×
29.12.2017
217.015.fac7

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ ВОДЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002640227
Дата охранного документа
27.12.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике, а именно к способу получения водорода при разложении воды. Способ включает подачу нагретой воды из водяного котла в устройство разложения воды на кислород и водород, содержащее катод и анод. При этом перфорированные катод и анод представляют собой цилиндрические коаксиально расположенные обкладки водяного конденсатора, причем анод содержит по меньшей мере два трансформатора с индуктивностями, образующие магнитный поток, проходящий через воду, при этом слагаемые магнитных потоков каждого трансформатора образуются за счет намотки изолированного провода. Направления векторов магнитных напряженностей, образованных одним трансформатором совместно с нагрузочной индуктивностью, совпадают, а направление суммарного вектора магнитной напряженности одного трансформатора, за счет переключения полярности питающего напряжения, отличается от направления суммарного вектора магнитной напряженности другого трансформатора. При этом на перфорированную изолированную со всех сторон обкладку меньшего диаметра, внутренний объем которой служит для накопления и транспортировки ионов кислорода, подается положительный потенциал, а на перфорированную обкладку большого диаметра, на которой происходит нейтрализация ионов водорода, который транспортируется через отверстия корпуса устройства разложения воды, подается отрицательный потенциал. Технический результат заключается в повышении КПД устройств разложения воды. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретения относятся к энергетике, а именно к способам преобразования внутренней энергии водорода как в механическую с последующим преобразованием механической в электрическую, так и тепловую с последующим преобразованием ее во внутреннюю энергию водорода, замыкая тем самым за счет подачи тепловой энергии внешней среды энергетический цикл.

Известен способ получения водорода электролизом, в котором ионы водорода и кислорода нейтрализуются каждый у своих электродов. При этом за счет дополнительной входной электроэнергии происходит нагрев воды, который не участвует в процессе разложения ввиду того, что вода разлагается электрическим полем. Предлагается с целью повышения КПД один из электродов изолировать, а нейтрализацию ионов производить, например, с помощью подачи повышенного напряжения на нейтрализационную сетку, расположенную в газовой области.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является Российский патент №2596605 водородный электрогенератор, содержащий емкость с водой, связанный водяным каналом с устройством разложения воды на кислород и водород, гремучая смесь которого сжигается в камере, механическая энергия которого преобразуется преобразователем тепловой энергии в электрическую, причем выхлопной пар от ДВС по патрубку поступает на вход устройства разложения воды. Преобразователь воды в водород имеет сложное энергоемкое устройство.

Известно, что нагрев материальных тел сказывается на увеличении кинетической энергии их микроэлементов. Так увеличение тепловой энергии воды - это интенсификация броуновского движения молекул. При действии на воду энергии электрических и магнитных полей диполи воды стремятся ориентироваться вдоль суммарного вектора электрического и магнитного полей при условии одновременного их действия. В результате этого интенсификация теплового движения дипольных молекул снижается. Спрашивается, куда преобразовалась часть тепловой энергии воды. Очевидно, она преобразовалась в интенсифицированное движение атомов водорода и кислорода на другую траекторию движения или расслабления их связей, на которые влияет также энергия электрических и магнитных полей. На основании сказанного делается вывод, что разрушение молекулы воды происходит тогда, когда суммарная энергия тепловая, энергия электрического и магнитного полей превосходит энергию сцепления водорода и кислорода в молекуле воды. Так при нагревании воды до ее плазменного состояния (до температуры, которая образуется при сжигании водорода) происходит разрушение молекул воды без действия электроэнергии. И, наоборот, при действии электрической энергии, эквивалентной тепловой энергии разрушения молекулы воды на воду, имеющую, например, температуру около нуля, происходит также разложение воды. Способы существующих устройств разложения воды в основном включают электрическое поле образованное водяным конденсатором, где вода играет роль диэлектрика. Недостатком устройств является преобразование входной электроэнергии в тепловую энергию воды, которая совместно с энергией электрического поля разлагает воду, что значительно снижает КПД устройств из-за значительного потребления электроэнергии, расходуемой на единицу объема разлагаемой воды.Известен способ получения водорода и кислорода из воды, включающий получение в незамкнутом пространстве перегретого водяного пара с температурой 500-550°С, который пропускают через постоянное электрическое поле, образованное между расположенными на расстоянии друг от друга электродами высокого напряжения (6000 В) с получением водорода и кислорода (продуктов диссоциации) и их отвод [Описание изобретения к патенту РФ №2142905 от 27.04.1998, МПК С01В 3/00, С01В 13/02, опубл. 20.12.1999]. Продекларировано, что способ прост в аппаратурном оформлении, экономичен, пожаро- и взрывобезопасен и высокопроизводителен.

Однако в указанном изобретении не учитываются затраты на энергию, затрачиваемую на образование перегретого пара.

Целью изобретения является использование при разложении воды как тепловой энергии окружающей среды, так и выхлопной тепловой энергии при сгорании водорода, что приводит к значительному повышению КПД устройств разложения воды.

На фиг. 2 показана схема водородного электрогенератора, содержащая водяной котел 22, в который вода поступает от природных тепловых источников, например по каналу 39 от солнечного коллектора 38, по каналу 28 с помощью насоса 23 с рек, озеров, морей. Водяная емкость каналом 29 связана с устройством 24 разложения воды.

От устройства 24 не разложившаяся вода с заниженной по отношению к входной температурой, например 1 градус Цельсия, по каналу 31 выходит наружу. Образовавшиеся выходные газы от устройства 24 по фитилям 32 водородному и 33 кислородному, которые изолированы, например, термостойкой керамикой (см. Российский патент №2517721) попадают в камеру смешивания 25. Гремучий газ по каналу 34 подается в устройство 26 (ДВС), откуда выхлопной пар по каналу 36 подается на вход устройства 24. Выхлопной пар может подаваться на вход другого аналогичного устройства разложения воды. При этом расход механической энергии, преобразуемой электрогенератором, компенсируется тепловой энергией окружающей среды, поступающей в виде нагретой воды от, например, солнечных коллекторов в водяной котел.

Механическая энергия от ДВС по валу 35 подается электрогенератору 27. Вырабатываемая электроэнергия по каналам 37, 40 поставляется потребителям или используется, например, для зарядки аккумуляторных батарей.

Известно, что КПД ДВС при механической нагрузке не может быть выше 20-30% от энергии, получаемой от сгорания топлива. Поэтому при использовании тепловой энергии выхлопного пара значительно повышается КПД. Например, при работе электрогенератора на углеводородном топливе, учитывая теплотворную способность водорода и углеводородов и высокий КПД водородного электрогенератора, при одной и той же входной электрической мощности по каналу 30 источника 41 можно зарядить аккумуляторов от водородного электрогенератора примерно в 10 раз больше, чем от углеводородного электрогенератора. При этом работа водородного электрогенератора не сказывается на ухудшении экологической обстановки.

Согласно фиг. 1 устройство 24 разложения воды содержит корпус 1, представляющий цилиндрическую трубу, коаксиально которой расположены токопроводящие перфорированные отверстиями 5 катод 3 и отверстиями 7 анод 6, играющие роль цилиндрических коаксиально расположенных обкладок водяного конденсатора. Причем анод полностью изолирован диэлектриком 8. Анод 6 содержит по меньшей мере два намагничивающих устройства (трансформатора, излучающих магнитные поля с нагрузочными индуктивностями, которые также излучают магнитные поля, причем направление векторов магнитных напряженностей, образованных одним трансформатором, совпадают), расположенных вдоль оси 9 трубы на некотором расстоянии друг от друга, представляющей собой положительно заряженную нейтрализующую сетку, статический заряд которой превышает потенциал положительного электрода. Каждое устройство содержит трансформатор, магнитопровод которого образован обмоткой изолированного проводника, выполненного из электротехнической стали, имеющего, например, в сечении прямоугольную форму. Обмотка магнитопровода проводником вокруг анода 6 выполнена, например, поочередно витками 15 малого и витками 13 большого диаметра. Входная катушка 17, выходная катушка 16 и дополнительно катушка 14 обратной связи наматываются на магнитопровод, содержащий витки большого диаметра. Катушки 14, 16 и нагрузочная излучающая индуктивность 21, соединенные последовательно так же, как обмотки магнитопровода малого диаметра, имеют токовые контуры, токи которых согласно принципу суперпозиции образуют суммарное магнитное поле вместе с излучающим магнитным потоком. При соединении катушки 14 обратной связи параллельно вторичной катушки 16 получаем значительное увеличение тока индуктивности 21, соединенной так же параллельно с выходной вторичной катушкой 16, что приводит к значительному увеличению плотности излучающего индуктивностью магнитного поля за счет увеличения в индуктивностном контуре тока. Магнитный поток трансформатора, проходя по магнитопроводу, образованному витками малого диаметра, также дополнительно излучает магнитное поле, что значительно повышает эффективность разложения значительного объема воды за короткое время, а значит, позволяет повысить скорость разложения воды. На входную катушку 17 и на обмотку магнитопровода подается выпрямленное импульсное напряжение. Ток по катушке 17 протекает заданного направления через нормально замкнутые контакты промежуточного реле. При включении реле происходит смена полярности входного напряжения и, как следствие, изменение направления суммарного вектора напряженности магнитного потока трансформатора. Полярность входного напряжения трансформатора определяет направление суммарного магнитного потока излучаемого трансформатором и его катушкой индуктивности. При изменении полярности входного напряжения суммарный магнитный поток изменяет направление на 180 градусов, при этом переключение полярностей происходит с заданной частотой.

Вектора магнитных напряженностей, вырабатываемых двумя трансформаторами, могут иметь согласное встречное и противоположное направление. Магнитные потоки трансформаторов, при различных сочетаниях полярностей входных напряжений проходя через воду, оказывают на диполи воды одностороннее сжимающее растягивающее действие. Поэтому при смене полярности на диполи воды переменно и одновременно действуют силы, вызываемые двумя магнитными потоками, вектора напряженности которых изменяют направление с частотой переключения полярности входного напряжения каждого излучателя. При переключении полярностей питающих напряжений трансформаторов происходит увеличение эффективности разложения воды. С целью охлаждения обмоточных проводов они могут представлять полую перфорированную конструкцию, изолированную со всех сторон термостойкой изоляцией.

Работа устройства заключается в том, что горячая вода поступает через регулировочный давление клапан 12 в межэлектродную полость 20, а холодная, не разложившаяся вода через регулируемый давление клапан 4 выходит наружу. При разложении воды давление в полости 20 повышается, клапан 12 закрывается. Ионы водорода, имеющие положительную полярность, нейтрализуются на отрицательном электроде 3, и водород через отверстия 5 попадает в полость 19, расположенную между корпусом 1 и конденсаторной пластиной 3 и через отверстие 11 по фитилю 32 попадает в камеру 25. Ионы кислорода, имеющие отрицательную полярность, отталкиваясь от отрицательного электрода 3, попадают в положительное статическое поле полости 18, нейтрализуются сеткой 9, потенциал которой превышает потенциал положительного электрода и под действием созданного давления через отверстие 10 по фитилю 33 попадают в смесительную камеру 25. Клапан 4 может открываться при заданном давлении в межэлектродной полости 20 или в функции температурного режима в этой полости. При достижении в полости 20 заданной температуры клапан 4 открывается, давление в полости 20 падает, что приводит к открытию клапана 12. Цикличность работы устройства зависит от количества энергии, вводимой в устройство 24, разложения воды. Ввиду того что в водогазовой смеси происходит разделение газов от воды, создается возможность для усиления статических полей установить между отрицательным электродом 3 и корпусом 1, а также в полости 18 токопроводящие сетки одноименной с соседними электродами полярностью, потенциал которых по абсолютному значению превосходит потенциал соседних конденсаторных пластин. Потенциал на сетки подается после разделения газов от воды.

С большим экономическим эффектом изобретение может использоваться без значительных доработок на тепловых электростанциях, например Конаковской ТЭЦ, где отработанной водяной пар (вода) тоннами отводится по искусственному каналу. При использовании этой бросовой тепловой энергии можно получить значительную добавку электроэнергии или энергии в виде сжиженного кислородного и водородного газов.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ ВОДЫ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ ВОДЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 101 items.
20.02.2015
№216.013.2833

Складной многооборотный контейнер

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов. Техническим результатом изобретения является то, что он содержит две горловины с герметично закрывающимися крышками, причем горловины имеют разные диаметры и герметично соединены гибкой оболочкой, при этом горловина меньшего диаметра выполнена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541748
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.03.2015
№216.013.2fee

Способ одновременной обработки воды электрическим и магнитным полями и устройство для его осуществления

Изобретение относится к химии, к очистке воды и может быть использовано в хозяйственно-бытовой деятельности. Техническим результатом является расширение качественных и количественных показателей активируемой воды. Это достигается одновременной обработкой воды электрическим и магнитным полями....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543738
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.3070

Устройство получения легкой воды

Изобретение относится к устройствам кристаллизационной очистки воды. Устройство получения легкой воды включает две перекрываемые емкости, расположенные одна в другой и образующие межъемкостное пространство, канал, расположенный во внутренней емкости и связывающий ее объем через запорный орган с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543868
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.32bd

Способ увеличения проходимости транспортного средства и устройство для его осуществления, шина колеса с волнообразным ободом

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям колесных движителей повышенной проходимости по бездорожью, например грунтам, болотам и снегам тундры. Способ и устройство включают замкнутую волнообразную оболочку, находящуюся между колесом и дорогой, имеющую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544464
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.32c4

Транспортное средство

Группа изобретений относится к вариантам транспортного средства и может быть использована преимущественно для спуска со склонов и передвижения как непосредственно по земле, по снегу, а также по поверхности воды. Транспортное средство содержит платформу с опорами, при этом транспортное средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544471
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.337b

Устройство очистки воды

Изобретение относится к методам водоподготовки и доочистки питьевой воды и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине, фармакологии. Устройство для очистки воды содержит корпус с расположенным в нем фильтрующим элементом. Над фильтрующим элементом расположен сильфон, который под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544654
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.03.2015
№216.013.356c

Электромагнитный автомат

Изобретение относится к области оружия и предназначено, в частности, для полного и быстрого уничтожения живой силы противника (или обращение его к бездействию) на любом расстоянии в зоне прямой видимости. Техническим результатом изобретения является то, что устройство содержит преобразователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545160
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3a52

Способ доступа к личной информации граждан и устройство (электронный ключ) для его осуществления

Изобретение относится к технике защиты объектов от несанкционированного доступа, в частности к личной информации граждан, и может быть использовано для защиты жилых и служебных помещений, сейфов, автомобилей, информации, находящейся в компьютерах или на дистанционно удаленном от пользователя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546418
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4498

Складной многооборотный контейнер для пищевых продуктов

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов. Техническим результатом изобретения является то что он содержит две горловины с крышками, причем горловины имеют разные диаметры, которые герметично соединены с гибкими оболочками, между которыми расположены жесткие обручи, имеющие отверстия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549058
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.06.2015
№216.013.584c

Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда

Изобретение относится к кристаллизационной очистке воды от вредных для здоровья человека примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда содержит корпус 11, в котором расположен стояк 8, содержащий две полости 4, 1, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554145
Дата охранного документа: 27.06.2015
Showing 21-30 of 101 items.
20.02.2015
№216.013.2833

Складной многооборотный контейнер

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов. Техническим результатом изобретения является то, что он содержит две горловины с герметично закрывающимися крышками, причем горловины имеют разные диаметры и герметично соединены гибкой оболочкой, при этом горловина меньшего диаметра выполнена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541748
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.03.2015
№216.013.2fee

Способ одновременной обработки воды электрическим и магнитным полями и устройство для его осуществления

Изобретение относится к химии, к очистке воды и может быть использовано в хозяйственно-бытовой деятельности. Техническим результатом является расширение качественных и количественных показателей активируемой воды. Это достигается одновременной обработкой воды электрическим и магнитным полями....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543738
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.3070

Устройство получения легкой воды

Изобретение относится к устройствам кристаллизационной очистки воды. Устройство получения легкой воды включает две перекрываемые емкости, расположенные одна в другой и образующие межъемкостное пространство, канал, расположенный во внутренней емкости и связывающий ее объем через запорный орган с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543868
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.32bd

Способ увеличения проходимости транспортного средства и устройство для его осуществления, шина колеса с волнообразным ободом

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям колесных движителей повышенной проходимости по бездорожью, например грунтам, болотам и снегам тундры. Способ и устройство включают замкнутую волнообразную оболочку, находящуюся между колесом и дорогой, имеющую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544464
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.32c4

Транспортное средство

Группа изобретений относится к вариантам транспортного средства и может быть использована преимущественно для спуска со склонов и передвижения как непосредственно по земле, по снегу, а также по поверхности воды. Транспортное средство содержит платформу с опорами, при этом транспортное средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544471
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.337b

Устройство очистки воды

Изобретение относится к методам водоподготовки и доочистки питьевой воды и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине, фармакологии. Устройство для очистки воды содержит корпус с расположенным в нем фильтрующим элементом. Над фильтрующим элементом расположен сильфон, который под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544654
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.03.2015
№216.013.356c

Электромагнитный автомат

Изобретение относится к области оружия и предназначено, в частности, для полного и быстрого уничтожения живой силы противника (или обращение его к бездействию) на любом расстоянии в зоне прямой видимости. Техническим результатом изобретения является то, что устройство содержит преобразователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545160
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3a52

Способ доступа к личной информации граждан и устройство (электронный ключ) для его осуществления

Изобретение относится к технике защиты объектов от несанкционированного доступа, в частности к личной информации граждан, и может быть использовано для защиты жилых и служебных помещений, сейфов, автомобилей, информации, находящейся в компьютерах или на дистанционно удаленном от пользователя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546418
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4498

Складной многооборотный контейнер для пищевых продуктов

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов. Техническим результатом изобретения является то что он содержит две горловины с крышками, причем горловины имеют разные диаметры, которые герметично соединены с гибкими оболочками, между которыми расположены жесткие обручи, имеющие отверстия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549058
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.06.2015
№216.013.584c

Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда

Изобретение относится к кристаллизационной очистке воды от вредных для здоровья человека примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда содержит корпус 11, в котором расположен стояк 8, содержащий две полости 4, 1, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554145
Дата охранного документа: 27.06.2015
+ добавить свой РИД