CH98305A - Vorrichtung zur Elektrolyse des Wassers. - Google Patents

Description

      Vorrichtung    zur Elektrolyse des Wassers.    Bei den meisten Vorrichtungen zur Elek  trolyse des Wassers wurden in einem alkali  schen Elektrolyten eingetauchte Metallelek  troden. verwendet, die durch eine aus einem  Asbestgewebe bestehende Scheidewand ge  trennt sind. Die Verwendung dieser, zur  Trennung der beiden Gase bestimmten  Scheidewand vermindert die Energieausbeute,  indem der     Widerstand    der Vorrichtung da  durch zunimmt; die Herstellungskosten wer  den weiterhin dadurch erhöht, dass das teure       Diaphragma,    welches sich rasch abnützt, oft  erneuert werden muss.

   Zur Trennung der  beiden Gase wurden auch andere     Hilfsmittel     ersonnen, zum Beispiel entsprechend ge  formte, aus einem Isolierstoff bestehende,  zwischen die beiden Elektroden eingeschal  tete Blenden; aber dieses, sowie andere be  nutzte Mittel     erwiesen    sieh als eine kostspie  lige Verwickelung der Vorrichtung, durch  welche der Wirkungsgrad der Elektrolyse  nicht wesentlich verbessert wurde.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist eine Vorrichtung zur Wasserelektrolyse,  bei welcher keine Scheidewand oder Blende  zwischen den Elektroden vorgesehen ist, in-    dem die beiden Gase durch     Elektrolytströme     getrennt geleitet werden, welche     Elektrolyt-          ströme    durch die Steigkraft der sich an den       Elktroden    entwickelnden Gase erzeugt wer  den.  



  Zwei Ausführungsformen des Erfin  dungsgegenstandes sind als Beispiele in der  beiliegenden Zeichnung schematisch veran  schaulicht.  



       Fig.    1 zeigt einen parallel zu den     Elektro-          denflächen    laufenden Schnitt des ersten Bei  spiels nach Linie     C-D    der     Fig.    2;       Fig.    2 zeigt     einen    senkrechten     Querschnitt     derselben Vorrichtung nach der Linie A -B  von     Fig.    1;

         Fig.    3 zeigt einen senkrechten,     Fig.    4 ei  nen     wagrechten,    nach der Linie     G-H    von       Fig.    3 durch die zweite     Ausführungsform     gelegten Schnitt.  



  Der Elektrolyt nach     Fig    1 und 2 ist in  einem     parallelepipedischen,    aus Blech besteh  enden Behälter 1 enthalten, welcher auf     Iso-          lierfüssen    2 ruht und mit einem gasdichten  Deckel 3 verschlossen ist. Der Rand des  Deckels ist umgebogen und taucht in die  Flüssigkeit ein.

        Jede Elektrode ist aus der     Aufschichtung          von    Elementen gebildet, deren jedes aus ei  nem zur Senkrechten geneigten Blechbande       besteht,    das soweit     zus;a.mmengebogen    ist,  dass es einen kleinen geschlossenen, rechtwink  ligen Rahmen bildet, dessen Querschnitt  durch eine Ebene parallel zur grösseren Seite  des Rahmens aus     Fig.    1 ersichtlich ist. Der  Querschnitt parallel zur kürzeren Seite ist  aus der     Fig.    2 ersichtlich.

   Am obern Ende  der aus den     übereinandergeschichteten    Rah  men gebildeten Elektroden 5 befindet sich an  jeder Elektrode ein     Endelement    6, welches  sich von den anderen nur dadurch unter  scheidet, dass es viel höher ist. Sein oberes  Ende tritt aus dem     Flüssigkeitspiegel    her  aus.

   Alle Rahmen der Säulen 5 und das ent  sprechende Element 6, die derselben Elektrode       angehören,    sind durch Stäbe mit     1-Quer-          schnitt    7 und     8_    verbunden, welche mit     End-          tiieken    9 und 10 endigen, die durch im     Dek-          kel    ; des Behälters vorgesehene, abgedichtete  Öffnungen elektrisch isoliert hindurchgehen       und    gleichzeitig zum     Stromanschluss    und zum  Halten der Elektroden dienen.

   Jede Elektrode  ist also wie eine Art     parallelepipediseher     Glocke ausgestaltet, deren Wände mit     jalou-          sieartigen    Schlitzen versehen sind, welche in  der Richtung von unten nach oben gegen das  Innere derselben Glocke gerichtet sind.  



  Die Elektroden sind alle gleich, die äusse  ren     ausgenommen,    die man sich dadurch er  Yeugt vorstellen kann, dass man durch eine  mittlere Längsebene eine wie oben beschrie  bene Elektrode     halbiert    und jede Hälfte mit  einer Blechtafel schliesst.  



  In dem Deckel des Behälters sind     Scheide-          -%Ä        ände    12 vorgesehen, welche bis unter den       Flüssigkeitsspiegel    zwischen die Elektroden  ragen, so dass sie oben an jeder Elektrode, je  eine     unten    durch die Flüssigkeit abgeschlos  sene Zelle 13 bilden.  



  An die Decke jeder Zelle ist die Ablei  tungsröhre für die Gase angeschlossen.  



  Von diesen Röhren 14 endigen. wenn  man sie sich durch fortschreitende Zahlen be  ziffert vorstellt, die geraden an einem Samm  ler 15, die ungeraden an einem andern Samm-         ler    16. Die Stromanschlüsse sind derart an  geordnet, dass die Elektroden abwechselnd  Anoden und Kathoden sind.  



  Die Vorrichtung funktioniert wie folgt:  Beim Durchgang des Stromes werden die  sich an den äussern gegenüberliegenden Flä  chen zweier naheliegender Elektroden bil  denden Gase je durch den darüber liegenden  Rahmen der Säule 5 aufgefangen. Daraus  folgt, dass, während der Raum zwischen den  Elektroden nur vom Elektrolyten eingenom  men wird, der innere Teil jeder Elektrode  durch eine Emulsion des Elektrolyten mit dem  Gasbläschen eingenommen wird. Man hat  also zwei kommunizierende Flüssigkeitssäu  len mit derselben Höhe mit verschiedenem  spezifischem Gewicht. Das System ist somit  nicht mehr im Gleichgewicht, eine aufstei  gende     Be,#vegung    beginnt im Innern der  Elektroden und eine absteigende zwischen der  einen und der andern Elektrode.  



  Der Flüssigkeitsspiegel wird derart ge  regelt,     .da.ss    die aufsteigende innere Säule,  nachdem sie an dem Elemente 6 vorüberge  gangen ist, aus demselben Elemente austritt,  was die     Abscheid\ung    des Gases von der Flüs  sigkeit verursacht, welche alsdann hinunter  fliesst und die absteigende Säule speist.  



  Dagegen speist die absteigende Säule die  aufsteigende nicht nur durch die ganze Flä  che die Schlitze der Elektroden, sondern auch  durch die Schlitze 17 im Boden derselben  Elektroden.  



  Es wird durch diese     Zirkulation    auch ein  wirksamer Ausgleich der Konzentration des  Elektrolyten erreicht.  



  Die Vorrichtung nach     Fig.    3 und 4 um  fasst:  Einen auf Isolierfüssen 19 ruhenden, den       1Jlektrolvt    enthaltenden, zylindrischen Be  hälter 18; einen gasdicht eingesetzten Deckel  20; eine aus einem vollen Blechzylinder 21  und einem mit Öffnungen versehenen Blech  zylinder 22 bestehende Kathode, welche beide  Blechzylinder in ihrem untern Teile mittelst  eines ringförmigen Bodens 23 verbunden  sind. Die Lochung des Blechzylinders 22     hört     unter dem     Mlasserspiegel    auf, so dass der      obere Teil eine ununterbrochene Fläche auf  -weist. Der gelochte Teil kann auch durch ein       Drahtgewebe    ersetzt werden.

   Im     Innern    der  Kathode     befindet    sich die Anode, welche der  ersten ähnlich ist, mit dem Unterschiede, dass  die gelochte Fläche sich aussen befindet.  



  Im obern Teil der Vorrichtung dringt  zwischen die beiden     Elektroden    eine zylin  drische     Becherschneide    24 ein, welche am  Deckelboden     befestigt    ist und die aus dem  Deckel gebildete Glocke in zwei Kammern  teilt, einer jeden von denen das obere Ende  einer Elektrode entspricht, und an welchen  ein     Gassammelrohr    endigt (25-26). Eine  jede Elektrode ist wie im vorhergehenden  Falle mit Haltern und     Stromanschlussstücken     versehen.  



  Die     Funktion        ist    dieselbe     wie    im ersten  Falle, mit der Ausnahme, dass die aufstei  genden Ströme im Innern der Elektroden und       such    in dem     zwischen    ihren     beiden    gelochten  Wänden eingeschlossenen Raume fliessen,  während die absteigenden Ströme an der äu  ssern Seite der Kathode, beziehungsweise  der     innern    Seite der Anode entlang fliessen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Wasserelektrolyse, da durch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff und der Sauerstoff ohne Scheidewände oder Blenden zwischen den Elektroden ein jeder für sich gesammelt werden, wobei die Steig kraft der sieh an den Elektroden entwickeln den Gase benutzt wird, um im Elektrolyten eine Flüssigkeitsströmung zu erzeugen, die die Gase derart führt, dass sie dauernd von einander getrennt bleiben. UNTERANSPRUCH:

   Vorrichtung zur Wasserelektrolyse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da_ss sie so beschaffen ist, dass die im Elektro lyten entstehenden Flüssigkeitsströme einen wirksamen Ausgleich der Elektrolytdichte bewirken.