RU2240381C1 - Hydrogen-oxygen mixture generator - Google Patents
Hydrogen-oxygen mixture generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240381C1 RU2240381C1 RU2004100053/15A RU2004100053A RU2240381C1 RU 2240381 C1 RU2240381 C1 RU 2240381C1 RU 2004100053/15 A RU2004100053/15 A RU 2004100053/15A RU 2004100053 A RU2004100053 A RU 2004100053A RU 2240381 C1 RU2240381 C1 RU 2240381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- electrolyzer
- crank mechanism
- piston
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
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)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии электрохимических производств, а именно к устройствам для электролиза воды, и может быть использовано для выработки экологически чистого топлива.The invention relates to technology for electrochemical production, and in particular to devices for electrolysis of water, and can be used to produce environmentally friendly fuel.
Известен применяемый для электрохимического разложения воды электролизер, содержит цилиндрический корпус-анод, полый катод, установленный коаксиально с корпусом, патрубок для ввода электролита и патрубок с отсекателем для вывода газа и источник постоянного тока (патент России, № 2034934, С 25 В 9/00, 1/02, 1995).Known used for electrochemical decomposition of water, an electrolyzer, contains a cylindrical body-anode, a hollow cathode mounted coaxially with the body, a pipe for introducing electrolyte and a pipe with a cut-off for gas outlet and a DC source (patent of Russia, No. 2034934, C 25
Недостатком известного электролизера является низкая производительность на единицу массы и низкая безопасность в работе.A disadvantage of the known electrolyzer is low productivity per unit mass and low safety in operation.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электролизер высокого давления для получения гремучего газа, который содержит цилиндрический корпус, разделенный обратным клапаном на электродную и газонакопительную части, где электродная часть выполнена с возможностью подводки питания от источника постоянного тока к его электродам, а газонакопительная с возможностью отвода газа из устройства под высоким давлением (а.с. СССР, № 1011730, С 25 В 1/12, 1983).The closest in technical essence to the present invention is a high-pressure electrolyzer for the production of explosive gas, which contains a cylindrical body divided by a check valve into the electrode and gas storage parts, where the electrode part is configured to supply power from a direct current source to its electrodes, and gas storage with the ability to drain gas from the device under high pressure (AS USSR, No. 1011730, C 25 V 1/12, 1983).
Недостатком такого устройства электролизера является низкая производительность и высокая опасность взрыва из-за наличия в устройстве необходимости накапливать газ до высокого рабочего давления.The disadvantage of such a device of the electrolyzer is low productivity and high risk of explosion due to the presence in the device of the need to accumulate gas to a high working pressure.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении производительности и безопасности в работе.The technical problem solved by the invention is to increase productivity and safety in work.
Поставленная задача решается тем, что в генераторе водородно-кислородной смеси, содержащем электролизер, выполненный с возможностью подводки питания от источника постоянного тока к его электродам, например от бортового аккумулятора, согласно изобретению содержится по меньшей мере один цилиндр с рубашкой охлаждения, например жидкостной - вода или антифриз, поршень и головка цилиндра, образующие замкнутый объем цилиндра, выпускной самодействующий клапан, установленный в головке цилиндра. Кривошипно-шатунный механизм, связанный с приводом, например с электромотором, и устройство подачи водного раствора электролита в цилиндр, например водного раствора едкого кали. При этом в замкнутый объем цилиндра - между поршнем и головкой цилиндра установлен электролизер, выполненный с возможностью свободного прохода через него в прямом и обратном направлении водного раствора электролита, а устройство подачи водного раствора электролита выполнено в виде насоса высокого давления, кинематически связанного с кривошипно-шатунным механизмом, и снабжено форсункой. При этом электролизер может иметь вид двух электродов-полублоков цилиндрической формы, своими полыми элементами концентрично и с зазором вписывающихся друг в друга, в которых либо выполнены отверстия, если они выполнены из металла, например из листового никеля, либо которые выполнены полыми из металлической сетки, что необходимо для свободного прохода через них водного раствора электролита. Форсунка может иметь кавитатор, выполненный в виде местного сужения ее канала.The problem is solved in that in a generator of a hydrogen-oxygen mixture containing an electrolyzer configured to supply power from a direct current source to its electrodes, for example from an on-board battery, according to the invention, at least one cylinder with a cooling jacket, for example, liquid-water, is contained or antifreeze, a piston and a cylinder head forming a closed cylinder volume, a self-acting exhaust valve mounted in the cylinder head. A crank mechanism associated with the drive, for example with an electric motor, and a device for supplying an aqueous solution of an electrolyte to a cylinder, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide. At the same time, an electrolyzer is installed in the enclosed volume of the cylinder — between the piston and the cylinder head, which is made with the possibility of free passage through it in the forward and reverse direction of the aqueous electrolyte solution, and the device for supplying the aqueous electrolyte solution is made in the form of a high pressure pump kinematically connected to the crank mechanism, and is equipped with a nozzle. In this case, the electrolyzer can take the form of two cylindrical half-electrodes with their hollow elements concentrically and with a gap that fit into each other, in which either holes are made if they are made of metal, for example, sheet nickel, or which are made hollow of a metal mesh, what is necessary for free passage through them of an aqueous electrolyte solution. The nozzle may have a cavitator made in the form of local narrowing of its channel.
Сущность изобретения показана на чертежах, где:The invention is shown in the drawings, where:
на фиг.1 - показан схематичный разрез генератора;figure 1 - shows a schematic section of a generator;
на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1;figure 2 is a section along aa in figure 1;
на фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1;figure 3 is a view along arrow B in figure 1;
на фиг.4 - схематичный разрез форсунки в части кавитатора.figure 4 is a schematic section of a nozzle in part of the cavitator.
Пример выполнения предлагаемого решения.An example of the implementation of the proposed solution.
Генератор водородно-кислородной смеси содержит по меньшей мере один цилиндр 1 (фиг.1-3) с рубашкой охлаждения 2, например жидкостной - вода, антифриз, самодействующий выпускной клапан 3, поршень 4 и головку цилиндра 5, образующие замкнутый объем цилиндра 6, где между поршнем и головкой цилиндра, с возможностью подводки питания к его электродам от источника постоянного тока, например от бортового аккумулятора 7, и с возможностью свободного прохода через него в прямом и обратном направлении водного раствора электролита, установлен электролизер 8, выполненный либо из металла, например из листового никеля с отверстиями 9, либо из металлической сетки в виде двух электродов-полублоков 10 и 11 цилиндрической формы, которые своими полыми элементами 12 концентрично и с зазором 13 вписываются друг в друга. Электроды один от другого изолированы диэлектрической прокладкой 14. Устройство для подачи цикловой дозы водного раствора электролита в цилиндр выполнено в виде насоса 15 высокого давления, например плунжерного, кинематически связанного с кривошипно-шатунным механизмом 16 и снабженного форсункой 17, установленной на головке цилиндра и выполненной с кавитатором 18 (фиг.4) в виде местного сужения 19 ее канала 20, кавитационная зона 21. Привод генератора 22, например, в виде электромотора, связанного с кривошипно-шатунным механизмом. Электролитный бак 23, отсекатель 24 (гидрозатвор) и потребитель 25.The hydrogen-oxygen mixture generator contains at least one cylinder 1 (Figs. 1-3) with a cooling jacket 2, for example, liquid - water, antifreeze, a self-acting exhaust valve 3, a piston 4 and a cylinder head 5, forming a closed cylinder 6, where between the piston and the cylinder head, with the possibility of supplying power to its electrodes from a direct current source, for example from an on-board battery 7, and with the possibility of free passage through it in the forward and reverse direction of the aqueous electrolyte solution, an
Генератор водородно-кислородной смеси работает следующим образом.The generator of the hydrogen-oxygen mixture operates as follows.
Перед пуском электролитный бак 23 (фиг.1-3) заправляют водным раствором электролита, например водным раствором едкого кали, и на электроды-полублоки 10 и 11 электролизера 8 подают питание от источника постоянного тока, например от бортового аккумулятора 7. Включают привод, например электромотор 22, связанный с кривошипно-шатунным механизмом 16. Поршень 4 от ВМТ перемещается к НМТ. Выпускной самодействующий клапан 3 закрыт. В цилиндре 1 с рубашкой охлаждения 2 создается разрежение. Насос высокого давления 15 забирает из электролитного бака 23 цикловую дозу водного раствора электролита и под давлением, например, 2МПа (20 атм), через форсунку 17 впрыскивает ее в электролизер 8 в цилиндре 1. В кавитаторе 18 (фиг.4) в местном сужении 19 канала 20 скорость впрыскиваемого водного раствора электролита резко возрастает, а давление падает до критического и схлопывание образовавшихся в кавитационной зоне 21 пузырей приводит к тончайщему распыливанию водного раствора электролита и к диссоциации - разложению воды на водород и кислород, что повышает производительность устройства. Тончайше распыленный водный раствор электролита через отверстия 9 и зазоры 13 между полыми элементами 12 либо через сетчатые полублоки-электроды 10 и 11 свободно проходит в прямом и обратном направлениях и контактирует с обширной поверхностью электролизера 8. И при протекании постоянного тока через водный раствор электролита происходит разложение воды на водород и кислород. Затем при перемещении поршня 4 от НМТ к ВМТ полученная в замкнутом объеме 6 цилиндра 1 водородно-кислородная смесь через самодействующий клапан 3 и под давлением нагнетания через отсекатель 24 (гидрозатвор) поршнем 4 выталкивается к потребителю 25, например в топочную камеру котельной установки, и циклы за счет работы приводного электромотора 22 повторяются, чем и обусловлена производительность генератора. При этом цилиндр 1, головка цилиндра 5 и электролизер 8 охлаждаются рубашкой охлаждения генератора, например жидкостной - вода или антифриз. При взрыве в устройстве поршень 4 перемещается в цилиндре 1 и без вреда для генератора расширением гасит энергию взрыва.Before starting, the electrolyte tank 23 (Figs. 1-3) is charged with an aqueous electrolyte solution, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide, and half-
Предлагаемый генератор водородно-кислородной смеси в работе безопасен и высокопроизводителен, найдет широкое применение преимущественно в коммунально-бытовом хозяйстве для теплоснабжения населения.The proposed generator of the hydrogen-oxygen mixture in the work is safe and high-performance, will be widely used mainly in public utilities for heating the population.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100053/15A RU2240381C1 (en) | 2004-01-05 | 2004-01-05 | Hydrogen-oxygen mixture generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100053/15A RU2240381C1 (en) | 2004-01-05 | 2004-01-05 | Hydrogen-oxygen mixture generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2240381C1 true RU2240381C1 (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=34311399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004100053/15A RU2240381C1 (en) | 2004-01-05 | 2004-01-05 | Hydrogen-oxygen mixture generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2240381C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220325424A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-13 | Hyundai Motor Company | Alkaline water electrolysis system |
-
2004
- 2004-01-05 RU RU2004100053/15A patent/RU2240381C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220325424A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-13 | Hyundai Motor Company | Alkaline water electrolysis system |
US11634825B2 (en) * | 2021-04-12 | 2023-04-25 | Hyundai Motor Company | Alkaline water electrolysis system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5758983B2 (en) | Fuel enrichment method and device | |
RU2240381C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
RU2252980C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
JP6622374B1 (en) | Explosion-implosion engine system that uses Brown Gas's explosion-explosion function equipped with a Brown gas generation system. | |
WO2011004344A1 (en) | Device for hydrogen enrichment of the fuel of internal combustion engine fed by ammonia, during the start-up and during the steady state | |
RU2237044C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
CN105201695A (en) | Hydrogen-oxygen mixed combustion-supporting oil-saving pressure alarm type internal combustion device | |
CN105201694A (en) | Hydrogen-oxygen mixed combustion-supporting oil-saving type temperature control internal combustion device | |
RU2269660C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2345229C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2252275C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
RU2725648C1 (en) | Method of feeding water-hydrogen fuel into hydroelectric spark device with spark ignition, water-hydrogen fuel, and device for production thereof | |
RU2265737C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2253027C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN105201696A (en) | Hydrogen and oxygen mixing combustion-supporting ignition method for fuel-saving pressure alarm type internal combustion device | |
RU2267622C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2453715C1 (en) | Internal combustion engine | |
JP2006505478A (en) | Hydrogen gas generator | |
RU2280102C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
RU2280103C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
RU2549847C1 (en) | Thermodissociating hydrogen and oxygen generator | |
RU2265738C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2285812C1 (en) | Four-stroke internal combustion engine | |
RU2281346C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator | |
RU2318918C1 (en) | Hydrogen-oxygen mixture generator |