СТАКАН ДЛЯ ДООЧИСТКИ И СТРУКТУРИРОВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (ВАРИАНТЫ)
VESSEL FOR DRINKING WATER POST-TREATMENT AND CONDITIONING (VERSIONS)

Изобретение относится к методам водоподготовки, доочистки и структурирования водопроводной, природной, искусственной воды, используемой в качестве питьевой, и может быть использовано в пищевой, фармацевтической промышленности, медицине. Данное устройство может быть использовано как в домашних условиях для очистки воды из городского водопровода, так и в экстремальных, походных условиях или аварийных ситуациях.
Способ водоподготовки и доочистки питьевой воды, включая непосредственно очистку от механических частиц, загрязняющих веществ, структурирование и активацию воды, и устройство для его осуществления основаны на идее осуществления всех указанных мероприятий в момент употребления воды для питья, что является физически обоснованным по следующим причинам:
1. Очищенная жидкость (вода) поступает непосредственно в организм человека, минуя промежуточные стадии взаимодействия ее с другими объектами, которые сами по себе могут быть загрязнены (например, грязная посуда).
-15
2. Структура воды, согласно многочисленным экспериментальным и теоретическим исследованиям, сохраняется в лучшем случае от 10 секунд (моментальная структура) до нескольких секунд (диффузионно-усредненная структура), поэтому говорить о наличии требуемой структуры питьевой воды можно лишь в том случае, если структурирование происходит в момент питья.
3. Активация жидкости, обусловленная намагничиванием, протеканием через минералы с высокой удельной поверхностью и другими физическими процессами, является максимальной в момент приготовления, совпадающий с употреблением.
В данном случае основное внимание уделяется разработке специальной емкости, предназначенной для питья, содержащей элементы, позволяющие проводить очистку, структурирование и активацию налитой в эту емкость воды или какой другой жидкости.
В качестве прототипов могут быть использованы следующие устройства [1, 2], основным отличием которых является то, что ни одно из них, используемых лишь как емкость для жидкости, не предназначено для водоподготовки, доочистки, структурирования и активации воды.
Так, например, известна "Кружка для холодных и горячих пищевых продуктов", состоящая из наружной с ручкой и внутренней емкостей, установленных одна в другую, с зазором между их стенками, отличающаяся тем, что обе емкости скреплены между собой герметичным замком, образованным посредством отбортовки, выполненной в верхней части внутренней емкости, и уплотнительной кромки с упорным буртиком, выполненных в верхней части наружной емкости, причем отбортовка внутренней емкости выполнена заподлицо с упорным буртиком наружной емкости, ручка наружной емкости выполнена в виде прикрепленной к ней верхним и нижним концами изогнутой пластины, прямолинейной в своей верхней части и вогнутой в средней и нижней частях, причем места изгиба выполнены скругленными, наружная емкость с ручкой выполнена из прозрачного пластического материала, внутренняя емкость выполнена из цветного или прозрачного пластического материала, между наружной и внутренней емкостями установлена вставка с цветным полиграфическим изображением [1].
Известно устройство "Кружка для напитков", содержащее крышку с затвором, снабженную для выхода жидкости отверстием, оснащенным носиком для питья, отличающееся тем, что затвор выполнен в виде поворотной крышки, носик для питья изготовлен в виде С-образного сквозного цилиндра, нижняя часть которого скошена под углом, а внутри кружки в ее верхней части, приближенной к ободку, установлен имеющий наклонную поверхность буртик, с возможностью взаимодействия его со скосом питьевого носика, приближенный по форме к отверстию для питья, превышающий его длину, по крайней мере, в два раза, в верхнем ободке кружки в четырех симметричных местах выполнены углубления под шарики, с возможностью облегчения поворота крышки, при этом кружка сформирована как одно целое из полиэтилентерефталата, снабжена элементами, сделанными из того же материала [2].
Помимо перечисленных устройств, рассматриваемых в качестве прототипов, известно достаточно много устройств, не относящихся к устройствам для питья, но используемых для очистки воды от загрязняющих веществ, и по этой причине также рассматриваемых в качестве аналогов. Эти устройства, содержащие в своем составе фильтровальные элементы, отличаются друг от друга сложностью конструкции, методами очистки, количеством используемых фильтров, их компонентным составом (см. например, [3-12]). В качестве наиболее близкого аналога может быть рассмотрено устройство "Система очистки питьевой воды "Минутка" [3].
Отличием перечисленных способов и устройств от заявляемого является то, что они не могут быть использованы для употребления питьевой воды в момент ее очистки, структурирования и активации, так как не предназначены для этого.
В качестве наполнителей для фильтровальных элементов используют полипропиленовую ткань [7], минеральную гранулированную крошку и активированное угольное волокно [8], модифицированный цеолит и активированный уголь, разделенные между собой слоем гравия [9], гидрофильный сорбент в виде гранулированного древесного угля, ионообменное волокно и листовой пористый материал [10], смесь гранулированного активированного угля из скорлупы кокосовых орехов и активированного углеродного волокна, микропористый полиэтилен, полотно нетканое из ионообменных волокон [11] и др.
Известно, что вода, контактирующая с твердым телом, приобретает особую структуру, отличную от структуры свободной воды, в частности, в ней образуются связанная (пограничная) вода в количестве, пропорциональном удельной поверхности контактирующего с водой вещества, а также возникают водные кластеры [13].
Известны методы, используемые для структурирования воды и получения водных кластеров, основанные на воздействии на воду излучением в дальнем инфракрасном диапазоне [14], пропускании горячего водного пара через магнитное поле и конденсации при температуре свыше 0°С с одновременным облучением светом в диапазоне от длинноволнового инфракрасного до ультрафиолетового [15].
Недостатком перечисленных способов является сложность конструкций используемых устройств.
Предложенное изобретение направлено на расширение арсенала технических средств, а именно, получение высокотехнологичных, экономически более выгодных и более простых устройств для очистки питьевой воды.
Задачей изобретения является возможность создания компактного, достаточно простого, но эффективного устройства, позволяющего проводить очистку воды, ее структурирование и активацию в момент потребления.
Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием.
Стакан Романова, изображенный на фиг.1, 2, 4 в разных ракурсах (фиг.1 - общий вид, фиг.2 - вид сбоку в разрезе, фиг.4 - вид сверху), представляет собой две емкости, вставленные одна в другую, скрепленные вверху, с прорезями для питья шириной 1-2 мм. Во внутренней емкости на дне имеются круглые или продолговатые отверстия, размером 1-2 мм, достаточные для протекания через них воды, но, в то же время способные задержать механические примеси в виде песчаных частичек и т.д. Дно внутренней емкости также может быть сделано из сетчатой пластины с размером ячеек 1-2 мм.
Стакан (вариант, фиг.3, 4) может быть изготовлен из цельной гофрированной трубы (из неподдающегося коррозии, нержавеющего, не содержащего вредных примесей материала - металла, пластика и др.) с плоским или немного вогнутым внутрь дном и открытым верхом, согнутой таким образом, что верхняя часть трубы загибается внутрь стакана, образуя внутреннюю стенку. Дно образующейся внутренней емкости вставное, для его изготовления может быть использована сетка или сетчатая пластина.
В широких местах внутренней стенки, находящихся между двумя сужениями, могут быть помещены сменные фильтры для предварительной (грубой) очистки воды, количество которых зависит от степени очистки.
В узких местах внешней стенки могут быть размещены съемные магнитные элементы круглой, полукруглой, квадратной прямоугольной формы, с отверстиями для соединения их между собой резиной или пружиной, предназначенные для активации коррекции питьевой воды, а также биологической коррекции человеческого организма [19].
Пространство между стенками внешней и внутренней емкостей заполнено фильтрующим материалом, состоящим из дробленого кварца, шунгита, минеральной гранулированной крошки, модифицированного цеолита, активированного угольного волокна, ионообменного волокна, полипропиленовой ткани, позволяющих проводить тонкую доочистку воды от содержащихся в ней примесей, а также ее структурирование. Подбор требуемых фильтрующих материалов зависит от преобладающих в питьевой воде загрязняющих веществ, характерных для данного населенного пункта или местности (региона) и может варьировать.
Способ использования устройства заключается в том, что предназначенная для питья вода наливается во внутреннюю емкость и через отверстия в днище и боках нижней части емкости протекает между стенками внутренней и внешней емкостей и очищается, проходя через один или несколько слоев фильтрующих материалов (в зависимости от типа и количества загрязняющих веществ, от которых требуется очистить воду).
11
5
17
8
21
10
29
14
41
20
2
6
2
6
2
100
2
184
2
380
Известно, что вода, контактирующая с поверхностью твердого тела, приобретает особую структуру, отличающуюся от структуры свободной (объемной) воды. В частности, в ней образуется пограничная вода, в количестве, пропорциональном удельной поверхности, могут возникать водные кластеры, различающиеся по количеству входящих в них молекул воды, например, HO, HO, HO, HO, НО [16], (HO), 6(НО), [17], (НО), (HO), (HO) [18] и др. На основе изучения водных кластеров в овощах, фруктах, а также в поливных водах, сделан вывод о различной кластерной структуре поливной воды и воды в биоматрицах овощей и фруктов, в результате чего поливная вода с отличающейся структурой хуже усваивается растениями [18].
Так как водные кластеры существуют в течение достаточно короткого времени (доли секунд) к моменту потребления человеком воды, структурированной подобным образом, ее структура разрушается, и организм человека вынужден заново структурировать получаемую им воду, "подгоняя" ее под структуру, существующую в биологических жидкостях и тканях, является важным максимально сократить время, проходящее между структуризацией и воды и ее поступлением в организм человека.
Контактируя с поверхностью фильтровальных материалов - дисперсных минералов или волокон с развитой удельной поверхностью вода приобретает структуру связанной (пограничной) воды, аналогичную водной фракции, частично присутствующей в клетках и биологических жидкостях человека, затем через отверстия (прорези) в верхней части стакана вода попадает непосредственно на слизистую оболочку рта и язык, поступая в человеческий организм именно с той приобретенной структурой, которая ближе по свойствам к биологическим жидкостям, нежели свободная (объемная) вода. В этом случае структурирование воды и ее потребление происходят практически одновременно. Магнитные элементы, прикрепленные к внешней стенке, воздействуют на протекающую между внутренних стенок воду, и, таким образом, омагничивают ее, повышая активность воды.
Использование вышеприведенного способа позволит осуществлять водоподготовку и доочистку питьевой воды непосредственно перед ее употреблением, и тем самым будет способствовать снижению вероятности попадания в организм человека вредных веществ, а также повысит полезность воды за счет ее структурирования и приближения к структуре водных фракций, существующих в биологических жидкостях и тканях человека.
Фиг.1. Стакан, общий вид: 1 - внешняя стенка, 2 - внутренняя стенка, 3 - пространство между стенок, заполненное фильтровальным материалом, 4 -прорези в верхней части стакана, предназначенные для питья.
Фиг.2. Стакан, вид сбоку в разрезе: 1 - внешняя стенка, 2 - внутренняя стенка, 3 - пространство между стенок, заполненное фильтровальным материалом, 4 - прорези в верхней части стакана для питья, 5 - прорези в днище внутренней емкости.
Фиг.3. Стакан (вариант), вид сбоку: 1 - внешняя стенка, 2 - внутренняя стенка, 3 - пространство между стенок, заполненное фильтровальным материалом, 4 - прорези в верхней части стакана для питья, 5 - прорези в днище внутренней емкости, 6 - сменные фильтры предварительной очистки, 7 - внешние съемные магнитные элементы, скрепленные между собой растягивающимися (резиновыми) нитями или металлическими спиралями.
Фиг.4. Стакан, вид сверху: 1 - внешняя стенка, 2 - внутренняя стенка, 4 -прорези в верхней части стакана для питья.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент RU № 73597 / Кружка для холодных и горячих пищевых продуктов // Деревцов Р.С.
2. Патент RU № 68465 / Кружка для напитков // Билалов Р.А., Тенькова А.Г.
3. Патент RU № 32295 / Система очистки питьевой воды "Минутка" // Баранов В.А., Савинков А.И., Савинков Р.И.
4. Патент RU № 706 / Устройство для очистки питьевой воды в бытовых условиях //Шибаев А. А., Шелков В.К., Бургов А.В., Олонцев В.Ф., Мамонов О.В.
5. Патент RU № 75652 /Установка для дополнительной очистки и обеззараживания воды //Степанов A.M., Соколовская Е.Н., Соколовская Е.К., Соколовский А.К.
6. Патент RU № 67981 / Водоочиститель бытовой для получения питьевой воды //Засименко В.В., Захарчук М.В., Засименко Б.В.
7. Патент RU № 78789 U1, C02F 1/46, 2008. Устройство для электрохимической очистки питьевой воды // Еделькин A.M., Ермаков А.Г., Шендерова Н.Ф.
8. Патент RU № 30616 / Фильтр для очистки питьевой воды // Вачнадзе В.Д., Малоземов В.В.
9. Патент RU 54810 / Фильтр для очистки питьевой воды // Скипин И.Г.
10. Патент RU № 46676 / Фильтр бытовой для очистки питьевой воды // Кравченко В.В., Третяк Ф.С., Митекин В.В., Байчурин Р.Г.
11. Патент RU № 7892 / Фильтрующий модуль и фильтр для очистки жидкости // Русинов Г.Д.
12. Патент RU № 13207 / Устройство очистки питьевой воды // Брайнес А.С., Боднар B.C., Ионов Б.В., Кичанов Г.Н.
13. Активированные жидкости, электромагнитные поля и фликкер-шум. Их применение в медицине, и сельском хозяйстве / О.А.Пасько, А.В.Семенов, Г.В.Смирнов, Д.Г.Смирнов. Томск: Томск, гос.ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. 410 с.
14. Patent USA № 5965007 / Water and method for processing thereof // Uzawa; Masakazu (Tokyo, JP)
15. Patent USA № 5711950 / Microclustered Water // Lorenzen; Lee H.
16. Домрачеев Г.А., Селивановский Д.А., Домрачева Е.Г. и др. Роль нейтральных дефектов с структурной химии жидкой воды // Журн. Структурной химии. 2004. Т.45. №4. С.670-677.
17.Петросян В.И. Резонансное излучение воды в радиодиапазоне // Письма в ЖТФ, 2005. Т. 31. Вып.23. С.29-33.
18. Зубов А.В., Зубов К.В., Зубов В.А. Исследование распределения кластеров воды в овощах, фруктах, и природных водах, используемых для орошения, методом спектроскопии мерцаний в шумах. // Биофизика. 2007. Т. 52. Вып.4. С.585-592.
19. Патент RU № 2147446 C1 A61N 1/18, А61Н 39/04 1998. / Биологический корректор // Семенов А.В., Вилисов А.А., Дамбаев Г.Ц., Пасько О.А.