ГЕНЕРАТОР КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА

Полезная модель относится к устройствам для выработки чистого кислорода и водорода предназначенных для использования в промышленности, а также в целях получения водорода как топлива и в частности использование кислорода для создания комфортных условий в помещениях с людьми совместно с кондиционерами.
Известно устройство для выработки кислорода и водорода выполненного в виде электролизера с твердым полимерным электролитом, аналог воднощелочных электролизеров, позволяющий получать чистый кислород из воды отдельно от водорода (см. например "Журнал депонированных рукописей" №9 сентябрь, 2002 опубликованном на сайте http://www1.mte.ru). Основным существенным недостатком этого устройства является его дороговизна и малая распространенность твердого полимерного электролита.
Известно также устройство для выработки кислорода и водорода выполненного в виде воднощелочного генератора (см. например "Моделист-Конструктор" 1980, №7). Данное устройство принято в качестве прототипа заявляемого технического решения. Основным существенным недостатком этого устройства является то, что кислород вырабатывается не отделенным от водорода, из генератора выходит фактически гремучий газ, разделить кислород от водорода в этом случае очень сложно и дорого.
Заявляемое техническое решение обеспечивает решение проблемы получения чистого кислорода для использования в различных промышленных целях, включая и его добавление в кондиционированный воздух помещений, а также получение чистого водорода как топлива и для различных промышленных нужд.
Поставленная задача решается в полезной модели за счет выполнения корпуса сосуда разделенного перегородками таким образом, что они образуют четное количество полостей, в которых поочередно расположены анод и катод и сообщающихся между собой только в нижней части сосуда горизонтальной полостью, а в верхней части каждая полость снабжена поплавковым устройством с клапаном для предотвращения перелива электролита и газоотборными камерами с осушителями газа, при этом они объединены в одну газоотводную трубу, кислородные полости в трубку с кислородом, водородные полости в трубку с водородом.
Кроме того, поставленная задача решается в полезной модели за счет того, что полости снабженные трубками для кислорода подключены к аноду, а полости для снабжения водородом подключены к катоду, причем, анод и катод разделены между собой диэлектрическими стенками сосуда.
Кроме того поскольку процесс выработки газов сопровождается выделением тепла, то от сосуда отводится тепло любым известным способом зависящим от мощности генератора кислорода.
Приведенные выше существенные признаки в совокупности с известными признаками (прототипа) обеспечивают решение поставленной задачи. Они не известны ни из патентно-технической литературы, ни из практики работы аналогичных генераторов кислорода и водорода. Отсюда правомерен вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна". Предлагаемое техническое решение в заявляемой совокупности существенных признаков обеспечивает неоднократную реализацию устройства и решение поставленной задачи в полном объеме. Отсюда правомерен вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "промышленная применимость".
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом его общего вида. Устройство состоит из корпуса-сосуда - 1, имеющего
четное количество вертикальных полстей - 2, разделенных переборками - 3, горловину - 4, расположенную в удобном месте сверху, через которую в сосуд первоначально заливается электролит. В полостях 2 расположены электроды - 5 с развитыми поверхностями, поочередно в одной анод, в другой катод. Сосуд имеет сливной патрубок - 6 с запорной арматурой. В верхней части каждого отсека имеется поплавок - 7, и тарельчатый клапан - 8 предназначенный для предотвращения от перелива, также в верхней части каждой полости расположен колпак - 9, в котором расположен осушитель газа - 10, из верхней части колпаков выведены трубки отбора газа - 11 и 11а объединенные попарно, из полостей для кислорода в трубку для сбора кислорода - 11, а из полостей для водорода в трубку для водорода - 11а, подпитка генератора происходит насосом - 12 из резервуара - 13 с чистой водой, либо из системы.
При подаче электрического тока постоянного напряжения, на аноде из электролита выделяется кислород, который направляется к потребителю, либо в помещение с людьми, а на катоде выделяется водород, который либо используется в промышленных целях, либо отводится в атмосферу со всеми мерами предосторожности.
Генератор работает следующим образом: первоначально, через горловину (4) в сосуд заливается электролит представляющий собой ориентировочно 25% раствор едкого калия или едкого натрия до уровня при котором зальются электроды (5), либо закроются поплавковые клапана (8). Затем при закрытой горловине (4) на электроды подают электрическое напряжение постоянного тока. Величину напряжения подбирают из условия потребности в кислороде. На аноде, под действием электрического тока, начнет выделяться кислород, на катоде - водород. Выделенные из электролита газы начнут скапливаться в верхних частях полостей, уровень жидкости упадет и откроет поплавковые клапана, газы начнут поступать через осушители (10) в колпаки (9), откуда по отдельным газоотводным трубкам (11 и 11а) газы направляются к потребителю. По мере расходования газов уровень электролита
понизится и может опуститься ниже электродов тогда электрическая цепь разомкнется и процесс газовыделения прекратится. Для непрерывного процесса необходимо добавлять чистой воды из резевуара (13), либо из системы, до необходимого уровня насосом (12), производительность которого регулируется установленной арматурой.
Разделение газов в генераторе производится за счет того, что электроды (5) разделены переборками (3) непроницаемыми сверху и по бокам, но проницаемыми снизу, а также и за счет того, что электроды установлены выше нижних кромок переборок, что исключает попадание газов в соседние отсеки. Корпус сосуда и переборки выполнены из токонепроводящего материала. Производительность генератора может варьироваться в широких пределах изменением силы тока и развитой поверхностью электродов.