FI96716C - Lämmönkehityslaite - Google Patents

Description

1 96716 Lämmönkehityslaite

Keksinnön kohteena on laitteisto lämmön kehittämistä varten, joka laitteisto käsittää laitteen veden sähkö-5 kemiallista hajottamista varten vedyn ja hapen tuottamiseksi, erilliset johdot vastaavasti vetyä ja happea varten, joista johdoista kumpikin on varustettu säätölaitteella kuten venttiilillä, ja laitteen vedyn ja hapen sekoittamiseksi ennalta määrätyssä suhteessa sekä polttimen 10 tai polttokammion mainittua seosta varten, laitteiston ollessa yksikkö, jossa laite veden sähkökemiallista hajottamista varten on säiliö, jossa on anodiosasto ja katodi-osasto, jotka osastot on erotettu toisistaan seinällä, joka ulottuu oleellisesti koko säiliön korkeudella ja jos-15 sa on rako tai aukko säiliön pohjassa tai lähellä sitä ja anodin ja/tai katodin alapäässä tai sen alapuolella, jotka anodi ja katodi vastaavasti ulottuvat alaspäin kummassakin vastaavassa osastossa, että happi- ja vetyjohdot säädettävistä säätölaitteista alavirtaan muuttuvat sekoituslait-20 teeksi.

Tämäntyyppinen laitteisto on aikaisemmasta tunnettu.

On hyvin tunnettua, että veden hajoaminen, kun vesi muutetaan elektrolyytiksi lisäämällä esim. NaOH:ta ja se 25 altistetaan sähköpotentiaalille anodin ja katodin välissä, synnyttää vetyä ja happea.

Tällaisen sähkökemiallisen prosessin avulla kehitetty vety ja happi varastoidaan säiliöihin kaasu- tai nestetilassa ja käytetään myöhemmin polttamisessa, turbii-30 nien, moottorien, rakettien ja vastaavien käyttämistä varten.

'. On hyvin tunnettua, että energia, joka tarvitaan veden hajottamiseksi vedyksi ja hapeksi, on periaatteessa sama kuin energia, joka tulee saataville, jos nämä kaksi 35 kaasukomponenttia tuodaan yhteen ja poltetaan, mistä on seurauksena vettä palamistuotteena.

' ’l 96716 2

On juuri tämän energiatasapainon seurausta, että vetyä ja happea käytetään polttoaineina vain niissä tapauksissa, joissa hyötysuhteilla on vain vähäistä tai ei lainkaan merkitystä. Tämä on syy myös siihen, miksi vettä 5 sähkökemiallisesti hajottava laite on laite, joka on erillinen ja usein kaukana siitä laitteesta, johon nämä kaksi kaasua syötetään polttoaineena.

Keksinnön tarkoituksena on saada laitteisto, joka mahdollistaa tehokkaan käytön ja jolla, kuten myöhemmin 10 tullaan selostamaan, on yllättäviä vaikutuksia.

Keksinnön mukaisesti tämä tarkoitus saavutetaan laitteistolla, jolle on tunnusomaista, että kaksi happi-ja vetyvirtausta vastaavasti törmäävät toisiinsa pyörre-virtausten muodossa siten, että kehitetään homogeeninen 15 seos, ja että sekoituslaitetta seuraa alavirrassa laite, jossa on joukko kapeilla käytävillä toisiinsa liitettyjä pyörre- ja törmäyskammioita.

Siten keksintö ehdottaa laitteistoksi lämmön kehittämistä varten yhden yksikön, johon vesi syötetään lähtö-20 aineena, johon sähkövirta syötetään suorittamaan hyvin tunnettu elektrolyyttinen prosessi, joka laite ulostulossaan tuottaa liekin tai muuttuu polttokammioksi, sellaiseksi kuten esim. polttomoottorin polttokammiot.

Oikean seossuhteen säätämistä varten happi- ja ve-25 tyjohdoissa vastaavasti olevia säätölaitteita säädetään • ottaen huomioon hapen ja vedyn elektrolyyttisen tuotannon, joiden määrät eroavat. Näitä kahta osastoa toisistaan erottavasta seinästä johtuen kehitettyjen happi- ja vety-määrien erosta seuraa, että nestetasot vastaavissa osas-30 toissa eroavat. Tavallisesti vedyn tuotanto on suurempi, esim. kaksi kertaa hapen tuotanto, niin että taso happea kehittävässä osastossa, joka on anodiosasto, nousee, kun taas nestetaso vetyä kehittävässä osastossa, joka on kato-diosasto, laskee.

35 96716 3

Keksinnön mukaisesti ja johtuen tosiseikasta, että mainittu erottava seinä päättyy lyhyelle etäisyydelle pohjasta tai omaa yhden tai useamman aukon, ja johtuen tosiasiasta, että elektrodit eivät ulotu alaspäin erottavan 5 seinän alareunan ohi, sähköpiiri automaattisesti katkeaa heti kun nestetaso yhdessä osastossa laskee niin pitkälle, että kosketus toisen elektrodin kanssa katkeaa.

Tämä aikaansaa automaattisen säädön, koska sähkökemiallisen laitteen sisäpuolelle synnytetään paine-ero, 10 joka paine-ero on suhteessa vety- ja happijohdoissa olevien venttiilien säädölle, joita venttiilejä säädetään siten, että nämä kaksi kaasua ovat sekoitettavissa.

Laitteessa, joka sekoittaa ja homogenisoi seoksen, homogenisointi huolehtii siitä, että räjähtäviä seoksia ei 15 kehitetä missään kohdassa virtausta laitteen lävitse. Mainitussa laitteessa reaktio muiden aineiden kanssa on mahdollinen.

Pyörre- ja törmäyskammioissa, jotka seuraavat ala-virrassa ja jotka on sijoitettu sekoituslaitteen ja polt-20 timen väliin, tapahtuu seoksen lopullinen muuttuminen.

Mitä tarkalleen tapahtuu ei tunneta, mutta liekki kehittää lämpötiloja, jotka ovat paljon polttoliekin lämpötilan 2 700 *C yläpuolella, joka esiintyy tapauksessa, jossa vety ja happi poltetaan normaalilla tavalla. Keksin-25 nön mukaisella liekillä ulostulossa tai polttimen aukossa voi olla 5 000 - 6 000 °C tai korkeampia lämpötiloja. Mainitun korkean lämpötilan tasoon vaikuttaa muiden sellaisten atomien läsnäolo tai poissaolo, jotka reagoivat hapen tai vedyn kanssa, sellaisten kuten hiili- tai orgaaniset 30 yhdisteet.

Oletetaan, että pyörre- ja törmäyskammioiden joukossa vety- ja happiatomit ja mahdollisesti muut atomit, sellaiset kuten hiili, muodostavat atomiyhdistelmiä, jotka eroavat suhteesta kaksi vetyä yhtä happea kohti.

35 96716 4 cv>Pr -f- .ις

Keksintö tullaan nyt edelleen selostamaan viitaten lisättyyn kaavamaiseen piirrokseen ja esimerkkiin.

Keksinnön mukainen laite on valmistettu prototyypin muodossa ja toimii.

5 Mainitussa prototyypissä käytetty sähköenergia oli 500 wattia, esim. noin 12 volttia ja noin 50 ampeeria. Saatu liekki kykeni höyrystämään puhdasta voifrämiä, jonka höyrystymislämpötila on korkeampi kuin 5600 °C.

Piirros esittää säiliön 1, joka on erotettu kahdek-10 si osastoksi seinällä 2, joka ulottuu alaspäin päälikan-nesta 3 ja jolla on alareuna 4 etäisyydellä säiliön 1 pohjasta 5.

Mainituista osastoista osasto 6 (seinän 2 oikealla puolella) sisältää anodin 7, kun taas toinen osasto 8 si-15 sältää katodin 9. Sähköliitännät anodia ja katodia varten johdetaan päälikannen 3 läpi ja on kytketty hyvin tunnetulla tavalla tasavirtalähteeseen, jota ei ole esitetty.

Anodin 7 ja katodin 9 alapäät ovat vastaavasti erottavan seinän 2 alapään 4 yläpuolella.

20 Putki 10 kerää vetyä ja putki 11 happea. Koska ve dyn tuotanto on normaalisti suurempi kuin hapen tuotannon, nestetaso 12 muuttuu vastaavissa osastoissa 6, 8 olevan paine-eron seurauksena ja on esimerkiksi osastossa 8 viivan 13 kohdalla ja osastossa 6 viivan 14 tasolla.

25 Heti kun taso 13 laskee enemmän ja menettää koske- * - tuksen katodin 9 kanssa, elektrolyyttinen prosessi keskey tyy, mutta käynnistyy välittömästi, koska keskeytyksen vuoksi vedyn ja hapen tuotanto pysähtyy ja tätä kautta paine-ero pienenee.

30 Johdoissa 10 ja 11 on säädettävät venttiilit 15 ja vastaavasti 16. Venttiilien sijasta voidaan käyttää muita säätölaitteita. Säätämällä venttiilejä 15 ja 16 voidaan vedyn ja hapen välille kehittää tilavuussuhde.

Mainitut erilaiset määrät syötetään sekoituskam-35 mioon 17, jossa ne ensin virtaavat spiraalien 18 ja vas- - «mi aio nm « •p°r -9- OS ^ , „ 96716 5 taavasti 19 kautta, joilla spiraaleilla, joista yksi on vasenkätinen ja toinen olkeakätlnen, on ulostulopäät 20, • 21, jotka sijaitsevat toisiaan vastapäätä lyhyellä etäisyydellä toisistaan, niin että mainittujen ulostulopäiden • 5 20 ja 21 väliin muodostuu tila 22, jossa nämä kaksi vir tausta törmäävät toisiinsa.

Kuppimaiset seinät 23 ja vastaavasti 24 voivat ympäröidä ulostulopäitä pyörrekammion muodostamiseksi.

Mainitussa säiliössä 17 voi olla läsnä toinen aine, 10 joka on merkitty tasoviivalla 25 ja joka aine voi olla ammoniakki, virtsa-aine tai muu orgaaninen aine, joka voi reagoida vedyn ja/tai hapen kanssa, joka purkaantuu päistä 20 ja 21.

Mainitussa laitteessa 17 saadaan homogeeninen seos, 15 joka syötetään viimeiseen laitteeseen 26, jolla on putken muoto ja jonka sisälle on muodostettu joukko pallomaisia kammioita 27, joita yhdistävät aukot, sellaiset kuten 28, joiden halkaisija voi pienentyä alavirran suunnassa, joka on kohti poltinta 29.

20 Säiliössä 1 voi olla paineen kompensointiventtii- lit, sellaiset kuten 30 ja 31. Mainittujen venttiilien avulla voitaisiin muodostaa painekompensaatio näiden kahden osaston välille tapauksessa, jossa olisi tarpeen yllä pitää prosessin kulku.

« «

Claims (8)

1. Laitteisto lämmön kehittämistä varten, joka laitteisto käsittää laitteen veden sähkökemiallista hajot- 5 tamista varten vedyn ja hapen tuottamiseksi, erilliset johdot vastaavasti vetyä ja happea (10 ja 11) varten, joista johdoista kumpikin on varustettu säätölaitteella kuten venttiilillä (15 ja 16), ja laitteen (17) vedyn ja hapen sekoittamiseksi ennalta määrätyssä suhteessa sekä 10 polttimen tai polttokammion (29) mainittua seosta varten, laitteiston ollessa yksikkö, jossa laite veden sähkökemiallista hajottamista varten on säiliö (1), jossa on ano-diosasto (6) ja katodiosasto (8), jotka osastot on erotettu toisistaan seinällä (2), joka ulottuu oleellisesti koko 15 säiliön (1) korkeudella ja jossa on rako tai aukko säiliön pohjassa (5) tai lähellä sitä ja anodin (6) ja/tai katodin (9) alapäässä tai sen alapuolella, jotka anodi (6) ja katodi (9) vastaavasti ulottuvat alaspäin kummassakin vastaavassa osastossa, että happi (10)- ja vetyjohdot (11) 20 säädettävistä säätölaitteista alavirtaan muuttuvat sekoi-tuslaitteeksi (17), tunnettu siitä, että kaksi happi- ja vetyvirtausta vastaavasti törmäävät toisiinsa pyörrevirtausten muodossa siten, että kehitetään homogeeninen seos, ja että sekoituslaitetta seuraa alavirrassa 25 laite (26), jossa on joukko kapeilla käytävillä (28) toi-. : siinsa liitettyjä pyörre- ja törmäyskammioita (27).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että homogenisoivassa sekoituslaitteessa (17) on tila (22), joka sisältää erilaisen kemiallisen ai- 30 neen, sellaisen kuten orgaanisen aineen, jossa tilassa (22) tapahtuu hapen ja vedyn sekoittuminen ja jossa tilas-• sa atomit mainitusta toisesta aineesta, sellaisesta kuten hiili tai orgaaniset yhdisteet, voi reagoida vedyn ja/tai hapen kanssa. 35 96716 7

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pyörre- ja törmäyskammiojouk-* ko (27) on joukko oleellisesti pallomaisia kammioita (26), jotka on liitetty toisiinsa kuin pallot.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tun nettu siitä, että käytävät (28) yhdestä kammiosta kohti seuraavaa pienenevät alavirran suuntaan.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että anodi ja/tai katodikammio(t) 10 (6 ja 8) on (ovat) varustettu paineen kompensointiventtii- lillä (30 ja 31).

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että homogenisoiva sekoituslaite (17) on säiliö, jonka sisäpuolelle on sijoitettu vetyputki 15 ja happiputki (18 ja 19), jotka ovat sellaista mallia, että mainittujen putkien kautta kulkeva virtaus saatetaan pyörimään vastaavan putken akselin ympäri, jotka pyörivät liikkeet ovat vastakkain pyöriviä, ja että mainittujen putkien (18 ja 19) ulostulopäät (20 ja 21) ovat toisiaan 20 vastapäätä siten, että niiden ulostulopäiden (20 ja 21) välillä on tila (22), jossa tilassa (22) vastakkaisesti pyörivät virtaukset törmäävät toisiinsa.

6 96716

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että vety- ja vastaavasti happiputki (18 25 ja 19) homogenisoivan sekoituslaitteen (17) säiliön sisäpuolella ulottuvat vastaavasti vasempaan kiertyvän ja oikeaan kiertyvän spiraalin mukaisesti, joiden sisääntulot ovat mainitun laitteen yläosan vieressä ja vastapäiset toisistaan erillään olevat ulostulot (20 ja 21) pohjan 30 vieressä ja alavirran suunnassa seuraavan pyörre- ja tör-mäyskammioiden (26) joukon alapuolella.

* * 8 96716