Пристрій для отримання питної води

Реферат: UA 103375 U UA 103375 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до системи водопідготовки, зокрема до пристроїв для обробки різних типів вод: поверхневих, міських, артезіанських, криничних та ін. джерел, для отримання води, що відповідає показникам безпечності і якості питної води та має додаткові корисні властивості. У популярній літературі та засобах масової інформації для оздоровлення широко рекламується "активована" вода, наприклад тала вода [1], кремнієва вода [2], оброблена магнітним полем [3], високовольтним електричним розрядом [4], електромагнітним випромінюванням, ультразвуком та ін. Для надання природній або питній воді додаткових лікувальних або профілактичних властивостей її виробники використовують різні методики. Зазвичай, головна увага у цьому напрямку приділяється способам надання воді корисних властивостей за рахунок очищення та збагачення її різними мінералами та мікроелементами [5, 6] та багато інших. Останні дослідження властивостей води [7, 8, 9, 10], що проводяться по всьому світу, вказують на те, що значний вплив на роботу організму має не тільки хімічний склад води, а й цілий комплекс фізичних показників. Одним з найбільш впливових факторів є показник ОВП (окислювально-відновний потенціал). У нормі ОВП внутрішнього середовища організму людини зазвичай знаходиться в межах від мінус 100 до мінус 200 мілівольт (мВ), тобто внутрішні середовища людського організму перебувають у відновлювальному стані. ОВП звичайної питної води (вода з "під крана", питна вода в пляшках, після очистки фільтруванням та ін.), виміряний таким же способом, практично завжди більше нуля і зазвичай знаходиться в межах від +200 до +300 мВ. З патентної літератури відомо багато пристроїв для зміни окислювально-відновлювального потенціалу до бажаного рівня за рахунок насичення води воднем [11 і 12], основу яких складають електролізери. В електролізері воду розкладають на кисень та водень шляхом пропускання через неї електричною струму. При цьому кисень з води вилучають, а водень насичує її. Основний недолік всіх таких пристроїв обумовлений наявністю електролізера, вбудованого в конструкцію самого пристрою. Електролізер має складну конструкцію, вимагає постійного обслуговування висококваліфікованим персоналом, а головний недолік це його вибухонебезпечність. Тому такі пристрої для насичення води воднем можуть використовуватися тільки в промислових умовах. Відома технологія отримання питної води збагаченої воднем захищена патентом України на корисну модель [13], за якою вихідну воду з природного джерела, наприклад підземної свердловини, або з мережі водопостачання подають і піддають очищенню зворотним осмосом із застосуванням молекулярних фільтрів, та нагрівають до температури кипіння, за допомогою електроводонагрівача, а далі воду поступово охолоджують до прийнятної температури, наприклад 40 °C, за допомогою проточного водоохолоджувача. Для підвищення здатності води розчиняти у собі газ збільшують її тиск, а далі воду під тиском повільно вприскують у розпиленому стані до ємності, що містить водень у вигляді газу. Описана технологія реалізується пристроєм для отримання питної води збагаченої воднем, захищеним патентом України на корисну модель [14]. Пристрій включає послідовно з'єднані між собою блок фільтрування, блок нагрівання, блок охолодження та блок збагачення води воднем, а також блок управління, з'єднувальні трубопроводи та електрообладнання. Блок охолодження, з'єднано через електромагнітний клапан з помпою для прокачування та підвищення тиску води, а вихід помпи з'єднано з блоком збагачення води воднем виконаним у вигляді сатуратора, до якого через редуктор з манометром приєднано балон з газом-воднем, та обладнано вихідним запірним краном. Робота пристрою забезпечується блоком управління за допомогою електромагнітних клапанів, електроводонагрівача та помпи. Недоліками описаних вище технології та пристрою є складність конструкції, а використання сатуратора для насичення води воднем значно збільшує габарити та створює небезпеку. При цьому продуктивність установки, не дивлячись на її габарити, невисока. Найближчим до запропонованого пристрою серед відомих є Комплекс водопідготовки питної води, захищений патентом Росії на корисну модель [15]. Даний комплекс має досить просту конструкцію та невеликі габарити. Він включає приєднані до джерела не фільтрованої води впускний канал, водопровідний кран та витратомір, а також систему фільтрації води та систему регульованого дозованого введення хоча б однієї добавки у відфільтровану воду. Комплекс оснащено блоком насичення води воднем, який виконано у вигляді ділянки трубопроводу, до якої з боку приєднано трубопровід для дозованої подачі водню від джерела у вигляді балону зі стисненим воднем. 1 UA 103375 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Головним недоліком цього пристрою є дуже низька ефективність блока насичення води воднем, тому в реальних умовах для досягнення бажаного рівня насичення води воднем необхідно, або встановлювати послідовно кілька таких блоків, або більшу частину води на виході з блока відбирати і повертати на його вхід на повторний цикл обробки. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою для отримання питної води шляхом зміни конструкції блока насичення води воднем. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для отримання питної води, який містить з'єднані послідовно систему очищення води, блок насичення води воднем та ємність для накопичення готової води, причому блок насичення води воднем сполучений трубопроводом з джерелом газоподібного водню, запропоновано блок насичення води воднем виконаний у вигляді рідинно-газового ежектора, в якому до штуцера активного потоку підключена система очищення води, а до штуцера пасивного потоку підключено джерело газоподібного водню. Суттєвими ознаками запропонованого пристрою спільними з прототипом є: - пристрій для отримання питної води; - пристрій містить з'єднані послідовно систему очищення води, блок насичення води воднем та ємність для накопичення готової води; - блок насичення води воднем сполучений трубопроводом з джерелом газоподібного водню; Новими суттєвими ознаками пристрою порівняно з прототипом є: - блок насичення води воднем виконаний у вигляді рідинно-газового ежектора; - в ежекторі до штуцера активного потоку підключена система очищення води, а до штуцера пасивного потоку підключено джерело газоподібного водню. Технічним результатом від запропонованих удосконалень є забезпечення високої ефективності перемішування потоків води та водню, чим досягається висока інтенсивності розчинення водню у воді. Суть корисної моделі ілюструється кресленнями: На фіг. 1 зображено схема запропонованого пристрою. На фіг. 2 зображено схема підключення рідинно-газового ежектора. На фіг. 3 зображено варіант конструкції сопла ежектора. Запропонований пристрій для отримання питної води містить систему очищення води 1, ємність 2 для накопичення очищеної води, насос 3, трубопровід для подачі води 4, рідинногазовий ежектор 5, джерело газоподібного водню 6, трубопровід 7 для подачі газоподібного водню в ежектор та герметичну тару 8 для зберігання готової води. Сопло ежектора для подачі води до камери змішування доцільно виконати у вигляді кількох окремих сопел 9. При цьому система очищення води 1 приєднана до джерела водопостачання (на схемі не показано). її слід вибрати найпридатнішою для даного випадку серед відомих. Система очищення води може містити кілька рівнів очищення. Ємність 2 забезпечує накопичення запасу очищеної води, завдяки чому забезпечується безперебійна робота насоса 3, який створює постійний рівномірний потік води із заданим тиском трубопроводі 4, приєднаному до рідинно-газового ежектора 5. Вода від системи очищення подається до ежектора по стрілці Б до штуцера активного потоку, водень подається до штуцера пасивного потоку по стрілці А, а суміш (тобто вода збагачена воднем) відводиться з нього по стрілці В. Джерелом водню служить газовий балон 6, а герметична тара 8 призначена для зберігання готової води або подачі її споживачу (для безпосереднього споживання або розливу в тару для тривалого зберігання). У процесі роботи запропонованого пристрою вихідна вода від джерела водопостачання (на схемі не зазначений) подається на систему очистки 1, де з неї видаляються механічні і хімічні забруднення та шкідливі мікроорганізми. За цим очищена вода надходить до ємності 2, де накопичується та перемішується. З ємності 2 насосом 3 вода під заданим тиском по трубопроводу 4 подається в рідинно-газовий ежектор 5 (по стрілці Б). Одночасно з подачею води, в ежектор по трубопроводу 7 (по стрілці А) з газового балона 6 подається газоподібний водень, де відбувається їх змішування та розчинення водню у воді. Кількість подачі газоподібного водню становить від 1 до 1,8 літра водню на 100 літрів води при часі насичення від 10 до 15 секунд, завдяки чому досягається значення ОВП від мінус 200 мВ до мінус 600 мВ. Отримана вода (по стрілці В) з негативним окислювально-відновним потенціаломнаправляється в герметичну тару 8, яка виключає створення умов для вивільнення водню з води. В ежекторі потік води розділяється на кілька окремих потоків (по кількості сопел 9) і подається у камері змішування ежектора, що додатково підвищує інтенсивність перемішування. Далі вода з герметичної тари 8 може подаватися для безпосереднього її споживання або для розливу в іншу тару (наприклад скляні пляшки або інші спеціальні ємності). При дотриманні умов, коли водень не може вивільнитись з води (герметична тара, виконана з матеріалів, 2 UA 103375 U 5 10 15 20 25 непроникних для водню), негативний окислювально-відновний потенціал води може зберігатись не менше 6 місяців. Запропонований пристрій зберігає всі позитивні якості прототипу, тобто простоту конструкції, надійність у роботі та невеликі габарити. У порівнянні з прототипом даний пристрій при тих же габаритах має значно більшу продуктивність при менших витратах енергії за рахунок високої інтенсивності змішування потоків води та водню. Джерела інформації: 1. UA № 23887, по МПК - C02F 1//18. 2. UА № 19633, по МПК - C02F 1/46. 3. UA № 36061, по МПК - C02F 9/00. 4. UA № 28629, по МПК - G2IF 9/12. 5. RU № 2051125, по МПК - C02F1/68. 6. RU № 2377189, по МПК - C02F1/68. 7. Колесниченко П.Д. Влияние жидкостей с различным окислительно-восстановительным потенциалом на органы желудочно-кишечного тракта. //Диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Курск, 2012 г. 8. Υ Hong, S Chen and J-M Zhang. Hydrogen as a Selective Antioxidant: a Review of Clinical and Experimental Studies. 9. Gu Y, Huang CS, Inoue T, et al: Drinking hydrogen water ameliorated cognitive impairment in senescence-accelerated mice. J Clin Biochem Nutr 2010; 46: 269-276. 10. Kajiyama S, Hasegawa G, Asano M, et al: Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance. Nutr Res 2008; 28: 137-143. 11. UA № 57728, по МПК - C02F 1/462. 12. UA № 100274, по МПК - C02F 1/461. 13. UA № 94803, по МПК C02F 1/44. 14. UA № 94800, по МПК. C02F 1/00. 15. RU № 132436, по МПК - C02F1/68. (Прототип). 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Пристрій для отримання питної води, що містить з'єднані послідовно систему очищення води, блок насичення води воднем та ємність для накопичення готової води, причому блок насичення води воднем сполучений трубопроводом з джерелом газоподібного водню, який відрізняється тим, що блок насичення води воднем виконаний у вигляді рідинно-газового ежектора, в якому до штуцера активного потоку підключена система очищення води, а до штуцера пасивного потоку підключено джерело газоподібного водню. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що джерело газоподібного водню виконано у вигляді балона зі стисненим воднем з системою регулювання подачі водню. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що рідинно-газовий ежектор виконано багатосопловим. 3 UA 103375 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 4