RO126947A2 - Generator of hydrogen produced from water, by means of microwaves, in particular - plasmatron and aquaplane-type vehicle using the same - Google Patents
Generator of hydrogen produced from water, by means of microwaves, in particular - plasmatron and aquaplane-type vehicle using the same Download PDFInfo
- Publication number
- RO126947A2 RO126947A2 ROA201000469A RO201000469A RO126947A2 RO 126947 A2 RO126947 A2 RO 126947A2 RO A201000469 A ROA201000469 A RO A201000469A RO 201000469 A RO201000469 A RO 201000469A RO 126947 A2 RO126947 A2 RO 126947A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- waveguide
- generator
- water
- porous
- electrolytic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Description
Generator de hidrogen produs din apă, cu microunde, în particular-plasmatron și vehicul tip acvaplan ce îl utilizeazăHydrogen generator produced from water, microwave, in particular-plasmatron and aquaplan vehicle using it
Invenția se referă la un generator de hidrogen produs din apă, utilizând microunde, care în particular poate fi realizat tip plasmatron și la un vehicul tip acvaplan ce îl utilizează.The invention relates to a hydrogen generator produced from water, using microwaves, which in particular can be made plasmatron type and to an aquaplan type vehicle using it.
Sunt cunoscute diverse variante de generatori de hidrogen produs din apă, utilizabili și ca plasmatron pentru sudură, care în general utilizează electroliza apei pentru disocierea moleculelor de apă în hidrogen și oxigen. Un astfel de dispozitiv este cel prezentat în cererea de brevet RO2001-00278, care prezintă un plasmatron pentru sudură, ce are o carcasă protejată în interiorul căreia se introduce apa supusă electrolizei de disociere între un anod dispus pe peretele interior al carcasei și un port-electrod central, catodic, introdus într-un tub de sticlă ce îl izolează parțial, astfel încât să permită electroliza apei dar să separe fluxul celor două gaze: hidrogen și oxigen, până la nivelul unei duze în interiorul căreia are loc amestecarea gazelor și aprinderea electrică a hidrogenului.Various variants of water-producing hydrogen generators are known, which can also be used as a welding plasmatron, which generally uses water electrolysis to dissociate water molecules into hydrogen and oxygen. One such device is the one filed in patent application RO2001-00278, which discloses a welding plasmatron, which has a protected housing inside which the water subjected to dissociation electrolysis is introduced between an anode placed on the inner wall of the housing and a carrier. central electrode, cathodic, inserted in a glass tube that partially insulates it, so as to allow the electrolysis of water but to separate the flow of the two gases: hydrogen and oxygen, to the level of a nozzle inside which the gas mixing and electric ignition takes place of hydrogen.
Acest plasmatron prezintă dezavantajul că necesită piese de o configurație specială, iar alimentarea direct de la rețeaua de 220V, 50Hz, implică un câmp electric de disociere ce depășește cu mult intervalul de eficiență (2^-12V/cm) , ceeace- în condițiile în care nu se utilizează nici un mijloc de cataliză pentru favorizarea disocierii apei, conferă un randament relativ scăzut de conversie a energiei electrice de disociere a apei și de generare a plasmei.This plasmatron has the disadvantage that it requires parts of a special configuration, and the power supply directly from the 220V, 50Hz network, involves an electric dissociation field that far exceeds the efficiency range (2 ^ -12V / cm), which- in the conditions in which does not use any means of catalysis to promote water dissociation, provides a relatively low efficiency of water dissociation and plasma generation electricity.
Se cunoaște în acest sens că pentru un randament energetic bun de conversie a energiei electrice de disociere, este preferabil a se utiliza un câmp electric sub 15V/cm și un raport : l(intensitate curent)/S(suprafață electrozi) mai mic de 4000A/m2, (Tobias, C.V.-Journ. of Electrochemical Sopiety, Voi. 134, No.2, 1959) deoarece eficiența electrolizei scade cu creșterea tensiunii. în prezent, instalațiile eficiente energetic de producere a electrolizei, pe lângă această condiție, folosesc diverse soluții tehnice de catalizare a electrolizei, fie prin adăugare de săruri în apă, de exemplu-bicarbonat de potasiu sau NaCI, NaOH, etc, fie prin utilizarea unui aliaj catalitic metalic introdus între plăcile de electroliză, de exemplu-metalic sau prin utilizare de nichel poros, realizat prin sinterizarea unor pulberi de nichel, pentru plăcile-electrod de electroliză, fie prin utilizarea unor câmpuri electromagnetice care punând în stare de vibrație reciprocă componenții atomici ai moleculelor de apă, favorizează disocierea acestora. Se cunosc în principal două astfel de metode de utilizare de câmpuri electromagnetice de catalizare a disocierii apei:It is known in this respect that for a good energy conversion efficiency of dissociation electricity, it is preferable to use an electric field below 15V / cm and a ratio: l (current intensity) / S (electrode surface) less than 4000A / m 2 , (Tobias, CV-Journ. of Electrochemical Sopiety, Vol. 134, No.2, 1959) because the efficiency of electrolysis decreases with increasing voltage. At present, energy efficient electrolysis plants, in addition to this condition, use various technical solutions to catalyze electrolysis, either by adding salts to water, for example-potassium bicarbonate or NaCl, NaOH, etc., or by using a metallic catalytic alloy inserted between electrolysis plates, for example metallic or by the use of porous nickel, made by sintering nickel powders, for electrolysis electrode plates, or by using electromagnetic fields that put the atomic components in a state of mutual vibration of water molecules, favors their dissociation. There are mainly two such methods of using electromagnetic fields to catalyze water dissociation:
-disocierea apei electrolitic utilizând apa ca dielectric de descărcare electrică, ca în brevetele: US4936961 și US6126794, US603058, în pulsuri de 17-30 Hz frecvență, între doi electrozi cu rol de plăci de condensator cilindrice, plasate concentric în câmpul magnetic al unui solenoid înseriat în circuit astfel încât să formeze un circuit oscilant închis, pe o frecvență de 10-250kHz -stabilită experimental, prin analiza curbei de rezonanță (de absorbție a energiei câmpului de către moleculele de apă);-dissociation of electrolytic water using water as an electric discharge dielectric, as in patents: US4936961 and US6126794, US603058, in pulses of 17-30 Hz frequency, between two electrodes acting as cylindrical capacitor plates, placed concentrically in the magnetic field of a solenoid inserted in the circuit so as to form a closed oscillating circuit, on a frequency of 10-250kHz - experimentally established, by analyzing the resonance curve (absorption of field energy by water molecules);
-disocierea apei în câmp de microunde, de preferință-de 2,45 GHz-frecvență folosită și la cuptoarele cu microunde, la care apa absoarbe eficient energia microundelor și catalizează disocierea electrolitică a apei, mărind randamentul conversiei energetice . Un exemplu de generator de hidrogen de acest tip este prezentat în documentul de brevet: CN 1072465, care prezintă o instalație de producere a hidrogenului prin disocierea apei în câmp de microunde, într-o incintă metalică, între două plăci cu rol de electrozi , apa introdusă la partea inferioară a incintei fiind vaporizată cu un câmp de microunde trimis prin un ghid de microunde plasat la partea superioară a incintei și apoi supusă disocierii electrolitice între plăcile-electrod, tot în câmp de microunde, ceeace mărește eficiența producerii hidrogenului. Parametrii de lucru optimizați ai instalației, au fost deduși ca fiind următoriii: presiune abur: 0,1-1Mpa; temperatură abur: 100-180°C; densitatea de putere a microundelor: 0,1-1,2 W/cm3 ; frecvența microundelor: 0,8-22GHz; câmpul electric de electroliză: 2-8V/cm.-dissociation of water in the microwave field, preferably-2.45 GHz-frequency used in microwave ovens, where water efficiently absorbs microwave energy and catalyzes the electrolytic dissociation of water, increasing the efficiency of energy conversion. An example of a hydrogen generator of this type is disclosed in patent document: CN 1072465, which discloses a plant for the production of hydrogen by dissociating water in a microwave field, in a metal enclosure, between two plates with the role of electrodes, water introduced at the bottom of the enclosure being vaporized with a microwave field sent through a microwave guide placed at the top of the enclosure and then subjected to electrolytic dissociation between the electrode plates, also in the microwave field, which increases the efficiency of hydrogen production. The optimized working parameters of the installation were deduced as the following: steam pressure: 0.1-1Mpa; steam temperature: 100-180 ° C; microwave power density: 0.1-1.2 W / cm 3 ; microwave frequency: 0.8-22GHz; electric electrolysis field: 2-8V / cm.
Se cunoaște de asemenea că producerea hidrogenului prin electroliza apei prin transformarea acesteia în abur supus apoi electrolizei, este mai eficientă . De asemenea, pentru eficientizarea electrolizei aburului, se folosesc în prezent electrozi poroși pe care sau între care este format un strat subțire de electrolit solid, de oxid de zirconiu sau de alt tip, ca în brevet JP5033179 , sau ca în brevet US3993653, care prezintă un generator de hidrogen tk 2010-00469-0 2 -06- 2010 prin disocierea electrolitică a apei în stare de abur, cu catod din cermet poros pe care este aplicat un strat de electrolit solid din oxid refractar în soluție solidă, care are proprietatea de a conduce curent electric prin anionii propriei rețele atomice, pe acest strat fiind depus apoi un strat de cermet formând un anod poros, catodul poros formând un bloc din aluminat de magneziu, zirconiu stabilizat, silicat de aluminiu, sau amestec (CaO-ZrO2) combinat cu Ni, cu grosime de cca 5mm acoperit cu un strat de Ni poros de cca 0,1 mm grosime, care în particular are compartimente prismatice de asemenea nichelate, în care se introduce lână metalică termorezistentă (Ni, Ni-Cr, oțel Cr-Ni), pe fața opusă catodului poros fiind depus un electrolit solid corespunzător, care are o grosime de cca 0,1 mm, anodul poros depus pe acesta fiind tot un cermet și conținînd CaO-ZrO2, dacă catodul poros conține și el-adăugat la oxid de In dopat cu oxid de Sn-de exemplu.It is also known that the production of hydrogen by electrolysis of water by transforming it into steam then subjected to electrolysis, is more efficient. Also, for the efficiency of steam electrolysis, porous electrodes are currently used on which or between which a thin layer of solid electrolyte, zirconium oxide or other type is formed, as in patent JP5033179, or as in patent US3993653, which a tk hydrogen generator 2010-00469-0 2 -06- 2010 by electrolytic dissociation of water in the steam state, with porous cermet cathode on which a layer of solid electrolyte of refractory oxide in solid solution is applied, which has the property of to conduct electric current through the anions of its own atomic network, on this layer being then deposited a layer of cermet forming a porous anode, the porous cathode forming a block of magnesium aluminate, stabilized zirconium, aluminum silicate, or combined mixture (CaO-ZrO2) with Ni, about 5 mm thick covered with a layer of porous Ni about 0.1 mm thick, which in particular has also nickel-plated prismatic compartments, into which heat-resistant metal wool (Ni, Ni-Cr, Cr-Ni steel), on the opposite side of the porous cathode being deposited a corresponding solid electrolyte, which has a thickness of about 0.1 mm, the porous anode deposited on it being also a cermet and containing CaO-ZrO2, if the cathode porous also contains he-added to In oxide doped with Sn oxide-for example.
Mai este cunoscută prin documentul de brevet US2007278092, o metodă și o instalație de producere a hidrogenului din abur prin folosirea ca electrolit solid propriu-zis, a unei membrane conducătoare de protoni, neporoasă, impermeabilă la abur și la ionii de oxigen, tip BCY10 (BaCe0,9Yo,i02,95) sau BCN18, (Ba3Ca118Nbii82O8,73), de 3...25pm grosime, depusă pe un substrat poros electroconductiv de 1-2mm grosime, permeabil la abur și la ionii de O și H+, cu porozitatea de 0,5...10pm, din cermet poros de Ni sau din Pa sau Pt poroasă, care prin o interfață cu grosimea de 10...100pm formează anodul, respectiv-catodul, - de cealaltă parte a membranei de electrolit solid , metoda prezentând avantajul că poate utiliza pentru electroliza apei tensiuni scăzute pînă la 1,1 V, funcție de rezistența electrică a membranei electrolitice și temperatura aburului, (o temperatură mai scăzută a aburului necesitând creșterea diferenței de potențial spre valoarea de 2V).It is also known from patent document US2007278092, a method and an installation for the production of hydrogen from steam by using as a solid electrolyte itself, a proton-conducting membrane, non-porous, impermeable to steam and oxygen ions, type BCY10 ( BaCe 0 , 9Yo, i0 2 , 95) or BCN18, (Ba3Ca 11 8Nbi i82 O8,73), 3 ... 25pm thick, deposited on a 1-2mm thick electroconductive porous substrate, permeable to steam and ion ions O and H + , with a porosity of 0.5 ... 10pm, of porous Ni cermet or of porous Pa or Pt, which through an interface with a thickness of 10 ... 100pm form the anode, respectively-cathode, - on the other part of the solid electrolyte membrane, the method having the advantage that it can use for water electrolysis low voltages up to 1.1 V, depending on the electrical resistance of the electrolytic membrane and the steam temperature, (a lower steam temperature requiring increasing the potential difference to the value of 2V).
Un sistem energetic cuprinzând un generator de hidrogen produs din apă sub formă de abur, cu electrolit solid, este prezentat și în brevetul: US2009139874.An energy system comprising a hydrogen generator produced from water in the form of steam, with solid electrolyte, is also presented in the patent: US2009139874.
Deși de eficiență mărită, generatorul de hidrogen conform brevetului US menționat prezintă dezavantajul unei construcții speciale și scumpe a ansamblului: anod-catod.Although of increased efficiency, the hydrogen generator according to the mentioned US patent has the disadvantage of a special and expensive construction of the assembly: anode-cathode.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui ansamblu: generator de abur cu microunde-electrolizor de producere a hidrogenului simplu dar eficient, realizabil cu mijloace relativ ieftine și la diverse dimensiuni și capacități de producere a hidrogenului din apă, utilizabil cu anexe minimale și ca plasmatron de sudură, în particular.The technical problem solved by the invention consists in the realization of an assembly: simple but efficient microwave steam generator-electrolyzer for hydrogen production, achievable with relatively cheap means and at various sizes and capacities for hydrogen production in water, usable with minimal attachments. and as a welding plasmatron, in particular.
Generatorul de hidrogen produs din apă, cu microunde, în particular-tip plasmatron, rezolvă această problemă tehnică prin aceea că este compus din : -un generator de microunde , cu ghid de undă și oscilator, ce transformă parțial apa introdusă în interior în abur, un electrolizor cu electrolit solid, pentru electroliza aburului, un colector/aprinzător, de colectare a oxigenului și hidrogenului produs de electrolizorul sau de aprindere și ardere a hidrogenului, o electrovalvă pentru admisia comandată a apei, un circuit de aprindere pentru generarea de scântei electrice de aprindere a hidrogenului în varianta tip plasmatron, un circuit de alimentare electrică cu transformator, o carcasă din plastic termorezistent cu mâner din plastic cu întrerupător electric -pentru varianta de plasmatron, precum și o duză termorezistentă de aducție a apei în interiorul ghidului de undă, în care sunt introduse niște bile termorezistente, pentru transformarea apei în abur, până la nivelul unui separator ceramic găurit poziționat în capătul neobturat al ghidului de undă. Electrolizorul este cuplat mecanic cu acest ghid de undă și este compus din un ghid de undă secundar de aceeași secțiune interioară și în interiorul lui se află dispus un izolator electric ceramic sau din sticlă, cu secțiunea aproximativ egală și în interiorul căruia sunt fixați doi electrozi de contact, în formă de plăci metalice lipite de fețele de suprafață mai mare ale izolatorului electric, cu suprafața aproximativ egală cu a lor și având la capătul dinspre ghidul de undă niște prelungiri de conectare electrică, ce ies din ghidul de undă secundar prin niște garnituri din textolit, la capătul opus, electrozii de contact având niște prelungiri mici, găurite, de fixare a unor electrozi de aprindere, între electrozii de contact fiind dispus median un sandwich electrolitic solid compus din un strat electrolitic median fixat între două substraturi din cermet poros cu Ni, sau metal poros: Ni, Pa, Pt, permeabil pentru moleculele de apă, prin sinterizare de formare a unor suprafețe intermediare de 10... 100 pm grosime, constituind anodul și respectiv-catodul,. între suprafețele acestor electrozi poroși și electrozii de contact sunt dispuse liber sau între plăci ondulate metalice, niște bile electroconductive, metalice sau <χ-2 01 0-00469-0 2 -06- 2010 metalizate care prelungesc electrozii de contact cu aburul, pentru alimentare de la rețeaua de 220V a generatorului. Transformator de tensiune este format din două înfășurări solenoidale, una primară -pentru 220V, și una secundară-pentru 5-12 V, calculate pentru 100-200W putere, realizate din sârmă Cu-Em pe o carcasă de pertinax fixată pe exteriorul ghidului de undă secundar și având ca miez metalic partea metalică din interiorul acestuia, la înfășurarea solenoidală primară fiind conectat și un circuit de aprindere pentru generarea de scântei electrice de aprindere a hidrogenului în cazul utilizării ca plasmatron a generatorului.The hydrogen generator produced from water, with microwaves, in particular-plasmatron type, solves this technical problem by being composed of: -a microwave generator, with waveguide and oscillator, which partially transforms the water introduced inside into steam, a solid electrolyte electrolyte, for steam electrolysis, a collector / igniter, for collecting oxygen and hydrogen produced by the electrolyzer or for ignition and combustion of hydrogen, a solenoid valve for controlled water intake, an ignition circuit for generating electric sparks hydrogen ignition in plasmatron type, a power supply circuit with transformer, a heat-resistant plastic housing with plastic handle with electric switch -for the plasmatron version, as well as a heat-resistant water supply nozzle inside the waveguide, in which are inserted heat-resistant balls, for the transformation of water into steam, up to the level of a separator c perforated ceramic positioned at the unobstructed end of the waveguide. The electrolyzer is mechanically coupled to this waveguide and consists of a secondary waveguide of the same inner section and inside it is arranged a ceramic or glass electrical insulator, with approximately equal section and inside which are fixed two electrodes of contact, in the form of metal plates glued to the larger surface faces of the electrical insulator, with an area approximately equal to theirs and having at the end from the waveguide some electrical connection extensions, which protrude from the secondary waveguide through some gaskets from textolite, at the opposite end, the contact electrodes having small, perforated extensions for fixing ignition electrodes, between the contact electrodes being arranged medially a solid electrolytic sandwich composed of a median electrolytic layer fixed between two porous cermet substrates with Ni , or porous metal: Ni, Pa, Pt, permeable to water molecules, by sintering to form intermediate surfaces diarrhea 10 ... 100 pm thick, constituting the anode and the cathode, respectively. between the surfaces of these porous electrodes and the contact electrodes are arranged freely or between corrugated metal plates, some electroconductive balls, metallic or <χ-2 01 0-00469-0 2 -06-2010 2010 which extend the contact electrodes with steam, for supply from the 220V mains of the generator. Voltage transformer consists of two solenoid windings, one primary - for 220V, and one secondary - for 5-12 V, calculated for 100-200W power, made of Cu-Em wire on a pertinax housing fixed on the outside of the waveguide secondary and having as metallic core the metallic part inside it, to the primary solenoid winding being connected also an ignition circuit for the generation of electric ignition sparks of hydrogen in case of using the generator as plasmatron.
Circuitul de alimentare electrică mai cuprinde un comutator care permite alimentarea electrică a generatorului de hidrogen fie de la rețeaua de 220V, cu curent alternativ redresat prin 1-2 diode redresoare după transformarea la 6-M2V și 20-M0A, fie de la o baterie de acumulator de 12V și 1O-^5OA, caz în care înfășurarea solenoidală a transformatorului este folosită pentru alimentarea circuitului de aprindere- tip multiplicator de tensiune sau un circuit de supraalimentare, sau/și pentru catalizarea electromagnetică a disocierii electrolitice a aburului cu câmp de rezonanță electromagnetică de frecvență determinată experimental în intervalul: 10-250kHz, transformatorul fiind utilizat ca ridicător de tensiune, prin intermediul unui întrerupător electronic tip chopper, de frecvență reglabilă, cu multivibrator încorporat.The power supply circuit also comprises a switch that allows the power supply of the hydrogen generator either from the 220V network, with alternating current rectified by 1-2 rectifier diodes after conversion to 6-M2V and 20-M0A, or from a battery of 12V and 1O- ^ 5OA battery, in which case the solenoid winding of the transformer is used to supply the ignition circuit-type voltage multiplier or a supercharging circuit, and / or for the electromagnetic catalysis of the electrolytic dissociation of steam with electromagnetic resonance field of experimentally determined frequency in the range: 10-250kHz, the transformer being used as a voltage booster, by means of an electronic chopper type switch, of adjustable frequency, with built-in multivibrator.
Stratul electrolitic median al sandwich-ului electrolitic poate fi realizat fie din ceramică poroasă de 0,5..2 mm grosime, fixată între două substraturi de Ni poros de porozitate egală sau mai mare, permeabil pentru moleculele de apă, fie permeabil la ioni de un singur tip, fie de tip mixt-din zone conducătoare de anioni alternând cu zone conducătoare de protoni, depuse preferabil în formă de carouri de tablă de șah, pe un substrat poros electroconductiv de cca. 1 mm grosime, permeabil la abur și la ionii de O și H+.The middle electrolytic layer of the electrolytic sandwich can be made of either 0.5..2 mm thick porous ceramic, fixed between two porous Ni substrates of equal or greater porosity, permeable to water molecules, or permeable to ions of a single type, either of mixed type-of anion-conducting areas alternating with proton-conducting areas, deposited preferably in the form of checkerboard squares, on an electroconductive porous substrate of approx. 1 mm thick, permeable to steam and O and H + ions.
într-un exemplu de realizare, ghidul de undă secundar al electrolizorului se continuă cu ghidul de undă al generatorului de microunde formând un singur ghid de undă , iar într-o altă variantă de realizare, ansamblul: generator de microunde electrolizor, are formă cilindrică, cu o formă cilindrică a componentelor:-ghid de undă -electrozi de contact; -sandwich electrolitic; -izolator electric; -ghid de undă secundar;-carcasă a transformatorului de tensiune .In one embodiment, the secondary waveguide of the electrolyzer is continued with the waveguide of the microwave generator forming a single waveguide, and in another embodiment, the assembly: electrolyzer microwave generator, has a cylindrical shape, with a cylindrical shape of the components: -wave guide -contact electrodes; -electrolytic sandwich; -electrical insulator; -secondary waveguide -voltage of the voltage transformer.
într-un exemplu de realizare simplificată, se utilizează drept oscilator un magnetron de minim 500W, iar transformatorul lipsește, alimentarea electrolizorului făcându-se de la transformatorul ridicător de tensiune al magnetronului, prin conexiune paralel cu înfășurarea primară, de 220V, sau cu înfășurarea secundară, de 4-6KV a acestuia, prin intermediul a două diode redresoare înseriate pe conductorii de conexiune, iar alimentarea cu apă a generatorului se face de la circuitul de răcire al magnetronului, sandwich-ul electrolitic având stratul electrolitic median al sandwich-ului electrolitic este din ceramică poroasă de 4...8mm grosime, cu porozitatea de 1...10qm, fixată între două substraturi de Ni poros de porozitate egală sau mai mare.In a simplified embodiment, a magnetron of at least 500W is used as the oscillator, and the transformer is missing, the electrolyzer being supplied from the magnetron's voltage transformer, by connection parallel to the primary winding, of 220V, or with the secondary winding , of its 4-6KV, by means of two rectifier diodes arranged on the connection conductors, and the water supply of the generator is made from the cooling circuit of the magnetron, the electrolytic sandwich having the middle electrolytic layer of the electrolytic sandwich is of porous ceramic of 4 ... 8mm thickness, with the porosity of 1 ... 10qm, fixed between two porous Ni substrates of equal or greater porosity.
-Un vehicul tip acvaplan ce utilizează ca mijloc de propulsie secundară un plasmatron realizat conform invenției, cu magnetron de minim IkW ca generator de microunde, areconform invenției, un corp alungit ca de avion, cu motor cu elice, preferabil încorporat, în partea de bot, acționat cu benzină, kerosen sau electric, o coadă, două aripi de suprafață mare cu baterii solare, trei propulsori auxiliari tip plasmatron realizați conform invenției, plasați doi sub partea din față și unul sub partea de coadă a acvaplanului, precum și doi stabilizatori de poziție și auxiliar- două seturi de propulsori ionici folosind aer ionizat cu microunde și combustie catalizată de acesta, a unui jet de benzină pulverizată, depozitată în aripi.- An aquaplan-type vehicle using as a means of secondary propulsion a plasmatron made according to the invention, with a magnetron of minimum IkW as a microwave generator, according to the invention, an elongated body like an airplane, with propeller motor, preferably incorporated in the muzzle , powered by petrol, kerosene or electric, one tail, two large surface wings with solar batteries, three auxiliary plasmatron thrusters made according to the invention, placed two under the front and one under the tail of the aquaplan, as well as two stabilizers position and auxiliary- two sets of ionic propellants using microwave ionized air and combustion catalyzed by it, a jet of pulverized gasoline, stored in the wings.
-Invenția prezintă avantajul că valorifică eficient energia electrică pentru producere de hidrogen, în particular-pentru sudură sau ca mijloc secundar de propulsie a unui acvaplan.-The invention has the advantage that it efficiently uses electricity for hydrogen production, in particular-for welding or as a secondary means of propulsion of an aquaplan.
Invenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu figurile 1...l4b, care reprezintă.The invention is presented in detail below in connection with the figures 1 ... l4b, which represent.
-fig.1, vedere în secțiune longitudinală a generatorului de hidrogen tip plasmatron în prima variantă de realizare;-fig.1, longitudinal sectional view of the plasmatron type hydrogen generator in the first embodiment;
-fig.2, vedere în secțiune transversală a generatorului de hidrogen tip plasmatron în prima variantă de realizare;-fig.2, cross-sectional view of the plasmatron-type hydrogen generator in the first embodiment;
-fig.3a, vedere în secțiune longitudinală a generatorului de hidrogen tip plasmatron în a doua variantă de realizare;-fig.3a, longitudinal sectional view of the plasmatron type hydrogen generator in the second embodiment;
Λ* 2010-00469-Ο 2 -06- 2010Λ * 2010-00469-Ο 2 -06- 2010
-fig.3b, vedere în secțiune transversală a electrolizorului generatorului de hidrogen tip plasmatron în a doua variantă de realizare;-fig.3b, cross-sectional view of the electrolyzer of the hydrogen generator plasmatron type in the second embodiment;
-fig. 4, vedere din spate a unui aprinzător al generatorului de hidrogen tip plasmatron cu corp paralelipipedic;FIG. 4 is a rear view of a parallelepiped body plasmatron hydrogen generator igniter;
-fig.5, vedere din spate a unui colector al generatorului de hidrogen tip plasmatron cu corp paralelipipedic;-fig.5, rear view of a collector of the plasmatron type hydrogen generator with parallelepiped body;
-fig.6, alcătuirea unei plăci de sandwich electrolitic de tip mixt-cu porțiuni conducătoare de anioni și porțiuni conducătoare de cationi dispuse alternativ, în carouri;-fig.6, composition of a mixed type electrolytic sandwich plate-with anion-conducting portions and cationally-conducting portions arranged alternately, in squares;
-fig.7,a,b-vedere de sus și din lateral a unei duze de aducție a apei în interiorul generatorului; -fig.8, vedere de sus a electrovalvei din circuitul de aducție a apei în interiorul generatorului; -fig.9, vedere de sus a marginii izolatorului interior al electrolizorului;-fig.7, a, b-top and side view of a water supply nozzle inside the generator; -fig.8, top view of the solenoid valve in the water supply circuit inside the generator; -fig.9, top view of the edge of the inner insulator of the electrolyzer;
-fig. 10, vedere de jos a marginii izolatorului interior al electrolizorului;FIG. 10, bottom view of the edge of the inner insulator of the electrolyzer;
-fig.11, vedere în secțiune transversală a unui electrolizor cilindric;-fig.11, cross-sectional view of a cylindrical electrolyzer;
-fig. 12, vedere în secțiune longitudinală a unui electrolizor cilindric;FIG. 12, longitudinal sectional view of a cylindrical electrolyzer;
-fig. 13, schema electrică modulară a instalației de alimentare electrică a generatorului;FIG. 13, the modular electrical diagram of the generator power supply installation;
-fig. 14,a, schema electronică de detaliu a alimentării electrice a generatorului fără comutator;FIG. 14, a, the detailed diagram of the power supply of the generator without switch;
-fig. 14,b, schema electronică a unui circuit de aprindere tip circuit de suprasarcină;FIG. 14, b, the electronic diagram of an ignition circuit type overload circuit;
-fig. 15, vedere din față a unui acvaplan utilizând plasmatronul conform invenției;FIG. 15 is a front view of an aquaplan using the plasmatron of the invention;
-fig. 16, vedere din lateral a unui acvaplan utilizând plasmatronul conform invenției;FIG. 16 is a side view of an aquaplan using the plasmatron of the invention;
-fig. 17, vedere de sus, decupată, a unui acvaplan utilizând plasmatron! conform invenției; -fig. 18, vedere a părții de sub acvaplan cu doi propulsori tip plasmatron, conform invenției. Generatorul de hidrogen produs din apă, cu microunde, în particular-tip plasmatron, conform invenției, este compus din :FIG. 17, top view, cut-out, of an aquaplan using plasmatron! according to the invention; FIG. 18 is a view of the part below the aquaplan with two plasmatron-type thrusters according to the invention. The hydrogen generator produced from water, in microwaves, in particular plasmatron type, according to the invention, is composed of:
-un generator de microunde A , cu ghid de undă 1 și oscilator 2 tip diodă-generator sau magnetron, ce transformă total sau parțial apa introdusă în interior în abur, un electrolizor B cu electrolit solid, pentru electroliza aburului, un colector/aprinzător C, de colectare a oxigenului și hidrogenului produs de electrolizorul B sau de aprindere și ardere a hidrogenului, o electrovalvă D pentru admisia comandată a apei, un circuit de aprindere E pentru generarea de scântei electrice de aprindere a hidrogenului în varianta tip plasmatron, un circuit de alimentare electrică F cu transformator F’ , o carcasă G din plastic termorezistent, formată din două părți, și un mâner H din plastic, de utilizare ca plasmatron a generatorului, care este atașat de carcasa G și care cuprinde și un întrerupător electric de acționare.-a microwave generator A, with waveguide 1 and oscillator 2 type diode-generator or magnetron, which totally or partially transforms the water introduced inside into steam, an electrolyzer B with solid electrolyte, for the electrolysis of steam, a collector / igniter C , for collecting oxygen and hydrogen produced by electrolyzer B or for ignition and combustion of hydrogen, a solenoid valve D for the controlled water intake, an ignition circuit E for generating electric spark ignition of hydrogen in the plasmatron type, a circuit of power supply F with transformer F ', a heat-resistant plastic housing G, consisting of two parts, and a plastic handle H, for use as a plasmatron of the generator, which is attached to the housing G and which also includes an electric actuator switch.
Generatorul de microunde A are ghidul de undă 1 paralelipipedic sau circular, deschis la un singur capăt, dimensionat funcție de frecvența microundelor utilizate, aleasă preferabil deMicrowave generator A has a parallelepiped or circular waveguide 1, open at one end, dimensioned according to the frequency of the microwaves used, preferably chosen by
2...3GHZ, în particular-pentru o frecvență de 2,45GHz a microundelor, ceeace presupune o cavitate interioară care în secțiune longitudinală conformă fig. 1, 3, este aleasă la dimensiunea: (λ/2)χ(λ/2)χ(λ/4)= 6,1x6,1x3cm3, (λ-lungimea de undă a microundelor) cu oscilatorul 2, plasat pe centrul fețelor de 6,1x6,1 cm2, perpendicular pe acestea. Oscilatorul 2 trebuie să fie de minim 20W, și preferabil între 20W și 200W-corespunzător unei densități minime de putere de cca 1,1W/cm2, în interiorul ghidului de undă 1-suficientă pentru transformarea eficientă în abur a apei, conform cercetărilor din stadiul tehnicii (brevet CN 1072465). în acest caz el poate fi și o diodă tip Gunn, Impatt, LSA sau tunel, de frecvență și putere corespunzătoare, alimentată cu curent continuu de joasă tensiune de 5-12V, montată conform cunoștințelor de specialitate cunoscute, folosite și conform brevetelor: GB1278088, US4021755, WO0199269, GB975680, RO Pentru un debit relativ mare de hidrogen produs, este necesară o putere mai mare a microundelor, de până la 500W sau mai mare, ceea ce necesită folosirea unui magnetron ca oscilator 2, răcit preferabil cu apă ce este ulterior introdusă în ghidul de undă 1 prin circuitul cu electrovalvă D și alimentat electric de la un transformator ridicător de tensiune (220V/(4+6)kV) care poate fi încorporat în partea inferioară a mânerului H al generatorului sau exterior acestuia, secțiunea interioară a ghidului de undă 1 și a electrolizorului putând fi mărită, la valoarea: λχλχλ/2= 12,2x12,2x6,1cm3 Corpul ghidului de undă 1-realizat de regulă din cupru sau aluminiu, cu fețe lucioase, preferabil-argintate, este-conform invenției, umplut cu bile termorezistente a, preferabilceramice, sau din sticlă, care absorb microundele fără a le reflecta, încălzindu-se, și apoi opl010-00469-0 2 -06- 2010 este cuplat prin niște flanșe v, cu șuruburi s, de un ghid de undă secundar 5 de aceeași secțiune interioară: (λ/2)χ(λ/4), realizat din cupru, cupru nichelat sau aluminiu-preferabil, care poate fi însă și din oțel-inox, cu lungime proporțională cu debitul de hidrogen ce se dorește produs, pentru un plasmatron lungimea fiind preferabil de ordinul a 10-30cm. în planul de separație dintre ghidul de undă 1 și ghidul de undă secundar 5 este dispus un separator 4 ceramic găurit pe suprafața corespondentă părții catodice a electrolizorului B, astfel ca singur-în varianta din fig.3 sau împreună cu o duză 3, ceramică sau metalică, să separe spațiul cu bile termorezistente a al ghidului de undă 1 de cavitatea ghidului de undă secundar 5. Duza 3 are în acest scop un corp paralelipipedic plat, ceramic, ca în fig. 7a, b-cu un tub t de aducție a apei și un capac r găurit cu niște găuri z, lipit de corpul duzei, prin care apa este pulverizată pe bilele termorezistente a încălzite de microundele produse de oscilatorul 2, fiind astfel transformată în abur care iese prin găurile z ale separatorului 4 și pătrunde în electrolizorul B. Tubul t al duzei 3 iese din ghidul de undă secundar 5 prin o garnitură b’ realizată preferabil din textolit și fixată ermetic într-un decupaj marginal al ghidului de undă secundar 5. Mai simplu, se poate folosi o duză 3 cu corp metalic fixată cu șuruburi de peretele de obturare al ghidului de undă 1, într-o porțiune găurită în prealabil.2 ... 3GHZ, in particular-for a frequency of 2.45GHz of microwaves, which implies an inner cavity which in longitudinal section according to fig. 1, 3, is chosen at the size: (λ / 2) χ (λ / 2) χ (λ / 4) = 6.1x6.1x3cm 3 , (λ-microwave wavelength) with oscillator 2, placed on the center faces of 6,1x6,1 cm 2 , perpendicular to them. Oscillator 2 must be at least 20W, and preferably between 20W and 200W-corresponding to a minimum power density of about 1.1W / cm 2 , inside the waveguide 1-sufficient for the efficient transformation of water into steam, according to research in prior art (patent CN 1072465). in this case it may also be a Gunn, Impatt, LSA or tunnel type diode, of appropriate frequency and power, supplied with a low voltage direct current of 5-12V, mounted according to known expertise, used and according to patents: GB1278088, US4021755, WO0199269, GB975680, EN For a relatively high flow of hydrogen produced, a higher microwave power of up to 500W or more is required, which requires the use of a magnetron as an oscillator 2, preferably cooled with water which is subsequently cooled. introduced in the waveguide 1 through the circuit with solenoid valve D and electrically powered by a voltage transformer (220V / (4 + 6) kV) which can be incorporated in the lower part of the handle H of the generator or its exterior, the inner section of of the waveguide 1 and of the electrolyzer can be increased, to the value: λχλχλ / 2 = 12,2x12,2x6,1cm 3 The body of the waveguide 1-usually made of copper or aluminum, with glossy faces, preferably silver te, is-according to the invention, filled with heat-resistant balls a, preferably ceramic, or glass, which absorb the microwave without reflecting them, heating, and then opl010-00469-0 2 -06- 2010 is coupled by some flanges v, with screws s, of a secondary waveguide 5 of the same inner section: (λ / 2) χ (λ / 4), made of copper, nickel-plated copper or aluminum-preferably, which may also be made of stainless steel, with length proportional to the hydrogen flow desired to be produced, for a plasmatron the length is preferably of the order of 10-30cm. In the separation plane between the waveguide 1 and the secondary waveguide 5 a ceramic separator 4 is arranged drilled on the surface corresponding to the cathodic part of the electrolyzer B, so as alone-in the variant of fig.3 or together with a nozzle 3, ceramic or metallic, to separate the heat-resistant ball space of the waveguide 1 from the cavity of the secondary waveguide 5. The nozzle 3 has for this purpose a flat, ceramic parallelepiped body, as in fig. 7a, b-with a water supply tube t and a cover r drilled with some holes z, glued to the nozzle body, through which the water is sprayed on the heat-resistant balls a heated by the microwaves produced by the oscillator 2, thus being transformed into steam which exits through the holes z of the separator 4 and enters the electrolyzer B. The tube t of the nozzle 3 exits the secondary waveguide 5 through a gasket b 'preferably made of textolite and hermetically fixed in a marginal cutout of the secondary waveguide 5. More simply, a nozzle 3 with a metal body fixed with screws to the shutter wall of the waveguide 1 can be used, in a pre-drilled portion.
Dacă se folosește un oscilator 2 tip diodă-generator, aceasta trebuie protejată de contactul cu apa prin un tub ceramic ce o încadrează, lipit la capete de peretele corespondent al ghidului de undă 1.If a diode-generator type 2 oscillator is used, it must be protected from contact with water by a ceramic tube surrounding it, glued at the ends to the corresponding wall of the waveguide 1.
-Electrolizorul B este compus din ghidul de undă secundar 5, în interiorul căruia se află dispus un izolator electric 6 ceramic sau din sticlă, cu secțiunea aproximativ egală cu secțiunea cavității ghidului de undă secundar 5 și în interiorul căruia sunt fixați doi electrozi de contact, 7, 7’ în formă de plăci metalice, din Cu acoperit cu inconel, Bz, Al, Zn, Ni sau oțel-inox, preferabil-cu Ni, lipite de fețele de suprafață mai mare ale izolatorului electric 6, cu suprafața aproximativ egală cu a lor și având la capătul dinspre ghidul de undă 1, niște prelungiri c, c’ de conectare electrică, ce ies din ghidul de undă secundar 5 ca niște decupaje din acesta prin niște garnituri b din textolit, fixate corespunzător, scop în care izolatorul electric 6 are niște decupaje u similare, marginale, ca în fig. 9, la marginea opusă având un decupaj u’ mai mare pentru tubul t al duzei 3.-Electrolyser B is composed of the secondary waveguide 5, inside which is arranged a ceramic or glass electrical insulator 6, with a section approximately equal to the cavity section of the secondary waveguide 5 and inside which two contact electrodes are fixed, 7, 7 'in the form of metal plates, of Cu coated with inconel, Bz, Al, Zn, Ni or stainless steel, preferably with Ni, glued to the larger surface faces of the electrical insulator 6, with an area approximately equal to and having at the end from the waveguide 1, some extensions c, c 'of electrical connection, coming out of the secondary waveguide 5 as cutouts thereof through some gaskets b of textolite, fixed properly, purpose for which the electrical insulator 6 has some similar, marginal cutouts, as in fig. 9, at the opposite edge having a larger cut u 'for the tube t of the nozzle 3.
La capătul opus, electrozii de contact 7, 7’ au niște prelungiri g, g’, mici, găurite, de fixare a unor electrozi de aprindere 12. între electrozii de contact 7, 7’ este dispus median un sandwich electrolitic 19 solid care poate fi compus în următoarele variante:At the opposite end, the contact electrodes 7, 7 'have small, perforated extensions g, g' for fixing ignition electrodes 12. A solid electrolytic sandwich 19 is arranged between the contact electrodes 7, 7 'which can be composed in the following variants:
a) din un strat electrolitic x median din ceramică poroasă de cca 1mm grosime, cu porozitatea de 1...10pm, fixată între două substraturi de Ni poros de porozitate egală sau mai mare, permeabil pentru moleculele de apă, prin sinterizare de formare a unor suprafețe de cermet de 10... 100 pm grosime, constituind anodul y și respectivcatodul y’;a) from an electrolytic x median layer of porous ceramic of about 1 mm thickness, with a porosity of 1 ... 10pm, fixed between two porous Ni substrates of equal or greater porosity, permeable to water molecules, by sintering to form cermet surfaces 10 ... 100 pm thick, constituting the anode y and the cathode y ', respectively;
b) din un strat electrolitic x median din electrolit solid conducător de anioni, de cca. 0,1 mm grosime, fixat între două substraturi de cca 1mm grosime de cermet poros cu Ni sau de Ni poros de porozitate egală sau mai mare, permeabil pentru moleculele de apă, prin o metodă de formare a unor interfețe de 10...100 pm grosime, constituind anodul y și respectiv-catodul-y’, ca în brevetul US3993653;b) from an electrolytic x median layer of solid electrolyte conducting anions, of approx. 0.1 mm thick, fixed between two substrates of about 1 mm thick porous cermet with Ni or Porous Ni of equal or greater porosity, permeable to water molecules, by a method of forming interfaces of 10 ... 100 pm thickness, constituting the anode y and the cathode-y ', respectively, as in US3993653;
c) din un strat electrolitic x median din electrolit solid conducător de protoni (cationi), de cca de 3...25pm grosime, depus între două substraturi poroase electroconductive de cca. 1 mm grosime, permeabile la abur și la ionii de O’ și H+ , cu porozitatea de 0,5...1 Opm, din cermet poros cu Ni sau din Ni poros sau Pa sau Pt poroasă, ca în brevetul US2007278092, care prin o interfață cu grosimea de 10...100pm formează anodul, y, respectiv-catodul, y’;c) from an electrolytic x median layer of solid electrolyte conducting protons (cations), of about 3 ... 25pm thickness, deposited between two porous electroconductive substrates of approx. 1 mm thick, permeable to steam and to O 'and H + ions, with a porosity of 0.5 ... 1 Opm, of porous cermet with Ni or of porous Ni or of porous Pa or Pt, as in US2007278092, which through an interface with a thickness of 10 ... 100pm it forms the anode, y, respectively the cathode, y ';
d) din un strat electrolitic x median de 0,025-^0,1 mm grosime, din electrolit solid de două tipuri, (mixt)-cu zone conducătoare de anioni, x’, ca în varianta b) alternând cu zone conducătoare de protoni, x”, ca în varianta c), depuse alternativ, preferabil în formă de carouri de tablă de șah, ca în fig. 6, pe un substrat poros electroconductiv de 0,5..2 mm grosime, permeabil la abur și la ionii de O' și H+ , cu porozitatea de 0,5...1 Opm, din cermet poros de Ni sau din Ni poros sau Pa sau Pt poroasă, care prind) from an electrolytic layer x median of 0.025- ^ 0.1 mm thick, from solid electrolyte of two types, (mixed) -with anion-conducting areas, x ', as in variant b) alternating with proton-conducting areas, x ”, as in variant c), deposited alternately, preferably in the form of chessboard squares, as in fig. 6, on an electroconductive porous substrate of 0.5..2 mm thickness, permeable to steam and O 'and H + ions, with a porosity of 0.5 ... 1 Opm, of porous Ni or Ni cermet porous or Pa or Pt porous, which by
- 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 4 6 g - Ο 2 -U6- 2010 ο interfață cu grosimea de 1O...1OOpm cu stratul electrolitic x, formează anodul, y, respectiv-catodul, y’.- 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 4 6 g - Ο 2 -U6- 2010 ο interface with a thickness of 1O ... 1OOpm with the electrolytic layer x, forms the anode, y, respectively-cathode, y ’.
Cunoscându-se reacția de electroliză a apei:Knowing the electrolysis reaction of water:
Anod: H2O -> V2O2 + 2H+ + 2e’;Anode: H 2 O -> V2O2 + 2H + + 2e ';
Catod: 2H+ + 2e -> H2 diferențele în utilizarea variantelor a)-d) de sandwich electrolitic 19, sunt nurmătoarele: -varianta a) este pentru cazul electrolizei apei în stare lichidă, mixtă: lichidă-*-vapori, sau de vapori, ca urmare a faptului că stratul electrolitic x permite circularea ionilor în ambele sensuri: a anionilor spre anod și a cationilor spre catod, pe toată suprafața ei, sub acțiunea câmpului dat de diferența de potențial dintre anod și catod.Cathode: 2H + + 2e -> H 2 the differences in the use of variants a) -d) of electrolytic sandwich 19, are the following:-variant a) is for the case of electrolysis of water in liquid state, mixed: liquid - * - vapors, or vapors, due to the fact that the electrolytic layer x allows the circulation of ions in both directions: anions to the anode and cations to the cathode, on its entire surface, under the action of the field given by the potential difference between the anode and the cathode.
-varianta b) corespunde electrolizei apei preponderent sub formă de abur intrat în electrolizorul B în spațiul catodic, unde se formează H2, anionii de 0' fiind trecuți în spațiul anodic prin stratul electrolitic x permeabil doar pentru anioni, unde formează O2;- variant b) corresponds to the electrolysis of water mainly in the form of steam entered in the electrolyzer B in the cathodic space, where H 2 is formed, the 0 'anions being passed in the anodic space through the electrolytic layer x permeable only to anions, where it forms O 2 ;
-varianta c) corespunde electrolizei apei preponderent sub formă de abur intrat în electrolizorul B în spațiul anodic, unde se formează O2, cationii de H+ fiind trecuți în spațiul anodic prin stratul electrolitic x permeabil doar pentru cationi, unde formează H2;- variant c) corresponds to the electrolysis of water mainly in the form of steam entered electrolyzer B in the anodic space, where O 2 is formed, the H + cations being passed in the anodic space through the electrolytic layer x permeable only to cations, where it forms H 2 ;
-varianta d) este pentru cazul electrolizei apei în stare lichidă, mixtă: lichidă+vapori, sau de vapori, ca urmare a faptului că stratul electrolitic x permite circularea ionilor în ambele sensuri: a anionilor spre anod și a cationilor spre catod, sub acțiunea câmpului dat de diferența de potențial dintre anod și catod, dar în mod selectiv pe suprafața ei: a anionilor prin zonele x’ și a cationilor prin zonele x”, rezultând în final separarea celor doi componenți ai apei disociate, prin circularea în sensuri reciproc opuse a anionilor și a cationilor prin stratul electrolitic x mixt, sub acțiunea câmpului electric dat de diferența de potențial. U(y.y·).-Variant d) is for the case of electrolysis of water in liquid, mixed state: liquid + vapor, or vapor, due to the fact that the electrolytic layer x allows the circulation of ions in both directions: anions to the anode and cations to the cathode, under the action the field given by the potential difference between the anode and the cathode, but selectively on its surface: of the anions through the x 'zones and of the cations through the x zones', resulting in the separation of the two dissociated water components, by circulating in opposite directions of anions and cations through the electrolytic layer x mixed, under the action of the electric field given by the potential difference. U (y . Y ·).
Variantele a) și d) sunt deci preferate când puterea microundelor generate de oscilatorul 2 este de ordinul zecilor de wați, sub 100W.Variants a) and d) are therefore preferred when the microwave power generated by oscillator 2 is of the order of tens of watts, below 100W.
între suprafețele acestor electrozi poroși astfel realizați, ai sandwich-ului electrolitic 19 și electrozii de contact 7, 7’ se dispun în interiorul electrolizorului B niște bile electroconductive d , metalice sau metalizate care pot fi dispuse liber sau între niște plăci ondulate d’ metalice și prelungesc prin contact electric cu electrozii de contact 7, 7’ și electrozii poroși ai sandwich-ului electrolitic 19, electrozii de contact cu aburul , mărind considerabil suprafața de contact cu aburul, permițâd totodată circularea aburului printre ele, ceeace mărește considerabil eliciența generatorului de hidrogen conform invenției. în plus, dacă se folosesc bile de Ni sau oțel cu Ni , sau tuburi de Ni sau inox cu pulbere de Ni grosieră, deoarece nichelul are efect catalitic asupra disocierii electrolitice a apei, acestea contribuie și catalitic la eficiența generatorului de hidrogen.Between the surfaces of these porous electrodes thus made of the electrolytic sandwich 19 and the contact electrodes 7, 7 'are arranged inside the electrolyzer B some electroconductive balls d, metallic or metallized which can be arranged freely or between some corrugated plates d' metallic and extend by electrical contact with the contact electrodes 7, 7 'and the porous electrodes of the electrolytic sandwich 19, the contact electrodes with the steam, considerably increasing the contact surface with the steam, while allowing the circulation of steam between them, which greatly increases the helix of the hydrogen generator. according to the invention. In addition, if Ni or Ni steel balls, or Ni or stainless steel tubes with coarse Ni powder are used, because nickel has a catalytic effect on the electrolytic dissociation of water, they also contribute catalytically to the efficiency of the hydrogen generator.
-în locul unor bile electroconductive d metalice se pot folosi tije metalice din Ni, oțel inox cu Ni sau din aliaj de alămire precum cel din documentul de brevet:: US2927856, sau tije umplute cu pulbere grosieră de Ni sau/și de carbon activ sau de carburi electroconductive, dispuse longitudinal, paralel cu traiectoria aburului.- Metal rods of Ni, stainless steel with Ni or brass alloy such as the one in patent document :: US2927856, or rods filled with coarse Ni and / or activated carbon powder may be used instead of metal d electric balls, or of electroconductive carbides, arranged longitudinally, parallel to the steam trajectory.
Folosirea carbonului activ sau carburilor electroconductive este de preferat în special în variantele a) și d), pentru că acestea absorb microundele remanente intrate în electrolizorul B, fiind mărit astfel efectul catalitic de disociere a apei, al acestora, în compensația puteri mai slabe a microundelor de vaporizare cantitativă a apei.The use of activated carbon or electroconductive carbides is especially preferable in variants a) and d), because they absorb the remaining microwaves entering the electrolyzer B, thus increasing their catalytic effect of water dissociation, their compensation in the weaker power of microwaves. quantitative water vaporization.
De exemplu, dacă se folosesc electrozi de contact 7 de 10x5,5=55cm2, și bile cu diametrul de 5mm, pentru un spațiu de umplere cu bile de 55x0,7=38,5cm3, considerând că o bilă ocupă un volum de: 53=l25mm3, rezultă un număr de: 38,5/0,125=308 bile ce măresc suprafața unui electrod de contact cu valoarea: Sb = 308xK52=24178mm2= 240cm2, adică de cca 5 ori: St= 55+240=295cm2 =0,03m2- ceeace permite, prin condiția: l/S< 4000A/m2, utilizată pentru eficiența electrolizei, utilizarea și a unor curenți de intensitate 1=100 A, pentru electroliză. Din motive practice, este de preferat totuși a se folosi intensități de 10-50A, pentru generatorul de hidrogen conform invenției, având în vedere și rolul catalitic al microundelor utilizate conform invenției, ceeace corespunde posibilității de utilizare a unor baterii de acumulator de 2^12V tensiune, de tipul celor folosite la automobile sau biciclete electrice, drept sursă de alimentare.For example, if contact electrodes 7 of 10x5.5 = 55cm 2 , and balls with a diameter of 5mm are used, for a ball filling space of 55x0.7 = 38.5cm 3 , considering that a ball occupies a volume of : 5 3 = l25mm 3 , results in a number of: 38.5 / 0.125 = 308 balls that increase the surface of a contact electrode with the value: Sb = 308xK5 2 = 24178mm 2 = 240cm 2 , ie about 5 times: St = 55 + 240 = 295cm 2 = 0.03m 2 - which allows, by the condition: l / S <4000A / m 2 , used for electrolysis efficiency, use of currents of intensity 1 = 100 A, for electrolysis. For practical reasons, however, it is preferable to use intensities of 10-50A, for the hydrogen generator according to the invention, also taking into account the catalytic role of the microwaves used according to the invention, which corresponds to the possibility of using 2 ^ 12V batteries. voltage, of a kind used in automobiles or electric bicycles, as a power supply.
<Χ 2010-00469-0 2 -06- 2010<Χ 2010-00469-0 2 -06- 2010
Conform invenției, se prevede însă ca pentru utilizare și în varianta de plasmatron pentru sudură cu alimentare de la rețeaua de 220V, să se utilizeze un transformator F’ de tensiune format din două înfășurări solenoidale: e, e’ , una primară -pentru 220V, și una secundarăpentru 5-12 V, calculate pentru 100-200W putere, realizate suprapuse-de preferință, pe o carcasă 8 de pertinax, din sârmă Cu-Em, (cupru cu izolație de email) de diametru stabilit prin condiția de siguranță: 2A/mm2; (cca. 0,5mm diametru pentru primar și cca. 3-4 mm diametru pentru secundar), cu numărul de spire calculat conform calculelor specifice.According to the invention, it is provided, however, that for use in the version of plasmatron for welding with power supply of 220V network, to use a voltage transformer F 'consisting of two solenoid windings: e, e', a primary one - for 220V, and a secondary one for 5-12 V, calculated for 100-200W power, made superimposed-preferably on a housing 8 of pertinax, of Cu-Em wire, (copper with enamel insulation) of diameter established by the safety condition: 2A / mm 2 ; (approx. 0.5 mm in diameter for primary and approx. 3-4 mm in diameter for secondary), with the number of turns calculated according to the specific calculations.
Dimensiunile carcasei 8 de pertinax sunt calculate funcție de ghidul de undă secundar 5 pe care se fixează și care-împreună cu electrozii de contact 7, 7’ și bilele metalice d dintre aceștia-joacă rol de miez metalic. Avantajul realizării în acest mod a transformatorului F’ îl prezintă-pe lângă economia de spațiu, faptul că undele electromagnetice realizate de înfășurările solenoidale e, e’ la nivelul bilelor metalice d produc microcurenți de inducție atât în interiorul lor, încălzindu-le, cât și între ele-efect realizat și de microundele ce trec nereflectate prin micile spații dintre ele, ceeace contribuie catalitic la disocierea moleculelor de apă și sudează bilele între ele și de electrozii de contact, îmbunătățind conducția electrică între electrozii de contact 7, 7’ și electrozii poroși ai sandwich-ului electrolitic 19.The dimensions of the pertinax housing 8 are calculated according to the secondary waveguide 5 on which it is fixed and which together with the contact electrodes 7, 7 'and the metal balls d between them play the role of metal core. The advantage of making the transformer F 'in this way is presented, in addition to space saving, the fact that the electromagnetic waves made by the solenoid windings e, e' at the metal balls d produce induction microcurrents both inside them, heating them and between them-effect achieved by the microwaves that pass unreflected through the small spaces between them, which contributes catalytically to the dissociation of water molecules and welds the balls between them and the contact electrodes, improving the electrical conduction between the contact electrodes 7, 7 'and porous electrodes of the electrolytic sandwich 19.
-Colectorul/aprinzătorul C, este realizat ca în fig. 4, 5, cu o formă piramidală 9 din ceramică preferabil, sau din metal, cu o parte de pâlnie și o margine m, cu găuri de fixare prin șuruburi s de electrolizorul B și cu un orificiu o, de ieșire a jetului de plasmă-în varianta de aprinzător de plasmatron pentru hidrogenul produs de electrolizor, sau cu două orificii: o, o’, și un perete p median, separator, ca în fig. 5, 6, în varianta de colector de hidrogen și oxigen .- The collector / igniter C, is made as in fig. 4, 5, with a pyramidal shape 9 preferably made of ceramic or metal, with a funnel part and an edge m, with fixing holes through screws s of the electrolyzer B and with a hole o, for the outlet of the plasma jet. in the variant of plasmatron igniter for the hydrogen produced by the electrolyzer, or with two orifices: o, o ', and a wall p median, separator, as in fig. 5, 6, in the variant of hydrogen and oxygen collector.
în varianta de aprinzător, forma piramidală 9 mai are niște orificii n, n’ de introducere a unor tije metalice h cu vârf ascuțit, fixate de plăcuțe izolatoare ceramice găurite pentru fixare cu șuruburi de prelungirile g ale electrozilor de contact 7, 7’ și formând electrozi de aprindere 12, iar opțional, și un mic magnet 10 inelar polarizat axial, fixat pe exteriorul orificiului o, pentru confinarea jetului de plasmă ce iese din acesta. în ambele variante, între colectorul/aprinzătorul C și electrolizorul B se prevede o placă separatoare 11 ceramică, de 1v4 mm grosime, găurită cu găuri z preferabil fine, capilare, specifice ceramicii poroase, de trecere a gazelor: H2 și O2, la marginea superioară, pe o suprafață de cca (3x0,54-3x1) cm2, cu excepția zonei mediane ce vine în dreptul sanwich-ului electrolitic 19, marginile acestei plăci separatoare 11 fiind lipite de corpul electrolizorului B cu pastă siliconică, pentru ca fracția de apă trecută și în stare lichidă în interiorul electrolizorului B să nu iasă din acesta.in the igniter variant, the pyramidal shape 9 also has some holes n, n 'for inserting metal rods h with a sharp point, fixed by ceramic insulating plates drilled for fixing with screws the extensions g of the contact electrodes 7, 7' and forming ignition electrodes 12, and optionally, a small axially polarized annular magnet 10, fixed on the outside of the orifice o, for confining the plasma jet coming out of it. in both variants, between the collector / igniter C and the electrolyzer B a ceramic separating plate 11 is provided, 1v4 mm thick, drilled with holes z preferably fine, capillary, specific to porous ceramics, gas passage: H 2 and O 2 , at the upper edge, on an area of approx. (3x0.54-3x1) cm 2 , except for the median area coming towards the electrolytic sanwich 19, the edges of this separating plate 11 being glued to the body of the electrolyzer B with silicone paste, so that the fraction of water passed and in liquid state inside the electrolyzer B not to come out of it.
-Electrovalva D de admisie controlată a apei, deși poate fi de diferite tipuri, se compuneconform invenției, ca în fig. 1, 3 și 8, dintr-un tub orizontal 13 din plastic sau metal neferos: alamă, cupru nichelat, etc, cu o adâncitură poziționată median și o gaură deasupra acesteia, de marginile căreia se sudează un alt tub vertical 14 de diametru cu 0,5-2mm mai mare în care se introduce o bilă k de oțel-inox feritic, de diametru aproximativ egal cu diametrul interior al tubului vertical 14 și cu puțin mai mare decât diametrul interior al tubului orizontal 13 , de obturare a acestui tub, peste care se introduce un arc I slab, de menținere a bilei k în adâncitura tubului orizontal 13 după care acest tub se obturează cu un căpăcel de plastic sau din metal, preferabil, la partea superioară, pe exteriorul tubului vertical 14 fiind dispusă o bobină 15 care atunci când este alimentată electric, atrage bila k feromagnetică spre centrul ei prin câmpul magnetic central generat, împotriva forței arcului I , dezobturând tubul orizontal 13 și permițând trecerea apei prin el. Electrovalva D se fixează de ghidul de undă 1 cu șuruburi s prin o lamelă de fixare j. Legăturile cu sursa de apă și respectiv-cu duza 3 se realizează prin furtune 16, respectiv-16’, elastice, preferabil din cauciuc, tubul elastic 16 fiind fixat cu corpul și de mânerul H de utilizare a generatorului de hidrogen ca plasmatron, prin o clemă cu șurub 17 care permite strângerea corpului furtunului 16 până la gâtuirea lui și oprirea trecerii apei, în caz de defectare a cuplării lui la electrovalva D sau a întrerupătorului electric 18 de acționare.- The solenoid valve D for controlled water intake, although it can be of different types, is composed according to the invention, as in fig. 1, 3 and 8, of a horizontal tube 13 of plastic or non-ferrous metal: brass, nickel-plated copper, etc., with a recess positioned in the middle and a hole above it, the edges of which are welded to another vertical tube 14 in diameter by 0 , 5-2 mm larger in which a ferritic stainless steel ball k is inserted, of a diameter approximately equal to the inner diameter of the vertical tube 14 and slightly larger than the inner diameter of the horizontal tube 13, for sealing this tube, over inserting a weak spring I, holding the ball k in the recess of the horizontal tube 13 after which this tube is closed with a plastic or metal cap, preferably at the top, on the outside of the vertical tube 14 being arranged a coil 15 which when it is electrically supplied, it draws the ferromagnetic ball k towards its center through the central magnetic field generated, against the force of the arc I, unclogging the horizontal tube 13 and allowing the water to pass through it. The solenoid valve D is fixed to the waveguide 1 with screws s by a fixing blade j. The connections with the water source and with the nozzle 3 are made by hoses 16 and 16 ', respectively, elastic, preferably made of rubber, the elastic tube 16 being fixed with the body and the handle H for using the hydrogen generator as a plasmatron, by a screw clamp 17 which allows the hose body 16 to be tightened to its neck and the water to be stopped, in the event of failure of its connection to the solenoid valve D or to the electric actuator switch 18.
-Circuitul de aprindere E se compune din un aprinzător electric alimentat fie cu tensiune joasă-de la un divizor de tensiune rezistiv înseriat cu înfășurarea solenoidală e primară a transformatorului 8 de tensiune, fie în paralel cu aceasta-de la cca. 220V, cu ieșirea conectată la electrozii de aprindere 12. în prima variantă, se poate folosi un aprinzător cu oscilator piezoelectric cu cuarț, precum aprinzătorul electric de aragaz, alimentat de la 1,5V,-The ignition circuit E consists of an electric igniter powered either by low voltage-from a resistive voltage divider inserted with the primary solenoid winding of the voltage transformer 8, or in parallel with it-from approx. 220V, with the output connected to the ignition electrodes 12. In the first variant, a piezoelectric oscillator igniter with quartz can be used, such as the electric stove igniter, powered from 1.5V,
CV 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 4 6 9 - Ο 2 -06- 2010 iar în al doilea caz se poate folosi un multiplicator de tensiune cu diode, tip ionizator de aer, , precum cel din documentul de brevet: RO121578, cu ieșirea cuplată la electrozii de aprindere 12, ca în fig. 14, care prezintă avantajul unei creșteri a randamentului arderii hidrogenului, cu disocierea cvasitotală a moleculelor de apă, sau tip circuit de suprasarcină, ca în fig. 14,b, care are un condensator C2 de ieșire ce se încarcă și se descarcă periodic.CV 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 4 6 9 - Ο 2 -06- 2010 and in the second case a voltage multiplier with diodes, air ionizer type, can be used, such as the one in the patent document: RO121578, with the output coupled to the ignition electrodes 12, as in FIG. 14, which has the advantage of increasing the efficiency of hydrogen combustion, with quasi-total dissociation of water molecules, or overload circuit type, as in fig. 14, b, which has an output capacitor C 2 which is charged and discharged periodically.
-Circuitul de alimentare electrică F se compune ca în figura 13, dintr-un comutator J care permite alimentarea electrică a generatorului de hidrogen fie de la rețeaua de 22OV, cu curent alternativ redresat prin 1-2 diode redresoare după transformarea la 6+12V și 20-;-10A, (cca120W) prin transformatorul F’, fie de la o baterie de acumulator de 12V și 1O+6OA, caz în care transformatorul F’ este folosit pentru alimentarea circuitului de aprindere-dacă e utilizat un aprinzător tip multiplicator de tensiune, ca în figura 14,a sau un circuit de supraalimentare, ca în fig. 14,b, alimentat la 220V sau/și pentru catalizarea electromagnetică a disocierii electrolitice a aburului cu câmp de rezonanță electromagnetică de frecvență determinată experimental în intervalul: 10-250kHz, ca în brevetul US4936961 și US6126794, prin utilizarea drept primar a înfășurării e’ și a înfășurării solenoidale e drept secundar a transformatorului F’ -utilizat ca ridicător de tensiune, prin intermediul unui întrerupător electronic tip chopper, Ch, de frecvență reglabilă, cu multivibrator încorporat, ca în figura 14, (frecvent utilizate: I.Ristea, „Stabilizatoare de tensiune”,Ed.Tehnică, Buc.1983) sau cu diodă PIN, de exemplu-tip HSMP3890.-The power supply circuit F consists as in figure 13, of a switch J that allows the power supply of the hydrogen generator either from the 22OV network, with alternating current rectified by 1-2 rectifier diodes after transformation to 6 + 12V and 20 -; - 10A, (approx. 120W) through the transformer F ', either from a battery of 12V and 1O + 6OA, in which case the transformer F' is used to supply the ignition circuit-if a multiplier type igniter is used voltage, as in figure 14, a or a supercharging circuit, as in fig. 14, b, powered at 220V and / or for electromagnetic catalysis of electrolytic steam dissociation with electromagnetic resonance field of experimentally determined frequency in the range: 10-250kHz, as in US4936961 and US6126794, by using as the primary winding e 'and of the solenoid winding is as a secondary of the transformer F '-used as a voltage booster, by means of an electronic chopper type switch, Ch, of adjustable frequency, with built-in multivibrator, as in figure 14, (frequently used: I.Ristea, „Stabilizers voltage ”, Ed.Tehnică, Buc.1983) or with PIN diode, for example-type HSMP3890.
-într-un alt exemplu de realizare a generatorului de hidrogen conform invenției, prezentată în fig.3, ghidul de undă secundar 5 al electrolizorului B se continuă cu ghidul de undă 1 al generatorului de microunde A formând un singur ghid de undă 5’ care se obturează la capătul cu oscilatorul 2 corespunzător părții de generator de microunde A, având margini îndoite, cu o placă T metalică prin care trec izolate electric prin garnituri b, b’, capetele c, c’ de conectare electrică ale electrozilor de contact 7, 7’ precum și tubul t al duzei 3 de pulverizare a apei pe bilele termorezistente a. Separatorul 4’ ceramic are în acest caz suprafața cvasiegală cu cea a secțiunii interioare a electrolizorului B și este prevăzut cu două fante de trecere a capetelor c, c’ ale electrozilor de contact 7, 7’ care au margini scurte îndoite de fixare a separatorului 4’.- In another embodiment of the hydrogen generator according to the invention, shown in fig.3, the secondary waveguide 5 of the electrolyzer B is continued with the waveguide 1 of the microwave generator A forming a single waveguide 5 'which it is closed at the end with the oscillator 2 corresponding to the part of the microwave generator A, having bent edges, with a metal plate T through which pass electrically insulated through gaskets b, b ', the ends c, c' of electrical connection of the contact electrodes 7, 7 'as well as the tube t of the water spray nozzle 3 on the heat-resistant balls a. The ceramic separator 4' has in this case the surface almost equal to that of the inner section of the electrolyzer B and is provided with two slotted ends c, c ' of contact electrodes 7, 7 'having short bent edges for fixing the separator 4'.
-într-o altă variantă de realizare, conformă figurilor 11 și 12, ansamblul: generator de microunde A-electrolizor B, are formă cilindrică, ceea ce implică o formă cilindrică a componentelor:-in another embodiment, according to figures 11 and 12, the assembly: microwave generator A-electrolyzer B, has a cylindrical shape, which implies a cylindrical shape of the components:
-ghid de undă 1, -electrozi de contact: 20, 21, -sandwich electrolitic 22, -izolator electric 23, -ghid de undă secundar 24, -carcasa 25 a transformatorului F’ de tensiune și a înfășurărilor solenoidale e, e’; separatorul 4” și placa separatoare 11’ au formă semidiscoidală și respectiv-discoidală, iar duza 3’ are formă semicirculară (semicilindrică).-wave guide 1, -contact electrodes: 20, 21, -electrolytic sandwich 22, -electric insulator 23, -secondary waveguide 24, -case 25 of voltage transformer F 'and solenoid windings e, e'; the separator 4 ”and the separator plate 11’ have a semidiscoidal and discoid shape, respectively, and the nozzle 3 ’has a semicircular (semicylindrical) shape.
-într-un alt exemplu de realizare simplificată, conformă cazului în care se utilizează drept oscilator 2 un magnetron de minim 500W, transformatorul F’ poate lipsi, alimentarea electrolizorului B făcându-se de la transformatorul ridicător de tensiune al magnetronului, prin conexiune paralel fie cu înfășurarea primară, de 220V, fie cu înfășurarea secundară, de 4-6KV a acestuia, prin intermediul a două diode redresoare înseriate pe conductorii de conexiune, iar alimentarea cu apă a generatorului se face de la circuitul de răcire al magnetronului, iar sandwich-ul electrolitic 19 având stratul electrolitic x median al sandwichului electrolitic 19 este din ceramică poroasă de 4...8mm grosime, cu porozitatea de L..10pm, fixată între două substraturi de Ni poros de porozitate egală sau mai mare.-in another simplified embodiment, according to the case where a magnetron of at least 500W is used as oscillator 2, the transformer F 'may be missing, the supply of the electrolyzer B being made from the voltage-raising transformer of the magnetron, by parallel connection or with the primary winding, of 220V, or with the secondary winding, of 4-6KV of it, by means of two rectifying diodes serialized on the connection conductors, and the water supply of the generator is made from the cooling circuit of the magnetron, and sandwich- The electrolytic layer 19 having the electrolytic layer x median of the electrolytic sandwich 19 is made of porous ceramic of 4 ... 8mm thickness, with a porosity of L..10pm, fixed between two porous Ni substrates of equal or greater porosity.
în acest caz, întreg circuitul F de alimentare electrică poate lipsi, reducându-se la alimentare direct de la rețea prin întrerupătorul 18, la fel ca și circuitul de aprindere E, prin conectarea electrozilor de aprindere 12 direct la electrozii de contact 7, 7’.In this case, the entire power supply circuit F may be missing, reducing the supply directly from the mains through the switch 18, as well as the ignition circuit E, by connecting the ignition electrodes 12 directly to the contact electrodes 7, 7 ' .
-într-un exemplu de realizare, se prevăd ca valori de alimentare electrică a electrolizorului B, valorile: UA=12V; Ia=10A, (Pe=120W), ceeace presupune-pentru un randament de transformare a puterii de rețea de cca 80%, utilizarea unei puteri de intrare la primarul e al transformatorului 8, P, =ΡΕη=120/0,8=150W , ceeace implică folosirea unui curent de intrare la primarul alimentat la: Up= 220V, de valoare: h=150W/220\/a0,7A.-in an embodiment, the values of: U A = 12V are provided as power supply values of the electrolyzer B; Ia = 10A, (P e = 120W), which means - for a grid power transformation efficiency of about 80%, the use of an input power to the primary e of the transformer 8, P, = Ρ Ε η = 120/0 , 8 = 150W, which implies the use of an input current to the primary supplied at: U p = 220V, of value: h = 150W / 220 \ / a0,7A.
Cu relația de siguranță: 2A/mm2, frecvent folosită, (LMihăescu-Montaje electronice, Ed. Albatros, 1982), rezultă ca necesar un diametru al sârmei înfășurării primare e, de: 0,8Vl ^-2010-00469-0 2 -06- 2010 fi =0,65mm de CuEm. Numărul de spire la primar e calculat cu relația numărului de spire/volt, cunoscută: np=60/S(cm2). Suprafața S a miezului poate fi aproximată ca fiind cvasiegală cu suprafața secțiunii interioare a electrolizorului B, adică aproximativ: S=5,5x2,5=14cm2, deci np=60/14=4,3sp/V.With the safety ratio: 2A / mm 2 , frequently used, (LMihăescu-Montaje electronice, Ed. Albatros, 1982), it results as necessary a diameter of the wire of the primary winding e, of: 0,8Vl ^ -2010-00469-0 2 -06- 2010 fi = 0.65mm of CuEm. The number of turns at the primary is calculated with the relation of the number of turns / volt, known: n p = 60 / S (cm 2 ). The surface S of the core can be approximated as being almost equal to the surface of the inner section of the electrolyzer B, ie approximately: S = 5.5x2.5 = 14cm 2 , so n p = 60/14 = 4.3sp / V.
Numărul de spire în primar rezultă deci: Np=220Vx4,3sp/v=950spire. Pentru secundar, rezultă deci, un număr de spire: Ns=NpxUs/Up=950x12/220=52spire. Pentru Ia=1OA, și 2A/mm2 , sârma secundarului e’ al transformatorului F’ trebuie să aibă 5mm2 deci un diametru de 2,5mm. Lungimea electrolizorului rezultă optimă, la această putere aleasă, între 5cm și 10cm, preferabil: 8-1 Ocm.The number of turns in the primary therefore results: N p = 220Vx4,3sp / v = 950 turns. For the secondary, therefore, a number of turns results: N s = N p xU s / U p = 950x12 / 220 = 52 turns. For I a = 1OA, and 2A / mm 2 , the wire of the secondary e 'of the transformer F' must have 5mm 2 so a diameter of 2.5mm. The length of the electrolyzer is optimal, at this chosen power, between 5cm and 10cm, preferably: 8-1 Ocm.
-Un vehicul tip acvaplan ce utilizează ca mijloc de propulsie secundară plasmatroni realizați conform invenției, cu magnetron de minim 1kW ca generator de microunde, are-conform invenției, un corp alungit ca de avion, 26, cu motor cu elice 34, preferabil încorporat, în partea de bot 27, acționat cu benzină, kerosen sau electric, două aripi 28 de suprafață mare cu baterii solare, o coadă 29, trei roți 30, doi stabilizatori de poziție 31, trei propulsori auxiliari tip plasmatron 32 realizați conform invenției, plasați doi sub partea din față și unul sub partea de coadă a acvaplanului, și auxiliar- două seturi de propulsori ionici 36 folosind aer ionizat cu microunde și combustie catalizată de acesta, a unui jet de benzină pulverizată, depozitată în rezervoare 35 din aripi, realizați și utilizați ca în cererea de brevet: R02007-00104. Aerul aspirat de motorul cu elice 34 este trimis printr-un orificiu 39 într-un ejector-combustor 33 plasat între plasmatroni! 32 a căror parte de aprinzător comunică cu acesta favorizând amestecarea hidrogenului produs cu aerul ejectat și o bună ardere a hidrogenului, cu generare de abur și forță de propulsie. De asemenea, printr-o conductă 37 cu electrovalvă se poate aduce în ejectorul-combustor 33 benzină (kerosen) din rezervorul 35 din aripă, pentru suplimentarea propulsiei. în acest mod, în mod energetic eficient, pe distanțe lungi acvaplanul poate folosi cursuri și zone de apă, cu energie electrică dată parțial de bateriile solare de pe aripi și de baterii interioare, ce alimentează plasmatronii 32 și un motor auxiliar cu elice 38 plasat în partea de coadă iar pe distanțe mai scurte-poate rula ca aeroplan folosind benzină pentru motorul principal 34 și ejectorul-combustor 33 și auxiliar-propulsorii ionici 36 cu alimentare mixtă: electrică și cu benzină (kerosen).-An aquaplan-type vehicle using as its secondary propulsion means plasmatrons made according to the invention, with a magnetron of at least 1kW as a microwave generator, has-according to the invention, an elongated aircraft body, 26, with a propeller engine 34, preferably incorporated, in the part of the muzzle 27, driven by petrol, kerosene or electric, two large surface wings 28 with solar batteries, a tail 29, three wheels 30, two position stabilizers 31, three auxiliary thrusters type plasmatron 32 made according to the invention, place two under the front and one under the tail of the aquaplan, and auxiliary- two sets of ionic propellants 36 using microwave ionized air and catalyzed combustion by it, of a jet of pulverized gasoline, stored in tanks 35 of the wings, made and used as in patent application: R02007-00104. The air drawn in by the propeller motor 34 is sent through a hole 39 in a ejector-fuel 33 placed between the plasmatrons! 32 whose igniter part communicates with it favoring the mixing of the hydrogen produced with the ejected air and a good combustion of the hydrogen, with generation of steam and propulsive force. Also, through a solenoid valve 37, gasoline (kerosene) from the tank 35 in the wing can be brought into the fuel ejector 33 to supplement the propulsion. in this way, in an energy-efficient, long-distance way, the aquaplan can use streams and water areas, with electricity partially given by the solar batteries on the wings and by the internal batteries, which supply the plasmatrons 32 and an auxiliary propeller motor 38 placed in the tail part and at shorter distances-can run as an airplane using gasoline for the main engine 34 and the ejector-fuel 33 and auxiliary-ionic propellants 36 with mixed power supply: electric and gasoline (kerosene).
Anvergura aripilor 28 poate fi și de 3-5m, cu furnizarea de 3-5kW putere continuă de la bateriile solare ale acestora, pe vreme senină, ceeace reprezintă o energie de siguranță.The wingspan of 28 can be 3-5m, with the supply of 3-5kW of continuous power from their solar batteries, in clear weather, which is a safety energy.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000469A RO126947A2 (en) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | Generator of hydrogen produced from water, by means of microwaves, in particular - plasmatron and aquaplane-type vehicle using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000469A RO126947A2 (en) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | Generator of hydrogen produced from water, by means of microwaves, in particular - plasmatron and aquaplane-type vehicle using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO126947A2 true RO126947A2 (en) | 2011-12-30 |
Family
ID=45374050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201000469A RO126947A2 (en) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | Generator of hydrogen produced from water, by means of microwaves, in particular - plasmatron and aquaplane-type vehicle using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO126947A2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104630814A (en) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 周彦辉 | Automobile water fuel system with high efficiency and low consumption |
-
2010
- 2010-06-02 RO ROA201000469A patent/RO126947A2/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104630814A (en) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 周彦辉 | Automobile water fuel system with high efficiency and low consumption |
| CN104630814B (en) * | 2015-01-28 | 2019-12-24 | 周彦辉 | High-efficiency low-consumption automobile water fuel system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102656953B (en) | Apparatus for generating complex plasma | |
| AU2022221435A1 (en) | Power generation systems and methods regarding same | |
| JP3171236U (en) | Water electrolysis gas generator | |
| CA3124016A1 (en) | Magnetohydrodynamic hydrogen electrical power generator | |
| CA3167076A1 (en) | Magnetohydrodynamic hydrogen electrical power generator | |
| JP2016172920A (en) | Combustible fuel, production device therefor and method for producing the same | |
| Lu et al. | CO2 conversion in non-thermal plasma and plasma/g-C3N4 catalyst hybrid processes | |
| US3969214A (en) | Permanent magnet hydrogen oxygen generating cells | |
| CN102333411A (en) | Partitioned energizing atmospheric-pressure non-equilibrium plasma generator | |
| CN103601150B (en) | Tube-tube type plasma reactor for preparing hydrogen through ammonia decomposition | |
| CN104630814B (en) | High-efficiency low-consumption automobile water fuel system | |
| RO126947A2 (en) | Generator of hydrogen produced from water, by means of microwaves, in particular - plasmatron and aquaplane-type vehicle using the same | |
| RO129234A2 (en) | Hydrogen generator using water and solid electrolyte | |
| CN102798157A (en) | Efficient energy-saving gas stove for hydrogen production by hydrolization of plasma | |
| CN105430860B (en) | Direct-coupling microwave liquid phase plasma generator and method under atmospheric pressure | |
| RU2596605C2 (en) | Hydrogen generator of electric energy | |
| CN217479558U (en) | Steam plasma hydrogen production system | |
| RU134075U1 (en) | DEVICE FOR THERMOCHEMICAL DECOMPOSITION OF WATER AND ENERGY CONVERSION | |
| CN210994262U (en) | Sliding discharge reactor for plasma-assisted combustion | |
| JP5641814B2 (en) | HYDROGEN GENERATOR AND AUTOMOBILE FUEL POWER GENERATOR USING THE DEVICE | |
| CN114945710A (en) | Electrolytic reaction system for producing gaseous hydrogen and oxygen | |
| RU132664U1 (en) | BALL LIGHT GENERATOR | |
| RO128392A2 (en) | Hydrogen generator producing it from water, by means of microwaves, and autonomous hydrogen-producing station using the same | |
| KR100642555B1 (en) | Apparatus and method for generating brown gas using porous dielectric material | |
| CN218988822U (en) | On-spot liquid raw materials hydrogen manufacturing system that uses |