FR2758831A3 - Electrolytic hydrogen and oxygen generator - Google Patents

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Abstract

The hydrogen/oxygen generator has: (a) an electrolysis chamber (1) with electrically connected internal electrolysis plates for dissociating an electrolyte into hydrogen and oxygen, a water outlet pipe (11), a water inlet pipe (12) and an off-gas pipe (13); (b) an electrolyte supply system (5) which pumps electrolyte into the chamber (1); (c) a cooling system (4) connected between the water outlet and inlet pipes (11,12); (d) first and second passages through the plates; (e) a first circulation tube (2) mounted in the first passages, connected to the water outlet pipe (11) and provided with radial holes of different diameters; and (f) a second circulation tube (3) mounted in the second passages, connected to the water inlet pipe (12) and provided with radial holes of different diameters.

Description

Appareil de production d'hydrogène et d'oxygène destiné à une
installation de soudage.Apparatus for producing hydrogen and oxygen intended for a
welding installation.

La présente invention concerne un appareil de production d'hydrogène et d'oxygène destiné à une installation de soudage. The present invention relates to an apparatus for producing hydrogen and oxygen intended for a welding installation.

Les figures 3 et 4 montrent un appareil connu de production d'hydrogène et d'oxygène destiné à une installation de soudage. Cet appareil comprend une pluralité d'ailettes rayonnantes A1 montées sur la paroi d'une chambre électrolytique A et un ventilateur A2 placé sur un côté des ailettes rayonnantes Al et commandé pour provoquer des courants d'air servant au refroidissement. Cette disposition ne peut pas refroidir directement la solution électrolytique et n'est donc pas très efficace. Les figures 5 et 6 montrent un autre appareil connu de production d'hydrogène et d'oxygène. Cet appareil comprend une chambre électrolytique B avec un panneau formant couvercle B1 et une pluralité de plaque électrolytiques B5. La chambre B comprend un tube d'échappement B2, une sortie d'eau B3 et une entrée d'eau B4. La sortie d'eau B3 et l'entrée d'eau B4 sont respectivement raccordées aux deux extrémités opposées d'une installation de refroidissement qui utilise une pompe d'extraction pour faire sortir la solution électrolytique de la chambre électrolytique B en vue de la refroidir et qui permet de renvoyer la solution électrolytique refroidie à la chambre électrolytique
B. Toutefois, la procédure opératoire est complexe et pose de gros problèmes au soudeur.Figures 3 and 4 show a known device for producing hydrogen and oxygen intended for a welding installation. This apparatus comprises a plurality of radiating fins A1 mounted on the wall of an electrolytic chamber A and a fan A2 placed on one side of the radiating fins A1 and controlled to cause drafts of air used for cooling. This arrangement cannot directly cool the electrolytic solution and is therefore not very effective. Figures 5 and 6 show another known device for producing hydrogen and oxygen. This apparatus comprises an electrolytic chamber B with a panel forming a cover B1 and a plurality of electrolytic plates B5. Chamber B comprises an exhaust tube B2, a water outlet B3 and a water inlet B4. The water outlet B3 and the water inlet B4 are respectively connected to the two opposite ends of a cooling installation which uses an extraction pump to remove the electrolytic solution from the electrolytic chamber B in order to cool it and which allows the cooled electrolytic solution to be returned to the electrolytic chamber
B. However, the operating procedure is complex and poses major problems for the welder.

La présente invention propose donc un appareil de production d'hydrogène et d'oxygène comprenant une chambre électrolytique dans laquelle sont disposées une pluralité de plaques électrolytiques électriquement reliées pour électrolyser une solution électrolytique en donnant de l'hydrogène et de l'oxygène, et qui comprend un tube de sortie d'eau, un tube d'entrée d'eau et un tube d'échappement ; une installation d'alimentation en solution électrolytique commandée pour pomper une solution électrolytique afin de l'envoyer dans la chambre; une installation de refroidissement raccordée entre lesdits tubes de sortie et d'entrée d'eau ; les plaques comportent des premiers trous respectifs et des deuxièmes trous respectifs ; un premier tube de guidage est monté dans lesdits premiers trous et est raccordé au tube de sortie d'eau en comportant une pluralité d'orifices radiaux de différents diamètres ; et un deuxième tube de guidage est monté dans les deuxièmes trous et est raccordé au tube d'entrée d'eau en comportant une pluralité d'orifices radiaux de différents diamètres. The present invention therefore provides an apparatus for producing hydrogen and oxygen comprising an electrolytic chamber in which are arranged a plurality of electrically connected electrolytic plates for electrolyzing an electrolytic solution by giving hydrogen and oxygen, and which includes a water outlet tube, a water inlet tube and an exhaust tube; an electrolytic solution supply installation controlled to pump an electrolytic solution in order to send it to the chamber; a cooling installation connected between said water outlet and inlet tubes; the plates have respective first holes and respective second holes; a first guide tube is mounted in said first holes and is connected to the water outlet tube having a plurality of radial orifices of different diameters; and a second guide tube is mounted in the second holes and is connected to the water inlet tube having a plurality of radial holes of different diameters.

Dans cet appareil de production d'hydrogène et d'oxygène, les plaques électrolytiques peuvent avoir des orifices d'évacuation d'air respectifs placés dans l'alignement du tube d'échappement. In this hydrogen and oxygen producing apparatus, the electrolytic plates may have respective air exhaust ports placed in alignment with the exhaust tube.

Dans cet appareil de production d'hydrogène et d'oxygène, la chambre peut comprendre un interrupteur commandé par le niveau de liquide qui sert à commander ladite installation d'alimentation en solution électrolytique. In this apparatus for producing hydrogen and oxygen, the chamber may include a switch controlled by the level of liquid which is used to control said installation for supplying electrolytic solution.

Cet appareil de production d'hydrogène et d'oxygène peut comprendre en outre un clapet anti-retour placé entre le tube d'entrée d'eau et l'installation d'alimentation en solution électrolytique. This hydrogen and oxygen production device may also include a non-return valve placed between the water inlet tube and the installation for supplying electrolytic solution.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, à lire en référence aux dessins d'accompagnement, dans lesquels
la figure 1 est une vue écorchée d'un appareil de production d'hydrogène et d'oxygène selon la présente invention,
la figure 2 est une vue en coupe de l'appareil de production d'hydrogène et d'oxygène représenté en figure 1,
la figure 3 est une vue en élévation et en perspective d'un appareil de production d'hydrogène et d'oxygène selon l'art antérieur,
la figure 4 est une vue en coupe de l'appareil de production d'hydrogène et d'oxygène représenté en figure 3,
la figure 5 est une vue en élévation et en perspective d'une autre structure d'appareil de production d'hydrogène et d'oxygène selon l'art antérieur, et
la figure 6 est une vue en coupe de l'appareil de production d'hydrogène et d'oxygène représenté en figure 5.The present invention will be better understood on reading the following detailed description, to be read with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is a cutaway view of an apparatus for producing hydrogen and oxygen according to the present invention,
FIG. 2 is a sectional view of the apparatus for producing hydrogen and oxygen represented in FIG. 1,
FIG. 3 is a view in elevation and in perspective of an apparatus for producing hydrogen and oxygen according to the prior art,
FIG. 4 is a sectional view of the apparatus for producing hydrogen and oxygen represented in FIG. 3,
FIG. 5 is a view in elevation and in perspective of another structure of an apparatus for producing hydrogen and oxygen according to the prior art, and
FIG. 6 is a sectional view of the apparatus for producing hydrogen and oxygen shown in FIG. 5.

Si on se reporte aux figures 1 et 2, la présente invention comprend une chambre électrolytique 1, un premier tube de guidage 2, un deuxième tube de guidage 3, une installation de refroidissement 4 et une installation 5 d'alimentation en solution électrolytique. With reference to FIGS. 1 and 2, the present invention comprises an electrolytic chamber 1, a first guide tube 2, a second guide tube 3, a cooling installation 4 and an installation 5 for supplying electrolytic solution.

La chambre 1 comprend un tube de sortie d'eau 11, un tube d'entrée d'eau 12 et un tube d'échappement 13 partant de deux flasques placés en ses deux extrémités opposées, une pluralité de plaques électrolytiques 14 couplées à une source d'énergie en courant continu, et un dispositif 15 d'affichage du niveau de liquide placé sur l'extérieur. Le bas des plaques 14 comporte un premier trou 141 et le haut des plaques comporte un deuxième trou 142, un orifice 143 d'évacuation d'air étant placé au-dessus du deuxième trou 142. Le dispositif 15 d'affichage du niveau de liquide comporte un interrupteur 151 commandé par le niveau de liquide. Chamber 1 comprises a water outlet tube 11, a water inlet tube 12 and an exhaust tube 13 starting from two flanges placed at its two opposite ends, a plurality of electrolytic plates 14 coupled to a source of direct current energy, and a device 15 for displaying the level of liquid placed on the outside. The bottom of the plates 14 has a first hole 141 and the top of the plates have a second hole 142, an air outlet hole 143 being placed above the second hole 142. The device 15 for displaying the level of liquid includes a switch 151 controlled by the liquid level.

Le premier tube de guidage 2 est monté dans les premiers trous 141 à l'intérieur de la chambre 1 et est raccordé au tube 1 1 de sortie d'eau en comportant une pluralité d'orifices 21 de différents diamètres. The first guide tube 2 is mounted in the first holes 141 inside the chamber 1 and is connected to the tube 1 1 of water outlet by having a plurality of orifices 21 of different diameters.

Le deuxième tube de guidage 3 est monté dans les deuxièmes trous 142 à l'intérieur de la chambre 1 et est raccordé au tube 12 d'entrée d'eau en comportant une pluralité d'orifices 31 de différents diamètres. The second guide tube 3 is mounted in the second holes 142 inside the chamber 1 and is connected to the water inlet tube 12 by comprising a plurality of orifices 31 of different diameters.

L'installation de refroidissement 4 est branchée entre les tubes 1 1 et 12 d'entrée et de sortie d'eau pour refroidir la solution électrolytique extraite de la chambre 1 et permettre de renvoyer la solution électrolytique refroidie dans la chambre 1. L'installation de refroidissement 4 peut comprendre un serpentin métallique apte à entraîner la solution électrolytique du tube 11 de sortie d'eau au tube 12 d'entrée d'eau et un ventilateur capable de créer des courants qui vont refroidir le serpentin métallique. Selon une autre possibilité, l'installation 4 peut utiliser de l'eau de refroidissement ou un autre fluide caloporteur pour refroidir la solution électrolytique.  The cooling installation 4 is connected between the water inlet and outlet tubes 1 1 and 12 to cool the electrolytic solution extracted from the chamber 1 and allow the cooled electrolytic solution to be returned to the chamber 1. The installation cooling 4 may include a metal coil capable of driving the electrolytic solution from the tube 11 of water outlet to the tube 12 of water inlet and a fan capable of creating currents which will cool the metal coil. Alternatively, the installation 4 can use cooling water or another heat transfer fluid to cool the electrolytic solution.

L'installation 5 comprend une pompe à eau 51 commandée par l'interrupteur 151 commandé par le niveau de liquide du dispositif 15 d'affichage du niveau de liquide pour pomper de la solution électrolytique et l'envoyer dans le tube d'entrée d'eau 12, et un clapet antiretour 52 qui arrête le reflux de la solution électrolytique. Quand le niveau de la solution électrolytique dans la chambre électrolytique 1 chute en-dessous d'une fourchette prédéterminée, l'interrupteur 151 est déclenché pour fournir un signal à la pompe à eau 51 de l'installation 5 qui l'amène à pomper de la solution électrolytique pour l'envoyer dans la chambre 1. Quand le niveau de la solution électrolytique dans la chambre 1 dépasse une fourchette prédéterminée, l'interrupteur 151 commandé par le niveau du liquide est ouvert et la pompe à eau 51 est donc arrêtée. The installation 5 includes a water pump 51 controlled by the switch 151 controlled by the liquid level of the device 15 for displaying the liquid level to pump the electrolytic solution and send it into the inlet tube. water 12, and a non-return valve 52 which stops the reflux of the electrolytic solution. When the level of the electrolytic solution in the electrolytic chamber 1 drops below a predetermined range, the switch 151 is triggered to supply a signal to the water pump 51 of the installation 5 which causes it to pump from the electrolytic solution to send it to the chamber 1. When the level of the electrolytic solution in the chamber 1 exceeds a predetermined range, the switch 151 controlled by the level of the liquid is open and the water pump 51 is therefore stopped.

I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention.  It is understood that the foregoing description has been given purely by way of non-limiting illustration and that variants or modifications may be made thereto within the framework of the present invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Appareil de production d'hydrogène et d'oxygène caractérisé en ce qu'il comprend 1. Apparatus for producing hydrogen and oxygen, characterized in that it comprises une chambre électrolytique (1) dans laquelle sont disposées an electrolytic chamber (1) in which are arranged - une pluralité de plaques électrolytiques (14) électriquement reliées pour électrolyser une solution électrolytique en donnant de l'hydrogène et de l'oxygène, et - a plurality of electrolytic plates (14) electrically connected for electrolyzing an electrolytic solution by giving hydrogen and oxygen, and - un tube (11) de sortie d'eau, - a water outlet tube (11), - un tube (12) d'entrée d'eau et - a water inlet tube (12) and - un tube (13) d'échappement  - an exhaust tube (13) une installation (5) d'alimentation en solution électrolytique commandée pour pomper une solution électrolytique afin de l'envoyer dans ladite chambre; et an installation (5) for supplying an electrolytic solution controlled to pump an electrolytic solution in order to send it to said chamber; and une installation de refroidissement (4) raccordée entre lesdits tubes de sortie et d'entrée d'eau; lesdites plaques comportant des premiers trous respectifs (141) et des deuxièmes trous respectifs (142); a cooling installation (4) connected between said water outlet and inlet tubes; said plates having respective first holes (141) and respective second holes (142); un premier tube de guidage (2) étant monté dans lesdits premiers trous et raccordé audit tube de sortie d'eau en comportant une pluralite d'orifices radiaux (21) de différents diamètres; et a first guide tube (2) being mounted in said first holes and connected to said water outlet tube having a plurality of radial orifices (21) of different diameters; and un deuxième tube de guidage (3) étant monté dans lesdits deuxièmes trous et raccordé audit tube d'entrée d'eau en comportant une pluralité d'orifices radiaux (31) de différents diamètres. a second guide tube (3) being mounted in said second holes and connected to said water inlet tube by comprising a plurality of radial orifices (31) of different diameters. 2. Appareil de production d'hydrogène et d'oxygène selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites plaques électrolytiques ont des orifices d'évacuation d'air respectifs (143) placés dans l'alignement du tube d'échappement. 2. Apparatus for producing hydrogen and oxygen according to claim 1, characterized in that said electrolytic plates have respective air discharge orifices (143) placed in alignment with the exhaust tube. 3. Appareil de production d'hydrogène et d'oxygène selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre comprend un interrupteur (151) commandé par le niveau de liquide, qui sert à commander ladite installation d'alimentation en solution electrolytique. 3. Apparatus for producing hydrogen and oxygen according to claim 1, characterized in that said chamber comprises a switch (151) controlled by the level of liquid, which serves to control said installation for supplying electrolytic solution. 4. Appareil de production d'hydrogène et d'oxygène selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un clapet anti-retour (52) placé entre le tube d'entrée d'eau et l'installation d'alimentation en solution électrolytique.  4. Apparatus for producing hydrogen and oxygen according to claim 1, characterized in that it further comprises a non-return valve (52) placed between the water inlet tube and the installation of supply of electrolytic solution.
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