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用于制备气态氢和 氧的 电解反应系统

阅读：902发布：2021-06-08

专利汇可以提供用于制备气态氢和氧的电解反应系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于制备气态氢和氧的电解反应系统（1），包括用于容纳电解质的反应室（2）和电极结构（3），该电极结构由多个阳极和阴极的电极（5、6）构成。该电极结构（3）在此由多个星状扇形展开的、板状的电极（5、6）构成，其中星状的电极结构（3）的虚拟的扇形轴线（7）至少位于反应室（2）的虚拟的中心的圆柱体轴线或竖直轴线（8）附近，或与该虚拟的中心的圆柱体轴线或竖直轴线（8）重合。沿虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线（8）的轴向方向在星状的电极结构（3）的上方和/或下方设置至少一个电磁线圈（13），该电磁线圈的电磁场在用电能加载时作用在电解质和电极结构（3）上。按另一实施例，电极结构（3）由至少两个、优选多于至少三个同轴或近似同轴地嵌套设置的管状的电极构成。由此获得更好的、尤其是特别有效的电解反应系统（1）。，下面是用于制备气态氢和氧的电解反应系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于制备气态氢和氧的电解反应系统（1），包括用于容纳电解质和电极结构（3）的反应室（2），所述电极结构由多个阳极和阴极的电极（5、6）构成，
其特征在于，电极结构（3）由多个星状扇形展开的、板状的电极（5、6）构成，其中星状的电极结构（3）的虚拟的扇形轴线（7）至少位于反应室（2）的虚拟的中心的圆柱体轴线或竖直轴线（8）的附近，或与虚拟的中心的圆柱体轴线或竖直轴线（8）重合；并且
沿虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线（8）的轴向方向在星状的电极结构（3）的上方和/或下方设置至少一个电磁线圈（13），所述电磁线圈的电磁场在用电能加载时作用在电解质和电极结构（3）上。
2.一种用于制备气态氢和氧的电解反应系统（1），包括用于容纳电解质和电极结构（3）的反应室（2），所述电极结构由多个阳极和阴极的电极（5、6）构成，
其特征在于，电极结构（3）由至少两个、优选多于至少三个同轴或近似同轴地嵌套设置的管状的电极（5、6）构成，其中彼此相邻设置的、管状的电极（5、6）的圆柱体形的外罩面或所述电极的由多个彼此成角度地定向的面组成的棱柱体形的外罩面彼此间隔开地构成；并且
沿虚拟的管轴线（56）的轴向方向在管状的电极结构（3）的上方和/或下方设置至少一个电磁线圈（13），所述电磁线圈的电磁场在用电能加载时作用在电解质和电极结构（3）上。
3.按权利要求1或2所述的电解反应系统，其特征在于，反应室（2）具有基本上呈中空圆柱体形或中空棱柱体形的主体形状，并且该反应室的虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线（8）、尤其是反应室（2）的外罩面竖直或近似竖直地定向。
4.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，反应室（2）包括基本上呈中空圆柱体形或中空棱柱体形的容纳容器（4），所述至少一个星状或管状的电极结构（3）设置在该容纳容器中。
5.按权利要求4所述的电解反应系统，其特征在于，用于电解质和用于所述至少一个电极结构（3）的容纳容器（4）在上方的端部部段中敞口地构成，并且所述容纳容器的外罩面或圆柱体面与反应室（2）的内表面间隔开地设置。
6.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，星状的电极结构（3）的虚拟的扇形轴线（7）或管状的电极结构（3）的虚拟的管轴线（56）基本上位于容纳容器（4）或反应室（2）的虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线（8）上，或与该虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线（8）重合。
7.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，所述至少一个电极结构（3）完全浸入电解质中，并且所述至少一个电磁线圈（13）同样位于电解质的常规或最小液位（14）之下，或至少绝大部分浸入电解质中。
8.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，所述至少一个电磁线圈（13）的电磁场使阳极和阴极的电极（5、6）这样机械振动，即有助于脱落在阳极和阴极的电极（5、6）上产生或粘附的气泡。
9.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，所述至少一个电磁线圈（13）在俯视图中基本上环形地构成，并且所述电磁线圈的中心点或中点（15）位于电极结构（3）的虚拟的扇形轴线（7）或虚拟的管轴线（8）上或附近。
10.按权利要求9所述的电解反应系统，其特征在于，所述电磁线圈（13）环面形地构成，并具有至少一个线圈绕组（18）、优选至少两个、尤其是四个围绕绕组体（17）的环形圆周分散设置的分别相互间隔开地缠绕的局部绕组（19、19’、19”、19”’）。
11.按权利要求10所述的电解反应系统，其特征在于，构成三个分别相对于线圈轴线成45°偏移设置的相叠缠绕的线圈绕组（18、18’、18”）。
12.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，第一电能源
（21）构造为用于脉冲式地向阳极和阴极的电极（5、6）供应能源。
13.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，另一电能源
（22）构造为用于脉冲式地向所述至少一个电磁线圈（13）供应能源。
14.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，用于向阳极和阴极的电极（5、6）供应能量的第一能源（21）的能量频率以及用于向所述至少一个电磁线圈（13）供应能量的第二能源（22）的能量频率被这样选择，即使得电解系统至少有时在其谐振频率附近或以其谐振频率工作。
15.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，在反应室（2）或容纳电解质的容纳容器（4）的下方的部段中设置至少一个输入孔口（23），用于输入和/或重新填充电解质。
16.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，在反应室（2）中或在容纳电解质的容纳容器（4）中构成至少一个器件（24），用于搅动电解质、尤其是用于在电解质中形成流动、例如紊流或漩涡式的流动。
17.按权利要求16所述的电解反应系统，其特征在于，用于搅动的所述器件（24）通过至少一个吸入和/或排出喷嘴（25）构成，优选通过多个通到反应室（2）中或电解质的容纳容器（4）中的用于电解质的吸入和/或排出喷嘴（25）构成。
18.按权利要求16所述的电解反应系统，其特征在于，用于搅动电解质的所述器件
（24）通过至少一个搅动器构成。
19.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，在反应室（2）中构成至少一个溢流边缘（27），用于限定或确定电解质的最大液位（28）。
20.按权利要求19所述的电解反应系统，其特征在于，用于电解质的所述至少一个溢流边缘（27）通过容纳容器（4）、尤其是中空圆柱体形的电解质容器（30）的上方的边界边缘（29）构成，所述电解质容器具有竖直定向的圆柱体轴线（31）。
21.按权利要求19所述的电解反应系统，其特征在于，在反应室（2）的底部部段中构成至少一个排出孔口（36），用于将流过溢流边缘（27）的电解质或电解质泡沫从反应室（2）中导出。
22.按权利要求19所述的电解反应系统，其特征在于，设有回馈装置（37），用于将流过溢流边缘（27）的电解质回馈到容纳容器（4）、尤其是中空圆柱体形的电解质容器（30）中。
23.按权利要求19所述的电解反应系统，其特征在于，构成收集部段（35），用于在反应室（2）内或在通到反应室（2）中的用于电解质的回馈装置（37）内收集流过溢流边缘（27）的电解质，以构成气体封闭、尤其是用于产生的氢和氧的虹吸式的气障。
24.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，设有连续或不连续的电解质的流入口（45）和流出口（46），特别是用于在反应室（2）中或在容纳电解质的容纳容器（4）中随时间逐渐地更换含水或由水构成的电解质。
25.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，在反应室（2）、尤其是用于电解质的容纳容器（4）的底部部段和/或外罩区域内构成至少一个通穿孔（47）、尤其是多个分散设置的通穿孔（47），用于待导入到反应室（2）中、尤其是待导入到用于电解质的容纳容器（4）中的环境空气（48）和/或用于待吹入电解质中的气态氮。
26.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，设有至少一个器件（50），用于在反应室（2）中形成相对于大气环境压力的低压。
27.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，通过在反应室（2）、尤其是该反应室的气体腔（26）与内燃机（51）的、尤其是汽油发动机、燃气发动机或柴油发动机的燃料输入口（53）、尤其是抽吸系统之间形成流体技术方面的连接（52）而在反应室（2）中形成低压。
28.按权利要求2所述的电解反应系统，其特征在于，管状的电极（5、6）的虚拟的管轴线（56）是竖直定向的。
29.按权利要求2所述的电解反应系统，其特征在于，管状的电极（5、6）的远侧的端部部段分别敞口地构成。
30.按权利要求2所述的电解反应系统，其特征在于，在管状的电极（5、6）的外罩面或圆柱体面之间构成至少一个至少近似中空圆柱体形或棱柱体形的间隙（57、58），通过所述间隙协助在阳极和阴极的电极（5、6）上粘附或存在的气泡从电解质中发出到位于电解质上方的气体腔（26）中。
31.按权利要求2所述的电解反应系统，其特征在于，与管状的电极结构（3）的更靠内部的、尤其是更接近中心的管轴线（56）设置的电极（5、6）或更靠内部设置的电极对（5、6）相比，在管状或中空棱柱体形的嵌套设置的电极（5、6）之间的间距（54，55）或间隙从更外部的电极对（5、6）开始尺寸增加或变大。
32.按权利要求2所述的电解反应系统，其特征在于，管状或中空棱柱体形的电极（5、
6）的刚性、尤其是壁厚这样确定尺寸，即使得所述至少一个线圈（13）的电磁场激发起机械振动。
33.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，电极结构（3）的至少一个板状的电极（5、6）或至少一个管状或中空棱柱体形的电极（5、6）具有至少一个裂缝（61、62）或其它的机械弱化部或刚性减弱部，以便在所述至少一个电磁线圈（13）的电磁场的影响下置于增强的机械振动中。
34.按上述权利要求之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，所述至少一个电磁线圈（13）基本上环面形或环形地构成，并包括多个电串联联接的局部绕组（19、19’、
19”、19”’），各局部绕组分别在线圈（13）的环形圆周（64）的在20°至50°之间、尤其在
25°和45°之间、优选为约30°的圆周角（63）上延伸。
35.按权利要求34所述的电解反应系统，其特征在于，串联联接的、沿环形的线圈（13）的圆周方向彼此相继的局部绕组（19、19’、19”、19”’）相互间构成在10°至30°之间、尤其在15°至25°之间、优选为约20°的空置角度（65）。
36.按权利要求34或35所述的电解反应系统，其特征在于，彼此相继的、串联联接的局部绕组（19、19’、19”、19”’）的数量这样选择，即在约1080°上构成约三个完整的环形循环。
37.按权利要求34至36之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，局部绕组
（19、19’、19”、19”’）的圆周角（63）以及在局部绕组（19、19’、19”、19”’）之间的空置角度（65）这样选择，即在超过一个完整的环形循环之后在相叠缠绕的局部绕组（19、19’、19”、
19”’）之间构成偏移角（66）。
38.按权利要求34至37之一项或多项所述的电解反应系统，其特征在于，各个局部绕组（19、19’、19”、19”’）单层地缠绕，并且在一个完整的环形循环之后构成的局部绕组（19、
19’、19”、19”）基本上无气隙地缠绕在位于其下方或内部的局部绕组（19、19’、19”、19”’）上。

说明书全文

用于制备气态氢和氧的 电解反应系统

技术领域

[0001] 本发明涉及如权利要求1或2所述的用于制备气态氢和氧的电解反应系统。

背景技术

[0002] 本发明主要涉及一种用于借助于电解过程在反应室或谐振室中高效地制备气态氢和氧的系统，其中目的在于最佳地利用所使用的电能，以将水分解成气态的氢和氧。另外，本发明还涉及这些气体的利用、尤其是涉及用于化学燃烧或氧化的能量载体氢的利用。特别是，水通过电解分解成气态的氢和氧，接着化学能量载体氢通过燃烧过程转化成热能或者动能。在此，以正的或尽可能好的能量平衡实现将水分解成所述气体。另外，可利用该电解过程在相对短的时间段内生产大量的电解式制备的气态氢和氧。

发明内容

[0003] 在此，按照本发明的技术将所使用或所要求的将水分解成氢和氧所必需的电能减少到最少，以便在制备化学能量载体时达到尽可能好的或者正的能量平衡，或者实现对气态燃料氢或由此获得的热能或动能的经济且同时环保的利用。

[0004] 按照本发明的技术的目的是，优选由天然存在的水或由含水的电解溶液制备氢气和氧气，并且其数量可使产生的化学能量载体氧气无需大容量的或技术繁杂的中间存储地供应给消耗体、尤其是供应给消耗装置或转化装置。然后，相应的消耗装置将这些化学能量载体或燃料通过燃烧工艺转换成各自所需的能量形式、尤其是热能或动能亦或电能。

[0005] 在此，按照本发明获得的以氢气（尤其是与气态氧结合的气态氢）形式的化学能量载体可进行利用或能量转换，而没有在燃烧化石燃料时通常出现的排放值。在利用按照本发明的系统时，除了相应期望的能量形式外，仅产生水蒸气或凝结水和其它微量元素。在热燃烧氢气时、尤其是在利用其能量时的副产物与化石燃料相比明显是更环保的。氢的燃烧过程的主要副产物只有水蒸气或水，其可无问题地排放到环境中。在此，该副产物比其它许多水资源更纯净，或者电解产生的氧比环境中的其它空气更纯净或更浓。

[0006] 按照本发明的系统和按照本发明的方法措施是大量系列测试和实验的结果，这些系列测试和实验具有许多不同的构思和这些构思的用于按电解的原理来制备氧气的操作方式，其中电解的物理原理一个多世纪前就已知了。

[0007] 水的电解是一种本质上非常简单的、已知的原理，其中通过两个或者更多个位于电解池或水池中的电极并且通过施加电能（尤其是直流电压）完成将水分解成气态氢和氧。该过程基本上没有新内容。然而，已知的过程是相对低效的，因为其为了分解比随后通过利用所制备的气体的热能或化学能或者通过所制备的气体的燃烧过程产生的气体明显需要更多的初级能源。因此，至今为止实现了相当负的或者差的能量平衡。另一方面必须供应如此高规模的电能，以至于产生的优势不明显或者消失，因为电能的很大一部分是从化石燃料的燃烧而产生的。因此从环境技术角度看，现有技术已知的系统并未带来显著的优势。
根据该理由，氢的利用和其能量潜能在实践中从未或者仅在有限的应用领域得到实现。

[0008] 从现有公开技术中已知电解装置的大量实施形式。但没有一个装置明显可以在广泛的应用范围内使用。例如对于机动车、发电机或取暖系统的能量供应，这些已知的实施方案明显不尽如人意，因为基于电解获得的氧气或基于氢-氧混合物的驱动或供给系统在符合标准方面根本不存在，或只是停留在实验阶段。

[0009] 按本发明的技术现在允许借助特制的构造或借助专门的措施由水或基于水的溶液供应各自所需量的气态氢和氧，即无需大容量或技术繁杂的中间存储并且反应迅速地供应。特别是，在制备化学能量载体时、尤其是在电解式地获得氢气时获得正的能量平衡，并且确保使用最少的初级能量制备化学能量。通过无排放地燃烧氢和氧获得的最终可产生的热能在此可被广泛利用。家庭或工业中的几乎所有设备（例如炉子、烤箱、加热器、空调装置以及发电机）都可利用这种化学能来驱动，并在此用于转换成电能、动能和/或热能，或用于转换成其它能量形式。此外，氢和氧还可用于驱动几乎所有常规的内燃机。

[0010] 该电解技术、尤其是按照本发明的电解反应系统提供一种从氢和氧中利用化学能或者热能的机会，而不会像目前通常燃烧化石燃料一样对环境造成严重的负担。

[0011] 该相应的技术比许多至今为止已知的用于运行马达、用于发电、用于供暖目的等的系统更安全。这些系统为了运行需要相应的燃料，这些燃料存储在罐或者管道系统中。在这些部件中存放或预先保存着非常大量的燃烧能。在实践中总是一再出现的故障情况中，这经常导致相对非常严重的问题。特别是，由于燃料的间接存放，还会引发部分预料不到的后果。这样的故障情况大多相当严重，或只有借助相当高的技术花费才能控制。

[0012] 在按本发明的系统中，只有相对少量的、尤其是少得多的可燃气体储存在系统中。以相对非临界的含水溶液的形式或以纯水的形式实现在罐或管道中的唯一存放，这不会产生在化学方面或环境技术方面的问题且当然不可燃烧。此外，可以以简单的方式为特别是反应室或谐振室的制备过程高效地配设可靠且价格低廉的安全装置。按本发明的尤其是反应迅速的或效率高的电解系统允许只需存储相对少量的气体。在大多数情况下，包含反应室和管道系统的存储或缓冲容积就足够了。因此，这种电解系统或提及的用于转换能量的装置可以容易地控制，并将按本发明的系统归入非常安全的级别。

[0013] 本发明的目的是提供一种更好的电解反应系统。尤其是努力提供一种用于将水或含水溶液分解成气态氢和氧的电解系统，其在输入的电能方面以及在产生的或转换的化学能或热能或动能方面具有尽可能高的效率或尽可能高的有效性。

[0014] 本发明的这一目的通过按权利要求1的特征所述的电解反应系统得以实现，并与之无关地通过按权利要求2的特征所述的电解反应系统得以实现。

[0015] 通过权利要求1或2的特征取得的令人惊讶的优点在于，这样的电解反应系统具有更好的尤其是正的能量平衡，从而通过输入相对较少量的初级能量（尤其是电能）可获得数量相对较高的能量，其形式是化学能量载体氢或气态的氢-氧混合物。这主要通过各自的电极结构和至少一个优选设置在该电极结构上方和/或下方的电磁线圈之间的构造组合和技术上的相互作用实现。通过彼此重叠的振荡或通过至少一个电磁线圈和电极结构的电场和磁场的组合作用，可提供最佳的前提条件，以便在达到正的能量平衡这一方针的情况下制备氢或氧或相应的混合物。令人惊讶的可预见的效果是，在此出现增大的或谐振的或准谐振的效果或相互作用，它们非常有效地影响转换或分解过程的效率。

[0016] 令人惊讶的有利的相互作用还在于，在电解过程中产生的气泡（尤其是相应的氢气泡和氧气泡）更好地或加速地从电极面上脱离。此外，各个气体从电解质中的气体析出时间更短。因此，随之而来产生的是，提供的电极或其作用面分别最大地提供给转换过程，并总是与电解质存在着尽可能紧凑的接触。电极和电解质之间的气体界限层尤其保持得尽可能小，或尽可能快地减小。此外，还可帮助和加速位于电解质中的气体成份的导出，从而总是将电解过程的效率和有效性保持得尽可能高。总的说来，由此提供更好的电解反应系统，其在相对较短的反应过程时间内提供数量相对较多的电解获得的气态氢和氧。此外，按本发明的电解系统可成本相对低廉地构成，并因此具有较高的经济性或允许实际应用。

[0017] 后面的以及前面所述的效果或效率说明应视为示例性的说明，而且丝毫不会提高完整性的要求。此外，不是所有各自提到的效果都必须出现。此外，所提到的效果或效率说明丝毫不取决于重要性，各种不同关系的说明一部分被看作是最可能的。一部分不存在或几乎不存在可阐述的现象或交互作用，其技术背景对于大众学术界来说是未公开的或很难阐述的。相应的结果一部分基于大量系列实验，并依照经验来改变电解系统的参数。

[0018] 按权利要求3所述的改进方案也是有利的，因为由此提供在流动技术方面有利的主体形状和定向，以便在电解质和空间部段中为聚集的气体提供限定的或定向的流动。此外，由此可实现构造相对紧凑的、效率相对更高的电解反应系统。

[0019] 此外，按权利要求4所述的构造方案也是有利的，因为由此存在一种容器套容器的布局，其同样有利于电解过程的效率。特别是由此划分成用于容纳电解质和电极的容器，并且划分成包围该容器的用于容纳所述部件并用于累积产生的气体的容器或腔结构。

[0020] 此外，按权利要求5所述的改进方案也是有利的，因为由此存在尽可能大的气体析出横截面，它有利于实现尽可能短的气体析出时间和尽可能紧密的气体析出。此外，提供一种用于电解质的容纳容器，它向电解液体和/或可能产生的电解泡沫提供不受阻碍的或大规模的溢出。这样的电解泡沫通常在电解液体上形成，尤其在电解池的表面上形成，并且局部地妨碍电解质中的气体成份的气体析出。通过持续地降低或避免电解池上的泡沫冠（这一点尤其可通过简单的泡沫排出来实现）可将此系统的效率保持得尽量高。

[0021] 此外，通过按权利要求的措施能以有利的方式相对简单地提供限定的电解质循环。电解液体尤其可相对于容纳容器持续地或间断地输入和输出，其中多余的电解液体可通过容纳容器的上边缘瀑布状地再次流走，并且必要时可在清洁和/或冷却和/或制备过程之后再次输入到容纳容器或电解质容器中。由此能以简单的方式实现电解液体的循环，由此还实现紧密和快速的气体析出。尤其由此提供一种反应或容纳容器，其中通过电解过程引起的电解质的膨胀或体积增大可经由容纳容器的溢出边缘简单地补偿或调节。备选或与之结合的是，由于电解质持续地或间断地输入到容纳容器中，所产生的电解液体剩余量限定地从电解质容器中再次流出，并按有利的实施方案重新输入到容纳容器中。此外，由此产生一种在容纳容器的外壁和/或内壁上的“电解质落差”。在此，该电解质外流或电解质下降可在容纳容器的外表面和/或在容纳容器的中心的内壁部段上通过以下方实现，即用于电解质的容纳容器具有中空圆柱体形或多个中空圆柱体形的主体形状，尤其构成为瀑布状或具有同轴地嵌套设置的容纳容器。

[0022] 通过按权利要求6所述的措施，也提供一种在流体技术方面有利的实施方式，它改善电解反应系统的效率或反应时间。

[0023] 按权利要求7和/或8所述的措施也是特别有利的，因为由此达到特别良好的电解效果，或形成尽量紧密的技术相互作用。特别是，至少一个电磁线圈的电磁场可尤其紧密地作用到电极结构和电解质上，并因此改进电解过程中的进展或效率。因此一方面，至少一个电磁线圈的电磁场有利地作用到分解过程中。此外，在至少一个电磁线圈中产生的机械振荡还可尽量直接地导入到电解质或电极结构上。因此，改善或加速气泡从电极中的脱离过程或从电解质中的气体析出过程。所述的效果得到改善，尤其提高电解反应系统的效率和性能。

[0024] 此外，按权利要求9所述的改进方案也是有利的，因为这种电磁线圈形成一种电磁场，其有利地作用在电解过程中，尤其提高其效率。特别是因此，借助此线圈的电磁场相对密切且相对均匀地加载电极结构，所述电磁场生成脉冲场强或交变场。在此坚持的是，电极结构配设给或面向电磁线圈的仅一侧或仅一极（尤其是南极或北极）。电磁线圈的北极侧优选最近地配设给电极结构的上侧。但备选还可考虑的是，电磁线圈的南极相对于电极结构最近地定位或定向。

[0025] 按权利要求10或11的构造方案描述电磁线圈的有利的或特别有效的实施形式。因此，对电解反应系统的功效或总体性能产生有利的影响。

[0026] 按权利要求12所述的措施也是有利的，因为由此在各个气体（即氢和氧）中实现高效的水分子分离。

[0027] 按权利要求13所述的构造方案也是尤其有利的，因为由此有助于或明显更有效地实现电解过程。通过电磁线圈的脉冲式能量供应，可周期性或非周期性地断开线圈，由此其磁场至少局部或全部瓦解，并触发更强得多的、极性或取向相反的磁场。因此，重新激活能量供应触发明显更强的场强，因为后继的场强随着每次脉冲至少局部地相加或累积，直到达到最大的场强。通过在能量供应的每次中断之后的磁场反转作用，电解质的分子这样振荡，即达到不稳定或几乎不稳定的分子状态，并最佳地分解或转换成气态状态，即气态氢和氧。

[0028] 按权利要求14所述的构造方案也是有利的，因为由此电极结构的电极由于磁场的交替额外地振荡，这一方面使粘附的气泡顺利地脱离。此外，还在电极间的电场或静电场与至少一个电磁线圈的重叠的电磁场之间出现交互作用或反应。通过此重叠，至少有时产生增大效果，这再次有利于分解过程。阳极和阴极电极之间的电强或静电场强与通过至少一个设置在电极上方和/或下方的线圈产生的电磁场重叠。按有利的实施例，与电极结构的电场相比或与用于电极结构的能量供应相比，磁场（尤其是至少一个电磁线圈的电能量供应）相对低频率地设定尺寸。按照一种被认为适宜的尺寸，用于电磁线圈的相对低频率的能量供应与用于电极结构的相对高频率的能量供应之间的比例为约1∶1000。

[0029] 按权利要求15所述的构造方案也是尤其有利的，因为由此改进或加速电解液体中的脱离或气体析出过程。尤其可由此形成一种循环或产生流动，气泡通过所述循环或流动从电极表面更好地、尤其相对彻底且快速地脱离。此外，在位于电解液体上方的气体腔中有助于关于位于电解液体中的气泡的气体析出过程。在此，周期性、非周期性和/或按需求控制地将电解质输入和/或重新填充到反应室或容纳容器的下方部段中。重要的是，通过此输入和/或重新填充，在电解质中形成漩涡或流动。

[0030] 以上提到的有利效果或技术成效独立地或与之结合地也通过按权利要求16所述的措施得以实现。在此，用于搅动电解质或在电解质中形成流动的器件可以通过电解质自身实现，和/或通过添加气态介质（例如空气或氮气）实现。在输入其它不可燃烧的气体（例如环境空气或氮气）时，能以有利的方式调节、尤其是降低电解产生的氢气的燃烧值。通过将不可燃烧的气体直接混入电解质中，一方面在电解池中产生漩涡或流动，另一方面降低电解产生的氢气的燃烧值或燃烧速度。因此，可将电解产生的气体或气体混合物的能量或易爆性、尤其是燃烧速度降至一水平，以便能相对无问题且简单地应用在几乎标准的内燃机中。

[0031] 按权利要求17所述的改进方案也是有利的，因为由此实现一种喷射或扩散效果，其在电解质中实现尽量均匀或紧密的流动分布。特别是因此，关于位于电解质中的气泡或关于粘附在电极表面上的气泡，实现尽量完全或均匀的气体析出。此外，由此将吹入或引入电解质中的气体的按每个限定的电解质体积的外来气体密度（尤其是数量含量）保持得较小或使之均匀分布，并因此将电解质功率保持得较高。

[0032] 通过按权利要求18所述的措施实现另一实施方案，用于缩短从液体中的气体析出时间，并用于使电解质和电极板之间的接触更紧密。

[0033] 但通过按权利要求19所述的措施也改进电解反应系统的气体析出效果或气体析出功率。特别是，如果电解液体持续或间断地流过溢流边缘，则提供一种电解质下降或“瀑布”，通过它实现紧密或有效的气体析出措施，如前面已阐述的那样。在此通过强制性的输入或重新填充电解液体，和/或通过电解液体在电解过程中的体积膨胀，可引起或引发或共同决定电解质的相应的溢流或转移。

[0034] 通过按权利要求20所述的措施提供一种在构造或结构上简单的溢流边缘。此外，由此提供相对均质或均匀的电解质溢流，从而在电解液体和包含在电解液体中的气体或气泡之间实现尽量紧密的气体析出或分离。这一点还可通过电解液体的相对大面积的分布来实现。

[0035] 但按权利要求21所述的构造方案也是有利的，因为由此总是提供紧密的气体析出或足够大的气体腔。此外，可避免在反应室中产生超压，或避免超过限定的压力值。尤其在反应室内部保持确定的压力水平，因为电解液体的受电解影响的膨胀通过限定地排出电解液体来补偿或至少近似地补偿。因此，尤其在反应室内部保留限定的气体析出体积，或在反应室的气体腔中不会超过限定的气压。

[0036] 按权利要求22所述的构造方案也是有利的，因为包含在溢流或导出的电解质中的气体成份仍然保留在系统中，并因此在一定程度上不会丢失。此外，通过电解质的回馈在电解质容器中形成漩涡或流动，通过此漩涡或流动改进或加速气体成份从液态电解质中的流出或分离。

[0037] 通过按权利要求23所述的措施，能以简单、但可靠的方式阻止主要聚集在反应室的上方部段中的氢气通过电解质流出口抽走或导出。尤其由此阻止电解获得的氢气经过用于电解液体的流出口或流入口输出或进入用于电解质的冷却循环中。因此，电解产生的氢气或氢-氧混合物主要提供给氢气或氧气的各个消耗体或使用体。因此，有利于提高安全要求，因为在技术方面简单但有效地避免或最小化氢气导入到与为此设置的排气区域不同的通道或不同的范围内。

[0038] 此外，按权利要求24所述的措施是尤其有利的，因为由此在电解液体中实现一循环，其加速或改进气体析出过程。另一重要的优点在于，由此简单地调节电解液体。特别是因此，能以简单的方式实现电解液体的冷却或限温。相应的冷却过程在此通过相对少量地输入热量来实现，因为常见的环境温度通常足以将电解液体保持在对电解过程有利的温度水平或令人满意的温度范围内。如果电解液体保持在60℃以下的温度范围内，优选保持在20℃至50℃的温度范围内，尤其保持在28℃至43℃之间，则具有有利的温度范围。

[0039] 按权利要求25所述的措施也是尤其有利的。一方面由此实现电解液体的冷却和/或漩流，并因此同时在电解液体中电解产生的气体成份方面提高气体析出速度或气体析出效率。但另一方面，也可在电解反应系统中简单地调节气体混合物的燃烧值或能量值。尤其可通过相应地调节输入的环境空气或气态氮气的量而这样调整其能量值或燃烧值、尤其是其燃烧速度，即使得可在符合标准的消耗体中、例如在内燃机或加热装置中进行无问题的燃烧。因此，输入的气体实现双重效果或多重效果，其中总的效果达到高得令人惊讶的程度。

[0040] 按权利要求26所述的措施也是有利的。由此也以简单且有效得令人惊讶的方式提高电解反应系统的效率。尤其可因此改进产生或释放的氢气或气态氧的数量。这一点归因于气泡的加速气体析出或紧密分离。

[0041] 在权利要求27中说明另一有利的实施方式。因此提供多重应用或提供有利的应用。特别是，由此低压也用于协助或加速电解反应系统中的气体析出或气体脱离，所述低压是由消耗体或其机组（如低压泵或用于燃烧室的增压装置（如涡轮增压机））形成。由各消耗体或其燃料输入装置形成的各低压在此可通过由现有技术已知的任意的调节措施保持在确定的、认为最佳的区域内保持。

[0042] 通过按权利要求28和/或29所述的措施可实现有利的实施例。由此尤其可创造有利的流动，或在电解质中形成限定的流动方向，此流动方向从电极的下方端部部段开始朝其上方端部部段的方向延伸。

[0043] 按权利要求30所述的措施，如果在电极结构下方的电解质流动速度相对较小，则在电极之间的部段中加速电解液体。即实现文氏管效应，并因此提高各个电极之间的流动速度。因此，还可改进脱离功率，尤其是每个时间单位内的脱离率，并且还可改善气泡脱离或分离的强度。

[0044] 按权利要求31所述的措施也是尤其有利的。特别是，即使在构造体积相对紧凑的情况下，通过彼此联接的电极的这种多重布局也提高电解效率。此外，由此实现多层的冷凝器效应，因为各个电极对之间的电场分别具有至少差别细微的特性，这有利于实现高效的电解过程。

[0045] 因为其它位于内部的管状电极相互间具有变得越来越大的间距，所以至少局部地补偿在各种不同的电极对之间存在的各自的间隙体积。特别是由此，与中心的或更靠内部的电极对之间的间隙体积相比，位于外部的电极之间的间隙体积设计得相同或近似相同。通过经验尝试表明可由此实现较高的电解效率。

[0046] 此外，按权利要求32所述的措施是有利的，因为借助相对较低的电功率或借助相对较低的磁性场强，机械振动可被至少强加给电极结构的至少个别电极。特别是由此以简单的方式提高脱离效率或气体析出速度，并因此整体上提高电解反应系统的效率。

[0047] 此外，按权利要求33所述的措施是有利的，因为由此在相对较弱的电磁场强下，可在电极结构的各个电极上产生相对紧密的机械振荡。此外由此提供流动通道或溢流通道，其额外地改善气泡从电解液体中的气体析出。

[0048] 此外，按权利要求34所述的措施也是有利的，因为由此限定电磁场相对更强或更紧密的区域，并提供磁场强度相对更小的另外的区域。此不均匀性（即场强关于环形圆周增大或变小）相应地对电解反应系统的有效性或整体效率都有积极的影响。

[0049] 通过按权利要求35所述的措施，在局部绕组的角度延伸范围和位于局部绕组之间的绕组空置空间之间提供有利的关系。特别是由此实现分散在电磁线圈的环形圆周上的局部绕组的适当数量。

[0050] 按权利要求36所述的措施也是有利的，因为由此生成足够的场强或足够强的磁场，以便以有利的方式影响或加速电解过程。

[0051] 按权利要求37所述的措施也是有利的，因为由此磁场强或磁通量密度是变化的，或沿环面形的线圈的圆周方向交替地上升和下降。这对于取消电解质的原子、尤其是水分子之间的联结力是有积极作用的，由此改进所述反应系统的电解效率。

[0052] 最后，按权利要求38所述的措施是有利的，因为由此磁场线能够以集中的形式作用到电极结构和电解质上。附图说明

[0053] 为了更好地理解本发明，借助以下附图详细地阐述本发明。

[0054] 分别在明显简化的示意性的附图中：

[0055] 图1示出电解反应系统的实施形式的原理图，其示出多个技术实施方案或者改进方案；

[0056] 图2示出电解反应系统的第一实施形式的透视图；

[0057] 图3示出具有星状扇形展开的板状电极的电极结构的俯视图；

[0058] 图4示出星状电极结构的另一实施例的俯视图，该电极结构包括在横截面中楔形或扇段形地构成的板状电极；

[0059] 图5示出如应用在电解反应系统中的电磁线圈的实施形式；

[0060] 图6示出电解反应系统的另一实施形式的纵剖图；

[0061] 图7示出按照图6的VII–VII线截取的图6的电解系统；

[0062] 图8示出在电解反应系统内部的电极结构的另一实施形式的俯视图；

[0063] 图9示出如有利地应用在电解反应系统中的电磁线圈的另一实施形式。

具体实施方式

[0064] 首先声明，在不同描述的实施例中相同的部件用相同的附图标记或相同的部件名称来表示，其中包含在整个描述中的公开内容适当地转嫁到具有相同附图标记或相同部件名称的相同部件上。此外，在描述中选用的位置说明（例如上、下、侧面等）涉及直接描述或示出的附图，并在位置变化时适当地转换到新的位置上。此外，来自所示出的或描述的不同实施例中的单个特征或特征组合也可以是本身独立的、有发明创造性的或按本发明的解决方案。

[0065] 在具体描述中对数值范围的所有说明应这样理解，即这些任意的以及从中得出的所有局部范围都包含在内，例如1至10的说明应这样理解，即所有的局部范围从下限1和上限10开始都包含在内，即所有的局部范围都以下限1或更大的数值开始，并以10或更小的数值结束，例如1至1.7或3.2至8.1或5.5至10。

[0066] 图1关于电解反应系统的原理和技术构造方面示出电解反应系统1的实施形式的示意图。在此明确声明，不是所有在此示出的措施都归入本发明的主题。当然，图1所示的各个构造或方法措施也可转嫁到以下阐述的实施例上。

[0067] 所说明的电解反应系统1用于通过使用电解方法制备气态氢和氧。特别是，在该电解反应系统的运转过程中，借助电解反应系统1，电解质、尤其是水或含水的电解质、尤其是由水或提高其传导性的添加物（例如硫酸）构成的混合物通过电解过程分解成气态氢和气态氧，并转变成相应的气体混合物。

[0068] 如本身已知的那样，这样的电解反应系统1包括至少一个反应室2，所述反应室用于容纳或存储含水的或基于水的电解质和至少一个电极结构3，所述电极结构由多个阳极和阴极的电极构成。

[0069] 反应室2优选通过基本上呈中空圆柱体的容纳容器4构成，至少一个电极结构3设置在该容纳容器中。按第一实施例，电极结构3由多个星状扇形展开的板状的电极5、6构成。彼此相邻的电极板5、6在此交替地构成阴极和阳极。在电解系统中已知用于构成连续的阴极和阳极的各个电极5、6的连续的交替的极性。代替星状扇形展开的板状的电极5、6，按另一实施例还可以使用中空体状的、尤其是棱柱体形的电极或管状的电极，如下文所述。

[0070] 在这个具有星状扇形展开的或辐射状延伸的电极板5、6的实施例中，该电极结构3的虚拟的扇形轴线7基本上定向或定位到容纳容器4的虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线8上，或基本上与该容纳容器的圆柱体轴线或竖直轴线8重合地定向或定位，如共同观看图2和3可见。各个板状电极5、6在此竖直地构成，即各个板状电极板5、6的平面侧呈墙壁状地定向，并以0.5mm至15mm、优选1mm至5mm的相对紧密的间距间隔开。板状电极板5、6的厚度为0.1mm至5mm，优选约为1mm。

[0071] 如最佳由图3可见，在星状或扇形的电极结构3的相邻电极板5、6之间存在变化的间距9、9’。在直接相邻的电极板5、6之间的变化的间距9、9’由各个板状的电极5、6关于电极结构3的共同的虚拟的扇形轴线7的星状或扇形延伸而引起。特别是，各个电极板5、6从共同的虚拟的扇形轴线7开始沿扇形轴线7的径向方向延伸。在按图3的俯视图中，电极5、6呈V形定向。因此，在直接相邻的电极板5、6之间分别存在展开角10、尤其是所谓的圆心角或弧度α，其取决于环状或辐射状地围绕扇形轴线7设置的电极板对5、6的数量，如从图3中明确可知。由于各个电极板5、6的星状设置结构并由于由此产生的根据距扇形轴线7的距离而变化的间距9、9’，有利于电解过程的效率。特别是，通过变化的间距9、9’或通过相邻电极板5、6之间的限定的展开角10，可更好地考虑电解质的不同水质或不同传导性。特别是，如果存在不同的或缓慢摆动或浮动的水质，或如果其传导性不同，则也可实施更高效或功能强劲的电解过程。也就是说，在变化的水质方面，或在变化的传导性方面，或在其它在电解过程的持续或推进期间发生变化的物理特性方面，所提及的星状实施方案是相对不敏感的。此外，通过这些措施有利于或有助于电解产物（尤其是氢和氧）从电极结构3中的气体析出。这可在限定的时间段内实现更高的效率或更高的电解功率。按实用的构造方案，在相邻电极5、6之间构造的在离扇形轴线7最近的端部部段中的间距9为约
0.6mm，在与扇形轴线7相背离的端部部段中的间距9’为约4mm。

[0072] 在俯视图中看到，星状的电极结构3对于其边界优选构成为圆形。但也可设想到多边形的外轮廓。按尤其符合目的的构造方案，星状或扇形的电极结构3在俯视图中设计成圆环形，这最佳从图3中可看到。特别是，圆柱体形或管状的空置部位11可环形地围绕扇形轴线7构成，该空置部位可完全用电解质填满，和/或至少局部地起用于多余或溢出的电解液体或用于电解泡沫的流出腔或溢流通道或排出通道的作用，如下文还将详细阐述的那样。也就是说，在保持限定的径向间距12的情况下，各个电极板5、6优选围绕扇形轴线7扇形展开地或连续地设置，并在此沿扇形轴线7的径向定向，这最佳从图3中可看到。总的看来，这样构造的电极结构3基本上中空圆柱体地构成，如共同观看图2和3可知。该中空圆柱体形的电极体在此具有许多片状分层的、但彼此间隔开的、极性不同的电极板5、6，它们栅栏状或辐射状地围绕共同的圆柱体轴线或扇形轴线7延伸。在俯视图中，各个板状的电极5、6在此在一定程度上是星状电极结构3的从扇形轴线7开始的假想的射线。

[0073] 在此，各个电极板5、6关于板式电极的彼此相对的平面侧具有相同或不变的厚度。代替构成板状电极5、6，还可以在俯视图中在电极结构3上构成基本上扇段形的电极5、6、尤其是扇段形的阳极和阴极，如从图4中示例性和示意性可见。

[0074] 在俯视图或横截面中扇段形地构成的电极5、6同样围绕共同的扇形轴线7设置。各个扇段形电极5、6在此优选以距扇形轴线7径向间距12地设置。在此还规定，星状或扇形地设置横截面（按图4）呈扇段形或近似扇段形的电极板5、6。因此该电极结构3也具有基本中空体形状，因为圆柱体形或管状的空置部位11优选环形地围绕虚拟或假想的扇形轴线7设置。但与图3所示实施例不同的是，相邻电极5、6之间的在距扇形轴线7不同径向间距时的间距9保持恒定或近似恒定，如从图4可知。

[0075] 沿虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线8的轴向方向，即沿容纳容器4的竖直轴线的轴向方向，优选至少在按设计构成为星状的电极结构3的上方和/或下方设置至少一个电磁线圈13。在此，由电磁线圈13通过用电能加载而形成的电磁场作用在电解质上并还作用在反应室2中的电极结构3上。也就是说，线圈13这样设置和确定尺寸，即使得电磁场的场线切割或影响电解质并还切割或影响电极结构3的阳极和阴极的电极5、6。

[0076] 至少一个电极结构3优选完全浸入电解质中，所述电解质优选由水或含水溶液构成。但也优选地，至少一个电磁线圈13设置在电解质的常规或最小液位14之下。也就是说，用于产生电磁场的电磁线圈13也优选至少大部分（优选完全）浸入电解质中。这一点是重要的，以便一方面使电解质振荡或高频率振动，另一方面至少间接地还使阳极和阴极的电极5、6振荡或高频率振动，并因此帮助或加速气泡在电极5、6上的脱离以及氢气泡或氧气泡从液态电解质中的气体析出。特别是，至少一个电磁线圈13的电磁场这样使电极结构3的阳极和阴极电极5、6机械振荡，即帮助在阳极和阴极电极5、6上产生的气泡（尤其是各自的氢气泡和氧气泡）的脱离。此外，至少一个电磁线圈13的电磁场还实现电解过程的离子化、强化或激烈化。

[0077] 阳极和阴极的电极5、6由铁磁材料、尤其是由可受磁场影响的材料构成，例如由含铁金属和/或贵金属（例如所谓的不锈钢）构成，或由其它不生锈的钢构成。通过电磁线圈13的具有相对较低振幅的高频率机械振荡，强化或加速在电极5、6上的气体脱离。随之而来的是，电极5、6的作用面相对于电解质保持得尽量高，从而电解过程或电极5、6的电极面的效率或生产能力较高地保持或最大化。这一点加速电解过程，或由此在限定的时间段内改善或最大化分解过程。也就是说，可由此改进或提高电解反应系统1的电解功率或分解功率。特别是，通过所述措施在每时间单位内提高进行的转换或分解工作，从而还借助体积相对较小或构造紧凑的反应系统1，对氢气和氧气或关于相应的气体混合物实现高排放功率。所提到的电解反应系统1因而具有较高的反应成效或反应速度。至少局部地浸入电解质中的电磁线圈13在此提供协同效果，因为它一方面导致电离，另一方面用作用于电解质或电极5、6的振荡生成器。

[0078] 按有利的备选方案或改进方案，在至少一个电磁线圈13的上方设置由多个阳极和阴极电极5、6构成的另一电极结构3’。这个另外的设置在电磁线圈13上方的电极结构3’优选完全、尤其是尽可能完全地浸入到反应室2内的液态的尤其是含水的电解质中。

[0079] 如同在图1中示例性且示意性或原则性示出的那样，被能量加载的电磁线圈13的电磁场振动地作用于设置于下方和/或上方的电极结构3、3’的电极5、6，或者被能量加载的电磁线圈13也借助振荡或振动作用于电解质，从而有助于或强化电极5、6的气泡脱离或在电解质中的气泡输送。

[0080] 备选地还可考虑的是，电磁线圈13构成在电极结构3下方，尤其是设置在反应室2或容纳电解质的容纳容器4的底部部段中。

[0081] 电极结构3优选以距反应室2的底部部段或底板一定竖直间距地设置。因此，在电极结构3的下方存在限定的电解质体积，或者可因此在电极结构下方聚集确定的电解质数量，并且在电极结构3下方形成靠近底部的流动通道。沿圆柱体轴线或竖直轴线8的轴向方向定位在电极结构3下方的电磁线圈13’在此优选同样距反应室2的底部部段一定距离，以便能从底部部段开始沿竖直方向朝上、尤其是沿朝电解反应系统1的气体腔的方向在电极结构3内部在电解质中形成流动。

[0082] 按有利的实施例，如共同观看图1和5可见，至少一个电磁线圈13在俯视图中基本上环形地构成。圆环状的电磁线圈13的中心点或中点15在此位于容纳容器4的圆柱体轴线或竖直轴线8上或附近，或位于电极结构3的扇形轴线7上或附近。也就是说，线圈12的基本成圆盘形的中心面16横向于、尤其垂直于圆柱体轴线或竖直轴线8或垂直于扇形轴线7定向，如最佳由图1可见。

[0083] 线圈13的绕组体17优选构成为环形或环面形。该绕组体17优选由不可磁化的材料构成，尤其由塑料或类似材料构成。也就是说，电磁线圈13优选设计成无铁芯的，尤其构成为空心线圈。该绕组体17承带至少一个线圈绕组18，该线圈绕组包括多个绕组，尤其包括成百或成千个绕组，这些绕组缠绕在绕组体17的周围。但代替构成绕组体17，还可能的是，至少一个线圈绕组18设计成自承带的，即没有形成绕组体17，并因而在一定程度上设计成具有固有稳定性。

[0084] 线圈绕组18的各个绕组都径向或基本径向于环形线圈13定向。特别是，各个绕组呈环形或线轴形地围绕隆起状的绕组体17延伸，如最佳由图5可知。按优选的实施例，构成四个缠绕的局部绕组19、19’、19”、19”’，它们围绕绕组体17或线圈13的圆周分散地设置且分别彼此间隔开。各个局部绕组19-19”’在此串联联接。优选地，在各个局部绕组19-19”’之间构成有绕组间距20、20’、20”。

[0085] 按有利的改进方案，构成三个分别相对于线圈轴线或中点或中心点15成45°偏移设置的、相叠缠绕的线圈绕组。特别是，由此形成至少三层的线圈绕组18，其沿环面形的线圈13的圆周方向的绕组间距20、20’、20”连续或彼此错开地构成。

[0086] 按有利的实施例，至少一个电磁线圈13与电极结构3承载负荷地相连，或相对于电极结构3承载负荷地支撑。也就是说，至少一个电磁线圈13例如不是直接与反应室2相连，而是尽可能直接与电极结构3机械地相连。由此尽可能大量地将振荡传递到电极结构3上。在按图2的构造方案中，电磁线圈13容纳在中空圆锥形或漏斗形的保持元件中，该保持元件支撑在电极结构3的上侧。因此，电磁线圈13的机械振荡或振动传递到电极结构3上，且反之亦然。在按图6、7的实施例中，至少一个电磁线圈13通过夹子状的支撑或保持装置承载负荷地固定或支撑在电极结构3的上侧上。

[0087] 电极5、6以适宜的方式这样保持或支承，即它们可在电解池中尽可能自由地振荡。单侧或舌状的保持或支承对此是有利的。备选地可设想到，在电极5、6的最多两个彼此相对的边缘部段或端部上保持电极5、6，如在图2中示例性所示。

[0088] 电极结构3的各个阳极和阴极的电极5、6以已知的方式由第一电能源21供应电能。第一能源21在此优选构造为用于脉冲式地向阳极和阴极的电极5、6供应能源。

[0089] 至少一个电磁线圈13由另一电能源22供应电能。该另一电能源22在此优选构造为用于脉冲式地向至少一个电磁线圈13供应能源。

[0090] 第一能源21和另一能源22优选分别向电极5、6或线圈13供应脉冲式的直流电压，该直流电压在各个电压脉冲或能量脉冲之间具有变化的振幅高度和限定的脉冲间歇。能源21、22优选通过电力能量转换器构成，尤其是通过转换电路或信号发生器构成，如现有技术早就已知的那样。各能源21、22由公共供电网、或优选由直流电压源、尤其是由电化学的电压源（例如蓄电池）供应电能。优选地，用于能源21、22的能量供应装置通过蓄电池构成，尤其是通过至少一个端电压为12V或24V的铅蓄电池构成。该能量供应装置尤其由机动车的12V/24V的整车电源构成。

[0091] 按有利的措施，与用于向至少一个电磁线圈13供应能量的第二能源22的能量频率相比，用于向阳极和阴极的电极5、6供应能量的第一能源21的能量频率这样选择，即使得电解反应系统1至少有时在其谐振频率附近或以其谐振频率工作。第一能源21和另一能源22的各自的能量频率彼此协调一致，使得电解系统在谐振状态或准谐振状态下工作，并且在此电解质高效地以化学方式分解成气态氢和氧。因此，决定性地影响各个气泡从阳极和阴极的电极5、6脱离的程度或效率。特别是，通过电场或电磁场在反应室2中的作用，一方面帮助或加速电解分解过程。另一方面，通过力或振动的电磁耦合，在电解质中和/或金属的（尤其是铁磁性的）电极5、6中产生振动或振荡，其有利于气体脱离并因此有利于分解过程。

[0092] 在此，用于向阳极和阴极的电极5、6供应能量的第一能源21的能量频率比用于向至少一个电磁线圈13供应能量的第二能源22的脉冲频率或能量频率高几倍。与第二能源22的供应频率相比，第一能源21的供应频率至少是其百倍直至约万倍或十万倍、优选约千倍。因此，用于电极结构3的电能量供应与用于至少一个电磁线圈13的电能量供应之间的频率比例优选为约1000:1。用于线圈13的能量频率例如为约30Hz，用于阳极和阴极的电极5、6的能量频率为约30kHz。当然，也可对能源21、22设定或产生其它的基值或频率值。

[0093] 用于向阳极和阴极的电极5、6供应的第一能源21的电平可超过100V或超过1000V，尤其是最大达50kV，但优选小于10kV。

[0094] 各个电压值或频率值主要取决于反应室2内部的各个部件的结构性布局和几何尺寸，并可按照经验或在专业知识的范围内分别协调一致或适配。

[0095] 按有利的实施例，在反应室2（尤其是电解质容积或用于电解质的容纳容器4）的下方部段中设置至少一个输入孔口23，用于补充和/或连续或间断地重新填充电解液体。通过已输入到或可输入到电解池的下方部段中、尤其是底部部段中的电解质而产生电解液体的漩涡或漩流，因此以有利的方式帮助或加速气泡在阳极和阴极的电极5、6上的脱离。

[0096] 可替代地或与之结合地，在反应室2中、尤其是在用于电解质的容纳容器4中构成器件24，用于搅动电解质，尤其是用于在电解质中形成流动（例如紊流式的流动）。搅动器件24可由现有技术已知的任意的用于在液池中产生流动或漩涡的措施来实现。有利的实施例规定，用于搅动电解质的器件24通过通到反应室中的用于电解质的吸入和/或排出喷嘴25形成。优选地，设置多个用于电解质的吸入和/或排出喷嘴25，它们优选配设给用于电解质的容纳容器4。根据期望的漩涡或各漩涡力的分布，可在各个要求范围内显著地改变吸入和/或排出喷嘴25的数量。还根据吸入和/或排出喷嘴25的直径，可优选在用于电解质的容纳容器4的底部区域内构成至少两个或几百个这样的吸入和/或排出喷嘴25。按有利的改进方案，多个吸入和/或排出喷嘴25的至少个别作用轴线倾斜于底部部段定向。特别是，吸入和/或排出喷嘴25的作用轴线可与反应室2的圆柱体轴线或竖直轴线8成角度地定向，以便在电解池中形成紧密的漩涡或深远的流动，其有利于氢气泡或氧气泡从阳极和阴极的电极5、6或从电解质内部朝上输出至气体析出区域、尤其是输出至反应室2的气体腔26。

[0097] 当然还可能的是，用于搅动电解质的器件24通过至少一个浸入电解液体中的搅动器构成，以代替通过引入液体或气体在电解质中产生漩涡或流动。按有利的措施，用于在电解质中强制引起流动的器件24这样构成，即使得围绕容纳容器4或反应室2的圆柱体轴线或竖直轴线8形成近似螺纹线状的流动，其中该螺纹线状的流动的蔓延方向从电解质的底部部段开始朝电解池的表面的方向延伸。

[0098] 按有利的实施例，在反应室2中设置至少一个溢流边缘27，该溢流边缘构造为用于限定电解质的最大液位28。按有利的实施例，至少一个溢流边缘27通过中空圆柱体形或中空棱柱体形的电解质容器30的至少一个上方的边界边缘29形成。电解质容器30优选具有竖直定向的圆柱体轴线31，该圆柱体轴线优选与反应室2的圆柱体轴线或竖直轴线8重合或至少近似重合。作为电解质容器30的上方的边界边缘29的替代或补充，至少一个溢流边缘27可通过至少一个在电解质容器30的外罩中的孔或其它缺口形成。但是，电解质容器30的上方部段优选尽量敞口地、尤其在整个横截面上敞口地构成，以便有利于良好地分离或排出通常在电解过程中产生的泡沫32、特别是形成在电解质上的泡沫冠。特别是，如果液体水位或电解质水位与溢流边缘37处于同一高度，则能够有效地排出电解质上的泡沫32。电解质的初始液位33优选约低于溢流边缘27。在电解过程激活的过程中，首先通过在电解质中形成气泡而明显可见地提高电解质体积。也就是说，在电解反应系统1的运转过程中，电解质水位在反应室2中、尤其在容纳容器4或电解质容器30中上升。因此，电解质的初始液位33优选低于电解质容器30的溢流边缘27。溢流边缘27至少限定在电解质容器30中的最大可能的电解质水位。在达到或超过该最大的电解质水位时，有效地排出电解质泡沫或泡沫冠。

[0099] 按所示的实施例，从电解质容器30的中心区域开始朝外地、尤其是沿圆柱体轴线31或竖直轴线8的径向方向将泡沫冠或泡沫32亦或溢流或多余的电解液体排出。按可替代的或可组合的实施例，还可能的是，在设置于电解质容器30的中心区域中的出水通道34中将泡沫32或流过至少一个溢流边缘27的电解质排出，如虚线所示。在此中心的或设置在中心的出水通道34中，溢出的电解质或通过溢流边缘27’输出的电解质泡沫可朝下导出，并优选再次混入电解质容器30中，如下文还将详细阐述的那样。

[0100] 优选地，在反应室2的底部部段中构成收集部段35，用于流过溢流边缘27的电解质或电解质泡沫。收集部段35在反应室2的确定的竖直高度上延伸，并阻止或避免电解获得的气体从排出孔口36排出，所述排出孔口用于受控地从反应室2中排出电解质。收集部段35可通过反应室2的底部部段中的确定的电解质水位构成，或通过其它虹吸状的气障构成。收集部段35或相应的液体虹吸装置的作用主要是，尽量气密地封闭反应室2，或尽量阻止氢气和氧气通过底部附近的用于电解质的排出孔口36排出或吸出。用于流过溢流边缘27的电解液体或用于排出的电解质泡沫的例如虹吸式的收集部段35相对气密地封闭排出孔口36，相反也能够通过至少一个排出孔口36从反应室2中受控地排出电解液体。尤其是确保在收集部段35中存在或形成确定的液体水位，以便实现足够气密的气障。

[0101] 收集部段35中的液体水位优选低于电解质在电解质容器30内的常规液位33。收集部段35可按描述环形地设置在电解质容器30的周围，或者如果多余的电解质中心地导入到设置于中心的出水通道34中，则收集部段35设置在电解质容器30的中心区域中，如用虚线所示的实施方案描述的那样。当然还可替代地，借助至少一个用于电解液体的收集部段35，可实施组合的外部和内部收集亦或瀑布式的电解质收集，以实现电解质泡沫或电解液体的脱离和气体析出。

[0102] 还适宜的是，设置至少一个回馈装置37，用于流过容纳容器4或电解质容器30的溢流边缘27的电解质成份。借助回馈装置37，电解质至少再次混入到中空圆柱体形或中空棱柱形的电解质容器30或反应室2中。优选地，在用于电解质的回馈装置37的至少一个导管内部还设置有液体罐38、尤其是储水容器39，其中存放或缓冲一定量的电解质、尤其是形式为水的液态电解质。从此液体罐38出发，电解液体连续或间断地供应给反应室2内部的电解过程。至少一个回馈装置37在此在一定程度上延伸通过或经过液体罐38。也就是说，回馈装置37一方面通到液体罐中，并且回馈装置37从液体罐38开始再次朝反应室2的方向行进，以便在容纳容器4或电解质容器30中供给或重新填充电解液体。在液压方面，在反应室2和液体罐38或储水容器39之间的电解质循环41可与内燃机的燃料供应系统的始流和回流相类似。

[0103] 在此在回馈装置37中可设置至少一个过滤装置40，用于过滤残留物、尤其是在电解质或电解处理的水中的污染物。为了形成主动的或强制性的水循环或电解质循环41，至少一个液体泵42联接到与反应室2相连的用于电解质的回馈装置37或输入导管中。适宜的是，回馈装置37也用作用于电解质的冷却装置43，或包括冷却装置43。冷却装置43可通过回馈装置37本身的导管连接和/或通过额外的换热器、尤其是通过空气/液体交换器（例如散热片）构成。换热器44或散热片可构成在导管复合结构中和/或在液体罐38或储水容器39上。按优选的实施例，冷却装置43这样确定尺寸或回馈装置37这样测量，即使得电解质的温度保持在20℃和60℃之间的范围内，尤其在28℃和50℃之间的范围内，优选在35℃至43℃。尤其在最后所述的电解质温度范围内，发生最佳或相对更有效的电解过程。尤其在此温度范围内只需相对少量或相对较少功率的电能。冷却装置43当然也可通过其它无源和/或有源作用的冷却装置构成，例如现有技术已知的众多实施形式。

[0104] 按有利的实施例，电解反应系统1因而具有连续或不连续的用于电解质的流入口45和流出口46。特别是，通过这些电解质的流入口45和流出口46，在反应室2中或在其电解质容器30中提供或形成含水或由水构成的电解质的随时间逐渐的更换或重新填充。在此，优选形成封闭的电解质循环41，液体罐38和至少一个液体泵42在该电解质循环中作用。

[0105] 按有利的改进措施，优选在反应室2的底部部段和/或外罩区域内构成至少一个通穿孔47，用于待导入反应室2、尤其是用于电解质的容纳容器4中的环境空气48。为此备选或附加的是，至少一个通穿孔47也用于将氮气或其它不可燃的气体输入容纳容器4、尤其是电解质容器30中。至少一个通穿孔47在此直接通到电解池中，电解池在反应系统1的运转过程中位于反应室2、尤其是电解质容器30中。优选构成多个分散地设置在电解质容器30的底部部段和/或外罩区域中的通穿孔47，用于环境空气48和/或氮气。尤其可直接将环境空气48和/或氮气输入或导入电解质中，从而产生液体或气体混合物，并在电解质中产生流动或漩流。必要时，可设置调节器件49、尤其是阀装置或类似物，其用于调节流入电解质中的环境空气48和/或氮气的量和/或压力。优选在压力下引入环境空气
48或氮气或其它不可燃的气体。也就是说，环境空气48或氮气被主动地吹入反应室2中。
必要时，也可通过在反应室2中形成低压，吸入相应的气体或气体混合物（例如空气）。通过前面描述的通穿孔47（环境空气48或氮气借助该通穿孔直接吹入或引入电解质中），一方面有助于粘附在电极结构3上的氧气泡或氢气泡的脱离。此外，也可通过将空气或氮气引入电解质中实现电解质的漩涡或混搅。这在电解功率方面、尤其在电解反应系统1的工作效率方面产生积极的作用。

[0106] 优选设置多个通穿孔47，通过该多个通穿孔可有针对性且分散地将空气或氮气引入用于电解质的容纳容器4中。按有利的实施例，这些通穿孔47定位在反应室2的底部部段上，尤其定位在电极结构3的下方。

[0107] 按有利的改进的措施，电解反应系统1配设有至少一个器件50，用于在反应室2、尤其在其气体腔26内形成低压。此低压在此关于大气环境压力应这样理解，即产生低压的器件50在反应室2内、尤其在气体腔26内提供限定的低压比例。按第一实施例，器件50可通过低压泵构成。按有利的实施例，用于形成低压的器件50通过连接到反应室2上的、用于化学能量载体氢的消耗体构成。该消耗体按有利的实施例由内燃机51、尤其是由汽油发动机、燃气发动机或柴油发动机构成，该消耗体在释放热能的情况下将氢气的化学能转换成动能。该消耗体当然还可通过任意的加热系统或用于发电的发电机构成。按有利的实施例，通过在反应室2（尤其是其气体腔26）与内燃机51或其它用于将氢-氧混合物的化学能转换成热能或动能的燃烧系统的燃料输入口53、尤其是吸管通道之间形成流体技术方面的连接52，可在反应室2中形成低压。因此，在电解质和电极结构3方面提高气体析出效率，并提高电解反应系统1的可达到的电解效率。

[0108] 在图6、7中示出用于产生气态氢和氧的电解反应系统1的另一实施例。此实施例是按本发明的反应系统1的本身独立的实施例。对于相同的部件，在此使用与前面附图相同的附图标记或部件名称。为了避免不必要的重复，请参照前述附图的详细描述。应明确声明，不是所有在这些附图中描述的特征或结构性措施都是按本发明的反应系统1的强制性组成部分。此外，具有前述附图特征的特征组合可以是按本发明的实施例。

[0109] 这个电解反应系统1也包括用于容纳电解质（例如水、含水溶液或与提高传导性的添加物结合的水混合物）的反应室2。此外，在反应室2中设置至少一个电极结构3，其由多个阳极和阴极的电极5、6构成。在此实施例中，电极结构3由至少两个、优选超过至少三个同轴或近似同轴地嵌套设置的管状的电极5、6构成。在所示的实施例中，构成五个同轴设置的嵌套联接、尤其是嵌套插入的管状电极5、6。在此上下文中需指出，具有圆形或圆环形或椭圆形横截面的电极5、6是优选的。但当然还可能的是，设置具有棱柱体形、尤其是正方形、长方形或其它多边形横截面的管状电极5、6，用于代替具有中空圆柱体形的管状电极5、6。各个电极5、6优选交替地或彼此相继地分别在电解反应系统1中构成阳极和阴极。

[0110] 彼此相邻设置的、管状的电极5、6的圆柱体形的外罩面或由多个彼此成角度定向的面组成的棱柱体形的外罩面彼此间隔开地构成。特别是，在各个圆柱体面或外罩面之间、尤其在各个电极5、6的内表面和外表面之间构成限定的间距54或55。按有利的措施，与管状电极结构3的更靠内部的、尤其是设置在中心管轴线56附近的电极5、6或更靠内部设置的电极对5、6相比，在管状或中空棱柱状的、嵌套设置的电极5、6之间的间距54或间隙从更外部的电极对5、6开始尺寸增大或变大。也就是说，在电极结构3的中心，在管状或中空棱柱体形的电极5、6之间存在的间距55优选大于更外部的或包围内部电极5、6的电极对5、6之间的间距54。

[0111] 管状电极5、6的各个虚拟的管轴线56优选竖直定向。在此，管状电极5、6的远侧的端部部段分别敞口地构成。各个管状电极5、6在其长度或高度方面优选具有恒定的横截面。

[0112] 重要的是，在管状或中空棱柱体形的电极5、6的外罩面或圆柱体面之间构成至少近似中空圆柱体形或棱柱体形的间隙57、58。通过电极结构3的不同电极5、6之间的至少一个间隙57、58允许或有利于气泡的发出。因此特别是，在电解过程中粘附或存在于阳极和阴极的电极5、6上的气泡可有效地输出至位于电解质上方的气体腔26中。在此产生一种吸入效应，它帮助气泡从电解质中发出。该效应通过位于电极结构3下方的电解质体积并通过管状电极结构3内部的文氏管效应加强。

[0113] 特别是，通过相邻电极5、6之间的至少一个近似中空圆柱体形或棱柱体形的间隙57、58，实现一种用于气泡的烟囱效应，并因此提高其发泡速度或放气功率。通过电极或电极对5、6的瀑布布局或多重布局，额外提高此效果。

[0114] 在虚拟的中心管轴线56方面，至少在管状电极结构3的上方设置至少一个电磁线圈13，如在前面已描述的那样。重要的是，在对电磁线圈13加载能量时产生或形成的、优选交替或脉冲式的电磁场作用到电解质上，也作用到电极结构3上。特别是，场线以足够的强度既切割电极结构3，也切割电解反应系统1中的电解质体积。对位于电极结构3上方的电磁线圈13来说，备选或与之结合的是，也可在电极结构3下方构成至少一个电磁线圈13。

[0115] 此外，电极结构3通过至少一个电磁线圈13置于机械振荡或振动中，其协助或加速气泡从电解质中的发出。此外，电磁线圈13的电场主要还会对电解式的转换或分解过程产生有利的影响。

[0116] 按有利的实施例，电解反应系统1的反应室2具有基本中空圆柱体形或中空棱柱体形的主体形状。虚拟的圆柱体轴线或竖直轴线8、尤其是反应室2的外罩面在此竖直或至少近似竖直地定向，如从图6或图2示例性可见。

[0117] 如最佳从图2和图6可见，适宜的是，反应室2包括或具有基本中空圆柱体形或中空棱柱体形的容纳容器4，在此容纳容器中设置有至少一个星状或管状的电极结构3。按图1、2的实施例，用于电解质和用于至少一个电极结构3的容纳容器4在上方的端部部段中敞口地构成。此外，其外罩面或圆柱体面与反应室2的内表面间隔开地构成，如最佳从图1可见。因此，以简单的方式形成前面描述的离析或收集部段35。按有利的措施，星状电极结构
3的虚拟的扇形轴线7或管状电极结构的虚拟管轴线56基本上位于容纳容器4或反应室2的虚拟的圆柱体轴线8上，或与容纳容器4或反应室2的虚拟的竖直轴线8重合，如主要从按图1和6的视图可知。

[0118] 在图8中可看到电极结构3的另一示意图或原理图。在此，容纳容器4或反应室2设计成中空圆柱体形，尤其在横截面中呈环形。按备选的实施例，如用虚线所示，反应室
2或容纳容器4也可具有其它中空棱柱状体形的主体形状，尤其具有多边形的横截面形状，但拐角或边缘区域倒圆是有利的。在反应室2的内部设置有多个电极结构3、3’。尤其在此构成一束管状电极，其中各个电极对5、6分散地设置在用于电解质的容纳容器4的内部。
特别是在此，在容纳容器4的中心构成第一电极结构3，并且多个另外的电极结构3’环状地定位在中心电极结构3的周围。同样，电极形式的混合形式也是可能的。例如，横截面呈圆环形的管状电极5、6以及横截面呈多边形的、尤其四边形的管状电极5、6可组合在一起，以提高容纳容器4内的填装密度。

[0119] 在设定管状或中空棱柱体形电极5、6的尺寸时，应注意的是，其刚度尽量不超过确定的上限值。电极5、6的壁厚59、60特别是应该这样确定，即至少一个线圈13的电磁场激发起电极结构3或至少个别电极5、6的机械振动。因为电极5、6由导电的材料、尤其由铁磁材料构成，所以至少一个线圈13的电磁交变场或电磁脉冲场具有振动或激发振荡的效应。因此，有利于气泡的脱离效率以及气泡从电解质中的发泡能力。特别是，各个电极5、6的壁厚59、60或材料弹性应该这样选择，即从电磁线圈13开始尽量紧密地激发起振动。

[0120] 按有利的改进方案，为了加强此脱离过程，至少一个板状的电极5、6（图1）或至少一个管状或中空棱柱体形的电极5、6（图6）具有至少一个裂缝61、62或多个缺口或穿孔。特别是，各个电极5、6具有至少一个机械弱化部或刚性减弱部，例如裂缝61、62或缺口或材料凹口或材料凹坑，以便在至少一个电磁线圈13的电磁场的影响下置于增强的机械振动中。这些措施也在氢制备的效率方面提高电解反应系统1的效率或反应时间。但还通过承载负荷的支撑，尤其通过至少一个电磁线圈13和电极结构3的至少一个电极5、6之间的尽量刚性的机械连接，实现电极5、6的紧凑或尽量无损耗的振动。此机械连接或包括装置优选设计成电绝缘的。

[0121] 借助上述电解反应系统1可生产的氢或氧的量足以无中断地驱动提供可观功率（例如30至100kW）的内燃机51，而无需中间存放化学能量载体氢。特别是，上述电解反应系统1在能量或功率方面如此有效或强大，使得电解式获得的氢气量足以向标准机动车中的马达供应足够量的形式为氢-氧混合物的燃料。特别是，所述的电化学转换装置（即电解反应系统1）可生产出如此大量的氢-氧混合物，使得通过它们在内燃机51、尤其是汽油或燃气或柴油发动机中的燃烧产生足够的动能，以便以惯常或必要的功率驱动商业上通用的机动车。在此重要的是，上述电解反应系统1无需中间存储或中间缓冲大量的氢气就够用，但仍实现各个机动车的标准运转。典型的是，气体腔26以及流体技术方面的与消耗体的连3 3
接52的体积小于0.5m。尤其是气体腔26的体积小于0.1m 就足以能用最大的输出功率
50kW“按需地”为内燃机51供应相应的燃料、尤其是氢/氧混合物。这是一个重要的安全方面，因为存在于电解反应系统1内的可点火的气态氢的量相对较少。源自此电解反应系统1的危险因此相对较小，或使潜在危险容易消除或容易控制。上述电解反应系统1尤其能以简单的方式来控制，以实现高的安全要求。这一点主要通过“按需“供应或按需提供各自所需的氢气或氢/氧混合物来实现。但是，这一点需要很高的效率和反应能力，上述电解反应系统1可满足该很高的效率和反应能力。尤其在电解反应系统1的相对短的开始阶段和加速阶段之后，可生产出足够数量或足够体积的氢气，以便能起动并持续地驱动或供应消耗体，此消耗体提供50kW或更多的输出功率。电解反应系统1、尤其是反应室2的构造体
3 3 3
积在此小于0.5m，尤其小于0.25m，典型地只有约0.02m。

[0122] 按照权利要求，电极结构3由多个星状延伸的电极板构成，或由至少一束同轴地嵌套设置的管状电极构成。因此，可实现最佳的电解功率。但还可考虑的是，借助其它由现有技术已知的电极结构，例如借助板状电极的瀑布布局或串联布局实现类似的效果，从而按权利要求的电极结构不必理解为强制性的。特别是在其它类型的电极结构中，只测算到相对细微的功率或效率损失。

[0123] 在图9中示出至少一个电磁线圈13的另一实施例，如在电解反应系统1中按前述说明可以有利的方式使用的电磁线圈。电磁线圈13的这个实施例因此可结合前述特征组合成有利的电解反应系统1。在下面的段落中，为相同的部件使用与前面附图相同的附图标记或部件名称。为了避免不必要的重复，请参照前述附图的详细描述。

[0124] 示意示出的电磁线圈13是图5所示实施例的替代方案，并优选与在图1、2和6中所示的前述实施例类似地设置在星状或管状电极结构3的上方和/或下方，从而其电磁场由于加载电能一方面作用到电解质上，另一方面作用到电极结构3上。

[0125] 因此至少一次设置的电磁线圈13基本上环面形或环形地构成，其中该电磁线圈包括多个电串联联接的局部绕组19、19’、19”、19”’。电磁线圈13的各个局部绕组19、19’、19”、19”’在此分别在圆周角63延伸上，此圆周角只是整个环形圆周64的一小部分，即
360°的环面形的电磁线圈13的一小部分角度。各个串联联接的局部绕组19、19’、19”、
19”’的圆周角63关于线圈13的整个环形圆周64典型地在20°至50°之间，尤其在25°和45°之间，优选为约30°。

[0126] 串联联接的、沿环形线圈13的圆周方向彼此相继的局部绕组19、19’、19”、19”’相互间构成空置角度65，其相当于前面所述的绕组间距20、20’、20”、20”’。在空置角度65内，在直接彼此相继的局部绕组19、19’、19”、19”’之间没有构成电磁绕组，而是在一定程度上设置无电磁绕组体的空置间距。适宜的是，在直接彼此相继的、串联联接的局部绕组19、19’、19”、19”’之间的空置角度65在10°至30°之间，尤其在15°至25°之间，优选为约
20°。此空置角度65或相应的绕组间距20、20’、20”、20”’限定电磁线圈13内的区域，在该区域中，与电磁线圈13的其中设置或定位有串联的彼此相继的局部绕组19、19’、19”、19”’的区域相比，不同的电磁关系占主导。在各个局部绕组19、19’、19”、19”’之间的由空置角度65限定的无绕组的自由空间，在借助电磁线圈13形成或可形成的电磁场内产生差异性，其有利于电解反应系统1中的电解过程。

[0127] 如果各个局部绕组19、19’、19”、19”’的圆周角63以及各个局部绕组19、19’、19”、19”’之间的空置角度65这样选择，即使得在超过一个完整的环形循环之后（即超过360°的绕组延伸之后）在相叠缠绕的局部绕组19、19’、19”、19”’之间构成偏移角66，则实现借助电磁线圈13产生或可产生的电磁场的特别有利的构造。也就是说，围绕环形或环面形的线圈13的第一次循环的局部绕组19、19’、19”、19”’相对于由局部绕组19、19’、19”、19”’构成的第二次或另一次环形循环的局部绕组19、19’、19”、19”’偏移一个偏移角66。因此，相叠的局部绕组19、19’、19”、19”’沿环形线圈13的圆周方向总是彼此偏移或位移，从而在相叠缠绕的局部绕组19、19’、19”、19”’之间不存在100%的重叠。

[0128] 按照适宜的实施例，彼此相继的、串联联接的局部绕组19、19’、19”、19”’的数量这样选择，即使得构成约三个完整的环形循环，也就是说，串联联接的局部绕组19、19’、19”、19”’在环形或环面形的线圈13的约超过1080°的范围内延伸。

[0129] 按照适宜的实施例，各个局部绕组19、19’、19”、19”’单层地缠绕，其中在一个完整的环形循环之后构成的局部绕组19、19’、19”、19”’虽然以相应的偏移角66进行缠绕，但基本上无气隙地在位于其下方或内部的局部绕组19、19’、19”、19”’上进行缠绕。

[0130] 电磁线圈13优选无核心地，尤其是没有电磁作用的核心地构成。电磁线圈13尤其设计成空心线圈，从而产生的电磁场以较高的程度作用到电解质和电极结构3上，并因此对电解反应系统1中的物理和化学流程产生很大的影响。

[0131] 局部绕组19、19’、19”、19”’包括多个线圈，尤其是包括成打、成百或成千的线圈，所述线圈由绝缘导体、尤其是漆绝缘的铜线构成。由彼此串联联接的彼此间隔开的局部绕组19、19’、19”、19”’构成的这些优选双层、尤其是三层构成的电磁线圈13因此具有第一线圈接口67和另一线圈接口68，在它们之间构成环形延伸的、彼此间隔开的局部绕组19、19’、19”、19”’。通过线圈接口67、68，电磁线圈13与电源22相连，如已在前面的描述中阐述的那样。由此，环形或环面形的电磁线圈13的更外部的局部绕组19、19’、19”、19”’的直径大于内部的局部绕组19、19’、19”、19”’的直径。

[0132] 代替在直接彼此相继的局部绕组19、19’、19”、19”’之间的示意性示出的电连接搭桥，当然还可能的是，各个局部绕组19、19’、19”、19”’不中断地或连续地、尤其是由一件式的电导线进行缠绕，从而省去至少唯一一个位于它们之间的连接搭桥。

[0133] 这些实施例示出电解反应系统1的可能的实施方案，其中在此需注意，本发明并不局限于专门示出的实施方案，而是各个实施方案彼此间的不同组合都是可行的，并且这些方案由于通过对本发明的技术操作的教导属于在本技术领域中操纵的专业人员的知识范围之内。因此所有可设想到的实施方案都包含在保护范围之内，这些实施方案通过将已描述的实施方案的各个细节组合起来而变得可行。

[0134] 例行地最后需指出，为了更好地理解电解反应系统1的构造，该电解反应系统及其组成部件局部未按比例和/或扩大和/或缩小地示出。

[0135] 可从描述中得出基于本发明的独立的解决方案的目的。

[0136] 各个在图1；2；3；4；5；6；7；8；9中示出的实施例构成独立的按本发明的解决方案的内容。与之相关的、按本发明的目的和解决方案可从这些附图的详细描述中得出。

[0137] 附图标记清单

[0138] 1 反应系统

[0139] 2 反应室

[0140] 3 电极结构

[0141] 3’ 电极结构

[0142] 4 容纳容器

[0143] 5 电极（阳极）

[0144] 6 电极（阴极）

[0145] 7 扇形轴线

[0146] 8 圆柱体轴线或竖直轴线

[0147] 9、9’ 间距

[0148] 10 展开角

[0149] 11 空置部位

[0150] 12 径向间距

[0151] 13 电磁线圈

[0152] 14 液位（最小）

[0153] 15 中心点或中点

[0154] 16 中心面

[0155] 17 绕组体

[0156] 18 线圈绕组

[0157] 19 局部绕组

[0158] 19’ 局部绕组

[0159] 19” 局部绕组

[0160] 19”’局部绕组

[0161] 20 绕组间距

[0162] 20’ 绕组间距

[0163] 20” 绕组间距

[0164] 21 能源

[0165] 22 能源

[0166] 23 输入孔口

[0167] 24 器件（漩涡）

[0168] 25 吸入和/或排出喷嘴

[0169] 26 气体腔

[0170] 27 溢流边缘

[0171] 28 液位（最大）

[0172] 29 边界边缘

[0173] 30 电解质容器

[0174] 31 圆柱体轴线

[0175] 32 泡沫

[0176] 33 液位

[0177] 34 出水通道

[0178] 35 收集部段

[0179] 36 排出孔口

[0180] 37 回馈装置

[0181] 38 液体罐

[0182] 39 储水容器

[0183] 40 过滤装置

[0184] 41 电解质循环

[0185] 42 液体泵

[0186] 43 冷却装置

[0187] 44 换热器

[0188] 45 流入口

[0189] 46 流出口

[0190] 47 通穿孔

[0191] 48 环境空气

[0192] 49 调节器件

[0193] 50 器件（产生低压）

[0194] 51 内燃机

[0195] 52 连接

[0196] 53 燃料输入口

[0197] 54 间距

[0198] 55 间距

[0199] 56 管轴线

[0200] 57 间隙

[0201] 58 间隙

[0202] 59 壁厚

[0203] 60 壁厚

[0204] 61 裂缝

[0205] 62 裂缝

[0206] 63 圆周角

[0207] 64 环形圆周

[0208] 65 空置角度

[0209] 66 偏移角

[0210] 67 线圈接口

[0211] 68 线圈接口

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