Dispositivo para la generación de oxihidrógeno, que comprende una celda electrolítica (1) asociada a una fuente de alimentación eléctrica,

que provoca la electrolisis del agua que conforma el electrólito contenido en dicha celda electrolítica (1) al paso de una corriente eléctrica, estando la celda electrolítica (1) conectada con un depósito (2) por dos conductos (11) permitiendo la recirculación del electrólito y el gas oxihidrógeno generado. Este depósito (2) presenta una salida (21) conectada a un burbujeador (3), el cual presenta una salida (32) del oxihidrógeno filtrado. La fuente de alimentación comprende un modulador de pulso eléctrico (4) conectado a la celda eléctrica (1) para modificar la cantidad de corriente eléctrica suministrada, estando este modulador de pulso eléctrico (4) asociado a unos medios de control y monitorización.

Dispositivo para la generación de oxihidrógeno.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo para la generación de oxihidrógeno utilizable de forma directa en un quemador o lanza.

Este dispositivo tiene su aplicación en aparatos destinados a proporcionar la combustión de un combustible, tales como cocinas, motores, sopletes, quemadores u otros cualesquiera. Su finalidad es la reducción de consumo de combustibles fósiles y de emisiones de CO₂ en las diversas aplicaciones.

Antecedentes de la invención

El oxihidrógeno es una mezcla gaseosa de hidrógeno diatómico y oxígeno en una proporción que permite su combustión generando agua. Esta combustión es muy energética, pero en condiciones ambientales requiere una temperatura de ignición elevada, lo cual representa una barrera de activación considerable.

Los actuales dispositivos de producción de oxihidrógeno comprenden una celda electrolítica asociada a una fuente de alimentación eléctrica, que provoca la electrólisis del agua que conforma el electrólito contenido en dicha celda electrolítica, al paso de una corriente eléctrica.

La mezcla del oxígeno y del hidrógeno que se desprenden como gas constituye el oxihidrógeno buscado.

Este dispositivo utilizado de forma directa plantea unos problemas prácticos para su uso que son difíciles de solventar. En primer lugar, el oxihidrógeno utilizado comprende otros gases del electrólito mezclados, vapor de agua y aire, lo cual reduce su rendimiento y eleva la barrera de activación anteriormente mencionada. Además el riesgo de que la llama producida en la combustión retroceda por el conducto de suministro hacia la celda electrolítica es elevado, con el riesgo de explosión que ello conlleva.

Descripción de la invención

El dispositivo para la generación de oxihidrógeno, objeto de esta invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a facilitar la generación y consumo controlado de dicho gas en quemadores de todo tipo: calderas, soldadores de llama, motores de explosión de de ciclo Otto o de ciclo Diesel, centrales termoeléctricas y generadores de electricidad, calefactores y calentadores domésticos e industriales, calderas industriales de gas para la producción de vapor, cocinas y quemadores domésticos e industriales.

El dispositivo comprende una celda electrolítica asociada a una fuente de alimentación eléctrica, que provoca la electrólisis del agua que conforma el electrólito contenido en dicha celda electrolítica al paso de una corriente eléctrica.

De acuerdo con la invención, la celda electrolítica está conectada con un depósito por dos conductos permitiendo la recirculación del electrólito y el gas generado, presentando este depósito una salida conectada a un burbujeador de filtrado, el cual presenta una salida del oxihidrógeno filtrado.

La fuente de alimentación comprende un modulador de pulso eléctrico, por ejemplo mediante modulación del ancho del pulso, conectado a la celda eléctrica para modificar la cantidad de corriente eléctrica suministrada, estando este modulador de pulso eléctrico asociado a unos medios de control y monitorización.

De esta forma se obtienen varios beneficios, entre los cuales destaca que el oxihidrógeno producido es más puro y presenta una barrera de activación más baja, posibilitando una mejor combustión e ignición inicial. Así, la recirculación del electrólito entre la celda electrolítica y el depósito hace que el electrólito reaccione de forma más homogénea y el gas oxihidrógeno desprendido en dicho depósito más uniforme. Además, el burbujeador, por ejemplo un burbujeador de agua, actúa como filtro eliminando la humedad, gotas de agua y otras impurezas que pudieran acompañar al oxihidrógeno.

A su vez, el modulador de pulso eléctrico de la fuente de alimentación permite una regulación progresiva de la producción de oxihidrógeno, y un control del estado de la celda electrolítica en todo momento.

Este modulador está adecuado para adaptar el suministro de energía externo a las condiciones de funcionamiento de la celda, siendo escogido de forma que permita el uso del dispositivo en un vehículo alimentado a 12 voltios o a 24 voltios, o también que se pueda alimentar en un uso doméstico o industrial a 125, 220 o 380 voltios.

El dispositivo comprende una bomba de recirculación del electrólito entre la celda electrolítica y el depósito, que permite el paso ágil del electrólito y el desprendimiento rápido del oxihidrógeno en el depósito.

A su vez, el burbujeador comprende en su salida una válvula antirretorno para evitar la entrada de llama desde el exterior, por ejemplo desde un quemador, manteniendo el dispositivo totalmente seguro.

El electrólito contenido en la celda electrolítica comprende una disolución de hidróxido de sodio, y/o una disolución de tetrahidroboratos, aunque no se descarta el uso de otras sales y sustancias que provoquen una formación óptima del oxihidrógeno a partir del agua.

Los medios de control y monitorización de la fuente de alimentación comprenden un amperímetro dispuesto en serie con la celda electrolítica para el control de la corriente que circula por el electrolito. También comprenden un voltímetro dispuesto en paralelo con la celda electrolítica para el control del voltaje que se aplica al electrólito. Estos medios permiten controlar en todo momento el estado de la celda electrolítica y el comportamiento de la producción de oxihidrógeno según el consumo que se produzca.

Los medios de monitorización y control de la fuente de alimentación comprenden un mecanismo de puesta en marcha/paro configurado por al menos un relé instalado a la entrada de la conexión con el suministro eléctrico, habilitando la detención de la producción de oxihidrógeno. Por ejemplo en un automóvil este relé esta conectado con la llave de contacto y asociado con la centralita de inyección electrónica para la regulación del oxihidrógeno que se suministra al motor.

El dispositivo presenta una gran variedad de aplicaciones, entre las cuales se encuentran por ejemplo en soldadores, permitiendo que la antorcha o lanza queme el oxihidrógeno, alcanzando una gran temperatura y estabilidad de la llama, permitiendo la soldadura de materiales de muy alto punto de fusión, tal como el cadmio, y no depender de bombonas de almacenamiento de gas.

También se puede utilizar el oxihidrógeno proveniente del dispositivo en cocinas domésticas y calderas, evitando la formación de humos y olores que producen otros combustibles, y también reduciendo las precipitaciones de carbonilla y suciedad en general.

En automóviles y vehículos a motor en general permite obtener un mejor rendimiento, más potencia y suavidad de funcionamiento. El oxihidrógeno se utiliza junto con el combustible utilizado por el motor, ya sea gasolina o gasóleo, y es alimentado a partir de la batería, el alternador del vehículo o un alternador adicional.

El dispositivo utilizado en centrales de generación eléctrica térmica, permite que el oxihidrógeno utilizado se combine con el combustible utilizado normalmente, permitiendo reducir las emisiones de dióxido de carbono al ambiente.

Descripción de las figuras

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra un esquema de bloques del dispositivo, comprendiendo como suministro eléctrico una batería.

Realización preferente de la invención

Como se puede observar en las figuras referenciadas el dispositivo de la invención comprende una celda electrolítica (1) conectada a una fuente de alimentación en sus bornes, proporcionando dicha fuente de alimentación energía eléctrica modulada desde un suministro eléctrico (S) en este caso la batería de un automóvil. La celda electrolítica (1) comprende como electrólito una disolución de hidróxido de sodio en agua, siendo el agua disociada en hidrógeno y en oxígeno que es mezclado para la formación de oxihidrógeno. La celda electrolítica (1) está conectada con un depósito (2) mediante dos conductos (11) y una bomba (12) para el paso...

1. Dispositivo para la generación de oxihidrógeno, del tipo de los que comprenden una celda electrolítica (1) asociada a una fuente de alimentación eléctrica, que provoca la electrólisis del agua que conforma el electrólito contenido en dicha celda electrolítica (1) al paso de una corriente eléctrica, caracterizado porque la celda electrolítica (1) está conectada con un depósito (2) por dos conductos (11) permitiendo la recirculación del electrólito y el gas oxihidrógeno generado, presentando este depósito (2) una salida (21) conectada a un burbujeador (3) de filtrado, el cual presenta una salida (32) del oxihidrógeno filtrado.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación comprende un modulador de pulso eléctrico (4) conectado a la celda eléctrica (1) para modificar la cantidad de corriente eléctrica suministrada, estando este modulador de pulso eléctrico (4) asociado a unos medios de control y monitorización.

3. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una bomba (12) de recirculación del electrólito entre la celda electrolítica (1) y el depósito (2).

4. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el burbujeador (3) comprende en su salida (32) una válvula antirretorno (31) para evitar la entrada de llama desde el exterior.

5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el electrólito contenido en la celda electrolítica (1) comprende una disolución de hidróxido de sodio, y/o una disolución de tetrahidroboratos.

6. Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de control y monitorización de la fuente de alimentación comprenden un amperímetro (42) en serie con la celda electrolítica (1) para el control de la corriente que circula por el electrolito.

7. Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de control y monitorización de la fuente de alimentación comprende un voltímetro (41) en paralelo con la celda electrolítica (1) para el control del voltaje que se aplica al electrolito.

8. Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de monitorización y control de la fuente de alimentación comprenden un mecanismo de puesta en marcha/paro configurado por al menos un relé (5) instalado a la entrada de la conexión con el suministro eléctrico (S), habilitando la detención de la producción de oxihidrógeno.