DE10355158A1

DE10355158A1 - Extracting electrical energy and/or mechanical drive energy from electrolytically dissociated water involves producing oxyhydrogen gas mixture in dissociation unit operating on high frequency resonance electrolysis principle

Info

Publication number: DE10355158A1
Application number: DE10355158A
Authority: DE
Inventors: Alexander Balling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-23

Abstract

The method involves producing an oxyhydrogen gas mixture from hydrogen and oxygen in an electrically operated dissociation unit (10) operating on the high frequency resonance electrolysis principle, whereby the chemical energy of the gas mixture is converted into electrical energy and/or mechanical drive energy and part of the generated electrical energy is fed into the dissociation unit. An independent claim is also included for a device for producing electrical energy and/or mechanical drive energy in accordance with the inventive method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen elektrischer Energie und/oder mechanischer Antriebsenergie aus elektrolytisch dissoziiertem Wasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The invention relates to a method for obtaining electrical energy and / or mechanical drive energy from electrolytically dissociated water according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the Method according to the preamble of claim 10.

Die gegenwärtige Energieversorgung der Menschheit beruht zu einem beträchtlichen Teil auf der Nutzung fossiler Energieträger, wie beispielsweise Kohle, Erdöl und Erdgas oder nuklearer Energieträger wie Uran oder dem bei der Kernspaltung anfallenden Plutonium. Diese beiden Arten der Energiegewinnung werden das Problem des etwa exponentiell wachsenden Energieverbrauchs der Menschheit nicht lösen können und schaffen zudem zusätzliche wirtschaftliche, politische, soziale und ökologische Probleme deren Auswirkungen auf das Leben kommender Generationen derzeit noch nicht vollständig abzuschätzen sind und die derzeit vor allem auch in Hinblick auf die Auswirkungen der wirtschaftlichen und politischen Globalisierung immer drängender werden. Stichworte hierfür sind die begrenzte Verfügbarkeit fossiler und nuklearer Brennstoffe, der weltweit wachsende CO₂-Ausstoß in erdhistorisch überaus kurzer Zeit und der damit verbundene Treibhauseffekt, die ungleiche Verteilung und Konzentration fossiler Brennstoffvorkommen in Verbindung mit dem von der Verteilung fossiler Brennstoffvorkommen abweichenden gesellschaftlichen Wohlstand und des Industrialisierungsgrades und des damit verbundenen Energieverbrauchs. Damit gehen Konflikte zwischen politischen, ökonomischen, ökologischen und ethnisch religiöser Interessen und Kulturen einher, die in den kommenden Jahrzehnten die Hauptkonfliktlinien der Weltpolitik bilden werden.Humanity's current energy supply relies to a considerable extent on the use of fossil fuels, such as coal, oil and natural gas, or nuclear energy sources such as uranium or plutonium produced during nuclear fission. These two forms of energy production will not be able to solve the problem of humanity's exponential growth in energy consumption, and they will also create additional economic, political, social and environmental problems whose impact on the lives of future generations can not yet be fully assessed Increasingly urgent with regard to the effects of economic and political globalization. Keywords for this are the limited availability of fossil and nuclear fuels, the world-wide growing shortage of CO ₂ emissions and the associated greenhouse effect, the unequal distribution and concentration of fossil fuel reserves in conjunction with the social wealth deviating from the distribution of fossil fuel deposits and the Degree of industrialization and associated energy consumption. This is accompanied by conflicts between political, economic, ecological and ethnic religious interests and cultures, which will form the main lines of conflict in world politics in the coming decades.

Vor dem Hintergrund der sich weltweit verschärfenden Energiekrise werden derzeit in beträchtlichem Maße Bestrebungen unternommen, den Anteil fossiler Brennstoffe oder der nuklearen Energieerzeugung zu reduzieren und durch einen wachsenden Anteil erneuerbarer Energieträger abzulösen. Stichworte hierfür sind die Nutzung solarer Energie entweder in primärer Weise durch Solarkraftwerke oder sekundär durch die Nutzung der durch die Sonneneinstrahlung hervorgerufenen Luftströmungen in der Atmosphäre, wie dies beispielsweise bei Windkraftwerken der Fall ist.In front the background of the global energy crisis currently in considerable Dimensions aspirations the share of fossil fuels or nuclear Reduce energy production and by increasing its share renewable energy sources replace. keywords therefor are the use of solar energy either in a primary way through solar power plants or secondarily through the use of the solar radiation induced air currents in the atmosphere, such as This is the case, for example, in wind power plants.

Ein weiterer praktisch unerschöpflicher Energievorrat ist durch das weltweit verfügbare Wasser gegeben. Sofern es gelingt, das Wassermolekül mit einem vertretbaren Aufwand zu dissoziieren, liegen die elementaren Bestandteile des Wassers – Wasserstoff und Sauerstoff – vor und können als Energieträger genutzt werden, wobei insbesondere dem Wasserstoff durch die derzeit sehr erfolgversprechende Entwicklung in der Brennstoffzellentechnik eine Schlüsselrolle zukommt. Die Dissoziierung des Wassers erfolgt vornehmlich auf elektrochemischem Wege, wobei der zu dissoziierenden Wassermenge elektrische Energie in beträchtlicher Menge zugeführt werden muß. Diese elektrische Energie wird derzeit jedoch entweder aus der Nutzung fossiler Primärenergie gewonnen oder günstigstenfalls durch die Nutzung erneuerbarer Energien. Das Wasser selbst stellt somit keinen primären Energieträger dar, sondern wird erst unter der Nutzung bereits gewonnener elektrischer Energie zu einem sekundären Energieträger, der die bereits gewonnene elektrische Energie im Grunde nur in eine andere Form, die chemische Energie des gewonnenen Wasserstoffs umwandelt.One more practically inexhaustible Energy supply is given by the world's available water. Provided it succeeds in the water molecule to dissociate with a reasonable effort, are the elementary Ingredients of water - hydrogen and oxygen - before and can as an energy source be used, in particular the hydrogen by the currently very promising development in fuel cell technology one key role due. The dissociation of the water takes place primarily by electrochemical means, wherein the amount of water to be dissociated in electrical energy considerable Quantity supplied must become. However, this electrical energy is currently either from use fossil primary energy won or at best through the use of renewable energy. The water itself puts thus no primary fuels but is only under the use of already gained electrical Energy to a secondary Energy, the already gained electrical energy basically only in one other form that converts chemical energy of the recovered hydrogen.

Zur Dissoziation von Wasser sind eine Vielzahl bekannter Verfahren Stand der Technik. Bei der elektrolytisch ausgeführten Dissoziation nach Art der Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse werden die polaren Eigenschaften des Wassermoleküls ausgenutzt. Hierbei bilden die beiden Wasserstoffatome einen positiven Ladungsschwerpunkt und das Sauerstoffatom einen negativen Ladungsschwerpunkt aus, wobei dadurch ein resultierendes Dipolmoment des Wassermoleküls gebildet wird. Eine derartige kovalente Bindung mit Dipoleigenschaften wird als polare Bindung bezeichnet. In einem äußeren elektrischen Feld erfahren die Wassermoleküle eine Ausrichtung, wobei sich die Dipolmomente der Wassermoleküle entlang der Feldlinien ausrichten. Oszilliert das äußere elektrische Feld, können die Energieniveaus der Molekülschwingungen im Wassermolekül angeregt werden. Bei einer hinreichend großen Schwingungsamplitude entlang der molekularen Bindungsachsen, die durch eine Resonanzabstimmung der Frequenz des oszillierenden elektrischen Feldes mit den Eigenfrequenzen der Schwingungen innerhalb des Wassermoleküls erreicht werden kann, bricht die kovalente Bindung zwischen dem Sauerstoff- und den Wasserstoffatomen auf, wobei das Wassermolekül dissoziiert und Wasserstoff bzw. Sauerstoff frei wird.to Dissociation of water are a variety of well-known procedures of the technique. In the case of electrolytic dissociation according to Art High-frequency resonance electrolysis becomes the polar properties of the water molecule exploited. Here, the two hydrogen atoms form a positive Charge center and the oxygen atom is a negative charge center from, thereby forming a resulting dipole moment of the water molecule becomes. Such a covalent bond with dipole properties becomes referred to as polar bond. Experienced in an external electric field the water molecules an orientation, where the dipole moments of the water molecules along align the field lines. If the external electric field oscillates, the Energy levels of molecular vibrations in the water molecule be stimulated. At a sufficiently large vibration amplitude along of the molecular binding axes, by resonance tuning the frequency of the oscillating electric field with the natural frequencies the vibrations within the water molecule can be achieved breaks the covalent bond between the oxygen and hydrogen atoms on, with the water molecule dissociated and hydrogen or oxygen is released.

Ein derartiges Verfahrensprinzip und eine dafür vorgesehene Vorrichtung wird insbesondere in der US-amerikanischen Patentschrift US 4,936,961 beschrieben. Hierbei ist innerhalb eines mit Wasser gefüllten Tanks eine Kondensatoreinrichtung angeordnet, die bei dem dort beschriebenen Verfahren als ein zylindrisch geformter Plattenkondensator ausgeführt ist, der Bestandteil eines getriebenen Schwingkreises mit variablen Induktivitäten ist. Die Kondensatorplatten werden von einer externen pulserzeugenden Schaltung, deren Pulsfrequenz und Pulsamplitude durchstimmbar ist, mit Spannung versorgt. Mittels einer geeigneten Wahl der Pulsfrequenz bzw. der Pulsamplitude werden die Wassermoleküle fortlaufend auf höhere Schwingungsenergieniveaus gehoben und dissoziieren schließlich. Aus dem im Tank befindlichen Wasservolumen tritt schließlich ein Wasserstoff-Sauerstoff-Gasgemisch aus. Ein auf dem gleichen Verfahrensprinzip beruhende Anordnung zum Dissoziieren von Wassermolekülen und zum Gewinnen von Wasserstoff wird in der US-Patentschrift US 4,394,230 beschrieben. Dort ist ein Injektionssystem offenbart, bei dem Wasser strömend an einem Elektrodensystem vorbeifließt und dabei dissoziiert wird. Derartige Dissoziationsverfahren werden nachfolgend als Hochfrequenz-Resonanz-Elektrlyse-Verfahren (HFRE-Verfahren) bezeichnet.Such a method principle and a device provided for this purpose is described in particular in the US patent US 4,936,961 described. Here, a capacitor device is arranged within a tank filled with water, which is carried out in the method described there as a cylindrically shaped plate capacitor, which is part of a driven resonant circuit with variable inductances. The capacitor plates are powered by an external pulse generating circuit whose pulse frequency and pulse amplitude is tunable. By means of a suitable choice of the pulse rate or the pulse amplitude, the water molecules are continuously raised to higher vibrational energy levels and finally dissociate. From the water volume in the tank finally emerges from a hydrogen-oxygen gas mixture. An arrangement based on the same process principle for dissociating water molecules and recovering hydrogen is described in US Pat US 4,394,230 described. There is disclosed an injection system in which water flows past an electrode system and is thereby dissociated. Such dissociation methods are referred to hereinafter as high-frequency resonance electrolysis methods (HFRE method).

Ein weiteres derartiges Dissoziationsverfahren wird in der WO 89/01464 beschrieben, wobei durch diese Druckschrift ein erweiteres Resonanzverfahren beschrieben wird, bei dem das erzeugte Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch zusätzlich dazu noch mit einem pulsierenden elektrischen Feld ionisiert wird, um die Energieausbeute bei der Verbrennung des Gasgemischs zu verbessern.One Another such dissociation method is disclosed in WO 89/01464 described by this document an expanded resonance method is described in which the generated hydrogen-oxygen mixture in addition to this is ionized with a pulsating electric field to the Improve energy efficiency in the combustion of the gas mixture.

Diese Vorgehensweise kann gegebenenfalls mit einem Verdampfen des Wassers kombiniert werden, wie beispielsweise der internationalen Offenlegungsschrift WO 02/07874 A1 entnommen werden kann. Hierbei wird das elektrische Feld nicht nur zu einem Dissoziieren des Wassers genutzt, sondern dient zusätzlich dazu, das Wasser vorhergehend in die Dampfphase zu überführen und nachfolgend zu dissoziieren.These If necessary, this can be done by evaporating the water be combined, such as the international publication WO 02/07874 A1 can be taken. Here is the electrical Field not only used to dissociate the water, but serves additionally to transfer the water to the vapor phase beforehand and subsequently dissociate.

Eine beispielhafte Schaltung zur Spannungskontrolle bei einem derartigen Dissoziationsverfahren wird in der US-amerikanischen Patentschrift US 4,798,661 beschrieben. Mit einer dort offenbarten Schaltung kann sowohl die Pulsrate, als auch die Pulsamplitude, aber auch ein Abstand zwischen den genannten Kondensatorplatten aufeinander abgestimmt und die Gaserzeugungsrate gesteuert werden. Eine weitere vergleichbare Einrichtung für ein derartiges Dissoziationsverfahren wird in der Website www.wasserauto.de beschrieben.An exemplary circuit for voltage control in such a dissociation process is disclosed in US Pat US 4,798,661 described. With a circuit disclosed therein, both the pulse rate and the pulse amplitude, but also a distance between said capacitor plates can be matched and the gas generation rate can be controlled. Another comparable device for such a dissociation process is described in the website www.wasserauto.de.

Es wurde gefunden, dass der Dissoziationsablauf bei einer zweckmäßigen Gestaltung der geometrischen Form der Elektroden und einer geeigneten Wahl der Pulsfrequenz bzw. der Pulsamplitude so intensiviert werden kann, dass die in der erzeugten Wasserstoffmenge enthaltene chemische Energie die zur Ausführung des HFRE-Verfahrens notwendige elektrische Energie decken und übersteigen kann. Dieser Umstand ist unter anderem durch die Quelle "FUEL FROM WATER, Energy Independence with Hydrogen", Michael A. Peavey, Publisher Merit, Inc., P.O. Box 694 Louisville, KY 40205, Library of Congress Number 88-188956 ISBN 0-945516-04-5, Seite 22 offenbart:
„The smallest amount of energy needed to electrolyse one mole of water is 65.3 Wh at 25 degrees Celcius (77 degrees F). When the Hydrogen and Oxygen are recombined into water during combustion 79.3 Wh of energy is released. 14 Wh more energy is released in burning Hydrogen and Oxygen than is required to split water. This excess must be absorbed from the surrounding media (environment) in the form of heat during electrolysis." [...] "At 25 degrees celcius, for voltages of 1.23 to 1.47 V, the electrolysis reaction absorbs heat. At over 1.47 V at 25 degrees celcius, the reaction gives off heat."It has been found that, given an expedient design of the geometric shape of the electrodes and a suitable choice of the pulse frequency or the pulse amplitude, the dissociation process can be intensified in such a way that the chemical energy contained in the amount of hydrogen produced is the electrical energy required to carry out the HFRE process can cover and exceed. This circumstance is confirmed, inter alia, by the source "FUEL FROM WATER, Energy Independence with Hydrogen", Michael A. Peavey, Publisher Merit, Inc., PO Box 694 Louisville, KY 40205, Library of Congress Number 88-188956 ISBN 0-945516- 04-5, page 22 discloses:
The smallest amount of energy needed to electrolyse one mole of water is 65.3 Wh at 25 degrees Celcius (77 degrees F). When the Hydrogen and Oxygen are recombined into water 79.3 Wh of energy is released. 14 Wh more energy is released in hydrogen and hydrogen than is required to split water. This excess must be absorbed by the surrounding media (environment) in the form of heat during electrolysis. "At 25 degrees celcius, for voltages of 1.23 to 1.47 V, the electrolysis reaction absorbs heat. At over 1.47 V at 25 degrees celsius, the reaction gives off heat. "

Der Grund für diesen Energieüberschuß besteht darin, dass bei der Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse die Wassermoleküle der Wirkung eines in einem Hohlraum vorhandenen Energiefeldes ausgesetzt sind. Der Hohlraum zwischen den Elektroden wirkt als Resonator mit einer Reihe von geometrisch Eigenschwingungsmoden. Das elektrische Energiefeld ist hierbei sowohl auf die elektromagnetischen Eigenschwingungsmoden des Hohlraums, als auch auf die Resonanzeigenschaften des Molekülverbandes der zu dissoziierenden Wassermoleküle abgestimmt. Als Folge davon kann die in den Eigenschwingungsmoden des Hohlraumresonators vorhandene freie Energie zusätzlich zur Dissoziation des Molekülverbandes aktiviert werden. Die Eigenschwingungen des Hohlraumresonators führen somit zu einem zusätzlichen externen Energieeintrag, der aus der Umgebung in Form von Wärme absorbiert wird.Of the reason for this energy surplus exists in that in high-frequency resonance electrolysis, the water molecules of the effect of a exposed in a cavity existing energy field. Of the Cavity between the electrodes acts as a resonator with a row of geometric natural vibration modes. The electric energy field is here on both the electromagnetic Eigenschwingungsmoden of the cavity, as well as on the resonance properties of the molecular structure matched to the water molecules to be dissociated. As a consequence of this can the present in the natural modes of the cavity resonator free energy in addition for the dissociation of the molecular association to be activated. The natural vibrations of the cavity resonator thus lead to an additional external energy input, which is absorbed from the environment in the form of heat.

Es besteht vor dem Hintergrund der genannten Aussagen die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit denen die genannten Vorteile und physikalischen Effekte des HFRE-Dissoziationsverfahrens zum Gewinnen elektrischer Energie und/oder mechanischer Antriebsenergie genutzt werden können. Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens anzugeben.It In the light of the above statements, it is the task to provide a method by which the said advantages and physical Effects of the HFRE dissociation method for obtaining electrical Energy and / or mechanical drive energy can be used. Farther is a device for running of the procedure.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10, wobei die abhängigen Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen der unabhängigen Ansprüche enthalten.The solution This object is achieved by a method with the features of Claim 1 and a device with the features of claim 10, the dependent ones under claims at least expedient embodiments the independent one claims contain.

Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass in einer nach dem Prinzip des Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse-Verfahrens arbeitenden, elektrisch betriebenen Dissoziationseinheit aus einer im wesentlichen kontinuierlich zugeführten Wassermenge ein Knallgasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt wird, wobei die chemische Energie des Knallgasgemischs in elektrische Energie und/oder mechanische Antriebsenergie umgesetzt und ein Teil der erzeugten elektrischen Energie der Dissoziationseinheit zugeführt wird.The basic idea of the method according to the invention is that in a working on the principle of high-frequency resonance electrolysis process, electrically operated dissociation from a substantially continuously supplied amount of water a blast of hydrogen and oxygen is generated, the chemical energy of the blast gas mixture in electrical Energy and / or mechanical drive energy implemented and a portion of the generated electrical energy of the dissociation unit is supplied.

Das von der HFRE-Dissoziationseinheit erzeugte Knallgasgemisch dient somit dazu, zum einen elektrische Energie und/oder mechanische Antriebsenergie zu erzeugen. Andererseits wird die aus der chemischen Energie des Knallgasgemischs gewonnene elektrische Energie teilweise wieder zum Betreiben der HFRE-Dissoziationseinheit verwendet und dieser zugeführt.The used by the HFRE dissociation unit explosive gas mixture is used thus, on the one hand, electrical energy and / or mechanical drive energy to create. On the other hand, from the chemical energy of the Partial gas mixture recovered electrical energy partially again used to operate the HFRE dissociation unit and this fed.

Das Verfahren weist zweckmäßigerweise einen ersten Prozeßkreislauf auf. Dieser besteht darin, dass das in der HFRE-Dissoziationseinheit erzeugte Wasserstoffgas an eine nach dem Prinzip der Brennstoffzelle arbeitenden Energieerzeugungseinrichtung geleitet wird, wobei das in der Energieerzeugungseinrichtung erzeugte Wasser an ein Wasserreservoir geführt wird.The Method expediently a first process cycle on. This is that in the HFRE dissociation unit generated hydrogen gas to one on the principle of the fuel cell working energy generating device is passed, the in the power generating device generated water is fed to a water reservoir.

Das bei dem Betrieb der Brennstoffzelle erzeugte Wasser wird somit wiederverwertet und steht einer erneuten Dissoziation zur Verfügung. Es wird damit verhindert, dass Wasser ungenutzt in die Umgebung abgegeben wird.The Water generated in the operation of the fuel cell is thus recycled and is available for a new dissociation. It prevents that water is released unused into the environment.

Weiterhin wird zweckmäßigerweise in einem zweiten Prozeßkreislauf das in der HFRE-Dissoziationseinheit erzeugte Knallgasgemisch an eine Verbrennungsantriebseinrichtung geleitet. Das bei der Verbrennung erzeugte Wasser wird an das Wasserreservoir zurück geführt. In der Verbrennungsantriebseinrichtung wird somit die chemische Energie des Knallgasgemischs in mechanische Antriebsenergie umgesetzt. Das dabei ohnehin entstehende Wasser wird dabei dem Wasserreservoir zurückgeführt.Farther is expediently in a second process cycle the blast gas mixture produced in the HFRE dissociation unit passed a combustion drive device. The burning generated water is fed back to the water reservoir. In the combustion drive device Thus, the chemical energy of the oxyhydrogen gas mixture in mechanical Drive energy implemented. The resulting water anyway is thereby returned to the water reservoir.

In einem dritten Prozeßkreislauf wird die in der Energieerzeugungseinrichtung erzeugte elektrische Energie an die HFRE-Dissoziationseinheit zurückgeführt. Dabei wird der aus dem Stand der Technik bekannte und vorhergehend kurz beschriebene Umstand ausgenutzt, dass die für eine gewisse Wasserstoffmenge benötigte elektrische Energie unter den Bedingungen der HFRE-Dissoziation kleiner als die in dieser Wasserstoffmenge enthaltene chemische Energie ist und somit in Form elektrischer Energie für einen erneuten HFRE-Dissoziationsvorgang zur Verfügung steht.In a third process cycle is the electrical generated in the power generation device Energy attributed to the HFRE dissociation unit. This is the from the State of the art known and briefly described above circumstance exploited that for a certain amount of hydrogen required electrical energy among the Conditions of HFRE dissociation less than that in this amount of hydrogen contained chemical energy is and therefore in the form of electrical Energy for a new HFRE dissociation process is available.

Darüber hinaus bietet sich auch die Möglichkeit, die von der Verbrennungsantriebseinrichtung erzeugte mechanische Energie mindestens teilweise in elektrische Energie umzusetzen und die elektrische Energie der HFRE-Dissoziationseinrichtung zuzuführen oder in einem Akkumulator zu speichern.Furthermore also offers the possibility the mechanical generated by the combustion drive means To convert energy at least partially into electrical energy and to supply the electrical energy to the HFRE dissociation device or to store in an accumulator.

Weiterhin können die bei dem Betrieb der Energieerzeugungseinrichtung anfallende Abwärme zum Antrieb einer elektrischen Generatoreinrichtung und/oder für Heizzwecke verwendet werden. Ebenso kann das bei der Verbrennung des Knallgasgemischs erzeugte Wasser kondensiert werden, wobei die bei der Kondensation anfallende Abwärme zum Antrieb einer elektrischen Generatoreinrichtung und/oder für Heizzwecke verwendet wird. Das Verfahren beinhaltet somit den ausgestaltenden Gedanken, die innerhalb der verschiedenen Prozeßkreisläufe anfallende Abwärme effektiv zu nutzen.Farther can incurred in the operation of the power generation facility Waste heat to Drive an electric generator device and / or for heating purposes be used. Likewise, this can be generated during combustion of the oxyhydrogen gas mixture Condensed water, the resulting in the condensation waste heat for driving an electric generator device and / or for heating purposes is used. The method thus includes the framing Thoughts, the waste heat generated within the various process cycles effectively to use.

In einer ersten Verfahrensvariante ist das Wasserreservoir ein im wesentlichen unbegrenztes und offenes Wasserreservoir. In einer zweiten Verfahrensvariante ist das Wasserreservoir ein abgeschlossenes Wasserreservoir begrenzter Größe.In In a first variant of the method, the water reservoir is essentially one unlimited and open water reservoir. In a second process variant the water reservoir is a closed water reservoir more limited Size.

Eine Vorrichtung zum Erzeugen mechanischer Antriebsenergie und/oder elektrischer Energie umfaßt mindestens einen Wassertank, eine mit dem Wassertank verbundene Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyseeinheit (HFRE-Einheit), eine mit der HFRE-Einheit verbundene Brennstoffzellen-Einrichtung und/oder einen mit der HFRE-Einheit verbundenen Knallgas-Verbrennungsmotor. Wasserstoff und Sauerstoff werden getrennt abgeführt.A Device for generating mechanical drive energy and / or electrical Energy includes at least one water tank, one connected to the water tank High frequency resonant electrolysis unit (HFRE unit), one with the HFRE unit connected fuel cell device and / or one with the HFRE unit connected oxyhydrogen combustion engine. Hydrogen and oxygen are removed separately.

Die Vorrichtung kann somit sowohl ausschließlich zur Erzeugung elektrischer Energie, ausschließlich zur Erzeugung mechanischer Antriebsenergie oder sowohl zur Erzeugung elektrischer Energie als auch mechanischer Antriebsenergie verwendet werden.The Device can thus both exclusively for the production of electrical Energy, exclusively for generating mechanical drive energy or both for generation electrical energy as well as mechanical drive energy used become.

Die Vorrichtung enthält darüber hinaus Einrichtungen zur Spannungsversorgung, die zwischen die Brennstoffzellen-Einrichtung und die HFRE-Einheit zwischengeschaltet sind. Diese Einrichtungen formen die von der Brennstoffzellen-Einrichtung erzeugte elektrische Spannung auf die zum Betrieb der HFRE-Einheit notwendige elektrische Spannung um. Insbesondere weisen die Einrichtungen zur Spannungsversorgung eine Schaltung zum Erzeugen einer hochfrequenten gepulsten Wechselspannung auf, die zum Betrieb der HFRE-Einheit unerläßlich ist.The Device contains about that In addition, means for supplying power between the fuel cell device and the HFRE unit are interposed. These facilities form the electrical voltage generated by the fuel cell device to the electrical voltage necessary to operate the HFRE unit around. In particular, the devices have the power supply a circuit for generating a high-frequency pulsed AC voltage, which is indispensable for the operation of the HFRE unit.

Weiterhin kann die Vorrichtung zwischengeschaltete Einrichtungen zum Rückführen des im Knallgas-Verbrennungsmotor erzeugten Wasserdampfes zwischen dem Knallgas-Verbrennungsmotor und dem Wassertank aufweisen. Diese Einrichtungen dienen zum Rückgewinnen des in dem Knallgas-Verbrennungsmotor erzeugten Wassers.Farther For example, the device may include intermediary devices for returning the in the oxyhydrogen combustion engine generated water vapor between the Oxygen gas combustion engine and the water tank have. These facilities serve to recover in the oxyhydrogen combustion engine generated water.

Die Vorrichtung zum Rückführen des Wasserdampfes ist zweckmäßigerweise als eine in Nähe des Wassertanks angeordnete Kühl- und Verflüssigungseinrichtung mit einer der Kühl- und Verflüssigungseinrichtung zugeordneten Generatoreinrichtung ausgeführt, in welcher der Wasserdampf kondensiert wird und seine Wärme an die Generatoreinrichtung abgibt.The device for returning the water vapor is expediently designed as a cooling and liquefaction device arranged in the vicinity of the water tank with a generator device associated with the cooling and liquefaction device, in which the water vapor con is condensed and gives its heat to the generator device.

Insbesondere ist die Kühl- und Verflüssigungseinrichtung als ein an die Abgasseite des Knallgas-Verbrennungsmotors anschließendes, den Knallgas-Verbrennungsmotor mit dem Wassertank verbindendes Kühlrohr mit mindestens einer innerhalb des Kühlrohres angeordneten, den Querschnitt des Kühlrohres mindestens teilweise überdeckenden durchlöcherten Kühl- und Kondensierplatte und eine innerhalb des Kühlrohres angeordnete Antriebseinrichtung für einen Generator ausgebildet. Die Antriebseinrichtung wird hierbei durch die Bewegung des ausgestoßenen Wasserdampfes oder eines anderen strömenden Mediums in Bewegung versetzt. An der Kühl- und Kondensierplatte gibt der Wasserdampf Wärme ab und kondensiert, wobei das flüssige Wasser durch die Löcher innerhalb der Kühl- und Kondensierplatte direkt in den Wassertank zurücktropft.Especially is the cooling and liquefaction facility as a subsequent to the exhaust gas side of the oxyhydrogen combustion engine, the oxyhydrogen combustion engine with the water tank connecting cooling tube with at least one inside the cooling tube arranged, the cross section of the cooling tube at least partially covering perforated Cold and Condenser plate and arranged within the cooling tube drive means for one Generator formed. The drive device is characterized by the movement of the expelled Steam or other flowing medium in motion added. At the cooling and condensing plate, the water vapor gives off heat and condenses, leaving the liquid Water through the holes within the cooling and condensing plate directly drips back into the water tank.

Weiterhin weist die Vorrichtung zweckmäßigerweise eine in Wärmekontakt mit der Brennstoffzellen-Einrichtung angeordnete Abwärmenutzeinrichtung auf. Diese nimmt die von der Brennstoffzellen-Einrichtung abgegebene Wärme auf und führt sie einer weiteren Verwendung zu. Insbesondere kann mit der Abwärmenutzeinrichtung eine Generatoreinrichtung gekoppelt sein, welche die Abwärme der Brennstoffzelle in elektrische Energie umsetzt.Farther the device expediently one in thermal contact arranged with the fuel cell device Abwärmenutzeinrichtung on. This takes the output from the fuel cell device Heat up and leads use them for further use. In particular, with the waste heat recovery device a generator device be coupled, which the waste heat of the fuel cell converted into electrical energy.

Die Vorrichtung kann zusätzlich eine mit der Brennstoffzellen-Einrichtung, der HFRE-Einheit und/oder einer Lichtmaschineneinrichtung elektrisch verbundene Akkumulatoreneinrichtung aufweisen, die die von den genannten Einrichtungen bereitgestellte elektrische Energie sammelt. Die Lichtmaschineneinrichtung kann kraftübertragend mit dem Knallgas-Verbrennungsmotor gekoppelt sein. Die von der Vorrichtung erzeugte elektrische Energie wird hauptsächlich entweder von der Brennstoffzelleneinrichtung oder der mit dem Knallgas-Verbrennungsmotor gekoppelten Lichtmaschine bereitgestellt.The Device may additionally one with the fuel cell device, the HFRE unit and / or an accumulator device electrically connected to an alternator device provided by the said facilities electrical energy collects. The alternator device can force-transmitting be coupled with the oxyhydrogen combustion engine. The of the device generated electrical energy is mainly either from the fuel cell device or the alternator coupled to the oxyhydrogen combustion engine provided.

Vorteilhafterweise kann eine Verteilereinheit für eine Regulierung der Zufuhr des durch die HFRE-Einheit erzeugten Knallgasgemischs an die Brennstoffzellen-Einrichtung und an den Knallgas-Verbrennungsmotor vorgesehen sein, die in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand die Zufuhr des Knallgasgemischs zu den jeweiligen Vorrichtungskomponenten regelt.advantageously, can be a distribution unit for a regulation of the supply of the generated by the HFRE unit Knallgasgemischs to the fuel cell device and the Oxy-fuel combustion engine be provided, depending on from the current operating state, the supply of the oxyhydrogen gas mixture to regulates the respective device components.

Das beschriebene Verfahren und die damit verbundene Vorrichtung können in einem ersten Anwendungsgebiet zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt werden. Alternativ oder in Verbindung damit werden das Verfahren und die Vorrichtung für eine Erzeugung mechanischer Antriebsenergie für stationäre oder mobile Einrichtungen angewendet.The described method and the associated device can in used a first application for generating electrical energy become. Alternatively or in conjunction with it, the procedure and the device for a Generation of mechanical drive energy for stationary or mobile devices applied.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es werden für gleiche oder gleich wirkende Verfahrensschritte und Teile die selben Bezugsziffern verwendet. Zur Verdeutlichung dienen die angefügten Figuren. Es zeigt:The inventive method and the device according to the invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It be for identical or identical process steps and parts the same Reference numerals used. To clarify serve the attached figures. It shows:

1 eine beispielhafte Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem geschlossenen Wasserreservoir, 1 1 is an exemplary schematic representation of a first embodiment of the method according to the invention with a closed water reservoir,

2 eine beispielhafte Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem offenen unbegrenzten Wasserreservoir, 2 1 is an exemplary schematic representation of a second embodiment of the method according to the invention with an open unlimited water reservoir,

3 eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ausführen der Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse, 3 an exemplary embodiment of an apparatus for carrying out the high-frequency resonance electrolysis,

4 eine beispielhafte Ausführungsform einer mobilen Vorrichtung zum Gewinnen mechanischer Antriebsenergie, 4 an exemplary embodiment of a mobile device for gaining mechanical drive energy,

5 eine beispielhafte Ausführungsform eines Kühlrohres. 5 an exemplary embodiment of a cooling tube.

Das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 schematisch und beispielhaft dargestellt. Das Verfahren wird zwischen einer auf dem Prinzip der Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse arbeitenden Dissoziationseinheit 10, einer auf dem Prinzip einer Brennstoffzelle arbeitenden Energieerzeugungseinheit 20 und einem Wasserreservoir 30 ausgeführt und kann optional auch einen Verbrennungsmotor 40 enthalten. In 1 sind im wesentlichen zwei Kreisläufe A und B dargestellt. In einem ersten Kreislauf A, der in 1 in zwei Teilkreisläufe A1 und A2 unterteilt ist, wird Wasser bzw. Wasserstoff oder ein Knallgasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff zyklisch umgetrieben. In dem zweiten Kreislauf B, der in 2 in zwei Teilkreisläufe B1 und B2 unterteilt ist, wird die aus der chemischen Energie des Wasserstoffs bzw. des Knallgasgemischs gewonnene elektrische oder mechanische Energie transportiert.The basic principle of the process according to the invention is in 1 shown schematically and exemplified. The method becomes a dissociation unit operating on the principle of high-frequency resonance electrolysis 10 , an energy generating unit operating on the principle of a fuel cell 20 and a water reservoir 30 and optionally also an internal combustion engine 40 contain. In 1 are essentially two circuits A and B shown. In a first cycle A, the in 1 is divided into two partial circuits A1 and A2, water or hydrogen or an explosive gas mixture of hydrogen and oxygen is circulated cyclically. In the second cycle B, the in 2 is subdivided into two partial circuits B1 and B2, the electrical or mechanical energy obtained from the chemical energy of the hydrogen or the oxyhydrogen gas mixture is transported.

Das Verfahren beginnt, indem aus dem Wasserreservoir 30 eine anfängliche Menge Wasser entnommen und der HFRE-Dissoziationseinheit 10 zugeführt wird. Zu Beginn wird der HFRE-Dissoziationseinheit eine für die Dissoziation der anfänglichen Wassermenge notwendige elektrische Energie aus einem in 1 nicht dargestellten elektrischen Energiespeicher entnommen. Die dem Wasserreservoir 30 entnommene Wassermenge wird in der HFRE-Dissoziationseinheit 10 dissoziiert und verläßt diese entweder als ein Knallgasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff oder über voneinander getrennte Gasführungssysteme für jedes der beiden Gase. In Abhängigkeit von der nach dem Stand der Technik bekannten konkreten Ausführungsform der HFRE-Dissoziationseinheit wird die zugeführte Wassermenge mit einem Wirkungsgrad von bis zu 80% dissoziiert.The process begins by leaving the water reservoir 30 taken an initial amount of water and the HFRE dissociation unit 10 is supplied. Initially, the HFRE dissociation unit becomes an electrical energy necessary for the dissociation of the initial amount of water from an in 1 not shown electrical energy taken from storage. The water reservoir 30 The amount of water removed is in the HFRE dissociation unit 10 dissociates and leaves this either as a blast gas mixture of hydrogen and oxygen or via separate gas supply systems for each of the two gases. Depending on the specific embodiment of the HFRE dissociation unit known from the prior art, the amount of water supplied is dissociated with an efficiency of up to 80%.

Die in dem Knallgasgemisch bzw. den jeweils voneinander getrennten Gasen Wasserstoff und Sauerstoff verbleibende Restfeuchte wird mittels Trocknungsverfahren abgeschieden. Zur Trocknung der Gase eignen sich prinzipiell die nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Gastrocknung. Insbesondere können Kühlfallen, Absorptionstrockenmittel und dergleichen Trocknungsverfahren verwendet werden. Bei dieser Trocknung darf kein Flüssigkeitsverlust entstehen.The in the oxyhydrogen gas mixture or the respective separate gases Residual moisture remaining hydrogen and oxygen is removed by means of a drying process deposited. For drying the gases are in principle the According to the prior art known methods for gas drying. Especially can Cold traps Absorption desiccant and the like drying method used become. During this drying, no loss of fluid may occur.

In Abhängigkeit von der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird entweder das Knallgasgemisch, das Wasserstoffgas oder Wasserstoff und Sauerstoff zu den weiteren Verfahrensstationen geleitet. Ist die Energieerzeugungseinrichtung 20 auf der Basis der aus dem Stand der Technik bekannten Brennstoffzellentechnologie ausgeführt, wird vorzugsweise Wasserstoffgas von der HFRE-Dissoziationseinheit 10 zur Energieerzeugungseinrichtung 20 geführt. In der Energieerzeugungseinrichtung 20 wird das Wasserstoffgas nach dem Prinzip einer Brennstoffzelle in Wasser umgesetzt und erzeugt dabei elektrische Energie, die der Energieerzeugungseinheit 20 entnommen wird. Das in der Energieerzeugungseinheit 20 erzeugte Wasser wird anschließend wieder dem Wasserreservoir 30 zugeführt, wobei der Teilkreislauf A1 geschlossen wird.Depending on the embodiment of the method according to the invention either the blast gas mixture, the hydrogen gas or hydrogen and oxygen is passed to the other process stations. Is the power generation facility 20 is carried out on the basis of the known from the prior art fuel cell technology, preferably hydrogen gas from the HFRE dissociation unit 10 to the power generation facility 20 guided. In the power generation facility 20 The hydrogen gas is converted into water according to the principle of a fuel cell and thereby generates electrical energy, that of the power generation unit 20 is removed. That in the power generation unit 20 produced water is then returned to the water reservoir 30 supplied, wherein the partial circuit A1 is closed.

An die Verbrennungsantriebseinrichtung 40 wird vorzugsweise ein Knallgasgemisch geleitet. Für die Ausführungsform des Verbrennungsmotors 40 wird auf die nach dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen für Knallgasmotoren zurückgegriffen. Die Verbrennungsantriebseinrichtung 40 verbrennt das Knallgasgemisch und erzeugt mechanische Antriebsenergie, die dem Motor entnommen und mindestens teilweise durch eine Licht maschineneinrichtung 160 in elektrische Energie umgesetzt wird, die gegebenenfalls in einem elektrochemischen Akkumulator 50 gespeichert werden kann. Das in der Verbrennungsantriebseinrichtung erzeugte Wasser liegt in der Regel in Form von Wasserdampf vor und wird in einer Kondensiereinrichtung 46 verflüssigt. Das im Verlauf der Verbrennung aus dem Knallgasgemisch erzeugte und anschließend verflüssigte Wasser wird ebenfalls an das Wasserreservoir 30 zurückgeführt. Damit schließt sich der Teilkreislauf A2. Eine verbrauchsabhängige Verteilereinrichtung 52 regelt den Knallgastransport durch die Teilkreisläufe A1 und A2 in Abhängigkeit vom momentanen Knallgas- bzw. Wasserstoffgasverbrauch an der Energieerzeugungseinrichtung 20 bzw. an der Verbrennungsantriebseinrichtung 40 und führt den Komponenten 20 und 40 die jeweils aktuell benötigte Wasserstoff- bzw. Knallgasmenge zu.To the combustion drive device 40 Preferably, a blast gas mixture is passed. For the embodiment of the internal combustion engine 40 Reference is made to the known from the prior art embodiments for oxy-fuel engines. The combustion drive device 40 burns the oxyhydrogen gas mixture and generates mechanical drive energy taken from the engine and at least partially by a light machine device 160 is converted into electrical energy, optionally in an electrochemical accumulator 50 can be stored. The water generated in the combustion drive device is usually in the form of water vapor and is in a condenser 46 liquefied. The water produced during the combustion from the oxyhydrogen gas mixture and subsequently liquefied is also sent to the water reservoir 30 recycled. This completes the partial cycle A2. A consumption-dependent distribution device 52 regulates the explosive gas transport through the subcircuits A1 and A2 as a function of the momentary oxyhydrogen or hydrogen gas consumption at the energy generating device 20 or at the combustion drive device 40 and leads the components 20 and 40 the currently required amount of hydrogen or oxyhydrogen gas.

Die von der Energieerzeugungseinrichtung 20 generierte elektrische Energie wird über eine elektrische Verteilerschaltung 51 an die HFRE-Dissoziationseinheit 10 zurückgeführt. Ebenfalls wird die durch die Lichtmaschineneinrichtung 160 und/oder den Akkumulator 50 erzeugte bzw. gespeicherte elektrische Energie über die Verteilerschaltung 51 der HFRE-Dissoziationseinheit 10 zugeführt. Die Verteilerschaltung 51 sichert eine konstante Versorgung der HFRE-Dissoziationseinheit 10 in Abhängigkeit von deren momentanen Verbrauch bzw. von der momentanen Leistung der Energieerzeugungseinrichtung 20 und des Verbrennungsmotors 40.The from the power generation facility 20 Generated electrical energy is transmitted through an electrical distribution circuit 51 to the HFRE dissociation unit 10 recycled. Also, by the alternator 160 and / or the accumulator 50 generated or stored electrical energy via the distribution circuit 51 the HFRE dissociation unit 10 fed. The distribution circuit 51 ensures a constant supply of the HFRE dissociation unit 10 depending on their current consumption or on the instantaneous power of the power generation device 20 and the internal combustion engine 40 ,

Die bei dem Betrieb der Energieerzeugungseinrichtung 20 anfallende Abwärme 60, bzw. die bei der Verflüssigung des durch den Verbrennungsmotor 40 in der Kondensiereinrichtung 46 erzeugten Wassers anfallende Abwärme 70 wird Einrichtungen zur Abwärmenutzung zugeführt, die in 1 nicht gezeigt sind. Diese Einrichtungen können insbesondere Heiz- oder Generatoreneinrichtungen sein.The in the operation of the power generation device 20 accumulating waste heat 60 , or in the liquefaction of the by the internal combustion engine 40 in the condenser 46 generated wastewater waste heat 70 is supplied to waste heat recovery facilities, which in 1 not shown. These devices may in particular be heating or generator devices.

Während der in 1 gezeigte Verfahrensablauf ein Wasserreservoir 30 mit begrenztem Umfang enthält und demzufolge für mobile und im wesentlichen autarke Vorrichtungen zur Erzeugung elektrischer Energie und/oder mechanischer Antriebsenergie einsetzbar ist, zeigt 2 einen einfacheren Verfahrensablauf, der ein offenes und an sich unbegrenztes Wasserreservoir 31 enthält. Ein Verfahren nach 2 bildet die Grundlage für eine vorwiegend stationäre Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie bzw. zum Gewinnen mechanischer Antriebsenergie.While in 1 process shown a water reservoir 30 Contains limited scope and therefore can be used for mobile and substantially self-sufficient devices for generating electrical energy and / or mechanical drive energy shows 2 a simpler process flow, the open and in itself unlimited water reservoir 31 contains. A method according to 2 forms the basis for a predominantly stationary device for generating electrical energy or for gaining mechanical drive energy.

In dem in 2 beispielhaft gezeigten Verfahrensablauf wird dem im wesentlichen unbegrenzten Wasserreservoir 31, beispielsweise einem See, einem Fluss oder einem anderen sehr großen Wasservorrat fortlaufend Wasser entzogen. Wie vorhergehend beschrieben, wird die betreffende Wassermenge in der HFRE-Dissoziationseinheit 10 dissoziiert. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird das in der HFRE-Dissoziationseinheit 10 erzeugte Knallgasgemisch direkt an eine Verbrennungsantriebseinrichtung 40 geleitet und dort verbrannt. Die bei der Verbrennung des Knallgases in der Verbrennungsantriebseinrichtung 40 erzeugte mechanische Energie wird über eine mechanische Kopplung an eine Lichtmaschine 45 übertragen, die die mechanische Energie der Bewegung der Antriebseinrichtung in elektrische Energie umsetzt. Ein Teil der erzeugten elektrischen Energie wird an die HFRE-Dissoziationseinheit 10 zurückgeführt. Das bei der Verbrennung des Knallgases erzeugte Wasser wird an die Umgebung abgegeben und kann sekundär in einer Kondensiereinrichtung 46 verflüssigt werden, wobei die dabei gewonnene Abwärme für sekundäre Zwecke genutzt werden kann.In the in 2 The process sequence shown by way of example becomes the essentially unlimited water reservoir 31 for example, a lake, a river or other very large water supply continuously withdrawn water. As previously described, the amount of water in question is in the HFRE dissociation unit 10 dissociated. At the in 2 In the embodiment shown, this is done in the HFRE dissociation unit 10 generated explosive gas mixture directly to a combustion drive device 40 headed and burned there. The combustion of the blast gas in the combustion drive device 40 generated mechanical energy is transmitted via a mechanical coupling to an alternator 45 transfer the mechani cal energy of the movement of the drive device converts into electrical energy. Part of the electrical energy generated is sent to the HFRE dissociation unit 10 recycled. The water generated during the combustion of the detonating gas is released to the environment and can be secondary in a condenser 46 be liquefied, the waste heat thereby obtained can be used for secondary purposes.

Die vorhergehend beschriebene Einheit aus Verbrennungsantriebseinrichtung 40 und mechanisch gekoppelter Lichtmaschine 45 kann in Abhängigkeit vom konkreten Anwendungsfall ohne weiteres Einrichtungen ausgeführt werden, bei denen die chemische Energie des Knallgasgemischs in mechanische Energie umgesetzt werden kann, wie beispielsweise Gasturbinen, Hubkolben- oder Kreiskolbenmotoren und dergleichen Einrichtungen.The above-described unit of combustion drive device 40 and mechanically coupled alternator 45 can be carried out depending on the specific application without further facilities in which the chemical energy of the blast gas mixture can be converted into mechanical energy, such as gas turbines, reciprocating or rotary piston engines and the like facilities.

Grundsätzlich besteht bei der in 2 gezeigten Einrichtung auch die Möglichkeit, anstelle der Verbrennungsantriebseinrichtung 40 die bereits erwähnte, auf der Brennstoffzellentechnologie basierende Energierzeugungseinrichtung 20 vorzusehen und somit die chemische Energie des aus der HFRE-Dissoziation erzeugten Wasserstoffs direkt in elektrische Energie zu überführen. Es wird demnach Energie in Form von reinen Elektronen, Wasserstoff und Sauerstoff produziert. Die Energie gelangt direkt ins Stromnetz, Wasserstoff in Tanks (verflüssigt); Sauerstoff ist Abgas. Während der in 1 beispielhaft beschriebene Verfahrensablauf die Grundlage für eine mobile Antriebseinrichtung bildet, beschreibt 2 die grundlegenden Verfahrensschritte zum Betrieb eines stationären Kraftwerkes.Basically, there is in the 2 also shown the facility, instead of the combustion drive device 40 the already mentioned fuel cell technology based power generation facility 20 provide and thus convert the chemical energy of the hydrogen generated from the HFRE dissociation directly into electrical energy. Energy is thus produced in the form of pure electrons, hydrogen and oxygen. The energy goes directly into the power grid, hydrogen in tanks (liquefied); Oxygen is exhaust gas. While in 1 example described process forms the basis for a mobile drive device describes 2 the basic process steps for operating a stationary power plant.

3 zeigt eine beispielhafte aus dem Stand der Technik vorbekannte Ausführungsform einer HFRE-Einrichtung 81, die als Kernstück für eine in Verbindung mit den 1 und 2 vorhergehend beschriebene HFRE-Dissoziationseinheit 10 geeignet ist und auf welche zum Ausführen des Verfahrens beispielhaft zurückgegriffen werden kann. Eine derartige HFRE-Einrichtung wird in der Website www.wasserauto.de beschrieben. Die aus den eingangs erwähnten Druckschriften US 4,936,961 , US 4,394,230 , WO 89/01464 und WO 02/07874 A1 vorbekannten HFRE-Einrichtungen sind prinzipiell ebenfalls zum Ausführen des Verfahrens geeignet. 3 shows an exemplary prior art prior art embodiment of an HFRE device 81 as the centerpiece of a in conjunction with the 1 and 2 previously described HFRE dissociation unit 10 is suitable and which can be used as an example for carrying out the method. Such an HFRE device is described in the website www.wasserauto.de. The from the above-mentioned publications US 4,936,961 . US 4,394,230 WO 89/01464 and WO 02/07874 A1 previously known HFRE devices are in principle also suitable for carrying out the method.

Die beispielhafte HFRE-Einrichtung 81 besteht aus eine kugelförmigen mit Wasser gefüllten Resonanzkammer 82, der über einen Wassereinlaß 83 Wasser zugeführt wird. Eine erste Elektrode 84 befindet sich im wesentlichen im Zentrum der Resonanzkammer 82, während eine zweite Elektrode durch eine Zuführung 85 in Verbindung mit einer leitfähigen Innenwand 86 der Resonanzkammer 82 gebildet wird. Die Gaskomponenten werden über einen Gasauslaß 87 abgeführt, wobei ein Sieb 88 oder eine andere vergleichbare Trocknungs- bzw. Rückhalteeinrichtung einen Austritt des in der Resonanzkammer 82 befindlichen Wassers bzw. eine Mitnahme von Feuchtigkeit innerhalb des Knallgasgemischs verhindert. Die gesamte Anordnung wird durch eine kugelförmige Außenwand eingefaßt. Wie vorhergehend beschrieben, wird innerhalb der Resonanzkammer ein sowohl auf die Eigenschwingungsmoden der kugelförmigen Resonanzkammer 82 als auch auf die Eigenschwingungsmoden der kovalenten Molekülbindungen resonantes Energiefeld zwischen der ersten Elektrode 84 und der als zweite Elektrode dienenden Innenwand 86 erzeugt, indem eine hochfrequente gepulste Wechselspannung an beide Elektroden angelegt wird. Zum Erzeugen der hochfrequenten gepulsten Wechselspannung kann auf die im Stand der Technik, insbesondere die aus der Druckschrift US 4,798,661 oder der Website www.wasserauto.de vorbekannten Schaltungen zurückgegriffen werden.The exemplary HFRE device 81 consists of a spherical water-filled resonance chamber 82 that has a water intake 83 Water is supplied. A first electrode 84 is located substantially in the center of the resonance chamber 82 while a second electrode through a feeder 85 in conjunction with a conductive inner wall 86 the resonance chamber 82 is formed. The gas components are via a gas outlet 87 dissipated, with a sieve 88 or another comparable drying or retention device, an outlet of the in the resonance chamber 82 located water or entrainment of moisture within the explosive gas mixture prevented. The entire assembly is bordered by a spherical outer wall. As described above, within the resonance chamber, both the natural vibration modes of the spherical resonance chamber become 82 as well as on the eigenvibration modes of the covalent molecular bonds resonant energy field between the first electrode 84 and the inner wall serving as the second electrode 86 generated by applying a high-frequency pulsed AC voltage to both electrodes. For generating the high-frequency pulsed AC voltage can on the in the prior art, in particular from the document US 4,798,661 or the website www.wasserauto.de previously known circuits are used.

4 stellt eine beispielhafte mobile und im wesentlichen autarke Vorrichtung zum Gewinnen mechanischer Antriebsenergie und 5 eine beispielhafte Ausführungsform eines Kühlrohres zum Rückgewinnen des aus dem Verbrennungsprozess stammenden Wasserdampfes dar. 4 FIG. 10 illustrates an exemplary mobile and substantially self-contained mechanical power management apparatus and apparatus 5 an exemplary embodiment of a cooling tube for recovering the originating from the combustion process water vapor.

Die in 4 dargestellte Vorrichtung weist einen Wassertank 80 auf, der optional in zwei Fraktionen unterteilt sein kann. Der Wassertank 80 kann gegebenenfalls in die HFRE-Einrichtung 81 integriert sein, wobei die HFRE-Einrichtung 81 zusätzlich eine Wasservorratsfunktion erfüllt. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Brennstoffzellen-Einrichtung 90 auf, die mit einer äußeren Wärmeisolierung ummantelt ist und auf einem nicht isolierten Bereich eine Abwärmenutzeinrichtung 150 mit einer Generatoreinrichtung 155 aufweist. Weiterhin ist ein Knallgasverbrennungsmotor 100 vorgesehen, der speziell auf die Verbrennungseigenschaften einer Knallgasmischung abgestimmt ist und die bei der Knallgasexplosion frei werdende Energie in mechanische Arbeit umsetzt. Der Knallgasverbrennungsmotor 100 kann entweder ein Verbrennungsmotor mit einem Hubkolben oder ein Kreiskolbenmotor sein. Der Verbrennungsmotor 100 ist mechanisch mit einer Lichtmaschine 160 gekoppelt, die wiederum zum Aufladen eines Akkumulators 50 dient. Weiterhin weist die in 4 gezeigte Vorrichtung eine Schaltung zum Erzeugen einer gepulsten Wechselspannung 120 auf. Eine Kühl- und Verflüssigungseinrichtung 130 ist an der Abgasseite des Verbrennungsmotors 100 zwischen diesem und dem Wassertank 80 bzw der HFRE-Einrichtung 81 angeordnet. Die Kühl- und Verflüssigungseinrichtung weist ebenfalls eine Generatoreinrichtung 135 auf, welche die durch die Kühl- und Verflüssigungseinrichtung abgegebene Wärme im Bedarfsfall in elektrische Energie umsetzt.In the 4 The device shown has a water tank 80 which can optionally be divided into two fractions. The water tank 80 may be included in the HFRE facility 81 be integrated with the HFRE device 81 additionally a water supply function fulfilled. Furthermore, the device has a fuel cell device 90 on which is covered with an outer heat insulation and on a non-insulated area a waste heat recovery device 150 with a generator device 155 having. Furthermore, a detonating gas combustion engine 100 is provided, which is specially adapted to the combustion characteristics of an explosive gas mixture and converts the released during the explosion of explosive gas energy into mechanical work. The oxyhydrogen combustion engine 100 can be either an internal combustion engine with a reciprocating piston or a rotary piston engine. The internal combustion engine 100 is mechanical with an alternator 160 coupled, in turn, for charging a rechargeable battery 50 serves. Furthermore, the in 4 The device shown a circuit for generating a pulsed AC voltage 120 on. A cooling and liquefying device 130 is on the exhaust side of the internal combustion engine 100 between this and the water tank 80 or the HFRE facility 81 arranged. The cooling and liquefying device likewise has a generator device 135 on, which converts the heat given off by the cooling and liquefying device, if necessary, into electrical energy.

Die Generatoreinrichtungen 135 und 155 geben elektrische Energie entweder gepuffert an den Akkumulator 50 oder direkt an die Schaltung 120 und damit an die HFRE-Einrichtung 81 ab.The generator devices 135 and 155 Give electrical energy either buffered to the accumulator 50 or directly to the circuit 120 and thus to the HFRE facility 81 from.

Bei einer Ausführungsform ist der Wassertank 80 etwa im Volumenverhältnis von zwei zu drei in Unterkammern unterteilt und ist von der eigentlichen HFRE-Dissoziationseinrichtung räumlich getrennt. Die Elektrodenanordnung wird durch jeweils zwei in den Wassertank ragende Kohlenstoffelektroden gebildet, zwischen denen das resonante Energiefeld aufgebaut wird. Das aus dem Dissoziationsvorgang stammende Knallgas wird nach oben aus dem Wassertank abgeleitet. Ungefähr 1/3 des entstehenden Knallgases wird in die Brennstoffzelleneinrichtung 90 geleitet und dient zum Erzeugen elektrischer Energie für den HFRE-Dissoziationsvorgang. Der verbleibende Anteil von 2/3 der Knallgasmenge wird dem Knallgasverbrennungsmotor zugeleitet. Der Anfangsstrom zum Starten des Dissoziationsvorgangs wird dem Akkumulator 50 entnommen, während bei laufendem Knallgasverbrennungsmotor 100 zusätzlich elektrische Energie durch die Lichtmaschine 160 bei Bedarf bereitgestellt wird. Der Hauptanteil der für den HFRE-Dissoziationsvorgang benötigten Dissoziationsvorgang wird allerdings durch die Brennstoffzellen-Einrichtung 90 bereitgestellt. Die bereits vorhergehend beschriebenen Verteilereinrichtungen 51 bzw. 52 regeln die Zufuhr elektrischer Energie von dem Akkumulator 50 bzw. der Brennstoffzellen-Einrichtung 90, bzw. die Knallgaszufuhr zur Brennstoffzellen-Einrichtung 90 bzw. zum Knallgas-Verbrennungsmotor 100.In one embodiment, the water tank 80 divided into sub-chambers approximately in the volume ratio of two to three and is spatially separated from the actual HFRE dissociation. The electrode arrangement is formed by two respective carbon electrodes protruding into the water tank, between which the resonant energy field is built up. The oxyhydrogen gas originating from the dissociation process is discharged upwards out of the water tank. About 1/3 of the resulting detonating gas is introduced into the fuel cell device 90 and is used to generate electrical energy for the HFRE dissociation process. The remaining portion of 2/3 of the amount of oxyhydrogen is fed to the oxyhydrogen gas engine. The initial current for initiating the dissociation process becomes the accumulator 50 taken while running oxyhydrogen gas engine 100 additional electrical energy through the alternator 160 provided as needed. However, the majority of the dissociation process required for the HFRE dissociation process is by the fuel cell device 90 provided. The distribution devices already described above 51 respectively. 52 regulate the supply of electrical energy from the accumulator 50 or the fuel cell device 90 , or the oxyhydrogen gas supply to the fuel cell device 90 or to the oxyhydrogen combustion engine 100 ,

5 zeigt eine beispielhafte Kühl- und Verflüssigungseinrichtung 130 zum Rückgewinnen des aus der Brennstoffzellen-Einrichtung 90 und dem Knallgasverbrennungsmotor 100 austretenden Wassers. Diese besteht aus einem im wesentlichen vertikal verlaufenden Kühlrohr 140 mit einem Zulauf 141 aus Richtung des Knallgas-Verbrennungsmotors, einer einmündenden Zuführung 142 aus Richtung der Brennstoffzellen-Einrichtung und einem Ablauf 143 in Richtung des Wassertanks bzw. der HFRE-Einrichtung. Im Inneren des Kühlrohres 140 sind eine Reihe von Kühlplatten 145 angeordnet, die sich über den gesamten Querschnitt des Kühlrohres 140 erstrecken. Die Kühlplatten 145 weisen eine Reihe von Bohrungen 146 auf. Der aus den Zuläufen 141 und 142 stammende Wasserdampf sammelt sich in dem Kühlrohr 140 und gibt Wärme über die Kühlplatten 145 an die Außenwand des Kühlrohres 140 ab. Dabei kondensiert der Wasserdampf an den Kühlplatten 145, wobei das sich ansammelnde flüssige Wasser durch die Bohrungen 146 in vertikaler Richtung nach unten in den Ablauf 143 fällt. Zweckmäßigerweise ist der Wassertank 80 unter dem Niveau der untersten Kühlplatte 145 des Kühlrohrs 140 angeordnet, so dass das rückkondensierte Wasser unter der Wirkung der Schwerkraft in den Wassertank gelangt. 5 shows an exemplary cooling and liquefying device 130 for recovering the from the fuel cell device 90 and the oxyhydrogen gas engine 100 leaking water. This consists of a substantially vertically extending cooling tube 140 with a feed 141 from the direction of the oxyhydrogen combustion engine, a merging feeder 142 from the direction of the fuel cell device and a drain 143 in the direction of the water tank or the HFRE device. Inside the cooling tube 140 are a series of cold plates 145 arranged, extending over the entire cross section of the cooling tube 140 extend. The cooling plates 145 show a series of holes 146 on. The one from the inlets 141 and 142 originating water vapor collects in the cooling tube 140 and gives heat over the cooling plates 145 to the outer wall of the cooling tube 140 from. The water vapor condenses on the cooling plates 145 , wherein the accumulating liquid water through the holes 146 in a vertical direction down into the drain 143 falls. Conveniently, the water tank 80 below the level of the lowest cooling plate 145 of the cooling tube 140 arranged so that the recondensed water passes under the action of gravity in the water tank.

A1A1: erster Wasser/Knallgas-Kreislauffirst Water / hydrogen-oxygen cycle
A2A2: zweiter Wasser/Knallgas-Kreislaufsecond Water / hydrogen-oxygen cycle
B1B1: erster Rückführungskreislauf für elektrische Energiefirst Recycling circuit for electrical energy
B2B2: zweiter Rückführungskreislauf für elektrische Energiesecond Recycling circuit for electrical energy
1010: DissoziationseinheitDissoziationseinheit
2020: elektrische Energieerzeugungseinrichtungelectrical Energy generator
3030: Wasserreservoir, begrenztWater reservoir limited
3131: Wasserreservoir, unbegrenztWater reservoir unlimited
4040: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
4545: DynamoeinheitDynamo unit
4646: Kondensiereinrichtungcondensing
5050: Akkumulatoraccumulator
5151: Elektrische Stromverteilereinrichtungelectrical Power distribution equipment
5252: KnallgasverteilereinrichtungDetonating gas distribution facility
6060: Abwärme aus elektrischer EnergieerzeugungseinrichtungWaste heat electrical energy generating device
7070: Abwärme aus KondensiereinrichtungWaste heat condensing
8080: Wassertankwater tank
8181: Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse-EinrichtungHigh frequency resonance electrolysis unit
8282: Resonanzkammerresonance chamber
8383: Wassereinlaßwater inlet
8484: erste Elektrodefirst electrode
8585: zweite Elektrode, Zuführungsecond Electrode, feeder
8686: zweite Elektrode, Innenwand der Resonanzkammersecond Electrode, inner wall of the resonance chamber
8787: Gasauslaßgas outlet
87b87b: Trennabführung für H₂; O₂ Separation discharge for H ₂ ; O ₂
8888: Siebscree
9090: Brennstoffzellen-EinrichtungFuel cell facility
9191: Wärmeisolationthermal insulation
100100: Knallgas-VerbrennungsmotorOxyhydrogen engine
120120: elektrische Schaltung zum Erzeugen einer gepulsten Wechselspannungelectrical Circuit for generating a pulsed AC voltage
130130: Kühl- und VerflüssigungseinrichtungCold and liquefier
135135: Generatorgenerator
150150: Abwärmenutzeinrichtung der Brennstoffzellen-EinrichtungAbwärmenutzeinrichtung the fuel cell device
155155: Generatoreinrichtunggenerating means
160160: Lichtmaschinealternator

Claims

Method for obtaining electrical energy and / or mechanical drive energy from electrolytically dissociated water, characterized in that in an electrically operated dissociation unit operating according to the principle of a high-frequency resonance electrolysis method ( 10 ) is generated from a substantially continuously supplied amount of water a detonating gas mixture of hydrogen and oxygen, wherein - the chemical energy of the blast gas mixture in implemented electrical energy and / or mechanical drive energy and - a part of the generated electrical energy of the dissociation unit is supplied.

Method according to claim 1, characterized in that in a first process cycle (A1) - that in the dissociation unit ( 10 ) produced hydrogen gas to an operating according to the principle of a fuel cell electric power generating device ( 20 ) and - the water generated in the energy storage device to a water reservoir ( 30 . 31 ) is returned to further water withdrawal.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that in a second process cycle (A2) - that in the dissociation unit ( 10 ) generated explosive gas mixture to a combustion drive device ( 40 ) and - the water produced during the combustion to a water reservoir ( 30 . 31 ) is returned to further water withdrawal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a third process cycle (B1) - that in the electrical energy generating device ( 20 ) stored electrical energy to the dissociation unit ( 10 ) is returned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a fourth process cycle (B2) - that of the combustion drive device ( 40 ) generated mechanical energy at least partially converted into electrical energy and - the electrical energy to the Dissoziationseinheit ( 10 ) and / or an accumulator ( 50 ) is returned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during operation of the energy generating device ( 20 ) waste heat ( 60 ) is used to drive an electric generating device and / or for heating purposes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the water generated during the combustion of the oxyhydrogen gas mixture is condensed, wherein the waste heat obtained during the condensation ( 70 ) is used to drive an electric generating device and / or for heating purposes.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the water reservoir in a first process variant, a closed water reservoir ( 30 ) is of limited size.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the water reservoir in a second process variant, a substantially unlimited open water reservoir ( 31 ).

Device for generating mechanical drive energy and / or electrical energy according to one of the preceding claims, characterized by at least one water tank ( 80 ), - a high-frequency resonance electrolysis unit connected to the water tank ( 81 ), - a fuel cell device connected to the high-frequency resonance electrolysis unit ( 90 ) and / or - a blast gas combustion engine connected to the high-frequency resonance electrolysis unit ( 100 ).

Apparatus according to claim 10, characterized by interposed means for power supply between the fuel cell device ( 90 ) and the high-frequency resonance electrolysis unit.

Device according to claim 11, characterized by a generating circuit ( 120 ) for a high-frequency AC voltage.

Apparatus according to claim 10, characterized by interposed means for recycling the in the oxyhydrogen combustion engine ( 100 ) generated water vapor between oxyhydrogen combustion engine and water tank ( 80 ).

Apparatus according to claim 13, characterized by a near the water tank ( 80 ) arranged cooling and liquefaction device ( 130 ) with a generator device associated with the liquefaction device ( 135 ).

Apparatus according to claim 14, characterized by - a to the exhaust gas side of the oxyhydrogen combustion engine ( 100 ), the oxyhydrogen combustion engine with the water tank ( 80 ) connecting cooling tube ( 140 ) with an inside of the cooling tube arranged, the cross section of the cooling tube overlapping and perforated cooling and Kondensierplatte ( 145 ) and - arranged within the cooling tube drive means for a generator.

Device according to one of claims 10 to 15, characterized by a in thermal contact with the fuel cell device ( 90 ) arranged waste heat recovery device ( 150 ).

Apparatus according to claim 16, characterized by a waste heat recovery device ( 150 ) coupled generator device ( 155 ).

Device according to one of claims 10 to 17, characterized by a with the fuel cell device ( 90 ), the high-frequency resonance electrolysis unit ( 81 ) and / or an alternator ( 160 ) electrically connected accumulator device ( 50 ).

Device according to claim 18, characterized in that the alternator ( 160 ) transmitting force with the oxyhydrogen combustion engine ( 100 ) is coupled.

Device according to one of Claims 10 to 19, characterized by a control circuit ( 51 ) for regulating the flow of electrical current between the accumulator ( 50 ), the alternator ( 160 ), the fuel cell device ( 90 ) and the high-frequency electrolysis unit ( 81 ).

Device according to one of claims 10 to 20, characterized by a distributor unit ( 52 ) for a regulation of the supply of the by the high-frequency electrolysis unit ( 81 ) generated explosive gas mixture to the fuel cell device and the oxyhydrogen combustion engine ( 100 ).

Application of the method and the device according to one of the preceding claims for generating electrical energy.

Application of the method and the device according to one of the preceding claims for generating mechanical drive energy for stationary or mobile devices.