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.