Brevet FR2363514A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne un dispositif destiné à produire de l'hydrogène et de la vapeur, utilisables séparément, pour toutes applications motrices, industrielles et domestiques, soit à poste fixe, soit à poste mobile. Dans les dispositifs connus dé ce genre, on n'était pas parvenu à réaliser un générateur fonctionnellenr?irt utilisable-,pour assurer, soit la traction d'un véhicule, soit l'alimentation de moteurs, brtleurs,et autres, avec un auto-régulateur assurant le contrôle du fonctionnement. Ce générateur supprime ces inconvénients, et permet, avec un appareil simplifié, d'utiliser comme agent générateur, des produits peu coûteux et abondants, tels que le ferrosilicium ou silicium, et comme réactif, de la soude caustique dans de l'eau pour obtenir, aussi bien de l'hydrogène pur, à la pression désirée, que de la vapeur d'eau utilisable séparément. Il est constitué par la combinaison d'un réservoir générateur contenant de l'eau avec une solution concentrée de soude caustique, et dans lequel est immergé un récipient mobile mais stabilisé, rempli par l'agent actif, ferrosilicium ou silicium, relié à un réservoir collecteur par un conduit placé à la partie supérieure, et plongeant dans la base dudit collecteur rempli d'eau, afin de séparer la vapeur d'eau de l'hydrogène, pour qu'il s'accumule la partie supérieure, avec dispositif de marche automatique régularisant la production. Sur le plan annexé, est donnée,à titre d'exemple non limitatif, une des formes de réalisation de l'objet de l'invention ce dispositif est représenté dans son ensemble, vu en élévation et en coupe longitudinale. Le réservoir 1 de production d'hydrogène et de vapeur contient le récipient 2 à paroi filtrante inoxydable,reposant sur l'axe 41 ; ce récipient est destiné à contenir le produit actif 3, ferrosilicium ou silicium, de façon que ce produit soit immergé sous le niveau d'eau 32; ce récipient subit la poussée du piston 6 qui le fait relever lors de la régulation automatique de marche. L'eau est amenéedans le générateur 1 par le cbne d'alimentation 9, en ouvrant le robinet 4. Ce meme cône est utilisable comme niveau. L'eau est additionnée d'une solution concentrée de soude caustique, afin que,lors de son çontact avec le ferrosilicium ou silicium, il se dégage, en abondance, de l'hydrogène et de la vapeur. Sous la réaction, l'eau atteindra la température d'ébullition, ce qui active la production d'hydrogène et de vapeur et ce mélange sort du générateur 1, par la soupape de retenue 11. Le conduit 13 amène le tout dans le réservoir d'accumulation 14. Ce récipient 14 est garni d'eau par la bouche 15, qui sert en même temps de niveau, alors que le conduit 13 est plongé dans l'eau 40 du récipient 14, afin que la vapeur se condense et que l'hydrogène pur s'accumule dans la partie haute du récipient 14. Cet hydrogène est utilisable par l'intermédiaire d'un mano-réducteur 18, à la pression désirée. Sur le récipient d'accumulation 14 sont montés le manomètre de pression 17 et la soupape de surjeté 16. Le robinet 27 de vidange sert au nettoyage du récipient 14. Pour accélérer la production d'hydrogène, on réchauffe l'eau du réservoir 1. A cet effet, si on alimente un moteur avec l'hydrogène, on achemine,par le conduit 8, l'eau du moteur, ou on utilise le gaz d'échappement. Dans d'autres cas, on chauffe ce tuyau 8 par un chalumeau alimenté lui-même par l'hydrogène accumulé dans le récipient 14, pour que l'eau du générateur atteigne 600 ; après avoir atteint -cette température, on éteint le chalumeau, car la réaction chimique qui se-produit dans le générateur 1 ira en augmentant, jusqu'à ce que l'eau atteigne la température d'ébullition, et celle-ci se maintiendra, tant que le récipient 2 sera chargé en ferrosilicium ou silicium. Sur le générateur 1 sont montés un manomètre indicateur de pression 10 et une soupape de sûreté 12. Ce manomètre servira de contrôle pour le rechargement du produit, lorsque la pression baisse. Pour le rechargement, on ferme le robinet 30 pour maintenir plein d'hydrogène le réservoir 14 , on ouvre ensuite le robinet 3 pour laisser s'échapper le peu d'hydrogène et de vapeur pouvant rester dans le réservoir 1. On recharge ensuite le générateur 1, on remplit le réservoir 2 de ferrosilicium ou silicium. On referme le couvercle du générateur 1 et on recharge en eau, par l'entonnoir 9 et le robinet 4. Le nettoiement du générateur s'effectue par l'ouverture du robinet 35, et on rince à l'eau par le couvercle. Ensuite on remet de l'eau,avec la mme concentration de soude caustique. Une meme dose de soude caustique sert pour plusieurs recharges en ferrosilicium ou silicium. Le réglage du générateur est automatique. En effet, la pression de l'hydrogène accumulé dans le récipient 14 exerce une pression sur l'eau qui la transmet sur le piston monté sur l'axe 22. Cette pression est transmise par le conduit 26 branché sur la partie supérieure du cylindre de réglage, avec vanne 25. En raison de la pression exercée par le ressort 29 sur le piston, il arrive que la force antagonique du ressort 29 cède de plus en plus, jusqu'à ce que l'axe 22 atteigne le robinet 31 par le tuyau d'alimentation 19 avec vanne 24. pour. que cette eau sous pression passe par l'entrée 21, et sorte par 20, toute la pression de l'eau-du récipient 14 s'exerce yar le tuyau 20. Le robinet 28 est toujours ouvert, tant qu'on utilise le générateur. La pression de l'eau qui passe par le tuyau 20 arrive au piston 6 dont l'axe maintient le récipient 2 plongé sous l'eau , et il le fait monter avec toute sa charge de ferrosilicium ou silicium au-dessus du niveau de l'eau et hors de celle-ci. A ce moment, la production d'hydrogène et de vapeur est interrompue ; ceci jusqu'à ce que, du fait de la baisse de pression dans le récipient d'accumulation 14 et par la pression du ressort' 29, l'axe et le piston 22 reprennent leur position normale En méme temps le robinet 31 change de position souil l'action dn ressort 34 et le passage de l'eau est alors fermé pour les. conduites 20 et 21. L'écoulement de l'eau repoussée par le piston 6, sous l'action du ressort 5, s'effectue par le tuyau 28 et cette eau est évacuée à l'extérieur par la bouche 36. Le récipient 2, avec sa charge de ferrosilicium ou silicium, est à nouveau plongé dans l'eau et la production d'hydrogène et de vapeur recnmmence à se faire. La vapeur produite peut être utilisée pour le chauffage ou pour faire tourner une turbine ,etc. A cet effet il suffit de relier l'entrée de la force à la sortie de la soupape 33 et l'échappement à l'entrée de la soupape 38,afin que la vapeur d'échappement qui entraîne l'hydrogène passe au récipient 14, de sorte que la vapeur se condense et l'hydrogène pur sSaccumule. Toutefois, les formes, dimensions et descriptions des différents éléments pourront varier dans la limite des équivalents, comme d'ailleurs les matières utilisées pour leur fabricaticn, sans changer pour cela la conception générale de l'inventioe qui vient d'être décrite. -R E V.E N D I C A T I O N S 1. Dispositif générateur d'hydrogène et de vapeur per- mettant d'utiliser l'auto-génération de calories pour la régularisation automatique de la production des deux gaz se caractérisant par la combinaison d'un réservoir générateur, d'un réservoir collecteur et d'un régularisateur de marche. 2. Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que le réservoir générateur est constitué par une capacité étanche contenant un mélange d'eau et de soude caustique constituant le réactif et axialement un récipient à parois filtrantes contenant l'agent générateur, ferrosilicium ou silicium, maintenu immergé, mais reposant sur une tige de piston permettant son relèvement ; cedit réservoir comporte une arrivée d'eau formant niveau, une vidange, un élément chauffant à la base et des robinets d'arr8t , un manomètre pour la pression, ainsi qu'une soupape de surjeté. 3. Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que le réservoir collecteur d'hydrogène et de vapeur est relié au générateur par un conduit plongeant sous sa partie inférieure remplie-d'eau, afin que la vapeur se condense et que l'hydrogène pur s'accumule dans la partie supérieure, où se trouve un mano-détendeur, une soupape de surjeté et un manomètre de pression. 4. Dispositif suivant la -revendication 1, se caractérisant par le fait que le dispositif de régulation est constitué par une conduite reliée au bas du réservoir d'accumulation qui aboutit à un cylindre contenant un piston compensé par un ressort de rappel qui limite son déplacement à la puissance de commande et dont la tige actionne un robinet à voies multiples qui met l'eau sous pression, en communication avec le piston dont la tige provoque le relèvement du récipient contenant l'agent actif et fait cesser la réaction, jusqu'à ce que la baisse de pression de l'hydrogène sur l'eau du récipient d'accumulation permette au processus de reprendre son fnctionnement .