Бытовой электроактиватор воды

 

Изобретение относится к устройствам для получения электроактивированных водных растворов, обладающих бактерицидными свойствами, а также биологической активностью, и может быть использовано в быту. Бытовой электроактиватор воды содержит верхнюю и нижнюю емкости, вставляемые друг в друга и образующие закрытую внутреннюю камеру и открытую внешнюю камеру, анод и катод, полупроницаемую диафрагму между ними. Устройство снабжено электроизолированной жесткой съемной перемычкой, электрическим выводом, контактирующим с контактом электроподводящей цепи, и выпрямителем переменного тока. Дополнительно он снабжен штепселем и гнездом, расположенными эксцентрично оси емкостей, и блоком визуального контроля. Анод выполнен в виде стержня, имеющего покрытие или изготовленного из материала, стойкого к электрохимическим реакциям. В нижней части верхней емкости закреплена диафрагма. Диафрагма и катод могут быть выполнены плоскими или объемными. Выпрямитель переменного тока совмещен со схемой ограничителя тока. На одном конце электроизолированной съемной перемычки закреплен анод, на другом - штепсель, а гнездо и контакт электроподводящей цепи через блок визуального контроля и выпрямитель переменного тока подключены к электросети. С целью повышения компактности конструкции устройства блок выпрямителя и блок визуального контроля могут быть смонтированы совместно со съемной перемычкой. Устройство обладает надежной электробезопасностью для использования в бытовых условиях, обеспечивает удобный слив анолита и католита, а также позволяет избежать выделения в воду токсичных компонентов анода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения электроактивированных водных растворов и может быть использовано в быту.

В журнале "Изобретатель и рационализатор" 2, 1985 г., с. 26, в статье В. Латышева прибор для разделения воды на анолит и католит назван электроактиватором.

Широко известен аналогичный прибор Заслуженного рационализатора РСФСР Кротова Л.И. (Газета "Семейный доктор", 1994 г., 3, с. 12).

Ташкентским кооперативом "Ритм" был разработан промышленный образец, названный бытовым электроактиватором "ЭСПЕРО-М".

Таким образом, название изобретения "бытовой электроактиватор воды" оправдано и соответствует назначению прибора.

Перечисленным бытовым электроактиваторам присущ общий недостаток - пониженная электробезопасность.

В них электроцепи неразрывно связаны с электродами. Случайные манипуляции с электроактиватором, подключенным к электросети, могут привести к поражению потребителя электротоком, что ставит под сомнение их бытовое использование.

Известно переносное устройство для электрохимической обработки воды (патент РФ, 2148028, МКИ С 02 F 1/46, 1999), дополнительно снабженное вторым корпусом, электроизолированным жестким проводом, выполненным в виде рукоятки, соединяющим верхние электроды, и электрогермовыводами, закрепленными в торцах корпусов, что обеспечивает эксплуатационную электробезопасность устройства в бытовых условиях.

Однако наличие опорных цилиндров, фиксирующих диафрагму перед каждым использованием устройства, усложняет его подготовку к работе. Неудобен и требует осторожности раздельный слив католита и анолита. Кроме того, наличие двух разнесенных корпусов ограничивает возможность уменьшения габаритов устройства.

Известно переносное устройство для электрохимической обработки жидкости (авт. свидет. СССР 1611881, МКИ С 02 F 1/46, 1985), корпус которого состоит из верхней и нижней емкостей, вставляемых друг в друга и образующих закрытую внутреннюю камеру и открытую внешнюю камеру, в нижней части которой закреплены электроды (анод и катод) и полупроницаемая диафрагма между ними.

К недостаткам устройства следует также отнести недостаточную электробезопасность при эксплуатации, так как при извлечении емкости, образующей открытую внешнюю камеру, существует достаточная вероятность касания руками не изолированного катода, находящегося под напряжением, из-за случайного не отключения электрошнура от электросети.

Известным устройствам присущ общий недостаток - неудобный слив анолита и католита. Кроме того, не учитывается то обстоятельство, что при электролизе, при некоторых режимах работы электроактиватора, компоненты анода могут переходить в воду. Если, например, анод выполнен из нержавеющей стали, таким компонентом может быть хром - ядовитый для организма.

В предлагаемом изобретении перечисленные недостатки известных устройств устраняются, обеспечивается надежная электробезопаснооть, повышаются потребительские свойства бытового изделия, исключается выделение из анода токсичных компонентов.

Технический результат достигается тем, что бытовой электроактиватор воды включает верхнюю и нижнюю емкости, вставляемые друг в друга и образующие закрытую внутреннюю и открытую внешнюю камеры, анод и катод и полупроницаемую диафрагму между ними и снабжен выпрямителем переменного тока, совмещенного со схемой ограничителя тока, электроизолированной жесткой съемной перемычкой, электрическим выводом, контактирующим с контактом электроподводящей цепи, представляющим собой ступенчатую цилиндрическую деталь, скрепленную с торцем нижней емкости, штепселем и гнездом, расположенными аксцентрично оси емкостей и блоком визуального контроля, причем анод выполнен в виде стержня, имеющего покрытие или изготовленного из материала стойкого к электрохимическим реакциям, в нижней части емкости, расположенной сверху, закреплена диафрагма, которая, как и катод, может быть плоской или объемной, на одном конце электроизолированной жесткой съемной перемычки закреплен анод, на другом - штепсель, а гнездо и контакт электроподводящей цепи через блок визуального контроля и выпрямитель переменного тока подключены к электросети.

Кроме того, как частный случай осуществления изобретения блок выпрямителя и блок визуального контроля могут быть смонтированы совместно со съемной перемычкой.

На фиг. 1 представлена конструктивная и электрическая схема электроактиватора.

На фиг.2 - электрические схемы блока выпрямителя, совмещенного со схемой ограничителя тока и блока визуального контроля.

Электроактиватор (фиг. 1) содержит верхнюю емкость 1, нижнюю емкость 2, полупроницаемую диафрагму 3, электрический вывод 4, контакт электропроводящей цепи 5, катод 6, электроизолированную жесткую съемную перемычку 7, анод 8, штепсель 9, гнездо 10, блок визуального контроля 11, блок выпрямителя и ограничителя тока 12.

Электрический контакт 4 контактирует с контактом электроподводящей цепи 5 и представляет собой ступенчатую цилиндрическую деталь, скрепленную с торцем нижней емкости, например посредством клеевого соединения. Технология соединения не имеет принципиального значения, она может быть клеевой, резьбовой или за счет прессовой посадки.

Соединение перемычкой 7 анода 8 через штепсель 9 с гнездом 10 позволяет безопасно разрывать электроцепь в верхней части емкости 1.

Контактное соединение электрического вывода 4 с контактом 5 позволяет безопасно манипулировать с емкостями 1 и 2, наполненными водой до и после ее обработки.

Штепсель 9 вставляется в гнездо 10, закрепленное в подставке (на чертеже не показана), чем обеспечивается фиксация анода 8, закрепленного на электроизолированной перемычке 7, выполненной в виде рукоятки.

Полупроницаемая диафрагма 3 закреплена в нижней части емкости 1. Она может бать объемной, как показано на (фиг.1), в виде цилиндра, а также плоской, как дно цилиндра (на чертеже не показано). Аналогично, соответственно, может быть выполнен и катод.

При этом в объемном исполнении площадь катода, участвующая в электрообработке воды, увеличивается, что ускоряет процесс обработки.

Кроме того, катод, скрепленный с нижней частью емкости 2, улучшает потребительские свойства электроактиватора, так как исключаются операции по его установке и выемке.

При некоторых режимах работы электроактиватора (повышенный ток электролиза) токсичные компоненты анода могут переходить в воду, поэтому ограничение тока в блоке выпрямителя, совмещенного со схемой ограничителя тока, защита анода специальными покрытиями, стойкими к электрохимическим воздействиям, устраняют указанный недостаток.

Электрическая схема блока выпрямителя, совмещенного со схемой ограничителя тока и блока визуального контроля (фиг.2), содержит датчик тока 13, ограничительные сопротивления 14 и 15, микроамперметр 16, светодиод 17, тиристор 18, диод 19, делитель напряжения, состоящий из резисторов 20, 21 и конденсатора 22, соединенного через резистор 23 с управляющим электродом тиристора 18.

При подаче на управляющий электрод тиристора напряжения, изменяемого переменным резистором 20, можно регулировать величину тока через электроактиватор. При помощи блока контроля устанавливается и контролируется величина тока электролиза.

С целью упрощения технологии изготовления, улучшения потребительских свойств и дизайна электроактиватора блок выпрямителя и блок визуального контроля могут быть смонтированы совместно со съемной жесткой перемычкой, выполненной в виде объемной рукоятки (на чертеже не показана).

Подготовка электроактиватора и его работа осуществляются следующим образом.

Емкости 1 и 2 заполняются водой, при этом между нижней стороной диафрагмы и закрытой внутренней камерой не должно образовываться воздушной полости. Затем емкости помещаются в подставку, устанавливается электроизолированная жесткая съемная перемычка 7. Уровень воды должен быть таким, чтобы закрывать большую часть анода 8.

После подключения устройства к электросети на анод подается (+) напряжения, на катод подается (-). Под действием электрического тока между анодом и катодом происходит электрообработка воды, образование газов и конвективное перемещение жидкости.

У катода образуются более нагретые слои жидкости, поднимаются вверх и замещаются холодной водой. В верхней емкости, образующей открытую внешнюю камеру, образуется кислая среда (анолит), в нижней емкости, образующей закрытую внутреннюю камеру, образуется щелочная среда (католит).

По данным статьи КТН Д.Иоффе (журнал ИР 9/83, с. 17), анолит представляет собой раствор водород-ионов (точнее, ионов оксония Н₃О⁺), устойчивый и непригодный для развития живых организмов.

Католит представляет собой нестабильный раствор гидроксильных ионов, который постепенно переходит в обычную воду 2OН-->H₂О+О+2е и некоторое время обладает бактерицидными свойствами за счет свободных электронов.

В соответствии с предложенным изобретением были изготовлены варианты электроактиваторов для разового приготовления католита и анолита по 0,1 и 0,15 литра каждого раствора.

Устройство электробезопасно, обладает улучшенными потребительскими свойствами, и при соответствующем выборе материала анода исключается выделение в воду токсичных компонентов.

С целью повышения компактности конструкции устройства блок визуального контроля 11 и блок выпрямителя 12 могут быть смонтированы совместно со съемной перемычкой 7.

Перечисленные выше бытовые электроактиваторы, обладающие несомненно полезными свойствами, несмотря на двадцатилетний срок когда-то широкой известности, не нашли применения и в настоящее время почти забыты. Это можно объяснить их низкими потребительскими свойствами, например прибор Кротова Л.И. имел объем 1,5-2 литра, неудобен и электроопасен в эксплуатации и для ежедневных гигиенических процедур мало пригоден.

Также существовало мнение о том, что католит устойчив, как и анолит, тогда как его полезные свойства проявляются лишь при достаточно быстром переходе католита в обычную воду. Кроме того, в устройствах не предусматривалось уменьшение или исключение выделения из анода токсичных компонентов, что снижало эффективность его полезного действия и, наоборот, приводило к вредным воздействиям.

Предложенное устройство является еще одним шагом к усовершенствованию бытовых электроактиваторов и будет способствовать внедрению этих приборов.

Формула изобретения

1. Бытовой электроактиватор воды, включающий верхнюю и нижнюю емкости, вставляемые друг в друга, анод, катод и полупроницаемую диафрагму между ними, отличающийся тем, что он снабжен выпрямителем переменного тока, совмещенного со схемой ограничителя тока, электроизолированной жесткой съемной перемычкой, электрическим выводом, контактирующим с контактом электроподводящей цепи, представляющим собой ступенчатую цилиндрическую деталь, скрепленную с торцом нижней емкости, штепселем и гнездом, расположенными эксцентрично оси емкостей, и блоком визуального контроля, причем анод выполнен в виде стержня, имеющего покрытие или изготовленного из материала, стойкого к электрохимическим реакциям, в нижней части верхней емкости закреплена диафрагма, которая, как и катод, может быть плоской или объемной, на одном конце электроизолированной жесткой съемной перемычки закреплен анод, на другом - штепсель, а гнездо и контакт электроподводящей цепи через блок визуального контроля и выпрямитель переменного тока подключены к электросети.

2. Бытовой электроактиватор воды по п.1, отличающийся тем, что блок выпрямителя и блок визуального контроля смонтированы совместно с электроизолированной жесткой съемной перемычкой, выполненной в виде рукоятки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2