172761. lajstromszámú szabadalom • Berendezés oxigénnel és hidrogénnel történő gázhegesztéshez, illetve lángvágáshoz, valamint gáznyomásszabályozó egység elektrolizáló cellákhoz
9 172761 !0 zett 34 és 35 elektródák egymás fölött vannak elhelyezve és a berendezés normál üzemelése esetén mindkettő a 40 higany felszíne alatt van. Ekkor a 40 higany biztosítja az áramkör záródását. A 30 gáznyomásszabályzó egység ugyanúgy a 20 elektrolizáló cellával van sorba kapcsolva, mint a 3. ábrán bemutatott megoldásnál, és a 31 gáztartály 38 gáztere 36 kivezető csonkon keresztül kapcsolódik a 20 elektrolizáló cellához. Ha a 20 elektrolizáló cellában a gáznyomás növekszik, a 31 gáztartályban a 40 higany szintje csökken. Ha a nyomásnövekedés egy bizonyos szintet elér, a 40 higany szintje a 35 elektróda lapja alá esik, és az áramkör megszakad. Zárás csak akkor következik ismét be, ha a 20 elektrolizáló cellában előállított hidrogén-oxigén keverék nyomása megfelelő értékre csökken. Célszerű a 31 gáztartályban a 40 higany fölé 41 éghetetlen folyadékot, például szilikonolajat elhelyezni, hogy az áramkör megszakadásakor, illetve újraindításkor a 34, 35 elektródák és a 40 higany között esetleg kialakuló ív a 31 gáztartály 38 gázterében levő gázoktól teljesen el legyen szigetelve. Az 5. ábrán egy olyan berendezés vázlata látható, amelynek segítségével különlegesen nagy hőmérsékletű láng állítható elő a találmány szerinti elektrolizáló cellákban felszabadított gázkeverék segítségével. A berendezésben hidrogén és oxigén keveréke áramlik, célszerűen sztöchiometrikus arányban. A gázkeverék az 50 vezetéken át 51 elektródákhoz jut, ahol az 51 elektródák segítségével lejátszódik a gázkeverék molekuláris disszociációja, és ezzel rendkívül magas hőmérsékletű 52 láng áll elő. Az 51 elektródák wolframból készülnek. Mint ismeretes, atomos hidrogénnel létrehozott lánggal igen magas hőmérséklet érhető el. Nyilvánvaló, hogy oxigénnek ívvel történő bontásával is ilyen magas hőmérsékletű láng nyerhető, minthogy az oxigén disszociációs energiája a hidrogénnel azonos nagyságrendű. A 6. ábrán oxigén és hidrogén keverékéből oxigén kiválasztására alkalmas berendezést mutatunk be. A berendezés mágneses elven működik. Az így leválasztott oxigént jól lehet alkalmazni lángvágáshoz. Az ábrán látható berendezés 61 kamrából áll, amelyben 64 mágnes van elhelyezve. A 61 kamra 62 csővezetékbe van beiktatva. Az oxigént és hidrogént tartalmazó gázkeverék a 62 csővezetékben áramlik a 64 mágnes körül. A diamágneses oxigént a mágnes mező eltéríti, és az eltérített gáz 63 keresztjáratba kerül, ahonnan 65 kivezető csonkon át távozik a vágófejhez. A paramágneses hidrogén zavartalanul továbbhalad a 62 csővezetékben, és a 64 mágnes elhagyása után elvezethető, összegyűjthető vagy tetszőleges módon felhasználható. Ha 64 mágnesként elektromágnest alkalmazunk, a mágnesrendszer kikapcsolható, amikor hidrogén és oxigén keverékét használjuk. Ez esetben a 62 csővezeték 66 végét célszerű lezárni, a gázveszteség elkerülése érdekében. A 7. ábrán a találmány szerinti berendezés komplett kiviteli alakját mutatjuk be, amelyben a 70 gázfejlesztő egység 71 táp egységet tartalmaz. A 20 elektrolizáló cella 26 elektródái és a 30 gáznyomásszabályzó egység 34, 35 elektródái teljesen azonos felépítésűek a 2. és 3. ábrán bemutatottakkal. A 20 elektrolizáló cella és a 30 áramszabályzó egység azonban ennél a megoldásnál közös 70 gázfejlesztő egységet alkot, és néhány tekintetben eltér az eddig ismertetett, kiviteli alakoktól. Az elektrolizáló cella 25 gázgyűjtő tere és a 30 gáznyomásszabályzó egység 38 gáztere 72 és 73 falakkal van elválasztva. Ezek a 72, 73 falak a 25 gázgyűjtő tér és 38 gáztér között összekötőjáratot alkotnak. A 20 elektrolizáló cella és a 30 gáznyomásszabályzó egység 26, 34, 35 elektródái sorba vannak kapcsolva és a 71 tápegységhez csatlakoznak. A 20 elektrolizáló cellában keletkező gázok a 26 elektródák fölötti 25 gázgyűjtő térbe kerülnek, majd a 72 és 73 falak közötti járaton át jutnak a 38 gáztérbe, miközben átbuborékolnak a 31 gáznyomásszabályzó egységben levő 37 elektroliton. A 38 gáztérből 36 kivezető csonkon át jutnak a 15 csővezetékbe, majd a 12 égőfejbe. A 32 légkamra is a 70 gázfejlesztő egységbe van építve, és a 30 gáznyomásszabályzó egység 37 elektrolitjával van feltöltve. A 37 elektrolit a 31 gázkamra alján levő 33 összekötő járaton keresztül jut a 39 légtérbe. Ha a 20 elektrolizáló cellában felszabaduló gázok nyomása megnő, a 38 gáztérben levő 37 elektrolit szintje süllyed, és ugyanakkor a 32 légkamrában levő elektrolit szintje emelkedik. A 38 gáztérben létrejövő szintcsökkenés egyúttal csökkenti a 20 elektrolizáló cellába jutó áramot is, amint azt a 3. ábrával kapcsolatban már részletesen ismertettük. A 30 gáznyomásszabályzó egység tehát folyamatosan érzékeli a gázkeverék nyomását és annak megfelelően vezérli a bevezetett áramot. így lényegében állandó nyomás alakítható ki a 70 gázfejlesztő egységben. A berendezés 74 biztonsági szeleppel is el van látva. Ez abban az esetben, ha a nyomás a 70 gázfejlesztő egységben meghalad egy bizonyos előre meghatározott értéket, nyitja a 32 légkamrát és a túlnyomást kiegyenlíti. A 12 égőfejben egyszerű 11 lángvisszacsapás-gátló van kialakítva. A 11 lángvisszacsapás-gátló szerepét egyszerű porózus 79 kerámiadugó játssza, amely a 12 égőfej 75 fogantyúja és 76 fúvókája között van elhelyezve. A 11 lángvisszacsapás-gátló lehűti az esetleg belobbanó lángot, mielőtt az eléri a 70 gázfejlesztő egység és a 12 égőfej közötti 15 csővezetéket. A 71 áramforrás univerzális berendezés. Váltakozó áramú hálózatra kapcsolható 77 transzformátorral és különböző célokra felhasználható kivezetésekkel van ellátva. A 77 transzformátor egyik oldala 78 hidkapcsolású egyenirányítóval van összekötve, amely az elektrolizáló cellát működtető egyenáramot biztosítja. Ugyancsak a 77 transzformátorról vehető le az ívhegesztéshez, vagy az atomos gázhegesztéshez szükséges feszültség is. Természetesen a berendezés tápegység nélkül is működtethető és közvetlenül a hálózatra is kapcsolható. Ugyanígy elhagyható a berendezésből az egyenirányító is. A találmány szerinti és a hasonló jellegű berendezések működtetése során gyakran merül fel semleges vagy oxidáló lángra történd átállás igénye. Ez a helyzet például hegesztésről lángvágásra 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
