УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОАКТИВИРУЕМОЙ ВОДЫ Российский патент 2018 года по МПК C02F1/46 C02F1/48 

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 ионов. Энергия, выделяемая в ходе этих реакций, расходуется на поддержание и регенерацию клеток организма - на обеспечение процессов жизнедеятельности организма.

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 (Н⁺) и ионом гидроксила (ОН^-). Вода, в которой преобладает Н⁺ ионы (анодно обработанная вода), обладающая кислотными свойствами, называется анолитом. А вода в которой преобладают ОН^- ионы (катодно обработанная вода), обладающая щелочными свойствами, называется католитом.

На фиг. 1 показана физика работы электроактиватора. При включении постоянного напряжения в полости 6 под действием электрического поля диполи воды ориентируются параллельно вектору напряженности электрического поля. Одновременно в зависимости от плотности энергии поля происходит распад небольшого количества диполей воды на ионы водорода и ионы гидроксила, при этом ионы водорода, как положительно заряженные, притягиваются к отрицательному изолированному изоляцией 3 электроду 2 (катоду, обкладке водяного конденсатора), а гидроксила к положительному электроду 1, также изолированному изоляцией 3 (аноду, второй обкладке водяного конденсатора). Емкостями конденсаторов, образованных между водой и электродами, пренебрегаем. За счет повышения напряжения обеспечиваем необходимую плотность энергии для образования ионов. Таким образом, при включенном напряжении обеспечивается концентрация ионов водорода у анода, где образуется анолит, и ионов гидроксила у катода, где образуется католит. При конечном движении воды в электрическом поле происходит с помощью перегородки 4 ее разделение на католит и анолит. При выходе анолита электрическое поле отсутствует, поэтому отрицательные ионы гидроксила закрепляются к положительным водяным дипольным сторонам неразложившихся дипольных молекул воды, аналогично ионы водорода закрепляются к отрицательным сторонам диполей воды, образуя устойчивое стабилизированное состояние католита и анолита.

Концентрация ионов в воде определяется водородным показателем pH. При равном количестве Н⁺ и ОН^- ионов в единице объема величина pH воды определяется цифрой 7 этого объема, а вода при этом считается нейтральной. Повышение величины pH свыше семи свидетельствует о щелочном характере воды, что свидетельствует о преобладании ионов ОН^-. И наоборот, понижение величины pH ниже семи свидетельствует о кислотном характере воды с преобладанием ионов Н⁺.

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

Известен прямоточный электроактиватор воды, см. Российский патент №2494973, содержащий корпус, выполненный 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.

Недостатками устройства является то, что анодная и катодная камеры, разделенные микропористой пластмассой (ионообменной диафрагмой) с входной стороны зашунтированы водой, что приводит к нагреву воды и, как следствие, повышенному расходу электроэнергии. В толщине микропористой диафрагмы встречаются противоположно направленные ионы Н⁺ и ОН^-, что приводит к замедлению заполнения ими катодного и анодного пространств камер. Проходящий в камере электрохимический процесс характеризуется загрязнением электролита (воды) металлами, что, несомненно, оказывает отрицательное воздействие на организм человека.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, - получение непрерывного потока безопасной для потребления человеком активированной воды, повышение КПД и упрощение устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что электроды электроактиватора изолированы диэлектриком, диэлектрическая проницаемость которого превышает диэлектрическую проницаемость воды. Это исключает загрязнение воды металлами и устраняет водяной шунт. При подаче на электроды постоянного напряжения, с помощью электрического поля, происходит в зависимости от плотности электрической энергии частичная ионизация молекул воды на ионы водорода и ионы гидроксила (см., например патент №2496917). Эти ионы, перемещаясь каждые к своему электроду, создают в катодной и анодной зонах градиентную концентрацию. Регулируя мощность электрического поля и скорость протекания воды, регулируем количество создаваемых ионов, а значит требуемое значение pH. Таким образом, через постоянное электрическое поле пропускают проточную воду, энергия которого приводит к распаду молекул воды на положительные и отрицательные ионы, которые, перемещаясь соответственно к катоду и аноду, образуют у электродов градиентную концентрацию, при выходе воды с зоны действия электрического поля у анода образуется щелочная вода, у катода - кислотная за счет обеспечения их устойчивого (стабилизационного) состояния с последующим выходом катионита и анионита потребителю.

На фиг. 1 изображено устройство, поясняющее работу способа. Оно содержит коаксиальный конденсатор, образованный изолированными коаксиально расположенными электродами 1 и 2 изолированными диэлектриком 3, который одновременно служит корпусом устройства. Через входной вентиль 13 происходит заполнение и проток воды через полость 5, отверстия 14, межэлектродную полость 6. На выходе жидкость разделяется перегородкой 4 на полости 7 и 8, служащие для отвода католита и анолита. Выход готового продукта осуществляется через отверстия 9 и 10 посредством вентилей 11 и 12.

Прямоточный электроактиватор воды работает следующим образом. Подаем на электроды 1 и 2 постоянное напряжение. Для заполнения полостей 5, 6, 7, 8 водой открываем вентили 11, 12, 13. В полости 6 под действием электрического поля происходит образование ионов Н⁺ и ОН^-, каждые из которых притягиваются к электроду, имеющему противоположный знак. Поэтому у электродов получаем преобладающее количество своих ионов. Чем выше напряжение и меньше скорость истечения воды, тем больше в единицу времени образуется в воде ионов, а значит, выше их концентрация в электродных полостях 7 и 8 с увеличением там разницы от среднего значения РН7. Для предотвращения смешивания катионита и анионита при их выходе служит разделяющая перегородка, разделяющая полость 6 на полости 7 и 8, каждая из которых через вентили имеет свой выход католита и анолита.

На фиг. 2 показан электроактиватор, содержащий одновременно работающие по меньшей мере пару устройств согласно фиг 1, достоинством которого является равенство поверхностей обкладок суммарного конденсатора. При этом анолитные отверстия 9 связаны со своим вентилем 11 и католитные отверсия 10 связаны со своим вентилем 12 соответственно трубопроводами 15 и 16. Таким образом, электроактиватор содержит два одновременно работающих устройства, при этом электроактиватор имеет одно входное водяное отверстие и по одному отверстию для выхода анолита и католита.

На фиг. 3 показан электроактиватор, у которого с целью увеличения производительности на единицу объема устройства все конденсаторные обкладки имеют плоскостную форму. Причем между, например, положительными обкладками расположены отрицательные обкладки, при этом анолитные полости 7 и католитные 8 через парные несоосные отверстия 17 связаны соответственно с полостями 6. Таким образом, между положительными конденсаторными обкладками расположены отрицательные плоскостные конденсаторные обкладки.

Изобретение относится к технологии электроактивации воды. Устройство для получения электроактивируемой воды выполнено в виде конденсатора, образованного коаксиально расположенными электродами, изолированными диэлектриком, образующим обкладки конденсатора, имеющего полость с входным отверстием для подачи воды и межэлектродную полость, разделенную изоляционной коаксиально расположенной перегородкой на полости, служащие для отвода католита и анолита, каждая из которых имеет собственное отверстие для выхода католита и анолита. Технический результат – упрощение устройства, повышение его КПД. 3 ил.

Устройство для получения электроактивируемой воды, отличающееся тем, что выполнено в виде конденсатора, образованного коаксиально расположенными электродами, изолированными диэлектриком, образующим обкладки конденсатора, имеющего полость с входным отверстием для подачи воды и межэлектродную полость, разделенную изоляционной коаксиально расположенной перегородкой на полости, служащие для отвода католита и анолита, каждая из которых имеет собственное отверстие для выхода католита и анолита.