CH196640A - Elektrolytischer Wasserzersetzer mit koaxial angeordneten Elektroden. - Google Patents

Description

      Elektrolytischer        Wasserzersetzer    mit koaxial angeordneten     Elektroden.       Die Erfindung betrifft einen elektroly  tischen     Wasserzersetzer    mit koaxial angeord  neten Elektroden, bei welchem bipolar ge  schaltete     Elektrodenzylinder    innerhalb und  ausserhalb eines unipolar geschalteten     Elek-          trodenzylinders    angeordnet sind.  



  Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel des Gegenstandes der Erfindung ver  anschaulicht, und zwar in     Fig.    1 in Ansicht  von oben und in der     Fig.    2 im Schnitt längs  der Linie     A-B    der     Fig.    1. Die     Fig.    3 ver  anschaulicht ein     Diaphragma    und     Fig.    4 eine  bipolare Elektrode.  



  Gemäss den     Fig.    1 und 2 ist eine hohlzylin  drische Elektrode 1 mit ihrem     obern    Rand  an einen ringförmigen Deckel 2 aus Metall  angeschweisst. Innerhalb und ausserhalb der  hohlzylindrischen Elektrode 1 sind bipolar  geschaltete Elektroden 3 und 4 unter Zwi  schenschaltung von     Diaphragmen    5 und 6 an  geordnet.

   Jede der Elektroden 3 und 4 ist  ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet, wobei    der Durchmesser des     innerhalb    der Elektrode  1 liegenden     Elektrodenbleches    jeder Elek  trode um ebenso viel kleiner als der Durch  messer der Elektrode 1 ist, als der Durchmes  ser des ausserhalb dieser Elektrode 1 liegen  den     Elektrodenbleches    grösser     ist,    das heisst  die Summe der Durchmesser jedes der     Elek-          trodenbleche    der Elektroden 3 und 4 ist  gleich dem doppelten Durchmesser der Elek  trode 1.

   An ihren untern Enden sind die bei  den     Elektrodenbleche    jeder Elektrode durch  einen elektrisch leitenden Boden 7 mitein  ander verbunden, während die obern Enden  der     Elektrodenbleche    in ringförmige Flansche  8, 9 übergehen. Jede der so entstehenden  Elektroden hat somit die aus     Fig.    4 ersicht  liche     Form.     



  Die     Diaphragmen    5 und 6     in        Fig.    2 sind  in ähnlich gestalteten Trägern 10 so befestigt,  dass sie für alle durch die     Ineinanderschach-          telung    der     vorerwähnten    Elektroden entstan  denen     Elektrodenräume    die gleiche durch die      Pfeile 11 angedeutete Höhe haben. Die Trä  ger 10 der     Diaphragmen    sind demgemäss aus       rollwandigem,    für die Flüssigkeit undurch  lässigem Baustoff hergestellt.

   Da die den  undurchlässigen Trägern     gegenüberliegenden     Teile der     Elektrodenflächen    als praktisch  unwirksam zu betrachten sind, wird durch  die erwähnte Massnahme erreicht, dass trotz  der im Beispiel angewendeten stufenweise  geschehenden Verringerung der Höhenaus  dehnung der bipolar geschalteten Elektroden  in Richtung der Achse der unipolar geschal  teten Elektrode 1 für jedes     Elektrodenpaar     gleich grosse wirksame     Elektrodenoberflächen     für die Elektrolyse zur     Verfiügung    stehen.  



       Fig.    3 stellt ein     Diaphragma    dar, bei dein  zur besseren Übersieht das     Diaphragmentuch     weggelassen wurde. Aus der Zeichnung ist  ein aus zwei als durchbrochene     Holilzvlinder     ausgebildeten Teilen bestehender     Diaphrag-          menträger    mit den Flanschen 8' und 9' er  sichtlich; die beiden Zylinder sind analog  den Elektroden im fertigen Zustand unten  durch einen Boden 7'     miteinander        verbunden          (Fig.    2).

      Die Flansche 8, 9 und 8', 9'     sowie    die  Deckplatte 2 sind unter Zwischenlage von  Isolationsmaterial 12, 12' aufeinandergelegt  und dienen dadurch als Träger für die ein  zelnen Elektroden und     Diaphragmen.    Durch  die Flansche 8, 9 und 8', 9' und die Deck  platte 2     sowie    die zwischenliegenden Dich  tungen 12, 12' sind Bohrungen     1.3        und    14  vorgesehen, die mit den einzelnen im Längs  schnitt     U-förmigen        Elektrodenräumen    zur  getrennten Abführung der entwickelten Gase  in Verbindung stehen.

   Die Bohrungen 13  und 14 sind nach unten hin durch einen in  den äussern     bezw.in    den innern Elektroden  raum mündenden Kanal 15 und     lfi    verbun  den, der zur     Riickfülrrung    der durch die     Cra.se     mitgerissenen     Elektroly        tteilchen    in den     Elek-          trodenraum    dient.

   Man kann, wie aus     Fig.    1  ersichtlich ist, sowohl für die innern     Flansche     9     bezw.    9' als auch für die äussern Flansche  8     bezw.    8' eine     grössere    Anzahl von Gas  abführungen 1.3 und 14 vorsehen, was eine    bequemere und schnellere Gasabführung er  möglicht.  



  Der elektrolytische     Wasserzersetzer    ist  sowohl für Niederdruck- als auch für Hoch  druckbetrieb brauchbar. Für Niederdruck  betrieb kann man durch entsprechend stär  kere     Dimensionierung    der äussern, nur ein  seitig ausgenutzten Elektrode 17 einen be  sonderen Behälter sparen. Die Stromzufüh  rung erfolgt in diesem Falle     zweckmässig    in  der Weise, dass der eine Pol der Stromquelle,  am besten der negative Pol, mit 17 und der  andere Pol mit der Deckplatte 2 verbunden  wird. Die Deckplatte 2 und die Flansche 8       bezw.    8' werden durch Schraubenbolzen 18  zusammengehalten.

   Die die innern Flansche:  9     bezw.    9' durchsetzende     Öffnung    19 ermög  licht ein Abstreichen der sich während des  Betriebes erwärmenden Luft aus dem innern  Hohlraum 20.  



  Man kann aber auch     gewünschtenfalls     den     Zersetzer    ohne weiteres in einen Behäl  ter hineinhängen und die Kühlung durch in  den äussern Behälter eingebrachte Flüssig  keit,     zweckmässig    den Elektrolyten selbst,  bewirken.  



  Für     Hochdruckbetrieb    benötigt man noch       ein    entsprechend starkwandig ausgebildetes.  den dargestellten     Zersetzer    umgebendes  Druckgefäss, das in     Fig.    2 bei 21 gestrichelt:       angedeutet    ist.  



  Sowohl für Niederdruck- als auch für  Hochdruckbetrieb besteht die Möglichkeit,  gewissermassen turmartig gebaute     Zersetzer     in einfacher Weise dadurch herzustellen, dass  mehrere     Zersetzereinheiten        aufeinanderge-          setzt    werden. Die Deckplatte 2 der untern       Zersetzereinheit    steht dann mit der Boden  platte der äussern     Elektrode    17 der     obern     Einheit in elektrisch leitender Verbindung,  und die     Stromzuführung    braucht, lediglich  zu der Deckplatte     \?    der obersten Einheit  und zu der äussern Elektrode 17 der unter  sten Einheit zu erfolgen.

   Für die letztere  Stromzuführung können     beispielsweise        U-Pro-          filschienen    verwendet werden, auf welche die       Bodenfläche    der äussern Elektrode 17 der  untersten     Zersetzereinheit    aufsteht. Diese      Stromzuführung     durch    unterhalb des     Zer-          setzers    befindliche Schienen kann auch bei  aus einer Einheit bestehenden     Zersetzern,     also bei der auf der     Zeichnung    dargestellten       Ausführungsform,    vorteilhaft Anwendung  finden.

   Für den Fall, dass die Kühlung durch  Wärmeabfuhr aus dem Innenraum 20 und  von der     Aussenseite    der äussern Elektrode 17  noch nicht genügen sollte, besteht die Mög  lichkeit, eine verstärkte Kühlwirkung da  durch zu erzielen, dass eine, mehrere oder     ge-          wünschtenfalls    auch alle Elektroden     hohl-          wandig    ausgebildet und ihre Innenräume mit  Kühlflüssigkeit beschickt werden.  



  Die Erfindung     ist    nicht auf die Verwen  dung kreiszylindrischer Elektroden be  schränkt. Vielmehr können statt dessen auch  zum Beispiel Elektroden von elliptischer  oder eckiger Form     Anwendung    finden.  



  Für die Zuführung des Elektrolyten kann  man einen Teil der Bohrungen 13 oder 14  verwenden. Bei Niederdruck genügt dann die  Anwendung eines verhältnismässig geringen       Überdruckes,    um durch diese     Bohrungen    den  Elektrolyten den einzelnen, zweckmässig  gruppenweise an die Bohrungen angeschlosse  nen     Elektrodenräumen    zuzuführen.

   Durch  die     Ineinanderschachtelung    der einzelnen  Elektroden und     Diaphragmen,    wie dies be  sonders aus der     Fig.    2 in     Verbindung    mit       Fig.    3 und     Fig.    4 deutlich erkennbar ist,  wird neben der Vermeidung von Dichtungen  unterhalb des     Elektrolytspiegels,    sowie einer  ungleichmässigen Verteilung der Stromdichte  auch noch der Vorteil erreicht, dass eine ein  fache Herstellung und ein einfacher Zusam  menbau und     gewünschtenfalls    auch ein be  quemer Transport des fertigen     Zersetzers    er  folgen kann.

   Will man die einzelnen     Elek-          trodenbleche    in ihrer Lage noch besonders  Sichern, so kann man aus Isoliermaterial be  stehende Distanzstücke zwischen die einzel  nen Flansche 8 und 9     bezw.    8' und 9' sowie  zwischen die     Bodenplatten    7, 7' einlegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrolytischer Wasserzersetzer mit ko axial angeordneten zylindrischen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass bipolar geschal tete Elektrodenzylinder innerhalb und ausser halb eines unipolar geschalteten Elektroden zylinders angeordnet sind.

   <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Wasserzersetzer nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass je zwei im gleichen Abstand von der unipolar ge schalteten Elektrode beiderseits dieser Elektrode angeordnete bipolar geschaltete Elektroden miteinander elektrisch leitend verbunden sind. 2. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bipolar geschalteten Elektroden durch Hohlzylinder von verschiedenem Durchmesser gebildet sind, von denen je zwei durch eine Bodenplatte elektrisch lei tend miteinander verbunden sind.

   3. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei Elektroden Diaphragmen von gleicher Höhe eingebaut sind. 4. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass an den obern Enden der ineinandergeschalteten Elektroden Flansche vorgesehen sind, die als Träger ,der Elektroden dienen und in welchen Bohrungen zur Gasabführung vorgesehen sind.

   5. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass. der Raum des innern Elektrodenzylinders mit einer Öffnung zur Abführung der erwärmten Luft ver sehen ist.

   6. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und den Unteransprehen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die ringförmige, zu gleich als Deckel dienende Trägerplatte der unipolar geschalteten Elektrode einer Einheit mit dem Boden der äussern Elek trode einer andern Zersetzereinheit in elektrisch leitende Berührung gebracht ist, uni dass; die Stromzuführung zu der Deckplatte der obern Zersetzereinheit und zu der äussern Elektrode der untern Zer- setzereinheit führen.

   7. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und den U nteranspriiehen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die eine Stromzufüh rung mittels unterhalb des Bodens der äussern Elektrode angeordneter Träger schienen erfolgt. B. Wasserzersetzer nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die einzelnen Elektro den durch Distanzstücke aus Isolierma terial im Abstand voneinander gehalten sind.