CH717891B1 - Vorrichtung zur Wasseraktivierung. - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur elektrophysikalischen und elektrochemischen Wasseraktivierung umfasst einen offenen Tauchreaktor (100) und eine Steuerung (200) zur Beaufschlagung von Elektroden des Tauchreaktors mit Gleichspannung, wobei der Tauchreaktor (100) in einen zu behandelndes Wasser (W) enthaltenden Tank (40) einsetzbar ist. Die Vorrichtung wirkt bakterizid, viruzid und fungizid.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrophysikalischen und elektrochemischen Wasseraktivierung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.

[0002] Die elektrochemische und elektrophysikalische Aktivierung von Wasser ist eine bekannte Technologie zur Aufrechterhaltung der Wasserqualität, insbesondere zur Keimfreihaltung von Wasser. Entsprechende auf dieser Technologie basierende Vorrichtungen werden z.B. von der Firma Zimmermann Verfahrenstechnik AG, 4142 Münchenstein, Schweiz unter der Markenbezeichnung Hydrolyte® vertrieben.

[0003] Der wesentlichste Bestandteil dieser bekannten elektrochemischen Wasseraktivierungsvorrichtungen ist ein Durchlauf-Elektrolysereaktor mit über eine Steuerung von Gleichstrom beaufschlagten Elektroden, wobei das zu behandelnde Wasser im Durchlauf elektrolytisch zersetzt wird. Die dabei entstehenden Reaktionsprodukte weisen eine viruzide, bakterizide und fungizide Wirkung auf und bleiben bis zu mehreren Stunden reaktionsfähig.

[0004] Durch die vorliegende Erfindung soll nun eine Vorrichtung zur elektrochemischen Wasseraktivierung geschaffen werden, die konstruktiv besonders einfach ist und zum Einbau in Wassertanks geeignet ist, so dass sie speziell für die Aufrechterhaltung der Wasserqualität bzw. Decontamination des Brauchwassers in Whirlpools, Schwimmbädern, Wohnwagen, Campern, Schiffen, Dekorationsbrunnen etc. eingesetzt werden kann.

[0005] Die Lösung dieser der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Vorrichtung gemass den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.

[0006] Zweckmassige und besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0007] Das Wesen der Erfindung besteht in Folgendem: Eine Vorrichtung zur elektrophysikalischen und elektrochemischen Wasseraktivierung umfasst einen Elektroden aufweisenden Elektrolysereaktor und eine Steuerung zur Beaufschlagung von Elektroden des Elektrolysereaktors mit Gleichspannung. Der Elektrolysereaktor ist als offener Tauchreaktor ausgebildet, der in einen Tank für zu behandelndes Wasser einsetzbar ist und mehrere Öffnungen aufweist, durch die Wasser in den Tauchreaktor eintreten und wieder aus diesem austreten kann. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, die Elektroden mit einstellbar konstantem Gleichstrom zu beaufschlagen.Durch die Ausbildung als Tauchreaktor kann die Vorrichtung konstruktiv sehr einfach und kostengünstig realisiert werden.

[0008] Vorteilhafterweise weist der Tauchreaktor zwei gleich ausgebildete Elektroden auf, die beide sowohl als Anode als auch als Kathode fungieren können, und ist die Steuerung dazu ausgebildet, die Polarität der die Elektroden beaufschlagenden Gleichspannung in einstellbaren Zeitabständen zu wechseln. Dies vereinfacht die Konstruktion der Vorrichtung weiter und zudem kann eine ungleichmässige Abnutzung der Elektroden vermieden werden.

[0009] Vorteilhafterweise bestehen die beiden Elektroden aus mit einem Mischoxid mehrfach beschichtetem Titan. Derart ausgebildete Elektroden sind für den Einsatzzweck der Vorrichtung besonders geeignet.

[0010] Vorteilhafterweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, die Elektroden mit einstellbar konstantem Gleichstrom im Bereich von 1 bis 5 A zu beaufschlagen. Dadurch kann die Vorrichtung optimal an unterschiedliche Wasserqualitäten angepasst werden.

[0011] Vorteilhafterweise ist die Steuerung für eine Stromversorgung aus einer 12 V bis 48 V Gleichspannungsquelle (Niederspannungsbereich) ausgebildet. Dies erleichtert den Einsatz der Vorrichtung in mobilen Wassertanks.

[0012] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Tauchreaktors der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Tauchreaktor der Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung mit in einen Wassertank eingebautem Tauchreaktor und Fig. 4 eine Variante des Tauchreaktors der Vorrichtung.

[0013] Die dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung zur elektrochemischen Wasseraktivierung umfasst gemäss Fig. 3 im Wesentlichen drei Komponenten, und zwar einen als Ganzes mit 100 bezeichneten Tauchreaktor, eine elektrische bzw. elektronische Steuerung 200 und eine Stromversorgung 300.

[0014] Der Aufbau des Tauchreaktors 100 geht aus den Figuren 1 und 2 hervor. Der Tauchreaktor 100 umfasst einen rohrförmigen Mittelteil 10, einen im Wesentlichen scheibenförmigen Deckelteil 20 und einen hohlkonischen Bodenteil 30. Die drei Teile des Tauchreaktors 100 bestehen vorzugsweise aus für den Kontakt mit Trinkwasser tauglichem Polyoxymethylene.

[0015] Die Wand des Mittelteils 10 des Tauchreaktors 100 ist von gleichmässig über ihren Umfang verteilten länglichen Öffnungen 11 durchbrochen, durch welche Wasser in den Tauchreaktor eintreten und wieder aus ihm austreten kann.

[0016] Im Inneren des Mittelteils 10 des Tauchreaktors 100 sind parallel im Abstand angeordnete längliche Elektroden 12 und 13 vorgesehen und im Deckelteil 20 befestigt, z.B. eingeschraubt. Die beiden Elektroden 12 und 13 sind über je eine durch den Deckelteil 20 verlaufende Kupferlitze 14 bzw. 15 elektrisch mit je einem Kabel 21 bzw. 22 verbunden. Eine Muffe 23 auf dem Deckelteil 20 dient zur dichten Befestigung der beiden Kabel 21 und 22 auf dem Deckelteil 20. Die Kupferlitzen 14 und 15 können durch die Seelen der beiden Kabel 21 und 22 gebildet sein. Auf den beiden Kabeln 21 und 22 sind äussere Schutzschläuche aus PTFE angebracht. Die beiden Kabel können selbstverständlich auch als einziges zweiadriges Kabel realisiert sein.

[0017] Die beiden Elektroden 12 und 13 sind gleich ausgebildet und bestehen aus Titan-Platten oder Titan-Streckmaterial und sind mit einem Mischmetalloxid wie Titanoxid, Rhodium, Ruthenium und Iridium mehrfach beschichtet. Die beiden Elektroden 12 und 13 sind mit dem gleichen Mischoxid beschichtet, so dass sie sowohl als Anode als auch als Kathode fungieren können.

[0018] Wie Fig. 3 zeigt, ist der Tauchreaktor 100 im praktischen Einsatz in einen Wassertank 40 eingebaut. Der das zu behandelnde Wasser W enthaltende Wassertank 40 umfasst einen Öffnungsstutzen 41 mit einem Verschlussdeckel 42, einen Wassereinlass 43, einen Wasserauslass 44 und einen Entlüftungsanschluss 45. Ferner befindet sich am Boden des Wassertanks 40 eine ringförmige Fassung 46, in welche der Tauchreaktor 100 mit seinem konischen Bodenteil 30 eingesetzt ist.

[0019] Die beiden Kabel 21 und 22 verbinden die Elektroden 12 und 13 des Tauchreaktors 100 mit der Steuerung 200, die von der Stromversorgung 300 gespeist wird. Bei der Stromversorgung 300 kann es sich beispielsweise um eine 12 V bis 48 V Gleichspannungsquelle, z.B. eine Auto-Batterie handeln. Die Versorgung durch das das öffentliche Stromnetz, z.B. 230 V, ist jedoch auch möglich, z.B. mittels eines geeigneten Adapters.

[0020] Die körperliche Grösse des Tauchreaktors 100 ist an die Grösse des Wassertanks 40 angepasst. Der Tauchreaktor 100 ist im Wassertank 40 so angeordnet, dass eine optimale, möglichst laminare Umströmung der Elektroden sichergestellt ist.

[0021] Im Betrieb der Vorrichtung beaufschlagt die Steuerung 200 die beiden Elektroden 12 und 13 mit Gleichspannung, wobei diese von der Steuerung 200 so geregelt wird, dass zwischen den Elektroden ein konstanter Gleichstrom fliesst. Der Gleichstrom kann an der Steuerung zwischen etwa 1 und 5 A einstellbar sein. Dadurch kann die Vorrichtung an Wasser unterschiedlicher Inhaltsstoffe und insbesondere quantitativ abweichenden Salzgehalts angepasst werden. Die Höhe der Gleichspannung passt sich dem Leitwert des Wassers an und wird je nach Wasserbeschaffenheit zwischen 5 und z.B. 48 VDC moduliert.

[0022] Die Steuerung 200 wechselt in einstellbaren zeitlichen Intervallen, z.B. halbstündlich, die Polarität der den Elektroden 12 und 13 zugeführten Gleichspannung, so dass die beiden Elektroden abwechselnd als Kathode und Anode bzw. umgekehrt arbeiten. Der Polaritätswechsel bietet den Vorteil, dass sich das an der jeweiligen Kathode aufbauende Calziumcarbonat löst und ausfällt. Desweiteren werden Kristallite durch das elektromagnetische Feld in Aragonite umgewandelt, welche sich als amorphe Schicht niederschlagen.

[0023] In Fig. 4 ist eine Variante des Tauchreaktors dargestellt. Der hier als Ganzes mit 101 bezeichnete Tauchreaktor unterscheidet sich vom Tauchreaktor 100 gem. Figuren 1-3 lediglich dadurch, dass der konische Bodenteil fehlt und er somit unten offen ausgebildet ist.

[0024] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur elektrochemischen und elektrophysikalischen Wasseraktivierung erzeugt eine grosse Menge von Bläschen-Clustern aus Sauerstoff und Wasserstoff. Die Vorrichtung erzeugt Radikale wie OH<->, O2<->, O2<2>-“ HO<-,>O3, welche in die Zellmembranen und Proteinhüllen penetrieren und sowohl Bakterien, Viren und die Sporen von Pilzen auf physikalischem Wege denaturieren. Die Vorrichtung reduziert den Kalkanteil im Wasser sigifikant, indem die Calzite sich an den negativ beaufschlagten Elektroden festsetzen und durch Umpolung abfallen und im Behälterboden sedimentieren. Die Vorrichtung wandelt die Calzite elektromagnetisch in Aragonite um, welche in der Folge nicht mehr als harte Kalkausfällungen, sondern als amorphe Gebilde sedimentieren.

[0025] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur elektrochemischen und elektrophysikalischen Wasseraktivierung ist konstruktiv extrem einfach und dadurch relativ kostengünstig herstellbar. Sie benötigt wenig Energie und kaum Wartung. Ausserdem kann sie ohne besonderen Aufwand in bestehende Wassertanks eingebaut werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur elektrophysikalischen und elektrochemischen Wasseraktivierung mit einem Elektroden (12, 13) aufweisenden Elektrolysereaktor und einer Steuerung (200) zur Beaufschlagung der Elektroden des Elektrolysereaktors mit Gleichspannung, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolysereaktor als offener Tauchreaktor (100; 101) ausgebildet ist, der in einen Tank (40) für zu behandelndes Wasser (W) einsetzbar ist und mehrere Öffnungen (11) aufweist, durch die Wasser in den Tauchreaktor eintreten und wieder aus diesem austreten kann, und dass die Steuerung (200) dazu ausgebildet ist, die Elektroden (12, 13) mit einstellbar konstantem Gleichstrom zu beaufschlagen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchreaktor (100; 101) zwei gleich ausgebildete Elektroden (12, 13) aufweist, die beide sowohl als Anode als auch als Kathode fungieren können, und dass die Steuerung (200) dazu ausgebildet ist, die Polarität der die Elektroden (12, 13) beaufschlagenden Gleichspannung in einstellbaren Zeitabständen zu wechseln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden (12, 13) aus mit einem Mischoxid mehrfach beschichtetem Titan bestehen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des konstanten Gleichstroms von 1 bis 5 A einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (200) für eine Stromversorgung aus einer 12 V bis 48 V Gleichspannungsquelle ausgebildet ist.