RU2584627C2 - System for steam generation from electrolyte solution (versions) - Google Patents

System for steam generation from electrolyte solution (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2584627C2
RU2584627C2 RU2014109828/06A RU2014109828A RU2584627C2 RU 2584627 C2 RU2584627 C2 RU 2584627C2 RU 2014109828/06 A RU2014109828/06 A RU 2014109828/06A RU 2014109828 A RU2014109828 A RU 2014109828A RU 2584627 C2 RU2584627 C2 RU 2584627C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte solution
steam
boiler
steam generation
current
Prior art date
Application number
RU2014109828/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014109828A (en
Inventor
Майкл Джордж КОЛБЕН
Стивен Джеймс БОГНЕР
Original Assignee
Вуд Стоун Айдиас Ллс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вуд Стоун Айдиас Ллс filed Critical Вуд Стоун Айдиас Ллс
Publication of RU2014109828A publication Critical patent/RU2014109828A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584627C2 publication Critical patent/RU2584627C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F22B1/30Electrode boilers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: energy.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used in systems for steam generation by means of current passing through an electrolyte solution. System for steam generation includes boiler for steam generation, device for supply of electrolyte solution, device for measuring electric current and controller. Boiler for steam generation includes first and second electrodes, which are located so as to contact electrolyte solution, when electrolyte solution is present in boiler for steam generation. Electric current passes between first and second electrodes through electrolyte solution and heats electrolyte solution for steam generation. Controller is connected with device for supply of electrolyte solution and provides supply and termination of ingress of electrolyte solution in said boiler for steam generation operating on current, device for measuring electric current.
EFFECT: system provides fast formation of steam in a predetermined amount in case of intermittent and in case of continuous steam generation.
17 cl, 9 dwg

Description

ОбластьRegion

Настоящая патентная заявка относится к системе парогенерации. Точнее, к системе, предназначенной для генерации пара посредством прохождения тока через воду. И еще точнее, к системе, предназначенной для генерации заранее определенного количества пара, прерывистой подачи пара или постоянной подачи пара.The present patent application relates to a steam generation system. More specifically, to a system designed to generate steam by passing current through water. And more precisely, to a system designed to generate a predetermined amount of steam, intermittent steam supply or continuous steam supply.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В разных устройствах, использующих пар, от быстрой генерации и смены пара часто зависит скорость работы, которая этим паром выполняется. Для разного рода работы, выполняемой паром, может потребоваться заранее определенное количество пара, дозированная его подача или, наоборот, постоянное количество пара. Приготовление пищи является одним из тех применений пара, когда требуется постоянное количество пара - для быстрого приготовления большого количества пищи, если необходимо накормить большое количество людей, например в ресторане или на банкете. При использовании пара в целях подогрева еды в небольших количествах для индивидуального обслуживания клиентов - например, подогрев мяса для бутербродов - предпочтительнее использовать короткую подачу небольшого количества пара и повторять ее через определенные промежутки времени.In various devices using steam, the speed of work that is performed by this steam often depends on the rapid generation and change of steam. For various types of work performed by steam, a predetermined quantity of steam, its metered supply, or, conversely, a constant amount of steam, may be required. Cooking is one of those uses of steam when a constant amount of steam is required - to quickly cook large quantities of food, if you need to feed a large number of people, for example, in a restaurant or at a banquet. When using steam to heat food in small quantities for individual customer service - for example, heating meat for sandwiches - it is preferable to use a short supply of a small amount of steam and repeat it at regular intervals.

При парогенерации, осуществляемой посредством элемента электрического сопротивления, электрическая энергия должна сначала нагреть этот элемент, затем его оболочку и затем - воду, которая используется для парогенерации. Оболочка данного элемента электрического сопротивления обычно изготавливается из металла или другого материала и нагревается вышеуказанным элементом при погружении этого элемента в воду в целях парогенерации. Задержка в нагревании воды до температуры, достаточной для парогенерации, происходит вследствие того, что тепло проходит через слои материала и лишь затем поступает в молекулы воды.In steam generation carried out by means of an electric resistance element, electrical energy must first heat this element, then its shell and then water, which is used for steam generation. The shell of this element of electrical resistance is usually made of metal or other material and is heated by the above element when this element is immersed in water for steam generation. The delay in heating water to a temperature sufficient for steam generation occurs due to the fact that heat passes through the layers of material and only then enters the water molecules.

Попытки ускорить парогенерацию привели к тому, что размеры и потребляемая мощность элементов электрического сопротивления часто оказывались слишком большими, что, конечно, способствовало более быстрому нагреву оболочки, а затем и воды, но в целом требовало дополнительных энергетических затрат. При необходимости парогенерации в устройстве, использующем элементы электрического сопротивления, вся энергия расходуется на нагревание такого элемента, так что температура поверхности элемента и его оболочки становится гораздо выше, чем температура воды, и теплоотдача происходит быстрее. Когда пар уже не нужен, прекращается подача энергии на элемент электрического сопротивления, но теплоотдача с самого элемента и его корпуса продолжается, что приводит к нерациональному использованию тепла. Таким образом, используется большее количество энергии, чем потребовалось бы при непосредственном использовании энергии для нагревания именно в том количестве, которое необходимо для образования определенного количества пара, чтобы выполнить ту или иную конкретную работу.Attempts to accelerate steam generation led to the fact that the size and power consumption of the elements of electrical resistance were often too large, which, of course, contributed to a faster heating of the shell, and then water, but generally required additional energy costs. If steam generation is necessary in a device using electric resistance elements, all the energy is spent on heating such an element, so that the surface temperature of the element and its shell becomes much higher than the temperature of the water, and heat transfer occurs faster. When the steam is no longer needed, the energy supply to the element of electrical resistance stops, but the heat transfer from the element itself and its body continues, which leads to irrational use of heat. Thus, a greater amount of energy is used than would be required for the direct use of energy for heating in exactly the amount necessary for the formation of a certain amount of steam in order to perform a particular work.

Проблемы также возникают при нагревании элемента и его оболочки до температуры гораздо выше, чем требуется для нагревания воды. При нагревании образуются твердые тела, такие как карбонат кальция и магний, которые прилипают к поверхности оболочки вышеуказанного элемента, образуя осадочный слой, называемый накипью, на поверхности теплопередачи. Этот осадочный известковый слой становится еще одним слоем теплопередачи, и далее скорость теплопередачи снижается. Образование накипи ведет к повышению потребления энергии, требуемой для выполнения работы. Кроме того, накипь становится основным фактором, требующим технического обслуживания устройств парогенерации.Problems also arise when heating an element and its shell to a temperature much higher than that required for heating water. When heated, solids are formed, such as calcium carbonate and magnesium, which adhere to the surface of the shell of the above element, forming a sediment layer, called scale, on the heat transfer surface. This sedimentary calcareous layer becomes another heat transfer layer, and then the heat transfer rate decreases. Scaling leads to increased energy consumption required for the job. In addition, scale is becoming a major factor requiring maintenance of steam generation devices.

Когда применение пара требует постоянной его подачи, парогенераторы имеют резервуар для воды. Размер резервуара для воды зависит от максимального количества пара, который необходимо генерировать в единицу времени. Генерация пара далее требует нагревания всего объема воды, хранимой в резервуаре, до температуры, близкой к температуре парогенерации, чтобы обеспечить требуемое количество пара так быстро, как только возможно. Нагревание всего этого количества воды в устройствах для непрерывной парогенерации нужно, чтобы компенсировать количество времени, требуемого для нагревания воды до температуры парогенерации при непрерывной подаче пара и использовании элементов электрического сопротивления. Энергия растрачивается на то, чтобы нагреть весь объем воды в резервуаре. После того как вода в резервуаре нагрелась до температуры, необходимой для парогенерации, в резервуар подается новая вода, охлаждающая массу воды в резервуаре. При добавлении новой воды температура воды в резервуаре снижается, и воду необходимо снова подогревать до желаемой температуры хранения, в результате чего снова тратится энергия.When the use of steam requires constant supply, the steam generators have a water tank. The size of the water tank depends on the maximum amount of steam that needs to be generated per unit time. The generation of steam further requires heating the entire volume of water stored in the tank to a temperature close to the temperature of the steam generation in order to provide the required amount of steam as quickly as possible. The heating of all this amount of water in continuous steam generation devices is necessary to compensate for the amount of time required to heat the water to the steam generation temperature with continuous steam supply and the use of electrical resistance elements. Energy is wasted in heating the entire volume of water in the tank. After the water in the tank is heated to the temperature necessary for steam generation, new water is supplied to the tank, cooling the mass of water in the tank. When new water is added, the temperature of the water in the tank decreases, and the water must be heated again to the desired storage temperature, as a result of which energy is again wasted.

Попытки ускорить генерацию пара в парогенераторе с резервуаром для воды включали использование герметичного корпуса, в котором воду можно нагревать и поддерживать высокую температуру воды, так чтобы парогенерация сильно нагретой воды происходила путем мгновенного испарения. Устройства, использующие парогенерацию и воду под давлением, обычно сложные и тяжелые в силу большого веса составляющих и большого объема воды в данном устройстве, по этой причине проблем с обслуживанием и поддержанием должных технических характеристик больше. Огромное количество энергии тратится на то, чтобы поддерживать температуру воды такой, которая необходима для парогенерации.Attempts to accelerate the generation of steam in a steam generator with a water tank included the use of a sealed enclosure in which water can be heated to maintain a high temperature of the water, so that the generation of highly heated water occurs by flash evaporation. Devices that use steam generation and pressurized water are usually complex and heavy due to the large weight of the components and the large volume of water in this device, for this reason there are more problems with maintaining and maintaining proper technical characteristics. A huge amount of energy is spent on maintaining the water temperature as necessary for steam generation.

В альтернативном методе парогенерации, который удовлетворяет потребность в быстрых устройствах парогенерации, водоразбрызгивающее сопло подает малое количество воды на горячую поверхность, с которой происходит мгновенное испарение. Таким образом, малое количество пара образуется практически мгновенно и используется для целей, для которых предназначено то или иное устройство. Через определенные промежутки времени на горячую поверхность разбрызгиваются новые порции воды, чтобы генерировать новые порции пара. Горячая поверхность нагревается посредством электрического элемента, заключенного в корпус, или, в отдельных случаях, вода разбрызгивается сразу на электрический элемент, заключенный в оболочку. Такой метод парогенерации гарантирует подачу отдельных порций пара, но не постоянное количество пара. В данном решении количество пара, которое можно генерировать за раз, ограничено, во-первых, количеством воды при каждом разбрызгивании, и во-вторых, температурой поверхности, на которую происходит разбрызгивание воды. Повторные разбрызгивания могут обеспечить дополнительное количество пара, но между разбрызгиваниями должен быть промежуток времени, необходимый для восстановления температуры поверхности, требуемой для нормальной парогенерации, что ограничивает количество образуемого пара. В некоторых случаях электрический элемент, используемый для нагревания поверхности, увеличивают в размерах, чтобы температура поверхности восстанавливалась быстрее и можно было генерировать больше пара в единицу времени. Энергии, таким образом, расходуется больше.In an alternative steam generation method that satisfies the need for fast steam generation devices, a water spray nozzle delivers a small amount of water to a hot surface from which instant evaporation occurs. Thus, a small amount of steam is formed almost instantly and is used for the purposes for which this or that device is intended. At regular intervals, new portions of water are sprayed onto the hot surface to generate new portions of steam. The hot surface is heated by means of an electric element enclosed in a housing, or, in some cases, water is sprayed directly onto an electric element enclosed in a shell. This method of steam generation guarantees the supply of individual portions of steam, but not a constant amount of steam. In this solution, the amount of steam that can be generated at a time is limited, firstly, by the amount of water with each spraying, and secondly, by the temperature of the surface onto which the water is sprayed. Repeated spraying may provide an additional amount of steam, but there should be a period of time between spraying to restore the surface temperature required for normal steam generation, which limits the amount of steam generated. In some cases, the electrical element used to heat the surface is increased in size so that the surface temperature recovers faster and more steam can be generated per unit time. Thus, more energy is spent.

В тех случаях, когда количество требуемого пара предсказать трудно, нагреваемая поверхность поддерживается постоянно горячей, чтобы при необходимости сразу же возобновить парогенерацию, на это тоже расходуется энергия. В данном решении растворенные твердые тела оседают на нагреваемой поверхности при мгновенном испарении воды. Растворенные твердые тела образуют известковый налет, покрывающий поверхность испарения, и она становится менее способной проводить тепло. В результате требуется дополнительная энергия на нагревание поверхности, используемой для испарения воды, а также дополнительное время для достижения необходимой для осуществления парогенерации температуры поверхности. Наслаивание известкового налета, в конечном итоге, приводит к необходимости технического обслуживания или ремонта.In cases where the amount of steam required is difficult to predict, the surface to be heated is kept constantly hot so that, if necessary, steam generation is resumed immediately, this also consumes energy. In this solution, dissolved solids settle on a heated surface with instant evaporation of water. Dissolved solids form a calcareous coating covering the evaporation surface, and it becomes less able to conduct heat. As a result, additional energy is required to heat the surface used to evaporate water, as well as additional time to achieve the surface temperature necessary for steam generation. Layering of limescale ultimately leads to the need for maintenance or repair.

В силу всего вышесказанного требуется создание новой усовершенствованной системы парогенерации для быстрого образования пара посредством прямого преобразования электроэнергии в тепло в молекулах воды, и для того, чтобы парогенерация происходила в заранее определенных количествах как в случае прерывистой, так и в случае непрерывной парогенерации.In view of the foregoing, the creation of a new and improved steam generation system is required for the rapid formation of steam by direct conversion of electricity to heat in water molecules, and in order for steam generation to occur in predetermined quantities both in the case of intermittent and continuous steam generation.

Изложение сущности изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Одним из аспектов настоящей патентной заявки является система для генерации пара из раствора электролита (первый вариант). Данная система для генерации пара из раствора электролита (далее «система» или «система парогенерации») включает котел для парогенерации, устройство для подачи ионного содержимого в воду, устройство для подачи потока электролита, прибор для измерения электрического тока и контроллер. Котел для парогенерации включает первый электрод и второй электрод. Первый и второй электроды расположены таким образом, чтобы вступать в контакт с раствором электролита при подаче последнего в котел. Электрический ток протекает между первым и вторым электродами через раствор электролита. Электрический ток нагревает раствор электролита для осуществления парогенерации. Контроллер соединен с устройством направления потока электролита, чтобы можно было включать и выключать подачу электролита в вышеуказанный котел, работающий на электричестве, которое замеряется прибором для измерения электрического тока. Вышеуказанное устройство для подачи ионного содержимого в воду включает отделение фильтра, содержащее источник ионов электролита, при прохождении воды через вышеуказанное отделение фильтра с ионным содержимым вода обогащается ионами электролитаOne aspect of the present patent application is a system for generating steam from an electrolyte solution (first option). This system for generating steam from an electrolyte solution (hereinafter referred to as the "system" or "steam generation system") includes a boiler for steam generation, a device for supplying ionic contents to water, a device for supplying an electrolyte flow, an electric current measuring device and a controller. The steam boiler includes a first electrode and a second electrode. The first and second electrodes are arranged so as to come into contact with the electrolyte solution when the latter is fed into the boiler. An electric current flows between the first and second electrodes through the electrolyte solution. An electric current heats the electrolyte solution for steam generation. The controller is connected to an electrolyte flow direction device so that it can turn on and off the electrolyte supply to the above boiler, which is powered by electricity, which is measured by an electric current measuring device. The above device for supplying ionic content to water includes a filter compartment containing a source of electrolyte ions, when water passes through the above filter compartment with ionic content, the water is enriched with electrolyte ions

Система парогенерации по второму варианту включает котел для парогенерации, котел для парогенерации включает датчик тока, связанный с контроллером фазового угла, ограничивающим ток, первый электрод и второй электрод. Первый и второй электроды расположены таким образом, чтобы контактировать с раствором электролита, когда вышеуказанный раствор подается в котел и когда первый и второй электроды подсоединены к источнику переменного электрического тока. Электрический ток течет между первым и вторым электродами через раствор электролита. Электрический ток нагревает раствор электролита для генерации пара. Подача электрического тока автоматически прекращается, когда раствор электролита в котле преобразован в пар. Указанный контроллер фазового угла выключает ток на части каждого периода переменного тока при приближении величины тока к контрольной отметке.The steam generation system according to the second embodiment includes a boiler for steam generation, the boiler for steam generation includes a current sensor connected to a phase angle controller limiting the current, the first electrode and the second electrode. The first and second electrodes are arranged so as to be in contact with the electrolyte solution when the above solution is supplied to the boiler and when the first and second electrodes are connected to an alternating current source. An electric current flows between the first and second electrodes through the electrolyte solution. An electric current heats the electrolyte solution to generate steam. The supply of electric current automatically stops when the electrolyte solution in the boiler is converted to steam. The specified phase angle controller turns off the current on the part of each period of the alternating current when the current value approaches the reference mark.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Вышеупомянутые и другие аспекты настоящего изобретения наглядно представлены в нижеследующем подробном описании, а также соответствующих чертежах, на которых:The above and other aspects of the present invention are clearly presented in the following detailed description, as well as the corresponding drawings, in which:

ФИГ. 1 - блок-схема одного варианта осуществления системы;FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a system;

ФИГ. 2 - блок-схема, включающая один вариант осуществления схемы управления, предназначенной для управления системой, представленной на ФИГ. 1;FIG. 2 is a block diagram including one embodiment of a control circuit for controlling a system of FIG. one;

ФИГ. 3 - трехмерный вид одного варианта выполнения котла для парогенерации;FIG. 3 is a three-dimensional view of one embodiment of a boiler for steam generation;

ФИГ. 4 - поперечное сечение котла для парогенерации, представленного на ФИГ. 3;FIG. 4 is a cross section of a boiler for steam generation, shown in FIG. 3;

ФИГ. 5 - трехмерный вид другого варианта выполнения котла для парогенерации;FIG. 5 is a three-dimensional view of another embodiment of a boiler for steam generation;

ФИГ. 6 - поперечное сечение котла для парогенерации, представлнного на ФИГ. 5;FIG. 6 is a cross-sectional view of a steam generating boiler shown in FIG. 5;

ФИГ. 7 - трехмерный вид одного варианта выполнения фильтра;FIG. 7 is a three-dimensional view of one embodiment of a filter;

ФИГ. 8 - трехмерное изображение в разобранном виде другого варианта выполнения котла для парогенерации и его электрических и механических соединительных деталей; а такжеFIG. 8 is a three-dimensional exploded view of another embodiment of a boiler for steam generation and its electrical and mechanical fittings; as well as

ФИГ. 9 - трехмерный вид одного варианта выполнения системы парогенерации.FIG. 9 is a three-dimensional view of one embodiment of a steam generation system.

Подробное описаниеDetailed description

Один из вариантов выполнения настоящей патентной заявки - это система быстрой парогенерации. Электрический ток, проходя через водный раствор электролита, нагревает раствор электролита до точки кипения, чтобы подать заранее определенный объем пара, обеспечить дозированную подачу пара или непрерывное парообразование. Раствор электролита содержит ионы, количество которых достаточно для сильного тока, который способен обеспечить быстрый электрический нагрев. Раствор электролита поступает в котел для парогенерации, где он вступает в контакт с электродами. Система управления обеспечивает производство заранее определенного количества пара, дозированное производство пара или непрерывное производство пара. В одном варианте осуществления изобретения раствор электролита поступает в котел для парогенерации из резервуара с водой самотеком. В другом варианте осуществления изобретения для подачи электролита из резервуара в котел используется насос.One embodiment of the present patent application is a quick steam generation system. An electric current passing through an aqueous electrolyte solution heats the electrolyte solution to a boiling point in order to supply a predetermined volume of steam, to provide a metered supply of steam or continuous vaporization. The electrolyte solution contains ions, the amount of which is sufficient for a strong current, which is able to provide fast electrical heating. The electrolyte solution enters the boiler for steam generation, where it comes into contact with the electrodes. The control system provides for the production of a predetermined quantity of steam, dosed steam production or continuous steam production. In one embodiment of the invention, the electrolyte solution enters the boiler for steam generation from the reservoir with water by gravity. In another embodiment, a pump is used to supply electrolyte from the reservoir to the boiler.

Ток между электродами в котле для парогенерации регулируется сочетанием ионов, добавляемых в воду, уровнем раствора электролитов в котле, контроллером фазового угла и датчиком тока.The current between the electrodes in the boiler for steam generation is regulated by a combination of ions added to the water, the level of electrolyte solution in the boiler, a phase angle controller and a current sensor.

В одном варианте осуществления изобретения содержание ионов корректируется до использования в процессе парогенерации. В другом для парогенерации используется обычная водопроводная вода вместе с проводящими примесями, которые в ней содержатся.In one embodiment, the ion content is adjusted prior to use in the steam generation process. In another, ordinary tap water is used for steam generation along with the conductive impurities that it contains.

В одном варианте осуществления изобретения энергия подводится для управления системой парогенерации только по мере необходимости поступления пара в устройство, его использующее. Расхода энергии на поддержание пара или температуры воды можно избежать. В другом варианте осуществления изобретения парогенерация управляется новой подачей некоторого объема раствора электролита в котел для парогенерации. Один вариант осуществления настоящего изобретения может производить фиксированный объем пара, определенный объемом раствора электролита, подаваемого в котел и контактирующего с электродами в котле до тех пор, пока весь объем раствора электролита не будет пробразован в пар. Систему можно также настроить на подачу малого объема пара с перерывами. Данную систему можно настроить также на непрерывную подачу пара посредством непрерывного поступления в котел раствора электролита.In one embodiment of the invention, energy is supplied to control the steam generation system only when steam is needed into the device using it. Energy consumption for maintaining steam or water temperature can be avoided. In another embodiment of the invention, the steam generation is controlled by a new supply of a certain volume of electrolyte solution into the steam boiler. One embodiment of the present invention may produce a fixed volume of steam, determined by the volume of the electrolyte solution supplied to the boiler and in contact with the electrodes in the boiler until the entire volume of the electrolyte solution is turned into steam. The system can also be configured to deliver small volumes of steam intermittently. This system can also be configured for continuous steam supply by means of a continuous supply of electrolyte solution to the boiler.

Настоящие заявители выявили, что преобразование энергии было высокоэффективным. Они также выявили, что система потребляет энергию только тогда, когда в котле для парогенерации присутствует вода, и система автоматически отключается, когда весь раствор электролита оказывается переработанным в пар, потому что электрическая цепь тем самым разрывается. Кроме того, они выявили, что парогенерация быстро прекращается при прекращении подачи тока на электроды. Так как в котле для парогенерации нет поверхностей, которые бы нагревались сильнее, чем раствор электролита, накипь не образуется, и в результате не требуется регулярное техническое обслуживание или проведение ремонта. Настоящие заявители выявили, что в данной конфигурации осаждающие соли и твердые вещества обнаруживаются в конденсате пара, который стекает в поддон отделения, использующего пар. В других конфигурациях соли и твердые вещества можно вымывать из котла для парогенерации обычной водой или химическим раствором для промывания.The present applicants have found that energy conversion was highly efficient. They also revealed that the system consumes energy only when there is water in the boiler for steam generation, and the system automatically turns off when the entire electrolyte solution is converted to steam, because the electrical circuit is thereby broken. In addition, they revealed that steam generation quickly ceases when the current supply to the electrodes ceases. Since there are no surfaces in the boiler for steam generation that would heat more strongly than the electrolyte solution, scale does not form, and as a result, regular maintenance or repair is not required. The present applicants have found that in this configuration, precipitating salts and solids are found in the steam condensate, which flows into the compartment tray using steam. In other configurations, salts and solids can be washed out of the boiler for steam generation with plain water or a chemical wash solution.

В одном варианте осуществления изобретения пар используется для варочного оборудования. Вес этого варианта осуществления изобретения небольшой, и для его использования требуется очень малое количество соединительных деталей. Данный вариант можно прикреплять к конкретному устройству при необходимости использования пара. Несколько таких вариантов в состоянии готовности к парогенерации не потребляют энергию до тех пор, пока не возникнет необходимость начать процесс парогенерации.In one embodiment, steam is used for cooking equipment. The weight of this embodiment is small and requires a very small number of fittings to use it. This option can be attached to a specific device if you need to use steam. Several of these options, in a state of readiness for steam generation, do not consume energy until it becomes necessary to begin the process of steam generation.

В системе парогенерации 10 раствор электролита 11 подается в котел 17 в целях производства пара в непрерывном режиме, прерывистом режиме или режиме образования конкретного объема пара; режим задается системой управления 16, как показано на ФИГ. 1. Парогенерация происходит быстро, посредством прямого преобразования электрической энергии в тепло в растворе электролита, который предназначается для выпаривания. Система парогенерации 10 также включает резервуар 13, фильтр 12, насос 14 и обратный клапан 15.In the steam generation system 10, the electrolyte solution 11 is supplied to the boiler 17 in order to produce steam in a continuous mode, intermittent mode or a mode of formation of a specific volume of steam; the mode is set by the control system 16, as shown in FIG. 1. Steam generation occurs quickly, by direct conversion of electrical energy into heat in an electrolyte solution, which is intended for evaporation. The steam generation system 10 also includes a tank 13, a filter 12, a pump 14, and a check valve 15.

В одном варианте осуществления изобретения насос 14 заменяется на другой вид устройства подачи потока. В данном варианте поток раствора электролита 11 поступает в котел 17 для парогенерации самотеком, а устройство управления потоком - это клапан с электроуправлением. В таком варианте контроллер 21, который в варианте с насосом 14 работал бы на включение и выключение насоса 14, вместо этого открывает и закрывает клапан для нагнетания раствора электролита из резервуара 13 в котел 17 для парогенерации. Так как в остальной части настоящей патентной заявки устройство для управления потоком называется насосом 14, очевидно, что подача самотеком и схема с клапаном или другая подобная схема может быть использована в равной степени.In one embodiment of the invention, the pump 14 is replaced with another type of flow device. In this embodiment, the flow of the electrolyte solution 11 enters the boiler 17 for steam generation by gravity, and the flow control device is an electrically controlled valve. In this embodiment, the controller 21, which in the embodiment with the pump 14 would work to turn the pump 14 on and off, instead opens and closes the valve for pumping the electrolyte solution from the tank 13 into the boiler 17 for steam generation. Since in the rest of this patent application, the flow control device is called pump 14, it is obvious that gravity feed and a valve circuit or other similar circuit can be used equally.

В варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на ФИГ. 1, резервуар 13 поддерживает подачу раствора электролита 11. В альтернативном варианте связь с источником раствора электролита может обеспечиваться для непрерывной подачи вместо или в добавление к резервуару 13. Резервуар 13 может формоваться с раздувом или методом литья из пластика, или из другого материала, удобного для хранения водного раствора электролита.In the embodiment of the present invention presented in FIG. 1, the reservoir 13 supports the supply of the electrolyte solution 11. Alternatively, communication with the source of the electrolyte solution may be provided for continuous supply instead of or in addition to the reservoir 13. The reservoir 13 may be blow molded or molded from plastic, or from another material convenient for storing an aqueous electrolyte solution.

Раствор электролита 11 корректируется в отношении содержания ионов посредством пропускания воды через фильтр 12. Фильтр 12 сконструирован таким образом, чтобы направлять поток воды через ряд отверстий и через ионный материал, который добавляет ионное содержимое в воду по мере прохождения ее через фильтр 12. Заявитель изготовил фильтр 12 следующим образом: положил поваренную соль в марлевый мешочек и вставил вышеуказанный мешочек в корпус фильтра 12. Для того, чтобы удалить из воды хлор и другие примеси, заявитель положил древесный уголь в марлевый мешочек и также поместил мешочек в корпус фильтра 12. Размер отверстия фильтра задается таким образом, чтобы время обработки солью водного раствора было подходящим для насыщения необходимым содержанием ионов раствора электролита 11, который вытекает через выпускные отверстия данного фильтра в резервуар 13.The electrolyte solution 11 is adjusted for the ion content by passing water through the filter 12. The filter 12 is designed to direct the flow of water through a series of holes and through the ionic material, which adds ionic content to the water as it passes through the filter 12. The applicant has made a filter 12 as follows: put table salt in a gauze bag and inserted the above bag into the filter housing 12. In order to remove chlorine and other impurities from the water, the applicant put charcoal in gauze the bag and also placed the bag in the filter housing 12. The size of the filter hole is set so that the salt treatment time of the aqueous solution is suitable for saturation with the necessary ion content of the electrolyte solution 11, which flows through the outlet of this filter into the tank 13.

В другом варианте осуществления изобретения заявители просто добавляли соль в резервуар, а затем наполняли его водой, тем самым обеспечивая необходимое время для растворения соли и достижения необходимой концентрации соли - примерно четверть чайной ложки соли на галлон для резервуара, который содержит примерно 2 галлона раствора электролита 11.In another embodiment, applicants simply added salt to the tank and then filled it with water, thereby providing the necessary time to dissolve the salt and achieve the required salt concentration — about a quarter teaspoon of salt per gallon for the tank, which contains about 2 gallons of electrolyte solution 11 .

Любым из вышеуказанных методов раствор электролита 11 корректируется по ионному содержимому добавлением хлорида натрия в соотношении примерно 3/4 грамма на галлон воды. Добавление ионного содержимого в воду описано в публикации переуступленного патента США 2010/0040352 "Быстрое нагревание жидкостей", включенном здесь в качестве ссылки.By any of the above methods, the electrolyte solution 11 is adjusted for the ionic content by adding sodium chloride in a ratio of about 3/4 grams per gallon of water. The addition of ionic contents to water is described in the publication of the assigned patent US 2010/0040352 "Quick heating of liquids", incorporated herein by reference.

Ионное содержимое может включать один или более ионных элементов, пригодных для питья, таких как хлорид натрия. Угольный фильтрующий элемент можно включить для удаления хлора и других примесей из воды, поступающей в систему парогенерации 10. Количество хлорида натрия и твердых веществ, растворенных в растворе электролита 11, будет определять проводимость раствора электролита 11, электрический ток в растворе электролита 11, а также скорость нагревания и образования пара из раствора электролита 11.The ionic content may include one or more potable ionic elements, such as sodium chloride. The carbon filter element can be turned on to remove chlorine and other impurities from the water entering the steam generation system 10. The amount of sodium chloride and solids dissolved in the electrolyte solution 11 will determine the conductivity of the electrolyte solution 11, the electric current in the electrolyte solution 11, and also the speed heating and steam formation from the electrolyte solution 11.

Резервуар 13 соединен с насосом 14, который, в свою очередь, соединен с односторонним обратным клапаном 15, подсоединенным к котлу для парогенерации так, как показано на ФИГ. 1. Насос 14 управляется посредством сигналов на включение и выключение, получаемых от системы управления 16. Чем дольше насос 14 включен согласно сигналу системы управления 16, тем больший объем воды нагнетается в котел 17 и тем выше уровень воды, которая находится в контакте с электродами в котле 17. Обратный клапан 15 позволяет потоку водного раствора поступать в котел 17, но не дает пару, образованному в котле 17, поступать обратно в насос 14. Выпускное отверстие котла 17 направлено в паровую камеру 19, такую как варочное оборудование или другое устройство, использующее пар. Соединительные детали между компонентами, которые позволяют двигаться потокам воды и пара, могут включать систему труб и трубок или другие подходящие структурные компоненты. На ФИГ. 1 к котлу 17 подсоединены ответвительные коробки для подключения фазового и нейтрального проводов переменного тока к электродам в котле 17.The tank 13 is connected to a pump 14, which, in turn, is connected to a one-way check valve 15 connected to the boiler for steam generation as shown in FIG. 1. The pump 14 is controlled by the on and off signals received from the control system 16. The longer the pump 14 is turned on according to the signal of the control system 16, the greater the volume of water is pumped into the boiler 17 and the higher the level of water that is in contact with the electrodes in boiler 17. The non-return valve 15 allows the flow of aqueous solution to enter the boiler 17, but does not allow the steam formed in the boiler 17 to flow back to the pump 14. The outlet of the boiler 17 is directed into the steam chamber 19, such as cooking equipment or ugoe device using steam. Connections between components that allow water and steam to move can include a pipe and tube system or other suitable structural components. In FIG. 1 junction boxes are connected to the boiler 17 for connecting the phase and neutral AC wires to the electrodes in the boiler 17.

На ФИГ. 2 представлен один из вариантов выполнения электрической цепи, которая используется в варианте осуществления изобретения, представленном на ФИГ. 1. Электрическая цепь 20 управляет работой насоса 14 и осуществляет мониторинг и контроль за электрическим током между электродами в котле 17. В одном варианте ток контролируется в целях не допустить превышения заданного значения токовой нагрузки. В цепь входит также и автоматический выключатель, чтобы прервать подачу электрического тока в случае, если токовая нагрузка превышает заданную величину разрыва цепи. В другом варианте выполнения цепи 20 токовая нагрузка поддерживается на достаточно высоком уровне, близко к заданной величине разрыва цепи для автоматического выключателя, но не превышая ее, чтобы как можно быстрее генерировать необходимое количество пара без прерывания этого процесса. Количество растворенных твердых веществ и хлора в воде может легко достичь уровня, при котором можно легко достичь предельной токовой нагрузки и превысить ее, если другие элементы управления отсутствуют.In FIG. 2 shows one embodiment of an electrical circuit that is used in the embodiment of FIG. 1. The electric circuit 20 controls the operation of the pump 14 and monitors and controls the electric current between the electrodes in the boiler 17. In one embodiment, the current is monitored in order to prevent exceeding the set value of the current load. A circuit breaker is also included in the circuit to interrupt the supply of electric current in case the current load exceeds a predetermined amount of open circuit. In another embodiment of the circuit 20, the current load is maintained at a sufficiently high level, close to the specified value of the circuit break for the circuit breaker, but not exceeding it, in order to generate the necessary amount of steam as quickly as possible without interrupting this process. The amount of dissolved solids and chlorine in the water can easily reach a level at which the maximum current load can be easily reached and exceeded if other controls are not available.

В другом варианте электрическая цепь 20 подсоединена к штепселю 26, такому как 120 V, 20 A NEMA 5-20P, для включения в настенную розетку. Но ценной является и возможность использования других источников питания, таких как 208, 220, 240, и 440 В. На ФИГ. 2 также показано, что на контроллере 21 расположен датчик тока 22, такой как выпускаемый корпорацией Digi-Key, город Тиф-Ривер-Фолс, штат Миннесота, США. Датчик тока 22 регистрирует токовую нагрузку, подаваемую в котел 17, и запрограммирован на питание током насоса 14, работа которого основана на токовой нагрузке, заданной в контроллере 21 (заданной величине тока). Интерфейс контроллера 21 позволяет оператору вводить время для операции. Имеются также элементы управления для начала и остановки работы. Для 120-вольтной системы, например, выключатель настроен на 20 А, а заводская настройка максимально допустимой токовой нагрузки для работы - 15 А. Таким же образом, для систем, допускающих более высокую токовую нагрузку, задаются соответствующие параметры для прерывания цепи и максимально допустимой заданной величине (установленной в контроллере 21) токовой нагрузки.In another embodiment, electrical circuit 20 is connected to a plug 26, such as 120 V, 20 A NEMA 5-20P, for plugging into a wall outlet. But valuable is the ability to use other power sources, such as 208, 220, 240, and 440 V. FIG. 2 also shows that a current sensor 22 is located on the controller 21, such as that manufactured by Digi-Key Corporation, Typh River Falls, Minnesota, USA. The current sensor 22 registers the current load supplied to the boiler 17, and is programmed to supply current to the pump 14, the operation of which is based on the current load specified in the controller 21 (set current value). The interface of the controller 21 allows the operator to enter the time for the operation. There are also controls for starting and stopping work. For a 120-volt system, for example, the switch is set to 20 A, and the factory setting of the maximum permissible current load for operation is 15 A. In the same way, for systems that allow a higher current load, the corresponding parameters are set for interrupting the circuit and the maximum permissible set value (set in the controller 21) of the current load.

В другом варианте, когда датчик тока 22 регистрирует, что величина тока на электродах в котле 17 падает ниже заданного значения, подходящего для их нормального функционирования, например 14 А, контроллер 21 активирует насос 14. Насос 14 подает раствор электролита 11 в котел 17, уровень раствора электролита 11 в котле 17 повышается и площадь погружения в раствор электродов также становится больше, сопротивление уменьшается, величина тока между электродами в котле 17 увеличивается. Когда электрический ток, протекающий через зазор 37 между электродами, поднимается до заданной величины согласно настройкам датчика тока 22, контроллер прерывает ток к насосу 14, выключая подачу раствора электролита 11 в котел 17 и прекращая повышение величины тока.In another embodiment, when the current sensor 22 detects that the current value on the electrodes in the boiler 17 falls below a predetermined value suitable for their normal functioning, for example 14 A, the controller 21 activates the pump 14. The pump 14 delivers the electrolyte solution 11 to the boiler 17, level the electrolyte solution 11 in the boiler 17 increases and the area of immersion in the electrode solution also becomes larger, the resistance decreases, the current between the electrodes in the boiler 17 increases. When the electric current flowing through the gap 37 between the electrodes rises to a predetermined value according to the settings of the current sensor 22, the controller interrupts the current to the pump 14, turning off the supply of the electrolyte solution 11 to the boiler 17 and stopping the increase in the current value.

В настоящем варианте осуществления изобретения контроллер 21 предварительно настроен таким образом, что котел работает с заданной величиной тока между электродами для максимального ускорения парообразования, а датчик тока 22 и насос 14 работают на корректировку и поддержание величины тока, близкой к максимальной контрольной точке, такой как 14 А для 20-амперной системы. Такая схема позволяет вносить изменения в ионный состав раствора электролита, например повышать ионизацию воды посредством настройки уровня воды в контакте с электродами в котле 17, чтобы поддерживать предварительно заданную величину тока и парогенерацию. Настройка уровня раствора электролита 11 в котле 17 позволяет сохранять постоянство сопротивления раствора электролита 11 даже при изменении удельного сопротивления раствора электролита 11. Когда величина тока падает ниже заданного уровня, скажем, 14 А, контроллер 21 включает насос 14, а когда величина тока вновь поднимается до 14 А, контроллер 21 отключает насос 14. Таким образом, уровень раствора электролита 11 в котле 17 корректируется так, чтобы достигать предварительно заданной величины тока даже в том случае, если концентрация электролита изменяется. В одном варианте осуществления изобретения насос включается и выключается несколько раз в минуту. В другом варианте контроллер 21 настраивается таким образом, чтобы датчик тока 22 производил замеры величины тока каждые 3 секунды, и в случае, если величина тока оказывается ниже 14 А, контроллер включает насос 14, который работает до тех пор, пока величина тока снова не достигнет отметки 14 А. Когда насос 14 работает, датчик тока 22 проводит постоянный мониторинг тока, так чтобы контроллер 21 смог в любой момент отключить насос 14. Хотя в настоящем примере датчик тока 22 проверяет величину тока каждые 3 секунды, интервал для проверки тока и контрольная точка могут быть настроены и на другие значения.In the present embodiment, the controller 21 is pre-configured so that the boiler operates with a predetermined current between the electrodes to maximize steam generation, and the current sensor 22 and pump 14 work to adjust and maintain a current close to the maximum control point, such as 14 And for a 20-amp system. This scheme allows you to make changes in the ionic composition of the electrolyte solution, for example, to increase the ionization of water by adjusting the water level in contact with the electrodes in the boiler 17, in order to maintain a predetermined current value and steam generation. Setting the level of the electrolyte solution 11 in the boiler 17 allows you to maintain a constant resistance of the electrolyte solution 11 even when the specific resistance of the electrolyte solution 11 changes. When the current value drops below a predetermined level, say 14 A, the controller 21 turns on the pump 14, and when the current value rises again 14 A, the controller 21 turns off the pump 14. Thus, the level of the electrolyte solution 11 in the boiler 17 is adjusted so as to achieve a predetermined current value even if the electrolyte concentration is changed is numbing. In one embodiment of the invention, the pump is turned on and off several times per minute. In another embodiment, the controller 21 is configured so that the current sensor 22 measures the current value every 3 seconds, and if the current value is below 14 A, the controller turns on the pump 14, which runs until the current value reaches again 14 A. When the pump 14 is operating, the current sensor 22 constantly monitors the current so that the controller 21 can turn off the pump 14 at any time. Although in the present example, the current sensor 22 checks the current value every 3 seconds, the interval for checking the current and the control point can be adjusted to other values.

Как показано на ФИГ. 2, датчик тока 22 также связан с контроллером 24 фазового угла, таким как SSRMAN-1P Microprocessor Controlled SSR Mounted Phase Angle Control Module, который производится корпорацией NuWave Technologies, Inc., Норристаун, Пенсильвания, США. Затраченная мощность - одна из потенциальных переменных в определении электрического тока. Контроллер 24 фазового угла, ограничивающий ток, работает на то, чтобы не позволить среднеквадратическому значению тока превысить заданное значение. Контроль за электропроводностью входящего раствора электролита 11, а также контроль за уровнем раствора электролита 11 в котле 17 позволяют поддерживать сильный рабочий ток. Но при таком максимальном токе даже небольшие изменения могут стать причиной превышения контрольной точки выключения и привести к автоматическому разрыву цепи, что остановит процесс парогенерации.As shown in FIG. 2, the current sensor 22 is also coupled to a phase angle controller 24, such as an SSRMAN-1P Microprocessor Controlled SSR Mounted Phase Angle Control Module, manufactured by NuWave Technologies, Inc., Norristown, PA, USA. Power consumption is one of the potential variables in determining the electric current. The phase angle controller 24 limiting the current operates to prevent the rms value of the current from exceeding the set value. Monitoring the electrical conductivity of the incoming electrolyte solution 11, as well as monitoring the level of the electrolyte solution 11 in the boiler 17, can maintain a strong operating current. But with such a maximum current, even small changes can cause the breakpoint to be exceeded and lead to automatic open circuit, which will stop the process of steam generation.

В альтернативном варианте оператор может добавить слишком много электролита, повышая проводимость до контрольной отметки, на которой линейное напряжение позволит току превысить контрольную точку выключения. Контроллер 24 фазового угла в сочетании с датчиком тока 22 регистрирует, что величина тока приближается к контрольной отметке и ограничивает ток посредством выключения на части каждого периода (цикла) переменного тока. Контроллер 24 фазового угла может быть настроен на выключение тока на части цикла. Таким образом, можно ограничить среднеквадратическую силу тока (а значит, и выделяющуюся мощность) на необходимую величину.Alternatively, the operator may add too much electrolyte, increasing the conductivity to a test point at which the line voltage will allow the current to exceed the cut-off point. The phase angle controller 24, in combination with the current sensor 22, detects that the current is approaching the reference mark and limits the current by turning off alternating current for part of each period (cycle). The phase angle controller 24 may be configured to turn off current for part of the cycle. Thus, it is possible to limit the root-mean-square current (and, therefore, the released power) to the required value.

Длительность указанной части каждого цикла переменного тока выбирается таким образом, чтобы снизить среднеквадратическое значение тока и, следовательно, затраченную мощность.The duration of the indicated part of each alternating current cycle is selected in such a way as to reduce the rms value of the current and, consequently, the consumed power.

Таким образом, сильный ток поддерживается, но не превышает предельно допустимой величины. Действие датчика тока 22 и контроллера 24 фазового угла по корректировке среднеквадратической величины тока в сочетании с контролем за ионным содержанием раствора электролита 11 обеспечивают сильный ток, близкий к его максимальному значению, но не позволяют превысить этот максимум.Thus, a strong current is maintained, but does not exceed the maximum permissible value. The action of the current sensor 22 and the phase angle controller 24 to correct the root-mean-square current value in combination with monitoring the ionic content of the electrolyte solution 11 provides a strong current close to its maximum value, but does not allow to exceed this maximum.

В одном из вариантов использования системы парогенерации система парогенерации 10 может генерировать пар постоянно посредством управления количеством и частотой подачи потока раствора электролита 11 в котел 17. В этом варианте контроллер 21 нагнетает раствор электролита 11 с частотой, достаточной для того, чтобы поддерживать постоянное количество воды в котле 17 в процессе парогенерации. В другом варианте раствор электролита 11 можно добавлять через промежутки времени, например каждые 90 секунд, в целях обеспечить прерывистую парогенерацию. В другом варианте определенное количество пара образуется в котле 17 посредством добавления в котел 17 какого-то количества воды, например 1/10 литра раствора электролита 11, в этом случае пар образуется до тех пор, пока это количество раствора электролита 11 полностью не выпарится.In one embodiment of the steam generation system, the steam generation system 10 can continuously generate steam by controlling the amount and frequency of the flow of the electrolyte solution 11 to the boiler 17. In this embodiment, the controller 21 pumps the electrolyte solution 11 at a frequency sufficient to maintain a constant amount of water in boiler 17 in the process of steam generation. In another embodiment, the electrolyte solution 11 can be added at intervals, for example, every 90 seconds, in order to provide intermittent steam generation. In another embodiment, a certain amount of steam is generated in the boiler 17 by adding a certain amount of water to the boiler 17, for example, 1/10 liter of the electrolyte solution 11, in which case steam is generated until this amount of the electrolyte solution 11 has completely evaporated.

Когда раствор электролита 11 подается в котел 17, вода будет искать общий уровень между электродами. Ток будет присутствовать только между положительно заряженным и отрицательно заряженным электродами, когда электроды будут соединены раствором электролита 11. Таким образом, процесс парогенерации прекращается либо когда выпарен весь раствор электролита 11, а дополнительно вода не подается, либо когда электропитание от электродов отключается или подача энергии прекращается другим способом.When the electrolyte solution 11 is supplied to the boiler 17, the water will look for a common level between the electrodes. Current will be present only between the positively charged and negatively charged electrodes when the electrodes are connected by an electrolyte solution 11. Thus, the steam generation process stops either when the entire electrolyte solution 11 is evaporated, and additional water is not supplied, or when the power from the electrodes is turned off or the power supply is stopped another way.

В одном из вариантов электропитание не подается с целью поддерживать раствор электролита 11 горячим для экономии энергии. Преимущество данного варианта в том, что требуется малое количество раствора электролита 11 для обеспечения желаемого объема пара в любой момент, и преобразование раствора электролита 11 в пар в котле 17 происходит очень быстро. Например, в котел 17 можно добавить всего лишь несколько миллилитров раствора электролита. Заявители выявили, что такое малое количество воды комнатной температуры было преобразовано в пар посредством системы парогенерации за 3 секунды. Скорость увеличивается за счет того, что система парогенерации настоящего варианта осуществления изобретения обеспечивает прохождение очень большого количества энергии через относительно малое количество раствора электролита. Например, при подаче тока напряжением 120 В и силой 14 А обеспечивается мощность 1680 Вт, при этом за 3 секунды выделяется 5040 Дж энергии. Этой энергии достаточно для того, чтобы за вышеуказанные 3 секунды повысить температуру и выпарить 8 мл воды, начальная температура которой составляла 20°С. Так как в котел 17 можно постоянно добавлять раствор электролита 11, пар в котле 17 может генерироваться непрерывно, без задержек в дальнейшем.In one embodiment, no power is supplied to keep the electrolyte solution 11 hot to save energy. The advantage of this option is that a small amount of the electrolyte solution 11 is required to provide the desired volume of steam at any time, and the conversion of the electrolyte solution 11 into steam in the boiler 17 is very fast. For example, only a few milliliters of an electrolyte solution can be added to boiler 17. Applicants have found that such a small amount of room temperature water was converted to steam through a steam generation system in 3 seconds. The speed is increased due to the fact that the steam generation system of the present embodiment provides the passage of a very large amount of energy through a relatively small amount of electrolyte solution. For example, when a current of 120 V and a power of 14 A is applied, a power of 1680 W is provided, with 5040 J of energy being released in 3 seconds. This energy is enough to increase the temperature in the above 3 seconds and evaporate 8 ml of water, the initial temperature of which was 20 ° C. Since electrolyte solution 11 can be continuously added to the boiler 17, steam in the boiler 17 can be generated continuously, without any further delays.

По мере того как между электродами котла 17 образуется пар, он поступает в паровую камеру в котле 17 или в устройство использования пара. В данном случае паровой клапан отсутствует, так как количество поступающего пара определяется количеством раствора электролита, подаваемого в котел 17, и работой системы управления 16.As steam forms between the electrodes of the boiler 17, it enters the steam chamber in the boiler 17 or the steam utilization device. In this case, there is no steam valve, since the amount of incoming steam is determined by the amount of electrolyte solution supplied to the boiler 17, and the operation of the control system 16.

На ФИГ. 3 и 4 показан один из вариантов котла 30, в который поступает раствор электролита 48 и из которого выходит пар 49. Котел 30 включает кожух 31, который состоит из металла, такого как титан, или другого электропроводного и нержавеющего материала, например графит. В данном варианте кожух 31 имеет цилиндрическую форму и подсоединен к нейтральному проводу 43 электрической цепи 20. Кожух 31 снабжен первым торцевым колпаком 32 и вторым торцевым колпаком 33. Предпочтительно, чтобы торцевые колпаки изготавливались из непроводящего материала, такого как полипропилен, чтобы образовать водонепроницаемое герметизированное внутреннее пространство. Кожух 31 является здесь также наружной поверхностью котла 30.In FIG. 3 and 4 show one embodiment of a boiler 30 into which an electrolyte solution 48 enters and from which steam 49 exits. The boiler 30 includes a casing 31, which consists of a metal, such as titanium, or other electrically conductive and stainless material, such as graphite. In this embodiment, the casing 31 is cylindrical and connected to the neutral wire 43 of the electrical circuit 20. The casing 31 is provided with a first end cap 32 and a second end cap 33. It is preferred that the end caps are made of a non-conductive material, such as polypropylene, to form a waterproof, sealed inner space. The casing 31 is here also the outer surface of the boiler 30.

В данном варианте первый торцевой колпак 32 снабжен патрубком 38 для ввода раствора электролита 48. Первый торцевой колпак 32 имеет также патрубок 39 для вывода пара 49, чтобы далее направить его по назначению, например на подогрев пищи. Входной патрубок 38 и патрубок 39 для вывода пара могут изготавливаться в форме трубы с зазубринами, которая подгоняется к шлангу, трубе или другому передаточному устройству с трубным зажимом или другим фиксирующим приспособлением.In this embodiment, the first end cap 32 is provided with a nozzle 38 for introducing an electrolyte solution 48. The first end cap 32 also has a nozzle 39 for discharging steam 49 so that it can then be directed to its destination, for example, to heat food. The inlet pipe 38 and the steam outlet pipe 39 can be made in the form of a notch pipe that fits to a hose, pipe, or other transmission device with a pipe clamp or other fixing device.

В данном варианте второй торцевой колпак 33 также снабжен электрическим соединительным элементом 41 для подсоединения к положительной линии питания 42 электрической цепи 20. Положительная линия питания 42 идет внутри канала 34 вдоль нижней поверхности второго торцевого колпака 33, который не соединен с внутренним пространством, наполняемым жидкостью. В альтернативном варианте положительная линия питания 42 может проходить через отверстие во втором торцевом колпаке 33. Электрический соединительный элемент 41 может включать винт в качестве контакта, способного передавать ток на положительный электрод 4 0 внутри котла 30. Торцевой колпак 33 также включает крышку 45, выполненную из непроводящего материала, такого как поликарбонат, и установленную поверх электрического соединения элемента 41 и положительной линии питания 42. Положительный электрод 40 соединен с электрическим соединительным элементом 41 и расположен во внутреннем пространстве котла 30. Положительный электрод 40 герметизирован по нижнему краю силиконовым кольцом 46. В данном варианте положительный электрод 40 изготовлен из графита. В альтернативном варианте можно использовать другие проводящие материалы, такие как нержавеющая сталь, титан. В данном варианте оба электрода изготовлены из графита. Зазор 37 между наружной окружностью положительного электрода 40 и внутренней окружностью проводящего кожуха 31 содержит раствор электролита 48, проводящий ток.In this embodiment, the second end cap 33 is also provided with an electrical connector 41 for connecting to the positive power line 42 of the electrical circuit 20. The positive power line 42 extends inside the channel 34 along the bottom surface of the second end cap 33, which is not connected to the interior filled with liquid. Alternatively, the positive supply line 42 may pass through an opening in the second end cap 33. The electrical connector 41 may include a screw as a contact capable of transmitting current to the positive electrode 4 0 inside the boiler 30. The end cap 33 also includes a cover 45 made of non-conductive material, such as polycarbonate, and mounted on top of the electrical connection of the element 41 and the positive power line 42. The positive electrode 40 is connected to the electrical connector nym member 41 and is located in the inner space of the boiler 30. The positive electrode 40 is sealed along the lower edge of the silicone ring 46. In this embodiment, the positive electrode 40 is made of graphite. Alternatively, other conductive materials such as stainless steel, titanium can be used. In this embodiment, both electrodes are made of graphite. The gap 37 between the outer circumference of the positive electrode 40 and the inner circumference of the conductive casing 31 contains a solution of electrolyte 48, conductive current.

Внутренняя поверхность котла 30 включает нижнее пространство: положительный электрод 40, зазор 37 и часть кожуха 31, и верхнее пространство, которое используется в качестве камеры расширения 36, как показано на ФИГ. 4. В одном варианте работы котла 30 раствор электролита 48 подается во внутреннее пространство котла 30 в зазор 37 между положительным электродом 40 и проводящим кожухом 31. Высота раствора электролита 48 в данном наполняемом зазоре регулируется и может изменяться в процессе парогенерации, как описывается в настоящей заявке выше. При наличии раствора электролита 48 в зазоре 37 и электрического заряда на положительном электроде 40 и проводящем кожухе 31 ток между электродами 31 и 40 создает тепло, которое нагревает раствор электролита 48 и генерирует пар 49.The inner surface of the boiler 30 includes a lower space: a positive electrode 40, a gap 37 and a part of the casing 31, and an upper space that is used as an expansion chamber 36, as shown in FIG. 4. In one embodiment of the operation of the boiler 30, the electrolyte solution 48 is fed into the interior of the boiler 30 into the gap 37 between the positive electrode 40 and the conductive casing 31. The height of the electrolyte solution 48 in this filling gap is adjustable and may change during the steam generation process, as described in this application above. In the presence of an electrolyte solution 48 in the gap 37 and an electric charge on the positive electrode 40 and the conductive casing 31, the current between the electrodes 31 and 40 creates heat, which heats the electrolyte solution 48 and generates steam 49.

Пространство выше положительного электрода 40 во внутреннем пространстве котла 30 служит расширительной камерой 36 для раствора электролита 48, испаряемого с образованием пара 49, который, в свою очередь, в силу герметизации создает давление, выталкивающее пар 49 к патрубку 39 для вывода пара в камеру 19 или другое приемное устройство, предназначенное для пара. Расширительная камера 36 имеет объем, достаточный для того количества пара, которое требуется для обеспечения постоянного снабжения паром, если такая потребность возникает. В альтернативном варианте можно обеспечить дозированную подачу пара или конкретный объем пара.The space above the positive electrode 40 in the interior of the boiler 30 serves as an expansion chamber 36 for the electrolyte solution 48, which vaporizes to form steam 49, which, in turn, creates a pressure by virtue of sealing, pushing steam 49 to the pipe 39 to withdraw steam into the chamber 19 or another receiver designed for steam. The expansion chamber 36 has a volume sufficient for the amount of steam required to ensure a constant supply of steam, if such a need arises. Alternatively, a metered supply of steam or a specific volume of steam can be provided.

Переменными параметрами в парогенерации являются размер зазора 37 между проводящим кожухом 31 и положительным электродом 40, высота или уровень раствора электролита 48 в зазоре 37, проводимость и сопротивление раствора электролита 48 в зазоре 37 и используемое электрическое напряжение. В одном из предлагаемых вариантов способом управления током и скоростью парогенерации является регулировка уровня раствора электролита 48, контактирующего с положительным электродом 40 и проводящим кожухом 31. В другом варианте для регистрации тока используется датчик тока, и когда величина тока падает ниже заданного уровня, такого как 14 А, контроллер 21 включает насос 14, нагнетающий дополнительный раствор электролита в зазор 37 котла 17. Подача раствора электролита 11 продолжается, пока датчик тока 22 не покажет, что величина тока поднялась до заданного уровня в 14 А. В этот момент контроллер 21 отключает насос 14. В другом варианте при отключенном насосе замер величины тока не производится в течение заданного промежутка времени, например 3 секунды. В рассматриваемом варианте максимально частое включение насоса 14 - это один раз в 3 секунды. В другом варианте зазор 37 между положительным электродом 40 и проводящим кожухом 31 составляет 1/4 дюйма, высота положительного электрода 40 - примерно 1/3 часть от высоты внутреннего пространства котла 30, а полная высота этого внутреннего пространства - примерно 5 дюймов. Однако возможны альтернативные варианты, формы и размеры.Variable parameters in steam generation are the size of the gap 37 between the conductive casing 31 and the positive electrode 40, the height or level of the electrolyte solution 48 in the gap 37, the conductivity and resistance of the electrolyte solution 48 in the gap 37, and the voltage used. In one of the proposed options, the method of controlling the current and steam generation rate is to adjust the level of the electrolyte solution 48 in contact with the positive electrode 40 and the conductive casing 31. In another embodiment, a current sensor is used to record the current, and when the current value drops below a predetermined level, such as 14 A, the controller 21 includes a pump 14, which injects an additional electrolyte solution into the gap 37 of the boiler 17. The supply of the electrolyte solution 11 continues until the current sensor 22 shows that the current has risen to a predetermined level of 14 A. At this point, the controller 21 turns off the pump 14. In another embodiment, when the pump is off, the current value is not measured for a given period of time, for example 3 seconds. In this embodiment, the most frequent inclusion of the pump 14 is once every 3 seconds. In another embodiment, the gap 37 between the positive electrode 40 and the conductive casing 31 is 1/4 inches, the height of the positive electrode 40 is about 1/3 of the height of the interior of the boiler 30, and the total height of this interior is about 5 inches. However, alternatives, shapes and sizes are possible.

На ФИГ. 5 и 6 показан другой вариант выполнения котла 50 для парогенерации. Котел 50 включает корпус 51, выполненный из непроводящего ток материала, такого как полипропилен. Он может также быть выполнен из любого материала, который не проводит электрический ток, или из материала, такого как металл, покрытый непроводящим материалом, например, сталь, покрытая политетрафторэтиленом (тефлоном). Корпус 51 включает боковые стенки 52 и дно 53, которые образуют прямоугольный корпус в виде ящика, и прямоугольное внутреннее пространство. Можно использовать другие формы. Корпус 51 имеет открытый верх, который закрывается корпусной крышкой 55 и герметизируется уплотнением 56. Корпусная крышка 55 крепится крепежными деталями 57 для герметизации корпуса 51, чтобы он стал водонепроницаемым. Корпус 51 включает подводящую трубу 65 и трубу 66 для отвода пара.In FIG. 5 and 6 show another embodiment of a boiler 50 for steam generation. The boiler 50 includes a housing 51 made of a non-conductive material, such as polypropylene. It can also be made of any material that does not conduct electric current, or of a material such as a metal coated with a non-conductive material, such as steel coated with polytetrafluoroethylene (Teflon). The housing 51 includes side walls 52 and a bottom 53, which form a rectangular box-shaped housing and a rectangular interior space. Other forms may be used. The housing 51 has an open top that is closed by the housing cover 55 and sealed by a seal 56. The housing cover 55 is fastened with fasteners 57 to seal the housing 51 so that it becomes waterproof. The housing 51 includes a supply pipe 65 and a pipe 66 for removing steam.

Корпус 51 обычно включает первый электрод 60 и второй электрод 61. Корпус 51 может также включать третий электрод 62. Корпус 51 также содержит четвертый электрод 63. Электроды 60-63 изготовлены из устойчивого к коррозии, токопроводного материала, такого как нержавеющая сталь, титан или графит. В одном варианте электроды 60-63 расположены на равных расстояниях друг от друга и выполнены в форме прямоугольных пластин. Третий электрод 62 и четвертый электрод 63 могут иметь электрическое соединение с электродами 60 и 61. В одном варианте первый электрод 60 и третий электрод 62 соединены с одной ветвью (положительной), а второй электрод 61 и четвертый электрод 63 - с другой ветвью (отрицательной или нейтральной) от источника тока, например 120 В.The housing 51 typically includes a first electrode 60 and a second electrode 61. The housing 51 may also include a third electrode 62. The housing 51 also includes a fourth electrode 63. The electrodes 60-63 are made of a corrosion-resistant, conductive material such as stainless steel, titanium or graphite . In one embodiment, the electrodes 60-63 are located at equal distances from each other and are made in the form of rectangular plates. The third electrode 62 and the fourth electrode 63 may be electrically connected to the electrodes 60 and 61. In one embodiment, the first electrode 60 and the third electrode 62 are connected to one branch (positive), and the second electrode 61 and the fourth electrode 63 are connected to another branch (negative or neutral) from a current source, e.g. 120 V.

Конкретные формы и размеры электродов могут варьироваться, чтобы подходить по размеру и форме к корпусу 51, но изменяться таким образом, чтобы позволять раствору электролита вступать в контакт со всеми электродами 60-63. В одном варианте присутствует желобок 64 для протекания жидкости между электродами 60-63, причем желобок 64 обычно располагается вдоль нижнего края электродов 61, 62. Пространство между электродами можно регулировать, чтобы обеспечить более эффективное протекание тока через раствор электролита 11. В рассматриваемом варианте электрический ток поступает через шнур питания и штепсельную вилку 69, подобно тому, как это происходит в других вариантах. В альтернативном варианте можно использовать соединение фиксированной разводкой. Ответвительная коробка 68 прилегает к корпусу 51 и используется для электропроводки 67, которые передают команды управления от системы управления 16 и обеспечивают соединение электродов 60-63 со шнуром питания и штепсельной вилкой 69.The specific shapes and sizes of the electrodes may vary to fit in size and shape to the housing 51, but be varied so as to allow the electrolyte solution to come into contact with all electrodes 60-63. In one embodiment, there is a groove 64 for fluid flow between the electrodes 60-63, the groove 64 generally being located along the lower edge of the electrodes 61, 62. The space between the electrodes can be adjusted to allow more efficient current flow through the electrolyte solution 11. In the present embodiment, the electric current enters through the power cord and plug 69, similar to what happens in other options. Alternatively, a fixed wiring connection may be used. The branch box 68 is adjacent to the housing 51 and is used for wiring 67, which transmit control commands from the control system 16 and provide the connection of the electrodes 60-63 with the power cord and plug 69.

Фильтр 70 состоит из основного корпуса 71 и крышки фильтра 74, используемой для фильтрования воды и герметично закрывающей корпус 71 после наполнения контейнеров 72, 73 фильтрующим материалом, как показано на ФИГ. 7. Фильтрующий материал упакован в отдельные сменные контейнеры 72, 73, такие как марлевые мешочки с поваренной солью и древесным углем, как описано выше в настоящей заявке. Один вариант включает по меньшей мере один сменный контейнер 72 с ионным содержимым, таким как поваренная соль, и один сменный контейнер 73 с альтернативным фильтрующим материалом, таким как древесный уголь или химически чистый уголь. Крышка фильтра 74 состоит из связывающих отверстий 75, которые управляют потоком воды на входе и выходом раствора электролита из фильтра 70.The filter 70 consists of a main body 71 and a filter cover 74 used to filter water and hermetically seals the housing 71 after filling the containers 72, 73 with filter material, as shown in FIG. 7. The filter material is packaged in separate, removable containers 72, 73, such as gauze bags with sodium chloride and charcoal, as described above in this application. One embodiment includes at least one removable container 72 with ionic content, such as sodium chloride, and one replaceable container 73 with alternative filter material, such as charcoal or chemically pure coal. The cover of the filter 74 consists of connecting holes 75, which control the flow of water at the inlet and outlet of the electrolyte solution from the filter 70.

На ФИГ. 8 показан вариант котла 80 для парогенерации и его соединения, которые можно использовать для подачи пара в устройство, использующее пар, такое как аппарат для обработки паром одежды. Котел 80 состоит из корпуса 81, изготовленного из жаропрочного пластика, такого как полипропилен. В другом варианте корпус 81 изготовлен из прозрачного или полупрозрачного жаропрочного материала. Корпус 81 может быть разной формы, например форма трубы на ФИГ. 8. Еще в одном варианте котел 80 имеет герметичные торцевые крышки 82, 85, которые крепятся на корпусе посредством резьбы на обоих торцах корпуса 81 и на съемных крышках 82, 85. Внутри корпуса 81 располагаются первый съемный электрод 90 и второй съемный электрод 91, изготовленные из поводящего материала, такого как графит, и расположенные в растворе электролита таким образом, чтобы каждый электрод 90, 91 в равной степени контактировал с раствором электролита, когда корпус 81 расположен вертикально, как показано на ФИГ. 8.In FIG. 8 shows an embodiment of a boiler 80 for steam generation and its connection, which can be used to supply steam to a device using steam, such as an apparatus for treating clothes with steam. The boiler 80 consists of a housing 81 made of heat-resistant plastic, such as polypropylene. In another embodiment, the housing 81 is made of a transparent or translucent heat-resistant material. The housing 81 may be of various shapes, for example, the shape of the pipe in FIG. 8. In yet another embodiment, the boiler 80 has sealed end caps 82, 85, which are mounted on the housing by threads on both ends of the housing 81 and on the removable covers 82, 85. Inside the housing 81 are the first removable electrode 90 and the second removable electrode 91 made of a conductive material, such as graphite, and located in the electrolyte solution so that each electrode 90, 91 is equally in contact with the electrolyte solution when the housing 81 is located vertically, as shown in FIG. 8.

В первой торцевой крышке 82 есть углубление для электрода и коммуникационный порт 83, предназначенный для выхода пара и для соединения с подводящим трубопроводом 92 для пара. Коммуникационный порт 83 может иметь миниатюрную трубную вставку. В одном варианте первая торцевая крышка 82 имеет внутреннее кольцевое уплотнение, чтобы герметизировать соединение с корпусом и не позволить утечку пара или воды. На второй торцевой крышке 85 находится электродный крепеж, который расположен внутри второй торцевой крышки 85 и электрически изолирован от нее. Установочная пластина 8 6 включает колпачки 87 держателя для концов электродов 90, 91, изготовленных в форме карандаша и обеспечивающих контакт с электродами 90, 91. Вторая торцевая крышка 85 содержит уплотнение, обеспечивающее герметичность и водо- и паронепроницаемость, когда торцевая крышка 85 навинчивается на корпус 81. Пластина 86 электродного держателя и колпачки 87 стационарны, тогда как вторая торцевая крышка 85 поворачивается, чтобы обеспечить герметизацию.In the first end cap 82 there is a recess for the electrode and a communication port 83, intended for the release of steam and for connection with the inlet pipe 92 for steam. Communication port 83 may have a miniature tube insert. In one embodiment, the first end cap 82 has an inner ring seal to seal the connection to the housing and to prevent leakage of steam or water. On the second end cover 85 is an electrode fixture, which is located inside the second end cover 85 and is electrically isolated from it. The mounting plate 8 6 includes caps 87 of the holder for the ends of the electrodes 90, 91, made in the form of a pencil and providing contact with the electrodes 90, 91. The second end cap 85 contains a seal that provides tightness and water and vapor impermeability when the end cap 85 is screwed onto the housing 81. The plate 86 of the electrode holder and the caps 87 are stationary, while the second end cap 85 is rotated to provide sealing.

Как показано на ФИГ. 8, один вариант электрической линии питания 95 включает двухкомпонентную структуру. Первая соединительная деталь 97 входит в другую соединительную деталь 98, такое соединение отделяет котел для парогенерации 80 от штепсельной вилки 99. Штепсельная вилка 99 включается в сетевую розетку и соединена со второй соединительной деталью 98. Когда вторая соединительная деталь 98 соединяется с первой соединительной деталью 97, электрический ток может протекать к электродам 90, 91 через электрическое соединение внутри колпачков 87. Вода в корпусе 81 закипает и преобразуется в пар, который поступает в устройство, использующее пар, через подводящий трубопровод 92. В другом варианте подводящий трубопровод 92 соединен с устройством через быстрое соединение 93. В корпус 81 могут быть установлены дополнительные электроды. Первая и вторая соединительные детали 97, 98 могут включать предохранительный замок на случай нечаянного расцепления. Кроме того, в них может входить непроводящая защита.As shown in FIG. 8, one embodiment of an electrical power line 95 includes a two-component structure. The first connecting part 97 enters another connecting part 98, such a connection separates the steam boiler 80 from the plug 99. The plug 99 is connected to a power outlet and connected to the second connecting part 98. When the second connecting part 98 is connected to the first connecting part 97, an electric current can flow to the electrodes 90, 91 through an electrical connection inside the caps 87. Water in the housing 81 boils and is converted into steam, which enters the device using steam through the stock indeed created a conduit 92. In another embodiment, the supply conduit 92 is connected to the apparatus via a fast connection 93. Additional electrodes may be positioned in the housing 81. The first and second fittings 97, 98 may include a safety lock in case of accidental release. In addition, non-conductive protection may be included.

В одном случае для осуществления варианта, представленного на ФИГ. 8, система управления отсутствует. Поваренная соль и водопроводная вода добавляются оператором. Затем оператор включает систему парогенерации в сетевую розетку, и система генерирует пар до тех пор, пока вода в котле не заканчивается. Во многих местах система будет работать на водопроводной воде и генерировать пар даже без добавления поваренной соли, так как в воде уже содержатся нерастворимые проводящие примеси.In one case, to implement the option presented in FIG. 8, the control system is missing. Salt and tap water are added by the operator. The operator then plugs the steam generation system into a power outlet, and the system generates steam until the water in the boiler runs out. In many places, the system will run on tap water and generate steam even without adding salt, as the water already contains insoluble conductive impurities.

На ФИГ. 9 представлен еще один вариант системы парогенерации 10 для осуществления настоящей патентной заявки в том виде, как он может быть продан потребителям для приготовления пищи или других операций, требующих постоянного снабжения паром, дозированную его подачу или производство заранее определенного объема пара.In FIG. 9 shows another embodiment of the steam generation system 10 for implementing the present patent application in the form in which it can be sold to consumers for cooking or other operations that require a constant supply of steam, its metered supply or production of a predetermined volume of steam.

Резервуар 100 системы парогенерации 10 ФИГ. 9 изготавливается из прозрачного, съемного и моющегося материала, такого как пластик, и может отделяться от блока управления 101. Блок управления 101 включает котел для парогенерации, такой как котел 30, показанный на ФИГ. 3, 4. Такой котел 30 внутри блока управления расположен вертикально и в него подается раствор из резервуара 100.The reservoir 100 of the steam generation system 10 FIG. 9 is made of a transparent, removable and washable material, such as plastic, and can be separated from the control unit 101. The control unit 101 includes a boiler for steam generation, such as the boiler 30 shown in FIG. 3, 4. Such a boiler 30 is located vertically inside the control unit and a solution is supplied into it from the tank 100.

Блок управления 101 включает также схему системы управления 16, как показано на ФИГ. 2. Блок управления 101 может также включать индикатор включения/выключения 102 и другие индикаторы, например индикатор включателя/выключателя, и ручку для того, чтобы задавать время операции, которая соединена с контроллером 21. Система парогенерации 10 также имеет чашу для конденсата 103, которая находится под отделением 104, предназначенным для получения пара, и является съемной. Пар из котла, который находится в блоке управления, переходит в приемное отделение 104 и в паровую камеру 107, в которую можно укладывать продукты питания или другие объекты. Приемное отделение 104 для пара и паровая камера 107 включают крышку 105 на шарнирном соединении с ручкой 106. В рассматриваемом варианте паровая камера 107 имеет множество отверстий 108, расположенных на одной или более поверхностях и позволяющих пару из приемного отделения 104 для пара двигаться через паровую камеру 107. Конденсат пара собирается в чашу 103 для сбора конденсата.The control unit 101 also includes a control system circuit 16, as shown in FIG. 2. The control unit 101 may also include an on / off indicator 102 and other indicators, for example, an on / off indicator, and a knob for setting an operation time that is connected to the controller 21. The steam generation system 10 also has a condensate bowl 103, which located under the compartment 104, designed to receive steam, and is removable. Steam from the boiler, which is located in the control unit, passes into the receiving compartment 104 and into the steam chamber 107, in which food or other objects can be stacked. The steam receiving compartment 104 and the steam chamber 107 include a lid 105 pivotally connected to the handle 106. In the present embodiment, the steam chamber 107 has a plurality of holes 108 located on one or more surfaces and allowing steam from the steam receiving compartment 104 to move through the steam chamber 107 The steam condensate is collected in the condensate collection vessel 103.

Раскрытые методы и системы были показаны и описаны соответственно вариантам, представленным на чертежах, однако в них можно внести разные изменения, не выходя за пределы существа и объема изобретения, которые описаны в прилагаемой формуле.The disclosed methods and systems have been shown and described in accordance with the options presented in the drawings, however, various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention, which are described in the attached claims.

Claims (17)

1. Система для генерации пара из раствора электролита, включающая котел для парогенерации, устройство для подачи ионного содержимого в воду, устройство подачи раствора электролита, устройство для измерения электрического тока и контроллер, в которой вышеуказанный котел для парогенерации содержит первый электрод и второй электрод, причем вышеуказанные первый и второй электроды расположены таким образом, чтобы контактировать с раствором электролита при подаче раствора электролита в вышеуказанный котел для парогенерации, и ток протекает между вышеуказанными первым и вторым электродами через раствор электролита; вышеуказанное устройство для подачи ионного содержимого в воду содержит источник ионов электролита, при прохождении воды через который вода обогащается ионами электролита; вышеуказанный электрический ток нагревает раствор электролита с целью образования пара, а вышеуказанный контроллер соединен с устройством, подающим раствор электролита, чтобы включать и отключать подачу раствора электролита в вышеуказанный котел для парогенерации, работающий на электрическом токе, измеряемом устройством для измерения электрического тока.1. A system for generating steam from an electrolyte solution, including a boiler for steam generation, a device for supplying ionic contents to water, a device for supplying an electrolyte solution, a device for measuring electric current and a controller in which the above boiler for steam generation contains a first electrode and a second electrode, wherein the aforementioned first and second electrodes are arranged so as to contact with the electrolyte solution when the electrolyte solution is supplied to the above boiler for steam generation, and the current flows between said first and second electrodes through the electrolyte solution; the above device for supplying ionic contents to water contains an electrolyte ion source, when water passes through which water is enriched with electrolyte ions; the aforementioned electric current heats the electrolyte solution in order to generate steam, and the aforementioned controller is connected to an electrolyte solution supplying device to turn on and off the supply of the electrolyte solution to the aforementioned steam generating boiler operating on an electric current measured by the electric current measuring device. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вышеуказанное устройство для подачи раствора электролита включает насос.2. The system according to p. 1, characterized in that the above device for supplying an electrolyte solution includes a pump. 3. Система по п. 1, которая содержит резервуар, отличающаяся тем, что вышеуказанный резервуар используется для хранения раствора электролита, а также тем, что вышеуказанное устройство для подачи раствора электролита имеет соединение для доставки раствора электролита из резервуара в вышеуказанный нагревательный котел.3. The system according to claim 1, which contains a reservoir, characterized in that the above reservoir is used to store the electrolyte solution, and also that the above electrolyte solution supply device has a connection for delivering the electrolyte solution from the reservoir to the above heating boiler. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она включает обратный клапан между вышеуказанным устройством для подачи раствора электролита и вышеуказанным котлом для парогенерации.4. The system according to p. 1, characterized in that it includes a check valve between the above device for supplying an electrolyte solution and the above boiler for steam generation. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она включает устройство, соединяющееся с вышеуказанным котлом для парогенерации, которое использует пар, получаемый из вышеуказанного котла.5. The system according to p. 1, characterized in that it includes a device connected to the above boiler for steam generation, which uses steam obtained from the above boiler. 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вышеуказанный котел для парогенерации содержит первый торцевой колпак и второй торцевой колпак, а также тем, что первый электрод включает трубчатый кожух, который имеет первый торец и второй торец и выполнен из проводящего материала, первый торцевой колпак крепится к первому торцу данного трубчатого кожуха, а второй торцевой колпак - соответственно ко второму торцу данного трубчатого кожуха; первый торцевой колпак и второй торцевой колпак выполнены из непроводящего материала.6. The system according to claim 1, characterized in that the aforementioned boiler for steam generation comprises a first end cap and a second end cap, as well as the fact that the first electrode includes a tubular casing that has a first end and a second end and is made of conductive material, the first the end cap is attached to the first end of the tubular casing, and the second end cap, respectively, to the second end of the tubular casing; the first end cap and the second end cap are made of non-conductive material. 7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что вышеуказанный второй электрод расположен внутри трубчатого кожуха, а также тем, что вышеуказанный первый электрод имеет внутренний диаметр, а вышеуказанный второй электрод - наружный диаметр, причем наружный диаметр второго электрода меньше внутреннего диаметра вышеуказанного трубчатого кожуха так, что между первым и вторым электродами образуется зазор для подачи в него раствора электролита, а ток, протекающий между первым и вторым электродами, протекает через раствор электролита в вышеуказанном зазоре с целью нагревания этого раствора электролита.7. The system according to claim 6, characterized in that the aforementioned second electrode is located inside the tubular casing, and also that the aforementioned first electrode has an inner diameter and the aforementioned second electrode has an outer diameter, the outer diameter of the second electrode being smaller than the inner diameter of the above tubular so that a gap is formed between the first and second electrodes for supplying an electrolyte solution thereto, and a current flowing between the first and second electrodes flows through the electrolyte solution in the above Azora to heat this electrolyte solution. 8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что вышеуказанный котел для парогенерации включает расширительную камеру, и тем, что данная расширительная камера располагается по меньшей мере над одной группой, состоящей из вышеуказанных первого и второго электродов, и служит для получения пара, генерированного при нагревании вышеупомянутого раствора электролита.8. The system according to p. 7, characterized in that the aforementioned boiler for steam generation includes an expansion chamber, and that the expansion chamber is located at least one group consisting of the above first and second electrodes, and is used to produce steam generated by heating the above electrolyte solution. 9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что вышеуказанный второй электрод имеет круглое поперечное сечение.9. The system according to p. 8, characterized in that the aforementioned second electrode has a circular cross section. 10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вышеуказанный нагревательный котел включает корпус и крышку, причем вышеназванный корпус состоит из боковых стенок и днища, данный корпус выполнен из непроводящего материала, а вышеназванная крышка включает периферическое уплотнение между вышеуказанными крышкой и корпусом для образования герметичного водонепроницаемого пространства.10. The system according to claim 1, characterized in that the aforementioned heating boiler includes a housing and a lid, wherein the aforementioned housing consists of side walls and a bottom, the housing is made of non-conductive material, and the aforementioned cover includes a peripheral seal between the aforementioned cover and the housing to form sealed waterproof space. 11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что вышеуказанные первый и второй электроды имеют прямоугольную форму.11. The system according to p. 10, characterized in that the above first and second electrodes have a rectangular shape. 12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из вышеуказанных электродов имеет желобок вдоль нижнего края для прохождения раствора электролита.12. The system according to p. 11, characterized in that at least one of the above electrodes has a groove along the lower edge for the passage of the electrolyte solution. 13. Система для генерации пара из раствора электролита, включающая датчик тока, связанный с контроллером фазового угла, котел для парогенерации, который содержит первый электрод и второй электрод, причем вышеуказанные первый и второй электроды расположены таким образом, чтобы контактировать с раствором электролита, когда этот раствор электролита подается в вышеназванный котел для парогенерации; первый и второй электроды соединены с источником переменного тока, и ток протекает между указанными выше первым и вторым электродами через раствор электролита; вышеуказанный ток нагревает раствор электролита, в результате чего образуется пар, и подача тока автоматически прекращается, когда весь раствор электролита в вышеуказанном котле для парогенерации преобразован в пар, указанный контроллер фазового угла выключает ток на части каждого периода переменного тока при приближении величины тока к контрольной отметке.13. A system for generating steam from an electrolyte solution, including a current sensor coupled to a phase angle controller, a steam boiler that includes a first electrode and a second electrode, said first and second electrodes being arranged so as to contact the electrolyte solution when this the electrolyte solution is supplied to the above boiler for steam generation; the first and second electrodes are connected to an alternating current source, and current flows between the above first and second electrodes through an electrolyte solution; the above current heats the electrolyte solution, as a result of which steam is generated, and the current supply automatically stops when the entire electrolyte solution in the above boiler for steam generation is converted to steam, the specified phase angle controller turns off the current for parts of each alternating current period when the current approaches the reference mark . 14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что включает устройство для подачи ионного содержимого в воду при прохождении через него воды.14. The system according to p. 13, characterized in that it includes a device for supplying ionic contents to water when water passes through it. 15. Система по п. 13, отличающаяся тем, что включает подводящий трубопровод, быстросоединяемое соединение и устройство, причем вышеуказанное устройство соединено с котлом для парогенерации для получения образованного пара через вышеназванный подводящий трубопровод и быстросоединяемое соединение; вышеназванное устройство использует пар, произведенный в указанном выше котле для парогенерации.15. The system according to p. 13, characterized in that it includes a supply pipe, a quick-connect connection and a device, and the above device is connected to a boiler for steam generation to produce formed steam through the above-mentioned supply pipe and a quick-connect; the above device uses the steam produced in the above boiler for steam generation. 16. Система по п. 13, отличающаяся тем, что вышеуказанные первый и второй электроды изготовлены в виде карандаша.16. The system according to p. 13, characterized in that the above first and second electrodes are made in the form of a pencil. 17. Система по п. 13, отличающаяся тем, что раствор электролита включает по меньшей мере один элемент из группы, состоящей из водопроводной воды с проводящими примесями, которые содержатся в водопроводной воде, и водопроводную воду с добавленной в нее поваренной солью. 17. The system according to p. 13, characterized in that the electrolyte solution includes at least one element from the group consisting of tap water with conductive impurities that are contained in tap water, and tap water with sodium chloride added to it.
RU2014109828/06A 2011-08-16 2011-08-16 System for steam generation from electrolyte solution (versions) RU2584627C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/048007 WO2013025208A1 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Steam generator system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014109828A RU2014109828A (en) 2015-09-27
RU2584627C2 true RU2584627C2 (en) 2016-05-20

Family

ID=47715332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109828/06A RU2584627C2 (en) 2011-08-16 2011-08-16 System for steam generation from electrolyte solution (versions)

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP2745050A4 (en)
JP (1) JP6065237B2 (en)
KR (1) KR20140064862A (en)
CN (1) CN103857958B (en)
AU (1) AU2011374994B2 (en)
CA (1) CA2844489A1 (en)
HK (1) HK1199297A1 (en)
MX (1) MX353543B (en)
RU (1) RU2584627C2 (en)
WO (1) WO2013025208A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213444U1 (en) * 2022-07-12 2022-09-13 Александр Иванович Степулёв Device for obtaining ionized steam

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9462909B1 (en) 2013-05-01 2016-10-11 Iwd Holdings, Llc Apparatus utilizing infrared emissions and steam to treat food
CN104591467A (en) * 2015-02-26 2015-05-06 罗民雄 Electrolytic water vapor generation device
US10030961B2 (en) 2015-11-27 2018-07-24 General Electric Company Gap measuring device
US10536992B2 (en) * 2016-10-12 2020-01-14 John Arthur Cobb, JR. Resistance method
KR102043822B1 (en) * 2019-04-04 2019-12-02 정지운 Rapid steam generator using electrolysis
CN113865081B (en) * 2021-10-15 2022-09-09 安徽安泽电工有限公司 Automatic electrode boiler of scale removal

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU80626A1 (en) * 1948-11-10 1948-11-30 Н.И. Казаков Boiler room installation
SU1666847A1 (en) * 1988-12-21 1991-07-30 Орловский научно-исследовательский институт легкого машиностроения Stem generator
RU2013687C1 (en) * 1991-04-03 1994-05-30 Нелюбов Павел Леонидович Electrode boiler
RU2314660C2 (en) * 2005-02-21 2008-01-10 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Water heater which uses electrodes (variants)
WO2010019833A2 (en) * 2008-08-13 2010-02-18 Ideas Well Done Llc Rapid liquid heating

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1954248A (en) * 1931-11-18 1934-04-10 Frederick T Kaelin Electric steam generator
DE732436C (en) * 1940-04-10 1943-03-03 Junker & Ruh A G Steam boiler with electrode heating
US3114028A (en) * 1957-02-13 1963-12-10 William Vischer Electrode type vapor generator
NL158376B (en) * 1974-01-18 1978-11-15 Innovative Process Equipment QUICK COOKING.
LU76777A1 (en) * 1977-02-16 1978-10-18
JPS54107701U (en) * 1977-09-09 1979-07-28
US4327459A (en) * 1980-04-14 1982-05-04 Metropolitan Vacuum Cleaner Co., Inc. Combined steam and vacuum cleaner
GB8611305D0 (en) * 1986-05-09 1986-06-18 Eaton Williams Raymond H Humidifier control means
CH682177A5 (en) * 1991-04-12 1993-07-30 Condair Ag
JP3076662B2 (en) * 1992-03-27 2000-08-14 マツダ株式会社 Engine cooling water circulation device
GB9303582D0 (en) * 1993-02-23 1993-04-07 Eaton Williams Group Ltd Electrode boilsers with automatic control
KR200269604Y1 (en) * 2001-12-12 2002-03-25 고정순 steam cleaner
CN101000133A (en) * 2006-01-12 2007-07-18 黄淑娴 Electrode steam generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU80626A1 (en) * 1948-11-10 1948-11-30 Н.И. Казаков Boiler room installation
SU1666847A1 (en) * 1988-12-21 1991-07-30 Орловский научно-исследовательский институт легкого машиностроения Stem generator
RU2013687C1 (en) * 1991-04-03 1994-05-30 Нелюбов Павел Леонидович Electrode boiler
RU2314660C2 (en) * 2005-02-21 2008-01-10 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Water heater which uses electrodes (variants)
WO2010019833A2 (en) * 2008-08-13 2010-02-18 Ideas Well Done Llc Rapid liquid heating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213444U1 (en) * 2022-07-12 2022-09-13 Александр Иванович Степулёв Device for obtaining ionized steam

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140064862A (en) 2014-05-28
EP2745050A4 (en) 2015-08-12
HK1199297A1 (en) 2015-06-26
MX2014001813A (en) 2014-07-28
WO2013025208A1 (en) 2013-02-21
AU2011374994B2 (en) 2017-04-20
MX353543B (en) 2018-01-17
CA2844489A1 (en) 2013-02-21
EP2745050A1 (en) 2014-06-25
CN103857958A (en) 2014-06-11
JP2014526028A (en) 2014-10-02
CN103857958B (en) 2016-12-28
AU2011374994A1 (en) 2014-03-20
JP6065237B2 (en) 2017-01-25
RU2014109828A (en) 2015-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584627C2 (en) System for steam generation from electrolyte solution (versions)
JP5516585B2 (en) Apparatus and method for rapid heating of liquid
DK2649015T3 (en) Compact electrolytic apparatus with closed control circuit
CA2759322C (en) Food steamer containers with sequential ohmic water heating
CN202188617U (en) Instant heating type water boiler
CN208121213U (en) A kind of hypochlorite generator's binding electric pole type cooling system
US20110266272A1 (en) Steam Generator System
KR101564594B1 (en) Water ionizer
CN212339196U (en) Immersed electrode steam generator
CN111536495A (en) Immersed electrode steam generator
JPS6014086Y2 (en) steam generator
RU203253U1 (en) Automated electrode steam generator
CA2897246C (en) A steam generator using a plasma arc
CA2613943A1 (en) Water heater with integral pulsed electrolysis heater and method of using same
CN203657129U (en) Electric heating type humidifier
RU104666U1 (en) REGULATED ELECTRODE TYPE STEAM GENERATOR
MX2009010771A (en) Integral system for disinfecting pool water.
RU1827058C (en) Multi-purpose liquid heater
RU2474757C1 (en) Steam generator
JPS6014085Y2 (en) steam generator
CN202665959U (en) Intelligent double-temperature-control multifunctional crissum fuming and washing instrument
CN203647142U (en) Liquid heating container
KR20120081030A (en) Steam generating apparatus
JP2002224675A (en) Disinfection apparatus for water supply
JPH11115996A (en) Strong electrolytic water feeder and its water discharge device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180817