Un clorinador de agua salada.

Un clorinador de agua salada (30) que incluye una célula de electrólisis que contiene un ánodo

(98) y un cátodo (94) y una rasqueta (102) que es movible con relación al cátodo para eliminar los depósitos de productos de electrólisis de una superficie del cátodo, en el que la rasqueta incluye partes de raspado (106) que están posicionadas y configuradas para ser auto-empujadas con respecto a la superficie del cátodo;

en el que el cátodo (94) es un electrodo de placa y la rasqueta (102) comprende lados opuestos (104), en el que las partes de raspado tienen forma de nervaduras (106) que se extienden entre los lados opuestos transversalmente en toda la superficie del cátodo;

en el que las partes de raspado (106) están formadas por un material elástico y tienen una configuración curvada, y en el que la rasqueta se mantiene en una posición con relación a la superficie de un cátodo de tal forma que las partes de raspado contactan flexiblemente con esa superficie debido a su curvatura.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AU2010/001202.

Solicitante: Davey Water Products Pty Ltd.

Nacionalidad solicitante: Australia.

Dirección: 6 Lakeview Drive Scoresby, VIC 3179 AUSTRALIA.

Inventor/es: LANCE, MARK, ANDREW, DAVIDSON,ROBERT BRUCE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS > PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS PARA LA... > Producción electrolítica de compuestos inorgánicos... > C25B1/26 (Cloro; Sus compuestos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/461 (por electrólisis)

PDF original: ES-2541612_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Un clorinador de agua salada

Campo técnico

La presente invención se refiere a un clorinador de agua salada. Una aplicación primaria de la invención se utiliza para el acondicionamiento del agua en una piscina; no obstante, son posibles otras aplicaciones en las que un cuerpo de agua salada requiere acondicionamiento por un agente oxidante para matar las bacterias y algas, por ejemplo instalaciones de acondicionamiento de aire de evaporación, fuentes y piscinas de spa.

Antecedentes

Los clorinadores de agua salada del tipo con el cual está relacionada la invención incluyen una célula de electrólisis para electrolizar sales de cloruro en el agua para generar cloro en un ánodo de la célula de electrólisis. El cloro reacciona con un hidróxido (es decir, hidróxido de sodio NaOH) en el agua (que, junto con gas hidrógeno se produce en el cátodo) para formar iones de hipoclorito (principalmente de hipoclorito de sodio - NaOCI) como el agente de esterilización primario.

Un problema con tales electroclorinadores es que las incrustaciones (principalmente sales de calcio) se depositan y acumulan en el cátodo, reduciendo de este modo la eficiencia de la producción de cloro por la célula. Este problema se ha tratado mediante la limpieza periódica de la célula, tanto manualmente retirándola del sistema de cloración y empapando/lavando los electrodos en ácido como automáticamente por el sistema incluyendo medios para la inyección de una dosis de ácido limpiador en la célula que permanece en la célula durante un tiempo predeterminado antes de ser bombeado fuera y dentro del cuerpo de agua salada. Ambos métodos de limpieza manual y automático, aparte de otros problemas, requieren consumidores que gestionen el ácido que generalmente no es aceptable para los consumidores.

Otro método para la reducción del problema de acumulación de incrustaciones ha sido invertir periódicamente la polaridad de los electrodos. No obstante, esto requiere circuitos de control más complejos y, por consiguiente, más caros y es necesario proporcionar revestimientos en todos los electrodos. También tiende a reducir la durabilidad de los electrodos.

Las patentes de Estados Unidos US 3.960.695 (P.S. Roller) , US 3.432.420 (Pei-Tai Pan) , US 3.822.017 (W. Rast) y US 4.668.369 (A.S. King) revelan el uso de rasquetas accionadas mecánicamente dentro de una célula de electrólisis para eliminar depósitos de un cátodo. El solicitante, no obstante, no está al tanto de ninguna de tales disposiciones que están actualmente en el mercado y asume que las disposiciones tal como han sido ejemplificadas por estas patentes de EE.UU. no han sido efectivas, tanto operacionalmente como por motivos de costes de fabricación elevados.

La presente invención trata el problema de la acumulación de incrustaciones en el cátodo de una manera que reduce las desventajas de los métodos de limpieza anteriores descritos anteriormente.

Revelación de la invención

De acuerdo con la presente invención se ha proporcionado un clorinador de agua salada (p. ej. para una piscina) incluyendo una célula de electrólisis que contiene un ánodo y un cátodo y una rasqueta que es movible con respecto al cátodo para eliminar los depósitos de los productos de electrólisis de una superficie del cátodo, donde la rasqueta incluye partes de raspado que están posicionadas y configuradas para ser auto-empujadas contra la superficie del cátodo.

De este modo, la invención proporciona una solución mecánica al problema de eliminación de incrustaciones del cátodo. Es decir, la incrustación se raspa físicamente de la superficie del cátodo. Preferiblemente las partes de raspado de la rasqueta están formadas por un material elástico y tienen una configuración curvada y la rasqueta se 55 mantiene en una posición con relación a la superficie del cátodo de tal forma que las partes de raspado contactan flexiblemente con esa superficie debido a su curvatura.

El cátodo es un electrodo de placas y la rasqueta comprende lados opuestos, donde las partes de raspado tienen forma de nervaduras que se extienden entre los lados opuestos transversalmente en toda la superficie del cátodo. Tales nervaduras, siendo elásticas y curvadas, son efectivamente muelles de láminas. Las nervaduras pueden aumentar en anchura desde uno de dichos lados opuestos a sus centros y, a continuación, disminuir en anchura desde sus centros al otro de dichos lados opuestos de tal manera que cada nervadura contacta flexiblemente con la superficie del cátodo con una presión sustancialmente igual a lo largo de la longitud de la nervadura.

El clorinador de agua salada incluye preferiblemente dos rasquetas, cada una para eliminar los depósitos de productos de electrólisis de una superficie respectiva opuesta del cátodo. Cada rasqueta incluye partes de raspado

que están posicionadas y configuradas como se ha descrito anteriormente. Preferiblemente, cada rasqueta está hecha de titanio, que es un metal que tiene suficiente flexibilidad y ductilidad para que las nervaduras se ajusten a las superficies del cátodo y contacten con ellas con la suficiente fuerza para raspar las incrustaciones. Este metal es también altamente resistente al entorno corrosivo que existe dentro de una célula de electrólisis. Alternativamente, las rasquetas podrían estar hechas de otro material apropiado, por ejemplo un plástico impregnado con fibras de vidrio para proporcionar una fricción de superficie incrementada para ayudar en la eliminación de incrustaciones.

Siendo el cátodo del clorinador de agua salada un electrodo de placas, las rasquetas podrían ser sustancialmente coextensivas en contorno periférico con el cátodo. También las rasquetas están creadas para minimizar la "degradación" de la superficie del cátodo por la rasqueta. Esto se logra minimizando el perfil de las rasquetas en ángulos rectos hasta las principales superficies de las placas de ánodo y cátodo. Las áreas del cátodo degradadas por las rasquetas pueden no producir cloro y, de este modo, minimizando la degradación de las superficies del cátodo por las rasquetas, se maximizará la producción de cloro. De este modo, la o cada rasqueta tiene preferiblemente una estructura de malla como se ha descrito anteriormente (es decir, una estructura que tiene lados opuestos entre los cuales las partes de raspado, nervaduras, se extienden) de tal manera que la degradación de las superficies del cátodo adyacentes se minimice.

Preferiblemente un marco, que puede estar hecho de un material de plástico, se proporciona para el montaje y posicionamiento de las rasquetas con respecto al cátodo. Tal marco con las rasquetas montadas en él, permite a la placa del cátodo estar localizada entre las rasquetas y estar mantenida entre ellas por las nervaduras elásticas. Es decir, el marco proporciona un medio para el montaje de las rasquetas para que sus partes de raspado estén posicionadas de tal manera que debido a su configuración (es decir, nervaduras curvadas) sean auto-empujadas (en virtud de la flexibilidad y la curvatura de las nervaduras) contra las superficies del cátodo adyacentes.

Un mecanismo en el clorinador de agua salada para mover relativamente las rasquetas y el cátodo es tal que preferiblemente las rasquetas y el cátodo son relativa y recíprocamente movibles y más preferiblemente tal mecanismo es operable para mover recíprocamente las rasquetas. No obstante, la invención está pensada para abarcar las disposiciones en las que se mueve el cátodo en lugar de las rasquetas o en las que ambos de mueven.

El mecanismo para mover relativamente las rasquetas y el cátodo puede incluir cualquier medio apropiado, tanto mecánico como eléctrico o ambos y puede, por ejemplo, ser... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un clorinador de agua salada (30) que incluye una célula de electrólisis que contiene un ánodo (98) y un cátodo (94) y una rasqueta (102) que es movible con relación al cátodo para eliminar los depósitos de productos de electrólisis de una superficie del cátodo, en el que la rasqueta incluye partes de raspado (106) que están posicionadas y configuradas para ser auto-empujadas con respecto a la superficie del cátodo;

en el que el cátodo (94) es un electrodo de placa y la rasqueta (102) comprende lados opuestos (104) , en el que las partes de raspado tienen forma de nervaduras (106) que se extienden entre los lados opuestos transversalmente en toda la superficie del cátodo;

en el que las partes de raspado (106) están formadas por un material elástico y tienen una configuración curvada, y en el que la rasqueta se mantiene en una posición con relación a la superficie de un cátodo de tal forma que las partes de raspado contactan flexiblemente con esa superficie debido a su curvatura.

2. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 1, en el que las nervaduras (106) aumentan en ancho de uno de dichos lados opuestos a sus centros y, a continuación, disminuyen en ancho desde sus centros al otro de dichos lados opuestos de tal forma que cada nervadura contacta flexiblemente con la superficie del cátodo con una presión sustancialmente igual a lo largo de la longitud de la nervadura.

3. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 1 o 2, que incluye dos rasquetas (102) , para eliminar cada una los depósitos de los productos de electrólisis de una superficie opuesta respectiva del cátodo (94) , en el que cada rasqueta incluye partes de raspado (106) que están posicionadas y configuradas para ser auto-empujadas contra la superficie adyacente del cátodo.

4. Un clorinador de agua salada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la o cada rasqueta (102) está hecha de titanio.

5. Un clorinador de agua salada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la o cada rasqueta (102) está hecha de plástico impregnado con fibras de vidrio.

6. Un clorinador de agua salada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que incluye un marco (110) para el montaje y posicionamiento de la rasqueta o rasquetas con respecto al cátodo.

7. Un clorinador de agua salada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que incluye un mecanismo (112, 114, 116; 180, 182) para mover relativamente la rasqueta o rasquetas y el cátodo.

8. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 7, en el que el mecanismo para mover relativamente la rasqueta o rasquetas y el cátodo mueven de manera relativamente recíproca la rasqueta o rasquetas y el cátodo.

9. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 8, en el que el mecanismo para mover de manera relativamente recíproca la rasqueta o rasquetas y el cátodo incluye un solenoide (114, 116) .

10. Un clorinador de agua salada según las reivindicaciones 7 a 9, en el que el mecanismo mueve recíprocamente la 45 rasqueta o rasquetas.

11. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, que incluye un alojamiento (80) que define una primera cámara (35) y una segunda cámara (37) , en el que la primera cámara proporciona la célula de electrólisis (34) y la segunda cámara contiene una bobina de solenoide (116) que es un componente de dicho mecanismo, en el que un núcleo movible (114) para la bobina de solenoide está ubicado dentro de la primera cámara y está fijado a la rasqueta o rasquetas, en el que la corriente eléctrica aplicada a la bobina de solenoide influye magnéticamente en el núcleo movible para mover la rasqueta o rasquetas con respecto al cátodo.

12. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 11, que incluye dos bobinas de solenoide axiales (116) y

dos núcleos movibles (114) , en el que la rasqueta o rasquetas se mueven recíprocamente activando alternativamente las bobinas de solenoide.

13. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 7, en el que el mecanismo para mover relativamente la rasqueta o rasquetas y el cátodo incluye un muelle de compresión (180) que funciona para mover recíprocamente la rasqueta o rasquetas.

14. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 13, en el que el muelle de compresión se mueve entre una primera condición relajada y una segunda condición comprimida en respuesta a cambios en la presión dentro de la célula de electrólisis (34) causados por el bombeo y no bombeo de agua salada a través del clorinador.

15. Un clorinador de agua salada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que incluye un alojamiento

(80) que define una primera cámara (35) y una segunda cámara (37) , en el que la primera cámara proporciona la célula de electrólisis (34) , y un circuito de control (36) para la célula de electrólisis se contiene en la segunda cámara.

16. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 15, en el que el circuito de control (36) incluye un sensor de flujo para detectar un flujo de agua salada a través de la célula de electrólisis y que funciona para causar que la energía eléctrica de la célula de electrólisis se desconecte cuando no haya flujo o un flujo bajo de agua salada a través de la célula de electrólisis y en el que el alojamiento (80) incluye un elemento de muro que divide el alojamiento para proporcionar las dos cámaras y el elemento de muro (88) incluye una región que constituye una parte operativa del sensor de flujo.

17. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 16, en el que el sensor de flujo incluye un calentador (160) y dos elementos receptivos de temperatura (162, 164) que están separados, en el que el calentador se utiliza para transferir calor al agua salada a través de la región del elemento de muro y los elementos receptivos de temperatura detectan diferencias en la energía requerida para mantener un primer sensor (162) adyacente al calentador a una temperatura superior en comparación con un segundo sensor de referencia (164) separado del calentador.

18. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 17, en el que uno de los elementos receptivos de temperatura (162, 164) está asociado operativamente con los componentes de medición de temperatura del circuito 20 de control.

19. Un clorinador de agua salada según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en el que el circuito de control (36) incluye componentes para la medición de la conductividad eléctrica entre dos ánodos en la célula de electrólisis para producir una lectura de conductividad de referencia.

20. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 19, en el que el circuito de control (36) es operativo, dependiendo de las mediciones de conductividad eléctrica entre el cátodo y un ánodo en comparación con la lectura de conductividad de referencia, para hacer funcionar la rasqueta o rasquetas para que el cátodo se limpie cuando una medición de conductividad eléctrica varíe de la lectura de conductividad de referencia por un valor de umbral predeterminado.

21. Un clorinador de agua salada según la reivindicación 15 como dependiente de la reivindicación 7, en el que el circuito de control (36) es operativo para el mecanismo para mover relativamente la rasqueta o rasquetas para mover la rasqueta o rasquetas de acuerdo con una programación basada en el tiempo.