DE2222162A1

DE2222162A1 - Verfahren und Einrichtung zur Wasserstofferzeugung fuer einen Gasmotor

Info

Publication number: DE2222162A1
Application number: DE19722222162
Authority: DE
Inventors: Newkirk Marc S
Original assignee: INTERNAT MATERIALS CORP
Current assignee: INTERNAT MATERIALS CORP
Priority date: 1971-05-06
Filing date: 1972-05-05
Publication date: 1972-11-16
Also published as: IT958807B; US3682142A; FR2135351A1; FR2135351B1

Description

Anmelder: International Materials Corporation, P.O. Box 934, 445 Broadway, Lynnfield, Massachusetts 01940, USA

Verfahren und Einrichtung zur Wasserstofferzeugung für einen Gasmotor

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Wasserstofferzeugung, insbesondere für einen Gasmotor eines Kraftfahrzeugs.

Mit Wasserstoff arbeitende Gasmotoren sind bekanntlich deshalb von besonderem Interesse, weil die Abgase nur eine sehr geringe Luftverseuchung verursachen, weil das Verbrennungsprodukt Wasserdampf ist.

Die Verwendung von derartigen Gasmotoren zum Antrieb irgendwelcher Fahrzeuge erfordert, daß eine Einrichtung zur Wasserstofferzeugung an dem Fahrzeug selbst vorgesehen wird. Dies kann entweder in bekannter Weise dadurch erfolgen, daß an dem Fahrzeug ein Drucktank für gasförmigen Wasserstoff vorgesehen ist= Dabei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß der Vorrat, an Wasserstoff verhältnismäßig schnell erschöpft wird. Es ist ferner bekannt, einen Tank zur Speicherung von flüssigem Wasserstoff vorzusehen. Dazu ist jedoch ein Tank für Tiefsttemperaturen erforderlich, der verhältnismäßig groß und kostspielig ist. Trotzdem ist die in dieser Weise speicherbare Wasserstoffmenge noch ver-

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hältnismäßig gering. Es ist ferner bekannt, den Wasserstoff direkt durch eine Einrichtung an dem Fahrzeug zu erzeugen, beispielsweise durch eine Elektrolyse oder durch chemische Reaktionen. Die bisherigen Versuche sind jedoch nicht nur wegen der verhältnismäßig hohen Kosten nicht zufriedenstellend, sondern weisen vor allem den Nachteil auf, daß die bei längerem Betrieb pro Zeiteinheit erzeugbare Wasserstoffmenge verhältnismäßig klein ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff anzugeben, die eine kompakte Konstruktion und einen so guten Wirkungsgrad hat, daß eine wirtschaftliche Verwendung an Fahrzeugen mit Gasmotoren ermöglicht ist. Ferner soll ein System zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff für die Versorgung eines zugeordneten Antriebs angegeben werden. Insbesondere soll die Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff aus einem verhältnismäßig billigen Kohlenwasserstoff ermöglicht werden. Die Einrichtung zur Erzeugung von Wasserstoffgas für einen Gasmotor soll ferner ermöglichen, daß die Abgase des Motors für die Wasserstofferzeugung nutzbar sind. Ferner soll ein Gasmotor angegeben werden, der eine Einrichtung zur Wasserstofferzeugung enthält. Die Einrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff soll weitgehend zuverlässig und sicher sein. Die Einrichtung soll ferner eine geeignet ausgebildete Hochdruckpumpe für die interessierenden Fördermengen aufweisen. Schließlich soll ein Verfahren zur Wasserstofferzeugung angegeben werden, das in besondas wirtschaftlicher Weise durchführbar ist.

Merkmale der Erfindung sind in verschiedenen Verfahrensschritten und deren geeigneter gegenseitiger Zuordnung zu sehen, sowie in den Merkmalen der Einrichtung, der Kombination von Elementen und Anordnung von Teilen zur Durchführung des Verfahrens, wie beispielsweise in der folgenden Beschreibung erläutert ist. Gemäß der Erfindung kann ein verhältnismäßig billiger Kohlenwasserstoff wie Kerosin mit Wasser gemischt werden und die Mischung kann in einer thermischen Kradeinheit erhitzt werden, um den Kohlenwasserstoff zur Erzeugung von Wasserstoffgasen zu zersetzen. Der Kohlenwasserstoff und das Wasser werden in die Einheit unter Verwendung von Hochdruckpumpen für kleine Fördermengen gepumpt,

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so daß die Einheit zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrads bei einem verhältnismäßig hohen Druck vonbeispielsweise 84-98kg/cm (1200-1400 psi) arbeiten kann. Ein Teil des durch die Einheit erzeugten Wasserstoffgases wird an die Einheit zurückgeleitet und mit Luft vermischt, so daß eine Verbrennung zur Erzeugung der erforderlichen Temperatur zur Zersetzung des Wasserstoffs erfolgen kann.

Der Hauptteil des durch die Krackeinheit erzeugten Gases wird unter hohem Druck in einem Tank "gespeichert, so daß für den zugeordneten Motor immer ein Gasvorrat verfügbar ist. Deshalb muß die Krackeinheit während des Laufs des Motors nicht kontinuierlich arbeiten. Sie arbeitet vielmehr nur dann, wenn der Gasdruck in der Einrichtung unter einen vorherbestimmten Wert fällt, bei-

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spielsweise unter 84 kg/cm (1200 psi).

Das Gas wird entsprechend dem Bedarf von dem Tank zu dem Gasmotor geleitet. Derartige Gasmotoren sind an sich bekannt. Bei einer speziellen Ausführung eines derartigen Gasmotors bestehen die Abgase in erster Linie aus Wasserdampf mit hohem Energieinhalt, wovon der Hauptteil kondensiert und zu einem Tank zurückgepumpt wird, um"Wasser für die Mischung mit dem Kerosin verfügbar zu haben. Auf diese Weise kann der Gesamtwirkungsgrad des Systems verbessert werden.

Es kann ferner eine Einrichtung vorgesehen werden, um den Aufbau eines zu hohen Drucks in dem System zu verhindern und um automatisch die Krackeinheit abzuschalten, wenn eine fehlerhafte Arbeitsweise auftreten sollte. Deshalb ist die Einrichtung gemäß der Erfindung besonders betriebssicher und zuverlässig, so daß sie als Antrieb für Land-, Wasser- und Luftfahrzeuge, für Kraftwerke Verwendung finden kann, sowie als Wasserstoffquelle für astronautische Zwecke, für Brennstoffzellen und dergleichen Einrichtungen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fließbild einer Einrichtung .zur Wasser stoff erzeugung gemäß der Erfindung; und

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Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Hochdruckpumpe für eine Einrichtung gemäß der Erfindung.

Für das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann ein verhältnismäßig billiger Brennstoff wie Kerosin Verwendung finden, der in .einem Tank 10 gespeichert wird. Über eine Leitung 12 wird der Brennstoff von dem Tank 10 zu einer Hochdruckpumpe 14 mit einem geringen Fördervolumen geführt, die später noch näher erläutert werden soll. Der Brennstoff wird dann durch eine Leitung 16 mit einem Magnetventil 17 in eine Mischkammer 18 geleitet, wo eine innige Durchmischung mit Wasser erfolgt. Dieses Wasser wird von einem Vorratsbehälter 22 über eine Leitung 24 geleitet, welche eine Pumpe 26 enthält, die wie die Pumpe 14 ausgebildet ist. Die Pumpe 26 pumpt das Wasser bei hohem Druck durch die Leitung 28, welche ein Magnetventil 29 enthält, zu der Kammer 18, wo eine Vermischung mit dem Brennstoff erfolgt. Die Kammer 18 befindet sich in einem Wärmetauscher 32, so daß die zugeleitete Mischung aus Brennstoff und Wasser vor dem Eintritt in eine Krackeinheit 34 erhitzt wird. Die Krackeinheit 34 erzeugt eine ausreichende Menge von Wasserstoffgas, welche den Bedarf eines Gasmotors 35 befriedigen kann, welcher eine Konstruktion haben kann, die Gegenstand einer älteren Anmeldung des Anmelders ist.

Die Krackeinheit 34 hat 'ein isoliertes Gehäuse 36 mit einer im wesentlichen rechteckförmxgen Außenwand 36a und einer im wesentlichen zylindrischen Innenwand 36b. Der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden ist mit einem nicht brennbaren Isoliermaterial 38 aufgefüllt. In dem Gehäuse 36 ist ein offenes Rohr 42 angeordnet. Das untere Ende des Rohrs 42 steht in Verbindung mit dem Auslaß eines Zentrifugalgebläses 44 mit einer verhältnismäßig hohen Leistung, während das obere Ende des Rohrs 42 in einem Abstand von dem Ende der Gehäusewand 36b angeordnet ist. Wenn das Gebläse 44 arbeitet, wird Luft durch das Rohr 42 durch dessen oberes Ende hinausgedrückt und gelangt nach unten durch den Zwischenraum zwischen dem Rohr 42 und der Innenwand 36b des Gehäuses 36. Das untere Ende des Gehäuses 36 steht mit einem Verteiler 36c in Verbindung, der durch eine Leitung 45 mit der Abgasleitung des Motors 35 verbunden sein kann, wie später noch näher erläutert werden soll.

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Das Gemisch aus Brennstoff und Wasser, das aus' der Kammer 18 austritt, wird über eine Leitung 46 in das Gehäuse 36 geleitet. Der sich in dem Gehäuse befindende Teil der Leitung 46 ist wendelförmig um das Rohr 42 eng daran anliegend angeordnet, welches an das Gehäuse nah dem unteren Ende davon angeschlossen ist. Wenn die Mischung durch die, Leitung 46 in die Krackeinheit 34 gelangt, wird sie auf eine Temperatur oberhalb 820°C (1500°F) erhitzt, welche zur Verdampfung des Brennstoffs und des Wassers und zur thermischen Zersetzung der Mischung in Wasserstoffgas. Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid ausreicht, obwohl kleinere Mengen von Kohlenstoffmonoxid und nicht gekracktem Kohlenwasserstoff zurückbleiben können.

Diese heißen Gase werden dann über die Leitungen 46 und 48 durch einen Wärmetauscher 3 2 geleitet, wo sie einen Teil ihres . Wärmeinhalts an die eintretende Mischung abgeben und dadurch abgekühlt werden. Ein Sicherheitsventil 52 an der Verbindungsstelle der Leitungen 46 und 48 verhindert den Aufbau eines zu hohen Drucks

2 in der Krackeinheit 34,um beispielsweise den Druck unter 105kg/cm (1500 psi) zu halten. Um zu verhindern, daß diese brennbaren Gase direkt in die Atmosphäre gelangen, können sie über eine Leitung 53 und eine Leitung 45 zu der Abgasleitung des Motors gelangen, wo sie mit den Abgasprodukten vermischt werden, so daß die Temperatur unterhalb der Zündtemperatur liegt.

Die in der Einheit 34 gekrackten Produkte werden von dem Wärmetauscher 32 durch ein Filter 57 hindurchgeleitet und dann durch eine Düse 58 am Ende der Leitung 48 in eine Leitung 59 mit größerem Durchmesser expandiert. Durch die Expansion hinter der Düse werden die heißen Dämpfe und Gase noch stärker abgekühlt, so daß ein großer Prozentsatz des Dampfgehalts zu Wasser kondensiert wird. Dieses Wasser wird mit einem Kondenstropf 60 in der Leitung 59 hinter der Drosselstelle 58 entfernt. Deshalb treten aus dem Erzeugungssystem in erster Linie gasförmiger Wasserstoff und gasförmiges Kohlenstoffdioxid aus. Das zuletzt genannte Gas ist inert und beeinträchtigt nicht die Verbrennung von Wasserstoff in dem Motor 35. Dieses Gas dient als Expansionsmedium während des Verbrennungsvorgangs, wodurch der Wirkungsgrad des Motors etwas erhöht wird.

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Die Gase gelangen durch die Leitung 59 mit einem Rückschlagventil 61 und einem Sperrventil 62 zu einem Tank 64 für eine zwischenzeitliche Speicherung des Gases. Das Ventil 61 ermöglicht eine Gasströmung zu dem Tank 64, verhindert aber eine Rückströmung. Das Ventil 62 ist für den Fall vorgesehen", daß der Tank abgetrennt werden soll, wenn das System repariert wird. Der Tank 64 ist ferner mit einem üblichen. Sicherheitsventil 66 versehen. Dieses Ventil ist so eingestellt, daß es bei höherem Druck als das Ventil 52 anspricht, z.B. bei 232 kg/cm (3300 psi). Aus dem Ventil 66 austretende Gase können gewünschtenfalls in derselben Weise wie die von dem Ventil 52 abgelassenen Gase weitergeleitet werden. Da die Gase in der erwähnten Weise gekühlt werden, kann ein maximaler Gasvorrat bei dem gewünschten Druck in dem Tank gespeichert werden.

Eine an die Leitung 59 hinter dem Ventil 61 angeschlossene Leitung 68 führt den Wasserstoff und das Kohlendioxid zu einem Druckregler 70, der den Gasdruck auf etwa 3,5-14 kg/cm (50-200 psi) reduziert, um einen für den Motor geeigneten Druck einzustellen. Eine Leitung 72 führt die Gase von dem Druckregler 70 zu dem Motor 35 über ein Steuersystem 74. Das Steuersystem 74 steuert die Gaszufuhr zu dem Motor, wenn der Motor angeschaltet wird und der Gashebel in geeigneter Weise betätigt wird. Ein derartiges System^sm der erwähnten älteren Anmeldung beschrieben.

Die Leitung 72 enthält auch eine Abzweigleitung 76 vor dem Steuersystem 74. Die Leitung 76 leitet einen Teil des Wasserstoffgases zurück in die Krackeinheit 34, wo dieses mit Luft von dem Gebläse 44 vermischt und gezündet wird, um der Einheit Wärme zuzuführen. Zu diesem Zweck ist ein toroidförmiger Verteiler 78 in dem Rohr 42 in der Nähe des Endes angeordnet. Dieser Verteiler hat eine Anzahl von Öffnungen 82 entlang seiner Innenwand. Die Leitung 76 erstreckt sich durch die Gehäuse 36a und 36b und das Rohr 42 und steht mit dem innenraum des Verteiüars 78 in Verbindung.

Ein Druckregler 84 der Leitung 76 führt dem Verteiler eine geeignete Gasmenge zu, um zusammen mit der Luft von dem Gebläse 44 eine hochexplosive Mischung von Gas und Luft herzustellen. Hinter dem Regler 84 ist in der Leitung 76 ferner ein Magnetventil

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86 vorgesehen. Dieses Ventil ist nur dann offen, wenn sich die Krackeinheit 34 in Betrieb befindet, wie später näher erläutert werden soll. Ein Rückschlagventil 88 gerade vor dem Verteiler 78 in der Leitung 76 ermöglicht, daß Gas in den Verteiler eintreten, aber nicht in der entgegengesetzten Richtung zurückströmen kann. Dadurch wird das Auftreten einer explosiven Mischung in den Leitungen verhindert.

Das Gas-Luft-Gemisch in dem Rohr 42 kann durch einen Glühdraht 92 gezündet werden, der über dem Verteiler 78 angeordnet ist. Ein Ende des Glühdrahts 92 ist an dem Rohr 42 geerdet, während dasandere Ende des Glühdrahts mit einer Leitung verbunden ist, die durch ein Isolierrohr 94 nach unten durch den Verteiler 78 und eine Öffnung in dem Rohr 42 und den Gehäusewänden 36a und 36b nach außen geführt ist. Der Glühdraht 92 ist in Reihe mit einem Verzögerungsrelais 87 geschaltet, einem Druckschalter 96, der auf den Druck in einer Kurzleitung 98 der Leitung 59 anspricht, sowie mit einer Batterie 104. Das Gebläse 44 ist parallel zu dem Ventil 86 und dem 'Glühdraht 92 geschaltet. Der Schalter 96 wird nun geschlossen, wenn der Druck in der Leitung 59 (und dem Tank

64) unter den Arbeitsdruck des Systems fällt, der beispielsweise

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84 kg/cm (1200 psi) beträgt. Er bleibt geschlossen, bis der Druck einen vorherbestimmten Druck oberhalb dieses Arbeitsdrucks überschreitet, wenn ein Druck von beispielsweise 95 kg/cm (1350 psi) erreicht wird.

Wenn der Schalter 96 geschlossen wird, wird der Heizdraht 92 aufgeheizt und das Verzögerungsrelais 87 wird wirksam. Nach beispielsweise 5 Sekunden betätigt das Verzögerungsrelais 87 das Magnetventil 86, so daß Gas an dem Heizdraht 92 vorbeiströmen und gezündet werden kann. Gleichzeitig wird das Gebläse 44 durch das Verzögerungsrelais 87 betätigt und beginnt Luft durch das Rohr 42 zu blasen. Nach dem Öffnen des Magnetventils 86 und dem Anschalten des Gebläses 44 schaltet das Verzögerungsrelais 87 den Glühdraht 92 ab, um einen unnötigen Stromverbrauch der Batterie zu verhindern. Das Verzögerungsrelais 87 ist in Reihe mit dem Glühdraht 92 derart geschaltet, daß beim Ausfall des Glühdrahts 92 die Verzögerungsschaltung geöffnet wird, um eine Gaszufuhr durch das Magnetventil 86 zu verhindern. Die Verbrennungs-

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wärme der Gas-Luft-Mischung in dem Rohr 42 reicht zur Erhitzung des Rohrs 42 und der darum angeordneten Leitung auf die bevorzugte Kracktemperatür.

Da die Verbrennung in dem Rohr 42 normalerweise nicht vollständig begrenzt ist, verläuft der Vorgang mit einem verhältnismäßig guten Wirkungsgrad, so daß die Verbrennungsprodukte in der Hauptsache aus Wasserdampf bestehen, obwohl ein gewisserAnteil von Kohlenstoffdioxid und eine kleine Menge von nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen zurückbleibt. Selbst wenn diese Verbrennungsprodukte direkt in die Atmosphäre abgelassen werden, wird dadurch eine nur minimale Verseuchung verursacht. Die Krackeinheit 34 er-

2 zeugt Wasserstoffgas, bis der Druck in der Leitung 56 95 kg/cm (1350 psi) überschreitet. Dann wird das Gebläse 44 abgeschaltet und das Magnetventil 86 geschlossen, wodurch die Krackeinheit 34 "abgeschaltet ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird dafür gesorgt, daß die Krackeinheit 34 ausreichend erhitzt wird, damit der Kohlenwasserstoff thermisch zersetzt wird, bevor die Mischung aus Brennstoff und Wasser in die Krackeinheit eingeleitet wird. Dadurch wird verhindert, daß nicht gekrackter Brennstoff durch die Krackeinheit hindurchtreten und in den Motor 35 gelangen kann. Deshalb ist ein temperaturempfindIieher Schalter 110 in dem Äbgasverteiler 36c vorgesehen. Der Schalter 110 ist in einer Serien-Parallelschaltung mit der Batterie 104 und den Pumpen 14 und 26 verbunden, so daß er die Arbeitsweise dieser Pumpen steuert. Nur wenn die Krackeinheit 34 auf eine Temperatur erhitzt wird, die zum Kracken des eintretenden Gemischs ausreicht, schaltet der Schalter 110 die Pumpen 14 und 26 an. Wenn der VerbrennungsVorgang in dem Rohr 42 nicht auftritt, sinkt die Temperatur der Einheit sehr schnell, so daß der Schalter 110 die Pumpen 14 und 26 abschaltet, um die Brennstoffzufuhr zu der Krackeinheit zu verhindern.

Wenn ein derartiges System an einem Fahrzeug angeordnet wird, enthält der Tank 64 einen Vorrat von gasförmigem Wasserstoff, so daß der Motor 3 5 eine gewisse Zeitspanne mit dem bereits im Tank 64 enthaltenen Gas 64 arbeiten kann. Sobald der Druck in dem Tank unter 84 kg/cm (1200 psi) fällt, wird jedoch der Schalter

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96 geschlossen, wodurch der Glühdraht 92 erhitzt und das Verzögerungsrelais 87 betätigt wird, um die Mischung in dem Rohr 42 zu zünden. Wenn die Temperatur der Krackeinheit 34 auf die gewünschte Temperatur oberhalb 82O°C(1500°F) eingestellt ist, wird der Schalter 110 geschlossen, so daß die Mischung in die Krackeinheit eintreten kann. In der Einheit wird die Mischung thermisch zersetzt, um gasförmigen Brennstoff bei hohem Druck zu erzeugen, mit dem der Tank 64 nachgefüllt werden kann, bis der Gasdruck in dem Tank den gewünschten Wert erreicht. Dadurch wird der Schalter 96 geöffnet, um die Kiackeinheit 34 abzuschalten. Das System bleibt abgeschaltet, bis der Gasdruck wieder unter 84 kg/cm (1200 psi) fällt. Auf diese Weise wird das System zur Wasserstofferzeugung angeschaltet und abgeschaltet, um eine geeignete Versorgung eines Motors oder einer sonstigen Einrichtung mit Wasserstoff zu ermöglichen.

Das System ist derart ausgebildet, daß unabhängig von der

2 Arbeitsweise des Motors ein Druck von mindestens 84 kg/cm (1200 psi) in dem Tank 64 aufrechterhalten bleibt. Wenn der Tank 64 zunächst leer ist, muß er mit Gas gefüllt werden, um die Erhitzung der Krackeinheit 34 für die erste Gaserzeugung zu ermöglichen.

Der Druckschalter 96 hat einen Satz von Kontakten, die mit ansteigendem Druck geöffnet und mit sinkendem Druck geschlossen werden. Dieser Satz von Kontakten ist mit dem Verzögerungsrelais 87 verbunden. Ein zweiter Satz von Kontakten in dem Schalter 96 wird bei ansteigendem Druck geschlossen und bei abfallendem Druck geöffnet. Dieser Satz von Kontakten ist in Reihe mit einem Verzögerungsrelais 111 und einem Magnetventil 112 geschaltet. Wenn

■ 2 der Gasdruck in der Leitung 98 95 kg/cm (135Opsi) überschreitet, wird der erste Satz von Kontakten in dem Schalter 96 geöffnet, wodurch gleichzeitig die Krackeinheit 34 abgeschaltet wird. Wenn der zweite Satz von Kontakten geschlossen wird, wird das Magnetventil 112 und das Verzögerungsrelais 111 erregt. Das Relais 111 ist so ausgebildet, daß das Magnetventil 112 nur kurzzeitig öffnet, beispielsweise 1 Sekunde lang, um Wasser aus dem Kondehs-

topf 60 herauszudrücken. Nach dieser kurzen Zeitspanne schließt das Verzögerungsrelais das Ventil 112. Wenn der Druck in der Leitung 98 wieder unter 84 kg/cm² (1200 psi) abfällt, wird der zwei-

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te Satz von Kontakten in dem Schalter 96 geöffnet und das Verzögerungsrelais 111 gelangt wieder in seinen Ausgangszustand bei diesem Zyklus.

In dem Motor 35 wird der gasförmige Wasserstoff mit Luft gemischt. Bei dem VerbrennungsVorgang dient das Kohlenstoffdxoxid und der restliche Wasserdampf als Expansionsmedium. Die hauptsächlichen Abgasprodukte des Motors sind deshalb Dampf mit hohem Energiegehalt und Kohlenstoffdxoxid.

Ein Abgasverteiler 116 leitet die Abgasprodukte von dem Motor 3 5 zu einem Wärmeleiter 118, wo der heiße Dampf gekühlt und durch das Wasser in dem Kühlsystem des Motors kondensiert wird. Die Wasserpumpe 122 des Motors pumpt Kühlflüssigkeit durch den Motor und dann durch einen Schlauch 128 zu dem Kühler 126 des Motors. Eine andere Leitung 124 leitet die Kühlflüssigkeit entlang kreisförmigen Bahnen durch den Wärmetauscher 118 und dann zurück zu einer Wasserpumpe 122. Der Kühler 126 hat eine auseichende Kühlkapazität, um sowohl den Motor als auch Abgase in dem Wärmetauscher 118 kühlen zu können.

Das in dem Wärmetauscher 118 kondensierte Wasser wird an den Wasserbehälter 22 über eine Leitung 132 zurückgeleitet. Deshalb wird ein großer Teil des Wassers in den Abgasen zum Kracken von weiterem Brennstoff zurückgeleitet. Dadurch ist es im allgemeinen nicht erforderlich, den von dem Fahrzeug mitgeführten Wasservorrat nachzufüllen. Ferner kann das von dem Kondenstopf 60 erhaltene Wasser zu dem Vorratsbehälter 22 über die Leitung 136 zurückgeführt werden, die sich von dem Auslaß des Ventils 112 zu der Leitung 132 erstreckt. Wie bereits erwähnt wurde, können auch die Abgasprodukte von der -Krackeinheit 34 durch die Leitung 45 der Abgasleitung des Motors 35 zugeführt werden, und der darin enthaltene Dampf kann in dem Wärmetauscher 118 kondensiert werden, um noch mehr Wasser zurückzugewinnen.

Wenn das Wasser aus den Abgasen des Motors in der beschriebenen Weise entfernt wird, ist das aus dem Wärmetauscher 118 durch die Leitung 142 austretende Abgas in der Hauptsache Kohlenstoffdioxid, wodurch keine Luftverseuchung verursacht wird. Es kann jedoch auch ein geringer Anteil von nicht verbranntem Kohlenwasser-

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stoff und Kohlenstoffmonoxid vorhanden sein, obwohl die auftretenden Mengen von Verunreinigungen wesentlich geringer sind, als bei bekannten Verbrennungsmotoren, bei denen als Kraftstoff flüssige Kohlenwasserstoffe oder Gase wie Propan oder Erdgas Verwendung finden. Ferner werden bei einem derartigen System praktisch keine Stickstoffoxide erzeugt, die eine besonders schädliche Verseuchung verursachen können.

Durch Steuerung des Anteils von Wasser und Brennstoff bei der Zufuhr zu der Krackeinheit 34 und durch eine geeignete Kracktemperatur kann in einem gewissen Ausmaß die Zusammensetzung am Ausgang der Einheit gesteuert werden. Es wurde festgestellt, daß bei einem Überschuß von Wasser bei einer Temperatur von etwa 1O5O°C das aus der Einheit 34 austretende Produkt praktisch vollständig aus Wasserstoffgas. Kohlenstoffdioxid und Dampf besteht. Wenn der Motor 3 5 mit diesen Gasen betrieben wird, sinddie Abgase des Motors praktisch nicht verseucht, selbst wenn der Motor nicht genau eingestellt ist. Wenn andererseits weniger Wasser verwandt wird und die eintretende Flüssigkeit auf 700°C erhitzt wird, besteht das Produkt der Krackeinheit in der Hauptsache aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. Wenn dem zugeführten Brennstoff kein Wasser zugesetzt wird und wenn die Einheit auf einer Temperatur von etwa 1000⁰C gehalten wird, dann sind die thermischen Zersetzungsprodukte in der Hauptsache Wasserstoff und Kohlenstoff. Deshalb sollte bei der Erzeugung von Wasserstoff für Motoren die Krackeinheit 34 ideal gesteuert werden, damit die Zersetzungsprodukte keine luftverseuchenden Stoffe sind und in der Hauptsache aus Wasserstoff, Kohlenstoffdioxid und Wasser bestehen.

Der Wirkungsgrad der thermischen Zersetzung kann durch Verwendung eines Katalysators in der Krackeinheit verbessert werden, beispielsweise durch Verwendung von granuliertem Aluminiumoxid mit Oberflächenüberzügen aus Wolfram- oder Molybdänoxid. Insbesondere bei Verwendung eines Katalysators können die aus der Abgasleitung 142 austretenden Abgasprodukte, die noch verhältnismäßig heiß sind, der Krackeinheit 34 wieder zugeführt werden, um die eintretende Mischung zu erhitzen, bevor die Abgase in die Atmosphäre abgelassen werden. . , _:.

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Unter Berücksichtigung spezieller Anwendungszwecke sind weitere Verbesserungen möglich, beispielsweise im Hinblick auf das Kohlenstoffdioxid, das von der Krackeinheit 34 abgegeben wird, indem dieses Gas von dem Wasserstoff beispielsweise durch einen Zentrifugalseparator oder eine sonstige Einrichtung zur Gastrennung getrennt wird.

Es wird angenommen, daß die Zersetzung von Kohlenwasserstoffen wie Heptan (C₇Hj₆) entsprechend der folgenden Gleichung erfolgt:

C₇H₁₆+14H₂0 ^ 7CO₂+22H₂ (1)

Daraus ergeben sich die beiden folgenden Reaktionsgleichungen:

O (2)

₂O ^ 22H₂+11O₂ (3)

Die Gleichung (2) betrifft die Verbrennung von Heptan und 'die Gleichung (3) die Verbrennung von Wasserstoff in umgekehrter Richtung. Eine Addition dieser beiden Gleichungen ergibt die Glei chung (1) .

Die Gleichung (2) ergibt 1150 Kilokalorien pro Grammol Heptan. Die Gleichung (3) erfordert 1515 Kilokalorien für 22 Grammol Wasserstoff. Zur Durchführung der Reaktion entsprechend Gleichung (1) müssen deshalb 365 Kilokalorien zugeführt werden. Die Zersetzung von Heptan ergibt jedoch 22 Grammol Wasserstoff, bei dessen Verbrennung 1515 Kilokalorien abgegeben werden. Davon sind in der Praxis unvermeidbare Energieverluste abzuziehen. Es wird jedoch angenommen, daß diese größenordnungsmäßig 40% betragen, so daß die Krackeinheit 34 einen ausreichenden Wirkungsgad zur Erzeugung einer hinreichenden Menge Wasserstoff hat, die zur eigenen Aufheizung und zur Versorgung eines Motors, einer Brennstoffzelle oder dergleichen ausreicht.

Die Zersetzung von anderen Kohlenwasserstoffen wie Kerosin ergibt entsprechende Ergebnisse.

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Da die thermische Zersetzung bei einem hohen Druck von etwa 84-95 kg/cm² (1200-13 50 psi) erfolgt, sind Hochdruckpumpen 14 (Fig. 2) und 26 für eine relativ geringe Fördermenge vorgesehen, um die Flüssigkeiten in die Krackeinheit 34 zu pumpen. Diese Pumpenhaben außer den Rückschlagventilen keine sich bewegenden Teile und sind sehr einfach aufgebaut, die beiden Pumpen identisch ausgeführt sind, soll nur die Pumpe 14 anhand der Fig. 2 näher beschrieben werden.

Die Pumpe 14 hat ein stabiles, starr ausgebildetes Gehäuse 172, das beispielsweise aus Stahl mit hoher Zugfestigkeit besteht. Das Gehäuse 172 hat einen Einlaß 174 an seiner.Seitenwand, welcher mit der Leitung 12 verbunden ist, sowie einen Auslaß 176 auf der Oberseite, welcher mit der Leitung 16 verbunden ist. In dem Einlaß 174 und dem Auslaß 176 sind übliche Kugelventile 178 bzw. 182 angeordnet. Das Ventil 178 ermöglicht eine Strömung in das Gehäuse 172, aber nicht in entgegengesetzter Richtung, während das Ventil 182 nur eine Strömungsrichtung für eine Ableitung aus dem Gehäuse ermöglicht.

Ein an seinem oberen Ende geschlossenes Rohr 184 ist an die Bodenwand in dem Gehäuse 172 angeschweißt. Dieses Rohr enthält ein Heizelement 186 aus einem Chromnickeldraht, dessen Zuleitungen sich durch isolierte Öffnungen in den Boden des Gehäuses erstrekken. Das Heizelement 186 ist an die Batterie 104 und an einen temperaturabhängigen Schalter 110 angeschlossen.

Wenn das Gehäuse 172 mit Flüssigkeit (Brennstoff oder Wasser) gefüllt ist und das Heizelement 186 erhitzt wird, wird der Inhalt des Gehäuses erhitzt, wobei sich die Flüssigkeit etwas ausdehnt. Deshalb wird ein Teil der Flüssigkeit durch den Auslaß 176 hinausgedrückt. Wenn andererseits das Heizelement 186 abgeschaltet wird, kühlt sich die Flüssigkeit in dem Gehäuse ab und zieht sich in einem gewissen Ausmaß zusammen, wodurch ein Vakuum in dem Gehäuse erzeugt wird und durch den Einlaß 174 zusätzliche Flüssigkeit- in das Gehäuse hineingezogen wird.

Jedesmal, wenn das Heizelement 186 angeschaltet wird, wird deshalb zusätzliche Flüssigkeit durch den Auslaß 176 hinausgedrückt,- während Flüssigkeit durch den Einlaß 174 eingesaugt wird,

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wenn das Heizelement abgeschaltet ist. Deshalb kann die Pumpe in einem kontinuierlichen Betrieb Flüssigkeit zu der Krackeinheit 34 in Fig. 1 pumpen. Eine Pumpe 14, die bei einer Temperaturdifferenz von lediglich 5,5-16,5⁰C (10-30°F) arbeitet, kann einen sehr hohen Druck von größenordnungsmäßig 3500 kg/cm (50000 psi) erzeugen. Die Fördermenge der Pumpe kann in einem gewissen Ausmaß gesteuert werden, indem der Einschaltzyklus des Heizelements 186 geändert wird. Die Pumpen 14 und 26 werden so ausgelöst, daß .der durch das Heizelement 186 erzeugte Temperaturanstieg einen ausreichenden Druck in der Pumpe erzeugt, damit genau die Flüssigkeitsmenge gefördert wird, die benötigt wird, um in dem Tank 64 den Druck bei einem Zyklus von 84 auf 95 kg/cm (1200 auf 1350 psi) zu erhöhen. Wenn der Druck auf den gewünschten Betrag ansteigt und der Schalter 96 das Relais 87 abschaltet, wird die Krackeinheit 34 abgekühlt, der Schalter 110 geöffnet, das Heizelement. 186 abgeschaltet und Flüssigkeit wird durch den Einlaß 174 eingezogen. Anstelle des Schalters 110 kann auch irgendein anderer Zeitgeber Verwendung finden. Deshalbist eine derartige Pumpe auch für viele andere Zwecke verwendbar. Sie kann beispielsweise zur Förderung von Druckflüssigkeit bei einer hydraulischen Hebeeinrichtung dienen. Sie kann ferner in Einrichtungen zum Ziehen von Kristallen Verwendung finden, weil sie eine sehr kleine steuerbare Fördermenge hat, oder auch für andere Anwendungszwecke, bei denen geringe Fördermengen bei hohem Druck erforderlich sind.

Der Anstieg der Umgebungstemperatur kann dabei auch eine Erhöhung des Drucks in der Pumpe 14 verursachen. Um einen dadurch bedingten Druckanstieg zu kontrollieren und eine unerwünschte Förderung der Flüssigkeit in das System zu verhindern, ist das Magnetventil 17 in der Leitung 16 vorgesehen. Dieses Ventil 17 ist parallel zu dem Heizelement 186 geschaltet, so daß Brennstoff aus der Pumpe nur dann fließt, wenn die Pumpe in Betrieb ist. Um einen unerwünschten Druckaufbau in dem System zu verhindern, ist ein Sicherheitsventil 192 an dem Pumpengehäuse 172 vorgesehen, wel-

ches beispielsweise bei 98 kg/cm (1400 psi) öffnet und eine Rückleitung der Flüssigkeit in den Tank 10 über eine Leitung 194 ermöglicht.

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Die Pumpe 26 arbeitet in derselben Weise. Ihr Auslaßventil 29 ist mit dem Ventil 17 gekoppelt. Auch hier ist ein Überdruckventil 196 in einer Rückführleitung 198 zu dem Vorratsbehälter 22 vorgesehen, welches wie das Überdruckventil 192 an der Pumpe 14 arbeitet.

Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß eine Einrichtung zur thermischen Zersetzung von Kohlenwasserstoffen zur Wasserstofferzeugung geschaffen wurde, die besonders kompakt und zuverlässig ist und einen guten Wirkungsgrad hat. Bei einer Kombination mit einem Wasserstoffmotor ergibt sich dadurch ein Antrieb, der für zahlreiche Verwendungszwecke bei Luft-, Land-, Wasser- und Weltraumfahrzeugen verwendbar ist. Die elektrische Pumpe zur Förderung der Flüssigkeiten·in einem derartigen System sind besonders zuverlässig, haben einen hohen Wirkungsgrad, erfordern nur minimale Wartungsarbeiten und sind außerdem allgemein verwendbar.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Wasserstofferzeugung für einen Gasmotor oder dergleichen Vorrichtungen, gekennze ichnet durch einen Vorratsbehälter für Brennstoff aus Kohlenwasserstoffen, durch einen Vorratsbehälter für Wasser, durch eine die Vorratsbehälter für Brennstoff und Wasser mit dem Motor verbindende Leitung, und durch eine Einrichtung zur Erhitzung der Leitung auf eine Temperatur, die zu einer thermischen Zersetzung des Gemisches aus Brennstoff und Wasser zur Erzeugung des Wasserstoffs ausreicht, welcher dem Motor zuführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Weiterleitung eines Teils des Wasserstoffgases, das dem Motor zugeführt wird, zurück zu der Heizeinrichtung für die Leitung, und durch eine Einrichtung in der Heizeinrichtung zum Zünden des zugeleiteten Wasserstoffs in Anwesenheit von Sauerstoff.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Dampfkondensation in der Abgasleitung des Motors, und durch eine Einrichtung zur Rückleitung des Kondensats an den Vorratsbehälter für Wasser.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Mischen des Kohlenwasserstoffs mit dem Wasser, bevor die thermische Zersetzung erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher zur Vorerhitzung des Brennstoffs und des Wassers vor der Zersetzung.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Zersetzungsprodukte durch den Wärmetauscher leitbar sind, um das eintretende Gemisch aus

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Brennstoff und Wasser vorzuerhitzen.

7. Einrichtung nach Anspruch I_x dadurch gekennzeichnet, daß an die Zufuhrleitung für Brennstoff und Wasser Hochdruckpumpen für geringe Fördermengen vorgesehen sind, welche die Fluide in der Leitung auf einem verhältnismäßig hohen Druck während des ZersetzungsVorgangs halten.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tank vorgesehen ist, der mit der Leitung vor dem Motor in Verbindung steht, um zwischenzeitlich bei dem thermischen Zersetzungsverfahren erzeugten Wasserstoff zu speichern, so daß dieser Wasserstoffvorrat für die Brennstoffversorgung des Motors sofort verfügbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennze ichnet, daß die Leitung einen Druckregler zwischen dem Tank und dem Motor enthält, welcher den Gasdruck verringert, bevor das Gas dem Motor zugeführt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung in der Leitung zur Kon-' densation von Dampf vorgesehen ist, der während der thermischen Zersetzung erzeugt wird, bevor dieser den Tank und den Motor erreicht, und daß eine Einrichtung zur Entfernung des Kondensats aus der Leitung vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Kondensation eine Expansionskammer ist, und daß die Einrichtung zur Entfernung einen Kondenstopf und eine Einrichtung zur Weiterleitung des Kondensats von dem Kondenstopf zu dem Wasservorrat aufweist, für eine Weiterleitung in einem vorherbestimmten Zeitpunkt.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise der Heizeinrichtung, durch die der Gasdruck in der Leitung oberhalb eines ausgewählten Minimalwerts gehalten wird.

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13. Einrichtung nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Kondensation mit dem Kühlsystem des Motors verbunden und dadurch gekühlt wird.

14. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn-

ze ichnet, daß jede Pumpe ein flüssigkeitsdichtes Gehäuse, einen Einlaß mit einem Sperrventil, einen Auslaß mit einem Sperrventil sowie eine Einrichtung zur Erhitzung des Inhalts des Gehäuses während vorherbestimmter Zeitintervalle aufweist.

15. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Verhinderung eines Durchflusses von Brennstoff und Wasser durch die Leitung, solange die Heizeinrichtung nicht auf eine ausgewählte Temperatur erhitzt ist, die zur thermischen Zersetzung der Mischung aus Brennstoff und Wasser ausreicht.

16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen Wärmetauscher, eine Einrichtung zur Vorbeileitung von Luft an dem Wärmetauscher, eine Einrichtung zur Vorbeileitung eines Gases an dem Wärmetauscher zur Erzeugung einer brennbaren Mischung mit Luft sowie eine Einrichtung zum Zünden der Mischung in vorherbestimmten Zeitintervallen zur Erhitzung des Wärmetauschers aufweist, und daß die Leitung in einer wärmetausehendeη Beziehung mit dem Wärmetauscher angeordnet ist, so daß bei Zündung der Mischung eine ausreichende Wärmemenge erzeugt wird, um den Brennstoff und das Wasser in der Leitung thermisch zu zersetzen.

17. Einrichtungnach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des in der Leitung während der thermischen Zersetzung erzeugten Wasserstoffs durch eine Einrichtung abgezweigt wird, um Gas zur Heizung des Wärmetauschers zuzuführen.

18. Einrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichn et durch eine Einrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise der Einrichtungen

zum Fördern der Luft, des Gases und der Zündeinrichtung, um den Wärmetauscher und die Leitung zu erhitzen, wenn der Gasdruck in der Leitung unter eine» vorherbestimmten Wert abfällt.

19. Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Einrichtung nach Anspruch 7 oder 14, zum Pumpen des flüssigen Brennstoffs und des Wassers durch die Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einlaß des Pumpengehäuses ein Sperrventil (178) angeordnet ist, welches nur einen Flüssigkeitseintritt in das Gehäuse zuläßt, daß an dem Auslaß des Pumpengehäuses ein Sperrventil (182) vorgesehen ist, das nur einen Flüssigkeitsaustritt aus dem Gehäuse zuläßt, und daß eine Einrichtung (186) für eine zeitweise Erhitzung der Flüssigkeit in dem Gehäuse angeordnet ist, so daß durch die Ausdehnung der Flüssigkeit ein Teil davon durch den Auslaß austritt, während beim Abkühlen der Flüssigkeit nach dem Abschalten der Heizeinrichtung durch den Einlaß Flüssigkeit in das Gehäuse eingezogen wird.

20. Pumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (110) zum Anschalten der Heizeinrichtung (186) vorgesehen ist, um entsprechend einem Temperaturzyklus wahlweise Flüssigkeit aus dem Gehäuse hinauszudrücken oder in das Gehäuse hineinzuziehen.

21. Pumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung durch einen Heizdraht (186) gebildet ist, die in einem geschlossenen Rohr (184) angeordnet ist, welches abgedichtet an dem Gehäuse befestigt ist und in dieses vorragt.

22.Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter für einen Brennstoff aus Kohlenwasserstoff, durch einen Vorratsbehälter für Wasser, durch eine Leitung zur Ableitung von Brennstoff und Wasser aus den Vorratsbehältern, durch eine Einrichtung zum Erhitzen der Leitung auf eine Temperatur, die zur thermischen Zersetzung des Gemisches aus Brennstoff

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und Wasser zur Erzeugung von Wasserstoff in der Leitung ausreicht,· und durch eine Einrichtung zur Weiterleitung der Zersetzungsprodukte aus der Leitung.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, gekennze ichnet durch eine Einrichtung zum Fördern des Brennstoffs und des Wassers aus den Vorratsbehältern in die Leitung unter einem verhältnismäßig hohen Druck, u nd' durch eine Einrichtung zur Entfernung der thermischen Zersetzungsprodukte aus der Leitung bei einem verringerten Druck.

24. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennze ichnet, daß die Heizeinrichtung ein Warmetauscherelement, eine Einrichtung zum Vorbeileiten von Luft an diesem Element, eine Einrichtung zur Vorbeileitung von Gas an diesem Element, zur Vermischung mit der Luft und zur Herstellung einer brennbaren Mischung sowie eine Einrichtung zum Zünden der Mischung zu ausgewählten Zeitintervallen aufweist, um dieses Element zu erhitzen, und daß die Leitung in einer guten Wärmeaustauschbeziehung zu den Elementen angeordnet ist, so daß bei Zündung der brennbaren Mischung die Mischung aus Brennstoff und Wasser in der Leitung zur Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff thermisch zersetzt wird.

25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftgebläse vorgesehen ist, daß ein .. Verteiler für das Gas angrenzend an das Element angeordnet ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den erzeugten Wasserstoff an den Verteiler während der thermischen Zersetzung zuzuführen.

26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennze ichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Durchfluß von Brennstoff und Wasser durch die Leitung und eine Zündung der brennbaren Mischung zu verhindern, falls die Temperatur des Elements nicht einen vorherbestimmten Wert überschreitet, der zur thermischen Zersetzung des Gemischs aus Brennstoff und Wasser in der Leitung ausreicht.

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27. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Brennstoff und Wasser in der Leitung einen Wasserüberschuß enthält/auf einem Druck.oberhalb 70 kg/cm (1000 psi) gehalten und auf eine Temperatur oberhalb 900⁰C erhitzt wird.

28.yVerfahren zur Erzeugung von Wasserstoffgas mit einer Einrichtung ^-^ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e kennze ichnet, daß ein Brennstoff aus einem Kohlenwasserstoff mit Wasser vermischt wird, daß die Mischung aus Brennstoff und Wasser durch eine Leitung mit einem verhältnismäßig hohen Druck gepumpt wird, daß die Leitung auf eine Temperatur erhitzt wird, die zu einer thermischen Zersetzung des Gemischs aus Brennstoff und Wasser zur Erzeugung von Wasserstoff ausreicht, daß die thermischen Zersetzungsprodukte aus der Leitung in eine Kammer abgeleitet werden, und daß die Zersetzungsprodukte aus der Kammer auf einem geringeren Druck entspannt werden.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dampfgehalt der thermischen Zersetzungsprodukte in der Kammer kondensiert wird, und daß das Kondensat von dem Rest der Produkte getrenntwird.

30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeic hn e t , daß eine Vorerhitzung des Brennstoffs und des Wassers erfolgt, bevor diese durch die Leitung gepumpt werden.

31. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überschuß von Wasser zugeführt wird, daß der

2 Druck in der Leitung auf einem Druck oberhalb 70 kg/cm (1000 psi) gehalten wird, und daß die Leitung auf eine Temperatur oberhalb 900°C erhitzt wird.

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