AT508813B1 - Elektrolytisches reaktionssystem zur erzeugung von gasförmigem wasserstoff und sauerstoff - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrolytisches Reaktionssystem (1) zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff, umfassend eine Reaktionskammer (2) zur Aufnahme eines Elektrolyten sowie einer Elektrodenanordnung (3), welche aus einer Mehrzahl von anodischen und kathodischen Elektroden (5, 6) gebildet ist. Die Elektrodenanordnung (3) ist dabei durch eine Mehrzahl von sternförmig aufgefächerten, plattenförmigen Elektroden (5, 6) gebildet, wobei eine virtuelle Fächerachse (7) der sternförmigen Elektrodenanordung (3) zumindest annähernd auf einer virtuellen, zentrischen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) oder deckungsgleich zu einer virtuellen, zentrischen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) der Reaktionskammer (2) liegt. In axialer Richtung der virtuellen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) ist oberhalb und/oder unterhalb der sternförmigen Elektrodenanordnung (3) wenigstens eine elektromagnetische Spule (13) angeordnet, deren elektromagnetisches Feld bei Beaufschlagung mit elektrischer Energie auf den Elektrolyten und auf die Elektrodenanordnung (3) einwirkt. Entsprechend einer anderen Ausführungsform ist die Elektrodenanordnung (3) durch zumindest zwei, bevorzugt durch mehr als zumindest drei, koaxial oder annähernd koaxial ineinander angeordnete, rohrförmige Elektroden gebildet. Dadurch wird ein verbessertes, insbesondere ein besonders effizientes elektrolytisches Reaktionssystem (1) erzielt.

Description

österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein elektrolytisches Reaktionssystem zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff, wie es in Anspruch 1 oder 2 angegeben ist.

[0002] Die Erfindung bezieht sich im speziellen auf ein System zur hocheffizienten Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff mittels einem Elektrolyseprozess in einer Reakti-ons- bzw. Resonanzkammer, wobei das Ziel einer optimalen Nutzung der eingesetzten elektrischen Energie zur Aufspaltung von Wasser in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff verfolgt und erreicht wird. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Nutzung dieser Gase, insbesondere auf die Nutzung des Energieträgers Wasserstoff für chemische Verbrennungen bzw. Oxidationen. Insbesondere wird Wasser durch Elektrolyse in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt, woraufhin der chemische Energieträger Wasserstoff durch einen Verbrennungsvorgang in thermische Energie bzw. in kinetische Energie umgewandelt wird. Die Zerlegung von Wasser in die genannten Gase erfolgt dabei mit einer positiven bzw. möglichst guten Energiebilanz. Darüber hinaus sind mit diesem Elektrolyseprozess innerhalb relativer kurzer Zeitspannen große Mengen an elektrolytisch erzeugtem, gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff produzierbar.

[0003] Die erfindungsgemäße Technologie reduziert dabei die eingesetzte bzw. erforderliche elektrische Energie, welche zur Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff benötigt wird, auf ein Minimum, um eine möglichst gute bzw. positive Energiebilanz bei der Herstellung des chemischen Energieträgers zu erreichen bzw. um eine wirtschaftliche und zugleich umweltschonende Nutzung des gasförmigen Brennstoffes Wasserstoff bzw. der daraus gewonnenen thermischen oder kinetischen Energie zu erzielen.

[0004] Die erfindungsgemäße Technik wurde mit dem Ziel geschaffen, bevorzugt aus natürlich vorkommendem Wasser oder aus wässrigen, elektrolytischen Lösungen, Wasserstoffgas und Sauerstoffgas zu erzeugen, und zwar in einer Menge, die es ermöglicht, den erzeugten chemischen Energieträger Wasserstoff ohne großvolumiger oder technisch aufwändiger Zwischenlagerung einem Verbraucher, insbesondere einer Nutzungsvorrichtung bzw. einer Umwandlungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Die entsprechende Nutzungsvorrichtung wandelt sodann diesen chemischen Energieträger bzw. Brennstoff durch einen Verbrennungsprozess in die jeweils benötigte Energieform, insbesondere in thermische bzw. kinetische Energie oderauch in elektrische Energie um.

[0005] Der erfindungsgemäß gewonnene chemische Energieträger in Form von Wasserstoffgas, insbesondere der gasförmige Wasserstoff in Verbindung mit dem gasförmigen Sauerstoff, ermöglicht dabei eine Nutzung bzw. Energieumwandlung ohne die üblicherweise auftretenden Emissionswerte bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Bei Nutzung des erfindungsgemäßen Systems entstehen neben der jeweils gewünschten Energieform lediglich Wasserdampf oder kondensiertes Wasser und sonstige Spurenelemente. Die Nebenprodukte bei der thermischen Verbrennung von Wasserstoffgas, insbesondere bei der Nutzung von dessen Energie, sind im Vergleich zu fossilen Brennstoffen bekanntermaßen deutlich umweltschonender. Das primäre Abfallprodukt aus dem Verbrennungsprozess von Wasserstoff ist nämlich lediglich Wasserdampf bzw. Wasser, welches problemlos an die Umwelt abgegeben werden kann. Dieses Abfallprodukt ist dabei reiner als viele andere Wasservorkommen bzw. ist der elektrolytisch erzeugte Sauerstoff reiner bzw. konzentrierter als die sonstige Luft in der Umwelt.

[0006] Das erfindungsgemäße System und die erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen sind das Resultat von zahlreichen Testreihen und Experimenten mit verschiedensten Aufbauten und Betriebsweisen dieser Aufbauten zur Wasserstofferzeugung nach dem Prinzip der Elektrolyse, welche hinsichtlich ihrer physikalischen Grundsätze seit mehr als etwa einem Jahrhundert bekannt ist.

[0007] Die Elektrolyse von Wasser ist ein grundsätzlich sehr einfaches, bekanntes Prinzip, bei welchem durch zwei bzw. durch mehrere in einem Elektrolyt- oder Wasserbad befindliche Elektroden und durch Anlegen von elektrischer Energie, insbesondere von Gleichspannung, die 1/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15

Aufspaltung von Wasser in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff bewerkstelligt wird. Dieser Prozess ist grundsätzlich nichts Neues. Allerdings sind die bekannten Prozesse relativ uneffizient, nachdem sie zur Aufspaltung deutlich mehr Primärenergie benötigt haben, als durch die Nutzung der thermischen bzw. chemischen Energie des erzeugten Gases bzw. durch einen Verbrennungsprozess des erzeugten Gases später zur Verfügung stand. Es wurde bislang also eine ziemlich negative bzw. schlechte Energiebilanz erzielt. Andererseits musste ein derart hohes Ausmaß an elektrischer Energie zugeführt werden, dass die resultierenden Vorteile nicht erkennbar waren bzw. verschwunden sind, nachdem elektrische Energie zu einem hohen Anteil aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Umwelttechnisch betrachtet haben also die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme keine herausragenden Vorteile erbracht. Aus diesem Grund hat sich die Nutzung von Wasserstoff und dessen Energiepotential in der Praxis nie bzw. nur aufsehr begrenzten Anwendungsgebieten durchgesetzt.

[0008] Aus dem vorbekannten Stand der Technik sind zahlreiche Ausführungen von Elektrolyseapparaturen bekannt. Offenbar ist aber keine dieser Vorrichtungen in der Lage, für ein breit gefächertes Anwendungsspektrum eingesetzt zu werden. Beispielsweise für die Energieversorgung von Kraftfahrzeugen, Stromgeneratoren oder Heizungssystemen sind diese vorbekannten Ausgestaltungen offensichtlich nicht zufriedenstellend, nachdem Antriebs- bzw. Versorgungssysteme basierend auf elektrolytisch gewonnenem Wasserstoff bzw. auf einem Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch standardmäßig überhaupt nicht vorhanden sind bzw. nur im Versuchsstadium aufzufinden sind.

[0009] Die erfindungsgemäße Technologie ermöglicht es nun, mit einem speziellen Aufbau bzw. mit speziellen Maßnahmen aus Wasser bzw. aus auf Wasser basierenden Lösungen den gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff in der jeweils benötigten Menge zur Verfügung zu stellen, d.h. ohne großvolumiger bzw. technisch komplexer Zwischenlagerung bedarfsgerecht und reaktionsschnell bereit zu stellen. Insbesondere wird bei der Erzeugung des chemischen Energieträgers, insbesondere bei der elektrolytischen Gewinnung des Wasserstoffgases, eine positive Energiebilanz erzielt und die Erzeugung der chemischen Energie mit minimalem Einsatz von Primärenergie gewährleistet. Die letztendlich generierbare Thermal- bzw. Wärmeenergie, welche aus der emissionslosen Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen wird, ist dabei sehr vielseitig nutzbar. Fast alle Geräte im Haushalt oder in der Industrie, wie z.B. Öfen, Griller, Heizungen, Klimaanlagen und auch Stromgeneratoren, können mit dieser chemischen Energie betrieben werden und dabei für eine Umwandlung in elektrische, kinetische und/oder thermische Energie oder für eine Konvertierung in sonstige Energieformen sorgen. Wasserstoff und Sauerstoff kann außerdem zum Betrieb von nahezu allen herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen verwendet werden.

[0010] Die Elektrolyse-Technologie, insbesondere das erfindungsgemäße elektrolytische Reaktionssystem bietet die Chance der Nutzung der chemischen Energie bzw. der Thermal- bzw. Wärmeenergie aus Wasserstoff und Sauerstoff, ohne dabei die Umwelt stark zu belasten, wie dies durch die heutzutage übliche Verbrennung von fossilen Brennstoffen geschieht.

[0011] Die entsprechende Technologie ist sicherer als viele bisher bekannte Systeme zum Betreiben von Motoren, zur Stromerzeugung, für Heizungszwecke und dergleichen. Diese Systeme benötigen zum Betrieb jeweils Brennstoffe, welche in Tanks bzw. Zuleitungssystemen enthalten sind. In diesen Komponenten wird eine unvergleichlich große Menge an Verbrennungsenergie gelagert bzw. vorrätig gehalten. In Störfallen, welche in der Praxis immer wieder auftreten, verursacht dies relativ oft schwerwiegende Probleme. Insbesondere werden durch die unmittelbare Bevorratung des Brenn- bzw. Kraftstoffes teilweise ungeahnte Folgen ausgelöst. Solche Störfälle sind meist relativ schwerwiegend bzw. nur mit relativ hohem technischen Aufwand einigermaßen zu beherrschen.

[0012] Beim erfindungsgemäßen System wird nur eine relativ geringe, insbesondere eine wesentlich kleinere Menge an brennbarem Gas im System bevorratet. Die einzige Bevorratung in Tanks oder in Leitungen erfolgt in Form von relativ unkritischen wässrigen Lösungen oder in Form von reinem Wasser, welches chemisch bzw. umwelttechnisch unproblematisch und 2/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 selbstverständlich unbrennbar ist. Außerdem können dem Erzeugungsprozess, insbesondere der Reaktions- bzw. Resonanzkammer in einfacher Art und Weise wirkungsvolle Sicherheitseinrichtungen zugeordnet werden, welche zuverlässig und kostengünstig sind. Das erfindungsgemäße, besonders reaktionsschnelle bzw. leistungsfähige Elektrolysesystem macht es möglich, nur relativ geringe Gasmengen bevorraten zu müssen. Insbesondere ist ein Speicher- bzw. Puffervolumen umfassend die Reaktionskammer und die Zuleitungssysteme in den meisten Fällen ausreichend. Dadurch ist dieses Elektrolysesystem bzw. die angegebene Vorrichtung zur Energieumwandlung leicht beherrschbar und das erfindungsgemäße System als sehr sicher einzustufen.

[0013] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes, elektrolytisches Reaktionssystem zu schaffen. Insbesondere ist ein elektrolytisches System zur Zerlegung von Wasser oder wässrigen Lösungen in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff angestrebt, welches eine möglichst hohe Effizienz bzw. einen möglichst hohen Wirkungsgrad in Bezug auf die zugeführte, elektrische Energiemenge und die generierte bzw. umgewandelte, chemische bzw. thermische oder kinetische Energiemenge aufweist.

[0014] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch ein elektrolytisches Reaktionssystem entsprechend den Merkmalen des Anspruches 1 und unabhängig davon durch ein elektrolytisches Reaktionssystem gemäß den Merkmalen des Anspruches 2 gelöst.

[0015] Ein sich durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 2 ergebender, überraschender Vorteil liegt darin, dass ein solches elektrolytisches Reaktionssystem eine verbesserte, insbesondere eine positive Energiebilanz aufweist, sodass durch Zufuhr einer relativ geringen Menge an Primärenergie, insbesondere an elektrischer Energie, eine relativ hohe Energiemenge in Form des chemischen Energieträgers Wasserstoff bzw. in Form eines gasförmigen Wasser-stoff-Sauerstoff-Gemisches erzielbar ist. Dies wird vor allem durch die bauliche Kombination und die technische Wechselwirkung zwischen der jeweiligen Elektrodenanordnung und der zumindest einen, bevorzugt oberhalb und/oder unterhalb der Elektrodenanordnung angeordneten, elektromagnetischen Spule erzielt. Durch die einander überlagerten Schwingungen bzw. durch die kombinierten Wirkungen aus den elektrischen Feldern und den Magnetfeldern der wenigstens einen elektromagnetischen Spule und der Elektrodenanordnung, sind optimale Vorrausetzungen geschaffen, um Wasserstoff bzw. Sauerstoff oder ein entsprechendes Gemisch unter der Vorgabe einer positiven Energiebilanz zu erzeugen. Ein überraschender, nicht vorhersehbarer Effekt liegt darin, dass dabei sich aufschaukelnde bzw. resonante oder quasi resonante Effekte und Wechselwirkungen eintreten, die den Wirkungsgrad des Umwandlungs-bzw. Aufspaltungsprozesses sehr positiv beeinflussen.

[0016] Eine überraschende, vorteilhafte Wechselwirkung liegt unter anderem darin, dass die während des Elektrolyseprozesses entstehenden Gasblasen, insbesondere die jeweiligen Wasserstoff- und Sauerstoffblasen, verbessert bzw. beschleunigt von den Elektrodenflächen abgelöst werden. Zudem werden kürzere Ausgasungszeiten der jeweiligen Gase aus dem Elektrolyten erzielt. Damit einhergehend ergibt sich, dass die zur Verfügung stehenden Elektroden bzw. deren wirksamen Flächen jeweils maximal für den Umwandlungsprozess zur Verfügung stehen und stets eine möglichst intensive Kontaktierung mit dem Elektrolyten vorliegt. Insbesondere werden Gasgrenzschichten zwischen den Elektroden und dem Elektrolyten möglichst klein gehalten bzw. möglichst rasch abgebaut. Darüber hinaus wird auch die Abführung des im Elektrolyten befindlichen Gasanteils unterstützt bzw. beschleunigt, sodass die Effektivität bzw. Wirksamkeit des Elektrolysevorganges stets möglichst hoch gehalten ist. Insgesamt wird dadurch ein verbessertes, elektrolytisches Reaktionssystem geschaffen, welches innerhalb relativ kurzer Prozesszeiten relativ hohe Mengen an elektrolytisch gewonnenem, gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff bereitstellt. Hinzu kommt, dass das erfindungsgemäße Elektrolysesystem relativ kostengünstig aufgebaut werden kann und somit eine hohe Wirtschaftlichkeit besitzt bzw. eine praxistaugliche Nutzung ermöglicht.

[0017] Die nachfolgenden und auch die vorhergehenden Effekt- bzw. Wirkungsangaben sind als exemplarische Angaben zu verstehen und erheben keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. 3/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15

Ferner müssen nicht alle der jeweils genannten Effekte eintreten. Außerdem unterliegen die genannten Effekt- bzw. Wirkungsangaben keinerlei Gewichtung und sind die Erläuterungen der diversen Zusammenhänge teilweise als am ehesten wahrscheinlich anzusehen. Zum Teil liegen nicht bzw. kaum erklärbare Phänomene bzw. Wechselwirkungen vor, deren technische Hintergründe für die allgemeine Fachwelt nicht offensichtlich bzw. schwer erklärbar sind. Die entsprechenden Resultate basieren teilweise auf zahlreichen Versuchsreihen und auf empirischen Veränderungen von Parametern des elektrolytischen Systems.

[0018] Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 3, da dadurch eine strömungstechnisch günstige Körperform und Ausrichtung geschaffen ist, um definierte bzw. gerichtete Strömungen im Elektrolyten und in den Raumabschnitten für die sich ansammelnden Gase zu erzielen. Außerdem sind dadurch relativ kompakt aufbauende, elektrolytische Reaktionssysteme mit relativ hoher Leistungsfähigkeit erzielbar.

[0019] Ferner ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 4 von Vorteil, da dadurch eine Art Behäl-ter-in-Behälter-Anordnung vorliegt, welche die Leistungsfähigkeit des Elektrolyseprozesses ebenso begünstigt. Insbesondere wird dadurch eine Aufteilung in einen Behälter für die Elektrolyt- und Elektrodenaufnahme und in eine diesen Behälter umgebende Behälter- bzw. Kammeranordnung für die Aufnahme der genannten Komponenten sowie für die Kumulierung der entstehenden Gase geschaffen.

[0020] Außerdem ist eine Weiterbildung nach Anspruch 5 vorteilhaft, da dadurch ein möglichst großer Ausgasungsquerschnitt vorliegt, welcher zu einer möglichst kurzen Ausgasungszeit und zu einer möglichst intensiven Ausgasung beiträgt. Darüber hinaus ist ein Aufnahmebehälter für den Elektrolyten geschaffen, welcher einen ungehinderten bzw. großzügigen Überlauf für die Elektrolytflüssigkeit und/oder für den gegebenenfalls entstehenden Elektrolytschaum bietet. Ein solcher Elektrolytschaum bildet sich in der Regel auf der Elektrolytflüssigkeit, insbesondere an der Oberfläche des Elektrolytbades aus und behindert zum Teil die Ausgasung der Gasanteile im Elektrolyten. Durch einen kontinuierlichen Abbau bzw. eine Vermeidung einer Schaumkrone am Elektrolytbad, was insbesondere durch eine einfache Ableitung derselben erzielbar ist, kann die Effizienz des Systems möglichst hoch gehalten werden.

[0021] Darüber hinaus ist es durch die anspruchsgemäßen Maßnahmen in vorteilhafter Art und Weise relativ einfach möglich, einen definierten Elektrolytkreislauf zu schaffen. Insbesondere kann Elektrolytflüssigkeit gegenüber dem Aufnahmebehälter kontinuierlich oder diskontinuierlich zu- und abgeführt werden, wobei die Übermenge an Elektrolytflüssigkeit über den oberen Rand des Aufnahmebehälters wasserfallartig wieder abfließen kann und gegebenenfalls nach einem Reinigungs- und/oder Kühl- und/oder Aufbereitungsprozess dem Aufnahme- bzw. Elektrolytbehälter wieder zugeführt werden kann. Es kann also dadurch in einfacher Art und Weise eine Umwälzung der Elektrolytflüssigkeit erfolgen, wodurch unter anderem eine intensive und rasche Ausgasung erzielt wird. Insbesondere ist dadurch ein Reaktions- bzw. Aufnahmebehälter geschaffen, bei welchem die durch den elektrolytischen Prozess hervorgerufene Expansion bzw. Volumensvergrößerung des Elektrolyten via die Überlaufkante des Aufnahmebehälters einfach ausgeglichen bzw. reguliert werden kann. Alternativ oder in Kombination dazu kann die durch eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Elektrolytzufuhr in den Aufnahmebehälter entstehende Überschussmenge an Elektrolytflüssigkeit definiert aus dem Elektrolytbehälter wieder abfließen und entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsvariante dem Aufnahmebehälter erneut zugeführt werden. Weiters entsteht dadurch eine Art „Elektrolytgefälle" über die Außen-und/oder über Innenwände des Aufnahmebehälters. Dieser Elektrolytabfluss bzw. Elektrolytabfall kann dabei an Außenflächen des Aufnahmebehälters und/oder an zentralen, inneren Wandabschnitten des Aufnahmebehälters erfolgen, indem der Aufnahmebehälter für den Elektrolyten eine hohlzylindrische oder mehrfach hohlzylindrische Körperform besitzt, insbesondere kaska-disch ausgebildet ist bzw. koaxial ineinander gestellte Aufnahmebehälter aufweist.

[0022] Auch durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 6 wird eine strömungstechnisch günstige Ausführung geschaffen, welche die Effizienz bzw. die Reaktionszeit des elektrolytischen Reaktionssystems verbessert. 4/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 [0023] Von besonderem Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 7, da dadurch eine besonders gute Elektrolysewirkung erzielt bzw. eine möglichst intensive technische Wechselwirkung aufgebaut wird. Insbesondere kann das elektromagnetische Feld der wenigstens einen elektromagnetische Spule besonders intensiv auf die Elektrodenanordnung und auf den Elektrolyten einwirken und dadurch den Fortschritt bzw. die Effizienz im elektrolytischen Prozess verbessern. Einerseits wirkt also das elektromagnetische Feld der wenigstens einen elektromagnetischen Spule günstig auf den Zerlegungsprozess ein. Darüber hinaus werden auch die in der wenigstens einen elektromagnetischen Spule entstehenden, mechanischen Schwingungen möglichst direkt auf den Elektrolyten bzw. auf die Elektrodenanordnung eingeleitet. Dadurch wird der Ablösungsprozess der Gasbläschen von den Elektroden bzw. der Ausgasungsvorgang aus dem Elektrolyten verbessert bzw. beschleunigt. Die genannten Effekte gehen mit einer Verbesserung, insbesondere mit einer Effizienz- und Leistungssteigerung des elektrolytischen Reaktionssystems einher.

[0024] Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das elektromagnetische Feld der wenigstens einen elektromagnetischen Spule die anodischen und kathodischen Elektroden derart in mechanische Schwingungen versetzt, dass eine Ablösung von an den anodischen und kathodischen Elektroden entstehenden oder anhaftenden Gasblasen unterstützt ist.

[0025] Von Vorteil ist ferner eine Weiterbildung nach Anspruch 8, da eine derartige elektromagnetische Spule ein elektromagnetisches Feld aufbaut, welches günstig auf den elektrolytischen Prozess einwirkt, insbesondere dessen Effizienz steigert. Insbesondere wird dadurch eine relativ innige und relativ gleichmäßige Beaufschlagung der Elektrodenanordnung mit dem elektromagnetischen Feld dieser Spule, welche ein pulsierendes Feld erzeugt bzw. ein Wechselfeld generiert, erzielt. Dabei ist festzuhalten, dass die Elektrodenanordnung nur einer Seite bzw. nur einem Pol der elektromagnetischen Spule, insbesondere dem Süd- oder Nordpol, zugeordnet bzw. zugewandt ist. Bevorzugt ist die Nordpolseite der elektromagnetischen Spule der Oberseite der Elektrodenanordnung nächstliegend zugeordnet. Alternativ ist es aber auch denkbar, den Südpol der elektromagnetischen Spule nächstliegend zur Elektrodenanordnung zu positionieren bzw. auszurichten.

[0026] Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 oder 10 beschreibt eine vorteilhafte bzw. besonders wirksame Ausführungsform der elektromagnetischen Spule. Damit kann die Wirksamkeit bzw. Gesamtleistung des elektrolytischen Reaktionssystems günstig beeinflusst werden.

[0027] Von Vorteil ist auch die Maßnahme gemäß Anspruch 11, da dadurch eine hocheffiziente Separierung der Wassermoleküle in die jeweiligen Gase, nämlich in Wasserstoff und Sauerstoff, erzielt wird.

[0028] Von besonderem Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 12, da dadurch der elektrolytische Prozess unterstützt bzw. deutlich effizienter gestaltet wird. Durch die pulsierende Energieversorgung der elektromagnetischen Spule erfolgt ein periodisches oder aperiodisches Abschalten der Spule, wodurch dessen Magnetfeld zumindest teilweise oder vollständig zusammenbricht und ein viel stärkeres Magnetfeld mit umgekehrter Polarität bzw. Ausrichtung ausgelöst wird. Die neuerliche Aktivierung der Energieversorgung löst daraufhin ein wesentlich stärkeres Feld aus, da sich die aufeinander folgenden Felder mit jedem Impuls zumindest teilweise addieren bzw. kumulieren, bis eine maximale Feldstärke erreicht ist. Durch die Umkehrwirkung der Magnetfelder nach jeder Abschaltung der Energieversorgung werden die Moleküle des Elektrolyten derart in Schwingung versetzt, dass ein instabiler oder nahezu instabiler Molekularstatus erreicht wird und die Aufspaltung bzw. die Umwandlung in die gasförmigen Zustände, nämlich in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff, optimiert erfolgt.

[0029] Von Vorteil ist auch die Ausgestaltung nach Anspruch 13, da dadurch die Elektroden der Elektrodenanordnung aufgrund der wechselnden Magnetfelder zusätzlich in Schwingung versetzt werden, was zum einen ein zügigeres Ablösen der anhaftenden Gasblasen zur Folge hat. Zusätzlich kommt es zu einer Wechselwirkung bzw. einer Reaktion zwischen dem elektrischen bzw. elektrostatischen Feld zwischen den Elektroden und dem überlagerten elektromagnetischen Feld der wenigstens einen elektromagnetischen Spule. Durch diese Überlagerung kommt 5/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 es zumindest zeitweise zu einem Aufschaukelungseffekt, der wiederum den Teilungsprozess unterstützt. Dem elektrischen bzw. elektrostatischen Feld zwischen den annodischen und ka-thodischen Elektroden ist also ein elektromagnetisches Feld, welches durch zumindest eine über und/oder unter den Elektroden angeordnete Spule generiert wird, überlagert. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Magnetfeld, insbesondere die elektrische Energieversorgung der wenigstens einen elektromagnetischen Spule, im Vergleich zum elektrischen Feld der Elektrodenanordnung bzw. im Vergleich zur Energieversorgung für die Elektrodenanordnung relativ niederfrequent dimensioniert. Entsprechend einer als zweckmäßig erachteten Dimensionierung beträgt das Verhältnis zwischen der relativ niederfrequenten Energieversorgung für die elektromagnetische Spule und der relativ hochfrequenten Energieversorgung für die Elektrodenanordnung in etwa 1:1000.

[0030] Von besonderem Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 14, da dadurch der Ablösungs- bzw. Ausgasungsprozess in der Elektrolytflüssigkeit verbessert bzw. beschleunigt wird. Insbesondere kann dadurch eine Umwälzung aufgebaut bzw. eine Strömung generiert werden, durch welche die Gasblasen von den Elektrodenflächen besser, insbesondere relativ gründlich und schnell abgelöst werden. Außerdem wird der Ausgasungsprozess bezüglich der in der Elektrolytflüssigkeit befindlichen Gasblasen in einen oberhalb der Elektrolytflüssigkeit befindlichen Gasraum unterstützt. Die Zuführung und/oder Nachfüllung des Elektrolyten im unteren Abschnitt der Reaktionskammer bzw. des Aufnahmebehälters erfolgt dabei periodisch, aperiodisch und/oder bedarfsgesteuert. Wesentlich ist, dass durch diese Zuführung und/oder Nachfüllung eine Verwirbelung bzw. Strömung im Elektrolyten aufgebaut wird.

[0031] Die vorhergehend genannten, vorteilhaften Effekte bzw. technischen Wirkungen werden unabhängig oder in Kombination dazu auch durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 15 erzielt. Das Mittel zur Verwirbelung des Elektrolyten bzw. zum Aufbau einer Strömung im Elektrolyten kann dabei durch den Elektrolyten selbst und/oder durch Beifügung von gasförmigen Medien, beispielsweise Luft oder Stickstoff, erreicht werden. In vorteilhafter Art und Weise kann bei einer Zuführung von sonstigen, nicht brennbaren Gasen, wie z.B. Umgebungsluft oder Stickstoff, der Brennwert des elektrolytisch erzeugten Wasserstoffgases reguliert, insbesondere gesenkt werden. Durch diese Zumischung von nichtbrennbaren Gasen direkt in den Elektrolyten wird also einerseits eine Verwirbelung bzw. Strömung im Elektrolytbad erzeugt und andererseits der Brennwert bzw. die Verbrennungsgeschwindigkeit des elektrolytisch erzeugten Wasserstoffgases gesenkt. Dadurch kann die Energiemenge bzw. die Explosivität, insbesondere die Verbrennungsgeschwindigkeit des elektrolytisch erzeugten Gases bzw. Gasgemisches auf ein Niveau gesenkt werden, um relativ problemlos und einfach in nahezu standardmäßigen Verbrennungskraftmaschinen verwertet werden zu können.

[0032] Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 16, da dadurch eine Art Sprüh-bzw. Diffusoreffekt erzielt wird, welcher eine möglichst gleichmäßige bzw. innige Strömungsverteilung im Elektrolyten bewirkt. Insbesondere wird dadurch eine möglichst vollständige bzw. gleichmäßige Ausgasung in Bezug auf die im Elektrolyten befindlichen Gasblasen bzw. in Bezug auf die an den Elektrodenflächen haftenden Gasblasen bewirkt. Darüber hinaus wird dadurch die Fremdgasdichte, insbesondere der Mengenanteil von in den Elektrolyt eingeblasenen bzw. eingebrachten Gasen pro definiertem Elektrolytvolumen, gering gehalten bzw. homogenisiert und dadurch die Elektrolyseleistung hoch gehalten.

[0033] Eine andere Ausführungsform zur Verkürzung der Ausgasungszeiten aus der Flüssigkeit und zur Intensivierung des Kontaktes zwischen dem Elektrolyten und den Elektrodenplatten wird durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 17 erzielt.

[0034] Aber auch durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 18 wird der Ausgasungseffekt bzw. die Ausgasungsleistung des elektrolytischen Reaktionssystems verbessert. Insbesondere dann, wenn die Elektrolytflüssigkeit kontinuierlich oder diskontinuierlich über die Überlaufkante fließt, wird eine Art von Elektrolytgefälle bzw. „Wasserfall" geschaffen, durch welchen eine intensive bzw. leistungsfähige Ausgasungsmaßnahme geschaffen ist, wie dies auch vorhergehend bereits erläutert wurde. Ein entsprechender Überlauf bzw. Übertritt des Elektrolyten kann dabei 6/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 durch eine erzwungene Zuführung bzw. Nachfüllung von Elektrolytflüssigkeit bewerkstelligt werden und/oder durch die Volumensexpansion der Elektrolytflüssigkeit während des Elektrolyseprozesses verursacht bzw. eingeleitet oder mitbestimmt werden.

[0035] Eine baulich bzw. konstruktiv einfache Überlaufkante ist durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 19 geschaffen. Darüber hinaus wird dadurch ein relativ homogener bzw. gleichförmiger Elektrolytüberlauf geschaffen, sodass eine möglichst intensive Ausgasung bzw. Trennung zwischen der Elektrolytflüssigkeit und der in der Elektrolytflüssigkeit enthaltenen Gase bzw. Gasblasen erzielt wird. Dies wird unter anderem durch die relativ großflächige Ausbreitung der Elektrolytflüssigkeit ermöglicht.

[0036] Von Vorteil ist aber auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 20, da dadurch stets eine intensive Ausgasung bzw. ein ausreichend großer Gasraum zur Verfügung steht. Ferner kann eine Entstehung von Überdruck in der Reaktionskammer bzw. eine Überschreitung eines definierten Druckwertes vermieden werden. Insbesondere wird dadurch ein bestimmtes Druckniveau innerhalb der Reaktionskammer eingehalten, nachdem die elektrolysebedingte Expansion der Elektrolytflüssigkeit durch eine definierte Ableitung von Elektrolyseflüssigkeit ausgeglichen oder zumindest annähernd kompensiert wird. Insbesondere bleibt dadurch innerhalb der Reaktionskammer ein definiertes Ausgasungsvolumen erhalten bzw. wird ein definierter Gasdruck im Gasraum der Reaktionskammer nicht überschritten.

[0037] Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 21, da dadurch Gasanteile, welche im überströmenden bzw. abgeleiteten Elektrolyt enthalten sind, im System erhalten bleiben und somit quasi nicht verloren gehen. Außerdem wird durch die Rückführung des Elektrolyten eine Verwirbelung bzw. Strömung im Elektrolytbehälter aufgebaut, durch welche die Ausströmung bzw. Absonderung der Gasanteile aus dem flüssigen Elektrolyten verbessert bzw. beschleunigt wird.

[0038] Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 22 wird auf einfache, aber zuverlässige Art und Weise verhindert, dass Wasserstoffgas, welches sich vor allem im oberen Abschnitt der Reaktionskammer ansammelt, über den Elektrolytabfluss abgesaugt oder abgeleitet wird.

[0039] Insbesondere ist dadurch verhindert, dass das elektrolytisch gewonnene Wasserstoffgas via den Ab- bzw. Zufluss für die elektrolytische Flüssigkeit abgeführt bzw. in einen Kühlkreislauf für den Elektrolyten gelangt. Das elektrolytisch generierte Wasserstoffgas bzw. Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch steht somit vor allem für den jeweiligen Verbraucher bzw. Abnehmer des Wasserstoff- bzw. Sauerstoffgases zur Verfügung. Damit wird auch erhöhten Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen, nachdem eine Ableitung von Wasserstoffgas in andere Kanäle bzw. andere Bereiche als in den dafür vorgesehenen Gasauslassbereich, technisch einfach aber effektiv unterbunden bzw. minimiert wird.

[0040] Von besonderem Vorteil sind außerdem die Maßnahmen gemäß Anspruch 23, da dadurch eine Umwälzung in der Elektrolytflüssigkeit erzielt wird, welche einen Ausgasungsprozess beschleunigt bzw. verbessert. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil liegt darin, dass damit eine einfache Regulierung der Elektrolytflüssigkeit einhergeht. Insbesondere kann dadurch in einfacher Art und Weise eine Kühlung bzw. Temperaturbegrenzung für die Elektrolytflüssigkeit erzielt werden. Der entsprechende Kühlprozess ist dabei durch relativ geringe Zufuhr an Energie zu bewerkstelligen, da die üblichen Umgebungstemperaturen in der Regel ausreichen, um die Elektrolytflüssigkeit auf einem für den Elektrolyseprozess günstigen Temperaturniveau bzw. in einem zufriedenstellenden Temperaturbereich zu halten. Ein vorteilhafter Temperaturbereich liegt vor, wenn die Elektrolytflüssigkeit in einem Temperaturbereich unter 60°C, bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen 20°C bis 50°C, insbesondere zwischen 28°C bis 43°C gehalten wird.

[0041] Von besonderem Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 24. Zum einen wird dadurch eine Kühlung und/oder Aufwirbelung der Elektrolytflüssigkeit erzielt und damit einhergehend die Ausgasungsgeschwindigkeit bzw. die Ausgasungseffizienz in Bezug auf elektrolytisch generierte Gasanteile in der Elektrolytflüssigkeit gesteigert. Zum anderen wird 7/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 aber auch eine einfache Regulierung des Brenn- bzw. Energiewertes des Gasgemisches im elektrolytischen Reaktionssystem erzielt. Insbesondere kann durch entsprechende Regulierung der zugeführten Menge an Umgebungsluft bzw. gasförmigem Stickstoff dessen Energiemenge bzw. Brennwert, insbesondere dessen Verbrennungsgeschwindigkeit derart eingestellt werden, dass eine problemlose Verbrennung in standardmäßigen Verbrauchern, wie z.B. in Verbrennungskraftmaschinen oder Heizungsvorrichtungen, ermöglicht ist. Die zugeführten Gase erzielen somit einen doppelten Effekt bzw. eine Mehrfachwirkung, wobei die Summeneffekte ein überraschend hohes positives Ausmaß aufweisen.

[0042] Vorteilhaft ist auch eine Maßnahme nach Anspruch 25. Auch dadurch wird in überraschend einfacher und effektiver bzw. effizienter Art und Weise die Leistungsfähigkeit des elektrolytischen Reaktionssystems gesteigert. Insbesondere kann dadurch die erzeugte bzw. freigesetzte Menge an Wasserstoffgas bzw. an gasförmigem Sauerstoff verbessert werden. Dies wird auf die beschleunigte Ausgasung bzw. auf die intensivere Absonderung von Gasblasen zurückgeführt.

[0043] Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist in Anspruch 26 angegeben. Dadurch wird ein Mehrfachnutzen erzielt bzw. eine vorteilhafte Anwendung geschaffen. Insbesondere wird dadurch der Unterdrück, welcher von einem Verbraucher oder von dessen Aggregat, wie z.B. einer Unterdruckpumpe oder einer Aufladungsvorrichtung für den Verbrennungsraum (z.B. einem Turbolader), aufgebaut wird, auch dazu genutzt, um die Ausgasung bzw. Gasablösung im elektrolytischen Reaktionssystem zu unterstützen bzw. zu beschleunigen. Der jeweilige Unterdrück, welcher vom jeweiligen Verbraucher bzw. von dessen Brennstoffzuführung aufgebaut wird, kann dabei durch beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Regulierungsmaßnahmen in einem bestimmten, als optimal angesehenen Bereich gehalten werden.

[0044] Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 27 und/oder 28 erzielbar. Insbesondere wird dadurch eine günstige Strömung geschaffen bzw. eine definierte Strömungsrichtung im Elektrolyten aufgebaut, welche ausgehend von den unteren Endabschnitten der Elektroden in Richtung zu den oberen Endabschnitten verläuft.

[0045] Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 29 wird vor allem dann, wenn die Geschwindigkeit der Elektrolytströmung unterhalb der Elektrodenanordnung relativ gering ist, eine Beschleunigung der Elektrolytflüssigkeit in den Abschnitten zwischen den Elektroden geschaffen. Es wird also ein Venturi-Effekt erzielt und damit eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit zwischen den einzelnen Elektroden erzielt. Auch dadurch wird die Ablösungsleistung, insbesondere die Ablösungsrate pro Zeiteinheit, und auch die Intensität der Ablösung bzw. Absonderung von Gasblasen verbessert.

[0046] Von besonderem Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 30. Insbesondere wird durch eine solche Mehrfachanordnung von zueinander verschachtelten Elektroden eine erhöhte elektrolytische Leistung bei relativ kompaktem Aufbauvolumen erreicht. Außerdem wird dadurch ein vielschichtiger Kondensatoreffekt erzielt, nachdem die elektrischen Felder zwischen den einzelnen Elektrodenpaaren jeweils zumindest geringfügig unterschiedliche Eigenschaften besitzen, was einem hochwirksamen Elektrolyseprozess zugute kommt.

[0047] Nachdem die weiter innen liegenden Rohrelektroden einen zunehmend größer werdenden Abstand zueinander aufweisen, wird ein zumindest teilweiser Ausgleich des jeweils vorliegenden Spaltvolumens zwischen den diversen Elektrodenpaaren umgesetzt. Insbesondere können dadurch die Spaltvolumen zwischen den außen liegenden Elektroden im Vergleich zu den Spaltvolumen zwischen zentrisch bzw. weiter innen liegenden Elektrodenpaaren gleich oder annähernd gleich ausgeführt werden. Durch empirische Versuche hat sich gezeigt, dass dadurch eine hohe Elektrolyseleistung erzielbar ist.

[0048] Weiters sind die Maßnahmen gemäß Anspruch 31 von Vorteil, da dadurch mit relativ niedriger elektrischer Leistung bzw. mit relativ geringer magnetischer Feldstärke zumindest einzelnen Elektroden der Elektrodenanordnung eine mechanische Schwingung aufgezwungen werden kann. Insbesondere wird dadurch in einfacher Art und Weise die Ablösungseffizienz 8/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 bzw. Ausgasungsgeschwindigkeit erhöht und damit die Leistungsfähigkeit des elektrolytischen Reaktionssystems insgesamt gesteigert.

[0049] Ferner sind die Maßnahmen gemäß Anspruch 32 vorteilhaft, da dadurch auch bei relativ schwachen, elektromagnetischen Feldstärken eine relativ intensive mechanische Schwingung zumindest an einzelnen Elektroden der Elektrodenanordnung erzeugt werden kann. Darüber hinaus werden dadurch Strömungs- bzw. Überströmkanäle geschaffen, welche das Ausgasen der Gasblasen aus der Elektrolytflüssigkeit zusätzlich verbessern.

[0050] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0051] [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059]

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 ein prinzipielles Schaubild einer Ausführungsform des elektrolytischen Reaktionssystems, welches eine Mehrzahl von technischen Ausführungs- bzw. Weiterbildungsmöglichkeiten veranschaulicht;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des elektrolytischen Reaktionssystems;

Fig. 3 eine Veranschaulichung einer Elektrodenanordnung mit sternförmig aufgefächerten, plattenförmigen Elektroden in Draufsicht;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer sternförmigen Elektrodenanordnung umfassend im Querschnitt keilförmig oder sektorartig ausgebildete, plattenförmige Elektroden in Draufsicht;

Fig. 5 eine Ausführungsform einer elektromagnetischen Spule, wie sie im elektrolytischen Reaktionssystem zum Einsatz kommt;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines elektrolytischen Reaktionssystems im Längsschnitt;

Fig. 7 das elektrolytische Reaktionssystem gemäß Fig. 6, geschnitten gemäß den Linien VII -VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer Elektrodenanordnung innerhalb eines elektrolytischen Reaktionssystems in Draufsicht.

[0060] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0061] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7 oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.

[0062] In Fig. 1 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform des elektrolytischen Reaktionssystems 1 hinsichtlich seines prinzipiellen, technischen Aufbaus veranschaulicht. Es wird ausdrücklich festgehalten, dass nicht alle der darin veranschaulichten Maßnahmen zum Erfindungsgegenstand zählen. Selbstverständlich sind einzelne der in Fig. 1 dargestellten Aus-bildungs- bzw. Verfahrensmaßnahmen auch auf die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele übertragbar.

[0063] Das angegebene elektrolytische Reaktionssystem 1 dient zur Erzeugung von gasförmi- 9/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 gern Wasserstoff und Sauerstoff durch Anwendung des Elektrolyseverfahrens. Insbesondere wird mittels dem elektrolytischen Reaktionssystem 1 während dessen Betrieb ein Elektrolyt, insbesondere Wasser, oder ein wässriger Elektrolyt, insbesondere eine Mischung aus Wasser und einem dessen Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz, wie beispielesweise Schwefelsäure, durch einen elektrolytischen Prozess in gasförmigen Wasserstoff und gasförmigen Sauerstoff aufgespalten bzw. in ein entsprechendes Gasgemisch umgeformt.

[0064] Wie an sich bekannt, umfasst ein solches elektrolytisches Reaktionssystem 1 wenigstens eine Reaktionskammer 2 zur Aufnahme bzw. Bevorratung eines wässrigen bzw. auf Wasser basierenden Elektrolyten, sowie wenigstens eine Elektrodenanordnung 3, welche aus einer Mehrzahl von anodischen und kathodischen Elektroden gebildet ist.

[0065] Die Reaktionskammer 2 ist bevorzugt durch einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Aufnahmebehälter 4 gebildet, in welchem wenigstens eine Elektrodenanordnung 3 angeordnet ist. Entsprechend einer ersten Ausführungsform ist diese Elektrodenanordnung 3 durch eine Mehrzahl von sternförmig aufgefächerten, plattenförmigen Elektroden 5, 6 gebildet. Einander benachbarte Elektrodenplatten 5, 6 bilden dabei abwechselnd eine Kathode und Anode aus. Die aufeinander folgende, wechselweise Polung der einzelnen Elektroden 5, 6 zur Bildung aufeinanderfolgender Kathoden und Anoden ist bei elektrolytischen Systemen bekannt. Anstelle der sternförmig aufgefächerten, plattenförmigen Elektroden 5, 6 ist es entsprechend einer weiteren Ausführungsform auch möglich, hohlkörperartige, insbesondere prismatische Elektroden bzw. rohrförmige Elektroden einzusetzen, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

[0066] Bei dieser Ausführungsform mit sternförmig aufgefächerten bzw. strahlenartig verlaufenden Elektrodenplatten 5, 6 ist eine virtuelle Fächerachse 7 dieser Elektrodenanordnung 3 im Wesentlichen auf einer virtuellen Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 bzw. im Wesentlichen deckungsgleich zur Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 des Aufnahmebehälters 4 ausgerichtet bzw. positioniert, wie dies aus einer Zusammenschau von Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Die einzelnen plattenförmige Elektroden 5, 6 sind dabei vertikal ausgerichtet, d.h. die Flachseiten der einzelnen Elektrodenplatten 5, 6 sind wandartig ausgerichtet und mit relativ engem Abstand von 0,5 mm bis 15 mm, bevorzugt 1 mm bis 5 mm, zueinander beabstandet. Eine Dicke der plattenartigen Elektroden 5, 6 beträgt 0,1 mm bis 5 mm, bevorzugt in etwa 1 mm.

[0067] Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, liegt zwischen benachbarten Elektrodenplatten 5, 6 der stern- bzw. fächerförmigen Elektrodenanordnung 3 ein variierender Abstand 9, 9' vor. Dieser variierende Abstand 9, 9' zwischen unmittelbar benachbarten Elektrodenplatten 5, 6 resultiert aus dem stern- bzw. fächerförmigen Verlauf der einzelnen, plattenartigen Elektroden 5, 6 in Bezug auf eine gemeinsame, virtuelle Fächerachse 7 dieser Elektrodenanordnung 3. Insbesondere verlaufen die einzelnen Elektrodenplatten 5, 6 ausgehend von der gemeinsamen, virtuellen Fächerachse 7, in radialer Richtung zur Fächerachse 7. In Draufsicht - gemäß Fig. 3 -sind die Elektroden 5, 6 also V-förmig ausgerichtet. Somit liegt zwischen unmittelbar benachbarten Elektrodenplatten 5, 6 jeweils ein Spreizungswinkel 10, insbesondere ein sogenannter Mittelpunktswinkel bzw. ein Gradmaß α vor, welches von der Anzahl der kreis- bzw. strahlenförmig um die Fächerachse 7 angeordneten Paare von Elektrodenplatten 5, 6 abhängig ist, wie dies der Fig. 3 eindeutig zu entnehmen ist. Durch diese sternförmige Anordnung der jeweiligen Elektrodenplatten 5, 6 und den sich daraus einstellenden, variierenden Abständen 9, 9' in Abhängigkeit von der Entfernung zur Fächerachse 7, wird die Effektivität des Elektrolyseprozesses begünstigt. Insbesondere kann durch den variierenden Abstand 9, 9' bzw. durch den definierten Spreizungswinkel 10 zwischen benachbarten Elektrodenplatten 5, 6 unterschiedlichen Wasserqualitäten bzw. unterschiedlichen Leitfähigkeiten des Elektrolyten besser Rechnung getragen werden. Insbesondere ist auch dann ein hocheffizienter bzw. leistungsstarker Elektrolyseprozess ausführbar, wenn verschiedene bzw. allmählich schwankende oder driftende Wasserqualitäten vorliegen bzw. wenn deren Leitfähigkeit unterschiedlich ist. Das heißt, die angegebene, sternförmige Ausführung ist bezüglich variierender Wasserqualitäten bzw. bezüglich sich verändernder Leitfähigkeiten oder bezüglich sonstiger physikalischer Eigenschaften, welche sich während des Andauerns bzw. Fortschreitens im Elektrolyseprozess verändern, relativ unempfindlich. Darüber hinaus wird durch diese Maßnahmen das Ausgasen der Elektrolyseprodukte, 10/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 insbesondere des Wasserstoffes und des Sauerstoffes, aus der Elektrodenanordnung 3 begünstigt bzw. unterstützt. Dies bewirkt eine höhere Effizienz bzw. eine höhere Elektrolyseleistung innerhalb einer definierten Zeitspanne. Entsprechend einer praktikablen Ausgestaltung beträgt der zwischen benachbarten Elektroden 5, 6 ausgeführte Abstand 9 in einem der Fächerachse 7 nächstliegenden Endabschnitt ca. 0,6 mm und der Abstand 9' in dem von der Fächerachse 7 abgewandten Endabschnitt ca. 4 mm.

[0068] In Draufsicht betrachtet ist die sternförmige Elektrodenanordnung 3 hinsichtlich ihrer Umgrenzung bevorzugt kreisförmig ausgebildet. Es ist aber auch eine polygone Umrisskontur denkbar. Entsprechend einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Stern- bzw. fächerartige Elektrodenanordnung 3 in Draufsicht kreisringförmig ausgeführt, so wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Insbesondere kann rings um die Fächerachse 7 eine zylindrische oder rohrförmige Freistellung 11 ausgebildet sein, welche vollständig mit dem Elektrolyt gefüllt sein kann und/oder zumindest teilweise als Abströmungsraum bzw. als Überlauf- oder Ablaufkanal für überschüssige bzw. überlaufende Elektrolytflüssigkeit oder für Elektrolytschaum fungieren kann, wie dies im Nachfolgenden noch näher erläutert wird. D.h., dass die einzelnen Elektrodenplatten 5, 6 bevorzugt unter Einhaltung eines definierten radialen Abstandes 12 um die Fächerachse 7 aufgefächert bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sind und dabei radial zur Fächerachse 7 orientiert sind, wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Insgesamt betrachtet bildet eine derart ausgeführte Elektrodenanordnung 3 einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Körper aus, wie dies aus einer Zusammenschau der Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist. Dieser hohlzylindrische Elektrodenkörper weist dabei eine Vielzahl von lamellenartig geschichteten, jedoch zueinander beabstandeten, unterschiedlich gepolte Elektrodenplatten 5, 6 auf, die zaun- bzw. strahlenartig um die gemeinsame Zylinder- bzw. Fächerachse 7 verlaufen. Die einzelnen plattenförmigen Elektroden 5, 6 stellen dabei in Draufsicht quasi die von der Fächerachse 7 ausgehenden, imaginären Strahlen der sternförmigen Elektrodenanordnung 3 dar.

[0069] Die einzelnen Elektrodenplatten 5, 6 weisen dabei eine einheitliche bzw. gleichbleibende Dicke bzw. Stärke in Bezug auf die einander gegenüberliegenden Flachseiten der Plattenelektroden auf. An Stelle der Ausbildung von plattenförmigen Elektroden 5, 6 ist es auch möglich, in Draufsicht auf die Elektrodenanordnung 3 im Wesentlichen kreissektorförmige Elektroden 5, 6, insbesondere kreissektorförmige Anoden und Kathoden auszubilden, wie dies aus Fig. 4 beispielhaft und schematisch ersichtlich ist.

[0070] Diese in Draufsicht bzw. im Querschnitt kreissektorförmig ausgebildeten Elektroden 5, 6 sind ebenso um eine gemeinsame Fächerachse 7 angeordnet. Die einzelnen kreissektorförmigen Elektroden 5, 6 sind dabei bevorzugt in einem radialen Abstand 12 zur Fächerachse 7 angeordnet. Auch hierbei ist eine stern- bzw. fächerförmige Anordnung der im Querschnitt -gemäß Fig. 4 - kreissektor-förmigen bzw. annähernd kreissektorförmigen Elektrodenplatten 5, 6 vorgesehen. Auch diese Elektrodenanordnung 3 weist somit eine im Wesentlichen hohlzylindrische Körperform auf, nachdem rings um die virtuelle bzw. gedachte Fächerachse 7 bevorzugt eine zylindrische bzw. rohrförmige Freistellung 11 vorgesehen ist. Im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform bleibt jedoch ein Abstand 9 zwischen benachbarten Elektroden 5, 6 in Bezug auf unterschiedliche radiale Abstände zur Fächerachse 7 konstant oder annähernd konstant, wie dies aus Fig. 4 entnehmbar ist.

[0071] In axialer Richtung der virtuellen Zylinder- bzw. Vertikalachse 8, d.h. in axialer Richtung der vertikalen Achse des Aufnahmebehälters 4, ist bevorzugt zumindest oberhalb und/oder unterhalb der Elektrodenanordnung 3, welche ausführungsgemäß sternförmig ausgebildet ist, wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 angeordnet. Das von dieser elektromagnetischen Spule 13 durch Beaufschlagung mit elektrischer Energie aufgebaute elektromagnetische Feld wirkt dabei auf den Elektrolyten und auch auf die Elektrodenanordnung 3 in der Reaktionskammer 2 ein. D.h., dass die Spule 13 derart angeordnet bzw. dimensioniert ist, dass die Feldlinien des elektromagnetischen Feldes den Elektrolyten und auch die anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 der Elektrodenanordnung 3 schneiden bzw. beeinflussen.

[0072] Bevorzugt ist die wenigstens eine Elektrodenanordnung 3 vollständig in den Elektroly- 11 /33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 ten, welcher vorzugsweise durch Wasser oder durch eine wässrige Lösung gebildet ist, eingetaucht. Bevorzugt ist aber auch die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 unterhalb eines regulären bzw. minimalen Flüssigkeitsstandes 14 für den Elektrolyten angeordnet. D.h., dass bevorzugt auch die elektromagnetische Spule 13 zur Generierung eines elektromagnetischen Feldes zumindest überwiegend, bevorzugt vollständig, in den Elektrolyten eingetaucht ist. Dies ist wichtig, um einerseits den Elektrolyten und andererseits zumindest indirekt auch die anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 in Schwingungen bzw. in hochfrequente Vibrationen zu versetzen und damit die Ablösung von Gasblasen an den Elektroden 5, 6 und die Ausgasung der Wasserstoff- bzw. Sauerstoffbläschen aus dem flüssigen Elektrolyten zu unterstützen bzw. zu beschleunigen. Insbesondere versetzt das elektromagnetische Feld der wenigstens einen Spule 13 die anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 der Elektrodenanordnung 3 derart in mechanische Schwingungen, dass eine Ablösung von an den anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 entstehenden Gasblasen, insbesondere der jeweiligen Sauerstoff- und Wasserstoffbläschen, unterstützt ist. Zudem bewirkt das elektromagnetische Feld der wenigstens einen elektromagnetischen Spule 13 eine Ionisierung und eine Verstärkung bzw. Intensivierung des elektrolytischen Vorganges.

[0073] Die anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 bestehen aus einem ferromagnetischen, insbesondere aus einem mit magnetischen Feldern beeinflussbaren Material, wie z.B. aus eisenhaltigen Metallen und/oder aus Edelmetallen, beispielsweise dem sogenannten Nirosta-Metall, oder aus einem sonstigen, nicht rostenden Stahl. Durch die hochfrequenten, mechanischen Schwingungen der elektromagnetischen Spule 13, welche relativ kleine Amplitude besitzen, wird die Gasablösung an den Elektroden 5, 6 verstärkt bzw. beschleunigt. Damit einhergehend wird die wirksame Fläche der Elektroden 5, 6 gegenüber dem Elektrolyten möglichst hoch gehalten, sodass die Effektivität bzw. die Produktivität des elektrolytischen Vorganges bzw. der Elektrodenflächen der Elektroden 5, 6 hoch gehalten bzw. maximiert wird. Dies beschleunigt den Elektrolysevorgang bzw. wird dadurch der Zerlegungsprozess in Bezug auf eine definierte Zeitspanne verbessert bzw. maximiert. D.h. die elektrolytische Leistung bzw. die Zerlegungsleistung des elektrolytischen Reaktionssystems 1 kann dadurch verbessert bzw. gesteigert werden. Insbesondere wird durch die genannten Maßnahmen die verrichtete Um-wandlungs- bzw. Zerlegungsarbeit pro Zeiteinheit gesteigert, sodass auch mit relativ kleinvolu-migen bzw. kompakt aufgebauten Reaktionssystemen 1 hohe Abgabeleistungen an Wasserstoff- und Sauerstoffgas bzw. in Bezug auf ein entsprechendes Gasgemisch erzielt werden. Das angegebene elektrolytische Reaktionssystem 1 besitzt also eine hohe Reaktionsfreudigkeit bzw. Reaktionsschnelligkeit. Die zumindest teilweise in den Elektrolyten eingetauchte elektromagnetische Spule 13 bietet dabei einen Synergieeffekt, nachdem sie zum einen eine Ionisation bewirkt und zum anderen als Schwingungserzeuger für den Elektrolyten bzw. für die Elektroden 5, 6 fungiert.

[0074] Entsprechend einer vorteilhaften Alternativ- oder Weiterbildung ist oberhalb der wenigstens einen elektromagnetischen Spule 13 eine weitere Elektrodenanordnung 3' aus einer Mehrzahl von anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 angeordnet. Auch diese weitere, oberhalb der elektromagnetischen Spule 13 angeordnete Elektrodenanordnung 3' ist bevorzugt vollständig, insbesondere möglichst vollständig, in den flüssigen, insbesondere wässrigen Elektrolyten innerhalb der Reaktionskammer 2 eingetaucht.

[0075] Wie in Fig. 1 beispielhaft und schematisch bzw. prinzipiell angedeutet wurde, wirken die elektromagnetischen Felder der energiebeaufschlagten elektromagnetischen Spule 13 auf die Elektroden 5, 6 der unterhalb und/oder oberhalb angeordneten Elektrodenanordnung 3, 3' vibrierend ein bzw. wirkt die energiebeaufschlagte elektromagnetische Spule 13 auch auf den Elektrolyten mit Vibrationen bzw. Schwingungen ein, sodass eine Gasblasenablösung von den Elektroden 5, 6 bzw. eine Gasblasenförderung im Elektrolyten unterstützt bzw. verstärkt ist.

[0076] Alternativ ist es auch denkbar, die elektromagnetische Spule 13 unterhalb der Elektrodenanordnung 3 auszubilden, insbesondere im Bodenabschnitt der Reaktionskammer 2 bzw. des den Elektrolyten aufnehmenden Aufnahmebehälters 4 anzuordnen. 12/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 [0077] Bevorzugt ist die Elektrodenanordnung 3 in einem vertikalen Abstand zum Bodenabschnitt bzw. zur Bodenplatte der Reaktionskammer 2 angeordnet. Dadurch liegt unterhalb der Elektrodenanordnung 3 ein definiertes Elektrolytvolumen vor bzw. kann sich dadurch unterhalb der Elektrodenanordnung eine bestimmte Elektrolytmenge ansammeln und ein bodennaher Strömungskanal unterhalb der Elektrodenanordnung 3 gebildet werden. Eine in axialer Richtung zur Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 unterhalb der Elektrodenanordnung 3 platzierte elektromagnetische Spule 13' ist dabei bevorzugt ebenso zum Bodenabschnitt der Reaktionskammer 2 distanziert, um einen Strömungsaufbau im Elektrolyten innerhalb der Elektrodenanordnung 3 ausgehend vom Bodenabschnitt in vertikaler Richtung nach oben, insbesondere in Richtung zum Gasraum des elektrolytischen Reaktionssystems 1 zu ermöglichen.

[0078] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform, wie sie aus einer Zusammenschau der Figuren 1 und 5 ersichtlich ist, ist die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 in Draufsicht im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Ein Zentrums- bzw. Mittelpunkt 15 dieser torusförmigen elektromagnetischen Spule 13 liegt dabei auf oder nahe der Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 des Aufnahmebehälters 4 bzw. auf oder nahe der Fächerachse 7 der Elektrodenanordnung 3. D.h., dass die im Wesentlichen scheibenförmige Mittelebene 16 der Spule 12 quer, insbesondere rechtwinkelig zur Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 bzw. rechtwinkelig zur Fächerachse 7 ausgerichtet ist, wie dies am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist.

[0079] Bevorzugt ist ein Wicklungskörper 17 der Spule 13 ring- bzw. torusförmig ausgebildet. Dieser Wicklungskörper 17 ist vorzugsweise aus einem nicht-magnetisierbaren Material, insbesondere aus Kunststoff oder dgl., gebildet. D.h., dass die elektromagnetische Spule 13 bevorzugt eisenkernlos ausgeführt, insbesondere als Luftspule ausgebildet ist. Dieser Wicklungskörper 17 trägt wenigstens eine Spulenwicklung 18, welche aus einer Mehrzahl von Windungen, insbesondere aus hunderten oder tausenden von Windungen besteht, welche um den Wicklungskörper 17 gewickelt sind. Anstelle der Ausbildung eines Wicklungskörpers 17 ist es aber auch möglich, die wenigstens eine Spulenwicklung 18 selbsttragend auszuführen, d.h. ohne einen Wicklungskörper 17 zu formen und somit quasi eigenstabil auszuführen.

[0080] Die einzelnen Windungen der Spulenwicklung 18 sind radial bzw. im Wesentlichen radial zur ringförmigen Spule 13 ausgerichtet. Insbesondere verlaufen die einzelnen Windungen kreisförmig bzw. wickelartig um den wulstartigen Wicklungskörper 17, wie dies am besten Fig. 5 zu entnehmen ist. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform sind vier um den Kreisumfang des Wicklungskörpers 17 bzw. der Spule 13 verteilt angeordnete, jeweils zueinander be-abstandet gewickelte Teilwicklungen 19, 19', 19", 19'" ausgebildet. Die einzelnen Teilwicklungen 19-19'" sind dabei in Serie geschaltet. Vorzugsweise ist zwischen den einzelnen Teilwicklungen 19-19'" ein Wicklungsabstand 20, 20', 20" ausgebildet.

[0081] Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung sind drei jeweils um 45° zur Spulenachse bzw. zum Zentrums- bzw. Mittelpunkt 15 versetzt angeordnete, übereinander gewickelte Spulenwicklungen ausgebildet. Insbesondere wird dadurch eine zumindest dreilagige Spulenwicklung 18 gebildet, deren Wicklungsabstände 20, 20', 20" in Kreisumfangsrichtung der torusförmigen Spule 13 aufeinanderfolgen bzw. zueinander versetzt ausgebildet sind.

[0082] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 mit der Elektrodenanordnung 3 lastabtragend verbunden bzw. gegenüber der Elektrodenanordnung 3 lastabtragend abgestützt. Das heißt, dass die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 beispielsweise nicht unmittelbar mit der Reaktionskammer 2, sondern vielmehr möglichst direkt mit der Elektrodenanordnung 3 mechanisch verbunden ist. Dadurch wir eine möglichst intensive Schwingungsübertragung auf die Elektrodenanordnung 3 erzielt. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 ist die elektromagnetische Spule 13 in einem hohlkegeligen bzw. trichterartigen Halteelement aufgenommen, welches Halteelement an der Oberseite der Elektrodenanordnung 3 abgestützt ist. Damit werden mechanische Schwingungen bzw. Vibrationen der elektromagnetischen Spule 13 auf die Elektrodenanordnung 3, und umgekehrt, übertragen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6, 7 ist die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 über eine klammerartige Abstütz- bzw. Haltevorrichtung auf der Oberseite der Elektro- 13/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 denanordnung 3 lastabtragend befestigt bzw. abgestützt.

[0083] Die Elektroden 5, 6 sind zweckmäßigerweise derart gehaltert bzw. gelagert, dass sie im Elektrolytbad möglichst frei schwingen können. Hierfür ist eine einseitige bzw. zungenartige Halterung bzw. Lagerung günstig. Alternativ ist eine Halterung der Elektroden 5, 6 an maximal zwei einander gegenüberliegenden Randabschnitten bzw. Stirnendenden der Elektroden 5, 6 denkbar, wie dies in Fig. 2 beispielhaft veranschaulicht ist.

[0084] Die einzelnen anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 der Elektrodenanordnung 3 werden in an sich bekannter Weise von einer ersten elektrischen Energiequelle 21 mit elektrischer Energie versorgt. Die erste Energiequelle 21 ist dabei bevorzugt zur pulsierenden Energieversorgung der anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 ausgebildet.

[0085] Die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 wird von einer weiteren elektrischen Energiequelle 22 mit elektrischer Energie versorgt. Bevorzugt ist die weitere elektrische Energiequelle 22 zur pulsierenden Energieversorgung der wenigstens einen elektromagnetischen Spule 13 ausgebildet.

[0086] Die erste Energiequelle 21 und die weitere Energiequelle 22 speisen die Elektroden 5, 6 bzw. die Spule 13 bevorzugt jeweils mit pulsierender Gleichspannung mit variierender Amplitudenhöhe und definierten Impulspausen zwischen den einzelnen Spannungs- bzw. Energieimpulsen. Die Energiequellen 21, 22 sind bevorzugt durch elektrische Energieumformer, insbesondere durch Wandlerschaltungen bzw. durch Signalgeneratoren gebildet, wie sie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind. Die jeweiligen Energiequellen 21, 22 werden ausgehend von einem öffentlichen Stromversorgungsnetz oder bevorzugt von einer Gleichspannungsquelle, insbesondere von einer elektrochemischen Spannungsquelle, wie z.B. einem Akkumulator, mit elektrischer Energie gespeist. Vorzugsweise ist der elektrische Energielieferant für die Energiequellen 21, 22 durch einen Akkumulator, insbesondere durch wenigstens einen Bleiakkumulator mit einer Klemmenspannung von 12V bzw. 24V gebildet. Insbesondere kann der Energielieferant durch das 12V/24V-Bordnetz eines Kraftfahrzeuges gebildet sein.

[0087] Entsprechend einer vorteilhaften Maßnahme ist eine Energiefrequenz der ersten Energiequelle 21 zur Energieversorgung der anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 im Vergleich zu einer Energiefrequenz der zweiten Energiequelle 22 zur Energieversorgung der wenigstens einen elektromagnetischen Spule 13 derart gewählt, dass das elektrolytische Reaktionssystem 1 zumindest zeitweise nahe dessen oder bei dessen Resonanzfrequenz arbeitet. Insbesondere sind die jeweiligen Energiefrequenzen der ersten Energiequelle 21 und der weiteren Energiequelle 22 derart aufeinander abgestimmt, dass das elektrolytische System in einem resonanten oder quasi resonanten Zustand arbeitet und dabei eine hocheffiziente bzw. hoch-wirksame chemische Zerlegung des Elektrolyten in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff bietet. Dadurch wird u.a. das Ausmaß bzw. die Effizienz der Ablösung der jeweiligen Gasblasen von den anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 maßgeblich beeinflusst. Insbesondere wird durch die Wirkung der elektrischen bzw. elektromagnetischen Felder in der Reaktionskammer 2 zum einen der elektrolytische Zerlegungsprozess unterstützt bzw. beschleunigt. Zum anderen wird durch die elektromagnetische Einkopplung von Kräften bzw. Schwingungen in den Elektrolyten und/oder in die metallischen, insbesondere ferromagnetischen, Elektroden 5, 6 eine Vibration bzw. Schwingung erzeugt, welche die Gasablösung und somit den Zerlegungs-bzw. Aufspaltungsprozess begünstigt.

[0088] Die Impulsfrequenz der ersten Energiequelle 21 zur Versorgung der anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 ist dabei um ein vielfaches höher als die Impuls- bzw. Energiefrequenz der zweiten Energiequelle 22 zur Versorgung der zumindest einen elektromagnetischen Spule 13. Die Versorgungsfrequenz der ersten Energiequelle 21 beträgt im Vergleich zur Versorgungsfrequenz der zweiten Energiequelle 22 zumindest das hundertfache bis in etwa das zehntausend- oder hunderttausendfache, bevorzugt in etwa das tausendfache. Das Frequenzverhältnis zwischen der elektrischen Energieversorgung für die Elektrodenanordnung 3 und der elektrischen Energieversorgung für die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 beträgt somit bevorzugt in etwa 1000:1. Beispielsweise beträgt die Energiefrequenz für die Spule 13 in 14/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 etwa 30 Hz und die Energiefrequenz für die anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 in etwa 30 kHz. Selbstverständlich können auch andere Basis- bzw. Frequenzwerte an den Energiequellen 21,22 eingestellt bzw. generiert werden.

[0089] Ein Spannungspegel der ersten Energiequelle 21 für die Versorgung der anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 kann mehrere 100 V oder mehrere 1000 V, insbesondere bis zu 50 kV, bevorzugt jedoch weniger als 10 kV betragen.

[0090] Die jeweiligen Spannungs- bzw. Frequenzwerte sind primär von der baulichen Anordnung und den geometrischen Abmessungen der jeweiligen Komponenten innerhalb der Reaktionskammer 2 abhängig und können empirisch bzw. im Rahmen des fachmännischen Könnens jeweils abgestimmt bzw. angepasst werden.

[0091] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist im unteren Abschnitt der Reaktionskammer 2, insbesondere des Elektrolytvolumens bzw. des Aufnahmebehälters 4 für den Elektrolyten, zumindest eine Zulauföffnung 23 zur Auffüllung und/oder kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Nachfüllung von Elektrolytflüssigkeit angeordnet. Durch den im unteren Abschnitt, insbesondere im Bodenabschnitt des Elektrolytbades zugeführten bzw. zuführbaren Elektrolyten entsteht eine Verwirbelung bzw. Aufwirbelung der Elektrolytflüssigkeit, wodurch in vorteilhafter Art und Weise die Ablösung von Gasblasen an den anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 begünstigt bzw. beschleunigt wird.

[0092] Alternativ oder in Kombination dazu kann in der Reaktionskammer 2, insbesondere im Aufnahmebehälter 4 für den Elektrolyten zumindest ein Mittel 24 zur Verwirbelung des Elektrolyten, insbesondere zum Aufbau einer Strömung im Elektrolyten, beispielsweise einer turbulenten Strömung, ausgebildet sein. Dieses Verwirbelungsmittel 24 kann durch beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen zur Erzeugung von Strömungen bzw. Verwirbelungen in einem Flüssigkeitsbad gebildet sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Mittel 24 zur Verwirbelung des Elektrolyten durch in die Reaktionskammer führende Ansaug-und/oder Auslassdüsen 25 für den Elektrolyten gebildet ist. Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Ansaug- und/oder Auslassdüsen 25 für den Elektrolyten vorgesehen, welche vorzugsweise dem Aufnahmebehälter 4 für den Elektrolyten zugeordnet sind. In Abhängigkeit der gewünschten Verwirbelung bzw. Verteilung der jeweiligen Wirbelkräfte kann die Anzahl dieser Ansaug-und/oder Auslassdüsen 25 im Rahmen der jeweiligen Erfordernisse stark variieren. Auch in Abhängigkeit des Durchmessers dieser Ansaug- und/oder Auslassdüsen 25 können zumindest zwei oder auch hunderte solcher Ansaug- und/oder Auslassdüsen 25 bevorzugt im Bodenbereich des Aufnahmebehälters 4 für den Elektrolyten ausgebildet sein. Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung sind zumindest einzelne Wirkungsachsen einer Mehrzahl von Ansaug-und/oder Auslassdüsen 25 geneigt zum Bodenabschnitt ausgebildet. Insbesondere können die Wirkungsachsen der Ansaug- und/oder Auslassdüsen 25 winkelig zur Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 der Reaktionskammer 2 ausgerichtet sein, um im Elektrolytbad eine innige Verwirbelung bzw. weitreichende Strömung aufzubauen, welche den Abtransport der Wasserstoff- bzw. Sauerstoffblasen von den anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 bzw. vom Inneren des Elektrolyten in Richtung nach oben zur Ausgasungszone, insbesondere zu einem Gasraum 26 der Reaktionskammer 2 begünstigt.

[0093] Anstelle einer durch Flüssigkeits- bzw. Gaseinbringung aufgeprägten Verwirbelung bzw. Strömung im Elektrolyten ist es selbstverständlich auch möglich, das Mittel 24 zur Verwirbelung des Elektrolyten durch zumindest ein Rührwerk zu bilden, welches in die Elektrolytflüssigkeit eingetaucht ist. Entsprechend einer vorteilhaften Maßnahme ist das Mittel 24 zur Erzwingung einer Strömung im Elektrolyten derart ausgebildet, dass eine in etwa schraubenlinienförmige Strömung um die Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 des Aufnahmebehälters 4 bzw. der Reaktionskammer 2 aufgebaut wird, wobei eine Fortpflanzungsrichtung dieser schraubenlinienförmigen Strömung ausgehend vom Bodenabschnitt des Elektrolyten in Richtung zur Oberfläche des Elektrolytbades verläuft.

[0094] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist in der Reaktionskammer 2 zumindest eine Überlaufkante 27 vorgesehen, welche zur Begrenzung eines maximalen Flüssigkeits- 15/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15

Standes 28 des Elektrolyten ausgebildet ist. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist diese zumindest eine Überlaufkante 27 durch wenigstens eine obere Begrenzungskante 29 eines hohlzylindrischen bzw. hohlprismatischen Elektrolytbehälters 30 gebildet. Dieser Elektrolytbehälter 30 weist bevorzugt eine vertikal ausgerichtete Zylinderachse 31 auf, welche sich bevorzugt mit der Zylinder- bzw. Vertikalachse 8 der Reaktionskammer 2 deckt bzw. zumindest annähernd überdeckt. Die wenigstens eine Überlaufkante 27 kann alternativ oder zusätzlich zur oberen Begrenzungskante 29 des Elektrolytbehälters 30 durch wenigstens eine Bohrung oder einen sonstigen Durchbruch im Mantel des Elektrolytbehälters 30 gebildet sein. Vorzugsweise ist jedoch der obere Abschnitt des Elektrolytbehälters 30 möglichst offen, insbesondere über die gesamte Querschnittsfläche offen ausgeführt, um auch eine gute Absonderung bzw. Ableitung eines während des Elektrolyseprozesses zumeist entstehenden Schaums 32, insbesondere einer sich auf dem Elektrolyten ausbildenden Schaumkrone zu begünstigen. Insbesondere dann, wenn der Flüssigkeits- bzw. Elektrolytpegel auf gleicher Höhe mit der Überlaufkante 37 liegt, wird eine effiziente Ableitung des Schaums 32 am Elektrolyten bewerkstelligt. Ein initialer Füllstand 33 des Elektrolyten liegt bevorzugt etwas unterhalb der Überlaufkante 27. Während einem aktiven elektrolytischen Prozess steigt vor allem durch die Bildung von Gasblasen im Elektrolyten das Elektrolytvolumen deutlich erkennbar an. Das heißt, dass während dem Betrieb der elektrolytischen Reaktionssystems 1 der Elektrolytpegel in der Reaktionskammer 2, insbesondere im Aufnahme- bzw. Elektrolytbehälter 4, 30 ansteigt. Somit wird ein initialer Füllstand 33 für den Elektrolyten bevorzugt unterhalb der Überlaufkante 27 des Elektrolytbehälters 30 festgelegt. Die Überlaufkante 27 definiert jedenfalls den maximal möglichen Elektrolytpegel im Elektrolytbehälter 30. Beim Erreichen bzw. Überschreiten dieses maximalen Elektrolytpegels wird eine effiziente Ableitung des Elektrolytschaums bzw. der Schaumkrone erzielt.

[0095] Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ableitung der Schaumkrone bzw. des Schaums 32 oder auch der überfließenden bzw. überschüssigen Elektrolytflüssigkeit ausgehend vom Zentrumsbereich des Elektrolytbehälters 30 in Richtung nach außen, insbesondere in radialer Richtung zur Vertikal- bzw. Zylinderachse 8, 31. Entsprechend einer alternativen oder kombinatorischen Ausführungsform ist es auch möglich, die Ableitung von Schaum 32 bzw. von über die wenigstens eine Überlaufkante 27 fließendem Elektrolyten in einen im Zentrumsbereich des Elektrolytbehälters 30 angeordneten Ablaufkanal 34 zu bewerkstelligen, wie dies mit strichlierten Linien angedeutet wurde. In diesem zentrisch bzw. zentral angeordneten Ablaufkanal 34 kann überquellendes Elektrolyt bzw. über die Überlaufkante 27' tretender Elektrolytschaum in Richtung nach unten abgeleitet und bevorzugt wieder in den Elektrolytbehälter 30 eingeschleust werden, wie dies im Nachfolgenden näher erläutert wird.

[0096] Bevorzugt ist im Bodenabschnitt der Reaktionskammer 2 ein Sammelabschnitt 35 für über die Überlaufkante 27 geflossenen Elektrolyten oder Elektrolytschaum ausgebildet. Dieser Sammelabschnitt 35 erstreckt sich über eine bestimmte vertikale Höhe der Reaktionskammer 2 und verhindert bzw. vermindert einen Austritt der elektrolytisch gewonnenen Gase aus einer Auslassöffnung 36, welche zur kontrollierten Ableitung des Elektrolyten aus der Reaktionskammer 2 dient. Dieser Sammelabschnitt 35 kann durch einen bestimmten Elektrolytpegel im Bodenabschnitt der Reaktionskammer 2 oder durch eine sonstige siphonartige Gassperre gebildet sein. Der Sammelabschnitt 35 bzw. der dementsprechende Flüssigkeitssiphon bewirkt vor allem, dass die Reaktionskammer 2 möglichst gasdicht abgeschlossen ist, bzw. dass ein Austritt oder eine Absaugung von Wasserstoff- und Sauerstoffgas über eine bodennahe Auslassöffnung 36 für den Elektrolyten möglichst unterbunden ist. Der beispielsweise siphonartige Sammelabschnitt 35 für über die Überlaufkante 27 geflossene Elektrolytflüssigkeit bzw. für abgesonderten Elektrolytschaum verschließt also die Auslassöffnung 36 relativ gasdicht, wohingegen eine kontrollierte Ableitung der Elektrolytflüssigkeit aus der Reaktionskammer 2 über die wenigstens eine Auslassöffnung 36 ermöglicht ist. Insbesondere ist sicherzustellen, dass ein bestimmter Flüssigkeitspegel innerhalb des Sammelabschnittes 35 besteht bzw. aufgebaut wird, um eine ausreichend gasdichte Gassperre zu erzielen.

[0097] Der Flüssigkeitspegel im Sammelabschnitt 35 ist bevorzugt niedriger als der reguläre Füllstand 33 für den Elektrolyten innerhalb des Elektrolytbehälters 30. Der Sammelabschnitt 35 16/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 kann darstellungsgemäß rings um den Elektrolytbehälter 30 ausgebildet sein oder bei zentraler Einleitung des überschüssigen Elektrolyts in einen zentral angeordneten Ablaufkanal 34 im Zentrumsbereich des Elektrolytbehälters 30 vorgesehen sein, wie dies anhand der in strichlier-ten Linien dargestellten Ausführungsvariante dargestellt wurde. Alternativ ist selbstverständlich auch eine kombinierte äußere und innere Ansammlung, oder auch eine kaskadierte Elektrolytansammlung, zur Absonderung und Ausgasung von Elektrolytschaum bzw. Elektrolytflüssigkeit mittels zumindest einem Sammelabschnitt 35 für Elektrolytflüssigkeit ausführbar.

[0098] Zweckmäßig ist es weiters, wenigstens eine Rückführung 37 für den über die Überlaufkante 27 des Aufnahme- bzw. Elektrolytbehälters 4, 30 geflossenen Elektrolytanteil vorzusehen. Mittels dieser Rückführung 37 erfolgt zumindest eine Wiedereinschleusung des Elektrolyten in den hohlzylindrischen bzw. hohlprismatischen Elektrolytbehälter 30 bzw. in die Reaktionskammer 2. Bevorzugt ist innerhalb der wenigstens einen Leitung für die Rückführung 37 des Elektrolyten auch ein Flüssigkeitstank 38, insbesondere ein Wasserbehälter 39, vorgesehen, in welchem eine gewisse Menge an Elektrolyt, insbesondere an flüssigem Elektrolyt in Form von Wasser, vorrätig gehalten bzw. gepuffert wird. Ausgehend von diesem Flüssigkeitstank 38 wird dem elektrolytischen Prozess innerhalb der Reaktionskammer 2 kontinuierlich oder diskontinuierlich Elektrolytflüssigkeit zugeführt. Die wenigstens eine Rückführung 37 verläuft dabei quasi durch den bzw. über den Flüssigkeitstank 38. Das heißt, dass die Rückführung 37 einerseits in den Flüssigkeitstank mündet und dass die Rückführung 37 ausgehend vom Flüssigkeitstank 38 wieder in Richtung zur Reaktionskammer 2 fortgesetzt wird, um einen Zulauf bzw. eine Nachfüllung in Bezug auf die elektrolytische Flüssigkeit im Aufnahme- bzw. Elektrolytbehälter 4, 30 zu erzielen. Dieser Elektrolytkreislauf 41 zwischen der Reaktionskammer 2 und dem Flüssigkeitstank 38 bzw. dem Wasserbehälter 39 ist in hydraulischer Hinsicht mit dem Vor- und Rücklauf von Kraftstoff-Versorgungssystemen für Verbrennungskraftmaschinen vergleichbar.

[0099] In der Rückführung 37 kann dabei wenigstens eine Filtervorrichtung 40 zur Ausfilterung von Rückständen, insbesondere von Verunreinigungen im Elektrolyten bzw. im elektrolytisch behandelten Wasser angeordnet sein. Um einen aktiven bzw. erzwungenen Wasser- bzw. Elektrolytkreislauf 41 aufzubauen, kann in die Rückführung 37 bzw. in die Zulaufleitung für den Elektrolyten in Bezug auf die Reaktionskammer 2, zumindest eine Flüssigkeitspumpe 42 eingebunden sein. Zweckmäßig ist es, wenn die Rückführung 37 auch als Kühlvorrichtung 43 für den Elektrolyten dient bzw. eine Kühlvorrichtung 43 umfasst. Diese Kühlvorrichtung 43 kann durch die Leitungsverbindungen der Rückführung 37 per se und/oder durch zusätzliche Wärmetauscher, insbesondere durch Luft/Flüssigkeitstauscher, wie z.B. Kühlrippen, gebildet sein. Diese Wärmetauscher 44 bzw. Kühlrippen können im Leitungsverbund und/oder am Flüssigkeitstank 38 bzw. Wasserbehälter 39 ausgebildet sein. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kühlvorrichtung 43 derart dimensioniert, bzw. die Rückführung 37 derart bemessen, dass die Temperatur des Elektrolyten in einem Bereich zwischen 20°C und 60°C, insbesondere in einem Bereich zwischen 28°C und 50°C, bevorzugt 35°C bis 43°C, gehalten wird. Vor allem im zuletzt genannten Temperaturbereich des Elektrolyten findet ein optimierter bzw. relativ effizienter Elektrolyseprozess statt. Insbesondere ist in diesem Temperaturbereich nur eine relativ geringe Menge bzw. Leistung an elektrischer Energie erforderlich. Die Kühlvorrichtung 43 kann selbstverständlich auch durch andere passiv und/oder aktiv wirkende Kühlvorrichtungen, wie sie in zahlreichen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt sind, gebildet sein.

[00100] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform weist das elektrolytische Reaktionssystem 1 also einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Zufluss 45 und Abfluss 46 für den Elektrolyten auf. Insbesondere wird durch diesen Zufluss 45 und Abfluss 46 des Elektrolyten ein zeitbezogener allmählicher Austausch bzw. eine Nachfüllung des Wasser umfassenden oder durch Wasser gebildeten Elektrolyten in der Reaktionskammer 2 bzw. in dessen Elektrolytbehälter 30 geschaffen bzw. aufgebaut. Bevorzugt ist dabei ein in sich geschlossener Elektrolytkreislauf 41 aufgebaut, in welchem der Flüssigkeitstank 38 und die zumindest eine Flüssigkeitspumpe 42 implementiert ist.

[00101] Entsprechend einer vorteilhaften, weiterbildenden Maßnahme ist bevorzugt im Bodenabschnitt und/oder im Mantelbereich der Reaktionskammer 2 zumindest eine Durchtrittsöffnung 17/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 47 für in die Reaktionskammer 2, insbesondere in den Aufnahmebehälter 4 für den Elektrolyten einzuleitende Umgebungsluft 48 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 47 auch zur Zuführung von Stickstoff oder von sonstigen nicht brennbaren Gasen in den Aufnahmebehälter 4, insbesondere in den Elektrolytbehälter 30, vorgesehen sein. Die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 47 mündet dabei direkt in das Elektrolytbad, welches sich während des Betriebs des Reaktionssystems 1 in der Reaktionskammer 2, insbesondere im Elektrolytbehälter 30 befindet. Bevorzugt ist eine Mehrzahl von im Bodenabschnitt und/oder Mantelbereich des Elektrolytbehälters 30 verteilt angeordneten Durchtrittsöffnungen 47 für Umgebungsluft 48 und/oder Stickstoff ausgebildet. Insbesondere erfolgt eine direkte Zuführung bzw. Einleitung von Umgebungsluft 48 und/oder Stickstoff in den Elektrolyten, sodass ein Flüssigkeits- bzw. Gasgemisch und eine Strömung bzw. Aufwirbelung im Elektrolyten entsteht. Gegebenenfalls kann ein Regulierungsmittel 49, insbesondere eine Ventilanordnung oder dergleichen vorgesehen sein, welches zur Regulierung der in den Elektrolyten einströmenden Menge und/oder des Druckes der Umgebungsluft 48 bzw. des Stickstoffs ausgebildet ist. Bevorzugt erfolgt dieses Einbringen der Umgebungsluft 48 bzw. von Stickstoff oder von sonstigen nicht brennbaren Gasen unter Druck. D.h., dass die Umgebungsluft 48 bzw. der Sauerstoff in den Elektrolyten aktiv eingeblasen wird. Gegebenenfalls ist auch durch Aufbau von Unterdrück in der Reaktionskammer 2 ein Einsaugen von dementsprechenden Gasen oder Gasgemischen, wie z.B. Luft, möglich. Durch die vorhergehend beschriebenen Durchtrittsöffnungen 47, mit welchen Umgebungsluft 48 bzw. Stickstoff direkt in den Elektrolyten eingeblasen bzw. eingebracht wird, wird zum einen die Ablösung von an der Elektrodenanordnung 3 haftenden Sauerstoff- bzw. Wasserstoffblasen unterstützt. Darüber hinaus kann auch durch diese Luft- bzw. Stickstoffeinbringung in den Elektrolyten eine Verwirbelung bzw. Aufmischung des Elektrolyten erzielt werden. Dies wirkt sich hinsichtlich der elektrolytischen Leistung, insbesondere hinsichtlich der Leistungsfähigkeit des elektrolytischen Reaktionssystems 1 positiv aus.

[00102] Bevorzugt ist eine Vielfachanordnung von Durchtrittsöffnungen 47 vorgesehen, über welche gezielt und verteilt Luft bzw. Stickstoff in den Aufnahmebehälter 4 für den Elektrolyten eingebracht wird. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform sind diese Durchtrittsöffnungen 47 im Bodenabschnitt der Reaktionskammer 2, insbesondere unterhalb der Elektrodenanordnung 3 positioniert.

[00103] Entsprechend einer vorteilhaften, weiterbildenden Maßnahme ist dem elektrolytischen Reaktionssystem 1 wenigstens ein Mittel 50 zum Aufbau von Unterdrück innerhalb der Reaktionskammer 2, insbesondere in dessen Gasraum 26 zugeordnet. Dieser Unterdrück ist dabei in Bezug auf den atmosphärischen Umgebungsdruck zu verstehen. D.h., dass das Unterdrück erzeugende Mittel 50 innerhalb der Reaktionskammer 2, insbesondere im Gasraum 26, definierte Unterdruckverhältnisse schafft. Entsprechend einer ersten Ausführungsform kann dieses Mittel 50 durch eine Unterdruckpumpe gebildet sein. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist dieses Mittel 50 zum Aufbau von Unterdrück durch einen an der Reaktionskammer 2 angeschlossenen Verbraucher für den chemischen Energieträger Wasserstoff gebildet. Dieser Verbraucher, welcher entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform durch eine Verbrennungskraftmaschine 51, insbesondere durch einen Benzin-, Gas- oder Dieselmotor gebildet ist, formt die chemische Energie des Wasserstoffes unter Freisetzung von thermischer Energie in kinetische Energie um. Der Verbraucher kann selbstverständlich auch durch ein beliebiges Fleizungs- oder Generatorsystem zur Stromerzeugung gebildet sein. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt also der Aufbau von Unterdrück in der Reaktionskammer 2 durch Aufbau einer strömungstechnischen Verbindung 52 zwischen der Reaktionskammer 2, insbesondere dessen Gasraum 26, mit einer Brennstoffzuführung 53, insbesondere mit dem Saugrohrkanal einer Verbrennungskraftmaschine 51 oder eines sonstigen Verbrennungssystems zur Umwandlung der chemischen Energie des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches in thermische bzw. kinetische Energie. Auch dadurch wird die Ausgasungsleistung in Bezug auf den Elektrolyten und die Elektrodenanordnung 3 erhöht bzw. die erzielbare Elektrolyseleistung des elektrolytischen Reaktionssystems 1 gesteigert.

[00104] In den Fig. 6, 7 ist eine weitere Ausführungsform des elektrolytischen Reaktionssys- 18/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 tems 1 zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff veranschaulicht. Diese Ausführungsform ist eine gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktionssystems 1. Für gleiche Teile werden dabei gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren hingewiesen bzw. Bezug genommen. Es wird ausdrücklich festgehalten, dass nicht alle der in diesen Figuren dargestellten Merkmale bzw. baulichen Maßnahmen zwingende Bestandteile des erfindungsgemäßen Reaktionssystems 1 darstellen. Darüber hinaus können Merkmalskombinationen mit Merkmalen aus den vorangegangenen Figuren erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen.

[00105] Auch dieses elektrolytische Reaktionssystem 1 umfasst eine Reaktionskammer 2 zur Aufnahme eines Elektrolyten, wie zum Beispiel Wasser, einer wässrigen Lösung, oder eines Wassergemisches in Verbindung mit die Leitfähigkeit erhöhenden Zusätzen. In der Reaktionskammer 2 ist darüber hinaus wenigstens eine Elektrodenanordnung 3 angeordnet, welche aus einer Mehrzahl von annodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Elektrodenanordnung 3 durch zumindest zwei, bevorzugt mehr als zumindest drei, koaxial oder annährend koaxial ineinander angeordnete, rohrförmige Elektroden 5, 6 gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf koaxial angeordnete, ineinander verschachtelte, insbesondere ineinander eingesetzte, rohrförmige Elektroden 5, 6 ausgebildet. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass Elektroden 5, 6 mit kreisförmigem bzw. kreisringförmigem oder elliptischem Querschnitt bevorzugt sind. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, anstelle von rohrförmigen Elektroden 5, 6 mit hohlzylindrischer Körperform, rohrförmige Elektroden 5, 6 mit prismatischer Körperform, insbesondere quadratischem, rechteckigem oder mit einem sonstigen polygonen Querschnitt vorzusehen. Die einzelnen Elektroden 5, 6 bildend bevorzugt abwechselnd bzw. aufeinander folgend jeweils Anoden und Kathoden im elektrolytischen Reaktionssystem 1 aus.

[00106] Die zylindrischen oder die aus mehreren, winkelig zueinander ausgerichteten Flächen zusammengesetzten, prismatischen Mantelflächen der einander benachbart angeordneten, rohrförmigen Elektroden 5, 6 sind zueinander beabstandet ausgebildet. Insbesondere sind zwischen den jeweiligen Zylinder- bzw. Mantelflächen, insbesondere zwischen den Innen- und Außenflächen der jeweiligen Elektroden 5, 6 definierte Abstände 54 bzw. 55 ausgebildet. Entsprechend einer vorteilhaften Maßnahme ist ein Abstand 54 oder ein Spaltmaß zwischen den rohrförmigen oder hohlprismatischen, ineinander gestellten Elektroden 5, 6 ausgehend von einem äußeren Paar von Elektroden 5, 6 im Vergleich zu einer weiter innen, insbesondere näher bei einer zentralen Rohrachse 56 angeordneten Elektrode 5, 6 oder einem weiter innen angeordneten Paar von Elektroden 5, 6 dieser rohrartigen Elektrodenanordnung 3 zunehmend oder größer werdend dimensioniert. Das heißt, dass im Zentrum der Elektrodenanordnung 3 vorliegenden Abstände 55 zwischen rohrförmigen bzw. hohlprismatischen Elektroden 5, 6 bevorzugt größer bemessen sind, als die Abstände 54 zwischen äußeren bzw. die inneren Elektroden 5, 6 umgebenden Paare von Elektroden 5, 6.

[00107] Die einzelnen, virtuellen Rohrachsen 56 der rohrförmigen Elektroden 5, 6 sind bevorzugt vertikal ausgerichtet. Dabei sind die distalen Endabschnitte der rohrförmigen Elektroden 5, 6 jeweils offen ausgeführt. Bevorzugt weisen die einzelnen rohrförmigen Elektroden 5, 6 in Bezug auf ihre Länge bzw. Flöhe eine konstante Querschnittsfläche auf.

[00108] Wesentlich ist, dass zwischen den Mantel- oder Zylinderflächen der rohrförmigen bzw. hohlprismatischen Elektroden 5, 6 wenigstens ein zumindest annähernd hohlzylindrischer oder prismatischer Spalt 57, 58 ausgebildet ist. Durch den wenigstens einen Spalt 57, 58 zwischen den diversen Elektroden 5, 6 der Elektrodenanordnung 3 wird ein Ausperlen von Gasblasen ermöglicht bzw. begünstigt. Insbesondere können dadurch Gasblasen, welche während des Elektrolyseprozesses an den anodischen und kathodischen Elektroden 5, 6 bzw. haften bzw. entstehen, effizient in einen oberhalb des Elektrolyten liegenden Gasraum 26 abgeführt werden. Dabei kommt eine Art Sogwirkung zum Tragen, welche das Ausperlen der Gasblasen aus dem Elektrolyten unterstützt. Dieser Effekt wird durch das unterhalb der Elektrodenanordnung 3 19/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 befindliche Elektrolytvolumen und durch einen Venturi-Effekt innerhalb der rohrförmigen Elektrodenanordnung 3 verstärkt.

[00109] Insbesondere wird durch den zumindest einen annähernd hohlzylindrischen oder prismatischen Spalt 57, 58 zwischen benachbarten Elektroden 5, 6 eine Art Kaminwirkung für die Gasblasen erzielt und damit dessen Ausperlungsgeschwindigkeit bzw. Entgasungsleistung gesteigert. Durch die Kaskadierung bzw. Mehrfachanordnung von Elektroden bzw. Elektrodenpaaren 5, 6 wird dieser Effekt zusätzlich gesteigert.

[00110] Im Bezug auf die virtuelle, zentrale Rohrachse 56 ist zumindest oberhalb der rohrartigen Elektrodenanordnung 3 wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 angeordnet, wie sie im Vorhergehenden bereits beschrieben wurde. Wesentlich ist, dass das bei Energiebeaufschlagung dieser elektromagnetischen Spule 13 entstehende bzw. aufgebaute, bevorzugt wechselnde bzw. pulsierende elektromagnetische Feld auf den Elektrolyten und auch auf die Elektrodenanordnung 3 einwirkt. Insbesondere schneiden die Feldlinien mit ausreichender Intensität sowohl die Elektrodenanordnung 3, als auch das Elektrolytvolumen im elektrolytischen Reaktionssystem 1. Alternativ oder in Kombination zu einer über der Elektrodenanordnung 3 liegenden elektromagnetischen Spule 13 kann auch unterhalb der Elektrodenanordnung 3 wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 ausgebildet sein.

[00111] Unter anderem wird durch die wenigstens eine elektromagnetische Spule 13 die Elektrodenanordnung 3 in mechanische Schwingungen bzw. Vibrationen versetzt, welche ein Ausperlen der Gasperlen aus dem Elektrolyten unterstützen bzw. beschleunigen. Darüber hinaus wirkt sich vor allem das elektrische Feld der elektromagnetischen Spule 13 auch auf den elektrolytischen Umwandlungs- bzw. Aufspaltungsprozess positiv aus.

[00112] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Reaktionskammer 2 des elektrolytischen Reaktionssystems 1 eine im Wesentlichen hohlzylindrische oder hohlprismatische Körperform auf. Die virtuelle Zylinder- bzw. Vertikalachse 8, insbesondere die Mantelfläche der Reaktionskammer 2 ist dabei vertikal oder zumindest annähernd vertikal ausgerichtet, wie dies aus Fig. 6 oder Fig. 2 beispielhaft ersichtlich ist.

[00113] Wie weiters am besten aus den Fig. 2 und 6 ersichtlich ist, ist es zweckmäßig, wenn die Reaktionskammer 2 einen im Wesentlichen hohlzylindrischen oder hohlprismatischen Aufnahmebehälter 4 umfasst bzw. aufweist, in welchem die wenigstens eine stern- oder rohrförmige Elektrodenanordnung 3 angeordnet ist. Gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 1,2 ist der Aufnahmebehälter 4 für den Elektrolyten und für die wenigstens eine Elektrodenanordnung 3 im oberen Endabschnitt offen ausgeführt. Zudem ist dessen Mantel- bzw. Zylinderfläche von den Innenflächen der Reaktionskammer 2 beabstandet ausgebildet, wie dies am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist. Dadurch wird in einfacher Art und Weise der vorhergehend beschriebene Abscheidungs- bzw. Sammelabschnitt 35 aufgebaut. Entsprechend einer vorteilhaften Maßnahme ist die Virtuelle Fächerachse 7 der Sternförmigen Elektrodenanordnung 3 bzw. die virtuelle Rohrachse 56 der rohrartigen Elektrodenanordnung im Wesentlichen auf der virtuellen Zylinderachse 8 oder deckungsgleich zur virtuellen Zylinderachse 8 des Aufnahmebehälters 4 bzw. der Reaktionskammer 2 positioniert, wie dies vor allem den Darstellungen gemäß den Fig. 1 und 6 zu entnehmen ist.

[00114] In Fig. 8 ist eine weitere, schematisierte bzw. prinzipielle Darstellung einer Elektrodenanordnung 3 ersichtlich. Dabei ist der Aufnahmebehälter 4 bzw. die Reaktionskammer 2 hohlzylindrisch, insbesondere im Querschnitt kreisförmig ausgeführt. Entsprechend einer alternativen Ausführungsform, wie sie in strichlierten Linien dargestellt wurde, kann die Reaktionskammer 2 bzw. der Aufnahmebehälter 4 auch eine sonstige hohlprismatische Körperform, insbesondere eine eckige Querschnittsform aufweisen, wobei jedoch abgerundete Ecken bzw. Kantenbereiche vorteilhaft sind. Im Inneren der Reaktionskammer 2 ist eine Mehrzahl von Elektrodenanordnungen 3, 3' vorgesehen. Insbesondere ist dabei ein Bündel von Rohrelektroden ausgebildet, wobei die einzelnen Elektrodenpaare 5, 6 innerhalb des Aufnahmebehälters 4 für den Elektrolyten verteilt angeordnet sind. Insbesondere ist dabei ist im Zentrum des Aufnahmebehälters 4 eine erste Elektrodenanordnung 3 ausgebildet und ist kreisförmig um diese zentrale Elektro- 20/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15 denanordnung 3 eine Mehrzahl von weiteren Elektrodenanordnungen 3' kreisförmig platziert. Ebenso ist eine Mischform von Elektrodenformen möglich. Beispielsweise können im Querschnitt kreisförmige Rohrelektroden 5, 6 und im Querschnitt eckige, beispielsweise viereckige Rohrelektroden 5, 6 kombiniert sein, um eine erhöhte Packungsdichte innerhalb des Aufnahmebehälters 4 zu erzielen.

[00115] Bei der Dimensionierung der rohrförmigen bzw. hohlprismatischen Elektroden 5, 6 ist es zweckmäßig darauf zu achten, dass deren Steifigkeitswerte ein bestimmten, oberen Grenzwert möglichst nicht überschreitet. Insbesondere sollen die Wandstärken 59, 60 der Elektroden 5, 6 derart festgelegt werden, dass das elektromagnetische Feld der wenigstens einen Spule 13 eine Anregung von mechanischen Schwingungen der Elektrodenanordnung 3 bzw. zumindest einzelner Elektroden 5, 6 bewirkt. Nachdem die Elektroden 5, 6 aus elektrisch leitendem, insbesondere aus ferromagnetischem Material gebildet sind, hat das elektromagnetische Wechselfeld bzw. das elektromagnetisch pulsierende Feld der wenigstens einen Spule 13 einen vibrierenden bzw. schwingungsanregenden Effekt. Dadurch wird die Effizienz der Ablösung von Gasperlen bzw. das Ausperlungsvermögen der Gasblasen aus dem Elektrolyten begünstigt. Insbesondere soll die Materialelastizität bzw. die Wandstärke 59, 60 der jeweiligen Elektroden 5, 6 derart gewählt sein, dass ausgehend von der elektromagnetischen Spule 13 eine möglichst intensive Schwingungsanregung erzielt wird.

[00116] Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann zur Verstärkung dieses Ablösungsprozesses die wenigstens eine plattenförmige Elektrode 5, 6 - Fig. 1 - oder die wenigstens eine rohrförmige oder hohlprismatische Elektrode 5, 6 - Fig. 6 - wenigstens einen Schlitz 61, 62 bzw. eine Mehrzahl von Durchbrüchen oder Perforierungen aufweisen. Insbesondere weisen die jeweiligen Elektroden 5, 6 wenigstens eine mechanische Schwächung bzw. Steifigkeitsreduzierung, beispielsgemäß Schlitze 61, 62 oder Durchbrüche oder Materialaussparungen bzw. Materialeinssparungen auf, um unter Einfluss des elektromagnetischen Feldes der wenigstens einen elektromagnetischen Spule 13 in verstärkte mechanische Schwingungen versetzt zu werden. Auch diese Maßnahmen erhöhen die Leistungsfähigkeit bzw. die Reaktionszeit des elektrolytischen Reaktionssystems 1 in Bezug auf die Leistungsfähigkeit der Wasserstoffbereitstellung. Eine intensive bzw. möglichst verlustarme Schwingungsanregung für die Elektroden 5, 6 wird aber auch durch die lastabtragende Abstützung, insbesondere durch eine möglichst starre mechanische Verbindung zwischen der wenigstens einen elektromagnetischen Spule 3 und zumindest einer Elektrode 5, 6 der Elektrodenanordnung 3 erzielt. Diese mechanische Verbindung bzw. Haltevorrichtung ist bevorzugt elektrisch isolierend ausgeführt.

[00117] Die mittels dem vorhergehend angegebenen, elektrolytischen Reaktionssystem 1 produzierbare Menge an Wasserstoff bzw. Sauerstoff ist ausreichend, um ohne Zwischenlagerung des chemischen Energieträgers Wasserstoff eine Verbrennungskraftmaschine 51, welche eine beachtliche Leistung, beispielsweise 30 bis 100 kW bietet, unterbrechungsfrei zu betreiben. Insbesondere ist das angegebene elektrolytische Reaktionssystem 1 derart energieeffizient bzw. leistungsstark, dass die elektrolytisch gewonnene Menge an Wasserstoff ausreicht, um Motoren in standardmäßigen Kraftfahrzeugen mit einer ausreichenden Menge an Kraft-bzw. Brennstoff in Form eines Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches zu versorgen. Insbesondere kann die angegebene elektrochemische Umwandlungsanlage, d.h. das elektrolytische Reaktionssystem 1 eine derart hohe Menge an einem Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch produzieren, dass durch dessen Verbrennung in Verbrennungskraftmaschinen 51, insbesondere in Benzin-bzw. Gas- oder Dieselmotoren ausreichende kinetische Energie erzeugt wird, um handelsübliche Kraftfahrzeuge mit gewohnter bzw. benötigter Leistung zu betreiben. Wesentlich ist dabei, dass das angegebene elektrolytische Reaktionssystem 1 ohne Zwischenspeicherung bzw. ohne Zwischenpufferung von großen Mengen von Wasserstoffgas auskommt und trotzdem ein standardmäßiger Betrieb des jeweiligen Kraftfahrzeuges ermöglicht ist. Ein Volumen des Gasraumes 26 sowie der strömungstechnischen Verbindung 52 zum Verbraucher beträgt typischerweise weniger als 0,5 m3. Insbesondere ist ein Volumen des Gasraumes 26 von weniger als 0,1 m3 ausreichend, um eine Verbrennungskraftmaschine 51 mit einer maximalen Abgabeleistung von 50 kW „on demand" mit dem entsprechendem Brennstoff, insbesondere mit einem Wasser- 21 /33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 stoff/Sauerstoffgemisch versorgen zu können. Dies ist ein wesentlicher Sicherheitsaspekt, da die Menge an zündfähigem, gasförmigen Wasserstoff, welche innerhalb des elektrolytischen Reaktionssystems 1 vorliegt, relativ gering ist. Die von diesem elektrolytischen Reaktionssystem 1 ausgehenden Gefahren sind somit relativ gering bzw. sind die Gefahrenpotentiale leicht zu entschärfen bzw. einfach zu beherrschen. Insbesondere kann das angegebene elektrolytische Reaktionssystem 1 in einfacher Art und Weise kontrolliert werden, um hohen Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden. Dies wird vor allem durch die „on demand'-Bereitstellung bzw. die bedarfsgerechte Verfügbarkeit des jeweils benötigten Wasserstoffgases bzw. Wasserstoff-/Sauerstoffgemisches bewerkstelligt. Dies erfordert aber eine hohe Effizienz bzw. Leistungsund Reaktionsfähigkeit, welche durch das angegebene Reaktionssystem 1 erfüllt wird. Insbesondere kann nach relativ kurzer Anlauf- bzw. Hochlaufphase des elektrolytischen Reaktionssystems 1 eine ausreichende Menge bzw. ein ausreichendes Volumen an Wasserstoffgas erzeugt werden, um einen Verbraucher, welcher eine Abtriebsleistung von 50 kW oder mehr bietet, starten und kontinuierlich betreiben bzw. versorgen zu können. Das Aufbauvolumen des elektrolytischen Reaktionssystems 1, insbesondere der Reaktionskammer 2, beträgt dabei weniger als 0,5 m3, insbesondere weniger als 0,25 m3, typischerweise nur in etwa 0,02 m3.

[00118] Anspruchsgemäß ist die Elektrodenanordnung 3 aus mehreren sternförmig verlaufenden Elektrodenplatten bzw. aus wenigstens einem Bündel von koaxial ineinander gestellten, rohrförmigen Elektroden gebildet. Damit sind optimale Elektrolyseleistungen erzielbar. Es ist aber auch denkbar, mit sonstigen, aus dem Stand der Technik bekannten Elektrodenanordnungen, beispielsweise mit einer Kaskaden- bzw. Reihenanordnung von plattenförmigen Elektroden, ähnliche Wirkungen bzw. Effekte zu erzielen, sodass die anspruchsgemäßen Elektrodenanordnungen nicht unbedingt als zwingend zu verstehen sind. Insbesondere ist bei andersartigen Elektrodenanordnungen lediglich mit relativ geringfügigen Leistungs- bzw. Effizienzeinbussen zu rechnen.

[00119] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des elektrolytischen Reaktionssystems 1 wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist.

[00120] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus elektrolytischen Reaktionssystems 1 dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. 22/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Reaktionssystem 35 Sammelabschnitt 2 Reaktionskammer 3 Elektrodenanordnung 36 Auslassöffnung 3' Elektrodenanordnung 37 Rückführung 4 Aufnahmebehälter 38 Flüssigkeitstank 5 Elektrode (anodisch) 39 Wasserbehälter 40 Filtervorrichtung 6 Elektrode (kathodisch) 7 Fächerachse 41 Elektrolytkreislauf 8 Zylinder- bzw. Vertikalachse 42 Flüssigkeitspumpe 9, 9' Abstand 43 Kühlvorrichtung 10 Spreizungswinkel 44 Wärmetauscher 45 Zufluss 11 Freistellung 12 radialer Abstand 46 Abfluss 13 elektromagnetische Spule 47 Durchtrittsöffnung 14 Flüssigkeitsstand (min.) 48 Umgebungsluft 15 Zentrums- bzw. Mittelpunkt 49 Regulierungsmittel 50 Mittel (Unterdruckerzeugung) 16 Mittelebene 17 Wicklungskörper 51 Verbrennungskraftmaschine 18 Spulenwicklung 52 Verbindung 19 Teilwicklung 53 Brennstoffzuführung 19' Teilwicklung 54 Abstand 55 Abstand 19" Teilwicklung 19", Teilwicklung 56 Rohrachse 20 Wicklungsabstand 57 Spalt 20' Wicklungsabstand 58 Spalt 20" Wicklungsabstand 59 Wandstärke 60 Wandstärke 21 Energiequelle 22 Energiequelle 61 Schlitz 23 Zulauföffnung 62 Schlitz 24 Mittel (Verwirbelung) 25 Ansaug- und/oder Auslassdüsen 26 Gasraum 27 Überlaufkante 28 Füssigkeitsstand (max.) 29 Begrenzungskante 30 Elektrolytbehälter 31 Zylinderachse 32 Schaum 33 Füllstand 34 Ablaufkanal 23/33

Claims (32)

1. österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15 Patentansprüche 1. Elektrolytisches Reaktionssystem (1) zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff, umfassend eine Reaktionskammer (2) zur Aufnahme eines Elektrolyten sowie einer Elektrodenanordnung (3), welche aus einer Mehrzahl von anodischen und kathodi-schen Elektroden (5, 6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (3) durch eine Mehrzahl von sternförmig aufgefächerten, plattenförmigen Elektroden (5, 6) gebildet ist, wobei eine virtuelle Fächerachse (7) der sternförmigen Elektrodenanordnung (3) zumindest annähernd auf einer virtuellen, zentrischen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) oder deckungsgleich zu einer virtuellen, zentrischen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) der Reaktionskammer (2) liegt, und dass in axialer Richtung der virtuellen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) oberhalb und/oder unterhalb der sternförmigen Elektrodenanordnung (3) wenigstens eine elektromagnetische Spule (13) angeordnet ist, deren elektromagnetisches Feld bei Beaufschlagung mit elektrischer Energie auf den Elektrolyten und auf die Elektrodenanordnung (3) einwirkt.
2. 2. Elektrolytisches Reaktionssystem (1) zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff, umfassend eine Reaktionskammer (2) zur Aufnahme eines Elektrolyten sowie einer Elektrodenanordnung (3), welche aus einer Mehrzahl von anodischen und kathodi-schen Elektroden (5, 6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (3) durch zumindest zwei, bevorzugt mehr als zumindest drei, koaxial oder annähernd koaxial ineinander angeordnete, rohrförmige Elektroden (5, 6) gebildet ist, wobei die zylindrischen oder die aus mehreren, winkelig zueinander ausgerichteten Flächen zusammengesetzten, prismatischen Mantelflächen der einander benachbart angeordneten, rohrförmigen Elektroden (5, 6) zueinander beabstandet ausgebildet sind, und dass in axialer Richtung einer virtuellen Rohrachse (56) oberhalb und/oder unterhalb der rohrartigen Elektrodenanordnung (3) wenigstens eine elektromagnetische Spule (13) angeordnet ist, deren elektromagnetisches Feld bei Beaufschlagung mit elektrischer Energie auf den Elektrolyten und auf die Elektrodenanordnung (3) einwirkt.
3. 3. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskammer (2) eine im Wesentlichen hohlzylindrische oder hohlprismatische Körperform aufweist und ihre virtuelle Zylinder- bzw. Vertikalachse (8), insbesondere eine Mantelfläche der Reaktionskammer (2), vertikal oder annähernd vertikal ausgerichtet ist.
4. 4. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskammer (2) einen im Wesentlichen hohlzylindrischen oder hohlprismatischen Aufnahmebehälter (4) umfasst, in welchem die wenigstens eine stern- oder rohrförmige Elektrodenanordnung (3) angeordnet ist.
5. 5. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter (4) für den Elektrolyten und für die wenigstens eine Elektrodenanordnung (3) im oberen Endabschnitt offen ausgeführt ist und dessen Mantel- oder Zylinderfläche von den Innenflächen der Reaktionskammer (2) beabstandet angeordnet ist.
6. 6. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Fächerachse (7) der sternförmigen Elektrodenanordnung (3) oder die virtuelle Rohrachse (56) der rohrartigen Elektrodenanordnung (3) im Wesentlichen auf der virtuellen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) oder deckungsgleich zur virtuellen Zylinder- bzw. Vertikalachse (8) des Aufnahmebehälters (4) bzw. der Reaktionskammer (2) liegt.
7. 7. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Elektrodenanordnung (3) vollständig in den Elektrolyten eingetaucht ist und die wenigstens eine elektromagnetische Spule (13) gleichfalls unterhalb eines regulären oder minimalen Flüssigkeitsstandes (14) für den Elektrolyten liegt oder zumindest überwiegend in den Elektrolyten eingetaucht ist. 24/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15
8. 8. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine elektromagnetische Spule (13) in Draufsicht im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und ihr Zentrums- bzw. Mittelpunkt (15) auf oder nahe der virtuellen Fächerachse (7) oder der virtuellen Rohrachse (8) der Elektrodenanordnung (3) liegt.
9. 9. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Spule (13) torusförmig ausgebildet ist und wenigstens eine Spulenwicklung (18), bevorzugt zumindest zwei, insbesondere vier um den Kreisumfang eines Wicklungskörpers (17) verteilt angeordnete, jeweils zueinander beabstandet gewickelte Teilwicklungen (19,19', 19", 19"') aufweist.
10. 10. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass drei jeweils um 45° zur Spulenachse versetzt angeordnete, übereinander gewickelte Spulenwicklungen (18,18', 18'") ausgebildet sind.
11. 11. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste elektrische Energiequelle (21) zur pulsierenden Energieversorgung der anodischen und kathodischen Elektroden (5, 6) ausgebildet ist.
12. 12. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere elektrische Energiequelle (22) zur pulsierenden Energieversorgung der wenigstens einen elektromagnetischen Spule (13) ausgebildet ist.
13. 13. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiefrequenz einer ersten Energiequelle (21) zur Energieversorgung der anodischen und kathodischen Elektroden (5, 6) und eine Energiefrequenz einer zweiten Energiequelle (22) zur Energieversorgung der wenigstens einen elektromagnetischen Spule (13) derart gewählt sind, dass das elektrolytische System zumindest zeitweise nahe dessen oder bei dessen Resonanzfrequenz arbeitet.
14. 14. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Abschnitt der Reaktionskammer (2) oder eines den Elektrolyten aufnehmenden Aufnahmebehälters (4) zumindest eine Zulauföffnung (23) zur Zuführung und/oder Nachfüllung des Elektrolyten angeordnet ist.
15. 15. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reaktionskammer (2) oder in einem den Elektrolyten aufnehmenden Aufnahmebehälter (4) zumindest ein Mittel (24) zur Verwirbelung des Elektrolyten, insbesondere zum Aufbau einer Strömung, beispielsweise einer turbulenten oder wirbelartigen Strömung, im Elektrolyten ausgebildet ist.
16. 16. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (24) zur Verwirbelung durch wenigstens eine Ansaug- und/oder Auslassdüse (25), bevorzugt durch eine Mehrzahl von in die Reaktionskammer (2) oder in den Aufnahmebehälter (4) des Elektrolyten führende Ansaug- und/oder Auslassdüsen (25) für den Elektrolyten gebildet ist.
17. 17. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (24) zur Verwirbelung des Elektrolyten durch zumindest ein Rührwerk gebildet ist.
18. 18. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reaktionskammer (2) zumindest eine Überlaufkante (27) zur Begrenzung oder Festlegung eines maximalen Flüssigkeitsstandes (28) des Elektrolyten ausgebildet ist. 25/33 österreichisches Patentamt AT 508 813B1 2011-06-15
19. 19. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Überlaufkante (27) für den Elektrolyten durch eine obere Begrenzungskante (29) eines Aufnahmebehälters (4), insbesondere eines hohlzylindrischen Elektrolytbehälters (30) mit vertikal ausgerichteter Zylinderachse (31) gebildet ist.
20. 20. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenabschnitt der Reaktionskammer (2) wenigstens eine Auslassöffnung (36) zur Ableitung von über die Überlaufkante (27) geflossenem Elektrolyt oder Elektrolytschaum aus der Reaktionskammer (2) ausgebildet ist.
21. 21. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Rückführung (37) von über die Überlaufkante (27) geflossenem Elektrolyt in den Aufnahmebehälter (4), insbesondere in den hohlzylindrischen Elektrolytbehälter (30).
22. 22. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Ausbildung eines Sammelabschnittes (35) für über die Überlaufkante (27) geflossenen Elektrolyten innerhalb der Reaktionskammer (2) oder innerhalb einer in die Reaktionskammer (2) führenden Rückführung (37) für den Elektrolyten, zur Bildung eines Gasverschlusses, insbesondere einer siphonartigen Gassperre für den erzeugten Wasserstoff und Sauerstoff.
23. 23. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Zufluss (45) und Abfluss (46) des Elektrolyten, insbesondere durch einen zeitbezogenen, allmählichen Austausch des Wasser umfassenden oder durch Wasser gebildeten Elektrolyten in der Reaktionskammer (2) bzw. in einem den Elektrolyten aufnehmenden Aufnahmebehälter (4).
24. 24. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden- oder Mantelabschnitt der Reaktionskammer (2), insbesondere eines Aufnahmebehälters (4) für den Elektrolyten, zumindest eine Durchtrittsöffnung (47), insbesondere eine Mehrzahl von verteilt angeordneten Durchtrittsöffnungen (47) für in die Reaktionskammer (2), insbesondere in einen Aufnahmebehälter (4) für den Elektrolyten einzuleitende Umgebungsluft (48) und/oderfür in den Elektrolyten einzublasenden, gasförmigen Stickstoff ausgebildet sind.
25. 25. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Mittel (50) zum Aufbau von Unterdrück in der Reaktionskammer (2) in Bezug auf den atmosphärischen Umgebungsdruck.
26. 26. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Aufbau von Unterdrück in der Reaktionskammer (2) durch Aufbau einer strömungstechnischen Verbindung (52) zwischen der Reaktionskammer (2), insbesondere dessen Gasraum (26), mit einer Brennstoffzuführung (53), insbesondere dem Ansaugsystem, einer Verbrennungskraftmaschine (51), insbesondere eines Benzin-, Gas- oder Dieselmotors.
27. 27. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuellen Rohrachsen (56) der rohrförmigen Elektroden (5, 6) vertikal ausgerichtet sind.
28. 28. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die distalen Endabschnitte der rohrförmigen Elektroden (5, 6) jeweils offen ausgeführt sind.
29. 29. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Mantel- oder Zylinderflächen der rohrförmigen Elektroden (5, 6) wenigstens ein zumindest annähernd hohlzylindrischer oder prismatischer Spalt (57, 58) ausgebildet ist, durch welchen ein Ausperlen von Gasblasen aus dem Elektrolyten, welche an den anodischen und kathodischen Elektroden (5, 6) entstehen oder haften, in einen oberhalb des Elektrolyten liegenden Gasraum (26) unterstützt ist. 26/33 österreichisches Patentamt AT 508 813 B1 2011-06-15
30. 30. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (54, 55) oder ein Spaltmaß zwischen rohrförmigen oder hohlprismatischen, ineinander gestellten Elektroden (5, 6) ausgehend von einem äußeren Paar von Elektroden (5, 6) im Vergleich zu einer weiter innen, insbesondere näher bei einer zentralen Rohrachse (56) angeordneten Elektrode (5; 6) oder einem weiter innen angeordneten Paar von Elektroden (5, 6) dieser rohrartigen Elektrodenanordnung (3) zunimmt oder größer werdend dimensioniert ist.
31. 31. Elektrolytisches Reaktionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steifigkeit, insbesondere eine Wandstärke, der rohrförmigen oder hohlprismatischen Elektroden (5, 6) derart dimensioniert ist, dass das elektromagnetische Feld der wenigstens einen Spule (13) eine Anregung von mechanischen Schwingungen bewirkt.
32. 32. Elektrolytisches Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine plattenförmige Elektrode (5, 6) oder wenigstens eine rohrförmige oder hohlprismatische Elektrode (5, 6) der Elektrodenanordnung (3) wenigstens einen Schlitz (61, 62) oder eine sonstige mechanische Schwächung bzw. Steifigkeitsreduzierung aufweist, um unter Einfluss des elektromagnetischen Feldes der wenigstens einen elektromagnetischen Spule (13) in verstärkte mechanische Schwingungen versetzt zu werden. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen 27/33