BR112013032314B1 - dispositivo para produzir hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso para tratamento de água, sistema de tratamento de água em geral, unidade para processamento remoto de dados, método para tratamento de água e método para processamento remoto de dados. - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA PRODUZIR HIPOCLORITO DE SÓDIO OU ÁCIDO HIPOCLOROSO PARA TRATAMENTO DE AGUA, SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA EM GERAL UNIDADE PARA PROCESSAMENTO REMOTO DE DADOS, METODO PARA TRATAMENTO DE AGUA E METODO PARA PROCESSAMENTO REMOTO DE DADOS. A invenção se relaciona a um dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou acido hipocloroso para tratamento de água, o dispositivo compreendendo: - um cilindro (16) para armazenar sal na forma sólida, adequado para ser fornecido diretamente pela tubulação de água a ser tratada sob pressão, e compreendendo um ou mais tubos que formam uma ou mais câmaras de eletrólise (15); - uma ou mais células eletrolíticas recebidas nas câmaras de eletrólise (15); os tubos do cilindro sendo perfurados para permitir que uma ou mais células eletrolíticas (42) entrem em contato com a água saturada por sal, evitando que as células eletrolíticas sofram curto-circuito pelo sal sólido. A invenção torna possível a produção de hipoclorito de sódio ou acido hipocloroso de agua saturada por sal em um cilindro, conectado diretamente a tubulação de água a ser tratada sem esta ultima estar sido carregada com sal.

Description

ESTADO DA TÉCNICA

Para tratar a água circulando nos sistemas de água de prédios, casas, comunidades, indústria em geral, bacias de retenção e piscinas para torná-la potável, adições de diferentes produtos químicos são comumente utilizados, por meio de bombas de medição mecânicas.

Estes sistemas são exatos e requerem uma supervisão quase diária. A manutenção é difícil e requer pessoal qualificado. Além disso, eles precisam de produção, transporte e armazenamento de produtos químicos perigosos.

Com o passar dos anos, diferentes técnicas surgiram no mercado para o tratamento de água potável. Podemos classificá-las em diversas categorias.

A primeira categoria, que parece ser maior, inclui sistemas que utilizam uma membrana de troca de íons que divide um tanque em dois compartimentos. O primeiro compartimento recebe um eletrodo grafite (o ânodo), que será imerso em uma solução saturada por sal (doravante NaCI). O segundo compartimento recebe o segundo eletrodo (o cátodo), geralmente feito de titânio. Ele serve apenas para troca elétrica entre os dois eletrodos, e não é imerso na salmoura, mas sim em água.

Uma corrente de baixa voltagem é enviada aos eletrodos para realização da eletrólise. Durante esta eletrólise, o NaCI irá se decompor em duas partes (HOCI e OCI ) para formar o ácido hipoclorose (HOCI) na forma gasosa. Este gás é então aspirado pelo efeito Venturi e é misturado com a água que será tratada.

Este princípio de operação é muito restritivo por diversos motivos:

Primeiro: para evacuar o gás formado durante a eletrólise, é necessário fornecer um sistema Venturi na tubulação. Este sistema reduz o diâmetro da tubulação e, portanto, sua taxa de vazão, de forma considerável.

Em segundo lugar: em uma bacia ou uma piscina, quando um flange é montado em uma tubulação, a taxa de vazão da água não é mais mantida e, consequentemente, a água que será filtrada não é filtrada corretamente. De fato, a entrega da bomba e o diâmetro do filtro foram selecionados durante o desenho da instalação, para um volume e uma taxa de vazão de água precisos. Caso estes parâmetros sejam alterados, a eficiência da filtração é reduzida.

Em terceiro lugar: o gás produzido nesta forma é perigoso e deve ser injetado na água imediatamente. Caso o fluxo de água seja reduzido ou seja quase zero, e se a eletrólise continuar a ocorrer, mas o sistema não apresentar um dispositivo de segurança, o gás produzido pode ser dispersado no ar, com riscos consideráveis de toxicidade para o usuário.

Quarto: a membrana separando o ânodo do cátodo no tanque é muito frágil. Ela não irá suportar muita água. Este é o motivo pelo qual os fabricantes recomendam o uso de um depurador de água contra corrente, ajuste a 0o TH. Outros incorporaram diretamente um depurador em seus sistemas. Este aparelho limita as taxas de vazão de água a ser tratada. Outros recomendam um cartucho cheio com resinas aniônicas, que irá capturar os íons de cálcio. A taxa de vazão de água a ser tratada é reduzida ainda mais.

Quinto: a maioria destes sistemas utiliza eletrodos grafite para o ânodo. O grafite tem uma vida útil muito curta (em média, 6 meses). Como um resultado, o sistema é restritivo em seu uso. Nestas condições, ele nâo é mais automático.

A segunda categoria está relacionada aos sistemas de eletrocloração, que produz o ácido hipocloroso, começando a partir de uma concentração precisa í de NaCI diluída na água de uma bacia ou de uma piscina. Estes sistemas estão limitados às bacias, reservas de água ou piscinas utilizando bombas de recirculação e não podem tratar a água diretamente.

O princípio operacional é o seguinte:

O sal é derramado na água que será tratada e a concentração de NaCI varia de 2 a 7 g por litro de água a ser tratada, dependendo da área de superfície das placas que constituem os eletrodos e a corrente faz o envio para estes.

A água carregada de sal passa por estes eletrodos de um tipo conhecido, sob condições de forma que o cloreto de sódio seja decomposto por reações eletroquímicas conhecidas, para obtenção da quantidade de hipoclorito de sódio necessária para manter um nível de cloro ativo que desinfete a água. Assim, o desinfetante é criado continuamente durante os ciclos de filtração. Ele age sobre as bactérias e outros micro-organismos, os destruindo e deixando a água segura.

Por outro lado, estes sistemas não podem ser utilizados para tratar a água de consumo, pois seu conteúdo de NaCI é muito alto. Eles também não podem I ser utilizados para tratar a água em diversos circuitos (como sistemas de água fria e sistemas de água quente em prédios, em um ambiente industrial, como torres de resfriamento ou comunidades ou em circuitos de aquecimento). A alta concentração de NaCI iria correr rapidamente as tubulações ou os componentes metálicos destas instalações.

Este princípio de operação é restritivo por diversos motivos:

Primeiro: A carga na bacia é grande (cerca de 500 kg para uma bacia de 100 m3). Esta carga é cara, e os profissionais que utilizam esta técnica devem armazenar uma grande quantidade de pallets de NaCI.

Segundo: NaCI é um produto muito corrosivo e a água carregada de NaCI irá danificar gradualmente os elementos que são imersos na água. Para bacias alinhadas com concreto, o alinhamento será gradualmente destruído. Em uma piscina, são as bordas que serão destruídas. Peças metálicas, como escadas também sofrerão deterioração muito rápida. Para uma capa de proteção, por exemplo, para uma piscina, seus componentes, como as hastes dos motores ou placas, também sofrerão deterioração.

A terceira categoria está relacionada aos sistemas que utilizam dois tanques separados. O primeiro tanque é cheio com água saturada por NaCI, na qual é realizada a eletrólise, para produzir o ácido hipocloroso. O ácido hipocloroso é então bombeado e injetado em um segundo tanque fechado e vedado, que serve para o armazenamento. Em seguida, uma segunda bomba irá aspirar este produto, que é um desinfetante poderoso, e injetá-lo no circuito da água que será tratada.

Este princípio operacional não é fácil de lidar, pois é muito técnico. Ele requer supervisão considerável por uma pessoa bem treinada, e não deve ser confiado a qualquer um. A instalação é uma fonte de problemas técnicos, especialmente as bombas de medição.

A quarta categoria está relacionada aos sistemas que realizam a eletrólise de água saturada por NaCI diretamente em um tanque conectado com a tubulação de água a ser tratada, seja pela aspiração da água carregada com ácido hipocloroso pelo efeito Venturi ou pela desgasificação natural do ácido hipocloroso diretamente na água a ser tratada.

Estes sistemas têm diversos problemas:

Primeiro: para sistemas que fazem a desgasificação diretamente na água a ser tratada, o método utilizado para realizar a eletrólise não é confiável o suficiente. De fato, eles utilizam os eletrodos que não são bipolares, pois são constituídos por grafite. O grafite tem uma baixa eficiência para a produção de hipoclorito de sódio. A saída média dos sistemas deste tipo é da ordem de 7 g/hora, o que não é muito econômico nem útil.

Segundo: Durante o uso, o cálcio presente na água se solidifica em um dos eletrodos e não ocorre mais a troca elétrica.

Terceiro: nesta configuração, os eletrodos, que não são separados por uma membrana, estão em contato direto com os pellets de sal sólido no tanque de armazenamento. Além disso, alguns destes pellets não irão se dissolver, pois a água é saturada por NaCI. Durante a eletrólise, os pellets de sal sólido irão promover curtos-circuitos entre os dois eletrodos. Como resultado, os eletrodos são rapidamente destruídos.

Quarto: o tanque no qual os eletrodos são inseridos não é muito prático. Os eletrodos são longos e são inseridos no alto. Quando for necessário substituí-los a sala na qual o aparelho está instalado deverá ter altura suficiente ou a substituição será impossível.

Quinto: eles não estão equipados com dispositivos de segurança para parar a produção do ácido hipocloroso e no caso de uma avaria, o gás pode ser comprimido e, assim, causar uma explosão.

Em conclusão, os sistemas deste tipo podem ser perigosos para o usuário e sua eficiência na produção de ácido hipocloroso é muito baixa.

Referências das patentes existentes relacionadas à invenção: EP0686709 / EP0909739 / W02009007691 / WO0118279 / W009300460 / EP1728768 / FR2888837 / W02006055361 / WO011/8279 / W003055806 / W003055806 / EP0063420 / EP0686709 / WO9951332 / W02010/0111989 / W02006/015071 / W02007092172 / US4596648 / FR2576325 / W02004108613 / W02005009906 / W02007092754 / W003055806.

A invenção propõe um dispositivo para a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso para o tratamento de água. Este dispositivo deve ser adequado para conexão direta com uma tubulação de água a ser tratada sob pressão, e inclui: - um cilindro para armazenar sal na forma sólida, adequado para ser fornecido diretamente pela tubulação de água a ser tratada sob pressão, e incluindo um ou mais tubos que formam uma ou mais câmaras de eletrólise. - uma ou mais células eletrolíticas recebidas em uma ou mais câmaras de eletrólise, que incluem os eletrodos: um ou mais tubos do cilindro sendo perfurado para permitir que uma ou mais células eletrolíticas entrem em contato com a água saturada por sal, evitando que os eletrodos de uma ou mais células eletrolíticas sofram curto-circuito pelo sal sólido originado no cilindro.

De acordo com uma configuração, o sal não está na água que será tratada.

De acordo com uma configuração, uma ou mais células eletrolíticas são inseridas em uma ou mais câmaras de eletrólise, sendo recebidas pelo aparafusamento de uma ou mais câmaras de eletrólise.

De acordo com uma configuração, o dispositivo inclui: no cilindro, uma parte que é plana sobre sua altura quase inteira para permitir a conexão e vedar a(s) câmara(s) de eletrólise recebendo a(s) célula(s) eletrolíticas; uma união da tubulação que permite que a parte superior a ser desmontada e separada da tubulação de água a ser tratada sob pressão.

De acordo com uma configuração, o dispositivo inclui: - três partes sobre a altura, a saber uma parte inferior que serve como apoio geral, uma parte central incluindo armazenamento do sal e fornecida para realizar a eletrólise, para produzir o hipoclorito de sódio ou o ácido hipocloroso, começando a partir da água saturada por sal e uma parte superior incluindo o fechamento do cilindro e a conexão com a tubulação de água a ser tratada, permitindo que a parte superior a ser desmontada e separada da tubulação de água a ser tratada.

De acordo com uma configuração, o dispositivo inclui: - uma eletroválvula destinada a ser aberta regularmente para permitir que os gases produzidos escapem e a fechar quando o dispositivo parar, para que a água contida no cilindro quase nunca entre em contato direto com a água que circula na tubulação da água a ser tratada sob pressão.

De acordo com uma configuração, um ou mais tubos do cilindro são perfurados para permitir que uma ou mais células eletrolíticas entrem em contato com a água saturada por sal, evitando que uma ou mais células eletrolíticas entre em contato direto com o sal sólido armazenado no cilindro.

De acordo com uma configuração, uma ou mais células eletrolíticas têm alternância de polaridade.

De acordo com uma configuração, uma ou mais células eletrolíticas são compostas de uma ou mais placas, preferencialmente com 2 a 20 unidades feitas de titânio cobertas com óxidos de metal.

A invenção propõe ainda um sistema de tratamento de água, incluindo o dispositivo mencionado acima para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso; uma tubulação de água a ser tratada sob pressão; uma união da tubulação e do cilindro do dispositivo; uma unidade de controle controlando a produção do hipoclorito de sódio ou o ácido hipocloroso.

De acordo com uma configuração, o sistema inclui um detector de fluxo que é posicionado na tubulação, a montante da união, para detectar se há ou não fluxo de água na tubulação, para que o dispositivo seja iniciado ou não, pela unidade de controle.

De acordo com uma configuração, o sistema inclui na tubulação: após o detector de fluxo e a montante da união e do dispositivo, um redox ou eletrodo amperométrico para analisar o poder oxidante da água para regular o poder oxidante da água ao permitir ou não a produção do hipoclorito de sódio ou do ácido hipocloroso; após o redox ou o eletrodo amperométrico, um eletrodo de pH, que torna possível analisar e regular o pH da água a ser tratada.

De acordo com uma configuração, o sistema inclui: - um controlador de pressão posicionado no cilindro do dispositivo em sua parte superior para detectar uma pressão em excesso, na qual a unidade de controle para a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso; - uma torneira de descarga, para permitir a manutenção do dispositivo.

De acordo com uma configuração, a tubulação inclui, a jusante da união com o dispositivo: - uma válvula esférica invertida, para interromper a circulação de água na tubulação, aspirando o ar e purificando a tubulação.

A invenção propõe ainda uma unidade para processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, e tal unidade inclui: - o sistema inclui o acima; e um sistema para transmissão de dados remotos para um armazenamento de dados centralizado em um servidor òu um solucionador de problemas remoto incluindo um dispositivo de comunicação remota, selecionado a partir do grupo que inclui um transportador do transmissor/receptor do conector de corrente, transmissor/receptor GPRS e um transmissor/receptor WIFI.

A invenção propõe ainda uma unidade para processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, e tal unidade inclui: - o sistema como mencionado acima, cuja unidade de controle inclui uma unidade para coletar dados no estado de operação e avarias do dispositivo; - um sistema para transmissão de dados remotos, o sistema sendo externo à unidade de controle e desenhado para se comunicar pela corrente transportadora com a unidade de coleta de dados. O sistema para transmissão remota dos dados inclui um modem para envio remoto dos dados coletados pela unidade coletora e recebidos pela unidade de controle; - software para processar os dados transmitidos pelo sistema para transmissão remota de dados através do modem.

A invenção propõe ainda um método de tratamento de água, incluindo fornecimento de um dispositivo como o acima para a produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso; conexão do dispositivo a uma tubulação de água a ser tratada sob pressão, para formar o sistema de tratamento de água, como acima; produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso por meio do sistema de tratamento de água; desinfecção da água a ser tratada por meio da produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso.

De acordo com uma configuração, a tubulação da água a ser tratada sob pressão é um cano de entrega de uma instalação de piscina. Por fim, a invenção propõe um método para processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, utilizando a unidade de processamento mencionada acima, e tal método inclui: - coletar dados sobre o estado da operação e das avarias do dispositivo pela unidade para coletar dados a partir do dispositivo; - comunicar os dados coletados pela unidade de coleta de dados pela corrente transportadora, ao sistema para transmissão remota dos dados; - transmitir os dados remotamente pelo sistema para transmissão remota dos dados, pelo seu modem, os dados sendo processados pelo software de processamento.

De acordo com uma configuração, o método inclui ainda, após processamento dos dados transmitidos remotamente: - adaptação do controle dò dispositivo pelo envio das instruções para adaptação do controle do dispositivo ao sistema para transmissão remota dos dados. O dispositivo, de acordo com a invenção, possibilita a retificação de desvantagens e defeitos das diferentes patentes definidas acima, nas referências. Em particular, ele melhora os métodos convencionais, no sentido de reduzir muito as cargas de sal que serão colocadas na água para as bacias, reservas ou piscinas. De fato, para sistemas que utilizam água carregada de sal, quando a lavagem do filtro é realizada, a água destas lavagens é descartada no ambiente natural e está água sobrecarregada com sal terá um efeito adverso sobre o meio-ambiente. A invenção também retifica este problema ao remover o sal da água destas instalações. Além disso, para tratar a água potável das comunidades, prédios, indústrias, para o tratamento de torres de resfriamento e de sistemas de água em geral, ela elimina as bombas de medição que geralmente são a fonte do problema. Ela também possibilita evitar o transporte e o armazenamento de produtos químicos perigosos, como cloro e derivados de cloro, especialmente se forem líquidos.

A desinfecção é uma etapa importante no tratamento de água. Ela tem um propósito higiênico, prevenindo a transmissão das várias doenças que são possíveis se a água não for bem tratada. Estima-se que uma criança morra a cada minuto, em algum lugar do mundo, devido à ingestão de água com qualidade ruim. A invenção é facilmente instalada e pode controlar rapidamente este problema com custos menores, em qualquer lugar do mundo. O dispositivo é proposto para o tratamento de água, como o tratamento de água potável de comunidades, prédios, indústria em geral, na indústria química, indústrias de tinta e cal, indústria alimentícia, indústria de vidros, indústria de papel, indústria farmacêutica, indústria têxtil, indústria de sínteses, indústria de descarte de resíduos, tratamento de torres de resfriamento, agricultura, bacias, reservas de água, piscinas e sistemas de água em geral.

De acordo com um aspecto da invenção, propõe-se o seguinte, em especial: Um dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso (que é um desinfetante poderoso), instalado diretamente na tubulação para circulação de água, com o fim de tratá-la. Tal sistema é composto de uma ou mais câmaras de eletrólise, na qual uma ou mais células eletrolíticas serão inseridas. Estas células eletrolíticas bipolares são compostas de diversas placas, com espessura suficiente para serem rígidas, e de um metal específico como titânio, coberto com óxidos de metal, como rutênio e irídio em diversas camadas sucessivas. As câmaras de eletrólise que receberão estas células eletrolíticas bipolares consistem em um tubo perfurado com orifícios com um diâmetro menor que o pellet de sal convencional, para preveηir que entrem em contato direto com o NaCI sólido, mas apenas em contato com a água saturada por NaCI. As câmaras de eletrólise, incluindo as células eletrolíticas bipolares, são inseridas em um cilindro sob pressão, no qual o sal é armazenado. Toda a operação é controlada por uma caixa de controle específica. Esta caixa permite a análise da concentração de oxidantes na água, bem como o pH da água. Ela inclui um dispositivo para transmitir os dados remotamente para um armazenamento de dados centralizado em um servidor ou para um solucionador de problemas remoto. O dispositivo de comunicação remota inclui uma unidade de comunicação remota formada a partir do grupo que inclui um transmissor/ receptor do conector da corrente transportadora, transmissor/receptor GPRS, transmissor/receptor de WIFI.

De acordo com um aspecto da invenção, um dispositivo é proposto para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, que inclui: um cilindro que irá permitir o armazenamento de sal e a inserção de um ou mais câmaras de eletrólise, nas quais uma ou mais células eletrolíticas bipolares serão parafusadas. Este cilindro é instalado na entrada de água principal para o tratamento de água potável de comunidades, prédios, indústria em geral, indústria química, indústrias de tinta e cal, indústria alimentícia, indústria de vidros, indústria de papel, indústria farmacêutica, indústria têxtil, indústria de sínteses, indústria de descarte de resíduos, tratamento de torres de resfriamento, agricultura, bacias, reservas de água, piscinas e sistemas de água em geral.

Ele é preferencialmente instalado na linha de entrega quando em uma piscina, uma bacia ou uma reserva.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, inclui: no cilindro, uma parte que é plana sobre sua altura quase inteira para permitir a conexão e vedar a(s) câmara(s) de eletrólise recebendo a(s) célula(s) eletrolítica(s). uma união com o diâmetro da tubulação a ser tratada. uma união dos tubos que permite que a parte superior a ser desmontada e separada da tubulação de água a ser tratada.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui, a montante da união da tubulação e do referido cilindro: um detector do fluxo que é posicionado a montante na tubulação principal, possibilitando detectar se há ou não um fluxo de água. O dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso é ou não interrompido, dependendo das informações.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui: após o detector de fluxo e a montante da união da tubulação e do dispositivo, um redox ou eletrodo amperométrico, que possibilita a análise do poder oxidante da água. O dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso é ou não interrompido, dependendo do resultado. um eletrodo de pH, que torna possível analisar e regular o pH da água a ser tratada.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui: uma eletroválvula operada por uma unidade de controle, que abre regularmente para permitir que os gases produzidos saiam ou que se abre quando uma pressão em excesso é detectada no cilindro. Desta forma, a água contida no cilindro principal quase nunca entra em contato direto com a água a ser tratada que está circulando na tubulação. Além disso, a solução salina contida no tanque tem uma vida útil maior.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui, na parte superior do referido cilindro: um controlador de pressão para detectar uma pressão excessiva do gás. Dependendo das informações, uma unidade de controle controla o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, interrompendo-o ou não.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui, sobre a altura do referido cilindro: uma ou mais aberturas para inserir uma ou mais câmaras de eletrólise, nas quais uma ou mais células eletrolíticas bipolares serão parafusadas. estas células eletrolíticas bipolares são compostas de diversas placas, na invenção preferencialmente de 2 a 20 unidades.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso incluindo estas câmaras de eletrólise são constituídas por: um tubo com diâmetro suficiente para permitir que células eletrolíticas bipolares sejam inseridas. Este tubo é fechado no fundo para prevenir que o NaCI na forma sólida entre neste tubo. Ele é aberto no alto, para que as células eletrolíticas bipolares possam ser parafusadas nele. Em todo seu comprimento ele é perfurado com orifícios com um diâmetro menor que o pellet de NaCI, para evitar qualquer contato direto entre as células eletrolíticas bipolares e o NaCI na forma sólida, enquanto fica em contato com a solução salina.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui, na parte inferior do referido cilindro: - uma torneira de descarga, para permitira manutenção do dispositivo.

De acordo com uma variante, o dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso inclui um sistema para transmissão remota de dados para um armazenamento de dados centralizado em um servidor ou para um solucionador de problemas remoto, e o sistema de comunicação remota inclui: - um dispositivo de comunicação remota selecionado a partir do grupo que inclui um transmissor/receptor do conector da corrente transportadora, transmissor/receptor GPRS, transmissor/receptor de WIFI. a invenção propõe ainda uma unidade para processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso. o dispositivo mencionado acima, cuja unidade de controle inclui uma unidade para coletar dados sobre o estado de operação e avarias do dispositivo. um sistema para transmissão remota de dados, o sistema sendo externo ao dispositivo e desenhado para se comunicar pela corrente transportadora com a unidade de coleta de dados. O sistema inclui um modem para envio remoto dos dados coletados pela unidade coletora e recebidos pelo sistema. software para processar os dados transmitidos pelo sistema de transmissão através do modem.

De acordo com outro aspecto da invenção, um método é posteriormente proposto para o processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, utilizando a unidade de processamento mencionada acima, e tal método inclui: coleta de dados sobre o estado da operação e das avarias do dispositivo pela unidade para coletar dados a partir do dispositivo. Comunicação, pela corrente transportadora, ao sistema para transmitir os dados coletados pela unidade coletora de dados; transmissão remota de dados pelo sistema de transmissão por seu modem, e os dados são processados pelo software de processamento.

De acordo com uma configuração, o método ainda inclui, após processamento dos dados transmitidos remotamente, adaptação do controle do dispositivo ao enviar instruções para adaptação do controle ao sistema para transmissão remota de dados.

De acordo com outro aspecto da invenção, uma unidade também é proposta para o processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, e tal unidade inclui: o dispositivo mencionado acima, cuja unidade de controle inclui uma unidade para coletar dados sobre o estado de operação e avarias do dispositivo. um sistema para transmissão remota de dados, o sistema sendo externo à unidade de controle e desenhado para se comunicar pela corrente transportadora com a unidade de coleta de dados. O sistema inclui um modem para envio remoto dos dados coletados pela unidade coletora e recebidos pelo dispositivo; software para processar os dados transmitidos pelo sistema de transmissão através do modem. De acordo com outro aspecto da invenção, um método é posteriormente proposto para o processamento remoto dos dados a partir de um dispositivo para produção do hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, utilizando a unidade de processamento mencionada acima, e tal método inclui: coleta de dados sobre o estado da operação e das avarias do dispositivo pela unidade para coletar dados a partir do dispositivo. comunicação, pela corrente transportadora, ao sistema para transmitir os dados coletados pela unidade coletora de dados; transmissão remota de dados pelo sistema de transmissão por seu modem, e os dados são processados pelo software de processamento.

De acordo com uma variante, o método ainda inclui, após processamento dos dados transmitidos remotamente, adaptação do controle do dispositivo pelo envio de instruções para adaptação do controle do dispositivo ao sistema para transmissão remota de dados. Outras características e vantagens da invenção ficarão claras mediante a leitura da descrição detalhada a seguir das configurações da invenção, apresentadas exclusivamente como um exemplo e com referência aos desenhos, que demonstram: Figura 1, um diagrama esquemático do dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso 40; Figura 2, um desenho da câmara de eletrólise 41; Figura 3, um desenho da célula eletrolítica 42; Figura 4, um fluxograma da operação do sistema em operação forçada e/ou na operação automática.

Um dispositivo é proposta para produção de hipoclorito de sódio ou ácido ou ácido hipocloroso, adequado para conexão direta em uma tubulação de água a ser tratada sob pressão, e um sistema de trátamento de água em geral. O sistema de tratamento de água inclui o dispositivo proposto e a tubulação de água sob pressão. Assim, o sistema também inclui uma união da tubulação sob pressão ao dispositivo. O dispositivo proposto é adequado para pressões da tubulação de água que podem estar inclusas entre 0,5 bar e 16 bar (ou seja, entre 50.000 Pa e 1.600.000 Pa). Neste documento, a água em tais pressões é descrita como água sob pressão, e todas as pressões são expressas aqui em relação à pressão atmosférica ao nível do mar. A pressão da água a ser tratada na tubulação pode, especialmente, depender do tipo de instalação. Para a água de um circuito de entrega de uma piscina, a pressão pode estar entre 2 bar e 4 bar, para água potável de circuitos em prédios, a pressão pode variar de 2 bar a 7 bar.

Com referência à Figura 1, o dispositivo 40 para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso incluiu um cilindro 16. O cilindro 16 pode ter uma seção circular com diâmetro preferencial de 250 mm e altura preferencial de 800 mm. Estas dimensões não são completas. Em geral, o cilindro 16 pode ter qualquer forma gerada por uma linha reta movendo-se paralelamente a um eixo, ficando em dois planos fixados. Assim, a seção circular do cilindro 16 pode ser truncada, para ter uma parte plana 13 de sua altura quase total, como ilustrado. O dispositivo inclui um ou mais tubos 15, que serão inseridos no cilindro 16. Assim, o cilindro 40 inclui um ou mais tubos 15. Na continuação deste documento, a expressão “os tubos” é utilizada ao invés da expressão “um ou mais tubos”.

De acordo com a configuração ilustrada, os tubos preferencialmente têm um diâmetro de 90 mm e um comprimento de 210 mm e são organizados na porção plana do cilindro, utilizando um flange. A parte plana descrita acima pode facilitar de forma vantajosa a conexão vedada dos tubos 15 ao cilindro 40.

Os tubos 15 do cilindro formam uma ou mais câmaras de eletrólise (doravante as câmaras de eletrólise). Assim, os tubos 15 delimitam volumes específicos do cilindro nos quais as reações da eletrólise do hipoclorito de sódio ou do ácido hipocloroso podem ser realizadas.

Para realização destas reações, o dispositivo proposto inclui ainda uma ou mais células eletrolíticas 42 (doravante as células eletrolíticas 42) recebidas nas câmaras de eletrólise. O material do cilindro e dos tubos pode, de forma vantajosa, ser transparentes, por exemplo, feitos de PVC transparente ou policarbonato transparente. Assim, o fato de que o material é transparente torna possível visualizar o interior do cilindro 16, bem como o interior dos tubos onde ocorrem as reações químicas.

O cilindro 16 do dispositivo proposto é um cilindro para armazenar sal, especialmente na forma sólida. O sal corresponde ao reagente das reações químicas da eletrólise de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso causado pelas células eletrolíticas. De fato, as reações ocorrem quando as células eletrolíticas estão sob tensão e são imersas em uma solução de sal.

Quando o cilindro 16 é aberto, o sal sólido pode facilmente ser colocado nele. O sal sólido fica, preferencialmente, na forma de pellets de sal, como os pellets de sãl com um diâmetro de 2 cm. O cilindro 16 pode, por exemplo, conter uma carga de sal de cerca de 35 kg. Tal carga de sal enche a altura total do cilindro ilustrado na Figura 1. Para facilitar o acesso ao interior do cilindro 16, este cilindro 16 proposto pode ter uma parte superior removível. Assim, de acordo com a configuração ilustrada, o cilindro é composto de três partes: uma parte principal do cilindro (denotada pela referência do cilindro 16), a parte 9 superior removível e uma parte 19 inferior ou plinto, fornecido para apoiar todo o dispositivo 40. A parte 9 superior inclui uma saída com um diâmetro de cerca de 50 mm, onde uma mangueira de pressão de PVC com o mesmo diâmetro será conectada, a qual recebe uma união 7 do tubo para conexão. Esta união 7 possibilita a retirada de todo o dispositivo 40 da tubulação geral da água a ser tratada. A parte 9 superior é fixada no cilindro 16, preferencialmente por um parafuso específico de rosca 12, para que seja removível.

No dispositivo proposto, os tubos formam a interface entre a parte do cilindro 16 armazenando o sal, especialm.ente na forma sólida, e as células eletrolíticas recebidas nas câmaras formadas pelos tubos. Estes tubos são perfurados para permitir a circulação de água saturada por sal, originada da parte do cilindro que armazena o sal. Os furos podem representar de 10% a 80% da interface entre a parte do cilindro para armazenar o sal e as câmeras. Em outras palavras, a parede dos tubos pode ser constituída por furos sobre 10% a 80% de sua área de superfície. Preferencialmente, a parede dos tubos pode ser constituída por furos sobre 50% a 70% de sua área de superfície.

Entretanto, é vantajoso que o sal na forma sólida não entre em contato diretamente com os eletrodos das células eletrolíticas, para evitar promover a formação de curtos-circuitos entre os eletrodos das células. Mais especialmente, os furos nos tubos formando as câmaras têm formas específicas para prevenir a passagem, nas câmaras de eletrólise, de aglomerados sólidos de sal grandes o suficiente para entrar em contato entre os eletrodos das células, causando assim um curto-circuito neles. A forma e o tamanho dos furos nos tubos podem, portanto, ser selecionados como uma função das células eletrolíticas propostas e, em particular, como uma função da distância entre os eletrodos destas células. Por exemplo, os furos podem ser furos arredondados com um diâmetro menor que a distância entre os eletrodos das células. Assim, após o cilindro ser carregado com os pellets de sal, os pellets de sal com um tamanho capaz de causar curto-circuito nos eletrodos podem ser bloqueados pelos tubos, sem passar para as câmaras.

De forma vantajosa, os furos nos tubos podem ter uma forma que previna a passagem dos pellets de sal para as câmaras, independentemente da distância entre os eletrodos das células. Os furos são então adaptados ao tamanho dos pellets de sal derramados, como pellets de sal com um diâmetro de 2 cm, garantindo que os pellets de sal derramados não entrem nas câmaras e que não se alojem entre os eletrodos das células. Os furos podem ser redondos com um diâmetro de 2 mm a 2 cm. Os tubos perfurados também podem ser feitos como uma grade, cuja malha é de tamanho suficiente para prevenir que os pellets de sal derramados no cilindro passem para as câmaras de eletrólise.

Independentemente da forma dos furos adotada para os tubos 15, estes tubos 15 podem ser fechados em uma extremidade para facilitar sua fabricação. Na configuração ilustrada, a segunda das extremidades dos tubos corresponde ao flange colado ou soldado. O flange pode incluir um parafuso de rosca 12 especial, no qual as células eletrolíticas 17 serão parafusadas.

A operação do dispositivo proposto é agora descrito em mais detalhes, com referência à Figura 1. Quando o cilindro 16 contém sua carga de sal e o dispositivo 40 inteiro é fechado e é conectado ao sistema, a água pode entrar no dispositivo 40 pela conexão direta do dispositivo 40 por meio da união 7. A conexão direta do dispositivo com a tubulação de ág.ua a ser tratada significa que a água entrando no cilindro 40 está na pressão da tubulação da água.

O circuito da água é representado por flechas. O ar contido no cilindro 16 irá escapar pelo tubo anexado à entrada de água geral do tubo 1 no sistema de água a ser tratada pela saída do tubo 6. Como o ar é mais leve que a água, esta é naturalmente evacuada seguindo o fluxo de água pela tubulação geral e pela saída 6, que é a direção do fluxo. Assim, quando todo o ar tiver saído do cilindro 16, este é perfeitamente enchido com água.

Quando o cilindro 16 é completamente enchido com água, o cilindro 16 está na mesma pressão que a tubulação ou os tubos para entrada da água a ser tratada. O dispositivo 40 tem o propósito dè ser conectado diretamente em uma tubulação de água a ser tratada sob pressão e o cilindro 40 é então adequado para suportar a pressão da tubulação de água à qual o dispositivo é conectado.

Devido à conexão direta com a tubulação sob pressão, quando o ar for completamente retirado do cilindro 40, trocas entre a água fresca na tubulação 1 e a solução salina no cilindro 16 são grandemente limitadas ou mesmo prevenidas. Em particular, como a água no cilindro e a água na tubulação estão na mesma pressão, não há movimento da solução salina do cilindro para a tubulação de água. Como a carga de sal no cilindro 40 não é então diluído na tubulação de água, o consumo de sal do dispositivo é limitado ao sal utilizado pára as reações de eletrólise. Em outras palavras, o sal não está na água que será tratada. Isto tem uma vantagem especial em comparação com os dispositivos da arte anterior, na segunda categoria descrita acima, na qual uma proporção da solução salina servindo como reagente para eletrólise é bombeada e descarregada na água que será tratada. O dispositivo proposto pode, em particular, ser utilizado para tratar a água para o consumo.

Para que as mudanças entre a água fresca na tubulação 1 e a solução salina no cilindro 16 sejam ainda mais limitadas, a pressão hidrostática pode ser considerada, e a conexão entre o cilindro 40 e a tubulação é feita na parte superior do cilindro, como ilustrado. Assim, o cilindro pode incluir a parte 9 superior, descrita acima, adequada para oferecer a conexão do dispositivo para a tubulação de água que será tratada, pela união.

A organização da conexão do dispositivo com a tubulação na parte superior contribui ainda para ã saída dos gases formados pela eletrólise do cilindro para a tubulação, de acordo com as flechas ascendentes na Figura 1. Tal saída de produtos gasosos de eletrólise é então direcionada do dispositivo para a tubulação. O dispositivo e o sistema então, de forma vantajosa, não precisam de um tanque intermediário para diluição dos gases na água a ser tratada, em contraste com a arte anterior descrita acima na terceira categoria. Tal saída direta dos gases possibilita a redução dos riscos de explosão e de toxicidade associados com o armazenamento proposto dos produtos de reação. No caso do tratamento de uma instalação de piscina, os gases formados pela eletrólise são diretamente evacuados na tubulação sob pressão para entrega da água, uma tubulação na qual o dispositivo proposto pode ser diretamente conectado.

Além das vantagens mencionadas acima, o dispositivo proposto e o sistema possibilitam a realização do tratamento da água utilizando os produtos de eletrólise do sal, mas sem recorrer ao uso das membranas para troca de íons. Como mencionado acima ao descrever a arte anterior na primeira categoria, tais membranas especialmente têm a desvantagem de funcionar bem apenas com água abrandada. O dispositivo proposto e o sistema podem, de forma vantajosa, funcionar sem uma membrana e/ou um emoliente de água. Além disso, o dispositivo proposto é adequado para conexão direta sobre a tubulação sob pressão, em contraste com as membranas de dispositivos conhecidos, que não suportam tal alimentação direta com a água a ser tratada sob pressão.

Com o dispositivo proposto, pode ocorrer uma possível queda na pressão na tubulação de água, dependendo da instalação na qual a água é tratada, por exemplo, no caso do limite de corte da alimentação de água da tubulação de água sob pressão. Assim, Para uma bacia, para um reservatório de água, para uma piscina ou na indústria, como uma torre de resfriamento, é possível que a sala de engenharia esteja acima do nível da água. Agora, quando a bomba para circulação da água a ser tratada for parada, a pressão da água no cilindro 16 e na tubulação 1 não é mais igual, pois a pressão na tubulação diminui. Nesta configuração, o sal (doravante NaCI) pode migrar para a tubulação principal 6 e há um risco de uma redução gradual da reserva de sal no cilindro 16. Para que o usuário não tenha que encher o cilindro 16 com sal regularmente, um dispositivo pode ser fornecido para que previna de forma seletiva qualquer troca de água entre a tubulação e o cilindro.

Com referência à Figura 1, o dispositivo 40 pode incluir uma eletroválvula 8, na saída e antes da união com a tubulação, tal união é ilustrada aqui por uma união 7 do tubo. O sistema pode então incluir um detector de fluxo ou um interruptor de fluxo 2 associado com uma unidade de controle. Este interruptor de fluxo 2 detecta se há ou não um fluxo de água. Os gases produzidos podem então sair para a tubulação de água que será tratada. Caso ele detecte um grande fluxo de água, as informações são enviadas para a unidade de controle mostrada na Figura 4 pela referência 80, o que dá autorização para a eletroválvula 8 abrir. Caso o sensor detecte um baixo fluxo de água, as informações são enviadas para a unidade de controle, que dá autorização para a eletroválvula 8 fechar. Estas informações também permitem que a unidade de controle autorize ou não a produção de hipoclorito de sódio ao cortar a voltagem nos eletrodos 14, para evitar o acúmulo de gases produzidos no cilindro. Assim, é preferível que todas as vezes qué o interruptor de fluxo não detectar um fluxo de água, a unidade de controle 80 pare a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso e autoriza o fechamento da eletroválvula 8.

De acordo com uma configuração alternativa que não é demonstrada, o sistema pode incluir uma válvula esférica invertida. Esta válvula é então organizada para aspirar o ar na parada -da circulação de água na tubulação para limpar a tubulação. Em outras palavras, a válvula esférica invertida está localizada na tubulação da água a ser tratada, por exemplo, a jusante do dispositivo posicionado na tubulação. Assim, quando a circulação de água parar, os tubos se enchem de ar e são esvaziados de sua água. Uma proporção de ar pode entrar no cilindro e durante todo o período durante o qual a circulação de água é interrompida, o sal não pode migrar do cilindro para a tubulação. Esta configuração é especialmente útil quando o dispositivo 40 está localizado acima do nível da água de um reservatório a ser tratado, para permitir que os tubos de entrega sejam esvaziados de suas águas. Isto pode, em particular, ser o caso ao utilizar o dispositivo para tratar a água de abastecimento de uma instalação de piscina.

De acordo com uma configuração preferencial do sistema, o sistema pode incluir, a jusante do dispositivo 40, por exemplo, após o detector de fluxo, um redox ou eletrodo 3 de referência amperométrica instalado em uma câmara de medição, que permite que o poder oxidante da água seja determinado. Ele é expresso em mV. Dois tipos de eletrodos podem ser selecionados: um eletrodo redox ou um eletrodo de análise amperométrica.

De fato, um valor ideal para a chamada água de qualidade está entre 450 e 700 mV. No dispositivo aqui proposto, caso o valor analisado pelo redox ou eletrodo 3 amperométrico esteja abaixo daquele determinado e registrado de antemão como o limite de referência, ou seja, 450 mV, ele informa a unidade de controle 80 para que autorize a inicialização do dispositivo 40. Contrariamente, se o valor for mais alto, ele irá informar a unidade de controle 80 para trocar a operação do dispositivo 40.

O sistema também pode incluir, a montante do dispositivo 40, por exemplo, após o detector de fluxo 2 e/ou o redox ou eletrodo 3 amperométrico, um eletrodo 4 de referência de pH, instalado em uma câmara de medição, que permite que o pH da água seja determinado. O pH é representado por uma escala de 0 a 14, com 7 no meio. Acima de 7 o pH é chamado de básico. Abaixo de 7 o pH é considerado ácido. O pH ideal para água é considerado como 7, ou neutro.

Este eletrodo 4 mede o pH da água a partir de uma potencial diferença entre o eletrodo e a água. Dependendo do resultado e do limite determinado e 5 registrado de antemão, ele informa a unidade de controle 80, que opera uma bomba que injeta o produto necessário para levar o pH da água o mais próximo possível de 7 ou neutro. A qualidade da água será então perfeita e a ação esterilizante será muito efetiva. De fato, quanto mais ácido o pH e maior a concentração de ácido hipocloroso, não é desejável manter um pH em 6, pois seria muito corrosivo para as 10 instalações. O ideal é, portanto, manter um pH entre 6,8 e 7,10.

Tabela I: Eficácia germicida e bactericida do ácido hipocloroso (HOCI) como uma função do pH, em %

Em uma configuração preferencial, a unidade de controle 80 pode autorizar a interrupção da produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso e o fechamento da eletroválvula 8 com base em diversos critérios.

Primeiro critério: quando o redox ou eletrodo 3 amperométrico atingir o valor determinado e pré-registrado, a unidade de controle 80 interrompe a produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso ao cortar a voltagem sobre os eletrodos das células eletrolíticas e fechar a eletroválvula 7. Assim, isto possibilita sempre ter o mesmo valor de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso na água a ser tratada. Quando este valor é atingido e a eletroválvula é fechada, não há um contato maior entre a água a ser tratada e a água na reserva, para que a migração de NaCI possa ser evitada.

Segundo critério: quando o detector de fluxo 2 detecta um fluxo ou a falta de fluxo da água na tubulação 1, a unidade de controle 80 para ou não a produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso e fecha ou não a eletroválvula 7.

Terceiro critério: para uma bacia, reserva de água, piscina ou na indústria, como uma torre de resfriamento, a unidade de controle 80 autoriza a abertura ou o fechamento da eletroválvula quando a bomba de circulação começa ou para. Assim, durante todo o período em que o sistema para circulação e filtração de uma bacia, reserva de água, piscina ou de uma torre de resfriamento na indústria é interrompido, a água carregada de NaCI contida no cilindro 16 não está mais em contato direto com a água a ser tratada 5 e o NaCI não migra.

Exemplo: O limite do valor da potencial redução é ajustado em 500 mV e, caso o valor mensurado também esteja em 500 mV, a unidade de controle 80 autoriza a parada da produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso e o fechamento da eletroválvula 7. Assim, o hipoclorito não é mais produzido e a água saturada por NaCI não fica mais em contato direto com a água a ser tratada 5 e o NaCI não migra.

Quarto critério: Da mesma forma, a unidade de controle 80 autoriza a parada da produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso e o fechamento da eletroválvula 7, apesar de a análise mensurada do potencial redox estar abaixo do limite selecionado, por exemplo: 420 mV é exibido caso o detector de fluxo não detecte mais o fluxo de água no circuito de água 1 geral. Nestas condições, novamente, a água saturada por NaCI não fica mais em contato com a água a ser tratada 5 e o NaCI não migra.

As configurações das câmaras de eletrólise são agora descritas em mais detalhes, com referência à Figura 2. As câmaras de eletrólise 41 podem ser anexadas ao nível dos furos na porção plana 13 do cilindro. Estes furos têm, por exemplo, um diâmetro de cerca de 90 mm. Uma célula eletrolítica com eletrodos 24 pode ser parafusada em cada uma dessas câmaras de eletrólise. Outros métodos de inserção das células eletrolíticas nas câmaras podem ser considerados, como a inserção com um ajuste de baioneta. Ao ser capaz de inserir células eletrolíticas com um número variável de eletrodos 24 nas câmaras de eletrólise 41 do cilindro 17 é possível tratar diferentes taxas de fluxo de água e produzir grandes quantidades de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso. Estas diferentes quantidades de produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloros fora mensuradas nas seguintes condições: 1) As células eletrolíticas são bipolares 42 e, de acordo com a Figura 2, incluem 7 placas 29, ou seja, sete eletrodos com dimensões de 210 mm de comprimento e 55 mm de largura. As células eletrolíticas bipolares correspondem às células eletrolíticas com mudança de polaridade. Em outras palavras, os eletrodos 24 das células eletrolíticas se tornam respectivamente negativas e respectivamente positivas durante o uso. 2) A carga de sal era de 35 kg e as análises foram realizadas 36 horas após a colocação desta carga na água e após ligar o dispositivo (40). 3) as análises foram realizadas com diferentes percentuais de produção. Os resultados são os que seguem, de acordo com as duas tabelas:

Tabela II: Produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso com uma única célula eletrolítica

Tabela III: Produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso com duas células eletrolíticas Portanto, pode-se observar que a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso é amplamente suficiente para todas as aplicações que foram mencionadas. Além disso, é possível aumentar esta produção ainda mais, de várias formas: 1) seja adicionando uma célula eletrolítica bipolar; 2) ou aumentando o número de placas ou eletrodos que as células eletrolíticas bipolares contêm; 3) ou adicionando os dispositivos propostos adicionais na série.

Estas células eletrolíticas bipolares 42 apresentadas na Figura 3 são compostas de diversas placas 29 que constituem os eletrodos 29 bipolares, cujo número não é exaustivo. De forma preferencial, no dispositivo proposto todas essas placas 20 que compõe as células eletrolíticas bipolares em uma série de duas a vinte peças, dependendo da configuração, dependendo da taxa de fluxo de água a ser tratada e dependendo da quantidade desejada de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso produzido.

Entre estas diferentes placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42, circula uma determinada corrente contínua direta de baixa voltagem, que é regularmente reversa, por exemplo, a cada aproximadamente 90 minutos a 180 minutos; de fato, uma vez as placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42 são positivas e uma vez as placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42 são negativas e vice versa. O objetivo desta mudança de polaridade é evitar que eles se contaminem com os íons de cálcio presentes na água.

Nos diversos sistemas existentes que foram descritos acima, esta inversão de polaridade não é realizada. O usuário, portanto, tem de limpar as placas regularmente, aproximadamente semanas caso ele queira que seu sistema opere de forma adequada. Neste caso, ele não é mais automático.

Assim, é preferível que as células eletrolíticas 29 (Figura 3) sejam bipolares, como descrito acima, para eliminar todas as desvantagens dos métodos discutidos acima.

Exemplo: caso a células eletrolítica bipolar 42 seja composto de sete placas 29, como na Figura 3, quatro serão positivas e três serão negativas. Após 90 minutos ou 180 minutos de operação, a corrente é invertida e quatro se tornarão negativas e três se tornarão positivas. O tempo para inversão da polaridade pode variar de 90 a 180 minutos, dependendo da dureza TH da água (a Dureza Total [TH] correspondendo a 10 mg de CaCO3/l). No dispositivo ora proposto, é preferível 90 minutos, mas este tempo pode ser aumentado caso a dureza TH da água esteja abaixo de 25° TH (correspondendo a menos de 250 mg de CaCOs/l). De fato, nesta configuração, como a água tem um baixo teor de carbonato de cálcio, é possível aumentar este tempo para mudança de polaridade. A vida útil das células eletrolíticas bipolares será ainda maior.

Esta mudança de polaridade, portanto, ocorre regularmente, durante toda a operação do dispositivo 40. Realizar a inversão da corrente nas placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42 permite, essencialmente, a limpeza destas placas 29. De fato, dependendo da polaridade e dependendo da dureza TH da água, os depósitos serão formados nestas placas 29, constituindo as células eletrolíticas bipolares 42. Caso não haja inversão da polaridade, após um certo tempo de operação, os depósitos podem ser fixados nas placas 29 e podem prevenir a troca de corrente entre as placas 29, constituindo as células eletrolíticas bipolares, e não ocorre mais a eletrólise da água salgada. Ao fazer a inversão regular da polaridade nas placas 29, os depósitos serão separados. As placas 29, assim, estão sempre limpas e a troca de corrente é permanente, logo há produção regular. Também há a vantagem de que o usuário não precisa realizar manutenção.

Ademais, a mudança de polaridade pode ser registrada pela unidade de controle 80. Este registro da polaridade pela unidade de controle 80 é especialmente útil. De fato, caso o dispositivo 40 seja interrompido, enquanto o tempo para mudança de polaridade não tiver passado, este tempo remanescente é registrado.

Quando o dispositivo 40 for reiniciado, a unidade de controle 80 retoma a contagem regressiva.

EXEMPLO: a mudança de polaridade é fixada em 90 minutos. A contagem regressiva ocorre da seguinte maneira:

O visor da unidade de controle 80 indica a posição da polaridade: nas placas 29 do lado direito constituindo as células eletrolíticas bipolares 42 ou nas placas 28 do lado esquerdo constituindo as células eletrolíticas bipolares 42. A mudança de polaridade é registrada e exibida. O tempo em cada polaridade é de 90 minutos. O visor exibe 90 60. Os primeiros dois dígitos indicam os minutos 90 e os dois últimos, os segundos. 60 sendo 60 segundos. Os segundos são contados regressivamente até zero. Quando os segundos estão em zero, a contagem regressiva do minuto é iniciada para passar para 89 e assim por diante durante 90 minutos. Exemplo: 90 60 se torna 90 59, depois 90 58, depois 90 57, 90 56, etc. e 90 00 vira 89 60, depois 89 59, 89 58, 89 57, etc. até 00 00.

Caso o dispositivo pare enquanto a contagem estiver em 5847 no visor, quando o dispositivo 40 for reiniciado, o visor da unidade de controle 80 irá exibir 5847 novamente, e fará a contagem regressiva para 5846, 5845, 5844, etc., até atingir 5800 e passar para 5760 e assim por diante até 0000. Assim, a vida útil de cada placa 28, 29, constituindo as células eletrolíticas bipolares 42 terão uma vida útil semelhante.

O dispositivo proposto pode ter outra vantagem útil em relação à função de mudança de polaridade. Para melhorar a vida útil das placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42, o dispositivo 80 realiza a despolarização das placas 28, 29 constituindo as células eletrolíticas bipolares 42, durante a mudança de polaridade. Caso a corrente mude de forma abrupta de uma polaridade para outra, as placas 28 e 29, sendo metálicas, permanecem eletricamente carregadas por um determinado tempo.

Caso a mudança de polaridade mude abruptamente de uma polaridade para outra, são criados mini curtos-circuitos nas placas 28, 29. Estes mini curtos- circuitos podem degradar gradualmente o metal ou grafite do qual são compostos. Para evitar este problema uma ação chamada de despolarização é proposta, tomando preferencialmente 5 minutos, o que é controlado pela unidade de controle 80.

EXEMPLO: Caso a voltagem enviada para as placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42 seja de 3 volts, e a corrente tenha 7 amperes, durante a despolarização a voltagem é levada a 0 volt e a corrente para 0 ampere nas placas 29 em cerca de 1,5 s. Em seguida, por um período especificado, preferencialmente 5 minutos, as placas 29 farão lentamente a descarga elétrica na água. Passado este período, a mudança de polaridade pode ocorrer, e este tempo irá abastecer gradualmente as placas 28. A voltagem e a intensidade da corrente irão aumentar gradualmente para os valores definidos anteriormente. Assim, a vida útil da montagem das placas 28, 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42 é consideravelmente aumentada. A operação de despolarização é ora descrita a partir do ponto de vista da unidade de controle 80:

No final da contagem regressiva para mudança de polaridade, os visores das polaridades da direita e da esquerda mostram 00 00, assim como o visor da produção de cloro da unidade de controle 80. A célula eletrolítica bipolar faz lentamente a descarga elétrica na água. Esta é a despolarização.

Esta operação possibilita evitar micro ou mini curtos-circuitos entre as placas 28, 29. Assim, sua vida útil é prolongada. Esta etapa, preferencialmente, leva cinco minutos e o visor exibe 00 00 e são incrementados de 00 00 a 04 59.

No final destes cinco minutos, o próximo indicador de polaridade exibe novamente 90 60 e a contagem regressiva da polaridade recomeça.

A mudança de polaridade ocorre automaticamente, e preferencialmente a cada 90 minutos.

Estima-se que a vida útil das placas 28, 29 é de 9000 a 10.000 horas de operação, com uma densidade de corrente máxima de 300 amperes por m2. Com uma mudança de polaridade a cada 90 minutos e com este princípio de despolarização, sob as mesmas condições, um resultado excedendo 11.500 horas ou um ganho de 15% foi obtido. Sendo assim, esta é uma vantagem substancial.

Para permitir uma mudança de polaridade nestas placas 28, 29 e uma melhora da eficiência, elas têm preferencialmente uma cobertura com características específicas.

Estas placas 28, 29 que constituem as células eletrolíticas (42) são preferencialmente de metal e especialmente de titânio cobertas com um revestimento de óxidos de metal. O revestimento de óxidos de metal consiste, por exemplo, de 45 a 55% de óxidos de titânio, 25 a 30% de óxido de rutênio e 20 a 20% de irídio. Para obter tal configuração, diversas camadas de 10 a 15p podem ser depositadas no substrato à base de titânio. A temperatura da montagem pode então ser aumentada (450°-1200°), utilizando um forno, para torná-la um substrato homogêneo.

De forma ainda mais preferível, as dimensões das placas 28, 29 que constituem as células eletrolíticas 42 têm de 50 a 210 mm de comprimento e de 15 a mm de largura. Elas são separadas preferencialmente por um espaço regular de 2 ou 4 mm. A dimensão máxima dos furos nos tubos que formam as câmaras é, então, preferivelmente menor que 4 mm ou mesmo 2 mm, por exemplo menor que um décimo de um milímetro.

De forma ainda mais preferível, para melhoria adicional da vida útil dos eletrodos e sua eficiência, a eletrólise é realizada no cilindro 16 com uma voltagem muito baixa nas placas 28, 29 que constituem os eletrodos das células eletrolíticas bipolares 42, e uma corrente variável (de 1 ampere a 18 amperes com uma voltagem de 0,20 V a 8 V).

EXEMPLO: A unidade de controle 80 possibilita o envio de uma voltage e uma corrente variável, dependendo se a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso é selecionada. Esta produção é expressa na tabela a seguir como percentual de produção. A carga de NaCI no cilindro 16 é de cerca de 35 kg. As voltagens e as correntes enviadas entre as placas 28, 29 constituindo as células eletrolíticas bipolares 42 são as seguintes:

Tabela IV: Voltagens e correntes enviadas entre as placas

Esta proporção de voltagem para intensidade proporciona uma vida útil ainda maior em horas das placas 28, 29 que constituem os eletrodos das células eletrolíticas bipolares 42, da ordem de 15.400 horas de operação ao invés das 5 11.500 observadas acima, ou seja, um ganho de 34%.

De fato, nos parágrafos acima foi declarado que a vida útil média das placas 29 que constituem as células eletrolíticas bipolares 42 é de 9000 a 10.000 horas de operação, e que esta vida útil tem aumentado para 11.500 horas, graças ao princípio de despolarização.

Esta vida útil está associada com a corrente enviada para as placas 29 constituindo as células eletrolíticas bipolares 42, ou seja, um máximo de 300 amperes por m2 para produção perfeita de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso. De acordo com uma configuração do dispositivo proposto, a operação média é de 12 amperes. A área de superfície das células eletrolíticas bipolares 42 é de 6 cm x 20 cm = 120 cm2 x o número de placas (por exemplo, 7 placas), ou seja, um total de 840 cm2. Para ter uma vida útil de 10.000 horas com uma densidade de corrente máxima de 300 amperes por m2, as células eletrolíticas bipolares 42 podem, então, receber como uma função desta área de superfície de 840 cm2, até 25,2 amperes. A operação máxima pode ser de 15 amperes ou uma melhora adicional no ganho da vida útil eficiente.

Assim, para uma configuração preferencial, o ganho em termos de vida útil de nossas células eletrolíticas bipolares 42 passa de 15.400 horas de operação ao invés das 11.500 horas indicadas previamente. Com o princípio de despolarização e as densidades de corrente controladas nas placas 28, 29 constituindo as células eletrolíticas bipolares 42, o ganho são 5400 horas adicionais. Do ponto de vista comercial e técnico, esta é uma vantagem óbvia, pois nossas células eletrolíticas 42 são o elemento principal do dispositivo 40 proposto. O dispositivo pode ainda incluir um manómetro 10 e um controlador de pressão 11, que são fixados na parte superior 9 e possibilitam a detecção de uma pressão em excesso no cilindro. Dependendo das informações, o dispositivo 40 para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso é ou não interrompido pela unidade de controle 80. O manómetro 10 é, por exemplo, graduado de 0 a 12 bar. Ele possibilita verifica a operação é boa ou ruim do dispositivo 40. De fato, caso a pressão suba no cilindro 16, isto é igual a uma anormalidade. O controlador de pressão 11 é calibrado para que reaja com esta pressão excessiva. Quando esta pressão excede o valor definido, o controlador de pressão 11, por meio da unidade de controle 80, interrompe a operação do dispositivo 40. Ele também pode acionar um alarme audível e/ou parar a operação do dispositivo 40. O controlador de pressão 11 permite a redundância do interruptor de fluxo 2, que é útil no caso de avarias no sensor 2 da taxa de fluxo. O sistema pode incluir uma torneira de descarga 28 em sua parte inferior. Isto permite a drenagem do dispositivo inteiro enquanto enche o cilindro 16 com sal ou durante a manutenção. O dispositivo 40 inteiro é controlado pela unidade de controle 80 do sistema. Em seu lado frontal, uma tela de cristal líquido 82 ou Display de Cristal Líquido (LCD), pode ser fornecida, comunicando as informações sobre a operação do dispositivo ao usuário. Ela apresenta as informações sobre a medição da temperatura de água, o nível de pH, o grau de oxidação/redução, ajuste de diversos limites, operação automática ou operação forçada, tempo de operação do aparelho, percentual de produção do hipoclorito de sódio ou do ácido hipocloroso selecionado, bem como sobre os diversos diagnósticos.

Assim, o usuário sabe exatamente se o dispositivo está sendo operado da forma correta ou não.

Todos os elementos ou unidades do dispositivo 40 cujo monitoramento pode ser importante, e que são apresentados na Figura 1, estão sob controle, como: o interruptor de fluxo 2, a operação dos eletrodos 4 e 3 de análise, operação da eletroválvula 8 e operação das células eletrolíticas bipolares 17 para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso.

Diversos diagnósticos para cada item podem ser então determinados.

Em relação à parte mecânica: O interruptor de fluxo 2, a eletroválvula 7 é o controlador de pressão 11, diversas avarias podem ser determinadas utilizando corrente de abastecimento e/ou sensores' de voltagem de cada um destes componentes. Assim, é possível determinar as seguintes avarias: DCB 01: sem fornecimento, sem medições da corrente para o interruptor de fluxo 2 no caso em que a corrente de abastecimento do interruptor de fluxo 2 não é medida pelos sensores da unidade de controle 80 enquanto está dentro da faixa de operação; DEL 02: sem fornecimento, sem medições da corrente para a eletroválvula 7 no caso em que a corrente de abastecimento da eletroválvula 7 não é medida pelos sensores da unidade de controle 80 enquanto está dentro da faixa de operação; DCP 03: o valor do sensor de pressão ou do controlador de pressão 11 é anormal. A pressão mensurada está acima do limite do valor calibrado registrado anteriormente na memória da unidade de controle 80.

Em relação à parte de análise, diferentes avarias podem ser determinadas: DRX 04: A calibração do redox ou eletrodo 3 amperométrico não pode mais ser calibrada. O redox ou eletrodo 3 amperométrico, talvez, não esteja conectado à unidade de controle 80 ou esteja com defeito ou seja muito velho. DRX 05: O visor do Redox varia de forma permanente. O redox ou o eletrodo 3 amperométrico está com defeito ou há ar no circuito de água 1. DRX 06: O valor exibido permanece bloqueado por mais de 20 minutos em valores extremos (000 e 900 mV), onde excedem os limites dos valores registrados. O redox ou eletrodo 3 amperométrico está com defeito ou não está conectado à unidade de controle 80 ou as conexões no IC ou com o plugue BNC são mal soldados na unidade de controle 80. DRX 07: Os valores analisados excedem os limites dos valores registrados. O redox ou eletrodo 3 amperométrico tem defeito ou informações incorretas são registradas na memória da unidade de controle 80. Os valores exibidos são anormais e não correspondem aos valores basais registrados na memória da unidade de controle 80. Problemas de supervoltagem ou de micro-curtos-circuitos. DRX 08: Valores de limite armazenados são impossíveis. Problemas com conexões na unidade de controle 80 ou problemas de supervoltagem ou de micro curtos-circuitos. DPH 09: A calibração do eletrodo 4 de pH é impossível: O eletrodo 4 de pH não pode mais ser calibrado pois é muito velho, o eletrodo 4 de pH, talvez, não está conectado à unidade de controle 80 ou tem defeitos. DPH 10: O pH exibido varia de forma permanente. O eletrodo 4 de pH está com defeito ou há ar no circuito de água 1. DPH 11:0 valor exibido permanece bloqueado por mais de 20 minutos em valores extremos (0,57 e 10,75). O eletrodo 4 de pH é defeituoso ou não está conectado ou as conexões no IC ou ao plugue BNC foram mal soldadas na unidade de controle 80. DPH 12: Os valores analisados excedem os limites dos valores registrados. O eletrodo 4 de pH é defeituoso ou informações incorretas são registradas na memória da unidade de controle 80. Os valores exibidos são anormais e não correspondem aos valores basais (que podem estar relacionados à problemas de supervoltagem ou de micro curtos-circuitos). DPH 13: Valores de limite armazenados são impossíveis. Problemas com conexões na unidade de controle 80 ou problemas de supervoltagem ou de micro curtos-circuitos.

Em relação à parte para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, diversas avarias podem ser determinadas: DPE 14: A conexão de células eletrolíticas bipolares 42 não é boa ou as células eletrolíticas bipolares 42 são desconectadas, mal conectadas ou oxidadas. As células eletrolíticas bipolares 42 excederam sua vida útil definida. DPE 15: Após 15.000 horas de operação do dispositivo, este diagnóstico aparece. Ele indica que as células eletrolíticas bipolares 42 devem ser verificadas ou alteradas.

Todas essas informações e todo o acionamento dos diagnósticos associados podem ser registrados e armazenados durante 30 dias em um loop. Com referência à Figura 4, quando um dos elementos ou componentes falhar, as informações podem ser exibidas para o usuário na tela de LCD 82. Diferentes LEDs podem ser fornecidos próximos à tela de LCD 82, para indicar operação ou avaria de diversos componentes do sistema. É possível oferecer o cancelamento da exibição do diagnóstico pela intervenção adequada sobre os botões localizados na parte frontal do sistema 84 e contanto que o problema exibido tenha sido solucionado.

A unidade de controle 80 pode incluir um sistema 88 para transmissão remota das informações. As informações podem ser enviadas para o departamento de manutenção pelas correntes transportadoras por meio do sistema elétrico que fornece o sistema 88 para transmissão remota das informações ou por um modem integrado no sistema 88 para transmissão remota das informações e pelo sistema telefônico. O sistema 88 para transmissão remota das informações pode ser questionado remotamente para verificar sua operação adequada simplesmente por uma tomada elétrica. Qualquer tipo de informação pode ser então coletada de uma forma centralizada, como percentual de produção, consumo elétrico, número de horas de operação, assim como mensagens de diagnóstico ou operação de diferentes sistemas do dispositivo por um período de tempo anormal. As informações podem ser transmitidas para um armazenamento de dados centralizado em um servidor ou para um solucionador de problemas remoto. As informações armazenadas remotamente podem ser utilizadas para oferecer serviços de resolução de problemas. Assim, o usuário pode ser avisado por telefone que a intervenção é necessária no dispositivo 40 e/ou ele(a) pode ser encaminhado(a) para um especialista no dispositivo.

O sistema 88 para transmissão remota de informação pode, assim, incluir a emissão e a coleta de tomadas de corrente transportadora. O sistema 88 para transmissão remota das informações também pode incluir um sistema GPRS (Serviço de Rádio de Pacote Geral), coletor e emissor de informações. Também é possível considerar o uso de conexão WIFI (Wireless Fidelity)para transmitir as informações. De forma alternativa, as informações podem ser recuperadas manualmente a partir do sistema 88 para transmissão remota de informações utilizando uma Porta Serial Universal (UBS), para conexão com um computador ou com um meio de armazenamento de dados removível.

No nivel do sistema 88 para transmissão remota das informações, estas podem ser coletadas pela unidade de controle 80 por um cartão “coletor de dados”, questionando as diferentes unidades do dispositivo 40, por exemplo, a cada 10 segundos. O cartão "coletor de dados” é um componente que coleta dados. As informações ou dados, recebidos corretamente, são imediatamente comunicados ao sistema 88 para transmissão remota das informações.

De acordo com uma configuração, o sistema para transmissão remota das informações 88 pode ser externo, a ser colocado o mais próximo possível de uma tomada de telefone nas premissas do usuário do dispositivo 80. O sistema 88 para transmissão remota das informações se torna um sistema para receber informações do cartão "coletor de dados" integrado na unidade de controle 80. Em tal configuração, a comunicação dos dados coletados entre a unidade de controle 88 e o sistema receptor 88 pode ser afetada pela corrente transportadora sobre o sistema interno do usuário (por exemplo, sistema de 220V). Os grupos de dados são armazenados, com a data e a hora do recebimento pelo sistema receptor 88. O sistema recêptor 88 pode ser composto por uma tela de touch de LCS e meios para integração de um modem.

O sistema receptor pode ser conectado por seu modem integrado com a linha telefônica do usuário do dispositivo 40, permitindo assim a transmissão do histórico de operação, ou seja, dados coletados pelo cartão “coletor de dados” e recebidos pelo sistema de recebimento 88, para um solucionador de problemas remoto ou para o fabricante do sistema. Esta transmissão do histórico de operação pode ser realizada automaticamente durante o mal funcionamento por um longo tempo, por exemplo, três dias. Preferencialmente, a transmissão das informações pode ocorrer no caso de avarias. Assim, durante o mal funcionamento, o solucionador de problemas remoto recupera todos os dados armazenados pelo sistema receptor 88. O software pode ser fornecido para processar os dados assim recebidos, permitindo, por exemplo, o arquivamento dos dados, sua impressão ou a preparação de um quadro.

De acordo com uma configuração preferencial, o sistema receptor 88 se comunica com a unidade de controle 80 do dispositivo 30 para adaptar o controle à avaria detectada. A adaptação do controle do dispositivo pode, por exemplo, incluir a modificação do percentual de produção,' a operação forçada ou operação automática, modificação do limite desejado. De acordo com tal configuração, durante um mal funcionamento, o sistema receptor 88 envia os dados que ele armazenou para o solucionador de problemas remoto e em troca recebe um apontamento (data e hora), no qual o sistema receptor 88 deve chamar novamente o solucionador de problemas remoto para recuperar os pedidos para adaptação do controle do dispositivo (40) para controlar o problema.

Após a detecção de um mal funcionamento, e caso nenhuma modificação útil possa ser realizada pelo solucionador de problemas remotamente, uma intervenção direta no dispositivo 40 pode ser considerada. Assim, 0 usuário pode ser avisado por telefone que a intervenção é necessária no dispositivo 40 e/ou ele(a) pode ser encaminhado(a) para um especialista no dispositivo. O cartão “coletor de dados”, o sistema 88 para transmissão de informações, o sistema receptor 88 e o software solucionador de problemas podem formar uma unidade para o processamento remoto de informações no dispositivo 40. Esta unidade para processamento remoto das informações possibilita a redução do tempo de intervenção para realizar uma intervenção pós-venda ou para saber, antes de enviar um técnico da área, qual tipo de falta deve ser resolvido. Isto, em particular, permite economizar com custos de manutenção ao garantir que os técnicos saiam para o local da intervenção cçm a peça defeituosa e a possibilidade de estarem preparados para o tipo de falha detectada. A unidade para processamento remoto dos dados do dispositivo 40 também possibilita, de forma vantajosa, evitar o envio de um técnico quando o dispositivo 40 não tem falhas, mas o usuário não está utilizando-o corretamente. De fato, estes casos de viagens desnecessárias podem representar até 60% das viagens de intervenção dos técnicos. A unidade proposta permite ainda a determinação antecipada de possíveis falhas futuras. Assim, é possível antecipar possíveis falhas e intervir mesmo quando o usuário ainda não sabe que a ocorrência de um problema com o dispositivo 40 é iminente. A unidade proposta ainda permite melhorar a velocidade da intervenção, que é particularmente útil para resolver problêmas sobre os principais componentes do dispositivo 40.

A Figura 4 mostra uma possibilidade para instalação do dispositivo 40 com a unidade de controle 80. A unidade de controle 80 é então conectada aos diversos elementos ou unidades do dispositivo 40, permitindo que as informações sejam centralizadas para o usuário, sobre a tela de LCD 82 ou para um centro de manutenção por meio do dispositivo de transmissão de dados, permitindo a operação do dispositivo 40 sob monitoramento remoto. O dispositivo 40 pode incluir a operação forçada e a operação automática.

Com referência à Figura 4, a unidade de controle 80 pode incluir umá interface do usuário 84, tendo, por exemplo, botões para selecionar a operação forçada ou a operação automática para ajustar os limites, ajustar o percentual de produção e a realizar a calibração do redox ou do eletrodo amperométrico e o eletrodo de pH. A interface do usuário 84 também pode possibilitar o controle da eletroválvula 7 e/ou a produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, por exemplo, pela unidade de controle 80.

A interface do usuário 84 também pode permitir o controle baseado na análise do redox ou do potencial amperométrico 3 e/ou a produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, por exemplo, pela unidade de controle 80.

A interface de usuário 84 pode permitir ainda que o usuário obtenha informações sequencialmente ao estado operacional do dispositivo 40, sobre a produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, o valor de pH analisado, o valor de redox analisado ou sobre os tempos de operação do dispositivo 40 registrados pela unidade de controle 80 ao longo do tempo.

Durante a operação forçada, a unidade de controle 80 controla apenas a parada do dispositivo 40 quando o valor de redox mensurado é atingido. A posição de operação forçada será muito útil no caso de bacias, reservas de água ou piscinas.

Durante a operação automática, a unidade de controle 80 aperfeiçoa a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso.

A unidade de controle 80 pode controlar a parada do dispositivo 40 ao cortar o fornecimento da corrente direta de baixa voltagem para as células eletrolíticas bipolares 42, no caso em que o detector de fluxo 2 não detecta mais o fluxo de água.

A unidade de controle 80 pode controlar a parada do dispositivo 40 ao cortar o fornecimento da corrente direta de baixa voltagem para as células eletrolíticas bipolares 42, e ao fechar a eletroválvula no caso em que a unidade de controle 80 está sob controle de um elemento externo, por exemplo, uma caixa de controle de uma bomba em um circuito de água de piscinas, bacias, reservas de água ou torres de resfriamento.

A unidade de controle 80 pode controlar a parada do dispositivo 40 ao cortar o fornecimento da corrente direta de baixa voltagem para as células eletrolíticas bipolares 42, no caso em que o resultado da análise do potencial amperométrico ou de redox 86 excede o valor do limite pré-registrado.

A unidade de controle 80 pode controlar a abertura da eletroválvula 7 no caso em que o sensor de pressão detecta uma pressão anormal no cilindro 16 do dispositivo 40.

A unidade de controle 80 pode controlar a parada do dispositivo 40 ao cortar o fornecimento da corrente direta de baixa voltagem para as células eletrolíticas bipolares 42, no caso em que o sensor de pressão detectou uma pressão anormal da água no cilindro do dispositivo 40.

A unidade de controle 80 pode controlar a operação do dispositivo 40 por uma duração mínima. Assim, se logo após o início da operação do dispositivo 40 para produção, as condições não forem mais favoráveis, a unidade de controle 80 controla a operação por uma duração de, por exemplo, três minutos. Isto possibilita evitar uma sucessão de inicializações e interrupções do dispositivo 40 que são muito próximas no tempo. Da mesma forma, quando a parada do dispositivo 40 é controlada pela unidade de controle 80, a ordem para parar pode ser mantida por um tempo mínimo, por exemplo, de três minutos.

EXEMPLO: Caso o dispositivo 40 esteja no modo automático e se o valor de redox analisado for muito próximo ao valor ajustado, como 500 mV e se a análise variar entre 501 e 499 e 502 e 499, etc., a unidade de controle aguarda por uni mínimo de três minutos para que a análise se estabilize para emitir um novo pedido. O dispositivo 40 pode incluir o sistema para transmissão remota das informações 88. O dispositivo 40 também pode incluir um sistema para armazenar todos os dados do dispositivo 40, como: - o percentual de produção; - o valor analisado do pH da água; - o valor analisado do potencial redox da água; - o valor da pressão do controlador de pressão; - os valores de limite selecionados; - o tempo de operação do aparelho, para determinar a mudança da célula ou células eletrolíticas bipolares; - a mudança de polaridade na célula ou células eletrolíticas bipolares; - a ocorrência de cada corte de energia; - operação automática ou operação forçada; - Acionamento de diagnósticos; 15 valores diagnósticos são, por exemplo, possíveis.

Esta informação pode ser registrada, no mínimo, três vezes por dia durante 30 dias em um loop. Entretanto, pode ser preferível armazenar as informações sobre a ocorrência de cortes de energia ou o acionamento de diagnósticos.

Claims (20)

1. DISPOSITIVO (40) PARA PRODUZIR HIPOCLORITO DE SÓDIO OU ÁCIDO HIPOCLOROSO PARA TRATAMENTO DE ÁGUA adequado para ser diretamente conectado a uma tubulação de água a ser tratada sob pressão de um sistema de tratamento de água, dito dispositivo (40) compreendendo: - um cilindro (16) para armazenar sal NaCI na forma sólida, dito cilindro (16) adequado para ser fornecido diretamente pela tubulação de água a ser tratada sob pressão para formar água saturada por sal NaCI, caracterizado pelo cilindro (16) compreender mais que um tubo (15) no qual cada tubo (15) forma uma câmara de eletrólise adaptada para gerar hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso por eletrólise da água saturada por sal NaCI; na qual uma célula eletrolítica (42) dotada de eletrodos é inserida em cada câmara de eletrólise; e no qual cada tubo (15) é perfurado para possibilitar que a correspondente célula eletrolítica (42) esteja em contato com a água saturada por sal NaCI para ser eletrolisada, e para prevenir que o sal NaCI em forma sólida de entrar em contato com os eletrodos da célula eletrolítica (42).

2. DISPOSITIVO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sal NaCI não estar na água que será tratada.

3. DISPOSITIVO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por compreender: - uma eletroválvula (8) destinada a ser aberta regularmente para permitir que os gases produzidos escapem e a fechar quando o dispositivo (40) parar, para que a água contida no cilindro quase nunca entre em contato direto com a água que circula na tubulação da água a ser tratada sob pressão.

4. DISPOSITIVO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos eletrodos de cada célula eletrolítica (42) são na forma de placas entre as quais circula uma corrente contínua de baixa voltagem, em um período fixo de tempo, durante o uso do dispositivo.

5. DISPOSITIVO de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelos eletrodos em forma de placas serem feitos de titânio cobertas com óxidos de metal.

6. DISPOSITIVO de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo período de tempo fixo na qual a corrente contínua de baixa voltagem inverte a direção, é de 90 a 180 minutos.

7. DISPOSITIVO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por uma parte superior removível (9) ser fixada , por aparafusamento, em uma parte superior do cilindro (16), dita parte superior removível (9) compreendendo uma saída projetada para ser conectada na tubulação de água que será tratada.

8. DISPOSITIVO de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo dispositivo (40) compreender um manómetro (10) para medição da pressão presente no cilindro, e um controlador de pressão (11) para detectar uma pressão excessiva no cilindro, na qual o manómetro e o controlador de pressão são montados na parte superior removível (9) do cilindro.

9. SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA caracterizado pelo fato de que compreende: - o dispositivo (40) para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8; - uma tubulação de água que será tratada sob pressão; na qual o dito - dispositivo (40) é conectado na dita tubulação em um ponto de junção posicionado na dita tubulação; - uma unidade de controle (80) para controlar a operação do dispositivo para produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso.

10. SISTEMA de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela tubulação da água que será tratada é um cano de entrega de uma instalação de piscina.

11. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 10, caracterizado por ainda incluir um detector de fluxo (2) que é posicionado na tubulação, a montante do ponto de junção para detectar se há ou não fluxo de água na tubulação, para inicializar ou não inicializar o dispositivo (40) pela unidade de controle (80).

12. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado por ainda incluir na tubulação: - após o detector de fluxo (2) e a montante do ponto de junção e do dispositivo (40), um redox ou eletrodo amperométrico (3) para analisar o poder oxidante da água para regular o poder oxidante da água ao permitir ou não permitir a produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso; - após o redox ou o eletrodo amperométrico (3), um eletrodo de pH (4), que toma possível analisar e regular o pH da água a ser tratada.

13. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 12, caracterizado por ainda incluir: - um controlador de pressão (11) posicionado sobre o cilindro (16) do dispositivo (40) em sua parte superior removível (9) para detectar uma pressão em excesso, na qual a unidade de controle (80) controla a parada da produção de hipoclorito de sódio ou de ácido hipocloroso; e - uma torneira de descarga (18), para permitir a manutenção do dispositivo.

14. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 13, caracterizado pela tubulação incluir, a jusante do ponto de junção com o dispositivo (40), uma válvula esférica invertida adequada para parar a circulação de água na tubulação, para aspirar o ar e limpar a tubulação.

15. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 14, caracterizado pela unidade de controle (80) compreender uma unidade para coletar dados sobre o estado de operação e avarias do dispositivo (40).

16. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 15, caracterizado por compreender um sistema de transmissão remota de informações (88) para transmitir remotamente informações para um armazenamento de dados centralizado em um servidor ou para um solucionador de problemas remoto, no qual o sistema de transmissão remota de informações (88) compreende um dispositivo de comunicação remota selecionado a partir do grupo que inclui um transmissor/receptor do conector da corrente transportadora, transmissor/receptor GPRS, transmissor/receptor WIFI.

17. SISTEMA de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo sistema de transmissão remota de informações (88) é externo à unidade de controle (80) e é projetado para se comunicar pela corrente transportadora com a unidade de coleta de dados da unidade de controle (80), o sistema de transmissão remota de informações (88) compreende um modem para envio remoto dos dados coletados pela unidade coletora e recebidos pela unidade de controle (80).

18. SISTEMA de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por ainda compreender um software, armazenado em memória de computador não transiente, processando operativamente os dados transmitidos pelo sistema de transmissão remota de informações (88) através do modem.

19. MÉTODO DE TRATAMENTO DE ÁGUA caracterizado pelo fato de que compreende os seguintes passos: fornecer um dispositivo (40) para produção de hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8; conexão do dispositivo a uma tubulação de água a ser tratada sob pressão, para formar o sistema de tratamento de água, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 18; produzir hipoclorito de sódio ou ácido hipocloroso por meio do sistema de tratamento de água; desinfectar a água a ser tratada por meio do hipoclorito de sódio ou do ácido hipocloroso produzido.

20. MÉTODO de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pela tubulação de água a ser tratada sob pressão ser um cano de entrega de uma instalação de piscina.

Images