MX2011001437A - Aparatos electroliticos productores de gas combustible. - Google Patents

Abstract

Esto consta de un aparato compacto, fácil de instalar, el cual permite que la difusión óptima del calor producido durante la reacción electroquímica, compuesta de un primer tanque (1) en donde entra el agua (9) y un segundo tanque (2) en donde el gas de hidrógeno (7) y el gas de oxígeno (8) resulta de la salida de la mezcla de electrólisis con agua (9), y la cual incluye conductos (3) independientes entre sí, sin la continuidad superficial entre ellas, conectando ambos tanques (1, 2), la superficie externa la cual está en contacto directo con el aire o a través de la intermediación de las pestañas de difusión (10) para facilitar la difusión del calor generado durante la electrólisis.

Description

APARATOS ELECTROLITICOS PRODUCTORES DE GAS COMBUSTIBLE OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención pertenece al campo del aparato enfocado en la producción de gases combustibles por medio del proceso de electrólisis.

El propósito de la invención consiste en el desarrollo de un aparato compacto, fácil de instalar, el cual por medio de un diseño de una solución que permite la difusión óptima del calor producido durante la reacción electroquímica, eliminando la necesidad de incrementar el tamaño de la unidad y permitiendo un incremento en intensidades.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los aparatos de electrólisis son conocidos por ser utilizados en aplicaciones variadas y diferentes, específicamente aquellas utilizadas, por ejemplo, en la electrólisis de agua como una tecnología limpia para la producción del gas de hidrógeno que es subsecuentemente utilizado como combustible.

En el proceso de electrólisis, el agua se asocia con el cátodo con la formación de moléculas de hidrógeno e iones de oxígeno los cuales son transportados a través del electrolito, formando moléculas de oxígeno en la superficie del ánodo con desprendimiento de electrones. Con el fin de que estos electrones sean transportados a partir del ánodo al cátodo, para producir la reacción electrolítica, la energía electrolítica deberá aplicarse.

La reacción electroquímica producida dentro de la unidad emite calor, que alcanza temperaturas excesivas en algunas modalidades.

La mayoría de los sistemas conocidos se divulgan y las unidades productoras de gas son sumergidas en agua en tanques cerrados, debido a que alcanzan altas temperaturas que representan un problema que requiere reducir las intensidades o construcción de sistemas más grandes y más caros.

DESCRIPCION DE LA INVENCION Los aparatos electrolíticos productores de gas combustible que constituye el propósito de esta invención satisfactoriamente resuelven los problemas previamente expuestos.

Este aparato productor de gas es configurado mediante tanques separados, los cuales constan de un primer tanque en donde el agua ingresa y un segundo tanque en donde el gas de hidrógeno y el gas de oxígeno resultantes de la salida de la mezcla de electrólisis con agua circulante, y por lo menos un tubo externo que conecta ambos tanques, penetran ligeramente ambos mediante sus extremidades y donde se conecta con una primera terminal eléctrica y mediante un centro interno conectado a una segunda terminal eléctrica de polaridad opuesta a esa primera terminal.

El aparato básicamente se destaca porque la superficie externa del conducto está en contacto con el aire o con la intermediación de pestañas que facilitan la difusión de calor generado durante la electrólisis y por lo tanto enfría el aparato.

Como se describió anteriormente, el centro se dispone dentro de cada tubo y puede constar de uno o más conductos internos, varillas o bandas que terminan en ambos tanques mediante sus extremidades.

Con el fin de maximizar el enfriamiento, el aparato puede incluir un ventilador eléctrico o similar que facilitará la extracción de calor.

Por lo tanto, el aparato configurado de esta manera consta de un sistema abierto que trabaja en un modo continuo y tiene una temperatura de trabajo óptima la cual no requiere bajar la intensidad, como se opone al caso de los dos sistemas cerrados actualmente conocidos. La misma intensidad de trabajo para la que se utiliza en los sistemas convencionales que guían a las producciones más altas utilizando estos aparatos.

El grado de enfriamiento obtenido como consecuencia de esta configuración determina que el tamaño de la unidad es más pequeño a aquél de otras unidades, la configuración la cual no permite un enfriamiento adecuado, logrando de este modo una reducción en el espacio ocupado.

De acuerdo con esta estructura del aparato, el número, tamaño, forma y ubicación de los conductos pueden ser modificados, además de la forma de los tanques con el fin de obtener diseños diferentes que tengan el volumen adecuado para el espacio donde éste se dispondrá, permitiendo de este modo una instalación fácil.

Las funciones de los aparatos en la siguiente manera: agua es continuamente introducido en el primer tanque; después, dicha agua es dirigida a través de los conductos al mismo tiempo que las terminales que están sujetas a una corriente, en donde la reacción electroquímica que da lugar a que se lleve a cabo la formación de gas de hidrógeno y gas de oxígeno. El gas transportado hacia el segundo tanque disuelto en agua, en donde éste sale para el uso subsecuente del mismo como combustible.

El calor generado durante la reacción electroquímica es disipado de una manera óptima a través de los conductos en contacto con el aire.

El aparato es así constantemente alimentado con agua la cual sale en forma de gas, previniendo de este modo que el agua se estanque, de este modo favorece a la producción continua de gas.

Las aplicaciones de estos aparatos son múltiples, destacando su uso para alimentar las baterías de hidrógeno, por ejemplo, para los motores de combustión sin descartar otros usos en la industria, almacenaje y otros.

Los aparatos pueden estar compuestos de acero inoxidable, aluminio, titanio, o una combinación de los mismos, en la fibra de carbono, plástico o cualquier otro material adecuado.

Los aparatos productores de gas pueden ser alojados dentro de una instalación convencional que incluye un tanque principal independiente. En ese caso, el tanque principal está conectado a la entrada del primer tanque del aparato al cual éste abastece agua por medio de un manguito, con la posible intermediación de una bomba que fuerza al agua a circular hacia el aparato. Otro manguito conectado a la salida del segundo tanque del aparato regresa los gases producidos ahí en el tanque principal, donde estos se mezclan con agua para favorecer la remoción de impurezas producidas durante la electrólisis, en donde el gas limpio finalmente sale del tanque principal.

DESCIRPCIÓN DE LOS DIBUJOS Con el fin de complementar esta descripción y con el objeto de ayudar a un mejor entendimiento de características de la invención, un grupo de dibujos, de acuerdo con un ejemplo preferente de la modalidad práctica del mismo, ha sido incluido como una parte integral de dicha descripción, en donde lo siguiente ha sido representado de una manera ilustrativa y no limitante: La figura 1 muestra una vista esquemática de una primera modalidad de un aparato electrolítico productor de gas combustible que tiene un solo conducto con pestañas de difusión.

La figura 2 muestra una vista esquemática de una primera modalidad del aparato electrolítico productor de gas combustible que tiene varios conductos en donde el centro incluido en cada conducto es otro conducto de menor diámetro.

La figura 3 muestra una vista esquemática de una segunda modalidad del aparato que tiene varios conductos, en donde el centro está formado de varias bandas.

MODALIDAD PREFERENTE DE LA INVENCIÓN Basándose en las figuras, una serie de posibles modalidades del aparato electrolítico productor de gas combustible que es el objeto de esta invención se describe más adelante en detalle.

De acuerdo con lo que se representó en la figura 1 , el aparato que produce gas combustible comprende un primer tanque (1 ) en donde entra el agua (9) y el segundo tanque (2) en donde el gas de hidrógeno (7) y el gas de oxígeno (8) resultan de la salida de la mezcla de electrólisis con el agua circulante (9), además para comprender un conducto (3) que comunica ambos tanques (1 , 2), ligeramente penetra dichos tanques (1 , 2) mediante estas extremidades, las cuales están conectadas a una primera terminal eléctrica (4), y tiene un centro (5) dispuesto dentro del conducto interno (3) cuyos extremos en ambos tanques (1 , 2) mediante sus extremidades, constan de un conducto (5) que se conecta a una segunda terminal eléctrica 86) de polaridad opuesta a aquella de la primera terminal (4).

Como podemos observar en esta figura 1 , el conducto (3) está en contacto con el aire con la intermediación de las pestañas de difusión (10) que facilitan la difusión del calor generado durante la electrólisis.

En la figura 2, podemos observar una segunda modalidad con la misma estructura a aquella representada en la figura 1 , en donde tres conductos independientes (3) son ahora determinados, sin la continuidad superficial entre ellos, en donde están dispuestos los centros correspondientes (5) que constan de conductos (5), donde los conductos (5) están conectados con la segunda terminal (6).

En la figura 3, podemos observar otra modalidad en donde, como se opone a aquella representada en la figura 2, el centro (5') dentro de los conductos (3) consta de un grupo de bandas (5').

En cualquiera de los aparatos representados en las figuras 2 y 3, se prevé que los conductos (3) serán separados y con su superficie externa en contacto directo con el aire de modo que se maximice la difusión del calor generado en la electrólisis y por lo tanto se enfríe el aparato. El la figura 1 podemos observar que el contacto directo con el aire se establece mediante las pestañas (10) que rodean la superficie externa del conducto (3).

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. El aparato electrolítico productor de gas combustible, caracterizado porque además comprende: un primer tanque (1) en donde el flujo de agua continuo (9) entra y un segundo tanque (2) en donde el flujo continuo de agua (9) mezclado con el gas de hidrógeno (7) y el gas de oxígeno (8) resulta de la salida de la electrólisis. por lo menos un conducto (3) que comunica ambos tanques (1 , 2), ligeramente penetra dichos tanques (1 ,2) mediante sus extremidades, y donde se conecta con una terminal eléctrica (4), y por lo menos un centro (5, 5') dispuesto dentro del conducto (3) la cual termina en ambos tanques (1 , 2) mediante sus extremidades y donde se conecta con una segunda terminal eléctrica (6) de polaridad opuesta a aquella de la primera terminal (4). en donde la superficie externa del conducto (3) está en contacto directo con el aire o a través de la intermediación de las pestañas de difusión (10) para facilitar la difusión de calor generado durante la electrólisis.

2. Los aparatos electrolíticos productores de gas combustible de conformidad con la reivindicación 1 , se caracterizan porque además comprenden una pluralidad de conductos (3) conectados a un primer tanque (1 ) y a un segundo tanque (2).

3. Los aparatos electrolíticos productores de gas combustible, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones, caracterizados además porque el centro (5, 5') comprende uno o más conductos o varillas (5') o bandas (5).

4. Los aparatos electrolíticos productores de gas combustible de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -2, comprenden también un ventilador orientado hacia los conductos (3).