DE102015210120A1

DE102015210120A1 - Device for ozone treatment with an ozone killer

Info

Publication number: DE102015210120A1
Application number: DE102015210120.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Tyderle
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung (10; 110) mit, einem Behandlungsraum (12; 112), zur Behandlung eines Behandlungsgutes (14; 114) mit Ozon, einem Ozonerzeuger (16; 116) der mit dem Behandlungsraum (12; 112) verbunden ist, und einem Ozonvernichter zur Vernichtung überschüssigen Ozons, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozonvernichter als Brennstoffzelle (22; 122, 172) ausgebildet ist. Weiterhin ist ein Haushaltsgerät mit einer solchen Vorrichtung vorgesehen und ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung (10; 110), bei dem in einem Lademodus eine Brennstoffzelle (22; 122) im Elektrolysebetrieb Wasserstoff erzeugt, in einem Abbaumodus eine Brennstoffzelle (22; 172) im Synthesebetrieb unter Verwendung des Wasserstoffs und Ozon aus einem Behandlungsraum (12; 112) betrieben wird, um die Ozonkonzentration im Behandlungsraum zu verringern.In an apparatus for ozone treatment (10; 110) having a treatment space (12; 112) for treating a treatment material (14; 114) with ozone, an ozone generator (16; 116) which is connected to the treatment space (12; 112) , and an ozone destruction device for the destruction of excess ozone, characterized in that the ozone killer as a fuel cell (22; 122, 172) is formed. Furthermore, a household appliance is provided with such a device and a method for operating an apparatus for ozone treatment (10, 110), wherein in a charging mode, a fuel cell (22, 122) generates hydrogen in the electrolysis operation, in a degradation mode, a fuel cell (22, 172 ) is operated in synthesis operation using the hydrogen and ozone from a treatment room (12, 112) to reduce the ozone concentration in the treatment room.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ozonbehandlung mit einem Behandlungsraum, einem Ozonerzeuger und einem Ozonvernichter. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Haushaltsgerät mit einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to an apparatus for ozone treatment with a treatment room, an ozone generator and an ozone killer. The invention further relates to a household appliance with an apparatus for ozone treatment, and a method for operating such a device.

Ozon kann in vielfältiger Weise zur Behandlung von Gütern genutzt werden. Um Ozon in höherer Konzentration verwenden zu können, wird üblicherweise ein Behandlungsraum bereitgestellt, der mit Ozon aus einem Ozonerzeuger gefüllt werden kann. Wegen seiner gesundheitsschädlichen Auswirkungen muß vermieden werden, daß Ozon aus dem Behandlungsraum austritt, oder sich in der Vorrichtung anreichern kann und der Bediener mit dem Ozon in Berührung kommt. Es muß auch verhindert werden, daß beim Öffnen des Behandlungsraumes nach Abschluß der Behandlung noch eine gesundheitsschädliche Ozonkonzentration im Behandlungsraum vorliegt oder aus dem Behandlungsraum austreten kann. In Haushaltsgeräten, insbesondere in Geräten zur Wäschepflege kommt Ozon für verschiedene Zwecke, z.B. als Behandlungsmedium zum Auffrischen oder für die Geruchsbehandlung bei Wäsche, zum Einsatz.Ozone can be used in a variety of ways to treat goods. To be able to use ozone in a higher concentration, a treatment room is usually provided which can be filled with ozone from an ozone generator. Because of its harmful effects must be avoided that ozone escapes from the treatment room, or can accumulate in the device and the operator comes into contact with the ozone. It must also be prevented that when opening the treatment room after completion of the treatment nor a harmful ozone concentration in the treatment room is present or can escape from the treatment room. In household appliances, especially in laundry equipment, ozone is used for various purposes, e.g. as a treatment medium for refreshing or for the odor treatment in laundry, used.

Bekannt ist es, die Ozonkonzentration durch ein Aktivkohlefilter zu reduzieren. Dabei muß allerdings sichergestellt sein, daß das Filter über die Lebensdauer der Vorrichtung aktiv bleibt, oder das Filter muß gewartet werden. Weitere Lösungen bestehen darin, zu warten bis das Ozon von selbst auf eine unschädliche Konzentration zerfallen ist. Dadurch kann sich allerdings die Prozeßzeit verlängern. Außerdem muß die Konzentration überwacht werden, oder die Abbauzeit mit ausreichender Reserve bemessen sein.It is known to reduce the ozone concentration through an activated carbon filter. However, it must be ensured that the filter remains active over the life of the device, or the filter must be maintained. Other solutions include waiting for the ozone to decay by itself to a harmless concentration. However, this may extend the process time. In addition, the concentration must be monitored or the degradation time must be sufficient.

So zeigt die DE 10 2009 026 827 A1 ein Hausgerät mit einem Behälter zur Aufnahme von zu behandelnden Gegenständen und einem Ozongenerator und einem Ozonvernichter in Form eines katalytischen Konverters zur Zerlegung des Ozons. That's how it shows DE 10 2009 026 827 A1 a household appliance with a container for receiving objects to be treated and an ozone generator and an ozone killer in the form of a catalytic converter for decomposing the ozone.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Ozonbehandlung mit einem wartungsfreien Ozonvernichter.The invention provides an apparatus for ozone treatment with a maintenance-free ozone killer.

Zu diesem Zweck ist bei einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung mit einem Behandlungsraum, zur Behandlung eines Behandlungsgutes mit Ozon, einem Ozonerzeuger, der mit dem Behandlungsraum verbunden ist und einem Ozonvernichter zur Vernichtung überschüssigen Ozons, vorgesehen, daß der Ozonvernichter als Brennstoffzelle ausgebildet ist. Die Brennstoffzelle ermöglicht auf einfache Weise in einem Synthesebetrieb den Abbau von Ozon unter freisetzen von elektrischer Energie, die in der Vorrichtung oder in einem Gerät, in dem die Vorrichtung eingebaut ist, verwendet oder gespeichert werden kann. Das dabei entstehende Wasser, bzw. der Wasserdampf kann ohne Gefahr an die Umgebung abgegeben, in dem Gerät anderweitig verwendet oder für einen Elektrolysebetrieb gespeichert werden.For this purpose, in a device for ozone treatment with a treatment room, for treating a material to be treated with ozone, an ozone generator, which is connected to the treatment room and an ozone destroyer for the destruction of excess ozone, provided that the ozone killer is designed as a fuel cell. The fuel cell easily allows in a synthesis operation the depletion of ozone to release electrical energy that can be used or stored in the device or in a device in which the device is installed. The resulting water, or steam can be released without risk to the environment, used elsewhere in the device or stored for electrolysis.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Brennstoffzelle als reversible Brennstoffzelle ausgebildet. Mit einer reversiblen Brennstoffzelle als Ozonvernichter kann in einem Elektrolysebetrieb Wasserstoff erzeugt werden, der in einem Synthesebetrieb wiederverwendet werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the fuel cell is designed as a reversible fuel cell. With a reversible fuel cell as an ozone destruction hydrogen can be generated in an electrolysis operation, which can be reused in a synthesis operation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Brennstoffzelle eine Anodenkammer auf, die mit einem Wasserstoffspeicher verbunden ist. Damit kann der im Elektrolysebetrieb gewonnene Wasserstoff zur späteren Verwendung im Synthesebetrieb gespeichert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the fuel cell to an anode chamber, which is connected to a hydrogen storage. Thus, the hydrogen obtained in the electrolysis operation can be stored for later use in the synthesis operation.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der Wasserstoffspeicher und die Anodenkammer gemeinsam in einem wasserstoffgasundurchlässigen Material eingebettet, z.B. eingegossen oder eingeschweißt. Damit ist gewährleistet, daß kein Wasserstoff austreten und sich in der Umgebung oder im Gerät anreichern kann. Die Anschlüsse der Fluidverbindungen zwischen Anodenkammer und Wasserstoffspeicher sind damit unkritisch und erfordern keine besonderen Dichtungsmaßnahmen. Noch vorteilhafter sind Anodenkammer und Wasserstoffspeicher gemeinsam einstückig ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the hydrogen storage and the anode chamber are embedded together in a hydrogen gas-impermeable material, e.g. cast or welded. This ensures that no hydrogen can escape and accumulate in the environment or in the device. The connections of the fluid connections between anode chamber and hydrogen storage are therefore not critical and require no special sealing measures. Even more advantageously, the anode chamber and hydrogen storage are formed integrally together.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Brennstoffzelle zur Elektrolyse und eine zweite Brennstoffzelle zur Synthese vorgesehen. Mit einer derartigen Ausführungsform können die Brennstoffzellen für den Elektrolysebetrieb oder den Synthesebetrieb optimiert sein und so eine effektive Wasserstoffgewinnung oder Ozonreduktion erreicht werden.In a further advantageous embodiment of the invention, a first fuel cell for electrolysis and a second fuel cell for synthesis is provided. With such an embodiment, the fuel cells can be optimized for the electrolysis operation or the synthesis operation and thus an effective hydrogen extraction or ozone reduction can be achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Brennstoffzellen jeweils miteinander verbundene Anodenkammern auf. Eine derartige Gestaltung erlaubt es, Elektrolysebetrieb und Synthesebetrieb gleichzeitig durchzuführen. Damit ist es nicht unbedingt notwendig einen bestimmten Vorrat an Wasserstoff vorzuhalten um eine bestimmte Menge an Ozon zu beseitigen. In a further advantageous embodiment of the invention, the fuel cells each have mutually connected anode chambers. Such a design makes it possible to carry out electrolysis operation and synthesis operation simultaneously. Thus, it is not absolutely necessary to hold a certain supply of hydrogen to eliminate a certain amount of ozone.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die miteinander verbundenen Anodenkammern gemeinsam in einem wasserstoffgasundurchlässigen Material eingegossen oder eingeschweißt sind. Damit ist gewährleistet, daß kein Wasserstoff austreten und sich in der Umgebung oder im Gerät anreichern kann. Die Anschlüsse der Fluidverbindungen zwischen den Anodenkammern sind damit unkritisch und erfordern keine besonderen Dichtungsmaßnahmen. Noch vorteilhafter sind Anodenkammer und Wasserstoffspeicher gemeinsam einstückig ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the interconnected anode chambers are cast together or sealed in a hydrogen gas-impermeable material. This ensures that no hydrogen can escape and accumulate in the environment or in the device. The connections of the Fluid connections between the anode chambers are therefore uncritical and require no special sealing measures. Even more advantageously, the anode chamber and hydrogen storage are formed integrally together.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen den verbundenen Anodenkammern ein Wasserstoffspeicher vorgesehen. Damit ist es möglich, den in der ersten Brennstoffzelle gewonnen Wasserstoff zu speichern und die Synthese in der zweiten Brennstoffzelle zeitversetzt zu der Elektrolyse in der ersten Brennstoffzelle ablaufen zu lassen. Die für die Elektrolyse vorgesehene Brennstoffzelle kann vorteilhaft mit einer geringeren Leistungsfähigkeit ausgelegt sein, wenn für die Elektrolyse ein längerer Zeitraum zur Verfügung steht als für den Ozonabbau. Wenn beispielsweise in einer Waschmaschine die Ozonbehandlung nach dem Waschprogramm durchgeführt werden soll, steht die ganze Zeit während des Waschprogramms für die Wasserstoffgewinnung zur Verfügung.In an advantageous development, a hydrogen storage is provided between the connected anode chambers. This makes it possible to store the hydrogen obtained in the first fuel cell and to allow the synthesis in the second fuel cell to take place in a time-delayed manner to the electrolysis in the first fuel cell. The fuel cell provided for the electrolysis may advantageously be designed with a lower efficiency, if a longer period of time is available for the electrolysis than for the ozone depletion. For example, if ozone treatment is to be carried out after the wash program in a washing machine, it will be available for hydrogen production all the time during the wash program.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Brennstoffzelle eine Kathodenkammer auf und die zur Synthese vorgesehene Kathodenkammer ist über einen ersten Anschluß mit dem Behandlungsraum und über einen zweiten Anschluß mit dem Ozonerzeuger verbunden, sodaß ein Luftkreislauf über Ozonerzeuger, Behandlungsraum und Kathodenkammer gebildet ist. Diese Gestaltung erlaubt es, nach Abschluß der Ozonbehandlung, wenn der Ozonerzeuger abgeschaltet ist, den Ozonerzeuger mit Luft aus der Kathodenkammer zu spülen, um eine eventuell im Ozonerzeuger noch befindliche Restkonzentration an Ozon zu reduzieren.In a further advantageous embodiment of the invention, the fuel cell has a cathode chamber and provided for synthesis cathode chamber is connected via a first connection to the treatment chamber and a second connection to the ozone generator, so that an air circuit via ozone generator, treatment chamber and cathode chamber is formed. This design makes it possible, after completion of the ozone treatment, when the ozone generator is switched off, to purge the ozone generator with air from the cathode chamber in order to reduce any ozone still remaining in the ozone generator.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Gebläse zum Fluidtransport vorgesehen. Ein Gebläse kann prinzipiell an jeder Stelle vorgesehen sein, um Fluid schneller zu transportieren und damit den Durchsatz zu erhöhen und die Vorrichtung insgesamt effektiver zu machen. Beispielsweise kann ein Gebläse vorgesehen sein, um Wasserstoff von der Anodenkammer in den Wasserstoffspeicher und/oder zurück zu transportieren, oder um Luft vom Behandlungsraum in die Kathodenkammer oder aus der Kathodenkammer in die Umgebung zu transportieren.In a further advantageous embodiment of the invention, a blower for fluid transport is provided. A blower may, in principle, be provided at any point to transport fluid faster, thereby increasing throughput and making the device more effective overall. For example, a fan may be provided to transport hydrogen from the anode chamber into the hydrogen storage and / or back, or to transport air from the treatment room into the cathode chamber or out of the cathode chamber into the environment.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Meßeinrichtung zur Überwachung der Ozonkonzentration vorgesehen. Diese Gestaltung gestattet es, die Vorrichtung so lange zu betreiben, bis die Ozonkonzentration auf einen gewünschten Wert reduziert ist.In a further advantageous embodiment of the invention, a measuring device for monitoring the ozone concentration is provided. This design allows the device to operate until the ozone concentration is reduced to a desired level.

Vorteilhaft können die Brennstoffzellen auch hintereinandergeschaltet (stacked) sein, um eine höhere Ausbeute zu erreichen und mit höheren Spannung arbeiten zu können.Advantageously, the fuel cells can also be connected in series (stacked), in order to achieve a higher yield and to be able to work with higher voltage.

Die Erfindung schafft auch ein Haushaltsgerät mit einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung mit einem Behandlungsraum, zur Behandlung eines Behandlungsgutes mit Ozon, einem Ozonerzeuger, und einem Ozonvernichter zur Vernichtung überschüssigen Ozons, der als Brennstoffzelle ausgebildet ist. Bei einem Haushaltsgerät ist es besonders wichtig, daß eine Beeinträchtigung der Benutzer durch Ozon zuverlässig verhindert ist. Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät bietet die Möglichkeit eine Ozonbehandlung durchzuführen nach deren Ende die Ozonkonzentration zuverlässig reduziert ist.The invention also provides a household appliance with a device for ozone treatment with a treatment room, for treating a material to be treated with ozone, an ozone generator, and an ozone destroyer for the destruction of excess ozone, which is designed as a fuel cell. In a household appliance, it is particularly important that an impairment of the user by ozone is reliably prevented. The household appliance according to the invention offers the possibility of performing an ozone treatment after the end of which the ozone concentration is reliably reduced.

Das Haushaltsgerät kann beispielsweise eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner sein, bei der ein Ozonbehandlungsprogramm zum Auffrischen von Wäsche vorgesehen ist. Darüber hinaus kann das Haushaltsgerät auch ein Gerät zur Behandlung von Geschirr, Flüssigkeiten, Lebensmitteln, oder anderen Gegenständen oder Gütern sein.The household appliance may be, for example, a washing machine or a tumble dryer in which an ozone treatment program for refreshing laundry is provided. In addition, the household appliance may also be a device for treating dishes, liquids, foods, or other objects or goods.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung bei dem in einem Lademodus eine Brennstoffzelle im Elektrolysebetrieb Wasserstoff erzeugt, und in einem Abbaumodus eine Brennstoffzelle im Synthesebetrieb unter Verwendung von Wasserstoff und Ozon aus dem Behandlungsraum betrieben wird, um die Ozonkonzentration im Behandlungsraum zu verringern. Das Verfahren bildet prinzipiell einen vollständigen Kreislauf, es werden keine Verbrauchsstoffe (Filtermaterialien) benötigt und es fallen keine Abfallstoffe an. Ein Teil der zur Ozon- oder Wasserstofferzeugung benötigten Energie kann wiedergewonnen werden.The object is further achieved by a method for operating an apparatus for ozone treatment in which a fuel cell in the electrolysis mode produces hydrogen in a charging mode, and in a degradation mode, a fuel cell is operated in the synthesis operation using hydrogen and ozone from the treatment room to the ozone concentration in Reduce treatment room. In principle, the process forms a complete cycle, no consumables (filter materials) are required and no waste material is generated. Part of the energy needed to produce ozone or hydrogen can be recovered.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der erzeugte Wasserstoff in einem Wasserstoffspeicher gespeichert werden um im Synthesebetrieb verwendet zu werden.In an advantageous embodiment, the hydrogen produced can be stored in a hydrogen storage to be used in the synthesis operation.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens finden Elektrolysebetrieb und Synthesebetrieb in derselben Brennstoffzelle statt. Bei einem derartigen Verfahren wird im Prinzip nur eine Brennstoffzelle benötigt. Die Vorrichtung benötigt nur geringen Bauraum, und insbesondere die Fluid- und elektrischen Anschlüsse können einfach ausgeführt sein.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, electrolysis operation and synthesis operation take place in the same fuel cell. In principle, only one fuel cell is needed in such a method. The device requires little space, and in particular the fluid and electrical connections can be made simple.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens finden Elektrolysebetrieb und Synthesebetrieb in unterschiedlichen Brennstoffzellen statt. Bei einem derartigen Verfahren können die Brennstoffzellen für die jeweilige Betriebsart optimiert sein, sodaß Elektrolyse und Synthese jeweils besonders effektiv durchgeführt werden können.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, electrolysis operation and synthesis operation take place in different fuel cells. In such a method, the fuel cells can be optimized for the respective operating mode, so that Electrolysis and synthesis can each be carried out particularly effectively.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Ozonerzeuger im Abbaumodus wenigstens zeitweise mit Luft aus der Brennstoffzelle im Synthesebetrieb gespült. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß im Ozonerzeuger keine wesentlichen Rückstände an Ozon verbleiben.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the ozone generator in the decomposition mode is at least temporarily purged with air from the fuel cell in the synthesis operation. In this way it is ensured that the ozone generator no significant residues remain on ozone.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen zeigt,Further features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings, in which

1. eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Betriebszustand; 1 , a schematic representation of an apparatus for ozone treatment according to a first embodiment of the invention in a first operating condition;

2. eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 2 in einem zweiten Betriebszustand; 2 , a schematic representation of the device 2 in a second operating state;

3. eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 3 , a schematic representation of an apparatus according to a second embodiment of the invention;

4. eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung; 4 , a schematic representation of a device according to an advantageous development;

5. eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 5 , a schematic representation of an apparatus for ozone treatment according to a third embodiment of the invention;

6. eine schematische Ansicht einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung aus 5; 6 , a schematic view of an advantageous embodiment of the device 5 ;

7. eine perspektivische Ansicht eines Haushaltsgerätes gemäß der Erfindung; und 7 , a perspective view of a household appliance according to the invention; and

8. eine schematische Querschnitts-Darstellung des Haushaltsgeräts aus 7. 8th , a schematic cross-sectional view of the household appliance 7 ,

In 1 ist schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ozonbehandlung 10 dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist einen Behandlungsraum 12, zur Behandlung eines Behandlungsgutes 14 mit Ozon O₃ auf. Im dargestellten Beispiel ist der Behandlungsraum 12 durch die Trommel einer Waschmaschine repräsentiert, in der Wäsche als Behandlungsgut 14 einer Ozonbehandlung, beispielsweise zur Desinfektion oder zur Geruchsbeseitigung unterzogen wird. In 1 schematically is a first embodiment of an apparatus for ozone treatment 10 shown. The device 10 has a treatment room 12 , for the treatment of a material to be treated 14 with ozone O ₃ on. In the example shown, the treatment room 12 represented by the drum of a washing machine, in the laundry as a material to be treated 14 an ozone treatment, for example, for disinfection or odor removal is subjected.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin einen Ozonerzeuger 16 zur Erzeugung von Ozon O₃ auf. Der Ozonerzeuger 16 steht mit der Umgebungsluft in Verbindung, beispielsweise über eine Zufuhrleitung 18, sodaß er Sauerstoff O₂ aus der Umgebungsluft aufnehmen kann. The device 10 also has an ozone generator 16 for generating ozone O ₃ . The ozone generator 16 is in communication with the ambient air, for example via a supply line 18 so that it can absorb oxygen O ₂ from the ambient air.

Im Ozonerzeuger 16 wird Sauerstoff O₂ aus der Umgebungsluft teilweise in Ozon O₃ umgewandelt. Die Umwandlung kann nach jedem bekannten Verfahren erfolgen, wobei das jeweilige Verfahren im einzelnen für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist und daher hier nicht weiter beschrieben werden muß. In the ozone generator 16 Oxygen O _{2 is} partially converted from the ambient air into ozone O ₃ . The conversion can be carried out by any known method, the particular method not being specific to the present invention and therefore need not be further described here.

Das erzeugte Ozon O₃ wird über eine Speiseleitung 20 dem Behandlungsraum 12 zugeführt. Im Behandlungsraum 12 trifft das Ozon O₃ auf das Behandlungsgut 14 und bewirkt an diesem die gewünschte Behandlung. Dabei reagiert das Ozon O₃ teilweise wieder zu Sauerstoff O₂. Es bleibt jedoch eine Restkonzentration an Ozon O₃ erhalten, welches nicht an die Umgebung abgegeben werden darf. Aus diesem Grund ist der Behandlungsraum 12 beim Betrieb der Vorrichtung 10 gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Nach der Ozonbehandlung überschüssiges Ozon O₃ in der Vorrichtung 10 muß erst abgebaut werden, bevor der Behandlungsraum 12 wieder geöffnet werden darf, um die Umgebung und den Benutzer nicht zu gefährden.The generated ozone O ₃ is supplied via a feed line 20 the treatment room 12 fed. In the treatment room 12 the ozone O ₃ hits the material to be treated 14 and causes it to the desired treatment. The ozone O ₃ partially reacts again to oxygen O ₂ . However, a residual concentration of ozone O ₃ remains, which must not be released to the environment. That's why the treatment room is 12 during operation of the device 10 completed towards the environment. After ozone treatment, excess ozone O ₃ in the device 10 must first be dismantled before the treatment room 12 may be opened again so as not to endanger the environment and the user.

Die Vorrichtung zur Ozonbehandlung 10 ist deshalb erfindungsgemäß mit einer Brennstoffzelle 22 ausgestattet. Aufbau und Funktion der Brennstoffzelle 22 sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. Die Brennstoffzelle 22 weist zwei Elektroden, eine Anode 24 und eine Kathode 26 auf, welche über Anschlußleitungen 27 elektrisch mit einer Steuereinrichtung 28 verbunden sind. Die Anode 24 ist in einer Anodenkammer 32 untergebracht, die Kathode 26 in einer Kathodenkammer 34. Anodenkammer 32 und Kathodenkammer 34 sind durch einen Elektrolyten oder eine semipermeable Membran 36 voneinander getrennt. Die Anodenkammer 32 ist mit einem Wasserstoffspeicher 36 verbunden, der Wasserstoff H₂ speichern kann. Die Kathodenkammer 34 ist mit dem Behandlungsraum 12 durch eine Entlüftungsleitung 38 verbunden.The device for ozone treatment 10 is therefore according to the invention with a fuel cell 22 fitted. Structure and function of the fuel cell 22 are known in principle from the prior art. The fuel cell 22 has two electrodes, one anode 24 and a cathode 26 on, which via connecting lines 27 electrically with a control device 28 are connected. The anode 24 is in an anode chamber 32 housed the cathode 26 in a cathode chamber 34 , anode chamber 32 and cathode chamber 34 are by an electrolyte or a semi-permeable membrane 36 separated from each other. The anode chamber 32 is with a hydrogen storage 36 connected, which can store hydrogen H ₂ . The cathode chamber 34 is with the treatment room 12 through a vent line 38 connected.

In einem ersten Betriebszustand, der schematisch in 1 dargestellt ist, wird in der Brennstoffzelle 22 eine Elektrolyse durchgeführt, um den Wasserstoffspeicher 36 zu laden. Dazu wird der Kathodenkammer 34 Wasser H₂O zugeführt. Das Wasser kann in beispielsweise in Form von Wasserdampf aus dem Behandlungsraum 12 zugeführt werden. Alternativ kann Wasser in flüssiger Form aus der Wasserversorgung des Gerätes, in welchem die Vorrichtung 10 eingebaut ist – hier der Waschmaschine – zugeführt werden. In a first operating state, which is schematically shown in FIG 1 is shown in the fuel cell 22 carried out an electrolysis to the hydrogen storage 36 to load. This is the cathode chamber 34 Water H ₂ O supplied. The water can be in, for example, in the form of water vapor from the treatment room 12 be supplied. Alternatively, water in liquid form from the water supply of the device in which the device 10 is installed - here the washing machine - to be supplied.

Von der Steuereinrichtung 28 wird zwischen der Anode 24 und der Kathode, 26 eine Gleichspannung angelegt. Die elektrische Energie für diese Gleichspannung wird von der Steuereinrichtung 28 aus einem Akkumulator 30 entnommen. Alternativ kann die elektrische Energie beispielsweise aus einer Stromversorgung der Waschmaschine entnommen werden.From the controller 28 is between the anode 24 and the cathode, 26 a DC voltage applied. The electrical energy for this DC voltage is from the controller 28 from an accumulator 30 taken. Alternatively, the electrical energy can be taken, for example, from a power supply of the washing machine.

In der Brennstoffzelle 22 wird das Wasser H₂O in Sauerstoff O₂ und Wasserstoff H₂ aufgespalten. Der Wasserstoff wird dabei an der Anode 24 in der Anodenkammer 32 gebildet und im Wasserstoffspeicher 36 gesammelt.In the fuel cell 22 the water H ₂ O is split into oxygen O ₂ and hydrogen H ₂ . The hydrogen is thereby at the anode 24 in the anode chamber 32 formed and in hydrogen storage 36 collected.

Als Wasserstoffspeicher 36 kann ein wasserstoffgasdicht abgeschlossener Behälter, ein Hybridspeicher oder andere Speichermedien, die zur Aufnahme von Wasserstoff geeignet sind, vorgesehen sein.As hydrogen storage 36 For example, a hydrogen gas sealed container, a hybrid storage, or other storage media suitable for receiving hydrogen may be provided.

In einem zweiten Betriebszustand, der in 2 dargestellt ist, wird der Anodenkammer Wasserstoff H₂ aus dem Wasserstoffspeicher 36 zugeführt während der Kathodenkammer 34 Luft aus dem Behandlungsraum 12 zugeführt wird, die Sauerstoff O₂ und Ozon O₃ enthält.In a second operating state, the in 2 is shown, the anode chamber hydrogen H ₂ from the hydrogen storage 36 fed during the cathodic chamber 34 Air from the treatment room 12 is supplied, which contains oxygen O ₂ and ozone O ₃ .

In der Brennstoffzelle 22 läuft nun eine umgekehrte Elektrolyse ab, es d.h. findet eine Synthese des Wasserstoffs mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff O₂ und Ozon O₃ oder auch „kalte“ Verbrennung unter freiwerden elektrische Energie, statt. Der bei der Reaktion gewonnene elektrische Strom kann von der Steuereinrichtung 28 dazu genutzt werden um den Akkumulator 30 zu laden oder er wird von der Steuereinrichtung 28 in die Stromversorgung der Waschmaschine eingespeist.In the fuel cell 22 A reversed electrolysis now takes place, that is to say a synthesis of the hydrogen with the oxygen O ₂ contained in the air and ozone O ₃ or "cold" combustion with release of electrical energy takes place. The electrical current obtained in the reaction can be controlled by the control device 28 to be used to the accumulator 30 to load or he will from the control device 28 fed into the power supply of the washing machine.

Die im zweiten Betriebszustand stattfindende Synthese dient erfindungsgemäß dazu, in dem Behandlungsraum 12 vorhandenes Ozon O₃ zu beseitigen. Die Synthese wird daher bevorzugt während und/oder nach dem Betrieb des Ozonerzeugers 16 durchgeführt. Nämlich dann, wenn in dem Behandlungsraum 12 Ozon O₃ vorhanden ist, welches abgebaut werden soll. The synthesis taking place in the second operating state is used according to the invention in the treatment room 12 eliminate existing ozone O ₃ . The synthesis is therefore preferred during and / or after the operation of the ozone generator 16 carried out. Namely, if in the treatment room 12 Ozone O _{3 is} present, which is to be degraded.

Dazu wird während oder nach der Behandlung des Behandlungsguts 14 mit Ozon O₃ die Kathodenkammer mit Luft aus dem Behandlungsraum 12 versorgt. In der Brennstoffzelle 22 wird der in der Luft vorhandene Sauerstoff O₂ wie auch restliches Ozon O₃ zu Wasser, bzw. Wasserdampf H₂O reduziert. Die Luft kann bevorzugt durch ein optionales Gebläse (nicht dargestellt) aus dem Behandlungsraum 12 abgesaugt und der Kathodenkammer 34 zugeführt werden.This is done during or after treatment of the material to be treated 14 with ozone O ₃ the cathode chamber with air from the treatment room 12 provided. In the fuel cell 22 is the presence of oxygen in the air O ₂ as well as residual ozone O ₃ to water, or water vapor H ₂ O reduced. The air may preferably pass through an optional blower (not shown) from the treatment room 12 sucked off and the cathode chamber 34 be supplied.

Die Synthese wird bevorzugt so lange durchgeführt, bis in dem Behandlungsraum 12 die Ozonkonzentration auf das gewünschte Maß herabgesetzt ist. Dazu können optional eine oder mehrere Meßeinrichtungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein, mit denen die Ozonkonzentration im Behandlungsraum 12 und/oder in anderen Teilen der Vorrichtung 10 überwacht wird.The synthesis is preferably carried out until in the treatment room 12 the ozone concentration is reduced to the desired level. For this purpose, optionally one or more measuring devices (not shown) may be provided, with which the ozone concentration in the treatment room 12 and / or other parts of the device 10 is monitored.

Bevorzugt sind der Wasserstoffspeicher 36 und die Anodenkammer 32 untrennbar miteinander verbunden. Beispielsweise indem der Wasserstoffspeicher 36 und die Anodenkammer 32 gemeinsam in einem gasdichten und wasserstoffresistenten Material, wie etwa Glas oder einem Kunststoff eingegossen oder eingeschweißt sind. Noch vorteilhafter ist der Wasserstoffspeicher 36 mit der gesamten Brennstoffzelle 22 eingegossen oder eingeschweißt, wobei nur die Entlüftungsleitung 38 und die elektrischen Anschlußleitungen 27 der Elektroden nach außen geführt sind. Preference is given to the hydrogen storage 36 and the anode chamber 32 inseparable. For example, by the hydrogen storage 36 and the anode chamber 32 are cast or welded together in a gas-tight and hydrogen-resistant material, such as glass or a plastic. Even more advantageous is the hydrogen storage 36 with the entire fuel cell 22 cast or welded, with only the vent line 38 and the electrical leads 27 the electrodes are led to the outside.

In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in 3 dargestellt ist, ist ein zweiter Anschluß 42 der Kathodenkammer 34 mit einem Gebläse 40 verbunden. Das Gebläse 40 ist abgangsseitig an die Speiseleitung 20 angeschlossen. Damit kann die Luft aus dem Behandlungsraum 12 in einem Luftkreislauf über die Kathodenkammer 34 umgewälzt werden, wobei während der Synthese Sauerstoff O₂ und Ozon O₃ aus dem Behandlungsraum 12 in die Kathodenkammer 34 gebracht wird, und in der Kathodenkammer 34 entstehender Wasserdampf H₂O in den Behandlungsraum 12 abgeführt wird. Die Luft kann vorzugsweise nach der Ozonbehandlung, also wenn der Ozonerzeuger 16 wieder abgeschaltet ist, solange umgewälzt werden, bis die Ozonkonzentration im Behandlungsraum 12 und/oder in anderen Teilen der Vorrichtung 10 auf das gewünschte Maß verringert ist. In a second embodiment of the device according to the invention, which in 3 is shown, is a second terminal 42 the cathode chamber 34 with a fan 40 connected. The fan 40 is on the departure side to the feed line 20 connected. This allows the air from the treatment room 12 in an air circulation over the cathodic chamber 34 circulated, during which synthesis oxygen O ₂ and ozone O ₃ from the treatment room 12 in the cathode chamber 34 is brought, and in the cathode chamber 34 resulting water vapor H ₂ O in the treatment room 12 is dissipated. The air may preferably after the ozone treatment, so if the ozone generator 16 is switched off again, as long as circulated until the ozone concentration in the treatment room 12 and / or other parts of the device 10 is reduced to the desired level.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform ist in 4 dargestellt. Das am zweiten Anschluß 42 der Kathodenkammer 34 angeschlossene Gebläse 40 ist abgangsseitig mit einem Zweiwegeventil 44 verbunden. Ein erster Abgang des Zweiwegeventils 44 ist an die Speiseleitung 20 angeschlossen. Ein zweiter Abgang ist mit der Zufuhrleitung 18 des Ozonerzeugers 16 verbunden. Die Zufuhrleitung 18 kann mit einem Ventil 46 gegen die Umgebung abgesperrt werden. An advantageous development of the embodiment is in 4 shown. The second connection 42 the cathode chamber 34 connected fans 40 is on the departure side with a two-way valve 44 connected. A first departure of the two-way valve 44 is to the feed line 20 connected. A second outlet is with the supply line 18 of the ozone generator 16 connected. The supply line 18 can with a valve 46 be shut off against the environment.

Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Luft aus dem Behandlungsraum 12 in einem Luftkreislauf über die Kathodenkammer 34 und wenigstens zeitweise auch über den Ozonerzeuger 16 zu leiten. Der Betrieb dieser Konfiguration wird im folgenden beispielhaft beschrieben. With this configuration it is possible to remove the air from the treatment room 12 in an air circulation over the cathodic chamber 34 and at least temporarily also about the ozone generator 16 to lead. The operation of this configuration will be described below by way of example.

In einem ersten Betriebsmodus, dem Lademodus, ist der Ozonerzeuger 16 in Betrieb, um Ozon O₃ zu erzeugen. Die Brennstoffzelle 22 ist wenigstens zeitweise im Elektrolysebetrieb und erzeugt Wasserstoff und Sauerstoff. Die Kathodenkammer 34 der Brennstoffzelle 22 wird durch die Entlüftungsleitung 38 mit wasserdampfhaltiger Luft aus dem Behandlungsraum 12 versorgt. Der entstehende Sauerstoff wird mit Hilfe des Gebläses 40 aus dem Kathodenraum 34 abgesaugt und wenigstens zeitweise über den zweiten Abgang des Zweiwegeventils 44 dem Ozonerzeuger 16 zugeführt. Bevorzugt ist dabei das Ventil 46 geschlossen, um zu verhindern, daß überschüssiges Ozon O₃ aus der Zufuhrleitung 18 in die Umgebung entweicht.In a first mode of operation, the charging mode, the ozone generator is 16 in operation to produce ozone O ₃ . The fuel cell 22 is at least temporarily in electrolysis and generated Hydrogen and oxygen. The cathode chamber 34 the fuel cell 22 is through the vent line 38 with water vapor-containing air from the treatment room 12 provided. The resulting oxygen is using the blower 40 from the cathode compartment 34 sucked off and at least temporarily via the second outlet of the two-way valve 44 the ozone generator 16 fed. Preference is given to the valve 46 closed to prevent excess ozone O ₃ from the supply line 18 escapes into the environment.

In einem zweiten Betriebsmodus, dem Abbaumodus, ist der Ozonerzeuger 16 nicht mehr in Betrieb. Die Ozonbehandlung im Behandlungsraum 12 ist abgeschlossen. Die Brennstoffzelle 22 ist nun im Synthesebetrieb. Dazu saugt das Gebläse 40 aus dem Behandlungsraum 12 Ozon O₃ und Sauerstoff O₂ über die Entlüftungsleitung 38 in die Kathodenkammer. Der entstehende Wasserdampf wird von dem Gebläse 40 über den ersten Abgang des Zweiwegeventils 44 wieder in den Behandlungsraum 12 geblasen. In a second mode of operation, the mining mode, is the ozone generator 16 no longer in operation. The ozone treatment in the treatment room 12 is closed. The fuel cell 22 is now in synthesis mode. In addition, the fan sucks 40 from the treatment room 12 Ozone O ₃ and oxygen O ₂ via the vent line 38 in the cathode chamber. The resulting water vapor is released by the blower 40 over the first outlet of the two-way valve 44 back to the treatment room 12 blown.

In einem dritten Betriebsmodus, dem Spülmodus, ist der Ozonerzeuger 16 nicht in Betrieb. Die Brennstoffzelle 22 ist weiterhin im Synthesebetrieb um die Ozonkonzentration in der Luft zu verringern. Vom Gebläse 40 wird Luft aus dem Kathodenraum 34 abgesaugt und über den zweiten Abgang des Zweiwegeventils 44 in den Ozonerzeuger 16 geblasen um restliches Ozon zu entfernen.In a third mode of operation, the purge mode, is the ozone generator 16 not in use. The fuel cell 22 is still in the synthesis mode to reduce the ozone concentration in the air. From the blower 40 gets air from the cathode compartment 34 sucked off and over the second outlet of the two-way valve 44 into the ozone generator 16 Blown to remove residual ozone.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 5 in einer schematischen Darstellung zu sehen, bei der für bereits aus der ersten Ausführungsform bekannte Elemente um 100 erhöhte Bezugszeichen Verwendung finden.Another embodiment of the invention is in 5 to see in a schematic representation, in which for already known from the first embodiment elements to 100 use increased reference numerals.

In dieser Ausführungsform ist eine erste Brennstoffzelle vorgesehen, die Ladezelle 122 mit einer Ladeanode 124 und einer Ladekathode 126, welche elektrisch über Ladeanschlußleitungen 127 mit einer Steuereinrichtung 128 verbunden sind. Die Ladeanode 124 ist in einer Ladeanodenkammer 132 untergebracht, die Ladekathode 126 in einer Ladekathodenkammer 134. Der Aufbau der Ladezelle 122 entspricht im Prinzip dem Aufbau der Brennstoffzelle 22 aus der ersten Ausführungsform. Die Ladezelle 122 ist bevorzugt für den Elektrolysebetrieb optimiert.In this embodiment, a first fuel cell is provided, the load cell 122 with a charging anode 124 and a charging cathode 126 which are electrically connected via charging leads 127 with a control device 128 are connected. The charging anode 124 is in a loading anode chamber 132 housed, the charging cathode 126 in a loading chamber 134 , The construction of the load cell 122 corresponds in principle to the structure of the fuel cell 22 from the first embodiment. The load cell 122 is preferably optimized for electrolysis operation.

Die Ladekathodenkammer 134 ist mit einer Ladeentlüftungsleitung 138 versehen, über welche Sauerstoff O₂ von der Ladekathodenkammer 134 abgeführt werden kann. Außerdem ist an der Ladekathodenkammer 134 eine Wasserversorgungsleitung 142 vorgesehen, über die Wasser H₂O zugeführt werden kann, beispielsweise aus der Wasserversorgung des Gerätes oder aus dem Behandlungsraum 12.The loading cathode chamber 134 is with a charge vent line 138 provided over which oxygen O ₂ from the loading cathode chamber 134 can be dissipated. Also, at the loading cathode chamber 134 a water supply line 142 provided over the water H ₂ O can be supplied, for example from the water supply to the device or from the treatment room 12 ,

Der Ozonerzeuger 116 ist über eine Speiseleitung 120 mit dem Behandlungsraum 112 verbunden, um diesen mit Ozon O₃ zur Behandlung des Behandlungsguts 114 zu versorgen. Am Ozonerzeuger 116 ist außerdem eine Zufuhrleitung 118 angeschlossen. Die Zufuhrleitung ist zum einen über die Ladeentlüftungsleitung 138 mit der Ladekathodenkammer 134, zum anderen über ein Absperrventil 146 mit der Umgebungsluft verbunden.The ozone generator 116 is via a feed line 120 with the treatment room 112 connected to this with ozone O ₃ for the treatment of the material to be treated 114 to supply. At the ozone generator 116 is also a supply line 118 connected. The supply line is on the one hand via the charge ventilation line 138 with the loading cathode chamber 134 , on the other hand via a shut-off valve 146 connected to the ambient air.

Weiterhin ist in der Vorrichtung 110 eine zweite Brennstoffzelle, die Abbauzelle 172 vorgesehen mit einer Abbauanode 174 und einer Abbaukathode 176, welche elektrisch über Abbauanschlußleitungen 177 mit der Steuereinrichtung 128 verbunden sind. Die Abbauanode 174 ist in einer Abbauanodenkammer 182 untergebracht, die Abbaukathode 176 in einer Abbaukathodenkammer 184. Auch der Aufbau der Abbauzelle 172 entspricht im Prinzip dem Aufbau der Brennstoffzelle 22 aus der ersten Ausführungsform. Die Abbauzelle 172 ist bevorzugt für die Synthese optimiert.Furthermore, in the device 110 a second fuel cell, the degradation cell 172 provided with a degradation anode 174 and a degradation cathode 176 which are electrically connected via removal leads 177 with the control device 128 are connected. The mining anode 174 is in a mining anode chamber 182 housed, the mining cathode 176 in a mining cathode chamber 184 , Also, the construction of the mining cell 172 corresponds in principle to the structure of the fuel cell 22 from the first embodiment. The degradation cell 172 is preferably optimized for synthesis.

Die Abbaukathodenkammer 184 ist über eine Belüftungsleitung 168 mit dem Behandlungsraum 112 verbunden, über welche Sauerstoff O₂ und Ozon O₃ enthaltende Luft aus dem Behandlungsraum 112 zugeführt werden kann. Außerdem ist die Abbaukathodenkammer 184 mit einer Abbauentlüftungsleitung 178 versehen, über welche Wasser oder Wasserdampf H₂O sowie Abluft aus der zweiten Kathodenkammer 184 abgegeben werden kann. The mining cathode chamber 184 is via a ventilation line 168 with the treatment room 112 connected, via which oxygen O ₂ and ozone O ₃ containing air from the treatment room 112 can be supplied. In addition, the mining cathode chamber is 184 with a removal vent line 178 provided over which water or water vapor H ₂ O and exhaust air from the second cathode chamber 184 can be delivered.

Die erste Ladeanodenkammer 132 ist mit der zweiten Abbauanodenkammer 182 verbunden, sodaß Wasserstoff H₂ von der Ladeanodenkammer 132 in die Abbauanodenkammer 182 gelangen kann.The first loading anode chamber 132 is with the second mining anode chamber 182 connected, so that hydrogen H ₂ from the loading anode chamber 132 into the mining anode chamber 182 can get.

Zur Behandlung des Behandlungsgutes 114 erzeugt der Ozonerzeuger 116 Ozon O₃, welches dem Behandlungsraum 112 zugeführt wird und dort in der darin befindlichen Luft eine bestimmte Ozonkonzentration ausbildet um auf das Behandlungsgut 114 einzuwirken. For the treatment of the material to be treated 114 generates the ozone generator 116 Ozone O ₃ , which is the treatment room 112 is fed and there in the air therein forms a certain ozone concentration to the treated 114 act.

Nach der Ozonbehandlung soll die Ozonkonzentration der Luft im Behandlungsraum 112 wieder auf ein unschädliches Maß verringert werden, damit ein Benutzer das Behandlungsgut 114 gefahrlos aus dem Behandlungsraum 112 entnehmen kann. Deshalb wird die Luft aus dem Behandlungsraum 112 der Abbaukathodenkammer 184 der Abbauzelle 182 zugeführt, wo das Ozon O₃ und der Sauerstoff O₂ aus der Luft mit dem aus der Ladezelle 122 zugeführten Wasserstoff H₂ in einer „kalten“ Verbrennung zu Wasser bzw. Wasserdampf H₂O reagieren. Zur Erzeugung des benötigten Wasserstoffs H₂ findet in der Ladezelle 122 eine Elektrolyse statt, wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben.After ozone treatment, the ozone concentration of the air in the treatment room 112 be reduced again to a harmless level so that a user can get the material to be treated 114 safe from the treatment room 112 can take. That's why the air gets out of the treatment room 112 the mining cathode chamber 184 the degradation cell 182 supplied, where the ozone O ₃ and the oxygen O ₂ from the air with the from the load cell 122 supplied hydrogen H ₂ in a "cold" combustion to water or water vapor H ₂ O react. To generate the required hydrogen H ₂ takes place in the load cell 122 an electrolysis takes place, as already described in connection with the first embodiment.

Wegen der umgekehrten Elektrolyse in der zweiten Brennstoffzelle 172 ist der Ozongehalt der Abluft aus zweiten Kathodenkammer 184 gegenüber dem der Abluft aus dem Behandlungsraum 112 verringert. Die Abluft kann daher an die Umgebung abgegeben werden. Bevorzugt wird der Ozongehalt der abzugebenden Abluft mittels eines Sensors überwacht. Because of the reverse electrolysis in the second fuel cell 172 is the ozone content of the exhaust air from the second cathode chamber 184 opposite to the exhaust air from the treatment room 112 reduced. The exhaust air can therefore be released to the environment. Preferably, the ozone content of the exhaust air to be emitted is monitored by means of a sensor.

Statt des Absperrventils 146 kann alternativ ein Dreiwegeventil vorgesehen sein, welches es gestattet, alternativ die Ladekathodenkammer 138 über die Zufuhrleitung 118 an die Umgebung zu entlüften, den Ozonerzeuger 116 mit Luft aus der Ladekathodenkammer 138 zu versorgen, oder den Ozonerzeuger 116 mit Umgebungsluft zu versorgen.Instead of the shut-off valve 146 Alternatively, a three-way valve may be provided which allows, alternatively, the loading cathode chamber 138 via the supply line 118 to vent to the environment, the ozone generator 116 with air from the loading cathode chamber 138 or the ozone generator 116 supply with ambient air.

In einer vorteilhaften Variante der Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, kann in der Ladeentlüftungsleitung 138, der Zufuhrleitung 118, der Belüftungsleitung 168, und/oder an jeder anderen Stelle des Fluidtransports ein Gebläse vorgesehen sein, um den Fluidstrom bei Bedarf zu verbessern.In an advantageous variant of the embodiment, which is not shown, can in the Ladeentlüftungsleitung 138 , the feed line 118 , the ventilation pipe 168 , and / or at any other location of the fluid transport a blower be provided to improve the fluid flow as needed.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Ausführungsform, die in 6 dargestellt ist, ist die Abbaukathodenkammer 184 über die Abbauentlüftungsleitung 178 und ein Gebläse 140 mit dem Behandlungsraum 112 verbunden.In an advantageous development of the embodiment, in 6 is shown, the degradation cathode chamber 184 over the removal vent line 178 and a fan 140 with the treatment room 112 connected.

Diese Anordnung dient dazu, die im Ozongehalt verringerte Abluft aus der zweiten Kathodenkammer 184 in den Behandlungsraum 112 zurückzuführen. Auf diese Weise kann die Luft aus dem Behandlungsraum 112 in einem Luftkreislauf über die Abbaukathodenkammer 184 solange umgewälzt werden, bis die Ozonkonzentration auf das gewünschte Maß verringert ist. Alternativ kann das Gebläse 140 auch an einer andern Stelle im Luftkreislauf angeordnet sein um den Fluidtransport zu verbessern.This arrangement serves to reduce the ozone in the exhaust air from the second cathode chamber 184 in the treatment room 112 due. In this way, the air from the treatment room 112 in an air circuit over the mining cathode chamber 184 are circulated until the ozone concentration is reduced to the desired level. Alternatively, the blower 140 be arranged at another point in the air circulation to improve the fluid transport.

In einer nicht dargestellten vorteilhaften Variante kann die Abbauentlüftungsleitung 178 auch zu dem Ozonerzeuger 116 geführt sein, um den Luftkreislauf durch den Ozonerzeuger 116 zu leiten. Damit kann der Ozonerzeuger 116 mit der im Ozongehalt verringerten Abluft gespült werden, insbesondere nachdem der Ozonerzeuger 116 abgeschaltet ist und kein Ozon O₃ mehr produziert. In an advantageous variant, not shown, the degradation vent line 178 also to the ozone generator 116 Be guided to the air circulation by the ozone generator 116 to lead. This can be the ozone generator 116 are flushed with the reduced ozone in the exhaust air, especially after the ozone generator 116 is switched off and no more ozone O ₃ is produced.

In einer weiteren, nicht dargestellten Alternative kann zwischen der Abbaukathodenkammer 184 und dem Ozonerzeuger 116 ein Zweiwegeventil vorgesehen sein, um den Luftkreislauf alternativ über den Ozonerzeuger 116 oder direkt in den Behandlungsraum 112 zu leiten. Auf diese Weise kann der Ozonerzeuger 116 wenigstens zeitweise mit gereinigter Luft aus der Abbaukathodenkammer 184 gespült werden.In another alternative, not shown, between the degradation cathode chamber 184 and the ozone generator 116 a two-way valve may be provided to the air circuit alternatively via the ozone generator 116 or directly into the treatment room 112 to lead. In this way, the ozone generator 116 at least temporarily with purified air from the degradation cathode chamber 184 be rinsed.

In einer weiteren alternativen Variante, die nicht dargestellt ist, ist zwischen der Ladeanodenkammer 132 und der Abbauanodenkammer 182 ein Wasserstoffspeicher vorgesehen. Damit ist es möglich, den in der ersten Brennstoffzelle gewonnen Wasserstoff zu speichern und die „kalte“ Verbrennung in der Abbauzelle 172 zeitversetzt nach der Elektrolyse in der Ladezelle 132 ablaufen zu lassen. In another alternative variant, not shown, is between the loading anode compartment 132 and the mining anode chamber 182 provided a hydrogen storage. This makes it possible to store the hydrogen produced in the first fuel cell and the "cold" combustion in the degradation cell 172 delayed after electrolysis in the load cell 132 to expire.

Dies hat den Vorteil, daß die Elektrolyse unabhängig vom Bedarf an Ozonreduktion ablaufen kann. So ist es z.B. möglich einen Vorrat an Wasserstoff zu puffern um diesen später, wenn schnell eine Menge an Ozon abzubauen ist, zur Verfügung zu stellen. Die Ladezelle 122 kann daher weniger leistungsfähig ausgelegt sein als die Abbauzelle 172.This has the advantage that the electrolysis can proceed independently of the need for ozone reduction. For example, it is possible to buffer a supply of hydrogen in order to make it available later, when a lot of ozone has to be released quickly. The load cell 122 can therefore be designed less powerful than the mining cell 172 ,

Eine Waschmaschine 100 ist beispielhaft für ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät in 7 in einer perspektivischen Ansicht und in 8 in einem schematischen Querschnitt dargestellt. Die Waschmaschine 100 weist ein Gehäuse 102, mit einer Bedienblende 104 auf.A washing machine 100 is exemplary of an inventive household appliance in 7 in a perspective view and in 8th shown in a schematic cross section. The washing machine 100 has a housing 102 , with a control panel 104 on.

Die in der Waschmaschine 100 eingebaute Vorrichtung zur Ozonbehandlung 10 weist einen Behandlungsraum 12 in Form eines Laugenbehälters mit einer Wäschetrommel 104 und einen Ozonerzeuger 16 auf, die im Gehäuse 102 untergebracht sind. Die Vorrichtung 10 umfaßt weiterhin wie oben beschrieben eine Brennstoffzelle, einen Wasserstoffspeicher und eine Steuereinrichtung auf, die in 8 schematisch als Einheit durch einen Block 108 dargestellt sind. The in the washing machine 100 built-in device for ozone treatment 10 has a treatment room 12 in the form of a tub with a laundry drum 104 and an ozone generator 16 on that in the case 102 are housed. The device 10 further comprises, as described above, a fuel cell, a hydrogen storage, and a control device incorporated in 8th schematically as a unit through a block 108 are shown.

Der Laugenbehälter ist durch eine Tür 106 verschlossen, die geöffnet werden kann um Wäsche als Behandlungsgut in die Trommel einzubringen. Die Kathodenkammer der Brennstoffzelle ist durch eine Entlüftungsleitung 138 mit dem Behandlungsraum verbunden. The tub is through a door 106 closed, which can be opened to bring laundry as a product to be treated in the drum. The cathode chamber of the fuel cell is through a vent line 138 connected to the treatment room.

Ein Gebläse 40 sorgt für einen verbesserten Transport von Luft aus dem Behandlungsraum 12 in die Brennstoffzelle. Über eine Verbindungsleitung 142 kann die aufbereitete, d.h. ozonabgereicherte Luft aus der Brennstoffzelle zum Ozonerzeuger geleitet werden um diesen bei Bedarf zu spülen. Der Ozonerzeuger 16 ist wiederum über eine Speiseleitung 20 mit dem Behandlungsraum 12 verbunden um diesen mit Ozon zur Ozonbehandlung zu versorgen. Der Ozonerzeuger 16 weist außerdem eine absperrbare Verbindung 18 zur Umgebung auf über die ihm Umgebungsluft zugeführt werden kann. A fan 40 ensures improved transport of air from the treatment room 12 into the fuel cell. Via a connecting line 142 The treated, ie ozone depleted air from the fuel cell can be passed to the ozone generator to flush it if necessary. The ozone generator 16 is again via a feed line 20 with the treatment room 12 connected to provide it with ozone for ozone treatment. The ozone generator 16 also has a closable connection 18 to the environment over which it can be supplied with ambient air.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009026827 A1 [0004]

Claims

Apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ) with, - a treatment room ( 12 ; 112 ), for the treatment of a material to be treated ( 14 ; 114 ) with ozone, - an ozone generator ( 16 ; 116 ) with the treatment room ( 12 ; 112 ), and - an ozone destruction device for the destruction of excess ozone, - characterized in that the ozone killer is used as a fuel cell ( 22 ; 122 . 172 ) is trained.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ) according to claim 1, wherein the fuel cell is a reversible fuel cell ( 22 ; 122 ) is trained.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the fuel cell ( 22 ) an anode chamber ( 32 ) containing a hydrogen storage ( 36 ) connected is.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ) according to claim 3 wherein the hydrogen storage ( 36 ) and the anode compartment ( 32 ) are cast or sealed together in a hydrogen gas impermeable material.

Apparatus for ozone treatment ( 110 ) according to claim 1, wherein a first fuel cell ( 122 ) for electrolysis and a second fuel cell ( 172 ) is provided for synthesis.

Apparatus for ozone treatment ( 110 ) according to claim 5, wherein the fuel cells ( 122 . 172 ) each interconnected anode chambers ( 132 . 182 ) exhibit.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ) according to claim 6, in which the anode chambers ( 132 . 182 ) are cast or sealed together in a hydrogen gas impermeable material.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ) according to one of the preceding claims, in which the fuel cell comprises a cathode chamber ( 34 ; 134 . 184 ) and provided for synthesis cathode chamber ( 34 ; 184 ) via a first connection to the treatment room ( 12 ; 112 ) and via a second connection ( 42 ; 142 ) is connected to the ozone generator, so that an air cycle over ozone generator ( 16 ; 116 ), Treatment room ( 12 ; 112 ) and cathode chamber ( 34 ; 184 ) is formed.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ) according to one of the preceding claims, in which a blower ( 40 ; 140 ) is provided for fluid transport.

Apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ) according to one of the preceding claims with a measuring device for monitoring the ozone concentration.

Household appliance ( 100 ) with an ozone treatment device ( 10 ; 110 ) according to any one of the preceding claims.

Method for operating an apparatus for ozone treatment ( 10 ; 110 ), in which - in a charging mode, a fuel cell ( 22 ; 122 ) produces hydrogen in the electrolysis operation, - in a degradation mode, a fuel cell ( 22 ; 172 ) in the synthesis operation using the hydrogen and ozone from a treatment room ( 12 ; 112 ) is operated to reduce the ozone concentration in the treatment room.

Method according to claim 12, in which - electrolysis operation and synthesis operation in the same fuel cell ( 22 ) occur.

Method according to claim 12, in which - electrolysis operation and synthesis operation in different fuel cells ( 122 ; 172 ) occur.

Method according to one of claims 12 to 14, in which - an ozone generator ( 116 ) in the mining mode at least temporarily with air from the fuel cell ( 22 ; 172 ) is rinsed in the synthesis operation.