ЭЛЕКТРОАКТИВАТОР ВОДЫ Российский патент 2009 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, используемой для питьевых целей, промышленности, медицине, микроэлектронике, лазерной технике и орошению сельскохозяйственных культур в системах капельного орошения с регулированием окислительно-восстановительных свойств для обеспечения возможности повышения биологической активности и оптимальных условий произрастания сельскохозяйственных культур с целью получения максимальной урожайности.

Известен электролизер для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, прижатыми к диафрагме, при этом поверхность электродов, обращенная к диафрагме, покрыта электроизоляционным материалом, а перфорация электродов выполнена соосно (SU, авторское свидетельство №882944 А, М.Кл. C02F 1/46).

К недостаткам известного устройства относятся низкая производительность, отсутствие возможности получения непрерывного потока активированной воды, а также отсутствие возможности регулирования количества воды с отрицательным и положительным потенциалом.

Известно также устройство для электрохимической обработки жидкости, содержащее диэлектрический корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них соответственно анодом и катодом, подключенным к источнику постоянного тока, при этом электродные камеры соединены переточным каналом, вход которого расположен в катодной камере у ее дна вблизи диафрагмы, а выход - в анодной камере у верхнего края электрода, причем в канале у его концов установлены сетчатые электроды, соединенные с дополнительным источником постоянного тока так, что сетчатый электрод у входа канала является катодом, а у выхода - анодом, и отрицательный полюс дополнительного источника тока соединен с положительным полюсом основного, а переточный канал выполнен в корпусе устройства (SU, авторское свидетельство №1634643, A1, МПК⁵ C02P 1/46).

К недостаткам данного устройства относятся повышенные энергозатраты на обработку воды из-за того, что часть электроэнергии непроизводительно тратится на электролиз прослойки воды, находящейся между электродами, низкая производительность устройства, невозможность получения непрерывного потока активированной воды, отсутствие возможности регулирования расхода воды с отрицательным и положительным потенциалом.

Известен электролизер для обработки воды, включающий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом на поверхности электродов со стороны межэлектродного пространства установлены вертикальные ребра, прижимающие диафрагму к поверхности противоположного электрода, причем на аноде и катоде ребра установлены в чередующемся порядке и выполнены из токопроводящего материала (SU, авторское свидетельство №1468867, A1, МПК⁴ C02F 1/46).

К недостаткам этого устройства относятся сложность конструкции, отсутствие возможности регулирования расхода воды, протекающей через катодные и анодные камеры, и создания заданного отрицательного и положительного потенциала подаваемой воде на орошение, а также возможности смешивания католита и анолита в заданной пропорции, обеспечивающей оптимальные условия для роста и развития растений, а также использования для других целей.

Известна установка для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения, содержащая корпус, разделенный перегородками на анодные и катодные камеры с размещенными в них анодами и катодами и снабженные патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалами, при этом катодные и анодные камеры разделены полупроницаемыми перегородками в виде гофр, выполненными в вертикальной плоскости с высотой, равной расстоянию между катодом и анодом, при этом катодные и анодные камеры размещены в диэлектрическом корпусе и снабжены общим водоподводящим трубопроводом, а патрубки для отвода воды снабжены вентилями для изменения величины расхода активированной воды (RU, патент №2224722, МПК⁷ С02F 1/46).

К недостаткам данной установки относятся повышенные затраты электрической энергии и низкая эффективность электрохимической обработки из-за ламинарного потока обрабатываемой воды и недостаточного контакта частиц потока с электродами.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится устройство для электрохимической активации воды и водных растворов, включающее коаксиально расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю коллекторные головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовыми соединениями, при этом установленный вертикально и выполняющий функции корпуса отрицательно заряженный электрод имеет форму полого цилиндра с винтовой канавкой на внутренней поверхности, положительно заряженный электрод в виде стержня имеет винтовую канавку и резьбовые наконечники, шаг винтовой канавки на стержне выполнен равным шагу винтовой канавки отрицательно заряженного электрода, при этом разделенные цилиндрическим сепаратором из микропористой пластмассы выступы винтовой канавки стержня расположены напротив впадин винтовой канавки отрицательно заряженного электрода, длина винтовой канавки положительного электрода меньше длины винтовой канавки отрицательного электрода (RU, патент №2277070).

К недостаткам устройства относятся повышенный расход электроэнергии на активацию воды, так как получают два потока католит и анолит, и отсутствие возможности получения единого потока воды с заданным потенциалом.

Ранжит Моханти в своей книге (Моханти Р. Лечебная сила воды. Секреты индийских мудрецов. - СПб: Питер, 2006. - 128 с.: ил. - С.93) утверждает, что для преобразования мертвой воды необходимы две стадии:

1. Подвергните воду вихревому движению. Это нужно, чтобы она изменила структуру.

2. Намагнитите ее, чтобы повысить ее энергетический уровень.

В этой же книге - С.109 утверждается, что молекула может вращаться либо слева направо, либо справа налево. Эксперименты, которые проводились в Японии, показали, что молекулы мертвой воды вращаются направо. Однако вода из здоровых тканей имеет левое направление вращения.

Таким образом, чтобы повысить энергетический уровень необходимо придать воде левостороннее вращение.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - повышение эффективности электроактивированной обработки воды и снижение потребления энергии на обработку.

Технический результат - повышение биологической активности воды, урожайности сельскохозяйственных культур и коэффициента полезного действия электроактиватора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном электроактиваторе воды, включающем коаксиально расположенные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю коллекторные головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовым соединением, согласно изобретению установленный вертикально и выполняющий функции корпуса электрод имеет форму полого цилиндра, потенциал которого может изменяться, а во внутренней полости полого цилиндра, отделенный от него полупроницаемой диафрагмой, установлен электрод в виде стержня со шнековой навивкой, имеющей левостороннюю направленность, верхняя коллекторная головка, выполняющая функцию подвода, выполнена по форме спирали Архимеда и имеет запорно-регулировочное устройство, нижняя коллекторная головка выполнена по форме спирали Архимеда, выполняет функцию отвода и имеет запорно-регулировочное устройство, для подвода электрического потенциала к стержню со шнековой навивкой используется клемма под гайкой резьбового соединения, а для подвода электрического потенциала к корпусу предусмотрена шина, электрический потенциал электродов может изменяться переключателем потенциалов, электроды изготовлены из нержавеющей стали стойкой к электрохимической коррозии, а коллекторные головки выполнены из диэлектрического материала, при этом спираль Архимеда имеет левостороннюю направленность.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан электроактиватор воды - поперечный разрез.

На фиг.2 - то же - вид сверху.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Электроактиватор воды включает цилиндрический корпус 1, выполненный из нержавеющей стали, стойкой к электрохимической коррозии, и выполняющий функции электрода. Внутри корпуса, отделенный полупроницаемой диафрагмой 2, установлен электрод 3 со шнековой левосторонней навивкой 4, закрепленной к стержню 5. Сверху корпус 1 герметично закрыт коллекторной головкой 6, выполненной по спирали Архимеда и выполняющей функцию подвода воды. Для регулирования расхода воды на коллекторе предусмотрено запорно-регулировочное устройство 7. Стержень 5 выполняет функцию стяжного устройства и имеет резьбовой наконечник 8, под гайкой которого установлена клемма 9, которая служит для подвода электрического потенциала к электроду 3. Нижняя коллекторная головка 10 выполняет функцию отвода и выполнена по спирали Архимеда. Нижняя коллекторная головка 10 имеет запорно-регулировочное устройство 11 для регулирования расхода воды и времени активации. Нижняя 10 и верхняя 6 коллекторные головки герметично закреплены к корпусу 1 и выполнены из диэлектрического материала. Для подвода электрического потенциала к корпусу 1 предусмотрена шина 12. Снаружи корпус 1 закрыт диэлектрическим кожухом 13.

Электроактиватор воды работает следующим образом.

Через коллектор 6 вода подается к электроактиватору. При этом поток, протекая по спирали коллектора, приобретает вращательное движение против часовой стрелки. Вращательное движение изменяет структуру воды и ее энергетический потенциал. Из коллектора 6 вращающийся поток поступает в корпус 1 электроактиватора и начинает взаимодействовать с витками 4 электрода 3. При этом если к корпусу 1 подведен положительный потенциал, а к электроду 3 отрицательный, поток воды протекающий в межвитковом пространстве приобретает отрицательный потенциал и в коллектор 10 поступает вода с отрицательным потенциалом - католит. Величина заряда может регулироваться запорно-регулировочными устройствами 7, 11.

Для получения анолита - воды с положительным потенциалом полярность электродов изменяется. К электроду 3 подводится положительный потенциал, а к электроду 1 отрицательный.

Применение разработанной конструкции электроактиватора воды позволяет повысить биологическую активность воды, получать единый поток активированной воды заданного электрического потенциала, что значительно повышает коэффициент полезного действия электроактиватора и урожайность сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к электрохимической обработке воды с регулированием окислительно-восстановительных свойств. Электроактиватор содержит коаксиально расположенные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю коллекторные головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовым соединением, при этом установленный вертикально и выполняющий функции корпуса электрод имеет форму полого цилиндра, а во внутренней полости полого цилиндра, отделенный от него полупроницаемой диафрагмой, установлен электрод в виде стержня со шнековой навивкой, имеющей левостороннюю направленность, верхняя коллекторная головка, выполняющая функцию подвода, выполнена по форме спирали Архимеда и имеет запорно-регулировочное устройство, нижняя коллекторная головка выполнена по форме спирали Архимеда, выполняет функцию отвода и имеет запорно-регулировочное устройство, для подвода электрического потенциала к стержню со шнековой навивкой используется клемма под гайкой резьбового соединения, а для подвода электрического потенциала к корпусу предусмотрена шина. Электроды изготовлены из нержавеющей стали, коллекторные головки выполнены из диэлектрического материала, спирали Архимеда имеют левостороннюю направленность, снаружи корпус закрыт диэлектрическим материалом. Технический эффект - повышение коэффициента полезного действия, снижение энергозатрат. 2 ил.

Электроактиватор воды, включающий коаксиально расположенные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю коллекторные головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовым соединением, отличающийся тем, что установленный вертикально и выполняющий функции корпуса электрод имеет форму полого цилиндра, потенциал которого может изменяться, а во внутренней полости полого цилиндра, отделенный от него полупроницаемой диафрагмой, установлен электрод в виде стержня со шнековой навивкой, имеющей левостороннюю направленность, верхняя коллекторная головка, выполняющая функцию подвода, выполнена по форме спирали Архимеда и имеет запорно-регулировочное устройство, нижняя коллекторная головка выполнена по форме спирали Архимеда, выполняет функцию отвода и имеет запорно-регулировочное устройство, для подвода электрического потенциала к стержню со шнековой навивкой используется клемма под гайкой резьбового соединения, а для подвода электрического потенциала к корпусу предусмотрена шина, электрический потенциал электродов может изменяться переключателем потенциалов, электроды изготовлены из нержавеющей стали, стойкой к электрохимической коррозии, а коллекторные головки выполнены из диэлектрического материала, при этом спирали Архимеда имеют левостороннюю направленность, снаружи корпус закрыт диэлектрическим материалом.