DE3932895A1 - Druckgas-generator - Google Patents
Druckgas-generatorInfo
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgas-Generator
der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einem Flüssig
keitsbehälter und zwei damit kommunizierenden Gasauffang
behältern besteht, wobei jeder Gasauffangbehälter
eine Elektrode und ein Schwimmerventil, sowie mindestens
einer der Gasauffangbehälter ein Arbeits/Überdruck
ventil besitzt, und zwischen den Elektroden ein Trennkör
per befindlich ist.
Der Druckgas-Generator kann noch durch die folgenden
Merkmale, und zwar einzeln oder in Kombination, weiterge
bildet werden, nämlich dadurch:
daß die Elektroden mit Solarzellen verbunden sind;
daß die Elektroden im unteren Bereich der Gasauffang behälter befindlich sind;
daß die Elektroden unterhalb des Randes der Gasauffang behälter befindlich sind;
daß zwischen den Elektroden ein Trennkörper mit Verbin dungskanälen befindlich ist, die nach oben gerichtete Öffnungen besitzen;
daß der untere Rand der Öffnungen höher liegt als der oberste Rand bzw. Wand der Verbindungskanäle;
daß die Verbindungskanäle mit Abstand von den Elektroden angeordnet sind;
daß die Verbindungskanäle durch etwa V-förmige Lamellen gebildet werden, die ineinander und etwa parallel zueinander angeordnet sind;
daß die V-förmigen Lamellen länger sind als die Elektro den breit;
daß die V-förmigen Lamellen nebeneinander und etwa parallel zueinander angeordnet sind;
daß die V-förmigen Lamellen seitlich Wände besitzen, und mit ihnen zusammen Schiffchen bilden;
daß die Gasauffangbehälter zumindest teilweise außen wie innen vom Elektrolyten umgeben sind;
daß für die Elektrolytfüllung oberhalb der Elektroden eine volumetrische Meßeinrichtung befindlich ist;
daß der Boden der Gasauffangbehälter der Elektrolytspie gel selbst ist;
daß im oberen Bereich der Gasauffangbehälter Verbindungs leitungen zu Gasspeicher und Verbraucher befindlich sind;
daß zwischen Gasauffangbehälter und Gasausgang eine Kupplung und ein Rückschlagventil befindlich sind;
daß zwischen Gasauffangbehälter und Elektrolyt eine Trennflüssigkeit befindlich ist;
daß das Volumen zwischen Schwimmer und Deckel im Hy- Gasauffangbehälter mindestens doppelt so groß als das Volumen zwischen Schwimmer und Deckel des Ox-Gasauf fangbehälter ist.
daß die Elektroden mit Solarzellen verbunden sind;
daß die Elektroden im unteren Bereich der Gasauffang behälter befindlich sind;
daß die Elektroden unterhalb des Randes der Gasauffang behälter befindlich sind;
daß zwischen den Elektroden ein Trennkörper mit Verbin dungskanälen befindlich ist, die nach oben gerichtete Öffnungen besitzen;
daß der untere Rand der Öffnungen höher liegt als der oberste Rand bzw. Wand der Verbindungskanäle;
daß die Verbindungskanäle mit Abstand von den Elektroden angeordnet sind;
daß die Verbindungskanäle durch etwa V-förmige Lamellen gebildet werden, die ineinander und etwa parallel zueinander angeordnet sind;
daß die V-förmigen Lamellen länger sind als die Elektro den breit;
daß die V-förmigen Lamellen nebeneinander und etwa parallel zueinander angeordnet sind;
daß die V-förmigen Lamellen seitlich Wände besitzen, und mit ihnen zusammen Schiffchen bilden;
daß die Gasauffangbehälter zumindest teilweise außen wie innen vom Elektrolyten umgeben sind;
daß für die Elektrolytfüllung oberhalb der Elektroden eine volumetrische Meßeinrichtung befindlich ist;
daß der Boden der Gasauffangbehälter der Elektrolytspie gel selbst ist;
daß im oberen Bereich der Gasauffangbehälter Verbindungs leitungen zu Gasspeicher und Verbraucher befindlich sind;
daß zwischen Gasauffangbehälter und Gasausgang eine Kupplung und ein Rückschlagventil befindlich sind;
daß zwischen Gasauffangbehälter und Elektrolyt eine Trennflüssigkeit befindlich ist;
daß das Volumen zwischen Schwimmer und Deckel im Hy- Gasauffangbehälter mindestens doppelt so groß als das Volumen zwischen Schwimmer und Deckel des Ox-Gasauf fangbehälter ist.
Mit einem Gasgenerator gemäß der Erfindung kann auf
einfache Weise ein Elektrolyt, d.h. Kali- oder Natron
lauge, verdünnte Schwefelsäure oder auch Meerwasser,
zersetzt werden, wobei der an einer Elektrode gewonnene
Wasserstoff aufgefangen und gespeichert und zur weiteren
Energiegewinnung herausgezogen werden kann. Der an
der anderen freigesetzte Sauerstoff kann nutzbringend
z.B. zur Belüftung von Gewässern eingesetzt werden.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen
Druckgas-Generator gemäß der Erfindung;
Fig. 2a, 2b, 3a, 3b, 4a und 4b Einzelheiten der Elektro
den des Druckgas-Generators sowie Erläuterungen
hinsichtlich der Funktion.
In den Figuren und in der nachfolgenden Beschreibung
werden folgende Abkürzungen verwendet:
V= Verbraucher
SP = Gasspeicher
R = Rückschlagventil
Hy = Wasserstoff
Ox = Sauerstoff
S = Schwimmer
SS = Schwimmerschaft
SV = Schwimmerventilöffnung
D = Deckel
Ü = Arbeits/Überdruck/Druckbegrenzungsventil
A = Gasraum unterhalb der Ventilöffnungen
T = Trennkörper
E = Elektrode
B = Behältertrennwand.
V= Verbraucher
SP = Gasspeicher
R = Rückschlagventil
Hy = Wasserstoff
Ox = Sauerstoff
S = Schwimmer
SS = Schwimmerschaft
SV = Schwimmerventilöffnung
D = Deckel
Ü = Arbeits/Überdruck/Druckbegrenzungsventil
A = Gasraum unterhalb der Ventilöffnungen
T = Trennkörper
E = Elektrode
B = Behältertrennwand.
Die Steuerung und Regelung des Druckgas-Generators
läuft automatisch ohne elektrische Reglerkomponenten
ab. Von der photovoltaischen elektrischen Energieerzeu
gung der Gaserzeugung, Gasspeicherung bis zum Verbraucher
hin ist ein sicherer Funktionsablauf bei beliebiger
Zuordnung Energieerzeugungsmenge zu Verbrauchermenge
gewährleistet.
Die Funktion wird in den folgenden Abschnitten und
Phasen beschrieben: (s.a. Fig. 1-4)
SF besitzt wesentlich größeres Volumen als A 2,
so daß der ständig steigende Druck während der
Gasproduktion den Elektrolytspiegel von A 2 herunter
drückt, den von A 1 entsprechend hebt, bis schließlich
S 2 das SV 2 öffnet und kurze Zeit das unterschiedliche
Niveau der Spiegel erhalten bleibt.
Mit zunehmender SP-Füllung steigt nun der Druck
in SP und A 1 an, A 1-Spiegel sinkt wieder; dementspre
chend steigt A 2-Spiegel, SV 2 verschließt sich,
A 2 wird kompromiert, A 1 und A 2 haben mit Ausnahme
des Spiegelhöhenunterschiedes den gleichen Druck.
Wird der Druck durch die weitere Gasproduktion
erhöht, so öffnet das auf einen definierten Wert
eingestellte Ü 2, Druck in A 1 und SP steigt wenig
weiter, drückt A 1-Spiegel herunter, bis SV 1 öffnet.
SP ist voll, die Elektroden produzieren über Ü 2
und SV 1 gefahrlos ins Freie.
Durch die weitere Gasproduktion reduziert sich
die Elektrolytmenge, A 2-Spiegel sinkt bis zum etwa
konstant gebliebenden A 1-Spiegel ab. Dann wird
über SV 1 und SV 2 gefahrlos ins Freie produziert.
Durch Selbsttrockenlegung bringen sich die Elektroden
außer Funktion.
A 1-Spiegel steigt wieder, SV 1 verschließt sich,
Hy-Produktion geht wieder in den Verbraucher/
Speicherzweig.
Sowie SV 1 und SV 2 offen sind, ist keine Ausnutzung
der Gasproduktion mehr möglich.
Alle Zustände führen zur sicherheitsgerechten
Füllung des SP, Gasproduktion ins Freie oder Abschal
tung der Gasproduktion. Den Rückfluß von Hy vom
Speicher her verhindert das Rückschlagventil R.
Ü 2 wird gelupft, damit wird über Ü 2, SV 1, SV 2 der
Generator drucklos (R wirkt); Nachfüllen über Ü 2-Öffnung
bis zum Überschwappen. Um sicher zu verhindern, daß
im Betrieb der Elektrolyt zum Speicher bzw. Verbraucher
kommt, ist das Volumen zwischen Schwimmer und Deckel
D 1 im Hy-Bereich mehr als doppelt so groß, wie das
Volumen zwischen Schwimmer und Deckel D 2 im Ox-Bereich
(nicht dargestellt). Bei gleicher Elektrolytoberflächen
größe ist die Höhe des Hy-Schwimmerschaftes SS 1 daher
mehr als doppelt so lang wie der Ox-Schwimmerschaft
SS 2 (nicht dargestellt). Ü 2 wirkt als Druck- und Niveau
begrenzungsventil für Gas und Flüssigkeit.
Um eine Mischung der erzeugten Gase sicher zu verhindern
(Knallgasgefahr) wird zwischen den Elektroden ein
nicht elektrisch leitender Trennkörper mit mehreren
V-förmigen Lamellen gebracht, deren Öffnungen nach
außen gerichtet sind. Die aufgrund der Schwerkraft
zwangsweise nur nach oben steigenden Gasperlen nehmen
dabei den Platz zwischen Trennkörper und Elektroden
in Anspruch. Die Zufuhr von Elektrolyt erfolgt größten
teils längs der V-förmigen Lamellen aus einem Bereich
des Elektrolyten, wo keine Elektrolyse stattfindet.
Die Zufuhr wird unterstützt durch den Saugeffekt der
aufsteigenden Gasperlen.
Elektroden und V-Lamellen sind von einem flüssigkeits
durchlässigen Beruhigungsmantel umgeben, um Strömungen
von dem Trennkörper fernzuhalten; Strömungen die im
ungünstigsten Falle die Gasperlen durch die V-Kanäle
treiben und eine Vermischung der Gase hervorrufen
könnten. Eine weitere Sicherheitsmaßnahme ist die
Anordnung von V-Lamellen parallel nebeinander, um
auch geringste Mischungen zu vermeiden, oder die ent
stehende Mischung vom Auffangbehälter fernzuhalten
(s. Fig. 4b) und ins Freie zu führen. Auch der Übergang
Funktion/Nichtfunktion ist sicher, da die Gase sofort
ins Freie gelangen: Die V-Lamellen sind durch Wände
an ihren Enden zu Schiffchen ausgebildet, so daß das
verbliebene Elektrolyt in den Schiffchen als Gastrennung
wirkt (Fig. 2b).
Wesentlicher Erfindungsgedanke ist es, wie eingangs
schon teils erwähnt, auf einfache Weise und vollautoma
tisch mit größtmöglicher Sicherheit, reines Gas der
B 1 mit Druck zu speichern; damit ist eine zuverlässige
Anlage z.B. für die Eigenversorgung in Einfamilienhäu
sern gegeben.
Die Zuverlässigkeit und Sicherheit ist durch Ü 1 und
Ü 2 allein nicht gegeben, da bereits geringste Anderungen
der Druckeinstellwerte zueinander durch Störungen
oder durch die ungenügend feine Druckeinstellung einen
der beiden Elektrolytspiegel in den Höhenbereich der
Elektroden oder unter die Elektroden bringen, wodurch
eine gefährhiche Gasmischung verursacht werden könnte.
Diese Gefahr ist durch die Verwendung der Schwimmerven
tile behoben; die Verwendung der Schwimmerventile
erlaubt zudem die Verwendung einfacher, robuster Über
druckventile mit wenig Präzision und höherer Hysterese.
Ebenso sorgt das spezielle Elektrodensystem mit mehreren
V-Schiffchen als Trennkörper für größtmögliche Sicherheit
gegen Gasmischung bereits bei der Erzeugung.
Claims (18)
1. Druckgas-Generator, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem
Flüssigkeitsbehälter und zwei damit kommunizierenden Gasauf
fangbehälter besteht, wobei jeder Gasauffangbehälter eine
Elektrode und ein Schwimmerventil, sowie mindestens einer
der Gasauffangbehälter ein Arbeits/Überdruckventil besitzt,
und zwischen den Elektroden ein Trennkörper befindlich ist.
2. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden mit Solarzellen verbunden sind.
3. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden im unteren Bereich der Gasauffangbehälter
befindlich sind.
4. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden unterhalb des Randes der Gasauffangbehälter
befindlich sind.
5. Druckgas-Generator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Elektroden ein Trennkörper mit Verbindungs
kanälen befindlich ist, die nach oben gerichtete Öffnungen
besitzen.
6. Druckgas-Generator nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der untere Rand der Öffnungen höher
liegt als der oberste Rand bzw. Wand der Verbindungs
kanäle.
7. Druckgas-Generator nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindungskanäle mit Abstand
von den Elektroden angeordnet sind.
8. Druckgas-Generator nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindungskanäle durch etwa
V-förmige Lamellen gebildet werden, die ineinander
und etwa parallel zueinander angeordnet sind.
9. Druckgas-Generator nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die V-förmigen Lamellen länger sind
als die Elektroden breit.
10. Druckgas-Generator nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die V-förmigen Lamellen nebeneinander
und etwa parallel zueinander angeordnet sind.
11. Druckgas-Generator nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die V-förmigen Lamellen seitlich
Wände besitzen, und mit ihnen zusammen Schiffchen
bilden.
12. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gasauffangbehälter zumindest
teilweise außen wie innen vom Elektrolyten umgeben
sind.
13. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Elektrolytfüllmenge oberhalb
der Elektroden eine volumetrische Meßeinrichtung
befindlich ist.
14. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Boden der Gasauffangbehälter
der Elektrolytspiegel selbst ist.
15. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß im oberen Bereich der Gasauffangbehäl
ter Verbindungsleitungen zu Gasspeicher und Ver
braucher befindlich sind.
16. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen Gasauffangbehälter und
Gasausgang eine Kupplung und ein Rückschlagventil
befindlich sind.
17. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen Gasauffangbehälter und
Elektrolyt eine Trennflüssigkeit befindlich ist.
18. Druckgas-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Volumen zwischen Schwimmer und
Deckel im Hy-Gasauffangbehälter mindestens doppelt
so groß als das Volumen zwischen Schwimmer und
Deckel des Ox-Gasauffangbehälters ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3932895A DE3932895A1 (de) | 1988-09-30 | 1989-10-02 | Druckgas-generator |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3835806 | 1988-09-30 | ||
DE3932895A DE3932895A1 (de) | 1988-09-30 | 1989-10-02 | Druckgas-generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3932895A1 true DE3932895A1 (de) | 1990-04-05 |
Family
ID=25873443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3932895A Withdrawn DE3932895A1 (de) | 1988-09-30 | 1989-10-02 | Druckgas-generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3932895A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998049369A1 (fr) * | 1997-04-29 | 1998-11-05 | Compagnie Belge De Construction Et D'engineering | Installation pour la fabrication de gaz par electrolyse |
FR2773822A1 (fr) * | 1998-01-21 | 1999-07-23 | Michael Guia | Dispositif permettant la fabrication et l'utilisation de l'hydrogene a partir de l'eau |
US20070215485A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Lawrence Curtin | Hydrogen absorption rod |
WO2009026640A1 (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-05 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Hydrogen production by the solar driven electrolysis of sulfurous acid |
DE102007051230B4 (de) * | 2006-10-23 | 2010-04-08 | SETT Solare Energietechnologien Thüringen GmbH | Elektrolysator |
-
1989
- 1989-10-02 DE DE3932895A patent/DE3932895A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |