ES2359217A1 - Aparato productor de gases combustibles por electrolisis. - Google Patents
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Abstract
Aparato productor de gases combustibles por electrolisis.Consiste en un aparato compacto, de fácil instalación, que permite disipar de manera óptima el calor producido durante la reacción electroquímica que consta de un primer depósito (1) por el que entra el agua (9) y un segundo depósito (2) por el que sale el gas hidrógeno (7) y el gas oxígeno (8) resultantes de la electrolisis mezclados con el agua (9), y que incorpora unos tubos (3) independientes entre sí, sin continuidad superficial entre ellos, que comunican ambos depósitos (1, 2) encontrándose su superficie externa en contacto directo con el aire o con intermediación de unas aletas disipadoras (10) para facilitar la disipación del calor generado en la electrolisis.
Description
Aparato productor de gases combustibles por
electrolisis.
La presente invención pertenece al campo de los
aparatos que tienen como finalidad la producción de gases
combustibles mediante el procedimiento de electrolisis.
El objeto de la invención consiste en el
desarrollo de un aparato compacto, de fácil instalación, que
mediante una solución de diseño permita disipar de manera óptima el
calor producido durante la reacción electroquímica, sin necesidad de
recurrir al aumento del tamaño del equipo y permitiendo el aumento
de intensidades.
Los aparatos de electrólisis son conocidos para
diversas y variadas aplicaciones, en concreto son empleados por
ejemplo para la electrólisis de agua como tecnología limpia para la
producción de hidrógeno gas que posteriormente es utilizado como
combustible.
En el proceso de electrólisis el agua es
disociada en el cátodo con la formación de moléculas de hidrógeno y
de iones de oxígeno que se desplazan a través del electrolito
formando moléculas de oxígeno en la superficie del ánodo con
desprendimiento de electrones. Para que estos electrones se
desplacen del ánodo al cátodo y se produzca la reacción
electrolítica se deberá aplicar una energía eléctrica.
La reacción electroquímica que se produce en el
interior del equipo desprende calor, alcanzándose en algunos equipos
unas temperaturas excesivas.
La mayor parte de los sistemas conocidos son
cerrados, las unidades productoras de gases se encuentran sumergidas
en el agua en depósitos cerrados, por lo que las grandes
temperaturas alcanzadas suponen un problema que obliga a bajar las
intensidades o a construir sistemas más grandes y costosos.
El aparato productor de gases combustibles por
electrólisis que constituye el objeto de esta invención resuelve la
problemática anteriormente expuesta de forma satisfactoria.
Este aparato productor de gases se encuentra
configurado por sendos depósitos, consistentes en un primer depósito
por el que entra el agua y un segundo depósito por el que sale el
gas hidrógeno y el gas oxígeno resultantes de la electrólisis
mezclados con agua circulante, y por al menos un tubo externo que
comunica ambos depósitos penetrando ligeramente en ambos por sus
extremidades y que está conectado a un primer terminal eléctrico y
por un alma interior conectada a un segundo terminal eléctrico de
polaridad opuesta al primer terminal.
El aparato destaca fundamentalmente porque la
superficie externa del tubo se encuentra en contacto con el aire o
con intermediación de unas aletas disipadoras que facilita la
disipación del calor generado en la electrólisis y por tanto la
refrigeración del aparato.
Tal y como se ha descrito el alma es interior a
cada tubo y puede consistir en uno o más tubos internos, varillas o
pletinas que desembocan por sus extremidades en ambos depósitos.
Para potenciar la refrigeración el aparato puede
incorporar un electroventilador o similar que facilita la extracción
de calor.
El aparato así configurado consiste por tanto en
un sistema abierto que funciona en continuo y que presenta una
temperatura de funcionamiento óptima que no requiere bajar la
intensidad, a diferencia de lo que sucede en los sistemas cerrados
que se conocen actualmente. Una misma intensidad de trabajo a la
empleada en sistemas convencionales conduce a producciones más altas
con este aparato.
El grado de refrigeración que se obtiene como
consecuencia de esta disposición determina que el tamaño del equipo
sea inferior al tamaño de otros equipos cuya configuración no
permite una adecuada refrigeración, consiguiendo por tanto una
reducción del espacio ocupado.
De acuerdo con esta estructuración del aparato
se puede modificar el número, tamaño, forma y ubicación de los
tubos, así como la forma de los depósitos para obtener distintos
diseños de volumen adecuado al espacio donde se pretende ubicar,
permitiendo por tanto una fácil instalación.
El funcionamiento del aparato transcurre de la
siguiente manera, el agua se introduce en continuo por el primer
depósito, a continuación el agua se dirige por el interior de los
tubos al mismo tiempo que los terminales se encuentran sometidos a
corriente produciéndose la reacción electroquímica que da lugar a la
formación de gas hidrógeno y gas oxígeno. El gas se desplaza
disuelto en el agua hacia el segundo depósito desde donde salen al
exterior para su posterior utilización como combustible. El calor
generado durante la reacción electroquímica es disipado de forma
óptima por los tubos en contacto con el aire.
El aparato presenta por tanto una alimentación
constante de agua que sale en forma de gas, evitando por tanto que
el agua llegue a estancarse, favoreciendo por tanto la producción de
gas en continuo.
Las aplicaciones de este aparato son múltiples,
destacando su empleo para alimentación de baterías de hidrógeno por
ejemplo, para motores de combustión,..., sin descartar otras
utilidades en la industria, vivienda y otros.
El aparato se puede constituir en acero
inoxidable, aluminio, titanio o una combinación de ambos, en fibra
de carbono, plástico o en cualquier otro material adecuado.
El aparato productor de gases puede encontrarse
dentro de una instalación convencional que incluye un depósito
principal independiente. En este caso el depósito principal está
conectado por un manguito la entrada del primer depósito del aparato
al que suministra agua, con la posible intermediación de una bomba
que fuerza la circulación del agua hacia el aparato. Otro manguito
conectado a la salida del segundo depósito del aparato retorna los
gases producidos en éste al depósito principal donde se mezcla con
el agua para favorecer la limpieza de impurezas producidas en la
electrólisis, saliendo finalmente el gas limpio de este depósito
principal.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista esquemática de una
primera realización del aparato productor de gases combustibles por
electrólisis que está dotado de un único tubo con aletas
disipadoras.
Figura 2.- Muestra una vista esquemática de una
primera realización del aparato productor de gases combustibles por
electrólisis que está dotado de varios tubos en el que el alma
incluida en cada tubo es otro tubo de menor diámetro.
Figura 3.- Muestra una vista esquemática de una
segunda realización del aparato dotado de varios tubos en el que el
alma está formada por varias platinas.
A la vista de las figuras se describe a
continuación en detalle una serie de posibles realizaciones del
aparato productor de gases combustibles por electrólisis objeto de
esta invención.
De acuerdo con lo representado en la figura 1 el
aparato productor de gases combustibles comprende un primer depósito
(1) por el que entra el agua (9) y un segundo depósito (2) por el
que sale el gas hidrógeno (7) y el gas oxígeno (8) resultantes de la
electrólisis mezclados con agua circulante (9), así como comprende
un tubo (3) que comunica ambos depósitos (1, 2) penetrando
ligeramente en los depósitos (1, 2) por sus extremidades, que está
conectado a un primer terminal (4) eléctrico, y dispone de un alma
(5) interior al tubo externo (3) que desemboca por sus extremidades
en ambos depósitos (1, 2) consistente en un tubo (5) conectado a un
segundo terminal (6) eléctrico de polaridad opuesta al primer
terminal (4).
Tal y como se aprecia en esta figura 1 el tubo
(3) se encuentra en contacto con el aire con intermediación de unas
aletas disipadoras (10) que facilitan la disipación del calor
generado en la electrólisis.
En la figura 2 se observa una segunda
realización con la misma estructuración a la representada en la
figura 1, en la que ahora se disponen tres tubos (3) independientes,
sin continuidad superficial entre ellos, en cuyo interior se
encuentran correspondientes almas (5) consistentes en tubos (5), en
el que los tubos (5) se encuentran conectadas al segundo terminal
(6).
En la figura 3 se observa otra realización en la
que, a diferencia de lo representado en la figura 2, el alma (5')
interior a los tubos (3) consiste en un grupo de pletinas (5').
En cualquiera de los aparatos representados en
las figuras 2 y 3, se contempla que los tubos (3) se encuentren
separados y con su superficie externa en contacto directo con el
aire para de esta forma potenciar la disipación del calor generado
en la electrólisis y por tanto la refrigeración del aparato. En la
figura 1 se puede observar que el contacto directo con el aire se
establece mediante las aletas (10) que circundan la superficie
externa del tubo (3).
Claims (3)
1. Aparato productor de gases combustibles por
electrólisis caracterizado porque comprende:
un primer depósito (1) por el que entra el agua
(9) en continuo y un segundo depósito (2) por el que sale en
continuo el gas hidrógeno (7) y el gas oxígeno (8) resultantes de la
electrólisis mezclados con el agua (9),
al menos un tubo (3) que comunica ambos
depósitos (1, 2) penetrando ligeramente por sus extremidades en
dichos depósitos (1, 2) y que se encuentra conectado a un primer
terminal (4) eléctrico, y
al menos un alma (5, 5') interior al tubo (3)
que desemboca por sus extremidades en ambos depósitos (1, 2) y que
está conectada a un segundo terminal (6) eléctrico de polaridad
opuesta a la del primer terminal (4),
en el que los tubos (3) son independientes entre
sí, sin continuidad superficial entre ellos, encontrándose su
superficie externa en contacto directo con el aire o con
intermediación de unas aletas disipadoras (10) para facilitar la
disipación del calor generado en la electrólisis.
2. Aparato productor de gases combustibles por
electrólisis caracterizado porque el alma (5, 5') consiste en
uno o más tubos o varillas (5') o pletinas (5).
3. Aparato productor de gases combustibles por
electrólisis de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado
porque comprende adicionalmente un ventilador orientado hacia los
tubos (3).
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