[发明专利]电解方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于特别是用于内燃机例如活塞或涡轮发动机的燃烧用电解气体的电解方法、电解装置和系统。

背景技术

已知有时通过电解从水获得氢气或氧气或者它们的化学计量混合物(以下，称为Brown气体或爆炸性气体)。有时还提出了使用来自该电解中的再生能源的电力以由此能够使用通过电解获得的氢气作为再生燃料。迄今为止，主要由于现有电解装置的低效率，因此这些提议的成功是有限的。

在中国专利申请CN 1363726A中提出，为了提高用于在至少一个电解电极上在电压下使气体与电解液分离的电解方法的效率，以振动频率人工振动所述电解电极。

在电解电极的表面上形成的气泡在该人工振动下更迅速地逃逸。由此电极的有效表面没有由于气泡而减少太多，并且，能够在电极的表面和电解液之间保持最佳的电子交换。

发明内容

本发明的目的是，进一步提高所述效率。根据本发明的至少一个实施例，由于所述电解电极的所述电压以共振频率的低谐波频率振荡而实现这一点。

电极电压的谐波振荡与振动交互作用，以进一步提高电解效率。振动还表现为对于液体分子本身具有影响，并且通过分子之间的碰撞意想不到地提高电解的效率。

优选地，所述电解电极在共振频率下振动。结果是，两种效果被进一步放大，并且电解的效率甚至更高。

优选地，所述电解液包含水，使得所述分离的气体是可燃烧的含氢气体。结果是，能够高效地从水获得有效的燃料。

优选地，可燃烧的含氢气体被燃烧，并且源自该燃烧的热的排出气体预热液体水和/或可燃烧的含氢气体。通过使用再生热，能够提高电解和燃烧的效率。

本发明还涉及一种电解装置，该电解装置包括：

a)电解容器，所述电解容器具有至少一对基本上类似的电极，每个电极分别包含导电材料和压电元件，所述导电材料具有用于与电解电路连接的电气触点，所述压电元件具有用于与单独的振动电路连接的两个电气触点；

b)与所述电极连接的电解电路，其中，电极对的两个电极中的每个电极以相反极性与电路连接；和

c)与所述压电元件连接的振动电路，

其中，所述振动电路具有用于以振动频率控制输出电压的调节器，并且，所述电解电路也与所述调节器连接，以便以所述振动频率的低谐波频率控制电解电路的输出电压。

优选地，所述调节器可以是脉冲宽度调节器。

优选地，所述振动频率可以是共振频率。

优选地，为了减少化石燃料的消耗和相关的温室效应，所述电解装置配有来自再生能源的电力供给。

本发明还涉及一种包括所述电解装置、燃烧装置以及在电解装置和燃烧装置之间的用于向燃烧装置供给可燃烧的电解气体的气体管线的燃烧系统。结果是，在一些情况下电力能够以有用的方式被转换成热能。

优选地，所述气体管线包含安全鼓泡器。这防止来自燃烧装置的回冲使电解容器受损。

优选地，所述气体管线还包含在安全鼓泡器之前连接的止回阀。这在电解容器中的负压力的情况下防止流体从安全鼓泡器被拉回到电解容器。

优选地，燃烧系统还具有与所述气体管线连接的电解气体存储槽。结果是，电解气体能够被存储，以便在燃烧装置上的高负载过程中被使用。

优选地，燃烧系统还具有排气管，该排气管通过至少一个热交换器与燃烧系统连接，该至少一个热交换器与气体管线和/或电解槽连接。结果是，可燃烧的电解气体和/或电解容器能够通过燃烧气体被再生地预热。

优选地，所述燃烧装置是内燃机，优选为活塞或涡轮发动机。结果是，在一些情况下，能够把电力以有用的方式转换成机械能。

附图说明

下面，参照以下的附图描述与本发明有关的细节。

图1是根据本发明的一个实施例的电解电极的示图。

图2是根据本发明的一个实施例的具有诸如图1中的一对电解电极的电解装置的示意图。

图3是根据本发明的实施例的包含诸如图1中的电解装置和内燃机的燃烧系统的示意图。

具体实施方式

图1所示的电解电极1是具有电气触点2和通过绝缘粘接剂连接到电极表面上的压电元件3的不锈钢的薄板状电极。该压电元件3包含具有定位在中心的第一电气触点5的压电陶瓷盘4和环绕陶瓷盘4的、具有第二电气触点7的黄铜的外环6。因此，能够通过在触点5和7之间的交变电压激起压电元件3的振动，该振动作用于整个电极1上，如果电压的频率是电极的共振频率尤其如此。