DE819881C

DE819881C - Process and device for converting electrical energy into heat

Info

Publication number: DE819881C
Application number: DEP21097D
Authority: DE
Inventors: William Ferrier Proctor; George William Webb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1947-10-24
Filing date: 1948-11-09
Publication date: 1951-11-05

Description

Verfahren und Einrichtung zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme Die Erfindung betrifft ein neues und verbessertes Verfahren zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme unter Verwendung eines gewöhnlich luftdicht abgeschlossenen Gefäßes und von Elektroden in dem Gefäß, die m,iteinerWechselstromquelle in Verbindung stehen und Kontakt mit einer Elektrolytflüssigkeit in dem Gefäß haben, derart, daß der Elektrolyt beim Durchgang des Stromes erhitzt wird.Method and device for converting electrical energy in heat The invention relates to a new and improved method of conversion of electrical energy in heat using a usually hermetically sealed The vessel and electrodes in the vessel which are connected to an alternating current source stand and have contact with an electrolyte liquid in the vessel, such that the electrolyte is heated when the current passes through it.

Eine solche Anordnung kann für gewöhnliche Heizzwecke benutzt werden, wobei die erzeugte Wärme in irgendeiner geeigneten Weise dem zu erhitzenden Stoff zugeführt wird.Such an arrangement can be used for ordinary heating purposes, the heat generated being applied in any suitable manner to the substance to be heated is fed.

Eine solche Einrichtung kann auch als Temperaturregler verwendet werden, indem man den Anstieg der Temperatur oder des Druckes im geschlossenen Gefäß infolge der Erwärmung des Elektrolyts benutzt, um einen Schalter bzw. Ausschalter zur Verringerung oder zum Ausschalten des Stromes einer Hilfsheizanordnung, z. B. eines gewöhnlichen Widerstandserhitzers, zu betätigen, um dadurch die gewünschte Temperaturregelung zu erzielen.Such a device can also be used as a temperature controller, by observing the rise in temperature or pressure in the closed vessel as a result the heating of the electrolyte used a switch or off switch to reduce or to turn off the power of an auxiliary heating arrangement, e.g. B. an ordinary Resistance heater to operate in order to achieve the desired temperature control to achieve.

Bei den bisher für diesen Zweck vorgeschlagenen Einrichtungen bestand der Elektrolyt aus einer verdampfenden Flüssigkeit, gewöhnlich Wasser. Die Anordnung war so getroffen, daß die Flüssigkeit teilweise verdampfte, wenn die Temperatur im Gefäß anstieg, und dort, wo die Anordnung für Heizzwecke benutzt wurde, wurde die Wärme dem zu erhitzenden Mittel gewöhnlich durch Kondensation des nassen Dampfes auf einer Seite einer wärmeleitenden Wand, gewöhnlich der Gefäßwand, zugeführt, während die andere Seite dieser Wand mit dem zu erhitzenden Mittel in Berührung stand. Zur Regelung der Temperatur im Gefäß hat man vorgeschlagen, den Elektrolyt gegenüber einer oder mehreren Elektroden oder die Elektroden gegeneinander zu verschieben. Dadurch wird der Widerstand des Stromkreises und damit der Stromfluß verändert, wodurch die Erwärmung der Flüssigkeit gesteuert wird.In the facilities previously proposed for this purpose existed the electrolyte from an evaporating liquid, usually water. The order was so hit that the liquid partially evaporated when the temperature rose in the vessel, and where the arrangement was used for heating purposes, was the warmth of the medium to be heated is usually due to the condensation of the wet steam on one side of a thermally conductive Wall, usually the vessel wall, fed, while the other side of this wall with the agent to be heated in Touch stood. To regulate the temperature in the vessel it has been proposed that Electrolyte against one or more electrodes or the electrodes against each other to move. This increases the resistance of the circuit and thus the flow of current changed, whereby the heating of the liquid is controlled.

Es ergab sich aus Versuchen, daß Einrichtungen dieser schon vorgeschlagenen Art praktisch unbrauchbar sind, da, obwohl es sich um Wechselstrom handelt, Gase an den Elektroden in solchem Maße frei werden, daß ein beträchtlicher Druckanstieg im geschlossenenGefäß eintritt, selbst wenn die Anordnung nur verhältnismäßig kurze Zeit im Betrieb war. Dieser Druckanstieg kann gefährlich werden. Bei solchen Anordnungen, bei denen das geschlossene Gefäß eine verdampfende Elektrolytflüssigkeit enthält, deren Dampfdruck zur Regelung der Höchsttemperatur in der beschriebenen «'eise dient, bewirkt der stetige Anstieg des Druckes im Gefäß infolge der Gasentwicklung fortschreitend eine Stromverringerung, so daß die Temperaturregelung dadurch gestört wird und die Anordnung nicht mehr ordnungsmäßig arbeitet.It emerged from experiments that these facilities were already proposed Art are practically useless because, although it is alternating current, gases become free at the electrodes to such an extent that a considerable increase in pressure occurs in the closed vessel, even if the arrangement is only relatively brief Time was in operation. This increase in pressure can be dangerous. With such arrangements, in which the closed vessel contains an evaporating electrolyte liquid, whose vapor pressure is used to regulate the maximum temperature in the manner described, the constant rise in pressure in the vessel as a result of the evolution of gas causes it to progressively increase a current reduction, so that the temperature control is disturbed and the Arrangement no longer works properly.

Es ist bekannt, Kohleelektroden mit Wasser als Elektrolyt zu verwenden und katalytische Stoffe für die Synthese von Wasserstoff und Sauerstoff vorzusehen, die gezwungen wurden, im richtigen Verhältnis zu entweichen. Versuche haben jedoch gezeigt, daß, wenn ein Wechselstrom zwischen Kohlen mit Wasser als Elektrolyt übergeht, eine sekundäre Reaktion zwischen dem erzeugten Sauerstoff und der Kohle der Elektroden stattfindet, so daß die entwickelten Gase eine beachtliche Menge sowohl von Kohlendioxyd als auch Kohlenoxyd und entsprechend weniger freien Sauerstoff enthalten. Dementsprechend werden Wasserstoff und Sauerstoff nicht im richtigen Synthesenverhältnis erzeugt, und es gibt, soweit bekannt, keinen Katalysator, der die Synthese eines Gemisches von Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenoxyd und Kohlendioxyd bewirkt und der weiterhin in einem Gefäß der beschriebenen Art mit Vorteil verwendet werden könnte. So wird bei der bekannten Einrichtung ein stetiger Druckanstieg tu erwarten sein, ebenso wie in dem anderen bekannten Fall, der oben schon behandelt wurde.It is known to use carbon electrodes with water as the electrolyte and to provide catalytic substances for the synthesis of hydrogen and oxygen, who were forced to escape in proportion. Attempts have however showed that when an alternating current passes between coals with water as the electrolyte, a secondary reaction between the generated oxygen and the carbon of the electrodes takes place so that the gases evolved a considerable amount of both carbon dioxide as well as carbon dioxide and correspondingly less free oxygen. Accordingly if hydrogen and oxygen are not produced in the correct synthesis ratio, and, as far as is known, there is no catalyst capable of synthesizing a mixture caused by hydrogen, oxygen, carbon dioxide and carbon dioxide and which continues could be used with advantage in a vessel of the type described. So will in the case of the known device, a steady increase in pressure can be expected, as well as in the other known case discussed above.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues und verbessertes Verfahren zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme unter Vermeidung der den bekannten Einrichtungen anhaftenden Nachteile, bei welchen insbesondere auch Stromstöße in der Speiseleitung vermieden werden, wenn der Strom eingeschaltet Wird.The present invention provides a new and improved one Process for converting electrical energy into heat while avoiding the the known devices inherent disadvantages, in which in particular also Current surges in the feed line can be avoided when the current is switched on.

Im Hinblick hierauf wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme vorgesehen, bei dem ein Wechselstrom durch einen Elektrolyt fließt, der in einem luftdichten Gefäß untergebracht ist und einen genügend hohen elektrischen Widerstand besitzt, um ihn durch hindurchfließenden Wechselstrom auf eine gewünschte Temperatur erhitzen zu können, wobei eine ständige Änderung des Druckes in dem geschlossenen Gefäß beim Hindurchgehen des Stromes durch den Elektrolyt vermieden wird.In view of this, the present invention provides a method of conversion of electrical energy provided in heat, in which an alternating current through a Electrolyte flows, which is housed in an airtight container and is enough possesses high electrical resistance to it due to alternating current flowing through it to be able to heat to a desired temperature, with a constant change of the pressure in the closed vessel as the current passes through the Electrolyte is avoided.

Im einzelnen besteht das neue Verfahren zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärme darin, daß ein Wechselstrom durch einen Elektrolyt fließt, der sich in einem luftdicht abgeschlossenen Gefäß befindet und einen genügend hohen elektrischenWiderstand besitzt, um beim Durchgang von Wechselstrom auf eine gewünschte Temperatur erhitzt zu werden, wobei alle bei der Zersetzung des Elektrolyts entstehenden Gase in bestimmtem :Maße als Flüssigkeit synthetisiert werden.In detail, there is the new method for converting electrical Energy in heat in that an alternating current flows through an electrolyte, the is in an airtight container and a sufficiently high one Has electrical resistance to when passing alternating current to a desired Temperature to be heated, all arising from the decomposition of the electrolyte Gases to a certain extent: can be synthesized as a liquid.

Gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung besteht eine Einrichtung zur Ausübung des oben beschriebenen Verfahrens aus einem normalerweise luftdicht abgeschlossenen Gefäß, Elektroden in dem Gefäß, Mitteln zum Anschluß der Elektroden an ein Wechselstromnetz, einem Elektrolyt in dem erwähnten Gefäß in Kontakt mit den erwähnten Elektroden, wobei der Elektrolyt einen elektrischen Widerstand besitzt, der genügend hoch ist, damit er beim Durchgang des Wechselstromes erhitzt wird, sowie Mitteln, um die bei der Zersetzung des Elektrolyts entstehenden Gase in gesteuerter Weise als Flüssigkeit zu synthetisieren.According to a further aspect of the invention there is a device to practice the method described above from a normally airtight closed vessel, electrodes in the vessel, means for connecting the electrodes to an alternating current network, an electrolyte in the mentioned vessel in contact with the electrodes mentioned, where the electrolyte has an electrical resistance, which is sufficiently high that it is heated when the alternating current passes through it, as well as means to control the gases produced during the decomposition of the electrolyte Way to synthesize as a liquid.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einem verbesserten Verfahren und Einrichtungen zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärme, mit einer Selbstregulierung, welche ohne Benutzung beweglicher Teile arbeitet, und die nicht gleich nach einer gewissen Benutzungsdauer aussetzt.Another object of the invention is an improved Process and equipment for converting electrical energy into heat, with a Self-regulation which works without the use of moving parts and which does not stops immediately after a certain period of use.

Im Hinblick auf dieses weitere Ziel wird gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärme vorgesehen, bei dem ein Wechselstrom zwischen Elektroden in einer elektrolytischen Flüssigkeit übergeht, die sich in einem von der Außenluft abgeschlossenen Gefäß befindet und einen genügend hohen elektrischen `'Widerstand besitzt, um beim Durchgang des Wechselstroms auf eine gewünschte Temperatur erhitzt zu werden, wobei in dem geschlossenen Gefäß Flüssigkeit verdampft und der dadurch in dem genannten Gefäß entstehende Druckanstieg benutzt wird, um den genannten Elektrolyt und die Elektroden gegeneinander zu verschieben, um dadurch den Strom herabzusetzen und dadurch die Wärme zu regeln, wobei alle bei der Elektrolyse des Elektrolyts entstehenden Gase in Flüssigkeit zurückverwandelt werden.With a view to this further aim, according to a further subject the invention provides a method for converting electrical energy into heat, in which an alternating current between electrodes in an electrolytic liquid passes, which is located in a vessel closed from the outside air and has a sufficiently high electrical resistance to withstand the passage of the alternating current to be heated to a desired temperature while in the closed vessel Liquid evaporates and the resulting pressure rise in said vessel is used to move the said electrolyte and the electrodes against each other, in order to reduce the current and thereby to regulate the heat, whereby all at The gases produced by the electrolysis of the electrolyte are converted back into liquid will.

Ferner wird im Hinblick auf diesen weiteren Zweck zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärme eine Einrichtung vorgesehen, welche ein normalerweise luftdicht abgeschlossenes Gefäß umfaßt, sowie eine elektrolytische und verdampfende Flüssigkeit, deren elektrischer Widerstand genügend hoch ist, um beim Durchgang von `'Wechselstrom auf eine gewünschte Temperatur erhitzt zu werden, derart, daß ein Teil der Flüssigkeit in dem Gefäß verdampft, wobei Elektroden in dem genannten Gefäß in Berührung mit dem genannten Elektrolyt stehen und Mittel vorgesehen sind zum Anschluß der genannten Elektroden an ein Wechselstromnetz, weitere Mittel, um in Abhängigkeit des als Folge auftretenden Druckanstiegs in dem genannten Gefäß die Elektroden und den Elektrolyt voneinander zu entfernen, um den Strom zu verringern, und schließlich Mittel, um die bei der Elektrolyse des Elektrolyts entstehenden Gase als Flüssigkeit zu synthetisieren.Furthermore, in view of this further purpose of converting electrical Energy to heat is provided by a device which is normally airtight includes a closed vessel, as well as an electrolytic and evaporating liquid, whose electrical resistance is high enough to withstand the passage of '' alternating current to be heated to a desired temperature, such that part of the liquid evaporated in the vessel, electrodes in said vessel in contact with the said electrolyte stand and means are provided for connection of said electrodes to an alternating current network, further means to depend of the pressure increase occurring as a result in said vessel the electrodes and removing the electrolyte from each other to decrease the current, and finally Means to convert the gases produced during the electrolysis of the electrolyte as a liquid to synthesize.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, bei einem verbesserten Verfahren und Einrichtungen zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärme durch Hindurchleiten eines Wechselstromes durch eine Elektrolytflüssigkeit den Strom beim Erreichen einer bestimmten Temperatur zu unterbrechen, ohne claß ein Lichtbogen zwischen irgendeiner der Elektroden und dem Elektrolyt auftritt.Another object of the invention is to provide an improved Processes and devices for converting electrical energy into heat by passing it through an alternating current through an electrolyte liquid, the current when reaching a to interrupt a certain temperature without causing an arc between any between the electrodes and the electrolyte.

Im Hinblick auf diesen Zweck wird gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung der Strom des Elektrolyts unterbrochen, bevor die Elektroden und der Elektrolyt sich so weit voneinander entfernt haben, daß ein Lichtbogen zwischen einer Elektrode und einem Elektrolyt entstehen könnte.With regard to this purpose, according to a further subject the invention interrupted the flow of the electrolyte before the electrodes and the Electrolytes have moved so far apart that an arc between an electrode and an electrolyte.

Die Einrichtung kann gegebenenfalls nur eine einzige Flüssigkeit enthalten, welche ein Elektrolyt und verdampfbar ist bei einer Temperatur, die insbesondere von dem gewünschten Temperaturbereich abhängt, innerhalb dessen die Einrichtung wirksam arbeiten soll.The device may only contain a single liquid, if necessary, which is an electrolyte and vaporizable at a temperature that is particular depends on the desired temperature range within which the device should work effectively.

In einer Abänderung kann der Elektrolyt eine Flüssigkeit sein, die innerhalb des Temperaturbereichs, in dem die Einrichtung arbeiten soll, nicht selbst verdampft, und das Gefäß kann zusätzlich zum Elektrolyt noch eine weitere in dem genannten Temperaturbereich verdampfende Flüssigkeit enthalten, wobei diese Flüssigkeit mit dem Elektrolyt in Berührung steht oder sich in einem Dampfraum befindet, der durch eine wärmeleitende Wand von dem anderen Gefäß getrennt ist. Die zweite Flüssigkeit ist vorzugsweise dielektrisch (ein Isolator), falls sie in Berührung mit dem Elektrolyt steht, und darf keine Gase entwickeln, wenn sie erhitzt wird.In a modification, the electrolyte can be a liquid that within the temperature range in which the device is intended to operate, not itself evaporates, and the vessel can contain another one in addition to the electrolyte mentioned temperature range contain evaporating liquid, this liquid is in contact with the electrolyte or is in a vapor space that is separated from the other vessel by a thermally conductive wall. The second liquid is preferably dielectric (an insulator) if in contact with the electrolyte and must not evolve gases when heated.

Mit dem Ausdruck »von der umgebenden Luft abgeschlossenes Gefäß« soll ein normalerweise völlig von der Außenluft abgeschlossenes Gefäß, das normalerweise keine Verbindung mit der Außenluft besitzt, bezeichnet werden, obgleich im Sinne der Erfindung kein Gefäß ausgeschlossen sein soll, das mit einem Ventil oder anderen Verschlußmitteln versehen ist, die zum Zwecke einer Ausbesserung oder im Notfall geöffnet werden können.With the expression "vessel closed from the surrounding air" a vessel normally completely closed off from the outside air, which is normally has no connection with the outside air, although in the sense the invention should not exclude a vessel with a valve or other Closure means is provided for the purpose of a repair or in an emergency can be opened.

Von den Abbildungen zeigt Fig. i einen kleinen Haushaltwassererhitzer mit einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung im Schnitt, Fig.2 eineu Schnitt in vergrößertem Maßstab der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 und 5 Teilschnitte zweier etwas abgeänderter Ausführungen der Einrichtung nach Fig. i bis 3, Fig. 6 einen Heizkörper nach der Erfindung in teilweiseiu Querschnitt.Of the figures, Fig. 1 shows a small domestic water heater with a heating device according to the invention in section, Fig. 2 an enlarged section Scale of the line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2, FIGS. 4 and 5 are partial sections of two somewhat modified versions of the device according to FIGS. 1 to 3, FIG. 6 shows a heating element according to the invention in partial cross-section.

Gemäß den Fig. i bis 3 der Zeichnungen besteht der in Fig. i dargestellte Haushaltwassererhitzer aus einem äußeren Wasserbehälter io mit der üblichen Wasserspeiseleitung und Entnahmeanschlüssen i i. Im unteren Teil des Behälters ist eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 12 eingebaut.According to FIGS. I to 3 of the drawings, there is that shown in FIG Household water heater from an external water tank io with the usual water feed line and extraction connections i i. In the lower part of the container is one according to the invention Heating device 12 installed.

Diese Heizeinrichtung weist ein Gefäß 13 auf, das nach dem Einsetzen und während des Arbeitens der Anordnung von der Außenluft, die sich im Innern des Behälters io befindet, völlig abgeschlossen ist. Das Gefäß besteht aus chemisch widerstandsfähigem Glas und hat verhältnismäßig dünne Wände, so daß diese ein gutes Wärmeleitvermögen besitzen.This heating device has a vessel 13, which after insertion and during the operation of the arrangement of the outside air, which is inside the Container io is completely locked. The vessel consists of chemically resistant glass and has relatively thin walls, so this is a good one Have thermal conductivity.

Das Gefäß 13 besteht aus einem unteren zylindrischen Teil 14, dessen unteres Ende 15 auf einem abschließenden Dichtungsring 16 ruht, der seinerseits auf einem in der Mitte mit einer Öffnung, außen mit Gewinde versehenen Teller 17 aufliegt, so daß die Anordnung abnehmbar im Behälter io untergebracht ist. Der Boden des Behälters besitzt eine Mittelöffnung und am Umfang einen Flanschring 18, welcher über einen Dichtungsring mit einem Außenflansch 2o am unteren Ende des zylindrischen Teils 14 des Gefäßes verbunden ist.The vessel 13 consists of a lower cylindrical part 14, the lower end 15 rests on a final sealing ring 16, which in turn on a plate 17 with an opening in the middle and a thread on the outside rests so that the assembly is detachably housed in the container io. The floor of the container has a central opening and on the circumference a flange ring 18, which Via a sealing ring with an outer flange 2o at the lower end of the cylindrical Part 14 of the vessel is connected.

Das obere Ende des zylindrischen Teils 14 steht mit einem aufrecht stehenden Mittelrohr 22 in Verbindung, dessen oberes Ende mit einem Katalysatorbehälter 23 verbunden ist. Dieser Behälter wird von dem Mittelrohr 22 getragen und ist weiterhin mit einem schlangenförmigen Heizrohr 24 verbunden, welches den unteren Teil des Katalysatorbehälters mit dem oberen Teil des zylindrischen Gefäßes 14 verbindet.The upper end of the cylindrical part 14 is upright with one standing central tube 22 in connection, the upper end of which with a catalyst container 23 is connected. This container is carried by the central tube 22 and still is connected to a serpentine heating tube 24 which extends the lower part of the Catalyst container with the upper part of the cylindrical vessel 14 connects.

Das Mittelrohr 22, das Gefäß 23 und die Schlange 24, alles Teile des Behälters 13, sind aus dem gleichen Material und sämtlich luftdicht abgeschlossen.The central tube 22, the vessel 23 and the snake 24, all parts of the Container 13 are made of the same material and all hermetically sealed.

Das obere Ende des zylindrischen Teils 14 besitzt einen mit ihm aus einem Stück bestehenden ringartigen Teil 25, welcher den zylindrischen Teil des Gefäßes in einen inneren, die Elektroden enthaltenden Raum 26 und einen äußeren ringförmigen Flüssigkeit enthaltenden Raum 27 teilt.The upper end of the cylindrical part 14 has one with it a piece of existing ring-like part 25, which the cylindrical part of the Vessel into an inner space 26 containing the electrodes and an outer space annular liquid-containing space 27 divides.

Die untere Kante 28 der Zwischenwand 25 liegt etwas über dem Boden, so daß eine Verbindung zwischen beiden Räumen besteht.The lower edge 28 of the partition wall 25 is slightly above the floor, so that there is a connection between the two rooms.

Im unteren Teil dieser beiden Räume ist eine Elektrolytflüssigkeit untergebracht, vorzugsweise destilliertes Wasser mit Zusatz von Schwefelsäure, um es leitend zu machen. Der Zusatz an Schwefel= säure ist so bemessen, daß der elektrische Widerstand hoch genug ist, um ihn beim Durchgang von Wechselstrom aus einem geeigneten Netz auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. Eine vorzugsweise Zusammenstellung wird weiter unten angegeben.In the lower part of these two rooms is an electrolyte liquid housed, preferably distilled water with the addition of sulfuric acid to to make it conductive. The addition of sulfuric acid is such that the electrical Resistance is high enough to prevent it from passing through alternating current from a suitable Heat the mesh to the desired temperature. A preferably compilation is given below.

Eine ausreichende Menge des Elektrolyts wird in das Innere des Gefäßes 13 gegossen, bevor dieses luftdicht abgeschlossen wird, derart, daß der Spiegel des Elektrolyts im Elektrodenraum 26 etwa halb so hoch wie die Zwischenwand 25 steht, wobei ein Teil dieses Elektrolyts in den Flüssigkeitsraum 27 fließt. Das Gefäß wird während dieser Maßnahme nach einer Seite gekippt, um sicherzustellen, daß der Druck oberhalb der Elektrolytoberfläche im Flüssigkeitsraum 27 zu Beginn gleich dem äußeren Luftdruck bzw. der gleiche wie im Raum 26 ist. Das untere Ende 15 des zylindrischen Teils in dem geschlossenen Gefäß geht in der Mitte in einen aus einem Stück mit ihm gefertigten Elektrodenträger 30 über, der aus einem mittleren Elektrodenhalter 31 von T-Form und aus einem Stück mit dem Gefäß 13 besteht und dessen Arme 32 jeder eine der beiden Elektroden 33 tragen.A sufficient amount of the electrolyte is poured into the interior of the vessel 13 before it is hermetically sealed in such a way that the level of the electrolyte in the electrode space 26 is about half as high as the partition 25, with part of this electrolyte flowing into the liquid space 27 . During this measure, the vessel is tilted to one side in order to ensure that the pressure above the electrolyte surface in the liquid space 27 is initially equal to the external air pressure or the same as in the space 26. The lower end 15 of the cylindrical part in the closed vessel merges in the middle into an electrode carrier 30 made in one piece with it, which consists of a central electrode holder 31 of T-shape and of one piece with the vessel 13 and its arms 32 each wear one of the two electrodes 33.

Diese Elektäoden bestehen vorzugsweise aus Platinfolien von etwa einer Dicke von 0,025 mm. Die benutzte Folie kann rechtwinklig zugeschnitten sein und nahe einem Rand eine Öffnung besitzen, durch welche die Arme 32 hindurchragen, die an den Enden 34 verdickt sind, um die beiden Elektroden 33 in der richtigen Lage zu halten.These electrodes are preferably made of platinum foils approximately 0.025 mm thick. The foil used can be cut at right angles and have an opening near one edge through which the arms 32 protrude, which are thickened at the ends 34 in order to hold the two electrodes 33 in the correct position.

An Stelle von Platinfolien können auch Palladiumfolien mit einem Überzug von Platin in einer Dicke von etwa 0,00064 mm benutzt werden, jedoch ist eine Platinoberfläche notwendig, wie sich ergab, um sekundäre Reaktion zwischen dem Elektrodenmetall während des Betriebes zu vermeiden. Die sekundären Reaktionen zwischen dem Elektrodenmetall und dem Elektrolyt können eine so große Gasentwicklung zur Folge haben, daß die Anlage aus den schon erwähnten Gründen nicht mehr arbeitsfähig ist. Die Benutzung von Platinelektroden ist daher eines der wesentlichsten Merkmale der Erfindung.Instead of platinum foils, palladium foils with a coating can also be used of platinum can be used in a thickness of about 0.00064 mm, but is a platinum surface necessary, as revealed, to secondary reaction between the electrode metal during to avoid the operation. The secondary reactions between the electrode metal and the electrolyte can cause so great a gas evolution that the System is no longer able to work for the reasons already mentioned. The usage of platinum electrodes is therefore one of the most essential features of the invention.

An die Elektroden 33 sind an ihren unteren Kanten kurze Enden 35 von Platindraht oder platinüberzogenem Palladiumdraht angeschmolzen. Diese Drähte führen durch die Wand des Trägers 30 und sind eingeschmolzen, um in der bekannten Weise Luft- und flüssigkeitsdicht abzuschließen. Die unteren Enden der Drähte führen jeder in einen becherartigen Verbindungsraum 36, wo die unteren Enden der Platindrähte 35 beispielsweise durch Lötung bei 37 an Anschlußleitungen 38 aus Kupfer oder anderem einfachen Leitermetall verbunden sind, die den Strom vom Netz den Elektroden 33 zuführen. Jeder Raum 36 ist vorzugsweise mit einem geeigneten nichtleitenden Dichtungsstoff, z. B. Asphalt (Bitumen), ausgefüllt.Short ends 35 of platinum wire or platinum-coated palladium wire are fused to the electrodes 33 at their lower edges. These wires lead through the wall of the carrier 30 and are melted down in order to be air-tight and liquid-tight in the known manner. The lower ends of the wires each lead into a cup-like connecting space 36, where the lower ends of the platinum wires 35 are connected, for example by soldering at 37, to connecting lines 38 made of copper or other simple conductor metal which feed the current from the network to the electrodes 33. Each space 36 is preferably covered with a suitable non-conductive sealant, e.g. B. asphalt (bitumen) filled.

Jede der Leitungen 38 ist an eine Phase eines Drehstromnetzes der üblichen Haushaltspannung von Zoo bis 250V angeschlossen.Each of the lines 38 is connected to a phase of a three-phase network of the usual household voltage from Zoo to 250V.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Elektroden im Abstand parallel zueinander gehalten. Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel für einen 6- bis 8-1-Wasserbehälter und Anschluß an die angegebene Spannung ist die Elektrode zweckmäßig 6,35 mm breit und 38 mm hoch. Dabei ist der Elektrodenabstand 12,7 mm, und der Elektrolyt enthält 0,07 Gewichtsprozent reine Schwefelsäure.As can be seen from Fig. 2, the electrodes are kept parallel to one another at a distance. In a preferred embodiment for a 6- to 8-1 water tank and connection to the specified voltage, the electrode is expediently 6.35 mm wide and 38 mm high. The electrode spacing is 12.7 mm and the electrolyte contains 0.07 percent by weight of pure sulfuric acid.

Beim Anschluß der Elektroden 33 einer solchen Anordnung an ein Wechselstromnetz wird der Elektrolyt wegen seines Widerstandes beim Stromdurchgang sehr schnell erhitzt und ein Teil des Wassers darin verdampft, so daß der Dampfdruck in dem Raum 26 oberhalb des Elektrolyts ansteigt ebenso wie im Inneren des Rohres 22, Raum 23 und Rohrschlange 24. Da die Elektrolytflüssigkeit in dem Flüssigkeitsraum 27 durch die Zwischenwand 25 von der Flüssigkeit, die tatsächlich erhitzt wird, getrennt ist, tritt keine wesentliche Verdampfung dieser Flüssigkeit in dem Raum 27 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein, so daß ein Druckunterschied zwischen den beiden Räumen 26 und 27 als Folge der teilweisen erwähnten Wasserverdampfung auftritt.When connecting the electrodes 33 of such an arrangement to an alternating current network the electrolyte is heated very quickly because of its resistance when the current passes through and some of the water therein evaporates, so that the vapor pressure in the space 26 above of the electrolyte increases as well as inside the tube 22, space 23 and coil 24. Since the electrolyte liquid in the liquid space 27 through the partition 25 is separated from the liquid that is actually heated, none occurs substantial evaporation of this liquid in the space 27 above the liquid level a, so that a pressure difference between the two spaces 26 and 27 as a result the partially mentioned water evaporation occurs.

Dieser Druckunterschied hat zur Folge, daß ein entsprechender Teil des Elektrolyts im Raum 26 in den Flüssigkeitsraum 27 gedrückt wird, wodurch sich der Spiegel des Elektrolyts im Raum 26 erniedrigt, so daß während dieser Zeit die Elektroden 33 entgegen der Darstellung in Fig. 2 nicht mehr ganz in den Elektrolyt 29 eintauchen und die Kontaktfläche zwischen den Elektroden und dem Elektrolyt 29 und dementsprechend die Stromzufuhr verringert sind.This pressure difference has the consequence that a corresponding part of the electrolyte in the space 26 is pressed into the liquid space 27, whereby the level of the electrolyte in space 26 is lowered, so that during this time the In contrast to the illustration in FIG. 2, electrodes 33 are no longer completely immersed in the electrolyte 29 immerse and the contact area between the electrodes and the electrolyte 29 and accordingly the power supply is reduced.

Der so erzeugte Wasserdampf strömt aufwärts in das Rohr 22 und schlägt sich teilweise sofort an der Innenwand des Rohres nieder. Der restliche Dampf strömt in den Raum 23, wo anfangs der restliche Dampf kondensiert wird und das Kondensat durch die Rohrschlange 24 zum Raum 26 zurückfließt.The water vapor generated in this way flows upwards into the pipe 22 and strikes partially settles immediately on the inner wall of the pipe. The rest of the steam flows into space 23, where initially the remaining steam is condensed and the condensate flows back through the coil 24 to the space 26.

Infolge dieser Kondensation des Dampfes wird Wärme frei, welche durch die Glaswände dem Wasser im Behälter io zugeführt wird und dieses erwärmt. Wenn der Erwärmungsvorgang fortschreitet und die Temperatur des Apparates ansteigt, vollzieht sich der Hauptteil der Kondensation in dem Rohr 24.As a result of this condensation of the steam heat is released, which through the glass walls are fed to the water in the container and heats it. if the heating process continues and the temperature of the apparatus rises the main part of the condensation is in the pipe 24.

Solange der Strom fließt, setzt sich die Erwärmung fort, wobei der Wasserdampfdruck im Innern des geschlossenen Gefäßes 13 fortgesetzt ansteigt und den Spiegel der Elektrolytflüssigkeit im Raum 26 senkt und den Strom verringert.As long as the current flows, the heating continues, whereby the Water vapor pressure inside the closed vessel 13 continues to rise and lowers the level of the electrolyte liquid in space 26 and decreases the current.

Die Stromabnahme erfolgt so lange, bis keine Wärme mehr dem Wasser im Behälter io zugeführt wird, d. h. bis die Wärmebedingungen ausgeglichen sind. Um zu vermeiden, daß der Spiegel des Elektrolyts so weit gesenkt wird, daß der elektrische Kontakt mit den Elektroden unterbrochen wird und ein unerwünschter Lichtbogen entsteht, ist der untere Teil jeder Elektrode von einem Damm 39 umgeben, der durch eine mit dem Elektrodenträger 3o aus einem Stück bestehende Glaswand gebildet wird. Der ringförmige Damm um den unteren Teil einer jeden Elektrode bildet dort eine Tasche 40.The current is drawn until there is no more heat in the water is fed in the container io, d. H. until the heat conditions are balanced. In order to avoid that the level of the electrolyte is lowered so far that the electrical Contact with the electrodes is interrupted and an undesired arc occurs, the lower part of each electrode is surrounded by a dam 39, which is formed by a with the electrode carrier 3o is formed from a piece of existing glass wall. The ring-shaped one A pocket 40 forms there around the lower part of each electrode.

Die obere Kante jeder Tasche ist, wie bei 41 angedeutet, schräg, derart, daß der unterste Teil 42 dieser Kante von dem unmittelbaren Stromweg zwischen den beiden Elektroden abgewendet ist. Wenn der Spiegel des Elektrolyts bis zur Höhe der Kante 42 des Dammes bzw. der Tasche gefallen ist, sind der restliche Elektrolyt in jeder Tasche und die zugehörige Elektrode von der Hauptmenge des Elektrolyts elektrisch isoliert, so daß der Strom des Elektrolyts an einer der Kanten 42 des Dammes unterbrochen wird, bevor der Elektrolytspiegel im Verhältnis zu den Elektroden so weit gefallen ist, daß ein Lichtbogen zwischen dem unteren Ende einer oder beider Elektroden und dem Elektrolyt entstehen könnte.The upper edge of each pocket is, as indicated at 41, sloping in such a way that that the lowermost part 42 of this edge of the immediate current path between the facing away from both electrodes. When the level of the electrolyte up to the level fallen edge 42 of the dam or pocket is the remaining electrolyte in each pocket and the associated electrode from the bulk of the electrolyte electrically isolated so that the flow of electrolyte at one of the edges 42 of the Dam is interrupted before the electrolyte level in relation to the electrodes has fallen so far that an arc has occurred between the lower end of one or both of them Electrodes and the electrolyte could arise.

Durch die vom unmittelbaren Stromweg entfernte Anordnung der Kanten 42 wird eine übertriebene Wirbelung des Elektrolyts an den Kantenvermieden, wenn der Spiegel des Elektrolyts fällt. Die Wirbeleng wird ferner herabgesetzt durch die Neigung der Kanten jeder Tasche 40 sowie durch eine in der Mitte aufragende mit dem Elektrodenträger 30 eine Einheit bildende Schwelle 43, die zugleich den T-förmigen Teil 31 trägt.The arrangement of the edges 42 away from the immediate current path prevents excessive swirling of the electrolyte at the edges when the level of the electrolyte falls. The vortex narrowing is further reduced by the inclination of the edges of each pocket 40 and by a threshold 43 which protrudes in the center and forms a unit with the electrode carrier 30 , which at the same time supports the T-shaped part 31.

Wenn daher der Pegel des Elektrolyts unter den oberen Teil 44 der Schwelle 43 -fällt, wird der Stromweg durch den Elektrolyt fortschreitend verlängert, so daß auch eine fortschreitende Zunahme des elektrischen Widerstandes durch den Elektrolyt selbst zusätzlich zur Stromverringerung infolge der Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Elektrolyt und den Elektroden eintritt.Therefore, if the level of electrolyte falls below the upper portion 44 of the Threshold 43 falls, the current path through the electrolyte is progressively lengthened, so that a progressive increase in electrical resistance through the Electrolyte itself in addition to the current reduction due to the reduction in the Contact area between the electrolyte and the electrodes occurs.

Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn das Wasser im Behälter io die gewünschte Höchsttemperatur erreicht, der Spiegel des Elektrolyts unter den oberen Teil 44 der Schwelle 43 sinkt, so daß die Erhitzung schnell abnimmt, wenn die Endtemperatur erreicht ist.The arrangement is made so that when the water in the container io reaches the desired maximum temperature, the level of the electrolyte below the upper part 44 of the threshold 43 decreases, so that the heating decreases rapidly when the final temperature has been reached.

Sobald die Temperatur der Wände des abgeschlossenen Gefäßes 13 sinkt, z. B. infolge Abkühlung des Wassers im Behälter io, tritt eine Kondensation des Wasserdampfes im Gefäß 13 in so erhöhtem Maße auf, daß ein Druckabfall im Gefäß 13 stattfindet, so daß der Spiegel des mit den Elektroden in Berührung stehenden Elektrolyts erneut ansteigt und ebenso der Strom und das Maß des im geschlossenen Gefäß erzeugten Dampfes, so daß dem Wasser im Behälter erneut Wärme zugeführt wird.As soon as the temperature of the walls of the closed vessel 13 drops, z. B. as a result of cooling of the water in the container io, condensation occurs Water vapor in the vessel 13 to such an extent that a pressure drop in the vessel 13 takes place so that the mirror of the standing with the electrodes in contact Electrolyte rises again and so does the current and the level of the closed Vessel generated steam, so that the water in the container is again supplied with heat.

Wie schon erwähnt, hat sich herausgestellt, daß trotz des Wechselstromes eine gewisse Elektrolyse des Elektrolyts stattfindet, so daß aus dem destillierten mit Schwefelsäure versetztem Wasser kleine Mengen Wasserstoff und Sauerstoff im theoretischen Verhältnis entweichen.As already mentioned, it turned out that despite the alternating current some electrolysis of the electrolyte takes place so that from the distilled water mixed with sulfuric acid, small amounts of hydrogen and oxygen in the theoretical relationship escape.

Um Synthese dieser Gase zu bewirken, ist die Katalysatorkammer 23 innen mit einem Katalysatorbehälter 45 in Gestalt eines zylindrischen Gefäßes aus Glas gleich dem des Gefäßes 13 versehen. Der Behälter ist durch ein Verbindungsstück 46 mit leichter Neigung seiner Längsachse und vorzugsweise aus einem Stück mit der Wand fest in seiner Lage gehalten bzw. angeschmolzen.In order to effect synthesis of these gases, the catalyst chamber 23 is inside with a catalyst container 45 in the form of a cylindrical vessel Glass is provided like that of the vessel 13. The container is through a connector 46 with a slight inclination of its longitudinal axis and preferably made of one piece with the Wall held firmly in place or melted on.

Das untere Ende des zylindrischen Gefäßes liegt dem oberen Ende des Rohres 22 benachbart und besitzt in seinem untersten Teil eine Auslaßöffnung47 von länglicher Gestalt. Das andere Ende des zylindrischen Gefäßes besitzt in seinem oberen Teil eine Gaseintrittsöffnung 48. Im Inneren desKatalysatorbehälters befindet sich ein Katalysator 49, bestehend ausplatinisiertemSilicagel miteinem Platingehalt von 0,075%. Das Gel ist körnig und hat eine Korngröße von 14 bis 2o Maschen.The lower end of the cylindrical vessel is the upper end of the Tube 22 adjacent and has in its lowermost part an outlet opening 47 of elongated shape. The other end of the cylindrical vessel has in his upper part a gas inlet opening 48. Located in the interior of the catalyst container a catalyst 49 consisting of platinumized silica gel with a platinum content of 0.075%. The gel is granular and has a grain size of 14 to 20 mesh.

Ein solcher Katalysator bewirkt die Synthese der bei der Elektrolyse des Elektrolyts entstehenden Wasserstoff- und Sauerstoffgase zu Wasser, und die Verwendung des betreffenden erwähnten Katalysators ermöglicht die Synthese in geregelter Weise und ohne daß ein unzulässiger Temperaturanstieg in der Nachbarschaft des Katalysators entsteht. Die Benutzung eines geeigneten Katalysators, um die Reaktion unter geregelten Bedingungen vor sich gehen zu lassen, ist wichtig. Es hat sich herausgestellt, daß bei gewissen Katalysatoren, z. B. Platinschwamm, leicht kleine Explosionen eintreten, offensichtlich wegen der schnellen Synthese. Bei Verwendung von Silicagel als Katalysator ist die Reaktion geregelt, und ein unerwünschter Temperaturanstieg wird verhindert.Such a catalyst brings about the synthesis of the electrolysis of the electrolyte resulting hydrogen and oxygen gases to water, and the Use of the relevant mentioned catalyst enables the synthesis in a controlled manner Way and without an unacceptable rise in temperature in the vicinity of the catalyst arises. The use of a suitable catalyst to keep the reaction under controlled Letting conditions go by is important. It turned out that with certain catalysts, e.g. B. platinum sponge, easily small explosions occur, obviously because of the rapid synthesis. When using silica gel as a catalyst the reaction is regulated and an undesired increase in temperature is prevented.

Ein solcher Katalysator arbeitet am besten bei Temperaturen, die beträchtlich oberhalb der Raumtemperatur liegen, z. B. bei rund 8o° C. Es wurde gefunden, daß in der Praxis der Temperaturanstieg im Inneren der Kammer 23 während des Betriebes der Anordnung ausreicht, um den Katalysator auf einer Temperatur etwa dieses Wertes zu halten, wenn die Einrichtung für Wassererhitzung benutzt wird.Such a catalyst works best at temperatures that are considerable lie above room temperature, e.g. B. at around 8o ° C. It has been found that in practice the temperature rise inside the chamber 23 during operation the arrangement is sufficient to keep the catalyst at a temperature about this value to hold when the device is used for water heating.

Falls gewünscht, können zur Erwärmung des Katalysators auf diese Temperatur auch zusätzliche Mittel vorgesehen werden, die z. B. aus einem Glasrohr 5o bestehen, das ein Widerstandselement 51 enthält und im Behälter 45 so untergebracht ist, daß es vom Katalysator umgeben wird. Diesem Widerstand wird durch die Leitung 52 Strom zugeführt.If desired, the catalyst can be heated to this temperature additional funds are also provided, which z. B. consist of a glass tube 5o, which contains a resistance element 51 and is housed in the container 45 so that it is surrounded by the catalyst. This resistor is supplied with current through line 52 fed.

Die Öffnungen 47 und 48 sind klein, z. B. i bis 2 mm breit, so daß, abgesehen von diesen Öffnungen, der Katalysator völlig abgeschlossen ist. Während der beginnenden Erwärmung des Elektrolytes, bei der der Katalysator noch vergleichsweise kalt ist, wird dadurch eine Kondensation auf dem Katalysator und Sättigung oder teilweise Sättigung mit Wasser vermieden. Es wurde gefunden, daß bei Sättigung des Katalysators mit W asser oder anderem Kondensat seine katalytische Wirkung beträchtlich herabgesetzt wird, so daß die Synthese nur in ungenügendem Maße erfolgt.The openings 47 and 48 are small, e.g. B. i to 2 mm wide, so that, Apart from these openings, the catalyst is completely sealed off. While the beginning of the heating of the electrolyte, at which the catalyst is still comparatively is cold, this will cause condensation on the catalyst and saturation or partial saturation with water avoided. It has been found that when the Catalyst with water or other condensate its catalytic effect considerably is reduced so that the synthesis is insufficient.

Diese Sättigung wird mit der beschriebenen Anordnung verhindert, bei der die entwickelten Gase frei durch die Öffnung 48 zum Katalysator während des Darüberstreichens in Flüssigkeit umgewandelt werden und infolge der Schrägneigung des Katalysatorbehälters durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnung 47 am unteren Ende des Behälters als Flüssigkeit ablaufen.This saturation is prevented with the arrangement described which releases the evolved gases through opening 48 to the catalyst during the Wiping over it will be converted into liquid and as a result of the inclination of the catalyst container through the liquid outlet opening 47 at the lower end the container drain as a liquid.

Der Katalysator 49 dient nur dazu, solche Gase in Flüssigkeiten zu verwandeln, die infolge der wirksamen Elektrolyse des Elektrolyts entstehen, nicht dagegen durch einfache Erwärmung entstehende Gase, wie z. B. Luft, die anfänglich in der Flüssigkeit des geschlossenen Gefäßes gelöst sein kann.The catalyst 49 only serves to supply such gases in liquids do not transform, which arise as a result of the effective electrolysis of the electrolyte on the other hand, gases produced by simple heating, such as. B. Air initially can be dissolved in the liquid of the closed vessel.

Es ist deshalb wesentlich, in dem geschlossenen Gefäß keine Flüssigkeit zu verwenden, die infolge ihrer Zusammensetzung oder ihres Zustandes beachtliche Gasmengen nur durch Erwärmung entwickelt. Obwohl das Volumen der Flüssigkeit im Gefäß im Verhältnis zum Gefäßvolumen nur gering ist, ist daher eine vorherige Entgasung der Flüssigkeit erforderlich, ehe der Apparat in Betrieb genommen wird. -Am besten erfolgt die Entgasung, indem zunächst das Gefäß in der schon beschriebenen Weise mit dem Elektrolyt gefüllt und bei einem bestimmten Punkt geschlossen wird, worauf das Gefäß zur Erhitzung für einige Minuten in Betrieb gesetzt wird, so daß die durch einfache Erwärmung entstehenden Gase frei werden, darauf läßt man das Gefäß wieder auf die ursprüngliche Temperatur abkühlen, öffnet den oberen Teil des Gefäßes zeitweise, um den infolge der Erwärmung des Gefäßes entstehenden Überdruck zu beseitigen, und schließt das Gefäß erneut. Darauf ist es gebrauchsfertig und irgendein dauernder Überdruck im Gefäß infolge Erwärmung über eine längere Zeit vernachlässigbar klein.It is therefore essential that there is no liquid in the closed vessel to use which are considerable due to their composition or their condition Gas quantities developed only by heating. Although the volume of the liquid in the If the vessel is only small in relation to the vessel volume, degassing must be carried out beforehand of the liquid is required before the apparatus is started up. -Preferably degassing is carried out by first opening the vessel in the manner already described filled with the electrolyte and at a certain point closed whereupon the vessel is put into operation for a few minutes to heat it up, so that the gases produced by simple warming are released, they are left on to cool the vessel back to the original temperature, the upper part opens of the vessel temporarily to the overpressure resulting from the heating of the vessel to eliminate and close the jar again. Then it is ready to use and any permanent overpressure in the vessel as a result of heating over a long period of time negligibly small.

Die anfängliche Füllung des Gefäßes mit dem Elektrolyt und die Entfernung der unerwünschten Gase in der beschriebenen Weise erfolgen vorzugsweise dadurch, daß die Kammer 23 zunächst mit einer geeigneten Öffnung versehen und diese später verschlossen wird, wenn die Anordnung betriebsbereit ist.The initial filling of the vessel with the electrolyte and removal of the undesired gases in the manner described are preferably carried out by that the chamber 23 is initially provided with a suitable opening and this later is closed when the arrangement is ready for use.

Die Art des Betriebes der Anordnung ist aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich. Es genügt, hinzuzufügen, daß während des Stromflusses durch den Elektrolyt alle Gase,nämlichWasserstoffundSauerstoff, die durch die Elektrolyse entstehen, in den oberen Teil des geschlossenen Gefäßes 13 aufsteigen, nämlich in den Katalysatorraum 23, . dort nach Durchgang durch die Öffnung 48 in Berührung mit dem Katalysator kommen, wo sie als Wasser zurückgebildet werden, welches vom Katalysator durch die Öffnung 47 abtropft.The type of operation of the arrangement is from the previous description evident. Suffice it to say that while the current is flowing through the electrolyte all gases, namely hydrogen and oxygen, produced by electrolysis, rise into the upper part of the closed vessel 13, namely into the catalyst chamber 23,. there after passing through the opening 48 in contact with the catalyst come, where they are re-formed as water, which from the catalyst through the Opening 47 drips off.

Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, arbeitet die Anordnung völlig selbsttätig und ohne bewegliche Teile, die leicht versagen können. Durch geeignete Form und Abstand der Elektroden und des elektrischen Widerstandes des Elektrolyts je nach der vorhandenen Netzspannung und dem gewünschten Temperaturbereich arbeitet die Einrichtung innerhalb des gewünschten Bereichs der Erwärmungstemperatur völlig selbsttätig, und wenn z. B. das Wasser im Behälter io auf einer rTemperatur von 8o° C gehalten werden soll, so kann diese Temperatur leicht erzielt und selbsttätig aufrechterhalten werden. Die Ausführung nach Fig. 4 ist im wesentlichen die gleiche wie die vorher beschriebene, doch ist hier eine noch einfachere Ausbildung der Schwelle zum Umschließen des unteren Teils jeder Elektrode zwecks Vermeidung eines Lichtbogens zwischen Elektroden und Elektrolyt vorgesehen. Diese Schwelle bzw. dieser Damm besteht aus einer aufrechten zylindrischen Wand So, die den unteren Teil jeder Elektrode umgibt. Die obere Kante jeder Wand ist waagerecht, und die mittlere Schwebe zwischen den beiden Elektroden ist bei dieser Ausführung fortgelassen.As can be seen from the foregoing, the arrangement works perfectly automatically and without moving parts that can easily fail. Through suitable Shape and spacing of the electrodes and the electrical resistance of the electrolyte works depending on the existing mains voltage and the desired temperature range the facility fully within the desired heating temperature range automatically, and if z. B. the water in the container io at a rTemperature of 8o ° C is to be maintained, this temperature can be reached easily and automatically be maintained. The embodiment of Fig. 4 is essentially the same like the one previously described, but here is an even simpler design of the threshold to enclose the lower part of each electrode to prevent an electric arc provided between electrodes and electrolyte. This threshold or this dam exists made up of an upright cylindrical wall so that the lower part of each electrode surrounds. The top edge of each wall is horizontal, and the middle is floating between the two electrodes is omitted in this embodiment.

Bei dieser Ausführung liegen ferner die Dichtungsbecher, in denen die Leitungen 38 mit den kurzen Platinenden verbunden sind, außerhalb des Bodens 15 des abgeschlossenen Gefäßes, und die Elektroden sind selbsttragend. Das Tragglied 31 ist fortgelassen, und die Elektroden werden nur durch den Teil 32 entsprechend den Armen bei der Ausführung nach Fig. i bis 3 in ihrem richtigen Abstand voneinander gehalten.In this version, the sealing cups are also in which the lines 38 are connected to the short ends of the platinum, outside the ground 15 of the closed vessel, and the electrodes are self-supporting. The support member 31 is omitted, and the electrodes are only corresponding to part 32 the arms in the embodiment according to Fig. i to 3 at their correct distance from each other held.

Das Tragglied 31 ist ferner bei der Ausführung nach Fig. 5 fortgelassen, bei welcher lediglich eine Elektrode von einer Schwelle umgeben ist. Bei dieser abgeänderten Ausführung ist der untere Teil jeder Elektrode wieder auf gleicher Höhe angeordnet, und der Strom wird unterbrochen, wenn der Pegel des Elektrolyts bis auf die Höhe der Kante 42 der Schwelle 9 gesunken ist, wobei der benachbarte Elektrolyt elektrisch isoliert wird, während der untere Teil der Elektrode noch mit der Hauptmenge des Elektrolyts in Berührung steht.The support member 31 is also omitted in the embodiment according to FIG. 5, in which only one electrode is surrounded by a threshold. At this modified version, the lower part of each electrode is again on the same Height arranged, and the current is cut off when the level of the electrolyte has sunk to the level of the edge 42 of the threshold 9, the neighboring Electrolyte is electrically isolated while the lower part of the electrode is still is in contact with most of the electrolyte.

Statt. das Gerät als Flüssigkeits-, insbesondere Wassererhitzer, zu benutzen, kann das Gerät auch als Heizkörper zurRaumbeheizungVerwendung finden, indem der Dampf an der Innenseite einer wärmeleitenden Wand zur Kondensation gebracht wird, die außen eine strahlende Oberfläche aufweist. Eine einfache Ausführungsform dieser Art zeigt Fig.6, bei welcher der obere Teil des abgeschlossenen Gefäßes durch einen Hohlkörper von geeigneter Form aus Metallblech gebildet wird, der mit einer Öffnung 52 versehen ist, in welcher das obere Ende eines zylindrischen Behälters 53 entsprechend dem unteren Teil 14 mit Elektroden und Flüssigkeitsbehälter 26, 27 in Fig. 2 dicht angeschlossen ist. Die Elektroden sind in der Zeichnung weggelassen. Bei dieser Anordnung kondensiert der Wasserdampf an der Innenseite des Heizkörpers 51, wodurch dieser erhitzt und Wärme von seiner Außenseite in bekannter Weise abgegeben wird.Instead of. the device as a liquid heater, especially a water heater the device can also be used as a radiator for room heating, by causing the steam to condense on the inside of a thermally conductive wall which has a radiant surface on the outside. A simple embodiment Fig.6 shows this type, in which the upper part of the closed vessel through a hollow body of suitable shape is formed from sheet metal, which with a Opening 52 is provided in which the upper end of a cylindrical container 53 corresponding to the lower part 14 with electrodes and liquid container 26, 27 in Fig. 2 is tightly connected. The electrodes are omitted from the drawing. With this arrangement, the water vapor condenses on the inside of the radiator 51, whereby the latter is heated and heat is given off from its outside in a known manner will.

Bei der beschriebenen Anordnung können auch mehrere Elektroden mit jeder Leitung 38 verbunden werden, wobei die Elektroden symmetrisch paarweise verteilt, und wie beschrieben, mit Mitteln zur Verhütung von Lichtbogen versehen sind.In the arrangement described, several electrodes can also be used each line 38 are connected, the electrodes being symmetrically distributed in pairs, and as described, provided with means for preventing arcing.

Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren und Einrichtung zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärme an, bei welchem die aufgezählten Schwierigkeiten der bekannten Einrichtungen vermieden werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung besitzt den weiteren Vorteil, daß der Widerstand eines Elektrolyts mit zunehmender Temperatur abnimmt, statt daß er, wie bei den bekannten Widerstandserhitzern, mit zunehmender Temperatur zunimmt. Dadurch wird der anfängliche Stromstoß im Netz, der entsteht, wenn die bekannten Widerstandserhitzer zuerst eingeschaltet werden, völlig vermieden, der Strom steigt vielmehr verhältnismäßig langsam an, entsprechend der Abnahme des Elektrolytwiderstandes. So kann bei einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Heizeinrichtungen an Stelle der üblichen Widerstandserhitzer bei gleicher Leistung eine beträchtliche Herabsetzung der Spitzenleistung des Netzes erwartet werden.The present invention provides a method and apparatus for conversion electrical energy in heat, in which the enumerated difficulties of known facilities are avoided. The device according to the invention has the further advantage that the resistance of an electrolyte increases with increasing temperature decreases instead of, as with the known resistance heaters, with increasing Temperature increases. As a result, the initial current surge in the network that occurs if the known resistance heaters are switched on first, completely avoided, rather, the current rises relatively slowly, corresponding to the decrease in the Electrolyte resistance. Thus, with a large number of heating devices according to the invention Instead of the usual resistance heater with the same output, a considerable one Degradation of the network's peak performance can be expected.

Obgleich die Erfindung in erster Linie für die Umwandlung elektrischer Energie in Wärme bestimmt ist, kann sie auch für reine Wärmeregelungszwecke benutzt werden, z. B. bei Benutzung einer Anordnung nach Fig. 5 zwecks Heizung eines gegebenen Mediums, z. B. eines Zimmers, in dem sich eine Heizeinrichtung in Gestalt eines üblichen Widerstandserhitzers bereits befindet.Although the invention is primarily for converting electrical Energy is intended for heat, it can also be used for pure heat regulation purposes be e.g. B. when using an arrangement according to FIG. 5 for the purpose of heating a given Medium, e.g. B. a room in which there is a heating device in the form of a usual resistance heater is already located.

Bei Benutzung z. B. zur Heizregelung eines Raumes kann die Einrichtung in einem Raum, der auf einem bestimmten Temperaturwert gehalten werden soll, aufgestellt werden, und der Stromkreis und die Elektroden können so eingerichtet werden, daß sie die Heizeinrichtung des Raumes regeln.When using z. B. for heating control of a room, the device in a room that kept at a certain temperature value should be set up, and the circuit and electrodes can do so be set up so that they regulate the heating system of the room.

Gegenwärtig benutzt man üblicherweise einen mechanischen Thermostaten, um die Temperatur einer elektrischen Heizeinrichtung zu regeln. Es ist aber zu beobachten, daß ein mechanischer Thermostat manchmal versagt, so daß eine viel höhere als die gewünschte Temperatur erzielt wird, während, wenn der Thermostat nach dem Ansprechen erneut schließt, ein plötzlicher Stromstoß im Netz auftritt, der sehr hoch sein kann, wenn von dem Thermostaten Heizeinrichtungen gesteuert werden, deren Betriebsstrom hoch ist.At present a mechanical thermostat is commonly used, to regulate the temperature of an electrical heater. But it can be observed that a mechanical thermostat sometimes fails, so much higher than that Desired temperature is achieved while when the thermostat after responding closes again, a sudden power surge occurs in the network, which can be very high can, if heating devices are controlled by the thermostat, their operating current is high.

Diese Nachteile können mit der erfindungsgemäßen Anordnung vermieden werden, bei welcher der Strom in der beschriebenen Weise einen Elektrolyt durchfließt.These disadvantages can be avoided with the arrangement according to the invention in which the current flows through an electrolyte in the manner described.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for converting electrical energy into heat, characterized in that an alternating current is brought into action in a closed vessel on an electrolyte liquid which, due to its resistance, is heated during the passage of current, and constant pressure changes in the vessel are prevented.

2. The method according to claim i, characterized in that all Gases evolved in a regulated manner in liquid by the electrolysis of the electrolyte be transformed back.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that the electrolyte is brought to evaporation in a closed vessel and the the overpressure created in the vessel is used to regulate the current flow accordingly to regulate the desired heating.

4. The method according to claim i to 3, characterized characterized in that the overpressure created in the closed vessel is used for this purpose is to move the electrolyte and the electrodes against each other in order to through Reduction of the current to regulate the heating.

5. The method according to claim i to 4, characterized in that the electrodes and the electrolyte correspond to each other the temperature rise in the closed vessel can be shifted to the contact surface to reduce the flow of current between the electrodes and the electrolyte, and the current path through the electrolyte is interrupted before the electrodes and the electrolyte have shifted against each other so far that an arc between an electrode and the electrolyte.

6. The method according to claim i to 5, characterized in that the overpressure occurring in the closed vessel is used to keep the electrolyte fluid as a whole opposite the electrodes to move to the contact area between the electrodes and the electrolyte reduce and thereby regulate the heating.

7. The method according to claim i to 6, characterized in that all arise as a result of the electrolysis of the electrolyte Gases passed over platinized silica gel and through the catalytic effect of the Silica gels are converted back into liquid, whereupon the liquid so formed is removed again from the silica gel. B.

Facility for carrying out the procedure according to claims i and 7, characterized by a closed off from the outside air Vessel for holding the electrolyte with electrodes and connection contacts for alternating current is provided and a device for converting the electrolysis Has gases in liquid.

9. Device according to claim 8, characterized in that that the vessel with a device for regulating the flow of current through the electrolyte is equipped depending on the temperature rise. ok

Device according to claim 8 and 9, characterized in that the electrolyte used in the vessel contains or consists of a vaporizable liquid. i i.

Facility according to claim 8 to io, characterized in that in the area of the current path through the electrolyte insulation means are arranged through which the current path is interrupted before an arc occurs between an electrode and an electrolyte can.

12. Device according to claim 8 to i i, characterized in that the vessel is designed such that the level of the electrolyte opposite the electrodes is lowered under the effect of the occurring vapor pressure and an isolation threshold has, which in each case the lower part of at least all power supplies to on one surrounds, the arrangement being made so that the level of the electrolyte drops so far that the lower edge of the threshold is uncovered, so that the current by the electrolyte is interrupted before the level of the electrolyte is opposite the electrodes has sunk so far that an arc between the electrode and the electrolyte.

13. Device according to claim 8 to 12, characterized in that that the electrodes are firmly arranged in the lower part of the closed vessel and a non-conductive sill on the lower part to prevent arcing surrounds each electrode or all but one lead and that each non-conductive Threshold has a distance from the associated electrode and is used to create a Part of the electrolyte that is in contact with the lower part of this electrode, isolate from the bulk of the electrolyte before the mirror of Electrolyte falls so far that an arc can occur.

14. Set up after Claim 8 to 13, characterized in that a hill-like threshold in the immediate Current path is provided between the lower parts of the electrodes, which is suitable is to progressively decrease the flow of current when the level of the electrolyte falls in relation to the electrodes.

15. Device according to claim 8 to 14, characterized characterized in that each ring-shaped sill is made in one piece with the hill-shaped sill and that the upper edge of the ring sill surrounding an electrode is inclined so that the highest part of the edge lies between two electrodes, between which the current can pass over, while the lower part of the edge on which Side of the associated electrode is facing away from the other electrode.

16. Device according to claim 8 to 15, characterized in that the closed The vessel has a space containing the electrodes and a liquid space, which latter with the electrode space below the surface level of the liquid is in connection, and the arrangement is made so that when the vapor pressure increases in the vessel, the electrolyte fluid is pressed from the electrode compartment into the fluid compartment is so that the level of the electrolyte compared to the electrodes is lowered and the current flow is reduced.

17. Device according to claim 8 to 16, characterized through heat-conducting pipes through which the vapor of the evaporable liquid circulates and in which the steam condenses and thereby heat to the to be heated Medium releases.

18. Device according to claim 8 to 17, characterized in that to recover the gases produced during the electrolysis of the electrolyte as A catalyst is provided in a container, which is located in the closed liquid The vessel is located above the level of the liquid and the one in the upper and lower Part each has an opening to allow the gases to enter the electrolyte and the recovered Let the liquid drain off. i9.

Device according to claim 18, characterized in that that platinized silica gel is used as a catalyst. 2o.

Establishment according to Claim i9, characterized in that the silica gel is granular and one grain size from 1.4 to 2o mesh and a platinum content of 0.075%.

21. Establishment according to claim i9 or 2o, characterized in that the catalyst is in the range of action an additional heat source is arranged.

22. Device according to claim 8 to 21, characterized in that it is designed as a space heater in which the vapor formed from the electrolyte on a heat-conducting and radiating wall surface of the Electrolyte vessel is brought to condensation.