<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Elektrolyse von Wasser,
Unter den technisch verwendeten Wasserelektrolysatoren ist die einfachste Form derselben durch eine Reihe von Elektroden gebildet, die in ein Gefäss getaucht sind, welches durch Ätznatron oder Ätzkali leitend gemachtes Wasser enthält.
Die Elektroden sind abwechselnd positiv und negativ, die gleichnamigen sind unter sich parallel geschaltet und mit dem entsprechenden Pole eines Gleichstromerzeugers verbunden. Um eine Vermischung der bei der Elektrolyse entwickelten Gase zu verhindern und sie getrennt auffangen zu können, sind die sich gegenüberstehenden Elektroden durch ein oder zwei Diaphragmen, beispielsweise aus Asbesttuch, getrennt.
Bei dieser Anordnung fliesst der Strom in den oberen Teil der Elektroden ein und aus, und deshalb hat zufolge des spezifischen Widerstandes der Elektroden die Spannung zwischen den oberen Teilen zweier Elektroden entgegengesetzter Vorzeichen ihren höchsten Wert, während nach dem Boden hin, dieser Wert abnimmt. Ausserdem ist die Leitfähigkeit der zwischen zwei Elektroden befindlichen Flüssigkeitsschicht wegen der sich entwickelnden Gasblasen, welche sich im oberen Teile der Schicht sammeln und sie in eine wahre Emulsion verwandeln, nicht überall konstant.
Zur Erzielung einer guten Stromausbeute und einer besseren Ausnutzung des Apparates wäre es aber vorteilhaft, dass der Spannungsunterschied zwischen allen gegenüberliegenden Punkten zweier Elektroden entgegengesetzter Vorzeichen, sowie die Leitfähigkeit des Elektrolyts in allen Schichten konstant sind.
Der vorliegende Elektrolysator entspricht diesen Anforderungen vollkommen. In den anliegenden Zeichnungen sind drei Ausfüh ungsformen der Erfindung dargestellt.
Die erste Ausführungsform ist in den Fig. l, 2, 3 und 4 veranschaulicht. Fig. 1 zeigt den Querschnitt der Elektroden A und B ; Fig. 2 und 3 die Vorderansicht, Fig. 4 eine Einzelheit der gegenüberstehenden Flächen der Elektroden. A und B sind zwei einander gegenüberstehende Elektroden aus Eisen oder anderen Metallen, die in dem Behälter G, von dem sie elektrisch isoliert sind, angeordnet sind. Jede Elektrode besteht ais zwei senkrecht stehenden Eisenplatten, welche in wagrechter Richtung zahlreiche ! i-artige Einschnitte aufweisen, so dass, nachdem die Ränder des geschnittenen Teiles etwas aufgehoben worden sind, eine Art Jalousie gebildet wird, wie aus Fig. 4 hervorgeht.
Jede Platte ist mit einem oder mehreren Rohren 1 versehen, welche dazu dienen, den Strom zu den Platten za leiten. Die Platten sind seitlich derartig umgebogen, dass aus ihrer Verbindung eine Art senkrechter, oben und unten geöffneter schmaler Kasten gebildet wird, die auf den breiteren Flächen übereinander angeordnete geneigte Flügel zeigen, wie bei einer Jalousie. Durch diese Ausgestaltung werden die sich auf den tätigen Flächen entwickelnden Gase unverzüglich in den inneren Raum der Elektrode geführt.
Zur Isolierung der beiden Elektroden A und B voneinander, und zur Verhütung einer Vermischung der beiden Gase sind ein oder zwei poröse Diaphragmen 3, z. B. aus Asbest, sehr nahe aneinander zwischen den aktiven Flächen angeordnet. Stromabnehmer 4 führen den Strom unter die Elektroden B herab.
Die Stromabnehmer gehen durch die Rohre 1 hindurch, von denen sie mittels Asbestfaser isoliert sind. Stromabnehmer 5 führen den Strom aufwärts zu den Elektroden A Die kleinen Glocken aus isolierendem Material sammeln die Gase getrennt, die dann mittels Rohren 7 nach aussen geleitet werden.
Die zweite Ausführungsform ist in den Fig. 5,6 und 7 dargestellt. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt der Elektroden A und B. Fig. 6 und 7 eine Vorderansicht.
<Desc/Clms Page number 2>
Die zweite Ausführungsform ist der ersten ähnlich, mit dem Unterschiede, dass der Strom mittels Stromabnehmer 4, welche durch den Boden des Gefässes, von dem sie passend isoliert sind, hindurchgehen, zu den Elektroden B geführt wird. Zu den Elektroden A wird der Strom von oben durch die Stromabnehmer S geführt. 6 sind Glocken, die aus nicht leitendem Material bestehen und zur getrennten
Sammlung der erzeugten Gase dienen.
Die dritte Ausführungsform ist in den Fig. 8,9 und 10 veranschaulicht. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt der Elektroden A und B. Fig. 9 und 10 die Vorderansicht. Die dritte Ausführungsform unter scheidet sich von der ersten dadurch, dass während die Elektroden A von dem Behälter C isoliert sind, und der Strom von oben durch die Stromabnehmer 5 zugeführt wird, die Elektroden B elektrisch mit dem Behälter, in dem sie angeordnet sind, eine Einheit bilden. Der Behälter ist aussen mit einer porösen Zwischenwand 8 versehen, die ihn von den anderen Elektroden trennt. Der Strom wird durch die Stromabnehmer 4 zugeführt.
Die beschriebenen Elektrolysatoren zeigen folgende Vorteile :
1. Der elektrische Widerstand ist auf ein Minimum reduziert, da die aktiven Flächen der Elektroden möglichst nahe aneinander liegen, obgleich sie durch ein oder zwei poröse Diaphragmen getrennt sind.
2. Infolge der Bauart der Elektroden werden die Gase sofort nach ihrerEntwicklung in das Innere der Elektroden geführt, so dass die einander gegenüber stehenden wirksamen Flächen stets rein sind, und der Widerstand des Elektrolyts zwischen den Elektroden in jedem Schichtteile konstant ist.
3. Der Energieverbrauch für Gasvolumseinheit ist wesentlich verringert.
4. Die erhaltenen Gase sind vollständig rein, weil infolge der besonderen Einrichtung der Elektroden ihre Trennung selbsttätig stattfindet und eine Vermischung durch die Diaphragmen unmöglich gemachtwird.
5. Da der Strom zu zwei einander gegenüberstehenden Elektroden gegebenenfalls in entgegengesetzter Richtung kommt, so wird eine gleichförmige Verteilung der Spannung zwischen den Elektroden unter bestmögliehster Ausnutzung der wirkenden Flächen erreicht.
6. Die Elektroden können eine bedeutende Höhe erreichen, wodurch an Raum und Gewicht für die verschiedenen Nebenapparate gespart wird.