Célula electrolítica mejorada para generar cloro en una piscina.

Dispositivo electrolítico (20) para la producción de cloro en una solución iónica acuosa,

en particular en una soluciónacuosa de NaCl, que comprende al menos una célula (1,2) incluyendo dos electrodos, un ánodo (22) y un cátodo (24),que definen placas (40,42) con un espesor fino, estando las placas (40,42) paralelas una respecto a la otra, teniendo elcátodo (24) una longitud y anchura predeterminada, teniendo el ánodo (22) una longitud y anchura predeterminada,caracterizado por el hecho de que el ánodo (22) se extiende físicamente más allá del cátodo (24), donde tanto lalongitud como la anchura del ánodo se extienden más allá de la longitud y anchura del cátodo.

Célula electrolítica mejorada para generar cloro en una piscina Campo de la invención [0001] Esta invención generalmente se refiere al campo de productos para piscinas automatizadas. Más particularmente, esta invención se refiere a células electrolíticas usadas para generar cloro para una piscina y hacerlo de una forma automática.

Antecedentes de la invención [0002] La generación de cloro o iones para una piscina ha sido muy conocida como de utilidad para una natación saludable y segura. Por ejemplo, agua mezclada con cloro es necesaria en la mayoría de las piscinas públicas y municipales de Estados Unidos y Canadá. El nivel de cloro debe ser regulado y ajustado cuidadosamente si es necesario en tales piscinas públicas para proporcionar a los nadadores, incluyendo niños pequeños un lugar seguro y saludable para bañarse y nadar.

Son muy conocidos los métodos manuales de añadir cloro al agua de nadar. El empleado/empleada de piscina toma precauciones para que no le caiga el cloro directamente encima y después añade las cantidades apropiadas al agua de la piscina. Varias pruebas se hacen en el agua de la piscina para asegurar que están presentes los niveles de concentración apropiados de cloro. Es también bien conocido que se utilizan otros elementos iónicos para tratar agua de piscina. Por ejemplo, el bromo también se usa de un modo similar al cloro para limpiar de forma segura el agua de piscinas.

Durante muchos años, han sido conocidos clorinadores automáticos. Los clorinadores automáticos conocidos incluyen medios para probar el agua de piscinas para determinar si está presente o no en el agua el nivel apropiado de cloro u otra mezcla iónica. Por ejemplo, en términos generales, los probadores buscan niveles de 2700 ppm. Cuando el nivel cae por debajo de ese nivel el clorinador automático se activa y añade cloro u otro ión al agua, aumentando el nivel hasta que se alcanzan 2700 ppm.

Estos clorinadores pueden ser muy caros. Por ejemplo, un clorinador automático común puede costar al consumidor hasta varios miles de dólares. Además, estos clorinadores caros son un poco frágiles y frecuentemente necesitan reparaciones costosas de necesidad o incluso sustitución.

De hecho, el pensamiento general ha sido hacer el ánodo recubierto más pequeño. El recubrimiento es un proceso costoso y en consecuencia el pensamiento convencional ha sido hacer el ánodo recubierto tan pequeño como sea posible. Como se describirá aquí, la teoría del solicitante de la invención no es sólo una desviación de la estructura, sino también del pensamiento convencional.

La patente U.S. 7, 014, 753 titulada generador de cloro de sal es referido como una referencia y un ejemplo de dispositivos previamente conocidos. Uno de los inventores de esta, entonces conocido como Joseph Hui, es el inventor aquí.

En el centro del clorinador automático moderno hay una célula electrolítica. Una célula típica de este tipo incluye dos electrodos, un ánodo y un cátodo en una solución salina como se ha descrito anteriormente con respecto a la patente ' 753. Una vez se aplica energía eléctrica a los electrodos, empieza una reacción química. En una solución de sal (NaCl) , el Cl es retirado y flota libremente en el agua, limpiando de forma segura el agua de la piscina.

Efecto de punto/borde:

Es bien conocido que hay un potencial eléctrico más alto en los bordes de un electrodo que en cualquier otro sitio. Estos bordes o puntos como son a veces conocidos, tienden a deteriorarse más rápido que cualquier otro sitio en el electrodo. El resultado es, por supuesto, un desgaste prematuro del electrodo. Es bien conocido que el primer fallo del electrodo ocurre en el borde, de hecho, el borde del punto. Finalmente, el electrodo o quizás el clorinador entero tiene que ser reparado antes de los debido.

El efecto de punto/borde conduce a manchado o parches que se crean en el recubrimiento de los electrodos. Cuanto mayor es la corriente que se genera por la célula, más rápidamente se extenderá tal manchado y más rápidamente se perderá el recubrimiento y más rápida será la destrucción del electrodo.

Claramente, evitando el inicio de la degradación en el borde del punto del electrodo, la longevidad aumentará espectacularmente. Si la presión de la actividad eléctrica en el borde del punto disminuye, disminuirá la presión sobre el electrodo, extendiendo nuevamente la longevidad del electrodo.

Lo que se necesita es un clorinador automático poco costoso, que no requiera reparación costosa y que sea fiable y pueda ajustarse en configuraciones de piscina existentes.

El documento WO 200/12830 A1 divulga un dispositivo electrolítico para la producción de cloro en una solución acuosa, que comprende una célula que incluye un ánodo y un cátodo, que definen placas paralelas finas, teniendo ambas una longitud y anchura predeterminada, donde el ánodo se extiende físicamente más allá del cátodo.

Resumen de la invención [0014] La estructura, conforme a la presente invención, es una celda electrolítica con una construcción particular. En una forma de realización, la célula incluye dos electrodos, un ánodo y un cátodo. En esta forma de realización, la longitud y anchura del ánodo exceden de la longitud y anchura del cátodo.

En otra forma de realización ejemplar conforme a las características de invención, se han apilado diferentes pares de electrodos o células. En esta configuración, cada uno de los electrodos forma placas y cada una de las placas está paralela una respecto a la otra. En una forma de realización ejemplar, la célula anteriormente descrita se usa como célula de apilamiento. En otra forma de realización ejemplar de la forma de realización de celda electrolítica de apilamiento, las placas de electrodo no son sólo paralelas, sino que además, las placas de electrodo son coincidentes, significando que el ánodo de célula 1 se extiende en el mismo plano que el ánodo de célula 2 y el cátodo de célula 1 se extiende en el mismo plano que el cátodo de célula 2.

Así, es un objeto de esta invención proporcionar una célula electrolítica con una construcción única, que fomente un funcionamiento eficaz y servicio fiable y construcción poco costosa.

Es otro objeto de esta invención proporcionar una célula electrolítica conforme a esta invención, que pueda ser apilada junto con otras células similares y formar una célula más grande con voltaje superior.

Es un objeto adicional de esta invención proporcionar tal célula sola o apilada que está fácilmente adaptada para el uso en un entorno de piscina para producir cloro u otros elementos iónicos para limpieza de agua de piscina de forma segura y eficaz.

En otra forma de realización ejemplar de la célula electrolítica conforme a la invención, el cátodo forma una configuración con forma de U y el ánodo encaja entre las paredes laterales.

En otras formas de realización ejemplares, al menos uno de los electrodos es hecho de un material semiconductor. Dicho material es titanio. En otra forma de realización ejemplar, al menos un electrodo es recubierto con resistencia a la corrosión material, por ejemplo, platino o paladio.

Conforme a los objetos descritos anteriormente y como se describirá más completamente a continuación, la célula electrolítica conforme a esta invención, comprende:

al menos una célula, incluyendo la célula dos electrodos, un ánodo y un cátodo; teniendo el cátodo una longitud y anchura predeterminada ; teniendo el ánodo una longitud y anchura predeterminada ;

caracterizada por el hecho de que el ánodo se extiende físicamente más allá del cátodo, donde tanto la longitud como la anchura del ánodo se extienden más allá de la longitud y la anchura del ánodo.

En otra forma de realización ejemplar, el espacio entre células es mayor que el espacio entre placas de electrodo. Se ha descubierto que donde las placas forman los electrodos se impiden cortocircuitos por tal configuración.

Mediante la extensión del ánodo, se aumenta el área de actividad eléctrica. Mediante el aumento del área de actividad eléctrica, la presión eléctrica se extiende sobre el área mayor, evitando también la degradación del punto/borde.

Es una ventaja de la celda electrolítica conforme a esta invención proporcionar tal célula que tiene la capacidad de proporcionar cloro en una piscina para una limpieza segura y eficaz del agua de la piscina.

Es una ventaja adicional del dispositivo de la presente invención proporcionar un dispositivo electrolítico de varias células con voltaje adicional y que proporcione un voltaje superior que... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo electrolítico (20) para la producción de cloro en una solución iónica acuosa, en particular en una solución acuosa de NaCl, que comprende al menos una célula (1, 2) incluyendo dos electrodos, un ánodo (22) y un cátodo (24) , que definen placas (40, 42) con un espesor fino, estando las placas (40, 42) paralelas una respecto a la otra, teniendo el cátodo (24) una longitud y anchura predeterminada, teniendo el ánodo (22) una longitud y anchura predeterminada, caracterizado por el hecho de que el ánodo (22) se extiende físicamente más allá del cátodo (24) , donde tanto la longitud como la anchura del ánodo se extienden más allá de la longitud y anchura del cátodo.

2. Dispositivo electrolítico (20) según la reivindicación 1, donde la longitud y anchura del ánodo (22) exceden al cátodo en hasta 2 cm.

3. Dispositivo electrolítico (20) según la reivindicación 1, donde la longitud y anchura del ánodo (22) exceden al cátodo

(24) en 0.5 cm.

4. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el cátodo (24) de una célula (1, 2) tiene forma de U incluyendo paredes extendidas (26, 28) y un elemento de unión (30) , y el ánodo (22) de una célula (1, 2) está localizado entre las paredes extendidas (26, 28) y el elemento de unión (30) .

5. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el cátodo (24) de una célula (1, 2) define dos placas (40, 42) , estando el ánodo (22) de la célula dispuesto entre dos placas (40, 42) .

6. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde hay una pluralidad de células apiladas, estando conectadas o bien en serie o en paralelo.

7. Dispositivo electrolítico (20) según la reivindicación 6, donde las placas (40, 42) de los electrodos de las células están todas en paralelo entre sí y no en el mismo plano.

8. Dispositivo electrolítico (20) según la reivindicación 7, donde las células están distanciadas entre sí, siendo el espacio entre las células preferiblemente mayor que el espacio entre las placas de electrodos.

9. Dispositivo electrolítico (20) según la reivindicación 6, donde cada una de las placas del ánodo (22) coincide una con la otra y donde cada una de las placas del cátodo (24) coincide con la otra.

10. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde cada ánodo (22) tiene forma de una placa gofrada o malla.

11. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde el ánodo es hecho de un óxido de varios metales.

12. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el cátodo es hecho de titanio.

13. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde el ánodo tiene un recubrimiento semiconductor.

14. Dispositivo electrolítico (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde el ánodo tiene un recubrimiento de titanio.