Brevet FR2376227A1 — publié le 19780728

La présente invention concerne d'une manière générale la production de gaz, utilisables en premier lieu mais non pas exclusivement comme combustibles. Pour décomposer l'eau par électrolyse, il est nécessaire de faire passer un courant continu entre deux électrodes immergées dans un électrolyte approprié. Dans une telle électrolyse, une barrière de gaz d'un type quelconque est normalement placée entre les deux électrodes pour empocher que les gaz dégagés pendant l'électrotyse ne forment un mélange explosible. n a cependant constaté, condition que des précautions appropriées soient prises, que l'on peut permettre aux gaz de se mélanger et que l'on peut introduire le mélange dans un réservoir d'où il peut ensuite etre prélevé pour une utilisation quelconque.Etant donné que les gaz une fois mélangés forment un mélange explosible, ce mélange peut etre utilisé, par exemple, comme combustible pour un moteur à combustion interne. I1 est souhaitable pour une telle application que les gaz soient en outre mélangés avec une certaine proportion drair afin de pouvoir doser la force de l'explosion produite lorsque le mélange est allumé. Une des difficultés rencontrées avec l'électrolyse est le dépit de bulles des gaz sur les électrodes pendant l'électrolyse. Ces bulles de gaz limitent l'aire de surface active de l'électrode en contact avec l'électrolyte et empêchent la circulation d'un courant optimal entre les électrodes. Comme l'invention se rapporte des applications de ltélectro lyse où il est souhaitable que les gaz dégagés pendant l'électrolyse soient mélangés avec de l'air, il n'y a pas d'inconvénient à faire passer de l'air travers la cellule dans laquelle l'électrolyse est en cours. Cet air traversant la cellule peut etre dirigé le long des électrodes de manière qu'il entrains les bulles de gaz adhérant sur les électrodes. Selon l'invention, une cellule électrolytique, comprenant un bac étanche au gaz, une série d'électrodes mutuellement espacées et électriquement isolées disposées dans ce bac, les électrodes étant divisées en deux groupes, un des groupes étant susceptible d'être connecté a une source de courant positive et l'autre à une source de courant négative, une électrode d'un groupe étant suivie chaque fois d'une électrode de l'autre groupe, de même qu'un dispositif de support pour supporter la série d'électrodes dans le bac, est essentiellement caractérisée en ce que le dispositif de support est un support vertical tubulaire placé au centre du bac, dont l'extrémité supérieure dépasse du bac et est susceptible d'entre raccordée a une source d'air comprimé, et dont l'extrémité inférieure forme une sortie d'air située sous la série d'électrodes, la cellule comprenant en outre une sortie de gaz pour l'échappement de l'air insufflé dans la cellule à travers le support central et des gaz-produits par électrolyse et mélangés avec cet air. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une coupe verticale schématique d'une cellule électrolytique selon un exemple de réalisation de l'invention - la figure 2 est une coupe analogue d'une cellule selon une variante de réalisation de l'invention ; et -la figure 3 est une coupe transversale prise suivant la ligne III-III de la figure 2. La cellule représentée sur la figure 1 comprend un bec 10 étanche au gaz qui est formé de façon connue d'un matériau qui ne peut pas etre corrodé, d'une matière plastique par exemple. Un groupe de cathodes Il et un groupe d'anodes 12 sont supportés dans la cellule par un support central 13 qui est électriquement isolant et sur lequel les cathodes et les anodes sont maintenues espacées les unes des autres par des entretoises isolantes 14. Toutes les anodes 12 sont connectées en parallèle à une borne positive 15 et toutes les cathodes 11 sont connectées en parallèle à une borne négative 16, les connexions étant indiquées en pointillé sur le dessin.Les cathodes et les anodes sont de préférence des plaques discordes d'un métal approprié compatible-avec la composition de l'électro utilisé, de maniere à conférer une durée de service satisfaisante a la cellule. La forme des plaques peut correspondre a la forme de la section droite du bac, laquelle peut entre circulaire, comme c'est le cas dans les exemples représentés, mais qui peut également avoir d'autres formes. Le support central 13 a de préférence la forme d'un tube dont l'extrémité supérieure 26 dépasse en haut du bac. L'extrémité inférieure 18 du tube dtant ouverte, de l'air peut être pompé dans la cellule à travers le support central 13. L'air sortant de l'extrémité inférieure 18 du tube monte ensuite a travers l'électrolyte. L'air ainsi insufflé produit le brassage permanent de l'électrolyte et contribue ainsi a l'enlèvement rapide des bulles de gaz qui risquent d'adhérer aux électrodes. Les électrodes de l'exemple représenté sur les figures 2 et 3 présentent des trous 17. Dans ce mode de réalisation, le support tubulaire central 13 est de préférence pourvu d'au moins un orifice de sortie d'air latéral 19 près de son extrémité inférieure 18. Cette dernière supporte un déflecteur 20 en forme de coupelle qui dirige l'air sortant de l'orifice 19 vers le haut et à travers les trous 17 des électrodes. Les bulles de gaz qui adhèrent aux électrodes sont ainsi délogées encore mieux. La cellule comprend en outre une sortie de gaz 21, travers laquelle peuvent 8tre expulsés l'air introduit dans la cellule avec les gaz produits par l'électrolyse. Le mélange gazeux sortant ainsi de la cellule peut Entre dirigé dans un réservoir (non représenté). Si désiré un tel réservoir peut etre conçu pour recevoir des gaz sous pression, auquel cas l'air pompé dans la cellule aura la pression requise. Un sécheur de gaz (non représenté) peut etre placé entre la sortie de gaz 21 et le réservoir. Bien que l'électrolyse produise une quantité considérable de chaleur, il peut néanmoins être avantageux d'installer, de préférence dans le fond de la cellule, un appareil de chauffage pour accélérer le chauffage de l'électrolyte et porter ainsi la cellule le plus rapidement possible b son état de fonctionnement optimal. I1 est préférable de prévoir également des dispositifs connus pour limiter le courant électrique afin de pouvoir régler l'intensité de l'action électrolytique. Il est possible en plus de prévoir un dispositif pour l'introduction automatique d'eau dans la cellule afin de compenser la baisse du niveau de l'électrolyte pendant l'utilisation. Bien que le mélange d'hydrogène et d'oxygène produise un mélange explosible dangereux, la mise en oeuvre de l'invention telle que décrite dans ce qui précède réduit le'risque d'une explosion à un minimum. Les gaz produits peuvent Entre utilisés par exemple, comme combustible pour un moteur à combustion interne. Pour cette application en particulier, comme déjà mentionné, il est souhaitable de mélanger les gaz produits pendant l'électrolyse avec de l'air suivant une proportion donnée, afin de pouvoir doser la force produite par l'explosion au moment de l'allumage du mélange dans le cylindre ou dans les cylindres- du moteur. Bien que la description qui précède porte sur l'utilisation d'un mélange gazeux comme combustible, il est évident que les gaz produits peuvent Entre séparés par des techniques connues pour pouvoir être utilisés séparément. REVENDICATIONS 1. Cellule électrolytique, comprenant un bac étanche au gaz, une série d'électrodes mutuellement espacées et électriquement isolées disposées dans ce bac, les électrodes étant divisées en deux groupes un des groupes étant susceptible d'entre connecté à une source de courant positive et l'autre à une source de courant négative, une electrode d2un groupe étant suivie chaque fois d'une électrode de l'autre groupe > de même qu'un dispositif de support pour supporter la série d'électrodes dans le bac, caractérisée en ce que le dispositif de support est un support vertical tubulaire placé au centre du bac, dont l'extrémité supérieure dépasse du bac et est susceptible d'centre raccordée b une source d'air comprimé, et dont l'extrémité inférieure forme une sortie d'air située sous la série d'électrodes, la cellule comprenant en outre une sortie de gaz pour l'échappement de l'air insufflé dans la cellule à travers le support central et des gaz produits par I'électrolyse et mélangés avec cet air. 2. Cellule électrolytique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les électrodes sont des plagues discordes pourvues chacune d'une série de trous et supportées toutes sur le support central. 3. Cellule électrolytique selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure du support tubulaire central porte un disque déflecteur qui dirige l'air insufflé par ce support central en direction de l'électrode et à travers les trous prévus dans les électrodes. 4. Cellule électrolytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un appareil de chauffage placé à l'intérieur de la cellule sous les électrodes.