Пристрій для одночасного очищення, регулювання кислотності і мінералізації рідин

1 Пристрій для одномасного очищення, регулювання кислотності і мінералізації рідини, який містить корпус, плоскі і сітчасті електроди, джерело струму, відрізняється тим, що на корпусі розташовані отвори для одночасного введення ос новного і мінералізуючого розчинів, в середині корпусу між двома суцільними електродами вміщені два іонізатори з можливістю виконання функції електричних клапанів а поза корпусом вмонтоване джерело П-подібних електричних імпульсів і комутатор для розподілу імпульсу на електроди 2 Пристрій по п 1, відрізняється тим, що кожен іонізатор містить два близько розташовані плоскі сітчасті електроди і вміщену між ними напівпроникливу діелектричну мембрану 3 Пристрій по п 1 відрізняється тим що діелектрична мембрана виконана з матеріалу, який пропускає іони лише при наявності електричного поля напруженістю не менше за 20 кВ/м 1 Галузь, до якої належить винахід Винахід відноситься до галузі харчової промисловості та медицини зокрема до пристроїв для виготовлення рідин з заданими фізико ХІМІЧНИМИ властивостями, а саме до приладів для очищення рідин, переважно води, медичних розчинів, крові t й замінників, з одночасним регулюванням їх кислотності і мінералізації 2 Рівень техніки ВІДОМІ пристрої для очищення води, які складаються (Pt України № 8362, Pt України № 3843) з корпуса з вхідними і вихідними отворами, в який поміщено фільтруючі елементи довільної форми, що виготовлені з різного типу матеріалів ВІДОМІ пристрої очищують воду та ІНШІ рідини від чужерідних нерозчинних домішок Недоліками відомих пристроїв є низький ступінь очищення рщин зумовлений тим, що рідину очищують лише від чужерідних нерозчинних домішок, а сам фільтруючий елемент після певного терміну використання може стати джерелом забруднення рідини ВІДОМІ пристрої мають вузькі функціональні можливості, бо вони не забезпечують регулювання кислотності і мінералізації рідин Відомий спосіб і пристрій для мінералізації органічних сполук (Авторське свідоцтво СРСР № 1113701, публікація 84 09 15), який складається з джерела напруги високої частоти та відновника Недоліком даного пристрою є вузькі функціональні можливості та недостатня якість мінералізації внаслідок пошкодження молекулярних зв'язків базової рідини струмами високої частоти, що приводить до збільшення ентропії мінералізованої сполуки і ВІДПОВІДНО ДО втрати п споживчих властивостей Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є пристрій (Pt України № 8397), який складається з корпуса з плоскими електродами, між якими розміщені діелектричні наповнювачі, джерела електричного поля, гофрованих сітчатих електродів, поміщених між плоскими електродами, і з вершинами, що примикають до плоских електродів, які виконані ізольованими а діелектричний наповнювач виготовлений із еластичного органічного волокна Недоліком відомого пристрою є низька ступінь очищення, в зв'язку з наявністю значної площі контакту між діелектричним наповнювачем і очищуваною рідиною, що внаслідок дифузії приводить до ефекту, протилежного очищенню, можливість очищення лише від механічних домішок та емульсій Відомий пристрій має вузькі функціональні можливості, оскільки не забезпечує можливості регулювання кислотності рідини і здійснення її мінералізації Пристрій, що заявляється, дозволяє усунути вказані недоліки, забезпечує вищу ступінь очищення, можливість регулювати кислотність рідини, здійснювати ґі мінералізацію, і тому має більш широкі функціональні можливості (24) 15 03 2001 (46) 15 03 2001, Бюл № 2, 2001 р (72) Кравців Роман Йосипович, Костецький Олег Олексійович (73) ЛЬВІВСЬКА ДЕРЖАВНА .АКАДЕМІЯ ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ ЇМ С З ГЖИЦЬКОГО 00 со 34800 3. Суть винаходу. 3.1. Суть винаходу і суттєві ознаки В основу винаходу поставлено завдання створити пристрій для очищення рідини не лише від нерозчинних механічних домішок, але на іонному рівні від надмірної кількості чужерідних молекулярно зв'язаних іонів, з одночасним завданням ступеня кислотності рідини та Ті мінералізації' Технічний результат досягають шляхом введення в корпус крім основної рідини і одночасно мінералізуючого розчину ще додаткового введення між двома суцільними плоскими електродами двох іонізаторів з можливістю виконання функцій електричних клапанів, кожен з яких складається із двох близько розташованих плоских сітчастих електродів і розміщеної між ними діелектричної мембрани, яка є проникливою для рідини лише при наявності електричного поля, а поза корпусом - джерела електричних П-подібних імпульсів, комутатора для розподілу цих імпульсів на електроди. За рахунок цих конструктивних елементів усуваються недоліки лрототипу. 3.2. Відомості, що розкривають суть винаходу. При проведенні патентного пошуку заявником знайдено технічне рішення (Pt України № 8397), яке містить найбільшу кількість суттєвих ознак, спільних з заявленим пристроєм (корпус, плоскі електроди, сітчасті електроди, джерело електричного поля). Однак, наявність зазначених спільних- із прототипом ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений пристрій. Технічних рішень, які б за сукупністю співпадали з заявленим, не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію "новизна". В патентній і науково-технічній літературі не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений пристрій від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату: наявність двох іонізаторів і двох електричних клапанів, сітчастих електродів, які виконані плоскими, двох діелектричних мембран, які розміщені між сітчастими електродами і мають пропускну здатність лише при наявності електричного поля, джерела П-подібних імпульсів, комутатора для розподілу П-подібних імпульсів на електроди в певній послідовності і полярності. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з досягнутого рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію "винахідницький рівень". Заявлений винахід належить до галузі технічного забезпечення в харчовій промисловості та медицині, зокрема до приладів для регулювання властивостей рідин, а саме для пристроїв для послідовного очищення рідин на іонному рівні, регулювання їх кислотності та мінералізації» заданими мінералами і може бути використаний для цілеспрямованої зміни фізико-хімічних властивостей рідин, переважно води та медичних розчинів, крові та й замінників. А тому відповідає критерію винаходу "промислова придатність". Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, має винахідницький рівень тобто відповідає всім умовам патентоспроможності винаходу відповідно пункту 6 розділу II Закону України "Про охорону прав на винаходи і корисні моделі" № 3687-ХІІ. 4. Перелік фігур. Пристрій зображений на фігурі t , де 1 джерело П-подібних імпульсів, 2 - комутатор, 3 суцільні електроди, 4 - мембрани, 5 - сітчасті електроди, А,В,С - відсіки в корпусі 6, з вихідними отворами 7. На фігурі 2 показана залежність кислотності води в відсіках А і В від часу пропускання електричних П-подібних імпульсів. 5. Відомості, які підтверджують можливість реалізації" винаходу. Пристрій працює таким чином. В корпус б одночасно заливають основний і мінералізуючий розчини через вхідні отвори 7, наприклад, воду та розчин мінеральних солей. При спрямуванні П-подібних електричних імпульсів на іонізатори, між сітчастими електродами 5, (фіг 1) завдяки їх близькому розташуванню, утворюється сильне електричне поле, енергетично здатне розривати хімічні зв'язки сполук і в сукупності з процесами дисоціації забезпечувати утворення іонів різних знаків, які під дією цього поля можуть проходити через вузькі канали мембран 4 і зосереджуватися біля внутрішніх країв відсіків А або В, в залежності від'знаку іонів. При переключенні комутатором 2 електрич-' них імпульсів на суцільні електроди 3, утворені іони різних знаків рухаються в протилежних напрямках відповідно до катода або анода, заповнюючи відсіки А і В При наступному переключенні електричних імпульсів на іонізатори, продовжується процес іонізації' і транспортування іонів через мембрани 4, при цьому іонізатори, одночасно виконують функцію електричних клапанів, забезпечуючи одностороннє проходження іонів виповідних знаків, виключаючи їх зворотний рух у відсік С. В результаті такої роботи пристрою одночасно відбуваються процеси регулювання кислотності, очищення від шкідливих іонів високих металів та мінералізація розчину. Регулювання кислотності забезпечується процесами, що відбуваються біля електродів 3. На катоді проходить реакція відновлення: 2Н2О + 2е = Н2+2ОН" і у відсіку В утворюється лужне середовище. На аноді проходить реакція окислення: 2Н2О - 4е" = О2 + 4Н + і у відсіку А утворюється кисле середовище. Ступінь окислення залежить від часу проходження електричних імпульсів (фіг. 2). Очищення та мінералізація розчину забезпечується рухом іонів різних знаків в електричному полі в протилежних напрямках, роботою електричних іонізаторів і електричних клапанів та процесами електричного перетворення іонів внаслідок їх різних електродних потенціалів. В результаті цього у відсіку В рідина є очищеною від надмірної' кількості, наприклад, хлору СІ, фтору F, які зосереджуються у відсіку А, але насичена мінералами Na\ K\ Мд\ Са+ та мікроелементами. Вказані мінерали внаслідок їх низького, електродного потенціалу, не відновлюються на катоді, і залишаються в розчині в іонній формі. 34800 Важкі метали свинець РЬ2*, кобальт Со 2+ , кадмій Cd 2 + , внаслідок великого значення їх електродних потенціалів, відновлюються і дають на катоді. ФІГ. 1 8 10 1S 20 2S Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 {03122)3-72-89 (03122)2-57-03 30 осі