專利名稱：接觸半導(dǎo)體電容脈沖電解水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電解水技術(shù)領(lǐng)域。
以往任何燃料的取得都要花費繁重的勞動和消費時受到限制。木材的取得需要砍伐林木，大量森林植被遭到破壞將帶來水土流失的嚴(yán)重后果；秸桿被燒掉將造成土壤肥力下降的后果；開采煤礦需要大量的人力物力，并將造成地面下沉、空氣污染、形成酸雨等不良后果；石油、天然氣開采比較容易，但大量消費也將帶來溫室效應(yīng)，使氣候變暖，兩極冰雪開始溶化，海平面上升。所以人們希望得到一種不需要花費大量勞動并且到處都可以獲得、在消費時不受限制、污染較少的燃料。
本發(fā)明的目的在于提供一種利用半導(dǎo)體電子技術(shù)將常溫物體的熱量轉(zhuǎn)化為脈沖電流把水分解為氫氣和氧氣的設(shè)備。
不同類型的半導(dǎo)體相接觸和不同金屬相接觸一樣，也會產(chǎn)生電位差。由于N型半導(dǎo)體的逸出功比金屬的低，P型半導(dǎo)體的逸出功比金屬的高，所以半導(dǎo)體的接觸電位差比金屬間的大。利用半導(dǎo)體間的接觸電流也可以將水分解為氫氣和氧氣。半導(dǎo)體的PN結(jié)具有內(nèi)電場，內(nèi)電場不能在電路中激發(fā)電流，但卻可激發(fā)半導(dǎo)體電容器帶電。將帶電的半導(dǎo)體電容器與一個電解槽相接觸，半導(dǎo)體電容器將放電，在電解槽中的部分水分解為氫氣和氧氣。然后將電路斷開，電容器又恢復(fù)原來的帶電狀態(tài)。再用另一個電解槽與另一個半導(dǎo)體電容器相接觸，同樣也將把水分解為氫氣和氧氣。然后將電路斷開，只要兩個電解槽交替與兩個電容器接通與斷開，半導(dǎo)體電容器就將常溫物體的熱能轉(zhuǎn)化為脈沖電流，電解槽就把水分解為氫氣和氧氣。
本發(fā)明是在常溫常壓下將水分解為氫氣和氧氣，它比高溫高壓下的電解設(shè)備要簡便，比一般電解水優(yōu)越的是效率高，可達(dá)100％，不用消耗外界電能，它所用的電能是從空氣和水中的熱量轉(zhuǎn)化而來的。一般來說空氣中的熱能是不會把水分解的。水的直接熱分解需要2500-4000℃的高溫，分解后將氫氣和氧氣分離也是困難的。本發(fā)明將水在常溫下分解是在發(fā)生質(zhì)變的條件下進(jìn)行的，是在將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡?，而電具有在常溫下分解水的能力。這樣人類的燃料問題就最終永久地解決了，再不用刨草根、燒秸桿、砍樹、挖煤，過去人們把雪中送炭當(dāng)作理想，現(xiàn)在人們學(xué)會了水中取火。哪里有水，哪里就有制造燃料的原料和能源。過去制造氫氣大多是在大水電站的地方或原子能電站在用電低峰時利用多余的電能?，F(xiàn)在只要有水的地方就能制造氫，水最多的地方是海洋，將大量的海水分解為氫氣和氧氣，可以提供燃料和化工原料，電解水得到的重氫可以制造氫彈和可控?zé)岷嗽稀Ａ硗鈱⒑Ｋ疁囟冉档?，可以減輕由海水溫度高造成的自然災(zāi)害。以電和氫代替現(xiàn)在大量應(yīng)用的燃料就能大大減輕大氣污染和緩解生態(tài)環(huán)境惡化。
附面說明。


圖1、半導(dǎo)體電容器X的N極接二極管a的負(fù)極，二極管a的正極接半導(dǎo)體電容器Y的P極，電容器Y的N極接二極管b的負(fù)極，二極管b的正極接半導(dǎo)體電容器X的P極。電解槽R1的正極與半導(dǎo)體電容器X的N極間接有開關(guān)K1，電解槽R1的負(fù)極與半導(dǎo)體電容器X的P極間接有電子開關(guān)K2。電解槽R2的正極與半導(dǎo)體電容器Y的N極間接開關(guān)K3，電解槽R2的負(fù)極與半導(dǎo)體電容器Y的P極間接開關(guān)K4。
圖2、同時關(guān)閉開關(guān)K1和K2，半導(dǎo)體電容器Y的兩極處在串聯(lián)體的一端，仍保持原來的電荷，半導(dǎo)體電容器X的兩極處在串聯(lián)體的中間，電荷將中和，在電解槽R1上放電將部分水分解為氫氣和氧氣。
圖3、同時開啟開關(guān)K1和K2，半導(dǎo)體電容器X和半導(dǎo)體電容器Y一樣，恢復(fù)原來的帶電狀態(tài)，電路中產(chǎn)生由N極到P極的電子流。
圖4、同時關(guān)閉開關(guān)K3和K4，半導(dǎo)體電容器X的兩極處在串聯(lián)體的一端，保持原來的電荷。半導(dǎo)體電容器Y的兩極處在串聯(lián)體的中間，電荷將中和，在電解槽R2上放電將部分水分解為氫氣和氧氣。
圖5，同時開啟K3和K4，半導(dǎo)體電容器Y和半導(dǎo)體電容器X一樣，恢復(fù)原來的帶電狀態(tài)，電路中產(chǎn)生由N極到P極的電子流。
在開關(guān)K1、K2、和K3、K4的關(guān)閉和開啟的交替變換中，電容器X和電容器Y交替發(fā)生充電和放電作用，充電時將常溫物體的熱量轉(zhuǎn)化為電能，放電時將電解槽中的水分解為氫氣和氧氣。
在實施中為了提高接觸電壓和功率，應(yīng)將普通二極管改為隧道二極管，普通開關(guān)換為電子開關(guān)。其電路結(jié)構(gòu)如圖6所示。半導(dǎo)體電容器X的N極接隧道二極管a的負(fù)極，隧道二極管a的正極接電解槽R3的負(fù)極，電解槽R3的正極接半導(dǎo)體電容器Y的P極，半導(dǎo)體電容器Y的N極接電解槽R4的負(fù)極，電解槽R4的正極接隧道二極管b的負(fù)極，隧道二極管b的正極接半導(dǎo)體電容器X的P極。電解槽R1的正極與半導(dǎo)體電容器X的N極間接電子開關(guān)KD1，電解槽R1的負(fù)極與半導(dǎo)體電容器X的P極間接有電子開關(guān)KD2，電解槽R2的正極與半導(dǎo)體電容器Y的N極間接有電子開關(guān)KD3，電解槽R2的負(fù)極與半導(dǎo)體電容器Y的P極間接有電子開關(guān)KD4。控制的程序是導(dǎo)通KD1與KD2，然后關(guān)斷，再導(dǎo)通KD3和KD4，然后關(guān)斷。導(dǎo)通KD1和KD2時，電解槽R1工作，電路關(guān)斷時，電解槽R3和R4工作。導(dǎo)通KD3和KD4時，電解槽R2工作，電路關(guān)斷時，電解槽R3和R4工作?？傊陔娮娱_關(guān)KD1、KD2和KD3、KD4交替導(dǎo)通與關(guān)斷的變換過程中，半導(dǎo)體電容器和隧道二極管將常溫物體的熱能轉(zhuǎn)化為電能，電解槽在方向不變的脈沖電流作用下，將水分解為氫氣和氧氣。
權(quán)利要求
1.一種利用半導(dǎo)體電容器充、放電作用為能量轉(zhuǎn)換方式的電解水裝置，其特征為半導(dǎo)體電容器X的N極接隧道二極管a的負(fù)極，隧道二極管a的正極接電解槽R3的負(fù)極，電解槽R3的正極接半導(dǎo)體電容器Y的P極，電容器Y的N極接電解槽R4的負(fù)極，電解槽R4的正極接隧道二極管b的負(fù)極，隧道二極管b的正極接半導(dǎo)體電容器X的P極，電解槽R1的正極與半導(dǎo)體電容器X的N極間接電子開關(guān)KD1，電解槽R1的負(fù)極與半導(dǎo)體電容器X的P極間接電子開關(guān)KD2，電解槽R2的正極與半導(dǎo)體電容器Y的N極間接電子開關(guān)KD3，電解槽R2的負(fù)極與半導(dǎo)體電容器Y的P極間接電子開關(guān)KD4，控制的程序是導(dǎo)通KD1和KD2然后關(guān)斷，再導(dǎo)通KD3和KD4，然后關(guān)斷，循環(huán)往復(fù)，導(dǎo)通KD1和KD2時，電解槽R1工作，電子開關(guān)關(guān)斷時，電解槽R3和R4工作，導(dǎo)通KD3和KD4時，電解槽R2工作，電子開關(guān)關(guān)斷時，電解槽R3和R4工作，在電子開關(guān)KD1、KD2和KD3、KD4交替導(dǎo)通與關(guān)斷的變換過程中，半導(dǎo)體電容器和隧道二極管將常溫物體的熱能轉(zhuǎn)化為脈沖電能，電解槽在方向不變的脈沖電流作用下，把水分解為氫氣、氧氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以半導(dǎo)體電容器充、放電作用為能量轉(zhuǎn)變的電解水裝置。利用隧道二極管激發(fā)兩個相連的N型和P型半導(dǎo)體制造的電容器X和Y帶電,每條電路各接一個電解槽R3和R4,用電子開關(guān)KD1、KD2將電容器X和電解槽R1連接,用電子開關(guān)KD3、KD4將電容器Y和電解槽R2連接。導(dǎo)通KD1和KD2,電解槽R1工作,關(guān)斷KD1和KD2,電解槽R3和R4工作,導(dǎo)通KD3和KD4,電解槽R2工作,關(guān)斷KD3和KD4,電解槽R3和R4工作,將常溫物體的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔馨阉纸鉃闅錃夂脱鯕狻?br> 文檔編號C25B9/04GK1272558SQ9912697
公開日2000年11月8日 申請日期1999年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月24日
發(fā)明者石運達(dá), 張金鋒, 石鐘艷 申請人:石運達(dá)