JP3051175B2 - 高いオゾン含有量を有する殺菌溶液を発生させるための電解槽 - Google Patents

高いオゾン含有量を有する殺菌溶液を発生させるための電解槽

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、水殺菌装置に関し、更に詳しくは、オゾン
を含むオキシダント溶液を発生させるための電解槽に関
する。
発明の背景 飲料水の滅菌性を維持することは、住民への健康上の
危険を減じる大きな要因である。大都市の水道装置は、
飲料水を殺菌するための大変有毒な塩素ガスを使用する
ことができるが、このような装置は、高度に訓練された
人員及び装置を維持する設備を欠く遠隔地では実用的で
ない。田舎での設置に効果的であるために、装置は、殆
ど或いは全くメインテナンス無しで長期間運転できなけ
ればならない。加えて、装置が必要とする原料が容易に
入手できなければならない。
塩素及びオゾンの電解生成に基づく殺菌剤に基づくシ
ステムは、特に魅力がある。これらのシステムは、原料
として、電気及び食塩だけを必要とする。一つのそのよ
うなシステムが、ここに援用するグラム等（Gram et a
l）の米国特許4,761,208号明細書に開示されている。こ
のシステムは、塩素化合物、オゾン、過酸化水素（H
2O2）を含むオキシダントの混合流を食塩から発生させ
るために、電解槽を利用する。このオキシダント流は、
高い希釈率で飲料水に直接加えられ、これによって、飲
料水をまずくすることなく該飲料水を殺菌する。このシ
ステムは、その簡単さと長いメンテナンスフリーの運転
期間のために、特に魅力的である。
このシステムは従来のシステムに対する大きな改良を
示しているとはいえ、最良のものではない。例えば、最
も効果的な混合オキシダント流は、塩素ベースの化合物
に対するオゾン及び過酸化水素（H2O2）の比率を最大に
するオキシダント流であることが判っている。加えて、
より効果的な殺菌を行うために、オゾン及び過酸化水素
（H2O2）オキシダントは、よりまずい飲料給水を作る。
本発明の目的は、広くは、改良された混合オキシダン
ト発生システムを提供することである。
本発明の更なる目的は、塩素ベースの化合物に対する
オゾンの比率が高い混合オキシダント発生システムを提
供することである。
本発明のこれら及び他の目的は、当業者には、本発明
の以下の詳細な説明及び添付図面から明らかになるであ
ろう。
発明の概要 本発明は、オゾンと塩素ベースのオキシダントを含む
混合オキシダント流を発生させる装置からなる。この装
置は、電気回路の陽極と陰極を形成する２つの実質的に
平らな壁を有する流れ室を有する。直流電位が陽極と陰
極との間に維持される。電解液が陽極面と陰極面との間
に流される。この流れは、陽極流と陰極流に実質的に分
離される。陽極流は、問題の混合オキサダント流を作
る。この装置を通る流速が、陽極流中の種々のオキシダ
ントの比率を決定する。この流速は、オゾンの生産と相
互関連するパラメータを測定するセンサの助けによっ
て、最適なオゾン生産を維持するように調整される。得
るべきオゾン生産を最適にするために、陽極と陰極との
間の帯域が、陽極と陰極とによって境界付けられた電気
化学的相互作用帯域が存在するように構成されなければ
ならず、この電気化学的相互作用帯域は、該帯域の中を
流される電解液が、該相互作用帯域内で取られた進路と
は無関係に、前記相互作用帯域内で実質的に同じ滞留時
間を有するような形状でなければならない。
図面の簡単な説明 図１は、本発明による電解槽の図面である。
図２は、本発明による電解層の側面図である。
図３は、本発明による電解槽の断面図である。
図４は、より最適に構成された電気化学的相互作用帯
域を有する槽の平面図である。
図５は、本発明による浄水装置のブロックダイアグラ
ムである。
発明の詳細な説明 本発明による電解槽10が作動する方法を、図１乃至図
３と関連して、より容易に理解することができるであろ
う。電解槽10は陽極12と陰極14を有し、陽極12と陰極14
は絶縁ガスケット16によって分離され、これによって、
塩溶液を通す流れ室24を形成する。塩溶液は、流入口18
から導入され、陽極側流出口20と陰極側流出口22から出
る。直流電位が、電源24によって、陽極12と陰極14の間
に維持される。陽極12と陰極14とは、チタンで作られて
いるのが好ましい。加えて、陽極12は、後述する理由か
ら、第８族の金属を含むのが好ましい。
図３を参照すると、塩溶液の流れが、ガスケット25の
延長部によって、陽極流出流と陰極側流出流に分割さ
れ、これらの流れはそれぞれ陽極側流出口20と陰極側流
出口22をから出る。室24内の流れは、事実上層流をな
す。塩溶液が室24を通るにつれて、溶液のpHは変化す
る。陽極12に隣接する塩溶液の部分はpHが減少し、一
方、陰極14に隣接する塩溶液の部分はpHが増加する。
溶液が電解槽の中を進むにつれて、種々のオキシダン
トが塩溶液中に発生する。陽極側流出口から出る溶液
は、オゾン及び種々の塩素含有オキシダントを含む。こ
の溶液を、以下の議論において、陽極流と呼ぶ。陰極側
流出口から出る溶液を陰極流と呼ぶ。流れ分割器25を形
成するガスケット16の延長部が、入口ポート18からの流
入流の陽極流及び陰極流への分割を助ける。下記におい
て詳述するように、分割器25の形状及び位置は、陽極流
内のオゾン濃度の重要な因子である。
陽極流は、消毒すべき給水に加えられる。陽極流はよ
り高い濃度の所望のオキシダントを有し、且つ、酸性の
pHを有するので、陽極流が選ばれる。飲料水に適用され
る規制要件は、最終的な飲料水が中性又酸性であるべき
ことを指示する。加えて、混合オキシダントの殺菌効果
は、酸性の環境で大きくなる。
陽極が電解槽の中を進むにつれて陽極流内に発生する
特定のオキシダントは、電解槽内の対応する箇所の溶液
のpHと、陽極を構成する材料とに依存する。電解槽内で
作られるオゾンの濃度は、塩素ベースの化合物の濃度が
依存するよりもはるかに敏感にこれらの因子に依存す
る。特に、オゾンはpH値の比較的狭い範囲内で作られ
る。最適条件より上のpH値では、オゾンはほとんど作ら
れない。最適条件より下のpH値では、オゾンはより効果
の低い化合物及びラジカル（RADICALS）に変換される。
オゾン生産は、又、陽極を構成する材料にも依存す
る。特に、オゾンの生産は、プラチナ、イリジウム、ロ
ジウム又はルテニウムのような第８族の金属によって触
媒作用を及ぼされることが実験的に判っている。加え
て、これらの金属は、耐腐食性が高く、且つ、容易に溶
けない。それ故に、電解槽10内の陽極12の好ましい実施
例は、イリジウムでメッキされたチタンで作られてい
る。しかしながら、当業者にとっては、他の組み合わせ
も明らかであろう。加えて、塩化ナトリウム以外の電解
質を使用しても良い。塩と材料の数多くの可能な組み合
わせが、米国特許第4,761,208号明細書に述べられてい
る。
反対に、塩素ベースのオキシダントは、pH及び陽極の
構造にはるかに敏感ではない。これが、塩素ベースの化
合物に対するオゾンの比率を高くするために本発明で利
用されている感度の違いである。原則として、オゾン生
産に影響を及ぼす運転ラメータを、陽極流中のオゾンセ
ンサが最適なオゾン生産が達成されていることを指示す
るまで、変えることができる。変形例として、オゾン生
産に関連する或る他の測定値をサーボループで使用して
もよい。
ある所定の塩濃度及び電解槽の中を通る塩溶液の流速
に対して、オゾン生産を最大にする狭いpH範囲がある。
それ故に、オゾン生産かpHのいずれかをサーボループを
働かせるのに使用することができる。pH電極は高価でな
く且つ信頼性があるので、pHに基づくサーボループはオ
ゾンに基づくサーボループの魅力的な代案である。
もし、塩溶液が分割器25の位置に達する直前に、即ち
図３に示す領域27で最適なpH範囲が作られるならば、電
解槽10のオゾン生産は最適になるであろう。もし、塩溶
液が領域27に達する時間までに最適なpH範囲が得られな
ければ、オゾンは殆ど発生することはない。一方、も
し、塩溶液が領域27に達する充分前に最適なpH範囲に達
するならば、領域27内の陽極に沿う塩溶液のpHは、著し
く最適pHより低くなるであろう。その結果、最適pHの領
域内で発生させられたオゾンは、領域27内では最適より
低いpH条件で失われることになる。
分割器25は、電気的な絶縁体であることに留意すべき
である。その結果、分割器25の端とポート20、22との間
の領域の陽極12及び陰極14での更なる塩溶液の電解反応
は無視できる。陽極流は、分割器25の端での塩溶液のサ
ンプリングに事実上対応する。上述したように、オゾン
生産は、分割器の位置における電解液のpHに関連する。
それ故に、陽極の表面における電解液のpHが分割器25の
縁に沿って実質的に一定であるように、分割器の形状を
選択することが重要である。もしこの条件が満たされな
ければ、陽極流は異なるpHの領域から出てくることにな
る。最適外のpHを有するこれらの領域は、少ないオゾン
を陽極流に与え、それ故に、最適より少ないオゾン生産
が行われることになる。
電解槽内のいかなる箇所のpHも、流入口18と当該箇所
との間の電解液の流れパターンに依存する。陽極に沿っ
て位置した箇所を考えてみる。電解液が電解槽の中を進
むにつれて、上述したようにpHは減少する。この減少の
大きさは、電解液が陽極と接触して費やした時間の長さ
に依存する。次に、これは、電解液が、著しい電気化学
的相互作用を受けるのに十分な電界に遭遇する箇所から
当該箇所までの電解液の移行時間に関連する。それ故
に、分割器25の縁の最適な形状は、どれが、分割器の縁
に沿った各箇所の液体が著しい電気化学的反応が行われ
る即ち電解液のpHを著しく変える相互反応が行われる流
れ室の部分で実質的に同じ時間陽極と接触することを保
証するような形状である。
本発明の好ましい実施例では、流れ室24は、実質的に
直線に囲まれた形状であり、流入口18と流出口20、22用
の小さな開口を備える。このような電解槽の設計は、特
に最小コストで製造し易い。この場合、室それ自体の中
の流れは、流体が入口ポートから「広がり（FAN−OU
T）」、出口ポートで再び集められる必要性によって、
直進しない。しかしながら、直進用絶縁体を流れ室の流
入側に導入することによって、真っ直ぐな流れの領域を
この領域内に形成することができる。そのような装置を
図４に150で示す。図４は、本発明による流れ槽の平面
図であり、電気化学的相互作用区域を流れが直進する電
解槽の領域に制限するための２つの絶縁部材の配置及び
形状を示す。流れ室の入口側で、絶縁体151を入口ポー
ト160の反対の電極に取付けるのがよい。絶縁体151は、
流体が依然として拡がっている流れ室の領域で、電解液
を通る電流を防ぐ機能を行う。絶縁体152は、上述した
分割器25に類似の分割器である。絶縁体152は、流れを
陽極流と陰極流に分割して、流体を集めて２つの流れに
する流れ部分を、電気化学的相互作用から遮蔽する。残
りの領域155は、全ての進路に沿った通過時間が実質的
に等しい平行流れの領域である。この領域は、絶縁体に
よって遮蔽されておらず、それ故に、上述した電気化学
的相互作用がこの領域で起る。
変形例では、流入側絶縁体を省略してもよく、又、分
割器25の種々の境界の部分を通過する流体が陽極面と接
触して等しい時間を費やすのを保証するために、非線型
性を分割器25の形状に導入してもよい。電解液流の全て
の部分が同じ滞留時間を有する電気化学的相互作用領域
を作る別の絶縁体の設計は、当業者にとって明らかであ
ろう。
本発明の最適化工程の目的は、オゾン生産に最適なpH
範囲が分割器25の端で生じるように、電解槽10の構造上
及び運転上の種々のパラメータを、確実に選択すること
である。この最適化は、多数の運転パラメータのうちの
いずれかで操作するサーボ機構によって達成される。好
ましいパラメータは、電解槽内の塩電解液の流速であ
り、この流速は、流入口18における塩溶液の圧力を調節
することによって調節されるのがよい。圧力を増すと、
流速は増大し、入口ポート18と領域25との間のpHの差は
減少する。同様に、もしこの圧力を減ずると、塩溶液
は、陽極と接触してより多くの時間を費やし、その結
果、陽極流のpHは減少する。
変形例として、電解槽10を横切る電圧を、陽極流のpH
を最適にするように調整してもよい。より高い作動電圧
では、反応速度も増し、これによって、陽極流のpHは減
少する。不幸なことに、電解槽10を横切る作動電圧を増
すことは、他の問題をもたらす。特に、電圧の上昇とと
もに、水素（H2）或いは酸素（O2）のような種々のガス
生成物の発生が増加する。水素（H2）は、爆発の危険を
生じさせる。加えて、これらの生成物は、殺菌見込から
みると効率が悪い。陽極の内側面のコーティングが腐食
される速度もまた、電圧の上昇に伴って急速に増加し、
それ故に、もし作動電圧を上昇させたとすると電解槽の
寿命は著しく短くなる。これらの理由で、陽極流に最適
なpHを得る作動電圧の調整は好ましくない。
同様に、陽極流のpHを最適にするために、塩の濃度を
調整してもよい。しかしながら、溶液の可変混合を行う
ための装置は、より複雑であり、それ故に、避けられ
る。
上述したように、発生するオゾン量は、又、陽極に使
用されるコーティング金属によって決定される。このコ
ーティング金属は、電解槽10のコストの大部分に相当
し、それ故に、メッキしなければならない領域を最小に
することが有利である。第８族の触媒を図３に示す領域
27に限定することによってメッキされた領域を最小にす
ることができる。この構成により、同じコストで、著し
く厚いコーティングを施せる。その結果、寿命の長い電
解槽が得られる。
電解槽10の配向もまた陽極流のオゾン含有量に影響を
及ぼすことが、実験的に判っている。特に、もし、電解
槽10が、陽極ポート20が入口ポート18の上になるように
して縦に取付けられるならば、陽極流中のオゾン濃度は
著しく増加する。
本発明による電解槽210を利用する水浄化システム200
のブロックダイアグラムを図４に示す。電解槽210には
塩水リザーバ212から塩水が供給され、塩水リザーバは
ある最低設計圧力より高い圧力で塩水を供給する。リザ
ーバ212は、電解槽210の上に所定距離離れて取付けられ
た貯蔵タンクを有するのが好ましい。しかしながら、当
業者にとっては、タンクとポンプの構成も又求められて
いる機能を提供するであろうことが明らかである。制御
弁214を使用して電解槽210を通る塩水の流速を調整す
る。制御弁214は、出力センサ215に接続されたコントロ
ーラ210によって制御される。センサ215は、ポート208
から出る陽極流中のオゾン濃度或いはオゾン濃度に相互
関連する他のパラメータ、例えばpHを測定する。陽極流
は、所定の比率で飲料水源216からの水と混合され、浄
化された水流を作る。この混合は、混合弁218によって
達成される。
従って、水を消毒するのに適した混合オキシダント流
を発生させるための改良された装置が開示された。本発
明に対する種々の変形が、上記説明及び添付図面から当
業者に明らかになるであろう。従って、本発明は、以下
の請求の範囲によってのみ限定されることになる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｂ 1/30 Ｃ２５Ｂ 15/02 ３０２ 15/02 ３０２ 1/00 Ｆ (72)発明者 ブラッドフォード ウェスリー ラモン ト アメリカ合衆国 ニューメキシコ州 87544 ロス アラモス ロス ピュエ ブロス 1015 (56)参考文献 特開 平４−221087（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−119903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−38992（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25B 1/00 - 15/08 B01J 19/08 C02F 1/78

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】オゾンを含む混合オキシダント流を発生さ
    せるための装置であって、 実質的に平らな第１の面を有する陽極手段と、 前記第１の面と実質的に平行でありかつ実質的に平らな
    第２の面を有する陰極手段と、 前記第１の面と前記第２の面との間に電位を維持するた
    めの手段と、 電解液を前記第１の面と前記第２の面との間に流し、引
    き続いて、電解液を陰極流と陽極流に分割するための手
    段とを備え、前記陽極流は、前記第１の面と前記第２の
    面との間で前記第１の面に隣接して流れる電解液の部分
    を有し、前記流し手段は、制御信号に応答して電解液の
    流速を変えるための手段を更に備え、 前記第１の面と前記第２の面とによって境界を付けら
    れ、前記電解液が電気化学的相互作用を受ける電気化学
    的相互作用帯域を構成するための手段を備え、前記電気
    化学的相互作用帯域は、前記流し手段によって前記電気
    化学的相互作用帯域を流される電解液が、前記電気化学
    的相互作用帯域の中でたどった進路と無関係に、前記電
    気化学的相互作用帯域内で実質的に同じ滞留時間を有す
    るように形成されており、 前記陽極流内のオゾンと相互関連するパラメータを測定
    し、かつ、前記オゾンの濃度を所定限度内に維持するよ
    うに前記制御信号を発生させるための手段を備えてい
    る、 ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記第１の面は第８族の金属を含む領域を
    有し、前記領域は、該領域を通過する電解液が、前記領
    域を通過した直後に前記電気化学的相互作用帯域から出
    ていくように、前記電気化学的相互作用帯域の縁に配置
    されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記測定手段はオゾンを測定するための手
    段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記測定手段はpHを測定するための手段を
    備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記電気化学的相互作用帯域は、前記電解
    液がキャビティの底部から頂部に流れる領域を有するこ
    とを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】電気化学的相互作用帯域を構成するための
    手段が、前記第１の面と前記第２の面との間に配置され
    た絶縁ガスケットを備え、前記ガスケットは開口を有
    し、該開口は前記電気化学的相互作用帯域の少なくとも
    １つの境界を構成することを特徴とする、請求項１に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】オゾンを含む混合オキシダント流を発生さ
    せるための装置であって、 第１の面を有する陽極手段と、 第２の面を有する陰極手段と、 前記第１の面と前記第２の面との間に電位を維持するた
    めの手段と、 電解液を前記第１の面と前記第２の面との間に流し、引
    き続いて、電解液を陰極流と陽極流に分割するための手
    段とを備え、前記陽極流は、前記第１の面と前記第２の
    面との間で前記第１の面に隣接して流れる電解液の部分
    を有し、 前記第１の面と前記第２の面とによって境界を付けら
    れ、前記電解液が電気化学的相互作用を受ける電気化学
    的相互作用帯域を構成するための手段を備え、前記電解
    液は入口ポートを通って前記電気化学的相互作用帯域に
    入り、前記陽極流は陽極ポートを通って前記電気化学的
    相互作用帯域を出ていき、前記陽極ポートは前記入口ポ
    ートの上に配置されている、 ことを特徴とする装置。
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Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447630A (en) * 1993-04-28 1995-09-05 Rummler; John M. Materials treatment process and apparatus
US5972196A (en) 1995-06-07 1999-10-26 Lynntech, Inc. Electrochemical production of ozone and hydrogen peroxide
CA2104355C (en) * 1993-08-18 1997-06-17 Ion I. Inculet Method and apparatus for ozone generation and treatment of water
US6117285A (en) * 1994-08-26 2000-09-12 Medical Discoveries, Inc. System for carrying out sterilization of equipment
US5507932A (en) * 1994-08-26 1996-04-16 Schlumberger Technology Corporation Apparatus for electrolyzing fluids
DE19640840C2 (de) * 1996-10-02 1999-08-26 Fresenius Medical Care De Gmbh Verfahren zur Desinfektion einer Dialysemaschine
DE19640839C2 (de) * 1996-10-02 1999-08-26 Fresenius Medical Care De Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Desinfektion eines Dialyse-Gerätes
US6576096B1 (en) 1998-01-05 2003-06-10 Lynntech International, Ltd. Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water
US5989407A (en) 1997-03-31 1999-11-23 Lynntech, Inc. Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water
US6287431B1 (en) 1997-03-21 2001-09-11 Lynntech International, Ltd. Integrated ozone generator system
US6171551B1 (en) 1998-02-06 2001-01-09 Steris Corporation Electrolytic synthesis of peracetic acid and other oxidants
CA2378601A1 (en) 1999-08-05 2001-02-15 Steris Inc. Electrolytic synthesis of peracetic acid
US7186334B1 (en) 1999-09-10 2007-03-06 Barnes Ronald L Combined chlorine and ozone generator sterilization system
DE60139575D1 (de) 2000-12-12 2009-09-24 Tersano Inc Vorrichtung zur erzeugung und applikation von ozonisiertem wasser
EP2277833A3 (en) 2001-02-15 2012-03-28 The Procter & Gamble Company High efficiency electrolysis cell for generating oxidants in solutions
US7048842B2 (en) * 2001-06-22 2006-05-23 The Procter & Gamble Company Electrolysis cell for generating chlorine dioxide
US7008523B2 (en) * 2001-07-16 2006-03-07 Miox Corporation Electrolytic cell for surface and point of use disinfection
US7005075B2 (en) * 2001-07-16 2006-02-28 Miox Corporation Gas drive electrolytic cell
PT1436069E (pt) 2001-10-15 2011-04-06 Siemens Water Tech Holdg Corp Dispositivo de purificação de fluidos e respectivos processos de produção e respectiva utilização
CA2400775C (en) 2002-08-28 2010-12-07 Fatpower Inc. Electrolyzer
US7846340B2 (en) 2003-11-13 2010-12-07 Siemens Water Technologies Corp. Water treatment system and method
US20050103717A1 (en) 2003-11-13 2005-05-19 United States Filter Corporation Water treatment system and method
US8377279B2 (en) 2003-11-13 2013-02-19 Siemens Industry, Inc. Water treatment system and method
US7862700B2 (en) 2003-11-13 2011-01-04 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and method
US7563351B2 (en) 2003-11-13 2009-07-21 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and method
US7083733B2 (en) * 2003-11-13 2006-08-01 Usfilter Corporation Water treatment system and method
WO2006033762A2 (en) * 2004-08-19 2006-03-30 Miox Corporation Scented electrolysis product
JP2008519159A (ja) * 2004-11-02 2008-06-05 ハイ−ドライブ テクノロジーズ エルティーディー． 電解セル電解質ポンプ用システム
US20060137973A1 (en) * 2004-11-24 2006-06-29 Miox Corporation Device and method for instrument steralization
EP1885655B1 (en) 2005-06-01 2014-12-17 Evoqua Water Technologies LLC Water treatment process by intermittent sanitization
US20080067069A1 (en) 2006-06-22 2008-03-20 Siemens Water Technologies Corp. Low scale potential water treatment
US7744760B2 (en) 2006-09-20 2010-06-29 Siemens Water Technologies Corp. Method and apparatus for desalination
US20080116144A1 (en) 2006-10-10 2008-05-22 Spicer Randolph, Llc Methods and compositions for reducing chlorine demand, decreasing disinfection by-products and controlling deposits in drinking water distribution systems
US20080116146A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Miox Corproation Water purification system
US7922890B2 (en) * 2006-11-28 2011-04-12 Miox Corporation Low maintenance on-site generator
ES2387302T3 (es) * 2006-12-23 2012-09-20 Miox Corporation Control del flujo interno en celdas electrolíticas
US20100224495A1 (en) * 2007-08-02 2010-09-09 Mcguire Dennis Real-time processing of water for hydraulic fracture treatments using a transportable frac tank
US20130115307A1 (en) 2007-10-30 2013-05-09 Verdis Norton Method and Apparatus for Producing a Stabilized Antimicrobial Non-toxic Electrolyzed Saline Solution Exhibiting Potential as a Therapeutic
US8455010B1 (en) 2007-10-31 2013-06-04 Reoxcyn Discoveries Group, Inc Product and method for producing an immune system supplement and performance enhancer
US8367120B1 (en) 2007-10-31 2013-02-05 Reoxcyn Discoveries Group, Inc. Method and apparatus for producing a stablized antimicrobial non-toxic electrolyzed saline solution exhibiting potential as a therapeutic
EP2222899A2 (en) 2007-11-30 2010-09-01 Siemens Water Technologies Corp. Systems and methods for water treatment
WO2009076225A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-18 Miox Corporation Membrane cycle cleaning
US20090205972A1 (en) * 2008-01-04 2009-08-20 Miox Corporation Electrolytic Purifier
CN101970793B (zh) * 2008-03-12 2014-10-08 M-I钻井液英国有限公司 处理井筒的方法和系统
US20090283417A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-19 Miox Corporation Electrolytic Cell with Gas Driven Pumping
CA2763550A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-23 Miox Corporation Reverse polarity cleaning and electronic flow control systems for low intervention electrolytic chemical generators
US10005682B1 (en) 2009-10-02 2018-06-26 Tersano Inc. Holding tank-less water ozonating system
WO2011038489A1 (en) 2009-10-02 2011-04-07 Advantage Engineering Inc. Holding tank-less water ozonating system
EP2319806B1 (de) * 2009-10-06 2017-04-05 Geberit International AG Wasserauslaufarmatur mit elektrochemischer Zelle und Verfahren zum Betrieb einer solchen Wasserauslaufarmatur
WO2012019016A2 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Miox Corporation Electrolytic on-site generator
EP2635312B1 (en) 2010-11-02 2017-09-27 Tersano Inc. Holding tank-less water ozonating system using electrolytic decomposition of water
US9593026B2 (en) 2011-05-06 2017-03-14 Johnson Matthey Public Limited Company Organic contaminant destruction using chlorine or mixed oxidant solution and ultraviolet light
US8882972B2 (en) 2011-07-19 2014-11-11 Ecolab Usa Inc Support of ion exchange membranes
US8562810B2 (en) 2011-07-26 2013-10-22 Ecolab Usa Inc. On site generation of alkalinity boost for ware washing applications
US9695070B2 (en) 2011-10-27 2017-07-04 Pentair Residential Filtration, Llc Regeneration of a capacitive deionization system
US8671985B2 (en) 2011-10-27 2014-03-18 Pentair Residential Filtration, Llc Control valve assembly
US9010361B2 (en) 2011-10-27 2015-04-21 Pentair Residential Filtration, Llc Control valve assembly
US8961770B2 (en) 2011-10-27 2015-02-24 Pentair Residential Filtration, Llc Controller and method of operation of a capacitive deionization system
US9637397B2 (en) 2011-10-27 2017-05-02 Pentair Residential Filtration, Llc Ion removal using a capacitive deionization system
US20150021243A1 (en) * 2012-01-30 2015-01-22 Rodney E Herrington Personal Water Purifier
RU2494975C1 (ru) * 2012-03-19 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Устройство для получения дезинфицирующего раствора
US9079227B2 (en) 2013-04-08 2015-07-14 Ronald L. Barnes Sanitizing and cleaning process and apparatus
SG11201810046TA (en) 2014-12-09 2018-12-28 Johnson Matthey Plc Methods for the direct electrolytic production of stable, high concentration aqueous halosulfamate or halosulfonamide solutions

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209368A (en) * 1978-08-07 1980-06-24 General Electric Company Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in a cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a porous membrane/separator
CH653376A5 (it) * 1982-10-27 1985-12-31 Panclor Sa Produzione elettrolitica di ipoclorito da acqua di mare: metodo di pretrattamento dell'acqua di mare per migliorarne le caratteristiche chimico-fisiche.
US4541989A (en) * 1983-01-27 1985-09-17 Oxytech, Inc. Process and device for the generation of ozone via the anodic oxidation of water
US4555323A (en) * 1984-05-24 1985-11-26 Collier Richard B Chlorination device
US4804449A (en) * 1986-02-25 1989-02-14 Sweeney Charles T Electrolytic cell
ES2029851T3 (es) * 1986-04-17 1992-10-01 Eltech Systems Corporation Electrodo con catalizador de platino en una pelicula superficial y utilizacion del mismo.
US4761208A (en) * 1986-09-29 1988-08-02 Los Alamos Technical Associates, Inc. Electrolytic method and cell for sterilizing water
KR920003216B1 (en) * 1990-03-03 1992-04-24 Samsung Electronic Apparatus for the production of ozone
JP3048612B2 (ja) * 1990-09-06 2000-06-05 ペルメレック電極株式会社 電解オゾン発生装置

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Publication number Publication date
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CA2130911C (en) 1999-03-30
HU9402715D0 (en) 1995-02-28
DE69328676D1 (de) 2000-06-21
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