[go: up one dir, main page]

RU2237044C1 - Hydrogen-oxygen mixture generator - Google Patents

Hydrogen-oxygen mixture generator Download PDF

Info

Publication number
RU2237044C1
RU2237044C1 RU2003133270/15A RU2003133270A RU2237044C1 RU 2237044 C1 RU2237044 C1 RU 2237044C1 RU 2003133270/15 A RU2003133270/15 A RU 2003133270/15A RU 2003133270 A RU2003133270 A RU 2003133270A RU 2237044 C1 RU2237044 C1 RU 2237044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
piston
inlet
self
acting
Prior art date
Application number
RU2003133270/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.И. Весенгириев (RU)
М.И. Весенгириев
Original Assignee
Весенгириев Михаил Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Весенгириев Михаил Иванович filed Critical Весенгириев Михаил Иванович
Priority to RU2003133270/15A priority Critical patent/RU2237044C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237044C1 publication Critical patent/RU2237044C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering.
SUBSTANCE: device has at least one cylinder with cooling jacket, outlet and inlet valves, piston and cylinder head forming closed volume in the cylinder, crank gear connected to drive and device supplying working mixture. The outlet valve is of self-acting type. The piston has accessible sealed cavity having self-acting inlet valve and cavitation member mounted in inlet canal, electrolyzer supplying constant electric current to its electrodes from power supply source, injector having cavitation member allowing cycle electrolyte dose to be supplied from high pressure pump kinematically linked to the crank gear.
EFFECT: enhanced effectiveness in producing ecologically pure fuel.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, а именно к устройствам для электролиза воды, и может быть широко использовано для выработки экологически чистого топлива, преимущественно для теплоснабжения населения.The invention relates to technology for electrochemical production, namely, devices for electrolysis of water, and can be widely used to produce environmentally friendly fuel, mainly for heat supply to the population.

Человечество обладает огромным запасом энергии воды /H2O/ - водородное топливо и окислитель, нужно только создать приемлемое устройство для разложения ее на составные части. Известен применяемый для электрохимического разложения воды электролизер, который содержит цилиндрический корпус – анод, полый катод, установленный коаксиально с корпусом, патрубок для ввода электролита и патрубок с отсекателем для вывода газа, между анодом и катодом концентрично установленные токопроводящие перегородки, закрепленные с торцов диэлектрическими прокладками, и источник постоянного тока.Mankind has a huge supply of water energy / H 2 O / - hydrogen fuel and an oxidizing agent, you only need to create an acceptable device for its decomposition into its constituent parts. Known used for the electrochemical decomposition of water is an electrolyzer that contains a cylindrical body — an anode, a hollow cathode installed coaxially with the body, a nozzle for introducing an electrolyte and a nozzle with a cut-off for gas outlet, between the anode and the cathode there are concentrically mounted conductive partitions fixed from the ends by dielectric spacers, and a direct current source.

/Патент РФ, №2034934, С 25 В 9/00, 1/02, 1995 г./ [1]/ RF patent, No. 2034934, C 25 V 9/00, 1/02, 1995 / [1]

Недостатком известного электролизера являются повышенные энергетические затраты на электрохимическую реакцию и низкая производительность.A disadvantage of the known cell is the increased energy costs of the electrochemical reaction and low productivity.

Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому изобретению является устройство для получения синтез-газа, которое содержит основанный на двигателе внутреннего сгорания химический реактор, включающий по меньшей мере один цилиндр с рубашкой охлаждения, поршнем, головкой цилиндра, впускным клапаном для подачи рабочей смеси, выпускным клапаном для отвода продуктов реакции, образующие замкнутый объем цилиндра, кривошипно-шатунный механизм, связанный с приводом, и устройство подачи рабочей смеси в цилиндр.The closest in essence to the present invention is a device for producing synthesis gas, which contains a chemical reactor based on an internal combustion engine, including at least one cylinder with a cooling jacket, a piston, a cylinder head, an intake valve for supplying a working mixture, an exhaust valve for removal of reaction products forming a closed volume of the cylinder, a crank mechanism associated with the drive, and a device for supplying the working mixture to the cylinder.

/Патент РФ, №2119888, С 01 В 3/36, 1998 г./ [2]/ RF patent, No. 2119888, 01 B 3/36, 1998 / [2]

Недостатком данного устройства является его непредназначенность для электрохимического разложения воды на водород и кислород.The disadvantage of this device is its inappropriateness for the electrochemical decomposition of water into hydrogen and oxygen.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании генератора для выработки дешевого и экологически чистого топлива.The technical problem solved by the invention is to create a generator to generate cheap and environmentally friendly fuel.

Поставленная задача решается тем, что в генераторе водород-кислородной смеси, содержащем по меньшей мере один цилиндр с рубашкой охлаждения, впускным, выпускным клапанами, поршень и головку цилиндра, образующие замкнутый объем цилиндра, кривошипно-шатунный механизм, связанный с приводом, например, от электродвигателя, и устройство подачи рабочей смеси, выпускной клапан выполнен самодействующим, например, в виде нагнетательного клапана компрессора. Поршень выполнен с герметичной полостью и с возможностью доступа в нее, например, через разъемно, на болтах, закрепленную крышку в его днище. В герметичной полости поршня установлены: впускной клапан, выполненный самодействующим, жесткость пружины которого рассчитана на внесение небольшой, например 10%, задержки открытия клапана. Впускной канал впускного клапана может быть выполнен с кавитатором, например, выполненным в виде обтекаемого тела на перегородках, создающего местное сужение канала - сопло; электролизер выполнен с возможностью подачи постоянного тока к его электродам от источника, например от аккумулятора. Электроды электролизера выполнены, например, из никелевой сетки в виде с зазором вписывающихся друг в друга и в герметичную полость поршня, полых цилиндров, которые в полости поршня закреплены диэлектрическими прокладками; форсунка выполнена с кавитатором, выполненным, например, в виде местного сужения канала - сопла и с возможностью подачи в электролизер цикловой дозы рабочей смеси в виде, например, водного раствора едкого кали, по спиральному электролитопроводу, от источника давления, например топливного насоса высокого давления, выполненного кинематически связанным с кривошипно-шатунным механизмом. Для контроля за работой генератора использованы приборы контроля и автоматики.The problem is solved in that in a generator of a hydrogen-oxygen mixture containing at least one cylinder with a cooling jacket, intake, exhaust valves, a piston and a cylinder head forming a closed cylinder volume, a crank mechanism associated with the drive, for example, from an electric motor, and a device for supplying the working mixture, the exhaust valve is made self-acting, for example, in the form of a compressor discharge valve. The piston is made with a sealed cavity and with access to it, for example, through a detachable, bolted, fixed cover in its bottom. The sealed piston cavity has: an inlet valve made self-acting, the spring stiffness of which is designed to introduce a small, for example 10%, delay in opening the valve. The inlet channel of the inlet valve can be made with a cavitator, for example, made in the form of a streamlined body on the partitions, creating a local narrowing of the channel - nozzle; the electrolyzer is configured to supply direct current to its electrodes from a source, for example, from a battery. The electrodes of the electrolyzer are, for example, made of nickel mesh in the form of a hollow cylinder, which fit into the hermetic cavity of the piston with a gap, which are secured in the piston cavity by dielectric gaskets; the nozzle is made with a cavitator made, for example, in the form of a local narrowing of the channel-nozzle and with the possibility of supplying to the electrolyzer a cyclic dose of the working mixture in the form, for example, of an aqueous solution of caustic potassium, via a spiral electrolyte line, from a pressure source, such as a high-pressure fuel pump, made kinematically connected with a crank mechanism. To monitor the operation of the generator used control devices and automation.

Сущность изобретения показана на чертежах, где:The invention is shown in the drawings, where:

на фиг.1 показан продольный разрез генератора;figure 1 shows a longitudinal section of a generator;

на фиг.2 показана схема создания кавитационных зон в каналах форсунки и впускного клапана.figure 2 shows a diagram of the creation of cavitation zones in the channels of the nozzle and intake valve.

Пример выполнения предлагаемого решения.An example of the implementation of the proposed solution.

Генератор водород-кислородной смеси содержит по меньшей мере один цилиндр с рубашкой охлаждения 1 /фиг.1/, головку 2 цилиндра с выпускным самодействующим клапаном 3 и поршень 4, образующие замкнутый объем цилиндра 5. Поршень выполнен с герметичной полостью 6 и с возможностью доступа в нее через съемную крышку поршня, где установлены: впускной клапан 7, выполненный самодействующим и с кавитатором, выполненным на перегородках 8 в впускном канале; электролизер 9 с полыми цилиндрической формы электродами 10, на которые постоянный ток подается по спиральному токопроводу 11 от источника тока 12; форсунка 13, выполненная с кавитатором 14 /фиг.2/, на которую электролит для распыливания в электролизер поступает от насоса высокого давления 15, кинематически связанного с кривошипно-шатунным механизмом 16 по спиральному электролитопроводу 17. Электролитный бак 18, привод 19, например электромотор, отсекатель 20 /гидрозатвор/, потребитель 21, кавитатор, выполненный в виде местного сужения канала - сопла 22, с кавитационной зоной 23.The hydrogen-oxygen mixture generator comprises at least one cylinder with a cooling jacket 1 / Fig. 1/, a cylinder head 2 with a self-acting exhaust valve 3, and a piston 4 forming a closed volume of cylinder 5. The piston is made with a sealed cavity 6 and with access to it through a removable piston cover, where installed: inlet valve 7, made self-acting and with a cavitator made on the partitions 8 in the inlet channel; an electrolyzer 9 with cylindrical hollow electrodes 10, to which direct current is supplied through a spiral current path 11 from a current source 12; nozzle 13, made with a cavitator 14 / Fig. 2/, to which the electrolyte for spraying into the electrolyzer comes from a high pressure pump 15, kinematically connected to the crank mechanism 16 through a spiral electrolyte conduit 17. Electrolyte tank 18, drive 19, for example an electric motor, cutter 20 / water seal /, consumer 21, cavitator, made in the form of local narrowing of the channel - nozzle 22, with a cavitation zone 23.

Генератор водород-кислородной смеси работает следующим образом.The hydrogen-oxygen mixture generator operates as follows.

Перед включением электролитный бак 18 /фиг.1/ заправляют электролитом, например водным раствором едкого кали. Включением автоматики на электроды 10 электролизера 9 по токопроводу 11 подают постоянный ток от источника 12. Затем включают двигатель привода 19, связанного с кривошипно-шатунным механизмом 16. Поршень 4 от ВМТ перемещается к НМТ. Выпускной нагнетательный клапан 3 и впускной самодействующий клапан 7 закрыты. В замкнутом объеме 5 цилиндра с рубашкой охлаждения 1 создается разрежение, а в полости 6 поршня 4 в электролизере 9 давление остается прежним - избыточным, в силу чего впускной самодействующий клапан 7, преодолев сопротивление своей пружины, открывается и водород-кислородная смесь, полученная в электролизере 9 электролизом и диссоциацией воды кавитатором 14 форсунки 13, через кавитатор на перегородках 8 впускного канала поступает в замкнутый объем цилиндра 5. При этом создаваемая потоком на перегородках 8 впускного канала кавитация приводит к дополнительной диссоциации воды и к дополнительному тончайшему распыливанию ее капелек, что повышает производительность устройства и улучшает удаляемость из цилиндра 5 остатков цикловой дозы электролита. После уравновешивания давления в полостях 6 поршня 4 и замкнутого объема цилиндра 5 самодействующий впускной клапан 7 усилием пружины закрывается. Сразу затем из электролитного бака 18 топливный насос 15 забирает цикловую дозу электролита и через спиральный электролитопровод 17, форсунку 13 с кавитатором 14 /фиг.2/ под давлением, например, 2 МПа впрыскивает в электролизер 9. Скорость впрыскиваемого электролита в кавитаторе 14 форсунки 13, в местном сужении 22, резко возрастает, а давление падает до критического значения, и схлопывание образовавшихся в кавитационной зоне 23 пузырей приводит к диссоциации воды на водород и кислород и к тончайшему распыливанию электролита в электролизере 9. Затем при протекании постоянного тока, подведенного к электродам 10 по спиральному токопроводу 11 от источника тока 12, через распыленный электролит происходит электролиз - разложение воды на водород и кислород. Поршень 4 от НМТ перемещается к ВМТ. Выпускной нагнетательный клапан 3 открыт, впускной самодействующий клапан 7 закрыт. Образовавшаяся в замкнутом объеме цилиндра 5 и в электролизере 9 порция водород-кислородной смеси под давлением нагнетания и через отсекатель 20 поршнем 4 выкидывается в нагнетательную линию и подается потребителю 21. И рабочие циклы повторяются.Before switching on, the electrolyte tank 18 (Fig. 1) is charged with an electrolyte, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide. The inclusion of automation on the electrodes 10 of the electrolyzer 9 through the current lead 11 serves direct current from the source 12. Then turn on the drive motor 19, connected to the crank mechanism 16. The piston 4 from TDC moves to the BDC. The outlet discharge valve 3 and the inlet self-acting valve 7 are closed. In the closed volume 5 of the cylinder with the cooling jacket 1, a vacuum is created, and in the cavity 6 of the piston 4 in the electrolyzer 9, the pressure remains the same - excessive, due to which the self-acting inlet valve 7, having overcome the resistance of its spring, opens and the hydrogen-oxygen mixture obtained in the electrolyzer 9 by electrolysis and dissociation of water by the cavitator 14 of the nozzle 13, through the cavitator on the partitions 8 of the inlet channel enters the closed volume of the cylinder 5. In this case, cavitation created by the flow on the partitions 8 of the inlet channel leads to additional dissociation of water and to additional finest atomization of its droplets, which increases the productivity of the device and improves the removal of 5 residual cyclic doses of electrolyte from the cylinder. After balancing the pressure in the cavities 6 of the piston 4 and the closed volume of the cylinder 5, the self-acting inlet valve 7 is closed by the spring force. Immediately then, from the electrolyte tank 18, the fuel pump 15 picks up the cyclic dose of electrolyte and, through the spiral electrolyte line 17, the nozzle 13 with the cavitator 14 / Fig. 2/ under pressure, for example, 2 MPa injects into the electrolyzer 9. The speed of the injected electrolyte in the cavitator 14 of the nozzle 13, in local narrowing 22, increases sharply, and pressure drops to a critical value, and the collapse of the bubbles formed in the cavitation zone 23 leads to the dissociation of water into hydrogen and oxygen and to the finest atomization of the electrolyte in electrolyzer 9. Then when a direct current flows to the electrodes 10 through a spiral current path 11 from a current source 12, electrolysis takes place through atomized electrolyte — decomposition of water into hydrogen and oxygen. The piston 4 from the BDC moves to the TDC. The outlet discharge valve 3 is open, the inlet self-acting valve 7 is closed. A portion of the hydrogen-oxygen mixture formed in the closed volume of the cylinder 5 and in the electrolyzer 9 under the discharge pressure and through the shut-off device 20 is thrown out by the piston 4 into the discharge line and fed to the consumer 21. And the operating cycles are repeated.

Предлагаемый генератор водород-кислородной смеси в эксплуатации абсолютно безопасен. Даст возможность широко использовать дешевую и экологически чистую энергию воды /H2O/ при производстве тепловой энергии для населения.The proposed generator of hydrogen-oxygen mixture in operation is absolutely safe. It will make it possible to widely use cheap and environmentally friendly energy of water / H 2 O / in the production of thermal energy for the population.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2034934, C 25 B 9/00, 1/02, 1995 г.1. RF patent No. 2034934, C 25 B 9/00, 1/02, 1995

2. Патент РФ №2119888, C 01 B 3/36, 1998 г. - прототип.2. RF patent No. 2119888, C 01 B 3/36, 1998 - prototype.

Claims (2)

1. Генератор водородо-кислородной смеси, содержащий по меньшей мере один цилиндр с рубашкой охлаждения, впускным, выпускным клапанами, поршнем и головкой цилиндра, образующими замкнутый объем цилиндра, кривошипно-шатунный механизм, связанный с приводом, и устройство подачи рабочей смеси, отличающийся тем, что выпускной клапан выполнен самодействующим, поршень выполнен с герметичной полостью и с возможностью доступа в нее, где установлены впускной клапан, выполненный самодействующим, электролизер, выполненный с возможностью подачи постоянного тока к его электродам от источника тока, и форсунка, выполненная с кавитатором и с возможностью подачи в электролизер цикловой дозы электролита от насоса высокого давления, выполненного кинематически связанным с кривошипно-шатунным механизмом.1. The generator of the hydrogen-oxygen mixture containing at least one cylinder with a cooling jacket, inlet, exhaust valves, piston and cylinder head, forming a closed cylinder volume, a crank mechanism associated with the drive, and a device for feeding the working mixture, characterized in that the exhaust valve is made self-acting, the piston is made with a sealed cavity and can be accessed into it, where an inlet valve made self-acting, an electrolyzer configured to continuously supply are installed the current to its electrodes from the current source, and a nozzle made with a cavitator and with the possibility of feeding into the electrolyzer a cyclic dose of electrolyte from a high pressure pump made kinematically connected with a crank mechanism. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что впускной канал впускного клапана выполнен с кавитатором.2. The generator according to claim 1, characterized in that the inlet channel of the inlet valve is made with a cavitator.
RU2003133270/15A 2003-11-18 2003-11-18 Hydrogen-oxygen mixture generator RU2237044C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003133270/15A RU2237044C1 (en) 2003-11-18 2003-11-18 Hydrogen-oxygen mixture generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003133270/15A RU2237044C1 (en) 2003-11-18 2003-11-18 Hydrogen-oxygen mixture generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2237044C1 true RU2237044C1 (en) 2004-09-27

Family

ID=33434170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003133270/15A RU2237044C1 (en) 2003-11-18 2003-11-18 Hydrogen-oxygen mixture generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2237044C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600372C2 (en) * 2007-07-06 2016-10-20 ЭВАКО, ЭлЭлСи. Carbonless dissociation of water and accompanying production of hydrogen
RU2614359C2 (en) * 2013-06-19 2017-03-24 Хсин-Юйнг Линь Gas generator for therapeutic application

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530744A (en) * 1983-03-10 1985-07-23 Smith Eric M Method and apparatus for the producing of liquid hydrogen
RU2034934C1 (en) * 1990-08-23 1995-05-10 Воронин Юрий Александрович Electrolyzer
RU2119888C1 (en) * 1998-02-10 1998-10-10 Тк Сибур Нн Method of producing synthesis gas
RU2215824C2 (en) * 2001-10-18 2003-11-10 Деникин Эрнст Иванович Installation for water electrolysis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530744A (en) * 1983-03-10 1985-07-23 Smith Eric M Method and apparatus for the producing of liquid hydrogen
RU2034934C1 (en) * 1990-08-23 1995-05-10 Воронин Юрий Александрович Electrolyzer
RU2119888C1 (en) * 1998-02-10 1998-10-10 Тк Сибур Нн Method of producing synthesis gas
RU2215824C2 (en) * 2001-10-18 2003-11-10 Деникин Эрнст Иванович Installation for water electrolysis

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600372C2 (en) * 2007-07-06 2016-10-20 ЭВАКО, ЭлЭлСи. Carbonless dissociation of water and accompanying production of hydrogen
RU2614359C2 (en) * 2013-06-19 2017-03-24 Хсин-Юйнг Линь Gas generator for therapeutic application
US9657401B2 (en) 2013-06-19 2017-05-23 Hsin-Yung Lin Gas generator for health use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5758983B2 (en) Fuel enrichment method and device
WO2007080534A2 (en) Method and apparatus for producing combustible fluid
RU2240381C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator
RU2253027C1 (en) Internal combustion engine
WO2011004344A1 (en) Device for hydrogen enrichment of the fuel of internal combustion engine fed by ammonia, during the start-up and during the steady state
RU2237044C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator
CN202468073U (en) Engine energy-saving device
RU2252980C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator
RU2280102C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator
CN105201695A (en) Hydrogen-oxygen mixed combustion-supporting oil-saving pressure alarm type internal combustion device
CN115466970B (en) A device and method for reducing carbon dioxide to prepare multi-carbon products by connecting a low-temperature plasma in series with an electrolytic cell
RU2345229C1 (en) Internal combustion engine
RU2252275C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator
RU2400566C1 (en) Electrolysis cell
CN100521322C (en) Plasma fuel cell
RU2267622C2 (en) Internal combustion engine
RU2725648C1 (en) Method of feeding water-hydrogen fuel into hydroelectric spark device with spark ignition, water-hydrogen fuel, and device for production thereof
RU2269660C2 (en) Internal combustion engine
RU2239705C1 (en) Four-stroke internal combustion engine
RU2318917C1 (en) Hydrogen-oxygen mixture generator
CN105201696A (en) Hydrogen and oxygen mixing combustion-supporting ignition method for fuel-saving pressure alarm type internal combustion device
TW201102487A (en) Method of reducing fuel consumption through hydrothermal cracking
RU2265737C1 (en) Internal combustion engine
RU218434U1 (en) Brown gas generator
RU2531006C2 (en) Electrolytic motor