DE1517524B2 - Elektrolysegeraet zum chloren von wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrolysegerät zum Chloren von Wasser mittels durch Elektrolyse einer Kochsalzlösung erzeugter Bleichlauge, mit einem Salzbehälter zur Aufnahme der Kochsalzlösung, in den eine senkrecht angeordnete Elektrolysezelle hineinragt, die Elektroden mit flüssigkeitsdichter Stromzuführung sowie an ihrem oberen Ende eine Austrittsöffnung zum Einleiten der Bleichlauge in das Wasser aufweist und in die die Kochsalzlösung unten einleitbar ist.

Es wurde schon ein derartiges Elektrolysegerät offenkundig vorbenutzt, das als Ganzes in einen zu entkeimenden Wasservorrat, beispielsweise in das Becken eines Kleinschwimmbades, eingesetzt wird. Die Elektrolysezelle ragt bei diesem Gerät nach oben aus dem Salzbehälter heraus und weist dort außer der flüssigkeitsdichten Stromzuführung und Halterung für die Elektroden mehrere Öffnungen auf, durch die die sich bei der Elektrolyse entwickelnde Bleichlauge in den Wasservorrat gelangen kann. Außerdem tritt durch diese Öffnungen zu entkeimendes Wasser aus dem Wasservorrat in die Elektrolysezelle und über diese in den Salzbehälter ein. Zum Einführen der Bleichlauge in den Wasservorrat wird von dem Umstand Gebrauch gemacht, daß sich die Kochsalzlösung beim Elektrolysieren erwärmt und daß außerdem Gasblasen entstehen, wodurch die erzeugte Bleichlauge in der Elektrolysezelle nach oben gefördert wird und durch die Öffnungen im oberen Bereich der Elektrolysezelle in den zu entkeimenden Wasservorrat gelangt. Das offenkundig vorbenutzte Gerät hat nun verschiedene .Nachteile: Zum einen führt es zu einer verhältnismäßig hohen Bleichlaugenkonzentration in der unmittelbaren Umgebung des Elektrolysegeräts ', während an anderen Stellen des zu entkeimenden Wasservorrats keine oder eine zu geringe Bleichlaugenkonzentration besteht. Eine dosierte Bleichlaugenbeigabe über den gesamten Wasservorrat ist mit diesem Gerät also nicht möglich. Des weiteren muß es zum Beschicken mit neuem Kochsalz dem Schwimmbad entnommen werden; schließlich ist es überhaupt unerwünscht, Zusatzgeräte wie ein Elektrolysegerät im Schwimmbad selbst anordnen zu müssen, und dies gilt ganz besonders für stromführende Geräte; außerdem stört das im oberen Bereich der Elektrolysezelle in das Elektrolysegerät eintretende, kalte Frischwasser die an sich erwünschte und nach oben gerichtete Strömung in der Elektrolysezelle.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Elektrolysegerät der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß mit ihm eine gleichmäßige Beschikkung des zu entkeimenden Wasservorrats mit Bleichlauge möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, auf dem Salzbehälter einen im Zuge einer Leitung für das zu chlorierende Wasser anordenbaren Mischkopf vorzusehen, dessen Inneres über die Austrittsöffnung der Elektrolysezelle mit dieser, sowie unmittelbar mit dem Innern des Salzbehälters in Verbindung steht. Mit einem solchen Gerät kann also dem umgewälzten, zu entkeimenden Wasser in gleichbleibender und dosierter Weise Bleichlauge zugesetzt werden, das Gerät kann in jede Leitung mit beliebigem Druck eingebaut werden und außerdem kann sich die erwünschte, nach oben gerichtete Strömung in der Elektrolysezelle ungestört ausbilden. Trotz all dieser Vorteile ist das erfindungsgemäße Gerät außerordentlich einfach im Aufbau, da die durch Elektrolyse erzeugte Bleichlauge nicht durch Ventile, Schieber oder Dosierpumpen dem zu behandelnden Wasser zugeführt werden muß, denn die Steuerung der pro Zeiteinheit erzeugten und dem zu behandelnden Wasser zugeführten Bleichlaugenmenge erfolgt einzig und allein durch den leicht steuerbaren Stromdurchfluß durch die Elektrolysezelle.

Es ist zwar schon eine im Zuge einer Wasserleitung angeordnete Elektrolysezelle bekanntgeworden (DT-AS 1102 709), durch die eine verdünnte Kochsalzlösung von unten nach oben entlang von Elektroden hindurchströmt, jedoch ist diese Elektrolysezelle vom Salzbehälter vollständig getrennt und mit diesem über Schlauchleitungen verbunden, so daß sich ein verhältnismäßig komplizierter und nicht kompakter Aufbau ergibt und djese bekannte Konstruktion keine Anregung zur Lösung der Aufgabe vermitteln konnte, ein Elektrolysegerät mit einer mit dem Salzbehälter kombinierten Elektrolysezelle, bei dem keine Zwangsforderung der Salzlösung in die Elektrolysezelle hinein vorgesehen ist, so auszubilden, daß es im Zuge einer Wasserleitung angeordnet werden kann.

Es empfiehlt sich besonders, zur direkten Verbindung von Salzbehälter und Mischkopf ein in diesen hin-

einragendes Standrohr vorzusehen; vorzugsweise ragt dieses über eine seitlich in den Mischkopf einmündende Wasser-Zulaufleitung hinaus. Dadurch wird erreicht, daß die Öffnung des Standrohres nicht dem dynamischen Druck des zufließenden Wassers ausgesetzt ist, was verhindert, daß das während der Elektrolyse zum Flüssigkeitsausgleich in den Salzbehälter einströmende Wasser mit zu großer Strömungsgeschwindigkeit zufließt und dadurch hervorgerufene Verwirbelungen der Salzlösung im Salzbehälter zu einem Salzlösungszufluß schwankender Konzentration zur Elektrolyse führen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 4 und 5 sowie der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch dieses Elektrolysegerät.

Auf einem Salzbehälter 10, der einen Salz-Einfüllstutzen 11 aufweist, ist mit einer Dichtung 12 und Schrauben 14 ein Mischkopf 16 befestigt, der einen Zufluß- und einen Abflußstutzen 18 bzw. 20 hat. Diese können über zwei nicht dargestellte Absperrventile direkt in die Zuflußleitung zu einem Schwimmbecken eingeschaltet werden.

Vom Mischkopf aus ragt eine Elektrolysezelle 22 in den Salzbehälter hinein, die einen flüssigkeitsdichten Elektrodenkopf 24, ein Mantelrohr 26 und Elektroden 28 hat. Die wasserdichte Stromzuführung zu den Elektroden wird über ein Zuleitungskabel 30 bewirkt, das mit Hilfe einer Kabelverschraubung 32 in den Mischkopf eingeführt und im Elektrodenkopf 24 an die Elektroden angeschlossen ist. Von dem durch das , Mantelrohr umschlossenen Elektrolyseraum führt ein nicht dargestellter Durchgang bis zu einer Austrittsöffnung 34 im Mischkopf 16.

Der Mischkopfraum ist über ein Standrohr 36 direkt mit dem Salzbehälterinnenraum verbunden; dieses Standrohr ist in einer Deckplatte 38 des Salzbehälters 10 befestigt und ragt über den Zuflußstutzen 18 hinaus. Im Mischkopf 16 ist ferner ein Belüftungsventil 40 vorgesehen, das den Luftzutritt von außen nach innen gestattet, jedoch kein Wasser aus dem Mischkopf austreten läßt. Außerdem ist in die Deckplatte 38 ein Entlüftungsventil 42 eingeschraubt, das als Kugelrückschlagventil ausgebildet ist und den Luftaustritt vom Salzbehälterinnenraum in den Mischkopf gestattet. An das Entlüftungsventil schließt sich ein Rohrkrümmer 44 an, der in den Innenraum eines an der Deckplatte 38 befestigten, unten offenen Schutzrohres 46 mündet. Ein weiterer der Umlenkung der Salzlösung dienender, oben offener Umlenkzylinder 48 ist mit einem Bodenflansch 50 versehen, der eine Ablaßschraube 52 aufweist und mit Befestigungsschrauben 54 an einer Bodenplatte 56 des Salzbehälters 10 befestigt ist. In diese Bodenplatte ist eine weitere Ablaßschraube 58 und ein Ablaßhahn 60 für ein auf der Bodenplatte befestigtes Ablaßstandrohr 62 eingeschraubt.

Der dosierten Zuführung der Salzlösung zur Elektrolysezelle 22 dienende Löcher 64 und 66 sind im Umlenkzylinder 48 ungefähr in ein Viertel bis ein Fünftel seiner Höhe über der Bodenplatte 56 vorgesehen; bei einem typischen Durchmesser des Salzbehälters von 250 mm und einer Höhe von 370 mm weisen diese Löcher einen Durchmesser von ungefähr 2 mm auf.

Sämtliche Teile des Elektrolysegeräts sind vorzugsweise aus PVC und/oder ähnlichen Kunststoffen hergestellt, die korrosionsbeständig sind.

Die Wirkungsweise des Gerätes ist wie folgt:

Bei geschlossenem Ablaßhahn 60 wird über den Salz-Einfüllstutzen 11 Kochsalz bis ungefähr zur Höhe des oberen Randes des Ablaßstandrohres 62 in den Salzbehälter 10 eingefüllt, und zwar bei geschlossenen Absperrventilen in der Wasser-Zuflußleitung. Dann wird der Salzeinfüllstutzen mit einem Stopfen oder dergleichen verschlossen, und die Absperrventile werden geöffnet. Das Wasser fließt dann über das Standrohr 36 langsam in den Salzbehälter ein und löst eine gewisse Menge des Kochsalzes auf. Dabei wird Luft über die Austrittsöffnung 34 und das Entlüftungsventil 42 aus dem Salzbehälter verdrängt. Dann wird den Elektroden über eine Steuervorrichtung Gleichstrom zugeführt, und zwar entsprechend der zu erzeugenden Menge Bleichlauge. Die Kochsalzlösung wird der Elektrolysezelle 22 auf dem Umweg über die Räume zwischen Schutzrohr 46 und Umlenkzylinder 48 sowie dem Mantelrohr 26 zugeführt und elektrolysiert. Das entstehende Chlorgas geht teilweise sofort in Lösung, das restliche Chlorgas führt zusammen mit einer durch die Elektrolyse bewirkten Erwärmung zu einer aufwärts gerichteten Strömung der Bleichlauge, die zusammen mit dem nicht in Lösung gegangenen Chlorgas durch die Austrittsöffnung 34 in den Mischtopf entweicht und dort mit dem durchströmenden Wasser gemischt wird; dabei geht das restliche Chlorgas in Lösung. Gewisse durch den Durchmesser der Öffnungen 64 und 66 bestimmte Mengen der Kochsalzlösung werden der Elektrolysezelle auch schon nach kurzer Umlenkung zugeführt.

Die Steuerung der pro Zeiteinheit erzeugten Bleichlauge wird allein über die Steuerung der den Elektroden zugeführten Stromstärke vorgenommen, so daß beispielsweise an einem Galvanometer nach entsprechender Eichung direkt die pro Zeiteinheit erzeugten Chlormengen abgelesen werden können.

Zum Entleeren des Gerätes werden die Absperrventile in der Wasser-Zuflußleitung geschlossen, dann wird zunächst der Ablaßhahn 60 geöffnet, so daß Wasser und eventuell vorhandene Kochsalzlösung infolge Lufteintritte durch das Belüftungsventil 40 abfließen. Dann werden die Ablaßschrauben 52 und 58 geöffnet, worauf nach Lösen der entsprechenden Befestigungsschrauben das Gerät auch zerlegt werden kann.

Bei der reinen Chlorerzeugung werden zweckmäßigerweise Elektroden aus platiniertem Titan oder Graphit (Anode) und Silber (Kathode) verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrolysegerät zum Chloren von Wasser mittels durch Elektrolyse einer Kochsalzlösung erzeugter Bleichlauge, mit einem Salzbehälter zur Aufnahme der Kochsalzlösung, in den eine senkrecht angeordnete Elektrolysezelle hineinragt, die Elektroden mit flüssigkeitsdichter Stromzuführung sowie an ihrem oberen Ende eine Austrittsöffnung ϊο zum Einleiten der Bleichlauge in das Wasser aufweist, und in die die Kochsalzlösung unten einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Salzbehälter (10) ein im Zuge einer Leitung (18, 20) für das zu chlorierende Wasser anordenbarer Mischkopf (16) vorgesehen ist, dessen Inneres über die Austrittsöffnung (34) der Elektrolysezelle (22) mit dieser, sowie unmittelbar mit dem Inneren des Salzbehälters (10) in Verbindung steht.

2. Elektrolysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur direkten Verbindung von Salzbehälter (10) und Mischkopf (16) ein in diesen hineinragendes Standrohr (36) vorgesehen ist.

3. Elektrolysegerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr (36) über eine seitlich in den Mischkopf einmündende Wasser-Zulaufleitung (18) hinausragt.

4. Elektrolysegerät nach Anspruch 1, dadurch ge- , kennzeichnet, daß am Mischkopf ein Belüftungsventil (40) vorgesehen ist.

5. Elektrolysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Salzbehälter (10) und dem Mischkopf (16) ein als Rückschlagventil ausgebildetes Entlüftungsventil (42) angeordnet ist.

6. Elektrolysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkopf (16) am Salzbehälter (10) lösbar befestigt ist. -

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