из нержавеющей стали.

Электроды 27 в батарее 3 могут быть изготовлены и в седьмом варианта /фиг.5/. Седьмой вариант такой же, как 2-6 варианты, отличается от них тем, что электроды 27 выполнены трубчатыми из наружных 28 и внутренних труб 29. Наружные трубы 28 соединены между собой в батарею 3, имеют поперечное сечения отверстий в форме окружности, овала, квадрата, ромба, многогранника, внутри них расположены внутренние трубы 29, имеющие поперечное сечение, аналогичное наружным трубам 28. Внутренние трубы 29 жестко закреплены на раме 30. Между наружными 28 и внутренними 29 трубами имеется надлежащий зазор и разная полярность. Батареи 3 снабжены ножками 12 и боковыми упорами 13 из диэлектрического материала.

Электроды 32 в батарее 3 могут быть выполнены в восьмом варианте. Восьмой вариант такой же, как 1-7 варианты, отличается от них тем, что электроды 32 выполнены в форме цилиндров, установленных в цилиндрическую емкость коаксильно друг другу. Между ним имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 33 могут быть выполнены в девятом варианте. Девятый вариант такой же, как восьмой вариант, отличается от него тем, что электроды 33 выполнены в форме многогранника, установлены параллельно друг другу в многогранную емкость. Между ними имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 34 в батарее 3 могут быть выполнены в десятом варианте. Десятый вариант такой же, как 1-9 варианты, отличается от них тем, что часть электродов изготовлена из никеля. Эти электроды расположены среди электродов, изготовленных из нержавеющей стали. Никелевые электроды служат одновременно и катализаторами, выполнены с возможностью вступления в промежуточное взаимодействие с веществами электролита, они восстанавливают свои свойства к концу превращения.

Электроды в батарее 3 могут быть выполнены в одиннадцатом варианте. Одиннадцатый вариант такой же, как 1-10 варианты, отличается от них тем, что на поддоне 35, содержанием отверстия надлежащего диаметра, установлен и жестко закреплен ультразвуковой или инфразвуковой генератор 36, выполненный с возможностью создания и генерации упругих волн с частотой колебаний от 20 кГц до 1 ГГц или менее 16 Гц в процессе электролиза для повышения производительности.

Электролизер 37 в батарее 3 может быть выполнены в 12 варианте. Двенадцатый вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что электроды 37 выполнены в форме многоэтажных полок 38. Полочные электроды 37 установлены рядами на разных уровнях таким образом, что электроды 37 одного ряда входят в зазор другого ряда, а между полками и рядами имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Аноды электродов последовательно соединены между собой, катоды электродов последовательно соединены между собой и источником переменного тока 39 при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь 40, генератор 41 электрических импульсов и электрические переключатели 42, 43, 44, 45, 46, выполнены с возможностью преобразования переменного тока в постоянный ток, ток низкого напряжения - в ток высокого напряжения, создания электрических импульсов надлежащей частоты и продолжительности и возможности работы на разных режимах: например, при номинальное напряжении или при номинальном напряжении в импульсном режиме, или при высоком напряжении. Емкость 1 электролизера соединена с емкостью 47 с дистиллированной водой при помощи трубки 48. На конце трубки 48 установлен регулятор уровня жидкости, выполненный в форме обратного клапана 49. На трубке 48 установлен вентиль 50, выполненный с возможностью поддержания заданного уровня жидкости в емкости 1 электролизера при помощи регулятора уровня - обратного клапана 49. Верхняя часть емкости 1 электролизера соединена с нижним основанием емкости 51, наполненной жидкой щелочью /едким натрием или едким калием/ через дозатор 52. Дозатор 52 снабжен соленоидом 53 и реле времени 54. Выполнены с возможностью перемещения жидкой щелочи дозами через отрезок времени. Дозатор 52 состоит из цилиндра 55, поршня 56, штока 57, микропереключателя 58. Соленоид 53 состоит из катушки индуктивности 59, сердечника 60, пружины 61.

Устройство для отделения водорода от кислорода выполнено в форме вакуум-баллона 62, содержащего входные трубки - газопровод 63 и выходную трубку 64. Верхняя часть емкости 1 электролизера соединена со срединой вакуум-баллона 62 при помощи газопровода 63, а также верхняя часть электролизера соединена с нижним основанием вакуум-баллона 62 при помощи трубки 64 через электрический насос 65. В вакуум-баллоне или рядом с баллоном 62 установлена поплавковая камера 66, в которой в верхнем и нижнем основаниях установлены герконы 67 и 68, а в камере 66 установлен поплавок 69, на его верхнем и нижнем основаниях установлены пластины 70 из постоянного магнита, выполненные с возможностью перемещения водорода и кислорода из емкости 1 электролизера в вакуум-баллон 62 и автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона 62 в емкость 1 электролизера в исходное положение. Вакуум-баллон 62 снабжен вакуум-насосами 71 и 72, вакуум-регулятором 73 и газопроводами 74 и 75, выполненными с возможностью ускорения извлечения из воды водорода и кислорода в процессе электролиза и улучшения качества отделения водорода от кислорода и перемещения их в горелку 76 по газопроводам 74 и 75 и упрощения конструкции. Газопроводы 74 и 75 снабжены вентилями 77. Выполнены с возможностью регулирования подачи в горелку 76 газообразного топлива водорода и кислорода. Вакуум-регулятор 73 и вакуумметр совмещены и выполнены из полой латуневой трубки 78, полость которой сообщается с пониженным давлением вакуум-баллона 62. Латуневая трубка 78 расположена в цилиндрической коробке 79 из полимерных материалов, снабжена шкалой 80, градуированной (в мм) ртутного столба. Незакрепленный конец трубки 78 соединен со стрелкой 81 при помощи передаточного механизма 82, изготовленного из бронзы. Стрелка 81 вакуумметра выполнена из постоянного магнита. В коробке 79 по периметру траектории движения стрелки 81 расположены в надлежащих точках и жестко закреплены герконы 83 и 84. Выполнены с возможностью взаимодействия магнитного поля стрелки 81 с герконами 81 для автоматического регулирования и поддержания заданного предела параметров низкого давления и управления работой вакуум-насосов 71 и 72. Герконы 83 выполнены с возможностью размыкания электрической цепи, питающей вакуум-насосы 71 и 72, а геркон 84 работает на замыкание электрической цепи, питающей вакуумные насосы 71 и 72. Горелка 76 состоит из двух трубок 85 и 86. Трубка 85 соединена с газопроводом 74, по которому перемещается водород, а трубка 86 соединена с газопроводом 75, по которому перемещается кислород.

Устройство для расщепления воды на водород и кислород может быть выполнено во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что емкость 1 снабжена компрессором 87 и трубкой 88. Емкость 47 наполнена дистиллированной водой, соединена с емкостью 1 электролизера при помощи трубки 48. Емкость 47 закупорена пробкой 89. Выполнена с возможностью перемещения дистиллированной воды из емкости 47 в емкость 1 самотеком и поддержания заданного уровня жидкости в емкости 1 при помощи вакуумного клапана.

Устройство работает следующим образом.

Открываем вентили 50, 70 на трубке 48 и газопроводах 74 и 75. Замыкаем электрическую цепь, питающую реле времени 54 и плоские пластинчатые 4, либо пластинчатые гофрированные 5, либо пластинчатые перфорированные 6, либо сетчатые 7, либо щеткообразные 18, либо ячеечные 21, либо ячеечные сотовые 23, либо ячеечные гребешковые 25, либо трубчатые 27 / наружные 28 и внутренние 29 / электроды, либо цилиндрические 32, либо многогранные 33, либо полочные 37, ультразвуковой генератор 36 или инфразвуковой генератор, через электрические переключатели 42 и 43, через электромашинный преобразователь 40. При этом электромашинный преобразователь 40 преобразует переменный ток в постоянный ток при номинальном напряжении и питает электроды 4 либо 5, 6, 7, 18, 21, 23, 25, 27, 32, 33, 34, 37. Дистиллированная вода из емкости 47 перемещается сверху вниз по трубке 48, в емкость 1 электролизера 1 самотеком. Одновременно воздух при помощи пузырьков перемещается снизу вверх по трубке 48 заполняя надлежащий объем вакуума в емкости 47. Как только дистиллированная вода заполнит надлежащий объем в емкости 1 электролизера до уровня трубки 48, нижний конец трубки 48 закрывается жидкостью и препятствует перемещению воздуха снизу вверх в емкость 47. Вакуум в емкости 47 препятствует перемещению жидкости сверху вниз. Перемещение жидкости из емкости 47 прекращается. Через отрезок времени реле времени 54 размыкает электрическую цепь, питающую соленоид 53. В соленоиде 53 исчезает магнитное поле, под действием пружины 61 сердечник 60 перемещает поршень 56 при помощи штока 57 вдоль цилиндра 55. Дозированная порция жидкой щелочи / едкого калия или едкого натрия / перемещается в емкость 1 электролизера по трубке. Как только поршень 56 переместится до микропереключателя 58, микропереключатель 58 замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 53 и реле времени 54. В соленоиде 53 возникает магнитное поле. Соленоид 53 срабатывает и перемещает поршень 56 в исходное положение. При прохождении электрического тока через электроды электролизера 1 происходят электрохимические процессы движения ионов к электродам. Положительно заряженные ионы движутся к катоду, а анодные ионы кислорода движутся к катоду. Электрический ток по внешней цепи представляет собой процесс движения ионов от анода к катоду. На аноде и катоде происходит реакция нейтрализации ионов, которая приводит к образованию атомов и молекул и выделению веществ на аноде кислорода, а на катоде - водорода. В дистиллированной воде отсутствуют соли и другие примеси, поэтому на электродах не остаются осадки и налеты солей. В дистиллированной воде недостаточно устойчивы молекулярные и ионные связи. При электролизе щелочной дистиллированной воды происходит быстрее разрушение молекулярных и ионных связей и расщепление воды на водород и кислород, чем при использовании водопроводной воды. Вакуум-регулятор 73 регулирует и поддерживает заданные параметры вакуума в вакуум-баллоне 62 и управляет работой вакуум-насосов 71 и 72 в автоматическом режиме. Вакуум-насосы 71 и 72, работая, создают пониженное давление /вакуум/ в вакуумном баллоне 62 и в емкости 1 электролизера. За счет вакуума в емкости 1 электролизера 1 происходит извлечение водорода и кислорода из электролита в процессе электролиза, ускоряется расщепление воды на водород и кислород и перемещение в вакуум-баллон 63. В вакуум-баллоне 63 водород отделяется от кислорода по разности удельного веса газов и перемещается при помощи вакуумных насосов 71 и 72 в горелку 76 по газопроводам 74 и 75.

Электроды в батарее 3 могут работать во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый, отличается от него тем, что электроды 18 выполнены щеткообразными, иголки 19 которых направлены в основание 20 пластин, расположенных на противоположной стороне. Между основанием пластин 20 и концами иголок 19 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 18 в батарее 3 могут работать в третьем варианте. Третий вариант такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что концы иголок 19 щеткообразных электродов 18 направлены друг на друга. Между концами иголок 19 имеются надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 21 в батарее 3 могут работать в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что электроды 21 выполнены ячеечными. Ячеечные электроды 21 в поперечном сечении могут иметь форму ячеек 22 в форме окружности, овала, квадрата, ромба, многогранника. Между ячеечными электродами 21 установлены щеткообразные электроды 18 с двух сторон, их иглы 19 установлены в центр каждой ячейки 22. Между иголками 19 и стенами ячеек 22 электродов 21 имеются надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 23 в батарее 3 могут работать в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что электроды 23 выполнены в форме ячеечных сотовых электродов, внутри ячеек имеется диафрагма 24 аналогично как в пчелиных сотах. Ячейки 22 в электродах 23 могут иметь поперечное сечение в форме окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника. Между электродами 23 установлены щеткообразные электроды 18, установлены иглы щеткообразных электродов 18 в центр каждой ячейки 22. Между иголками 19 и стенами ячеек 22 и диафрагмой 24 имеются надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 25 в батарее 3 могут работать в шестом варианте. Шестой вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что электроды 25 выполнены в форме гребешковых ячеечных электродов 25, содержащих пластину с одним рядом иголок 26, установленных таким образом, чтобы придать ячейкам 22 форму окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника. Между ячеечными гребешковыми электродами 25 установлены щеткообразные электроды 18, их иглы 19 установлены в центр каждой ячейки 22 электродов 25. Между электродными иголками 19 и стенами ячеек 22 имеется надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 27 в батарее 3 могут работать в седьмом варианте. Седьмой вариант такой же, как 2-6 варианты, отличается от них тем, что электроды 27 выполнены трубчатыми. Наружные трубы 28 соединены между собой в единый каркас в батарею 3. Внутри наружных труб 28 расположены внутренние трубы 29, расположенные коаксильно друг другу. Поперечный разрез труб может иметь форму окружности, овала, квадрата, многоугольника, ромба. Внутренние трубы 29 жестко закреплены на раме 30. Между наружными 28 и внутренними трубами 29 имеются надлежащий зазор и разная полярность. Батарея 3 снабжена ножками 12 и боковыми упорами 13 из диэлектрического материала.

Электроды 32 в батарее 3 могут работать в восьмом варианте. Восьмой вариант такой же, как 1-7 варианты, отличается от них тем, что электроды 32 выполнены в форме цилиндров, установленных в цилиндрическую емкость коаксильно друг другу. Между ними имеется надлежащий зазор и разная полярность. Электроды 33 в батарее 3 могут работать в девятом варианте. Девятый вариант такой же, как восьмой вариант, отличается от него тем, что электроды 33 выполнены в форме многогранников, установленных в многогранную емкость параллельно друг другу. Между ними имеются надлежащий зазор и разная полярность.

Электроды 34 в батарее 3 могут работать в девятом варианте. Десятый вариант такой же, как 1-9 варианты, отличается от них тем, что часть электродов изготовлено из никеля, а часть - из нержавеющей стали, эти электроды установлены между собой. Никелевые электроды выполняют функцию катализаторов. Выполнены с возможностью вступления в промежуточные взаимодействия с веществами электролита, в конце электролиза они восстанавливают свои свойства.

Электроды в батарее 3 могут быть выполнены в одиннадцатом варианте. Одиннадцатый вариант такой же, как 1-10 варианты, отличается от них тем, что на поддоне 35 установлен и жестко закреплен ультразвуковой или инфразвуковой генератор 36, выполненный с возможностью создания и генерации упругих волн. В процессе электролиза генератор 36 создает упругие волны, взаимодействующие с электрохимическими процессами движения ионов, приводит к ускорению разрушения молекулярных и ионных связей, ускоряет расщепление воды на водород и кислород, повышает производительность и снижает затраты энергии на расщепление воды.

Электроды 37 в батарее 3 могут бать выполнены в двенадцатом варианте. Двенадцатый вариант такой же, как 1 вариант, отличается от него тем, что электроды 37 выполнены в форме многоэтажных полок. Полки электродов установлены на разных уровнях таким образом, чтобы полки 37 одного ряда входили в пазы полок другого ряда. Между рядами полок имеется надлежащий зазор и разная полярность. Электроды 37 могут быть расположены как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Электроды 4, 5, 6, 7, 18, 21, 23, 25, 27, 33, 37 могут работать на втором режиме. Второй режим такой же, как первый режим, отличается от него тем, что электроды соединены с источником переменного тока 39 через электромашинный преобразователь 40, генератор 41 электрических импульсов и электрические переключатели 42 и 44. При этом переменный ток преобразуется в постоянный ток. Генератор 41 электрических импульсов создает электрические импульсы на электродах при номинальном напряжении электрического тока.

Электроды 4, 5, 6, 7, 18, 21, 23, 25, 27, 33, 34, 37 могут работать и на третьем режиме. Третий режим такой же, как первый режим, отличается от него тем, что электроды соединены с источником переменного тока 39 через электромашинный преобразователь 40 и электрические переключатели 42 и 45. При этом переменный ток преобразуется в постоянный ток, ток низкого напряжения преобразуется в ток высокого напряжения в десятки тысяч вольт.

Вакуум-регулятор 73 работает следующим образом. При работе вакуум-насосов 71 и 72 в вакуум-баллоне 62 и емкости 1 электролизера создается низкое давление-вакуум. Трубки вакуум-регулятора 73 сообщаются с латуневой полой трубкой 78, при изменении давления полая трубка 78 вакуум-регулятора 73 несколько скручивается, перемещение ее передается при помощи передаточного механизма 82 к изменению положения стрелки 81. Стрелка 81 поворачивается и своим магнитным полем постоянного магнита взаимодействует с герконом 83. Под действием магнитного поля стрелки 81 геркон 83 размыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 71 и 72. Вакуум-насосы 71 и 72 прекращают работать. При помощи электролиза воды вода разлагается на водород и кислород. Водород и кислород перемещаются из емкости 1 электрализера в вакуум-баллон 62 и заполняет его. В вакуум-баллоне 62 водород отделяется от кислорода в вакууме. Водород перемещается вверх, а кислород опускается вниз от разности удельного веса газов. Из вакуум-баллона 62 перемещается в горелку 76, водород перемещается по газопроводу 74, кислород - по газопроводу 75. При этом кислород перемещается в центральную трубку 86, а водород - в межстенное пространство между трубками 86 и 85 в горелке 76. Как только произойдет повышение давления выше заданных параметров в вакуум-баллоне 62, давление по трубке передается в вакуум-регулятор 73. Латуневая трубка 78 при повышении давления распрямляется и перемещается в исходное положение. Как только давление достигнет надлежащего параметра, стрелка 81 перемещается до геркона 84 и воздействует своим магнитным полем на геркон 84. Геркон 84 замыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 71 и 72. Вакуум-насосы начинают работать и перемещают водород и кислород. Вакуум-насос перемещает водород из вакуум-баллона 62 в горелку 76, а вакуум-насос 72 перемещает кислород из вакуум-баллона 62 в горелку 76. Гремучий газ может быть использован в качестве топлива в паровых котлах для отопления жилых и производственных помещений, в паровых котлах паровозов, в паровых котлах в электрических станциях, в двигателях внутреннего сгорания и других машинах. В процессе электролиза и перемещения водорода и кислорода на емкости 1 электролизера в вакуум-баллон 62 поступает и часть водяных паров. Пары охлаждаются и превращаются в конденсат / дистиллированную воду. Как только уровень конденсата поднимается до уровня верхнего геркона 67, поплавок всплывет, перемещается снизу вверх в поплавковой камере 66, поплавок 69 магнитным полем постоянного магнита взаимодействует с герконом 67. Геркон 67 замыкает электрическую цепь, питающую электрический насос 65. Электрический насос 65 перемещает конденсат из вакуум-баллона 62 в емкость 1 электролизера по трубке 64 в исходное положение. Как только удалится весь конденсат, поплавок 69 перемещается сверху вниз и в поплавковой камере 66 и магнитным полем постоянного магнита, расположенного на поплавке 69, взаимодействует с герконом 68. Геркон 68 размыкает электрическую цепь, питающую электрический насос 65. Насос 65 прекращает работать.

Устройство для расщепления воды на водород и кислород может работать во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что электролизер веды снабжен компрессором 87 /фиг.28/. Замыкаем электрическую цепь, питающую компрессор 87. Компрессор 87 создает избыточнее давление, сжатый воздух давлением не ниже 0,2 МПа /2 кгс/см²/ и производит подачу в емкость 1 электролизера под поддон 35. Сжатый воздух под поддоном равномерно распределяется и перемещается через отверстия поддона 35 снизу вверх при помоги пузырьков воздуха. Пузырьки воздуха поглощают пузырьки водорода и кислорода, выделяемые в процессе электролиза, и отрывают их от электролита или воды. Водород и кислород перемещаются в вакуум-баллон 62 под действием разности удельного веса газов. Там водород отделяется от кислорода под действием разности удельного веса газов. Водород перемещается по газопроводу 74, а кислород по газопроводу 75 в горелку 76.

Изобретение относится к электрохимической промышленности. Устройство для отделения водорода от кислорода выполнено в виде вакуум-баллона, снабженного поплавковой камерой, вакуум-регулятором, вакуум-насосами и выходными газопроводами. Верхняя часть емкости электролизера соединена при помощи входной трубки со средней частью вакуум-баллона и при помощи выходной трубки через электрический насос - с нижним основанием вакуум-баллона. Поплавковая камера с герконами, поплавком и пластинами из постоянного магнита выполнена с возможностью автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера. Выходные газопроводы вакуум-баллона соединены с горелкой через вакуум-насосы и вентили, а вакуум-регулятор оснащен стрелкой из постоянного магнита, по периметру движения которой расположены герконы, соединенные с вакуум-насосами при помощи электрической цепи и выполненные с возможностью взаимодействия магнитного поля стрелки с герконами для создания и поддержания заданных параметров вакуума и управления работой насосов. Часть электродов выполнена из никеля с возможностью совмещения функций электрода и катализатора, а поддон емкости электролизера снабжен ультразвуковым или инфразвуковым генератором. Технический эффект - упрощение конструкции, повышение производительности, расширение технологических возможностей, улучшение качества отделения водорода от кислорода, автоматическое удаление конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера, улучшение надежности и долговечности вакуум-регулятора. 4 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Устройство для расщепления воды на водород и кислород, содержащее герметичную, заполненную электролитом емкость электролизера, в которую установлена батарея электродов из нержавеющей стали, соединенных между собой через шайбы из диэлектрического материала при помощи болтов и гаек, аноды и катоды которых, соответственно, последовательно соединены между собой и с источником переменного тока через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, первая входная трубка емкости электролизера соединена с емкостью с дистиллированной водой через регулятор уровня, вторая входная трубка соединена с емкостью с жидкой щелочью через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени, а емкость электролизера соединена с устройством для отделения водорода от кислорода, отличающееся тем, что устройство для отделения водорода от кислорода выполнено в виде вакуум-баллона, снабженного поплавковой камерой, вакуум-регулятором, вакуум-насосами и выходными газопроводами, верхняя часть емкости электролизера соединена при помощи входной трубки со средней частью вакуум-баллона и при помощи выходной трубки через электрический насос - с нижним основанием вакуум-баллона, поплавковая камера с герконами, поплавком и пластинами из постоянного магнита выполнена с возможностью автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера, выходные газопроводы вакуум-баллона соединены с горелкой через вакуум-насосы и вентили, а вакуум-регулятор оснащен стрелкой из постоянного магнита, по периметру движения которой расположены герконы, соединенные с вакуум-насосами при помощи электрической цепи и выполненные с возможностью взаимодействия магнитного поля стрелки с герконами для создания и поддержания заданных параметров вакуума и управления работой насосов, при этом часть электродов выполнена из никеля с возможностью совмещения функций электрода и катализатора, а поддон емкости электролизера снабжен ультразвуковым или инфразвуковым генератором.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены пластинчатыми, перфорированными, гофрированными, щеткообразными сетчатыми, ячеечными, ячеечными сотовыми, ячеечными гребешковыми.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде наружных и внутренних труб разной полярности, поперечное сечение которых может иметь форму окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника, при этом внутренние трубы жестко закреплены на раме, а между внутренними и наружными трубами имеется зазор.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в форме многоэтажных полок, установленных рядами на разных уровнях таким образом, что электроды одного ряда входят в пазы другого ряда, а между полками и рядами имеется зазор и разная полярность.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость электролизера снабжена компрессором и вакуумным клапаном.