KR101132125B1 - A reactor using electrode catalyst for high efficiency steam generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고효율의 증기발생장치에 관한 것으로서, 상세히는 반응로의 내부에 전극을 배치하고 상기 전극 사이에 절연체를 배치하거나 전극을 절연체로 피복하며, 상기 반응로에 설치된 전극은 수소의 산화 반응을 촉진시키는 팔라듐 또는 탄화텅스텐을 사용한다. The present invention relates to a high-efficiency steam generator, and in particular, to place an electrode inside the reactor, and to insulate between the electrodes or to cover the electrode with an insulator, the electrode installed in the reactor to the oxidation reaction of hydrogen Use palladium or tungsten carbide to promote.
반응로의 내부에 +극 및 -극을 갖는 전극을 설치하고 상기 팔라듐 또는 탄화텅스텐 전극을 설치한 다음 상기 +극의 전극과 연결되는 코일부 및 -극과 연결된 코일부를 각각 반응로의 외벽에 형성시킨다. 상기와 같이 전극이 설치된 반응로의 내부에 물을 채워 전원을 공급하게 되면 전극 사이에서 점차 강한 방전이 발생되어 물이 전기분해되어 수소가 발생되고, 발생된 수소는 다시 결합반응하여 다량의 열을 발생시키게 되며, 이 때 발생된 고온의 열이 강한 증기를 생성하게 된다. An electrode having a positive electrode and a negative electrode is installed inside the reactor, and the palladium or tungsten carbide electrode is installed, and a coil part connected to the electrode of the positive electrode and a coil part connected to the negative electrode are respectively formed on the outer wall of the reactor. To form. As described above, when water is supplied to the inside of the reactor in which the electrode is installed, power is gradually supplied between the electrodes to generate a strong electric discharge, and the water is electrolyzed to generate hydrogen. The heat generated at this time generates strong steam.
이와 같은 고에너지 반응은 전극 사이의 아크방전과 아크 방전에 의한 물의 전기분해, 전기분해로 생성된 수소의 결합반응의 결과이며, 상기 수소의 결합반응은 팔라듐 또는 탄화텅스텐 촉매에 의해 반응이 촉진된다. 이렇게 발생된 높은 열에너지가 다량의 증기를 발생시키고 이 때 발생된 다량의 증기를 보일러, 증기 터빈 등에 적용하여 산업 또는 생활에 이용하게 되는 것이다.This high energy reaction is the result of the electrolysis of water by the arc discharge and the arc discharge between the electrodes, the reaction of hydrogen generated by the electrolysis, the reaction of hydrogen is promoted by the palladium or tungsten carbide catalyst . The high heat energy generated in this way generates a large amount of steam, and the large amount of steam generated at this time is applied to a boiler, a steam turbine, or the like to be used in industry or life.
본원 발명의 배경기술로 종래 증기 발생장치를 들 수 있으며, 그 동안의 증기 발생장치는 발생된 증기를 배출하기 위한 증기배출구와 드레인관 및 증기 발생을 위한 물을 채울 수 있도록 구비하는 아웃탱크, 아웃탱크의 내부에 물을 보충할 수 있도록 설치하는 보충수탱크 및 증기를 발생시키는 인너탱크로 구성되는 장치가 개발되기도 하였다.Background Art of the present invention includes a conventional steam generator, the steam generator in the meantime, an out tank having a steam outlet and a drain pipe for discharging the generated steam and the water for steam generation to be filled out A device has been developed that consists of a replenishment water tank installed to replenish water inside the tank and an inner tank that generates steam.
그러나 상기와 같은 증기 발생장치는 단순히 증기를 발생시키는 기계장치로 효율이 낮고 소모되는 에너지가 과도하여 경제적이지 못한 단점이 있었다.
However, the steam generator as described above has a disadvantage in that it is not economical due to low efficiency and excessive energy consumption as a mechanical device for generating steam.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 전기 방전을 이용한 반응로에 촉매 반응을 이용하여 고효율의 증기를 발생시키는 장치에 관한 것이다. 상기에 전극으로 사용되는 촉매는 팔라뮴 또는 탄화텅스텐과 같은 화학물질 또는 화합물이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention relates to an apparatus for generating a high-efficiency steam by using a catalytic reaction in a reactor using an electrical discharge. The catalyst used as the electrode is a chemical or compound such as palladium or tungsten carbide.
본 발명은 강한 방전이 일어나는 반응로, 상기 반응로 내부에 설치되는 팔라듐 또는 탄화텅스텐 촉매로 구성되는 전극, 상기 전극에 피복되거나 또는 전극 사이에 설치되는 절연체, +극과 -극에 연결되는 각각의 코일부로 구성되는 촉매를 이용한 고효율 증기 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a reaction in which a strong discharge occurs, an electrode composed of a palladium or tungsten carbide catalyst installed inside the reactor, an insulator coated on or disposed between the electrodes, each connected to the + and-poles An object of the present invention is to provide a high efficiency steam generator using a catalyst composed of a coil part.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 반응로와 반응로 내부에 설치되는 전극, 상기 전극에 피복되거나 전극 사이에 형성되는 절연체로 구성한다. 또한 전극 사이에 계자를 형성시켜 반응부의 열화학적 반응을 촉진시켜 준다.In order to achieve the above object, in the present invention, it is composed of an electrode installed inside the reactor and the reactor, and an insulator coated on or formed between the electrodes. In addition, by forming a field between the electrodes to promote the thermochemical reaction of the reaction unit.
본 발명의 촉매를 이용한 고효율 증기발생장치는 반응로 외부의 코일부로부터 +전극으로 전류가 흐르게 되면 반응로 내부의 물이 도전체가 되어 +극에서 -극으로 암류상태의 전류가 흐르게 되며, 이 때 열이 발생되며, 이 열은 암류가 흐르는 주위의 물을 급격하게 가열시키게 되어 기체통로가 형성된다. 두 전극 사이에 기체통로가 형성되면 전류의 이동이 더욱 활발해지게 되어 기체방전이 일어나고, 기체방전은 기체통로의 기체를 더더욱 가열하게 되어 온도가 급격하게 상승하게 된다. 이와 같이 온도가 상승하면 압력도 상승하게 되어 기체방전은 고에너지의 아크방전으로 발전하게 되고 연속적인 아크방전으로 반응로의 물이 전기분해되어 수소가 발생되며, 발생된 수소는 다시 산화반응에 의해 높은 열에너지를 발생시키고, 상기 열에너지에 의해 다량의 증기가 생성된다.In the high efficiency steam generator using the catalyst of the present invention, when a current flows from the coil portion outside the reactor to the + electrode, the water inside the reactor becomes a conductor, and a current in the dark current flows from the + pole to the-pole. Heat is generated, and this heat rapidly heats the water around the stream and forms a gas passage. If a gas passage is formed between the two electrodes, the movement of the current becomes more active, and a gas discharge occurs, and the gas discharge heats the gas of the gas passage more and more, thereby rapidly increasing the temperature. As the temperature rises, the pressure rises, and gas discharge develops into high-energy arc discharge. Hydrogen is generated by electrolysis of water in the reactor through continuous arc discharge. It generates high heat energy, and a large amount of steam is generated by the heat energy.
물은 수소(H) 이온 두 개가 산소(O₂) 한 개와 이온결합된 분자로 산소와 수소 이온의 결합은 물의 온도에 따라 영향을 받아서 진동하게 된다. Water is a molecule in which two hydrogen (H) ions are ion-bonded with one oxygen (O₂). The combination of oxygen and hydrogen ions is affected by the temperature of the water and vibrates.
물의 전기분해 반을 보면 음극과 양극에서 다음과 같은 반응이 일어난다.In the electrolysis half of water, the following reactions occur at the cathode and anode:
음극: 2H20 + 2e- → 2OH- + H2 ↑ Cathode: 2H 2 0 + 2e- → 2OH - + H 2 ↑
양극: 2OH- -→ H20 + ½ O2 ↑ + 2e- Anode: 2OH - - → H 2 0 + ½ O 2 ↑ + 2e-
25℃, 1기압에서 물 분해에 필요한 에너지는 56.7kcal/mol이며, 전압으로 환산하면, 전자 2개가 작용하고 있으므로 1.23V가 된다.The energy required for water decomposition at 25 ° C. and 1 atm is 56.7 kcal / mol, and in terms of voltage, the two electrons are acting and thus becomes 1.23 V.
그러나 물을 전기분해하기 위해서는 저항 R에 의한 전압이 더 필요하므로 이론 전압인 1.23V만으로는 물을 전기분해할 수 없다. 전기분해에 필요한 총괄 전압은 이론 전압인 1.23V에 전극 표면에 형성되는 저항인 v0와 저항 Ri를 더한 값이 된다. However, the electrolysis of water requires more voltage due to the resistance R, so it is not possible to electrolyze water with the theoretical voltage of 1.23V. The overall voltage required for electrolysis is 1.23V, which is the theoretical voltage, plus v 0 , the resistance formed on the electrode surface, and Ri.
즉 1.23V + v0 + Ri [V] 이다.That is, 1.23 V + v 0 + Ri [V].
또한 물의 전기분해 효율은 사용한 전력량 중에서 전기분해에 사용된 에너지로 나누어서 구하며, 그 식은 다음과 같다.In addition, the electrolysis efficiency of water is obtained by dividing by the energy used for electrolysis in the amount of power used, the formula is as follows.
전기분해에 필요한 에너지= 전압 x 전기량Energy required for electrolysis = voltage x quantity
상기 식에서 i는 유효 사용 전류를 i°는 전기분해 회로 전류를 나타낸다. 그리고 전압은 물질이 가진 화학 에너지로 계산하며, 전기량은 패러데이(Faraday) 법칙에 의해 결정된다.Where i represents the effective working current and i ° represents the electrolysis circuit current. The voltage is calculated from the chemical energy of the material, and the amount of electricity is determined by Faraday's law.
본원 발명의 촉매를 이용한 고효율 증기발생장치는 팔라듐 또는 탄화텅스텐을 이용한 전극과 상기 전극이 설치된 반응로, 반응로 외부에 설치되는 코일부로 구성되며, 상기 코일부는 코일형으로 권취된 권선으로 최종권선의 끝단이 코일형 권선의 중심부에 끼워지되, 권선의 시작단 쪽에서 끝단 쪽으로 끼워지게 구성되며, 각 권선이 트위스트가 되도록 권선의 바깥쪽에서 안쪽으로 권취되어 이루어진다. 그리고 코일부는 권선이 도넛 형태로 권취된 것을 이용할 수도 있다.
The high efficiency steam generator using the catalyst of the present invention is composed of an electrode using palladium or tungsten carbide and a reaction unit in which the electrode is installed, and a coil unit installed outside the reactor, and the coil unit is a coil wound in a winding of the final winding. The end is fitted in the center of the coiled winding, it is configured to be fitted toward the end from the start end of the winding, it is made by winding inward from the outside of the winding so that each winding is twisted. In addition, the coil unit may use one in which a winding is wound in a donut shape.
본 발명의 고효율 증기발생장치에 의하면, 물이 담긴 반응로의 전극에 전기를 흐르게 하여 방전을 시키면 방전과정에서 고온의 열이 생성되고 동시에 열충격에 의해 다량의 전자가 생성된다. 계속되는 강한 방전과정 속에서 물이 전기분해되어 수소가 생성되며, 이 때 수소의 융합 반응이 연속적으로 일어난다. 이러한 일련의 과정에서 생성되는 에너지가 반응로의 물을 가열하게 되고 가열된 물로부터 증기가 다량으로 생성하는 것이다.According to the high-efficiency steam generator of the present invention, when discharge is performed by flowing electricity to the electrode of the reactor containing water, a high temperature heat is generated in the discharge process and a large amount of electrons are generated by thermal shock at the same time. Water is electrolyzed in the course of a continuous strong discharge, producing hydrogen, and hydrogen fusion reactions occur continuously. The energy generated in this series of processes heats the water in the reactor and generates a large amount of steam from the heated water.
또한 본 발명은 직류직권 전동방식을 채택하고 있기 때문에 높은 출력으로 고효율의 증기를 발생시킬 수 있으며, 초기 입력 전류는 크나 시간이 경과함에 따라 입력 에너지는 줄어들고 출력 에너지가 증대되어 에너지 효율이 높다.In addition, since the present invention adopts a DC series transmission method, high-efficiency steam can be generated with a high output. The initial input current is large, but as time passes, input energy is decreased and output energy is increased, resulting in high energy efficiency.
이렇게 생성된 고효율의 증기는 보일러나 증기 터빈 등의 동력발생장치에 연결시켜 우리의 실생활에 효율적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.The high-efficiency steam generated in this way can be connected to a power generator such as a boiler or a steam turbine so that it can be efficiently used in our real life.
도 1은 본 발명의 절연체가 전극에 피복된 반응로의 사시도(제1 실시예)
도 2는 본 발명의 절연체가 전극 사이에 설치된 반응로 사시(제2 실시예)
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 측면도
도 4는 본 발명의 전극에 전원을 공급했을 때 방전이 이루어지는 상태도1 is a perspective view of a reactor in which an insulator of the present invention is coated on an electrode (first embodiment)
2 is a perspective view of a reactor in which an insulator of the present invention is provided between electrodes (second embodiment)
3 is a side view of a second embodiment of the present invention;
4 is a state diagram in which discharge occurs when power is supplied to the electrode of the present invention;
이하, 본 발명에 따른 고효율 증기발생장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the high efficiency steam generator according to the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only this embodiment to complete the disclosure of the present invention and completely to those skilled in the art the scope of the invention It is provided to inform you.
도 1은 본 발명의 고효율 증기발생장치에 사용되는 반응로의 1실시예를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing one embodiment of a reactor used in the high-efficiency steam generator of the present invention.
상기 도 1에서 반응로(1)의 내부에 +극 및 -극을 갖는 전극(11, 12)이 구비된다. 상기 두 전극은 촉매 기능을 갖는 팔라듐 또는 탄화텅스텐으로 만들어지며, 상기 전극(11, 12)은 절연체(13)로 피복되어 있어 양 전극(11, 12)를 절연시킨다. 전극을 피복할 때 전극의 전부 또는 일부를 피복하게 된다. 또한 상기 전극은 수소의 산화를 촉진시키는 기능을 갖는 촉매로서 재질로는 팔라듐 또는 탄화텅스텐과 같은 화학물질 또는 화합물이 사용된다. In FIG. 1,
상기 반응로(1)의 내부는 물을 채워 전극(11, 12)이 물에 잠기게 되며, 상기 양 전극(11, 12)에 전기를 통하게 되면 전극 사이에서 방전 및 물의 전기분해 등의 반응에 의해 강한 열에너지가 발생되며, 이와 같은 열에너지가 물을 증기로 변화시키며, 발생된 증기는 보일러에 이용되거나 증기 터빈 등의 동력원으로 이용된다. 반응로의 외부 외벽에는 자기장을 발생시키는 코일부(14)가 각각 구비되며, 양 전극(11, 12)의 가장 가까운 위치에 각각 부착된다.The inside of the reactor 1 is filled with water so that the
상기 코일부(14)는 일종의 계자(界磁, field system)로 촉매 기능을 갖는 양 전극(11, 12)이 설치된 반응로의 외부에 각각 부착된다. 상기 양 전극 중 +전극에 공급되는 전원은 변압기에서 직류로 변환되어 공급되며, 공급될 때 나선형전류(유도전류)로 유도되어 반응로의 전극에 공급될 수 있다. 상기 반응로의 +전극에 공급된 직류 전류 또는 나선형전류(유도전류)는 반응로의 물에 도전되어 -전극으로 흐르며 불꽃을 발생시킨다.The
반응기 내의 물을 매개로 +전극에서 -전극으로 흐르는 전류는 반응로 외부에 부착된 양 코일부(14)와 호응하여 자계를 형성한다. 즉 각각의 코일부는 각각의 계자극(界磁極)이 되어 영구자석의 경우와 같은 자계를 형성하고, 반응로에서 물을 매개로 전극사이를 흐르는 전류는 전동기에서 코일에 흐르는 전류의 경우에 해당된다. 상기 반응로의 전극과 상기 코일부(14)는 전류가 직렬로 연결되기 때문에 반응로에서의 전류의 흐름은 직류직권전동기 형식의 연결된 구조를 갖게 된다. 따라서 상기 반응로의 직류직권전동기 형식의 연결 구조에서 물을 매개로 전극 사이를 흐르는 전류는 회전이 없으므로(회전속도가 제로상태) 부하전류가 무한대가 된다.
The current flowing from the positive electrode to the negative electrode through water in the reactor reacts with both
상기 도 2는 반응로(1) 안에서 +극 및 -극을 갖는 전극(11, 12) 사이에 절연체(13)가 설치된 구성이며, 상기 전극은 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 팔라듐 또는 탄화텅스텐으로 만들어지며, 본 발명의 제2 실시예에 해당된다. 상기 제2 실시예는 두 전극사이에 절연체(13)가 설치되어 있어 양 전극(11, 12)를 절연시킨다. 2 is a configuration in which the
상기 반응로(1)의 내부는 물을 채워서 상기 전극(11, 12)과 절연체(13)는 모두 물에 잠기게 되며, 상기 양 전극(11, 12)에 전기를 걸어 증기를 발생시키고 발생된 증기는 보일러 등이나 동력원으로 이용된다. 반응로의 외부의 외벽에는 자기장을 발생시키는 코일부(14)가 각각 구비되며, 양 전극(11, 12)의 가장 가까운 위치에 각각 부착된다.The inside of the reactor 1 is filled with water so that both the
상기 제2 실시예는 절연체(13)가 +극 및 -극의 양 전극 사이에 설치되어 절연 효과를 가지게 되는 점 외에 코일부(14)에 의한 자계의 형성 및 직류전류 또는 나선형 전류(유도전류)를 전극에 공급하는 등의 구성은 상기 실시예 1과 동일하다.In the second embodiment, the
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 측면도로, 고효율 증기발생장치는 반응로(1)의 내부에 전극(11, 12)이 두 개 설치되고, 그 사이에 절연체(13)가 위치하며, 반응로 외부의 전극과 가까운 위치에는 각각 코일부(14)가 착설되며, 일측의 코일부를 통하여 +극으로 흐른 전류는 반응로의 물을 매개로 하여 -극으로 흐르며, -극에서 다시 타측의 코일부(14)로 흐르는 직류형태의 전류가 된다.3 is a side view of a second embodiment of the present invention, in which the high efficiency steam generator is provided with two
상기 고효을 증기발생장치의 반응로는 1차 가열과 2차 가열의 2단계로 가동되며, 1차 가열에서 발생되는 증기는 20kw의 전기가 소모되어 증기압 1.6K, 증기온도 140℃의 증기가 발생된다. 2차 가열에서는 10kw의 전기가 소모되며 반응로의 온도를 700℃로 높여서 사용하는 경우 고온의 열이 발생되고 증기압은 크게 높아져 증기발생량이 아주 많아지게 된다.The reactor of the high-efficiency steam generator is operated in two stages of primary heating and secondary heating, and the steam generated in the primary heating consumes 20 kw of electricity to generate 1.6 K of steam pressure and 140 ° C of steam temperature. do. In the secondary heating, 10kw of electricity is consumed. When the temperature of the reactor is increased to 700 ° C, high temperature heat is generated and the vapor pressure is greatly increased, resulting in a large amount of steam generation.
도 4는 촉매 기능을 갖는 절연체로 피복된 전극(11. 12)에 전원을 가했을 때 방전이 일어나는 상태를 나타낸 것이다. 즉 전원을 가하는 초기단계에서는 두 전극(11, 12) 사이에 암류상태가 이루어진다. 이 때 물속에 존재하는 자유전자들이 양 전극(11, 12) 사이에서 배열하여 통전이 이루어진다. 그러나 이 단계에서는 육안으로는 식별할 수 없는 정도의 미약한 통전상태가 된다.4 shows a state where discharge occurs when a power is applied to the electrodes 11.12 coated with an insulator having a catalytic function. That is, in the initial stage of applying power, a dark flow state is formed between the two
이어서 암류상태에서 통전에 의해 발생되는 열에 의한 열에너지와 전기에너지에 의한 충격 등으로 자유전자의 생성이 촉진되어 자유전자의 양이 급증하게 된다. 이 상태가 되면 암류가 흐르는 주위에 있던 물이 가열되어 가열되어 기체상태인 증기가 되이 양 전극 사이에 기체통로(20)가 형성된다. 따라서 액체인 반응로(1) 속의 물에 기포에 의한 기체통로(20)가 존재한다. Subsequently, the generation of free electrons is accelerated by the thermal energy and the impact of electrical energy generated by energization in the dark flow state, and the amount of free electrons is rapidly increased. In this state, water in the vicinity of the flow of the dark stream is heated to be heated to form a gaseous vapor, and a
두 전극(11, 12)이 반응로의 물속에 잠겨 있는 상태에서 암류가 흐르는 부위가 기체상태로 바뀌면 전류의 이동이 활발해지게 되어 방전 활동이 강해져 기체방전이 일어난다. 이러한 기체방전은 외부에서 방전 불꽃의 색을 식별하는 것이 가능하다. 기체방전은 기체통로(20)의 기체를 가열하여 기체 온도를 급격하게 상승시키게 된다. 또한 기체통로(20) 내부에 존재하는 기체의 온도가 상승함에 따라 압력도 상승하게 된다. 이어서 기체방전은 아크방전으로 발전하게 되고, 백색광의 아크를 식별할 수 있게 된다. 이러한 아크방전의 상태에서 기체통로(20)를 구성하는 기체는 고온과 고압의 상태가 되고, 양 전극(11, 12)의 방전점이 아크 방전 등에 의한 열에 의해 용융되어 박리되면 방전상태가 순간적으로 종료된다. 그리고 이러한 방전의 생성, 성장 및 소멸 과정이 연속적으로 이루어지게 된다.When both
상기 방전과정에서는 물의 전기분해도 동시에 진행되어 수소가 생성된다. 즉 방전과정에서 발생한 열에너지와 전기에너지가 물의 전기분해에 필요한 전압과 열용량보다 크기 때문에 물의 전기분해가 가능하게 된다. In the discharge process, the electrolysis of water proceeds simultaneously to generate hydrogen. That is, since the thermal energy and the electrical energy generated during the discharge process are larger than the voltage and heat capacity required for the electrolysis of water, the electrolysis of water becomes possible.
방전과정에서 발생한 열은 물의 전기분해에 필요한 온도인 700℃ 이상의 온도가 되므로 전기분해에 충분한 온도 조건을 갖추게 된다. 아크방전과 같이 방전온도가 상승함에 따라 물의 전기분해 전압이 감소하고 전기에너지의 소비량이 줄어들게 되므로 전기분해는 방전의 성장에 따라 점차 강하게 확대된다. 또한 이 과정에서 반응로의 전극(11, 12)을 구성하고 있는 팔라듐 또는 탄화텅스텐 촉매가 수소의 산화반응을 촉진시켜 반응 온도를 낮추게 된다. 이와 같이 전기분해를 활성화 시키고 수소의 화학반응을 촉진시키는 전극을 구성하는 촉매로는 팔라듐(palladium) 또는 탄화텅스텐(tungsten carbide)과 같은 화학물질 또는 화합물이 사용된다. 이러한 전기분해는 고온상태에서 발생되지만 상기 촉매로 인하여 물의 전기분해에 필요한 전기에너지가 적게 소모되고 물의 전기분해가 촉진되어 수소 발생을 증가시키게 된다. Since the heat generated during the discharge is at a temperature of 700 ° C. or more, which is necessary for the electrolysis of water, it has sufficient temperature conditions for electrolysis. As the discharge temperature rises, such as arc discharge, the electrolysis voltage of water decreases and the consumption of electrical energy decreases, so that the electrolysis gradually increases as the discharge grows. In this process, the palladium or tungsten carbide catalyst constituting the
또한 상기 물 전기분해과정에 이어서 전기분해로 발생된 수소들이 방전과정에서 촉매의 영향에 의해 산화반응이 격렬하게 일어난다. 즉 방전이 일어나는 기체통로(20)는 전자와 이온들이 혼재된 플라즈마 상태가 되고, 플라즈마 이온들은 기체통로(20) 내에서 확산을 하게 된다. 이 때 코일부(14)에 전원을 가하면 자기장이 유도되고, 이 자기장은 플라즈마 내의 하전입자들이 확산하는 것을 방지하여 전극(11, 12) 주위에 집적되도록 유도한다. 이 때 하전된 입자들은 코일부의 자기장에 의해 전극(11, 12)으로 집적되어 밀도가 증가되며, 이 때 입자들이 확산되지 못하도록 하기 위해 코일부(14)의 토러스방식의 자기장을 사용하며, 반응로는 토카막을 사용한다. In addition, the hydrogen reaction generated by electrolysis following the water electrolysis process violently causes an oxidation reaction under the influence of the catalyst during the discharge process. That is, the
토러스라는 것은 원통의 양 끝을 이어 붙이 도너츠 모양을 뜻하는 것이며, 토카막은 토러스 형태의 자기 구속 장치라는 의미이다. 토카막(Tokamak)은 코일에서 발생하는 토로이달 자장과 토로이달 방향의 플라즈마 전류에서 유도되는 폴로이달 자장의 조합으로 나선형 자장 구조를 만들어 안정성을 높인 것이다. 플라즈마 상태에서는 중성이던 입자가 전기적으로 음성인 전자와 양성인 이온으로 분리되는 것으로 기본적으로 대부분의 입자가 전하를 띠고 있다. 전하를 띤 입자들에게 자기장을 가해주면 이 입자들은 자기장을 중심으로 빙글빙글 돌게 된다.Torus refers to the shape of a donut that is attached to both ends of the cylinder, and Tokamak means a torus type self-constraining device. Tokamak is a combination of the toroidal magnetic field generated in the coil and the poloidal magnetic field induced in the plasma current in the toroidal direction to create a helical magnetic field structure to increase stability. In the plasma state, neutral particles are separated into electrically negative electrons and positive ions, and most of the particles are charged. When a magnetic field is applied to charged particles, the particles spin round about the magnetic field.
1: 반응로 11, 12: 전극(+극 및 -극)
13: 절연체 14: 코일부
20: 기체통로 1:
13: insulator 14: coil part
20: gas passage
Claims (6)
상기 반응로의 내부에 +극과 -극의 전극을 설치하고, 상기 전극은 산화반응을 촉진시키는 팔라듐 또는 탄화텅스텐으로 구성하며, 상기 전극을 절연체로 피복하여 +극과 -극을 절연시키고, 상기 반응로의 외벽에 코일부를 부착하여 상기 +전극과 -전극 사이에 자기장을 발생시키며,
상기 반응로 내의 물을 매개로 +전극에서 -전극으로 흐르는 전류는 반응로의 외부에 부착된 코일부와 호응하여 자계(界磁)를 형성하고,
상기 +전극에 공급되는 전원은 변압기에서 직류로 변환되어 공급되고 반응로의 물에 도전되어 -전극으로 흐르게 하여, 상기 +전극과 -전극 사이에 전기를 유도시켜 방전시킴으로써 방전에 의해 높은 열에너지를 발생시키며, 상기 고온상태의 방전이 연속 진행되어 수소를 생성시키며, 생성된 수소가 산화되어 발생되는 열에너지에 의해 반응로의 물이 다량의 증기로 신속하게 변화되는 것을 특징으로 하는 고효율 증기 발생장치에 사용되는 촉매 전극을 이용한 반응로.
In a reactor using a catalyst electrode used in a high efficiency steam generator,
An electrode of a positive electrode and a negative electrode is installed inside the reactor, and the electrode is made of palladium or tungsten carbide which promotes an oxidation reaction, and the electrode is covered with an insulator to insulate the positive electrode and the negative electrode. Attaching the coil to the outer wall of the reactor to generate a magnetic field between the + electrode and the-electrode,
The current flowing from the + electrode to the-electrode through the water in the reactor to form a magnetic field in response to the coil portion attached to the outside of the reactor,
The power supplied to the + electrode is converted into a direct current from a transformer and supplied to the water, conducting water in the reactor to flow to the-electrode, inducing electricity between the + electrode and the-electrode to discharge, thereby generating high thermal energy by discharge. The high temperature discharge is continuously performed to generate hydrogen, and the water of the reactor is rapidly changed into a large amount of steam by thermal energy generated by oxidization of the generated hydrogen. Reactor using a catalytic electrode.
상기 반응로의 전극을 절연시키는 절연체는 +전극과 -전극 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 고효율 증기 발생장치에 사용되는 촉매 전극을 이용한 반응로.
The method of claim 1,
Insulator for insulating the electrode of the reactor is a reactor using a catalyst electrode used in the high efficiency steam generator, characterized in that located between the + electrode and the-electrode.
상기 코일부에 흐르는 전류는 직류직권 전동방식의 나선형 전류인 것을 특징으로 하는 고효율 증기 발생장치에 사용되는 촉매 전극을 이용한 반응로.
The method of claim 1,
The current flowing in the coil portion is a reactor using a catalytic electrode used in a high efficiency steam generator, characterized in that the spiral current of the DC series transmission method.
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