CN205046201U - 磁场制氢装置 - Google Patents

Abstract

磁场制氢装置，属绿色能源领域。这种制氢装置由两个主要部分构成，一部分是产生磁场的永久磁铁或电磁铁；另一部分是盛装于容器中的电解质溶液；磁铁产生的磁场垂直穿过电解质溶液；在动力的作用下，电解质溶液做切割磁力线、相对于磁铁的运动；电解质溶液中的正、负离子由于洛伦兹力而产生的加速度方向相反，在正、负离子达到的容器壁上分别固定有电极，这两个电极由导线连通；在正、负离子达到的容器壁上有气体出口；这里所说的动力可以是风力或水流动的作用力。该方法与装置使得制氢设备简单，而且效率高。

Description

磁场制氢装置

技术领域本发明属绿色能源领域

背景技术迄今为止，各种动力(风力，河水、海水流动的作用力等)制氢都是首先用动力带动发电机，再用电能制氢。这种方式不仅仅设备复杂，而且效率也低。自然界的动力制氢是一种重要的绿色能源。为此，本发明提出一种新的动力制氢的方式。按这种方式，不仅仅动力制氢设备结构简单、造价低，而且效率高。

发明内容本发明的物理基础是，等离子体或电解质溶液中的正、负离子在作切割磁力线运动时，受到洛伦兹力，因此正、负离子的加速度方向相反。这样，容器中的正、负离子将运动到两个相对的容器壁上，作切割磁力线运动电解质溶液可作为电源。另一方面，当正、负离子到达的容器壁上固定有电极，并将这两个电极连通时，到达电极的氢离子或其它正离子将结合电子变成氢原子或其它原子，到达电极的负离子将失去电子而变成原子，进而原子结合为分子后逸出。这样，就直接用动力驱动电解质溶液或磁铁制取氢气，而不必将动力首先用于发电，再用电制氢。

本发明第一种特征是，这种磁场制氢装置由两个主要部分构成，一部分是产生磁场的永久磁铁或电磁铁，另一部分是盛装于容器中的电解质溶液，磁铁产生的磁场垂直穿过电解质溶液；在动力的作用下，电解质溶液作切割磁力线、相对于磁铁的运动；电解质溶液中的正、负离子由于洛伦兹力而产生的加速度方向相反；在正、负离子达到的容器壁上分别固定有电极，用导线连结正、负离子到达的电极，正离子到达的电极产生氢气；在正、负离子到达的容器壁上有连接出气管的出气口；这里所说的动力可以是风力或水流动的力。

正离子到达的出气口放出氢气，另一出气口放出氧气及其它气体。氢气出气管连通到水池，经过水净化后，氢气储存在氢气罐中。氧气及其它气体出气管也连通到水池，氧气释放到大气中，其它气体可溶解在水或溶液中，处理后可重新使用。

本发明第二种特征是，电解质溶液不动，磁铁运动，从而电解质溶液作切割磁力线、相对于磁铁的运动；一种方式是，填充有电解质溶液的容器是圆环形，垂直于圆环的切面是矩形，在圆环的上、下两面固定有磁极相反的磁铁，磁力线垂直于、并穿过环面，而磁铁绕垂直于环面的中心轴转动；固定在容器上、下两面磁铁也是圆环形，其圆环内、外半径分别与容器圆环的内、外半径相同。如图1、2所示。

本发明第三种特征是，电解质在动力驱动下作切割磁力线的运动，电解质在动力驱动下作切割磁力线的运动，而磁铁静止；一种方式是，容器静止，而电解质由于动力驱动在容器中流动；另一种方式是，其中的容器和磁铁的形状与第二种特征中的容器和磁铁的形状相同，结构也相同，但容器带动溶液绕垂直于环面的中心轴转动。

当容器与磁铁静止，而溶液在容器中流动时，容器形状有多种形式。例如，可以是回针形，矩形或圆环形。

本发明第四种特征是，固定在容器壁上的两个电极之间也可以连接辅助直流电源，电源的正极与负离子到达的电极连通，电源的负极与正离子到达的电极连通，一种辅助电源是太阳能电池或温差发电电源。这样，可以将多种能源充分利用，提高效率。

此外，应该尽可能让日光照射电解质溶液，或用各种余热加温电解质，使其中电解质更多地电离，并使离子脱离络合水分子。

本发明第五种特征是，在容器上固定有两个进水管和一个带有阀门的出水管，一个进水管连通到补水装置，另一个进水管和出水管连通到溶液循环装置。

通过进水管可以补充水分，保持溶液浓度和体积；溶液循环可以保持容器中溶液温度。

本发明第六种特征是，第1、或2、或3种特征所述的磁场制氢装置中，可以将N个电解质溶液容器和(N+1)个磁铁相间放置，容器两侧磁铁的磁极相反，如图3所示；这些容器可以连通，也可以不连通；在垂直于磁力线方向，磁铁剖面的形状与电解质溶液容器剖面的形状相同。这样结构可以充分利用磁铁。

本发明第七种特征是，磁铁或容器的转动轴的一种是磁悬浮转轴。这种转轴摩擦阻力很小。

附图说明图1是圆环形磁铁或容器的环面剖面图；图2是圆环形磁铁或容器的垂直于环面剖面图；图3是3个圆环形磁铁和两个圆环形容器组合在一起、在垂直方向的剖面图。图中1、2是出气口；3是进水管，4是出水管；5是中心转轴，6是带动转轴的传动轮。

具体实施方式取三个形状和场强都相同的圆环形磁铁。磁场方向垂直于环面，磁铁圆环面内径30cm，外径40cm，磁铁高5cm。将磁铁如图3放置，在垂直方向间隔6cm、环面中心轴重合、磁极方向相同。三个磁铁都固定到带有传动轮6的中心轴上。

取两个圆环形电解质溶液容器，其环面与磁铁相同，高4cm。在垂直于环面、大圆及小圆的内侧壁上固定有耐HCl腐蚀的电极，将两个电极连结。容器中填充有浓度为37％的HCl溶液。

将两个容器分别平行于磁铁放置到三个磁铁的两个空隙之间，每个容器的底面距其下面磁铁1mm，距其上面磁铁9mm，容器环面的中心轴与磁铁环面中心轴5重合。调整好位置后，将其固定。

在每个容器上环面靠近内圆及外圆处等间距地各开有6个直径7mm的出气口1和2。出气口1和2都连接有外径7mm、内径6mm出气管(图中未画出)。磁铁顺时针转动，出气口1放出氢气，出气口2放出氯气。氢气出气管连通到水池(图中未画出)，经过水净化后，氢气储存在氢气罐中。氯气出气管连通到水罐(图中未画出)，氯气重新溶解在水中，生成盐酸，处理后再用。

在每个容器靠近上环面和下环面处各附加有两个直径为5mm进水管3和一个装有阀门的出水管4。一个进水管连通到补水装置，另一个进水管和出水管连通到溶液循环装置。

用风力带动传动轮，当3个磁铁能以每秒100转以上速度旋转时，出气口1、2分别放出氢气和氯气。这样，不经过动能转化电能的过程，就能直接用动力制取氢气。设备简洁而廉价。

Claims (7)

1.一种磁场制氢装置，其特征是，这种制氢装置由两个主要部分构成，一部分是产生磁场的永久磁铁或电磁铁，另一部分是盛装于容器中的电解质溶液，磁铁产生的磁场垂直穿过电解质溶液；在动力的作用下，电解质溶液做切割磁力线、相对于磁铁的运动；电解质溶液中的正、负离子由于洛伦兹力而产生的加速度方向相反；在正、负离子达到的容器壁上分别固定有电极，用导线连结正、负离子到达的电极；正离子到达的电极产生氢气；在正、负离子到达的容器壁上有连接出气管的出气口；这里所说的动力可以是风力或水流动的力。

2.权利要求1所述的磁场制氢装置，其特征是，电解质不动，磁铁运动，从而电解质溶液作切割磁力线、相对于磁铁的运动；一种方式是，填充有电解质溶液的容器是圆环形，垂直于圆环的切面是矩形，在圆环的上、下两面固定有磁极相反的磁铁，磁力线垂直于、并穿过环面，而磁铁绕垂直于环面的中心轴转动。

3.权利要求1所述的磁场制氢装置，其特征是，电解质在动力驱动下作切割磁力线的运动，而磁铁静止；一种方式是，容器静止，而电解质由于动力驱动在容器中流动；另一种方式是，其中的容器和磁铁的形状与权利要求2中的容器和磁铁的形状相同，结构也相同，但容器带动溶液绕垂直于环面的中心轴转动。

4.权利要求1所述的磁场制氢装置，其特征是，固定在容器壁上的两个电极之间也可以连接辅助直流电源，电源的正极与负离子到达的电极连通，电源的负极与正离子到达的电极连通，一种辅助电源是太阳能电池或温差发电电源。

5.权利要求1所述的磁场制氢装置，其特征是，在容器上固定有两个进水管和一个带有阀门的出水管，一个进水管连通到补水装置，另一个进水管和出水管连通到溶液循环装置。

6.权利要求1、或2、或3所述的磁场制氢装置，其特征是，可以将N个电解质溶液容器和(N+1)个磁铁相间放置，容器两侧磁铁的磁极相反；这些容器可以连通，也可以不连通。

7.权利要求1所述的磁场制氢装置，其特征是，磁铁或容器转动轴的一种是磁悬浮转轴。