PL202003B1 - Urządzenie rekombinujące wodę z tlenu i wodoru powstających podczas ładowania chemicznych źródeł prądu - Google Patents

Abstract

Urządzenie rekombinujące wodę z tlenu i wodoru powstających podczas ładowania chemicznych źródeł prądu składające się z gazoszczelnej obudowy wyposażonej wewnątrz w urządzenie rekombinacyjne i otwór, znamienne tym, że gazoszczelna obudowa (1) jest wyposażona w rurkę powrotu wody (6) do akumulatora (7), której koniec jest zanurzony w elektrolicie (8) akumulatora (7), natomiast urządzenie rekombinacyjne (2) ma postać rury, której koniec jest usytuowany bezpośrednio w przestrzeni gazowej (9) akumulatora (7), przy czym rura urządzenia rekombinacyjnego (2) jest wykonana z dowolnego materiału i jest wypełniona wewnątrz znanym złożem katalitycznym (3) i znanym złożem o właściwościach absorpcyjnych (4)

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie służące do rekombinacji w wodę tlenu i wodoru powstających podczas ładowania chemicznych źródeł prąd.

Podczas ładowania chemicznych źródeł prądu przebiegają uboczne procesy rozkładu wody zawartej w elektrolicie na tlen i wodór. Gazy te uwalniane do atmosfery stwarzają groźbę wybuchu. Równocześnie następuje ubytek wody w elektrolicie, co wymaga jej okresowego uzupełniania. Znane są, stosowane do tego celu urządzenia katalityczne, w których następuje rekombinacja tlenu i wodoru na wodę.

Znane jest z amerykańskiego opisu patentowego US 3701691 urządzenie do katalitycznego przetwarzania wodoru i tlenu w wodę i zwracania jej do akumulatora. Urządzenie to składa się z gazoszczelnej obudowy zaopatrzonej w dwa otwory, z których jeden łączy obudowę z wnętrzem akumulatora, a drugi łączący wnętrze obudowy urządzenia z otoczeniem jest połączony za pośrednictwem elementu porowatego o dużym oporze przepływu z umieszczonym wewnątrz obudowy porowatym pojemnikiem zawierającym katalizator. Proces rekombinacji wodoru i tlenu na wodę przebiega w tym urządzeniu z udziałem katalizatora, którym jest pallad. Pallad jest umieszczony na ceramicznym pręciku osadzonym w porowatej rurce. Pomiędzy rurką a pręcikiem znajduje się ziarniste wypełnienie mające własności absorpcyjne. Mieszanka wodoru i tlenu powstająca podczas ładowania akumulatora przepływa przez otwór łączący obudowę z wnętrzem akumulatora do wnętrz obudowy. Mieszanka gazów dociera do katalizatora, gdzie zachodzi reakcja egzotermiczna przekształcenia wodoru i tlenu w parę wodną . Para wodna przepł ywa przez wypełnienie i porowatą rurkę do pustej przestrzeni obudowy i ulega kondensacji na ściankach wewnętrznych obudowy, a następnie w postaci skroplonej przepływa przez otwór łączący obudowę z wnętrzem akumulatora do elektrolitu akumulatora. Otwór łączący wnętrze obudowy urządzenia z otoczeniem zapobiega wzrostowi ciśnienia wewnątrz obudowy w przypadku awaryjnym. Istnienie tego otworu może spowodować wypłynięcie części wodoru i tlenu do otoczenia, co grozi zapłonem.

Znane jest również z opisu polskiego wynalazku 189503 dokonanego w ramach PCT, urządzenie rekombinacyjne do katalitycznej rekombinacji w wodę wodoru i tlenu powstających w akumulatorach. Urządzenie to składa się z gazoszczelnej obudowy wyposażonej w otwór, z katalizatora, z elementu cokołowego, z elementu króćcowego. Katalizator jest osadzony w części cylindrycznej elementu cokołowego i znajduje się wewnątrz gazoszczelnej obudowy. Element cokołowy jest wyposażony w koł nierz pierścieniowy przeznaczony do utworzenia bariery dla przepł ywu gazu poprzez zwężenie przekroju poprzecznego wlotu gazu. Element cokołowy jest wyposażony również w rowki zatrzaskowe, które są nakładane na krzywki zatrzaskowe płyty elementu cokołowego, w które jest wyposażony element króćcowy. Element króćcowy składa się z umiejscowionych obok siebie części, z których jedna to kanał łączący katalizator z akumulatorem, a druga to obszar objętościowy zapewniający połączenie pomiędzy katalizatorem i otoczeniem za pośrednictwem otworu łączącego, usytuowanego na ściance oddzielającej kanał łączący katalizator z akumulatorem od obszaru objętościowego. Obszar objętościowy ma postać króćca rurowego, który jest oddzielony od otoczenia elementem chroniącym przed zapłonem mającym postać fryty. Gaz przepływa z akumulatora poprzez kanał łączący katalizator z akumulatorem do zbiornika, przy czym w razie potrzeby gaz może wydostać się przez otwór łączący do obszaru objętościowego, umieszczonego obok kanału łączącego i ewentualnie przez element chroniący przed zapłonem może ulatniać się do otoczenia.

Celem wynalazku było opracowanie takiej konstrukcji urządzenia rekombinującego, która zapobiega bezpośredniemu przepływowi gazów z akumulatora z ominięciem złoża katalitycznego.

Urządzenie rekombinujące wodę z tlenu i wodoru powstających podczas ładowania chemicznych źródeł prądu, według wynalazku składa się z gazoszczelnej obudowy wyposażonej wewnątrz w urządzenie rekombinacyjne i otwór, przy czym gazoszczelna obudowa jest wyposażona w rurkę powrotu wody do akumulatora, której koniec jest zanurzony w elektrolicie akumulatora, natomiast urządzenie rekombinacyjne ma postać rury, której koniec jest usytuowany bezpośrednio w przestrzeni gazowej akumulatora. Rura urządzenia rekombinacyjnego jest wykonana z dowolnego materiału i jest wypełniona wewnątrz znanym złożem katalitycznym i znanym złożem o właściwościach absorpcyjnych.

Rozwiązanie według wynalazku cechuje prosta konstrukcja. Bezpośrednie usytuowanie w przestrzeni gazowej akumulatora urządzenia rekombinacyjnego, umożliwiającego przepływ gazów przez złoże katalityczne i przez złoże absorbera, a także zastosowanie rurki powrotu wody do akumulatora, której koniec jest zanurzony w elektrolicie, zapobiega skutecznie przepływowi gazów z akumulatora z ominię ciem zł o ż a katalitycznego. Taka konstrukcja urzą dzenia wedł ug wynalazku poprawia znaczPL 202 003 B1 nie, w prosty sposób, bezpieczeństwo jego eksploatacji, wykluczając w normalnych warunkach wypływanie gazu do otoczenia, co oznacza zahamowanie możliwości zapłonu. W przypadku wystąpienia awarii, znajdujący się w gazoszczelnej obudowie otwór pozwala na ujście nadmiaru gazów. Urządzenie według wynalazku jest ekonomiczne z punktu widzenia wytwarzania, montażu i konserwacji.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania schematycznie, na rysunku przedstawiającym urządzenie rekombinujące osadzone na akumulatorze.

Urządzenie rekombinujące według wynalazku składa się z gazoszczelnej obudowy 1 wyposażonej wewnątrz w urządzenie rekombinacyjne 2 i otwór 5, przy czym gazoszczelna obudowa 1 jest wyposażona w rurkę powrotu wody 6 do akumulatora 7, której koniec jest zanurzony w elektrolicie 8 akumulatora 7. Urządzenie rekombinacyjne 2 ma postać rury, której koniec jest usytuowany bezpośrednio w przestrzeni gazowej 9 akumulatora 7. Rura urządzenia rekombinacyjnego 2 jest wykonana w przykładzie wykonania ze szkła i jest wypełniona wewnątrz złożem katalitycznym 3 przykładowo palladem i złożem o właściwościach absorpcyjnych 4 przykładowo tlenkiem ołowiu.

Mieszanka wodoru i tlenu powstająca podczas ładowania akumulatora 7 wpływa do urządzenia rekombinacyjnego 2, przepływa przez złoże katalityczne 3 i przez złoże o właściwościach absorpcyjnych 4, gdzie zachodzi znana reakcja egzotermiczna przekształcenia wodoru i tlenu w wodę, która ma postać pary wodnej. Para wodna przedostaje się do gazoszczelnej obudowy 1 ulegając skropleniu na jej ściankach i spływa w postaci ciekłej przez rurkę powrotu wody 6 do akumulatora 7.

Claims (1)

1. Urządzenie rekombinujące wodę z tlenu i wodoru powstających podczas ładowania chemicznych źródeł prądu składające się z gazoszczelnej obudowy wyposażonej wewnątrz w urządzenie rekombinacyjne i otwór, znamienne tym, że gazoszczelna obudowa (1) jest wyposażona w rurkę powrotu wody (6) do akumulatora (7), której koniec jest zanurzony w elektrolicie (8) akumulatora (7), natomiast urządzenie rekombinacyjne (2) ma postać rury, której koniec jest usytuowany bezpośrednio w przestrzeni gazowej (9) akumulatora (7), przy czym rura urządzenia rekombinacyjnego (2) jest wykonana z dowolnego materiału i jest wypełniona wewnątrz znanym złożem katalitycznym (3) i znanym złożem o właściwościach absorpcyjnych (4).