Спосіб очищення води та пристрій для його здійснення

1. Спосіб очищення води, що полягає в її заморожуванні в ємності і розморожуванні чистого льоду, який відрізняється тим, що заморожування води зупиняють, коли досягає наперед заданої C2 2 (19) 1 3 Найбільш близьким до запропонованого є спосіб очищення води [6], під час якого воду заморожують, відділяють від тороїдального очищеного об'єму льоду шарів льоду із шкідливими домішками і розтоплюють його для використання. Відділення шарів льоду з домішками виконують шляхом їх топлення підігрітого водою. В очищену заморожуванням воду занурюють срібний предмет. Пристрій для здійснення запропонованого способу має ємність з відкидним дном, холодильник і труби, по яких насосом прокачується підігріта вода. Недоліком винаходу є те, що заморожують і брудну воду, витрачаючи для цього додатково електроенергію, а пристрій є складним (наявність насоса, труб, підігрівача води), що підвищує вартість очищення. Задача винаходу - покращення якості води і зниження вартості якісної води. Задача вирішується тим, що в способі очищення води, що полягає в її одноразовому заморожуванні, в ємності для розморожування чистого льоду, заморожування води зупиняють, коли зростає до наперед заданої величини електроопір ділянки льоду, що прилягає до поверхні води з домішками і розташована у вибраному місці, воду з домішками виливають з ємності до її заморожування, лід розморожують теплом навколишнього середовища і одержують чисту воду, яку додатково молекулярно структурують, пропускаючи її ламінарним потоком через капіляри. В пристрої для очищення води одноразовим заморожуванням, що має ємність з пробкою внизу, на нижню частину ємності надіто теплоізолюючу оболонку, а в пробку вмонтовано: а) два рухомі вздовж осі ємності посріблені електроди для вимірювання електроопору льоду, робочі ділянки яких знаходяться у воді на висоті, до якої заплановано заморожувати воду, з можливістю вморожування ділянок в лід, а кінці провідників електродів приєднані до омметра; б) трубку з діамагнітного матеріалу і запірним краном для випуску чистої води, заповнену, наприклад, капроновими волокнами з металевим, наприклад срібним покриттям і графітовими волокнами, що електроконтактують між собою і розташовані паралельно осі трубки, на якій зовні укріплено магніт; в) трубку для випуску води з домішками, закриту електромагнітним краном, під'єднаним до виходу омметра. Електроопір льоду залежить від його об'єму, температури і наявності домішок. Ділянка льоду, що прилягає до поверхні води з домішками, має постійну температуру 0 °C. Об'єм ділянки, куди вморожуються робочі ділянки електродів, постійний, оскільки він задається геометрією електродів. Отже, електроопір ділянки льоду залежить лише від концентрації домішок. Порції льоду, що замерзають першими, мають великий електроопір. Ті, що замерзають останніми - мають менший електроопір, бо в них багато домішок. Крім того, питомий електроопір води набагато менший питомого електроопору льоду. Тому, вимірюючи електроо 96381 4 пір, визначаємо і об'єм води з домішками пo положенню робочої ділянки електродів. Якщо об'єм води зменшився до запланованої величини, немає потреби витрачати енергію на заморожування. Тому заморожування зупиняють, воду зливають. Розтоплювання льоду теплом навколишнього середовища забезпечує економію енергії і малу швидкість протікання води через капіляри, тобто ламінарність потоку, коли молекулярні полімерні кластери, що виникають при таненні льоду, не руйнуються, а навіть, збільшуються. Таке відбувається в природі при таненні льоду, коли вода деякий час протікає по капілярах піску і стає молекулярно структурованою і кориснішою за прокип'ячену. Суттєві ознаки пристрою необхідні по наступних причинах. Теплоізолююча оболонка на нижній частині ємності забезпечує контрольований ріст льоду переважно згори вниз, а не з боків. Тому вода з домішками зосереджується внизу і її легко виливати, відкрутивши пробку. Два посріблені електроди потрібно вмонтовувати в пробку так, щоб вони були рухомі вздовж осі ємності. Це дозволяє встановлювати робочі ділянки електродів на заздалегідь запланованій висоті. Посріблення електродів необхідне для нейтралізації шкідливого впливу на воду. Срібло, що розчиняється з них, залишається переважно у воді з домішками, яку не вживають. Іони срібла з електродів у лід потрапляють в малій кількості, бо їх відтісняє у воду фронт кристалізації, а дифузія срібла в льодові дуже мала. Між покритими металом капроновими, наприклад, волокнами і графітовими волокнами, що електроконтактують між собою, виникає контактна різниця електропотенціалів, завдяки чому срібло (чи інший метал) встигає в достатній кількості розчинитись в ламінарному потоці води, що протікає в проміжках між волокнами, тобто, в свого роду капілярах. Трубка повинна бути виготовлена з діамагнітного матеріалу, щоб магнітне поле проходило в воду і здійснювалась відома магнітна обробка води, якщо вона рекомендована лікарем. Електромагнітний кран, під'єднаний до виходу омметра, відкривається, коли робочі ділянки електродів вморожуються в лід, зростає електроопір і на виході омметра з'являється напруга. Через трубку і електромагнітний кран, отже, автоматично зливається вода з домішками. Таким чином, суттєві ознаки способу і пристрою спрямовані на контрольоване очищення води, молекулярне структурування її, насичування необхідними іонами, тобто, на покращення якості води і зниження вартості якісної води. Спосіб очищення води здійснюють на пристрої, схема якого наведена на кресленні. Ємність 1 (пластмасова пляшка 1,5 л, наприклад) має внизу пробку 2. На нижню частину ємності 1 надіто теплоізолюючу оболонку 3 (циліндр з пінопласту товщиною 1,5 см). В пробку 2 вмонтовано: а) два рухомі вздовж осі ємності 1 посріблені електроди 4-5 (двопровідний кабель з циліндричною ізоляцією діаметром 6 мм, ущільнений в про 5 бці 2 шайбою з вакуумної холодостійкої гуми), робочі ділянки яких 6-7 (мідні посрібнені пластинки 3 10 × 10 × 1 мм , що ізольовані одна від одної медичним клеєм так, що зовнішні їх поверхні електроконтактують з водою чи льодом) знаходяться на висоті, до якої заплановано заморожувати воду 8 з можливістю вморожування ділянок 6-7 в лід 9, а кінці провідників електродів 4-5 приєднані до омметра 10 (з діапазоном вимірювання опору 1 кОм1мгОм); б) трубку 11 з діамагнітного матеріалу (пластмасова трубка для медичних цілей, наприклад, для перекачування крові, діаметром 10 мм і довжиною 200 мм) і запірним краном 12, заповнену, наприклад, капроновими волокнами (20 шт., діаметр 1 мм) з металевим (срібна плівка товщиною 10-30 мкм) покриттям і графітовими волокнами (20 шт., кожне з 200-300 ниток діаметром 10 мкм кожна), що електроконтактують між собою (довільним чином) і розташовані паралельно осі трубки 11, на якій зовні укріплено магніт 13 (кобальт-самарієвий розміром 4 × 10 × 10, напруженістю поля біля 2000 Ерстед); в) трубку 17 для випуску води з домішками (діаметр 5 мм, довжина 200 мм), закриту електромагнітним краном 15 (в крані клапан відкривається за рахунок притягання полюсами електромагніта, що живиться електрострумом від омметра), що під'єднаний до виходу омметра 10 провідниками 16. Воду очищають по запропонованому способу в пристрої наступним чином. Воду 8 заливають в ємність 1 так, щоб у верхній частині ємності залишалось повітря об'ємом 3 30-100 см (для запобігання руйнуванню ємності при заморожуванні). Робочі ділянки 6-7 електродів встановлюють на висоті 0,2-0,3 її довжини. Єм Комп’ютерна верстка І. Скворцова 96381 6 ність встановлюють похило в морозильник 14 домашнього холодильника. Електроди 4-5 випускають через щілини в дверцятах холодильника і приєднують їх кінці до омметра 10. Лід починає наморожуватись згори. Електроопір води спочатку зменшується від 50 кОм до 10 кОм (вода з Київського водогону на Лісовому масиві) внаслідок зростання в ній концентрації солей. Потім, коли робочі ділянки 6-7 вморожуються в лід, електроопір зростає до 0,5-1 мгОм в залежності від чистоти льду. На виході омметра з'являється напруга, яка по провідниках 16 подається на електромагнітний кран 15. Він відкривається, вода з домішками виливається через трубку 17. Після цього ємність 1 виймають з морозильника 14, знімають оболонку 3, ємність 1 встановлюють на довільну підставку так, щоб трубка 11 випрямилась вертикально, відкривають кран 12, закривають кран 15, чекають, поки лід розтане і чиста вода не витече у вибрану посудину. Джерела інформації: 1. Шекман С. Вода для долгожителя. // Физкультура и спорт. - 1991. - №10. - С.11-26. 2. Інструкція по експлуатації фільтра побутового "Родник-3М". 3. Проспект НПО "Радон", М., 1999. 4. Опис винаходу до патенту Російської Федерації RU2058262C; МПК 6 СО2Р 1/22, Бюл.№11,20.04.96. 5. Опис винаходу до патенту Російської Федерації RU2128144С1; МПК СО2Р 1/22,9/00,F25D11/02, Бюл.№9,27.03.99. 6. Опис до деклараційного патенту на винахід України Спосіб очищення води та пристрій для його здійснення. UA40284A, МПК 7CO2F 1/22, Бюл.№6,16.07.2001. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601