ИОНАТОР ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ИОНАМИ СЕРЕБРА ИЛИ МЕДИ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЕРЕБРЯНЫХ ИЛИ МЕДНЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

Полезная модель относится к асептической технике и может быть использована в медицинских и бытовых целях.
В настоящее время наиболее эффективным средством обеззараживания питьевой воды являются электролитические растворы серебра (меди), которые образуются за счет растворения серебра (меди) в воде под воздействием постоянного тока. Аппаратура для получения электролитического раствора серебра (меди) в воде получила название ионатор.
Основными частями ионатора являются электродозирующее устройство и электроды. Электродозирующее устройство ионаторов, питающихся переменным током, состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя, вольтметра и миллиамперметра постоянного тока, а также реостата для регулирования силы тока, и других приборов, автоматизирующих процесс. Могут быть использованы также автономные источники питания: аккумуляторы, химические батареи и др. Электродная часть ионатора состоит из пары серебряных (медных) электродов.
Для обеззараживания воды применяются химически чистое серебро(медь) 99,99 пробы.
Начало выпуска ионаторов серебра относится к 1937 году, когда в соответствии с запросами промышленных предприятий механические мастерские Академии наук Украинской ССР выпустили небольшую партию первых отечественных ионаторов. С 1939 года в г.Киеве было налажено заводское производство стационарных ионаторов ЛК-21, ЛК-22,
переносных ЛК-25 и дорожных ЛК-26. С 1967 года Киевский опытно-экспериментальный завод медприборов и оборудования начинает серийный выпуск ионаторов ЛК-28, предназначенных для установки на судах морского флота, и ионаторов ЛК-30 для плавательных бассейнов, заводов безалкогольных напитков. В 1970 году разработаны модели бытовых ионаторов ЛК-31 и ЛК-32, выпускаемых Мелитопольским компрессорным заводом. Указанные модели ионаторов постоянно усовершенствовались, в основном за счет улучшения электрических схем ионаторов. Так, в 1986 году институтом коллоидной химии воды АН УССР разработан бытовой ионатор ЛК-29. Его электрическая схема рассчитана таким образом, что ток через электроды поддерживается неизменным при изменяющейся проводимости межэлектродного промежутка. Это достигается с помощью электронного стабилизатора тока, поддерживающего ток электролиза на уровне 10 ма. Промышленный выпуск ионатора ЛК-29 был налажен на Сумском заводе электронных микроскопов. Для обеззараживания питьевой воды в условиях полета космических кораблей был разработан ионатор ЛК-33 с. Этот прибор состоит из проточного электролизера с серебряными электродами и блока питания, подключаемого к бортовой сети постоянного тока. Ионатор ЛК-33 с обеспечивает обработку 30 л/ч воды дозой серебра 0,1-0,2 мг/л, при этом работает надежно длительное время как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Ресурс серебряных электродов достаточен для обработки 7500 л воды.
Среди зарубежных ионаторов известны ионаторы системы «Cuma-Sina», выпускаемые германской фирмой «Angelmi Werken» для установки на небольших водопроводах; ионаторы фирмы «Comega» (Франция) типа «Elektro Agroligene» и «Combine», ионаторы типа ZUV (Чехословакия), бытовые «Colloidal silver generator», выпускаемые в США. В последнее время некоторые американские фирмы специализируются также на выпуске медных ионаторов.
Общим недостатком всех известных ионаторов является отсутствие в схеме прибора (тестера), позволяющего визуально контролировать концентрации электролитических растворов.
В качестве прототипа может быть принят ионатор по патенту на полезную модель №37086 с приоритетом от 29 декабря 2003 года, содержащий электродозирующее устройство, где предусмотрена развязка по току, обеспечивающая безопасность работы ионатора, стабилизация тока и смена полярности, индикация процесса растворения, имеющее таймер, стабилизатор концентрации ионов в заданном объеме питьевой воды и электроды из химически чистого серебра, выполненные идентичными по форме и размерам, расположенные параллельно друг другу, отличающийся тем, что электроды выполнены преимущественно треугольной формы и перфорированы круглыми отверстиями, заключены в диэлектрическую кассету аналогичной формы и перфорации, при этом кассета снабжена ручкой, выполненной за одно целое с кассетой, и имеет вид «ложки» для принудительного отделения ионов серебра с электродов путем помешивания воды на всем протяжении электролитического процесса.
Недостатком прототипа является отсутствие в схеме прибора (тестера), позволяющего визуально контролировать концентрацию электролитического раствора, а следовательно сужающий функциональные возможности ионатора, для приготовления растворов различной концентрации.
Задачей, на решение которой направлена настоящая заявка на предлагаемую полезную модель, является обеспечение визуального контроля за количеством растворенного серебра (меди) в электролитическом растворе.
Согласно техническому решению, изложенному в заявке на полезную модель, поставленная задача решается новой конструкцией - устройством,
снабженным электронным прибором (тестером), вмонтированным в электродную часть ионатора и запитанным через сопротивление от источника питания.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где показан общий вид бытового ионатора серебра(меди).
Ионатор содержит электродозирующее устройство 1, кассету с ручкой 2, с установленными в ней электродами 3, и электронным прибором (тестером) 4, содержащим: жидкокристаллический дисплей 5, автономный источник питания 6, неполярный светодиод 7, переключатель полярности 8, переключатель питания 9, кнопку пуска тестера 10, монтажную плату 11, соединительный шнур 12 с разъемом 13. Электронная часть кассеты смонтирована на монтажной плате 11 и залита полиэтиленом. Батарея вставлена в специальный держатель (два полиэтиленовых колпачка 14, две пружинки-контакты 15).
Электродозирующее устройство 1 содержит тумблер переключения объема обрабатываемой воды 16, переключатель "I-питьевая вода - II серебряный водный раствор" 17, светодиод 18, кнопку «пуск таймера» 19, кнопку «стоп» 20.
Питьевая вода обрабатывается с применением электродозирующего устройства, а серебряные водные растворы готовятся как с применением электродозирующего устройства, так и автономно.
Устройство работает следующим образом. Для получения питьевой воды обработанной серебром (0,05 мг/л), необходимо набрать воду в соответствующую посуду (3 л, 6 л, 12 л). Установить переключатель 17 в положение «I - питьевая вода», а тумблер 16 установить на соответствующий объем воды (3 л, 6 л, 12 л). Электродозирующее устройство включить в сеть, нажать кнопку пуска-тестера 10, (при этом на дисплее высветится индикация 0,000), опустить кассету в воду и нажать кнопку «пуск таймера» 19, при этом загорится светодиод 7 (красным цветом, а при изменении
полярности зеленым цветом), это означает, что прибор работает. На два серебряных электрода 3, погруженных в воду, подается постоянный ток 10 ма, под действием которого анод растворяется, переводя в воду ионы серебра (катод не растворяется). Для принудительного отделения ионов с анода необходимо помешивание раствора «ложкой». С момента подачи тока в цепь начинает работать электронный прибор (тестер) 4. На жидкокристаллическом дисплее 5 высвечивается первоначально отсчет 0,000, а затем ежесекундно промежуточные отсчеты. После отключения таймера процесс растворения прекращается, при этом на дисплее высве-тится конечный отсчет - количество растворенного серебра (3 л×0,05 мг/л=0,15 мг). Для приготовления серебряных водных растворов (растворы выше концентрации 0,05 мг/л), для примера 10 мг/литр, в объеме воды 1 литр необходимо тумблер 17 установить в положение «II - серебряный водный раствор» (таймер в этом положении отключается принудительно), электродозирующее устройство 1 включить в сеть. Нажать кнопку «пуск-тестера» 10 (на дисплее высветится индикация 0,000), опустить «ложку» в выбранный объем, нажать кнопку 19 «Пуск таймера». Загорится неполярный светодиод 7, процесс растворения пошел. По достижении тестером заданного значения растворенного серебра 10 мг необходимо выключить электродозирующее устройство 1 кнопкой 20 «стоп».
При производстве растворения в автономном режиме по достижению тестером заданного значения растворенного серебра 10 мг достаточно вынуть «ложку» из воды, процесс растворения прекратится. Необходимо через каждые 5 минут менять полярность электродов переключателем 8 для обеспечения равномерного износа электродов 3.
Для получения медных водных растворов электроды изготавливаются из меди 99,99 пробы.
В силу того, что в любое время можно визуально определить количество растворенного серебра (меди) и прекратить процесс по
достижении заданного значения, повышается функциональные возможности прибора.