ГЕНЕРАТОР ГАЗА БРАУНА

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в энергетических установках различного назначения, например, в энергетических установках транспортных средств.
Широко известны энергетические установки, основанные на использовании дополнительной подачи топлива в камеру сгорания, для снижения выбросов и оптимизации расхода топлива. Одна из таких установок, предназначенная для снижения выбросов энергетической установки транспортного средства, преимущественно, железнодорожного локомотива и описанная в патенте US 7523607 (публикация 28.04.2009) выбрана в качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения. В состав энергетической установки входит генератор водородно-кислотной смеси (газа Брауна), включающий электролизную емкость, заполненную жидкостью (водно-спиртовой смесью), в толще которой расположены подключенные к источнику электрической энергии электроды, камеру сбора газа Брауна. Камера сбора газа Брауна соединена с электролизной емкостью и входом камеры сгорания поршневого ДВС. В качестве источника электрической энергии используется генератор электрической энергии с приводом от ДВС и термоэлектрический генератор (генератор электрической энергии Пельтье).
Известный из US 7523607 генератор газа Брауна не может быть использован в автономном режиме, то есть не может быть использован, в качестве отдельного модуля, подключаемого к энергетическим установкам различного назначения, также в известном генераторе газа Брауна недостаточно полно используется тепло выделяемое при электролизе жидкости.
Предлагаемая полезная модель позволяет устранять указанные выше недостатки и обеспечивает
- использование генератора газа Брауна в качестве автономного модуля, подключаемого к энергетическим установкам различного назначения: ДВС транспортных средств, ДВС электростанций и т.п.;
- утилизацию тепла, выделяемого при электролизе жидкости;
- дополнительно обеспечивается, регулирование соотношения водорода и кислорода в получаемом газе Брауна и, соответственно, регулирование режима сгорания топлива в камере сгорания.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в генераторе газа Брауна, включающем электролизную емкость и камеру сбора газа Брауна, соединенную с электролизной емкостью и входом камеры сгорания поршневого ДВС, электролизная емкость заполнена жидкостью, в которой расположены электроды, каждый из которых подключен к основному функционально самостоятельному источнику электрической энергии и термоэлектрическому генератору (генератору электрической энергии Пельтье). Согласно полезной модели камера сбора газа Брауна расположена над электролизной емкостью, отделена от нее статическим успокоителем и соединена с выходом компрессора подачи сжатого воздуха. Термоэлектрический генератор совмещен с наружной поверхностью электролизной емкости.
В наиболее предпочтительном исполнении конструкция генератора газа Брауна характеризуется следующим составом.
Электроды выполнены из материала содержащего свинец и расположены в электролизной емкости в толще дистиллированной воды.
Один из электродов представляет собой пластину из губчатого свинца, а другой электрод - пластину, выполненную из сульфата свинца или же из диоксида свинца.
В качестве статического успокоителя используется ячеистый поликарбонат.
Термоэлектрический генератор охлаждается вентилятором, электрический привод которого подключен к основному функционально самостоятельному источнику электрической энергии.
Электрический привод компрессора подачи сжатого воздуха подключен к основному функционально самостоятельному источнику электрической энергии и к термоэлектрическому генератору.
К основному функционально самостоятельному источнику электрической энергии и к термоэлектрическому генератору подключен генератор частоты импульсов.
С генератором частоты импульсов электрически соединены электроды, электрический привод компрессора подачи сжатого воздуха и электрический привод вентилятора охлаждения термоэлектрического генератора.
Генератор частоты импульсов включает, по меньшей мере, одну программируемую микросхему.
Основной функционально самостоятельный источник электрической энергии представляет собой аккумуляторную батарею.
Аккумуляторная батарея дополнительно подключена к термоэлектрическому генератору.
Предложенный генератор газа Брауна поясняется структурной схемой.
Генератор газа Брауна включает электролизную емкость, заполненную дистиллированной водой, в толще которой расположены подключенные к источнику электрической энергии электроды. Один из электродов представляет собой пластину из губчатого свинца (на схеме не показана), другой электрод представляет собой пластину, выполненную из сульфата свинца (показана на схеме) или же из диоксида свинца (на схеме не показана). Над поверхностью дистиллированной воды расположена камера сбора газа Брауна, которая отделена от толщи дистиллированной воды статическим успокоителем, выполненным из ячеистого поликарбоната. Камера сбора газа Брауна соединена с входом в камеру сгорания поршневого ДВС и с выходом компрессора (К) подачи сжатого воздуха.
Источник электрической энергии включает электрически соединенные друг с другом аккумуляторную батарею (АКБ) (основной функционально самостоятельный источник электрической энергии) и термоэлектрический генератор (генератор электрической энергии Пельтье, модуль Пельтье, МП). Термоэлектрический генератор совмещен с наружной поверхностью электролизной емкости, благодаря чему обеспечивается использование тепла, выделяемого при электролизе, и используется, в том числе, и для подзарядки аккумуляторной батареи. Электрический привод (например, электрический двигатель) компрессора подачи сжатого воздуха (на схеме не показан) и генератор частоты импульсов (ГЧИ) одновременно подключены к аккумуляторной батарее и к термоэлектрическому генератору. Электрический привод (например, электрический двигатель) вентилятора (В) охлаждения термоэлектрического генератора подключается к аккумуляторной батарее. Электрический привод вентилятора охлаждения генератора электрической энергии термоэлектрического генератора подключен к аккумуляторной батарее. Электроды, электрический привод компрессора подачи сжатого воздуха и электрический привод вентилятора охлаждения термоэлектрического генератора, электрически соединены с генератором частоты импульсов.
Генератор газа Брауна работает следующим образом.
От аккумуляторной батареи электрический ток подается на расположенные в толще дистиллированной воды пластину из губчатого свинца и пластину, выполненную из сульфата или диоксида свинца, а также на генератор частоты импульсов. Под воздействием электрического тока дистиллированная вода разлагается на смесь атомарного и двухатомного водорода и атомарного и двухатомного кислорода - газ Брауна. Полученная смесь поступает в камеру сбора газа Брауна. Одновременно компрессором в камеру сбора газа Брауна нагнетается сжатый воздух, в количестве необходимом для получения требуемого соотношения кислорода и водорода в смеси. Привод компрессора обеспечивается от аккумуляторной батареи. Газ Брауна поступает в камеру сгорания поршневого ДВС, например, в цилиндры дизельного двигателя, благодаря чему обеспечивается требуемый режим сгорания топлива. Статический успокоитель, выполненный из ячеистого поликарбоната, расположенный над пластиной из губчатого свинца и пластиной, выполненной из сульфата или диоксида свинца, предотвращает попадание воды в трубку подачи газа Брауна и в камеру сгорания.
Тепло получаемое в процессе электролиза воды используется для получения электрической энергии благодаря совмещенному с наружной поверхностью электролизной емкости термоэлектрическому генератору. Термоэлектрический генератор в свою очередь соединен с аккумуляторной батареей и генератором частоты импульсов и используется в качестве дополнительного источника электрической энергии. Для отвода тепла от термоэлектрического генератора используется вентилятор с электрическим приводом от аккумуляторной батареи. Для обеспечения синхронной работы электрический привод компрессора и электрический привод вентилятора подключены к генератору частоты импульсов. Использованию программируемой схемы генератора частоты импульсов обеспечит требуемый режим получения газа Брауна и соответственно требуемый режим сжигания топлива в камере сгорания ДВС.
Временной ресурс работы генератора газа Брауна определяется типом основного функционально самостоятельного источника электрической энергии. Для химических источников тока ресурс работы генератора газа Брауна будет определяться сроком работы аккумуляторной батареи (в зависимости от качества аккумуляторной батарее может быть генератор газа Брауна может быть использован, как в режиме автономного «сменного» модуля, так и в составе схемы энергетической установки). Возможность дополнительной оперативной подзарядки батареи будет определяться особенностями энергетической установки, в составе которой будет использован генератор газа Брауна, например, может быть предусмотрена подзарядка аккумуляторной батареи от внешнего источника электрической энергии.
Таким образом, предложен генератор газа Брауна, который может быть использован для обеспечение оптимального режима работы поршневых ДВС.