DE19941261B4 - Oxyhydrogen generator for self-sufficient eco-energy house - Google Patents

Oxyhydrogen generator for self-sufficient eco-energy house Download PDF

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Abstract

Ein Knallgasgenerator für ein selbstversorgendes Ökoenergiehaus mit einem dielektrischen Reaktionsbehälter (1), der mit einem Elektrolyt gefüllt ist und polar geladene Elektroden (2) hat, weist ein automatisches Steuerungs- und Regelungssystem (4) zur Knallgasherstellung auf, wobei der Reaktionsbehälter (1) flach und mindestens auf einer Seite durchsichtbar und sowohl ein photolysischer als auch ein elektrolysischer Reaktor ist, wobei der Reaktionsbehälter (1) in einem Winkel mit der durchsichtigen Seite in Richtung der Sonneneinstrahlung angeordnet ist, wobei der Elektrolyt chemische Katalysatoren sowohl für den photolysischen als auch für den elektrolysischen Prozess aufweist.An oxyhydrogen generator for a self-powered eco-energy house with a dielectric reaction vessel (1) filled with an electrolyte and having polar charged electrodes (2) has an automatic control system (4) for oxyhydrogen production, wherein the reaction vessel (1) is flat and is transparent on at least one side and is both a photolysis and an electrolysis reactor, the reaction vessel (1) being disposed at an angle with the transparent side in the direction of solar radiation, the electrolyte comprising chemical catalysts for both the photolysic and the photochemical having electrolysis process.

Description

Die vorliegende Erfindung gehört zu den Knallgasgeneratoren, die bei der Energieversorgung von energieselbstversorgenden Ökowohnsystemen verwendet werden und kann zur Verwirklichung der Patentanmeldung DE 199 196 22 A1 beihelfen.The present invention belongs to the oxyhydrogen generators, which are used in the energy supply of self-powered Ökowohnsystemen and can for the realization of the patent application DE 199 196 22 A1 beihelfen.

Bekannt sind Generatoren zur Erzeugung von Knallgas durch die Elektrolyse von Wasser, solche wie die US-Patente Nr. 3,262,872 A1 und US 3,310,483 A1 . Der Nachteil solcher Generatoren ist die geringe Produktivität der Elektrolyse in der Folge einer unvollständigen Verwendung der Arbeitsoberfläche der Elektroden. Außerdem sind solche konstruktivtechnischen Lösungen unpassend zur Energieversorgung von energieselbstversorgenden Ökowohnsystemen und benötigen Kraftenergiequellen und einen höheren Energieverbrauch. Im Zusammenhang damit ist der Wirkungsgrad der Elektrolyse so oder so auf 10% bis 12% begrenzt, was seinerseits eine Grenze für die Effektivität der Produktion der Knallgasmischung aufstellt. Dieser Stand der Dinge beweist die unbedingte Notwendigkeit neuer Betrachtungsweisen dieses Problems.Known generators for the production of oxyhydrogen gas by the electrolysis of water, such as US Pat. Nos. 3,262,872 A1 and US 3,310,483 A1 , The disadvantage of such generators is the low productivity of the electrolysis due to incomplete use of the working surface of the electrodes. In addition, such constructive solutions are unsuitable for the energy supply of self-powered Ökowohnsystemen and need power sources and higher energy consumption. In this context, the efficiency of the electrolysis is limited to 10% to 12%, which in turn sets a limit to the effectiveness of the production of the oxyhydrogen gas mixture. This state of affairs proves the absolute necessity of new ways of looking at this problem.

Näher in seinem technischen Wesen zu der vorliegenden Erfindung ist der in der SU 637 463 offenbarte Generator zur Erzeugung von Knallgas durch die Elektrolyse von Wasser, der auch als Prototyp gewählt wird. Alle o.g. Nachteile der Analogen sind in vollem Umfang eigen für den Prototyp, außerdem sind folgende Nachteile vorhanden. In der bekannten Konstruktion ist die Arbeitsoberfläche der Elektroden im Verhältnis zum Umfang des Elektrolysegenerators nicht so groß, was eine hohe Dichte des Stroms bestimmt. Eine vergleichbar große Entfernung zwischen den Arbeitsoberflächen der Elektroden führt zur Notwendigkeit der Anwendung einer hohen Spannung für eine Zelle. Eine hohe Konzentration des Katalysators in Verbindung mit der hohen Dichte des Stroms kurbelt eine reichliche Schaumbildung an, im Zusammenhang womit die in der Konstruktion angewandten Maßnahmen zur Vorbeugung des Gelangens des Schaums in den Gaskanal die Notwendigkeit einer häufigen Kontrolle des Elektrolytstandes und Zufügung von Elektrolyt bedingen. Solche Nutzungsbedingungen machen diesen Generator völlig untauglich für die Anwendung in einem selbstversorgenden Ökoenergiehaus.Closer in its technical nature to the present invention is that in the SU 637 463 disclosed generator for the production of oxyhydrogen by the electrolysis of water, which is also chosen as a prototype. All of the above-mentioned disadvantages of the analogues are fully inherent to the prototype, and the following disadvantages are also present. In the known construction, the working surface of the electrodes is not so large in relation to the circumference of the electrolysis generator, which determines a high density of the current. A comparably large distance between the working surfaces of the electrodes leads to the necessity of applying a high voltage to a cell. High concentration of the catalyst in combination with the high density of the stream stimulates abundant foaming, in connection with which the measures taken in the design to prevent the foam from entering the gas channel necessitate frequent control of the electrolyte level and addition of electrolyte. Such conditions of use make this generator completely unfit for use in a self-powered eco-energy house.

In der DE 27 52 596 A1 ist eine Zelle zur Durchführung eines photolysischen Prozesses beschrieben. Die anodische Elektrode hat eine dünne halbleitende Schicht. Dies ist relativ teuer und aufwändig in der Herstellung. Als Elektrolyt wird eine wässrige Lösung mit einer ausreichend hohen Leitfähigkeit verwendet, wie z.B. KOH, H2SO4 oder ein festes Polymer. Die Elektrolyten können photoempfindliche Farbstoffe, wie z.B. Rodermin, Eosin oder Kristallviolett aufweisen. Die Photoelektrolysezelle ist nicht als Wasserstoffelektrolysezelle einsetzbar.In the DE 27 52 596 A1 a cell for carrying out a photolytic process is described. The anodic electrode has a thin semiconducting layer. This is relatively expensive and expensive to manufacture. As the electrolyte, an aqueous solution having a sufficiently high conductivity is used, such as KOH, H 2 SO 4 or a solid polymer. The electrolytes may include photosensitive dyes such as rodermin, eosin or crystal violet. The photoelectrolysis cell can not be used as a hydrogen electrolysis cell.

In der DE 42 27 963 A1 ist ein Elektrolyseverfahren beschrieben, bei dem Solarzellen zur Erzeugung von elektrischer Energie in die Elektrolysevorrichtung integriert wird, um den Elektrolyseprozess durchzuführen. Hierzu wird in das Elektrolyt Material mit Solarzellenfunktion eingebracht. Hierzu wird vorgeschlagen Granulate zu verwenden, die Partikel mit einer Schichtenfolge mit einem P-N-Übergang haben.In the DE 42 27 963 A1 For example, an electrolysis process is described in which solar cells for generating electrical energy are integrated into the electrolyzer in order to carry out the electrolysis process. For this purpose, material with solar cell function is introduced into the electrolyte. For this purpose it is proposed to use granules which have particles with a layer sequence with a PN junction.

Bei dem Verfahren wird H2 und O2 erzeugt, die voneinander getrennt werden. Der Sauerstoff wird verflüssigt und kann dadurch leicht von dem gasförmigen Wasserstoff getrennt werden. Der Nachteil ist die hohe Aggressivität des Sauerstoffs.In the process, H 2 and O 2 are generated, which are separated from each other. The oxygen is liquefied and can be easily separated from the gaseous hydrogen. The disadvantage is the high aggressiveness of the oxygen.

In der DE 29 43 575 A1 ist eine Elektrolysezelle beschrieben, wobei als Elektrolyt eine Bromidverbindung verwendet wird, die in einem Lösungsmittel, wie z.B. Wasser, gelöst ist. Die Elektroden bestehen aus halbleitendem Material bzw. sind entsprechend mit halbleitendem Material beschichtet. Obwohl durch Brom als Halbleiter der photolysische Prozess verbessert wird, ist die Anordnung nicht optimal. Das Problem ist die Entstehung instabilen und chemisch aggressiven Sauerstoffs, der sich mit anderen Materialien verbindet. Zudem wird die Strahlungsenergie nicht optimal ausgenutzt.In the DE 29 43 575 A1 An electrolysis cell is described, wherein the electrolyte used is a bromide compound which is dissolved in a solvent such as water. The electrodes are made of semiconducting material or are coated accordingly with semiconducting material. Although the photolysical process is improved by bromine as a semiconductor, the arrangement is not optimal. The problem is the formation of unstable and chemically aggressive oxygen that combines with other materials. In addition, the radiation energy is not optimally utilized.

In der DE 34 13 772 A1 ist der Einsatz einer Wasser-Elektrolyse-Vorrichtung in Gebäuden beschrieben, wobei der Strom zum Betreiben der Wasser-Elektrolyse-Vorrichtung mit einer Solarzellenvorrichtung erzeugt wird. Hierdurch wird die verfügbare Strahlungsenergie nicht vollständig zur Wasserstoffproduktion ausgenutzt.In the DE 34 13 772 A1 the use of a water electrolysis device is described in buildings, wherein the current for operating the water electrolysis device is generated with a solar cell device. As a result, the available radiant energy is not fully utilized for hydrogen production.

In Gerd Sandstede: „Moderne Elektrolyseverfahren für die Wasserstoff-Technologie", in: Chem.-Ing. Techn. 61(1989) Nr. 5, Seiten 349 bis 361, werden verschiedene Verfahren zur Wasserstoffherstellung beschrieben. Insbesondere werden alkalische Wasser-Elektrolyseure beschrieben, bei dem wässrige Kalilaugen als Elektrolyt verwendet werden. Zur Durchführung des Elektrolyseprozesses werden die Zellen mit einer Spannung beaufschlagt. Nachteilig ist der entsprechende Stromverbrauch.In Gerd Sandstede: "Modernity Electrolysis process for the hydrogen technology ", in: Chem. Ing. Techn. 61 (1989) No. 5, pages 349 to 361, are various methods of hydrogen production described. Especially are described alkaline water electrolyzers, wherein the aqueous potassium hydroxide be used as electrolyte. To carry out the electrolysis process the cells are supplied with a voltage. The disadvantage is the corresponding Power consumption.

Die Kombination von Photoelektrolyse und Brennstoffzelle ist grundsätzlich aus der DE 37 04 171 A1 bekannt. Hierbei sind aber die Elektroden selbst aus einem photohalbleitenden Material hergestellt.The combination of photoelectrolysis and fuel cell is basically from the DE 37 04 171 A1 known. Here, however, the electrodes themselves are made of a photo-semiconducting material.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten hocheffektiven, maximal zuverlässigen und langlebigen Knallgasgenerators für die Energieversorgung des selbstversorgenden Ökoenergiehauses, ohne dass eine weitere Energiezufuhr notwendig ist.The The object of the invention is to provide an improved highly effective, maximum reliable and durable oxyhydrogen gas generator for the energy supply of the self-sufficient eco-energy house, without a further supply of energy is necessary.

Die Aufgabe wird mit dem Knallgasgenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei dem in besonderer Weise der Elektrolyse- und Photolyseprozess miteinander kombiniert wird.The Task is with the blast gas generator with the features of the claim 1 solved, in particular the electrolysis and photolysis process is combined with each other.

Der photolysisch elektrolysische Reaktor hat einen tragenden Körper, zwei Glasplatten, zusammengepresst mit Hilfe von Schraubzwingen, mit einer Gummiverdichtung, angeordnet auf dem inneren Perimeter der Glasplatten und mit Hilfe von Gegenkörperzwischenlagen, Befestigungselementen und tellerförmigen Federscheiben, so dass sich zwischen den Glasplatten ein hermetischer Zwischenraum bildet, der mit Elektrolyt gefüllt wird und wo sich eine Konstruktion mit mehreren Elektroden befindet. Dies schafft einen hermetischen und durchsichtigen photolysischen Reaktor der zudem auch einfach und praktisch in der Herstellung und Nutzung ist.Of the photolysic electrolysis reactor has a supporting body, two Glass plates, pressed together with the help of screw clamps, with a rubber seal, placed on the inner perimeter of the Glass plates and with the help of counter-body liners, fasteners and plate-shaped Spring washers, so that between the glass plates a hermetic Gap that is filled with electrolyte and where there is a construction with multiple electrodes. This creates a hermetic and transparent photolysical reactor which also easy and is practically in the production and use.

Mit dem Ziel einer effektiven Aktivierung des photolysischen und elektrolysischen Prozesses wird als Katalysator des elektrolysischen Prozesses eine Alkalilösung verwendet und als Katalysator des photolysischen Prozesses eine Halbleitersuspension.With the goal of effective activation of the photolysical and electrolysis Process is used as a catalyst of the electrolytic process, an alkali solution and as a catalyst of the photolytic process, a semiconductor suspension.

Aus konstruktiv technischen Gründen und der funktionalen Notwendigkeit enthält der photolysisch elektrolysische Reaktor Halterungen zur Einrichtung in die Arbeitsstellung, einen Knallgasaustrittsstutzen, eine Einrichtung zur Zu- und Abfuhr des Elektrolytes, einen Stromanschlussstecker.Out constructive technical reasons and the functional necessity contains the photolysically electrolytic Reactor brackets for installation in the working position, a Heated gas outlet, a device for supplying and removing the electrolyte, a power connector.

Eine hohe Effektivität der Produktion der Knallgasmischung wird dadurch erreicht, dass die gleichzeitig vorgehenden Prozesse, sowohl der photolysische, als auch der elektrolysische, sich gegenseitig verstärken, wodurch sich der Arbeitswirkungsgrad des Reaktors beträchtlich erhöht.A high effectiveness the production of the oxyhydrogen gas mixture is achieved in that the simultaneous processes, both the photolysical, as well as the electrolysic, reinforce each other, causing the working efficiency of the reactor increases considerably.

Dank des automatisch gesteuerten Prozesses zur Erneuerung des Elektrolytes und der automatischen Bearbeitung und Mischung des Knallgases im Arbeitsvorgang des photolysisch elektrolysischen Reaktors wird eine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Funktionstätigkeit des Knallgasgenerators erreicht.thanks the automatically controlled process for the renewal of the electrolyte and the automatic processing and mixing of the detonating gas in the Operation of the photolytic electrolytic reactor is a high reliability and longevity of functional activity of the blast gas generator achieved.

Zudem wird die Stabilisierung des anhaltenden Zustandes des Knallgases im Knallgasmischungsgerät mit der Methode der Sättigung des Knallgases mit Naturgas oder biologischem Gas oder mit Ether- oder Spiritusdämpfen oder mit der Kombination beider Dämpfe verwirklicht.moreover becomes the stabilization of the persistent state of the blast gas in the blast gas mixing device with the method of saturation combustion gas with natural gas or biological gas or with ether or spirit steaming or realized with the combination of both vapors.

Zur Versorgung der maximalen Nutzung der Sonnenbeleuchtung ist die Glasplatte, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der Sonnenbeleuchtung befindet, umhüllt mit einer dünnen Metall- oder Metallplastikhaut oder -folie, wobei die Berührungsebene mit dem Glas eine Spiegeloberfläche darstellt.to Providing the maximum use of the sun light is the glass plate, which are on the opposite Side of the sun light, wrapped in a thin metal or metal plastic skin or film, wherein the plane of contact with the glass a mirror surface represents.

Dank dem, dass der tragende Körper und die Gegenkörperzwischenlage zusammen mit der Schraubzwinge eine Kegelverbindung bilden, wobei der tragende Körper aus Metall besteht, z.B. aus rostfreiem Stahl und die Gegenkörperzwischenlage aus Thermoplast, z.B. Polytetrafluoridethylen (PTFE), wird eine qualitative und zuverlässige Hermetisierung des photolysisch elektrolysischen Reaktors sichergestellt.thanks that the carrying body and the counter-body liner together with the screw clamp form a conical connection, wherein the carrying body made of metal, e.g. made of stainless steel and the counter-body liner made of thermoplastic, e.g. Polytetrafluoridethylene (PTFE), becomes a qualitative and reliable Hermetization of the photolysic electrolytic reactor ensured.

Im Zusammenhang damit, dass die Konstruktion mit mehreren Elektroden einen Satz von mehreren flachen linienförmigen Elektroden darstellt, die parallel zu einander zusammengestellt sind mit Hilfe eines Fixierrahmens und zudem fixiert mit gleichem Abstand zu einander mit Hilfe von Fixierhalterungen, wird die garantierte Möglichkeit eines zuverlässigen gleichzeitigen Verlaufs sowohl des photolysischen, als auch des elektrolysischen Prozesses sichergestellt.in the Related to that construction with multiple electrodes represents a set of several flat line-shaped electrodes, the are assembled parallel to each other by means of a fixing frame and also fixed with equal distance to each other with the help of Fixing brackets, the guaranteed possibility of a reliable simultaneous Course of both the photolysic, and the electrolysical Process ensured.

Zur Bereitstellung der Möglichkeit der Knallgaserzeugung im Reaktor bildet die Konstruktion mit mehreren Elektroden im oberen Teil des Reaktors zusammen mit der oberen Halterung aus dielektrischem Material, z.B. aus Glas oder Keramik, einen mit Gas gefüllten Hohlraum, der mit einem Gasreflektor und einem Schaumlöscher von Elektrolyt abgetrennt ist, wobei der Gasreflektor eine kammförmige Rippe der oberen Überbrückung des Fixierrahmens der Konstruktion mit mehreren Elektroden ist und durchgehende Schlitze enthält. Der Schaumlöscher ist die Rippe der oberen Halte rung, die ebenfalls gleichmäßig angeordnete lange durchgehende Schlitze enthält, die senkrecht zu den Schlitzen des Reflektors gerichtet sind.to Providing the opportunity The production of explosive gas in the reactor forms the construction with several Electrodes in the upper part of the reactor together with the upper holder of dielectric material, e.g. made of glass or ceramic, one with Gas filled Cavity covered with a gas reflector and a foam extinguisher Electrolyte is separated, the gas reflector is a comb-shaped rib the upper bridging of the Fixing frame of the construction with multiple electrodes is continuous and Contains slots. The foam extinguisher is the rib of the upper holding tion, which also arranged evenly contains long through slots, which are directed perpendicular to the slots of the reflector.

Die Erfindung wird durch Zeichnungen erläutert:The The invention is illustrated by drawings:

1.- Blockschema des Knallgasgenerators für das selbstversorgende Ökoenergiehaus 1 .- Block diagram of the oxyhydrogen generator for the self-sufficient eco-energy house

2.- Übersicht des photolysisch elektrolysischen Reaktors 2 Overview of the photolytic electrolytic reactor

3.- Querschnitt nach der Linie A-A in natürlicher Größe 3 .- Cross section along the line AA in natural size

4- Querschnitt nach der Linie C-C mit Vergrößerung 4 - Cross section along the line CC with magnification

5.- Querschnitt nach der Linie B-B in natürlicher Größe 5 .- Cross section along the line BB in natural size

6- Ausschnitt I mit Vergrößerung. 6 - Section I with magnification.

Der Knallgasgenerator für das selbstversorgende Ökoenergiehaus besteht aus einem dielektrischen Reaktionsbehälter 1 gefüllt mit Elektrolyt, geladen mit polar geladenen Elektroden 2, wobei der dielektrische Reaktionsbehälter gleichzeitig ein photolysisch elektrolysischer Reaktor 3 und steuerbar mit Hilfe des elektronischen Steuerungs- und Regelungsblockes 4, des Sensorenblockes 5 und des Blockes der automatischen Ein- und Ausschalter 6 ist. Der Knallgasgenerator enthält eine Einrichtung zur Bedienung des Elektrolytes 7, eine Einrichtung zur Bearbeitung des Knallgases 8, eine Quelle des ständigen Stroms 9 und einen Stabilisator des ständigen Stroms 10. Der photolysisch elektrolysische Reaktor 3 enthält in seiner Zusammensetzung einen tragenden Körper 11, Glasplatten 12, 13, Schraubzwingen 14, Gummiverdichtungen 15, eine Gegenkörperzwischenanlage 16, Befestigungselemente 17, tellerförmige Federscheiben 18, einen hermetischen Glasplattenzwischenraum 19, eine Konstruktion mit mehreren Elektroden 20, eine Halterung zur Einrichtung in die Arbeitsstellung 21, einen Knallgasaustrittsstutzen 22, eine Einrichtung zur Zufuhr des Elektrolyts 23, eine Einrichtung zur Abfuhr des Elektrolyts 24, einen Stromanschlussstecker 25. Der Sensorenblock 5 besteht aus einem Sensor der Temperatur des erzeugenden Knallgases 26, einem Sensor der Temperatur des Elektrolytes 27, einem Sensor des Elektrolytstandes 28, einem Sensor des Druckes des erzeugten Knallgases 29, einem Sensor der Stromspannung 30, einem Sensor der Umgebungstemperatur 31, einem Sensor der Sonnenbeleuchtungsintensivität 32. Der Block der automatischen Ein- und Ausschalter 6 besteht aus Ein- und Ausschaltern der Knallgaspumpe 33, Ein- und Ausschaltern des Einlassens von Naturgas oder biologischem Gas 34, Ein- und Ausschaltern des Auslassens des Knallgases 35, Ein- und Ausschaltern des Einlassens des Elektrolytes 36, Ein- und Ausschaltern des Auslassens des Elektrolytes 37, Ein- und Ausschaltern der Versorgung des Stroms 38. So besteht die Einrichtung zur Bedienung des Elektrolytes 7 aus einem Speicher des verwendungsreifen Elektrolytes 39, einem elektromagnetischen Einlassventil des Elektrolytes 40, einem Speicher des bereits verwendeten Elektrolytes 41, einem elektromagnetischen Auslassventil des Elektrolytes 42, einer Einrichtung zur Wiederherstellung des Elektrolyts 43. Die Einrichtung zur Bearbeitung des Knallgases 8 enthält in ihrer Zusammensetzung ein elektromagnetisches Einlassventil des Knallgases 44, eine Knallgaspumpe 45, ein Knallgasmischungsgerät 46, einen Speicher der Knallgasmischung 47, einen Vorrat an Naturgas oder biologischem Gas 48, ein elektromagnetisches Einlassventil des Naturgases oder des biologischen Gases 49. Außerdem enthält der photolysisch elektrolysische Reaktor 3 eine Metallplastikspiegelhaut 50, eine Kegelverbindung 51, flache linienförmige Elektroden aus Nickel 52, einen Fixierrahmen 53, Fixierhalterungen 54, eine obere Halterung aus dielektrischem Material z.B. aus Keramik 55, einen mit Gas gefüllten Hohlraum 56, einen Gasreflektor 57, einen Schaumlöscher 58, durchgehende Schlitze 59 und 60. Zudem besteht der Fixierrahmen 53 aus einer oberen haltenden Überbrückung 61, einer unteren haltenden Überbrückung 62 und verbindenden Isolierstützen 63 und 64, und die Fixierhalterungen 54 sind runde Glasscheiben 65 aufgereiht auf einen Glasgewebestiel 66.The oxyhydrogen generator for the self-powered eco-energy house consists of a dielectric reaction vessel 1 filled with electrolyte loaded with polar charged electrodes 2 , wherein the dielectric reaction vessel simultaneously a photolysic electrolysis reactor 3 and controllable by means of the electronic control and regulation block 4 , the sensor block 5 and the block of automatic on-off switches 6 is. The oxyhydrogen generator contains a device for operating the electrolyte 7 , a device for processing the detonating gas 8th , a source of constant current 9 and a stabilizer of the constant current 10 , The photolysic electrolysis reactor 3 contains in its composition a supporting body 11 , Glass plates 12 . 13 , Screw clamps 14 , Rubber seals 15 , a counterbody interim facility 16 , Fasteners 17 , plate-shaped spring washers 18 , a hermetic glass plate gap 19 , a construction with several electrodes 20 , a holder for setting in the working position 21 , a pop-up gas outlet 22 , means for supplying the electrolyte 23 , a device for removing the electrolyte 24 , a power connector 25 , The sensor block 5 consists of a sensor of the temperature of the generating blast gas 26 , a sensor of the temperature of the electrolyte 27 , a sensor of the electrolyte level 28 , a sensor of the pressure of the generated bang gas 29 , a sensor of the voltage 30 , a sensor of ambient temperature 31 , a sensor of sunshine intensity 32 , The block of automatic on-off switches 6 consists of switching on and off the oxyhydrogen gas pump 33 , Switching on and off the intake of natural gas or biological gas 34 , Switching on and off the exhaust of the blast gas 35 , On and Off of the inlet of the electrolyte 36 , Switching on and off the outlet of the electrolyte 37 , Switching on and off the power supply 38 , So there is the device for the operation of the electrolyte 7 from a store of ready-to-use electrolyte 39 , an electromagnetic inlet valve of the electrolyte 40 , a memory of the electrolyte already used 41 , an electromagnetic outlet valve of the electrolyte 42 , a device for the restoration of the electrolyte 43 , The device for processing the detonating gas 8th contains in its composition an electromagnetic inlet valve of the detonating gas 44 , a detonating gas pump 45 , a blast gas mixer 46 , a storage of the bang-gas mixture 47 , a supply of natural gas or biological gas 48 , an inlet electromagnetic valve of natural gas or biological gas 49 , In addition, contains the photolysic electrolysis reactor 3 a metal plastic mirror skin 50 , a conical connection 51 , flat line-shaped electrodes made of nickel 52 , a fixing frame 53 , Fixing brackets 54 , an upper holder made of dielectric material such as ceramic 55 , a gas-filled cavity 56 , a gas reflector 57 , a foam extinguisher 58 , through slots 59 and 60 , In addition, there is the fixing frame 53 from an upper bridging bridge 61 , a lower bridging 62 and connecting insulation posts 63 and 64 , and the fixing brackets 54 are round glass panes 65 strung on a glass fabric handle 66 ,

Der Knallgasgenerator für das selbstversorgende Ökoenergiehaus arbeitet auf folgende Art und Weise. Bei eingegossenem Elektrolyt (Wasser mit chemischen Kata lysatoren) in den Glasplattenzwischenraum 19 des Reaktors 3 und Elektroden 2, so dass über der Oberfläche des Elektrolyts ein Hohlraum 56 für den Gasaustritt bleibt, schaltet sich die ständige Versorgungsspannung der Elektroden ein und bildet (0,75 bis 1,2) × N (Volt), wo N die Anzahl der Elektroden ist, wobei das Einschalten der Elektrodenpaare automatisch gleichmäßig auf der ganzen Fläche des Reaktors 3 in Abhängigkeit von der reellen Spannung in der Versorgungsquelle 9 erfolgt. Dabei zersetzt sich das Wasser in den Elektrodenzwischenräumen in Wasserstoff und Sauerstoff, welche in Form kleiner Gasbläschen aufsteigen und am Gasreflektor 57 aufgehalten werden, wo sie größere Bläschen bilden und dann zur Oberfläche des Elektrolyts aufsteigen. Schließlich bildet sich eine Mischung der Gase durch die Elektrolyse des Wassers ohne die Zerteilung des Elektrolyseproduktes in die Bestandteile, d.h. Knallgas wird gebildet. Das gebildete Knallgas wird nun durch den Knallgasaustrittsstutzen 22 im oberen Teil des Reaktors 3 und durch die Gasleitung zu der Einrichtung zur Bearbeitung von Knallgas 8 abgeleitet, wo es mit der notwendigen Konzentration an Naturgas zur Stabilisierung angereichert wird. Parallel zu dem oben dargelegten Prozess wird bei einfallenden Sonnenstrahlen auf den Elektrolyt der photolysische Prozess der Wasserzerlegung in Knallgas mit Hilfe des im Elektrolyt befindlichen Katalysators ausgelöst. Die beiden parallel verlaufenden Prozesse, sowohl der elektrolytische, als auch der photolysische, verstärken einander beträchtlich wodurch eine beträchtliche Erhöhung der Knallgaserzeugungsleistung erfolgt. Die höchste Knallgaserzeugungsleistung wird bei der maximalen Sonnenbeleuchtung des ganzen Umfangs des Elektrolytes im Reaktor 3 und bei der Schaltung aller Elektroden im Reaktor 3 erreicht. Der Knallgasgenerator bedient, steuert und kontrolliert sich automatisch in Abhängigkeit von der reellen Stärke der Versorgungsquelle, der Sonnenbeleuchtung mit einer Hauptaufgabe: der maximal möglichen Knallgaserzeugung.The oxyhydrogen generator for the self-powered eco-energy house works in the following way. When poured electrolyte (water with chemical Kata catalysts) in the glass plate gap 19 of the reactor 3 and electrodes 2 so that above the surface of the electrolyte there is a cavity 56 for gas leakage, the permanent supply voltage of the electrodes turns on and forms (0.75 to 1.2) × N (volts), where N is the number of electrodes, with switching on the pairs of electrodes automatically evenly over the entire surface of the electrodes reactor 3 depending on the real voltage in the supply source 9 he follows. In the process, the water in the intermediate spaces of the electrodes decomposes into hydrogen and oxygen, which rise up in the form of small gas bubbles and at the gas reflector 57 where they form larger bubbles and then ascend to the surface of the electrolyte. Finally, a mixture of gases formed by the electrolysis of the water without the division of the electrolysis product into the components, ie oxyhydrogen gas is formed. The formed oxyhydrogen gas is now through the oxyhydrogen gas outlet 22 in the upper part of the reactor 3 and through the gas line to the device for processing oxyhydrogen gas 8th derived, where it is enriched with the necessary concentration of natural gas for stabilization. In parallel with the process outlined above, when solar radiation is incident on the electrolyte, the photolytic process of decomposition of water into oxyhydrogen gas is triggered by means of the catalyst in the electrolyte. The two parallel processes, both electrolytic and photolysic, significantly increase each other, thereby significantly increasing the rate of blast generation. The highest bang gas production power is at maximum solar illumination of the entire perimeter of the electrolyte in the reactor 3 and in the switching of all electrodes in the reactor 3 reached. The oxyhydrogen generator operates, controls and controls automatically depending on the real strength of the ver source of lighting, with one main task: the maximum possible generation of explosive gas.

Claims (1)

Knallgasgenerator für ein selbstversorgendes Ökoenergiehaus mit einem dielektrischen Reaktionsbehälter (1), der mit einem Elektrolyten gefüllt ist und polar geladene Elektroden (2) hat, wobei der Knallgasgenerator ein kombinierter photolysischer und elektrolysischer Reaktor (3) ist, wobei das Elektrolyt als Katalysator für den elektrolysischen Prozess eine wässrige alkalische Lösung und als Katalysator für den photolysischen Prozess eine Halbleiter-Suspension enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsbehälter (1) ein flaches, hermetisch abgedichtetes Bauelement ist, wobei ein Tragrahmen (11) und zwei Glasplatten (12, 13) ein flaches Gehäuse bilden und eine Elektrodenanordnung (20) mit mehreren Elektroden in dem Gehäuse angeordnet ist und ein Elektrolyt in dem Raum der Elektrodenanordnung (20) für den elektrolysischen und ein chemischer Katalysator für den photolysischen Prozess vorgesehen ist, und wobei ein Hohlraum (56) mit einem Gasreflektor (57) und einem Schaumlöscher (58) für das erzeugte Knallgas von dem Elektrolyt abgetrennt ist, wobei der Gasreflektor (57) und der Schaumlöscher (58) jeweils als kammförmige Rippe mit durchge henden Schlitzen (59) ausgebildet und so angeordnet sind, dass die Schlitze (60) des Gasreflektors (57) senkrecht zu den Schlitzen (59) des Schaumlöschers (58) stehen, eine der Glasplatten (12, 13) auf einer Seite des Reaktionsbehälters (1) als Reflektor ausgebildet ist, der Tragrahmen (11) mit einer Gegenkörperzwischenlage (16) zusammen mit einer Schraubzwinge (14) eine Kegelverbindung (51) bilden, wobei der Tragrahmen (11) aus Metall und die Gegenkörperzwischenlage (16) aus Thermoplast besteht, die Elektroden (2) als Elektrodensätze mit mehreren flachen, linienförmigen Elektroden ausgebildet sind, die parallel zueinander angeordnet und mittels eines Fixierrahmens (53) und Fixierhalterungen in gleichem Abstand zueinander gehalten werden, ein elektromagnetisches Einlassventil (44) für Knallgas, eine Knallgaspumpe (45), ein Knallgasmischgerät (46), ein Speicher (47) für das gemischte Knallgas, ein Vorratsbehälter (48) für Naturgas, und ein elektromagnetisches Einlassventil (49) für das Naturgas vorgesehen ist, und eine Steuereinheit (38) zum Einschalten jeweils von Elektrodenpaaren automatisch in Abhängigkeit von einer Versorgungsspannung vorgesehen ist, wobei sich eine Elektrodenspannung der Elektrodenpaare jeweils im Bereich von 0,75 bis 1,2 Volt bildet.Oxyhydrogen generator for a self-powered eco-energy house with a dielectric reaction vessel ( 1 ) filled with an electrolyte and polar charged electrodes ( 2 ), wherein the blast gas generator is a combined photolysic and electrolysis reactor ( 3 ), wherein the electrolyte contains an aqueous alkaline solution as catalyst for the electrolysis process and a semiconductor suspension as catalyst for the photolysis process, characterized in that the reaction vessel ( 1 ) is a flat, hermetically sealed component, wherein a support frame ( 11 ) and two glass plates ( 12 . 13 ) form a flat housing and an electrode arrangement ( 20 ) is arranged with a plurality of electrodes in the housing and an electrolyte in the space of the electrode assembly ( 20 ) is provided for the electrolysis and a chemical catalyst for the photolysical process, and wherein a cavity ( 56 ) with a gas reflector ( 57 ) and a foam extinguisher ( 58 ) is separated from the electrolyte for the generated explosive gas, wherein the gas reflector ( 57 ) and the foam extinguisher ( 58 ) in each case as a comb-shaped rib with contiguous slots ( 59 ) are formed and arranged so that the slots ( 60 ) of the gas reflector ( 57 ) perpendicular to the slots ( 59 ) of the foam extinguisher ( 58 ), one of the glass plates ( 12 . 13 ) on one side of the reaction vessel ( 1 ) is designed as a reflector, the support frame ( 11 ) with a counterbody liner ( 16 ) together with a screw clamp ( 14 ) a conical connection ( 51 ), the support frame ( 11 ) of metal and the counter-body liner ( 16 ) consists of thermoplastic, the electrodes ( 2 ) are formed as electrode sets with a plurality of flat, line-shaped electrodes which are arranged parallel to one another and by means of a fixing frame ( 53 ) and fixing brackets are kept at the same distance from each other, an electromagnetic inlet valve ( 44 ) for detonating gas, a detonating gas pump ( 45 ), a blast gas mixing device ( 46 ), a memory ( 47 ) for the mixed oxyhydrogen gas, a reservoir ( 48 ) for natural gas, and an electromagnetic inlet valve ( 49 ) is provided for the natural gas, and a control unit ( 38 ) is provided for switching in each case of electrode pairs automatically in response to a supply voltage, wherein an electrode voltage of the electrode pairs each forms in the range of 0.75 to 1.2 volts.
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