DE19818909C1 - Electrolyte apparatus for models - Google Patents

Electrolyte apparatus for models

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Abstract

An electrolyte appts for models, comprises an electrolysis chamber divided into an anode chamber and a cathode chamber, and primary and secondary gas separators connected to the chamber. The gas separators (5a,5b) consist of a one piece unit with a lateral wall (10), with primary and secondary openings. The primary opening is used to remove the gas which is produced, and the secondary opening is used to return the sepd. electrolyte soln.. The electrolysis chamber (1) pref. has a base plate (9) which covers it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrolysegerät für Modelle, mit einer eine Elektrolytlösung aufnehmenden und in einen Anodenraum und einen Kathodenraum, die zum Druckausgleich miteinander verbunden sind, geteilten Elektrolysekammer sowie mit an die Elektrolysekammer angeschlossenen Gasscheidern.The invention relates to an electrolysis device for models, with an electrolyte solution and into one Anode compartment and a cathode compartment used for pressure equalization are connected to each other, divided electrolysis chamber as well as connected to the electrolysis chamber Gas separators.

Derartige Elektrolysegeräte sind auch im Hinblick auf die Anordnung und Ausbildung der Gasscheider unter anderem bereits aus den DE-PS 8 79 543, 5 01 304 und 4 67 726, dort jedoch zur Anwendung für die industrielle Wasserstoff- und Sauerstofferzeugung, bekannt.Such electrolysis devices are also in terms of Arrangement and training of the gas separator among others already from DE-PS 8 79 543, 5 01 304 and 4 67 726, there however, for use in industrial hydrogen and Oxygen generation, known.

So beschreibt die DE-PS 4 67 726 eine mit Flüssigkeit gefülle Gaswaschkammer für jedes bei der Elektrolyse erzeugte Gas, bei der das Gas in jeder Kammer nach unten durch eine Anzahl getrennter Rohre geleitet wird, die unter den Flüssigkeitsspiegel der Kammer herabhängen, und durch eine eintauchende gelochte Platte nach oben gelangt.For example, DE-PS 4 67 726 describes a liquid fill gas washing chamber for everyone in electrolysis generated gas, with the gas in each chamber down is passed through a number of separate pipes that are under  the liquid level of the chamber hang down, and through an immersed perforated plate comes up.

Bei dem aus der DE-PS 8 79 543 bekannten Elektrolysegerät mit diesem zugeordneten Gasabscheidern zum Sammeln des mit den Gasen mitgerissenen Elektrolyten erfolgt dessen Rückführung über ein Kanalsystem aus aneinandergereihten Durchbrechungen der ringförmigen Rahmen der Elektrolyse­ kammer.In the electrolysis device known from DE-PS 8 79 543 with this associated gas separators to collect the with The electrolytes are entrained in the gases Return via a channel system made up of strings Breakthroughs in the ring-shaped frame of electrolysis chamber.

Schließlich umfaßt der in der DE-PS 5 01 304 offenbarte Elektrolyseapparat zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff ein Elektrolytumlaufsystem zur Kühlung des aus den Gassammelglocken wieder in die Elektrolysezellen eintretenden Elektrolyten.Finally, the one disclosed in DE-PS 5 01 304 Electrolysis apparatus for the production of hydrogen and Oxygen is an electrolyte circulation system for cooling the off the gas collection bells back into the electrolysis cells entering electrolyte.

Elektrolysegeräte werden gemäß der DE 195 02 080 A1 beispielsweise auch zu Ausbildungszwecken in Verbindung mit einer Brennstoffzelle für Anlagen zur Demonstration der Funktionsweise und Vorteile der Wasserstoff-Ener­ gieerzeugung, aber auch bei anderen elektrisch angetriebenen Modellen von Fahrzeugen, Maschinen und dgl., bei denen mit einem Elektrolysegerät zunächst Wasserstoff hergestellt und der gegebenenfalls zwischengespeicherte Wasserstoff anschließend einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung zugeführt wird, verwendet. Mit dem erzeugten Strom wird ein Elektromotor zum Antrieb stationärer oder mobiler Modelle gespeist.Electrolysis devices are according to DE 195 02 080 A1 for example also for training purposes in connection with a fuel cell for systems to demonstrate the Functionality and advantages of the hydrogen energy generation, but also electrical for others driven models of vehicles, machines and the like, in those with an electrolyser, initially hydrogen produced and the optionally cached Hydrogen then to a fuel cell Power generation is used. With the generated Electricity is used to drive a stationary or electric motor powered mobile models.

Gerade bei mit mobilen Modellen verbundenen oder unmittel­ bar auf diesen angeordneten Elektrolysegeräten werden zum einen möglichst platzsparend ausgebildete Bauteile benötigt, und andererseits sollen die Modelle mit einem möglichst geringen Kostenaufwand hergestellt werden können. Diesen Anforderungen werden die bisher eingesetzten, eingangs erwähnten Elektrolysegeräte nicht gerecht.Especially when connected with mobile models or immediately bar on these arranged electrolysis devices become a space-saving component needed, and on the other hand, the models with one  the lowest possible cost can be produced. The previously used, Electrolysis devices mentioned at the beginning do not do it justice.

Bei diesen Elektrolysegeräten ist die aus einem Anodenraum und einem Kathodenraum zweiteilig ausgebildete Elektrolyse­ kammer, in der durch Anlegen einer Spannung an die in einem Elektrolyten aus Wasser befindliche Anode bzw. Kathode jeweils Sauerstoffgas und Wasserstoffgas erzeugt wird, mit den zugehörigen Gasscheidern über zwei Steigrohre, die sowohl an die Elektrolysekammer als auch an den betreffen­ den Gasscheider dichtend angeschlossen sein müssen, verbun­ den. Die beiden Rücklaufrohre zur Rückführung des im Gasscheider aus dem Gas abgetrennten Elektrolyten müssen an den Verbindungsstellen mit dem Gasscheider und der Elektro­ lysekammer ebenfalls dichtend eingebunden sein. Die Her­ stellung derart vieler dichter Anschlüsse ist mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden, und außerdem sind diese Geräte sperrig gebaut.With these electrolysis devices, this is from an anode compartment and a two-part electrolytic cathode compartment chamber in which by applying a voltage to that in a Electrode from water anode or cathode each oxygen gas and hydrogen gas is generated with the associated gas separators via two risers both to the electrolysis chamber and to the the gas separator must be connected in a sealed manner, verbun the. The two return pipes for returning the in Gas separators from the gas separated electrolytes must be on the connection points with the gas separator and the electrical system lysis chamber also be sealed. The Her position of so many tight connections is with one significant work, and also are these devices built bulky.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein für Modelle vorgesehenes Elektrolysegerät mit an dieses angeschlossenen Gasscheidern anzugeben, das platzsparend ausgebildet ist und mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object for Models provided electrolysis device with this to indicate connected gas separators, that saves space is trained and manufactured with little effort can.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Elektrolysegerät der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 genannten Art in der Weise gelöst, daß die Gasscheider unter Bildung einer einstückigen Baueinheit über eine als Gasscheiderboden dienende Querwand mit jeweils ersten Öffnungen zum Austragen der gebildeten Gase und jeweils zweiten Öffnungen zur Rückführung der abgetrennten Elektrolytlösung oder alternativ mit jeweils einer gemeinsamen Gasaustrags- und Elektrolytrückführungsöffnung unmittelbar an die Elektrolysekammer angeschlossen sind.According to the invention, the object is an electrolysis device of the type mentioned in the preamble of protection claim 1 solved the way that the gas separator to form a one-piece unit via a gas separator floor serving transverse wall with first openings for Discharge of the gases formed and second openings for recycling the separated electrolyte solution or  alternatively with a common gas discharge and Electrolyte return opening directly to the Electrolysis chamber are connected.

In Ausgestaltung der Erfindung können bei jeweils zwei Öffnungen in der Querwand an die ersten Öffnungen Steigrohre zur Gaseinführung in die Gasscheider angeschlossen sein.In one embodiment of the invention, two Openings in the transverse wall to the first openings Riser pipes for gas introduction into the gas separator be connected.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind an die zweiten Öffnungen Rücklaufrohre für die abgetrennte Elektrolytlösung angeschlossen.According to a further feature of the invention, the second openings return pipes for the separated Electrolyte solution connected.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bildet der Anodenraum mit dem ersten Gasscheider und der Kathodenraum mit dem zweiten Gasscheider jeweils ein gemeinsames, durch die Querwand getrenntes Gehäuse, wobei das jeweilige Steigrohr aus den ersten Öffnungen in der Querwand in den oberen, als Gasscheider dienenden Gehäuseteil ragt, während sich das jeweilige Rücklaufrohr, ausgehend von den zweiten Öffnungen in der Querwand, in den Anodenraum bzw. den Kathodenraum erstreckt.In an advantageous development of the invention, the Anode compartment with the first gas separator and the cathode compartment with the second gas separator, a common, through the transverse wall separate housing, the respective Riser pipe from the first openings in the transverse wall in the upper part of the housing, which serves as a gas separator, projects the respective return pipe, starting from the second Openings in the transverse wall, in the anode compartment or Extends cathode compartment.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Gasscheider als vertikale Hohlzylinder ausgebildet, die auf die obere, die Querwand bildende Abdeckung der Elektrolysekammer aufge­ setzt und mit dieser stirnseitig dichtend verbunden sind.In an embodiment of the invention, the gas separators are as vertical hollow cylinder formed on the top, the Cover of the electrolysis chamber forming the transverse wall sets and are sealingly connected to this end.

Damit bildet die Elektrolysekammer zusammen mit den Gasscheidern eine kompakt ausgebildete und platzsparende Einheit mit verringertem Materialbedarf. Aufgrund der einstückigen Ausbildung von Gasscheidern und Elektrolyse­ kammer durch eine unmittelbare dichte Verbindung zwischen diesen und die Einbindung der gegebenenfalls vorgesehenen Steig- und Rücklaufrohre in das Gehäuse innere entfällt der ansonsten dichte Anschluß jedes Rohres an jeweils zwei Stellen, so daß der Arbeitsaufwand erheblich verringert wird.The electrolysis chamber thus forms together with the Gas separators are compact and space-saving Unit with reduced material requirements. Due to the one-piece formation of gas separators and electrolysis chamber through an immediate tight connection between  this and the inclusion of those that may be provided The riser and return pipes in the interior of the case are omitted otherwise tight connection of each tube to two Make so that the workload is significantly reduced becomes.

In den Unteransprüchen sind weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.Further features and are in the subclaims advantageous embodiments of the invention specified.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is based on the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungs­ gemäß ausgebildeten Elektrolysegerätes für Modelle in einer Vorderansicht; und Figure 1 is a schematic representation of an electrolyzer for models designed according to the invention in a front view. and

Fig. 2 das Elektrolysegerät nach Fig. 1 in einer Seiten­ ansicht. Fig. 2 shows the electrolysis device of FIG. 1 in a side view.

Das Elektrolysegerät umfaßt eine mit Wasser als Elektrolyt gefüllte Elektrolysekammer 1, die durch eine Membran 3 in einen Anodenraum 2a und einen Kathodenraum 2b geteilt ist. Die Elektrolysekammer ist an der Unterseite fest an eine Bodenplatte 9 mit in diese eingearbeitetem, eine Nut bildendem Druckausgleichkanal 8 angeschlossen, der zum Druckausgleich den Anodenraum 2a mit dem Kathodenraum 2b verbindet.The electrolysis device comprises an electrolysis chamber 1 filled with water as the electrolyte, which is divided by a membrane 3 into an anode space 2 a and a cathode space 2 b. The electrolysis chamber is firmly connected on the underside to a base plate 9 with a pressure equalization channel 8 incorporated into it, forming a groove, which connects the anode space 2 a to the cathode space 2 b for pressure equalization.

Durch Anlegen einer positiven Spannung an eine Elektrode im Anodenraum 2a und einer negativen Spannung an eine Elektrode im Kathodenraum 2b wird aus der Elektrolytlösung Wasserstoffgas und Sauerstoffgas freigesetzt. Auf die obere Abdeckung der Elektrolysekammer 1 ist im Bereich des Anodenraums 2a und des Kathodenraums 2b jeweils ein Gasscheider 5a, 5b zur Abtrennung von mit den aufsteigenden Wasserstoff- und Sauerstoffgasen mitgerissenen Wasserteilchen abdichtend aufgesetzt. Die Abdeckung der Elektrolysekammer stellt somit eine Querwand 10 dar, die gleichzeitig als Gasscheiderboden für den jeweiligen Gasscheider 5a, 5b dient.By applying a positive voltage to an electrode in the anode compartment 2 a and a negative voltage to an electrode in the cathode compartment 2 b, hydrogen gas and oxygen gas are released from the electrolyte solution. On the top cover of the electrolysis chamber 1 in the area of the anode chamber 2 is a and the cathode chamber 2 b are each a gas separator 5 a, 5 b for separating entrained with the rising hydrogen and oxygen gases water particles sealingly attached. The cover of the electrolysis chamber thus represents a transverse wall 10 , which also serves as a gas separator base for the respective gas separator 5 a, 5 b.

Das erzeugte Wasserstoff- bzw. Sauerstoffgas wird über in erste Öffnungen der Querwand 10a, 10b eingesetzte Steigrohre 4a, 4b, die in den jeweiligen Gasscheider 5a, 5b ragen, in die Gasscheider eingetragen. Die gereinigten Gase verlassen die Gasscheider 5a, 5b jeweils über einen Gasauslaß 6a, 6b, während das abgeschiedene Wasser über den Gasscheiderboden (Querwand 10) und die bündig in dessen zweite Öffnungen eingelassenen und zum Boden der Elektrolysekammer 1 gerichteten Rücklaufrohre 7a, 7b in den Elektrolyseprozeß zurückgeführt wird.The hydrogen or oxygen gas generated is introduced into the gas separator via risers 4 a, 4 b inserted into first openings in the transverse wall 10 a, 10 b, which protrude into the respective gas separator 5 a, 5 b. The cleaned gases leave the gas separator 5 a, 5 b each via a gas outlet 6 a, 6 b, while the separated water via the gas separator bottom (transverse wall 10 ) and the flush pipes 7 a recessed in the second openings and directed to the bottom of the electrolysis chamber 1 , 7 b is returned to the electrolysis process.

Durch die unmittelbar und abdichtend auf die Abdeckung der Elektrolysekammer aufgesetzten Gasscheider 5a, 5b und die gleichzeitige vollständige Einbindung der Steigrohre 4a, 4b und der Rücklaufrohre 7a, 7b in das Gehäuseinnere wird ein kompakt ausgebildetes, vor allem aber kostengünstig herstellbares Elektrolysegerät zur Verfügung gestellt, da die aufwendige Abdichtung der beiden Steigrohre 4a, 4b und der beiden Rücklaufrohre 7a, 7b jeweils an den Gasscheidern 5a, 5b und am Anodenraum 2a bzw. am Kathodenraum 2b entfällt und durch lediglich zwei Abdichtungen, nämlich zwischen den Gasscheidern 5a, 5b und der Elektrolysekammer 1 ersetzt wird. Eine weitere Vereinfachung wird schließlich dadurch erreicht, daß die Verbindung zum Druckausgleich zwischen der Anodenkammer 2a und der Kathodenkammer 2b über einen in deren Bodenplatte 9 eingeformten Druckausgleich­ kanal 8 hergestellt wird. Due to the gas separator 5 a, 5 b placed directly and sealingly on the cover of the electrolysis chamber and the simultaneous complete integration of the riser pipes 4 a, 4 b and the return pipes 7 a, 7 b into the interior of the housing, a compact design, but above all, can be produced cost-effectively Electrolysis device provided, since the complex sealing of the two risers 4 a, 4 b and the two return pipes 7 a, 7 b on the gas separators 5 a, 5 b and on the anode compartment 2 a or on the cathode compartment 2 b is eliminated and by only two seals, namely between the gas separators 5 a, 5 b and the electrolysis chamber 1 is replaced. A further simplification is finally achieved in that the connection for pressure equalization between the anode chamber 2 a and the cathode chamber 2 b via a molded in the bottom plate 9 pressure equalization channel 8 is made.

BezugszeichenlisteReference list

11

Elektrolysekammer
Electrolysis chamber

22nd

a Anodenraum
a anode compartment

22nd

b Kathodenraum
b cathode compartment

33rd

Membran (Diaphragma)
Diaphragm

44th

a, a,

44th

b Steigrohr
b riser

55

a, a,

55

b Gasscheider
b Gas separator

66

a Sauerstoff-Gasauslaß
a Oxygen gas outlet

66

b Wasserstoff-Gasauslaß
b Hydrogen gas outlet

77

a, a,

77

b Rücklaufrohr
b return pipe

88th

Druckausgleichkanal
Pressure equalization channel

99

Bodenplatte
Base plate

1010th

Querwand (Gasscheiderboden)
Transverse wall (gas separator floor)

Claims (7)

1. Elektrolysegerät für Modelle, mit einer eine Elektrolyt­ lösung aufnehmenden und in einen Anodenraum und einen Kathodenraum geteilten Elektrolysekammer sowie mit an die Elektrolysekammer angeschlossenen ersten und zweiten Gasscheidern, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasscheider (5a, 5b) unter Bildung einer einstückigen Baueinheit über eine als Gasscheiderboden dienende Querwand (10) mit jeweils ersten Öffnungen zum Austragen der gebildeten Gase und jeweils zweiten Öffnungen zur Rückführung der abgetrennten Elektrolytlösung oder alternativ mit jeweils einer gemeinsamen Gasaustrags- und Elektrolytrückführungsöffnung unmittelbar an die Elektrolysekammer (1) angeschlossen sind.1. Electrolysis device for models, with an electrolyte solution receiving and divided into an anode space and a cathode space electrolysis chamber and with connected to the electrolysis chamber first and second gas separators, characterized in that the gas separator ( 5 a, 5 b) to form a one-piece unit Are connected directly to the electrolysis chamber ( 1 ) via a transverse wall ( 10 ) serving as a gas separator base, each with first openings for discharging the gases formed and second openings for returning the separated electrolyte solution, or alternatively with a common gas discharge and electrolyte return opening. 2. Elektrolysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei jeweils zwei Öffnungen in der Querwand (10) an die ersten Öffnungen Steigrohre (4a, 4b) zur Gaseinführung in die Gasscheider (5a, 5b) angeschlossen sind.2. Electrolysis device according to claim 1, characterized in that with two openings in the transverse wall ( 10 ) to the first openings riser pipes ( 4 a, 4 b) for gas introduction into the gas separator ( 5 a, 5 b) are connected. 3. Elektrolysegerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Rückführung der abgetrennten Elektrolytlösung an die zweiten Öffnungen Rücklaufrohre (7a, 7b) angeschlossen sind.3. Electrolysis device according to claim 1 and 2, characterized in that return pipes ( 7 a, 7 b) are connected to return the separated electrolyte solution to the second openings. 4 Elektrolysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenraum (2a) mit dem ersten Gasscheider (5a) und der Kathodenraum (2b) mit dem zweiten Gasscheider (5b) ein gemeinsames, durch die Querwand (10) getrenntes Gehäuse bildet, und das jeweilige Steigrohr (4a, 4b) aus den ersten Öffnungen in der Querwand in den oberen, als ersten oder zweiten Gasscheider (5a, 5b) dienenden Gehäuseteil ragt, während sich das jeweilige Rücklaufrohr (7a, 7b), ausgehend von den zweiten Öffnungen in der Querwand (10) innerhalb des Anodenraums (2a) oder des Kathodenraums (2b) erstreckt.4 electrolysis device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anode compartment ( 2 a) with the first gas separator ( 5 a) and the cathode compartment ( 2 b) with the second gas separator ( 5 b) a common through the transverse wall ( 10 ) forms a separate housing, and the respective riser pipe ( 4 a, 4 b) protrudes from the first openings in the transverse wall into the upper housing part serving as the first or second gas separator ( 5 a, 5 b), while the respective return pipe ( 7 a, 7 b), starting from the second openings in the transverse wall ( 10 ) within the anode compartment ( 2 a) or the cathode compartment ( 2 b). 5. Elektrolysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasscheider (5a, 5b) als senkrecht stehende Hohlzylinder ausgebildet sind, die auf die obere, die Querwand (10) bildende Abdeckung der Elektrolysekammer (1) aufgesetzt und mit dieser abdichtend verbunden sind.5. Electrolysis device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gas separator ( 5 a, 5 b) are designed as a vertical hollow cylinder, which on the upper, the transverse wall ( 10 ) forming cover of the electrolysis chamber ( 1 ) and are sealingly connected to this. 6. Elektrolysegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die abdichtende Verbindung zwischen der unteren Stirnfläche des jeweiligen Gasscheiders (5a, 5b) und der Abdeckung der Elektrolysekammer (1) als Klebe-, Schweiß- oder Schmelzverbindung ausgeführt ist.6. Electrolysis device according to claim 5, characterized in that the sealing connection between the lower end face of the respective gas separator ( 5 a, 5 b) and the cover of the electrolysis chamber ( 1 ) is designed as an adhesive, welded or fused connection. 7. Elektrolysegerät nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolysekammer (1) mit einer Bodenplatte (9) abgedeckt ist, in die zum Druckausgleich zwischen Anodenraum (2a) und Kathodenraum (2b) ein Druckausgleichkanal (8) eingearbeitet ist.7. Electrolysis device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electrolysis chamber ( 1 ) is covered with a base plate ( 9 ) into which a pressure equalization channel ( 8 ) for pressure equalization between the anode space ( 2 a) and cathode space ( 2 b) is incorporated.
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