Изобретение предназначено для энергетики и может быть использовано при получении дешевых и экономичных источников энергии.The invention is intended for energy and can be used to obtain cheap and economical energy sources.
Известны промышленные способы и устройства разложения воды (см., например, Российские патенты №2506349, 2535304, 2496917, 2521868), у которых происходит замедленная нейтрализация ионов водорода и кислорода.Known industrial methods and devices for the decomposition of water (see, for example, Russian patents No. 2506349, 2535304, 2496917, 2521868) in which there is a delayed neutralization of hydrogen and oxygen ions.
Целью изобретения является повышение скорости нейтрализации ионов водорода и кислорода, что приводит к увеличению производительности разложения воды.The aim of the invention is to increase the rate of neutralization of hydrogen ions and oxygen, which leads to an increase in the performance of the decomposition of water.
В Российском патенте №2142905 сказано, что в камере разложения перегретый пар разлагается на водород и кислород электрическим полем, создаваемым положительным и отрицательным электродами, на которые подается постоянный ток, с напряжением 6000 В. Энергия разложения при этом определяется суммарной энергией электрического поля и тепловой энергией пара. Предлагается разлагать воду электромагнитным полем, содержащим сумму энергий электрического и магнитного полей. При этом водяной конденсатор содержит диэлектрик, в качестве которого служит разлагаемая вода, при этом конденсаторные пластины изолированы от воды диэлектриком с диэлектрической проницаемостью не ниже диэлектрической проницаемости воды. При разложении холодной воды компенсацию тепловой энергии производит магнитное поле Н, вектора напряженности которого направлены перпендикулярно вектору напряженности электрического поля Е, см. фиг. 2.In Russian patent No. 2142905 it is said that in the decomposition chamber superheated steam is decomposed into hydrogen and oxygen by an electric field created by positive and negative electrodes, to which direct current is supplied, with a voltage of 6000 V. The decomposition energy is determined by the total energy of the electric field and thermal energy couple. It is proposed to decompose water by an electromagnetic field containing the sum of the energies of the electric and magnetic fields. Moreover, the water condenser contains a dielectric, which is decomposable water, while the capacitor plates are isolated from water by a dielectric with a dielectric constant not lower than the dielectric constant of water. When cold water is decomposed, the thermal energy is compensated by a magnetic field H, the intensity vectors of which are directed perpendicular to the electric field strength vector E, see FIG. 2.
На фиг. 1 изображено устройство разложения воды на кислород и водород электромагнитными полями и на фиг. 2 его электрическая схема. Оно содержит емкость 1, выполненную из изоляционного материала, причем стенки, к которым беззазорно примыкают водородный электрод 7 и кислородный электрод 8, выполнены из материала, диэлектрическая проницаемость которого превосходит диэлектрическую проницаемость воды. В емкости установлены термопара 2, датчик уровня воды 14, отверстие 4 с нейтрализационной сеткой отрицательного потенциала и отверстие 5 с нейтрализационной сеткой положительного потенциала. Через клапан 3 происходит подача воды. Через вентиль 6 удаление холодной неразложившейся воды. Емкость 1 с электродами 7 и 8 вставлена в замкнутый магнитопровод 9, имеющий полюса 12, примыкающие к стенкам емкости, первичную катушку 10 и вторичную 11. Первичная катушка мотается изолированным проводом, выполненным из электротехнической стали, а вторичная - изолированным медным проводом. С вторичной катушки снимаются два напряжения, большее из которых через выпрямитель и умножитель напряжения 13 подается на нейтрализационные сетки выходных газовых отверстий. Меньшее напряжение через выпрямитель и умножитель напряжения подается на электроды, причем с целью увеличения энергии электрического поля на выходе выпрямитель зашунтирован конденсатором С.In FIG. 1 shows a device for decomposing water into oxygen and hydrogen by electromagnetic fields, and FIG. 2 its electrical circuit. It contains a container 1 made of an insulating material, and the walls to which the hydrogen electrode 7 and the oxygen electrode 8 are adjacent seamlessly are made of a material whose dielectric constant exceeds the dielectric constant of water. A thermocouple 2, a water level sensor 14, a hole 4 with a neutralization grid of negative potential and a hole 5 with a neutralization grid of positive potential are installed in the tank. Through valve 3, water is supplied. Through valve 6 remove cold undecomposed water. A capacitance 1 with electrodes 7 and 8 is inserted into a closed magnetic circuit 9 having poles 12 adjacent to the walls of the capacitance, a primary coil 10 and a secondary 11. The primary coil is wound with an insulated wire made of electrical steel, and the secondary coil with an insulated copper wire. Two voltages are removed from the secondary coil, the greater of which is supplied through the rectifier and voltage multiplier 13 to the neutralization grids of the gas outlet openings. Less voltage through the rectifier and voltage multiplier is supplied to the electrodes, and in order to increase the electric field energy at the output, the rectifier is shunted by capacitor C.
Работа устройства заключается в том, что при заполнении емкости водой, которое происходит до датчика уровня, который при замыкании контактов водой дает сигнал на отключение насоса подачи воды и включение напряжения питания, происходит распад молекул воды на ионы водорода и кислорода. Известно, что длина полуволны магнитного поля (магнитного потока), создаваемого, например, 50 Гц током, равна 3000 км. Этот положительный импульс за сотую долю секунды пройдет по магнитопроводу, а значит через катушки, столько раз, во сколько длина импульса больше пути, по которому проходит импульс по магнитопроводу. Поэтому, применяя магнитопровод, мы значительно увеличиваем энергию разложения воды. Кроме того электрическое поле ориентирует диполи воды вдоль действия вектора напряженности электрического поля, в то же время вектора магнитных полей, действуя попеременно в разные стороны перпендикулярно ориентации диполей, разрушают атомарные связи в молекуле воды, в результате молекула распадается на ионы водорода и кислорода, при этом тепловая энергия воды, выражающаяся в броуновском движении, содействует в распаде молекул воды. Поэтому температура неразложившейся воды падает, о чем фиксирует термопара. Положительные ионы водорода и отрицательные ионы кислорода, проходя через свои сетки, потенциалы которых значительно превышают потенциалы электродов, нейтрализуются по аналогии с электролизным процессом и атомы газов раздельно по своим каналам поступают по заданному назначению. При достижении заданной температуры, фиксируемой термопарой, напряжение питания отключается, открывается вентиль 6 и происходит откачка холодной воды после чего цикл повторяется.The operation of the device is that when the tank is filled with water, which occurs before the level sensor, which, when the contacts are closed with water, gives a signal to turn off the water supply pump and turn on the supply voltage, water molecules decompose into hydrogen and oxygen ions. It is known that the half-wavelength of the magnetic field (magnetic flux) generated, for example, by 50 Hz current, is 3000 km. This positive impulse in a hundredth of a second passes through the magnetic circuit, and therefore through the coils, as many times as the length of the pulse is greater than the path along which the pulse passes through the magnetic circuit. Therefore, using a magnetic circuit, we significantly increase the energy of decomposition of water. In addition, the electric field orientates the water dipoles along the action of the electric field vector, while the magnetic field vector, acting alternately in different directions perpendicular to the dipole orientation, breaks the atomic bonds in the water molecule, as a result, the molecule breaks up into hydrogen and oxygen ions, while thermal energy of water, expressed in Brownian motion, contributes to the decay of water molecules. Therefore, the temperature of undecomposed water drops, which is recorded by a thermocouple. Positive hydrogen ions and negative oxygen ions, passing through their grids, the potentials of which are significantly higher than the potentials of the electrodes, are neutralized by analogy with the electrolysis process and gas atoms separate through their channels for a given purpose. When the set temperature fixed by the thermocouple is reached, the supply voltage is turned off, valve 6 opens and cold water is pumped out, after which the cycle repeats.
Для непрерывного производства водорода и кислорода используется два устройства. Когда одно устройство сливает холодную воду и накачивает горячую, другое производит разложение воды. Такая периодическая работа устройств позволяет производить непрерывное разложение воды на кислород и водород.For the continuous production of hydrogen and oxygen, two devices are used. When one device drains cold water and pumps hot water, the other decomposes the water. Such periodic operation of the devices allows for the continuous decomposition of water into oxygen and hydrogen.
Предлагаемое устройство может найти самое широкое применение, например в транспортных средствах, в хозяйственной деятельности. Например, в южных солнечных странах для получения водорода можно использовать горячую воду от солнечных коллекторов. На тепловых электростанциях горячую воду сливают на улицу. В средствах водного, железнодорожного транспорта на механическую работу затрачивается не более 27% от всей тепловой энергии сгорания водорода, остальную энергию в виде горячей воды путем нагревания холодной воды выхлопным паром направлять в устройство разложения воды, замыкая тем самым энергетический цикл, что приводит к значительному уменьшению затрат электрической энергии.The proposed device can find the widest application, for example, in vehicles, in economic activities. For example, in southern sunny countries, hot water from solar collectors can be used to produce hydrogen. At thermal power plants, hot water is poured into the street. In the means of water and rail transport, no more than 27% of the total thermal energy of hydrogen combustion is expended on mechanical work; the rest of the energy in the form of hot water is sent to the water decomposition device by heating exhaust water with exhaust steam, thereby closing the energy cycle, which leads to a significant reduction electric energy costs.
