УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ

1. Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области электрохимической обработки воды и водных растворов для получения растворов с заданными параметрами.
Получаемые растворы могут применяться в сельском хозяйстве для обработки семян, полива растений, борьбы с вредителями, повышения привеса животных и их лечения, в быту для обеззараживания воды, дезинфекции помещений, белья, мебели, в медицине для получения лечебных, дезинфицирующих, стерилизующих и моющих растворов.
2. Уровень техники
Известно переносное устройство для электрохимической обработки жидкости, содержащее емкость с обрабатываемой водой и крышку, выполненную в виде цилиндрического приспособления, погруженного в емкость с жидкостью, анод, катод, разделенные диафрагмой с образованием внутренней, изолированной и внешней камер, анод выполнен перфорированным и расположен в нижней части внутренней изолированной камеры над диафрагмой, рабочие поверхности электродов и диафрагма выполнены в виде усеченных конусов с углом 60-120°, при этом катод установлен с возможностью перемещения по высоте, а анод может быть выполнен из стержня в виде кольца или спирали (А.с. СССР №16118881, Кл. С02F 1/46, 1990 г.).
Недостатком данного устройства являются сложность конструкции, монтажа и демонтажа при регенерации или замене диафрагмы.
7
Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому, принятому в качестве прототипа, является переносное устройство, включающее цилиндрическую емкость с крышкой, приспособление для крепления диафрагмы с установленной в нем конусообразной диафрагмой, выполненной в виде двух вставленных один в другой конусообразных стаканов из диэлектрического материала с перфорированными боковыми поверхностями по высоте равных высоте емкости, на дне емкости выполнено гнездо, в котором с помощью прокладок закреплен внешний стакан, диафрагма размещена на внутренней поверхности внешнего стакана и прижата к ней внутренним стаканом, электроды выполнены цилиндрическими коаксиальными и закреплены на крышке, при этом при закрытой крышке один из электродов размещен в стакане, а другой вне его, крышка выполнена с полостью в которой размещен источник питания, перфорация стаканов составляет 45-55% от их боковых поверхностей и выполнена соосно, на крышке в местах соприкосновения со стенками емкости установлены контактные механизмы, снабженные пружиной и выключателем источника электропитания (RU №2040479, М. Кл. С02F 1/46, 1992 г.).
Недостатками прототипа являются опасность поражения электрическим током при эксплуатации, из-за проникновения паров жидкости в крышку, где размещен источник питания, очень быстрый выход из строя диафрагмы в процессе эксплуатации, невозможность непосредственно контролировать процесс электролиза и сложность конструкции.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции, увеличение срока службы диафрагмы, а так же повышение безопасности при эксплуатации.
3. Раскрытие полезной модели
Поставленная задача обеспечивается тем, что устройство для электрохимической обработки жидкости содержит цилиндрическую емкость с
крышкой, приспособление для крепления диафрагмы, выполненное в виде двух вставленных один в другой конусообразных стаканов из диэлектрического материала с перфорированными боковыми поверхностями с высотой, меньшей высоты емкости на 5-15 мм, на дне емкости выполнен кольцеобразный выступ, в который ставится внешний стакан, диафрагма размещена между стаканами, минусовые электроды выполнены в виде плоских пластин расположенных друг напротив друга, плюсовой электрод выполнен из графита в виде бруска прямоугольного сечения и расположен между минусовыми электродами, электроды закреплены на диэлектрической пластине, на которой размещен источник электропитания.
Площадь перфорации стаканов составляет 15-40% от площади боковых поверхностей.
Перфорация стаканов выполнена в виде трех рядов прямоугольных или круглых отверстий с шириной (диаметром) 1-3 мм, расположенных равномерно по всей поверхности стаканов и выполненных соосно.
Внешний стакан имеет пазы, а внутренний стакан - выступы, которые совпадают при сборке с пазами.
Емкость выполнена из прозрачного материала.
К одной из боковых поверхностей крепится магнит.
К съемной крышке крепится диэлектрическая пластина, на которой установлены источник питания с микросхемой, реагирующей на изменение магнитного поля и обеспечивающей бесконтактное управление подачей питающего напряжения.
4. Краткое описание чертежей
На прилагаемой фигуре представлено устройство в разрезе.
Устройство содержит съемную крышку 1, источник электропитания 2 и датчик магнитного поля 3. К съемной крышке 1 крепится диэлектрическая пластина 4, а магнит 5 крепится к корпусу 6, выполненному из прозрачного диэлектрического кислото-щелочеустойчивого материала. На диэлектрической пластине 4 закреплены анод 7, размещенный по вертикальной оси конической
емкости с выступом 8 и два плоских катода 9. За внешним стаканом 10, выполненным из диэлектрического кислото-щелочеустойчивого материала, перфорированным по всей поверхности, причем перфорация выполнена соосно и представляет из себя три ряда прямоугольных отверстий, между которыми зажата пористая диафрагма 11 из целлофана или бумаги, закрепляемая приспособлением для крепления диафрагмы - внутренним стаканом 12, установленным на кольцевом выступе 13 корпуса 6. 14 - светодиод, регистрирующий наличие напряжения в устройстве.
Площадь перфорации стаканов составляет 15-40% от площади боковых поверхностей (при меньших значениях перфорация быстро забивается отложениями солей, при больших - уменьшается эффект обработки жидкости.
Перфорация стаканов выполнена в виде трех рядов прямоугольных или круглых отверстий с шириной (диаметром) 1-3 мм, расположенных равномерно по всей поверхности стаканов и выполненных соосно.
Внешний стакан имеет пазы, а внутренний стакан - выступы, которые совпадают при сборке с пазами.
Емкость выполнена из прозрачного материала.
К одной из боковых поверхностей крепится магнит. К съемной крышке крепится диэлектрическая пластина, на которой установлены источник питания с микросхемой, реагирующей на изменение магнитного поля и обеспечивающей бесконтактное управление подачей питающего напряжения.
Катод устройства выполнен в виде двух плоских пластин из нержавеющей стали расположенных у противоположенных стенок емкости и жестко закрепленных на диэлектрической пластине, размер которой равен внутреннему размеру съемной крышки. Анод выполнен в виде квадратного стержня из графита, расположен в центре емкости и жестко закреплен в центре диэлектрической пластины. Анод расположен так, что его боковые плоскости параллельны плоским катодам. При собранном устройстве анод располагается внутри приспособления для крепления диафрагмы, а два плоских катода
снаружи, причем в крышке емкости закреплена диэлектрическая пластина на которой расположен источник питания. Плюс и минус источника питания соединены соответственно с анодом и двумя катодами. В устройстве установлено приспособление для отключения источника питания от электрической сети при поднимании крышки. Приспособление состоит из закрепленного на внутренней стороне прозрачной емкости магнита и датчика магнитного поля, установленного на диэлектрической пластине. В качестве датчика магнитного поля может быть использован геркон, микросхема или иное устройство, реагирующее на изменение магнитного поля.
5. Осуществление полезной модели
Устройство работает следующим образом. Собирается приспособление для крепления диафрагмы и устанавливается в прозрачную емкость 6 в кольцевой выступ 13. Внутренний стакан 12 заполняется водой или водным раствором, после чего емкость 6 так же заполняется водой или водным раствором. Съемная крышка 1 надевается на емкость 6 при этом анод 7 оказывается опущен во внутренний стакан 12, а катоды 9 в емкость 6. Крышка 1 полностью закрывает емкость 6 и прикосновение к электродам становится невозможным. Магнит 5 располагается напротив датчика 3, на источник питания 2 подается питающее напряжение и загорается светодиод 14, который показывает, что на устройство подано напряжение. Диэлектрическая пластина 4, закрепленная на крышке 1, загерметизирована, магнит 5 и датчик 3 обеспечивают бесконтактное управление подачей питающего напряжения на источник питания 2. В процессе электролиза пары жидкости не могут проникнуть во внутреннюю полость крышки 1, где расположен источник питания, что исключает возможность короткого замыкания и подачи напряжения на электроды после снятия крышки 1 с емкости 6. В процессе электролиза во внутреннем стакане 12 образуется анолит, а в емкости 6 католит. В зависимости от времени работы устройства и концентрации электролита в исходном растворе получают анолит и католит нужной концентрации и свойств. После поднятия крышки 1 датчик 3 отключает
источник питания 2 и светодиод 14 гаснет. Из емкости 6 вынимается приспособление для крепления диафрагмы и полученные анолит и католит переливаются в емкости для дальнейшего использования.
Технические результаты заявленного предложения заключаются в упрощении конструкции, увеличении срока службы диафрагмы, а также в повышении безопасности при эксплуатации устройства.