Przedmiotem wynalazku jest sposób przeprowa¬ dzania elektrolizy oraz urzadzenie do przeprowa¬ dzania elektrolizy, zwlaszcza elektrolizy wody dla wytworzenia wodoru i tlenu.Podczas elektrolizy przez elektrolit plynie prad powstajacy na skutek istnienia róznicy potencja¬ lów pomiedzy zanurzonymi w nim elektrodami, anoda i katoda.Elektrolitami sa stopione sole i wodorotlenki lecz najczesciej elektrolitem jest roztwór substan¬ cji dysocjujacej w roztworze na jony. W poniz¬ szym opisie termin elektrolit bedzie uzywany zarówno w odniesieniu do substancji dysocjujacej na jony, jak i do substancji rozpuszczonej w od¬ powiednim rozpuszczalniku. Powstajacy roztwór bedzie nazywany roztworem elektrolitycznym.Podczas elektrolizy masa substancji powstajacej na anodzie lub na katodzie jest, zgodnie z prawa¬ mi elektrolizy Faraday,a wprost proporcjonalna do wielkosci ladunku elektrycznego przeplywajacego pomiedzy anoda i katoda. Zatem szybkosc rozkladu elektrolitu jest ograniczona i ogólnie biorac nie jest ekonomiczna do np. wytwarzania z wody wo¬ doru i tlenu w celach handlowych.Mozliwy jest rozklad zwiazków na ich skladniki podstawowe przez ich naswietlanie krótkofalowym promieniowaniem elektromagnetycznym. Odnosi sie to takze do takich elektrolitów jak woda. Dyso- cjacja lub rozklad wywolany przez takie naswie¬ tlanie okreslane sa jako „radioliza". Na przyklad rozprawa dr Akibumi Danno zatytulowana „Wy¬ twarzanie wodoru za pomoca energii jadrowej" (iProducing Hydrogen with Nuclear Energy) opu¬ blikowana w „Chemical Economy and Engineering Review" z czerwca 1974 r. opisuje pewne szczególy radiolizy wody i licznych weglowodorów z wyjas¬ nieniem podstawowych reakcji podczas niej za¬ chodzacych. Naswietlanie krótkofalowymi promie¬ niami Roentgena lub promieniami gamma, to jest io promieniowaniem elektromagnetycznym o dlugosci fali mniejszej niz 10-10 m, powoduje bezposredni rozklad wspomnianych zwiazków, np. jezeli woda jest naswietlana promieniami gamma, to ulega ona rozkladowi na wodór i tlen. Danno proponuje uzy- cie reaktora jadrowego jako zródla promieniowa¬ nia na duza skale lecz podsumowuje tym, ze radioliza wody nie jest bardzo wydajnym sposobem wytwarzania wodoru. Zamiast tego proponuje on radiolize dwutlenku wegla na tlenek wegla i tleny a nastepnie przeksztalcenie tlenku wegla na gaz. wodny sposobem konwencjonalnym.. Celem wynalazku jest opracowanie sposobu prze¬ prowadzania elektrolizy polaczonej z radioliza.Dalszym celem wynalazku jest opracowanie kon- strukcji urzadzenia do przeprowadzania elektrolizy.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze •podczas przeplywu pradu elektrycznego pomiedzy anoda i katoda elektrolit napromieniowuje sie; krótkofalowym promieniowaniem elektrolitycznym o dlugosci fali mniejszej niz 10"10 m. Pomiedzy 96 3123 anoda i katoda ogniwa elektrolitycznego wytwarza sie pole magnetyczne. Przez elektrolit przepuszcza sie pulsujacy prad elektryczny a promieniowanie elektromagnetyczne i prad pulsujacy wytwarza sie w elektrolicie doprowadzajac miedzy anode i ka¬ tode impulsy elektryczne o czestptliwosci wiekszej niz 3000 impulsów na- sekunde. Napiecie impulsów elektrycznych wynosi co najmniej 10 000 V. Impulsy elektryczne o wysokim napieciu moga byc wytwa¬ rzane przez stosunkowo niewielki prad staly. Po¬ mimo tego sposób wedlug wynalazku ma znacznie zwiekszona wydajnosc w porównaniu z wydaj¬ noscia osiagana podczas przeplywu takiego samego pradu przez elektrolit.Kombinacja elektrolizy z radioliza znacznie po¬ wieksza szybkosc rozkladu w wyniku powstawania w elektrolicie pola magnetycznego, którego linie sil ulatwiaja przeplyw szybkich elektronów wy¬ stepujacych w krótkofalowym promieniowaniu elektromagnetycznym. Dotyczy.to takze przeplywu jonów w elektrolicie. Skutkiem tego zwieksza sie prawdopodobienstwo zderzen pomiedzy elektrona¬ mi d jonami, a wiec ulega powiekszeniu wydajnosc radiolizy.Cel wynalazku zostal osiagniety równiez przez to, ze urzadzenie zawiera generator promieniowa¬ nia przeznaczony do napromieniowywania elektro¬ litu promieniowaniem elektromagnetycznym o dlu¬ gosci fali mniejszej niz 10-10 m, oraz uklad wytwa¬ rzajacy pomiedzy anoda i katoda pole magnetyczne.Generator promieniowania zawiera przetwornik przeksztalcajacy energie elektryczna zródla pradu stalego na impulsy o .czestotliwosci co najmniej 5000 impulsów na sekunde i o napieciu co naj¬ mniej 10 000 V oraz elektrody, pomiedzy którymi te impulsy sa wyladowywane, powodujac promie¬ niowanie elektromagnetyczne.Wynalazek jest szczególnie przydatny do elek¬ trolizy wody lub roztworów wodnych w celu wy¬ tworzenia wodoru i tlenu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy jednego z urzadzen wedlug wynalazku, fig. 2 — ogniwo elektrolityczne stanowiace czesc urzadzenia wedlug wynalazku, w widoku z góry, fig. 3 — przekrój wzdluz linii 3-3 oznaczonej na fig. 2, fig. 4 — przekrój wzdluz linii 4-4 oznaczonej na fig. 3, fig. 5 — ogniwo elek¬ trolityczne z usunieta górna czescia w widoku z góry, fig. 6 —v przekrój wzdluz linii 6-6 ozna¬ czonej na fig. 2, fig. 7 — przekrój wzdluz linii 7-7 oznaczonej na fig. 2, fig. 8 — inne rozwiazanie ogniwa elektrolitycznego w przekroju, fig. 9 — przekrój wzdluz linii 9-9 oznaczonej na fig. 8, fig. 10 — schemat polaczen urzadzenia przedsta¬ wionego na fig. 8 i 9, fig. 11 — schemat polaczen jeszcze innego rozwiazania urzadzenia.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 do 7 zawiera ogniwo elektrolityczne 11 w sklad którego wchodzi anoda 12 i katoda 13. Eto wytwarzania impulsów energii elektrycznej o wysokim napieciu pomiedzy anoda 12 i katoda 13 sluzy obwód elektryczny wchodzacy w sklad urzadzenia. Obwód jest zbu¬ dowany tak, ze wytwarza impulsy czerpiac ener¬ gie elektryczna ze zródla Dradu stalego, który - 96 312 4 moze stanowic bateria o napieciu 12 V wlaczona pomiedzy zaciski 14 i 15. Do zacisku 14 podlaczony jest przewód 16 bedacy przewodem dodatnim, a do zacisku 15- podlaczony jest przewód ujemny 17.Do przewodu 16 podlaczony jest dwupolozeniowy , glówny wylacznik sterujacy 18.Jak pokazano na fiig. 1 uklad elektryczny zawiera generator impulsowy zawierajacy tranzystor jed- nozlaczowy Ql, polaczony z rezystorami Rl, R2 i R3 i kondensatorami C2 i C3. Generator wytwa¬ rza impulsy pobudzajace krzemowy tranzystor Q2 mocy typu npn, który w odpowiedzi pobudza za posrednictwem kondensatora C4 tyrystor Tl.Rezystor Rl i kondensator C2 polaczone sa ze soba szeregowo za pomoca przewodu 21 dolaczone¬ go do jednego ze stalych styków przekaznika RL1„ Cewka 26 przekaznika RL1 wlaczona jest pomie¬ dzy ppzewód 16 a przewód 27 dolaczony do rucho¬ mego styku przekaznika oraz ujemnego przewodu 17 przez cisnieniowy przelacznik 19 ze zestykami rozwiernymi. Przelacznik 19 polaczony jest za po¬ moca cisnieniowego przewodu 20 z komora zbior¬ cza ogniwa elektrolitycznego 11. Sposób podlacze¬ nia przewodu 20 zostanie opisany ponizej. Prze- lacznik 19 steruje wielkoscia cisnienia*w ogniwie 11 przez rozwieranie styków w chwili, gdy cisnie¬ nie osiagnie okreslona wielkosc. Jezeli przelacznik glówny 18 jest zamkniety to przekaznik RL1 be¬ dzie dzialal niezaleznie od tego czy przelacznik 19 jest zamkniety. Celem takiego polaczenia jest za¬ pewnienie polaczenia pomiedzy przewodem 21 i 27 a wiec i polaczenia kondensatora C2 z przewodem ujemnym 17.Glównym zadaniem przekaznika RL1 jest spowo- dowanie niewielkiego opóznienia w polaczeniu kondensatora C2 z ujemnym przewodem 17 pod¬ czas pierwszego pobudzenia obwodu. Opóznia to impulsy pobudzajace biegnace do tyrystora Tl do chwili, gdy zostana spelnione opisane ponizej wa- 40 runki wywolane w. obwodzie transformatora. Zale¬ ca sie hermetyczne uszczelnienie przekaznika RL1 oraz zapewnienie mu odpowiedniej amortyzacji umozliwiajacej prace w kazdym polozeniu i uod¬ porniajacej go na wstrzasy i drgania. Gdy pola- 45 czenie pomiedzy kondensatorem C2 i przewodem 17 jest realizowane za posrednictwem przekaznika RL1, jednozlaczowy tranzystor Ql dziala jak oscy¬ lator wytwarzajac w przewodzie 24 wyjsciowe dodatnie impulsy o wspólczynniku impulsowania so sterowanym przez stosunek R1:C1 i mocy impulsu okreslonej przez stosunek R2:R3. Impulsy te ladu¬ ja kondensator C3. Elektrolityczny kondensator Cl jest wlaczony bezposrednio pomiedzy przewody dodatni 16 i ujemny 17. Jego zadaniem jest filtro- 55 wanie obwodu ze wszystkich szumów statycznych.Rezystor Rl i kondensator C2 dobrane sa tak, ze impulsy na wejsciu tranzystora Ql sa piloksztalt- ne. Steruja one ksztaltem impulsów wytwarzanych w nastepnym obwodzie. Parametry impulsów pilo- 60 ksztaltnych sa wybrane ze wzgledu na najbardziej zadowalajace dzialanie obwodu drgajacego. Mozna tez stosowac impulsy o innym ksztalcie np. prosto¬ katne. Kondensator C3, ladowany przez wyjsciowe impulsy tranzystora Ql, jest rozladowywany po- 65 przez rezystor R4 wywolujac sygnal przelaczajacy5 tranzystor Q2. Rezystor R4 podlaczony jest do przewodu ujemnego 17 i sluzy jako urzadzenie ograniczajace wielkosc pradu bazy tranzystora Q2.Sygnaly przelaczajace wytwarzane przez tran¬ zystor Q2 polaczony z kondensatorem C3 i rezysto¬ rem R4 maja postac dodatnich impulsów szpilko¬ wych. Kolektor tranzystora Q2 polaczony jest z dodatnim przewodem 16 poprzez rezystor R6 podczas gdy emiter laczy sie z ujemnym przewo¬ dem 17 poprzez rezystor R5. Rezystory R5 i R6 steruja moca impulsów pradu docierajacych do kondensatora C4 rozladowujacego sie poprzez re¬ zystor R7 do ujemnego przewodu 17, co wywoluje sygnaly pobudzajace bramke tyrystora Tl. Bramka tyrystora Tl zostaje spolaryzowana ujemnie dzieki polaczeniu z przewodem ujemnym 17 poprzez re¬ zystor R7, którego zadaniem jest zapobieganie przelaczaniu tyrystora przez prady udarowe.Impulsy przelaczajace bramke tyrystora Tl sa szybkimi impulsami szpilkowymi i maja te sama czestotliwosc co impulsy piloksztaltne wytwarzane w jednozlaczowym tranzystorze Ql. Zalecana cze¬ stotliwoscia jest czestotliwosc rzedu 10 000 impul¬ sów na minute. Ponizej podano szczególowo wlas¬ nosci zespolów obwodu umozliwiajace osiagniecie takiej czestotliwosci. Tranzystor Q2 separuje tran¬ zystor Ql od tyrystora Tl zapobiegajac wsteczne¬ mu skierowaniu SEM od bramki tyrystora, a zatem uniemozliwiajac zaklócanie dzialania tranzystora Ql. Poniewaz tyrystor jest poddany dzialaniu wy¬ sokich napiec a na tranzystor Q2 dziala duza wsteczna SEM musi on byc zamontowany na ra¬ diatorze.Katcda tyrystora Tl polaczona jest za pomoca przewodu 29 z ujemnym, przewodem 17 podczas gdy anoda jest polaczona za pomoca przewodu 31 ze srodkiem wtórnego uzwojenia 32 transformato¬ ra TRI. Oba konce uzwojenia 32 transformatoro¬ wego polaczone sa za posrednictwem diod Dl i D2 oraz przewodu 33 z ujemnym przewodem 17. Za¬ pewnia to pelnookresowe prostowanie sygnalu wyj¬ sciowego transformatora.Transformator TRI posiada trzy uzwojenia pier¬ wotne 34, 35 i 36 nawiniete wraz z uzwojeniem wtórnym 32 na rdzen 37. Moze on byc transforma¬ torem konwencjonalnym o konstrukcji pólkubko- wej z rdzeniem ferrytowym. Uzwojenie wtórne moze byc nawiniete na karkasie otaczajacym rdzen. Uzwojenia pierwotne 34 i 36 moga byc bifi- larnie nawiniete na-uzwojeniu wtórnym. Uzwojenie pierwotne 35 moze byc nawiniete na uzwojeniach 34 i 36. Uzwojenia pierwotne 34 i 36 polaczone sa z jednej strony przewodem 38 z przewodem 16 posiadajacym staly potencjal dodatni, a z drugiej strony polaczone sa za posrednictwem przewodów 39 i 40 z kolektorami tranzystorów Q3 i Q4. Emi¬ tery tranzystorów Q3 i Q4 sa na stale polaczone za posrednictwem przewodu 41 z ujemnym prze¬ wodem 17. [Pomiedzy przewody 39 i 40 wlaczony jest kondensator C6 dzialajacy jako filtr zapobie¬ gajacy wystepowaniu jakiejkolwiek róznicy poten¬ cjalów pomiedzy kolektorami tranzystorów Q3 i Q4.Do baz tranzystorów Q3 i Q4 podlaczone sa prze¬ wodami 42 i 43 oba konce uzwojenia pierwotnego . Do srodkowego punktu tego uzwojenia dola- 312 6 czony jest przewód 44 polaczony poprzez rezystor R9 z dodatnim przewodem 16 i poprzez rezystor RIO z ujemnym przewodem 17.W chwili gdy do obwodu zostanie po raz pierw- szy podlaczony prad, tranzystory Q3 i Q4 znajduja sie w stanie zatkania a przez uzwojenia pierwotne 34 i 36 nie plynie prad. Jednakze dodatni prad w przewodzie 16 dostarczy poprzez rezystor R9 sygnalu przelaczajacego dzialajacego na uzwojenie io 35. Sygnal ten wymusza przemienne oscylacje tranzystorów Q3 i Q4 odbywajace- sie z wielka czestotliwoscia pojawiajace sie w uzwojeniach 34 i 36, w postaci, szybkich impulsów. Sygnal prze¬ laczajacy, podawany na srodkowy odczep uzwoje- nia 35, jest okreslany przez uklad rezystancyjny w postaci zespolu rezystorów R9 i RIO. Wartosci rezystorów sa tak dobrane, ze wielkosc sygnalu nie wystarcza do pobudzenia jednoczesnie tranzystorów Q3 i Q4, lecz w zupelnosci wystarcza do pobudzenia jednego z nich. Wobec tego jeden poczatkowy syg¬ nal przelaczajacy przelacza tylko jeden z tranzys¬ torów, a wiec wywoluje przeplyw pradu przez odpowiednie uzwojenie pierwotne 34 albo 36.Do utrzymania tranzystora w stanie przewodze- nia potrzebny jest sygnal o znacznie mniejszej wartosci niz ten, który go poczatkowo wlacza.A wiec, gdy tranzystor znajduje sie w stanie prze¬ wodzenia, czesc sygnalu podawanego na srodkowy odczep uzwojenia 35 zostanie przekazana na tran- zystor znajdujacy sie dotychczas w stanie zatkania w celu wlaczenia. Gdy drugi z tranzystorów znaj¬ dzie sie w stanie przewodzenia, prad poplynie przez drugie z uzwojen pierwotnych, 34 albo 36.Poniewaz emitery obu tranzystorów sa polaczone 85 ze soba bezposrednio, dodatni sygnal wyjsciowy drugiego tranzystora spowoduje zatkanie tranzysto¬ ra wlaczonego jako pierwszy. Gdy prad plynacy przez kolektor tranzystora wlaczonego jako drugi spada, to czesc sygnalu przekazywanego na srod- 40 kowy odczep uzwojenia 35 jest z powrotem prze- - kazywana na kolektor pierwszego tranzystora, wla¬ czajac go powtórnie. Zauwazmy, ze cykl powtarza sie w taki sposób, ze tranzystory Q3 i Q4 sa na przemian bardzo szybko wlaczane i zatykane. A za- 45 tern impulsy pradowe plyna na przemian przez pierwotne uzwojenia 34 i 36 z bardzo duza czesto¬ tliwoscia. Czestotliwosc ta jest stala i niezalezna od zmian napiecia przylozonego na wejsciu obwo¬ du. Szybkie naprzemienne impulsy w uzwojeniach 50 pierwotnych 34 i 36 trwaja tak dlugo, jak dluga glówny wylacznik 18 jest zamkniety, wytwarzajac sygnaly o wyzszym napieciu i o tej samej czesto¬ tliwosci we wtórnym uzwojeniu 32 transformatora.Do przewodu 31 biegnacego z wtórnego uzwoje- 55 nia transformatora TRI jest podlaczony przewodem 46 kondensator zbiorczy C5 bocznikowany rezysto¬ rem R8. Kondensator ten dostarcza do drugiego transformatora TR2 sygnalu wyjsciowego z TRI.Gdy tyrystor Tl zostanie przelaczony w stanie 60 przewodzenia, caly ladunek kondensatora C5 jest przekazywany do drugiego transformatora TR2.W tej samej chwili pierwszy transformator TRI przerywa dzialanie, w nastepstwie tego tyrystor Tl przechodzi w stan zaworowy. Skutkiem tego 65 kondensator zbiorczy C5 jest znowu ladowany do96 312 8 chwili, gdy tyrystor zostanie pobudzony przez syg¬ nal z tranzystora Q2. Zatem podczas kazdego okre¬ su, w którym tyrystor znajduje sie w stanie zawo¬ rowym, szybkie naprzemienne impulsy w pierwot¬ nych uzwojeniach 34 i 36 transformatora TRI wytwarzane przez ciagle oscylujace tranzystory Q3 i Q4 wytwarzaja poprzez sprzezenie transformato¬ rowe impulsy wyjsciowe o wysokim napieciu.Impulsy te laduja kondensator C5, który ulega gwaltownemu rozladowaniu w chwili, gdy zostanie pobudzony tyrystor. W typowym urzadzeniu, w któ¬ rym stosowana jest bateria pradu stalego o napie¬ ciu 12 V zasilajaca koncówki 14 i 15 w przewodzie 47 powstaja impulsy o natezeniu 22 A i napieciu 300 V.Przekaznik RL1 znajdujacy sie w obwodzie, wprowadza pewne opóznienie polaczenia konden¬ satora C2 z ujemnym przewodem 17. Opóznienie to pomimo tego, ze jest bardzo krótkie, jest wy¬ starczajace do wywolania oscylacji tranzystorów Q3 i Q4 powodujacych ladowanie kondensatora zbiorczego C5 poprzez transformator TRI, zanim pierwszy sygnal pobudzajacy dotrze do tyrystora Tl powodujac rozladowanie kondensatora.W sklad obwodu wchodzi drugi transformator TR2. Jest to transformator podwyzszajacy napiecie, zawierajacy uzwojenie pierwotne 48 i uzwojenie wtórne 49, nawiniete na zwykly rdzen 51. Wytwa¬ rza on w uzwojeniu wtórnym 49 impulsy o bardzo duzym napieciu wyladowywane pomiedzy anoda 12 i katoda 13. Jak pokazano na fig. 1 uzwojenie wtórne 49 jest podlaczone nie tylko pomiedzy ano¬ de i katode, lecz takze z powrotem do ujemnej strony uzwojenia 48. Transformator TR2 jest wbu¬ dowany wewnatrz anody ogniwa elektrolitycznego 11. Jego konstrukcja oraz polaczenia elektryczne zostana szczególowo opisane ponizej.W typowym urzadzeniu na wyjsciu z transfor¬ matora TRI mozna uzyskac impulsy o napieciu 300 V, natezeniu 22 A i o czestotliwosci 10 000 im¬ pulsów na sekunde, przy czym cykl pracy wnosi nieco mniej niz 0,1 sek. Takie parametry sa osia¬ gane w przypadku podlaczenia do zacisków 14 i 15 baterii pradu stalego o napieciu 12 V i natezeniu 40 A.W sklad obwodu wchodza wtedy: Rl R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RIO Cl G2 C3 C4 C5 C6 2.7 220 100 ' 22 100 220 1 kft Q Q Q Q Q kQ MQ 100 .6 2200 0,1 2,2 1,0 1,0 0,22 Q Q \kF fiF HF \iF |iF |iF 0,5 W 0,5 W 0,5 W 0,5 W 0,5 W 0,5 W 0,5 W 1,0 W ,0 W 1,0 W 16 V 100 V 100 V 100 V 1000 V 16 V 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% % % % % % % rezystor rezystor rezystor rezystor rezystor rezystor rezystor rezystor rezystor rezystor kondensator elektrolityczny kondensator kondensator kondensator Ducon kondensator papierowy 5S10A kondensator Ql 2N 2647 PN tranzystor jednozlaczowy Q2 2N 3055 NPN krzemowy tranzystor mocy Q3 2N 3055 NPN krzemowy tranzystor mocy Q4 2N 3055 NPN krzemowy tranzystor mocy Tl BWT 30 800RM tyrystor szybko przelaczajacy Dl A14 P dioda D2 A14P dioda RL1 PW5LS hermetycznie uszczelniony przelacznik PSI P658A —10051 wylacznik cisnieniowy TRI transformator z rdzeniem pólkubkowym 36/22 — 341 karkas 4322-021-30390 z uzwojeniami nawinietymi w taki sposób, zeby zapewnic stosunek zwojów wtórnych do pierwotnych jak il8:l.Uzwojenie wtórne 23—380 zwojów Uzwojenie pierwotne 34—9 zwojów Uzwojenie pierwotne 36—9 zwojów Uzwojenie pierwotne 34—4 zwojów Kazdy z tranzystorów Q3 i Q4 musi byc zamon¬ towany na radiatorze najkorzystniej 35D3CB. Inne zespoly urzadzenia moga byc umieszczone w sta¬ lowym pojemniku, na którego zewnetrznej po¬ wierzchni znajduje sie radiator. Mozliwe jest rów- niez zamontowanie co najmniej tranzystora iQ2 wewnatrz skrzynki jezeli znajduje sie w niej radia¬ tor o odpowiednio duzej powierzchni.Konstrukcje ogniwa elektrolitycznego 11 i trans¬ formatora TR2 pokazano na fig. 2 do 7. Ogniwo posiada zewnetrzna obudowe 71 skladajaca sie z plaskich plyt tworzacych jej sciany boczne 72 oraz z pokrywy górnej 73 i pokrywy dolnej 74.Pokrywa dolna 74 sklada sie z kopuly 75 oraz z izolatora elektrycznego 76 posiadajacego ksztalt krazka. Sa one przymocowane do dolnych czesci scian bocznych 72 za pomoca umieszczonych na obwodzie wkretów 77-. Pokrywa górna 73 sklada sie z pary górnych plyt 78 i 79 umieszczonych jedna nad druga i przymocowanych do górnych 40 czesci scian bocznych 72 za pomoca wkretów wkrecanych w nagwintowane otwory w scianach bocznych 72.Anoda 12 ogniwa ma budowe skrzynkowa. Jest ona umieszczona pionowo wewnatrz obudowy i za- 45 mocowana pomiedzy izolatorem górnym 82 i dol¬ nym 83. Izolator górny 82 posiada w czesci srodko¬ wej wystep 84. Wokól wystepu 84 rozciaga sie pierscieniowy kolnierz 85, którego zewnetrzne obrzeze jest zamocowane pomiedzy górna plyta 79 50 pokrywy a górnym koncem scian bocznych 72.Izolator dolny posiada w czesci srodkowej wystep 86 oraz kolnierz 87. Z zewnetrznego obrzeza kol¬ nierza 87 wystaja do góry scianki 88. Izolatory 82 i 83 wykonane sa z materialu dielektrycznego po- 55 siadajacego wlasnosci kwasoodporne. Do tego celu nadaje sie politetrafluoroetylen.Izolatory 82 i 83 utrzymywane przez górna i dol¬ na pokrywe tworza oslone wewnatrz której znaj¬ duje sie anoda 12 oraz transformator TR2. Anoda go 12 zamocowana jest miedzy izolatorami 82 i 83.Opiera sie ona na wewnetrznych cylindrycznych sciankach wystajacych z wystepów 84 i 86 izolato¬ rów. Stanowi ona komore transformatorowa zamk¬ nieta przez wystepy obu izolatorów i napelniona 65 odpowiednim olejem transformatorowym. Przecie-96 312 9 10 kom oleju z komory transformatorowej zapobiega pierscien uszczelniajacy 90 wpasowany pomiedzy wystep 86 izolatora a anode.Rdzen 51 transformatora stanowi pret o budowie warstwowej ze stali miekkiej o przekroju po¬ przecznym okolo 4,84 cm2. Usytuowany jest piono¬ wo i opiera sie we wglebieniach znajdujacych sie w wystepach 84 i 86. Uzwojenie wtórne 49 trans¬ formatora jest nawiniete bezposrednio na rdzen 51 podczas, gdy uzwojenie pierwotne 48 nawiniete jest na karkas 89. Uzwojenie pierwotne 48 umiesz¬ czone jest na zewnatrz uzwojenia wtórnego w oleju wypelniajacym komore transformatorowa.Katoda 13 posiada ksztalt rury z podluznymi szczelinami. Jest ona umieszczona wewnatrz izo¬ latora 83. Posiada ona osiem równo rozmieszczo¬ nych podluznych szczelin 91 tak, ze powstaje osiem pasków 92 polaczonych ze soba tylko na górze i na dole.Zarówno anoda, jak i katoda wykonane sa z niklu. Anoda ma na zewnetrznej czesci osiem obwodowo rozmieszczonych kanalków 93 majacych w przekroju ksztalt luku. W miejscach przeciecia sasiednich kanalków 93 powstaja ostre grzbiety 94. Grzbiety 94 anody sa umieszczone naprzeciw srodków pasków 92 katody. Obwód anody mierzony wzdluz jej zewnetrznej powierzchni jest równy sumie szerokosci pasków katody mierzonych wzdluz ich powierzchni wewnetrznej tak, ze glówna czesc dlugosci katody i anody maja równe pola czynne.Ta równosc pól nie byla nigdy osiagalna w do¬ tychczasowych urzadzeniach z cylindryczna anoda i katoda.Pierscieniowa przestrzen 95 pomiedzy anoda i ka¬ toda slu^y jako. komora na elektrolit. Jest ona podzielona ria dwie czesci cylindryczna membrana 96 wykonana z folii niklowej o grubosci nie wiek¬ szej niz 0,38 mm. Folia posiada otwory o srednicy nie wiekszej niz 0,1 mm i gestosci 775 otworów na cm2. Perforowana membrana sluzy jako prze¬ groda zapobiegajaca mieszaniu sie wodoru i tlenu wytwarzanych odpowiednio przez katode i anode podczas przeplywu pradu przez elektrolit pomiedzy elektrodami.Konce membrany sa wpasowane w pierscieniowe szczeliny znajdujace sie w kolnierzach izolatorów 82, 83 skutkiem czego jest ona izolowana elek¬ trycznie od wszystkich innych zespolów ogniwa.Przegroda ta moze byc takze wykonana z mocno napietej siatki nylonowej z oczkami o dostatecznie malych rozmiarach, to jest takimi, zeby przez otwory siatki nie przechodzily pecherzyki o sred¬ nicy wiekszej niz 0,1 mm. Siatka moze byc naciag¬ nieta pomiedzy dwoma pierscieniami plastykowymi wpasowanymi w pierscieniowe szczeliny w izola¬ torach 82 i 83.Poczatkowo komora 95 jest wypelniona do 75% swojej objetosci elektrolitem, który stanowi 25% roztwór wodorotlenku potasu w wodzie destylo¬ wanej. W miare przebiegu reakcji z elektrolitu ubywa woda, w zwiazku z czym jest ona uzupel¬ niana przez doprowadzenie do komory 95 swiezej wody. Woda ta jest doprowadzana za pomoca dyszy 97 utworzonej w plycie 78 pokrywy górnej. Elek¬ trolit przeplywa z zewnetrznej czesci komory 95 do jej czesci wewnetrznej otworami, znajdujacymi sie w membranie 96. Membrana 96 jest perforowa¬ na tylko ponizej poziomu elektrolitu, a wiec nie moze zachodzic mieszanie wodoru z tlenem wew- natrz ogniwa. Otwory w membranie, chociaz do¬ statecznie duze, zeby przepuszczac elektrolit sa jednakze wystarczajaco male, zeby nie przepuscic pecherzyków wodoru i tlenu normalnie wystepuja¬ cych podczas reakcji. W przypadku, gdy przegroda gazowa jest wykonana z siatki nylonowej górny pierscien uchwytu powinie byc zrobiony w taki sposób, zeby tworzyl ciagla przegrode ponad pozio¬ mem elektrolitu.Dysza 97 ma kanal 98 biegnacy do wlotu zaworu 99 sterowanego przez plywak 101 znajdujacy sie w komorze 95. Zawór ten sklada sie z tulei 102 wpasowanej w otwór biegnacy w dól poprzez górna plyte 78 pokrywy oraz przez kolnierz 85 górnego izolatora 82. Tuleja 102 jest zaopatrzona w gniazdo zaworu, które wspólpracuje z iglica 103. Iglica ta jest wstepnie odsunieta ku górze wskutek dzialania sprezyny 104 znajdujacej sie w tulei 1021 Jednakze cisnienie elektrolitu w dyszy 97 jest dostatecznie duze, zeby przesunac w dól iglice pomimo dzialania sprezyny. Wskutek tego nastepuje wlot elektrolitu do komory 95 do chwili, gdy plywak podniesie iglice i docisnie ja do gniaz¬ da zaworu.Plywak slizga sie w pionie na prowadnicach 106 w postaci pretów posiadajacych w przekroju ksztalt gwiazdy Prety te usytuowane sa pomiedzy izolatorem górnym 82 i dolnym 83 i sa równiez wykonane z politetrafluoroetylenu. Prowadnice przechodza przez otwory 107 w plywaku 101.Skok plywaka 101 jest dobrany tak, ze pozwala na napelnienie komory 95 tylko w przyblizeniu w 75%. Pozostala ,górna czesc komory sluzy jako zbiornik gazu pozwalajayc mu na rozszerzenie sie wskutek doprowadzenia do niego ciepla wytwa- 40 rzanego wewnatrz ogniwa.Podczas elektrolizy elektrolitu wewnatrz komory 95, na katodzie jest wytwarzany wodór a na ano¬ dzie tlen. Pecherzyki tych gazów podazaja do gór¬ nej czesci komory 95. Pozostaja one tam osobno 45 w jej czesci wewnetrznej i zewnetrznej przedzie¬ lonych membrana 96. Elektrolit jest doprowadzany do tej czesci komory, która jest wypelniona tle¬ nem, a nie wodorem, a wiec nie ma mozliwosci przecieku wodoru z powrotem przez dysze' 97 do- 50 prowadzajaca elektrolit.Przylegajace do siebie powierzchnie górnych plyt pokrywy 78 i 79 maja pierscieniowe kanaly 108 i 109 tworzace w pokrywie górnej wewnetrzne i zewnetrzne kanaly zbiorcze gazu. Zewnetrzny 55 kanal 108 laczy sie z czescia komory 95, w której znajduje sie wodór, za pomoca osmiu okien 111 biegnacych w dól poprzez górna plyte 79 pokrywy oraz poprzez kolnierz górnego izolatora 82. Wyloty okien 111 znajduja sie naprzeciwko pasków 92 60 katody. Wodór plynie w góre przez okna 111 do wnetrza kanalu 108, a stad nadal do góry poprzez jednokierunkowy zawór 112 do zbiornika 113 (fig. 7). Zbiornik 113 posiada obudowe 114 polaczona z górna czescia plyty 78 za pomoca wkretu 115 «5 i uszczelniona uszczelka 116. Dolna czesc obudowy11 114 wypelniona jest woda 117. Wodór przeplywa do zbiornika 113 rura 118. Zawór 112 posiada tule¬ je 119 z gniazdem zaworu dopasowanym do trzpie¬ nia 121 dociskanego przez sprezyne 122 i przez ciezar wody dzialajacy na niego.Wodór jest odprowadzany ze zbiornika 113 przez zakrzywiony przewód 123 polaczony z kanalem 124 znajdujacym sie w górnej plycie 78 pokrywy. Wlot kanalu 124 konczy sie dysza wylotowa 125, która doprowadza wodór albo do zbiornika albo bezpo¬ srednio do miejsca, w którym zostanie zuzyty.Tlen jest odprowadzany z komory 95 przez wew¬ netrzny kanal 109, znajdujacy sie w pokrywie górnej. Kanal ten nie jest kolowy lecz ma pól¬ koliste wciecie w poblizu wlotu elektrolitu. Tlen wplywa do niego przez siedem okien 131 przecho¬ dzacych przez górna plyte 79 oraz przez kolnierz górnego izolatora 82. Tlen wyplywa ku górze z ka¬ nalu 109 przez jednokierunkowy zawór 132 do zbiornika posiadajacego obudowe 134. [Zespól ten jest podobny do tego, który' odprowadza wodór, wiec nie bedzie szczególowo opisywany. Dno ko¬ mory jest pokryte woda a tlen jest z niej odpro¬ wadzany przez wygieta rure 135 i przez kanal wylotowy 136 znajdujacy sie w plycie 78 konczacy sie dysza wylotowa 137.Koncówka 20 czujnika cisnienia wylacznika 19 sterujacego podlaczona jest bezposrednio do górnej czesci komory 95 za pomoca kanalu 138 przecho¬ dzacego przez plyte 79 i przez górny izolator 82 dla kontrolowania cisnienia wodoru wewnatrz górnej czesci komory 95. Jezeli cisnienie wzrosnie powyzej z góry wyznaczonego poziomu, wylacznik 19 odlaczy kondensator od przewodu 17. Skutkiem tego wygasna ujemne sygnaly wytwarzane przez kondensator C2. Sygnaly te sa potrzebne do pod¬ trzymania ciaglego dzialania obwodu wytwarzaja¬ cego impulsy sluzace do wywolania impulsów po¬ budzajacych tyrystor Tl. Odlaczenia kondensatora C2 powoduje wygasniecie impulsów pobudzajacych tyrystor Tl. Transformator TRI laduje kondensator zbiorczy C5 lecz poniewaz tyrystor Tl nie moze byc pobudzony, bedzie on ladowany tak dlugo az cisnienie wodoru w komorze 95 spadnie ponizej wyznaczonego poziomu. Spowoduje to powstanie impulsów pobudzajacych tyrystor Tl.Wylacznik cisnieniowy 19 steruje zatem szyb¬ koscia wytwarzania gazu w zaleznosci od pred¬ kosci odprowadzania go z urzadzenia. Mozliwe jest zatem bezposrednie zasilanie tlenem i wodorem silnika spalinowego bez uzywania posredniego zbiornika. Urzadzenie wytwarza gazy w wymaga¬ nej ilosci. Sprezyny sterujace przepuszczaniem gazu przez zawory 112 i 132 musza byc dobrane tak, zeby bylo mozliwe przepuszczenie tlenu i wodoru w takich proporcjach, w jakich sa one wytwarzane podczas elektrolizy. Objetosci skladników powsta¬ jacych podczas elektrolizy wody czyli wodoru i tlenu pozostaja do siebie w stosunku 2:1. Zbior¬ niki 113 i 133 spelniaja role zbiorników bezpie¬ czenstwa. Jezeli w przewodach odprowadzajacych gazy nastapi wzrost cisnienia to plastykowe oslony 114 i 134 ulegaja zniszczeniu nie dopuszczajac do przepuszczenia gazu z powrotem do ogniwa elek- 96 312 »2 trolitycznego. Wylacznik 19 zadziala wtedy zatrzy¬ mujac dalsze wytwarzanie gazów w ogniwie.Polaczenia elektryczne transformatora TR2 poka¬ zane sa na fig. 3. Oba konce uzwojenia pierwotnego 48 transformatora polaczone sa przewodami 156 i 157 z przewodnikami 158 i 159 biegnacymi ku górze przez srodkowa czesc wystepu 84 górnego izolatora 83. Górne konce przewodników 158 i 159 wystaja ku górze jako wtyczki w gniazdku 161 io uformowanym w górnej czesci górnego izolatora 83. Górna czesc gniazdka 161 jest zamknieta przy¬ krywka 162 przymocowana za pomoca wkreta 163 i posiada kanal 164, przez który doprowadzane sa przewody z obwodu zewnetrznego podlaczane na- stepnie do przewodników 158 i 159 za pomoca lacznika, (nie pokazanego na rysunku) umieszczo¬ nego wewnatrz gniazdka 161.Konce uzwojenia wtórnego 49 wlaczone sa po¬ miedzy anode i katode oraz dodatkowo podlaczone sa do przewodu 158 polaczonego z ujemnym wyj¬ sciem uzwojenia pierwotnego. Jeden koniec uzwo¬ jenia 49 jest polaczony z anoda przewodem 141.Polaczenie to jest przeprowadzone calkowicie wew¬ natrz anody. Pozostaly koniec uzwojenia 49 pod- laczony jest do katody przewodem 142 biegnacym ku dolowi przez otwór w dolnym izolatorze 83, a nastepnie przechodzacymi poziomo przez obudo¬ we 71 pomiedzy dolnym izolatorem 76, a izolato¬ rem 83. W górnej powierzchni izolatora 76 oraz w dolnej powierzchni izolatora 83 znajduja sie ka- nalki przez które przechodzi przewód 142 zaciskany pomiedzy powierzchniami tych kanalków. Przewód 142 jest podlaczony na zewnatrz obudowy do kato¬ dy za posrednictwem nagwintowanego sworznia 143. Sworzen 143 posiada trzon przechodzacy przez otwór w katodzie i w tulei izolacyjnej 144 umiesz¬ czonej w sciance 72 obudowy.Leb 146 sworznia 143 jest dociskany do wew¬ netrznej powierzchni katody za pomoca nakretki 40 147. Koniec przewodu 142 ma ucho, które jest za¬ ciskane pomiedzy nakretka 147, a podkladka 148 i nakretka 149. Pod nakretka 147, usytuowana jest podkladka, natomiast pomiedzy lbem 146, a katoda oraz pomiedzy tuleja 144, a sciana 72 obudowy 45 znajduja sie pierscienie uszczelniajace 152 i 153 zapobiegajace przeciekom elektrolitu. Sworzen jest osloniety obudowa 154 zamocowana za pomoca srub 155.Dodatkowe polaczenie uzwojenia 49 z przewod- 50 nikiem 158 przeprowadzono za pomoca przewodu wlaczonego pomiedzy przewody 142 i 156.Zakladajac, ze na wejsciu transformatora TR2 sa impulsy o natezeniu 22 A i napieciu 300 V oraz, ze przekladnia transformatora wynosi 100:1, 55 pomiedzy katoda i anoda powstaja impulsy o na¬ pieciu 30 000 V i o czestotliwosci 10 000 impulsów na sekunde, przy plynacym pradzie o natezeniu 220 mA.W rezultacie pomiedzy anoda i katoda nastepuja 60 wyladowania wywolujace promieniowanie krótko¬ falowe oraz pulsujacy prad wewnatrz elektrolitu.W przestrzeni pomiedzy anoda i katoda powstaje pulsujace pole magnetyczne wytworzone przez wtórne uzwojenie transformatora pomagajace 65 w wytwarzaniu promieniowania krótkofalowego.13 W tym przypadku wytwarzane jest promieniowanie o dlugosci fali od 10-10 do 10-13 m. Promieniowanie to wywoluje radiolize podczas gdy przeplyw pradu prz^ez elektrolit wywoluje rozklad na skladniki.Bardzo wazne jest wzajemne usytuowanie anody i katody oraz zainstalowanie transformatora wew¬ natrz anody. Anoda i katoda wykonane sa z ma¬ terialu magnetycznego. Podczas ladowania trans¬ formatora TR2 na elektrody dziala pole magne¬ tyczne. Staja sie one dobrymi przewodnikami strumienia magnetycznego wytwarzajac tym sa¬ mym silne pole magnetyczne w przestrzeni pomie¬ dzy anoda i katoda. Ponadto powierzchnia zew¬ netrzna anody oraz pasmowa budowa katody ksztaltuja to pole magnetyczne w ten sposób, ze linie sil pola wychodzace z anody przecinaja sie z liniami sil wychodzacymi z katody, co pokazano liniami A i B na fig. 4.Elektrony promieniowania krótkofalowego posia¬ dajace duza predkosc poruszaja sie wzdluz tych linii sil. Ponadto jony wodoru i tlenu znajdujace sie w elektrolicie koncentruja sie wzdluz tych linii i poruszaja sie wzdluz nich. A zatem statystyczne prawdopodobienstwo zderzenia pomiedzy bardzo szybkimi elektronami, a jonami z elektrolitu ulega znacznemu powiekszeniu wskutek powstania pola magnetycznego. Ponadto ulega znacznemu powiek¬ szeniu prawdopodobienstwo zderzen jonów pomie¬ dzy soba, poniewaz maja one tendencje do zderze¬ nia sie w miejscach przecinania sie linii sil A i B w nastepstwie czego zachodzi uwalnianie wodoru i tlenu. A zatem takie usytuowanie anody i katody wzgledem siebie w wyniku którego powstaje pole magnetyczne z przecinajacymi sie liniami sil jest bardzo wazne dla polepszenia efektywnosci radio- lizy. Takie usytuowanie powoduje powiekszenie pola powierzchni anody i umozliwia skonstruowa¬ nie urzadzenia, w którym anoda i katoda maja równe pola powierzchni co jest pozadane z punktu widzenia minimalizacji strat elektrycznych.Pozadane jest takze, zeby powierzchnie anody i katody, na których sa wytwarzane gazy byly chropowate, co mozna wykonac piaskujac je. Ulat¬ wia to oddzielanie sie pecherzyków gazu od po¬ wierzchni elektrod i pozwala na unikniecie prze¬ piecia. Anoda i katoda moga byc wykonane z niklu platerowanego stala, z platyny lub tez moga byc platerowane platyna.Cieplo wytwarzane przez transformator TR2 jest przewodzone przez anode do elektrolitu i równiez powieksza ruchliwosc jonów w elektrolicie, a za¬ tem powieksza równiez efektywnosc elektrolizy i radiolizy. Jezeli pozadane jest odprowadzenie ciepla, mozna zastosowac zebra 150 chlodzace.Umieszczanie transformatora wewnatrz anody umo¬ zliwia zastosowanie krótkich, dobrze zabezpieczo¬ nych przewodów do polaczenia wtórnego uzwojenia 49 z anoda i katoda.Kondensator zbiorczy C5 okresla stosunek czasu ladowania do czasu wyladowania, który jest nie¬ zalezny od wielkosci impulsu. Wielkosc impulsu okreslona przez jednozlaczowy tranzystor Ql musi byc tak dobrana, aby czas rozladowania nie byl zbyt dlugi ze wzgledu na mozliwosc przegrzania uzwojen transformatora, a scislej wtórnego uzwo- 312 14 jenia 49 transformatora TR2. Cykl pracy impulsów wytwarzanych z czestotliwoscia 10 000 impulsów na sekunde przez zalecany obwód oscylatora z wejsciowymi piloksztaltnymi impulsami i wyj- sciowymi impulsami szpilkowymi wynosi okolo 0,006 sek. Taki ksztalt impulsów pozwala na mini¬ malizacje przegrzania zespolów obwodu oscylatora wytwarzajacego impulsy o duzym natezeniu. Cykl pracy powyzej 0;1 sek wynikajacy z prostokatnych sygnalów wejsciowych jest mozliwy do zrealizowa¬ nia. Jednakze przy czestotliwosci 10 000 impulsów na sekunde niektóre z zespolów obwodu oscylatora powinny byc bardzo odporne na temperature. Za pomoca oscylatora takiego typu, jaki pokazano na rysunkach mozna zrealizowac cykl pracy okolo 0,005 sek.Ogniwo elektrolityczne 11 przeznaczone jest do wytwarzania wodoru i tlenu w ilosciach wystar¬ czajacych do zabezpieczania pracy silników spali- nowych itp. Typowe urzadzenie tego rodzaju po¬ siada srednice okolo 200 mm przy wysokosci takze okolo 200 mm.Fig. 8 do 10 przedstawiaja inne rozwiazanie urzadzenia wedlug wynalazku. Jest ono w duzym stopniu takie samo, jak urzadzenie juz opisane powyzej, a jego czesci skladowe sa oznaczone tymi samymi liczbami. Jednakze w tym przypadku wyj¬ scie transformatora TR2 nie jest podlaczone bez¬ posrednio pomiedzy anode 12 i katode 13. Jest ono natomiast podlaczone do generatorów promienio¬ wania 201 i zamontowanych w dolnej czesci ogniwa elektrolitycznego. Dodatkowo pomiedzy anode i ka¬ tode wlaczone jest zródlo pradu stalego o napieciu np. 12 V (fig. 10). Zmiany wprowadzone w czesci dennej ogniwa obejmuja pogrubienie wystepu 86A dolnego izolatora 83.Izolator 76 znajdujacy sie w poprzednim urza¬ dzeniu jest usuniety, a dolna pokrywa w ksztalcie kopuly jest zmieniona i oznaczona na fig. 8 i 9 40 liczba 75A. Zmiany w pokrywie 75A obejmuja wprowadzenie na jej obwodzie zgrubienia 202 oraz przymocowanie jej do dna obudowy 71 za pomoca wkretów 77A przechodzacych przez pionowe otwo¬ ry w zgrubieniu 202. 45 Generatory promieniowania 201 umieszczone sa bezposrednio ponizej pierscieniowej komory zawie¬ rajacej elektrolit i znajduja sie naprzeciwko siebie po przeciwnych jej stronach. Posiadaja one taka sama konstrukcje. iSkladaja sie z cylindrycznego 50 ceramicznego uchwytu 203 z otworem w srodku.W otworze tym znajduja sie wolframowe elektro¬ dy 204, i 205 pretowe. Pomiedzy elektrodami jest szczelina, a uchwyt ma w swojej górnej czesci wyciecie 210, znajdujace sie naprzeciwko szczeliny. 55 Zewnetrzny koniec elektrody 205 jest zakonczony glówka 206, na która wywiera nacisk sprezyna 207, opierajaca sie drugim koncem o dno pokrywki 208, wkrecanej w nagwintowany otwór, przechodzacy przez pogrubiona czesc 202 pokrywy 75A. eo Wewnetrzny koniec elektrody 205 jest ostro za¬ konczony i oddalony od sasiadujacego z nim plas¬ kiego konca elektrody 204 co najmniej o okolo 0,15 mm, korzystnie' okolo 0,4 mm. Elektroda 204 stanowi cylindryczny pret z wolframu, umieszczony 65 wewnetrznym koncem w mosieznej nasadce 209,15 posiadajacej koncówke 211 wprowadzona w otwór 212, znajdujacy sie na koncu miedzianego preta 213. iPret ten znajduje sie; w otworze wystepu 86A izolatora 83.Wyjscie wtórnego uzwojenia 49 transformatora podlaczone jest do preta 213 za posrednictwem rdzenia 51, sprezyny 214 oraz wkreta 215 biegna¬ cego ku dolowi do wystepu 86A i wkreconego w otwór znajdujacy sie w srodku preta 213. Jak pokazano na fig. 8 przewód 141 jest w tym przy¬ padku doprowadzony do rdzenia 51, a nie do ano¬ dy, jak to bylo w poprzednim rozwiazaniu urza¬ dzenia. Natomiast przewód 142, -znajdujacy sie w poprzednim rozwiazaniu urzadzenia, jest usu¬ niety ze wzgledu na brak polaczenia pomiedzy uzwojeniem wtórnym a katoda. Zamiast niego pomiedzy anoda a katoda wlaczone jest za pomoca izolowanych przewodników 216, 217, zródlo pradu stalego o napieciu 112 V. Przewodnik 216 podlaczo¬ ny jest do zacisku 143 w miejscu, w którym byl podlaczony przewód 142. Natomiast przewód 217 biegnie w nylonowej tulejce przechodzacej przez pogrubiona czesc 202 pokrywy 75A, a nastepnie skreca ku górze przez otwór znajdujacy sie w izo¬ latorze i w dolnym koncu katody.Impulsy o napieciu 30 000 V, dzialajace na mie¬ dziany pret 213, wywoluja wytwarzanie przez jeden z generatorów 201 promieniowanie gamma o du¬ zym natezeniu, które napromieniowuje elektrolit pomiedzy anoda i katoda. W danej chwili dziala tylko jeden z generatorów ze wzgledu na to, ze stanowi on powazny opór elektryczny. Jezeli jeden z generatorów zostanie uszkodzony, prace' podej¬ muje natychmiast drugi. Szybkie impulsy napie¬ ciowe, pomiedzy elektrodami 204 i 205 .powoduja *** powstanie promieni gamma ze wzgledu na nie¬ mozliwosc ustalonego przeplywu pradu pomiedzy elektrodami. Wystarczaja one do przewodzenia szybkich elektronów. Spiczasty koniec elektrody 205 powieksza opór przejscia elektronów, a po¬ nadto poteguje wytwarzanie promieniowania gam- , ma o dlugosci fali od 10"10 do lO-13 m.Silne pole elektromagnetyczne wywolane przez wtórne uzwojenie transformatora TR2 pomaga równiez w wytwarzaniu promieniowania gamma.Umozliwia ono wytwarzanie promieniowania o sto¬ sunkowo duzym natezeniu przez wyladowania iskrowe w powietrzu. Dalsze polepszenie efektyw¬ nosci mozna osiagnac umieszczajac elektrody 204 i 205 w rurze prózniowej.Podobnie, jak w przypadku urzadzenia z fig. 1—7 przecinajace sie linie sil pola magnetycznego za¬ pewniaja powstanie w elektrolicie uprzywilejowa¬ nych dróg, po których poruszaja sie szybkie elek¬ trony promieniowania gamma i jony, przez co ulega .zwiekszeniu prawdopodobienstwo zderzen pomiedzy jonami i elektronami oraz pomiedzy samymi jonami. Zatem ulega zwiekszeniu szybkosc rozkladu wywolana elektroliza i radioliza.Fig. 11 pokazuje schemat obwodu elektrycznego urzadzenia z fig. 8 do 10. W tym przypadku kon¬ strukcja ogniwa elektrolitycznego pozostaje nie zmieniona lecz zamiast podlaczenia pomiedzy ano¬ de a katode zródla pradu stalego o napieciu 12 V, anoda jest podlaczona poprzez zespól sterujacy 312 16 300 do wyjscia przekaznika RL1. Na wyjsciu z przekaznika RL1 jest stale napiecie 12 V, a zes¬ pól sterujacy 300 sluzy do jego zmiany, zanim zostanie ono przylozone do anody. Napiecie dla wody wynosi 1,8 V i jest to teoretyczne minimum, przy którym zachodzi elektroliza wody. W praktyce stosowane sa wyzsze napiecia, zwane przepieciami, zalezace od fizycznych wlasnosci ogniwa elektroli¬ tycznego i od ilosci elektrolitu. Jezeli wielkosc io przepiecia -jest zbyt duza, nie nastepuje polepsze¬ nie efektywnosci, a dodatkowe napiecie jest po prostu tracone na wzrost wytwarzanego , ciepla.Zadaniem zespolu sterujacego 300 jest zapewnienie wlasciwego przepiecia przez minimalizacje napTe- cia dodatkowego. Zespól 300 zapobiega jednoczes¬ nie wstecznemu przeplywowi SEM z elektrolitu do obwodu. Moze on skladac sie z diody lub z kilku diod umieszczonych kolejno po sobie w celu stop¬ niowego obnizenia napiecia ria wyjsciu z przekaz- nika BL1, przy jednoczesnym zwiekszeniu pradu.Zespól ten moze. ponadto zawierac uklad wytwa¬ rzajacy pulsujace napiecie stale podawane na ano¬ de 12. Do tego celu moga byc uzyte rózne stan¬ dardowe zespoly, a zwlaszcza multiwibrator. Jezeli ^ stosowany jest prad pulsujacy, niezbedne jest utrzymanie jego czestotliwosci tonizej 10 000 im¬ pulsów na minute. W przeciwnym wypadku pulsu¬ jacy^ prad wywolany w elektrolicie bedzie mial wlasnosci pradu zmiennego, opózniajacego elek- J0 trolize.Doswiadczenia przeprowadzone na malych urza¬ dzeniach takich, jak pokazano, wykazaly, ze w celu wytwarzania niezbednego promieniowania krótko¬ falowego napiecia na wyjsciu z transformatora TR2 musi wynosic co najmniej 10 000 V, poniewaz w przeciwnym wypadku wytwarzana jest tylko nieznaczna ilosc promieniowania. Chociaz powiek¬ szenie napiecia poteguje promieniowanie, to jed¬ nakze napiecie, a w rezultacie i promieniowanie wyjsciowe, musi byc dobrane w zaleznosci od fizycznych wlasnosci ogniwa i ilosci uzywanego elektrolitu. Opisany powyzej obwód wytwarza na¬ piecie 30 00d V. Jest to optymalne napiecie dla tego wlasnie urzadzenia. W celu unikniecia pro¬ blemów przegrzania w obwodzie elektrycznym, nie¬ zbedne jest, aby szybkosc wyladowan elektrycz¬ nych wynosila wiecej niz 5 000 impulsów na minute, a zalecana szybkoscia jest 10 000 impulsów na minute.Wywolanie w urzadzeniu wedlug wynalazku, ra- diolizy wody, majacej praktyczne zastosowanie, wymaga promieniowania krótkofalowego o nateze¬ niu co najmniej 6 milirentgenów^na godzine. Wy¬ magane natezenie promieniowania zalezy oczywis¬ cie od rozmiarów instalacji oraz od ilosci napro- mieniowywanego elektrolitu lecz sadzi sie, ze 6 mi- lirentgenów na godzine musi byc uwazane jako absolutne minimum, umozliwiajace .praktyczne za¬ stosowanie wynalazku nawet w malych urzadze¬ niach. Urzadzenie skonstruowane zgodnie z fig. 8 60 do 10 wytwarzalo wyjsciowe promieniowanie gam¬ ma o natezeniu 26 do 28 milirentgenów na godzine.Jest to zupelnie wystarczajace do szybkiej radio- lizy elektrolitu w takim urzadzeniu. 65 Tokazane urzadzenie zostalo przytoczone tylleo96 312 17 18 przykladowo. Wynalazek umozliwia wytwarzanie wodoru i tlenu w wiekszych ilosciach, na przyklad do wytwarzania energii w duzych stalych insta¬ lacjach. Wymagalyby one duzo wiekszych para¬ metrów z odpowiednio do nich skonstruowanym obwodem elektrycznym. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL