БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЁР Российский патент 2022 года по МПК C02F1/461 C25B9/19 

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано в качестве бытового электролизёра для получения из воды и водосодержащих жидкостей методом электролиза активных растворов католита и анолита в целях улучшения нормализующих процессов в различных биологических объектах, а также для получения антисептиков, в том числе противомикробных, противовирусных средств.

Известны устройства для электроактивации воды, включающие в состав: водонепроницаемый корпус-сосуд для воды, разделенный полупроницаемой диафрагмой- мембраной, по обе стороны которой находятся активирующие электроды, выполненные из нержавеющей стали, подключенные к источнику постоянного тока. При пропускании электротока происходит диффузия через мембрану положительно заряженных ионов, находящихся в воде - к катоду, а отрицательно заряженных - к аноду. Составные части, позволяющие собирать активированные фракции воды, могут быть совмещены с мембраной, Это стакан с диафрагмой, как у аппарата для получения активированной воды «Мелеста» (http://melesta.net/), или у бытового электролизёра - активатора РТВ-а (ИВА-1 https://www.inkomk.ru/).

Наиболее близким к заявляемому устройству является диафрагменный электролизёр для получения католита и анолита из воды, содержащей водонепроницаемый корпус-сосуд, выполненный из инертного диэлектрического материала, катодный и анодный электроды, выполненные из нержавеющей стали, размещенные внутри корпуса-сосуда в двух стеклянных стаканах, стенки которых наращены обечайками из отмытого ватмана, выполняющих роль пористых диафрагм, и источник однополярного тока, отрицательный и положительный выводы которого через вилку-розетку соединены соответственно с катодным и анодным электродами. Электролизёр питается от сети переменного тока через последовательно соединенные полупроводниковый выпрямительный диод и лампу накаливания 220 В, 40 Вт, ограничивающую электроток. Стеклянные стаканы располагаются на опускаемом в корпус-сосуд поддоне со скобой, обеспечивающей опускание - подъем стаканов. (В. Хахалкин. Активатор для рассады // Моделист-конструктор, 1987, №3, с. 26-27 - прототип).

Недостатком упомянутых электролизёров, в том числе и прототипа, является недостаточная защита от поражения эектротоком, а также применение расходных материалов. Это мембраны - диафрагмы, их поры при электролизе забиваются выпадающими из католита солями жесткости, которые приходится очищать растворами кислот, а периодически заменять на новые.

Этот недостаток устранен в предлагаемом бытовом электролизёре для получения из воды католита и анолита.

Бытовой электролизёр для получения из воды католита и анолита содержит емкость для электролиза со съемной крышкой и активирующие электроды, разделенные диафрагмой и подключенные к блоку электропитания, при этом он содержит съемный активирующий модуль, выполненный с возможностью установки в емкость для электролиза и включающий горизонтальную пластину из диэлектрического материала, к которой прикреплены диафрагма с диафрагменным затвором и активирующие электроды со штекерными контактами - вилкой электропитания, диафрагма состоит из вертикальной перфорированной диэлектрической перегородки, разделяющей емкость для электролиза на две части, а диафрагменный затвор выполнен в виде перфорированной вертикальной пластины, установленной на диафрагме с возможностью плотного прилегания и перемещения в вертикальном направлении, причем перфорация в диафрагме и диафрагменном затворе выполнена с возможностью образования совместно перфорированных отверстий в положении опущенного вниз затвора и перекрытия перфорированных отверстий в диафрагме в поднятом положении затвора, при этом блок электропитания расположен внутри съемной крышки и выполнен на базе мостового выпрямителя переменного тока с ограничителем тока в виде светильника с лампой накаливания, расположенного на верхней части крышки, причем выпрямитель и лампа накаливания подключены к контактам электророзетки, для которой на внутренней перегородке съемной крышки имеются отверстия для подключения упомянутой вилки электропитания при закрывании крышки. Горизонтальная пластина из диэлектрического материала образует со стенками емкости две щели, предназначенные для параллельного слива приготовленного католита и анолита.

Устройство изображено на Фиг. 1, Фиг. 2. Позициями обозначены:

1 - прямоугольный внешний корпус;

2 - диафрагма;

3 - горизонтальная пластина;

4 - диафрагменный затвор;

5 - совместная перфорация диафрагмы и затвора;

6 - направляющая затвора;

7 - активирующий электрод;

8 - штекерный контакт - вилки электропитания;

9 - опорные выступы изнутри корпуса;

10 - мостовой выпрямитель переменного тока;

11 - светильник с лампой накаливания;

12 - крышка емкости;

13 - выключатель электропитания;

14 - светоиндикатор включения в электросеть.

Предлагаемый бытовой электролизёр устроен следующим образом. Во внешнем корпусе (поз. 1), установлен съемный активирующий модуль (Фиг. 2). Он состоит из вертикальной проперфорированной перегородки - диафрагмы из водостойкого диэлектрического материала (поз. 2), делящей емкость для электролиза на две части. Диафрагма прикреплена к горизонтальной пластине из подобного материала, установленной в верней части емкости (поз. 3). Для слива приготовленного католита и анолита горизонтальная пластина образует две щели с корпусом. Роль диафрагменного затвора выполняет подвижная вертикальная пластина из подобного материала (поз. 4), установленная вплотную с диафрагмой, с анодной стороны. На затворе, в верхней его части, посередине имеется прямоугольный выступ, проходящий через прямоугольное отверстие в горизонтальной пластине, необходимый для перемещения затвора в вертикальном направлении в закрытое, или открытое состояние. Диафрагма и затвор совместно проперфорированы (поз. 5) в нескольких местах в положении опущенного вниз по направляющим (поз. 6) затвора. Общая площадь перфораций при этом выполняется не менее активной площади электрода для обеспечения минимального сопротивления току при электролизе. В нижней части затвора на вертикальных торцах имеются два продольных выреза, симметричные относительно вертикальной оси, позволяющие затвору в пределах вырезов по направляющим перемещаться в вертикальном направлении. Направляющие затвора г-образной формы закреплены на диафрагме с возможностью поворота вдоль своей оси крепления и позволяют затвору плотно прилегать к диафрагме. Свободное вращение направляющих вдоль оси крепления позволяет снимать и устанавливать затвор на диафрагме. На горизонтальной пластине кроме диафрагмы крепятся активирующие электроды (поз. 7) со штекерными контактами - вилкой электропитания (поз. 8), один из которых - анод выполнен из металла, более устойчивого к диссоциации, например титана, а второй - катод - из обычной пищевой нержавеющей стали. Съемный активирующий модуль плотно вставляется в корпус, опираясь горизонтальной пластиной на имеющиеся с двух сторон емкости выступы изнутри корпуса (поз. 9), ограничивающие глубину посадки съемного активирующего модуля в корпус. С наружной стороны емкости со стороны электродных отсеков нанесены надписи: «католит» и «анолит». Блок электропитания собран на базе мостового выпрямителя переменного тока (поз. 10), включающий светильник с лампой накаливания - ограничителем тока в цепи питания электродов - (поз. 11), обеспечивающим достаточный отвод тепла. Блок питания расположен внутри, а светильник на верхней части крышки емкости (поз. 12). Мощность лампы ограничителя тока не отличается от прототипа, выбрана пропорционально площади применяемых электродов. На внутренней перегородке съемной крышки (поз. 12) имеются отверстия электророзетки для подключения вилки электропитания при закрывании крышки. Контактные ламели розетки внутри образованного отсека электропитания подключены к расположенному в этом отсеке мостовому выпрямителю электротока и светильнику с лампой накаливания. Устройство опционально может быть снабжено стандартными выключателем электропитания (поз. 13), светоиндикатором (поз. 14) включения прибора в электросеть, а также индикатором тока активации посредством малогабаритного микроамперметра с ограничительным резистором, подключенного параллельно лампе накаливания (на Фиг. 1 не указан).

Работает устройство следующим образом. При использовании электролизёра (Фиг. 1) с емкости (поз. 1) снимают крышку (поз. 12) и съемный активирующий модуль (Фиг. 2.) В емкость наливают воду до уровня ниже ограничительных выступов, вставляют съемный модуль в емкость до упора в ограничительные выступы анодным электродом в сторону надписи на емкости «анолит». Закрывают крышку, перегородка крышки (поз. 12) при этом нажимает на выступ затвора (поз. 4), который перемещаясь вниз до уровня горизонтальной пластины, открывает совместно проперфорированные отверстия (поз. 5) в диафрагме (поз. 2), необходимые для электролиза. Штекерные контакты - вилки электропитания (поз. 8) входят через отверстия в перегородке крышки в контакт с ламелями электророзетки. Электролизёр посредством электрошнура (не указанного на Фиг. 1), включают в электросеть переменного тока. Электропитание через выпрямитель (поз. 10), светильник с лампой накаливания (поз. 11), электророзетку и штыревые электроды вилки электропитания поступает на активирующие электроды (поз. 7). Начинается процесс электролиза, сигнализируемый неполным накалом лампы декоративного светильника. По окончании процесса, составляющего от десяти до несколько десятков минут, крышку снимают, безопасно разрывая электророзеткой цепи электропитания активирующих электродов. Светильник с лампой накаливания гаснет. За прямоугольный выступ подымают затвор (поз. 4), перекрывая отверстия (поз. 5) в вертикальной перегородке. Емкость (поз. 1) вручную приподнимают и приготовленные католит с анолитом из отсеков параллельными струями сливают в поставленные рядом емкости для готовой продукции через две щели. Электролизёр отключают от электросети. Для ухода за электролизёром съемный активирующий модуль (Фиг. 2) вынимают из корпуса и промывают в воде для удаления осадка на катоде и прилегающей стенке вертикальной перегородки. Затвор и анод, показанный на переднем плане Фиг. 2 в промывке не нуждается. В этом отсеке во время электролиза растворяются соли, могущие выпасть в осадок. Требует промывки катод, стенка и дно емкости в его отсеке.

Промышленная применимость и польза бытового электролизёра состоят в повышении электробезопасности, удобстве в эксплуатации в связи с отсутствием в использовании расходных материалов - диафрагмы - мембраны и реагентов для ее промывки от солей жесткости.

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для получения из воды и водосодержащих жидкостей методом электролиза активных растворов католита и анолита. Бытовой электролизёр содержит емкость для электролиза со съемной крышкой, активирующие электроды, разделенные диафрагмой и подключенные к блоку электропитания, и съемный активирующий модуль, выполненный с возможностью установки в емкость для электролиза и включающий горизонтальную пластину из диэлектрического материала, к которой прикреплены диафрагма с диафрагменным затвором и активирующие электроды со штекерными контактами - вилкой электропитания. Диафрагма состоит из вертикальной перфорированной диэлектрической перегородки, разделяющей емкость для электролиза на две части, а диафрагменный затвор выполнен в виде перфорированной вертикальной пластины, установленной на диафрагме с возможностью плотного прилегания и перемещения в вертикальном направлении. Перфорация в диафрагме и диафрагменном затворе выполнена с возможностью образования совместно перфорированных отверстий в положении опущенного вниз затвора и перекрытия перфорированных отверстий в диафрагме в поднятом положении затвора. Блок электропитания расположен внутри крышки и выполнен на базе мостового выпрямителя переменного тока с ограничителем тока в виде светильника с лампой накаливания, расположенного на верхней части крышки. Обеспечивается повышение электробезопасности и удобство эксплуатации за счет отсутствия необходимости использования расходных материалов - диафрагмы-мембраны и реагентов для ее промывки от солей жесткости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Бытовой электролизёр для получения из воды католита и анолита, содержащий емкость для электролиза со съемной крышкой и активирующие электроды, разделенные диафрагмой и подключенные к блоку электропитания, отличающийся тем, что он содержит съемный активирующий модуль, выполненный с возможностью установки в емкость для электролиза и включающий горизонтальную пластину из диэлектрического материала, к которой прикреплены диафрагма с диафрагменным затвором и активирующие электроды со штекерными контактами - вилкой электропитания, диафрагма состоит из вертикальной перфорированной диэлектрической перегородки, разделяющей емкость для электролиза на две части, а диафрагменный затвор выполнен в виде перфорированной вертикальной пластины, установленной на диафрагме с возможностью плотного прилегания и перемещения в вертикальном направлении, причем перфорация в диафрагме и диафрагменном затворе выполнена с возможностью образования совместно перфорированных отверстий в положении опущенного вниз затвора и перекрытия перфорированных отверстий в диафрагме в поднятом положении затвора, при этом блок электропитания расположен внутри съемной крышки и выполнен на базе мостового выпрямителя переменного тока с ограничителем тока в виде светильника с лампой накаливания, расположенного на верхней части крышки, причем выпрямитель и лампа накаливания подключены к контактам электророзетки, для которой на внутренней перегородке съемной крышки имеются отверстия для подключения упомянутой вилки электропитания при закрывании крышки.

2. Бытовой электролизёр по п. 1, отличающийся тем, что горизонтальная пластина из диэлектрического материала образует со стенками емкости две щели, предназначенные для параллельного слива приготовленного католита и анолита.