分子高能增强模块制造技术

本发明专利技术公开了一种用于将低电压输入转换成高电压输出的电路模块，该电路模块可简称为分子高能增强模块。本发明专利技术涉及用于将低电压输入转换成高电压输出的电路模块、包含电路模块的用于将低电压输入转换成高电压的输出单元、以及将该单元用于生产臭氧（O3）、甲烷（CH4）和氢气（H2）的装置及方法几部分。本发明专利技术所涉及的应用于H2产生过程的装置和方法，将阳极和阴极均置于水溶液中，在阳极产生氧气（O2），在阴极产生H2。本发明专利技术所涉及的应用于CH4的装置和方法，在带高电荷的电极处CO2和H2结合，从而将CO2转化为CH4。本发明专利技术所涉及的将该单元用于生产O3的装置和方法，还可以将O2转化成O3，在施加有高频电压的网格或栅极处，O2流通过网格或栅极转化成O3。

Molecular high energy enhancement module

The invention discloses a circuit module for converting low voltage input into high voltage output, which can be abbreviated as molecular high energy enhancement module. The invention relates to a circuit module for converting low voltage input into high voltage output, an output unit comprising circuit modules for converting low voltage input into high voltage output, and a device and method for producing ozone (O3), methane (CH4) and hydrogen (H2). The device and method used in H2 generation process of the present invention place both the anode and the cathode in an aqueous solution, generate oxygen (O2) at the anode and H2 at the cathode. The device and method for applying the invention to CH4 combine CO2 and H2 at a high-charge electrode, thereby converting CO2 into CH4. The device and method of using the unit to produce O 3 can also convert O 2 to O 3. At the grid or gate with high frequency voltage, the flow of O 2 can be converted to O 3 through the grid or gate.

【技术实现步骤摘要】
分子高能增强模块
本专利技术属于电化学
，特别是涉及一种从低压电源产生高压脉冲/变频的装置，以及将该装置应用于电化学领域。
技术介绍
因世界能源需求和气候变化问题的不断增长而引发的经济风险，并没有能够找到一个快速解决该问题的办法。但是一些可再生能源技术可以帮助解决这些问题，如水电、太阳能、风能、波浪发电、地热能、生物能源、潮汐能等。可再生能源或节约能源是指通过使用较少的能源服务来达到降低能源消耗的目的。能源节约不同于能源的高效利用，能源的高效利用是指使用更少的能源得到相同的服务。能源节约和提高效率都是节能技术。节约能源是效率概念（conceptofsufficiency）的一部分。即使节约能源会减少能源服务，但可以提高环境质量、国家安全、个人金融安全和更高的储存率。能源节约处于可持续能源结构层次的最高层，它还通过防止未来的资源枯竭降低能源成本。此外，我们必须意识到，除了节能，可持续能源，即与其供应和管理的附带效应，特别是环境效应相比以微不足道的速度消耗的能量也是一种方法。可持续能源的一个完美的例子就是将一种温室气体CO2转化成生物燃料。现有不同的技术正在研究将一部分温室气体如CO2、SO2和NO2转化成生物燃料，但这些技术大多仍处于研发阶段，虽然在实验室可测量范围内制备生物燃料已取得巨大成功，但是他们中大多数人所面临的问题是将其扩大到一个完整的项目规模时，会出现高能耗问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术公开了一种用于从低压电源产生高压脉冲/变频的装置，具体包括用于将低电压输入转换成高电压输出的电路模块、包含电路模块的用于将低电压输入转换成高电压输出的单元、以及将该单元用于生产O3、CH4和H2的装置。该装置是通过将低能量输入转换成高能量的输出，进而将用于解决上述应用中出现的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于将低电压输入转换成高电压输出的电路模块，包括分压模块、定时模块和放大模块；所述定时模块的输入端接低压直流电源，所述分压模块并联于低压直流电源与定时模块输入端之间，所述定时模块的输出端接放大模块的输入端，所述放大模块的输出端输出高电压。作为一种优选实施方式，所述放大模块包括电阻R6、晶体管Q1、晶体管Q2、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、二极管D1、及包括初级绕组和次级绕组的线圈T1；所述晶体管Q1和晶体管Q2串联，所述晶体管Q1的基极接所述定时模块的输出端，所述晶体管Q1的发射极接所述晶体管Q2的基极，所述晶体管Q1的集电极分别与电容C4、初级绕组和次级绕组的一端相接，所述电容C4的另一端接地，所述初级绕组的另一端与电阻R6一端相接，所述电阻R6的另一端接入低压直流电源，所述次级绕组的另一端与二极管D1的负极相接，所述二极管D1的正极分为两个支路，第一支路作为高压电输出端，第二支路与电容C5的正极相接，所述电容C5、电容C6、电容C7依次串联，所述电容C7的负极与电容C4的接地端相接，所述电容C4的接地端与晶体管Q2的发射极相接。作为一种优选实施方式，分压模块由并接的电阻R2和电容C1组成，所述电容C1的负极接地；所述定时模块包括开关S2、定时器ICM7555、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3；所述定时器ICM75554脚和8脚的公共连接点接低电压直流电源，所述电阻R3和所述电阻R4串联于所述定时器ICM7555的4脚和8脚的公共连接点、及6脚之间，所述电阻R3和所述电阻R4的公共连接点接所述定时器ICM7555的7脚，所述电容C2的一端接所述定时器ICM7555的2脚，另一端接地，所述定时器ICM7555的6脚和2脚连接，所述定时器ICM7555的1脚接地，所述电容C3的一端接所述定时器ICM7555的5脚，另一端接地，所述电阻R5的一端接所述定时器ICM7555的3脚，另一端接开关S2，所述开关S2接晶体管Q1的基极。作为一种优选实施方式，所述的电路模块还包括开关S1和电阻R1，所述低压直流电源通过开关S1与所述电阻R1的一端相接，所述电阻R1的另一端分别与所述分压模块、所述定时模块和电阻R6相接。优选地，在所述电路模块中，所述晶体管为rs2030晶体管，所述定时器为ICM7555CMOSRC定时器，所述线圈T1为45223系列并联线圈，所述二极管为Zenor二极管。一种用于将低电压输入转换成高电压的输出单元，所述输出单元是由一系列上述任一所述电路模块并联构成的，所述电路模块的输入端接低压直流电源，输出端接工作单元。以下均表示为“所述输出单元”。可以将低电压输入转换成高电压输出的单元应用到不同的
，诸如在O3制备应用中，大多数工业和个人应用中最常见的臭氧发生器类型是带有电晕放电的典型臭氧发生器。虽然用于臭氧产生的“热火花”电晕放电的方法有各种变型，包括医疗级和工业级臭氧发生器在内的，但这些装置通常是通过电晕放电管工作的（https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone-cite_note-70）。由于高电耗且需要氧源，使得通过电晕放电管工作的这类臭氧发生器通常需要非常高的成本才能产生浓度为10-12％的O3。而利用分子高能增强模块则需要较低的电损耗就可以产生浓度为25-35％的O3。参见：(臭氧发生器(Ozonegenerator)US5879641A)，(臭氧发生器(Ozonegenerator)US5223105A)，(臭氧发生器(Ozonegenerator)US6165423A)。O3制备的应用是通过如下技术方案实现的：一种利用低电压输入转换成高电压输出单元用于生产O3的装置，包括输出单元和一系列用于高电压输出的栅极/网格（grid/gate），所述输出单元中的电路模块与栅极/网格一一对应，所述电路模块的输出端与栅极/网格一侧的顶部相接，所述栅极/网格另一侧的底部与电路模块的接地端相接，相邻电路模块中的输出端与栅极/网格一侧底部相接，栅极/网格另一侧顶部与电路模块的接地端相接，使电流交替从栅极/网格的顶部传到底部，再从相邻栅极/网格的底部传到顶部。一种利用低电压输入转换成高电压输出模块用于生产O3的方法，O2通过带电栅极使O2转化成O3，所述栅极是通过接受从一侧顶部到另一侧底部的高压电来带电的；O2通过带电栅极使O2转化成O3，所述相邻栅极是通过接受从一侧底部到另一侧顶部的高压电来带电的。本专利技术的一个应用是从电解水中产生H2，是由于在水中通入电流而将H2O分解成O2和H2。该反应的标准电极电势（电位）为-1.23V，这意味着从理论上讲需要1.23V的电势（位）差才能将水分解。电解纯水需要更多的能量以电极电势的形式越过各种活化能垒。也可以通过阳极和阴极管工艺来生产H2。在没有多余能量的情况下，纯水的电解将很缓慢甚至电解根本就不会发生。这是由于在某种程度上水的自由电离受限引起的。纯水的电导率约为海水电导率的百万分之一。许多电解池也可能缺乏必要的电催化剂。因此，可以通过添加电解质（如：盐、酸或碱）和使用电催化剂来提高电解效率。利用分子高能增强模块（装置）来克服由纯水生成H2的能垒并降低成本。目前，用化石燃料制备H2更加经济，因此，在工业应用中，电解工艺的应用很少。现在应用分子高能增强模块（装置），将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将低电压输入转换成高电压输出的电路模块，其特征在于，包括分压模块、定时模块和放大模块；所述定时模块的输入端接低压直流电源，所述分压模块并联于低压直流电源与定时模块输入端之间，所述定时模块的输出端接放大模块的输入端，所述放大模块的输出端输出高电压。

【技术特征摘要】
1.一种用于将低电压输入转换成高电压输出的电路模块，其特征在于，包括分压模块、定时模块和放大模块；所述定时模块的输入端接低压直流电源，所述分压模块并联于低压直流电源与定时模块输入端之间，所述定时模块的输出端接放大模块的输入端，所述放大模块的输出端输出高电压。2.如权利要求1所述电路模块，其特征在于，所述放大模块包括电阻R6、晶体管Q1、晶体管Q2、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、二极管D1、及包括初级绕组和次级绕组的线圈T1；所述晶体管Q1和晶体管Q2串联，所述晶体管Q1的基极接所述定时模块的输出端，所述晶体管Q1的发射极接所述晶体管Q2的基极，所述晶体管Q1的集电极分别与电容C4、初级绕组和次级绕组的一端相接，所述电容C4的另一端接地，所述初级绕组的另一端与电阻R6一端相接，所述电阻R6的另一端接入低压直流电源，所述次级绕组的另一端与二极管D1的负极相接，所述二极管D1的正极分为两个支路，第一支路作为高压电输出端，第二支路与电容C5的正极相接，所述电容C5、电容C6、电容C7依次串联，所述电容C7的负极与电容C4的接地端相接，所述电容C4的接地端与晶体管Q2的发射极相接。3.如权利要求2所述电路模块，其特征在于，分压模块由并接的电阻R2和电容C1组成，所述电容C1的负极接地；所述定时模块包括开关S2、定时器ICM7555、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3；所述定时器ICM75554脚和8脚的公共连接点接低电压直流电源，所述电阻R3和所述电阻R4串联于所述定时器ICM7555的4脚和8脚的公共连接点、及6脚之间，所述电阻R3和所述电阻R4的公共连接点接所述定时器ICM7555的7脚，所述电容C2的一端接所述定时器ICM7555的2脚，另一端接地，所述定时器ICM7555的6脚和2脚连接，所述定时器ICM7555的1脚接地，所述电容C3的一端接所述定时器ICM7555的5脚，另一端接地，所述电阻R5的一端接所述定时器ICM7555的3脚，另一端接开关S2，所述开关S2接晶体管Q1的基极。4.如权利要求3所述电路模块，其特征在于还包括开关S1和电阻R1，所述低压直流电源通过开关S1与所述电阻R1的一端相接，所述电阻R1的另一端分别与所述分压模块、所述定时模块和电阻R6相接。5.如权利要求4所述电路模块，其特征在于：所述晶体管为rs2030晶体管，所述定时器为ICM7555CMOSRC定时器，所述线圈T1为45223系列并联线圈，所述二极管为Zenor二极管。6.一种利用低电压输入转换成高电压输出单元，其特征在于：所述输出单元是由一系列权利要求1-5中任一所述电路模块并联构成的，所述电路模块的输入端接低压直流电源。7.一种利用低电压输入转换成高电压输出模块用于生产O3的装置，其特征在于，包括输出单元和一系列用于高电压输出的栅极，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩·斯科特·小福特，郎建峰，
申请(专利权)人：山西北极熊环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14