WO2012079596A1 - Dissoziation und separation von wassermolekülen in einem elektrischen feld - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen.
  • the present invention relates to an apparatus for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen.
  • the present invention furthermore relates to an electrical circuit for operating a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen.
  • the present invention relates to a method for operating an electrical circuit according to the invention.
  • the present invention furthermore relates to a system for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen, comprising at least one device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field and at least one electrical circuit for operating a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, which is advantageously formed according to at least one of the inventive method for operating a device according to the invention and / or at least one of the methods for operating an electrical circuit according to the invention and / or is set up.
  • electrical dissociation is understood to mean in particular the separation of hydrogen (H) and oxygen (O) in water (H 2 O) under the action of an electric field.
  • DE 103 55 158 A1 discloses a method and a device for obtaining electrical energy and / or mechanical drive energy from electrolytically dissociated water.
  • electrically operated dissociation or dissociation from a substantially continuously supplied amount of water a blast of hydrogen and oxygen to be generated.
  • the chemical energy of the oxyhydrogen gas mixture is to be converted into electrical energy and / or mechanical drive energy.
  • a part of the generated electrical energy is to be supplied to the dissociation unit.
  • a device for generating mechanical drive energy and / or electrical energy contains at least one water tank, a high-frequency resonance electrolysis unit connected to the water tank, a fuel cell device connected to the high-frequency resonance electrolysis unit and / or one with the high-frequency resonance Electrolysis unit associated oxyhydrogen combustion engine.
  • electrolytic dissociation with a dissociation device according to DE 103 55 158 A1 water molecules are to be aligned in an external electric field, the dipole moments of the water molecules being aligned along the field lines of the external electric field. Upon oscillation of the external electric field, the energy levels of the molecular vibrations in the water molecule should be excitable.
  • Resonance tuning of the frequency of the oscillating electric field with the natural frequencies of the vibrations within the water molecules is said to produce sufficiently large vibration amplitudes along the molecular binding axes of the water molecules that break the covalent bond between the oxygen and hydrogen atoms.
  • the water molecules should dissociate and hydrogen or oxygen are released.
  • the invention is in the light of this prior art, the object, while avoiding the disadvantages and limitations given in the prior art, an electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen to improve ,
  • a method for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen or for the production of hydrogen which is characterized in that the electric field with a an impulse in a high voltage and at high-voltage region forming at least one high voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode and a voltage source providing a DC voltage in a low voltage range at least one low voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode, wherein the electrode assembly of the low voltage circuit is exposed between the electrodes of the electrode assembly of the high voltage circuit forming electric field, such that a due to the voltage source of the low-voltage circuit between the electrodes of the electrode assembly of the low-voltage circuit forming electric field and forming due to the voltage source of the high voltage circuit between the electrodes of the electrode assembly of the high voltage circuit electric field at least not mi mi Nimieren, and the voltage source of the high voltage
  • the present invention makes use of the finding that the water molecule H 2 O is a polar molecule in which two hydrogen atoms H are bonded to an oxygen atom O, wherein the bond angle between the two OH bonds is about 104.45 °. Substituting this molecule of water H 2 O to an electrical field of high field strength, then the water molecule H 2 0 is stretched in the field direction and the bond angle between the two OH reduced bonds. In the electric field, the electron spin of the molecules aligns in the same direction. From a given field strength of the electric field, the field forces generated by the electric field exceed the binding forces of the water molecule.
  • the electrical dissociation of water molecules H 2 O thus obtained is only of infinitesimal duration without a separation according to the invention, since the dissociated water molecules, ie the oxyhydrogen-forming molecules, immediately resociate to water molecules.
  • the dissociation of dissociated water molecules is counteracted by separation.
  • the electric field is formed according to the present invention by superposition of electric fields of at least two voltage circuits, at least one high voltage circuit and at least one low voltage circuit.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit is subjected to the electrical field formed between the electrodes of the electrode arrangement of the high-voltage circuit such that an electric field forming between the electrodes of the low-voltage circuit due to the voltage source of the low-voltage circuit and an electric field due to the voltage source of the high-voltage circuit Electrodes of the electrode assembly of the high voltage circuit forming electric field at least not minimize each other.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit is exposed to the electric field formed between the electrodes of the electrode arrangement of the high-voltage circuit such that an electric field forming between the electrodes of the electrode arrangement of the low-voltage circuit due to the voltage source of the low-voltage circuit and an electric field due to the Voltage source of the high voltage circuit between the electrodes of the electrode assembly of the high voltage circuit forming electric field reinforce each other.
  • the electrical field formed by superimposing electrical fields of the low-voltage circuit and the high-voltage circuit thus have in the same directions.
  • the high-voltage circuit according to the invention advantageously causes an electrical dissociation of water molecules.
  • the low-voltage circuit according to the invention advantageously effects a separation of the dissociated water molecules, which form oxyhydrogen gas. Furthermore, the low-voltage circuit may advantageously cause electrical dissociation of water molecules.
  • the functions of dissociation, in particular caused by high-voltage pulses, and separation, in particular by the charge carrier current, are thus subdivided according to voltage and current.
  • the dissociation is advantageously carried out by means of high-frequency high voltage at low current and the separation by means of a galvanically isolated circuit low DC voltage and high current.
  • the high voltage circuit with high voltage at low power consumption and the low-voltage circuit with high Power consumption operated at low voltage are the pulse-to-pause ratio - also called the duty cycle - the high voltage electrical dissociation source advantageously adjusted, preferably controlled or regulated, which adjusts a functional flow equilibrium, it is especially for the respective required Quantities set the appropriate pulse-pause ratio.
  • the current consumption that is, the current setting of the voltage circuits during operation provides a control or control variable for the functional flow equilibrium ready.
  • the voltage source of the high voltage circuit pulses preferably needle pulses, with an adjustable and / or controllable pulse-pause ratio and the voltage source of the low-voltage circuit provides a current-regulated DC voltage for the required or required charge carrier current.
  • the amount of water molecules dissociated in the electric field can be controlled and / or regulated by means of the voltage source of the high voltage circuit, preferably by controlling and / or regulating the voltage level, the pulse sequence and / or the frequency of the pulses of the voltage source.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the amount of water molecules dissociated in the electric field can be controlled and / or regulated by means of the voltage source of the low-voltage circuit, preferably by controlling and / or regulating the resulting current intensity.
  • the amount of a reaction product formed in the electric field can be controlled and / or regulated by means of the voltage source of the high-voltage circuit and / or by means of the voltage source of the low-voltage circuit.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the controls and / or controls by means of at least one characteristic field.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the at least one anode of the high-voltage circuit and the at least one anode of the low-voltage circuit are electrically conductively connected or formed together and the at least one cathode of the high-voltage circuit and the at least one cathode of the low-voltage circuit are connected to different ground connections or connectable, or the at least one cathode of the high-voltage circuit and the at least one cathode of the low-voltage circuit are electrically conductively connected or formed together and the at least one anode of the high-voltage circuit and the at least one anode of the low-voltage circuit connected to different potential terminals or connectable.
  • At least one reaction product formed in the electric field preferably oxyhydrogen or hydrogen
  • at least one discharged reaction product is supplied to a further use, preferably a further use for obtaining electrical energy, mechanical drive energy and / or thermal combustion energy from or with the discharged reaction product.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the at least one discharged reaction product for obtaining electrical energy is supplied to a fuel cell, preferably a hydrogen-oxygen fuel cell.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the at least one discharged reaction product for obtaining mechanical drive energy of an internal combustion engine is supplied, preferably an internal combustion engine, such as a reciprocating or rotary engine, or a turbomachine, such as a gas turbine, or in particular a constant pressure turbine.
  • the at least one discharged reaction product is supplied to a device or a system for thermal material processing, preferably a cutting torch or the like.
  • the at least one discharged reaction product is fed to a heating system or a heating burner, preferably a combined heat and power plant (CHP) or the like.
  • CHP combined heat and power plant
  • the removal of the at least one reaction product formed in the electric field and / or the supply of the at least one discharged reaction product is controlled and / or regulated to a more extensive use.
  • a further embodiment of the invention provides that at least one discharged reaction product, preferably water, is supplied to the electric field.
  • at least one discharged reaction product preferably water
  • water formed in the electric field is removed as the reaction product.
  • the discharged reaction product is returned to the room.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by a continuous or clocked operation, in particular such that the electric field water is supplied continuously or cyclically and at least one resulting in the electric field reaction product, preferably oxyhydrogen or hydrogen, continuously and / or cycled removed becomes.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the water molecules in the electric field are additionally exposed to flashes of light from at least one device for the emission of photons. It has been found that, with the method according to the invention, the electrons in the electric field of the water molecules to be dissociated are caused by the photon emission to occupy higher quantum orbits and leave again. This leads in the electric field under the present field strength according to the invention to a further improvement in the solution of the O-H bonds of the water molecules.
  • the at least one device for emitting photons into the room is a laser diode and / or a stroboscope.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the high-voltage source is operated substantially synchronously with the preferably stroboscopically operated device for emitting photons into the room, preferably by means of a control and / or regulating device.
  • the present invention also proposes a device for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen.
  • a device for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen.
  • which is characterized in that in a medium-tight space with the space bounding walls, at least one controllable inlet opening for supplying water into the room and at least one controllable outlet opening for discharging at least one reaction product from the room, one with a pulse in a high voltage and At least one high voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode and a voltage source providing a DC voltage in a low voltage range at least one low voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode are arranged, wherein the electrode assembly of the low voltage circuit in the is arranged between the electrode assembly of the high voltage circuit space region or can be arranged
  • the distance between the at least one anode of the electrode arrangement of the low-voltage circuit and the at least one cathode of the electrode arrangement of the low-voltage circuit with respect to the at least one anode of the electrode arrangement of the high-voltage circuit or against the at least one cathode of the electrode arrangement of the high-voltage circuit is adjustable, preferably controllable and / or controllable. Due to the adjustability according to the invention, preferably controllability of the distance and / or distances, the electrical dissociation and separation of water molecules according to the invention can be further improved, in particular since the distance adjustment of the process according to the invention advantageously in connection with a control and / or regulation of the operation and adjustment of respective work area of the device further simplified.
  • the at least one anode or the at least one cathode of the electrode arrangement of the high-voltage circuit is at least opposite to the electrode arrangement of the Low voltage circuit isolated.
  • the electric field can be further influenced, in particular the electric field strength acting on the water molecules can be further increased.
  • the isolation causes a constant electrostatic field to be formed and, furthermore, a flow of current is prevented.
  • the compensation forces and capabilities of the two OH bonds of the polar water molecule H 2 O are exceeded, so that hydrogen H and oxygen O separate.
  • an advantageous embodiment of the invention is characterized in that the electrode arrangement of the high-voltage circuit is formed by an electrically conductive tube and a spaced-apart electrically conductive rod.
  • the electrically conductive tube of the electrode assembly of the high voltage circuit at least on the inner surface of its wall insulation or the electrically conductive tube of the electrode assembly of the high voltage circuit is fully isolated.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit is formed in a further advantageous embodiment of the invention of an electrically conductive first tube and a spaced apart electrically conductive second tube.
  • the second electrically conductive tube of the electrode arrangement of the low-voltage circuit is electrically conductively connected or connectable to the electrically conductive rod of the electrode arrangement of the high-voltage circuit.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit is formed by an electrically conductive tube and the electrically conductive rod of the electrode arrangement of the high-voltage circuit.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the electrically conductive tube of the electrode assembly of the high voltage circuit at both ends longer than the arranged therein electrically conductive rod of the electrode assembly of the high voltage circuit and / or as the electrode assembly of the low-voltage circuit.
  • the two longer-formed ends of the electrically conductive tube of the electrode assembly of the high voltage circuit is in the area covered by these longer ends each space a collecting area or collecting container for in the medium-tight space according to the invention resulting reaction products, in particular in the dielectric water dissolved oxyhydrogen or dissolved Hydrogen as a reaction product, provided.
  • the electrode arrangement of the high-voltage circuit is formed by a first electrically conductive rod and a spaced-apart second electrically conductive rod.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit is formed by an electrically conductive tube and an electrically conductive rod arranged at a distance from it.
  • the second electrically conductive rod of the electrode arrangement of the high-voltage circuit is the electrically conductive rod of the electrode arrangement of the low-voltage circuit.
  • the at least one anode and the at least one cathode of the electrode arrangement of the high-voltage circuit are arranged coaxially with one another and / or the at least one anode and the at least one cathode of the electrode arrangement of the low-voltage circuit are arranged coaxially with one another.
  • the coaxial arrangement of the structure of the device is further simplified and also so symmetrical field distributions of the electric field can be achieved, whereby in particular the performance of the device according to the invention is calculable.
  • Such a device is due to their structure in a particularly advantageous manner suitable for an internal combustion engine with so-called common rail injection.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is characterized by surface-enlarging measures or means on the part of the anodes and / or cathodes of the electrode arrangement of the high-voltage circuit and / or on the part of the anodes and / or cathodes of the electrode arrangement of the low-voltage circuit.
  • the invention advantageously makes use of the knowledge that from a quantum-physical point of view, on the one hand, that of the electrode arrangements limited surfaces for the water or the water molecules in the electric field, the sizes V / m 2 are present and on the other hand in the volume filled with water, a volume-related flow with the sizes A / m 3 is given.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by adjustable, preferably controllable and / or controllable, the surface enlarging measures or means on the part of the anodes and / or cathodes of the electrode assembly of the high voltage circuit and / or on the part of the anodes and / or cathodes of the electrode assembly of the low-voltage circuit , in particular for the demand-oriented adaptation of the production of oxyhydrogen gas or for the demand-oriented production of hydrogen.
  • the tubes of the electrode arrangement of the high-voltage circuit and / or the tubes of the electrode arrangement of the low-voltage circuit have radial bores, whereby the surfaces of the tubes can be enlarged.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the rods of the electrode arrangement of the high-voltage circuit and / or the rods of the electrode arrangement of the low-voltage circuit are threaded rods or are designed in the manner of threaded rods. Due to the thread, the corresponding rods or rods have enlarged surfaces. Moreover, through the threads of the threaded rods, there is advantageously provided, as it were, a transport direction for oxyhydrogen-forming molecules which further improve the separation, in particular because oxyhydrogen-forming molecules ascend or detach, as it were, along the threads.
  • the medium-tight space has at least one device for emitting photons into the room, preferably a laser diode and / or a stroboscope.
  • the high-voltage source is substantially synchronous with the preferably stroboscopically operated device for emitting photons into the room is operable, preferably by means of a control and / or regulating device.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by at least one pumping device for supplying water, preferably distilled water via the at least controllable inlet opening of the room, preferably controlled and / or regulated by means of a control and / or regulating device.
  • a circulation of water and reaction products in the space can advantageously be effected by a pump device.
  • a corresponding circulation advantageously improves separation of gas particles and also enables thermal regulation of the device.
  • the device according to the invention can be used or used with any type of water, in particular also salt water, dirty water or service water or water containing similar impurities.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides for the general use of media containing water molecules, in particular liquids and / or gels of any kind, for the dissociation and separation of water molecules according to the invention from the same.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by at least one pumping device for removing at least one reaction product formed in the space via the at least controllable outlet opening of the space, preferably controlled and / or regulated by means of a control and / or regulating device.
  • the supplied water and / or the at least one reaction product to be discharged by means of a device preferably a pumping device is compressed or pressurized. This further improves the effect of the dissociation and separation according to the invention.
  • the dissolved in the dielectric water explosive gas or dissolved hydrogen is released as a reaction product in a container, such that the oxyhydrogen gas or hydrogen can degas.
  • the reaction product is collected in a so-called rail tube and can thus already with a corresponding form of a common rail injection of an internal combustion engine be supplied.
  • the device according to the invention is arranged in a housing, preferably in a housing in explosion-proof design, in particular in a structural design according to the respective legal requirements.
  • a further particularly advantageous embodiment of the invention provides that the inventive device for retrofitting and / or conversion of a fuel cell or internal combustion engine, preferably an internal combustion engine, such as a reciprocating or rotary engine, or a turbomachine, such as a gas turbine, is designed and / or set up ,
  • a further embodiment of the invention provides a retrofitting or conversion of a device or a system for thermal material processing, preferably a cutting torch or the like.
  • a retrofitting or conversion of a heating system or a heating burner is provided, preferably a cogeneration unit (CHP) or the like.
  • CHP cogeneration unit
  • the device according to the invention is operated by a method according to the invention.
  • the device according to the invention is operated as a capacitor in an electrical resonant circuit with an inductance, preferably in resonance, wherein the resonance operation is preferably controlled and / or regulated by means of a control and / or regulating device.
  • an electrical circuit for operating a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen with a series circuit of an ohmic resistance (R), an inductive storage element (L) and a capacitive storage element (C), wherein the series circuit of the ohmic resistance (R), the inductive storage element (L) and the capacitive storage element (C) via a first switching means (Si) a DC voltage source (U 0 ) connectable to the capacitive storage element (C) via a second switching means (S2) is a high voltage circuit forming electrode assembly with at least one anode and at least one cathode of the apparatus for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field in parallel connected, during operation of the electrical circuit, the first switching means (S 1 and the second switching means (S 2) are switchable such that a voltage (Uc) exceeding the voltage (U 0 )
  • the on the capacitive storage element (C) according to the invention adjusting voltage overshoot, ie the increase of the voltage (Uc) on the capacitor (C) against the voltage (U 0 ) of the DC voltage source (U 0 ), is advantageously with appropriate switching or timing of the switching means for Operating a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of explosive gas or for the production of hydrogen, can be used.
  • the electrical circuit is characterized by a series connection of an inductive storage element (L), a diode (D Re ihe) and a capacitive storage element (C), a diode (Dp ar aiiei) in parallel to the series circuit the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive Memory element (C), a series circuit of a first switching means (Si), an ohmic resistance (R) and a DC voltage source (U 0 ), wherein the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source ( Uo) with the first switching means (Si) in parallel with the parallel connection of the diode (Dp ar aiiei) and the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is connectable, and a second switching means (S 2 ), with which the high-
  • an electrical circuit which is characterized by a series circuit of an inductive storage element (L), a diode (D Re ihe) and a capacitive storage element (C), a diode (Dp ar aiiei) in Parallel connection to the series connection of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C), a series circuit of a DC voltage source (Uo), a transformer arrangement, with a magnetic circuit, at least one primary line winding (Lp rimar ) and at least one secondary line winding (L SeS kundär), wherein the primary line winding (L Prim är) and the secondary line winding (L Se skundär) are connected in series and the connection between the primary line winding (Lprimär) and the secondary line winding (L SeS kundär) of the series circuit from primary line winding (Lp rima r) and secondary line winding (L Se
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized by means for load-dependent and preferably controlled control of the current flow (L L ) through the inductive storage element (L).
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by a series connection of a third switching means (S 3 ) and a controllable DC voltage source (U Re gei), wherein the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Re gei) with the third switching means (S 3 ) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is connectable.
  • the current flow (L L ) through the inductive storage element (L) by means of the controllable DC voltage source (U Rege i) and / or by means of the variable ohmic resistance (RRegei) load-dependent and preferably controlled controlled.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a first connection of the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo) directly to a terminal for providing a voltage of DC voltage source (Uo) of the series circuit of the first switching means (SO, the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (U 0 ) is connected or via the ohmic resistance (R) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance ( R) and the DC voltage source (Uo) is connected to a terminal for supplying a voltage of the DC voltage source (U 0 ), a second terminal of the first switching means (S of the series connection of the first switching means (Si), the ohmic resistor (R) and DC voltage source (U 0 ) directly to a first terminal of the inductive storage element (L) of the series circuit of the inductive Sp eicherelement (L), the diode (D Re
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a first connection of the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (S- ⁇ ), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo) directly to a terminal for providing a Voltage of the DC voltage source (U 0 ) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (U 0 ) is connected or via the ohmic resistance (R) of the series circuit the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo) is connected to a terminal for providing a voltage of the DC voltage source (U 0 ), a second terminal of the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo) directly to a first terminal of the inductive storage element (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by a diode between the first terminal of the capacitive storage element (C) and the first terminal of the second switching means (S2), by a diode (D E ntko P pung) between the second terminal of the second switching means ( S 2 ) and the at least one anode or at least one cathode of the high voltage circuit forming electrode assembly of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, and / or by a diode between the second terminal of the capacitive storage element (C) and the at least one cathode or at least one anode of the high voltage circuit forming electrode assembly of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field.
  • This inventive diode (D En tkoppiung) is advantageously a decoupling of the high-voltage circuit of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field given, so that the capacitive storage element (C) in operation is not prone to an undesirable oscillating behavior or leads.
  • the inductive storage element or the coil (L) is a coreless coil, preferably a coreless coil with Möbiuswicklonne.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides a three degree of freedom coil according to the publications of Shinichji Seike [Shinichji Seike, "The Principals of Ultra Reliability", Space Research Institute, Uwajima, Japan] and / or Vilenkin [Vilenkin, Space Research Institute, Uwajima , Japan].
  • the diode (Dp ar aiiei) in parallel with the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is a free wheel diode (Free Wheel Diode).
  • the present invention is advantageously further an electrical circuit of the aforementioned type, wherein the capacitive storage element (C) via a second switching means (S 2 ) instead of a high voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode of the device for electrical dissociation and Separation of water molecules in an electric field in parallel at least one other load can be connected.
  • the method is characterized by a load-dependent and preferably controlled control of the current flow (L L ) through the inductive storage element (L).
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that in a first method step (a) the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (U 0 ) with open second Switching means (S 2 ) is closed until the capacitive storage element (C) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (DReihe) and the capacitive storage element (C) to that of the DC voltage source (Uo) of the series circuit of the first Switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo) provided voltage, minus the via the diode (D Re ihe) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive Memory element (C) sloping diode voltage is charged, in a second method step (b) the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (Si),
  • a further embodiment of the invention provides a method, which is characterized in that in a first method step (a) the first switching means (Si) is closed when the second switching means (S 2 ) is open, until the capacitive storage element (C) on the the voltage supplied to the DC voltage source (U 0 ), minus the diode voltage dropped across the diode (D Re ihe) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C), is charged in a second method step (b) the first switching means (S with opened second switching means (S 2 ) is opened, in a third method step (c) the second switching means (S 2 ) with the first switching means open (Si) is closed when the series circuit the inductive storage element (L), the diode (DReihe) and the capacitive storage element (C) is free of current flow, in a fourth method step (d) the second Switching means (S 2 ) is opened with the first switching means (
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that in a first method step (a) the first switching means (S ⁇ the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (U 0 ) and the third Switching means (S3) of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Re gei) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) with the second switching means open (S 2 ) are closed until the capacitive storage element (C) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D R eihe) and the capacitive storage element (C) on the Clamp provided by the DC voltage source (Uo) of the series circuit of the first switching means (S 1 ), the ohmic resistor (R) and the DC
  • a further embodiment of the invention provides a method, which is characterized in that in a first method step (a) the first switching means (S1) and the third switching means (S 3 ) are closed when the second switching means (S 2 ) is open until the capacitive storage element (C) to the voltage provided by the DC voltage source (Uo) minus the diode (D Re ihe) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) in a second method step (b) the first switching means (Si) and the third switching means (S 3 ) are opened when the second switching means (S2) is opened, in a third method step (c) the second switching means (S 2 ) is closed when the first switching means (S1) and when the third switching means (S3) is open, when the series circuit of the inductive storage element (L), the diode ( D Re ihe) and the capacitive storage element (C) current flow is free, in a fourth step (d),
  • the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (U 0 ) and the second switching means (S 2 ) according to the first method step (a), the second method step (b), the third process step (c) and the fourth process step (d) operated clocked.
  • the clocking of the first switching means (S 1 ) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo) and the timing of the second switching means (S 2 ) is carried out accordingly the first method step (a), the second method step (b), the third method step (c) and the fourth method step (d) as a function of the respective required or required quantity of one in the electric field of the apparatus for electrical dissociation and separation of Water molecules resulting reaction product, in particular oxyhydrogen or hydrogen.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the first switching means (Si) of the series circuit of the first switching means (Si), the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (U 0 ), the third switching means (S 3 ) of the series circuit the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Reg ei) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D re h e) and the capacitive storage element (C ), and the second switching means (S 2 ) according to the first method step (a), the second method step (b), the third method step (c) and the fourth method step (d) are operated clocked.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by an automatic control of the timing of the first switching means (S of the series circuit of the first switching means (S ⁇ , the ohmic resistance (R) and the DC voltage source (Uo), the second switching means (S 2 ) and / or the third switching means (S 3 ) of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (UR ege i) in parallel with the inductive storage means (L) of the series connection of the inductive storage element (L), the diode ( D Re ihe) and the capacitive storage element (C).
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the automatic control of the clocking a detection and / or triggering the switching times of the first switching means (S- ⁇ ), the second switching means (S 2 ) and / or the third switching means (S 3 ) includes.
  • the electrical circuit further comprises means for detecting and / or triggering the Switching times of the first switching means (SO, the second switching means (S 2 ) and / or the third switching means (S3).
  • the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) Through the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) ,
  • the regulation of the controllable DC voltage source (UR ege i) takes place in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D re ihe) and the capacitive storage element (C ) and / or the regulation of the controllable ohmic resistance (RRegei) as a function of the current flow through the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C).
  • the subject of the present invention is advantageously also a method for operating an electrical circuit of the aforementioned type, wherein the capacitive storage element (C) via a second switching means (S 2 ) instead of a high voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field in parallel at least one other load can be connected.
  • the on the capacitive storage element (C) according to the invention adjusting voltage overshoot, ie the increase of the voltage (Uc) on the capacitor (C) relative to the AC voltage (Uwechsei). is with appropriate switching or timing of the switching means advantageously for operating a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen used.
  • ohmic resistance (R) can be formed or provided in particular by the coil or its line windings.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by a series connection of an inductive storage element (L), a diode (D R eihe) and a capacitive storage element (C), a diode (Dp ar aiiei).
  • the electrical circuit is characterized by means for load-dependent and preferably controlled control of the current flow (L L ) through the inductive storage element (L).
  • the electrical circuit is characterized by a series circuit of a third switching means (S3) and a controllable DC voltage source wherein the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Re g e i) with the third switching means (S 3 ) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the Diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is connectable.
  • the current flow (L) through the inductive storage element (L) by means of the controllable DC voltage source is load-dependent and preferably controllable controlled.
  • a further embodiment of the electrical circuit according to the invention is characterized in that the electrically controllable switching means (T) is a thyristor (T) with an anode terminal, a cathode terminal and a gate terminal.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides an electrical circuit, which is characterized in that a first terminal of the first switching means (Si) with a first terminal of the secondary line winding (Lsekundar) or with a cathode terminal of the diode (D araiiei) in parallel to the Series connection of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is connectable, a second terminal of the first switching means (Si) with a first terminal of the inductive storage element (L) of the series circuit of the inductive Memory element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is connected, a second terminal of the inductive storage element (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (DReihe) and the capacitive storage element (C) with an anode terminal of the diode (D Re ihe) of the series circuit of the inductive storage element (L
  • a further advantageous embodiment of an electrical circuit according to the invention is characterized in that a first terminal of the first switching means (Si) with a first terminal of the secondary line winding (Lsecondary) or with a cathode terminal of the diode (Dp ar aiiei) in parallel to the series circuit of the inductive Memory element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is connectable, a second terminal of the first switching means (S ⁇ with a first terminal of the inductive storage element (L) of the series circuit of the inductive storage element (L) , the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) and with a first terminal of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Re gei) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit from the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive Spei
  • a particularly advantageous embodiment of an electrical circuit according to the invention is characterized in that the second terminal of the capacitive storage element (C) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) with an anode terminal a first diode (D N iederi), the cathode terminal of the first diode (D Nie deri) is connected to the cathode terminal of the electrically controllable switching means (T) and to a cathode terminal of a second diode (D N ieder2), the anode terminal of the second diode (D N ieder2) with the cathode terminal of the electrically controllable switching means (T), with at least one anode or at least one cathode of the low-voltage circuit forming electrode assembly of the apparatus for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field and with a terminal for providing a voltage a match Voltage source (U 0 ) is connected, and
  • the inventive interconnection with the diodes is advantageously provided an automatic means for controlling the switching means and their timing.
  • the voltage sources for the high voltage circuit and the low voltage circuit of a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field can thus advantageously also in or with a electrical circuit according to the invention are provided.
  • the inductive storage element (L) is a coreless coil (L), preferably a coreless coil (L) with Möbiuswicklonne.
  • the diode (Dp ar aiiei) in parallel to the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) is a free wheel diode (Free Wheel Diode).
  • the subject of the present invention is advantageously further an electrical circuit of the aforementioned type, wherein the capacitive storage element (C) via the electrically controllable switching means (T) instead of a high voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode of the device for electrical dissociation and Separation of water molecules in an electric field in parallel at least one other load can be connected.
  • the method is characterized by a load-dependent and preferably controlled control of the current flow (Ii.) Through the inductive storage element (L).
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that, in a first method step (a), the first switching means (Si) is connected to the alternating voltage (Uwechsei) until the voltage maximum of the alternating voltage (Uwechsei) is reached, in a second method step (b ) the first switching means (Si) upon reaching the voltage maximum of AC voltage (Uwechsei) separated from the AC voltage (Uwechsei) and connected to the diode (Dp ar aiiei), in a third step (c) the electrically controllable switching means (T) at zero crossing of the AC voltage (Uwechsei) is switched or closed, wherein the first switching means (S connected to the diode (D Pa raiiei), in a fourth step (d), the electrically controllable switching means (T) at least at renewed zero crossing of the AC voltage (Uwechsei) - that is in particular before reaching the new zero crossing For example, when the positive half-wave is falling within the
  • a further advantageous embodiment of the invention provides a method, which is characterized in that in a first method step (a) the first switching means (Si) with the AC voltage (Uwechsei) is connected and the third switching means (S 3 ) of the series circuit of the third switching means (S3) and the controllable DC voltage source (U Re gei) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) with open or Locked electrically controllable switching means (T) is closed until the maximum voltage AC voltage (Uwechsei) is reached, in a second method step (b) on reaching the maximum voltage of the AC voltage (Uwechsei) the first switching means (S1) from the AC voltage (Uwechsei) separately and to the diode (Dp ara ii e i), and the third switching means (S3) of the series circuit of d em third switching means (S 3
  • the first switching means (Si) and the electrically controllable switching means (T) according to the first method step (a), the second method step (b), the third method step (c) and the fourth method step (d) operated in a clocked manner.
  • the timing of the first switching means (Si) and the timing of the electrically controllable switching means (T) according to the first method step (a), the second method step (b), the third method step (c) and the fourth Process step (d) as a function of the respective required or required amount of a reaction product which is formed in the electric field of the apparatus for the electrical dissociation and separation of water molecules, in particular oxyhydrogen gas or hydrogen.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the first switching means (Si) and the third switching means (S 3 ) of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Re gei) in parallel with the inductive storage means (S L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D re h e) and the capacitive storage element (C), and the electrically controllable switching means (T) according to the first method step (a), the second method step (b ), the third process step (c) and the fourth process step (d) are operated clocked.
  • the timing of the first switching means (Si), the timing of the third switching means (S3) of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Reg ei) takes place in parallel with the inductive storage means (L) the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D re h e) and the capacitive storage element (C), and the timing of the electrically controllable switching means (T) according to the first method step (a), the second Process step (b), the third process step (c) and the fourth process step (d) depending on the respectively required or required amount of a resulting in the electric field of the apparatus for the electrical dissociation and separation of water molecules reaction product, in particular oxyhydrogen gas or hydrogen ,
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the first switching means (Si) and the third switching means (S 3 ) of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (U Rege i) in parallel with the inductive storage means (L) the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C) are operated clocked equal.
  • the inventive method is characterized by an automatic control of the timing of the first switching means (Si), the electrically controllable switching means (T) and / or the third switching means (S 3 ) of the series circuit of the third switching means (S 3 ) and the controllable DC voltage source (UR ege i) in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C).
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that the automatic control of the timing means for detecting and / or triggering the switching times of the first switching means (Si), the electrically controllable switching means (T) and / or the third switching means (S3) includes.
  • the electrical circuit for this purpose has means for detecting and / or triggering the switching times of the first switching means (S1), the electrically controllable switching means (T) and / or the third switching means (S 3 ).
  • the regulation of the controllable DC voltage source (U Re gei) takes place in parallel with the inductive storage means (L) of the series circuit of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C ) and / or the regulation of the controllable ohmic resistance (R Rule i) as a function of the current flow through the inductive storage means (L) of Series connection of the inductive storage element (L), the diode (D Re ihe) and the capacitive storage element (C).
  • the subject of the present invention is advantageously also a method for operating an electrical circuit of the aforementioned type, wherein the capacitive storage element (C) via the electrically controllable switching means (T) instead of a high voltage circuit forming electrode assembly having at least one anode and at least one cathode of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field in parallel at least one other load can be connected.
  • the present invention furthermore relates to a system for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, in particular for the production of oxyhydrogen gas or for the production of hydrogen, comprising at least one device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field and at least one electrical circuit for operating a device according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field, which is advantageously formed according to at least one of the inventive method for operating a device according to the invention and / or at least one of the methods for operating an electrical circuit according to the invention and / or is set up.
  • FIG. 1a in a sectional side view of a principal
  • Fig. 1 b is a view of the device according to Fig. 1a along the section line
  • Fig. 1 b is a view of the device according to Fig. 2a along the section line
  • Fig. 4 in a sectional view of the embodiment according to
  • FIG. 5a shows a view of the device according to FIGS. 3a to 3d and FIG. 4 along the line Va according to FIG. 3a;
  • FIG. 5b shows a view of the device according to FIGS. 3a to 3d and FIG. 4 along the section line Vb according to FIG. 4;
  • 5c shows a view of the device according to FIGS. 3a to 3d and FIG. 4 along the line Vc according to FIG. 3d;
  • FIG. 6 shows a first embodiment of an electrical circuit according to the present invention
  • FIG. 7 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 6 in a first switching state (method step (a));
  • FIG. 8 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 6 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 9 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 6 in a third switching state (method step (c));
  • FIG. 10 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 6 in a fourth switching state (method step (d));
  • FIG. 11 shows a second embodiment of an electrical circuit according to the present invention.
  • FIG. 12 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 11 in a first switching state (method step (a));
  • FIG. 13 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 11 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 14 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 11 in a third switching state (method step (c)); FIG.
  • Fig. 15 the inventive electrical circuit of FIG. 6 in a fourth switching state (step (d)).
  • Fig. 16 shows a third embodiment of an electrical circuit according to the present invention.
  • FIG. 17 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 16 in a first switching state (method step (a));
  • FIG. 18 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 16 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 19 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 16 in a third switching state (method step (c)); FIG.
  • FIG. 20 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 16 in a fourth switching state (method step (d));
  • FIG. 21 shows a fourth exemplary embodiment of an electrical circuit according to the present invention.
  • FIG. 22 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 21 in FIG a first switching state (step (a));
  • FIG. 23 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 21 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 23 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 21 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 24 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 21 in a third switching state (method step (c)); FIG.
  • FIG. 25 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 21 in a fourth switching state (method step (d)); FIG.
  • Fig. 26 shows a fifth embodiment of an electric circuit according to the present invention.
  • FIG. 27 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 26 in a first switching state (method step (a));
  • FIG. 28 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 26 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 29 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 26 in a third switching state (method step (c)); FIG.
  • FIG. 30 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 26 in a fourth switching state (method step (d)); FIG.
  • Fig. 31 is a sixth embodiment of an electrical circuit according to the present invention.
  • FIG. 32 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 31 in a first switching state (method step (a));
  • FIG. 33 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 31 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 33 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 31 in a second switching state (method step (b));
  • FIG. 34 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 31 in a third switching state (method step (c));
  • FIG. and FIG. 35 shows the electrical circuit according to the invention according to FIG. 31 in a fourth switching state (method step (d)).
  • FIGS. 1a and 1b show a basic embodiment of an electrode arrangement of a device 11 according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field.
  • the device 11 has a medium-tight space 12 with walls bounding the space 12, a controllable inlet opening 13 for supplying water into the space 12 and a controllable outlet opening 14 for discharging at least one reaction product from the space 12.
  • the walls bounding the space 12 are essentially formed by a tube 15.
  • the tube 15 is formed from an electrically conductive material, preferably stainless steel.
  • the tube 15 is part of an anode and a cathode having electrode arrangement, which forms a high voltage circuit with a pulse in a high voltage and high frequency region providing voltage source.
  • the tube 15 is used in the embodiment shown in Fig. 1 a and Fig. 1 b as the anode of the electrode assembly of the high voltage circuit.
  • Centric of serving as the anode of the electrode assembly of the high voltage circuit tube 15 is presently an electrically conductive rod 16, preferably made of stainless steel, arranged.
  • the electrically conductive rod 16 provides the cathode of the electrode arrangement of the high-voltage circuit.
  • the arrangement of the electrically conductive tube 17 is effected such that a distance between the electrically conductive rod 16 and the electrically conductive tube 17 and between the electrically conductive tube 15 and the electrically conductive tube 17 is given.
  • the electrically conductive tube 17 is part of a voltage source forming a DC voltage in a low voltage range forming a low voltage circuit electrode assembly having an anode and a cathode.
  • the electrically conductive tube 17 is used in the basic embodiment of Fig. 1a and Fig.
  • the electrically conductive rod 16 in the present case forms the cathode of the electrode arrangement of the low-voltage circuit.
  • the electrically conductive rod 16 is in the Embodiment of Fig. 1a and Fig. 1 b thus both the cathode of the electrode assembly of the high voltage circuit, and the cathode of the electrode assembly of the low-voltage circuit.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit formed by the electrically conductive rod 16 and the electrically conductive tube 17 is thus arranged in the space region located between the electrode arrangement of the high-voltage circuit formed by the electrically conductive rod 16 and the electrically conductive tube 15.
  • the anode 17 of the electrode arrangement of the low-voltage circuit and the cathode 16 of the electrode arrangement of the low-voltage circuit is at least at a distance from the anode 15 of the electrode arrangement of the high-voltage circuit.
  • an insulation 18 is applied on the media-tight space 12 facing the inner surface of the electrically conductive tube 15, which in this case provides the anode of the electrode assembly of the high voltage circuit.
  • the insulation 18 may be applied by coating on the inner surface of the electrically conductive tube 15 or be formed by an inserted or inserted into the electrically conductive tube 15 tube 18 of an insulating material.
  • FIGS. 2 a and 2b show a further basic exemplary embodiment of an electrode arrangement of a device 21 according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field.
  • the device 21 comprises a medium-tight space 22 with walls bounding the space 22, a controllable inlet opening 23 for supplying water into the space 22 and a controllable outlet opening 24 Removal of at least one reaction product from the space 22.
  • the walls bounding the space 22 are essentially formed by a tube 25.
  • the tube 25 is presently made of an electrically conductive material, preferably stainless steel formed.
  • the tube 25 is part of an anode and a cathode having electrode assembly, which forms a high voltage circuit with a pulse in a high voltage and high-frequency region providing voltage source.
  • the tube 25 is used in the embodiment shown in Fig. 2a and Fig. 2b as the cathode of the electrode assembly of the high voltage circuit.
  • Centric of serving as the cathode of the electrode assembly of the high voltage circuit tube 25 is presently an electrically conductive rod 26, preferably made of stainless steel, arranged. In this case, the electrically conductive rod 26 provides the anode of the electrode arrangement of the high-voltage circuit.
  • the arrangement of the electrically conductive tubes 27 and 28 is carried out such that a distance between the electrically conductive rod 26 and the electrically conductive tube 28, a distance between the electrically conductive tube 28 and the electrically conductive tube 27, as well as a distance between the electrically conductive tube 25 and the electrically conductive tube 27 is given.
  • the electrically conductive tube 27 and the electrically conductive tube 28 form part of a low voltage circuit forming an electrode assembly with an anode and a cathode providing a DC voltage in a low voltage range.
  • the electrically conductive tube 27 is used in the basic embodiment of Fig. 2a and Fig. 2b as the cathode of the electrode assembly of the low-voltage circuit.
  • the electrically conductive tube 28 is used in the basic embodiment of Fig. 2a and Fig. 2b as the anode of the electrode assembly of the low-voltage circuit. If necessary, the electrically conductive rod 26 constituting the cathode of the electrode assembly of the high voltage circuit may be connected to the electrically conductive tube 28 constituting the anode of the electrode assembly of the low voltage circuit.
  • the of the electrically conductive tube 27 and the electrically conductive tube 28th formed electrode arrangement of the low-voltage circuit is thus arranged in the located between the electrode of the electrically conductive rod 26 and the electrically conductive tube 25 formed electrode arrangement of the high voltage circuit space area.
  • the cathode 27 and anode 28 of the electrode arrangement of the low-voltage circuit and the cathode 25 and the anode 26 of the electrode arrangement of the low-voltage circuit are spaced from each other.
  • an insulation 29 is applied on the media-tight space 22 facing inner surface of the electrically conductive tube 25, which in the present case provides the cathode of the electrode assembly of the high voltage circuit.
  • the insulation 29 may be applied by coating on the inner surface of the electrically conductive tube 25 or be formed by an inserted or inserted into the electrically conductive tube 25 tube 29 made of an insulating material.
  • FIGS. 3a to 3d A further exemplary embodiment of an electrode arrangement of a device 31 according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field is shown in FIGS. 3a to 3d, FIG. 4 and FIGS. 5a to 5c.
  • the device 31 consists of a tube 35, in this case made of plastic.
  • a tube 35 in this case made of plastic.
  • a seal or a sealing ring 37 a cap or a plug 36 made of plastic medium-tight.
  • the cap or stopper 36 can thus be pressed out of the tube 35 automatically in the event of overpressures arising in the space, whereby a safety device or safety function of the device 31 is provided.
  • end of the tube 35 is presently using a seal or a sealing ring 39, a cap or a plug 38 made of plastic medium-tight.
  • the tube 35 forms a medium-tight space 32 with the stopper 36 and the stopper 38 (cf., in particular, FIG. 4).
  • the plastic stopper 36 of the end of the plastic tube 35 shown on the left in the figure has a central through-hole 40 for receiving a substantially rod-shaped electrode 41 made of an electrically conductive material, preferably stainless steel (cf., in particular, FIGS ). Further, the plug 36 in the present case distributed around the bore 40 around four through holes 42.
  • the through holes 42 have at the end facing the tube 35 opposite the diameter of the bore 42 enlarged, blind hole-like recesses (see Fig. 3a).
  • the through-bores 42 each serve to receive a substantially rod-shaped electrode 43 made of an electrically conductive material, preferably stainless steel (cf., in particular, Fig. 3a), and for receiving a substantially tubular electrode 44 (cf., in particular, Fig. 3b).
  • the tubular electrode 44 is in each case using a seal or a sealing ring 45 in the right in Fig. 3a right blind hole extension of the through hole 42 of the plug 36 used medium-tight, so that the holes 42 each for supporting a rod-shaped electrode 43 and a tubular electrode 44 serve.
  • the rod-shaped electrode 43 and the tubular electrode 44 are arranged coaxially with one another and spaced from one another.
  • the tubular electrodes 44 have radial bores 46 distributed over their directions of extension, which enlarge the surface of the tubular electrodes 44.
  • the tubular electrodes 44 at the left in Fig. 3b end a recess 48 for receiving the seal or the sealing ring 45 on.
  • the tubular electrodes 44 are provided with an insulation 47 (see Fig. 3b and Fig. 4).
  • the substantially rod-shaped electrode 41 as well as the substantially rod-shaped electrodes 43 are in the present case designed as threaded rods, in particular in order to increase the surface of the electrodes.
  • the rod-shaped electrode 41 and the rod-shaped electrodes 43 have a smaller cross-section in the region on the left in FIGS. 3a to 3d and 4 than in the region on the right in FIG.
  • the electrodes 41 and 43 have at the left in the figure, a narrower diameter end having a thread here, which serve in particular for fixing the electrodes 41 and 43 to or in the plug 36 and further comprises an electrical connection for contacting the rod-shaped electrodes 41 and 43 provide.
  • the stopper 36 has threaded bores 48 extending into the blind-hole-like recesses of the bores 42, which serve for fastening the tubular electrodes 44 in the stopper 36 and furthermore an electrical connection for contacting the tubular electrodes 44 provide.
  • the tube 50 adjoins directly at the end of the stopper 36 located on the right in the figure and extends parallel to the rod-shaped electrodes 41 and 43 and tubular electrodes 44, as can be seen in particular with reference to FIG .
  • the tube 50 is advantageously medium-tight in the tube 35 used, for example by positive engagement and / or interference fit, and further fully isolated, in this case by paint.
  • the plastic stopper 38 of the right in FIG. Right end of the plastic tube 35 has in this case a through hole 33, which serves as a controllable inlet opening for a supplied medium, water in the present case, preferably distilled water, and also a through hole 34, which as controllable Outlet opening for the discharge of at least one medium-tight space in inventive process resulting reaction product serves.
  • the stopper 38 has at its left in the Fig. End located on an annular recess 51 which serves to receive the sealing ring 39 (see, in particular Fig. 3d). The cap or plug 38 can thus be pushed out of the tube 35 automatically in the event of overpressures arising in the space, thereby a safety device or safety function of the device 31 is given.
  • FIG. 4 shows the assembled device 31 corresponding to the exploded views according to FIGS. 3a to 3d.
  • the centric rod-shaped electrode 41 forms the cathode of the electrode assembly of the high voltage circuit with a corresponding interconnection.
  • the coaxially spaced apart from the rod-shaped electrodes 43 arranged tubular electrodes 44 in the present case in each case form a cathode of an electrode arrangement of the low-voltage circuit.
  • the anodes of the electrode assemblies of the low-voltage circuits are provided here by the tubular electrodes 43.
  • the high-voltage circuit and the low-voltage circuit use a common anode, provided here by the rod-shaped electrodes 43.
  • the voltage source of the high-voltage circuit and the voltage source of the high-voltage circuit Low-voltage circuit are electrically isolated from each other, wherein the mass terminals are connected to the respective cathodes, in this case the rod-shaped electrode 41 (high voltage circuit) and the tubular electrodes 44 (low-voltage circuit).
  • the rod-shaped electrodes 43 and the tubular electrodes 44 are each closed in parallel in the present case.
  • the device shown in FIGS. 3a to 3d, 4 and 5a to 5c thus has four electrode arrangements.
  • the number can be correspondingly further increased, for example with five, six, seven or eight electrode arrangements consisting of rod-shaped electrodes 43 and tubular electrodes 44.
  • the number of electrodes can also be a further integer multiple be selected accordingly, if the available space of the device allows this.
  • the exact mode of operation of the electrode arrangement according to FIGS. 3a to 3d, FIG. 4 and FIGS. 5a to 5c of the device 31 according to the invention for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field will be explained separately below.
  • water preferably distilled water
  • a high-voltage, low-current needle pulse is applied to a voltage source providing pulses in a high voltage and high frequency range.
  • a DC voltage is applied to a voltage source in a low-voltage region with a high current consumption with a voltage source.
  • the electrode arrangement of the low-voltage circuit is exposed to the electric field forming between the electrodes of the electrode arrangement of the high-voltage circuit.
  • the forming electric field is determined by superposition of the electric field of the low-voltage circuit and the electric field of the high-voltage circuit.
  • the voltages applied to the electrodes of the electrode arrangements of the high-voltage circuit and the low-voltage circuit are chosen such that an electrical field forming between the electrodes of the electrode arrangement of the low-voltage circuit due to the voltage source of the low-voltage circuit, in the present case in the embodiment according to FIGS electric field of the low-voltage circuit forming between the rod-shaped electrode 16 and the tubular electrode 17, in the embodiment of FIGS.
  • the electric field of the high-voltage circuit forming between the rod-shaped electrodes 43 and the rod-shaped electrode 41 do not minimize, preferably reinforce each other.
  • the reaction product is detonating gas and / or hydrogen which can be discharged via the controllable outlet opening 14, 24 or 34.
  • the dipole moment of the polar water molecule tries to compensate for this electric field. This compensation is also referred to as the permeability of the water. Due to this high dipole moment, the water molecule H 2 O is a dielectric.
  • the current demand which merely serves to separate the released gas molecules in the direction of the anode and cathode, due to the decreasing resistance.
  • This power requirement does not further contribute to the dissociation.
  • the amount of gas generated by dissociation is advantageously determined solely by the applied voltage and the amount of water molecules.
  • the separation that is the separation of the gas molecules, prevents the renewed Formation of water. According to the invention, this power loss is minimized by providing high voltage at low current flow and high current at low voltage from two voltage sources that are galvanically isolated from each other. Since the ohmic resistance breaks down due to the ions formed, the current limit is adjustable by a selected pulse-pause ratio of the high voltage source.
  • the following states take place in the media-tight space 12, 22 or 32 from a quantum-physical point of view.
  • the units are V / m 2 .
  • the in the water body of the medium-tight space 12, 22 and 32 adjusting current in the room has the units A / m 3 .
  • the power P with units is V * A / m 5 . According to the invention, it follows that the power loss P is the lower, the larger the surfaces are.
  • devices according to the invention advantageously have a central electrode, for example connected as an anode, within a low-voltage electrode (inner Sheath electrode), for example, connected as a cathode on.
  • the low-voltage electrode designed as an inner jacket electrode is in turn surrounded centrally by a further jacket electrode (outer jacket electrode), which in the present case is a high-voltage electrode, for example connected as a cathode.
  • the housing of the device is of a dielectric material encased in a metal layer. This arrangement can be formed analogously in plate design.
  • the electrodes are connected to electrical connections of a high-voltage source or a low-voltage source as follows:
  • Terminal A Central electrode and inner sheath electrode are on
  • Terminal B Central electrode and outer sheath electrode are on one
  • Pulsed high-voltage circuit connected, wherein the two sheath electrodes (inner and outer sheath electrode) are electrically isolated from each other.
  • Terminal C Central electrode and outer metal layer are
  • Connection D All cathodes are galvanically isolated from each other. This means that they are three independent, separate circuits.
  • At the terminal C is a high DC voltage, in this case for example 47 kV, with the aim of establishing an electrostatic field in the space of the device in which the H 2 O molecules align radially from the center to the periphery.
  • This field is otherwise inactive and does nothing to dissociate. It is therefore only optional to achieve an improvement of the effects of dissociation and / or separation.
  • At terminal B is a DC voltage, in the present example, optionally 10 kV; 20 kV; 30 kV or 40 kV, respectively with selectable or adjustable Pulse frequency in a range of 300 Hz to 3000 Hz, on.
  • the high voltage pulses overburden the storage capacity of the dielectric (the seat of electricity is the dielectric). In this way spontaneous dissociation of the aligned water molecules occurs, since they can not discharge in the pulse break due to the aligning field from the terminal C.
  • the amount of gas to be provided is advantageously adjustable as needed.
  • Fig. 6 shows a first embodiment of an electrical circuit according to the invention.
  • the electrical circuit has a series connection of an inductive storage element or a coil L, a diode D Re ihe and a capacitive storage element or capacitor C.
  • a diode Dparaiiei is arranged in parallel to this series circuit of coil L, diode series and capacitor C.
  • a series circuit of a first switching means or switch Si, an ohmic resistor R and a DC voltage source Uo is arranged in parallel.
  • the switch S1 is presently arranged in the middle.
  • the resistor R is presently designed as a variable resistor R, as shown in Fig. 6. Via the controllable resistor R, it is possible to control the current I L through the coil L and consequently the voltage Uc across the capacitor C.
  • the switch S 2 is arranged in front of the electrode arrangement 11, 21 or 31 in the present case. It is inventively but also other order of the electrode assembly 11, 21, and 31 and the switch S2 in the series connection possible.
  • a first method step a the first switch S1 is closed when the second switch S2 is open until the capacitor C is charged to the voltage provided by the DC voltage source Uo minus the diode voltage dropping across the diode D Re ,
  • a second method step b (see FIG. 8), the first switch S1 is then opened when the second switch S 2 is open.
  • a third method step c (see Fig. 9), the second switch S2 is then closed when the first switch S1 is open, when the series circuit of the coil L, the diode D Rei he and the capacitor C is free of current flow, so the current through L l the coil L is zero.
  • a fourth method step d (see FIG. 10), the second switch S 2 is then opened when the first switch S1 is open and then the first method step a, the second method step b, the third method step c and the fourth process step d repeated.
  • Fig. 11 shows a second embodiment of an electrical circuit according to the invention.
  • the electrical circuit has a series connection of an inductive storage element or a coil L of a diode D Re ihe and a capacitive storage element or capacitor C.
  • a diode Dparaiiei is arranged in parallel to this series circuit of coil L.
  • a series circuit of a first switching means or switch Si, an ohmic resistor R and a DC voltage source Uo is arranged in parallel.
  • the switch Si is presently arranged in the middle.
  • the resistor R is presently designed as a variable resistor R, as shown in Fig. 11. Via the controllable resistor R, it is possible to control the current I L through the coil L and consequently the voltage Uc across the capacitor C.
  • a controllable voltage source U reg eibar is connected or connectable in parallel with the coil L via a third switching means or a third switch S 3 .
  • the controllable DC voltage source U reg eibar is connected via the switch S 3 to the cathode terminal of the diode Dp ar aiiei or connectable.
  • one terminal of the switch S 3 is connected to that with the cathode terminal of the diode Dparaiiei. Control of the current I L through the coil L and thus the voltage Uc across the capacitor C is possible via the controllable voltage source U reg eibar.
  • the controllable voltage source U rege ibar allows a load-dependent and controlled control of the current flow l L through the coil L.
  • a high voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31 with at least one anode 15, 26, and 43 and at least one cathode 16, 25 and 41 of an apparatus for electrical dissociation and separation of Water molecules can be connected in an electric field.
  • diode D En tkoppiung and the switch S 2 of the switch S 2 is present in front of the diode D En tko P piung and this before the electrode assembly 1 1, 21, and 31 arranged. It is inventively but also a different order of the electrode assembly 1 1, 21, or 31, the diode Dentkoppiung and the switch S 2 in the series connection possible.
  • a first method step a (see FIG. 12), the first switch Si and the third switch S3 are closed when the second switch S 2 is open until the capacitor C reaches the voltage provided by the DC voltage source U 0 minus the diode D Re fall falling diode voltage - is charged.
  • a second process step b (see. Fig. 1 3), the first switch S1 and the third switch S 3 is open the second switch S 2 are then opened.
  • a third method step c the second switch S 2 is then closed when the first switch S- 1 is open and the third switch S 3 is opened, when the series circuit consists of the coil L, the diode D Re and the capacitor C is current flow-free, so the current flooding L L of the coil L is equal to zero.
  • a fourth method step d (see FIG. 15), the second switch S 2 is then opened with the first switch S1 open and with the third switch S 3 open, and then the first method step a, the second method step, is always in order b, the third process step c and the fourth process step d repeated.
  • the definition of the resistance R takes place after Poynting.
  • the Poynting vector S is the cross product of electric field strength E and magnetic flux density or magnetic field strength H and is determined to be:
  • the complex attenuation of the electrical circuit is determined by the ratio of the real attenuation (determined by RL / 2) to the virtual attenuation (determined by [L / C) to about 0.0406.
  • the other half of the DC voltage source Uo extracted energy E 0 is located in the coil L.
  • the DC voltage source U 0 was real energy E 0 , taken.
  • the amount of energy E L complementary to the energy Ec of the capacitor C is composed of the real energy I 2 * R L plus the virtual amount of energy I 2 * L. The real part can no longer be used and as anergy is pure energy loss.
  • step c the second switch S 2 is closed when the first switch Si is open and the third switch S3 is open when the series connection of the coil L, the diode D Re and the capacitor C is free of current flow. So the current through the coil L is equal to zero.
  • the second switch S2 is then opened when the first switch S1 is open and when the third switch S3 is open, and then the first method step a, the second method step b, the third process step c and the fourth process step d repeated.
  • variable voltage source U re bar connected to the coil L increases the current flow in the column L and thus the virtual energy with the aim of anergy of the main circuit (series connection of the ohmic resistor R, the coil L and the capacitor C) at the expense of lower anergy of the secondary circuit (variable voltage source U re bar and coil L) to compensate.
  • the anergy can not continue to be used and according to the law of Joule according to waste heat.
  • Fig. 16 shows a third embodiment of an electrical circuit according to the invention.
  • the electrical circuit has a series connection of an inductive storage element or a coil L, a diode D Re ihe and a capacitive storage element or capacitor C.
  • a diode Dparaiiei is arranged in parallel to this series circuit of coil L, diode D Re ihe and capacitor C.
  • To this parallel circuit is a series circuit of a DC voltage source U 0 , a transformer arrangement, with a magnetic circuit, at least one primary line winding Lp rim ä r and at least one secondary line winding Lseskundär, said Primary line winding L Pr imär and the secondary line winding Lseskundär, are connected in series, and an ohmic resistor R arranged in parallel.
  • connection between the primary line winding L Prim är and the secondary line winding L SeS kundär the series circuit of primary line winding Lpnmar and secondary line winding Lseskundär via a first switching means or first switch Si to which connected in parallel a diode D En tkoppiung is arranged with the ground terminal of the DC voltage source Uo connected.
  • the cathode terminal of the diode DEntkoppiung is connected to the connection between the primary line winding Lp ri mär and the secondary line winding Lseskundär the series circuit of primary line winding Lpnmär and secondary line winding Lseskundär.
  • the diode D En tkoppiung is used herein as a freewheeling diode (freewheel diode).
  • the resistor R is presently designed as a variable resistor R, as shown in Fig. 16. Via the controllable resistor R, it is possible to control the current I L through the coil L and consequently the voltage Uc across the capacitor C.
  • a high-voltage circuit-forming electrode arrangement 11, 21, or 31 with at least one anode 15, 26, or 43 and at least one is connected in parallel with the capacitor C via a second switching means or switch S 2 Cathodes 16, 25 and 41 of a device for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field connectable.
  • the switch S 2 is arranged in front of the electrode arrangement 1, 21 or 31 in the present case. It is according to the invention but also a different order of the electrode assembly 11, 21, and 31 and the switch S 2 in the series connection possible.
  • a first method step a the first switch S1 is closed when the second switch S 2 is open, until the capacitor C reaches the voltage provided by the DC voltage source U 0 minus the diode voltage dropping across the diode D R. charged.
  • a second method step b the first switch Si is then opened when the second switch S2 is open.
  • a third method step c (see Fig. 19), the second switch S2 is then closed when the first switch S1 is open, when the series circuit of the coil L, the diode D Re ihe and the capacitor C is free of current flow, ie the current flow l L the coil L is zero.
  • a fourth method step d (see FIG. 20), the second switch S 2 is then opened when the first switch S1 is open, and then the first method step a, the second method step b, the third method step c and the fourth process step d repeated.
  • Fig. 21 shows a fourth embodiment of an electrical circuit according to the invention.
  • the electrical circuit has a series connection of an inductive storage element or a coil L of a diode D Re ihe and a capacitive storage element or capacitor C.
  • a diode Dparaiiei is arranged in parallel to this series circuit of coil L.
  • To this parallel circuit is a series circuit of a DC voltage source U 0 , a transformer arrangement, with a magnetic circuit, at least one primary line winding Lp rim är and at least one secondary line winding L Se skundär, the primary line winding L Pr imär and the secondary line winding L Se skundär, connected in series are arranged, and a resistor R in parallel.
  • connection between the primary line winding Lpnmär and the secondary line winding Lseskundär the series circuit of primary line winding Lp rim är and secondary line winding L SeS is kundär via a first switching means or first switch S1, to which in a parallel circuit a diode D En tkoppiungi is arranged with the ground terminal of the DC voltage source U 0 connected.
  • the cathode terminal of the diode DEntkoppiungi is connected to the connection between the primary line winding Lprimär and the secondary line winding L SeS kundär the series circuit of primary line winding Lpnmär and secondary line winding L SeS connected.
  • the diode D E ntkoppiun g i in the present case serves as a freewheeling diode (Free Wheel Diode).
  • the resistor R is presently designed as a variable resistor R, as shown in Fig. 21. Via the controllable resistor R, it is possible to control the current L through the coil L and consequently the voltage Uc across the capacitor C.
  • a controllable voltage source U reg eibar is connected or connectable in parallel with the coil L via a third switching means or a third switch S3.
  • the controllable DC voltage source U reg eibar is connected via the switch S3 to the cathode terminal of the diode Dp ar aiiei or connectable.
  • one terminal of the switch S3 is connected to the one connected to the cathode terminal of the diode Dparaiiei.
  • About the controllable voltage source U re geibar is a control or control of the current Ii. through the coil L and thus the voltage Uc on the capacitor C possible.
  • the controllable voltage source U reg eibar allows a load-dependent and controlled control of the current flow L L through the coil L.
  • a high-voltage circuit-forming electrode arrangement 11, 21, or 31 with at least one anode 15, 26, or 43 is connected in parallel with the capacitor C via a second switching means S 2 and a diode D E ntkoppiung2 and at least one cathode 16, 25 or 41 of a device for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field connectable.
  • the switch S 2 is herein disposed in front of the electrode assembly 11, 21, and 31 prior to the diode D En tkoppiun g 2, and these , It is according to the invention but also another order of the electrode assembly 11, 21, and 31, respectively, the diode D En tkoppiung2 and the switch S2 in the series connection is possible.
  • a first method step a (see Fig. 22), the first switch S ! and the third switch S 3 is closed when the second switch S 2 is open until the capacitor C is charged to the voltage provided by the DC voltage source U 0 minus the diode voltage dropping across the diode D Re .
  • a second method step b (see FIG. 23), the first switch Si and the third switch S 3 are then opened when the second switch S 2 is open.
  • a third method step c (see FIG. 24), the second switch S 2 is then closed when the first switch Si is open and the third switch S3 is open when the series connection of the coil L, the diode D Re and the capacitor C is free of current flow , So the current flow L L of the coil L is equal to zero.
  • a fourth method step d (see FIG. 25), the second switch S 2 is then opened with the first switch Si open and with the third switch S3 open, and then the first method step a, the second method step b, the third method step c and the fourth method step d repeated.
  • Fig. 26 shows a fifth embodiment of an electrical circuit according to the invention.
  • the electrical circuit has a series connection of an inductive storage element or a coil L, a diode D Re ihe and a capacitive storage element or capacitor C.
  • resistive resistor R are located in the series circuit.
  • the ohmic resistance R can be formed in particular by the coil or its line windings.
  • the series connection of the coil L and the capacitor C can be connected via a first switching means Si to an AC voltage Uwechsei.
  • the AC voltage Uwechsei is present here via a Secondary line winding L Se kundär a transformer arrangement with a magnetic circuit, at least one primary line winding Lp ri mär and at least one secondary line winding L seconds provided at an AC voltage source U Ne tz.
  • the AC voltage Uwechsei it is also advantageously possible for the AC voltage Uwechsei to be provided directly by an AC voltage source UNetz, so that the transformer arrangement can be dispensed with.
  • an electrically controllable switching means T in the present case a thyristor T with an anode connection, a cathode connection and a gate connection, a high voltage circuit forming electrode arrangement 11, 21, or 31 can be connected to at least one anode 15, 26, or 43 and at least one cathode 16, 25 or 41 of a device for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field.
  • the anode 15, 26, and 43 of the high voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31 of the device with the cathode terminal of the thyristor T and the cathode 16, 25 or 41 of the high voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31 of the device connected to a reference potential GND providing terminal GND or the cathode 16, 25 and 41 connected to the cathode terminal of the thyristor T and the anode 15th , 26, and 43, respectively, to a terminal GND providing a reference potential GND.
  • the diode D Re ihe and the capacitor C is switchable, Furthermore, an anode terminal of a first diode D N iederi is connected.
  • the cathode terminal of the first diode D N ieden is connected to the cathode terminal of the thyristor T (second switching means) and to the cathode terminal of a second Diode D ieder2 connected.
  • the anode terminal of the second diode D N ieder2 is provided with a terminal for providing a voltage of a DC voltage source U 0 and at least one anode 17, 28 and 43 or at least one cathode 16, 27 and 44 of the low-voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, or 31 of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field (not shown in Fig. 26).
  • the terminal GND providing a reference potential of the DC voltage source U 0 is connected to at least one cathode 16, 27 or 44 or at least one anode 17, 28 and 43 of the low voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31, respectively, of the apparatus for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field (not shown in Fig. 26) depending on the operation of the device.
  • FIGS. 27, 28, 29 and 30 The operation according to the invention of the electrical circuit according to FIG. 26 is given as follows and is shown in detail in FIGS. 27, 28, 29 and 30:
  • a first method step a the first switch Si is connected to the alternating voltage Uwechsei present to the secondary line winding L Se until the voltage maximum of the positive half cycle of the alternating voltage Uwechsei is reached.
  • the AC voltage Uwechsei is generated via the transformer assembly from the mär at the primary line winding Lp ri mär AC voltage source UNetz.
  • the alternating voltage source U net preferably generates a sinusoidal alternating voltage Unetz-
  • a second method step b (see Fig. 28), the first switch Si is then separated on reaching the maximum voltage of the AC voltage Uwechsei of the AC voltage Uwechsei and connected to the diode Dp ar aiiei.
  • a third method step c the thyristor T is then switched or ignited at the zero crossing of the alternating voltage Uwechsei via the gate terminal of the thyristor T.
  • the first switch Si is connected to the diode Dp ar aiiei.
  • a fourth method step d (see FIG. 30), the thyristor T is then blocked or opened via the gate terminal of the thyristor T at least when the AC voltage Uwechsei crosses again, and the first switch Si is disconnected from the diode Dp ar aiiei and with the AC voltage Uwechsei connected. Subsequently, and then again and again, the first process step a, the second process step b, the third process step c and the fourth process step d are repeated.
  • Fig. 31 shows a sixth embodiment of an electrical circuit according to the invention.
  • the electrical circuit has a series connection of an inductive storage element or a coil L, a diode D Re ihe and a capacitive storage element or capacitor C.
  • resistive resistor R are located in the series circuit.
  • the ohmic resistance R can be formed in particular by the coil or its line windings.
  • the series connection of the coil L and the capacitor C can be connected via a first switching means Si to an AC voltage Uwechsei.
  • the AC voltage Uwechsei is presently provided via a secondary line winding Lsekundär a transformer arrangement with a magnetic circuit, at least one primary line winding Lpri mär and at least one secondary line winding L Se kundar to an AC voltage source U Ne tz.
  • the AC voltage Uwechsei is provided directly by an AC voltage source U Ne tz, so that the transformer arrangement can be dispensed with.
  • an electrically controllable switching means T in the present case a thyristor T with an anode connection, a cathode connection and a gate connection, a high voltage circuit forming electrode arrangement 11, 21, or 31 with at least one anode 15, 26, or 43 and at least one cathode 16, 25 or 41 of a device for the electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field connectable.
  • the anode 15, 26, and 43 of the high voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31 of the device with the cathode terminal of the thyristor T and the cathode 16, 25 or 41 of the high voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31 of the device connected to a reference potential GND providing terminal GND or the cathode 16, 25 and 41 connected to the cathode terminal of the thyristor T and the anode 15th , 26, and 43, respectively, to a terminal GND providing a reference potential GND.
  • the diode D Re ihe and the capacitor C is switched, is also an anode terminal of a first diode D N ieden connected.
  • the cathode terminal of the first diode D 11 is connected to the cathode terminal of the thyristor T (second switching means) and to the cathode terminal of a second diode D N 2.
  • the anode terminal of the second diode D Nie der2 is connected to a terminal for providing a voltage of a DC voltage source Uo and at least one anode 17, 28 and 43 or at least one cathode 16, 27 and 44 of the low-voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, or 31 of the apparatus for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field (not shown in Fig. 31).
  • the terminal GND providing a reference potential of the DC voltage source U 0 is connected to at least one cathode 16, 27 or 44 or at least one anode 17, 28 and 43 of the low voltage circuit forming electrode assembly 11, 21, and 31, respectively, of the apparatus for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field (not shown in Fig. 31) depending on the operation of the device.
  • a controllable voltage source U reg is also connected or connectable in parallel with the coil L via a third switching means or a third switch S3.
  • the controllable DC voltage source U reg eibar and the switch S 3 is the controllable DC voltage source U reg eibar connected via the switch S 3 to the cathode terminal of the diode Dp ar aiiei or connectable.
  • one terminal of the switch S3 is connected to the one connected to the cathode terminal of the diode Dparaiiei. Control of the current L through the coil L and thus the voltage Uc across the capacitor C is possible via the controllable voltage source U re bar.
  • the controllable voltage source U re bar allows a load-dependent and controlled control of the current flow II through the coil L.
  • FIGS. 32, 33, 34 and 35 The operation according to the invention of the electrical circuit according to FIG. 31 is given as follows and shown in detail in FIGS. 32, 33, 34 and 35:
  • a first method step a the first switch S1 is connected to the alternating voltage Uwechsei present at the secondary line winding L Se , and the third switch S 3 of the series circuit is connected to the third switch S3 and the controllable DC voltage source UR ige Parallel connection with the coil L of the series circuit of the coil L, the diode D Re ihe and the capacitor C with the thyristor open or closed T closed until the maximum voltage of the positive half cycle of the AC voltage Uwechsei is reached.
  • the AC voltage Uwechsei is generated via the transformer arrangement of the voltage applied to the primary line winding Lp rim AC voltage source U Ne tz.
  • the alternating voltage source U Ne tz preferably generates a sinusoidal alternating voltage Uffeln a second method step b (see Fig. 33) is then on reaching the maximum voltage of the AC voltage Uwechsei the first switch S1 separated from the AC voltage Uwechsei and connected to the diode Dp ar aiiei and Further, the third switch S 3 of the series circuit of the third switch S 3 and the controllable DC voltage source UR ege i in parallel with the coil L of the series circuit of the coil L, the diode D Re ihe and the capacitor C is opened.
  • a third method step c the thyristor T is then switched or ignited via the gate terminal of the thyristor T at zero crossing of the alternating voltage Uwechsei, whereby the first switch S1 is connected to the diode Dp ar aiiei and the third switch S 3 of the series circuit of the third switch S 3 and the controllable DC voltage source UR ege i in parallel with the coil L of the series circuit of the coil L, the diode D Re ihe and the capacitor C is opened.
  • a fourth method step d (see FIG. 35), the thyristor T is then blocked or opened via the gate terminal of the thyristor T at least at renewed zero crossing of the AC voltage Uwechsei, the first switch Si disconnected from the diode Dp ara iiei and with the AC voltage Uwechsei connected, and the third switch S3 of the series circuit of the third switch S 3 and the controllable DC voltage source UR ege i in parallel with the coil L of the series circuit of the coil L, the diode R series and the capacitor C is closed.
  • the transformer provides an AC voltage of given magnitude and frequency.
  • the first switch S1 connects the circuit formed by the coil L, the capacitor C and the diode D Re with the transformer voltage (Uwechsei) provided by the secondary line winding L Se -
  • the switch S1 and separates the circuit formed by the coil L, the capacitor C and the diode DReihehe provided by the secondary line winding L secondary transformer voltage (Uwechsei) and now gives the diode Dp ara iiei in parallel with that of the coil L, the Capacitor C and the diode DR free formed freewheeling circuit to increase the voltage at the capacitor C free.
  • the thyristor T, the switch Si and the switch S 3 are advantageously IC-controlled to activate time-dependent.
  • the interaction within the AC voltage Uwechsei advantageously takes place in such a way that during the positive half cycle of the charging cycle of the capacitor C expires, while the discharge cycle of the capacitor C takes place in the time interval of the negative half cycle.
  • the positive half wave is thus used for charging and the negative half wave for discharging. This interaction relieves the power requirements of the transformer, since only half the time of a full frequency response power is taken.
  • the water or water body in the device is exposed to electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field of an electrical bias.
  • the inventive interconnection of the first diode D ⁇ eden, the thyristor T and the second diode D N ieder2 with the DC voltage source Uo for the low-voltage circuit of the electrode assembly of the apparatus for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field causes according to the invention the following: First, a Pulse-shaped discharge of the capacitor C via the thyristor T with permanently applied separation voltage. The thyristor T then comes to a halt when the capacitor voltage Uc has dropped to the level of the separation voltage. This also results in the advantage of controllable voltage overshoot in the operation of the device for electrical dissociation and separation of water molecules in an electric field.
  • the electrode arrangements of the high-voltage circuit and / or the low-voltage circuit can advantageously be formed with or through advantageously medium-permeable membranes and / or films.
  • a preferred embodiment of the invention provides for the use of directionally medium-permeable or directionally medium-blocking membranes and / or films.
  • the electrode arrangements of the high-voltage circuit and / or the low-voltage circuit can also be formed by using substantially plate-shaped electrodes for the anode and / or cathode of the high-voltage circuit and / or the low-voltage circuit.
  • Electrode assembly Apparatus Medium-tight space Controllable inlet port Controllable outlet port Pipe (plastic) Cap / Plug (Plastic) Seal / Sealing Ring Cap / Plug (Plastic) Seal / Sealing Ring Bore (Centric) Rod-shaped Electrode (Centric) Bore Rod-shaped Electrode Tubular Electrode Sealing / Sealing Ring (Tubular Electrode (43)) 46 Surface enlarging agent / borehole (tubular electrode (43))

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine elektrische Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein System zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, bestehend aus wenigstens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld sowie wenigstens einer elektrischen Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, welches vorteilhafterweise nach wenigstens einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder nach wenigstens einem der Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ausgebildet und/oder eingerichtet ist.

Description

Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine elektrische Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein System zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, bestehend aus wenigstens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld sowie wenigstens einer elektrischen Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, welches vorteilhafterweise nach wenigstens einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder nach wenigstens einem der Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ausgebildet und/oder eingerichtet ist.
Unter elektrischer Dissoziation im Sinne der vorliegenden Erfindung wird dabei insbesondere die Trennung von Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) in Wasser (H2O) unter Einwirkung eines elektrischen Feldes verstanden.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Dissoziation von Wassermolekülen, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff bekannt.
So offenbart beispielsweise die DE 103 55 158 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie und/oder mechanischer Antriebsenergie aus elektrolytisch dissoziiertem Wasser. Hierbei soll in einer nach dem Prinzip eines Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse-Verfahrens arbeitenden elektrisch betriebenen Dissoziationseinheit bzw. Dissoziationseinrichtung aus einer im Wesentlichen kontinuierlich zugeführten Wassermenge ein Knallgasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff erzeugbar sein. Die chemische Energie des Knallgasgemischs soll in elektrische Energie und/oder mechanische Antriebsenergie umgesetzt werden. Ein Teil der erzeugten elektrischen Energie soll der Dissoziationseinheit zugeführt werden. Eine Vorrichtung zum Erzeugen von mechanischer Antriebsenergie und/oder elektrischer Energie enthält mindestens einen Wassertank, eine mit dem Wassertank verbundene Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyseeinheit, eine mit der Hochfrequenz- Resonanz-Elektrolyseeinheit verbundene Brennstoffzellen-Einrichtung und/oder einen mit der Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyseeinheit verbundenen Knallgas- Verbrennungsmotor. Bei der elektrolytisch ausgeführten Dissoziation mit einer Dissoziationseinrichtung gemäß der DE 103 55 158 A1 sollen Wassermoleküle in einem äußeren elektrischen Feld eine Ausrichtung erfahren, wobei sich die Dipolmomente der Wassermoleküle entlang der Feldlinien des äußeren elektrischen Feldes ausrichten. Bei Oszillation des äußeren elektrischen Feldes, sollen die Energieniveaus der Molekülschwingungen im Wassermolekül anregbar sein. Eine Resonanzabstimmung der Frequenz des oszillierenden elektrischen Feldes mit den Eigenfrequenzen der Schwingungen innerhalb der Wassermoleküle soll hinreichend große Schwingungsamplituden entlang der molekularen Bindungsachsen der Wassermoleküle erzeugen, die die kovalente Bindung zwischen dem Sauerstoff- und den Wasserstoffatomen aufbrechen. Dabei sollen die Wassermoleküle dissoziieren und Wasserstoff bzw. Sauerstoff frei werden.
Gemäß den Offenbarungen der DE 103 55 158 A1 sollen entsprechend arbeitende Dissoziationseinrichtungen insbesondere aus der die US 4,394,230 A1 , der US 4,936,961 A1 und der WO89/01464 A2 bekannt sein.
Abgesehen von einem konkreten Nachweis der Funktionsfähigkeit vorbekannter Lösungen, insbesondere hinsichtlich einer für den Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen ausreichend großen Menge an knallgasbildenden Molekülen, also dissoziierten Wassermolekülen, sind diese apparatetechnisch aufwändig und erfordern eine komplexe Verfahrenstechnik. Mit ein Grund dafür ist in der bisher im Stand der Technik nicht bzw. nur unzureichend gegebenen Separation von durch Dissoziation von Wassermolekülen erzeugten knallgasbildenden Molekülen gegeben.
Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der im Stand der Technik gegebenen Nachteile und Beschränkungen eine elektrische Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, zu verbessern.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das elektrische Feld mit einer mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle wenigstens einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode und einer mit einer eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich bereitstellenden Spannungsquelle wenigstens einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode ausgebildet wird, wobei die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises dem sich zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildenden elektrischen Feld ausgesetzt wird, derart, dass ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld und ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Hochspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld sich einander zumindest nicht minimieren, und die Spannungsquelle des Hochspannungskreises und die Spannungsquelle des Niederspannungskreises voneinander galvanisch getrennt sind.
Die vorliegende Erfindung macht sich die Erkenntnis zu nutze, dass das Wassermolekül H2O ein polares Molekül ist, bei dem zwei Wasserstoffatome H an ein Sauerstoffatom O gebunden sind, wobei der Bindungswinkel zwischen den beiden O-H-Bindungen etwa 104,45° beträgt. Setzt man dieses Wassermolekül H2O einem elektrischen Feld hoher Feldstärke aus, dann wird das Wassermolekül H20 in Feldrichtung gestreckt und der Bindungswinkel zwischen den beiden O-H- Bindungen verkleinert. In dem elektrischen Feld richtet sich der Elektronenspin der Moleküle gleichsinnig aus. Ab einer gegebenen Feldstärke des elektrischen Feldes übersteigen die durch das elektrische Feld erzeugten Feldkräfte die Bindungskräfte des Wassermoleküls. Die so gegebene elektrische Dissoziation von Wassermolekülen H2O ist ohne eine erfindungsgemäße Separation nur von infinitesimaler zeitlicher Dauer, da die dissoziierten Wassermoleküle, also die knallgasbildenden Moleküle, wieder unverzüglich zu Wassermolekülen resoziieren. Vor diesem Hintergrund erklärt sich die bei bisher nach dem Prinzip eines Hochfrequenz-Resonanz-Elektrolyse-Verfahrens arbeitenden Lösungen des Standes der Technik gegebene, insbesondere für den Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen unzureichend große Menge an knallgasbildenden Molekülen. Erfindungsgemäß wird der Resoziation von dissoziierten Wassermolekülen durch Separation entgegengewirkt. Das elektrische Feld wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Überlagerung von elektrischen Feldern von wenigstens zwei Spannungskreisen, wenigstens einem Hochspannungskreis und wenigstens einem Niederspannungskreis gebildet. Dabei wird die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises erfindungsgemäß dem sich zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildenden elektrischen Feld derart ausgesetzt, dass ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld und ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Hochspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld sich einander zumindest nicht minimieren. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises dem sich zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildenden elektrischen Feld derart ausgesetzt wird, dass ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld und ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Hochspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld einander verstärken. Die das elektrische Feld durch Überlagerung ausbildenden elektrischen Felder des Niederspannungskreises und des Hochspannungskreises weisen somit in gleiche Richtungen. Der erfindungsgemäße Hochspannungskreis bewirkt vorteilhafterweise eine elektrische Dissoziation von Wassermolekülen. Der erfindungsgemäße Niederspannungskreis bewirkt vorteilhafterweise eine Separation der dissoziierten Wassermoleküle, welche Knallgas bilden. Ferner kann der Niederspannungskreis vorteilhafterweise eine elektrische Dissoziation von Wassermolekülen bewirken.
Erfindungsgemäß sind die Funktionen Dissoziation, insbesondere bewirkt durch Hochspannungsimpulse, und Separation, insbesondere durch Ladungsträgerstrom, damit nach Spannung und Strom unterteilt. Die Dissoziation erfolgt vorteilhafterweise mittels hochfrequenter Hochspannung bei geringer Stromstärke und die Separation mittels eines galvanisch getrennten Stromkreises niedriger Gleichspannung und hoher Stromstärke. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden dazu der Hochspannungskreis mit hoher Spannung bei niedriger Stromaufnahme und der Niederspannungskreis mit hoher Stromaufnahme bei niedriger Spannung betrieben. Da der Vorgang der Separation zeitbehaftet ist, wird das Impuls-zu-Pausenverhältnis - auch Tastverhältnis genannt - der Hochspannungsquelle für die elektrische Dissoziation vorteilhafterweise derart eingestellt, vorzugsweise gesteuert bzw. geregelt, das sich ein funktionsgerechtes Fließgleichgewicht einstellt, dabei wird insbesondere für die jeweilig benötigten Mengenvorgaben das entsprechende Impuls- Pausenverhältnis eingeregelt. Die Stromaufnahme, also die sich im Betrieb einstellende Stromstärke der Spannungskreise stellt dabei eine Steuer- bzw. Regelgröße für das funktionsgerechte Fließgleichgewicht bereit. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt die Spannungsquelle des Hochspannungskreises Impulse, vorzugsweise Nadelimpulse, mit einem einstellbaren und/oder steuerbaren Impuls-Pausen-Verhältnis und die Spannungsquelle des Niederspannungskreises eine stromgeregelte Gleichspannung für den erforderlichen bzw. benötigten Ladungsträgerstrom bereit.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Menge von in dem elektrischen Feld dissoziierten Wassermolekülen mittels der Spannungsquelle des Hochspannungskreises steuerbar und/oder regelbar, vorzugsweise durch Steuerung und/oder Regelung der Spannungshöhe, der Impulsfolge und/oder der Frequenz der Impulse der Spannungsquelle. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von in dem elektrischen Feld dissoziierten Wassermolekülen mittels der Spannungsquelle des Niederspannungskreises steuerbar und/oder regelbar ist, vorzugsweise durch Steuerung und/oder Regelung der sich einstellenden Stromstärke. Vorteilhafterweise ist die Menge eines in dem elektrischen Feld entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff, mittels der Spannungsquelle des Hochspannungskreises und/oder mittels der Spannungsquelle des Niederspannungskreises steuerbar und/oder regelbar. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungen und/oder Regelungen mittels wenigstens eines Kennlinienfeldes erfolgen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Anode des Niederspannungskreises elektrisch leitend miteinander verbunden oder gemeinsam ausgebildet sind und die wenigstens eine Kathode des _ Hochspannungskreises und die wenigstens eine Kathode des Niederspannungskreises mit unterschiedlichen Masseanschlüssen verbunden bzw. verbindbar sind, oder die wenigstens eine Kathode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Kathode des Niederspannungskreises elektrisch leitend miteinander verbunden oder gemeinsam ausgebildet sind und die wenigstens eine Anode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Anode des Niederspannungskreises mit unterschiedlichen Potentialanschlüssen verbunden bzw. verbindbar sind.
Zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wenigstens ein in dem elektrischen Feld entstehendes Reaktionsprodukt, vorzugsweise Knallgas oder Wasserstoff abgeführt. Vorteilhafterweise wird wenigstens ein abgeführtes Reaktionsprodukt einer weitergehenden Nutzung zugeführt, vorzugsweise einer weitergehenden Nutzung zur Gewinnung von elektrischer Energie, mechanischer Antriebsenergie und/oder thermischer Verbrennungsenergie aus oder mit dem abgeführten Reaktionsprodukt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine abgeführte Reaktionsprodukt zur Gewinnung von elektrischer Energie einer Brennstoffzelle zugeführt wird, vorzugsweise einer Wasserstoff-Sauerstoff- Brennstoffzelle. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine abgeführte Reaktionsprodukt zur Gewinnung von mechanischer Antriebsenergie einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, wie einem Hubkolben- oder Kreiskolbenmotor, oder einer Strömungsmaschine, wie einer Gasturbine, oder insbesondere einer Gleichdruckturbine. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine abgeführte Reaktionsprodukt einer Vorrichtung oder einem System zur thermischen Materialbearbeitung zugeführt wird, vorzugsweise einem Schneidbrenner oder dergleichen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das wenigstens eine abgeführte Reaktionsprodukt einem Heizungssystem oder einem Heizbrenner zugeführt, vorzugsweise einem Blockheizkraftwerk (BHKW) oder dergleichen.
Vorteilhafterweise erfolgt die Abführung des wenigstens einen in dem elektrischen Feld entstehenden Reaktionsprodukts und/oder die Zuführung des wenigstens einen abgeführten Reaktionsprodukts zu einer weitergehenden Nutzung gesteuert und/oder geregelt. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein abgeführtes Reaktionsprodukt, vorzugsweise Wasser, dem elektrischen Feld zugeführt wird. Vorteilhafterweise wird im elektrischen Feld entstehendes Wasser als Reaktionsprodukt abgeführt. Vorteilhafterweise wird das abgeführte Reaktionsprodukt dem Raum wieder zugeführt wird. Hierdurch wird die Effektivität der erfindungsgemäßen elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen weiter verbessert und insbesondere eine Rückgewinnung und Nutzung des Reaktionsprodukts Wasser ermöglicht, vorteilhafterweise in einem geschlossenen Kreislauf.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen kontinuierlich oder getaktet erfolgenden Betrieb, insbesondere derart, dass dem elektrischen Feld Wasser kontinuierlich oder getaktet zugeführt wird und wenigstens ein in dem elektrischen Feld entstehendes Reaktionsprodukt, vorzugsweise Knallgas oder Wasserstoff, kontinuierlich und/oder getaktet abgeführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wassermoleküle in dem elektrischen Feld ergänzend Lichtblitzen von wenigstens einer Einrichtung zur Emission von Photonen ausgesetzt werden. Es wurde festgestellt, dass bei erfindungsgemäßer Verfahrensweise die im elektrischen Feld ausgerichteten Elektronen der zu dissoziierenden Wassermoleküle durch die Photonenemission veranlasst werden, höhere Quantenbahnen einzunehmen und wieder zu verlassen. Dies führt im elektrischen Feld unter der vorliegenden Feldstärke erfindungsgemäß zu einer weiteren Verbesserung der Lösung der O-H- Bindungen der Wassermoleküle. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine Einrichtung zur Emission von Photonen in den Raum eine Laserdiode und/oder ein Stroboskop. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Hochspannungsquelle im Wesentlichen synchron mit der vorzugsweise stroboskopisch betriebenen Einrichtung zur Emission von Photonen in den Raum betrieben wird, vorzugsweise mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung.
Zur technischen Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ferner eine Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem mediumdichten Raum mit den Raum begrenzenden Wandungen, wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung zur Zuführung von Wasser in den Raum und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung zur Abführung wenigstens eines Reaktionsprodukts aus dem Raum, eine mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle wenigstens einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode sowie eine mit einer eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich bereitstellenden Spannungsquelle wenigstens einen Niederspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode angeordnet sind, wobei die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises in dem sich zwischen der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises befindlichen Raumbereich angeordnet ist oder anordbar ist, wobei die wenigstens eine Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises und die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises zumindest gegenüber der wenigstens einen Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises oder gegenüber der wenigstens einen Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises beabstandet sind.
Vorteilhafterweise ist der Abstand der wenigstens einen Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises und der wenigstens einen Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises gegenüber der wenigstens einen Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises oder gegenüber der wenigstens einen Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises einstellbar, vorzugsweise steuerbar und/oder regelbar. Durch die erfindungsgemäße Einstellbarkeit, vorzugsweise Regelbarkeit des Abstandes und/oder der Abstände ist die erfindungsgemäße elektrische Dissoziation und Separation von Wassermolekülen weiter verbesserbar, insbesondere da die Abstandseinstellung des erfindungsgemäßen Prozesses vorteilhafterweise in Zusammenhang mit einer Steuer- und/oder Regelung den Betrieb und die Einstellung des jeweiligen Arbeitsbereiches der Vorrichtung weiter vereinfacht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine Anode oder die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises zumindest gegenüber der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises isoliert. Durch die Isolierung ist das elektrische Feld weiter beeinflussbar, insbesondere die auf die Wassermoleküle einwirkende elektrische Feldstärke weiter steigerbar. Vorteilhafterweise wird durch die Isolierung bewirkt, dass sich ein konstantes elektrostatisches Feld ausbilden lässt und ferner ein Stromfluss verhindert wird. Hierdurch werden insbesondere die Kompensationskräfte und -fähigkeiten der beiden O-H-Bindungen des polaren Wassermolekül H2O überstiegen, so dass sich Wasserstoff H und Sauerstoff O trennen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises von einem elektrisch leitenden Rohr und einem darin beabstandet angeordneten elektrisch leitenden Stab gebildet ist. Vorteilhafterweise weist das elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises zumindest auf der Innenfläche seiner Wandung eine Isolierung auf oder ist das elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises voll isoliert. Die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung von einem elektrisch leitenden ersten Rohr und einem darin beabstandet angeordneten elektrisch leitenden zweiten Rohr gebildet. Vorteilhafterweise ist das zweite elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises mit dem elektrisch leitenden Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises elektrisch leitend verbunden oder verbindbar. In einer alternativen und/oder ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises von einem elektrisch leitenden Rohr und dem elektrisch leitenden Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises gebildet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises an beiden Enden länger ausgebildet als der darin angeordnete elektrisch leitende Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder als die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises. Durch die beiden länger ausgebildeten Enden des elektrisch leitenden Rohrs der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises wird in dem von diesen längeren Enden bedeckten Raumbereich jeweils ein Sammelbereich bzw. Sammelbehältnis für in dem mediumdichten Raum erfindungsgemäß entstehende Reaktionsprodukte, insbesondere in dem Dielektrikum Wasser gelöstes Knallgas bzw. gelöster Wasserstoff als Reaktionsprodukt, bereitgestellt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises von einem ersten elektrisch leitenden Stab und einem dazu beabstandet angeordneten zweiten elektrisch leitenden Stab gebildet. Vorteilhafterweise ist die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises von einem elektrisch leitenden Rohr und einem darin beabstandet angeordneten elektrisch leitenden Stab gebildet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite elektrisch leitende Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises der elektrisch leitende Stab der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises. Hierdurch wird der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhafterweise weiter vereinfachbar.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung sind die wenigstens eine Anode und die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises koaxial zueinander angeordnet und/oder sind die wenigstens eine Anode und die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises koaxial zueinander angeordnet. Durch die koaxiale Anordnung ist der Aufbau der Vorrichtung weiter vereinfachbar und ferner sind so symmetrische Feldverteilungen des elektrischen Feldes erzielbar, wodurch insbesondere das Betriebsverhalten der erfindungsgemäßen Vorrichtung kalkulierbarer wird. Eine derartige Vorrichtung ist aufgrund ihres Aufbaus in besonders vorteilhafterweise für eine Verbrennungskraftmaschine mit sogenannter Common-Rail-Einspritzung geeignet.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Oberfläche vergrößernde Maßnahmen bzw. Mittel seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises. Durch die Oberfläche vergrößernde Maßnahmen bzw. Mittel seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ist die Ausbeute von erfindungsgemäß durch elektrische Dissoziation und Separation von Wassermolekülen erzeugten knallgasbildenden Molekülen weiter steigerbar. Die Erfindung macht sich dabei vorteilhafterweise die Erkenntnis zu Nutze, dass aus quantenphysikalischer Sicht zum einen an den von den Elektrodenanordnungen begrenzten Oberflächen für das Wasser bzw. die Wassermoleküle im elektrischen Feld die Größen V/m2 anliegen und zum anderen in dem mit Wasser gefüllten Volumen sich ein Volumenbezogener Strom mit den Größen A/m3 gegeben ist. Mithin ist die Verlustleistung nach dem Joulschen Gesetz P = U * I mit Einheiten der Hochspannung U zu V/m2 multipliziert mit dem Strom der Niederspannung I zu A/m3 gleich P zu W/m5 im erfindungsgemäßen Zwei- oder Mehrkreissystem bestimmt. Durch die die Oberflächen vergrößernden Maßnahmen bzw. Mittel seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ist mithin die Verlustleistung stark minimierbar. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einstellbare, vorzugsweise steuerbare und/oder regelbare, die Oberfläche vergrößernde Maßnahmen bzw. Mittel seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises, insbesondere zur bedarfsgerechten Anpassung der Erzeugung von Knallgas bzw. zur bedarfsgerechten Gewinnung von Wasserstoff. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rohre der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder die Rohre der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises radiale Bohrungen auf, wodurch die Oberflächen der Rohre vergrößerbar sind. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Stäbe der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder die Stäbe der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises Gewindestangen sind oder nach Art von Gewindestangen ausgebildet sind. Durch das Gewinde, weisen die entsprechenden Stäbe bzw. Stangen vergrößerte Oberflächen auf. Durch die Gewindegänge der Gewindestangen ist darüber hinaus vorteilhafterweise quasi eine Transportrichtung für knallgasbildende Moleküle bereitgestellt, die die Separation weiter verbessern, insbesondere da knallgasbildende Moleküle quasi entlang der Gewindegänge aufsteigen oder sich ablösen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der mediumdichte Raum wenigstens eine Einrichtung zur Emission von Photonen in den Raum auf, vorzugsweise eine Laserdiode und/oder ein Stroboskop. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Hochspannungsquelle im Wesentlichen synchron mit der vorzugsweise stroboskopisch betriebenen Einrichtung zur Emission von Photonen in den Raum betreibbar ist, vorzugsweise mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpvorrichtung zur Zufuhr von Wasser, vorzugsweise destilliertem Wasser über die wenigstens steuerbare Einlassöffnung des Raums, vorzugsweise gesteuert und/oder geregelt mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung. Ferner kann durch eine Pumpvorrichtung erfindungsgemäß vorteilhafterweise eine Zirkulation von Wasser und sich im Raum befindlichen Reaktionsprodukten bewirkt werden. Eine entsprechende Zirkulation verbessert vorteilhafterweise eine Ablösung von Gasteilchen und ermöglicht ferner eine thermische Regulation der Vorrichtung. Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit jeglicher Art von Wasser, insbesondere auch Salzwasser, Schmutz- bzw. Brauchwasser oder dergleichen Verunreinigungen enthaltendes Wasser, eingesetzt bzw. verendet werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht die generelle Verwendung von Wassermoleküle enthaltenden Medien, insbesondere Flüssigkeiten und/oder Gele jeglicher Art, für die erfindungsgemäße Dissoziation und Separation von Wassermolekülen aus selbigen vor.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpvorrichtung zur Abfuhr von wenigstens einem in dem Raum entstehendem Reaktionsprodukt über die wenigstens steuerbare Auslassöffnung des Raums, vorzugsweise gesteuert und/oder geregelt mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zugeführte Wasser und/oder das wenigstens eine abzuführende Reaktionsprodukt mittels einer Einrichtung, vorzugsweise einer Pumpvorrichtung komprimiert bzw. unter Druck gesetzt. Hierdurch wird der Effekt der erfindungsgemäßen Dissoziation und Separation weiter verbessert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das in dem Dielektrikum Wasser gelöste Knallgas bzw. gelöster Wasserstoff als Reaktionsprodukt in einem Behältnis entspannt, derart, dass das Knallgas bzw. der Wasserstoff entgasen kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Reaktionsprodukt in einem sogenannten Rail-Rohr gesammelt und kann so schon mit entsprechendem Vordruck einer Common-Rail-Einspritzung einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Gehäuse angeordnet, vorzugsweise in einem Gehäuse in explosionsgeschützter Ausführung, insbesondere in einer konstruktiven Ausführung entsprechend den jeweiligen gesetzlichen Anforderungen.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nachrüstung und/oder Umrüstung einer Brennstoffzelle oder Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, wie einem Hubkolben- oder Kreiskolbenmotor, oder einer Strömungsmaschine, wie einer Gasturbine, ausgebildet und/oder eingerichtet ist. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Nachrüstung bzw. Umrüstung einer Vorrichtung oder einem System zur thermischen Materialbearbeitung, vorzugsweise einem Schneidbrenner oder dergleichen vor. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Nachrüstung bzw. Umrüstung eines Heizungssystem oder eines Heizbrenner vorgesehen, vorzugsweise einem Blockheizkraftwerk (BHKW) oder dergleichen.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung als Kondensator in einem elektrischen Schwingkreis mit einer Induktivität betrieben, vorzugsweise in Resonanz, wobei der Resonanzbetrieb vorzugsweise mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird.
Zur technischen Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung ferner eine elektrische Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, vorgeschlagen, mit einer Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand (R), einem induktiven Speicherelement (L) und einem kapazitiven Speicherelement (C), wobei die Reihenschaltung aus dem ohmschen Widerstand (R), dem induktiven Speicherelement (L) und dem kapazitiven Speicherelement (C) über ein erstes Schaltmittel (S-i ) an eine Gleichspannungsquelle (U0) anschließbar ist und wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über ein zweites Schaltmittel (S2) eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung anschließbar ist, wobei das erste Schaltmittel (S^ und das zweite Schaltmittel (S2) im Betrieb der elektrischen Schaltung derart schaltbar sind, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (Uo) übersteigende Spannung (Uc) induzierbar ist, wobei die Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41-fachen Wert (V2-fachen Wert) der Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (U0) entspricht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine elektrische Schaltung mit erfindungsgemäß angeordneten bzw. verschalteten elektrischen Bauelementen (Widerstand (R), Spule (L), Kondensator (C) und Gleichspannungsquelle (Uo)) mittels der Schaltmittel derart geschaltet bzw. getaktet werden kann, dass die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41 -fachen (V2 -fachen) Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (U0) beträgt. Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Uc(t) > Uo * y[2 = Uo * 141
Die sich am kapazitiven Speicherelement (C) erfindungsgemäß einstellende Spannungsüberhöhung, also die Überhöhung der Spannung (Uc) am Kondensator (C) gegenüber der Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (U0), ist bei entsprechender Schaltung bzw. Taktung der Schaltmittel vorteilhafterweise zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, einsetzbar.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Schaltung gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L), einer Diode (DReihe) und einem kapazitiven Speicherelement (C), eine Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), eine Reihenschaltung aus einem ersten Schaltmittel (S-i ), einem ohmschen Widerstand (R) und einer Gleichspannungsquelle (U0), wobei die Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit dem ersten Schaltmittel (S-i ) in Parallelschaltung mit der Parallelschaltung der Diode (Dparaiiei) und der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, und ein zweites Schaltmittel (S2), mit welchem die einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung mit dem kapazitiven Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine elektrische Schaltung vorgeschlagen, welche gekennzeichnet ist durch eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L), einer Diode (DReihe) und einem kapazitiven Speicherelement (C), eine Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), eine Reihenschaltung aus einer Gleichspannungsquelle (Uo), einer Transformatoranordnung, mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung (Lprimar) und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung (LSeSkundär), wobei die Primärleitungswicklung (LPrimär) und die Sekundärleitungswicklung (LSeskundär) in Reihe geschaltet sind und die Verbindung zwischen der Primärleitungswicklung (Lprimär) und der Sekundärleitungswicklung (LSeSkundär) der Reihenschaltung aus Primärleitungswicklung (Lprimar) und Sekundärleitungswicklung (LSeskundär) über ein erstes Schaltmittel (S-i ), zu welchem in Parallelschaltung eine Diode (ÜEntkoppiungi ) angeordnet ist, und einem ohmschen Widerstand (R) in Parallelschaltung mit der Parallelschaltung der Diode (DParaiiei) und der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, und ein zweites Schaltmittel (S2), mit welchem die einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung mit dem kapazitiven Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch Mittel zur lastabhängigen und vorzugsweise kontrollierten Steuerung des Stromflusses (lL) durch das induktive Speicherelement (L).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem dritten Schaltmittel (S3) und einer regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei), wobei die Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) mit dem dritten Schaltmittel (S3) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
Vorteilhafterweise ist der ohmsche Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) ein regelbarer ohmscher Widerstand (RRegei)-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Stromfluss (lL) durch das induktive Speicherelement (L) mittels der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) und/oder mittels des regelbaren ohmschen Widerstands (RRegei) lastabhängig und vorzugsweise kontrolliert steuerbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) direkt mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (SO, dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (S der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) direkt mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, und ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (U0) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-ι), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) direkt mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (U0) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) direkt mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DRe,he) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem ersten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem ersten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem zweiten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, und ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (U0) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist.
Vorteilhafterweise ist ein erster Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2) mit dem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit dem Kathodenanschluss der Diode (D eihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden, ein zweiter Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2) mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden, wenigstens eine Kathode oder wenigstens eine Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld mit dem zweiten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit dem Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Diode zwischen dem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) und dem ersten Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2), durch eine Diode (DEntkoPpiung) zwischen dem zweiten Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2) und der wenigstens einen Anode oder wenigstens einen Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, und/oder durch eine Diode zwischen dem zweiten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) und der wenigstens einen Kathode oder wenigstens einen Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld. Durch diese erfindungsgemäße Diode (DEntkoppiung) ist vorteilhafterweise eine Entkopplung des Hochspannungskreises der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld gegeben, so dass das kapazitive Speicherelement (C) im Betrieb nicht zu einem unerwünschten Schwingverhalten neigt bzw. führt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das induktive Speicherelement bzw. die Spule (L) eine kernfreie Spule ist, vorzugsweise eine kernfreie Spule mit Möbiuswicklungen. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Spule mit drei Freiheitsgraden gemäß den Veröffentlichungen von Shinichji Seike [Shinichji Seike, „The Principals of Ultra Relavity", Space Research Institute, Uwajima, Japan] und/oder Vilenkin [Vilenkin, Space Research Institute, Uwajima, Japan] vor.
Vorteilhafterweise ist die Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) eine Freilaufdiode (Free Wheel Diode).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist vorteilhafterweise ferner eine elektrische Schaltung der vorgenannten Art, wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über ein zweites Schaltmittel (S2) anstelle einer einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung wenigstens eine andere Last anschließbar ist.
Zur technischen Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ferner ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Schaltmittel (S-i ) und das zweite Schaltmittel (S2) derart geschaltet werden, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (Uo) übersteigende Spannung (Uc) induziert wird, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41 -fachen Wert (V2 -fachen Wert) der Spannung (Uo) der Gleichspannungsquelle (Uo) entspricht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren gekennzeichnet durch eine lastabhängige und vorzugsweise kontrollierte Steuerung des Stromflusses (lL) durch das induktive Speicherelement (L).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen wird, bis das kapazitive Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist, in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet wird, in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S^, dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) geöffnet wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach. Bei Schaltung bzw. Taktung des ersten Schaltmittels (Si) und des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten beträgt die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41-fachen (V2-fachen) Spannung (Uo) der Gleichspannungsquelle (U0). Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Uc(t) > Uo * j2 = Uo * l41
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Verfahren vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (Si) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen wird, bis das kapazitive Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (U0) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist, in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (S bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet wird, in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) geöffnet wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
Auch bei dieser Schaltung bzw. Taktung des ersten Schaltmittels (Si) und des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten beträgt die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41-fachen (V2-fachen) Spannung (Uo) der Gleichspannungsquelle (Uo). Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Uc(t) > Uo * y[2 Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (S^ der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen werden, bis das kapazitive Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DRejhe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist, in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (S1) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet werden, in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S1) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geöffnet wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
Bei Schaltung bzw. Taktung des ersten Schaltmittels (Si), des zweiten Schaltmittels (S2) und des dritten Schaltmittels (S3) entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten beträgt die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41 -fachen (V2-fachen) Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (U0). Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Figure imgf000027_0001
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Verfahren vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (S1) und das dritte Schaltmittel (S3) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen werden, bis das kapazitive Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (Uo) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist, in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (S-i) und das dritte Schaltmittel (S3) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet werden, in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S1) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S-i) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) geöffnet wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach. Auch bei dieser Schaltung bzw. Taktung des ersten Schaltmittels (S-i) und des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten beträgt die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41 -fachen (V2 -fachen) Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (Uo). Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Uc(t] > Uo * = Uo * 1,41
Vorteilhafterweise werden das erste Schaltmittel (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und das zweite Schaltmittel (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung erfolgt die Taktung des ersten Schaltmittels (S1) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) und die Taktung des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0), das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und das zweite Schaltmittel (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben werden. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung erfolgt die Taktung des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo), die Taktung des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (U egei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und die Taktung des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff.
Vorteilhafterweise werden das erste Schaltmittel (S-i ) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) gleich getaktet betrieben.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine automatische Steuerung der Taktung des ersten Schaltmittels (S der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S^, dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo), des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steuerung der Taktung eine Detektion und/oder Auslösung der Schaltzeitpunkte des ersten Schaltmittels (S-ι), des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) umfasst. Vorteilhafterweise weist die elektrische Schaltung dazu ferner Mittel zur Detektion und/oder Auslösung der Schaltzeitpunkte des ersten Schaltmittels (SO, des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) auf.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung erfolgt die automatische Taktsteuerung des ersten Schaltmittels (S1) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo), des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) in Abhängigkeit von dem Stromfluss (Ii.) durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Regelung der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und/oder die Regelung des regelbaren ohmschen Widerstandes (RRegei) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist vorteilhafterweise ferner ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung der vorgenannten Art, wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über ein zweites Schaltmittel (S2) anstelle einer einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung wenigstens eine andere Last anschließbar ist.
Zur technischen Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung ferner eine elektrische Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, vorgeschlagen, mit einer Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L) und einem kapazitiven Speicherelement (C), wobei die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L) und dem kapazitiven Speicherelement (C) über ein erstes Schaltmittel (Si ) an eine Wechselspannung (Uwechsei), welche vorzugsweise über eine Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) einer Transformatoranordnung mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung (Lprimär) und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) an einer Wechselspannungsquelle (UNetz) bereitgestellt wird, anschließbar ist, und wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über ein elektrisch steuerbares Schaltmittel (T) eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung anschließbar ist, wobei das erste Schaltmittel (Si ) und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) im Betrieb der elektrischen Schaltung derart schaltbar sind, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Wechselspannung (Uwechsei) übersteigende Spannung (Uc) induzierbar ist, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41- Fachen Wert der Wechselspannung (Uwechsei) entspricht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine elektrische Schaltung mit erfindungsgemäß angeordneten bzw. verschalteten elektrischen Bauelementen (Spule (L), Kondensator (C) und Wechselspannung (Uwechsei)) mittels der Schaltmittel derart geschaltet bzw. getaktet werden kann, dass die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41-fachen (V2-fachen) Spannung (Uwechsei) der Wechselspannung (Uwechsei) beträgt. Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Uc(t) > Ό Wechsel * yf 2 = U Wechsel * 1,41
Die sich am kapazitiven Speicherelement (C) erfindungsgemäß einstellende Spannungsüberhöhung, also die Überhöhung der Spannung (Uc) am Kondensator (C) gegenüber der Wechselspannung (Uwechsei). ist bei entsprechender Schaltung bzw. Taktung der Schaltmittel vorteilhafterweise zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, einsetzbar. In der Reihenschaltung aus induktivem Speichermittel bzw. Spule (L) und kapazitivem Speichermittel bzw. Kondensator (C) kann sich vorteilhafterweise ferner ein ohmscher Widerstand (R) befinden. Der ohmsche Widerstand (R) kann dabei insbesondere von der Spule bzw. deren Leitungswicklungen gebildet werden bzw. bereitgestellt sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L), einer Diode (DReihe) und einem kapazitiven Speicherelement (C), eine Diode (Dparaiiei). welche über ein erstes Schaltmittel (S-i ) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, eine Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) einer Transformatoranordnung mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung (Lprimär) und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) an einer Wechselspannungsquelle (UNetz)> welche über das erstes Schaltmittel (Si ) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, und ein elektrisch steuerbares Schaltmittel (T), mit welchem die einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung mit dem kapazitiven Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
Vorteilhafterweise ist die elektrische Schaltung gekennzeichnet durch Mittel zur lastabhängigen und vorzugsweise kontrollierten Steuerung des Stromflusses (lL) durch das induktive Speicherelement (L).
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Schaltung gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem dritten Schaltmittel (S3) und einer regelbaren Gleichspannungsquelle
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wobei die Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) mit dem dritten Schaltmittel (S3) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Stromfluss (L) durch das induktive Speicherelement (L) mittels der regelbaren Gleichspannungsquelle lastabhängig und vorzugsweise kontrolliert steuerbar ist.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) ein Thyristor (T) mit einem Anodenanschluss, einem Kathodenanschluss und einem Gateanschluss ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine elektrische Schaltung vor, die dadurch gekennzeichnet ist , dass ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i ) mit einem ersten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (Lsekundar) oder mit einem Kathodenanschluss der Diode (D araiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i ) mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und mit einem Anodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DParaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem zweiten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (Lsekundar) und mit wenigstens einer Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feldverbunden ist, und ein Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (Si ) mit einem ersten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) oder mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (S^ mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem ersten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem zweiten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und mit einem Anodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem zweiten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) und mit wenigstens einer Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feldverbunden ist, und ein Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss einer ersten Diode (DNiederi ) verbunden ist, der Kathodenanschluss der ersten Diode (DNiederi) mit dem Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und mit einem Kathodenanschluss einer zweiten Diode (DNieder2) verbunden ist, der Anodenanschluss der zweiten Diode (DNieder2) mit dem Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T), mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld und mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung einer Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist, und ein Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (U0) mit wenigstens einer Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Verschaltung mit den Dioden (DNieden und DNieder2) wird vorteilhafterweise ein automatisches Mittel zur Steuerung der Schaltmittel bzw. deren Taktung bereitgestellt. Die Spannungsquellen für den Hochspannungskreis und den Niederspannungskreis einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld können so ferner vorteilhafferweise in bzw. mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise ist das induktive Speicherelement (L) eine kernfreie Spule (L), vorzugsweise eine kernfreie Spule (L) mit Möbiuswicklungen.
Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) eine Freilaufdiode (Free Wheel Diode) ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist vorteilhafterweise ferner eine elektrische Schaltung der vorgenannten Art, wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) anstelle einer einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung wenigstens eine andere Last anschließbar ist.
Zur technischen Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ferner ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Schaltmittel (S^ und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) derart geschaltet werden, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Wechselspannung (Uwechsei) übersteigende Spannung (Uc) induziert wird, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41- Fachen Wert der Wechselspannung (Uwechsei) entspricht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren gekennzeichnet durch eine lastabhängige und vorzugsweise kontrollierte Steuerung des Stromflusses (Ii.) durch das induktive Speicherelement (L).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (Si) mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird, bis das Spannungsmaximum der Wechselspannung (Uwechsei) erreicht ist, in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (Si ) bei Erreichen des Spannungsmaximums der Wechselspannung (Uwechsei) von der Wechselspannung (Uwechsei) getrennt und mit der Diode (Dparaiiei) verbunden wird, in einem dritten Verfahrensschritt (c) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) bei Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) geschaltet bzw. geschlossen wird, wobei das erste Schaltmittel (S mit der Diode (DParaiiei) verbunden ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) zumindest bei erneutem Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) - das heißt insbesondere auch vor Erreichen des erneuten Nulldurchgangs, beispielsweise bei abfallender positiver Halbwelle innerhalb derselben - gesperrt bzw. geöffnet wird und das erste Schaltmittel (S-i ) von der Diode (DParaiiei) getrennt und mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
Bei Schaltung bzw. Taktung des ersten Schaltmittels (S-i ) und des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten beträgt die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41 -fachen (V2 -fachen) Spannung (Uwechsei) der Wechselspannung (Uwechsei)- Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Verfahren vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (S-i) mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) bei geöffnetem bzw. gesperrtem elektrisch steuerbaren Schaltmittel (T) geschlossen wird, bis das Spannungsmaximum Wechselspannung (Uwechsei) erreicht ist, in einem zweiten Verfahrensschritt (b) bei Erreichen des Spannungsmaximums der Wechselspannung (Uwechsei) das erste Schaltmittel (S1 ) von der Wechselspannung (Uwechsei) getrennt und mit der Diode (Dparaiiei) verbunden wird, und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geöffnet wird, in einem dritten Verfahrensschritt (c) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) bei Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) geschaltet bzw. geschlossen wird, wobei das erste Schaltmittel (Si ) mit der Diode (DParaiiei) verbunden ist und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geöffnet ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) zumindest bei erneutem Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) gesperrt bzw. geöffnet wird, das erste Schaltmittel (Si ) von der Diode (Dparaiiei) getrennt und mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geschlossen wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
Auch bei dieser Schaltung bzw. Taktung des ersten Schaltmittels (Si ) und des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten beträgt die im Betrieb der elektrischen Schaltung sich am kapazitiven Speicherelement (C) einstellende Spannung (Uc) im zeitlichen Verlauf zum Zeitpunkt (t) gleich 0,25 rad zumindest der 1 ,41 -fachen (V2-fachen) Spannung (Uwechsei) der Wechselspannung (Uwechsei)- Es gilt also zum Zeitpunkt t = 0,25 rad:
Uc(t) > Uwechsei * V 2 - O Wechsel * 1,41
Vorteilhafterweise werden das erste Schaltmittel (Si) und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung erfolgt die Taktung des ersten Schaltmittels (S-i) und die Taktung des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Schaltmittel (Si) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben werden.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung erfolgt die Taktung des ersten Schaltmittels (Si), die Taktung des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und die Taktung des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) gleich getaktet betrieben werden.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Verfahren gekennzeichnet durch eine automatische Steuerung der Taktung des ersten Schaltmittels (S-i), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steuerung der Taktung Mittel zur Detektion und/oder Auslösung der der Schaltzeitpunkte des ersten Schaltmittels (Si), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) umfasst. Vorteilhafterweise weist die elektrische Schaltung dazu Mittel zur Detektion und/oder Auslösung der der Schaltzeitpunkte des ersten Schaltmittels (S1), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) auf.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung erfolgt die automatische Taktsteuerung des ersten Schaltmittels (S1), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Regelung der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und/oder die Regelung des regelbaren ohmschen Widerstandes (RRegei) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist vorteilhafterweise ferner ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung der vorgenannten Art, wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) anstelle einer einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung wenigstens eine andere Last anschließbar ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein System zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, bestehend aus wenigstens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld sowie wenigstens einer elektrischen Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, welches vorteilhafterweise nach wenigstens einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder nach wenigstens einem der Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ausgebildet und/oder eingerichtet ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1a in einer geschnittenen Seitenansicht ein prinzipielles
Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld;
Fig. 1 b eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1a entlang der Schnittlinie
Ib gemäß Fig. 1a; Fig. 2a in einer geschnittenen Seitenansicht ein weiteres prinzipielles
Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld;
Fig. 1 b eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 2a entlang der Schnittlinie
IIb gemäß Fig. 2a;
Fig. 3a bis 3d in einer geschnittenen Explosionsdarstellung ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld;
Fig. 4 in einer geschnittenen Darstellung das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 3a bis 3d in zusammengesetztem Zustand;
Fig. 5a eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 3a bis 3d und Fig. 4 entlang der Linie Va gemäß Fig. 3a;
Fig. 5b eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 3a bis 3d und Fig. 4 entlang der Schnittlinie Vb gemäß Fig. 4;
Fig. 5c eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 3a bis 3d und Fig. 4 entlang der Linie Vc gemäß Fig. 3d;
Fig. 6 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 6 in einem ersten Schaltzustand (Verfahrensschritt (a));
Fig. 8 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 6 in einem zweiten Schaltzustand (Verfahrensschritt (b));
Fig. 9 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 6 in einem dritten Schaltzustand (Verfahrensschritt (c)); Fig. 10 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 6 in einem vierten Schaltzustand (Verfahrensschritt (d));
Fig. 11 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 11 in einem ersten Schaltzustand (Verfahrensschritt (a));
Fig. 13 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 11 in einem zweiten Schaltzustand (Verfahrensschritt (b));
Fig. 14 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 11 in einem dritten Schaltzustand (Verfahrensschritt (c));
Fig. 15 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 6 in einem vierten Schaltzustand (Verfahrensschritt (d)).
Fig. 16 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 16 in einem ersten Schaltzustand (Verfahrensschritt (a));
Fig. 18 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 16 in einem zweiten Schaltzustand (Verfahrensschritt (b));
Fig. 19 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 16 in einem dritten Schaltzustand (Verfahrensschritt (c));
Fig. 20 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 16 in einem vierten Schaltzustand (Verfahrensschritt (d));
Fig. 21 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 21 in einem ersten Schaltzustand (Verfahrensschritt (a));
Fig. 23 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 21 in einem zweiten Schaltzustand (Verfahrensschritt (b));
Fig. 24 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 21 in einem dritten Schaltzustand (Verfahrensschritt (c));
Fig. 25 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 21 in einem vierten Schaltzustand (Verfahrensschritt (d));
Fig. 26 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 27 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 26 in einem ersten Schaltzustand (Verfahrensschritt (a));
Fig. 28 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 26 in einem zweiten Schaltzustand (Verfahrensschritt (b));
Fig. 29 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 26 in einem dritten Schaltzustand (Verfahrensschritt (c));
Fig. 30 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 26 in einem vierten Schaltzustand (Verfahrensschritt (d));
Fig. 31 ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 32 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 31 in einem ersten Schaltzustand (Verfahrensschritt (a));
Fig. 33 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 31 in einem zweiten Schaltzustand (Verfahrensschritt (b));
Fig. 34 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 31 in einem dritten Schaltzustand (Verfahrensschritt (c)); und Fig. 35 die erfindungsgemäße elektrische Schaltung nach Fig. 31 in einem vierten Schaltzustand (Verfahrensschritt (d)).
Fig. 1a und Fig. 1 b zeigen ein prinzipielles Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld. Die Vorrichtung 11 weist einen mediumdichten Raum 12 mit den Raum 12 begrenzenden Wandungen, einer steuerbaren Einlassöffnung 13 zur Zuführung von Wasser in den Raum 12 und eine steuerbare Auslassöffnung 14 zur Abführung wenigstens eines Reaktionsprodukts aus dem Raum 12 auf. Bei dem in Fig. 1a und Fig. 1 b dargestellten prinzipiellen Ausführungsbeispiel werden die den Raum 12 begrenzenden Wandungen im Wesentlichen von einem Rohr 15 gebildet. Das Rohr 15 ist vorliegend aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl, ausgebildet. Das Rohr 15 ist dabei Bestandteil einer eine Anode und eine Kathode aufweisenden Elektrodenanordnung, welche mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle einen Hochspannungskreis bildet. Das Rohr 15 wird bei dem in Fig. 1 a und Fig. 1 b dargestellten Ausführungsbeispiel als Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises genutzt. Zentrisch des als Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises dienenden Rohres 15 ist vorliegend ein elektrisch leitfähiger Stab 16, vorzugsweise aus Edelstahl, angeordnet. Der elektrisch leitfähige Stab 16 stellt dabei vorliegend die Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bereit. Koaxial zu dem die Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bereitstellenden elektrisch leitfähigen Stab 16 ist vorliegend ein Rohr 17 aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl, angeordnet. Die Anordnung des elektrisch leitfähigen Rohres 17 erfolgt dabei derart, dass ein Abstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Stab 16 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 17 als auch zwischen dem elektrisch leitfähigen Rohr 15 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 17 gegeben ist. Das elektrisch leitfähige Rohr 17 ist Bestandteil einer mit einer eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich bereitstellenden Spannungsquelle einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit einer Anode und einer Kathode. Das elektrisch leitfähige Rohr 17 wird bei dem prinzipiellen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a und Fig. 1 b als Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises eingesetzt. Der elektrisch leitfähige Stab 16 bildet vorliegend die Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises aus. Der elektrisch leitfähige Stab 16 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a und Fig. 1 b somit sowohl die Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises, als auch die Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises.
Die von dem elektrisch leitfähigen Stab 16 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 17 ausgebildete Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ist damit in dem sich zwischen der von dem elektrisch leitfähigen Stab 16 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 15 ausgebildeten Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises befindlichen Raumbereich angeordnet. Dabei ist die Anode 17 der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises und die Kathode 16 der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises zumindest gegenüber der Anode 15 der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises beabstandet.
Auf der dem mediendichten Raum 12 zugewandten Innenfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 15, welches vorliegend die Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bereitstellt, ist vorliegend eine Isolierung 18 aufgebracht. Die Isolierung 18 kann dabei durch Beschichtung auf der Innenfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 15 aufgebracht sein oder durch ein in das elektrisch leitfähige Rohr 15 eingeschobenes bzw. eingesetztes Rohr 18 aus einem Isolationsmaterial ausgebildet werden.
Das elektrisch leitfähige Rohr 17, welches vorliegend die Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises bereitstellt, weist über seine Erstreckungsrichtung verteilt radiale Bohrungen 19 auf, welche die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 17 vergrößern.
Die genaue Funktionsweise der Elektrodenanordnung nach Fig. 1a und Fig. 1b einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld wird nachfolgend noch gesondert erläutert.
Fig. 2a und Fig. 2b zeigen ein weiteres prinzipielles Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 21 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld. Die Vorrichtung 21 weist einen mediumdichten Raum 22 mit den Raum 22 begrenzenden Wandungen, einer steuerbaren Einlassöffnung 23 zur Zuführung von Wasser in den Raum 22 und eine steuerbare Auslassöffnung 24 zur Abführung wenigstens eines Reaktionsprodukts aus dem Raum 22 auf. Bei dem in Fig. 2a und Fig. 2b dargestellten prinzipiellen Ausführungsbeispiel werden die den Raum 22 begrenzenden Wandungen im Wesentlichen von einem Rohr 25 gebildet. Das Rohr 25 ist vorliegend aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl, ausgebildet. Das Rohr 25 ist dabei Bestandteil einer eine Anode und eine Kathode aufweisenden Elektrodenanordnung, welche mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle einen Hochspannungskreis bildet. Das Rohr 25 wird bei dem in Fig. 2a und Fig. 2b dargestellten Ausführungsbeispiel als Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises genutzt. Zentrisch des als Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises dienenden Rohres 25 ist vorliegend ein elektrisch leitfähiger Stab 26, vorzugsweise aus Edelstahl, angeordnet. Der elektrisch leitfähige Stab 26 stellt dabei vorliegend die Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bereit. Koaxial zu dem die Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bereitstellenden elektrisch leitfähigen Stab 26 sind vorliegend ein Rohr 27 aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl, und ein Rohr 28 aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl, angeordnet. Die Anordnung der elektrisch leitfähigen Rohre 27 und 28 erfolgt dabei derart, dass ein Abstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Stab 26 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 28, ein Abstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Rohr 28 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 27, als auch ein Abstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Rohr 25 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 27 gegeben ist. Das elektrisch leitfähige Rohr 27 und das elektrisch leitfähige Rohr 28 sind Bestandteil einer mit einer eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich bereitstellenden Spannungsquelle einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit einer Anode und einer Kathode. Das elektrisch leitfähige Rohr 27 wird bei dem prinzipiellen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a und Fig. 2b als Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises eingesetzt. Das elektrisch leitfähige Rohr 28 wird bei dem prinzipiellen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a und Fig. 2b als Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises eingesetzt. Bei Bedarf kann der vorliegend die Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bildende elektrisch leitfähige Stab 26 mit dem vorliegend die Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises bildenden elektrisch leitfähigen Rohr 28 verbunden werden.
Die von dem elektrisch leitfähigen Rohr 27 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 28 ausgebildete Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ist damit in dem sich zwischen der von dem elektrisch leitfähigen Stab 26 und dem elektrisch leitfähigen Rohr 25 ausgebildeten Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises befindlichen Raumbereich angeordnet. Dabei sind die Kathode 27 und Anode 28 der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises sowie die Kathode 25 und die Anode 26 der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises voneinander beabstandet.
Auf der dem mediendichten Raum 22 zugewandten Innenfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 25, welches vorliegend die Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises bereitstellt, ist vorliegend eine Isolierung 29 aufgebracht. Die Isolierung 29 kann dabei durch Beschichtung auf der Innenfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 25 aufgebracht sein oder durch ein in das elektrisch leitfähige Rohr 25 eingeschobenes bzw. eingesetztes Rohr 29 aus einem Isolationsmaterial ausgebildet werden.
Das elektrisch leitfähige Rohr 27, welches vorliegend die Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises bereitstellt, weist über seine Erstreckungsrichtung verteilt radiale Bohrungen 30 auf, welche die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 27 vergrößern. Das elektrisch leitfähige Rohr 28, welches vorliegend die Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises bereitstellt, weist über seine Erstreckungsrichtung verteilt radiale Bohrungen 30' auf, welche die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Rohres 28 vergrößern.
Die genaue Funktionsweise der Elektrodenanordnung nach Fig. 2a und Fig. 2b einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 21 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld wird nachfolgend noch gesondert erläutert.
In den Fig. 3a bis 3d, Fig. 4 und Fig. 5a bis 5c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 31 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld dargestellt.
Die Vorrichtung 31 besteht aus einem Rohr 35, vorliegend aus Kunststoff. In das in den Fig. links gelegene Ende des Rohres 35 ist vorliegend unter Verwendung einer Dichtung bzw. eines Dichtringes 37 eine Kappe bzw. ein Stopfen 36 aus Kunststoff mediumdicht einsetzbar. Die Kappe bzw. der Stopfen 36 kann so vorteilhafterweise bei im Raum entstehenden Überdrücken aus dem Rohr 35 selbstständig herausgedrückt werden, wodurch eine Sicherheitseinrichtung bzw. Sicherheitsfunktion der Vorrichtung 31 gegeben ist. In das in den Figuren 3a bis 3d und 4 rechts gelegene Ende des Rohres 35 ist vorliegend unter Verwendung einer Dichtung bzw. eines Dichtringes 39 eine Kappe bzw. ein Stopfen 38 aus Kunststoff mediumdicht einsetzbar. Das Rohr 35 bildet dabei vorliegend mit dem Stopfen 36 und dem Stopfen 38 einen mediumdichten Raum 32 aus (vgl. insbesondere Fig. 4).
Der aus Kunststoff gefertigte Stopfen 36 des in den Fig. links dargestellten Endes des Kunststoffrohres 35 weist vorliegend eine zentrische Durchgangsbohrung 40 zur Aufnahme einer im Wesentlichen stabförmigen Elektrode 41 aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl, auf (vgl. insbesondere Fig. 3a und 5a). Weiter weist der Stopfen 36 vorliegend um die Bohrung 40 herum verteilt vier Durchgangsbohrungen 42 auf. Die Durchgangsbohrungen 42 weisen dabei an dem dem Rohr 35 zugewandten Ende gegenüber dem Durchmesser der Bohrung 42 vergrößerte, sacklochartige Ausnehmungen auf (vgl. Fig. 3a). Die Durchgangsbohrungen 42 dienen jeweils zur Aufnahme einer im Wesentlichen stabförmigen Elektrode 43 aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Edelstahl (vgl. insbesondere Fig. 3a), sowie zur Aufnahme einer im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Elektrode 44 (vgl. insbesondere Fig. 3b). Die rohrförmige Elektrode 44 ist dabei jeweils unter Verwendung einer Dichtung bzw. eines Dichtringes 45 in der in Fig. 3a rechts gelegenen sacklochartigen Erweiterung der Durchgangsbohrung 42 des Stopfens 36 mediumdicht einsetzbar, so dass die Bohrungen 42 jeweils zur lagernden Aufnahme einer stabförmigen Elektrode 43 und einer rohrförmigen Elektrode 44 dienen. Die stabförmige Elektrode 43 und die rohrförmige Elektrode 44 sind dabei vorliegend koaxial zueinander angeordnet und voneinander beabstandet. Wie insbesondere anhand von Fig. 3b zu erkennen, weisen die rohrförmigen Elektroden 44 über ihre Erstreckungsrichtungen verteilt radiale Bohrungen 46 auf, welche die Oberfläche der rohrförmigen Elektroden 44 vergrößern. Ferner weisen die rohrförmigen Elektroden 44 an dem in Fig. 3b links gelegenen Ende eine Aussparung 48 zur Aufnahme der Dichtung bzw. des Dichtringes 45 auf. An dem in Fig. 3b rechts gelegenen Ende sind die rohrförmigen Elektroden 44 mit einer Isolierung 47 versehen (vgl. Fig. 3b und Fig. 4). Die im wesentlichen stabförmige Elektrode 41 als auch die im wesentlichen stabförmigen Elektroden 43 sind vorliegend als Gewindestangen ausgebildet, insbesondere um die Oberfläche der Elektroden zu vergrößern. Darüber hinaus weisen die stabförmige Elektrode 41 als auch die stabförmigen Elektroden 43 vorliegend in dem in den Figuren 3a bis 3d und 4 links gelegenen Bereich einen geringeren Querschnitt auf, als im in den Fig. rechts gelegenen Bereich. Die Elektroden 41 und 43 weisen an dem in den Fig. links gelegenen, einen schmaleren Durchmesser aufweisenden Ende vorliegend ein Gewinde auf, welches insbesondere zur Befestigung der Elektroden 41 und 43 an bzw. in dem Stopfen 36 dienen und ferner einen elektrischen Anschluss zur Kontaktierung der stabförmigen Elektroden 41 bzw. 43 bereitstellen. Wie anhand von Fig. 3a weiter zu erkennen ist, weist der Stopfen 36 in die sacklochartigen Ausnehmungen der Bohrungen 42 hineinreichende Gewindebohrungen 48 auf, welche zur Befestigung der rohrförmigen Elektroden 44 in dem Stopfen 36 dienen und ferner einen elektrischen Anschluss zur Kontaktierung der rohrförmigen Elektroden 44 bereitstellen.
In dem Kunststoffrohr 35 ist ferner ein Rohr 50 aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorliegend vorzugsweise Edelstahl, angeordnet. Das Rohr 50 grenzt dabei im montierten Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung 31 unmittelbar an dem in den Fig. rechts gelegenen Ende des Stopfens 36 an und erstreckt sich parallel zu den stabförmigen Elektroden 41 und 43 sowie rohrförmigen Elektroden 44, wie insbesondere anhand von Fig. 4 ersichtlich. Das Rohr 50 ist dabei vorteilhafterweise mediumdicht in dem Rohr 35 eingesetzt, beispielsweise durch Formschluss und/oder Presspassung, und ferner voll isoliert, vorliegend durch Lack.
Der aus Kunststoff gefertigte Stopfen 38 des in den Fig. rechts dargestellten Endes des Kunststoffrohres 35 weist vorliegend eine Durchgangsbohrung 33 auf, welche als steuerbare Einlassöffnung für ein zuzuführendes Medium, vorliegend Wasser, vorzugsweise destilliertes Wasser, dient und ferner eine Durchgangsbohrung 34, welche als steuerbare Auslassöffnung zur Abführung wenigstens eines im mediumdichten Raum bei erfindungsgemäßer Verfahrensführung entstehenden Reaktionsproduktes dient. Der Stopfen 38 weist an seinem in den Fig. links gelegenen Ende eine ringförmige Aussparung 51 auf, welche zur Aufnahme des Dichtrings 39 dient (vgl. insbesondere Fig. 3d). Die Kappe bzw. der Stopfen 38 kann so vorteilhafterweise bei im Raum entstehenden Überdrücken aus dem Rohr 35 selbstständig herausgedrückt werden, wodurch eine Sicherheitseinrichtung bzw. Sicherheitsfunktion der Vorrichtung 31 gegeben ist.
Fig. 4 zeigt die montierte Vorrichtung 31 entsprechend der Explosionsdarstellungen gemäß den Fig. 3a bis 3d. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet die zentrische stabförmige Elektrode 41 bei entsprechender Verschaltung die Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises. Die beabstandet von der die Kathode des Hochspannungskreises bildenden stabförmigen Elektrode 41 angeordneten vier stabförmigen Elektroden 43 bilden vorliegend jeweils eine Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises. Die koaxial beabstandet zu den stabförmigen Elektroden 43 angeordneten rohrförmigen Elektroden 44 bilden vorliegend jeweils eine Kathode einer Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises. Die Anoden der Elektrodenanordnungen der Niederspannungskreise werden vorliegend von den rohrförmigen Elektroden 43 bereitgestellt.
Bei der in Fig. 3a bis 3d, Fig. 4 und Fig. 5a bis 5c dargestellten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 31 nutzen der Hochspannungskreis und der Niederspannungskreis eine gemeinsame Anode, vorliegend bereitgestellt von den stabförmigen Elektroden 43. Die Spannungsquelle des Hochspannungskreises und die Spannungsquelle des Niederspannungskreises sind dabei voneinander galvanisch getrennt, wobei die Massenanschlüsse an die jeweiligen Kathoden angeschlossen werden, vorliegend die stabförmige Elektrode 41 (Hochspannungskreis) bzw. die rohrförmigen Elektroden 44 (Niederspannungskreis). Die stabförmigen Elektroden 43 und die rohrförmigen Elektroden 44 sind vorliegend jeweils in Parallelschaltung geschlossen.
Die in den Fig. 3a bis 3d, 4 und 5a bis 5c dargestellte Vorrichtung weist somit vier Elektrodenanordnungen auf. Bei entsprechender weiterer Anzahl von stabförmigen Elektroden 43 und rohrförmigen Elektroden 44 ist die Anzahl entsprechend weiter vergrößerbar, beispielsweise mit fünf, sechs, sieben oder acht Elektrodenanordnungen, bestehend aus stabförmigen Elektroden 43 und rohrförmigen Elektroden 44. Die Anzahl der Elektroden kann auch einem weiteren ganzzahligen Vielfachen entsprechend gewählt werden, wenn der zur Verfügung stehende Raum der Vorrichtung dies zu lässt. Die genaue Funktionsweise der Elektrodenanordnung nach Fig. 3a bis 3d, Fig. 4 und Fig. 5a bis 5c der erfindungsgemäßen Vorrichtung 31 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld wird nachfolgend noch gesondert erläutert.
Funktionsweise der Vorrichtungen nach Fig. 1a und 1 b, Fig. 2a und 2b, sowie Fig. 3a bis 3d, Fig. 4 und Fig. 5a bis 5c:
Über die steuerbare Einlassöffnung 13, 23 bzw. 33 wird dem Raum 12, 22 bzw. 32 Wasser, vorzugsweise destilliertes Wasser zugeführt, bis der mediumdichte Raum 12, 22 bzw. 32 vorzugsweise vollständig mit Wasser gefüllt ist. An die Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises wird mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle ein Nadelimpuls mit hoher Spannung bei niedriger Stromaufnahme angelegt. An die Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises wird mit einer Spannungsquelle eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich mit hoher Stromaufnahme angelegt. Erfindungsgemäß wird dabei die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises den sich zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildenden elektrischen Feld ausgesetzt. Das sich ausbildende elektrische Feld ist dabei durch Überlagerung des elektrischen Feldes des Niederspannungskreises und des elektrischen Feldes des Hochspannungskreises bestimmt. Die an den Elektroden der Elektrodenanordnungen des Hochspannungskreises und des Niederspannungskreises angelegten Spannungen sind dabei derart gewählt, dass ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld, vorliegend also bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a und 1 b das sich zwischen der stabförmigen Elektrode 16 und der rohrförmigen Elektrode 17 ausbildende elektrische Feld des Niederspannungskreises, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a und 2b das sich zwischen der rohrförmigen Elektrode 27 und der rohrförmigen Elektrode 28 ausbildende elektrische Feld des Niederspannungskreises, und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a bis 3d, 4 und 5a bis 5c das sich zwischen den stabförmigen Elektroden 43 und den rohrförmigen Elektroden 44 ausbildende elektrische Feld des Niederspannungskreises, und ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Hochspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld, vorliegend also bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a und 1 b das sich zwischen der stabförmigen Elektrode 16 und der rohrförmigen Elektrode 15 ausbildende elektrische Feld des Hochspannungskreises, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a und 2b das sich zwischen der stabförmigen Elektrode 26 und der rohrförmigen Elektrode 25 ausbildende elektrische Feld des Hochspannungskreises, und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a bis 3d, 4 und 5a bis 5c das das sich zwischen den stabförmigen Elektroden 43 und der stabförmigen Elektrode 41 ausbildende elektrische Feld des Hochspannungskreises, einander nicht minimieren, vorzugsweise einander verstärken. Bei erfindungsgemäßer Verfahrensweise entsteht im mediumdichten Raum 12, 22 bzw. 32 als Reaktionsprodukt Knallgas und/oder Wasserstoff, welcher über die steuerbare Auslassöffnung 14, 24 bzw. 34 abführbar ist.
Das sich durch Anlegen der Spannung des Hochspannungskreises und der Spannung des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden ausbildende, quasi durch Überlagerung entstehende elektrische Feld wirkt auf die Wassermoleküle ein. Das Dipolmoment des polaren Wassermoleküls versucht, dieses elektrische Feld zu kompensieren. Bei dieser Kompensation spricht man auch von der Permeabilität des Wassers. Aufgrund dieses hohen Dipolmomentes ist das Wassermolekül H2O ein Dielektrikum. Sind im Wasser Fremdstoffe gelöst, kommt es zu einer lonenwanderung der gelösten Stoffe und es stellt sich unter Einfluss der angelegten Spannung ein Stromfluss ein, der vorerst nichts anderes bewirkt, als dem Joulschen Gesetz (P = I2 * R) folgend das Wasservolumen zu erwärmen. Wird nunmehr die angelegte Spannung weiter erhöht, so kommt es zur Dissoziation des Wassermoleküls in seine Bestandteile H2 und O. Nunmehr befinden sich Ionen im Wasser und setzt ein Stromfluss ein, der die Gasmoleküle voneinander nach H und O trennt. Unter Einfluss dieser Ionen sinkt der ohmsche Widerstand des Wassers. Soll die angelegte Spannung, mithin die Dissoziation aufrecht erhalten werden, so ist entsprechend die Energie U2/R in Form von U x I = P1 bereitzustellen. Mit steigender Dissoziation steigt nun aufgrund des sinkenden Widerstandes der Strombedarf, der lediglich dazu dient, die frei gewordenen Gasmoleküle in Richtung Anode und Kathode respektive zu trennen. Dieser Strombedarf trägt dabei nicht weiter zur Dissoziation bei. Die durch Dissoziation erzeugte Menge an Gas wird vorteilhafterweise lediglich durch die angelegte Spannung und die Menge der Wassermoleküle bestimmt. Die Separation, das heißt die Trennung der Gasmoleküle, verhindert die erneute Bildung von Wasser. Erfindungsgemäß wird diese Verlustleistung minimiert, indem hohe Spannung bei niedrigem Stromfluss und hohe Stromstärken bei niedriger Spannung aus zwei voneinander galvanisch getrennten Spannungsquellen bereitgestellt wird bzw. werden. Da der ohmsche Widerstand aufgrund der gebildeten Ionen einbricht, ist die Strombegrenzung durch ein gewähltes Impuls- Pause-Verhältnis der Hochspannungsquelle regulierbar. Wird ein Nadelimpuls hoher Spannung angelegt, so wird das Dipolmoment des Wassers der Größe nach überschritten, so dass das Wassermolekül in seine Bestandteile zerfällt. Da sich der daraus einstellende Strom aus der Hochspannungsquelle wegen der inhärenten Massenträgheit der gebildeten Ionen mit Verzögerung einstellt, kann bis zum Ende der Nadelimpulsdauer eine beschränkte Strommenge der Größe Ah mit h = Impulsdauer, aus der Hochspannungsquelle gezogen werden. Dies entspricht der vorgenannten Leistung P1. Wird nunmehr aus der galvanisch getrennten Niederspannungsquelle der zur Trennung der Gase H und O erforderliche Strom bereitgestellt, so ergibt sich nunmehr nach U (Hochspannungsimpulse des Hochspannungskreises) und I (Ladungsträgerstrom des Niederspannungskreises) die resultierende Leistung P2. Aufgrund des nunmehr reduzierten ohmschen Widerstandes ist der für die Gastrennung erforderliche Stromfluss aus einer adäquaten Niederspannung bereitzustellen. Der bei der im bisherigen Stand der Technik üblichen Elektrolyse wegen des geringen Widerstandes sich einstellende Strom aus der Hochspannungsquelle bewirkt nichts anderes, als eine Erwärmung des Wassers, hat aber auf den Dissoziationsprozess als solchen weiter keinen Einfluss und ist mithin eine reine Verlustgröße, die mittels der erfindungsgemäßen Verfahrensweise durch Separation minimiert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise laufen im mediendichten Raum 12, 22 bzw. 32 aus quantenphysikalischer Sicht folgende Zustände ab. An den von den Elektroden begrenzten Wasseroberflächen liegen die Einheiten V/m2. Der sich im Wasserkörper des mediumdichten Raums 12, 22 bzw. 32 einstellende Strom im Raum weist die Einheiten A/m3 auf. Mithin ergibt sich die Leistung P mit Einheiten zu V * A / m5. Erfindungsgemäß ergibt sich daraus, dass die Verlustleistung P umso geringer ist, je größer die Oberflächen sind.
Dem Grunde nach weisen erfindungsgemäße Vorrichtungen vorteilhafterweise eine Zentralelektrode, beispielsweise als Anode geschaltet, innerhalb einer als Mantelelektrode ausgebildeten Niederspannungselektrode (innere Mantelelektrode), beispielsweise als Kathode geschaltet, auf. Dabei ist die als innere Mantelelektrode ausgebildete Niederspannungselektrode wiederum zentrisch von einer weiteren Mantelelektrode (äußere Mantelelektrode) umgeben, welche vorliegend eine Hochspannungselektrode, beispielsweise als Kathode geschaltet, ist. Optional ist das Gehäuse der Vorrichtung aus einem dielektrischen Material, welches mit einer Metallschicht ummantelt ist. Diese Anordnung ist analog auch in Plattenausführung ausbildbar.
Die Elektroden werden erfindungsgemäß wie folgt mit elektrischen Anschlüssen einer Hochspannungsquelle bzw. einer Niederspannungsquelle verbunden:
Anschluss A: Zentralelektrode und innere Mantelelektrode sind an
Gleichspannungskreis niederer Spannung angeschlossen.
Anschluss B: Zentralelektrode und äußere Mantelelektrode sind an einem
Impulse bereitstellenden Hochspannungskreis angeschlossen, wobei die beiden Mantelelektroden (innere und äußere Mantelelektrode) von einander galvanisch getrennt sind.
Anschluss C: Zentralelektrode und äußere Metallschicht sind
Gleichspannungskreis hoher Spannung angeschlossen.
Anschluss D: Alle Kathoden sind von einander galvanisch getrennt. Das bedeutet, dass es sich um drei unabhängige, getrennte Stromkreise handelt.
Funktionsablauf:
Am Anschluss C liegt eine hohe Gleichspannung, vorliegend beispielsweise 47 kV, mit dem Ziel an, im Raum der Vorrichtung ein elektrostatisches Feld zu etablieren, in dem sich die H2O Moleküle radial vom Zentrum Richtung Peripherie ausrichten. Dieses Feld ist ansonsten weiter inaktiv und trägt zur Dissoziation nichts bei. Es ist daher nur optional vorgesehen um eine Verbesserung der Effekte Dissoziation und/oder Separation zu erzielen.
Am Anschluss B liegt eine Gleichspannung, vorliegend beispielsweise wahlweise 10 kV; 20 kV; 30 kV oder 40 kV, respektive mit wählbarer oder einstellbarer Impulsfrequenz in einem Bereich von 300 Hz bis 3000 Hz, an. Die Hochspannungsimpulse überfrachten das Speichervermögen des Dielektrikums (der Sitz der Elektrizität ist das Dielektrikum). Solcherart kommt es zur spontanen Dissoziation der ausgerichteten Wassermoleküle, da diese wegen des ausrichtenden Feldes aus dem Anschluss C sich nicht in der Impulspause entladen können.
In dieser Spontandissoziation tritt aufgrund der permanent angelegten Niedergleichspannung sofort die Separation der Gasionen H und O ein, die im Feld C aufgrund der stoffeigenen Affinität sich zu H2 und O2 Molekülen verbinden und nunmehr als stabile Gase genutzt werden können. Die permanent wirkende Separation verhindert die explosionsartige Spontandissintegration des gesamten Füllvolumens des Raums der Vorrichtung. Da sich die elektrischen Ladungen aufgrund der unvermittelt und permanent wirkenden Separation entspannen, das heißt entladen können.
In dieser Ausführung ist die bereitzustellende Gasmenge vorteilhafterweise bedarfsgerecht regelbar.
Fig. 6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Die elektrische Schaltung weist eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement bzw. einer Spule L, einer Diode DReihe und einem kapazitiven Speicherelement bzw. Kondensator C auf. In Parallelschaltung zu dieser Reihenschaltung aus Spule L, Diode DReihe und Kondensator C ist eine Diode Dparaiiei angeordnet. Zu dieser Parallelschaltung ist eine Reihenschaltung aus einem ersten Schaltmittel bzw. Schalter Si , einem ohmschen Widerstand R und einer Gleichspannungsquelle Uo in Parallelschaltung angeordnet. In der Reihenschaltung aus der Gleichspannungsquelle U0, dem Schalter S1 und dem Widerstand R ist der Schalter S1 vorliegend in der Mitte angeordnet. Es ist erfindungsgemäß aber auch eine andere Reihenfolge der Gleichspannungsquelle Uo, des Schalters S1 und des Widerstandes R in der Reihenschaltung möglich. Der Widerstand R ist vorliegend als regelbarer Widerstand R ausgebildet, wie in Fig. 6 dargestellt. Über den regelbaren Widerstand R ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms lL durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich. Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 6 ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator C über ein zweites Schaltmittel bzw. Schalter S2 eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 mit wenigstens einer Anode 15, 26, bzw. 43 und wenigstens einer Kathode 16, 25 bzw. 41 einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld anschließbar. In der Reihenschaltung aus Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 und dem Schalter S2 ist der Schalter S2 vorliegend vor der Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 angeordnet. Es ist erfindungsgemäß aber auch andere Reihenfolge der Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 und des Schalters S2 in der Reihenschaltung möglich.
Der erfindungsgemäße Betrieb der elektrischen Schaltung nach Fig. 6 ist wie folgt gegeben und in Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9 und Fig. 10 im Einzelnen dargestellt:
In einem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 7) wird der erste Schalter S1 bei geöffnetem zweiten Schalter S2 geschlossen, bis der Kondensator C auf die von der Gleichspannungsquelle Uo bereitgestellte Spannung - abzüglich der über die Diode DReihe abfallenden Diodenspannung - aufgeladen ist.
In einem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 8) wird dann der erste Schalter S1 bei geöffnetem zweitem Schalter S2 geöffnet.
In einem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 9) wird dann der zweite Schalter S2 bei geöffnetem ersten Schalter S1 geschlossen, wenn die Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C stromflussfrei ist, also die Stromdurchflutung lL der Spule L gleich null ist.
In einem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 10) wird der zweite Schalter S2 dann bei geöffnetem ersten Schalter S1 geöffnet und es werden dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die Schaltung bzw. Taktung des ersten Schalters S1 und des zweiten Schalters S2 bedingt einen Betrieb der elektrischen Schaltung, bei der sich die Spannung Uc am Kondensator C zum Zeitpunkt t = 0,25 rad wie folgt verhält:
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Fig. 11 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Die elektrische Schaltung weist eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement bzw. einer Spule L einer Diode DReihe und einem kapazitiven Speicherelement bzw. Kondensator C auf. In Parallelschaltung zu dieser Reihenschaltung aus Spule L, Diode DReihe und Kondensator C ist eine Diode Dparaiiei angeordnet. Zu dieser Parallelschaltung ist eine Reihenschaltung aus einem ersten Schaltmittel bzw. Schalter S-i , einem ohmschen Widerstand R und einer Gleichspannungsquelle Uo in Parallelschaltung angeordnet. In der Reihenschaltung aus der Gleichspannungsquelle U0, dem Schalter Si und dem Widerstand R ist der Schalter Si vorliegend in der Mitte angeordnet. Es ist erfindungsgemäß aber auch eine andere Reihenfolge der Gleichspannungsquelle U0, des Schalters Si und des Widerstandes R in der Reihenschaltung möglich. Der Widerstand R ist vorliegend als regelbarer Widerstand R ausgebildet, wie in Fig. 11 dargestellt. Über den regelbaren Widerstand R ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms lL durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 11 ist in Parallelschaltung zu der Spule L über ein drittes Schaltmittel bzw. einen dritten Schalter S3 eine regelbare Spannungsquelle Uregeibar angeschlossen bzw. anschließbar. In der Reihenschaltung aus regelbarer Gleichspannungsquelle Uregeibar und dem Schalter S3 ist die regelbare Gleichspannungsquelle Uregeibar über den Schalter S3 mit dem Kathodenanschluss der Diode Dparaiiei verbunden bzw. verbindbar. Dabei ist ein Anschluss des Schalters S3 mit dem mit dem Kathodenanschluss der Diode Dparaiiei verbunden. Über die regelbare Spannungsquelle Uregeibar ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms lL durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich. Die regelbare Spannungsquelle Uregeibar ermöglicht dabei eine lastabhängige und kontrollierte Steuerung des Stromflusses lL durch die Spule L.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 11 ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator C über ein zweites Schaltmittel S2 und eine Diode DEntkopp|ung eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 mit wenigstens einer Anode 15, 26, bzw. 43 und wenigstens einer Kathode 16, 25 bzw. 41 einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld anschließbar. In der Reihenschaltung aus Elektrodenanordnung 1 1 , 21 , bzw. 31 , Diode DEntkoppiung und dem Schalter S2 ist der Schalter S2 vorliegend vor der Diode DEntkoPpiung und diese vor der Elektrodenanordnung 1 1 , 21 , bzw. 31 angeordnet. Es ist erfindungsgemäß aber auch eine andere Reihenfolge der Elektrodenanordnung 1 1 , 21 , bzw. 31 , der Diode Dentkoppiung und des Schalters S2 in der Reihenschaltung möglich.
Der erfindungsgemäße Betrieb der elektrischen Schaltung nach Fig. 1 1 ist wie folgt gegeben und in Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14 und Fig. 15 im Einzelnen dargestellt:
In einem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 12) werden der erste Schalter Si und der dritte Schalter S3 bei geöffnetem zweiten Schalter S2 geschlossen, bis der Kondensator C auf die von der Gleichspannungsquelle U0 bereitgestellte Spannung - abzüglich der über die Diode DReihe abfallenden Diodenspannung - aufgeladen ist.
In einem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 1 3) werden dann der erste Schalter S1 und der dritte Schalter S3 bei geöffnetem zweitem Schalter S2 geöffnet.
In einem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 14) wird dann der zweite Schalter S2 bei geöffnetem ersten Schalter S-ι und geöffnetem dritten Schalter S3 geschlossen, wenn die Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C stromflussfrei ist, also die Stromdurchflutung lL der Spule L gleich null ist.
In einem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 1 5) wird der zweite Schalter S2 dann bei geöffnetem ersten Schalter S1 und bei geöffnetem dritten Schalter S3 geöffnet und es werden dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die Schaltung bzw. Taktung des ersten Schalters Si , des zweiten Schalters S2 und des dritten Schalters S3 bedingt einen Betrieb der elektrischen Schaltung, bei der sich die Spannung Uc am Kondensator C zum Zeitpunkt t = 0,25 rad wie folgt verhält:
Uc(t) > Uo * /2 = Uo * l,41 Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des Funktionsablaufs eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Schaltung nach Fig. 11 bis Fig. 15 mit folgenden exemplarischen Werten für den Widerstand R, die Spule L, den Kondensator C und die Gleichspannungsquelle U0 näher erläutert:
Die Gleichspannungsquelle U0 liefert eine Quellenspannung von U0 = 100 V.
Der Widerstand R beträgt R = 3 Ω. Die Definition des Widerstandes R erfolgt dabei nach Poynting. Der Poynting-Vektor S ist dabei das Kreuzprodukt aus elektrischer Feldstärke E und magnetischer Flussdichte bzw. magnetischer Feldstärke H und bestimmt sich zu:
S = E x H
Bei Auflösung der Gleichung nach Argument und Skalar resultiert die Dimension Ω.
Die Spule L weist eine Induktivität von L = 0,3 * 10~3 H = 0,3 * 10"3 Vs/A bei einem ohmschen Widerstand RL der Spule L von RL = 1 ,2 Ω auf.
Der Kondensator C weist eine Kapazität von C = 0,22 * 10"6 F = 0,22 * 10"6 As/V auf.
Daraus ergibt sich bei der elektrischen Schaltung eine Kreisfrequenz ω zu:
1
ω = . = 1,23 * 10+5 s"1
Dies entspricht gemäß der Formel ω = 2 * π * einer Frequenz f von etwa 19,6 kHz.
Damit bestimmt sich die komplexe Dämpfung der elektrischen Schaltung durch das Verhältnis der reellen Dämpfung (bestimmt durch RL/2) zur virtuellen Dämpfung (bestimmt durch [L /C) zu etwa 0,0406. In dem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 12) wird der Kondensator C bei geschlossenem ersten Schalter Si, geschlossenem dritten Schalter S3 und geöffnetem zweiten Schalter S2 auf die von der Gleichspannungsquelle U0 bereitgestellte Spannung - abzüglich der über die Diode DReihe abfallenden Diodenspannung - aufgeladen, so dass näherungsweise gilt Uc = U0. Die Quellenspannung U0 kann den Kondensator C nur auf die Spannung Uc = U0 aufladen. Im Kondensator C befindet sich nunmehr die Ladung Q = Uc * C = 100 V * 0,22 * 10"6 As/V = 2,2 * 10"5 As. Die identische Ladungsmenge Q wurde der Gleichspannungsquelle U0 entnommen. Die treibende Kraft für diese Aufladung ist die Quellenspannung Uo-
Die der Gleichspannungsquelle Uo dabei entnommene Energie E0 beträgt E0 = Q * U0 = Uc * U0 * C = U0 2 * C = 1002 V2 * 0,22 * 10~6As/V = 2,2 * 10~3 VAs.
Die im Kondensator C enthaltene Energie Ec ergibt sich zu Ec= 0,5 * Uc2 * C = U0 2 * C = 0,5 * 1002 V2 * 0,22 * 10"6As/V = 0,5 * 2,2 * 10"3 VAs = 1 ,1 * 10-3 VAs.
Die andere Hälfte der der Gleichspannungsquelle Uo entnommenen Energie E0 befindet sich in der Spule L.
Der Gleichspannungsquelle U0 wurde reelle Energie E0, entnommen. Der Kondensator C ist ebenfalls mit reeller Energie Ec geladen. Da durch die Induktivität L der Spule L die gleiche Energiemenge geflossen ist, befindet sich in der Spule L zum Zeitpunkt Uc = Uo die virtuelle Energiemenge EL = I2 * L. Es gilt: Uc2 * C = I2 * L. Die zur Energie Ec des Kondensators C komplementäre Energiemenge EL setzt sich aus der reellen Energie I2 * RL zuzüglich der virtuellen Energiemenge I2 * L zusammen. Der reelle Anteil kann weiter nicht mehr genutzt werden und ist als Anergie reine Verlustenergie.
Da bei Uc = U0 in Kondensator C keine weitere Energie mehr übertragen werden kann, ist es in dem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 13) angezeigt den Schalter Si und den Schalter S3 bei geöffnetem zweiten Schalter S2 zu öffnen. Dabei wird die Gleichspannungsquelle Uo von der elektrischen Schaltung abgetrennt.
Da bei unterbrochener bzw. abgeschalteter Gleichspannungsquelle U0 nunmehr die treibende Kraft U0 fehlt, fordert die Energieerhaltung zwingend das Konvertieren der in der Spule L gespeicherten virtuellen Energie I2 * L in die äquivalente reelle Energie mittels der durch das Zusammenbrechen bzw. Kollabieren des umgebenden Feldes H entstehenden Induktionsspannung Uintj der Spule L als treibende Kraft. Der Größe nach bestimmt sich diese reale Energie zu (Uind / RL)2 * L. Diese Energiemenge entlädt nunmehr in den Kondensator C und findet sich als zusätzliche Spannung hier dem Betrag nach mit + 0,8 * U0 wieder. Somit ist der Kondensator C mit 1 ,8 facher Quellenspannung U0 aufgeladen.
In dem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 14) wird der zweite Schalter S2 bei geöffnetem ersten Schalter Si und geöffnetem dritten Schalter S3 geschlossen, wenn die Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C stromflussfrei ist, also die Stromdurchflutung der Spule L gleich null ist.
In dem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 15) wird der zweite Schalter S2 dann bei geöffnetem ersten Schalter S1 und bei geöffnetem dritten Schalter S3 geöffnet und es werden dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die der Spule L gesondert zugeschaltete variable Spannungsquelle Uregeibar erhöht den Stromfluss in der p ule L und somit die virtuelle Energie mit dem Ziel die Anergie des Hauptkreises (Reihenschaltung aus dem ohmschen Widerstand R, der Spule L und dem Kondensator C) auf Kosten der niedrigeren Anergie des Nebenkreises (variable Spannungsquelle Uregeibar und Spule L) zu kompensieren. Die Anergie kann weiter nicht genutzt werden und ist dem Joulschen Gesetz zufolge Abwärme.
Fig. 16 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Die elektrische Schaltung weist eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement bzw. einer Spule L, einer Diode DReihe und einem kapazitiven Speicherelement bzw. Kondensator C auf. In Parallelschaltung zu dieser Reihenschaltung aus Spule L, Diode DReihe und Kondensator C ist eine Diode Dparaiiei angeordnet. Zu dieser Parallelschaltung ist eine Reihenschaltung aus einer Gleichspannungsquelle U0, einer Transformatoranordnung, mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung Lprimär und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung Lseskundär, wobei die Primärleitungswicklung LPrimär und die Sekundärleitungswicklung Lseskundär, in Reihe geschaltet sind, und einem ohmschen Widerstand R in Parallelschaltung angeordnet. Dabei ist die Verbindung zwischen der Primärleitungswicklung LPrimär und der Sekundärleitungswicklung LSeSkundär der Reihenschaltung aus Primärleitungswicklung Lpnmar und Sekundärleitungswicklung Lseskundär über ein erstes Schaltmittel bzw. ersten Schalter S-i , zu welchem in Parallelschaltung eine Diode DEntkoppiung angeordnet ist, mit dem Masseanschluss der Gleichspannungsquelle Uo verbunden. Der Kathodenanschluss der Diode DEntkoppiung ist dabei mit der Verbindung zwischen der Primärleitungswicklung Lprimär und der Sekundärleitungswicklung Lseskundär der Reihenschaltung aus Primärleitungswicklung Lpnmär und Sekundärleitungswicklung Lseskundär verbunden. Die Diode DEntkoppiung dient vorliegend als Freilaufdiode (Free Wheel Diode). Der Widerstand R ist vorliegend als regelbarer Widerstand R ausgebildet, wie in Fig. 16 dargestellt. Über den regelbaren Widerstand R ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms lL durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 16 ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator C über ein zweites Schaltmittel bzw. Schalter S2 eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 mit wenigstens einer Anode 15, 26, bzw. 43 und wenigstens einer Kathode 16, 25 bzw. 41 einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld anschließbar. In der Reihenschaltung aus Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 und dem Schalter S2 ist der Schalter S2 vorliegend vor der Elektrodenanordnung 1 , 21 , bzw. 31 angeordnet. Es ist erfindungsgemäß aber auch eine andere Reihenfolge der Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 und des Schalters S2 in der Reihenschaltung möglich.
Der erfindungsgemäße Betrieb der elektrischen Schaltung nach Fig. 16 ist wie folgt gegeben und in Fig. 17, Fig. 18, Fig. 19 und Fig. 20 im Einzelnen dargestellt:
In einem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 17) wird der erste Schalter S1 bei geöffnetem zweiten Schalter S2 geschlossen, bis der Kondensator C auf die von der Gleichspannungsquelle U0 bereitgestellte Spannung - abzüglich der über die Diode DReihe abfallenden Diodenspannung - aufgeladen ist. In einem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 18) wird dann der erste Schalter Si bei geöffnetem zweitem Schalter S2 geöffnet.
In einem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 19) wird dann der zweite Schalter S2 bei geöffnetem ersten Schalter S1 geschlossen, wenn die Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C stromflussfrei ist, also die Stromdurchflutung lL der Spule L gleich null ist.
In einem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 20) wird der zweite Schalter S2 dann bei geöffnetem ersten Schalter S1 geöffnet und es werden dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die Schaltung bzw. Taktung des ersten Schalters S1 und des zweiten Schalters S2 bedingt einen Betrieb der elektrischen Schaltung, bei der sich die Spannung Uc am Kondensator C zum Zeitpunkt t = 0,25 rad wie folgt verhält:
Uc(t) > Uo * j2 = Uo * l,41
Fig. 21 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Die elektrische Schaltung weist eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement bzw. einer Spule L einer Diode DReihe und einem kapazitiven Speicherelement bzw. Kondensator C auf. In Parallelschaltung zu dieser Reihenschaltung aus Spule L, Diode DReihe und Kondensator C ist eine Diode Dparaiiei angeordnet. Zu dieser Parallelschaltung ist eine Reihenschaltung aus einer Gleichspannungsquelle U0, einer Transformatoranordnung, mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung Lprimär und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung LSeskundär, wobei die Primärleitungswicklung LPrimär und die Sekundärleitungswicklung LSeskundär, in Reihe geschaltet sind, und einem ohmschen Widerstand R in Parallelschaltung angeordnet. Dabei ist die Verbindung zwischen der Primärleitungswicklung Lpnmär und der Sekundärleitungswicklung Lseskundär der Reihenschaltung aus Primärleitungswicklung Lprimär und Sekundärleitungswicklung LSeSkundär über ein erstes Schaltmittel bzw. ersten Schalter S1 , zu welchem in Parallelschaltung eine Diode DEntkoppiungi angeordnet ist, mit dem Masseanschluss der Gleichspannungsquelle U0 verbunden. Der Kathodenanschluss der Diode DEntkoppiungi ist dabei mit der Verbindung zwischen der Primärleitungswicklung Lprimär und der Sekundärleitungswicklung LSeSkundär der Reihenschaltung aus Primärleitungswicklung Lpnmär und Sekundärleitungswicklung LSeSkundär verbunden. Die Diode DEntkoppiungi dient vorliegend als Freilaufdiode (Free Wheel Diode). Der Widerstand R ist vorliegend als regelbarer Widerstand R ausgebildet, wie in Fig. 21 dargestellt. Über den regelbaren Widerstand R ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms L durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 21 ist in Parallelschaltung zu der Spule L über ein drittes Schaltmittel bzw. einen dritten Schalter S3 eine regelbare Spannungsquelle Uregeibar angeschlossen bzw. anschließbar. In der Reihenschaltung aus regelbarer Gleichspannungsquelle Uregeibar und dem Schalter S3 ist die regelbare Gleichspannungsquelle Uregeibar über den Schalter S3 mit dem Kathodenanschluss der Diode Dparaiiei verbunden bzw. verbindbar. Dabei ist ein Anschluss des Schalters S3 mit dem mit dem Kathodenanschluss der Diode Dparaiiei verbunden. Über die regelbare Spannungsquelle Uregeibar ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms Ii. durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich. Die regelbare Spannungsquelle Uregeibar ermöglicht dabei eine lastabhängige und kontrollierte Steuerung des Stromflusses lL durch die Spule L.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 21 ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator C über ein zweites Schaltmittel S2 und eine Diode DEntkoppiung2 eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 mit wenigstens einer Anode 15, 26, bzw. 43 und wenigstens einer Kathode 16, 25 bzw. 41 einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld anschließbar. In der Reihenschaltung aus Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 , Diode DEntkoppiung2 und dem Schalter S2 ist der Schalter S2 vorliegend vor der Diode DEntkoppiung2 und diese vor der Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 angeordnet. Es ist erfindungsgemäß aber auch eine andere Reihenfolge der Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 , der Diode DEntkoppiung2 und des Schalters S2 in der Reihenschaltung möglich.
Der erfindungsgemäße Betrieb der elektrischen Schaltung nach Fig. 21 ist wie folgt gegeben und in Fig. 22, Fig. 23, Fig. 24 und Fig. 25 im Einzelnen dargestellt:
In einem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 22) werden der erste Schalter S! und der dritte Schalter S3 bei geöffnetem zweiten Schalter S2 geschlossen, bis der Kondensator C auf die von der Gleichspannungsquelle U0 bereitgestellte Spannung - abzüglich der über die Diode DReihe abfallenden Diodenspannung - aufgeladen ist.
In einem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 23) werden dann der erste Schalter Si und der dritte Schalter S3 bei geöffnetem zweitem Schalter S2 geöffnet.
In einem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 24) wird dann der zweite Schalter S2 bei geöffnetem ersten Schalter Si und geöffnetem dritten Schalter S3 geschlossen, wenn die Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C stromflussfrei ist, also die Stromdurchflutung lL der Spule L gleich null ist.
In einem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 25) wird der zweite Schalter S2 dann bei geöffnetem ersten Schalter Si und bei geöffnetem dritten Schalter S3 geöffnet und es werden dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die Schaltung bzw. Taktung des ersten Schalters Si, des zweiten Schalters S2 und des dritten Schalters S3 bedingt einen Betrieb der elektrischen Schaltung, bei der sich die Spannung Uc am Kondensator C zum Zeitpunkt t = 0,25 rad wie folgt verhält:
Figure imgf000066_0001
Fig. 26 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Die elektrische Schaltung weist eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement bzw. einer Spule L, einer Diode DReihe und einem kapazitiven Speicherelement bzw. Kondensator C auf. In der Reihenschaltung kann sich vorteilhafterweise ferner ein - hier nicht explizit dargestellter ohmscher Widerstand R befinden. Der ohmsche Widerstand R kann dabei insbesondere von der Spule bzw. deren Leitungswicklungen gebildet werden. Die Reihenschaltung aus der Spule L und dem Kondensator C ist über ein erstes Schaltmittel Si an eine Wechselspannung Uwechsei anschließbar. Die Wechselspannung Uwechsei wird dabei vorliegend über eine Sekundärleitungswicklung LSekundär einer Transformatoranordnung mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung Lprimär und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung Lsekundär an einer Wechselspannungsquelle UNetz bereitgestellt. Es ist vorteilhafterweise aber auch möglich, dass die Wechselspannung Uwechsei direkt von einer Wechselspannungsquelle UNetz bereitgestellt wird, so dass die Transformatoranordnung entfallen kann. Ferner ist die Reihenschaltung aus der Spule L und dem Kondensator C über das erste Schaltmittel Si - je nach Schaltzustand des ersten Schaltmittels Si - mit einer Diode Dparaiiei verbindbar, welche dann in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C geschaltet ist.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 26 ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator C über ein elektrisch steuerbares Schaltmittel T (zweites Schaltmittel), vorliegend ein Thyristor T mit einem Anodenanschluss, einem Kathodenanschluss und einem Gateanschluss, eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 mit wenigstens einer Anode 15, 26, bzw. 43 und wenigstens einer Kathode 16, 25 bzw. 41 einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld anschließbar. Dabei ist - je nach Betrieb der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld - die Anode 15, 26, bzw. 43 der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung mit dem Kathodenanschluss des Thyristors T und die Kathode 16, 25 bzw. 41 der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung mit einem ein Bezugspotential GND bereitstellenden Anschluss GND verbunden oder die Kathode 16, 25 bzw. 41 mit dem Kathodenanschluss des Thyristors T und die Anode 15, 26, bzw. 43 mit einem ein Bezugspotential GND bereitstellenden Anschluss GND verbunden.
An den Kondensator C der Reihenschaltung aus der Spule L und dem Kondensator C und dem Anodenanschluss der Diode Dparaiiei welche über das erste Schaltmittel Si in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C schaltbar ist, ist ferner ein Anodenanschluss einer ersten Diode DNiederi angeschlossen. Der Kathodenanschluss der ersten Diode DNieden ist mit dem Kathodenanschluss des Thyristors T (zweites Schaltmittel) und mit dem Kathodenanschluss einer zweiten Diode D ieder2 verbunden. Der Anodenanschluss der zweiten Diode DNieder2 ist mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung einer Gleichspannungsquelle U0 und mit wenigstens einer Anode 17, 28 bzw. 43 oder wenigstens einer Kathode 16, 27 bzw. 44 der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld (in Fig. 26 nicht dargestellt) verbunden. Der ein Bezugspotential der Gleichspannungsquelle U0 bereitstellende Anschluss GND ist mit wenigstens einer Kathode 16, 27 bzw. 44 oder wenigstens einer Anode 17, 28 bzw. 43 der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld (in Fig. 26 nicht dargestellt) verbunden, je nach Betrieb der Vorrichtung.
Der erfindungsgemäße Betrieb der elektrischen Schaltung nach Fig. 26 ist wie folgt gegeben und in Fig. 27, Fig. 28, Fig. 29 und Fig. 30 im Einzelnen dargestellt:
In einem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 27) wird der erste Schalter Si mit der an der Sekundärleitungswicklung LSekundär vorliegenden Wechselspannung Uwechsei verbunden, bis das Spannungsmaximum der positiven Halbwelle der Wechselspannung Uwechsei erreicht ist. Die Wechselspannung Uwechsei wird dabei über die Transformatoranordnung aus der an der Primärleitungswicklung Lprimär angelegten Wechselspannungsquelle UNetz erzeugt. Die Wechselspannungsquelle U etz erzeugt vorliegend vorzugsweise eine sinusförmige Wechselspannung UNetz-
In einem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 28) wird dann der erste Schalter Si bei Erreichen des Spannungsmaximums der Wechselspannung Uwechsei von der Wechselspannung Uwechsei getrennt und mit der Diode Dparaiiei verbunden.
In einem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 29) wird dann bei Nulldurchgang der Wechselspannung Uwechsei der Thyristor T über den Gateanschluss des Thyristors T geschaltet bzw. gezündet wobei der erste Schalter Si mit der Diode Dparaiiei verbunden ist.
In einem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 30) wird dann der Thyristor T zumindest bei erneutem Nulldurchgang der Wechselspannung Uwechsei über den Gateanschluss des Thyristors T gesperrt bzw. geöffnet und der erste Schalter Si von der Diode Dparaiiei getrennt und mit der Wechselspannung Uwechsei verbunden. Anschließend werden und dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die Schaltung bzw. Taktung des ersten Schalters S-ι und des Thyristors T (zweites Schaltmittel) bedingt einen Betrieb der elektrischen Schaltung, bei der sich die Spannung Uc am Kondensator C zum Zeitpunkt t = 0,25 rad wie folgt verhält:
Uc(t) > U Wechsel * Λ/ 2 = U Wechsel * 1,41
Fig. 31 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung. Die elektrische Schaltung weist eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement bzw. einer Spule L, einer Diode DReihe und einem kapazitiven Speicherelement bzw. Kondensator C auf. In der Reihenschaltung kann sich vorteilhafterweise ferner ein - hier nicht explizit dargestellter ohmscher Widerstand R befinden. Der ohmsche Widerstand R kann dabei insbesondere von der Spule bzw. deren Leitungswicklungen gebildet werden. Die Reihenschaltung aus der Spule L und dem Kondensator C ist über ein erstes Schaltmittel S-i an eine Wechselspannung Uwechsei anschließbar. Die Wechselspannung Uwechsei wird dabei vorliegend über eine Sekundärleitungswicklung Lsekundär einer Transformatoranordnung mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung Lprimär und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung LSekundar an einer Wechselspannungsquelle UNetz bereitgestellt. Es ist vorteilhafterweise aber auch möglich, dass die Wechselspannung Uwechsei direkt von einer Wechselspannungsquelle UNetz bereitgestellt wird, so dass die Transformatoranordnung entfallen kann. Ferner ist die Reihenschaltung aus der Spule L und dem Kondensator C über das erste Schaltmittel Si - je nach Schaltzustand des ersten Schaltmittels Si - mit einer Diode Dparaiiei verbindbar, welche dann in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C geschaltet ist.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 31 ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator C über ein elektrisch steuerbares Schaltmittel T (zweites Schaltmittel), vorliegend ein Thyristor T mit einem Anodenanschluss, einem Kathodenanschluss und einem Gateanschluss, eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 mit wenigstens einer Anode 15, 26, bzw. 43 und wenigstens einer Kathode 16, 25 bzw. 41 einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld anschließbar. Dabei ist - je nach Betrieb der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld - die Anode 15, 26, bzw. 43 der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung mit dem Kathodenanschluss des Thyristors T und die Kathode 16, 25 bzw. 41 der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung mit einem ein Bezugspotential GND bereitstellenden Anschluss GND verbunden oder die Kathode 16, 25 bzw. 41 mit dem Kathodenanschluss des Thyristors T und die Anode 15, 26, bzw. 43 mit einem ein Bezugspotential GND bereitstellenden Anschluss GND verbunden.
An den Kondensator C der Reihenschaltung aus dem ohmschen Widerstand R, der Spule L und dem Kondensator C und dem Anodenanschluss der Diode Dparaiiei welche über das erste Schaltmittel Si in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C schaltbar ist, ist ferner ein Anodenanschluss einer ersten Diode DNieden angeschlossen. Der Kathodenanschluss der ersten Diode D^eden ist mit dem Kathodenanschluss des Thyristors T (zweites Schaltmittel) und mit dem Kathodenanschluss einer zweiten Diode DNieder2 verbunden. Der Anodenanschluss der zweiten Diode DNieder2 ist mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung einer Gleichspannungsquelle Uo und mit wenigstens einer Anode 17, 28 bzw. 43 oder wenigstens einer Kathode 16, 27 bzw. 44 der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld (in Fig. 31 nicht dargestellt) verbunden. Der ein Bezugspotential der Gleichspannungsquelle U0 bereitstellende Anschluss GND ist mit wenigstens einer Kathode 16, 27 bzw. 44 oder wenigstens einer Anode 17, 28 bzw. 43 der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung 11 , 21 , bzw. 31 der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld (in Fig. 31 nicht dargestellt) verbunden, je nach Betrieb der Vorrichtung.
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 31 ist ferner in Parallelschaltung zu der Spule L über ein drittes Schaltmittel bzw. einen dritten Schalter S3 eine regelbare Spannungsquelle Uregeibar angeschlossen bzw. anschließbar. In der Reihenschaltung aus regelbarer Gleichspannungsquelle Uregeibar und dem Schalter S3 ist die regelbare Gleichspannungsquelle Uregeibar über den Schalter S3 mit dem Kathodenanschluss der Diode Dparaiiei verbunden bzw. verbindbar. Dabei ist ein Anschluss des Schalters S3 mit dem mit dem Kathodenanschluss der Diode Dparaiiei verbunden. Über die regelbare Spannungsquelle Uregeibar ist eine Kontrolle bzw. Steuerung des Stroms L durch die Spule L und mithin der Spannung Uc am Kondensator C möglich. Die regelbare Spannungsquelle Uregeibar ermöglicht dabei eine lastabhängige und kontrollierte Steuerung des Stromflusses II durch die Spule L.
Der erfindungsgemäße Betrieb der elektrischen Schaltung nach Fig. 31 ist wie folgt gegeben und in Fig. 32, Fig. 33, Fig. 34 und Fig. 35 im Einzelnen dargestellt:
In einem ersten Verfahrensschritt a (vgl. Fig. 32) wird der erste Schalter S1 mit der an der Sekundärleitungswicklung LSekundär vorliegenden Wechselspannung Uwechsei verbunden und der dritte Schalter S3 der Reihenschaltung aus dem dritten Schalter S3 und der regelbaren Gleichspannungsquelle URegei in Parallelschaltung mit der Spule L der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C bei geöffnetem bzw. gesperrtem Thyristor T geschlossen, bis das Spannungsmaximum der positiven Halbwelle der Wechselspannung Uwechsei erreicht ist. Die Wechselspannung Uwechsei wird dabei über die Transformatoranordnung aus der an der Primärleitungswicklung Lprimär angelegten Wechselspannungsquelle UNetz erzeugt. Die Wechselspannungsquelle UNetz erzeugt vorliegend vorzugsweise eine sinusförmige Wechselspannung Uffeln einem zweiten Verfahrensschritt b (vgl. Fig. 33) wird dann bei Erreichen des Spannungsmaximums der Wechselspannung Uwechsei der erste Schalter S1 von der Wechselspannung Uwechsei getrennt und mit der Diode Dparaiiei verbunden und ferner wird der dritte Schalter S3 der Reihenschaltung aus dem dritten Schalter S3 und der regelbaren Gleichspannungsquelle URegei in Parallelschaltung mit der Spule L der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C geöffnet.
In einem dritten Verfahrensschritt c (vgl. Fig. 34) wird dann bei Nulldurchgang der Wechselspannung Uwechsei der Thyristor T über den Gateanschluss des Thyristors T geschaltet bzw. gezündet wobei der erste Schalter S1 mit der Diode Dparaiiei verbunden ist und der dritte Schalter S3 der Reihenschaltung aus dem dritten Schalter S3 und der regelbaren Gleichspannungsquelle URegei in Parallelschaltung mit der Spule L der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C geöffnet ist.
In einem vierten Verfahrensschritt d (vgl. Fig. 35) wird dann der Thyristor T zumindest bei erneutem Nulldurchgang der Wechselspannung Uwechsei über den Gateanschluss des Thyristors T gesperrt bzw. geöffnet, der erste Schalter Si von der Diode Dparaiiei getrennt und mit der Wechselspannung Uwechsei verbunden, und der dritte Schalter S3 der Reihenschaltung aus dem dritten Schalter S3 und der regelbaren Gleichspannungsquelle URegei in Parallelschaltung mit der Spule L der Reihenschaltung aus der Spule L, der Diode DReihe und dem Kondensator C geschlossen.
Anschließend werden und dann immer wieder der Reihe nach der erste Verfahrensschritt a, der zweite Verfahrensschritt b, der dritte Verfahrensschritt c und der vierte Verfahrensschritt d wiederholt.
Die Schaltung bzw. Taktung des ersten Schalters S-i, des Thyristors T (zweites Schaltmittel) und des Schalters S3 bedingt einen Betrieb der elektrischen Schaltung, bei der sich die Spannung Uc am Kondensator C zum Zeitpunkt t = 0,25 rad wie folgt verhält:
Uc(t) > Ό Wechsel * V 2 - U Wechsel * 1,41
Bei der elektrischen Schaltung nach Fig. 31 und deren verfahrensgemäßem Betrieb stellt der Transformator eine Wechselspannung gegebener Größe und Frequenz zur Verfügung. Der erste Schalter S1 verbindet den aus der Spule L, dem Kondensator C und der Diode DReihe gebildeten Kreis mit der von der Sekundärleitungswicklung LSekundär bereitgestellten Transformatorspannung (Uwechsei)- Bei Erreichen des Spannungsmaximums der bereitgestellten Wechselspannung Uwechsei kippt bzw. schaltet der Schalter S1 um und trennt den von der Spule L, dem Kondensator C und der Diode DReihe gebildeten Kreis von der von der Sekundärleitungswicklung Lsekundär bereitgestellten Transformatorspannung (Uwechsei) und gibt nunmehr den von der Diode Dparaiiei in Parallelschaltung mit dem von der Spule L, dem Kondensator C und der Diode DReihe gebildeten Freewheelkreis zur Spannungserhöhung am Kondensator C frei. Bei Nulldurchgang der Wechselspannung Uwechsei wird nun der Thyristor T gezündet, so dass die Ladungsmenge des Kondensators C in den von bzw. mit der Elektrodenanordnung 11 , 21 bzw. 31 der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld gegebenen Schaltkreis (Reaktorkreis) freigegeben wird.
Da der Transformator mit einer vorgegebenen Frequenz betrieben wird, sind der Thyristor T, der Schalter Si und der Schalter S3 vorteilhafterweise IC-gesteuert, zeitabhängig zu aktivieren. Das Wechselspiel innerhalb der Wechselspannung Uwechsei erfolgt vorteilhafterweise dergestalt, dass während der positiven Halbwelle der Ladezyklus des Kondensators C abläuft, während der Entladezyklus des Kondensators C im Zeitintervall der negativen Halbwelle erfolgt. Die positive Halbwelle wird somit zum Laden und die negative Halbwelle zum Entladen genutzt. Dieses Wechselspiel entlastet den Leistungsbedarf des Transformators, da nur die halbe Zeit eines vollen Frequenzganges Leistung entnommen wird.
Während der positiven Halbwelle der Wechselspannung Uwechsei wird das Wasser bzw. der Wasserkörper in der Vorrichtung (Reaktor) zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld einer elektrischen Vorspannung ausgesetzt.
Die der Spule L über den Schalter S3, welcher im Gleichtakt mit dem Schalter S1 getaktet wird, parallel geschaltete regelbare Gleichspannungsquelle U egei, bewirkt vorteilhafterweise eine weitere Spannungsüberhöhung am Kondensator C.
Die erfindungsgemäße Verschaltung der ersten Diode D^eden , des Thyristors T und der zweiten Diode DNieder2 mit der Gleichspannungsquelle Uo für den Niederspannungskreis der Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld bewirkt erfindungsgemäß folgendes: Zum einen erfolgt eine impulsförmige Entladung des Kondensators C über den Thyristor T bei permanent anliegender Separationsspannung. Der Thyristor T kommt dann zum Erliegen, wenn die Kondensatorspannung Uc auf das Niveau der Separationsspannung herabgesunken ist. Daraus ergibt sich ferner der Vorteil der regelbaren Spannungsüberhöhung beim Betrieb der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld. Die in den Figuren der Zeichnung dargestellten und in Zusammenhang mit diesen beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. So können die Elektrodenanordnungen des Hochspannungskreises und/oder des Niederspannungskreises vorteilhafterweise mit bzw. durch vorteilhafterweise mediumdurchlässige Membranen und/oder Folien ausgebildet werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht die Verwendung von gerichtet mediumdurchlässigen bzw. gerichtet mediumsperrenden Membranen und/oder Folien vor. Ferner können die Elektrodenanordnungen des Hochspannungskreises und/oder des Niederspannungskreises erfindungsgemäß auch durch Verwendung von im Wesentlichen plattenförmigen Elektroden für Anode und/oder Kathode des Hochspannungskreises und/oder des Niederspannungskreises ausgebildet werden.
Bezuqszeichenliste:
11 Elektrodenanordnung Vorrichtung
12 mediumdichter Raum
13 steuerbare Einlassöffnung
14 steuerbare Auslassöffnung
15 Elektrode/Anode Hochspannungskreis
16 Elektrode/Kathode Hochspannungskreis und Niederspannungskreis
17 Elektrode/Anode Niederspannungskreis
18 Isolierung (Elektrode/Anode Hochspannungskreis (15))
19 Oberfläche vergrößerndes Mittel/Bohrloch (Elektrode/Anode
Niederspannungskreis (17))
21 Elektrodenanordnung Vorrichtung
22 mediumdichter Raum
23 steuerbare Einlassöffnung
24 steuerbare Auslassöffnung
25 Elektrode/Kathode Hochspannungskreis
26 Elektrode/Anode Hochspannungskreis
27 Elektrode/Kathode Niederspannungskreis
28 Elektrode/Anode Niederspannungskreis Isolierung (Elektrode/Kathode Hochspannungskreis (25)) Oberfläche vergrößerndes Mittel/Bohrloch (Elektrode/Kathode Niederspannungskreis (27)) Oberfläche vergrößerndes Mittel/Bohrloch (Elektrode/Anode Niederspannungskreis (28)) Elektrodenanordnung Vorrichtung mediumdichter Raum steuerbare Einlassöffnung steuerbare Auslassöffnung Rohr (Kunststoff) Kappe/Stopfen (Kunststoff) Dichtung/Dichtring Kappe/Stopfen (Kunststoff) Dichtung/Dichtring Bohrung (zentrisch) stabförmige Elektrode (zentrisch) Bohrung stabförmige Elektrode rohrförmige Elektrode Dichtung/Dichtring (rohrförmige Elektrode (43)) 46 Oberfläche vergrößerndes Mittel/Bohrloch (rohrförmige Elektrode (43))
47 Isolierung/Isolierrung (rohrförmige Elektrode (43))
48 Gewindebohrung (Kappe/Stopfen (36)
49 Ausnehmung (rohrförmige Elektrode (43) für Dichtung/Dichtring (45))
50 Gewindebohrung
51 Ausnehmung (Kappe/Stopfen (38) für Dichtung/Dichtring (39)) C kapazitives Speicherelement/Kondensator
ÜReihe Diode Reihenschaltung
Dparaiiei Diode / Freilaufdiode (Free Wheel Diode) Parallelschaltung
DEntkopplung Diode
DEntkopplungl Diode
DEntkopplung2 Diode
DiMieden Diode
DNieder2 Diode
GND Bezugspotential/Masseanschluss
lL Strom Spule (L)
L induktives Speicherelement/Spule
Lprimär Primärleitungswicklung/Spule Transformatoranordnung Lsekundär Sekundärleitungswicklung/Spule Transformatoranordnung
R ohmscher Widerstand (optional regelbar)
RL ohmscher Widerstand Spule (L)
51 Schaltmittel/Schalter
52 Schaltmittel/Schalter
53 Schaltmittel/Schalter
T elektrisch steuerbares Schaltmittel/Thyristor
Uo Gleichspannungsquelle
Uc Spannung Kondensator (C)
UHK Spannung (elektrisches Feld) Hochspannungskreis
UN Spannung (elektrisches Feld) Niederspannungskreis
UNetz Wechselspannungsquelle/Netzspannung
Uregeibar regelbare Spannungsquelle/Gleichspannungsquelle
Uwechsei Wechselspannung

Claims

Ansprüche:
1. Verfahren zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld,
insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrische Feld
mit
einer
mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle
wenigstens einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode
und
einer
mit einer eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich bereitstellenden Spannungsquelle
wenigstens einen Niederspannungskreis bildenden
Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode
ausgebildet wird,
wobei
die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises dem sich zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildenden elektrischen Feld ausgesetzt wird, derart, dass
ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld
und
ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Hochspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld
sich einander zumindest nicht minimieren,
und
die Spannungsquelle des Hochspannungskreises und die Spannungsquelle des Niederspannungskreises voneinander galvanisch getrennt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises dem sich zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildenden elektrischen Feld derart ausgesetzt wird, dass ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Niederspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld und ein sich aufgrund der Spannungsquelle des Hochspannungskreises zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises ausbildendes elektrisches Feld einander verstärken.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hochspannungskreis eine elektrische Dissoziation von Wassermolekülen bewirkt.
4. Verfahren nacft einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Niederspannungskreis eine Separation knallgasbildender Moleküle bewirkt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Niederspannungskreis ferner eine elektrische Dissoziation von Wassermolekülen bewirkt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungskreis mit hoher Spannung bei niedriger Stromaufnahme und der Niederspannungskreis mit hoher Stromaufnahme bei niedriger Spannung betrieben werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle des Hochspannungskreises Impulse, vorzugsweise Nadelimpulse, mit einem einstellbaren und/oder steuerbaren Impuls-Pausen- Verhältnis und die Spannungsquelle des Niederspannungskreises eine stromgeregelte Gleichspannung bereitstellt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in dem elektrischen Feld entstehendes Reaktionsprodukt, vorzugsweise Knallgas oder Wasserstoff abgeführt, wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein abgeführtes Reaktionsprodukt einer weitergehenden Nutzung zugeführt wird, vorzugsweise einer weitergehenden Nutzung zur Gewinnung von elektrischer Energie, mechanischer Antriebsenergie und/oder thermischer Verbrennungsenergie aus oder mit dem abgeführten Reaktionsprodukt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine abgeführte Reaktionsprodukt zur Gewinnung von elektrischer Energie einer Brennstoffzelle zugeführt wird, vorzugsweise einer Wasserstoff- Sauerstoff-Brennstoffzelle.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine abgeführte Reaktionsprodukt zur Gewinnung von mechanischer Antriebsenergie einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, wie einem Hubkolben- oder Kreiskolbenmotor, oder einer Strömungsmaschine, wie einer Gasturbine, oder insbesondere einer Gleichdruckturbine.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von in dem elektrischen Feld dissoziierten Wassermolekülen mittels der Spannungsquelle des Hochspannungskreises steuerbar und/oder regelbar ist, vorzugsweise durch Steuerung und/oder Regelung der Spannungshöhe, der Impulsfolge und/oder der Frequenz der Impulse der Spannungsquelle.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von in dem elektrischen Feld dissoziierten Wassermolekülen mittels der Spannungsquelle des Niederspannungskreises steuerbar und/oder regelbar ist, vorzugsweise durch Steuerung und/oder Regelung der sich einstellenden Stromstärke.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge eines in dem elektrischen Feld entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff, mittels der Spannungsquelle des Hochspannungskreises und/oder mittels der Spannungsquelle des Niederspannungskreises steuerbar und/oder regelbar ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und/oder Regelung mittels eines Kennlinienfeldes erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführung des wenigstens einen in dem elektrischen Feld entstehenden Reaktionsprodukts und/oder die Zuführung des wenigstens einen abgeführten Reaktionsprodukts zu einer weitergehenden Nutzung gesteuert und/oder geregelt erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein abgeführtes Reaktionsprodukt, vorzugsweise Wasser, dem elektrischen Feld zugeführt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Anode des Niederspannungskreises elektrisch leitend miteinander verbunden oder gemeinsam ausgebildet sind und die wenigstens eine Kathode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Kathode des Niederspannungskreises mit unterschiedlichen Masseanschlüssen verbunden bzw. verbindbar sind, oder die wenigstens eine Kathode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Kathode des Niederspannungskreises elektrisch leitend miteinander verbunden oder gemeinsam ausgebildet sind und die wenigstens eine Anode des Hochspannungskreises und die wenigstens eine Anode des Niederspannungskreises mit unterschiedlichen Potentialanschlüssen verbunden bzw. verbindbar sind.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch einen kontinuierlich oder getaktet erfolgenden Betrieb, insbesondere derart, dass dem elektrischen Feld Wasser kontinuierlich oder getaktet zugeführt wird und wenigstens ein in dem elektrischen Feld entstehendes Reaktionsprodukt, vorzugsweise Knallgas oder Wasserstoff, kontinuierlich und/oder getaktet abgeführt wird.
20. Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem mediumdichten Raum
mit
den Raum begrenzenden Wandungen,
wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung zur Zuführung von Wasser in den Raum und
wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung zur Abführung wenigstens eines Reaktionsprodukts aus dem Raum,
eine
mit einer Impulse in einem Hochspannungs- und Hochfrequenzbereich bereitstellenden Spannungsquelle
wenigstens einen Hochspannungskreis bildende
Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode
und eine
mit einer eine Gleichspannung in einem Niederspannungsbereich bereitstellenden Spannungsquelle
wenigstens einen Niederspannungskreis bildende
Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode
angeordnet sind,
wobei
die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises in dem sich zwischen der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises befindlichen Raumbereich angeordnet ist oder anordbar ist,
wobei
die wenigstens eine Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises und die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises
zumindest
gegenüber der wenigstens einen Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises oder gegenüber der wenigstens einen Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises beabstandet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der wenigstens einen Anode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises und der wenigstens einen Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises gegenüber der wenigstens einen Anode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises oder gegenüber der wenigstens einen Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises einstellbar ist, vorzugsweise steuerbar und/oder regelbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anode oder die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises zumindest gegenüber der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises isoliert ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises von einem elektrisch leitenden Rohr und einem darin beabstandet angeordneten elektrisch leitenden Stab gebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises zumindest auf der Innenfläche seiner Wandung eine Isolierung aufweist oder voll isoliert ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises von einem elektrisch leitenden ersten Rohr und einem darin beabstandet angeordneten elektrisch leitenden zweiten Rohr gebildet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichIXt, dass das zweite elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises mit dem elektrisch leitenden Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises elektrisch leitend verbunden ist oder verbindbar ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises von einem elektrisch leitenden Rohr und dem elektrisch leitenden Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises gebildet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Rohr der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises an beiden Enden länger ausgebildet als der darin angeordnete elektrisch leitende Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder als die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises von einem ersten elektrisch leitenden Stab und einem dazu beabstandet angeordneten zweiten elektrisch leitenden Stab gebildet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises von einem elektrisch leitenden Rohr und einem darin beabstandet angeordneten elektrisch leitenden Stab gebildet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29 und Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektrisch leitende Stab der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises der elektrisch leitende Stab der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anode und die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises koaxial zueinander angeordnet sind und/oder die wenigstens eine Anode und die wenigstens eine Kathode der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises koaxial zueinander angeordnet sind.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 32, gekennzeichnet durch die Oberfläche vergrößernde Maßnahmen bzw. Mittel seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder seitens der Anoden und/oder Kathoden der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder die Rohre der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises radiale Bohrungen aufweisen.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe der Elektrodenanordnung des Hochspannungskreises und/oder die Stäbe der Elektrodenanordnung des Niederspannungskreises Gewindestangen sind oder nach Art von Gewindestangen ausgebildet sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpvorrichtung zur Zufuhr von Wasser, vorzugsweise destilliertem Wasser über die wenigstens steuerbare Einlassöffnung des Raums, vorzugsweise gesteuert und/oder geregelt mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 36, gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpvorrichtung zur Abfuhr von wenigstens einem in dem Raum entstehendem Reaktionsprodukt über die wenigstens steuerbare Auslassöffnung des Raums, vorzugsweise gesteuert und/oder geregelt mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass diese in einem Gehäuse angeordnet ist, vorzugsweise in einem Gehäuse in explosionsgeschützter Ausführung.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Nachrüstung und/oder Umrüstung einer Brennstoffzelle oder Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, wie einem Hubkolben- oder Kreiskolbenmotor, oder einer Strömungsmaschine, wie einer Gasturbine, ausgebildet und/oder eingerichtet ist.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass diese nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 betrieben wird.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Kondensator in einem elektrischen Schwingkreis mit einer Induktivität betrieben wird, vorzugsweise in Resonanz, wobei der Resonanzbetrieb vorzugsweise mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird.
42. Elektrische Schaltung zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 41 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, mit einer Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand (R), einem induktiven Speicherelement (L) und einem kapazitiven Speicherelement (C), wobei die Reihenschaltung aus dem ohmschen Widerstand (R), dem induktiven Speicherelement (L) und dem kapazitiven Speicherelement (C) über ein erstes Schaltmittel (Si) an eine Gleichspannungsquelle (U0) anschließbar ist, und wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über ein zweites Schaltmittel (S2) eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung anschließbar ist,
wobei
das erste Schaltmittel (Si) und das zweite Schaltmittel (S2) im Betrieb der elektrischen Schaltung derart schaltbar sind, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (Uo) übersteigende Spannung (Uc) induzierbar ist, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41 -Fachen Wert der Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (U0) entspricht.
43. Elektrische Schaltung nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch
eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L), einer Diode ( Reihe) und einem kapazitiven Speicherelement (C),
eine Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C),
eine Reihenschaltung aus einem ersten Schaltmittel (S-ι), einem ohmschen Widerstand (R) und einer Gleichspannungsquelle (Uo), wobei die Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit dem ersten Schaltmittel (Si ) in Parallelschaltung mit der Parallelschaltung der Diode (Dparaiiei) und der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist, und
ein zweites Schaltmittel (S2), mit welchem die einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung mit dem kapazitiven Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
44. Elektrische Schaltung nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch
eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L), einer Diode (DReihe) und einem kapazitiven Speicherelement (C),
eine Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C),
eine Reihenschaltung aus einer Gleichspannungsquelle (Uo), einer Transformatoranordnung, mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung (Lprimär) und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung (LSeskundär), wobei die Primärleitungswicklung (Lprimär) und die Sekundärleitungswicklung (LSeskundär) in Reihe geschaltet sind und die Verbindung zwischen der Primärleitungswicklung (Lprimär) und der Sekundärleitungswicklung (Lseskundär) der Reihenschaltung aus Primärleitungswicklung (Lprimär) und Sekundärleitungswicklung (LSeSkundär) über ein erstes Schaltmittel (Si), zu welchem in Parallelschaltung eine Diode (Dentkoppiungi ) angeordnet ist, und einem ohmschen Widerstand (R) in Parallelschaltung mit der Parallelschaltung der Diode (DParaiiei) und der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist,
und
ein zweites Schaltmittel (S2), mit welchem die einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung mit dem kapazitiven Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
45. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 44, gekennzeichnet durch Mittel zur lastabhängigen und vorzugsweise kontrollierten Steuerung des Stromflusses (Ii.) durch das induktive Speicherelement (L).
46. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 45, gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem dritten Schaltmittel (S3) und einer regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei). wobei die Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) mit dem dritten Schaltmittel (S3) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
47. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass der ohmsche Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) ein regelbarer ohmscher Widerstand (RRegei) ist.
48. Elektrische Schaltung nach Anspruch 46 oder Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromfluss (l(_) durch das induktive Speicherelement (L) mittels der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) und/oder mittels des regelbaren ohmschen Widerstands (RRegei) lastabhängig und vorzugsweise kontrolliert steuerbar ist.
49. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) direkt mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (SO, dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) direkt mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Kathodenanschluss der Diode (DParaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DRe,he) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
und
ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden ist.
Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) direkt mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (U0) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) direkt mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem ersten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist oder über den ohmschen Widerstand (R) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-ι), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem ersten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem zweiten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
und
ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (SO, dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) verbunden ist.
Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2) mit dem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit dem Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein zweiter Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2) mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist, wenigstens eine Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld mit dem zweiten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit dem Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (U0) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden ist.
Elektrische Schaltung nach Anspruch 51 , gekennzeichnet durch eine Diode zwischen dem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) und dem ersten Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2), durch eine Diode zwischen dem zweiten Anschluss des zweiten Schaltmittels (S2) und der wenigstens einen Anode oder wenigstens einen Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, und/oder durch eine Diode zwischen dem zweiten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) und der wenigstens einen Kathode oder wenigstens einen Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld.
53. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass das induktive Speicherelement (L) eine kernfreie Spule (L) ist, vorzugsweise eine kernfreie Spule (L) mit Möbiuswicklungen.
54. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode (DParaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) eine Freilaufdiode (Free Wheel Diode) ist.
55. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung nach einem der Ansprüche 42 bis 54,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si) und das zweite Schaltmittel (S2) derart geschaltet werden, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (U0) übersteigende Spannung (Uc) induziert wird, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41 -Fachen Wert der Spannung (U0) der Gleichspannungsquelle (Uo) entspricht.
56. Verfahren nach Anspruch 55, gekennzeichnet durch eine lastabhängige und vorzugsweise kontrollierte Steuerung des Stromflusses (Ii.) durch das induktive Speicherelement (L).
57. Verfahren nach Anspruch 55 oder Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen wird, bis das kapazitive Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist,
in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet wird,
in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist,
in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) geöffnet wird, und dann
der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
58. Verfahren nach Anspruch 55 oder Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (Si) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen wird, bis das kapazitive Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (U0) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist,
in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (Si) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet wird,
in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) geschlossen wird, wenn die
Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist,
in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) geöffnet wird, und dann
der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt
(b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
59. Verfahren nach Anspruch 55 oder Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen werden, bis das kapazitive Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (Uo) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist,
in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S1), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet werden,
in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (S1) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist, in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geöffnet wird, und dann
der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
Verfahren nach Anspruch 55 oder Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (S und das dritte Schaltmittel (S3) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geschlossen werden, bis das kapazitive Speicherelement (C) auf die von der Gleichspannungsquelle (Uo) bereitgestellte Spannung, abzüglich der über die Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) abfallenden Diodenspannung, aufgeladen ist,
in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (SO und das dritte Schaltmittel (S3) bei geöffnetem zweiten Schaltmittel (S2) geöffnet werden,
in einem dritten Verfahrensschritt (c) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) geschlossen wird, wenn die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) stromflussfrei ist,
in einem vierten Verfahrensschritt (d) das zweite Schaltmittel (S2) bei geöffnetem ersten Schaltmittel (Si) und bei geöffnetem dritten Schaltmittel (S3) geöffnet wird, und dann
der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
61. Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0), und das zweite Schaltmittel (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben werden.
62. Verfahren nach Anspruch 61 , dadurch gekennzeichnet, dass die Taktung des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo) und die Taktung des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff, erfolgt.
63. Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo), das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und das zweite Schaltmittel (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben werden.
64. Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktung des ersten Schaltmittels (Si) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (Uo), die Taktung des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und die Taktung des zweiten Schaltmittels (S2) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff, erfolgt.
65. Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (S^ der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (Si), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) gleich getaktet betrieben werden.
66. Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 65, gekennzeichnet durch eine automatische Steuerung der Taktung des ersten Schaltmittels (S-i) der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0), des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
67. Verfahren nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steuerung der Taktung Mittel zur Detektion und/oder Auslösung der der Schaltzeitpunkte des ersten Schaltmittels (Si), des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) umfasst.
68. Verfahren nach Anspruch 66 oder Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Taktsteuerung des ersten Schaltmittels (S^ der Reihenschaltung aus dem ersten Schaltmittel (S-i ), dem ohmschen Widerstand (R) und der Gleichspannungsquelle (U0), des zweiten Schaltmittels (S2) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) erfolgt.
69. Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 68, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und/oder die Regelung des regelbaren ohmschen Widerstandes (RRegei) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) erfolgt.
70. Elektrische Schaltung zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 41 zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, mit einer Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L) und einem kapazitiven Speicherelement (C), wobei die Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L) und dem kapazitiven Speicherelement (C) über ein erstes Schaltmittel (S-i ) an eine Wechselspannung (Uwechsei), welche vorzugsweise über eine Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) einer Transformatoranordnung mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung (Lprimär) und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung (Lsekundär) an einer Wechselspannungsquelle (UNetz) bereitgestellt wird, anschließbar ist, und wobei an das kapazitive Speicherelement (C) über ein elektrisch steuerbares Schaltmittel (T) eine einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen
Feld in Parallelschaltung anschließbar ist,
wobei
das erste Schaltmittel (S und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) im Betrieb der elektrischen Schaltung derart schaltbar sind, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Wechselspannung (UWechsei) übersteigende Spannung (Uc) induzierbar ist, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41 -Fachen Wert der Wechselspannung (Uwechsei) entspricht.
71. Elektrische Schaltung nach Anspruch 70, gekennzeichnet durch
eine Reihenschaltung aus einem induktiven Speicherelement (L), einer Diode (DReihe) und einem kapazitiven Speicherelement (C),
eine Diode (Dparaiiei). welche über ein erstes Schaltmittel (S-i) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist,
eine Sekundärleitungswicklung (LSekundär) einer Transformatoranordnung mit einem magnetischen Kreis, wenigstens einer Primärleitungswicklung (Lprimär) und wenigstens einer Sekundärleitungswicklung (LSekundär) an einer Wechselspannungsquelle (UNetz), welche über das erstes Schaltmittel (S-i ) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist,
und
ein elektrisch steuerbares Schaltmittel (T), mit welchem die einen Hochspannungskreis bildende Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld in Parallelschaltung mit dem kapazitiven Speicherelement (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
72. Elektrische Schaltung nach Anspruch 70 oder Anspruch 71 , gekennzeichnet durch Mittel zur lastabhängigen und vorzugsweise kontrollierten Steuerung des Stromflusses (lL) durch das induktive Speicherelement (L).
73. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 72, gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung aus einem dritten Schaltmittel (S3) und einer regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei), wobei die Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) mit dem dritten Schaltmittel (S3) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbindbar ist.
74. Elektrische Schaltung nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromfluss (lL) durch das induktive Speicherelement (L) mittels der regelbaren Gleichspannungsquelle lastabhängig und vorzugsweise kontrolliert steuerbar ist.
75. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) ein Thyristor (T) mit einem Anodenanschluss, einem Kathodenanschluss und einem Gateanschluss ist.
76. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 75, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i )
mit einem ersten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (Lsekundär)
oder
mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C)
verbindbar ist,
ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (S mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist, ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und mit einem Anodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem zweiten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (LSekundär) und mit wenigstens einer Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feldverbunden ist, und
ein Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist.
Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 73 bis 76, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i )
mit einem ersten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (Lsekundär)
oder
mit einem Kathodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C)
verbindbar ist,
ein zweiter Anschluss des ersten Schaltmittels (S-i ) mit einem ersten Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem ersten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des induktiven Speicherelements (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) und mit einem zweiten Anschluss der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) verbunden ist,
ein Kathodenanschluss der Diode (DReihe) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem ersten Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und mit einem Anodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) verbunden ist,
ein zweiter Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss der Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), mit einem zweiten Anschluss der Sekundärleitungswicklung (LSekundär) und mit wenigstens einer Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feldverbunden ist, und
ein Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Hochspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist.
78. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 77, dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Anschluss des kapazitiven Speicherelements (C) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) mit einem Anodenanschluss einer ersten Diode (DNiederi ) verbunden ist,
der Kathodenanschluss der ersten Diode (DNieden ) mit dem Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und mit einem Kathodenanschluss einer zweiten Diode (DNieder2) verbunden ist, der Anodenanschluss der zweiten Diode (D^ede^) mit dem Kathodenanschluss des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T), mit wenigstens einer Anode oder wenigstens einer Kathode der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld und mit einem Anschluss zur Bereitstellung einer Spannung einer Gleichspannungsquelle (Uo) verbunden ist,
und
ein Anschluss für ein Bezugspotential (GND) der Gleichspannungsquelle (Uo) mit wenigstens einer Kathode oder wenigstens einer Anode der einen Niederspannungskreis bildenden Elektrodenanordnung der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld verbunden ist.
79. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 78, dadurch gekennzeichnet, dass das induktive Speicherelement (L) eine kernfreie Spule (L) ist, vorzugsweise eine kernfreie Spule (L) mit Möbiuswicklungen.
80. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 79, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode (Dparaiiei) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) eine Freilaufdiode (Free Wheel Diode) ist.
81. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung nach einem der Ansprüche 70 bis 80,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si ) und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) derart geschaltet werden, dass in dem kapazitiven Speicherelement (C) eine die Wechselspannung (Uwechsei) übersteigende Spannung (Uc) induziert wird, welche (Spannung (Uc) des kapazitiven Speicherelements (C)) zum Einschwingzeitpunkt t = 0,25 rad zumindest dem 1 ,41 -Fachen Wert der Wechselspannung (Uwechsei) entspricht.
82. Verfahren nach Anspruch 81 , gekennzeichnet durch eine lastabhängige und vorzugsweise kontrollierte Steuerung des Stromflusses (l|_) durch das induktive Speicherelement (L).
83. Verfahren nach Anspruch 81 oder Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (Si ) mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird, bis das Spannungsmaximum der Wechselspannung (Uwechsei) erreicht ist,
in einem zweiten Verfahrensschritt (b) das erste Schaltmittel (Si ) bei Erreichen des Spannungsmaximums der Wechselspannung (Uwechsei) von der Wechselspannung (Uwechsei) getrennt und mit der Diode (DParaiiei) verbunden wird,
in einem dritten Verfahrensschritt (c) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) bei Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) geschaltet bzw. geschlossen wird, wobei das erste Schaltmittel (Si ) mit der Diode (Dparaiiei) verbunden ist,
in einem vierten Verfahrensschritt (d) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) zumindest bei erneutem Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) gesperrt bzw. geöffnet wird und das erste Schaltmittel (Si ) von der Diode (Dparaiiei) getrennt und mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird, und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
84. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 83, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Verfahrensschritt (a) das erste Schaltmittel (S-ι) mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) bei geöffnetem bzw. gesperrtem elektrisch steuerbaren Schaltmittel (T) geschlossen wird, bis das Spannungsmaximum Wechselspannung (Uwechsei) erreicht ist,
in einem zweiten Verfahrensschritt (b) bei Erreichen des Spannungsmaximums der Wechselspannung (Uwechsei) das erste Schaltmittel (Si ) von der Wechselspannung (Uwechsei) getrennt und mit der Diode (DParaiiei) verbunden wird, und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geöffnet wird,
in einem dritten Verfahrensschritt (c) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) bei Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) geschaltet bzw. geschlossen wird, wobei das erste Schaltmittel (S-i ) mit der Diode (DParaiiei) verbunden ist und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geöffnet ist,
in einem vierten Verfahrensschritt (d) das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) zumindest bei erneutem Nulldurchgang der Wechselspannung (Uwechsei) gesperrt bzw. geöffnet wird, das erste Schaltmittel (Si) von der Diode (Dparaiiei) getrennt und mit der Wechselspannung (Uwechsei) verbunden wird und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) geschlossen wird,
und dann der Reihe nach der erste Verfahrensschritt (a), der zweite Verfahrensschritt (b), der dritte Verfahrensschritt (c) und der vierte Verfahrensschritt (d) wiederholt werden, vorzugsweise mehrfach.
Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 84, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si ) und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben werden.
86. Verfahren nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktung des ersten Schaltmittels (Si) und die Taktung des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff, erfolgt.
87. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 86, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und das elektrisch steuerbare Schaltmittel (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) getaktet betrieben werden.
88. Verfahren nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktung des ersten Schaltmittels (S , die Taktung des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C), und die Taktung des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) entsprechend dem ersten Verfahrensschritt (a), dem zweiten Verfahrensschritt (b), dem drittem Verfahrensschritt (c) und dem vierten Verfahrensschritt (d) in Abhängigkeit von der jeweils benötigten bzw. erforderlichen Menge eines in dem elektrischen Feld der Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen entstehenden Reaktionsprodukts, insbesondere Knallgas bzw. Wasserstoff, erfolgt.
89. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 88, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (Si) und das dritte Schaltmittel (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) gleich getaktet betrieben werden.
90. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 89, gekennzeichnet durch eine automatische Steuerung der Taktung des ersten Schaltmittels (Si), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C).
91. Verfahren nach Anspruch 90, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steuerung der Taktung Mittel zur Detektion und/oder Auslösung der der Schaltzeitpunkte des ersten Schaltmittels (Si), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) umfasst.
92. Verfahren nach Anspruch 90 oder Anspruch 91 , dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Taktsteuerung des ersten Schaltmittels (Si), des elektrisch steuerbaren Schaltmittels (T) und/oder des dritten Schaltmittels (S3) der Reihenschaltung aus dem dritten Schaltmittel (S3) und der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) erfolgt.
93. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 92, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der regelbaren Gleichspannungsquelle (URegei) in Parallelschaltung mit dem induktiven Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch das induktive Speichermittel (L) der Reihenschaltung aus dem induktiven Speicherelement (L), der Diode (DReihe) und dem kapazitiven Speicherelement (C) erfolgt.
System zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld, insbesondere zur Erzeugung von Knallgas bzw. zur Gewinnung von Wasserstoff, bestehend aus wenigstens einer Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld nach einem der Ansprüche 20 bis 41 sowie wenigstens einer elektrischen Schaltung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Dissoziation und Separation von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld nach einem der Ansprüche 42 bis 54 und/oder 70 bis 80, welches vorteilhafterweise nach wenigstens einem der erfindungsgemäßen Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder nach wenigstens einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung nach einem der Ansprüche 55 bis 69 und/oder 81 bis 93 ausgebildet und/oder eingerichtet ist.
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