172761. lajstromszámú szabadalom • Berendezés oxigénnel és hidrogénnel történő gázhegesztéshez, illetve lángvágáshoz, valamint gáznyomásszabályozó egység elektrolizáló cellákhoz
3 172761 4 A jelenleg gázhegesztéshez alkalmazott oxigén- és acetilénpalackok beszerzésével és kezelésével kapcsolatosan is igen sok nehézség jelentkezik, különösen olyan felhasználók részéről, akik a palackok elosztási helyétől, illetve szállítójától messze vannak, és a megrendelés, valamint a szállítás között jelentős idő telik el. Ilyen körülmények között a felhasználó gyakran kényszerül jóval a készlet kifogyása előtt újabb rendelést feladni, mert különben fennáll annak a veszélye, hogy a megfelelő gáz hiányában le kell álljon a munkával. Az új palackokat azonban általában csak üresek ellenében szállítják, aminek következtében gyakran kell jelentős mennyiségű gázt tartalmazó palackokat is kicserélni. Palackos gáz alkalmazása egyéb hátrányokat is jelent a fogyasztó számára. Ilyen problémák például az esetleges gázszivárgás miatt fellépő gázveszteség, a szállítóval történő víz miatti késedelmes szállítás, jelentős beszerzési és tárolási költségek, szállítási költségek stb. A jelen találmánnyal a célunk olyan megoldás kialakítása, amellyel az említett problémák megoldhatók, továbbá hidrogén és oxigén alkalmazásával a jelenlegi eljárásokkal elérhető hőmérsékleteknél jóval magasabb hőmérséklet biztosítható a forrasztás, hegesztés és lángvágás elvégzéséhez. Célunk olyan gáznyomásszabályozó egység kialakítása is, amellyel az elektrolizáló cellába vezetett áramot a cella, illetve cellák gázgyűjtőterében levő gázok nyomásának függvényében szabályozni lehet. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a berendezésben az elektródákkal és elektrolittal ellátott elektrolizáló cellának, illetve celláknak közös gázgyűjtőtere van, és a gázgyűjtő tér lángvisszacsapás-gátlóval ellátott csővezetéken keresztül van az égőfejhez kapcsolva. A berendezés célszerűen gáznyomásszabályzóval van ellátva, ahol a gáznyomásszabályozó egység az elektrolizáló cella, illetve cellák közös gázgyűjtőterével van összekapcsolva. Maga a gáznyomásszabályozó egység gáztartályból és ahhoz összekötőjárattal hozzákapcsolt zárt légkamrából áll, és a gáztartály az elektrolitba nyúló, az elektrolizáló cella, illetve cellák elektródáival sorbakapcsolt elektródapárral van ellátva. A gáztartály felső részén az elektrolizáló cella illetve cellák közös gázgyűjtőteréhez csatlakozó csővezeték bevezetőnyilása van elhelyezve. Az elektródapár a gáztartályban célszerűen lefelé hajlik, és felületük úgy van kialakítva, hogy vízszintes metszeteinek kerülete függőleges irányban lefelé növekszik. Az elektródapár úgy is kialakítható, hogy az elektródák az elektrolitban egymás fölött vannak elhelyezve, és a két elektróda között létezik olyan vízszintes sík, amelyik egyik elektródát sem metszi. A berendezést célszerű ellátni hidrogént és/vagy oxigént lekötő gázabszorbenst tartalmazó tartállyal. A berendezéshez tartozó tápegységben hálózatra köthető transzformátor és hídkapcsolású egyenirányító van elhelyezve. A találmány szerinti megoldással hidrogént és oxigént gyorsan és egyszerűen lehet előállítani, és közvetlenül felhasználni hegesztéshez, lángvágáshoz stb. A fenti megoldás kiküszöböli a hagyományos gázhegesztés és lángvágás számos hátrányát. A találmány szerint a hidrogént és az oxigént elektrolízissel egyidejűleg állítjuk elő, és a sztöchiometrikus arányban keletkező gázokat a cellában vegyítjük. Ennélfogva a semleges láng automatikusan biztosítva van, minthogy a gázok pontosan ennek megfelelő arányban keletkeznek. Az elektrolizáló cellában előállított gázok bárhol és bármikor kényelmesen hozzáférhetők, és fölöslegessé teszik gázpalackok alkalmazását és az ezzel járó nehézségeket. A találmány szerinti berendezésben az előállított gázokat nem szükséges szeparálni, így az eddig alkalmazott eljárások bonyolultsága elkerülhető. A hagyományos eljárások során az oxigént és a hidrogént rendszerint diafragma segítségével választják el, a robbanékony gázkeverék kialakulásának elkerülése érdekében. A találmány szerinti berendezés alapját az a felismerés képezi, hogy a hidrogént és az oxigént nem szükséges elválasztani, hanem azok keveréke könnyen és biztonságosan kezelhető, megfelelő biztonsági berendezések, például lángvisszacsapás-gátló alkalmazása melett. Biztonsági berendezésként alkalmazható például olyan egység is, amely a lángvisszacsapás-gátló feladat mellett az elektrolit gőzt is eltávolítja a gázkeverékből. A diafragmák és hasonló szeparátorok elhagyásával a találmány szerinti berendezésben az elektródák igen közel helyezhetők el egymáshoz, aminek eredményeképpen jelentősen lecsökken a celláknak a diafragmák által okozott viszonylag nagy ellenállása. Ennek következtében adott méretű berendezéssel lényegesen nagyobb mennyiségű gáz állítható elő. A találmány szerint tehát igen kis berendezés segítségével megoldható a hegesztés és lángvágás számos változatának kivitelezése. A találmány szerinti berendezés tehát az ismert, hidrogénnel és oxigénnel működő berendezésekkel szemben az átlagos hegesztési igényeket teljes mértékben kielégítő kisméretű egység. A fentieknek megfelelően, viszonylag kis egységekkel nagy mennyiségű hidrogén és oxigén állítható elő. Az előállított oxigént például leválasztás után kórházakban, légkondicionáló berendezéseknél vagy egyéb olyan helyen lehet hasznosítani, ahol oxigénre van szükség. Az oxigént a találmány szerinti berendezésben sokkal előnyösebben lehet előállítani, mint a konvencionális elektrolizáló berendezésekkel. Lehetőség nyílik a hidrogén vagy oxigén különleges anyagokat tartalmazó tartályokban történő abszorbeálására, és az így elnyeletett gázokat szükség esetén olyan körülmények között lehet felhasználni, ahol a hagyományos berendezések nem alkalmazhatók. A találmány szerinti megoldás alkalmazásával a felhasználó teljesen függetlenné válik a gáz-szállítóktól, ugyanakkor az így előállított gáz mintegy 6-7-szer olcsóbb, mint a jelenleg hozzáférhető gázok. A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi, hogy igen egyszerű eljárással és berendezéssel mindig éppen csak annyi gázt állítsunk elő, amennyi az adott esetben szükséges. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
