DE222593C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 222593-KLASSE 2\g. GRUPPE

Elektrolytischer Gleichrichter für Wechselströme.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Juli 1908 ab.

Die Erfindung betrifft einen elektrolytischen Gleichrichter für Wechselströme.

Es ist bisher noch nicht gelungen, eine für die Zwecke des Gleichrichtens von Wechselströmen geeignete elektrolytische Zelle herzustellen, welche einerseits im Betriebe vollständig unverändert bleibt und andererseits in ein allseitig geschlossenes Gefäß eingeschlossen werden kann. Der bekannte Aluminiumgleichrichter zum Beispiel hat den Fehler, daß im Betriebe die Elektroden langsam zerstört werden. Außerdem erzeugt er eine gegenelektromotorische Kraft, so daß er sich für alle die Fälle nicht eignet, in denen ein Gleichrichter dazu gebraucht werden soll, Wechselströme mit Hilfe eines nur Gleichstrom anzeigenden Instruments zu messen.

Dieselben Übelstände haften derjenigen bekannten Art der Gleichrichter an, bei denen zwei Elektroden von sehr verschiedener Größe in einen Elektrolyten eintauchen. Entweder werden die Elektroden durch den Strom verändert oder der Elektrolyt.
Die Erfindung besteht darin, daß Elektroden von verschieden großer wirksamer Oberfläche und aus indifferentem Material in einem Elektrolyten verwendet werden, der ein Gemisch von Lösungen ist, die ein gegebenes Ion in zwei verschiedenen Valenzzuständen enthalten, welche durch die Wirkung der Elektrolyse derart verändert werden, daß die Valenz an der einen Elektrode erhöht und an der anderen in gleichem Maße herabgesetzt wird. Sind die Elektroden so angeordnet, daß infolge der Dichtigkeitsunterschiede, welche der Stromdurchgang im Elektrolyten verursacht, eine Umlaufbewegung erzeugt wird, so kann durch eine solche Zelle unbegrenzt Strom hindurchgehen, ohne daß irgendeine dauernde Veränderung der Elektroden oder des Elektrolyten eintritt.

Ein Beispiel eines Elektrolyten, der diesen Bedingungen genügt, ist eine Mischung von Natriumsulfid und Natriumpolysulfid, das aus einer Lösung von 390 g Natriumsulfid und 160 g reinem Schwefel in einem Liter Wasser besteht.

Die Zeichnung veranschaulicht einen Gleichrichter nach der Erfindung in Verbindung mit · einem elektrolytischen Gleichstromzähler, und zwar ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch die Gleichrichterzelle, Fig. 3 ein Querschnitt unterhalb der Linie 1-2 in Fig. 1 und Fig. 2 eine Schaltung, welche die Anwendung des Gleichrichters zum Zählen von Energie veranschaulicht, die in Form von Wechselstrom einen Leiter durchfließt.

In Fig. ι ist 3 ein Platindraht, der die eine Elektrode bildet und der am einen Ende von einem gläsernen Arm 6 gehalten wird. Das andere Ende ist in die Glaswand der Zelle eingeschmolzen. 4 bezeichnet einen Platinzylinder, der an beiden Enden offen ist und die andere Elektrode bildet. Daran angeschlossen ist die Zuführungsleitung 5, die in die Glaswand eingeschmolzen ist. Die Zelle ist luftdicht verschlossen. Von dem Draht nach dem Zylinder geht Strom leichter als in der entgegengesetzten Richtung, wenn seine Stärke sich unterhalb eines gewissen Grenzwertes hält.

In Fig. 2 sind vier derartige Zellen zusammengestellt und mit einem Voltameter verbunden. Der Strom wird durch einen kleinen Widerstand ι geleitet, der bei voller Belastung einen Spannungsabfall von ungefähr 0,5 Volt ergibt. Zwischen die Klemmen dieses Widerstandes sind die vier Gleichrichterzellen in bekannter Weise eingeschaltet. Die beiden miteinander verbundenen Zylinder bilden den positiven Pol der Gleichrichterbatterie, die beiden anderen die Anoden bildenden Drähte den negativen Pol. Die elektromotorische Kraft des Gleichstromes ist der elektromotorischen Kraft des Wechselstromes ungefähr proportional, wenn letztere 0,5 Volt bei etwa 50 Wechseln nicht überschreitet. So wurden mit einem Gleichrichter dieser Art bei 48 Wechseln folgende Werte gefunden:

Wechselspannung	Gleichspannung
in Volt	in Volt
0,10	0,035
0,17	0,058
0,28	0,100
0,40	0,132
0,51	0,162
0,60	0,180

Der Durchmesser der Zylinder der Gleichrichterzellen kann etwa 12,5 mm und der Durchmesser der Drähte etwa 0,125 ^mm betragen. Das Voltameter 7 ist mit den Gleichrichterzellen durch einen hohen Widerstand 6 verbunden, der ganz oder teilweise aus einem reinen Metall, z. B. Eisen, besteht, so daß der Widerstand beim Steigen der Temperatur in gleichem Maße erhöht wird, in dem der Widerstand in dem Voltameter und in dem Gleichrichter abnimmt. Die Widerstandszunahme wird so eingestellt, daß trotz der Abnahme des elektrolytischen Widerstandes im Voltameter in dem Gleichrichter und dem Voltameter bei einer Zunahme der Temperatur ein unveränderlicher Gleichstrom fließt. Die im Voltameter abgeschiedene Flüssigkeitsmenge kann an einer Teilung abgelesen vverden.

Wird ein sehr empfindliches Voltameter verwendet, so kann man die Zahl der verwendeten Zellen entsprechend vermindern. In dieser Verbindung mit einem Gleichrichter nach der Erfindung kann man ein Voltameter als Hauszähler fürWechselstrom benutzen. Will man anstatt der Strommenge die Stromstärke ablesen, so kann man das Voltameter durch ein Galvanometer ersetzen. Die vier zusammengeschalteten Zellen liefern, wenn alle Zellen gleiche Eigenschaften haben, einen reinen Gleichstrom, so daß Schwingungen der Galvanometernadel und Entmagnetisierungen des Magneten vermieden werden.

Um die Fehler auszuschließen, die dadurch entstehen könnten, daß die Klemmenspannung des Gleichrichters bei geringen Belastungen :m Vergleich zu dem durchgehenden Wechselstrom geringer ist als bei hohen Belastungen, kann der hohe Widerstand 6 in die Nähe des niedrigen Widerstandes 1 gelegt werden, so daß die Stromstärke im Meßinstrument bei höheren Belastungen durch die Erwärmung des Widerstandes 6 vermindert wird.

Die Erfindung ist nicht auf die im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Elektrolytischer Gleichrichter für Wechselströme, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden von erheblich verschiedener Größe in einen Elektrolyten tauchen, der dieselben Ionen in verschiedenen Valenzzuständen enthält, derart, daß an der einen Elektrode die Valenz des Ions in demselben Maße erhöht wird, wie sie an der anderen herabgesetzt wird.
2. 2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine wässerige Lösung von Alkalipolysulfiden und Alkalisulfiden verwendet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.