DE4106568C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon in Flüssigkeiten - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung
von Ozon in Wasser oder Lösungen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Ozon wird in zahlreichen Anwendungsfällen aufgrund seiner
hervorragenden Eigenschaften des Sterilisierens, Desinfizie
rens, Bleichens und Deodorierens verwendet.
In den letzten Jahren hat der Bedarf an kompakten Mehrzweckvorrichtungen
zur Erzeugung von Ozon zugenommen. In der Vergangenheit
wurden kompakte, mit Ultraviolettstrahlen arbeitende
Vorrichtungen zur Erzeugung von Ozon verwendet, während neuerdings
mit Oberflächenentladung arbeitende kompakte Keramikvorrichtungen
verwendet werden.
Um Wasser mit einer konventionellen Vorrichtung zur Erzeugung
von Ozon zu behandeln, wird unter Verwendung eines Gebläses
Trägerluft in die Ozon erzeugende Vorrichtung eingebracht,
wonach die Ozon enthaltende Trägerluft mittels einer blasenbildenden
Einrichtung in das Wasser eingeleitet wird und damit die
Ozon enthaltenden Blasen mit dem Wasser in Verbindung treten
und sich in diesem lösen. Dabei ist es jedoch wesentlich, ein
Gebläse und eine blasenbildende Einrichtung zu verwenden. Dies
bedeutet einen wesentlichen Aufwand und auch Probleme, die sich
aus dem Abdichten von Löchern, der Absenkung des Wirkungsgrades
oder aus Geräuschbildung ergeben. Werden diese konventionellen
Vorrichtungen für Befeuchter oder Waschmaschinen zur Abtötung
von Bakterien verwendet, so ergeben sich schwerwiegende Probleme
durch das Austreten von Ozon aus der Trägerluft, wodurch
menschliche Atmungsorgane beeinträchtigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit der die
direkte Erzeugung von Ozongas in Wasser ohne Verwendung eines
Gebläses oder einer blasenbildenden Einrichtung möglich ist.
Dabei soll insbesondere auch mehr Ozongas bei einem kleinen und
einfachen Aufbau der Vorrichtung möglich sein.
Schließlich soll die Vorrichtung einfach und mechanisch unkompliziert
sein.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich also um
eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon in Flüssigkeiten oder
Lösungen durch Befestigung wenigstens eines Paars von sich
gegenüberstehenden Elektroden in Flüssigkeiten (Wasser oder
Lösungen, wie beispielsweise H2SO4, HClO4, HBF4, H3PO4 usw.),
wobei diese Elektroden mit einer elektrischen Spannungsquelle
verbunden sind. Die durch Dissoziation der Wassermoleküle
erzeugten O-Atome werden zur Bildung von molekularem Ozongas in
Form von Blasen kombiniert und in der Flüssigkeit gelöst und
gehalten. Auf diese Weise ist die Lösung, in der Ozongas gelöst
und gehalten ist, direkt oder indirekt verwendbar; andererseits
kann das Ozongas zum Sterilisieren, Desinfizieren oder Bleichen
durch Abtrennen in Trägerluft verwendet werden.
Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in Wasser befestigt, so
werden Ozongasblasen von Molekulargröße in Wasser vollständig
gelöst, erzeugt und gehalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
besitzt also den Vorteil daß keine Hilfseinrichtungen, wie
beispielsweise ein Gebläse oder eine Diffusionseinrichtung,
erforderlich sind, und daß aus dem Trägergas kein Ozongas
austreten kann.
Der Zweck der Einspeisung von positiven und negativen Rechteckimpulsen
in die Elektroden dient zur Verhinderung der Ausbildung
von Verunreinigungen (beispielsweise Ca⁺⁺, Mg⁺⁺, Fe⁺⁺, usw.)
in Schmutzwasser oder Lösungen durch Anlagerung auf den Oberflächen,
nicht aber zur Erhöhung der O₃-Ausbeute. Die negative
Elektrode einer Vorrichtung zur elektrolytischen Erzeugung von
Ozon kann durch Anlagerung von Verunreinigungen in Schmutzwasser
oder Lösungen verschmutzt werden, während die positive
Elektrode durch Lösung von Verunreinigungen von ihrer Oberfläche
einen starken Selbstreinigungseffekt aufweist. Erfindungsgemäß
kann ein solches Problem wirksam dadurch gelöst
werden, daß eine rechteckförmige Impulsspannung (vorzugsweise
im Bereich von 0,0001 bis 0,1 Impulse pro Sekunde) an die
Elektroden angelegt wird, so daß während jeder Halbimpulszeit
ein Selbstreinigungseffekt an den Elektroden entsteht. Diese
Funktion ist durch die Entgegenhaltungen (1) und (2) nicht
offenbart.
In Gmelins Handbuch der Anorg. Chemie, 8. Auflage (1960), Bd.
Sauerstoff, Lief. 4, Seiten 1082 bis 1090 und Z. Naturforsch.
34b, (1979), Seiten 1617 bis 1627 sind Vorrichtungen zur elektrolytischen
Erzeugung von Ozon beschrieben, bei denen Elektroden
ein Gleichstrom und/oder Gleichstromimpulse zugeführt
werden. Keine der Entgegenhaltungen beschreibt darüber hinaus
eine rechteckförmige Impulsspannung, welche die besonderen
Pausenzeiten gemäß dem neuen Patentanspruch 2 besitzt.
Beim Verfahren nach der zweitgenannten Druckschrift dienen die
Stromimpulse (im Frequenzbereich von 20 Hz bis 1 MHz) zur
Erhöhung der O₃-Ausbeute, so daß der erfindungsgemäße Selbstreinigungseffekt
durch eine solche Vorrichtung nicht erreichbar
ist. Sowohl die erstgenannte als auch die zweitgenannte Druckschrift
gehen von destilliertem Wasser, nicht aber von Schmutzwasser
oder natürlichem Wasser aus. In verschmutztem Wasser
oder Lösungen würde die negative Elektrode der Vorrichtungen
zur Erzeugung von Ozon durch den obengenannten Effekt verschmutzt
werden.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran
sprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform;
Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform; und
Fig. 3 ein Diagramm einer in Elektroden der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung einzuspeisenden Rechteckspannung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungs
form sind drei Paare von Streifenleitungselektroden 2, 2′ mit
Außenanschlüssen 3, 3′ auf einem Substrat 5 in der Weise be
festigt, daß die Elektroden 2, 2′ jedes Paares mit einem Ab
stand von 1 mm sich gegenüberstehend angeordnet sind. Die
Elektroden 2, 2′ sind in einem Behälter 1 mit einem Einlaß 4
und einem Auslaß 4′ angeordnet, über die Wasser in den Behäl
ter hinein und aus ihm heraus fließen kann. Wird den Elektro
den 2, 2′ über die Anschlüsse 3, 3′ ein elektrischer Strom
zugeführt, so werden über die Elektroden 2, 2′ Wassermoleküle
zur Erzeugung von Ozongas in Wasser dissoziiert. Es ist zwar
möglich, zur Erzeugung der erforderlichen Menge von Ozongas
lediglich ein paar von sich gegenüberstehend angeordneten
Elektroden zu verwenden; es ist jedoch auch möglich, zwei oder
mehr Elektrodenpaare vorzusehen.
Es hat sich gezeigt daß sich Metalle, wie beispielsweise Pt,
PbO2 und SnO2, welche oxidationsbeständig sind, als Material
für die Elektroden eignen.
Es ist möglich, den Abstand zwischen den Elektroden im Bereich
von 0,01 bis 2 mm in Abhängigkeit von der Größe der Elektroden
und der Impulsspannung zu variieren. Die Menge des erzeugten
Ozongases kann durch Wahl einer größeren Länge der erzeugenden
Elektroden 2, 2′ oder durch Erhöhung der elektrischen Stromzu
fuhr erhöht werden.
Es ist möglich, die Elektroden 2, 2′ drahtförmig auszubilden
wobei jedoch die Tendenz eines Abschneidens durch Kurzschluß
besteht, wenn die Drahtelektroden zur Anpassung an die gefor
derte Ozonmenge länger werden.
Werden die Elektroden jedoch durch Drucken, Galvanisieren oder
in der Halbleitertechnik verwendete Herstellungsverfahren
(beispielsweise Vakuumabscheidung, CVD-Verfahren, Siebdruck,
Ätzen, usw.) auf einem isolierenden Substrat ausgebildet, so
ist es möglich, mit Mitteln der Massenproduktion teure Elek
trodenmaterialien zu sparen und Drahtdurchtrennprobleme zu
vermeiden. Es ist weiterhin möglich, in Abwandlung von der
Ausführungsform nach Fig. 1 weitere Elektroden auf der Ober-
und Unterseite des Behälters vorzusehen.
Fig. 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon in Wasser, bei der
zwei sich gegenüberstehende Elektroden auf porösen Isolator
substraten 12, 12′ vorgesehen sind und mit Außenanschlüssen
13, 13′ verbunden sind. Diese Elektroden werden in einem Be
hälter 11 mit einem Einlaß und einem Auslaß 14, 14′ für Was
ser sich gegenüberstehend angeordnet, wobei zwischen ihnen
Isolatoren 15 und 15′ vorgesehen sind.
Versuche mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Er
zeugung von Ozon in Wasser zeigen daß die Probleme eines
Elektrodenkurzschlusses vermieden werden, wobei zwar der
Wirkungsgrad der Ozonerzeugung etwas verringert wird. Es ist
natürlich möglich, die
Elektroden auf dem porösem Substrat 12,
12′ maschenförmig auszubilden.
In den koreanischen Patentanmeldungen Nr. 87-15 779,
als KR 9001922 Y1 am 12. 3. 90 veröffentlicht (Verfahren
zur Erzeugung von Ozon in Wasser und Vorrichtung zur Durch
führung dieses Verfahrens) und Nr. 88-9 916, als KR 9008947 B1
am 15. 12. 90 veröffentlicht (Verfahren zur Her
stellung von Ozon in Wasser und Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens) der Anmelderin sind sich gegenüberstehend
befestigte Elektroden beschrieben, die jedoch drahtförmig,
nadelförmig oder scheibenförmig ausgebildet sind. Bei derar
tigen Formen muß die Elektrodenlänge groß sein, so daß die
Tendenz zu Kurzschlüssen besteht, wenn die Vorrichtung in
Anpassung an die Menge des erforderlichen Ozons größer wird.
Bei nadelförmigen Elektroden ergibt sich ein Abriebproblem in
den Nadelspitzen bei der Herstellung sowie bei der Ozonerzeu
gung. Bei scheibenförmigen Elektroden ist die Ozonerzeugung
und -Trennung sowie die Wärmeableitung zwischen den Elektro
den schwierig, wenn in Anpassung an die erforderliche Ozonmen
ge der Abstand zwischen den Elektroden extrem klein wird.
Diese Elektrodenformen tragen daher zu einem geringen Wir
kungsgrad bei der Ozonerzeugung bei und sind für die erfin
dungsgemäße Vorrichtung nicht verwendbar.
Der Erfindung zugrundeliegende Untersuchungen mit verschiede
nenen Elektrodenformen haben schließlich dadurch zur Lösung
der vorgenannten Probleme geführt, daß die Elektroden als
Streifenleitung auf einem Isolatorsubstrat ausgebildet wer
den. Durch Anwendung verschiedener Techniken, wie beispiels
weise Drucken, Galvanisieren oder Verfahren aus der Halblei
tertechnik wird es möglich, einen gleichförmigen Elektroden
abstand zu realisieren und den Elektrodenabstand bis hinunter
zu einem Bereich von 0,01 bis 1 mm extrem klein zu machen. Die
den Elektroden zuzuführende elektrische Spannung kann daher
wesentlich verkleinert werden, wodurch auch die als Wärme
zwischen den Elektroden auftretende elektrische Verlustlei
stung auf ein Minimum reduziert wird. Der Wirkungsgrad der
Ozonerzeugung wird daher im Vergleich zu plattenförmigen
Elektroden wesentlich verbessert, was auch dazu zu Stande
kommt, daß sich zwischen den Endflächen der sich gegenüber
stehend angeordneten Streifenleiter-Elektroden ein starkes,
jedoch nicht gleichförmiges elektrisches Feld bildet. Dar
über hinaus werden Abriebprobleme oder Kurzschlußprobleme, wie
sie bei drahtförmigen oder nadelförmigen Elektroden auftreten,
vermieden. Die Zuverlässigkeit und Stabilität der Vorrichtung
ist wesentlich verbessert, wobei auch eine große Verringerung
(etwa 1/10) der Materialmengen (beispielsweise Pt usw.) zu ge
ringeren Herstellungskosten führt.
Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon mit Mikrogröße
ergeben sich keine wesentlichen Probleme, selbst wenn Elek
troden mit Formen verwendet werden, wie sie in den obenge
nannten koreanischen Patentanmeldungen Nr. 87-15 779 und
88-9 918 beschrieben sind, wenn die erforderliche Ozonmenge
sehr klein ist. Es ist auch möglich, das Isolatorsubstrat, auf
dem die Streifenleiter-Elektroden vorgesehen sind, auf der
Ober- oder Unterseite des Behälters oder in dessen mittleren
Bereich zu befestigen.
Speziell bei der Ausbildung von Streifenleitungs-Elektroden
auf beiden Seiten des Isolatorsubstrats ist deren Anordnung
nicht beschränkt. Das Substrat 5, auf dem die Elektroden 2, 2′
sich gegenüberstehend angeordnet sind, kann je nach Bedarf
neben der obenbeschriebenen Plattenform auch andere Formen,
wie beispielsweise Zylinderform, Tetraederform oder Rohrform
besitzen. Es ist auch möglich, in Anpassung an die jeweilige
Verwendung und die benötigte Ozonmenge mehrere Substrate 5 in
Serie oder parallel zu kombinieren. Es ist weiterhin möglich,
im Substrat 5 Löcher vorzusehen, durch die Wasser durch die
Elektrodenplatten fließen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt eine Verbesserung hin
sichtlich der Spannungsversorgung gegenüber von Vorrichtungen
dar, wie sie in den obengenannten koreanischen Patentanmel
dungen Nr. 87-15 779 und 88-9 916 beschrieben sind. Die Vorrich
tungen nach diesen koreanischen Patentanmeldungen sind mit
Nachteilen behaftet, welche sich aus einer Gleichspannungs
versorgung ergeben. Dabei handelt es sich um das Anlagern von
im Wasser befindlichen Schmutzpartikeln auf den Elektroden,
wenn die Vorrichtung für lange Zeit benutzt wird. Daraus er
gibt sich eine Verringerung des elektrischen Stroms und der
erzeugten Ozonmenge, wodurch die Vorrichtung schließlich un
brauchbar wird. Derartige Nachteile werden erfindungsgemäß
dadurch vermieden, daß den Elektroden 2, 2′ oder 12, 12′ eine
Rechteckimpulsspannung 20 mit alternierend positiven und nega
tiven Impulsen 21, 21′ zugeführt wird, wodurch Verschmutzungs
probleme vollständig vermieden werden.
Durch Änderung der Frequenz der impulsförmigen Wechselspannung
ist es möglich, im Vergleich zu der bei einer Gleichspannungs
versorgung erzeugten Ozonmenge eine Mengenerhöhung von bis zu
einem maximalen Faktor von 1,5 zu realisieren. In solchen Fäl
len ist es möglich, eine adäquate Pausenzeit 23 in der Recht
eckimpuls-Wechselspannung 20 von 0,1 bis 1000 ms vorzusehen,
wodurch Halbleiterelemente in der Spannungsversorgungsschal
tung geschützt werden. In bestimmten Fällen ist die Pausenzeit
23 für Vorrichtungen zur Ozonerzeugung mit Mikrogröße nicht
notwendig, da lediglich ein kleiner Strom erforderlich ist.
Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon
in einem oben offenen Rohr befestigt, das eine stehende Lö
sung (beispielsweise H2SO4, HClO4, HBF4, H3PO4, usw.) mit
hoher elektrischer Leitfähigkeit an Stelle von Wasser mit
kleiner elektrischer Leitfähigkeit enthält, und wird eine
elektrische Versorgungsspannung (Gleichspannung oder impuls
förmige Spannung) zugeführt, so fließt ein großer elektri
scher Strom in die Lösung. Dann wird proportional zu diesem
Strom eine große Ozonmenge erzeugt wobei die Lösung mit Ozon
gesättigt wird und Ozonblasen aus dem die Lösung enthaltenden
Rohr in die Luft abgetrennt werden. Wird Trägerluft (bei
spielsweise Stickstoff, usw.) in die Oberseite des die Lösung
enthaltenden Rohres eingeleitet, so enthält sie Ozon, wobei
die Ozonkonzentration durch Änderung der Strömungsgeschwin
digkeit der Trägerluft gesteuert werden kann.
Obwohl sich die vorgenannte Art der Erzeugung von Ozon voll
ständig von der Arbeitsweise konventioneller Vorrichtungen zur
Ozonerzeugung unterscheidet, kann die entsprechende Anwendung
auch in kleinen Vorrichtungen zur Ozonerzeugung angewandt wer
den.
Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung den
Vorteil, daß eine höhere Ozonkonzentration (10%) im Vergleich
zur Konzentration (2%) einer konventionellen Vorrichtung er
reichbar und eine Verbesserung des Wirkungsgrades zu erwarten
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei ebenso wie
die konventionelle Vorrichtung als Vorrichtung zur Erzeugung
von Ozongas in Luft verwendet werden. Darüber
hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Lösung und
beim Halten der gleichen Ozonmenge in Wasser weniger aufwendig, da kein
Gebläse und/oder auch keine Diffusionseinrichtung verwendet
werden muß.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mechanisch unproblema
tisch und es tritt auch kein Ozon in den Lebensbereich von
Menschen oder Tieren aus. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen hohen Wirkungsgrad, eine lange Lebensdauer und eine gute
Zuverlässigkeit besitzt, ist sie in vielen Anwendungsfällen,
beispielsweise bei der Steuerung von biologischen Risikofäl
len in der Herstellung von Nahrungsmitteln und pharmazeuti
schen Chemikalien, in der Wasserversorgung und Handhabung ge
ringerer Abfälle, bei der Sterilisation und Lagerung von
Nahrungsmitteln und landwirtschaftlichen Produkten, sowie bei
der Desinfizierung von öffentlichen Gebäuden und Geschäftshäu
sern für die Wahrung der öffentlichen Hygiene (beispielsweise
Restaurants, Hotels, Krankenhäuser, öffentliche Bäder usw.)
anwendbar.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon in Wasser oder Lösungen,
mit in diese eintauchenden Elektroden (2, 2′), die als dünne
Streifenleiter auf einem Isolatorsubstrat ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektroden (2, 2′) gegenüberliegend mit einem Abstand
zwischen den Elektroden (2, 2′) im Bereich von 0,01 bis 2 mm
angeordnet sind, und daß eine Einrichtung zur Zuführung einer
Rechteckimpuls-Wechselspannung zu den Elektroden vorgesehen
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rechteckimpulsspannung Pausenzeiten aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektroden (2, 2′) auf einem porösen
Substrat vorgesehen sind.
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---|---|---|---|---|
DE4035272A1 (de) * | 1990-11-02 | 1992-05-07 | Sorbios Gmbh | Vorrichtung zur erzeugung von ozon aus sauerstoff |
US5407639A (en) * | 1991-10-14 | 1995-04-18 | Toto, Ltd. | Method of manufacturing a corona discharge device |
US5316740A (en) * | 1992-03-26 | 1994-05-31 | Los Alamos Technical Associates, Inc. | Electrolytic cell for generating sterilization solutions having increased ozone content |
CA2104355C (en) * | 1993-08-18 | 1997-06-17 | Ion I. Inculet | Method and apparatus for ozone generation and treatment of water |
ES2074029B1 (es) * | 1994-01-20 | 1996-03-16 | Serra Jaime Tona | Dispositivo para ozonizar peque¦as zonas o superficies con fines terapeuticos. |
US5493743A (en) * | 1994-07-22 | 1996-02-27 | Tri-O-Clean Laundry, Inc. | Ozone assisted laundry wash process and waste water treatment system |
US5630990A (en) * | 1994-11-07 | 1997-05-20 | T I Properties, Inc. | Ozone generator with releasable connector and grounded current collector |
US6006387A (en) | 1995-11-30 | 1999-12-28 | Cyclo3Pss Textile Systems, Inc. | Cold water ozone disinfection |
US5700505A (en) * | 1995-12-28 | 1997-12-23 | Mei Research, Inc. | Method of improving head rice yield |
US5763382A (en) | 1996-01-03 | 1998-06-09 | Cyclo3Pss Textile Systems, Inc. | Cold water wash formula |
US5956562A (en) * | 1997-07-03 | 1999-09-21 | Industrial Technology Research Institute | Electrode plate for use in ozone generators with staggered air vents |
KR100223884B1 (ko) * | 1997-07-10 | 1999-10-15 | 이종수 | 플라즈마 리액터와 이를 이용한 수처리 방법 및 장치 |
EP0982267A1 (de) * | 1998-08-21 | 2000-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ozonisierungseinheit , Ozonerzeuger und Ozonverarbeitungssystem |
US6363951B1 (en) | 1998-11-04 | 2002-04-02 | Matthew R. Wood | Ozonization system |
US6458398B1 (en) | 1999-10-18 | 2002-10-01 | Eco Pure Food Safety Systems, Inc. | Cold water disinfection of foods |
US6315887B1 (en) | 1999-11-08 | 2001-11-13 | Amir Salama | Device and method for the purification of polluted water |
US6468400B2 (en) | 2000-01-14 | 2002-10-22 | Durand M. Smith | Method for optimizing ozone production in a corona discharge ozone generator |
ATE439148T1 (de) | 2000-12-12 | 2009-08-15 | Tersano Inc | Vorrichtung zur erzeugung und applikation von ozonisiertem wasser |
ATE530203T1 (de) | 2003-07-18 | 2011-11-15 | David Richard Hallam | Luftreinigungsvorrichtung |
CA2461223C (en) * | 2004-03-16 | 2013-05-28 | Stanley Phillips | Apparatus for generating ozone and/or o1 using a high energy plasma discharge |
JPWO2005097350A1 (ja) * | 2004-04-09 | 2008-02-28 | 株式会社ミクニ | 噴霧装置及び噴霧方法 |
CA2547183A1 (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-17 | Ozomax Inc. | Portable ozone generator for purifying water and use thereof |
CA2547373A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-18 | Ozomax Inc. | Miniature ozone generator with internal or external power supply for purifiying water |
US20070295021A1 (en) * | 2006-06-20 | 2007-12-27 | Albonia Innovative Technologies Ltd. | Apparatus and Method For Generating Water From an Air Stream |
KR101308657B1 (ko) * | 2011-05-19 | 2013-09-13 | 주식회사 교원 | 물살균 모듈 및 이를 갖는 물살균기 |
ITMI20121909A1 (it) * | 2012-11-09 | 2014-05-10 | Industrie De Nora Spa | Cella elettrolitica dotata di microelettrodi |
FR3000749B1 (fr) * | 2013-01-08 | 2016-05-06 | Centre Nat De La Rech Scient (C N R S) | Dispositif et procede de synthese d'especes intermediaires d'une entite chimique par voie electrochimique |
KR101668985B1 (ko) * | 2014-06-19 | 2016-11-09 | 주식회사 공진에너지 | 전기분해를 이용한 열 발생 장치 |
CN110482655A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-22 | 浙江工商大学 | 一种一体式便携消毒装置 |
CN112156772B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-12-20 | 广州大学 | 一种离子毒化贵金属催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US614500A (en) * | 1898-11-22 | Alexander s | ||
US1180372A (en) * | 1914-04-03 | 1916-04-25 | Albert Breydel | Apparatus for treating oils, liquefied greases and fats, or any other liquids with nascent ozone. |
US2080929A (en) * | 1935-12-20 | 1937-05-18 | Michael L Benedum | Process of treating hydrocarbon fluids |
US2822327A (en) * | 1955-03-31 | 1958-02-04 | Gen Electric | Method of generating ozone |
US3623970A (en) * | 1968-01-30 | 1971-11-30 | Georg Haas | Compact ozonizer for water lines |
US3899682A (en) * | 1969-06-04 | 1975-08-12 | Purification Sciences Inc | Corona reactor method and apparatus |
US4072596A (en) * | 1975-04-30 | 1978-02-07 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus for removal of contaminants from water |
US4375395A (en) * | 1981-05-21 | 1983-03-01 | Foller Peter C | Process for producing ozone |
US4316782A (en) * | 1980-05-29 | 1982-02-23 | Regents Of The University Of California | Electrolytic process for the production of ozone |
CH664952A5 (de) * | 1985-06-21 | 1988-04-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung zur ozonerzeugung und verfahren zu deren betrieb. |
JPH07107524B2 (ja) * | 1986-09-10 | 1995-11-15 | 日本特殊陶業株式会社 | 酸素ガス検出器 |
US4983265A (en) * | 1987-10-03 | 1991-01-08 | Sotohiro Maruyama | Water treating apparatus |
US4869881A (en) * | 1988-05-03 | 1989-09-26 | Pillar Technologies, Inc. | Ozone generator system |
JPH07106349B2 (ja) * | 1988-05-16 | 1995-11-15 | ペルメレック電極株式会社 | 電解槽 |
JPH01312092A (ja) * | 1988-06-10 | 1989-12-15 | Sasakura Eng Co Ltd | オゾンの電解製造法 |
-
1990
- 1990-03-03 KR KR9002787A patent/KR920003216B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-02-27 US US07/661,203 patent/US5154895A/en not_active Expired - Lifetime
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KR910016623A (ko) | 1991-11-05 |
US5154895A (en) | 1992-10-13 |
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