DE388466C - Apparat zur Erzeugung von Sauerstoff und Wasserstoff durch Elektrolyse des Wassers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrolytische Apparate, insbesondere zur Erzeugung von Sauerstoff und Wasserstoff.

Zur Zeit unterscheidet man bei diesen Apparaten zwei Haupttypen. Erstens die sogenannte Topftype oder Einzelzelle, die als individuelle Einheit aufgebaut und elektrisch mit anderen Zellen zu einer Batterie verbunden ist, mit diesen aber keine bauliche Einheit

ίο bildet, zweitens die Generatoren der Filterpressentype, bei denen eine Anzahl einzelner Zellen elektrisch in Reihe verbunden und zu einer vollständigen Batterie zusammengebaut ist, die eine konstruktive Einheit bildet. Bei Zellen oder Generatoren der sogenannten Topftype ist im allgemeinen nicht für den Umlauf des Elektrolyten gesorgt, der aus einer Lösung irgendeiner Säure oder eines Alkali besteht. Die Zirkulation beschränkt sich auf die gelegentlich innerhalb der Zelle selbst infolge der Wärme- oder anderen Wirkungen der Elektrolyse auftretende. Es sind keine Leitungen zwischen den Zellen für den Umlauf des Elektrolyten vorhanden, deshalb fehlen auch Nebenschlußwege für den elektrischen Strom. Infolgedessen ist fast der ganze Strom für die Erzeugung der Gase aus dem Wasser wirksam, und der Amperewirkungsgrad ist im Gegensatz zum Wattwirkungsgrad verhältnismäßig sehr hoch. Oberhalb des Elektrolytspiegels befinden sich zwei besondere Gasräume oder -kammern, in denen der an der Kathode entwickelte Wasserstoff und der an der Anode entwickelte Sauerstoff sich sammeln.

Bei den Generatoren der Filterpresseiitype sind für den Umlauf des Elektrolyten besondere Vorkehrungen getroffen. Im allgemeinen sind hier keine Gasräume oberhalb der einzelnen Zelle vorhanden, der Wasserstoff und der Sauerstoff werden vielmehr zusammen mit dem Katholyten bzw. dem Anolyten durch besondere Abführungsleitungen, die einen Teil des Umlaufsystems bilden, abgeführt, und die Gase trennen sich von den begleitenden Elektrolyten erst in Sammel- und Abscheidebehältern oder -kammern, von denen gewöhnlich zwei für jede Batterie, eine für den Anolyten und den Sauerstoff und die andere für den Katholyten und den AVasserstoff, vorhanden sind. Nachdem die Gase von dem Elektrolyten abgeschieden sind, kann der Anolyt und der Katholyt getrennt voneinander in die unteren Teile der die Zellen der Batterie bildenden Anoden- bzw. Kathodenkammern zurückgeführt werden, oder aber der Anolyt und der Katholyt werden vor der Rückkehr in die Zellen miteinander gemischt.

Die Generatoren der Filterpressentype zeigen, obwohl sie erheblich ökonomischer in der Raumausnutzung als die der Topftype und für gewöhnlich auch billiger in der Herstellung für eine gegebene Leistung sind, gewisse praktische Übelstände, von denen die Nebenstromverluste innerhalb des Umlaufsystems des Elektrolyten erwähnt sein mögen, sowie auch eine etwas geringere Reinheit der erzeugten Gase. Ein anderer Übelstand besteht darin, daß bei Generatoren dieser Art, wie sie bisher vorgeschlagen worden sind, die Umlaufwege des Elektrolyten unverhältnismäßig lang sind.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Apparat unterscheidet sich in gewisser Beziehung wesentlich von beiden vorerwähnten Zellen- bzw. Generatortypen, wie sie bisher hergestellt wurden. Er ermöglicht die Vereinigung der vorteilhaften Merkmale beider Typen, während er gleichzeitig verschiedene beiden Typen oder einer der Typen anhaftende Übelstände vermeidet und außerdem weitere to Vorteile bietet.

Im allgemeinen ähnelt der vorliegende Apparat äußerlich den Generatoren der Filterpressentype mehr als denfen der Topftype. Es sind aber die Umlaufwege für den ElektroiS lyten kürzer als bei den Filterpressengeneratoren, indem der Umlauf des Elektrolyten innerhalb besonderer Zellengruppeu stattfindet, aus denen die Batterie zusammengesetzt ist, wobei die Zeilenzahl jeder Gruppe kleiner ist als die Gesamtzahl der die Batterie bildenden Zellen. Außerdem findet für gewöhnlich zwischen diesen Zellengruppeu oder -einheiten kein Umlauf des Elektrolyten statt. Ferner sind oberhalb des Elektrolytspiegels in den Halbzellenabteilungen besondere Gasräume λ-orgesehen. Das Gas trennt sich vom Elektrolyten in jeder Zelle an der Oberfläche des betreffenden Elektrolyten, während der letztere mit oder ohne in Suspension oder Emulsion in ihm enthaltenem Gase einen besonderen Weg zu den Sammel- und Abscheidekammern nimmt. Dabei wird der Anolyt und der Katholyt getrennt voneinander aus den Zellen der Gruppe abgeleitet, und diese Trennung wird dauernd aufrechterhalten oder doch jedenfalls so lange, bis eine im wesentlichen vollständige Abscheidung des Gases vom Elektrolyten in den betreffenden Abscheide- und Sammelkammern stattgefunden hat. Das in diesen Kammern vom Elektrolyten abgeschiedene Gas kann mit dem Gase vereinigt werden, das von den Gasräumen oder -kammern, die oberhalb des Elektrolyten in den betreffenden Anoden- bzw. Kathodenabteilungen vorgesehen sind, abgeführt wird und dann zur Aufspeicherung oder zu unmittelbarem Gebrauch abgeleitet werden. Der verbleibende Elektrolyt wird zu den Zellen zurückgeführt, wobei man zweckmäßig durch Benutzung besonderer Rücklaufleitungen für den Anolyten und den Katholyten diese noch getrennt voneinander hält. Es wird also ein ununterbrochener Weg von elektrisch leitenden Elektrolyten von einem Ende der voilständigen Zellenbatterie zum anderen vermieden, indem die Gesamtzahl der Zellen, die im gegebenen Falle mehrere hundert betragen kann, in mehrere Einheiten, die beispielsweise 6, 8, io oder 12 Zellen enthalten oder eine andere passend erscheinende Zellenzahl aufweisen können, unterteilt ist, wodurch der Spannungsabfall in jeder Einheit auf einen geringen Betrag herabgesetzt wird und die Frage der Isolation erheblich erleichtert so- : wie die aus Nebenschlußverlusten herrührenden Übelstände vermieden werden. Die Einrichtung ermöglicht es, jede einzelne der die Batterie bildenden Einheiten gehörig zu iso-Heren, während sie gleichzeitig die hohen Kosten und den größeren Bedarf an Bodenfläche, wie sie den Einzelzellen eigentümlich sind, vermeidet. Die vorliegende Einrichtung ermöglicht es ferner, Batterien, die mit Span-' nungen bis z. B. 750 Volt o. dgl. arbeiten, einzurichten, ohne daß zu große Verluste durch Nebenschlußströme auftreten und daß sich irgendwelche Schwierigkeiten bzw. Störungen ergeben, die durch schlechte Isolation bedingt sind. Ein weiterer Vorteil ist der, daß der Elektrolyt zwecks Abführung der entwickelten Gase vollständig innerhalb der Einheit selbst umlaufen kann, im Gegensatz zu der bisher üblichen Verwendung von außen liegenden Umlauf- und Abführungsleitungen. Schließlich eignet sich die vorliegende Anordnung sehr gut zur genauen Regelung der Betriebstemperatur des Elektrolyten in Fällen, wo eine solche Regelung erwünscht ist. Jn der Zeichnung ist

Abb. ι eine schaubildliche Darstellung einer Generatoranlage zur Erzeugung von Wasserstoff und .Sauerstoff gemäß der Erfindung.

Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch eine der Einheiten oder Zellengruppen nach der Linie 2-2 der Abb. 4. Ein Teil der Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2_a-2_a, welcher Schnitt die Anordnung der Elektroden deutlicher zeigt.

Abb. 3 ist ein wagerechter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2.

Abb. 4 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2.

Wie vor allen Dingen Abb. 2, 3 und 4 deutlich erkennen lassen, besteht die darin dargestellte Einheit oder Zellengruppe im vorliegenden Falle aus zehn Zellen. Die Zeilenzahl kann natürlich aber auch größer oder kleiner als zehn sein. Die die Gruppe bildenden Zellen werden durch trennende Zwischenwände 10 und End wände io_a, io₆ gebildet, die im dargestellten Falle außerdem Elektrodentragplatten bilden. Die von zwei beliebigen aufeinanderfolgenden Wänden 10 eingeschlossene Zelle ist durch ein durchlässiges Diaphragma 13 aus Asbestgewebe o. dgl. in eine Anodenkammer 11 und eine Kathodenkammer 12 geteilt. Im vorliegenden Falle bestehen die Zellenwände 10 aus Blech, beispielsweise aus Stahl, Nickel, vernickeltem Stahl o. dgl. Die Ränder der aufeinanderfolgenden Platten 10 und Diaphragmen 13 sind fest zwischen ebenflächige rechtwinklige Metall-

rahmen 14 eingeklemmt, die ihrerseits in irgendwie geeigneter Weise fest zusammengeklemmt gehalten werden. In dem der Darstellung zugrunde gelegten Falle sind die genannten Rahmen, Platten und Diaphragmen mit Öffnungen zur Aufnahme von Bolzen 15 sowie von Isolierhülsen 16 aus irgendeinem geeigneten Isoliermaterial, wie Hartgummi o. dgl., versehen, die auf die Bolzen aufgeschoben sind. Die Gewindeenden dieser Bolzen tragen mit Isolierbüchsen 18 versehene Muttern 17, mittels deren ein beliebiger gewünschter Klemmdruck auf die vereinigten Teile ausgeübt werden kann. Zur Isolierung der rechtwinkligen Rahmenteile 14 von den Zellenwänden 10 und den Diaphragmen sind j geeignete Mittel vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführung ist ein Streifen 19 aus Gummi o. dgl. um die innere Kante jedes Rahmens herumgelegt, derart, daß er beide flachen ■ Seiten bedeckt und sich etwas über die Außen- I kanten des Rahmens hinaus erstreckt. Eine j ähnliche Platte 20 aus Isoliermaterial ist um die Außenkante jeder Zellenwand 10 gelegt und bedeckt beide Seiten des Randteiles dieser Wand, Die Isolierung besteht also aus einer doppelten Lage Isoliermaterial zwischen jeder Zellenwand und dem betreffenden Zellenrahmenstück. Aus weiter unten zu erläuternden Gründen läßt man die Isolierschichten 20 am oberen Ende der Generatoreinheit auf beiden Seiten der einzelnen Platten oder Wände 10 um ein erhebliches Maß vortreten, ; so daß sie erst bei 21 (Abb. 2) enden. An den Seiten- und Bodenteilen der Einheit brauchen dagegen die Isolierlagen 20 nur wenig über die inneren Kanten der Metallrahmen vorzuragen.

Jede einzelne der Zellenwände oder Platten 10 mit Ausnahme der Endwände io_o und 1O₆ trägt zwei Elektrodenstücke 22 und 23, die auf den gegenüberliegenden Seiten der betreffenden Platte oder Wand in guter metallischer Verbindung miteinander angebracht sind. Die dadurch gebildete Vereinigung steltt eine zweipolige Elektrode dar. Im vorliegenden Falle arbeiten die Elektrodenteile 22 als Kathoden, die Elektrodenteile 23 als Anoden. Die Endplatte io_a bildet mit der an ihr befestigten einzelnen Elektrode 23_a eine einpolige Elektrode, und zwar im vorliegenden Falle eine Anode. Entsprechend bildet die einzelne Elektrode 22_a der Endwand io₆ eine einpolige Elektrode, und zwar arbeitet diese als Kathode. Die von den Zellenwänden 10 getragenen Elektrodenteile können von irgendwie geeigneter Beschaffenheit sein. Bei dem dargestellten Apparat, der für gewöhnlich mit verhältnismäßig hohen Stromdichten und hohen Elektrolyttemperaturen betrieben wird und bei dem deshalb die Ablösung und Entfernung der entwickelten Gase erleichtert und Gelegenheit für einen freien Umlauf des Elektrolyten geschaffen werden muß, sind aktive Elektrodenflächen von durchlässiger oder durchbrochener Beschaffenheit sehr erwünscht. Entsprechend bestehen die aktiven Elektrodenflächen 24 aus Drahtgewebe, zweckmäßig in Form von mehreren aufeinandergelegten Schichten oder miteinander verwebten Lagen, die durch Stifte oder Zapfen 26 mit ihren Rändern an Rahmen 25 befestigt sind. Diese Rahmen sind so angeordnet, daß die durchbrochenen Elektrodenflächen 24 etwas von der Zellemvand oder Tragplatte 10 abstehen, wie bei 25_a in Abb. 2 dargestellt, und daß sie im wesentlichen in Anlage an den Diaphragmen 13 gehalten werden. Die einzelnen Rahmen 25 bestehen bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Paar paralleler senkrechter Streifen oder Schienen, die den Abstand zwischen den ■ durchbrochenen Elektrodenteilen und der Platte 10 halten, dabei aber einen freien senkrechten Durchgang zwischen der Zellenwand und der Elektrode für den Durchtritt des Elektrolyten und der Gase frei lassen. Dieser Durchgang ist oben und unten offen und auf seiner ganzen Länge im wesentlichen nicht eingeengt. Wie Abb. 4 erkennen läßt, können die so angeordneten durchbrochenen Elektrodenflächen auf jeder Zellenwand oder Tragplatte in einzelnen Feldern angebracht werden, die nebeneinander und unabhängig voneinander auf der Platte befestigt sind. Diese Art der Anordnung ist aber nicht unbedingt erforderlich.

Zur Erzielung eines geregelten Umlaufes des Elektrolyten durch die Zellen sowie zur Führung des entwickelten Wasserstoffs und Sauerstoffs sind besondere Vorkehrungen getroffen. Bei der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsform befindet sich die Einrichtung für den Umlauf des Elektrolyten innerhalb der Einheit oder Zellengruppe selbst. Dasselbe gilt in der Hauptsache für die Einrichtung zur Sammlung der entwickelten Gase. An dem einen Ende der Zellengruppe ist eine Kammer 27 vorgesehen, die einen Behälter für den Anolyten und den Sauerstoff bildet, während sich auf dem entgegengesetzten Ende der Zellengruppe die Kammer 28 für den Katholyten und den Wasserstoff befindet. Die Kammern 27 und 28 liegen zwischen den betreffenden Endwänden der Zellengruppe und den Wänden 27_a und 28_a, die durch schwere, zu einer Art Rahmen zusammengefügte und die genannten Kammern umgebende U-Eisen 271 getragen und in riehtiger Entfernung von den Zellenwänden gehalten werden. Jede einzelne Zelle der Gruppe

ist mit einer besonderen Einrichtung für die Zuführung des Anolyten aus der Kammer 27 in den unteren Teil der Anodenabteilung sowie zur Leitung des Anolyten vom oberen Teil der Anodenabteilung zu der erwähnten Anolytkammer ausgestattet. Eine entsprechende Einrichtung ist für die Zuführung des Katholyten aus der Kammer 28 in den unteren Teil der Kathodenabteilung der betreffenden Zelle sowie zur Leitung des Katholyten von dem oberen Teil der Kathodenabteilung zur Katholytkammer für jede einzelne Zelle vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine untere Reihe von Leitungsstücken 29 für die Zuführung des Elektrolyten und eine obere Reihe von Leitungsstücken 30 für die Rückführung des Elektrolyten zu den betreffenden Halbzellen oder Abteilungen angeordnet. Die Zahl der Leitungsteile ist für jede Reihe die gleiche und gleich der Anzahl der eine Gruppe bildenden Zellen, im vorliegenden Falle also gleich zehn. Jedes dieser Leitungsstücke steht mit nur einer der Zellen in Verbindung, und die betreffende Gesamtleitung mündet am einen Ende in die Anolytkammer und am anderen Ende in die Katholytkammer. So ergibt beispielsweise die Betrachtung der besonderen, die Anodenabteilung A und die Kathodenabteilung C (Abb. 2) enthaltende Zelle, daß die Zuführungsleitung 29 für den Elektrolyten mit dem unteren Teile der Anodenabteilung A durch mehrere über den Umfang verteilte öffnungen 31, mit der Kathodenkammer C durch ähnliche öffnungen 32 in Verbindung stehen. Zwischen diesen beiden Gruppen von öffnungen und im wesentlichen in derselben Ebene mit dem Diaphragma 13 ist eine Prell scheibe oder Trennwand 33 eingelegt, die aus geeignetem nichtleitenden Material besteht. Diese Trennwand teilt die Zuführungsleitung 29 für den Elektrolyten in zwei besondere, miteinander nicht in Verbindung stehende Teile, von denen der eine durch die an dem betreffenden Ende vorgesehenen Öffnungen 34 mit der Anolytkammer 27, der andere durch öffnungen 35 mit der Katholytkammer 28 in Verbindung steht. In entsprechender Weise ist die Rückführungsleitung des Elektrolyten der Zellen A und C durch eine Zwischenwand 36 in zwei verschiedene Abschnitte geteilt, von denen der eine durch die Öffnungen 37 und 38 mit der Anodenabteilung A bzw. der Anolytkammer 27, der andere durch öffnungen 39 und 40 mit der Kathodenabteilung bzw. der Katholytkammer in Verbindung steht. Das typische, individuelle Leitungssystem für den Elektrolytumlauf, wie es im vorstehenden unter Bezugnahme auf die Zellen A, C beschrieben ist, findet sich bei der der Dari stellung zugrunde gelegten Ausführungsform ! der Erfindung auch bei jeder der anderen Zellen. Natürlich sind aber die beiden Lochgruppen 31, 32 und 37 und 39 in jedem Paare der Leitungen 29, 30 für die Zu- und Abführung des Elektrolyten für die einzelnen Zellen in verschiedenen Ebenen angeordnet, wie aus Abb. 3 und 4 hervorgeht.

Um den Elektrolytspiegel 41 in den Anolyt- - und Katholytkammern auf gleicher Höhe zu halten, ist eine sich durch den unteren Teil der Zellengruppe erstreckende Leitung 42 vorgesehen, die an den Enden mit den Anolyt- und Katholytkammern, und zwar unterhalb : des Spiegels der darin enthaltenen Flüssigkeit, in Verbindung steht. Diese Ausgleichleitung 42 ist aber an keine der Zellen angeschlossen, auch enthält sie keine Trennwand und dient zum Ausgleich der hydrostatischen Druckhöhe in den Anolyt- und Katholytkammern.

• Der Verlauf des Elektrolytumlaufes in der Zelle A C (Abb. 2) ist durch die eingezeichneten Richtungspfeile angegeben. Der Umlauf für die anderen Zellen ist ein entsprechender. ' Die durch die elektrolytische Wirkung in der Zelle erzeugte Wärme verursacht zusammen mit der reichlichen Entwicklung von Gasblasen (Wasserstoff und Sauerstoff) eine nach oben gerichtete Strömung des Elektrolyten auf den entgegengesetzten Seiten des in den Anoden- und Kathodenhalbzellen oder -abteilungen angeordneten Diaphragmas. Der Anolyt und Katholyt treten aus den Zellen aus und durch die Lochgruppe 37 bzw. 39 auf den gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 36 in die Leitung 30 ein. Der Anolyt fließt nach rechts in die Anolytkammer 27 und der Katholyt nach links in die Katholytkammer 28. Die verhältnismäßig heißen Electrolyte strömen auf diese Weise in die in diesen Kammern enthaltenen Elektrolytmassen in der Nähe der Oberfläche 41 ein und verlieren auf dem Wege durch die leitenden Kammer- i«? wände 27_a und 28_a durch Leitung und Strahlung eine erhebliche Menge Wärme, wenn diese Kammerwände aus wärmeleitendem Material bestehen und nicht, wie es bei dem dargestellten Apparat der Fall ist, geschützt sind. Wenn der Elektrolyt sich abkühlt, sinkt er natürlich nach unten. Er wird durch die fortdauernde Nachströmung von wärmerem Elektrolyt aus der Ausflußöffnung der Leitungen 30 ersetzt. Der kühlere Elektrolyt im unteren Teile der Kammern 27 und 28 fließt also ununterbrochen in die Eintrittsenden der ! ,eitung 29 und strömt in den unteren Teil der betreffenden Anoden- und Kathodenabteilungen, beispielsweise der Zelle A C, ein, und zwar aus den auf gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 33 befindlichen Teilen

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der betreffenden Leitung durch die Öffnungen 31 bzw. 32. In gleicher Weise läuft der Anolyt und Katholyt durch jede der anderen Zellen der betreffenden Einheit oder Gruppe um. Es wird also ein geregelter Umlauf des Anolyten und Katholyten getrennt für jede Zelle lediglich durch die Wirkung der thermischen Druckhöhe erreicht. Diese Wirkung wird natürlich durch die mechanische Wirkung der auf den gegenüberliegenden Seiten der Zellendiaphragmen entwickelten Gasblasen verändert. Unter gewissen Betriebsbedingungen, besonders wenn bei Elektrolyttemperaturen von etwa yi° bis 83⁰ C und darüber gearbeitet wird, kann jedoch die sich ergebende größere Leitfähigkeit des Elektrolyten eine solche Erhöhung der Stromdichte zur Folge haben, daß es schwierig wird, Überhitzung infolge der dadurch verursachten AVärmestauung zu verhindern, da die normale Wärmestrahlungsfähigkeit des Apparates nicht mehr genügt, das Wärmegleichgewicht bei einer Temperatur zu. erzielen, die in dem betreffenden Falle als am besten geeignet angesehen wird. Aus diesem Grunde sowie allgemein im Interesse einer genauen Überwachung und Regelung der Temperatur sowie der Erzielung der richtigen Umlaufgeschwindigkeit für den Elektrolyten empfiehlt es sich manchmal, eine äußere Kühleinrichtung für die Kammerwandungen 2γ_α und 28_a vorzusehen, statt .sich einfach auf die Luftkühlung zu verlassen. In dem dargestellten Falle besteht diese Hilfskühleinrichtung aus Wasserspritzvorrichtungen 43, die so _ angeordnet sein können, daß sie das Wasser gegen die genannten Wandungen, und zwar etwa in der Höhe des Elektrolytspiegels 41, spritzen, wo die Elektrolyttemperatur am höchsten ist. Durch diese -Anordnung wird also der Wärmeaustausch an die Stelle des größten Temperaturunterschiedes verlegt, wodurch der größtmögliche Wirkungsgrad der Kühlung erreicht wird. Enthält die Anlage mehrere Zellengruppen, wie in Abb. 1 dargestellt, so kann ein einziges Spritzrohr zwischen je zwei Gruppen einen doppelten Sprühschleier >zur Kühlung der benachbarten Endwände der betreffenden Gruppe liefern.

Die die Wandungen 2γ_α und 28_a herabfließende Kühlwasserschicht kann durch geeignete Sammelrinnen 44 o. dgl. (Abb. 1) aufgefangen werden, die das Wasser bei 44_ß in einen Sumpf laufen lassen. Oder aber man leitet das Wasser durch beliebige geeignete Mittel, beispielsweise durch Ablenkbleche 44_?) (Abb. 2), von den Zellengruppen ab. Das Kühlwasser kann durch ein Hauptrohr 45 zugeführt werden, von dem mit Ventilen versehene Zweigrohre 46 zu den Spritzvorrichtungen führen.

'. Die Umlaufkanäle 29 und 30 für den Elektrolyten erstrecken sich quer durch- sämtliche Zellen. Die Diaphragmen sowie die Elektrodentragplatten oder Zellentrennwände müssen, um dies zu ermöglichen, mit geeigneten öffnungen versehen sein. Es ist ferner für eine wirksame Abdichtung der zwischen diesen Teilen und den genannten Kanälen entstehenden Fugen zu sorgen, damit diese flüssigk'eits- und gasdicht werden, während gleichzeitig Vorkehrungen zu treffen sind, um Kurzschlüsse zu verhindern und Nebenstromverluste auf ein Mindestmaß herabzudrücken. Dies geschieht zweckmäßig durch planmäßige Isolierung des Innern sämtlicher in den Elektrolyten eingetauchter oder ihm ausgesetzter Leitungen. Die im dargestellten Falle vorgesehene Einrichtung bietet in verschiedener Hinsicht besondere Vorteile. Die genannten Kanäle bestehen aus geeignetem Isolier-

• material, wie Gummi, Hartgummi o. dgl., oder sie sind mit derartigem Material überzogen. Im vorliegenden Falle sind die Kanäle aus Stücken aus Isoliermaterial hergestellt, und zwar besteht jeder einzelne Kanal nicht aus einem Stück, vielmehr ist er aus mehreren ringförmigen Stücken zusammengesetzt, die zur Bildung der vollständigen Leitung, etwa nach Art der Wirbel des Rückgrats, zu- go sammengepaßt sind. Die Ringe 47, aus denen der größere Teil jedes einzelnen Kanals aufgebaut ist, sind blind, d. h. sie haben am Umfange keine Öffnung. Zwei Ringe 48 jedes Kanals sind dagegen durchbrochen, um die oben erwähnten Durchgänge 31, 32 bzw. 37, 39 zu schaffen sowie das Ausströmen des Elektrolyten in die besondere zu den betreffenden Kanälen gehörende Zelle oder den Ausfluß des Elektrolyten aus dieser Zelle in den ioc Kanal zu ermöglichen. Ferner sind die Endringe 48_a jedes Kanals, wie bereits hervorgehoben, mit Öffnungen für den Austritt des Elektrolyten in die Anolyt- oder Katholytkammer bzw. zur Aufnahme des Elektrolyten aus diesen Kammern versehen. Jeder der Kanalringe ist, wie bei 48 (Abb. 4) angedeutet, abgesetzt, um zwischen je zwei Ringen Sitzflächen für die Anschlußkanten der Diaphragmen 13 und der Stützplatten 10 zu schaffen. Handelt es sich um die Stützplatten, so wird zwischen die Platte und die beiden sich an sie anlegenden Ringe eine isolierende Abdichtung 50, z. B. eine Scheibe aus Gummi o. dgl., gelegt. Eine ähnliche Isolierung kann n₅ gewünschtenfalls bei 51 vorgesehen sein, um die Stoßfläche der Ringe abzudichten. Der für den festen Zusammenhalt der Ringstücke erforderliche Druck kann durch Schraubenmuttern 52 ausgeübt werden, die auf den mit Gewinde versehenen Enden der Stange 15

. sitzen, welch letztere sich im wesentlichen

rechtwinklig zu den ebenen Sitzflächen der Zellenrahmen 14 erstrecken, so daß die Endwände 27_a, 28_a fest gegen die Enden der erwähnten Kanäle gepreßt werden können. wobei zweckmäßigerweise zwischerageleqt." Dichtungen ζ2_α Verwendung finden. Die Muttern 52 und Stangen 15 werden in geeigneter Weise von den Platten durch Isolierbüchsen 53 isoliert.

Ein Teil des in den Zellen entwickelten \Vasserstoffs und Sauerstoffs strömt mit dem Katholyten bzw. Anolyten aus den Zellen in den betreffenden Kanal 30 und tritt auf diesem Wege in die Katholyt- und Anolytkammern ein. Während des Abwärtsströmens der Gase nach dem Kanal 29 zu haben sie wegen der dauernd aufrechterhaltenen erheblichen hydrostatischen Druckhöhe des Elektrolyten reichlich Gelegenheit, sich von diesem abzuscheiden. Die so abgeschiedenen Gase treten natürlich in die oberhalb des Elektrolytspiegels in den betreffenden Kammern vorgesehenen Gasräume 54 und 55 für Sauerstoff bzw. Wasserstoff ein. Zum größten Teile strömen die entwickelten Gase aber um die Leitungen 30 herum in die Sauerstoff räume 56 und die Wasserstoffräume 57 oberhalb des Elektrolytspiegels. Diese Räume 56 und 57 dienen als vorläufige einzelne Gassammler für die betreffenden Zellen, und in ihnen findet die Abscheidung des durch die entwickelten Gase mitgerissenen Elektrolyten statt, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird. Aus den Räumen 56 tritt der Sauerstoff durch Kanäle 58 in eine Sauerstoffsammeikammer 59, die sich parallel zu dem Kanal 30 erstreckt. Diese Sammelkammer mündet in die Anolyt-Sauer stoff kammer 27, wie bei 60 angedeutet. Sie ist aber auf dem entgegengesetzten Ende geschlossen und hat keine Verbindung mit der Katholyt-Wasserstoffkammer 28, ist vielmehr von dieser durch eine doppelte Wand getrennt, die aus der Endzellenwand ι o_& und einer an dieser liegenden Wand 61 zusammengesetzt ist, welch letztere zweckmäßig aus Kupfer besteht. In entsprechender Weise strömt der Wasserstoff aus den Räumen 57 oberhalb des Elektrolytspiegels in den Kathodenabteilungen durch Kanäle 62, die zu der Wasserstoffsammeikammer 63 führen. Die Wasserstoffkammer mündet lediglich in die Katholyt-Wasserstoffkammer und ist am entgegengesetzten Ende geschlossen und von der Anolyt-Sauerstoffkammer durch eine Doppelwand getrennt, die aus der Endzellenwand io_e und eine Wand 64 zusammengesetzt ist, welch letztere zweckmäßig aus gutleitendem Metall, beispielsweise Kupfer, besteht. Sowohl der Sauerstoff, der von der Sauerstoffsammeikammer 59 in den Raum 54 eintritt, wie auch der aus dem in die Anolytkammer strömenden Anolyten abgeschiedene Sauerstoff kann durch eine Sauerstoffableitung 65 in ein Sauerstoffsammelrohr 66 (Abb. 1) strömen, wobei etwa vom Sauerstoff mechanisch in das Sammelrohr mitgerissene Flüssigkeit durch ein Rohr 67 in einen Speisebehälter 68 für den Anolyten ab- ! geleitet werden kann, aus dem sie mittels eines mit einem Ventil versehenen Auslasses 69 abgelassen werden kann. In entsprechender Weise wird der im Gasraume 55 oberhalb des Katholyten sich sammelnde : Wasserstoff durch eine Abführungsleitung 70 ; für den Wasserstoff in ein Wasserstoffsammeirohr 71 abgeführt und die etwa mitgerissene Flüssigkeit durch ein Abzugrohr 72 in einen Aufnahmebehälter 73 abgeleitet. Die unteren Enden der Behälter 68 und 73 stehen durch ! ein mit Ventilen versehenes Ausgleichrohr 74 ' miteinander in Verbindung.

Die Gassammeikammern 59 und 63 sind zweckmäßig in ähnlicher Weise ausgebildet wie die Umlaufleitungen 29 und 30 für den ; Elektrolyten. Bei der in den Abbildungen : veranschaulichten besonderen Ausführungsj form bestehen die Kammern aus mehreren ' langen rechtwinkligen Platten oder Blöcken 75 • aus Isoliermaterial, beispielsweise Hartgummi, die sämtlich in der Weise durchbrochen sind, daß, wenn die Blöcke zusammen mit den in entsprechender Weise durchbrochenen Dia-' phragmen 13 und den Zellenwänden aneinandergereiht werden, die Kammern 59 und 63 entstehen. Diese Kammern erstrecken sich deshalb durch sämtliche Diaphragmen und sämtliche Zellenwände bis auf eine. Die Durchbrechungen in den Zellenwänden 10 sind etwas größer im Querschnitt als die genannten Sammelräume, und der sich er- xoo ^; gebende Ringraum zwischen den Kanten der Durchbrechungen in den Platten und der ' Innenwand jeder .Sammelkammer wird durch ' einen geeigneten Isolationskörper, beispielsj weise eine Weichgummischeibe 76, eingenom-ί men, die zwischen den oben erwähnten Isolierscheiben 21 liegt. Diejenigen Teile der Asbestdiaphragmen 13, die außerhalb der Kanten der Elektroden 22, 23 liegen, sind mit Gummi imprägniert oder in anderer Weise no ! undurchlässig und nichtleitend gemacht. Lediglich der Teil der Diaphragmen, der innerhalb der gestrichelten Grenzlinie yy (Abb. 4) liegt, bleibt durchlässig für den Elektrolyten. Die Endwand io₆ ist, wo sie die Sauerstoffsammeikammer 59 abschließt, mit einer Gummischeibe o. dgl. 78 bedeckt. Isolierscheiben 79 und 80 dienen zur Isolierung der Kanten der doppelten End wand io_e, 64 von dem Entleerungsauslaß der genannten Kammer. Die Wasserstoffsammeikammer 63 , ist in entsprechender Weise von den genann-

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ten Endwandungen isoliert. Es ist also ersichtlich, daß die Wände der Gassammeikammern vollständig nichtleitend sind; dasselbe gilt für die Elektrolytkanäle. Außerdem sind die Außenflächen der doppelten Endwandungen io_ßJ 64, io₆, 61 mit Isoliermaterial 81 bedeckt. Durch Anwendung einer solchen Isolation zum Schütze aller außerhalb der Zellen selbst liegenden Flächen, die mittelbar oder unmittelbar der Berührung mit dem Elektrolyten ausgesetzt sind, so daß mittelbare Stromwege zwischen irgendeiner Anode und einer Kathode innerhalb der betreffenden Einheit entstehen könnten, werden die Nebenstromverluste auf das äußerste verringert.

Durch Anordnung der abwechselnden Reihen 58 und 62 beschränkter enger Durchgänge zur Leitung des Sauerstoffs bzw. Wasserstoffs von den betreffenden Anoden- und Kathodenzellenabteilungen in die Sammelkammern 59 und 63 wird es möglich, zu verhindern, daß die Gase, wenn sie mit erheblicher Geschwindigkeit von der Oberfläche des Elektrolyten in den Zellenabteilungen aufsteigen, eine so erhebliche Menge von dem die erwähnten Gasblasen einschließenden Elektrolyten mit in die Gassammeikammern nehmen, • wie es sonst der Fall sein würde. Der größte Teil dieser Gasblasen wird vielmehr gegen die Unterseite der rechtwinkligen Rahmen 75 treffen und zerplatzen, so daß das Gas freigegeben wird und die mitgerissene Flüssigkeit zum größten Teil zurückfällt, während das auf diese Weise befreite Gas nach oben durch die Kanäle 58 und 62 in die Gassammeikammern treten kann.

Mehrere Vielzelleneinheiten können durch geeignete Mittel in Reihen miteinander verbunden werden. Wie in den Abbildungen veranschaulicht, sind an den vorspringenden Kanten benachbarter Endzellenwände 61 Schienen 82 aus Kupfer o. dgl. zur Herstellung einer solchen Verbindung befestigt. An den Wandungen 61 an den äußersten Enden der Batterie können Stromzuführungsleitungen angebracht werden. Ein Rohr 83, das in jede Elektrolytkammer sämtlicher Zellengruppen mündet und sich außen bis zu einem oberhalb des Elektrolytspiegels befindlichen Punkte erstreckt, kann zum Nachfüllen von Ersatzwasser sowie gewünschtenfalls als Flüssigkeitsstandrohr dienen. Von dem unteren Teile der Elektrolytbehälter gehen Rohre 84 und 85 aus, mittels deren der Elektrolyt nötigenfalls abgelassen werden kann. Die Zellengruppen oder Einheiten können jede für sich auf Fahrgestellen angebracht sein, die mit in Schienen 87 laufenden Rollen 86-versehen sind, so daß jede einzelne Gruppe, nachdem sie von den benachbarten losgelöst ist, hervorgezogen und nötigenfalls durch eine andere ersetzt werden kann.

Von Apparaten der hier in Frage kommenden Art muß völlige Flüssigkeitsdichtheit tmbedingt verlangt werden. Die beschriebene besondere Ausführungsform bietet deshalb ganz besondere Vorteile, da sie das zu erstrebende Ziel in besonders einfacher und wirksamer Weise erreichen läßt. Die beschriebene Ausführungsform beruht auf dem streng durchgeführten Prinzip, daß eine Reihe paralleler ebener Stoßflächen für die verschiedenen Teile, aus denen der Apparat zusammengesetzt ist, beispielsweise die Zellenrahmen, die Elektrodentragplatten, die Diaphragmen, vorgesehen sind, wobei sämtliche Teile gehörig zusammengesetzt und durch mehrere rechtwinklig zu den parallelen ebenen Flächen verlaufende und entweder innerhalb So des Randes des Zellenrahmens oder auf Wunsch auch außerhalb der Zellenrahmen angeordnete Bolzen zusammengeklemmt werden können. Im letzteren Falle, der aber weniger vorteilhaft ist, kann die Anordnung offensichtlich derart sein, daß die Isolation zur Trennung der Bolzen von dem übrigen Teile des Apparates nur in Verbindung mit den beiden Endplatten einer gegebenen Gruppe auf diese Weise zusammengeklemmter Zellen erforderlich wird.

Die Anwendung von Unterlegscheiben aus Weichgummi oder anderem geeigneten Material überall dort, wo Teile aus hartem, nicht nachgiebigen Material zusammengeklemmt werden, handele es sich nun um Stahlplatten, Stahlrahmen oder harte isolierende Teile, wie Kanalringe o. dgl., macht die Verbindungen zwischen den benachbarten Flächen nicht nur flüssigkeitsdicht und sichert eine gute Sitz- und Polsterfläche zwischen den Teilen, vielmehr dient die weiche Unterlage gleichzeitig als elektrische Isolierung, die in Reihenschaltung zwischen den miteinander verbundenen Teilen angeordnet ist und auf diese Weise dazu beiträgt, zu verhindern, daß sich Wege für Nebenschlußströme in erheblichem Ausmaße bilden, was den Verlust von elektrischer ° Energie zur Folge haben und die Reinheit der erzeugten Gase beeinträchtigen würde. Außerdem verhindert diese planmäßige Isolierung Störungen durch Erdschluß. Der Umlauf des Elektrolyten findet in der Weise statt, daß er von jeder einzelnen Halbzelle auf dem Wege besonderer oberer und unterer Kanäle nach einer Endkammer zu jener Halbzelle und zu anderen entsprechenden Halbzellen, beispielsweise Anodenzellen der betreffenden Zellengruppe oder Einheit, verläuft, wobei die erwähnten oberen und unteren Kanäle auf ihrer vollen Länge durch keinerlei elektrische Leitwege mit dem Elek-

trolyten in irgendeiner anderen Halbzelle in Verbindung stehen, bevor der Elektrolyt in die genannte Endkammer eintritt. Auf diese Weise erhalten die vom Elektrolyten gebildeten elektrisch leitenden Nebenschlußwege, die natürlich nicht zu vermeiden sind, wenn ein gemeinsames Umlaufsystem für eine Anzahl Zellen zur Anwendung kommt, eine große Länge bei kleinem Querschnitt, d. h. also, ίο diese Wege besitzen verhältnismäßig hohen elektrischen Widerstand. Dadurch werden die Nebenschlußstromverluste wesentlich verringert.

Wird für die Regelung der Elektrolytj 5 temperatur eine besondere Einrichtung, beispielsweise die oben beschriebene Vorrichtung zum Spritzen von Kühlwasser, getroffen, so ist es natürlich möglich, die Wirkung dieser Kühlwasserschicht bei der Abführung der Wärme aus dem Elektrolyten durch Änderung der Stärke des Wasserstromes zu regeln. Dies kann zugleich und in gleicher Weise für sämtliche Gruppen einer vollständigen Batterie mittels eines einzigen Regulierventils, das in die Zuführungsleitung für das Kühlwasser eingeschaltet ist, geschehen, oder aber es kann <--in besonderes Regulierventil für jede Zellengruppe oder Einheit vorgesehen sein.

Die Diaphragmen können aus beliebigem, für den in Frage kommenden Zweck geeignetem Material bestehen. Es empfiehlt sich aber, sie aus reinem, dicht gewebtem und am Rande mit vulkanisiertem biegsamen Weichgummi ο. dgl. imprägnierten Asbestgewebe herzustellen. Dieser Rand, der sich, wie oben bereits erwähnt, von der Kante nach innen bis zu der Linie yy erstreckt, ist erheblich breiter längs der oberen und unteren Kanten als längs der senkrechten Kanten, da oben die Diffusion von Gas durch das Diaphragma oberhalb des Elektrolytspiegels verhindert werden muß, und ferner, weil der betreffende Teil des Diaphragmas als nachgiebige Zwischenlage zwischen aneinanderliegenden Gaskammerrahmen sowie für die aneinanderliegenden Ringe der oberen und unteren Kanäle für den Elektrolytumlauf dient, wodurch an diesen Stellen der Durchtritt von Gas und Elektrolyt durch die Verbindungsstücke unmöglich gemacht wird. Es ist jedoch besonders darauf hinzuweisen, daß, wenn die Umlaufkanäle für den Elektrolyten aus einzelnen Ringteilen zusammengesetzt sind, diese nicht nur durch den mit Gummi imprägnierten Teil der Diaphragmen und die Isolierung 50, sondern unabhängig davon auch durch die Weichgummizwischenlagen 51 abgedichtet sind, so daß ein doppelter Schutz gegen Leckverluste vorhanden ist. Dies System erstreckt sich teilfio weise auch auf die Gaskanäle oder Sammelkammern 59 und 63 vermöge der Dichtungsscheibe 76. Gewünschtenfalls können ähnliche Dichtungsscheiben bei den Verbindungsstellen Anwendung finden, die im vorliegenden Falle als lediglich durch die imprägnierten Diaphragmen abgedichtet dargestellt sind, obgleich für gewöhnlich diese besondere Vorsicht sich erübrigt. Es ist ersichtlich, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die zur Bildung der Gaskammern, der Umlaufkanäle und der Bolzenlöcher bestimmten Durchbrechungen in den imprägnierten Teilen der Diaphragmen mittels geeigneter Stempel entweder vor oder nach der Imprägnierung mit Gummi ausgestanzt werden können. Naturlieh können auch andere Verfahren zur Herstellung der Diaphragmen sowie andere Materialien für die Diaphragmen Verwendung finden.

Ein wichtiges Kennzeichen des beschriebeneu Apparates ist noch das, daß der Hauptumlaufweg des Elektrolyten verhältnismäßig kurz ist. Das bedeutet, daß die thermische Druckhöhe sowie andere, den Umlauf verursachende Wirkungen in der günstigsten S5 Weise ausgenutzt werden; mit anderen Worten, der dem Flüssigkeitsumlauf entgegengesetzte Widerstand wird auf ein Mindestmaß reduziert und die gegebene thermale Druckhöhe verursacht eine möglichst kräftige Umlaufströmung.

Es ist ferner noch darauf hinzuweisen, daß die im vorstehenden beschriebene Bauart die gesamte zugeführte elektrische Energie in besonders wirksamer Weise ausnutzt. Notwendigerweise kann nur ein Teil der zugeführten elektrischen Energie unmittelbar für die Zersetzung des Wasserstoffs und Sauerstoffs ausgenutzt werden, während der Rest der zugeführten Energie für diese Zwecke unmittel- bar nutzlos ist, da er sich in Wärme umsetzt. Diese Wärme wird im vorliegenden Falle dazu benutzt, den inneren Widerstand der Zellen herabzusetzen sowie ferner einen schnellen Umlauf unter der Wirkung der thermal en Druckhöhe des Elektrolyten hervorzurufen. Dieser Umlauf trägt wieder dazu bei, eine mehr oder weniger gleiche und konstante Temperatur in allen Teilen der betreffenden Zellengruppe aufrechtzuerhalten sowie die Gase in wirksamer Weise vom Elektrolyten zu trennen, was sehr wichtig ist, wenn derartig große Gasmengen auf beschränktem Räume erzeugt werden. Auf diese. Weise wird also die sich zunächst nutzlos in Wärme umsetzende und unmittelbar für die Zersetzung des Wassers nicht verfügbare elektrische Energie in dem gemäß der Erfindung ausgeführten Apparate auf mittelbarem Wege nutzbar gemacht. In diesem Zusammenhange Avird die Bedeutung der der dargestellten bevorzugten Verkörperung der Erfindung zu-

gründe liegenden Anordnung, die eine Regelung der Temperatur ganz nach Wunsch ermöglicht, in erhöhtem Maße offenbart, da hierdurch erreicht wird, daß bei jedem besonderen die Zellen durchfließenden Strom die sich ergebende konstante Temperatur (wobei hier von der »künstlichen Kühlung« abgesehen werden möge) eine Höhe erreicht, bei der die ausgestrahlte oder durch Luftströmung abgeführte Wärme gleich dem Betrage der für die Gasentwicklung unmittelbar nutzlos, nämlich innerhalb der Zellen in · Wärme umgesetzten elektrischen Energie, ist. Bei der vorliegenden Anordnung steht die Betriebstemperatur innerhalb weiter Grenzen unter vollständiger Kontrolle. Daraus soll aber nicht abgeleitet werden, daß die Anordnung besonderer Kühlvorrichtungen unbedingte Voraussetzung für die Erreichung der Zwecke ist, denen die Erfindung in ihrem allgemeinsten Umfange dient.

Es sei hervorgehoben, daß die beschriebene Bauart die kleinstmöglichen Flächen für Wärmeausstrahlung bietet. Sie unterscheidet sich in dieser Beziehung ebenfalls von den bisher in Vorschlag gebrachten Elektro- _: lyseuren, bei denen außen am Apparat Vorrichtungen zum Kühlen bzw. zur Temperaturregelung vorgesehen sind. Dies ist von be- sonderer Wichtigkeit in solchen Fällen, wo der Betrag der zunächst nutzlos in Wärme umgesetzten elektrischen Energie verhältnismäßig klein ist gegenüber der gesamten zu- ; geführten elektrischen Energie, da die zweck- , mäßigste Betriebstemperatur, beispielsweise 71 bis 83⁰ C oder eine andere bevorzugte Betriebstemperatur bzw. ein Bereich von Temperaturen, in solchen Fällen nicht leicht erreicht werden könnte, wo die Strahlungsflächen von verhältnismäßig größerer Ausdehnung sind. Unter gewissen Umständen, und zwar auch bei Verwendung des beschriebenen Apparates, kann es sich als erwünscht erweisen, den Wärmeverlust durch Strahlung '■ oder anderweitige durch die freien Ober- \ flächen bedingte Wärmeverluste durch An- ' wendung einer außen angebrachten geeigneten Wärmeisolation noch mehr zu verringern. , Die beschriebene Ausführung bietet in dieser Beziehung besondere Vorteile, da die vier Seiten- und die beiden Endwände jeder einzelnen Gruppe eben und glatt und im wesent- : liehen frei von vorspringenden Teilen, wie 1 Einlaß- oder Ausflußröhren u. dgl., sind, so j daß es sehr einfach ist, Wärmeisolierungen ^! oder Überzüge anzubringen. Auch ist der : isolierende Überzug, wenn er einmal ange- ; bracht ist, in keiner Weise im Wege, bis es _t etwa nötig wird, die Zellen vollständig wieder !

freizumachen. i

Bei der Verwendung der im vorstehenden j beschriebenen Apparate kann man mit verhältnismäßig hohen Stromdichten, etwa von 0,15 bis 0,5 Amp. und pro cm² freier Elektrodenfläche, arbeiten.

Im vorstehenden ist zwecks genauer Erläuterung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips eine besondere Ausführungsform beschrieben worden. Damit soll· aber keineswegs gesagt sein, daß die Erfindung auf die besonderen dargestellten Einzelheiten beschränkt ist.

Claims (18)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrolytischer Apparat, insbesondere zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff durch Zersetzung von Wasser, mit in größerer Zahl zusammengebauten Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle mit einer Anoden- und einer Kathodenkammer versehen ist, von denen zur Erzielung des Umlaufes des Elektrolyten jede Anodenkammer durch eine besondere Leitung mit einem Anolytbehälter und jede Kathodenkämmer durch eine besondere Leitung mit einem Katholytbehälter verbunden ist.

2. Apparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die Anolyt- und Katholytbehälter verbindende Ausgleichleitung (42), die den Elektrolytspiegel in den Behältern auf gleicher Höhe hält.

3. Apparat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen und die Elektrolytbehälter zu einem einheitliehen Ganzen vereinigt und die Umlaufleitungen innerhalb dieses Apparates selbst angeordnet sind.

4. Apparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellengruppen und die Elektrolytbehälter durch in entsprechender Anzahl mit Zwischenräumen sowie unter Isolierung voneinander zusammengebauter Platten gebildet werden, die die Wände der Zellen und der Behälter bilden.

5. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zellenwände bildenden Platten in bekannter Weise mit durchlässigen Diaphragmen abwechseln, die die betreffenden Zellen in Anoden- und Kathodenkammern teilen, während die Platten selbst auf gegenüberliegenden Seiten mit Anoden und Kathoden ausgerüstet sind, derart, daß eine Gruppe von in Reihe liegenden Zellen entsteht.

6. Apparat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen zur Erzielung des Elektrolytumlaufes aus den die Zellen und Behälter bildenden, mit entsprechenden Durchbrechungen versehenen Platten gebildet werden.

7· Apparat nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anolyt- und Katholytbehälter an den entgegengesetzten Enden der Zellenreihen angeordnet sind.

8. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlauf leitung aus mehreren durch sämtliche Zellen gehenden und in den Anolyt- und Katholytbehälter mündenden Kanälen besteht, die in zwei besondere Abteilungen unterteilt sind, von denen die eine mit dem Anolyt- und die andere mit dem Katholytbehälter in \~erbindung steht.

9. Apparat nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle in zwei Gruppen, eine Ableitungs- und eine Zuleitungsgruppe, angeordnet sind, wobei immer nur eine der beiden Kanalgruppen für je eine Zelle vorgesehen ist, und daß

ao die Anodenkammer jeder Zelle mit dem Teile jedes der ihr zugeordneten Kanäle in Verbindung steht, der mit dem Anolytbehälter verbunden ist, während die Kathodenkammer jeder Zelle mit dem Teile jedes der ihr zugeordneten Kanäle in Verbindung steht, der an den Katholytbehälter angeschlossen ist.

10.. Apparat nach Anspruch 6 bis 8, da- ; durch gekennzeichnet, daß jeder der Kanäle aus mehreren zwischen den. Zellenwänden ; angeordneten durchbrochenen muffenähnlichen, zweckmäßig aus Isoliermaterial '■ bestehenden Stücken zusammengesetzt j ist, deren Durchbrechungen sich mit den j

entsprechenden Durchbrechungen der ; Zellenwände decken. \

11. Apparat nach jedem der An- ' Sprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ebenen Randteilen ausgerüsteten Zellenwände mit ebenflächigen Tragstücken für die Diaphragmen abwechseln j und zusammen mit diesen Tragstücken zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von geschlossenen Rahmen eingeklemmt sind.

12. Apparat nach jedem der Ansprüche ι bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gaskanal sich durch den oberen Teil des Gassammeiraumes jeder Zellenkammer erstreckt, wobei eine Einrichtung, z. B. eine Anzahl den genannten Sammelraum mit dem Gaskanal verbindender verengter Durchgänge, vorgesehen ist, die es den Gasen ermöglicht, vom Gassammelraum in den Gaskanal zu gelangen, während der Durchgang der Flüssigkeit verhindert wird.

13. Apparat nach Anspruch 9 und i2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal sich in einem höher liegenden Niveau als die für den Elektrolytumlauf vorgesehenen Abführungskanäle durch die Zellen hindurch erstreckt.

14. Apparat nach Anspruch 12 und 13. dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gaskanäle zweckmäßig in gleicher Höhenlage vorgesehen sind, von denen der eine mit den Anodenkammern der Zellen und mit einem Gassammelraum im oberen Teil des Anolytbehälters und der andere mit den Kathodenkammern und einem Gassammelraum im oberen Teile des Kathodenbehälters in Verbindung steht.

15. Apparat nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaskanäle aus mehreren nach Zahl und Dicke den Zellenrahmen entsprechenden Blöcken oder Platten bestehen, die zwischen den Zellenwandungen und den Diaphragmen aneinandergereiht sind, derart, daß sie den Raum innerhalb des Gehäuses in einen unteren und zwei obere Teile unterteilen, welch letztere die Gaskanäle bilden, die sich parallel zur Längsachse des Gehäuses erstrecken, und zwar auf eine Länge, die im wesentlichen der achsialen Ausdehnung des Zellenrahmens entspricht.

16. Apparat nach Anspruch 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenwände, die Diaphragmen sowie die die Gaskanäle und die Elektrolytbehälter bildenden Teile sämtlich derart innerhalb des inneren Umfanges des Zellenrahmens miteinander vereinigt sind, daß sie baulich von diesem getrennt sind und elektrisch von den Rahmen isolierte Kanäle bilden.

17. Apparat nach Anspruch 1 bis iö, bei dem die Elektrolytbehälter auf entgegengesetzten Enden der eine Gruppe bildenden Zellenreihe angeordnet sind und die Außenwände dieser Behälter die Grenzwände der Gruppe bilden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenbau mehrerer Zellengruppen zu einer Batterie die Grenzwände benachbarter Zellengruppen mit Abständen voneinander angeordnet sind und daß gemeinsame Hauptleitungen zum Sammeln der aus dem Gassammelraum der Zellengruppen kommenden Gase vorgesehen sind. xio

18. Apparat nach Anspruch 7 und 17, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Aufbringung einer Kühlflüssigkeit auf die Zellenwjinde benachbarter Zellengruppen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.