DE2535358A1

DE2535358A1 - Verfahren und vorrichtung zur umwandlung von wasser in ein feuchtes gas, in welchem der wasserstoff und der sauerstoff getrennt sind

Info

Publication number: DE2535358A1
Application number: DE19752535358
Authority: DE
Inventors: Shigeta Hasebe
Original assignee: HOSODA HARUJI
Current assignee: HOSODA HARUJI
Priority date: 1974-08-07
Filing date: 1975-08-07
Publication date: 1976-02-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind Die Erfindung bezieht sich auf die Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind, insbesondere auf eine Vorrichtung zur Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Sauerstoff und der Wasserstoff getrennt sind.
In letzter Zeit wurden viele Anstrengungen und Versuche unternommen, um neue Energiequellen zusätzlich zu den Kohlenwasserstoffen oder dem Rohöl, die beträchtlich abgenommen haben, zu entwickeln. Die Entwicklung von neuen Wärmeenergiequellen hängt wesentlich davon ab, daß die Ausgangsenergie unerschöpflich ist und bequem und mit geringen Kosten in Treibstoffe umgewandelt werden kann. Es wurden deshalb Untersuchungen durchgeführt, um eine neue Wärmeenergiequelle auf einfache Weise und mit geringen Kosten zu schaffen.
Allgemein bezweckt also die Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung zur Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind und so als Bestandteile von Treibstoffen verwendet werden können.
Zu diesem Zwak wird erfindungsgemäß das Wasser zum Zweck der Ionisierung elektromagnetisch vergast und zu Wasserstoff-und Sauerstoffmolekülen zersetzt, und zwar mit Hilfe einer Vorrichtung, die im allgemeinen aus einem inneren Kathodenblech, einem langgestreckten Heizelement, das durch das innere Kathodenblech hindurchgeht, einem äußeren Anodenblech, das das Kathodenblech umgibt und zwischen beiden eine Vergasungskammer bildet, zwei Anschlußteilen zum Verschließen der gegenüberliegenden Enden des Kathoden- und Anodenbleches, die mit einer Stromquelle verbunden sind, und einer Wasserzuführeinrichtung, die mit der Kammer in Verbindung steht und Wasser in zerstäubter Form in die Kammer abgibt, zusammengesetzt ist. Es wird eine bestimmte elektrische Spannung an die Anschlüsse angelegt, um das Heizelement unter Strom zu setzen 0 und die Kammer auf eine Temperatur von etwa 300 bis 500 C zu bringen; das Wasser wird in die Kammer gesprüht, wobei eine Vergasung bei gleichzeitiger Ionisation auftritt und Wasserstoff in Form von Kationen an das Kathodenblech und Sauerstoff in Form von Anionen an das Anodenblech wandert, wobei eine Trennung stattfindet0 Das feuchte Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind, tritt aus der Vorrichtung aus und kann als Treibstoffbestandteil verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist also zunächst ein Verfahren zur Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind; dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine bestimmte Spannung an die gegenüberliegenden Enden von koaxial angeordneten Innen- und Außenblechen anlegt, um eine elektromagnetische Atmosphäre in einem Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenblech zu erzeugen, daß man die Atmosphäre auf eine Temperatur von etwa 300 bis 500 0C erhitzt, das Wasser zur Vergasung bei gleichzeitiger Ionisierung in die erhitzte Atmosphäre einsprüht, wobei der Wasserstoff in Form von Kationen an das Kathodenblech und der Sauerstoff in Form von Anionen an das Anodenblech wandert, wobei sie sich voneinander trennen, und daß man das feuchte Gas, in welchem der Wasserstoff under Sauerstoff getrennt sind, aus der Vorrichtung entfernt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind; diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein inneres Kathodenblech, ein langgestrecktes Heizelement, das durch das innere Kathodenblech hindurchgeht, ein äußeres Anodenblech, das das Kathodenblech unter Bildung einer dazwischenliegenden Vergasungskammer umgibt, zwei Anschlußelemente zum Verschließen der gegenüberliegenden Enden der Kathoden- und Anodenbleche, die mit einer Stromquelle verbunden sind, und eine Wasserzufuhreinrichtung, die mit der Kammer in Verbindung steht und Wasser in zerstäubter Form in die Kammer abgibt. Die Kammer ist vorzugsweise mit einem unbrennbaren Material, wie Asbest, gefüllt.
Um die Leistungsfähigkeit und die Zersetzungsgeschwindigkeit des in die Vergasungskammer eingeführten Wassers zu erhöhen, ist das äußere Anodenblech vorzugsweise mit einem magnetischen Ring versehen.
Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung vorteilhafterweise und bequem mit einem Motor verbunden werden, um den Brennstoffverbrauch zu vermindern und die Leistung des Motors zu erhöhen.
Gegenstand der Erfindung ist somit auch ein neues Verbrennungssystem, in welchem ein Gas, das mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhalten wurde, zusammen mit einem normalen Treibstoff, wie Benzin, in die Verbrennungskammer des Motors geleitet wird. In diesem System ist die Wasserzufuhreinrichtung mit der Beschleunigungseinrichtung (Gaspedal) verbunden, um die Zufuhr des Wassers in die Vergasungskammer zu regeln.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch die Vergasungskammer, wobei die Ionisation und Zersetzung des Wassers in Wasserstoff-und Sauerstoffmoleküle erläutert ist, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung, Fig. 4 einen vergrößerten Längs schnitt durch die Vorrichtung von Fig. 3, und Fig. 5 eine schematische Darstellung des Motorsystems mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist mit der Bezugszahl 10 ein Außengehäuse zur Aufnahme der wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie nachstehend beschrieben, dargestellt.
Ein Ende des Gehäuse ist lösbar durch den Deckel 12 verschlossen. In der Mitte des Gehäuses 10 befindet sich ein Kathodenblech in Form eines Rohres, durch das eine Heizspirale 16 geführt ist, die mit unbrennbarem Material, wie Asbest, umgeben und durch die Isolatoren 18, 18 gehalten ist. Ein Ende des Kathodenblechs 14 wird durch ein leitendes Anschlußrohr 20 gehalten, während das gegenüberliegende Ende in ein gegenüberliegendes leitendes Anschlußrohr 22 eingefügt ist, wobei ein ringförmiger Zwischenraum 24 vorgesehen ist.
Das Anschlußrohr 22 ist mit einem Austrittsstutzen 28 verbunden. Weiterhin sind die Anschlußrohre 20 und 22 durch die Öffnungen 21 und 23 im Deckel 12 (vergl. Fig. 3) mit einer Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden. Das Kathodenblech 14 ist vom äußeren Anodenblech 26 umgeben, so daß eine Vergasungskammer 30 gebildet wird; die beiden Bleche sind jedoch durch die Isolatoren 32, 32 voneinander getrennt.
Die Vergasungskammer 30 ist mit Asbest 34 gefüllt und steht im einem Wasserzuleitungsrohr 36 in Verbindung, das nach außen durch das Gehäuse 10 geführt ist.
Im Betrieb wird eine bestimmte Spannung an die Anschlüsse 20 und 22 angelegt, um das Heizelement 16 unter Strom zusetzen und die Vergasungskammer 30 auf Temperaturen von etwa 300 bis 500 °C zu erhitzen. Dann wird das Wasser durch das Zuleitungsrohr 36 in die Vergasungskammer 30 gespritzt, in welcher es sofort vergast und ionisiert; der Wasserstoff wandert als Kation an das innere Kathodenblech 14, während der Sauerstoff als Anion an das äußere Anodenblech 26 wandert, so daß das Wasser weitgehend zu Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen zersetzt ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Dann wird das feuchte Gas mit getrenntem Wasserstoff und Sauerstoff durch den ringförmigen Zwischenraum 24 zum Austrittsstutzen 28 geführt.
Bei der Ausführungsform, die am besten in Fig. 3 dargestellt ist, ist das äußere Anodenblech 26 mit einem Magnetring 38 umgeben, der magnetische Kraftlinien in der Vergasungskammer 30 erzeugt, wodurch die Ionisation und Zersetzung des zerstäubten Wassers in der Kammer 30 erleichtert wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Wasserzufuhreinrichtung außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet, und das Wasser wird mit Luft durch den Kanal 40, der um eine Luftzuleitung 42 angeordnet ist (Fig. 4), an das Anodenblech geführt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit dem Motorsystem in Verbindung steht. Das Heizelement 16 der Vorrichtung (A) gemäß der Erfindung ist elektrisch über einen Modulator 44 mit der Beschleunigungseinrichtung 46 sowie mit einem Wasserbehälter 48 verbunden, und eine Luftpumpe 50 steht mit der Wasserzuleitung 36 der Vorrichtung (A) in Verbindung. Weiterhin ist der Austrittsstutzen 28 der Vorrichtung mit einer Luftreinigungsvorrichtung 52 verbunden, die ein Religungselement enthält.
Im Betrieb wird die Beschleunigungseinrichtung 46 (Gaspedal) nach unten gedrückt, um über den Modulator 44 das Heizelement 0 elektrisch auf etwa 800 C zu erhitzen, während das Wasser aus dem Behälter 48 durch die Zuleitung 36 in die Vergasungskammer eingeleitet wird, worin es sofort verdampft und zu Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen zersetzt wird. Das so erhaltene feuchte Gas wird über die Luftreinigungsvorrichtuhg 52, ein Venturi-Rohr 54 und einen Vergaser 56 in die Verbrennungskammer des Motors eingeführt.
Bs wurde experimentell festgestellt, daß bei der Verwendung des Motorsystems gemäß der Erfindung der Benzinverbrauch um etwa die Hälfte vermindert wurde; auch der Gehalt an Kohlenmonoxid im Abgas war beträchtlich herabgesetzt.
Das erfindungsgemäß erhaltene rohe Gas kann mit verschiedenen Treibstoffen, einschließlich Schweröl, Leichtöl, Kerosin usw., in verschiedenen Kraftmaschinen verwendet werden.
Selbstverständlich können die nur als Beispiele erläuterten Ausführungsformen in mannigfaltiger Weise abgewandelt werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise kann das Heizelement auch um das längsgestreckte Kathodenblech (vergl. Fig. 4) angeordnet sein.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Umwandlung von Wasser in ein feuchtes Gas, in welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß man eine bestimmte Spannung an die gegenüberliegenden Enden von koaxial angeordneten Innen- und Außenblechen anlegt, um eine elektromagnetische Atmosphäre in einem Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Blech zu erzeugen, daß man die Atmosphäre auf eine Temperatur von etwa 300 bis 500 OC erhitzt, daß man in die erhitzte Atmosphäre Wasser zur Vergasung und Ionisation einspritzt, wobei der Wasserstoff in Form von Kationen an das Kathodenblech und der Sauerstoff in Form von Anionen an das Anodenblech wandert, wobei eine Trennung stattfindet, und daß man das feuchte Gas mit getrenntem Wasserstoff und Sauerstoff aus der Kammer entfernt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein inneres Kathodenblech (14), ein längsgestrecktes Heizelement (16), das durch das innere Kathodenblech hindruchgeht, ein äußeres Anodenblech (26), das das Kathodenblech umgibt und damit eine Vergasungskammer (30) bildet, zwei Anschlußelemente (20, 22) zum Verschließen der gegenüberliegenden Enden des Kathoden- und Anodenblechs, die mit einer Stromquelle verbunden sind, und eine Wasserzuleitung (36), die mit der Kammer (30) in Verbindung steht und Wasser in zerstäubter Form in die Kammer einbringt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Anodenblech (26) an seinem Umfang mit einem Magnetring (38) umgeben ist, der elektromagnetische Kraftlinien in der Vergasungskammer (30) erzeugt, welche die Ionisations- und Zersetzungsreaktionen des Wassers in der Vergasungskammer erleichtern.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (28) der Vorrichtung mit der Verbrennungskammer eines Motors in Verbindung steht.