Переносное устройство для электрохимической обработки жидкости

Область техники
Полезная модель относится к области прикладной электрохимии, в частности к переносным устройствам для электрохимической обработки воды с целью направленного изменения ее свойств, и может быть использована широким кругом потребителей.
Уровень техники
Известен прибор для электрохимической обработки воды, раскрытый в патенте РФ на полезную модель № 173204 (дата публикации 16.08.2017, МПК C02F1/461, C25B 9/08). Известный прибор содержит емкость для обрабатываемой воды, электродно-диафрагменный блок, включающий как минимум одну проточную электрохимическую ячейку с проницаемой диафрагмой, разделяющей межэлектродное пространство на электродные камеры. При этом емкость для обрабатываемой воды соединена с электродно-диафрагменным блоком через перекачивающее устройство, вход которого соединен с выходом емкости для обрабатываемой воды, а выход - с входом как минимум одной из электродных камер.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности обеспечить эффективную регулировку объема воды каждого типа в зависимости от предпочтений пользователя.
Известно устройство для электрохимической обработки воды, раскрытое в патенте РФ на полезную модель №196322 (опубл. 25.02.2020, МПК C02F1/461, C25B 9/08). Известное устройство содержит емкость для обрабатываемой воды, проточный электрохимический реактор с двумя электродными камерами, разделенными проницаемой диафрагмой. Емкость для обрабатываемой воды соединена с электродными камерами через трубку для подачи воды и насос. Устройство позволяет получить кислотный раствор анолита и щелочной раствор католита.
Однако известное устройство не позволяет получить раствор анолита с нейтральной кислотностью.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в расширении ассортимента средств для электрохимической обработки воды.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в получении анолита с нейтральной кислотностью.
Полезная модель раскрывает переносное устройство для электрохимической обработки жидкости, содержащее емкость для обрабатываемой жидкости, насос и проточный электрохимический реактор с двумя электродными камерами, разделенными диафрагмой на анодную и катодную камеры. В отличие от прототипа, емкость для обрабатываемой жидкости соединена через трубку и насос с входом катодной камеры электрохимического реактора, выход которой соединен трубкой с входом анодной камеры, снабженной узлом для выхода обработанной жидкости, при этом все части устройства соединены неразборными соединениями и смонтированы на общей платформе.
В частности, узел для выхода обработанной жидкости снабжен обратным клапаном.
В частности, диафрагма электрохимического реактора выполнена проницаемой.
Настоящая полезная модель раскрывает устройство, составные части которого сопряжены или соединены на предприятии-изготовителе. Предпочтительно части устройства соединены неразборными соединениями и смонтированы на общей для них опорной плоскости, например, платформе. Это позволяет создавать мобильные, переносные изделия, предназначенные для применения в быту или на производствах разного масштаба. Емкость для обрабатываемой жидкости может быть представлена баком, соединенным с платформой неразъемным соединением, например, склеиванием. Насос, в частности, может быть скрыт внутри платформы либо смонтирован на ее поверхности. Электрохимический реактор может быть соединен с платформой неразъемным соединением, например, склеиванием, либо может быть смонтирован на платформе при помощи разъемных соединений, например, крепежными элементами. Упомянутые узлы соединены между собой трубками для движения жидкой среды. Полученная в результате работы устройства жидкость может быть слита пользователем в произвольный сосуд, например, кружку или стакан. Для удобства эксплуатации изделие, созданное в соответствии с полезной моделью, может иметь относительно небольшие габариты, позволяющие использовать его на кухне, ванной комнате, жилом помещении. Устройство поставляется пользователю в сборе и не требует дополнительных операций по сборке или разборке. Относительное положение составных частей, их соединения и сопряжения приводят к получению законченного самостоятельного устройства, в котором составные части лишены определенного числа степеней свободы. Исключение отдельных узлов из конструкции заявленного устройства, приводит к утрате функциональности и возможности использования по назначению в качестве устройства для электрохимической обработки жидкости. Из этого следует, что полезная модель обладает конструктивным и функциональным единством, то есть раскрывает техническое решение, относящееся к устройству.
Анализ сведений из уровня техники показал, что настоящая полезная модель охарактеризована существенными признаками, совокупность которых является неизвестной из патентной и научно-технической литературы. Это свидетельствует в пользу соответствия полезной модели условию патентоспособности «Новизна».
Настоящая полезная модель создана в соответствии с законами природы и знаниями современной науки о них. Это свидетельствует в пользу соответствия полезной модели условию патентоспособности «Промышленная применимость».
Настоящая полезная модель проиллюстрирована одной фигурой, на которой представлена схема устройства для электрохимической обработки жидкости.
Осуществление полезной модели
Устройство для электрохимической обработки воды содержит емкость 1 для обрабатываемой воды и проточный электрохимический реактор 2. Емкость 1 и реактор 2 соединены перекачивающим контуром, который включает трубку для подачи жидкости 3 и насос 4. Анодная и катодная камеры 5 и 6 разделены диафрагмой 7. Диафрагма может быть выполнена проницаемой для молекул газа, но непроницаемой для молекул жидкости. Выход катодной камеры 6 соединен трубкой 8 с входом анодной камеры 5. Узел для выхода обработанной жидкости снабжен обратным клапаном 9.
Работа устройства иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Емкость 1 предварительно заполняют жидкостью. В качестве жидкости выступает водопроводная вода, содержащая растворенные минеральные вещества, в частности, поваренная соль. Упомянутая жидкость при помощи насоса 4 перемещается в катодную камеру 6 реактора 2 по трубке 3. Из камеры 6 жидкость далее попадает в анодную камеру 5 через трубку 8. Одновременно с этим на анод и катод реактора 2 подается напряжение. За счет этого поступающий в реактор 2 поток жидкости подвергаются химической реакции электролиза. В катодной камере в результате электролиза из содержащейся в жидкости воды выделяются ионы водорода с получением щелочного раствора воды, насыщенной ионами водорода (католит). Характеристики католита: pH 10, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) -1000 мВ. В анодной камере, соответственно, выделяются ионы кислорода и ионы OH с получением раствора воды, насыщенной ионами кислорода (анолит). Характеристики анолита: pH 2, ОВП +1000 мВ. Далее объем полученного католита в камере 6 замещается вновь поступающим потоком жидкости из емкости 1, а католит смешивается с анолитом, полученным в камере 5. При этом электролизу подвергается как вновь поступающая в камеру 6 жидкость, так и католит, перемещенный в камеру 5. Помимо этого в анодной камере в результате реакции образуются ионы минеральных веществ, в частности, ионы активного хлора в сравнительно небольшом количестве. Щелочной католит окисляется в анодной камере, за счет чего раствор анолита становится нейтральным. Нейтральный раствор анолита с ионами активного хлора выдается пользователю через узел для выхода жидкости. Характеристики нейтрального раствора анолита: pH 7, ОВП +1000 мВ.
Пример 2. В качестве жидкости выступает водный раствор поваренной соли. За счет реакции электролиза образуется католит и анолит, которые смешиваются в анодной камере за счет замещения масс жидкости в катодной камере вновь поступающими потоками из емкости 1. Характеристики католита: pH 10, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) -1000 мВ. Характеристики анолита: pH 2, ОВП +1000 мВ. Щелочной раствор католита окисляется в анодной камере, за счет чего становится нейтральным. Помимо этого, в анодной камере в результате электролиза из поваренной соли выделяются ионы активного хлора. Нейтральный раствор анолита с ионами активного хлора выдается пользователю через узел для выхода жидкости.
Нейтральный анолит с кислотностью pH=7 и растворенным в нем активным хлором показан для внутреннего и наружного применения в качестве профилактического средства при вирусных или микробных инфекциях. Образующиеся в результате электролиза ионы активного хлора выступают в качестве обеззараживающего средства. При этом нейтральная среда раствора позволяет исключить изменение кислотно-щелочного баланса в организме, изменение микрофлоры кишечника, попадания щелочной среды на кожу.
Таким образом, за счет недорогого и простого конструктивного улучшения устройство для электрохимической обработки жидкости позволяет получать нейтральный раствор кислородной воды (анолита) с ионами минеральных веществ, оказывающих благотворное влияние на организм человека.