Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОЙ АКТИВАЦИИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам для активации жидкостей, представляющих собой воду и водные растворы, и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови. Направлено на повышение эффективности обработки жидкости, получение жидкости с заданными свойствами, а также перевода в термодинамически неравновесное (активированное) состояние, характеризующееся повышенной физико-химической активностью, без изменения химического состава активированной жидкости.

Известно устройство для электрохимической обработки жидкостей (В.М. Бахир. Электрохимическая активация. - М.: ВНИИИМТ, 1992, ч. 1, с. 233-237), содержащее анод и катод, размещенные в электрохимически активируемой жидкости и разделенные между собой полупроницаемой диафрагмой. Это устройство позволяет получать жидкости с заданным составом и свойствами (в частности, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), микрокластерная структура), но имеет недостаток, состоящий в том, что в процессе активации происходит изменение химического состава контактно активируемой жидкости и газовыделение за счет контакта с поверхностью электродов.

Известно устройство для бесконтактной активации жидкости - физиологического раствора путем воздействия магнитным полем, УФО, лазером, причем для повышения степени активации дополнительно применяют генератор акустических импульсов (Б.И. Киселев, а.с. СССР 1827274 A1, A61N 5/06, 1992 г. ). Оно позволяет активировать жидкость без изменения ее химического состава. По мнению автора, при бесконтактном воздействии на жидкости известными в физике полями в жидкостях возникает и может существовать определенное время вторичное стимулированное излучение в связи с распадом крупных кластеров жидкости с малыми числами Дебая на мелкие (электрически активные) микрокластеры (из двух или трех диполей) с большими числами Дебая и повышенной реакционной способностью, что подтверждают данные электронного парамагнитного резонанса (Б.И. Киселев. Метод адаптивного лечения, вып. 1. - С.-Петербург, 1997). Устройство для бесконтактной активации жидкости нашло широкое применение в медицине при лечении многих заболеваний - сердечно-сосудистых, трофических язв, компрессионных переломов и ВИЧ-инфекции ("Медицинская газета" 19, 1993).

Недостатком данного устройства является сложность технического воплощения.

Известно также устройство для бесконтактной активации жидкостей, предложенное В.М. Бахиром (В.И. Прилуцкий, В.М. Бахир. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия. - М.: ВНИИИМТ АО НПО "Экран", 1997, с. 67-74). Устройство содержит электроды - анод и катод, разделенные диафрагмой и размещенные в электрохимически активируемой (ЭХА) жидкости. При этом емкость для бесконтактно активируемой (БКА) жидкости помещается в ЭХА жидкость либо между катодом и диафрагмой, либо между анодом и диафрагмой. Данное устройство позволяет активировать жидкость (изменять ОВП, структуру жидкости) без изменения ее химического состава.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции из-за присутствия диафрагмы и образования застойных зон в ЭХА жидкости, а также низкий кпд установки.

Само явление бесконтактной электрохимической активации жидкости было предсказано теоретически в 1982 г. И.Л. Герловиным (И.Л. Горловин. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. - Л.: Энергоатомиздат, 1990, с. 432) и экспериментально подтверждено В.М. Бахиром в 1992 г. Бесконтактную активацию жидкости И.Л. Герловин объяснил на основе теории фундаментального поля, базирующейся на рождении и уничтожении элементарных частиц вакуума. Эти частицы, по его мнению, ответственны за процесс бесконтактной активации, который, с его точки зрения, возможен только при наличии диафрагмы между анодом и катодом. Однако в дальнейшем было показано, что возможна бесконтактная активация жидкости и в отсутствие диафрагмы в устройстве для электрохимической активации.

Известно устройство, содержащее емкость для ЭХА жидкости с размещенными в ней электродами без диафрагмы и емкость с тонкой стенкой для БКА жидкости, помещаемую в емкость для ЭХА жидкости (Широносов В.Г., Широносов Е.В. Опыты по бесконтактной электрохимической активации воды. - II международный симпозиум "Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности". ч. 1. - М., 1999. с. 66-68) - прототип. Авторами данного устройства экспериментально обнаружено, что бесконтактная активация жидкости происходит не только в полостях между электродами и диафрагмой, но и по всему объему ЭХА жидкости, в том числе при отсутствии диафрагмы. Обнаруженные эффекты авторами объясняются следующим образом. Аномальные свойства бесконтактной активации обусловлены возникновением устойчивых высокоэнергетических резонансных систем из осциллирующих "диполей" воды (ионов, молекул, ОН^- и т.п.) вблизи анода и катода (микрокластеров). В статике такие системы из диполей неустойчивы (эффект коллапса), но в динамике, при резонансе, проявляется эффект динамической стабилизации неустойчивых состояний. Переменное электромагнитное поле от двух синхронно-осциллирующих диполей (СОД) имеет узкий спектр частот (резонансный эффект) и убывает пропорционально 1/r⁴, где r - расстояние между БКА жидкостью и ЭХА жидкостью, т.е. толщина стенки между ними. Максимум спектра скорее всего приходится на диапазон СВЧ, т.к. для ОН^- характерные частоты вращательных переходов равны около 2 ГГц (длина волны λ_o=18 см). Поэтому бесконтактная активация может происходить только через тонкие стенки, на близких расстояниях от СОД и существенно зависит от спектральных свойств материала перегородки. Дополнительно проведенные опыты по нетепловому влиянию СВЧ-поля (2,4 ГГц) подтвердили данное объяснение.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность (кпд) обработки жидкости, а также ограниченные эксплуатационные возможности устройства. Кроме того, при больших объемах обрабатываемой жидкости возрастает сложность устройства за счет роста объема и габаритов устройства для ЭХА жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для бесконтактной активации жидкости, содержащее емкость для электрохимически активируемой жидкости с размещенными в ней электродами и емкость для бесконтактно активируемой жидкости, при этом емкость для электрохимически активируемой жидкости выполнена с тонкой стенкой и размещена в емкости для бесконтактно активируемой жидкости (см. Патент RU на изобретение №2194017, кл. C02F 1/46, 2002).

Недостатком этого устройства явяется его сложность, сравнительно низкая эффективность обработки жидкости в емкости ЭХА.

Техническим результатом предлагаемого изобретения яаляется упрощение конструкции, уменьшение габаритов, повышение эффективности обработки жидкости и расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Поставленный технический результат достигается тем, что предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструкции, повышение эффективности обработки жидкости и расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для бесконтактной активации жидкости выполнено в виде металлической трубки с глухим и открытым концами с размещенным в ней изолированным проводом, неизолированный конец которого жестко закреплен на глухом конце трубки, на открытом конце трубки жестко закреплен неизолированный конец второго провода, сама трубка и выводы изолированных концов проводов покрыты электроизоляционным материалом, вторые неизолированные концы изолированных проводов на время активации подключаются к источнику постоянного тока.

Изобретение поясняется чертежом, где показано устройство для бесконтактной активации жидкости, налитой в емкость, выполнено в виде металлической трубки 1 с глухим 2 и открытым 3 концами с размещенным в ней изолированным проводом 4, неизолированный конец которого жестко закреплен на глухом конце трубки 1, на другом открытом конце 3 трубки 1 закреплен неизолированным концом второй изолированный провод 5. Благодаря этому обеспечивается протекание тока по всему объему трубки 1, обеспечивая равномерность создаваемого электрического поля. Сама трубка 1 и выводы изолированных проводов 2 и 3 покрыты электроизоляционным материалом, нейтральным к действию активируемой жидкости. Внутренний объем трубки 1 для обеспечения жесткости конструкции залит самотвердеющей массой, например эпоксидным клеем (клей на чертеже показан штриховкой электроизоляционного материала). Вторые неизолированные концы изолированных проводов 4 и 5 на время активации подключаются к источнику постоянного тока (источник постоянного тока на чертеже не показан).

Устройство для активации жидкости, налитой в емкость, работает следующим образом.

Для активации жидкости ее заливают в какую-либо емкость (на чертеже емкость не показана). В емкость устанавливают предлагаемое устройство, вторые концы его проводов 4 и 5 подключают к источнику постоянного тока. В результате чего обеспечивается бесконтактная активация обрабатываемой жидкости.

Степень активации - степень изменения ОВП и pH - определяется, как и в прототипе, силой тока и временем его воздействия на активируемую жидкость, в каждом конкретном случае экспериментально - в зависимости от типа жидкости и ее объема.

При активации 30 минут при пропускании тока через устройство, равного 5 А, получены следующие результаты (параметры по времени и току выбраны в соответствии с испытаниями устройства-прототипа).

Простота конструкции, малые габариты, малое количество дешевых составляющих элементов являются достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.