DE2659253A1

DE2659253A1 - Elektrolysegeraet

Info

Publication number: DE2659253A1
Application number: DE19762659253
Authority: DE
Inventors: Archie Henry Blue
Original assignee: BLUE ARCHIE HENRY
Current assignee: Blue Wood Hydrothon Ltd Saint Martin S Guernsey
Priority date: 1976-12-28
Filing date: 1976-12-28
Publication date: 1978-06-29

Description

Elektrolysegerät
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Gasen, welche sich vornehmlich, jedoch nicht notwendigerweise, als Brennstoff eignen.
Für die Zersetzung von Wasser mit Hilfe von Elektrizität muß man einen Gleichstrom zwischen einem Paar Elektroden fließen lassen, welche in einen geeigneten Elektrolyt eintauchen. Bei einer solchen Elektrolyse ordnet man üblicherweise irgendeine Art von Gassperre zwischen den beiden Elektroden an, um zu vermeiden, daß die bei der Elektrolyse entwickelten Gase ein explosives Gemisch bilden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß man unter der Voraussetzung geeigneter Schutzvorkehrungen die Gase doch mischen kann und für die spätere Verwendung in einen geeigneten Speichertank einleiten kann. Da die gemischten Gase jedoch explosiv sind, kann man sie beispielsweise als Brennstoff für eine Brennkraftmaschine verwenden. Hierbei ist es wünschenswert, daß die Gase mit einem bestimmten Anteil von Luft gemischt werden, damit man auf diese Weise die Explosivkraft bestimmen kann, die beim Zünden der Gase freigesetzt wird.
Eine der Schwierigkeiten, welche bei der Elektrolyse auftreten, besteht darin, daß die GasblaseP dazu neigen, an den Elektroden während der Elektrolyse hängenzubleiben und auf diese Weise deren mit dem Elektrolyten in Berührung stehende Oberfläche verkleinern, so daß nicht mehr ein optimaler Strom zwischen den Elektroden fließen kann. Da es gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung wünschenswert ist, daß die während der Elektrolyse entstehenden Gase mit Luft gemischt werden, ist es möglich, daß Luft während des Elektrolysevorgangs die Elektrolysezelle passiert. Diesen Luftdurchtritt durch die Zelle kann man an den Elektroden vorbei erfolgen lassen, so daß die an den Elektroden von dieser hindurchgeführten Luft mitgenommen werden.
Gemäß der Erfindung enthält eine elektrolytische Zelle ein gasdichtes Gehäuse, eine Mehrzahl von Elektroden, die sich an einer zentralen Stütze innerhalb der Zelle mit gegenseitigem Abstand und gegenseitiger elektrischer Isolation haltern lassen und die sich abwechselnd an den positiven Pol bzw. an den negativen Pol einer Gleichstromquelle anschließen lassen. Die zentrale Stütze hat die Form eines Rohres, dessen eines Ende aus der Zelle herausragt und sich an eine Druckluftquelle anschließen läßt, während das andere Ende in einem Luftauslaß unterhalb der Elektroden endet. Die Zelle weist ferner einen Gasauslaß auf, durch welchen die in die Zelle durch die zentrale Stütze eingetretene Luft zusammen mit den bei der Elektrolyse erzeugten und mit der Luft gemischten Gasen wieder austritt.
Die Erfindung sei nachfolgend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III aus Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Elektrolysezelle weist ein gasdichtes Gehäuse 10 auf, das aus nichtkorrodierendem Material, wie etwa bekannterweise aus Plastikmaterial, besteht. Innerhalb der Zelle sind mit Hilfe einer elektrisch isolierenden zentralen Stütze 13 eine Mehrzahl Kathoden 11 und eine Mehrzahl Anoden 12 in gegenseitigem Abstand mit Hilfe von Isolierstücken 14 gehaltert. Die Anoden 12 sind alle parallelgeschaltet und an einen positiven Endkontakt 15 angeschlossen, während die sämtlich parallelgeschalteten Kathoden an einen negativen Anschlußkontakt 16 geführt sind, wie dis durch die gestrichelten Linien in der Figur dargestellt ist. Die Kathoden und die Anoden haben vorzugsweise die Form scheibenförmiger Platten aus einem geeigneten Metall, welches zu der Zusammensetzung des verwendeten Elektrolyten paßt, damit die Zelle eine ausreichende Standzeit hat. Die Platten können so geformt sein, daß sie der Form der Wandung der Zelle angeglichen sind, die im beschriebenen Beispiel einen kreisförmigen Querschnitt hat, oder auch irgendeine andere geeignete Form aufweisen.
Die zentrale Stütze 13 hat vorzugsweise die Form eines Rohres, welches aus der Zelle herausragt, wie dies an der Stelle 13a angedeutet ist. Das untere Ende 18 des Rohres ist offen, so daß Luft durch die zentrale Stütze 13 in die Zelle hineingepumpt und durch das untere Ende 18 in diese eintreten kann, wo sie durch den Elektrolyt hindurchtritt. Auf diese Weise wird der Elektrolyt ständig in Bewegung gehalten, und dies trägt dazu bei, daß von den Elektroden jegliche anhaftenden Gase entfernt werden.
Bei der an Hand der Fig. 2 und 3 dargestellten abgewandelten Ausführungsformen sind die Elektroden jeweils mit Löchern 17 ausgebildet, und die zentrale Stütze 13 ist vorzugsweise mit mindestens einem Luftloch 19 in der Nähe ihres unteren Endes 18 ausgebildet. Die zentrale Stütze 13 trägt ferner eine Deflektorplatte 20 schüsselförmiger Ausbildung, welche die aus dem Luftloch 19 nach oben durch die Löcher 17 der Elektroden umlenkt. Auch dies trägt zur Entfernung jeglicher Gasblasen bei, welche an den Elektroden hängenbleiben wollen.
Die Elektrolysezelle ist ferner mit einem Gasauslaß 21 ausgebildet, so daß die in die Zelle eingetretene Luft zusammen mit den bei der Elektrolyse entstandenen Gasen die Zelle wieder verlassen kann und in einen geeigneten, in den Zeichnungen nichtdargestellten Speichertank eingeleitet werden kann. Wenn es gewünscht ist, kann man das Gas in den Speichertank unter Druck einleiten, und in diesem Falle wird die Luft dann mit dem gewünschten Druck in die Zelle eingepumpt. Ferner kann man einen ebenfalls nichtdargestellten Gastrockner zwischen den Gasauslaß 21 und den Speichertank einfügen.
Obwohl bei der Elektrolyse natürlich eine beträchtliche Wärme entwickelt wird, hat es sich dennoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn man in der Zelle einen Heizer anordnet, vorzugsweise am Zellenboden, mit Hilfe dessen der Elektrolyt aufgewärmt wird, so daß die Elektrolysezelle so schnell wie möglich die für ihren besten Wirkungsgrad erforderliche Temperatur erreicht. Vorzugsweise kann man auch eine an sich bekannte Strombegrenzungseinrichtung vorsehen, mit Hilfe deren sich die Intensität des Elektrolysevorgangs steuern läßt.
Ferner kann man eine automatische Wassernachfühlvorrichtung vorsehen, die den Pegelstand des Elektrolyten beim Absinken während der Elektrolyse wiederherzustellen gestattet.
Wenn auch bei der Mischung von Wasserstoff und Sauerstoff ein gefährliches explosives Gemisch entsteht, wird dennoch bei der Benutzung der hier beschriebenen Erfindung das Risiko einer Explosion minimal gehalten. Die erzeugten Gase lassen sich beispielsweise als Brennstoff für die Speisung einer Brennkraftmaschine verwenden, und für diesen Zweck ist es wünschenswert, die Gase während der Elektrolyse mit einem Anteil von Luft zu versetzen, so daß bei einer Zündung des Gemisches in dem oder den Zylindern der Maschine die erzeugte Explosivkraft die gewünschte Stärke hat.
In der voranstehenden Beschreibung ist zwar auf die Verwendung der gemischten Gase als Brennstoff Bezug genommen worden, es versteht sich jedoch, daß die Gase auch durch bekannte Verfahren getrennt werden können, um einzeln verwendet zu werden.

Claims

Patentansprüche 1.) Elektrolysegerät mit einem gasdichten Gefäß und einer Mehrzahl von Elektroden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Elektroden (11 bzw. 12) an einer zentralen Stütze (13) innerhalb des Gerätes mit gegenseitigem Abstand und unter gegenseitiger elektrischer Isolierung gehaltert sind, daß jede zweite Elektrode (12 bzw. 11) an den positiven Pol (15) bzw. an den negativen Pol (16) einer Gleichstromquelle anschließbar ist, daß die zentrale Stütze (13) die Form eines Rohres hat, dessen eines Ende (26) aus dem Gehäuse (10) herausragt und an eine Druckluftquelle anschließbar ist, während das andere Ende der zentralen Stütze in einem Luftauslaß (18) unterhalb der Elektroden (11, 12) endet, und daß das Gehäuse (10) einen Gasauslaß (21) zum Austritt der in die Zelle durch die zentrale Stütze (13) eingeblasenen Luft zusammen mit den durch die Elektrolyse erzeugten Gasen aufweist.
2.) Elektrolysegerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Elektroden (11, 12) in Form einer Mehrzahl von Scheiben ausgebildet sind, die an der zentralen Stütze (13) gehaltert sind und die jeweils mit einer Mehrzahl von sie durchsetzenden Löchern ausgebildet sind.
3.) Elektrolysegerät mit einem gasdichten Gehäuse und einer Mehrzahl von Elektroden, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß die als scheibenförmige Platten ausgebildeten Elektroden (11, 12) an einer rohrförmigen zentralen Stütze (13) innerhalb des Gehäuses (10) mit gegenseitigem Abstand und gegenseitiger elektrischer Isolierung gehaltert sind, daß jede der Elektroden (11, 12) mit einer Mehrzahl von Löchern ausgebildet ist und daß jede zweite Elektrode an einen positiven Anschluß bzw. an einen negativen Anschluß einer Gleichstromquelle anschließbar ist, daß ein Ende (26) der zentralen Stütze (13) aus dem Gehäuse (10) herausragt und an eine Druckluftquelle anschließbar ist, daß die zentrale Stütze (13) unterhalb der Elektroden (11, 12) mit einer Luftauslaßöffnung (19) ausgebildet ist und daß unterhalb dieser Luftaustrittsöffnung eine scheibenförmige Luftumlenkp]atte (20) angeordnet ist, und daß das Gehäuse (10) mit einem Gasauslaß (21) ausgebildet ist, durch welchen die in die Zelle durch die zentrale Stütze (13) eingeblasene Luft zusammen mit den durch die Elektrolyse erzeugten Gasen als Gemisch austritt.
4.) Elektrolysegerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß innerhalb des Gehäuses (10) unter den Elektroden (11, 12) eine Heizvorrichtung angeordnet ist.
5.) Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung von Gasen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in ein luftdichtes Elektrolysegefäß ein Strom eines weiteren Gases unterhalb der Elektroden derart in die Elektrolyseflüssigkeit eingeblasen wird, daß bei seinem Passieren durch die Elektrolyseflüssigkeit an den Elektroden anhaftende Elektrolysegasblasen von den Elektroden entfernt werden und zusammen mit dem weiteren Gas aus dem Elektrolysegefäß entfernt werden.