DE102011103832A1

DE102011103832A1 - Stirling engine device for converting heat energy of hot gas into mechanical work, has cylinder storing operating gases, where heating of operating gases is performed by reaction of reaction metal with reaction gas

Info

Publication number: DE102011103832A1
Application number: DE102011103832A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-12-06

Abstract

The device (100) has a piston (120) mounted and reciprocally moved in front and rearward directions in cylinders through operating gases that is stored in the cylinder. Pressure of the operating gases is temporally predetermined-changed using a temperature controller, and heating of the operating gases is performed by a reaction of a reaction metal with a reaction gas. The reaction metal and reaction gas are provided in a region closer to a closed front surface (114) of the cylinder, where the reaction gas is supplied with the cylinder by a feed line and formed by hydrogen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stirlingmotor-Vorrichtung mit mindestens einem in einem Zylinder gelagerten Kolben, der mittels eines in dem Zylinder gespeicherten Arbeitsgases, dessen Druck über eine Temperatursteuerung zeitlich vorgebbar änderbar ist, in dem Zylinder reziprozierbar hin und her beweglich gelagert ist.The invention relates to a Stirling engine device with at least one piston mounted in a cylinder, which is reciprocated in the cylinder by means of a stored in the cylinder working gas, the pressure of which is temporally specifiable changeable via a temperature control, back and forth.

Stirlingmotor-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik in der Regel verwendet, um die in einem heißen Gas enthaltene Wärmeenergie in mechanische Arbeit zu wandeln. Darüber hinaus sind auf dem Prinzip des Stirlingmotors basierende Vorrichtungen bekannt, mittels derer bei Eintrag mechanischer Energie wärme oder alternativ Kälte erzeugbar ist. Die bekannten Stirlingmotor-Vorrichtungen weisen indes den Nachteil auf, dass die Bereitstellung von Wärme zum Erhitzen des im Inneren des Motors verwendeten Heißgases ortsabhängig mitunter Probleme bereitet, da in der Regel dazu eine gesonderte Einrichtung benötigt wird, die aufgrund ihrer Abmessungen und ihres Gewichtes und insbesondere aufgrund der benötigten Antriebstoffe die Einsatzmöglichkeiten der bekannten Stirlingmotor-Vorrichtungen beschränken.Stirling engine devices of the type mentioned in the art are usually used in the art to convert the heat energy contained in a hot gas into mechanical work. In addition, based on the principle of the Stirling engine devices are known by means of which heat at the entry of mechanical energy or alternatively cold can be generated. The known Stirling engine devices, however, have the disadvantage that the provision of heat for heating the hot gas used inside the engine sometimes causes problems depending on location, since usually a separate device is required because of their dimensions and weight, and in particular due to the required driving materials limit the possible applications of the known Stirling engine devices.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Stirlingmotor-Vorrichtung zu schaffen, die von den Abmessungen her kleiner und im Gewicht geringer als die bekannten Vorrichtungen ist, und die darüber hinaus unproblematisch mit Treibstoff zur Wärmeerzeugung versehbar ist.The object of the invention is therefore to provide a Stirling engine device which is smaller in size and smaller in weight than the known devices, and which is also problematic with fuel for heat generation verwherbar.

Für eine Stirlingmotor-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Erwärmung des Arbeitsgases erreicht wird durch eine Reaktion eines Reaktionsmetalls mit einem Reaktionsgas.For a Stirling engine device of the type mentioned, this object is achieved in that a heating of the working gas is achieved by a reaction of a reaction metal with a reaction gas.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Stirlingmotor-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass eine Erwärmung des Arbeitsgases erreicht wird durch eine Reaktion eines Reaktionsmetalls mit einem Reaktionsgas insbesondere die Möglichkeit einer Erwärmung des Arbeitsgases im Inneren des mindestens einen Zylinders der Stirlingmotor-Vorrichtung geschaffen. Dies impliziert eine kompakte Bauweise bei vergleichsweise niedrigem Gewicht. Ausschlaggebend ist dabei der hohe Energiegewinn, der mittels der erfindungsgemäß verwendeten Materialien erzeugbar ist. Weil die wärmeerzeugende Reaktion ohne Sauerstoffverbrauch abläuft und daher in das Innere des Zylinders verlegt werden kann, ist eine schnell wirksame, direkte Wärmeeinwirkung ohne Zwischenschaltung eines weiteren Wärmetransportmediums ermöglicht, wie dies im herkömmlichen Fall durch das Material der Zylinderwand gegeben ist. Auf diese Weise kann das Arbeitsgas schneller als im Stand der Technik auf eine mittlere Arbeitstemperatur gebracht werden.In the Stirling engine device according to the invention, in particular the possibility of heating the working gas inside the at least one cylinder of the Stirling engine device is created by the combination of features that a heating of the working gas is achieved by a reaction of a reaction metal with a reaction gas. This implies a compact design with a comparatively low weight. Decisive here is the high energy gain, which can be generated by means of the materials used in the invention. Because the heat-generating reaction proceeds without oxygen consumption and therefore can be moved into the interior of the cylinder, a fast-acting, direct heat action without the interposition of another heat transfer medium is made possible, as is the case in the conventional case by the material of the cylinder wall. In this way, the working gas can be brought to an average operating temperature faster than in the prior art.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Reaktionsmetall und das Reaktionsgas innerhalb des Zylinders angeordnet sind. Vorzugsweise sind das Reaktionsmetall und das Reaktionsgas dabei in einem nahe Bereich einer geschlossenen Stirnfläche des Zylinders angeordnet, die einer dem Arbeitsgas ausgesetzten Innenfläche des Kolbens gegenübersteht.According to a first preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that the reaction metal and the reaction gas are arranged within the cylinder. Preferably, the reaction metal and the reaction gas are arranged in a near region of a closed end face of the cylinder, which faces an inner surface of the piston exposed to the working gas.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Zufuhr von Reaktionsgas in das Innere des Zylinders über eine durch den Zylinder verlaufende Zuführleitung ermöglicht ist. Die Zuführleitung mündet dabei vorzugsweise in den Bereich der geschlossenen Stirnfläche des Zylinders.According to another preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that a supply of reaction gas into the interior of the cylinder is made possible via a supply line extending through the cylinder. The supply line preferably opens into the region of the closed end face of the cylinder.

Des Weiteren sind Reaktionsgas und Arbeitsgas vorzugsweise aber nicht notwendigerweise identisch. Das Reaktionsgas ist insbesondere von Wasserstoff gebildet.Furthermore, reaction gas and working gas are preferably but not necessarily identical. The reaction gas is in particular formed by hydrogen.

Zum Bewirken der gewünschten exothermen Reaktion im Inneren des Zylinders wird das Reaktionsgas, d. h. in der Regel das Wasserstoffgas initial auf einer Temperatur im Bereich von 150°C und 500°C erwärmt. Zu diesem Zweck kann ein in der Nachbarschaft des Reaktionsmetalls angeordneter elektrischer Heizdraht vorgesehen sein.To effect the desired exothermic reaction inside the cylinder, the reaction gas, i. H. As a rule, the hydrogen gas is initially heated to a temperature in the range of 150 ° C and 500 ° C. For this purpose, an electrical heating wire arranged in the vicinity of the reaction metal can be provided.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Einrichtung zum Modulieren der Intensität der an den elektrischen Heizdrahtes angelegten Spannung vorgesehen ist, um die Temperatur des Heizdrahtes im Verlauf der Zeit entsprechend einer vorgebbaren Funktion zu steuern.According to an important preferred embodiment of the device according to the invention, provision is made for a device for modulating the intensity of the voltage applied to the electric heating wire to be used in order to control the temperature of the heating wire over time in accordance with a predefinable function.

Die zeitliche Funktion zum Vorgeben der Temperatur des Heizdrahtes sieht im Nachgang zu einem Einschaltvorgang vorzugsweise eine erste Zeitspanne hoher Initialintensität der angelegten Spannung vor, der sich eine zweite Zeitspanne mit gegenüber der Initialintensität geminderter Erhaltungsintensität anschließt.The temporal function for predetermining the temperature of the heating wire preferably provides for a first period of high initial intensity of the applied voltage subsequent to a switch-on operation, followed by a second period of time with maintenance intensity reduced in relation to the initial intensity.

Ein Anlegen einer elektrischen Spannung zum Erwärmen des Heizdrahtes kann auch pulsierend erfolgen.An application of an electrical voltage for heating the heating wire can also be pulsating.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Reaktionsmetall zum Bereitstellen einer möglichst großen Reaktionsoberfläche in Pulverform in einem Teil des Zylinders untergebracht ist. Vorzugsweise ist das Metallpulver dabei zu einer festen Masse gesintert, um eine Platzierung und einen Verbleib des Reaktionsmetalls bei Betrieb der Vorrichtung in einem speziell dazu vorgesehenen Bereich des Zylinders sicherzustellen.According to another important preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that the reaction metal for accommodating the largest possible reaction surface in powder form in a part of the cylinder is housed. Preferably, the metal powder is sintered to a solid mass in order to ensure placement and retention of the reaction metal during operation of the device in a specially provided area of the cylinder.

Das Reaktionsmetall ist vorzugsweise von einem der Isotope von Nickel, insbesondere von dem Isotop Nickel 62 gebildet.The reaction metal is preferably formed from one of the isotopes of nickel, in particular the isotope of nickel 62.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass im Bereich der geschlossenen Stirnfläche des Zylinders eine verschließbare Öffnung vorgesehen ist, um einen Austausch verbrauchten Reaktionsmetalls zu ermöglichen.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention, provision is made for a closable opening to be provided in the region of the closed end face of the cylinder in order to allow replacement of spent reaction metal.

Der Zylinder ist vorzugsweise aus einem hitzebeständigen keramischen Material hergestellt. Zum Schutz vor Einwirkungen von außen und vor Wirkungen nach außen ist der Zylinder vorzugsweise von einer metallischen Wandung aus Blei umgeben.The cylinder is preferably made of a heat-resistant ceramic material. For protection against external influences and external effects, the cylinder is preferably surrounded by a metallic wall of lead.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The device according to the invention is explained below with reference to a preferred embodiment, which is shown in the figures of the drawing. Show:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht in einer ersten Arbeitsphase; 1 a preferred embodiment of the device according to the invention in a partially sectioned side view in a first working phase;

2 in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Arbeitsphase; 2 in 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a second working phase;

3 in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer dritten Arbeitsphase; 3 in 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a third working phase;

4 in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vierten Arbeitsphase. 4 in 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a fourth phase of work.

Die in den 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Stirlingmotor-Vorrichtung 100 basiert auf der Beta-Bauweise eines Stirlingmotors und enthält einen in einem Zylinder 110 gelagerten Kolben 120, der mittels eines in dem Zylinder 110 gespeicherten Arbeitsgases reziprozierbar hin und her beweglich gelagert ist und mittels einer K-Pleuelstange 121 mit einem Schwung- und Antriebsrad 140 verbunden ist.The in the 1 to 4 illustrated Stirling engine device according to the invention 100 is based on the beta construction of a Stirling engine and contains one in a cylinder 110 stored piston 120 which is one in the cylinder 110 stored working gas is reciprocally mounted reciprocally movable and by means of a K-connecting rod 121 with a flywheel and drive wheel 140 connected is.

Zusätzlich zu dem Kolben 120 ist in dem Zylinder 110 ein die Innenwand des Zylinders nicht kontaktierender Verdrängerkolben 130 reziprozierbar gelagert, der über einen gasdicht durch den Kolben 120 geführten Dorn 111 mit einer an dem Schwung- und Antriebsrad 140 gelagerten V-Pleuelstange 131 verbunden ist. K-Pleuelstange 121 und V-Pleuelstange 131 sind über jeweilige Antriebsschenkel 122, 132 mit der Welle 141 des Schwung- und Antriebsrades 140 verbunden, wobei der K-Antriebsschenkel 122 der K-Pleuelstange 121 rechtwinklig zu dem V-Antriebsschenkel 132 der V-Pleuelstange 131 angeordnet ist. V-Antriebsschenkel 132 und K-Antriebsschenkel 122 können unterschiedlich lang ausgebildet sein, wobei insbesondere der V-Antriebsschenkel 132 länger als der K-Antriebsschenkel 122 ausgebildet sein kann, um den Hub des Verdrängerkolbens 130 innerhalb des Zylinders 110 zu vergrößern.In addition to the piston 120 is in the cylinder 110 a displacer not contacting the inner wall of the cylinder 130 stored reciprocally, the gas-tight through the piston 120 guided thorn 111 with one on the flywheel and drive wheel 140 mounted V-connecting rod 131 connected is. K-connecting rod 121 and V connecting rod 131 are via respective drive legs 122 . 132 with the wave 141 the flywheel and drive wheel 140 connected, wherein the K-drive leg 122 the K connecting rod 121 perpendicular to the V-drive leg 132 the V-connecting rod 131 is arranged. V-drive leg 132 and K drive legs 122 can be designed to have different lengths, in particular the V-drive leg 132 longer than the K drive leg 122 may be formed to the stroke of the displacer 130 inside the cylinder 110 to enlarge.

Der Druck des Arbeitsgases ist über eine Temperatursteuerung des Arbeitsgases zeitlich vorgebbar änderbar, wobei eine Erwärmung des Arbeitsgases erreicht wird durch eine Reaktion eines Reaktionsmetalls 150 mit einem Reaktionsgas. Das Reaktionsmetall 150 und das Reaktionsgas sind dabei innerhalb des Zylinders 110 angeordnet.The pressure of the working gas can be temporally predetermined via a temperature control of the working gas, wherein heating of the working gas is achieved by a reaction of a reaction metal 150 with a reaction gas. The reaction metal 150 and the reaction gas are within the cylinder 110 arranged.

Das Reaktionsmetall 150 und das Reaktionsgas sind in der dargestellten Ausführung im Bereich einer geschlossenen Stirnfläche 114 des Zylinders 110 angeordnet, die einer dem Arbeitsgas ausgesetzten Innenfläche des Kolbens 120 gegenübersteht. Eine Zufuhr von Reaktionsgas in das Innere des Zylinders 110 ist dabei über eine durch den Zylinder 110 verlaufende Zuführleitung 112 ermöglicht, die in den Bereich 113 der geschlossenen Stirnfläche 114 des Zylinders 110 mündet.The reaction metal 150 and the reaction gas are in the illustrated embodiment in the region of a closed end face 114 of the cylinder 110 arranged, the one exposed to the working gas inner surface of the piston 120 faces. A supply of reaction gas into the interior of the cylinder 110 is about a through the cylinder 110 extending supply line 112 that allows in the area 113 the closed end face 114 of the cylinder 110 empties.

In der in 1 dargestellten Arbeitsphase der erfindungsgemäßen Stirlingmotor-Vorrichtung wird Arbeitsgas im Raumbereich A des Zylinders 110 erwärmt und expandiert, wodurch der Kolben 120 nach außen gedrückt wird. Aufgrund der rechtwinkligen Anordnung von V-Antriebsschenkel 132 und K-Antriebsschenkel 122 sind die Bewegungen von Kolben 120 und Verdrängerkolben 130 entsprechend Sinus und Cosinus örtlich und zeitlich zueinander versetzt. Entsprechend bewegt sich der Verdrängerkolben 130 zum Zeitpunkt einer maximalen Expansion des Kolbens 120 wieder in Richtung auf die geschlossene Stirnfläche 114 des Zylinders 110 zu, wie in 2 dargestellt.In the in 1 shown working phase of the Stirling engine device according to the invention is working gas in the space A of the cylinder 110 heated and expanded, causing the piston 120 is pushed outward. Due to the right-angled arrangement of V-drive legs 132 and K drive legs 122 are the movements of pistons 120 and displacer 130 according to sine and cosine spatially and temporally offset. Accordingly, the displacer moves 130 at the time of maximum expansion of the piston 120 again in the direction of the closed end face 114 of the cylinder 110 to, as in 2 shown.

In der in 3 dargestellten Arbeitsphase nimmt der Verdrängerkolben 130 einen minimalen Abstand zur geschlossenen Stirnfläche 114 des Zylinders 110 ein, und es ist ein maximaler Raumbereich B geschaffen, in dem sich das Arbeitsgas über die im betreffenden Bereich der Außenfläche des Zylinders 110 angeordneten, als Wärmetauscher wirkenden Kühlschellen 115 abkühlt und dadurch wieder komprimierbar wird.In the in 3 shown working phase takes the displacer 130 a minimum distance to the closed end face 114 of the cylinder 110 a, and it is created a maximum space area B, in which the working gas over in the relevant area of the outer surface of the cylinder 110 arranged, acting as a heat exchanger cooling clamps 115 cools and thus becomes compressible again.

In der in 4 dargestellten Arbeitsphase bewegt der Verdrängerkolben 130 abgekühltes Arbeitsgas wieder in den Raumbereich A zur abermaligen Erwärmung. Die folgende Arbeitsphase entspricht wieder derjenigen aus 1.In the in 4 shown working phase moves the displacer 130 Cooled working gas back into the room area A for renewed heating. The following work phase is again the one from 1 ,

Da das Material des Verdrängerkolbens 130 eine größere Dichte als das Arbeitsgas aufweist, vollzieht sich eine Temperaturänderung des Verdrängerkolbens 130 langsamer als eine Temperaturänderung des Arbeitsgases. Der Verdrängerkolben 130 ist insofern ein Temperaturspeicher einer mittleren Arbeitstemperatur des Zylinders 110 und wirkt bezüglich des Arbeitsgases als Regenerator zum zusätzlichen Abkühlen heißen Arbeitsgases und zum zusätzlichen Erwärmen abgekühlten Arbeitsgases.Because the material of the displacer 130 has a greater density than the working gas, a change in temperature of the displacer takes place 130 slower than a temperature change of the working gas. The displacer 130 is in this respect a temperature storage medium working temperature of the cylinder 110 and acts with respect to the working gas as a regenerator for additional cooling of hot working gas and for additional heating of cooled working gas.

Das Arbeitsgas ist im vorliegenden Fall von dem Reaktionsgas gebildet und besteht aus Wasserstoff. Wasserstoff als Arbeitsgas bedeutet eine geringe innere Friktion und dadurch auch eine deutlich ausgebildete Leichtgängigkeit aller mechanischen Bauteile, mit dem Vorteil einer mit geringer Reibung verbundenen Langlebigkeit der mechanischen Bauteile.The working gas is formed in the present case of the reaction gas and consists of hydrogen. Hydrogen as a working gas means a low internal friction and thus also a clearly trained ease of movement of all mechanical components, with the advantage of a low friction longevity of the mechanical components.

Das Wasserstoffgas wird bei Betrieb auf eine Temperatur im Bereich von 300°C erwärmt, wobei für eine Initialerwärmung des Wasserstoffgases ein in der Nachbarschaft des Reaktionsmetalls 150 angeordneter elektrischer Heizdraht 160 vorgesehen ist.The hydrogen gas is heated in operation to a temperature in the range of 300 ° C, wherein for an initial heating of the hydrogen gas in the vicinity of the reaction metal 150 arranged electric heating wire 160 is provided.

Des Weiteren ist eine nicht dargestellte Einrichtung zum Modulieren der Intensität der an dem elektrischen Heizdraht 160 angelegten Spannung vorgesehen, um die Temperatur des Heizdrahtes 160 im Verlauf der Zeit entsprechend einer vorgebbaren Funktion zu steuern. Die zeitliche Funktion zum Vorgeben der Temperatur des Heizdrahtes 160 bedingt im Nachgang zu einem Einschaltvorgang eine erste Zeitspanne hoher Initialintensität der angelegten Spannung, der sich eine zweite Zeitspanne mit gegenüber der Initialintensität geminderter Erhaltungsintensität anschließt. Ein Anlegen einer elektrischen Spannung zum Erwärmen des Heizdrahtes 160 kann auch pulsierend erfolgen.Furthermore, an unillustrated means for modulating the intensity of the on the electric heating wire 160 applied voltage provided to the temperature of the heating wire 160 over time according to a predetermined function to control. The temporal function for setting the temperature of the heating wire 160 conditioned in the wake of a switch-on a first period of high initial intensity of the applied voltage, which is followed by a second period of time with respect to the initial intensity reduced conservation intensity. Applying an electrical voltage to heat the heating wire 160 can also be pulsating.

Das Reaktionsmetall 150, namentlich Nickel 62, ist in Pulverform in einem Teil des Zylinders 110 untergebracht und dabei zu einer festen Masse gesintert.The reaction metal 150 , especially nickel 62 , is in powder form in a part of the cylinder 110 housed and sintered to a solid mass.

Im Bereich der geschlossenen Stirnfläche 114 des Zylinders 110 ist eine verschließbare Öffnung 116 vorgesehen, um einen Austausch verbrauchten Reaktionsmetalls 150 zu ermöglichen.In the area of the closed end face 114 of the cylinder 110 is a closable opening 116 provided an exchange of spent reaction metal 150 to enable.

Der Zylinder 110 ist aus einem hitzebeständigen keramischen Material hergestellt und zum Schutz von einer nicht dargestellten metallischen Wandung aus Blei umgeben.The cylinder 110 is made of a heat-resistant ceramic material and surrounded for protection by a metallic wall of lead, not shown.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Patentansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The above-described embodiment of the invention is merely for the purpose of better understanding of the teaching of the invention given by the claims, which is not limited as such by the embodiment.

Claims

Stirling motor apparatus 100 with at least one in a cylinder 110 stored piston 120 which is one in the cylinder 110 stored working gas, the pressure of a temperature control is temporally specifiable changeable in the cylinder 110 is stored reciprocally movable back and forth, characterized in that a heating of the working gas is achieved by a reaction of a reaction metal 150 with a reaction gas.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the reaction metal 150 and the reaction gas within the cylinder 110 are arranged.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the reaction metal 150 and the reaction gas in a region near a closed end surface 114 of the cylinder 110 are arranged.

Apparatus according to claim 2, characterized in that a supply of reaction gas into the interior of the cylinder 110 over one through the cylinder 110 extending supply line 112 is possible.

Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the supply line 112 in the area of the closed end face 114 of the cylinder 110 empties.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction gas is formed by the working gas.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the reaction gas is formed by hydrogen.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the hydrogen gas is heated at a temperature in the range of 150 ° C and 500 ° C.

Apparatus according to claim 8, characterized in that for heating the hydrogen gas in the vicinity of the reaction metal 150 arranged electric heating wire 160 is provided.

Apparatus according to claim 9, characterized in that means for modulating the intensity of the to the electric heating wire 160 applied voltage is provided to the temperature of the heating wire 160 over time according to a predetermined function to control.