DE3421459A1

DE3421459A1 - Apparat zum herstellen von elektrolysiertem wasser

Info

Publication number: DE3421459A1
Application number: DE19843421459
Authority: DE
Inventors: Eiji Tokio/Tokyo Kumazawa
Original assignee: Kogai Boshi Sogo Kenkyusho KK
Current assignee: Kogai Boshi Sogo Kenkyusho KK
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1984-12-13
Also published as: GB2141738A; GB8413609D0; JPS6311957B2; GB2141738B; AU2854884A; JPS59228989A; KR850000368A; US4533451A; FR2547293A1

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER .- ■ - i ·-.

PATENT- UNO FJH-CH I MANWAI 1 I

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE ■ DR. RlZR. NAT. K. ΗΠΓ-ΤΜΛΝΝ - DII H .-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. D. HANSEN · DR. RER. NAl. H-A- FIHAUNS · DII³L.-INC K. CiORO

DIPL.-ING. K. KOHLMANN - RECHTSANWALT Λ. Nt. ΓΤΓ-.

— 3

40 358 p/hl

Kabushiki Kaisha Kogai Boshi Sogo Kenkyusho Tokyo / Japan

Apparat zum Herstellen von elektrolysiertem Wasser

Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Herstellen von elektrolysiertem Wasser und insbesondere auf einen Apparat zum Erzeugen von alkalischem Ionenwasser und saurem Ionenwasser bei freier Einstellung auf automatischen oder manuellen Betrieb.

Verschiedene Arten von Apparaten zum Herstellen von elektrolysiertem Wasser wurden bereits für das Elektrolysieren von Trinkwasser, wie Stadtwasser, Grundwasser (Brunnenwasser) oder dgl., in alkalisches Ionenwasser und saures Ionenwasser für Industrie- und wirtschaftliche Zwecke vorgeschlagen. All diese Apparaturen sind vom manuell betätigten Typ, bei denen eine Bedienungsperson stets die Apparatur und die gesammelten Mengen an elektrolysiertem Wasser beobachtet, um die Wasserversorgung zu beginnen und anzuhalten und den Apparat ein- und auszuschalten.

Im Fall der Verwendung des elektrolysierten Wassers, insbesondere alkalisches Ionenwasser, zum Herstellen von Nahrungsmitteln, beispielsweise Schinken und dgl., erfüllen jedoch die zuvor genannten, von Hand betätig-

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ten Apparate zum Erzeugen und Speichern von elektrolysier tem Wasser nicht den gewünschten Zweck und sind daher für die Herstellung von Nahrungsmitteln nicht geeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Apparat zum Her stellen von elektrolysiertem Wasser zu schaffen, welcher nicht nur im Handbetrieb sondern auch im automatischen Betrieb arbeiten kann.

Der erfindungsgemäße Apparat kann den elektrolytischen Strom einstellen und steuern, um sicherzustellen, daß elektrolysiertes Wasser von pH 4-11 stets unabhängig von der Änderung der Qualität des dem Apparat zugeführten Wassers erzeugt werden kann.

Durch ein elektrisches Steuersystem kann der Apparat von einem automatischen Betriebsmodus auf einen manuellen Betriebsmodus umgestellt werden und umgekehrt.

Der erfindungsgemäße Apparat vermindert den Startstrom oder einen übermäßigen Strom zu Beginn des Betriebes beim automatischen Betriebsmodus, um sicher zu verhindern, daß irgendein Fehlverhalten des elektrischen Systems des Apparates erfolgt.

Der erfindungsgemäße Apparat ist für viele Jahre dauerhaft einsetzbar. Die elektrolytischen Zellen sind insbesondere so konstruiert, daß sie jegliches Strömen von Wasser in den zylindrischen Anoden oder jegliches Auftreten eines Bruchs in den Umfangswänden der Anoden verhindern und zwar trotz eines heftigen Erwärmens mittels des durch die Anoden und Kathoden fließenden Stromes.

Die vorstehend aufgeführten Vorteile werden durch einen erfindungsgemäßen Apparat zum Erzeugen von elektrolysiertem Wasser erzielt, welcher zwischen einem Handsteuerbetrieb für manuelles Anfahren und Anhalten des Betriebs

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des Apparates und einem automatischen Steuerbetrieb für automatisches Anfahren und Anhalten dos elektrolytischen Vorganges änderbar ist, und zwar in Abhängigkeit von der Lagerung und des Gebrauchs des elektrolysierten Wassers. Der Apparat kann sicher elektrolytisches Wasser von pH 4-11 erzeugen, und zwar unabhängig von dem dem Apparat zugeführten Wasser.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht mit der Darstellung eines Apparates gemäß der Erfindung, bei dem einige

Teile zur deutlicheren Darstellung weggelassen sind,

Fig. 2 eine Ansicht der linken Seite gemäß Darstellung in Fig. 1 des Apparates gemäß der Erfindung mit

der Darstellung einer Gehäusekammer im Schnitt,

Fig. 3 eine Rückansicht des Apparates gemäß Fig. 1

mit weggelassenen Teilen,
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Fig. 4 eine Ansicht der rechten Seite des in Fig. 1 dargestellten Apparates,

Fig. 5 die Darstellung eines Kreises einer elektrischen

Steuervorrichtung des Apparates gemäß der Erfindung,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines Gebrauchszustandes des Apparates gemäß der Erfindung für einen automatischen Betrieb,

Fig. 7 den Kreis für den automatischen Betrieb gemäß Fig. 6,

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6,

Fig. 9 eine Vorderansicht des teilweise weggebrochen dargestellten Apparates nach dem Entfernen der elektrolytischen Zellen aus der Gehäusekammer,

Fig. 10 eine Längsschnittansicht der elektrolytischen Zelle und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der elektrolytischen Zelle beim Zusammensetzen oder Auseinanderbauen.

Entsprechend der Darstellung in den Zeichnungen besteht ein Hauptkörper eines Apparates zum Erzeugen von elektrolysiertem Wasser entsprechend der Erfindung aus einem Gehäuse (A), elektrolytischen Zellen (B) und einer elektrolytischen Steuervorrichtung (C), die sich in dem Gehäuse (A) befindet. Das Gehäuse (A) besteht aus Metallplatten und hat eine sechsflächige Form, welche in Vorderansicht in vertikaler Richtung länglich rechteckig ist und in der Draufsicht quadratisch. Das Gehäuse (A) ist durch eine Trennwand 1 in eine Gehäusekammer (A₁) für die Aufnahme der elektrolytischen Zellen (B) und eine Einbaukammer (A_) zur Aufnahme der elektrischen Steuervorrichtung (C) aufgeteilt.

Die Gehäusekammer (A₁) ist an der unteren Innenseite im Gehäuse (A) angeordnet und hat eine solche Höhe, daß die elektrolytischen Zellen (B) in der Gehäusekammer (A₁) in vertikaler Stellung angeordnet sind und in dieser Stellung gehalten werden. Die Gehäusekammer (A₁) ist an ihren beiden ° Seitenflächen offen, so daß durch diese die elektrolytischen Zellen in die Gehäusekammer (A.) eingegeben und aus dieser herausgenommen werden können. Seitenplatten 2 und 2' sind

-Ί-

an den Seitenflächen der Gehäusekammer (A ) mittels Schrauben befestigt, um die Öffnungen derselben zu schließen.

Die Einbaukammer (A^) ist im oberen Abschnitt des durch die Trennwand 1 aufgeteilten Gehäuses (A) angeordnet und ist oben und an beiden Seitenflächen offen, um so die in die Kammer (A„) eingebaute elektrische Steuervorrichtung für eine Reparatur und einen Austausch zugänglich zu machen. Eine Abdeckplatte 3 ist als gebogene Metallplatte ausgebildet und so in die Form eines umgekehrten U gebracht.

Diese Abdeckplatte ist abnehmbar mittels Schrauben an der Einbaukammer 2 befestigt, um die *"'©,f f ene Oberseite und die offenen Seitenflächen der Kammer (A ) zu schließen.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 sind zwei elektrolytische Zellen (B) in vertikaler Ausrichtung Seite an Seite in der Gehäusekammer (A₁) angeordnet und sind mit Leitungsdrähten 4 und 5 versehen, die jeweils elektrisch am Plus- und Minusanschluß der Zellen angeschlossen sind, in welchen Zellen Wasser elektrolysiert wird, um alkalisches Ionenwasser und saures Ionenwasser zu erzeugen.

Jede der elektrolytischen Zellen (B) besteht aus einer zylindrischen Kathode 6, einer konzentrisch dazu angeordneten zylindrischen Anode 7, einer dazwischen konzentrisch angeordneten zylindrischen Membran und einer oberen und unteren Kappe 9 und 9', die abnehmbar auf das obere und untere Ende der Kathode 6 aufgesetzt ist.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 10 und 11 besteht die zylindrische Kathode 6 aus einem hohlen, zylindrischen Rohr aus rostfreiem Stahl, welches an seiner oberen und unteren zylindrischen Fläche mit Anschlußabschnitten 6a und 6a¹ reduzierten Durchmessers versehen ist. Der untere

³^ Anschlußabschnitt 6a¹ ist mit einem Wassereinlaß 10 ausgebildet, welcher an einer geeigneten Stelle der ümfangswand angeordnet ist. Der obere Anschlußabschnitt 6a ist mit einem

3421459 -β-ι Auslaß 11 für alkalisches Ionenwasser ausgebildet, und zwar in der Umfangswand an einer Stelle entgegengesetzt dem Wassereinlaß 10. An einer Außenfläche der Kathode 6 ist ein Ende eines Minus-Leitungsdrahtes 5 angeschlossen, welcher p. über ein Paar von Verbindungsstücken 12 und 12' an den Minusleitungsdraht 5¹ der elektrischen Steuervorrichtung (C) angeschlossen ist.

Die zylindrische Anode 7 besteht aus einem hohlen Eisen- ^q oxidrohr, welches an seiner Innenfläche mit einer Stahlplattierungsschicht 13 versehen ist (Fig. 10 und 11). An der Innenseite der Schicht 13 ist ein Ende eines Plus-Leitungsdrahtes 4 angeschlossen, welcher über ein Paar von Verbindungsstücken 14 und 14' mit einem Plus-Leitungsjg draht 4' der elektrischen Steuervorrichtung (C) verbunden ist.

In die zylindrische Anode 7 ist ein geschnitzeltes geschäumtes Material 15 eingegeben und ein Paraffinharzmaterial 16 eingefüllt, damit das eingeschäumte Material die Expansion des Paraffinmaterials 16 aufgrund von Wärme absorbieren kann, wodurch Brüche an der Außenseite der zylindrischen Anode 7 verhindert werden, die ansonsten auftreten würden. Epoxyharzscheiben 17 sind in der oberen und unteren Öffnung der zylindrischen Anode 7 angeordnet, um zu verhindern, daß Wasser in die Anode 7 gelangt.

Die Membran 8 besteht aus einem durchlässigen Material, beispielsweise aus nicht-gewebtem Textil, welches um eine Skelettstruktur 19 gelegt ist, die sich zwischen einem oberen und unteren Rahmenglied 18 in geeignetem Abstand von der Anode 7 befindet, um die zylindrische Membran 8 zu bilden. Das obere Rahmenglied 18 ist in seiner Mitte mit einer Auslaßverbindungsöffnung 20 für das saure Ionenwasser versehen. In der Nähe dieser Öffnung befindet sich eine Führungsöffnung 21 für den Leitungsdraht 4, welcher an die

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zylindrische Anode 7 angeschlossen ist. Das untere Rahmenglied 18' ist in seiner Mitte mit einer Anschlußöffnung 22 versehen, in die ein unteres Ende der in der Membran 8 angeordneten Anode eingesetzt ist. Ein O-Ring 23 ist an der Außenseite des oberen Rahmengliedes 18 vorgesehen, um so in dichter Berührung mit der Innenfläche der zylindrischen Kathode 6 zu stehen und so zu verhindern, daß sich das alkalische Ionenwasser und das saure Ionenwasser miteinander verbinden.

Eine obere und eine untere Kappe 9 und 9' bestehen aus gegossenem Kunststoff und sind auf die oberen und unteren Anschlußabschnitte 6a und 6a¹ der zylindrischen Kathode 6 aufgesetzt, um jeweils das obere und untere Ende derselben abzudecken. Die obere Kappe 9 ist in der Mitte ihrer Oberseite mit einem Auslaßrohr 24 für saures Ionenwasser versehen. Dieses Auslaßrohr 24 steht mit der Auslaßverbindungsöffnung 20 in Verbindung, welche in dem oberen Rahmenglied 18 für die Membran 8 ausgebildet ist. An der äußeren Umfangswand der oberen Kappe 9 befindet sich ein Auslaßrohr 25 für das alkalische Ionenwasser, Dieses Rohr steht mit dem Auslaß 11 für das alkalische Ionenwasser in Verbindung, welcher Auslaß 11 in der zylindrischen Kathode 6 ausgebildet ist. Die obere Kappe 9 ist weiterhin an seiner Oberseite mit zwei Verriegelungsausnehmungen 26 versehen.

Darüber hinaus sind O-Ringe 27 und 28 an einer Innenfläche der oberen Kappe 9 vorgesehen, um so in dichter Berührung mit der Außenfläche des Anschlußabschnittes 6a der zylindrischen Kathode 6 zu stehen, um so zu verhindern, daß sich das alkalische Ionenwasser mit dem sauren Ionenwasser vermischt und daß alkalisches Ionenwasser auslecken kann.

An der oberen Kappe 9 ist ein Anschlußstück 29 vorgesehen,

3421459 -ιοί durch welches der an die zylindrische Anode 7 angeschlossene Leitungsdraht 4 verläuft.

Ein Wasserversorgungsrohr 30 ist gewindemäßig an die äußere Umfangswand der unteren Kappe 9' so angebracht, daß es mit dem Wassereinlaß 10 der zylindrischen Kathode 6 durch eine innere Ringnut der Kappe 9¹ in Verbindung steht, um Wasser in die elektrolytische Zelle (B) einzuleiten. Ein O-Ring 31 befindet sich an der Innenseite der unteren Kappe 9', um so einen abdichtenden Kontakt mit der Außenfläche des Anschlußabschnittes 6a¹ der zylindrischen Kathode 6 herzustellen und zu verhindern, daß durch das Versorgungsrohr 30 in die Kappe 9 einströmendes Wasser aus der Kappe 9 auslecken kann. Die untere Kappe 9' ist an ihrer Unterseite mit einem Riegelvorsprung 32 versehen, welcher in eine Verriegelungsöffnung 33 in einer Bodenplatte der Gehäusekammer 1 eingesetzt werden kann, damit der Riegelvorsprung 32 und die Riegelöffnung 33 Positioniermittel bilden, wenn die elektrolytische Zelle (B) in die Gehäusekammer (A.) eingesetzt wird. Die Positioniermittel dienen ebenso der Verhinderung eines Verschiebens der elektrolytischen Zelle aus ihrer richtigen Stellung, die sie nach dem Anbringen eingenommen hat. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 umfaßt der Apparat weiterhin ein von einer elektrischen Stromquelle kommendes Kabel 34, eine Erdung 35 und einen Einlaß 36 zum Einleiten von Reinigungswasser, um die Innenseite der elektrolytischen Zelle (B) zu reinigen.

Bei jeder elektrolytischen Zelle (B) dieser Ausführungsform sind die Kathode 6 und die Anode 7 zylindrisch ausgebildet. Ebenso hat die. Membran 8 eine zylindrische Form. Damit die Membran nicht durch das obere und untere Rahmenglied 18 und 18' verformt werden kann, befindet sich dazwischen eine Skelettstruktur 19. Die O-Ringe 23, 27, 28 und 31 sind am oberen Rahmenglied 18 der Membran 8 und an der oberen und unteren Kappe 9 und 9¹ angeordnet, um zu verhindern,

O '-) L· i ^L\ J b -11-

daß sich das alkalische und saure Ionenwasser miteinander vermischen bzw. daß diese Wasser auslecken. Die obere und untere Kappe 9 und 9' können abnehmbar auf die Anschlußabschnitte 6a und 6a' der zylindrischen Anode aufgesetzt werden. Auf diese Weise ist die elektrolytische Zelle einfach und leicht zusammen- und auseinanderzubauen (für das Reinigen), und es besteht kein Risiko einer Wasserleckage (Fig. 11).

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 2 werden von der Gehäusekammer (A₁) des Gehäuses (A) zwei elektrolytische Zellen (B) in vertikaler Ausrichtung aufgenommen und gehalten, wobei jede das Auslaßrohr 24 für saures Ionenwasser, das Auslaßrohr 25 für alkalisches Ionenwasser und das Wasserversorgungsrohr 30 aufweist, die an der oberen und unteren Kappe 9 und 9' befestigt sind. Diese Auslaßrohre 24 und 25 und das Versorgungsrohr 30 sind über Verbindungsrohrleitungen 41, 42 und 43 an die jeweiligen Anschlußglieder 38, 39 und 40 angeschlossen, welche durch Verriegelungsmuttern 37 an einer Frontplatte der Gehäusekammer (A.) für die Rohre 24, 25 und 30 befestigt sind.

Die Verbindungsrohrleitung 41,42 und 43 sind Polyvinylchlorid-Rohrleitungen, die an ihren jeweiligen offenen Enden mit Überwurfmuttern 44,44',45,45',46 und 46' in Drehgewindeeingriff stehen, um die jeweiligen Rohre 24,25 und 30 mit den Anschlußgliedern 38,39 und 40 zu verbinden.

Um jede elektrolytische Zelle (B) in der Gehäusekammer (A-) zu halten, ist der an der unteren Kappe 9' der Zelle (B) vorgesehene Riegelvorsprung 32 in die Riegelöffnung 33 der Bodenplatte eingesetzt. Dann werden in die Riegelausnehmungen 26 in der oberen Kappe 9 der elektrolytischen

Zelle (B) Vorsprünge 48' von Haltebolzen 48 eingesetzt, welche über Stützmuttern 47 vertikal bewegbar in der Decke der Gehäusekammer (A ) oder der dazwischen und der Einbau-

kammer (A„) liegenden Trennwand 1 angeordnet sind.

Danach werden auf Gewindeschäften der Haltebolzen 48 aufgeschraubte Verriegelungsmuttern 49 festgezogen, um so die Haltebolzen 48 gegenüber einer Drehung zu verriegeln und somit die elektrolytische Zelle (B) zu halten. Säulen 50 sind in vertikaler Richtung zwischen der Bodenplatte der Gehäusekammer (A.) und der Trennwand 1 befestigt, um zu verhindern, daß sich die oberen Kappen 9 der elektrolytischen Zelle (B) aufgrund eines Druckes in Abnehmrichtung bewegen, welcher durch das in die elektrolytischen Zellen gebrachte Wasser verursacht wird, und um den gesamten Apparat in einem steifen Zustand zu halten.

Um jede elektrolytische Zelle (B) aus der Gehäusekammer (A₁) zu entnehmen, werden nach dem Entfernen der Seitenplatten 2 oder 2' an einer Seitenfläche der Gehäusekammer (A₁) (Fig. 9) die Überwurfmuttern 45 und 46 zum Anschließen der Verbindungsrohre 42 und 43 an das Auslaßrohr 25 und das Wasserversorgungsrohr 30 der oberen und unteren Kappe 9 und 9' der elektrolytischen Zelle von den Rohren 25 und 30 entfernt. Danach werden die Überwurfmuttern 44 und 44' zum Anschließen des Verbindungsrohres 41 an das Auslaßrohr 24 und das Anschlußteil 38 für das Rohr 24 von der Gehäusekammer (A₁) entfernt. Nachdem die Verriegelungsmuttern 49 gelöst worden sind, werden die die obere Kappe 9 der Zelle (B) haltenden Haltebolzen 48 so gedreht, daß sie zum Entfernen der Vorsprünge 28' aus den Riegelausnehmungen 26 der oberen Kappe 9 angehoben werden (wie dies aus den strichpunktierten Linien in Fig. 8 zu entnehmen ist). In diesem Zustand wird die elektrolytische Zelle (B) angehoben und einfach aus der Gehäusekammer (A₁)

entnommen.
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Die elektrische Steuervorrichtung (C) umfaßt einen Automatik-manuellen-Betriebsänderungskreis 51 zum Ändern des Betriebes vom automatischen Betrieb zum manuellen Betrieb. Weiterhin ist ein Einstellkreis 52 für

den elektrischen Strom vorgesehen, um den zu den elektro-5

lytischen Zellen (B) gelieferten elektrolytischen Strom einzustellen, und zwar in Abhängigkeit von der Änderung der Wasserqualität. Schließlich umfaßt die elektrische Steuervorrichtung einen Langsamstartkreis 53 für _n eine automatische Zeitverzögerung derzeit, zu der die Stromversorgung eingeleitet wird, im Vergleich in der Zeit, zu der die Wasserversorgung in den elektrolytischen Zellen eingeleitet wird. Außerdem weist die elektrische Steuervorrichtung (C) noch andere elektrische Ausrü-,p· stungsgegenstände auf.

Der Betriebsänderungskreis 51 zum Ändern des Betriebsmodus von Automatik auf manuell umfaßt einen Automatik-Manuell-Wechselschalter 57, welcher aus einem 100 V

2Q Wechselstrom-Relais 58 angeschlossenen Überwechselkontakt 54 besteht, einem automatischen Kontakt 55, welcher an einen vierten Anschluß einer Substratplatte 59 angeschlossen ist, und einem manuellen Kontakt 56, welcher an einen Hauptsteuerkreis 60 angeschlossen ist, einschließlich der erforderlichen verschiedenen Ausrüstungsgegenstände zum Ändern des Betriebsmodus des Apparates zum Erzeugen von elektrolysiertem Wasser vom automatischen Betrieb auf manuellen Betrieb. Darüber hinaus umfaßt der Hauptkreis 60 einen Transformator 61, einen Gleichrichter 62, eine gedruckte Schalttafel 63, tragend eine Gleichrichterdiode, eine Schaltdiode, einen Metalloxidwiderstand, einen Kohlenstoffwiderstand, einen Impulsgeber, einen Transformator, einen Transistor, eine Zenerdiode, ein halbfestes Volumen, einen Ölkondensator, einen Filmkondensator, einen elektrolytischen Kondensator und dgl., ein Wechselstrom-24 V-Relais 64, das Wechselstrom-100 V-Relais 58, einen Trioden-Wechsel-

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stromschalter 65, ein Amperemeter 66, eine Sicherung 67, einen Unterbrecher 68, einen VR-Schalter 69 mit einer EIN- und AUS-Funktion für den manuellen Betrieb und dgl.

Der elektrische Stromeinstellkreis 52 umfaßt einen elektrischen Stromeinsteller 72 mit einer Vielzahl von (bei der dargestellten Ausführungsform 6) Einstellkontakten 70, von denen jeder mit einem Anschluß des Transformators 61 verbunden ist, und mit einem Überwechselkontakt 71, welcher mit dem Gleichrichter 62 verbunden ist, um dadurch den elektrischen Strom zu den elektrolytischen Zellen (B) (Einstellen des Bereiches des wirksamen Stromes für die Anfangsperiode) in Abhängigkeit von der Änderung der Wasserqualität einzustellen (Arten von Wasser, durch die der Strom leicht und schwierig fließt und dergl.), um so ein hochqualitatives alkalisches Ionenwasser (pH 4-11) leicht zu erhalten.

Der Langsamstart-Kreis (Zeitverzogerungsstartkreis) 53 ist so konstruiert, daß er die gedruckte Schalttafel 63 im Hauptsteuerkreis 60 mit dem 5. und 6. Anschluß der Substratplatte 59 verbindet. Der Langsamstartkreis 53 verhindert ein Ausfallen der Sicherung 67, des Unterbrechers 68 und dergl., wenn der Apparat erneut gestartet wird, nachdem ein Zyklus des Elektrolysierbetriebes vollständig durchgeführt ist. Beim automatischen Betriebsmodus können die Wasserversorgung und die Stromversorgung gleichzeitig begonnen werden, wenn der Apparat erneut angefahren wird, damit ein übermäßiger Strom keinen Anlaß zu einem Ausfall der Anordnung gibt. Wenn ein Betriebszyklus vollständig

durchgeführt worden ist, so verbleibt elektrolysiertes Wasser des vorherigen Zyklus in jeder elektrolytischen Zelle (B). Wenn nunmehr der Apparat erneut angefahren wird, so ergibt sich als Resultat daraus ein übermäßiger Stromfluß zum Öffnen des Unterbrechers oder der Sicherung. Zur Verhinderung dieses Umstandes dient der Langsamstartkreis 53, um die Versorgung des elektrolytischen Stromes nach dem Start der Wasserversorgung in die elektrolytischen Zellen (B) zu verzögern, um den Überstrom zu verhindern. Ein Solenoidventil 73 ist auf einem Verbindungsrohr 43 befestigt. Dieses Verbindungsrohr 43 dient dem Verbinden des Wasserversorgungsrohres 30, welches an der unteren Kappe 9' jeder elektrolytischen Zelle (B) vorgesehen ist, mit dem Anschlußstück 40, welches an der vorderen Platte der Gehäusekammer (A₁) angebracht ist. Das Solenoidventil 73 wird dahingehend betätigt, Wasser in die elektrolytische Zelle (B) zu derselben Zeit strömen zu lassen, zu der der Apparat angefahren wird, und den Wasserstrom zu beenden, wenn der Apparat angehalten wird.

Eine Stromversorgungslampe 7 4 ist vorgesehen, um dann ein Lichtzeichen zu geben, wenn das Stromquellenkabel 34 in eine 100 V Wechselstromsteckdose eingesteckt ist. Eine elektrolytische Stromlampe 75 leuchtet auf, wenn der VR-Schalter 6 9 eingeschaltet ist, um anzuzeigen, daß der elektrolytische Strom durch die elektrolytische Zelle (B) fließt. Eine Temperaturanzeigelampe 76 leuchtet auf, wenn der Heizer 78 für den Fall erregt ist, daß die Temperatur in der Gehäusekammer (A₁) auf eine Temperatur niedriger als 5°C fällt, was durch einen in der Gehäusekammer (A₁) vorgesehenen

Thermoschalter 77 abgefühlt wird. Die Lampe 76 ist 35

abgeschaltet, wenn der Heizer bei einer Temperatur von 15°C entregt ist. Eine Alarmlampe 79 leuchtet durch einen Thermostatschalter 8o auf, welcher an der elektrolytischen Zelle (B) befestigt ist und eine Temperatur höher als 43° in der Zelle (B) feststellt, verursacht durch einen übermäßigen elektrolytischen Strom (mehr als 8 A) in der Zelle (B) oder durch ein Fließen durch elektrischen Strom, obwohl kein Wasser sich in der Zelle (B) befindet.

Der Betrieb und die Verwendungsmethode des Apparates gemäß der Erfindung wird nachfolgend erläutert. Für den Fall des automatischen Betriebsmodus wird eine Wasserversorgungs-Anschlußrohrleitung 81, die über eine Zweigrohrleitung mit einer Wasserleitung verbunden ist, wie dies in Fig. 6 und 7 dargestellt ist, zunächst über eine Überwurfmutter 82 mit dem Wasserversorgungs-Rohranschlußstück 4o verbunden, welches von der vorderen Platte des Apparates ausgeht. An das Anschlußstück 39 für das Auslaßrohr 25 für das alkalische Ionenwasser ist über eine Überwurfmutter 85 eine Verbindungsrohrleitung 84 für alkalisches Ionenwasser angeschlossen, welche Rohrleitung mit einem Reservoir 83 für alkalisches Ionenwasser verbunden ist, um das elektrolysierte alkalische Ionenwasser zu speichern. Eine Anschlußrohrleitung 86 für saures Ionenwasser ist über eine Überwurfmutter 87 mit dem Anschlußstück 38 des Auslaßrohres 24 für das saure Ionenwasser verbunden. Entsprechend der Darstellung in Fig. 7 ist das Reservoir 83 mit drei nach unten verlau- ;fenden Elektroden 88,89 und 9o versehen, welche jeweils pit Anschlüssen Ei, E₂ und E₃ eines einen flüssigkeitslosen Zustand anzeigenden Schalters 92 in der Steuertafel 91 verbunden sind. Anschlüsse S , S₁ und T des

ο 1 c

,Schalters 92 sind mit dem 5. und 6. Anschluß der Substratplatte 59 der elektrischen Steuervorrichtung (C) des Apparates verbunden. Der 5. und 6. Anschluß wird

von der 100 V Wechselstromquelle für die Steuertafel 91 mit elektrischem Strom versorgt.

Darüber hinaus umfaßt die Steuertafel 91 einen Magneten schalter 93, dessen 13. und 14. Anschluß mit dem 5. und

6. Anschluß der Substratplatte 59 der elektrischen Steuervorrichtung (C) verbunden sind, so daß der Änderungsschalter 57 von automatischen auf manuellen Betrieb so geschaltet wird, daß eine Einstellung auf automatischen

,Q Betrieb erfolgt. Der VR-Schalter 69 wird eingeschaltet und ein Knopf des elektrischen Stromeinstellers 72 wird gedreht, um in Abhängigkeit von der Wasserqualität einen groben Strombereich einzustellen. Während der VR-Schalter 69 gedreht wird, wird ein Zeiger des Amperemeters 66 bewegt, um den elektrischen Strom fein einzustellen.

Wenn das alkalische Ionenwasser im Reservoir 83 auf das untere Ende der Elektrode 88 fällt, so beginnt der Apparat wieder seinen Betrieb. In diesem Moment verursacht der Langsamstartkreis 53 ein Öffnen des Solenoidventils 73, ^um die Wasserversorgung zu elektrolytischen Zellen (B) vor der Stromversorgung einzuleiten. Nach einer Zeitverzögerung von 2-4s wird elektrischer Strom zugeführt, um das Elektrolysieren des Wassers einzuleiten, wodurch alkalisches Ionenwasser in das Reservoir 83 eingeleitet wird. Wenn das alkalische Ionenwasser im Reservoir 83 bis zum unteren Ende der Elektrode 90 ansteigt, wird der Betrieb des Apparates angehalten. Bei der zuvor beschriebenen Art und Weise des Betriebes fällt das alkalische Ionenwasser progressiv im Reservoir, wobei an einer bestimmten Niveaustelle der Apparat erneut seinen Betrieb einsetzt, um alkalisches Ionenwasser zu erzeugen. Für den Fall, daß der Apparat automatisch arbeitet, ist vorzugsweise mit dem 7. und 8. Anschluß der Substratplatte 59 der elektrischen Steuervorrichtung (C) ein Alarmsummer 94 verbunden, so daß jegliche Störung des Apparates entsprechend einer Fernbedienung schnell festgestellt werden kann, um eine Fehlfunktion des Apparates zu vermeiden.

0 4 2 1 4 ü

Für den Fall, daß der Apparat manuell arbeitet, wird ein Wasserhahn mit dem Anschlußstück 39 für das Auslaßrohr für alkalisches Ionenwasser verbunden oder mit dem Anschlußstück 38 für das saures Ionenwasser führende Rohr, und der Änderungsschalter 57 wird auf manuellen Betrieb umgestellt, damit der Apparat entsprechend dem manuellen Betriebsmodus betrieben werden kann. Bei diesem Betriebsmodus wird ein grober Strombereich durch den elektrischen Stromeinsteller 72 in Abhängigkeit von der Wasserqualität eingestellt. Feineinstellung erfolgt durch den VR-Schalter 69, durch den die Stromquelle auf dieselbe Weise ein- und ausgeschaltet wird, wie beim automatischen Betriebsmodus.

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER J Μ· / I 4 5

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN ■ DIF¹U-ING. W. LEHN

D1PL.-1NG. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H,-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHI SANWALT A. NKTTE

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Kabushiki Kaisha Kogai Boshi Sogo Kenkyusho Tokyo / Japan

Apparat zum Herstellen von elektrolysiertem Wasser

Patentansprüche

i
Apparat zum Herstellen von elektrolysiertem Wasser, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (A); zumindest eine im Gehäuse angeordnete elektrolytische Zelle (B), die eine zylindrische Kathode

(6) und eine konzentrisch dazu angeordnete zylindrische Anode (7) umfaßt, wobei eine Trennung zwischen der Kathode und der Anode vorhanden ist und eine obere und untere Kappe (9,9') jeweils am oberen oder unteren offenen Ende der Kathode und der Anode angeordnet ist; eine im Gehäuse angeordnete elektrische Steuervorrichtung (C), die im Gehäuse (A) angeordnet ist und einen Betriebsänderungskreis (51) zum Ändern des Betriebsmodus von Automatik auf Handbetrieb und umgekehrt, einen elektrischen Stromeinstellkreis (52) zum Einstellen des elektrolytischen Stromes in Abhängigkeit von der Änderung der Wasserqualität und einen Langsamstartkreis (53) umfaßt, um automatisch die Zeit, zu der die Versorgung des elektrolytischen Stromes beginnt, relativ zu der Zeit zu verzögern, zu der die Wasserversorgung bei Beginn des Betriebes des Apparates beim automatischen Betriebsmodus einsetzt.

;,.' 2 14 5
2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 'zylindrische Anode (7) die Form eines hohlen Zylinders hat, welcher auf seiner inneren Umfangsflache mit einer Stahlplattierungsschicht (13) versehen und mit geschnitzeltem geschäumten Material (15) sowie synthetischem Harzmaterial (16) gefüllt ist, daß die oberen und unteren Enden des Hohlzylinders durch Teile abgedeckt sind, die aus einem hochviskosen wärmewiderstandsfähigen Material bestehen und die überragende Haftfähigkeiten sowie einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten nach dem Aushärten hat.