Мне нравится
0
Сегодня читали статью (1)
Устройство для получения активированной воды и способы ее использованияИЗОБРЕТЕНИЕ
|
Мощность | Вт/см 3 | 7,2 | 32,4 | 61,4 | 62 | 103 | 229 |
ОВП | мВ | 780 | 1040 | 984 | 874 | 800 | 790 |
рН | 6,4 | 2,3 | 3,3 | 6,4 | 6,3 | 6,3 |
Альтернативно плазменный генератор может быть "открытым", то есть с рабочим давлением до 1 атм, или закрытым, но с высоким рабочим давлением, например до 50 атм.
Предпочтительно электроды 36, 38 изготовлены из того же самого материала, что и сосуд 10, но они могут быть изготовлены из любого другого подходящего материала. Первое напряжение 500 В подается между радиочастотным электродом 36 и сосудом 10, который электрически заземлен по соображениям безопасности и по другим причинам, для создания волн с основной частотой в диапазоне между 0,44 МГц и 40,68 МГц, и эти волны заставляют газ 34 перейти в состояние плазмы. Второе напряжение 100 В подают между радиочастотным электродом 36 и внешним электродом 38. Это напряжение смещения используют для модуляции плазмы с частотой от 10 до 34 кГц.
Специалистам в данной области техники понятно, что в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.1, можно сделать многочисленные изменения, относящиеся к созданию плазмы. Например, кварцевая трубка может быть заменена на пирексовую, количество внешних электродов 38 может быть больше или меньше, чем показано на чертеже, и эти электроды могут быть разнесены друг относительно друга иным образом. Внешний электрод 38 должен иметь сквозные отверстия, обеспечивающие выход излучения в воду. Можно использовать другую основную частоту и другую частоту модуляции при условии, что полученная в результате плазма будет обладать достаточной мощностью и подходящей частотой для достижения желаемого воздействия на воду, проходящую через сосуд 10.
Мембрана 40 должна быть проницаемой для ионов и может быть изготовлена из материалов многих различных типов. Можно использовать как высокопористые, так и низкопористые материалы, включая керамические материалы на основе оксида кремния, оксида циркония, оксида иттрия и т.п. Некоторая пористость необходима для обеспечения ионного обмена, способствующего достижению градиента рН. В экспериментальном варианте, показанном на фиг.1, длина мембраны составляла приблизительно 300 мм, что приблизительно на 20% больше, чем длина плазменной камеры.
Мембрана 40 отделена от плазменного генератора 30 и сосуда 10 зазорами, размер которых зависит от мощности плазменного генератора 30 и расчетного расхода потока в системе. В экспериментальном варианте, показанном на фиг.1, зазор между мембраной 40 и плазменным генератором 30 составляет 2,5 мм, а зазор между мембраной 40 и сосудом 10 - приблизительно 1,5 мм. Расход потока воды, протекающей через сосуд 10 (то есть поступившей через вход и вышедшей через любой из выходов), равен приблизительно 7 л/мин.
Предпочтительно, чтобы длина мембраны 40 превышала полную длину внешних электродов 38, но мембрана может быть короче или длиннее и фактически не является абсолютно необходимой. Главная цель использования мембраны 40 - это отделение воды с низким рН от воды с высоким рН, чтобы они выходили через различные выходы. Если это разделение не нужно, можно использовать единственный выход (не показан), и мембрану 40 можно удалить. При этом преимущества изобретения все еще достигаются, поскольку обработанная вода имеет меньший размер кластера, а известно, что активность воды растет с уменьшением кластера. В контексте настоящего описания термин вода с "очень малыми кластерами" означает воду, в которой средний размер кластера меньше, чем 4 молекулы воды на кластер, такая вода считается высокоактивной. Термин "средний размер кластера" в контексте настоящего описания означает среднее арифметическое значение размера кластеров в объеме воды. Термин "мономолекулярная вода" в контексте настоящего описания означает воду, в которой средний размер кластеров меньше, чем 2 молекулы на кластер, такая вода считается экстремально активной. И вода с очень малыми кластерами, и мономолекулярная вода намного более активны, чем обычная вода (10-24 молекулы на кластер), или даже вода с малыми кластерами (5-6 молекул на кластер).
Специалистам понятно, что устройство, показанное на чертеже, может быть увеличено или уменьшено в размерах. Например, это устройство может иметь полную длину приблизительно 100 см, при зазоре между мембраной и плазменным генератором приблизительно 7 мм и зазоре между мембраной и сосудом приблизительно 3 мм. Такое устройство способно производить воду с очень малыми кластерами или мономолекулярную воду с производительностью по меньшей мере 1200 л/ч. Можно использовать устройства и еще большего размера.
Описанные здесь способы и устройства могут использоваться для получения высокоактивной или экстремально активной воды, поскольку плазма работает на частоте, при которой происходит разрушение кластеров воды, или близко к этой частоте. Теоретически такая частота должна несколько изменяться в зависимости от примесей, присутствующих в обрабатываемой воде, и именно такой эффект был обнаружен. В экспериментах в качестве источника воды использовалась водопроводная вода нескольких городов США и было обнаружено, что при одинаковой частоте модуляции наблюдаются различные результаты. Поэтому генератор 1 активной воды предпочтительно "настраивают" так, чтобы улучшить разрушение кластеров. Такая настройка может быть достигнута путем изменения частоты модуляции и напряжения смещения при контроле показаний измерителя окислительно-восстановительного потенциала, измеряющего окислительно-восстановительный потенциал одного из потоков обработанной воды, выходящих из сосуда 10. Разрушение кластеров оптимизируют, добиваясь максимального повышения измеряемого положительного потенциала или понижения измеряемого отрицательного потенциала. В экспериментах по активации водопроводной воды в Нью-Йорке было обнаружено, что оптимизация происходит при частоте модуляции приблизительно 22,7 кГц. Оптимальная активация водопроводной воды в Чикаго происходит при частоте модуляции приблизительно 21,6 кГц. Оптимальная активация водопроводной воды в Лос-Анджелесе происходит при частоте модуляции приблизительно 21,0 кГц. В этом случае, когда на внешние электроды 38 было подано отрицательное смещение, обработанная вода, выходящая через выход 22, имела рН от 1,8 до 4, окислительно-восстановительный потенциал от +900 мВ до +1150 мВ и оценочный размер кластера от 1 до 3 молекул на кластер. Когда на внешние электроды 38 было подано положительное смещение, обработанная вода, выходящая через выход 22, имела рН от 9 до 11, окислительно-восстановительный потенциал от -680 мВ до +100 мВ и оценочный размер кластера также от 1 до 3 молекул на кластер.
Описанная здесь высокоактивированная вода и экстремально активированная вода полезны с точки зрения всех известных аспектов, связанных с использованием активированной воды. В частности, вода с рН менее приблизительно 3 или более приблизительно 12 считается полезной в антибактериальном отношении и может использоваться для обработки любой поверхности, на которой могут находиться бактерии, вирусы или другие микроорганизмы. Например, с использованием такой воды можно эффективно обработать поверхности рабочих столов, пола, стен, ножей, транспортных средств и другие поверхности на мясоперерабатывающем заводе. Другие поверхности, которые можно эффективно обработать, включают поверхности в больницах, врачебных кабинетах или других медицинских учреждениях, а также в туалетах и других местах, где возможно присутствие крови, фекалий или мочи. Для того чтобы такая вода была эффективной в качестве антибактериального средства, предпочтительно, чтобы по меньшей мере 50% бактерий погибало или было инактивировано в течение 45 с использования воды, хотя более предпочтительно, чтобы через минуту погибло или было инактивировано по меньшей мере 70%, 80% или даже 90% бактерий. Щелочную воду, особенно воду с рН, равной по меньшей мере 10, считают полезной из-за ее восстанавливающих свойств. Такая вода может быть полезна при производстве пищевых продуктов, поскольку она замедляет их порчу и обесцвечивание, обусловленные окислением. Способность замедлять окисление может быть полезна для укрепления здоровья людей и животных при приеме воды внутрь. Кроме того, такую воду можно эффективно использовать для полива растений.
Результаты экспериментов свидетельствуют, что при комнатной температуре вода, обработанная согласно настоящему изобретению, может оставаться "активированной" в течение нескольких часов после обработки, но затем возвращается в нормальное для воды состояние в течение, самое большее одного или двух дней. Этот обратный процесс, за которым можно следить, контролируя ухудшение рН, можно замедлить, понижая температуру воды. Замораживание, по-видимому, предотвращает возврат "активированной" воды в нормальное состояние по меньшей мере в течение нескольких недель. Кроме того, известен способ предотвращения ухудшения качества по меньшей мере кислой воды путем добавления кристаллических глинистых минералов, см. патент США №5624544. Кроме того, активированную воду можно стабилизировать с использованием стабилизатора в виде соли-метасиликата, см. патент США №6033678. Конечно, при использовании воды в качестве бактерицидного средства или другими способами ее особые качества "расходуются" и могут исчезнуть почти мгновенно.
Таким образом, раскрыты конкретные варианты получения и использования воды с очень малыми кластерами и мономолекулярной воды. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что помимо вышеописанных вариантов возможно множество других, не отступающих от изложенных концепций изобретения. Поэтому объем изобретения ограничен только формулой изобретения. Кроме того, при интерпретации описания и формулы изобретения все термины следует понимать в самом широком смысле, возможном в рамках контекста. В частности, слова "содержит" и "содержащий" должны интерпретироваться как относящиеся к элементам, компонентам или операциям в неисключающем смысле, то есть упоминаемые элементы, компоненты или шаги могут присутствовать, использоваться или объединяться с другими элементами, компонентами или операциями, на которые нет явных ссылок.
1. Устройство для получения кислой и щелочной воды, содержащее сосуд для обработки воды, имеющий вход, первый выход, второй выход и мембрану, проницаемую для ионов для обеспечения ионного обмена, способствующего достижению градиента рН, указанная мембрана задает внутреннее пространство и внешнее пространство, при этом первый поток воды поступает в сосуд через вход, проходит через внутреннее пространство и выходит из сосуда через первый выход, а второй поток воды поступает в сосуд через вход, течет через внешнее пространство и выходит из сосуда через второй выход, и генератор радиоволн, генерирующий волны на радиочастоте для воздействия указанными волнами на воду, проходящую через сосуд.
2. Устройство по п.1, в котором размеры первого тракта протекания воды позволяют первому потоку воды протекать с расходом по меньшей мере 1000 л/ч.
3. Устройство по п.1, в котором радиочастота модулируется с частотой модуляции от 10 до 34 кГц.
4. Устройство по п.1, в котором генератор радиоволн содержит плазменный генератор.
5. Устройство по п.4, в котором плазменный генератор формирует холодную плазму с основной частотой, лежащей между 0,44 и 40,68 МГц.
6. Устройство по п.5, в котором плазму модулируют с частотой от 10 до 34 кГц.
7. Устройство по п.1, в котором в первом тракте протекания воды воду подвергают воздействию указанных волн в течение времени, достаточного для того, чтобы первый поток обработанной воды выходил из сосуда со средним размером кластера менее 4 молекул на кластер.
8. Устройство по п.1, в котором в первом тракте протекания воды воду подвергают воздействию указанных волн в течение времени, достаточного для того, чтобы первый поток обработанной воды выходил из сосуда с измеренным окислительно-восстановительным потенциалом менее -350 мВ или более +800 мВ.
9. Способ очистки поверхности, на которой имеется популяция бактерий, включающий получение щелочной воды посредством устройства по любому из пп.1-8 и нанесение щелочной воды на поверхность, чтобы убить популяцию бактерий.
10. Способ по п.9, в котором измеренный рН щелочной воды составляет менее 2,5.
Имя изобретателя: ПАСКАЛОВ Джордж (US), ГОРОДКИН Марк (US), СОКОЛОВ Виктор (US)
Имя патентообладателя: Хайдро Энтерпрайзес, Инк. (US)
Почтовый адрес для переписки: 191036, Санкт-Петербург, а/я 24, "НЕВИНПАТ", пат.пов. А.В.Поликарпову
Дата начала отсчета действия патента: 20.12.2001
Разместил статью: admin
Дата публикации: 26-10-2013, 02:17
html-cсылка на публикацию |
⇩ Разместил статью ⇩
![]() Фомин Дмитрий Владимирович |
|
BB-cсылка на публикацию | ||
Прямая ссылка на публикацию |
![]() | miha111 Публикаций: 1481 Комментариев: 0 |
![]() | pi31453_53 Публикаций: 9 Комментариев: 0 |
![]() | vikremlev Публикаций: 1 Комментариев: 0 |
![]() | АНАТОЛИЙ Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | Patriothhv Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | agrohimwqn Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | agrohimxjp Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | Patriotzqe Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | kapriolvyd Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | agrohimcbl Публикаций: 0 Комментариев: 0 |