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Einrichtung, um den Fliissigkeitsstand in elektrolytischen Zellen konstant zu halten und aus den Gasen mitgerissenen Elektrolyten auszuwaschen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung des Flüssigkeitsstandes in elektrolytischen Zellen in dem Falle, wo Batterien solcher Zellen verwendet werden, z. B. bei der Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff durch die Elektrolyse von Wasser, und wo es wesentlich ist, den Stand des Elektrolyten in jeder einzelnen Zelle konstant zu halten. damit die Batterie die grösste Leistungsfähigkeit aufweise.
Bei elektrolytischen Apparaten dieser Art waren Einrichtungen bekannt, bei welchen das Ergäuzungswasser oder sonstige Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsstandes in einen Behälter gefüllt wird, u. zw. unter Vermittlung eines durch einen Schwimmer gesteuerten Ventils : aus dem Behälter gelangt die Flüssigkeit in die Gasdome, die mit dem Elektrolyten in den Zellen in unmittelbarer Verbindung stehen, das aus den Domen entweichende Gas wird in die mit Wasser gefüllten Waschkammern herabgeführt und das Gas strömt durch dieses Wasser) an das es etwa mitgerissenen Elektrolyten abgibt.
Die Erfindung bezweckt, einfachere und gedrängtere Apparate zum Waschen der Gase und zum Konstanthalten des Elektrolytspiegels zu schaffen, wobei die Waschkammern einen Teil der Fordervorrichtung für die Flüssigkeit bilden und letztere ständig durch die Waschkammern zu den Zellen läuft, so dass aller aus den Gasen ausgewaschene Elektrolyt in die Zellen zurückkehrt und die Konzentration des Elektrolyten konstant erhalten wird.
Die Einrichtung kann in verschiedenen den jeweils verwendeten Zellen entsprechenden Weisen ausgeführt werden. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise ein !' derartige bei einer Batterie von Zellen zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser anwendbare Ausführungsform.
Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch die drei Kammern, Fig. ist ein Schnitt nach der Linie.'2,.'2 der Fig. 1. Fig. 3 ist eine Draufsicht der drei Kammern. Fig. 1- ist ein Schnitt nach der Linie 4, 4 der Fig. 1. Fig. 5 ist ein vergrösserter Schnitt des Regelungsschiebers für den Wasserzufluss, Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Schieberkolbeiis.
Bei der dargestellten Ausführungsform werden drei Kammern benutzt, durch die beiden äusseren untereinander gleichen Kammern a, a strömt der in den Zellen entwickelte Wasserstoff bzw. Sauerstoff, während in der dritten, mittleren Kammer ein Schwimmer für das Wasserzuflussventil angeordnet ist.
Jede der äusseren Kammern a stellt ein geschlossenes Gefäss von rechteckiger oder ähnlicher Gestalt dar und weist nahe an einem Ende eiu weites bis au den Boden reichendes Rohr c auf. In das obere, trichterförmig erweiterte Ende d dieses Rohres wird destilliertes Wasser durch ein Zulaufrohr geleitet.
In der Kammer ist nahe dem ändern Ende eine zylindrische, konische oder andere geschlossene Gasverteilungsbrause f eingesetzt, deren untere Fläche gelocht ist und in deren oberes Ende ein Rohr 9 von einem aus der Batterie von Zellen wegführenden Hauptrohr
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Rohr getragen, so dass die Höhenlage der Brause in der Kammer durch Drehung der Stellmutter j auf dem Gewindeteil des Rohres 9 geregelt werden kann.
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Ein weiteres, vom Deckel abgehendes Rohr 11 : führt das Gas zum Gasbehälter oder der Pumpe.
Die mittlere Kammer b ist gleichfalls von rechteckiger Gestalt und ein Wasserrohr l führt von jeder Seitenkammer durch das obere Ende der mittleren Kammer bis nahe an deren Boden. Ausserdem führt ein Wasserrohr vom Boden der mittleren Kammer durch Zweigrohr zur Batterie von Zellen, diese Zweigrohre sind isoliert, beispielsweise durch Einschaltung von Glasröhre.
Im Behälter b ist ein Schwimmer n angeordnet, in dessen Oberteil eine Schraubenspindel 0 eingeschraubt ist, deren oberes Ende in ein Muttergewinde am Ende des hohlen Teiles p eingeschraubt ist und eine Gegenmutter trägt, so dass durch weiteres Hineinschrauben oder Herausschrauben der Stange in bzw. aus dem Teil p der Abstand des Schwimmers vom Teil p und damit die Stellung geregelt werden kann, in welcher der Schwimmer in Tätigkeit tritt.
Der Teil ist am oberen Ende mit einem Ende eines Hebels fi gelenkig verbunden, der am andern Ende bei l'oben auf der Kammer gelagert ist und an einem zwischen diesen beiden Enden liegenden Punkt mit einer Gabel am unteren Ende der lotrechten Spindel s eines Nadelventils gelenkig verbunden ist, welche den Zulauf vom Leitungsrohr zu den Rohren e überwacht. Im allgemeinen ist es wünschenswert, dass der Flüssigkeitszulauf zu den beiden äusseren Kammern gleich ist, es ist deshalb empfehlenswert, die besonders in Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform eines Nadelventils zu benutzen, bei welcher das Ende der Stange s zu einer konischen Spitze abgedreht ist und in eine Öffnung in der das Wasserrohr abschliessenden Scheibe t eintritt.
Die Ventilspindel trägt einen in einem Zylinder v beweglichen Schieber u und besitzt zwei Reihen kleiner einander diametral gegenüberliegende Öffnungen 1 (' oder auch Schlitze, welche bei offenem Ventil sich vor Öffnungen stellen, die in die zugehörigen Speiseleitungen e führen.
Wenn es infolge der Stellung der Kammer oder aus andern Gründen erwünscht ist, dass der Wasserzufluss in eine Kammer er grösser ist als in die andere, so kann dies leicht dadurch erreicht werden, dass man die Öffnungen M'an der dieser Kammer zugeordneten
Seite des Kolbenschieber vergrössert.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende : Es strömt Wasser aus irgendeiner
Quelle durch den Schieber und die Speiseleitungen p in die beiden Seitenkammern s und von da durch das Rohr Mt und die davon abzweigenden Rohre in die Zellen. Der Schwimmer ist derart eingestellt, dass er den Wasserzufluss absperrt, wenn der Flüssigkeitsstand in den
Zellen und daher auch im Behälter die erforderliche Höhe erreicht. Diese Wirkung ist eine fortdauernde und selbsttätige, während der Elektrolyt in den Zellen verbraucht wird und verdunstet. Gleichzeitig werden die in den Zellen entwickelten Gase in die Brausen f in den Seitenkammern a geleitet und werden, indem sie durch das darin enthaltene Wasser in.
Blasen aufsteigen, gewaschen, wobei sie allen etwa mitgerissenen Elektrolyten abgeben, bevor sie zu den Gassammlern oder Pumpen weitergehen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Behälter b zwischen den Kammern ci, doch kann diese Anordnung je nach den obwaltenden Raumverhältnissen abgeändert werden.
Es können z. B. die beiden Kammern a nebeneinander angeordnet sein und die Kammer b an einer Seite oder vor denselben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung, um den Flüssigkeitsstand in elektrolytisehen Zellen konstant zu halten und aus den Gasen mitgerissenen Elektrolyten auszuwaschen, wobei für jedes Gas eine Waschkammer vorgesehen ist und der Flüssigkeitszutritt zu den Zellen durch ein durch einen
Schwimmer betätigtes Ventil geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitszutritt zu jeder Gaswaschkammer gleichzeitig durch einen in einer dritten Kammer oder Behälter untergebrachten Schwimmer gesteuert wird, in welchen Behälter die Flüssigkeit aus den Waschkammer fliesst und aus welchem die Flüssigkeit auf die Zellen verteilt wird, so dass der gesamte, aus den Gasen ausgewaschene Elektrolyt in die Zellen zurückkehrt und die Konzentration des Elektrolyten konstant erhalten wird.