Appareil électrolytique. La présente invention a pour objet un ap pareil électrolytique plus particulièrement destiné à décomposer l'eau dans le but de pro duire du gaz oxygène approximativement pur et du :;az liydroriène approximativement pur destinés ii divers usages industriels et com merciaux.
Suivant l'invention l'appareil comprend ail moins une cellule dont le plafond, le fond et les deux petites parois latérales Solil- coils- titués par un étroit cadre. tandis que les deux brandes parois latérales. parallèle: sont fo= inées par des plaques en matière conductrice.
fixées audit cadre. en face l'une de l'aut,r.@. Ces plaques sont améiiabées de façon ii poil- voir être reliées ii uiie source d'énergie élec trique (le telle manière qu'elles coiistitueroiit les électrodes de la cellule. Elles sont isolées dudit cadre,
de sorte due des courants d'un voltage tel du il est nC#cessaire à la décomposi- tion électrolytique. ne pourront pas pénétrer dans le cadre.
ni en sortir. Entre les deux pa- rois-ë] ectroiles (le la cellule est disposé un or gane de séparation (le façon ii diviser l'espace
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occupé <SEP> par <SEP> l'électrolyte. <SEP> entre <SEP> lesdites <SEP> élee tiodes. <SEP> en <SEP> dent <SEP> conipartünents.
<SEP> la <SEP> structure <SEP> du
<tb> corps <SEP> forinairt <SEP> cet <SEP> organe <SEP> étant <SEP> propre <SEP> à, <SEP> per ce <SEP> ti-rc, <SEP> la <SEP> coiicluc@ioii <SEP> du <SEP> courant <SEP> par <SEP> l'électro lyte <SEP> il'uile <SEP> électrode <SEP> à <SEP> l'autre. <SEP> tout <SEP> en <SEP> em pêclimit <SEP> que <SEP> (les <SEP> produits <SEP> gazeux <SEP> provenant
<tb> d'une <SEP> électrode <SEP> passent <SEP> dans <SEP> le <SEP> compartiment
<tb> ile <SEP> l'autre <SEP> élecirorle. <SEP> Ton:
<SEP> les <SEP> passages <SEP> destinés
<tb> ii <SEP> recueillir <SEP> et <SEP> à <SEP> laisser <SEP> sortir <SEP> l'oxygène <SEP> produit
<tb> dans <SEP> 1'1u1 <SEP> de., <SEP> et <SEP> Plivilrogène
<tb> produit <SEP> dans <SEP> ]'autre, <SEP> ainsi <SEP> que <SEP> les <SEP> passages
<tb> permettant <SEP> d'alimenter <SEP> d'électrolyte <SEP> chaque
<tb> compartiment, <SEP> sont <SEP> aniéna@@és <SEP> en <SEP> connexion
<tb> avec <SEP> ledit <SEP> cadre <SEP> isolé. <SEP> Ce <SEP> dernier <SEP> est, <SEP> en <SEP> outre.
<tb> Iioul.vu <SEP> lit <SEP> sa <SEP> partie <SEP> supérieure. <SEP> d'au <SEP> moins <SEP> une
<tb> caviti@ <SEP> dans <SEP> laquelle <SEP> pénètre <SEP> l'électrolyte.
<SEP> de
<tb> sono <SEP> fille <SEP> 'oui <SEP> 111@'eill <SEP> se <SEP> maintient <SEP> au-dessus
<tb> de <SEP> la <SEP> partie <SEP> la <SEP> plus <SEP> élevée <SEP> dudit <SEP> organe <SEP> de
<tb> séparation <SEP> e1: <SEP> au-dessus <SEP> de <SEP> la <SEP> partie <SEP> la <SEP> plus
<tb> élevc@e <SEP> de># <SEP> allifaces <SEP> intérieures <SEP> des <SEP> plaques
<tb> e@imstituant <SEP> les <SEP> électrodes.
<tb>
Les <SEP> passages <SEP> d'alimentation <SEP> précités <SEP> peu v-ent <SEP> être <SEP> a,ii,.na@@é@ <SEP> soit <SEP> dans <SEP> le <SEP> cadre, <SEP> soit
<tb> sur <SEP> le <SEP> cadre. Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2, 3 et 9 sont, respectivement, des élévations latérales en dessus et en bout d'une cellule complète; Les fig. 4 et .1 sont des coupes horizon tales faites suivant les lignes A-A et I3-23 de la fig. 1; Les fig. G et î sont des coupes verticales transversales faites suivant. les lignes C-C et D-D de la fi-. 1;
La fig. 8 est une coupe verticale longitu dinale par l'axe avec certaine. parties repré sentées en élévation latérale; La fig. 10 est une coupe horizontale faite suivant la ligne pointillée E-E de la, fig. b, cette ligne étant brisée à différents niveaux de manière à montrer sur une seule vue la continuité des conduits de communication d'une partie de la cellule;
Les fig. 11 et 12 sont des coupes v erti.- cales parallèles faites à travers la partie su périeure du cadre et en montrant la dispo sition; La. fig. 13 est une vue en dessus montrant un appareil fornié de plusieurs cellules mon tées en série.
La cellule. telle qu'elle est représentée sur le dessin, est constituée par le cadre rectan gulaire 1 formant la partie supérieure, les extrémités et le fond. de la cellule. Ce cadre est, de préférence, en fonte de fer en vue de résister à l'action d'électrolytes tels que la potasse et il est, de préférence, établi en une seule pièce coulée.
L a grande ouverture cen trale du cadre est garnie, de chaque côté. au moyen de grandes plaques de métal 3, eu fonte (le fer de préférence. Ces plaques sont appliquées sur les côtés opposés du cadre et vissées étroitement sur une garniture inter posée -- en matière non conductrice. propre < < . rendre le joint étinche et imperméable au gaz.
Les 1>@alons 4 -_ vissent dans le cadre 1 pourvai. sur ses rf@t#=a, de rebords 6 établis à, cet efft-. Les sliirfaces internes des plaques 3 étant r@tili@ées r@@@=ïüie électrodes actives, les têtes el les tiges déboulons sont isolées des plaques 3, par exemple par des manchons iso lants ou par tout autre moyen,
de façon â ne pas offrir au courant un chemin métallique conducteur d'une plaque à l'autre, à travers le cadre, sans que ce courant passe à travers l'électrolyte contenu dans la cellule.
Les plaques électrodes sont prolongées sur leurs bords ? de manière à former des con tacts électriques de grande surface destinés à permettre de les relier aux extrémités des conducteurs par lesquels elles sont alimentées de courant et pour distribuer ce courant sur le bord entier des électrode. Les contact: peuvent être solidement vissés soit aux con ducteurs venant de la source de puissance, soit aux contacts d'un élément adjacent de la, même batterie, et ce grâce à. des trous percés dans les bords 2. Les dispositions prises en vue de cette connexion seront décrites plus loin.
Un rebord î-7 fondu, de préférence, en une seule pièce avec le cadre fait saillie vers l'intérieur dans l'ouverture de ce cadre et dans une position lui permettant de supporter l'organe de séparation 8 fixé au rebord par une pièce clé serrage rectangulaire marginale 9 maintenue par clés boulons 10 de manière que l'organe de séparation soit placé de façon <B>à</B> diviser verticalement l'intérieur de la. cel lule en deux compartiments parallèles.
L'or gane de séparation sert à empêcher le passage de bulles de gaz, tout e n entravant le moins possible la cc iduction électrolytique de con- rant; il est établi, de préférence, en toile d'amiante épaisse et tissée serré, il pourrait cnn#ister par cxcinple aussi en toile métallique ou en un autre corps de structure a-nalogu#@.
Une disposition spéciale permet de faire circuler librement l'électrolyte d'un comparti ment < i, l'autre, sans qu'il passe à travers For- Galle de séparation et sans qu'il transporte Atu gaz avec lui. A cet effet, le fond de la cel lule est pourvu d'un conduit continu de lon gueur consiclc@raIAe s'étendant d'un comparti ment ii l'autre.
Ce conduit affecte la forme d'un passage creux 13. ménagé, au moment clé la fonte, dans le fond du cadre, il part d'une ouverture 14 située à une extrémité du fond d'un compartiment, se prolonge le long du cadre et remonte à travers l'autre extré mité du fond de l'autre compartiment, comme le montrent les lignes pointillées en 15 sur la fig. 8. La surface supérieure ou plafond du conduit est inclinée vers le bas comme on le voit en 16, à partir (le chaque ouverture jus qu'à une saillie 17 formant chicane.
Le gaz pouvant être contenu dans le liquide circulant dans ce conduit a largement le temps de se séparer et de revenir en arrière le long du plafond incliné, (le manière à retourner par l'ouverture percée clans le compartiment du quel il est venu. Il en résulte qu'aucune quan tité de ce gas n'est entraînée en avant. avec l'électrolyte, dans l'autre compartiment.
La circulation de retour s'effectue à tra vers le réservoir 18 ménagé dans la partie supérieure du cadre, les deux ouvertures d'ali mentation pour les côtés opposés de l'organe de séparation étant utilisées à cet effet. Ces ouvertures 19 se terminent par une partie recourbée 20 (fig. 8) qui, avec la lèvre cour bée vers le bas 21, constitue un joint hydrau lique s'opposant à l'échappement direct du gaz par la partie supérieure de l'élément. La lèvre 21 agit aussi comme surface de rassem blement et de séparation pour les bulle: con tenue; dans l'électrolyte circulant par l'ouver ture 19.
L e réservoir est pourvu intérieure ment d'une cloison ?? relativement longue. s'étendant au-dessus du niveau du liquide dans le réservoir. de manière que le liquide circulant d'un compartiment à l'autre. à. tra vers le réservoir. soit obligé de parcourir un cbeunin relativement long. ayant ainsi le temps de se purger de, tous gaz en suspension.
Les dispositifs permettant (le recueillir et d'évacuer séparément l'oxygène et l'hydrogène sensiblement pur formés dans les comparti ments respectifs 11 et 12 sont installés dans la partie supérieure du cadre. au voisinage du réservoir, 18. L'hydrogène se dégageant sous forme de bulles à travers l'électrolyte.
passe dans la chambre collectrice 24 à travers l'ouverture 23 représentée en traits pointilles sur la fig. 8 et en traits pleins sur la, fig. C. ï- gaz dégagé peut entraîner de l'électrolyte: pour cette raison. la chambre 24 est munie d'un orifice de sortie séparé 25 pour permet tre le retour de l'électrolyte dans le comparti ment 11 après que l'hydrogène s'est séparé de lui dans cette chambre collectrice.
Le passage à fermeture hydraulique com muniquant avec une ouverture dirigée de bas en haut, disposée au-dessus du niveau des sur faces exposées des électrodes, dont chacun des compartiments est pourvu, permet le déchar gement automatique de liquide dans les com partiments. lorsque la pression y diminue ou que le niveau de l'électrolyte y contenu s'a baisse.. L'échappement des gaz par ladite ou verture indique due l'électrolyte a atteint un niveau dan.-ereusement bas.
Le compartiment producteur d'oxygène communique avec la chambre collectrice 26 par l'entrée 2 7 et la sortie 28 représentées en traits pleins sur 1a fi-. 8. L'orifice de sortie 28 se trouve à un niveau plus bas que l'orifice <B><U>27</U></B> et cette disposition facilite la circulation clans nu sens, car l'électrolyte qui se sépare (le la mousse ou écume d'oxt#gène est beau coup plus lourd due celle-ci et s'écoule facile ment vers le bas pour sortir par l'orifice 28.
Les gaz respectifs s'échappent vers le haut travers des joints hydrauliques séparés et semblables 29 à partir desquels ils ;ont con duits par des tuyaux aux réservoirs d'em- inagasimige respectifs.
Les ,joints Hydrauliques sont constitués par un tuyau 30 s'étendant vers le haut. vissé dans l'ouverture de sortie 31 et pourvu d'une cloche on dôme 32 fondu, de préférence, en iiiie seule pièce avec le tuyau et relié â ce dernier par plusieurs supports 33 laissant une ouverture périphérique 34 tournée vers le bas,
située au-dessous du niveau normal du li quide et constituant un joint hydraulique à. travers lequel le gaz est refoulé. Autour de ce dispositif, est disposée une chambre de sortie ou d'(>ebappeinent 35 qui peut être en verre pour faciliter l'observation.
Les ,joints hydrauliques sont reliés, par des conduit: ei-aprés décrits, av ee une cham bre d'év eut 36. en verre, (le préférence, et avec un tuyau vertical 37, en fer, de préférence, et pourvu d'un tube de déversement 38 dont la hauteur détermine la. pression hydrostati que dans les joints hydrauliques, pression qui se transmet en arrière à travers le gaz et le liquide contenu clans les chambres collectrice 24, 26 et règle la pression à l'intérieur de la cellule.
Lorsque les chambres 35 et 36 sont en verre, elles sont, de préférence. fixées en place par des organes de serrage 39 et par des boulons 40, avec interposition de garnitures ou rondelles 41 étanche; au gaz et a, l'eau.
Les dispositifs et les connexions pour la circulation de l'électrolyte entraîné vers 1_e haut par les gaz se trouvent dans des plans différents et à des niveaux différents. Ces dispositifs seront mieux compris en se réfé rant à la coupe horizontale représentée sur la fig. 10 qui est faite à différents niveaux cle manière à montrer d'un seul coup d'oeil le trajet du liquide. Les détails précis des ni veaux et des plans dans lesquels s'étendent ces conduits sont exactement montrés clans les coupes longitudinales des fia. I1 et 12 faites chacune par un plan unique.
Si l'on se refère pour plus de facilité aux fig. 8 et 10, on peut voir que le gaz recueilli dans la cham bre 2G et entraînant avec lui plus ou moins de liquide remonte par le tuyau 3(1 et se dé gage sous forme de bulles qui descendent à travers l'ouverture 34 dit joint hydraulique disposé dans l'évidement 42 de la pièce #n fonte constituant le cadre. Le gaz part de l'appareil par l'ouverture supérieure de la.
chambre 35, tandis que tout excès de liquide s'écoule par le conduit 4-; dans la base 44 de la chambre d'évent 36: de là. par le conduit 45 dans l'évidement 46 situe à la base du joint hydraulique (le l'autre chambre collec trice (le gaz 24; ensuite. par l'ouverture 47 et ver; le bas sous la cloison ou eliicane 48 j usqu'ii la. base du tuyau vertical <B>37.</B> A partir du tuyau vertical 37 le trajet s'effectue vers le bas, par le tuyau de déversement 38 et par le conduit 49. dans le réservoir 18.
Il est évident que par les connexions ci-dessus les deux joints hydrauliques sont en connexion Hydrostatique avec le tuyau vertical 3 7 et avec. l'évent à gaz 36. Il est aussi évident. que la pression en excès de chacun des joints hydrauliques se décharge par l'évent 36, la pression du joint hydraulique intermédiaire se déchargeant en arrière par le conduit 45, la base 44 et l'évent à gaz 36.
Il est évident que le dispositif décrit en dernier lieu offre un trajet égalisateur de pression d'un compartiment producteur de gaz à l'autre, mais l'électrolyte ne circulera pas par cette connexion parce que les arrêts constitués par les joints hydrauliques évitent ce mouvement. Toute tendance à. repousser l'oxygène en arrière ou l'hydrogène en avant à travers les conduits 43, 45 et la chambre à évent commune 36. est évitée par la dispo sition des conduits -13 et 45, qui pénètrent dans la base de la chambre d'évent verticale ment.
vers le haut, sur ses côtés opposé Quelle que soit la force due puisse avoir le courant clans ces conduit. il s'effectue direc tement vers le haut et entraîne le gaz à la surface du liquide dans la chambre d'évent 36, d'où il s'échappe dans l'air plutôt que de se diriger vers le bas comme il devrait le faire pour pénétrer clans le conduit aboutis sant à l'autre joint hydraulique. Cela arrive en particulier lorsque le niveau de l'électro lyte baisse au-dessous (les ouvertures périplié- riques 34, ce fait étant ainsi indiqué au (le hors.
La position du tuyau vertical 3 7 est tell@_# qu'il offre une protection aux elianibres cn verre 35, 36 et, dans le même but, une pièce métallique verticale 90 est disposée à l'extré mité opposé:- du la rangée de chambres.
Des cellule., construites comme ci-(,e=@us décrit peuvent être isolées (le toute manière désirée, mais l'inventeur préfère les isola teurs qui ont été représentés sur le dessin au nombre de trois et disposés en qitinconc-. Cette disposition présente trois points c1(# sup port pour chaque cellule. ces poiiifz# étant placés, de préférence, de manière due leiso- lateurs de cellules adjacentes ne soient pas en contact.
les uns avec les autres, lorsque les cellules sont assemblées en batterie comme ci-après décrit. Chaque isolateur est 'constitué par une enveloppe isolante 51, en verre de préférence. fixée sur une tige 52., en fer de préférence, par une matière 53 susceptible d'être moulée et non conductrice de préfé rence. La tige 52 est établie, (le préférence d'une seule pièce avec une cloche de recouvre ment en fer 55 qui sert de toit ou protecteur pour écarter l'électrolyte qui pourrait s'écou ler vers le bas et pour éviter le contact de cet électrolyte avee les parois de l'isolateur en verre.
La fonte de fer n'est pas facilement attaquée par lit potasse communément utili sée dans l'électrolyte et, par suite, la clocbe est propre à protéger le verre contre les dé tériorations provenant de l'électrolyte. La tige et la cloche 55 sont fixées au cadre 1 par la tige vissée 54. Ces supports isolants élèvent le fond de la cellule au-dessus du sol et lais sent un espace permettant de manipuler les dispositifs d'extraction de l'électrolyte.
Ces dispositifs ..ont constitués par un conduit 60 communiquant avec le conduit de circulation 13 et, par ce conduit, avec les ouvertures 14, 15. L'orifice de sortie est fermé par un boit- clion vissé 61 et, à l'extérieur de ce dernier. se trouve une ouverture élargie taraudée destinée à la fixation d'uii tuyau condé ou d'un autre dispositif approprié pcrnieltant d'évacuer l'électrolyte.
L'tni ries buts due l'on a en vue en fixant solidement les isolateurs à la cellule est de rendre dette dernière facilement transporta- ble dans différents buts, par exemple, pour que l'on puisse la déplacer et la mettre en place entre d'autres cellules et, pour faciliter cette opération, un boulon à anneau 63 est disposé clans la partie supérieure du cadre, sur la ligne passant par le centre de gravité de la cellule.
La cellule, donnée à titre d'exemple, pré sente des dispositions de construction per mettant d'en assembler plusieurs cri batterie, comme on le voit sur la fig. 13.
En se référant à cette figure, on peut voir que les cellules sont placées parallèlement l'une à l'autre, mais qu'elle: ne sont pas en contact, sauf à l'endroit du prolongement du bord latéral, 2, des plaques-électrodes, qui est solidetnent boulonné au prolongement correspondent 2 de lit pladiie-électrocle adja cente de la cellule voisine.
L'espacement voulu petit êl,re obtenu,- lorsque l'on utilise des plaques-électrodes plate:. en inti-rposiint une barre d'espacement (;,) en matière bonne conductt iee et en boulonnant les plaques par ries boulon,-, t;
6 passant -à travers la barre de manière qu'elles soient en contact électrique intime avec cette barre. Les plaques peuvent aussi être fondues avec des surfaces de por- téesaillantes ou snrF_levées, comme on le voit eri 67, (le tisanière qu'elles puissent être direc tement boulonnées ensemble,
sans interposi- iion dune barre d'espacement.
Les cellules extrêmes d'un appareil formé de plusieurs cellules peuvent être reliés à la. source ;1e puissance, par des barres ou bandes extréines liarallèles qui peuvent être en cuivre.
Electrolytic apparatus. The present invention relates to an electrolytic apparatus more particularly intended for decomposing water with the aim of producing approximately pure oxygen gas and approximately pure hydroriene az for various industrial and commercial uses.
According to the invention the apparatus comprises at least one cell including the ceiling, the bottom and the two small side walls solil- coiled by a narrow frame. while the two sidewalls brandes. parallel: are fo = inées by plates of conductive material.
fixed to said framework. opposite one of the aut, r. @. These plates are arranged in such a way that they can be connected to a source of electrical energy (in such a way that they meet the electrodes of the cell. They are isolated from said frame,
so due to currents of such a voltage as is necessary for electrolytic decomposition. will not be able to enter the frame.
nor get out of it. Between the two electro-walls (the cell is arranged a separating organ (the way ii divide the space
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occupied <SEP> by <SEP> electrolyte. <SEP> between <SEP> said <SEP> ele tiodes. <SEP> in <SEP> tooth <SEP> conipartünents.
<SEP> the <SEP> structure <SEP> of the
<tb> body <SEP> forinairt <SEP> this <SEP> organ <SEP> being <SEP> specific <SEP> to, <SEP> per ce <SEP> ti-rc, <SEP> the <SEP> coiicluc @ ioii <SEP> of the <SEP> current <SEP> by <SEP> the electrolyte <SEP> oil <SEP> electrode <SEP> to <SEP> the other. <SEP> all <SEP> in <SEP> excluding <SEP> that <SEP> (the <SEP> products <SEP> gaseous <SEP>
<tb> of a <SEP> electrode <SEP> pass <SEP> in <SEP> the <SEP> compartment
<tb> ile <SEP> the other <SEP> elecirorle. <SEP> Tone:
<SEP> the <SEP> passages <SEP> intended
<tb> ii <SEP> collect <SEP> and <SEP> to <SEP> let <SEP> out <SEP> the oxygen <SEP> produced
<tb> in <SEP> 1'1u1 <SEP> de., <SEP> and <SEP> Plivilrogen
<tb> produces <SEP> in <SEP>] 'other, <SEP> as well as <SEP> that <SEP> the <SEP> passages
<tb> allowing <SEP> to supply <SEP> with electrolyte <SEP> each
<tb> compartment, <SEP> are <SEP> aniéna @@ és <SEP> in <SEP> connection
<tb> with <SEP> said isolated <SEP> frame <SEP>. <SEP> This <SEP> last <SEP> is, <SEP> in <SEP> besides.
<tb> Iioul.vu <SEP> reads <SEP> its <SEP> upper <SEP> part. <SEP> of <SEP> minus <SEP> one
<tb> caviti @ <SEP> in <SEP> which <SEP> penetrates <SEP> the electrolyte.
<SEP> of
<tb> sono <SEP> daughter <SEP> 'yes <SEP> 111 @' eill <SEP> <SEP> keep <SEP> above
<tb> of <SEP> the <SEP> part <SEP> the <SEP> plus <SEP> high <SEP> of said <SEP> organ <SEP> of
<tb> separation <SEP> e1: <SEP> above <SEP> of <SEP> the <SEP> part <SEP> the <SEP> plus
<tb> elevc @ e <SEP> of> # <SEP> allifaces <SEP> interior <SEP> of <SEP> plates
<tb> e @ imstituting <SEP> the <SEP> electrodes.
<tb>
The aforementioned <SEP> <SEP> supply <SEP> passages <SEP> can <SEP> be <SEP> a, ii, .na @@ é @ <SEP> or <SEP> in <SEP> the <SEP> frame, <SEP> either
<tb> on <SEP> the <SEP> frame. The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Figs. 1, 2, 3 and 9 are, respectively, side elevations above and at the end of a complete cell; Figs. 4 and .1 are horizontal sections taken along lines A-A and I3-23 of fig. 1; Figs. G and î are transverse vertical sections made according to. lines C-C and D-D of the fi. 1;
Fig. 8 is a longitudinal vertical section through the axis with certain. parts shown in side elevation; Fig. 10 is a horizontal section taken along the dotted line E-E of the, fig. b, this line being broken at different levels so as to show on a single view the continuity of the communication conduits of a part of the cell;
Figs. 11 and 12 are vertical parallel sections made through the upper part of the frame and showing the arrangement; Fig. 13 is a top view showing a fornied apparatus of several cells mounted in series.
The cell. as shown in the drawing, is constituted by the rectangular frame 1 forming the upper part, the ends and the bottom. of the cell. This frame is preferably made of cast iron in order to resist the action of electrolytes such as potash and it is preferably made in a single casting.
The large central opening of the frame is lined on each side. by means of large metal plates 3, made of cast iron (preferably iron. These plates are applied to the opposite sides of the frame and screwed tightly to an interposed gasket - of non-conductive material. clean <<. make the gasket waterproof and gas impermeable.
The 1> @alons 4 -_ screw into the frame 1 provided. on its rf @ t # = a, of edges 6 established at, this efft-. The internal sliirfaces of the plates 3 being r @ tili @ ées r @@@ = ïüie active electrodes, the heads and the bolts are isolated from the plates 3, for example by insulating sleeves or by any other means,
so as not to offer the current a conductive metallic path from one plate to the other, through the frame, without this current passing through the electrolyte contained in the cell.
Are the electrode plates extended on their edges? so as to form electrical contacts of large surface intended to allow them to be connected to the ends of the conductors by which they are supplied with current and to distribute this current over the entire edge of the electrodes. The contacts: can be securely screwed either to the conductors coming from the power source, or to the contacts of an adjacent element of the same battery, thanks to. holes drilled in the edges 2. The arrangements made for this connection will be described later.
A molten flange 7 preferably integrally with the frame projects inwardly into the opening of this frame and in a position allowing it to support the partition member 8 fixed to the flange by one piece. marginal rectangular tightening wrench 9 held by bolt wrenches 10 so that the separating member is placed so <B> to </B> divide vertically the inside of the. cell in two parallel compartments.
The separating organ serves to prevent the passage of gas bubbles, while interfering as little as possible with the constant electrolytic cciduction; it is preferably established in thick and tightly woven asbestos cloth, it could be cxcinple also in metallic cloth or in another body of a-nalogu # @ structure.
A special arrangement allows the electrolyte to circulate freely from one compartment, the other, without it passing through the separating form and without carrying any gas with it. For this purpose, the bottom of the cell is provided with a continuous duct of consiclc @ raIAe length extending from one compartment to the other.
This duct takes the form of a hollow passage 13. formed, at the key moment when melting, in the bottom of the frame, it starts from an opening 14 located at one end of the bottom of a compartment, extends along the frame. and rises through the other end of the bottom of the other compartment, as shown by the dotted lines at 15 in FIG. 8. The upper surface or ceiling of the duct is inclined downwards as seen at 16, from each opening to a projection 17 forming a baffle.
The gas which may be contained in the liquid circulating in this duct has ample time to separate and to return back along the inclined ceiling, (the way of returning through the pierced opening into the compartment from which it came. as a result, no quantity of this gas is carried forward, with the electrolyte, into the other compartment.
The return circulation takes place through the reservoir 18 provided in the upper part of the frame, the two supply openings for the opposite sides of the separation member being used for this purpose. These openings 19 end in a curved part 20 (fig. 8) which, with the curved lip open downwards 21, constitutes a hydraulic seal opposing the direct escape of the gas through the upper part of the element. . The lip 21 also acts as a gathering and separating surface for the bubbles: held; in the electrolyte circulating through opening 19.
The tank is provided internally with a partition ?? relatively long. extending above the liquid level in the reservoir. so that the liquid circulates from one compartment to another. at. tra to the tank. be obliged to go through a relatively long cbeunin. thus having time to purge itself of any gas in suspension.
The devices allowing (to collect it and to evacuate separately the oxygen and the substantially pure hydrogen formed in the respective compartments 11 and 12 are installed in the upper part of the frame. In the vicinity of the tank, 18. The hydrogen being released as bubbles through the electrolyte.
passes into the collecting chamber 24 through the opening 23 shown in dotted lines in FIG. 8 and in solid lines in, fig. C. Evolved gas can entrain electrolyte: for this reason. the chamber 24 is provided with a separate outlet orifice 25 to allow the return of the electrolyte to the compartment 11 after the hydrogen has separated from it in this collecting chamber.
The hydraulically closing passage communicating with an opening directed from bottom to top, arranged above the level of the exposed surfaces of the electrodes, with which each of the compartments is provided, allows the automatic discharge of liquid in the compartments. when the pressure decreases or when the level of the electrolyte contained therein is reduced. The escape of gases by said or verture indicates due the electrolyte has reached a level dan.-erutely low.
The oxygen-producing compartment communicates with the collecting chamber 26 through inlet 27 and outlet 28 shown in solid lines on 1a. 8. The outlet port 28 is located at a lower level than the port <B><U>27</U> </B> and this arrangement facilitates the flow in one direction, because the electrolyte which is separates (the oxygen foam or scum is much heavier due to it and flows easily downwards to exit through port 28.
The respective gases escape upward through separate hydraulic joints and the like 29 from which they are piped to the respective storage tanks.
The hydraulic joints consist of a pipe 30 extending upwards. screwed into the outlet opening 31 and provided with a bell or molten dome 32, preferably in one piece with the pipe and connected to the latter by several supports 33 leaving a peripheral opening 34 facing downwards,
located below the normal liquid level and constituting a water seal at. through which the gas is forced. Around this device is arranged an outlet chamber or (> ebappeinent 35) which may be made of glass to facilitate observation.
The hydraulic joints are connected by ducts: as described below, with a glass chamber 36. (preferably, and with a vertical pipe 37, preferably of iron, and provided with a discharge tube 38, the height of which determines the hydrostatic pressure in the hydraulic joints, which pressure is transmitted back through the gas and liquid contained in the collecting chambers 24, 26 and regulates the pressure therein. the cell.
When the chambers 35 and 36 are made of glass, they are preferably. fixed in place by clamping members 39 and by bolts 40, with the interposition of gaskets or washers 41 sealed; gas and water.
The devices and connections for the circulation of the electrolyte entrained upwards by the gases are in different planes and at different levels. These devices will be better understood by referring to the horizontal section shown in FIG. 10 which is made at different levels so as to show at a glance the path of the liquid. The precise details of the levels and planes in which these conduits extend are exactly shown in the longitudinal sections of the fia. I1 and 12 each made by a unique plan.
If we refer for convenience to fig. 8 and 10, we can see that the gas collected in chamber 2G and carrying with it more or less liquid rises through pipe 3 (1 and emerges in the form of bubbles which descend through the opening 34 called joint hydraulic arranged in the recess 42 of the part #n cast constituting the frame The gas leaves the apparatus through the upper opening of the.
chamber 35, while any excess liquid flows through line 4-; in the base 44 of the vent chamber 36: from there. through conduit 45 in the recess 46 located at the base of the hydraulic seal (the other collecting chamber (gas 24; then. through opening 47 and worm; the bottom under the partition or eliicane 48 until ii the base of the vertical pipe <B> 37. </B> From the vertical pipe 37 the path is made downwards, through the discharge pipe 38 and through the pipe 49. into the tank 18.
It is obvious that by the above connections the two hydraulic joints are in Hydrostatic connection with the vertical pipe 3 7 and with. the gas vent 36. It is also obvious. that the excess pressure from each of the hydraulic seals is relieved through the vent 36, the pressure of the intermediate hydraulic seal discharging back through the conduit 45, the base 44 and the gas vent 36.
It is obvious that the device described last offers a pressure equalizing path from one gas producing compartment to another, but the electrolyte will not flow through this connection because the stops formed by the hydraulic seals prevent this movement. . Any tendency to. pushing back oxygen or hydrogen forward through conduits 43, 45 and the common vent chamber 36. is avoided by the arrangement of conduits -13 and 45, which enter the base of the vent chamber. vent vertically.
upwards, on its opposite sides Whatever force the current may have in these conduits. it takes place directly upwards and carries the gas to the surface of the liquid in the vent chamber 36, from where it escapes into the air rather than heading downwards as it should to enter the conduit leading to the other hydraulic seal. This happens in particular when the level of the electrolyte drops below (the periplieric openings 34, this fact being thus indicated at (the outside.
The position of the vertical pipe 3 7 is such @ _ # that it offers protection to the glass elianibres 35, 36 and, for the same purpose, a vertical metal part 90 is placed at the opposite end: - of the row of rooms.
Cells., Constructed as here - (, e = @ us described can be isolated (any way desired, but the inventor prefers the isolators which have been shown in the drawing to be three in number and arranged in qitinc-. The arrangement has three points c1 (# sup port for each cell. these poles # being preferably placed in such a way that the isolators of adjacent cells are not in contact.
with each other, when the cells are assembled into a battery as described below. Each insulator is' constituted by an insulating envelope 51, preferably glass. fixed to a rod 52., preferably iron, by a material 53 capable of being molded and preferably non-conductive. The rod 52 is set, (preferably in one piece with an iron cover bell 55 which serves as a roof or protector to ward off any electrolyte which might flow downward and to prevent contact with this. electrolyte with the walls of the glass insulator.
Cast iron is not easily attacked by the potash bed commonly used in the electrolyte, and therefore the clocbe is suitable for protecting the glass against deterioration from the electrolyte. The rod and the bell 55 are fixed to the frame 1 by the screwed rod 54. These insulating supports raise the bottom of the cell above the ground and leave a space making it possible to manipulate the devices for extracting the electrolyte.
These devices ... consist of a conduit 60 communicating with the circulation conduit 13 and, via this conduit, with the openings 14, 15. The outlet orifice is closed by a screwed box 61 and, on the outside. of the last. There is an enlarged tapped opening for the attachment of a conduit pipe or other suitable device for draining the electrolyte.
The main purpose of securing the insulators securely to the cell is to make the latter easily transportable for different purposes, for example, so that it can be moved and set up between other cells and, to facilitate this operation, a ring bolt 63 is disposed in the upper part of the frame, on the line passing through the center of gravity of the cell.
The cell, given by way of example, has constructional arrangements which allow several battery cells to be assembled, as seen in FIG. 13.
Referring to this figure, we can see that the cells are placed parallel to each other, but that they: are not in contact, except at the location of the extension of the lateral edge, 2, of the plates -electrodes, which is securely bolted to the extension correspond 2 of pladiie-electrocle bed adjacent to the neighboring cell.
The desired small spacing is obtained, - when using flat electrode plates :. by inserting a space bar (;,) in good conductive material and by bolting the plates by bolts, -, t;
6 passing -through the bar so that they are in intimate electrical contact with this bar. The plates can also be melted with spur or snrF_levée surfaces, as seen in 67, (the tisanière they can be directly bolted together,
without the interposition of a space bar.
The extreme cells of an apparatus formed of several cells can be connected to the. source; 1st power, by extréine bars or bands liarallèles which can be copper.