НАСАДКА-ФИЛЬТР ДЛЯ ДООЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Российский патент 2010 года по МПК B65D41/00 

Изобретение относится к методам водоподготовки и доочистки питьевой воды и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине, фармакологии, для структурирования и активации питьевой воды. Так как водопроводная вода, употребляемая значительным большинством населения РФ для питья, не всегда удовлетворяет существующим санитарно-гигиеническим нормам и зачастую содержит вредные для организма человека вещества (растворенный хлор, ржавчину, вредные органические и неорганические примеси), разработаны методы и технологии водоподготовки и доочистки. Альтернативой водопроводной или природной воде является искусственная вода с измененными (считается, что улучшенными) свойствами.

Известно достаточно много способов получения искусственно минерализованной воды, относящихся к безалкогольной промышленности, медицине, заключающихся в добавлении в дистиллированную или специально подготовленную природную воду тех или иных химических элементов, минеральных солей в соответствующих пропорциях (см., например, [1-8]).

Следует отметить, что в ряде случаев подобные воды не могут быть рекомендованы для постоянного употребления человеком, так как содержат минеральные соли и химические элементы, способные накапливаться в человеческом организме, что может спровоцировать те или иные заболевания (например, способствовать образованию камней в почках и мочевом пузыре).

Известны способы доочистки и структурирования воды путем пропускания ее через различные минералы, например осадочную породу четвертичного отложения [9], дробленный шунгит и цеолит [10], измельченный магнетитовый кварцит, смешанный с дробленым цеолитом [11, 12], кварцевый песок, природный минерал каменного масла, [13], зернистую карбонатсодержащую загрузку с обеззараживанием [14] и др.

Указанные способы позволяют очистить воду от некоторых вредных примесей и создать структуру воды, характерную для той осадочной породы, через которую пропускают воду. Однако время существования такой структуры согласно экспериментальным исследованиям составляет от 10^-15 секунд (мгновенная структура ближнего окружения молекул воды) до 10^-12÷10^-13 секунд (колебательно усредненная структура). Поэтому к моменту потребления человеком воды, структурированной подобным образом, структура вследствие хаотического движения молекул обусловленного температурой, восстанавливается до первоначальной (диффузионно-усредненной) структуры [15].

Известны способы получения искусственно минерализованных питьевых вод, включающие помимо растворения химических элементов и минеральных солей следующие физические воздействия на воду: осветление и умягчение воды, сорбционную и адсорбционную очистку на активированном угле, фильтрацию на магнитном, пробковом, металлокерамическом, фторопластовом и других фильтрах, обработку в режиме обратного осмоса на селективных мембранах, электрохимических генераторах, ионитных, опреснительных установках обеззараживание озоном, ультрафиолетовым и инфракрасным светом, дистилляцию, замораживание с частичным использованием расплава, обработку бактериями, фагоцитами, цитотоксинами, бактерицидную обработку на активированном угле с серебром, с двуокисью титана, очистку воды от органических примесей путем окисления их возбужденным кислородом при введении в воду гетерогенного фотосенсибилизатора, нанесенного на разветвленную поверхность пористой проницаемой основы и облучение его видимым светом, дезинфекцию ионами Ag⁺ путем их диффузии через полупроницаемую мембрану, использование гидрофильных мембран с размером пор 10-50 ангстрем, подогрев, воздействие электромагнитных и акустических колебаний [16-21] и т.д.

Перечисленные способы и устройства, осуществляя водоподготовку и доочистку воды от вредных примесей, одновременно с этим разрушают кластерную структуру воды, делая ее менее полезной для человеческого организма, т.к. согласно современным представлениям, основанным на полученных в последние годы экспериментальных данных, вода обладает достаточно сложной внутренней структурой [15, 22-26].

Так, например, методами компьютерной химии и молекулярной механики установлено существование следующих ассоциатов воды Н₁₁O₅, H₁₇O₈, H₂₁O₁₀, H₂₉O₁₄, H₄₁O₂₀ [26]. С помощью методов малоуглового рассеяния и амплитудно-фазовой модуляции доказано существование в воде гигантских гетерофазных кластеров [27]. В результате исследования резонансного излучения воды в радиодиапазоне установлены селективные серии резонансных частот, обусловленные собственными колебаниями трехатомных фрагментов (Н₂О), молекулярными колебаниями гексагональных фрагментов воды (Н₂O)₆, а также фрактальными кластерами 6(Н₂O)₆, имеющими собственную частоту 1 ГГц [28]. С использованием метода спектроскопии мерцаний в шумах исследовано распределение водных кластеров в овощах, фруктах, а также в поливных водах, на основе этого сделан вывод о различной кластерной структуре поливной воды и воды в биоматрицах овощей и фруктов, в результате чего поливная вода с отличающейся структурой хуже усваивается растениями [29].

В результате того, что водные кластеры существуют в течение достаточно короткого времени (доли секунд), к моменту потребления человеком воды, структурированной подобным образом, ее структура разрушается, и организм человека вынужден заново структурировать получаемую им воду, "подгоняя" ее под структуру, существующую в биологических жидкостях и тканях. (Следует отметить, некоторыми исследователями высказываются предположения о существовании в воде кластеров в течение часов и суток, однако экспериментально подобные факты достоверно не подтверждены.)

Известен способ создания в воде малых кластеров, заключающийся в том, что вода, имеющая маленькие кластеры, получается в результате воздействия на нее излучением в дальнем инфракрасном диапазоне, в результате чего молекулы воды резонируют за счет смены их осцилляционных частот на частоты колебаний волн в дальнем инфракрасном диапазоне. При этом вода доводится до состояния, когда энергия дальней инфракрасной области спектра активно поглощается, превращаясь в тепло, в результате чего наблюдается возрастание удельной теплоемкости и теплопроводности [30].

Известен способ получения микрокластерной воды, заключающийся в том, что исходную воду подвергают кипячению до образования пара, который затем пропускают через магнитное поле и конденсируют при температуре свыше 0°С, используя при этом световое излучение в диапазоне от длинноволнового инфракрасного до ультрафиолетового. В конденсированный пар добавляют в качестве стабилизатора метасиликат с концентрацией не более 1%. Конденсация пара под давлением более 1 атмосферы с последующим сбрасыванием давления позволяет получать микрокластерную воду с резонансной частотой менее 115 Гц и поверхностным натяжением менее 61 дин/см [31].

Недостатками перечисленных способов являются достаточная сложность конструкций используемых устройств, наличие промежуточных этапов в виде расфасовки воды в емкости перед ее употреблением, невозможность индивидуального использования, а также отсутствие гарантий, что создаваемые кластеры сохраняются к моменту потребления воды человеком.

Кроме перечисленных способов известны способы и устройства структурирования и активации жидкости, использующие для этой цели торсионные, радиоэстезические поля (см., например, [32]), существование которых экспериментально не подтверждено, соответственно, все подобные способы очистки и доочистки воды являются с научной точки зрения необоснованными и в данном случае в качестве аналогов не рассматриваются.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства для водоподготовки, доочистки и структуризации питьевой воды.

Поставленная задача решается тем, что способ получения структурированной питьевой воды предусматривает водоподготовку, доочистку и структуризацию воды непосредственно в момент ее употребления человеком.

Описание устройства. Насадка на бутылку, изображенная на фиг.1, представляет собой трубку из прозрачного или непрозрачного материала (пластик и др.), нетоксичного, не подвергающегося коррозии, нержавеющего, длиной от 2-3 до 10-12 см в зависимости от количества используемых фильтров. Диаметр насадки совпадает с диаметром крышки, которой завинчивают пластиковую бутылку. С нижнего края насадки имеется внутренняя винтовая резьба, позволяющая навинчивать насадку на бутылку вместо крышки. Сверху насадки имеется внешняя винтовая резьба под крышку, снятую с бутылки, позволяющая завинчивать насадку, навинченную на бутылку с водой, во избежание попадания в нее пыли и других загрязняющих веществ из воздуха.

Суть устройства поясняется следующим описанием. Пластиковая бутылка со стандартной резьбой, закрывающаяся сверху стандартной крышкой, наполняется водой природного или искусственного происхождения, в том числе водопроводной (желательно отстоянной для выхода растворенного хлора). Насадка накручивается на бутылку с водой вместо крышки и после питья может быть сверху закрыта крышкой, снятой с бутылки (фиг.2).

В результате использования насадки вода из бутылки проходит сквозь ряд минеральных, волокнистых и др. фильтров, сеток и сетчатых пластин, дополнительно очищаясь от возможных примесей, а также приобретает структуру, соответствующую материалу, сквозь который протекает (кварц, доломит, шунгит и др.). При необходимости возможно пропускание воды сквозь серебряную сетку, используемую для обеззараживания воды, использование магнитной сетки или магнитной вставки, не соприкасающейся с водой, для подмагничивания протекающей через нее в результате питья воды, содержащей соли и водные кластеры. Однако при этом следует учитывать, что влияние магнитных полей на организм человека до конца еще не изучено. В ряде случаев омагниченная вода не оказывает заметного биологического эффекта на человеческий организм, в то же время известно благотворное воздействие слабых магнитных полей на биологические системы и организмы [22, 33].

В результате использования насадки дочищенная и структурированная вода при употреблении внутрь организма попадает непосредственно в организм человека (на слизистую оболочку рта и язык), не теряя своих структурных особенностей.

Данное устройство предусматривает использование минеральных фильтров (кварца, доломита, шунгита и др., взятых в требуемых пропорциях), волокнистых фильтровальных материалов искусственного и естественного происхождения, а также различных обеззараживающих материалов, в том числе серебряных или посеребренных сеток для обеззараживания питьевой воды, специальных твердых (труднорастворимых) лекарственных препаратов для их гомеопатического использования, при взаимодействии которых с водой в организм человека будут попадать микродозы лекарств и химических элементов. Для придания питьевой воде требуемых органолептических качеств могут быть использованы специальные воднорастворимые вкусовые наполнители.

Используемые в устройстве сетки помимо доочистки и водоподготовки питьевой воды служат также для отделения применяемых фильтров друг от друга (если в этом существует необходимость). При этом возможно изготовление одного фильтра, состоящего из нескольких фильтрующих компонент и удерживаемого в требуемом объеме верхней и нижней сетками с размером ячеек, заведомо меньшим размера отдельных частиц составляющих фильтр материалов, чтобы предупредить попадание фильтровальных материалов в организм человека.

В случае замедленного тока вытекания воды из бутылки через насадку возможно увеличить скорость вытекания, нажимая для этого на бутылку и тем самым увеличивая давление внутри бутылки.

Использование вышеприведенного способа позволит осуществлять водоподготовку и доочистку питьевой воды непосредственно перед ее употреблением и тем самым будет способствовать снижению вероятности попадания в организм человека вредных веществ, а также повысит полезность воды за счет ее структурирования и приближения к структуре водных фракций, существующих в биологических жидкостях и тканях человека.

1. Патент RU №97105005 / Обыденный П.Т., Обыденный И.П. // Искусственно минерализованная вода.

2. Патент RU №2164498 / Искусственная минерализованная питьевая вода. // Скляр Е.Ф.; Амирагов М.С.; Бобе Л.С.; Краснов М.С.; Курочкин М.Г.; Самсонов Н.М.; Синяк Ю.Е.; Солнцева Д.П.; Фарафонов Н.С.

3. Патент RU №2111685 / Минеральная вода искусственного происхождения "Защита". // Чернозубов И.Е.

4. Патент RU №93000010 / Гомеопатическая лечебно-профилактическая газированная вода "Санта" // Сергеев Г.Г.; Алешников А.Ф.; Бобкова В.В.; Белугина Т.П.; Алтаев В.Р.; Покровский М.В.; Литвинов С.А.; Пашин Е.Н.; Покровская Т.Г.; Мясников А.Д.; Пичугин В.В.; Лисовая Л.И.

5. Патент RU №2077507 / Способ получения искусственной минеральной воды "Боржоми" // Багатурия Н.Ш.

6. Патент России №2051125 / Способ получения питьевой воды // Друзьяк Н.Г.; Дегтяренко В.И.; Головенченко И.Е.; Друзьяк Е.Н.; Засядьвовк Г.Н.

7. Патент RU №2134241 / Искусственная минерализованная питьевая вода и состав для ее приготовления // Чурина С.К.; Макаров В.Л.; Семенов Д.Г.

8. Патент RU №93006913 / Устройство для очистки и кондиционирования воды // Калинин А.И.; Калинин Ю.К.; Шевченко Е.В.; Скорик Ю.И.; Еремеева Т.Ф.

9. Патент RU №2078521 / Способ получения искусственной минерализованной воды // Полушина Нина Дмитриевна.

10. Патент RU №2140274 / Способ получения искусственно минерализованной воды //Рысьев О.А.; Чечевичкин В.Н.; Кайдалова О.В.

11. Патент RU №2041167 / Способ сорбционной очистки питьевой воды // Рысьев О.А.; Широкова З.В.

12. Патент RU №2074120 /Способ сорбционной очистки питьевой воды // Рысьев О.А.

13. Патент RU №2000129007 / Способ приготовления искусственной минеральной питьевой воды "Бракшун" // Борисов В.Н.

14. АС СССР №1412232 // Способ приготовления питьевой воды // Баранов Ю.С.; Казеев В.Г.; Малков В.Л.; Мусихин Р.Н.; Егоров А.И.; Ивлева Г.А.; Комарова А.Е.; Рахманин Ю.А.; Смирнов В.А.

15. Саркисов Г.Н. Структурные модели воды // УФН. 2006. Т.176. №8. С.833-845.

16. Патент RU №2001128190 / Искусственно минерализованная питьевая вода и способ ее получения // Носенко В.И., Носенко С.В., Шебшаевич Л.Г.

17. Патент RU №94020306 / Способ получения активной воды // Акиндинов В.В., Гуляев Ю.В., Еремин С.В., Лебедева З.М., Лишин И.В. Марков И.А., Тен Ю.А.

18. Патент RU 94024593 /Способ получения особо чистой воды и устройство для его реализации // Воловой В.А.; Кробка Н.И.; Занькова Н.Ю.; Ладыгин М.В.; Мыльников В.М.; Крайнев И.В.; Лопаткин А.А.

19. Патент RU №94002295 / Способ очистки сточной и питьевой воды, загрязненной органическими примесями, и устройство для его осуществления //Герасименко В.Ф.; Калиновский В.В.; Коновалов В.В.; Николаев В.Д.

20. Патент RU №92014467 / Мембранный бытовой прибор для получения питьевой воды // Поворов А.А.; Кадыкина Г.А.; Санков В.Н.; Фролов Б.И.

21. Патент RU №92014468 / Способ получения сверхчистой воды // Поворов А.А.; Коротков Б.М.; Санков В.Н.; Сулима В.Н.; Николаева В.А.; Петрова И.В.

22. Активированные жидкости, электромагнитные поля и фликкершум. Их применение в медицине и сельском хозяйстве / О.А.Пасько, А.В.Семенов, Г.В.Смирнов, Д.Г.Смирнов. Томск: Томск, гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. 410 с.

23. Фок М.В. Некоторые аспекты биохимической физики, важные для медицины. М.: Физматлит. 2007. 127 с.

24. Щеголева Т.Ю. Гидратное окружение макромолекул биополимеров по данным СВЧ-диэлькометрии // Биофизика, 1984. Т.29. Вып. 6. С.935-939.

25. Гасан А.И., Вирник К.М., Шестопалов А.В., Малеев В.Я. Динамические свойства воды, связанной на матрицах природных ДНК и модельных комплексов // Биофизика. 2002. Т. 47. Вып. 2. С. 245-252.

26. Домрачеев Г.А., Селивановский Д.А., Домрачева Е.Г. и др. Роль нейтральных дефектов с структурной химии жидкой воды // Журн. Структурной химии. 2004. Т.45. №4. С.670-677.

27. Смирнов А.Н., Лапшин В.Б., Балышев И.М. и др. Структура воды: гигантские гетерофазные кластеры воды // Химия и технология воды. 2005. Т.27. №2. С.111-136.

28. Петросян В.И. Резонансное излучение воды в радиодиапазоне // Письма в ЖТФ, 2005. Т.31. Вып. 23. С.29-33.

29. Зубов А.В., Зубов К.В., Зубов В.А. Исследование распределения кластеров воды в овощах, фруктах и природных водах, используемых для орошения, методом спектроскопии мерцаний в шумах // Биофизика. 2007. Т.52. Вып. 4. С.585-592.

30. Patent USA №5965007 / Water and method for processing thereof // Uzawa; Masakazu (Tokyo, JP).

31. Patent USA №5711950 / Microclustered Water // Lorenzen; Lee H.

32. Патент RU №2182122 / Устройство для активации жидкости "Аквадиск" // Извеков Л.Л., Извекова Е.В., Камынин Ю.А.

33. Бинги В.Н., Савин А.В. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы // УФН. 2003. Т.173. №3. С. 265-299.

Фиг.1. Насадка на бутылку (вид сбоку в разрезе): 1- верхняя часть насадки с боковой внешней резьбой и верхней сеткой, заполненная фильтрующим материалом; 2, 4, 6, 8, 10 - разделительные сетки, отделяющие фильтрационные материалы друг от друга; 3, 5. 7, 9 - фильтры, 11 - нижняя часть насадки с резьбой.

Фиг.2. Насадка, накрученная на бутылку (вид сбоку в разрезе): 1 - крышка, накрученная на насадку, 2-11 - обозначения те же, что и на фиг.1, 12 - бутылка.

Изобретение относится к насадке-фильтру на пластиковую бутылку для доочистки питьевой воды, которая может быть использована в пищевой промышленности, медицине, фармакологии. Насадка содержит трубку с расположенными внутри нее фильтрами. Трубка выполнена из прозрачного или непрозрачного материала, нержавеющего, не вносящего в воду дополнительных загрязнений, длиной от 2-3 до 10-12 см, при этом нижний конец трубки имеет внутреннюю винтовую резьбу, выполненную с возможностью навинчивания на нее крышки от пластиковой бутылки. Фильтры выполнены из минеральных и/или волокнистых фильтровальных материалов искусственного или естественного происхождения и/или различных материалов для обеззараживания питьевой воды. Изобретение позволяет осуществлять водоподготовку и доочистку питьевой воды непосредственно перед ее употреблением. 2 ил.

Насадка-фильтр на пластиковую бутылку, предназначенная для доочистки питьевой воды, содержащая трубку с расположенными внутри нее фильтрами, выполненную из прозрачного или непрозрачного материала, нержавеющего, не вносящего в воду дополнительных загрязнений, длиной от 2-3 до 10-12 см, при этом нижний конец трубки имеет внутреннюю винтовую резьбу, выполненную с возможностью навинчивания на нее крышки от пластиковой бутылки, причем фильтры выполнены из минеральных и/или волокнистых фильтровальных материалов искусственного или естественного происхождения и/или различных материалов для обеззараживания питьевой воды.