DE2208950A1 - Elektrolytzelle zum Sterilisieren von Trinkwasser und Wasser für Schwimmbecken - Google Patents

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Patentanwälte
Dipl.-Chem. I. SCHULZE es Heidelberg ι

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Abs. Dipl.-Chem. I. Schulze, Dipl.-Ing. E. Gutscher, Patentanwälte 1 UNSER ZEICHEN: 2J72 Heidelberg, GaisbergstraBe 3 _{|HR ZE},_CHEN.

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Slektrolytzelle zum Sterilisieren von Trinkwasser und Wasser für Schwimmbecken.

Die Erfindung betrifft eine Elektrolytzelle zum Sterilisieren von Trinkwasser und V/asser für Schwimmbecken, bei der in einem Gehäuse zwei im wesentlichen runde, ineinandergesteckte Elektroden eingesetzt sind, zwischen denen ein Durchlass für das zu sterilisierende Wasser frei ist. >

Bei einem bekannten Verfahren zum Sterilisieren von Trinkwasser und V/asser für Schwimmbäder wird leicht salzhaltiges Wasser zwischen den Elektroden einer Elektrolytzelle hindurehgeleitet, um im VJasser Chlor und andere Oxydationsprodukte, insbesondere Ozon, freizusetzen, die besondere desinfizierende Eigenschaften aufweisen.

Aufgrund des freiwerdenden Chlor ist die Agressivität des ElektroLyten gross und um die Lebensdauer der Elektroden zu

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verlängern, werden diese häufig aus Edelmetallen, vorzugsweise aus Platin, hergestellt oder zumindest durch einen Überzug aus Edelmetallen geschützt.

Wegen des hohen Preises der Elektroden aus Edelmetall oder auch nur der mit Platin beschichteten Elektroden ist es wichtig, dass kleine Elektroden verwendet v/erden. Aus diesem Grunde v/erden zweckmässigerweise zwei konzentrische Ringelelektroden benutzt, zwischen denen das Wasser geführt und hindurchgeleitet wird.

Bei diesen bekannten Zellen zirkuliert das Wasser axial zwischen den beiden Elektroden verhältnismässig langsam und auch wenn nur wenig hartes Wasser behandelt wird, lagert sich auf den Elektroden rasch Kalk ab und verringert deren Wirksamkeit und die Lebensdauer der Zelle.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Zelle mit konzentrisch angeordneten Elektroden zu schaffen, bei der die Bildung von Feststoffablagerungen auf den Elektroden verringert und die Lebensdauer der Zelle erhöht ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Elektrolytzelle der genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine oder mehrere Führungen für den Wassstrom vorgesehen sind, die diesem einen Spiraldrall mitteilen und die mit dem Durchlass verbunden sind.

Bei einer bevorzugten Ausführung form der erfindungsgemassen Elektrolytzelle besteht diese Führung aus schräg angeordneten Rohrstutzen, die stromaufwärts am Ende des ringförmigen Durchlasses eingesetzt sind, der zwischen den beiden Elektroden freigelassen ist und keinerlei Hindernisse aufweist.

Bei einer anderen Ausführung form kann die Führung auch durch einen oder mehrere Spiralgänge im Durchlass zwischen den Elektro-

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den gebildet sein. Ein solcher Spiralgang kann beispielsweise ein Spiralband sein, das lösbar zwischen die beiden Elektroden eingesetzt ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeicnnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt, bei dem das Mittelstuok der Zelle
weggelassen und dadurch die Zelle verkürzt dargestellt ist;

Fig. 2 eine verkleinerte Draufsicht auf eine in der Zelle angeordnete Platte; Lind

Fig. 2 eine vergrösserte Einseiansioht eines Elektrodenstückes

Die Zelle besteht aus einem Aussenmantel oder Gehäuse 1, das
sieh aus einem rohrförmigen Mittelkörper 1 und aus zwei identischen Endteilen 2 zusammensetzt. Diese beiden Endteile sind mit axial angeordneten Rohren (nicht dargestellt) versehen,
mi-; denen die Zelle angeschlossen wird und die den Wassereintritt und Wasseraustritt bilden.

Zwischen dem Mittelkörper 1 und den Endteilen 2 sind zwei identisch ausgebildete Auflageplatten 5 eingesetzt, die einen mittigen Kern 4 stützen. Jede dieser Auflageplatten ist mit fünf öffnungen 5 für den Wasserdurchtritt versehen.

Der Kern 4 weist an seinen Enden je eine Spitze 6 auf, die in mittig angeordnete Löcher in den Auflageplatten 3 gesteckt sind. Er ist von einer ringförmigen Innenelektrode 7 umgeben, die aus einer dünnen Platinfolie besteht, welche den Kern eng umschliesst.

Die Innenfläche des Mittelkörpers 1 ist mit einer dünnen Platinfolie belegt, die die ringförmige Aussenelektrode 8 bildet und die Innenelektrode 7 konzentrisch umgibt.

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Zwischen beiden Elektroden 7 und 8 ist ein Abstand vorgesehen, so dass hier ein ringförmiger Durchlass 9 für das zu sterilisierende Wasser gebildet wird, das die Zelle durchströmt.

Auf einer Aussenseite einer Jeden Auflageplatte 3 ist eine Klemme 11 angeordnet. Eine Stopfbüchse 12 dient als Dichtung zwischen der Auflageplatte und einem Platinleiter Ij5 bzw. der durch eine der Öffnungen 5 in der Auflageplatte hindurchgeht und am Ende der ihm zugeordneten Elektrode angeschweisst is.. Auf diese Weise werden die Elektroden durch ihre gegenüberliegenden Enden gespeist, so dass die Gleichförmigkeit des elektrischen Feldes gesichert ist, wodurch irgendwelche Kalkablagerungen aufgrund einer lokalen Überhitzung vermieden werden. Durch diese Massnahme wird eine bessere Ausnutzung des Metalls der Elektrode gewährleistet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Platinleiter Ij5 an der Innenelektrode 7* und zwar an deren unterem Ende angeschweisst. Die Platinfolie ist an dieser Stelle durch eine Aussenmanschette Ja verstärkt, die ebenfalls aus Platin besteht. Der Leiter 14 ist an dem entgegengesetzten Ende der Aussenelektrode 8 unteT Zwischenlegung einer Verstärkungsmanschette 8a angeschweJLsst (Fig. 1).

Der Mittelkörper 1 und die Endteile 2 bestehen beispielsweise aus Glas, während die Auflageplatten 3 aus Kunststoff hergestellt sein können. Jede Auflageplatte 3 ist zwischen den Enden des Mittelkörpers 1 und dem entsprechenden angrenzenden Endteil 2 sehr fest eingeklemmt. Die Klemmvorrichtung besteht aus zwei Bundflanschen 15, die miteinander durch Spannanker oder Zuganker 16 verbunden sind.

Die fünf Öffnungen 5 in den Auflageplatten 3 sind gleichmässig und winkelförmig um die Achse A-A der Zelle angeordnet. Die Achsen B-B dieser durch die Dicke der Auflageplatte durchgehenden öffnungen sind in Bezug auf die entsprechenden Rad ir. 1-

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ebenen in einem Winkel von etwa JO geneigt, derart, dass sie Rohrstutzen oder Führungsgänge bilden, die dem Wasser in dem durch die Elektroden 7 und 8 begrenzten Durchlass 9 einen Spiraldrall verleihen. Die dadurch hervorgerufene Spiralströmung des Wassers ist schematisch durch die Linien 17 dargestellt (Fig. 1).

Die Drehung des Wasserstromes in dem Durchgang bringt folgende Vorteile mit sich:

a) Das Wasser behält über den Hauptteil der Zellenlänge die' grösste in den Rohrstutzen der Öffnungen 5 erhaltene Geschwindigkeit bei und dadurch wird ein besseres Durchwirbeln und eine gleichmässigere Sterilisation erzielt.

o) Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft v/erden die Feststoffe von der Innenelektrode 7 entfernt gehalten, so dass diese Elektrode mit der kleinsten Oberfläche und der höheren Stromdichte auf diese V/eise verhältnismässig geschützt ist. o) Durch die grössere Geschwindigkeit, die dem Wasser in der Zelle verliehen werden kann, vfobei dieses im Behandlungskanal während einer sehr kurzen Zeitspanne verweilt, wird der grösste Teil der Verunreinigungen und Ablagerungen aus der Zelle mitgenommen.

d) Die Drehbewegung des Wassers trägt auch durch den sogenannten Zykloneffekt zu einem besseren Dekantieren der schweren Teilchen bei.

Andererseits wird in der erfindungsgemässen Zelle

e) ein gleichmässiges elektrisches Feld erzeugt, da die Elektroden Uuor ihre entgegengesetzt liegenden Enden gespeist werden, wodurch das elektrische Feld nahezu nur zwischen den direkt i'egenüberliegenden Flächen der Elektroden aufgebaut wird. Der Hüe^eri dor Außenelektrode 8, der an der Innenfläche des Mi t-

to!körpers 1 anliegt und die Innenfläche der Innenelektrode 7» <lUi am Kern h anliegt sind no dicht abgeschlossen, dass praktinir-, koine Ablagerungen oder irgendwelche Korrosionserschein auftreten.

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f) Die beiden auf Flachen anliegenden Elektroden, die keinerlei Führungsaufgaben haben, können sehr dünn ausgebildet sein, so dass sie vollständig aus Edelmetall bestehen können, ohne dass ihre Kosten zu hoch werden.

g) Der Zusammenbau der verschiedenen Gehäuseteile mittels unabhängigen Aussenflanschen und Stopfbüchsen bringt eine Vereinfachung der Glasteile mit sich.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform (nicht dargestellt) können die geneigten Rohrstutzen der öffnungen 5 konisch ausgebildet oder durch Düsen verlängert v/erden, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und .seine Drehung noch weiter beschleunigt wird.

Es können auch andere Führungsmittel für das Wasser vorgesehen werden, insbesondere eine oder mehrere Spiralwindungen (nicht dargestellt) in dem durch die Elektroden begrenzten Durchlass. Eine solche Führung kann beispielsweise durch ein im Durchgang eingesetztes Spiralband gebildet sein, das gegebenenfalls zwischen den beiden Elektroden eine Diagonalversteifung bildet.

Bei einer anderen Ausführungsform können die Endteile 2, die Trägerplatten 3 und der Mittelkörper 1 auch durch nur zwei Flansche zusammengehalten werden, die gegen die Endüeile geklemmt und durch Zug- oder Spannanker miteinander verbunden sind, die sich über die gesamte Länge der Sterilisiervorrichtung erstrecken.

Die Elektroden können auch aus anderen rostfreien Metallen hergestellt sein. Insbesondere die Innenelektrode kann auch aus einem Kohlestab bestehen.

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Claims (10)

P_a tentansprü c_h_e

1. Elektrolytzelle zum Sterilisieren von Trinkwasser oder Wasser für Schwimmbecken, bei der in einem Gehäuse zwei im wesentlichen runde, ineinander gesteckte Elektroden eingesetzt sind, zwischen denen ein Durchlass für das zu sterilisierende Wasser frei ist,

dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Führungen für den Wasserstrom vorgesehen sind, die diesem einen Spiraldrall mitteilen und die mit dem Durchlass (9) verbunden sind.

2. Elektrolytzelle nach Anspruch 1, dadurchggekennzeichnet, dass zur spiralförmigen Führung des Wassers am stromaufwärts liegenden Ende des Durchlasses (9) mindestens eine Öffnung (5) mit daran anschliessendem geneigtem Rohrstutzen angeordnet ist.

3. Elektrolytzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur spiralförmigen Führung des Wassers ein im Durchlass (9) angeordneter Spiralgang angeordnet ist.

4. Elektrolytzel'le nach Anspruch 1, deren Gehäuse aus einem Mittelkörper und zwei Endteilen besteht, an denen die Rohransätze für den Wassereintritt und -austritt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mittelkörper (1) und den jeweiligen Endteilen (2) Auflageplatten (j5) mit Öffnungen (5) für den Wasserdurchtritt eingesetzt sind und als Stütze für einen mittigen Kern (4) dienen, auf dem die Innenelektrode

(7) angeordnet ist.

5. Elektrolytzelle nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Aussenbereich der Auflageplatten (J) Klemmen (11) angeordnet sind, die mit der Innen- und Aussenelektrod-3 (7 und 8) über durch Stopfbüchsen (12) geführte Leiter (13 und 14) verbunden sind.

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6. Elektrolytzelle nach den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass die öffnungen (5) in den Auflageplatten (3) für den Durchtritt des Wassers zumindest in einer der Auflageplatten in Form von schrägen Rohrstutzen ausgebildet sind.

7. Elektrolytzelle nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endteile (2) gegen die Auflageplatten (j5) gedrückt sind, von denen jeweils eine zwischen einem Endteil und dem Mittelkörper (1) eingeklemmt und durch Zug- oder Spannanker (16) festgehalten ist, die zwischen zwei an dem Endteil (2) und den Mittelkörper (1) oder an den beiden Endteilen (2) anliegenden Flanschen (15) angeordnet sind.

8. Elektrolytzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden aus einer dünnen Edelmetallfolie bestehen, wobei die Innenelektrode (7) um den Umfang des mittigen Kernes (4) gelegt und die Aussenelektrode (8) auf der Innenfläche des rohrförmigen Mittelkörpers (1) aufgelegt ist.

9. Elektrolytelektrode nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines glelchmässigen elektrischen Feldes die Elektroden an ihren einander entgegengesetzten Enden angeschlossen und gespeist sind.

10. Elektrolytzelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralführung für das Wasser eine zwischen den beiden Elektroden eingesetzte Verstärkung und ein Abstandstück bildet.

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