ПРЯМОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОАКТИВАТОР ВОДЫ Российский патент 2013 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к технологии повышения биологической активности, энергии и жизненной силы воды, используемой для питьевых целей в медицине и сельскохозяйственном производстве, обеспечивающей при взаимодействии с живыми организмами повышение их энергетического уровня и жизненной силы.

Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого организма, являются окислительно-восстановительные реакции, т.е. реакции, связанные с передачей или присоединением электронов. Энергия, выделяемая в ходе этих реакций, расходуется на поддержание и регенерацию клеток организма - на обеспечение процессов жизнедеятельности организма.

Наиболее значимым фактором регулирования параметров окислительно-восстановительных реакций, протекающих в жидкой среде, является активность электронов, т.е. окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) этой среды.

Если поступающая в организм вода имеет ОВП близкий к значению ОВП внутренней среды организма, то электрическая энергия (жизненная энергия организма) не расходуется на коррекцию активности электронов воды и вода тотчас же усваивается, поскольку обладает биологической совместимостью по этому параметру.

Известно, что молекула воды образуется соединением двух атомов водорода и одного атома кислорода и поляризована электрически. Сторона водорода более положительная, а сторона кислорода более отрицательная, а два атома водорода прикреплены к атому кислорода под углом 104,5°.

Одним из важнейших свойств воды является ее способность ионизироваться.

При ионизации молекула воды расщепляется на две части, которые называются ионом водорода (H⁺) и ионом гидроксила (OH^-). Вода, в которой преобладает H⁺ ионы, называется кислотной (мертвой) водой, а если преобладают OH^- ионы, называется щелочной (живой) водой.

Отношение H⁺ ионов ко всей молекуле воды известно как водородный показатель pH. При равном количество H⁺ и OH^- ионов, величина pH воды определяется цифрой 7, а вода при этом нейтральная. Повышение величины pH означает, что в воде преобладают ионы OH^-.

Естественной функцией молекул воды является их вращение по своей оси, при этом молекула может вращаться либо слева направо (по часовой стрелке), либо справа налево.

В больных клетках организма молекулы имеют правостороннее вращение, а в здоровых клетках левостороннее.

Изменение окислительно-восстановительного потенциала обеспечивается с помощью известных установок электроактивации.

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 заданным 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 заданным 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 потенциала подаваемой воде на орошение.

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 C02F 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 техническим решением является устройство для электрохимической обработки воды, включающее корпус, разделенный стаканом из микропористой полупроницаемой пластмассы на камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом катод выполнен из профилированной листовой легированной стали, и охватывает стакан из микропористой полупроницаемой пластмассы, а анод выполнен из профилированной листовой легированной стали, установлен с охватом центрального стержня и размещен внутри стакана из микропористой полупроницаемой пластмассы, катод имеет полки для крепления к крышке, выполненной из диэлектрического материала, анод зафиксирован с одной стороны упором, а с другой - крышкой посредством гайки, анод и катод размещены на крышке и выполнены съемными (RU, патент №2281915, C02F 1/46).

К недостаткам устройства относятся отсутствие возможности получения непрерывного потока электроактивированной воды, заданного окислительно-восстановительного потенциала, низкий коэффициент полезного действия.

Данное устройство для электрохимической обработки воды принято нами в качестве ближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, - получение непрерывного потока активированной воды заданного окислительно-восстановительного (ОВП) потенциала.

Технический результат - упрощение конструкции, обеспечение возможности получения потоков активированной воды заданного ОВП, повышение коэффициента полезного действия электроактиватора воды.

Указанный технический результат достигается тем, что прямоточный электроактиватор воды включает корпус, разделенный стаканом из микропористой полупроницаемой пластмассы на камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом корпус выполнен из стойкой к электрохимическому воздействию пластмассы в виде цилиндрического отрезка трубы с присоединительными резьбовыми наконечниками, внутри корпуса размещены два электрода наружный и внутренний, разделенные стаканом из полупроницаемой микропористой пластмассы, электроды выполнены гофрированными из листовой перфорированной нержавеющей стали, для подвода электрического потенциала к электродам предусмотрены клеммы, на входной части корпуса размещен направляющий аппарат, имеющий лопасти левосторонней направленности, выполненный из диэлектрического материала, выходная часть корпуса закрыта сменной резьбовой крышкой, обеспечивающей возможность выхода одного или двух потоков электроактивированной воды, крышка выполнена из пластического материала стойкого к электрохимическому воздействию.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство для электроактивации воды, диаметрально вертикальный разрез.

На фиг.2 - то же, вид сверху, без направляющего аппарата.

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

Прямоточный электроактиватор воды содержит подводящий патрубок 1, соединенный с помощью резьбового соединения с корпусом 2, выполненным из стойкой к электрохимическому воздействию пластмассы. Внутри корпуса 2 касательно к его внутренней стенке установлен наружный электрод 3 выполненный гофрированным из листовой перфорированной нержавеющей стали. Отверстия 4 перфорации размещены по всей поверхности электрода 3. Наружный электрод 3 отделен стаканом 5 от внутреннего электрода 6. Стакан 5 изготовлен из микропористой полупроницаемой пластмассы. Внутренний электрод 6 изготовлен гофрированным из листовой перфорированной нержавеющей стали. Отверстия 7 перфорации размещены на всей поверхности электрода 6. Выступы гофр электрода 6 прижаты к центральному стержню 8. Выходная часть корпуса 2 закрыта заменяемой резьбовой крышкой 9. Для подвода электрического потенциала к электроду 6 служит клемма 10, а для подвода электрического потенциала к электроду 3 - клемма 11. Клемма 10 имеет диэлектрическую изоляцию 12 от электрода 3. Во входной части корпуса 2 размещен направляющий аппарат 13, имеющий лопасти 14 левосторонней направленности. При использовании прямоточного электроактиватора воды для приготовления активированной воды, используемой в пищевой промышленности или медицине, электроды 3, 6, 8 изготавливаются из титана.

Прямоточный электроактиватор воды работает следующим образом.

Для получения одного потока католита - воды с отрицательным ОВП - к клемме 10 подводится отрицательный потенциал, а к клемме 11 - положительный. На выходную часть корпуса 2 устанавливается крышка 9 конструкции, показанной на фиг.1. Через подводящий патрубок 1 подводится поток проточной воды. При взаимодействии с лопастями 14 направляющего аппарата 13 поток приобретает вращательное движение левосторонней направленности. Во вращающемся потоке левосторонней направленности молекулы воды изменяют свою структуру, что обеспечивает повышение ее энергии и жизненной силы. Вращающийся против часовой стрелки поток поступает на электроды 3, 6. При взаимодействии воды с электродами электроны от электрода 3 через стенки стакана 5 поступают к электроду 6. При этом вода, находящаяся между гофрами электрода 3, приобретает положительный ОВП, а вода, находящаяся между гофрами электрода 6, получает отрицательный ОВП. Если на выходной части корпуса 2 установлена крышка, показанная на фиг.1, то потребитель получает католит с отрицательным ОВП, который может использоваться для повышения биологической активности живых организмов, например семян сельскохозяйственных культур. Для получения одного потока анолита к клемме 10 подсоединяется положительный потенциал источника электрического тока, а к клемме 11 - отрицательный потенциал. Включается проточная вода, которая поступает из подводящего патрубка 1 на направляющий аппарат 13, лопасти 14 которого обеспечивают вращение потока левосторонней направленности, обеспечивающее максимальный контакт электродов с протекающей водой и повышение ее биологической активности. Вращающийся против часовой стрелки поток поступает на электроды 3, 6.

При взаимодействии воды с электродами электроны от электрода 6 поступают через стенки стакана 5 к электроду 3, при этом поток воды, находящейся между гофрами электрода 6, приобретает положительный потенциал, а вода, находящаяся между гофрами электрода 3, отрицательный потенциал.

Вода с положительным потенциалом через отверстие в крышке 9 поступает потребителю и может быть использована для уничтожения болезнетворных микробов и вредителей, а также в медицине.

Для получения двух потоков анолита и католита крышка 9 заменяется на крышку, имеющую два выходных отверстия - для потоков воды выходящих из наружного и внутреннего электрода (на чертеже не показана).

Разработанная конструкция обеспечивает получение потоков активированной воды заданного электрического потенциала, при этом коэффициент полезного действия электроактиватора повышен за счет перфорации электродов.

Изобретение может быть использовано в технологии электроактивационной обработки воды, используемой для питьевых целей в медицине и сельскохозяйственном производстве. Прямоточный электроактиватор воды включает корпус (2), разделенный стаканом (5) из микропористой полупроницаемой пластмассы на камеры с размещенными в них наружным (3) и внутренним (6) электродами. Корпус (2) выполнен из стойкой к электрохимическому воздействию пластмассы в виде цилиндрического отрезка трубы с присоединительными резьбовыми наконечниками. Электроды (3, 6) выполнены гофрированными из листовой перфорированной нержавеющей стали, а отверстия перфорации (4, 7) размещены по всей поверхности электродов (3, 6). Для подвода электрического потенциала к электродам (3, 6) предусмотрены клеммы (10, 11). На входной части корпуса (2) размещен направляющий аппарат (13), имеющий лопасти (14) левосторонней направленности, выполненный из диэлектрического материала. Выходная часть корпуса (2) закрыта сменной резьбовой крышкой (9), выполненной из пластического материала, стойкого к электрохимическому воздействию, и обеспечивает возможность выхода одного или двух потоков электроактивированной воды. Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить коэффициент полезного действия электроактиватора воды, а также получить потоки активированной воды заданного окислительно-восстановительного потенциала. 2 ил.

Прямоточный электроактиватор воды, включающий корпус, разделенный стаканом из микропористой полупроницаемой пластмассы на камеры с размещенными в них анодом и катодом, отличающийся тем, что корпус выполнен из стойкой к электрохимическому воздействию пластмассы в виде цилиндрического отрезка трубы с присоединительными резьбовыми наконечниками, внутри корпуса размещены два электрода: наружный и внутренний, разделенные стаканом из полупроницаемой микропористой пластмассы, электроды выполнены гофрированными из листовой перфорированной нержавеющей стали, для подвода электрического потенциала к электродам предусмотрены клеммы, на входной части корпуса размещен направляющий аппарат, имеющий лопасти левосторонней направленности, выполненный из диэлектрического материала, выходная часть корпуса закрыта сменной резьбовой крышкой, обеспечивающей возможность выхода одного или двух потоков электроактивированной воды, крышка выполнена из пластического материала, стойкого к электрохимическому воздействию.