DE421569C - Vorrichtung zur Steuerung des Fluessigkeitsniveaus in elektrolytischen Zellen und zum Waschen des oder der darin entwickelten Gase - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. N OVEM B RR1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 421569-KLASSE 12i GRUPPE 13

(K 89265 IV\j2i)

Albert Edgar Knowles in Denecourt, Grafsch. Cheshire, Engl.

Vorrichtung zur Steuerung des Flüssigkeitsniveaus in elektrolytischen Zellen und zum Waschen des oder der darin entwickelten Gase.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. April 1924 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 23. April 1923 beansprucht.

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur I Niveau des Elektrolyten in allen getrennten

Regelung des Flüssigkeitsniveaus in elektro- : Zellen im wesentlichen gleich und konstant lytischen Zellen, wo Batterien von Zellen be- gehalten wird, wenn die Batterie mit ihrem nutzt werden, wie z. B. zur Herstellung von maximalen Nutzeffekt arbeiten soll.

Sauerstoff und Wasserstoff durch Elektrolyse Die Erfindung bezweckt, Mittel vorzusehen,

von Wasser, und es wichtig ist, daß das wodurch dieses Ziel durch Regelung der Zu-

führung des Speisewassers oder einer anderen Nachfüllflüssigkeit in die Zellen selbsttätig erreicht wird, so daß die Flüssigkeit in die Zellen in der gleichen Menge eintritt wie der Elektrolyt zersetzt oder verdampft wird, und ferner bezweckt die Erfindung, Mittel vorzusehen, wodurch die eintretende Flüssigkeit benutzt wird, um das Gas oder die Gase, die in den Zellen entwickelt sind, zu waschen und ίο allen von dem Gas mitgerissenen Elektrolyten in die Zellen zurückzuführen, so daß die Flüssigkeit also als ein Flüssigkeitsabschluß und Explosionsfang zwischen dem Gassammler und Gasbehälter und den das Gas von den Zellen abführenden Rohren wirkt. Die Erfindung besteht in einem verbesserten Verfahren zur selbsttätigen Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsniveaus in elektrolytischen Zellen und in einer Befreiung der entwickelten; Gase von mitgeführten Elektrolvtbestandteilen durch Waschen, in der Weise, daß das Gas oder die Gase durch eine Kammer oder mehrere Kammern hindurchgehen, in denen Speisewasser o. dgl. in einem im wesentlichen gleichbleibenden Niveau erhalten wird und von denen die Flüssigkeit auf die Zellen verteilt wird.

Die Erfindung kann auf mehrere Weisen praktisch ausgeführt werden, je nach Art der Zellen, für die sie bestimmt ist. In den Zeichnungen ist ein praktisches Ausführungs- ! beispiel dargestellt, das für die Herstellung j von Sauerstoff und Wasserstoff durch Elek- ■ trolyse von Wasser geeignet ist. J

In den Zeichnungen ist

Abb. ι ein Vertikalschnitt durch die drei Kammern,

Abb. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i,

Abb. 3 eine Draufsicht der drei Kammern, Abb. 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. i,

Abb. 5 ein Schnitt des die Wasserzuführung steuernden Ventils in vergrößertem Maßstabe und

Abb. 6 eine Seitenansicht des Ventilkolbens. Bei dem dargestellten Apparat sind drei Kammern yerwendet, und zwar zwei äußere Kammern α von genau gleicher Konstruktion, durch die der Sauerstoff bzw. Wasserstoff, der in den Zellen entwickelt wird, hindurchgeleitet wird, und eine mittlere Schwimmerkammer oder Behälter b, der einen Schwimmer für das Wasserzuführungsventil enthält. Jede äußere Kammer« ist ein geschlossenes Gefäß von rechtwinkliger oder ähnlicher Form und hat ein weites Rohre, das sich bis nahe an den Boden der Kammer erstreckt und eine sich nach außen erweiternde Mündung u! am oberen Ende besitzt, in die destilliertes Wasser aus einem Speiserohr e geleitet wird.

Innerhalb der Kammer ist ein geschlossener Gasverteilungskopf von zylindrischer, konischer oder anderer geeigneter Form oder ein brausenartiger Hohlkörper / angeordnet, dessen Boden durchlöchert ist und dessen oberes Ende mit einem Rohr g, das von einem Hauptgasrohr der Zellenbatterie herkommt, in Verbindung steht. Dieser Kopf wird von dem Rohr getragen, das verschiebbar in ; einem Buckel k im Deckel der Kammer gelagert ist, so daß die Höhenlagedes Kopfes in der Kammer durch Drehung der Stellmutter / auf dem mit Außengewinde versehenen Rohr g verändert werden kann.

Ein weiteres vom Deckel abgehendes Rohr k dient zum Leiten des Gases nach einem Gasbehälter oder einer Pumpe.

Die Mittelkammer bzw. der Behälter b ist ebenfalls rechtwinkliger Form, und in das obere Ende dieses Behälters führt ein Wasserrohr / von jeder Seitenkammer her, das unten bis nahe an den Boden des Behälters geführt ist. Ein weiteres Wasserrohr m führt vom Boden des Behälters zur Zellenbatterie und besitzt Zweigro'hre, die nach jeder Zelle führen. Diese Zweigrohre sind in geeigneter Weise isoliert, so z. B. durch Einfügen eines kurzen Stückes Glasrohr.

Innerhalb des Behälters b befindet sich ein kugelförmiger Schwimmer ti, der auf seiner oberen Seite einen Ansatz besitzt, in den das untere Ende einer kurzen Schraubstange ο eingeschraubt ist« Das obere Ende dieser Stange ist in eine mit Innengewinde versehene Buchse am Ende eines hohlen, rohrförmigen Teils ρ eingeschraubt und mit einer Sperrmutter versehen, so daß durch Ein- oder Ausschrauben der Stange in dem Teil ρ die Entfernung des Schwimmers von diesem Teil ρ loc und demnach die Stelle, wo der Schwimmer in Wirksamkeit kommt, eingestellt werden kann.

Der Teil ρ ist an seinem oberen Ende an das eine Ende eines Hebels q angelenkt, der an seinem anderen Ende gelenkig an einem Arm r am oberen Teil der- Kammer befestigt ist. Etwa in der Mitte seiner Länge ist der Hebel q mit einem gabelförmigen Ansatz des unteren Endes der vertikalen Stange 5 eines Nadelventils verbunden, das den Durchtritt der Flüssigkeit aus dem Hauptwasserrohr zu den Speiserohren e steuert.

Da es allgemein erwünscht ist, daß die Zuführung von Flüssigkeit zu den beiden äußeren Kammern gleich ist, so wird vorzugsweise eine besondere Art von Ventil benutzt, die durch Abb. 5 und 6 dargestellt ist. Das Ende der Stange s ist zugespitzt und greift in eine Öffnung einer Scheibe t ein, die das Wasserzuführungsrohr abschließt, und die Ventilstange trägt einen Hohlkolben u, der

in einer zylindrischen Kammer ν in dem Ventilgehäuse gleitet und zwei Reihen von kleinen, einander gegenüberliegenden Öffnungen w oder einander gegenüberliegenden Schlitzen besitzt, die, wenn das Ventil offen ist, mit zu den betreffenden Speiserohren e führenden Öffnungen zur .Deckung kommen. Wenn es mit Rücksicht auf die Stellung der Kammern oder aus einem anderen Grunde

ίο erwünscht ist, daß die Wasserzuführung zu der einen Kammer« größer ist als die zur anderen, so kann dies leicht dadurch erreicht werden, daß die Öffnungen w auf der nach dieser Kammer gerichteten Seite des Kolbens vergrößert werden. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich einfach aus der vorstehenden Beschreibung. Wasser aus einer geeigneten Zuführungsquelle strömt durch das Ventil und durch die Speiserohre e in die zwei seitlichen Kammern α und von dort in das mittlere Gefäß, aus dem es durch das Abführungsrohr m und die Zweigrohre zu den Zellen gelangt.

_.. Der Schwimmer wird so eingestellt, daß er die Wasserzuführung absperrt, wenn das Wasserniveau in den Zellen und demnach in dem Behälter die vorbestimmte Höhe erreicht, und diese Wirkung erfolgt kontinuierlich und selbsttätig, wenn der Elektrolyt in den Zellen verbraucht wird oder verdampft. Gleichzeitig werden die aus den Zellen entwickelten Gase in den brausenförmigen Vertei- I lungskopf / der Seitenkammern α geleitet und, j indem sie durch das Wasser darin hindurch- |

sprudeln, gewaschen und von allen Elektro- I lytteilchen befreit, die in Gestalt von Dampf oder Spritzern in den Gasen enthalten sein können, bevor sie in die Gasbehälter oder Pumpen gelangen.

Bei dem dargestellten Apparat ist die Schwimmerkammer b zwischen, die Kammern a gelegt. Doch kann diese Anordnung auch je nach dem verfügbaren Raum geändert werden. Z. B. können die zwei Kammern a nebeneinander angeordnet werden und die Kammer oder der Behälter b auf der einen Seite oder vor den ersteren Kammern liegen.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Vorrichtung zur selbsttätigen Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsniveaus in j elektrolytischen Zellen und zur Aus- !

   waschung der von den entwickelten Gasen mitgerissenen Elektrolytteile, bestehend aus einer oder mehreren von den Gasen durchströmten Waschkammern, die durch ein abhängig vom Flüssigkeitsstand in den Zellen gesteuertes Ventil mit frischer Flüssigkeit gespeist werden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Speiseventil für zwei Kammern, das von einem Schwimmer gesteuert wird, der in einem Behälter angeordnet ist, in denen die Flüssigkeit aus den zwei Kammern fließt und aus denen die Flüssigkeit durch ein Hauptrohr und Zweigrohre auf die elektrolytischen Zellen verteilt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Rohr zum Leiten des Gases aus den Zellen in jede der Kammern, das in einem durchlöcherten, in die Flüssigkeit der Kammer eintauchenden Kopf endet, und durch ein Auslaßrohr im oberen Ende der Kammer, das zu einem Gasbehälter oder einer Pumpe führt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Schwimmer in dem Behälter gesteuerte Ventil aus einem Nadelventil besteht, das in die Öffnung einer das Flüssigkeitszuführungsrohr abschließenden Scheibe eingreift und einen hohlen Kolben auf der Stange des Nadelventils trägt, der innerhalb eines Zylinders arbeitet und Öffnungen oder Schlitze in seinen Seitenwänden besitzt, durch die die Flüssigkeit auf die Gaswäscherkammer oder -kammern verteilt wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszuführungsrohr in vertikaler Richtung verstellbar ist, um die Eintauchtiefe des perforierten Gasverteilungskopfes in der Kammerflüssigkeit zu verändern.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer das Ventil durch, einen schwenkbar angeordneten Hebel steuert, mit dem die Ventilstange verbunden ist, wobei die Stellung des Schwimmers mit Bezug auf den Hebel einstellbar ist, um den Punkt, wo der Schwimmer in Wirksamkeit zur Öffnung oder Schließung des Ventils kommt, zu verändern.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.