Электролизер

Электролизер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицинского приборостроения и может быть использовано для производства электроактивированной воды.

Известно устройство для производства электроактивированной воды [1]. Оно содержит: электрическую вилку, выпрямитель напряжения переменного тока, два угольных электрода и мембрану, стеклянную емкость, сдвоенный переключатель на три положения и два светодиода. Выходные зажимы электрической вилки подсоединены к входам выпрямителя, выходы которого подключены к средним контактам сдвоенного переключателя на три положения, одна пара перекрестных крайних его контактов связана между собой и с двумя светодиодами и подключена к выводу положительной полярности выпрямителя, а вторая пара перекрестных крайних его контактов связана между собой и подключена непосредственно к выходу отрицательной полярности выпрямителя.

Работа устройства основана на переключении полярности напряжения, подаваемого на электроды с помощью сдвоенного переключателя следующим образом. При подаче на электрод положительного потенциала происходит разрыхление этого угольного электрода, а подключение его к отрицательному потенциалу приводит к осаждению на нем растворимых в воде солей (карбонатов) и его упрочнению. Светодиоды используются для индикации полярности напряжений, подаваемые на электроды при переключениях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство [2] (см. фиг.1), содержащее электрическую вилку - 1, выпрямитель напряжения переменного тока в постоянный мостового типа - 2, два электрода - 3 и 4, сделанные из нержавеющей стали, расположенные в корпусе - 7, мембрану - 5 и стеклянную емкость - 6.

Выходные зажимы электрической вилки 1 подсоединены к входам выпрямителя напряжения мостового типа 2, электрод 3 подключен к выходу отрицательной полярности выпрямителя напряжения мостового типа 2, а электрод 4 подсоединен к выходу положительной полярности выпрямителя напряжения мостового типа 2, и помещен внутрь мембраны 5. Она имеет форму стакана и изготовлена из брезентовой ткани. Электрод 3, соединенный с выходом отрицательной полярности выпрямителя напряжения мостового типа 2, находится между мембраной 5 и стеклянной емкостью 6.

Работает устройство следующим образом. Мембрану 5 (брезентовый стакан) и стеклянную емкость 6 заполняют водой. Стеклянную емкость 6 накрывают сверху корпусом электролизера 7 так, что положительный электрод оказывается внутри мембраны 5, а второй электрод 3, подключенный к выходу отрицательной полярности выпрямителя напряжения мостового типа 2, будет находиться между мембраной 5 и стеклянной емкостью 6 электролизера. Электрическая вилка 1 включается в электрическую сеть переменного тока, которое преобразуется в постоянное напряжение выпрямителем напряжения мостового типа 2, и внутри мембраны - 5, куда опущен электрод положительной полярности, образуется анолит, т.е. раствор с избытком положительно заряженных ионов водорода, а в воде между мембраной 5 и емкостью 6 - католит, т.е. раствор с избытком отрицательно заряженных ионов гидроксильной группы.

Недостатком обоих данных устройств является отсутствие информации о качестве приготовляемой электроактивированной воды, которая определяется для католита щелочностью раствора, а для анолита - его кислотностью. Степень кислотности и щелочности соответствует показателю рН. Показатель рН равен 7.0 для нейтральной воды, рН больше 7 - щелочной и рН меньше 7 - кислотной. При приготовлении электроактивированной воды из-за наличия полупроводящей мембраны вокруг одного электрода накапливается анолит, другого - католит. Поэтому с течением времени растет их концентрация, увеличивается разность потенциалов между электродами и соответственно увеличивается протекающий ток. Значение тока пропорционально значению рН. Это используется в предлагаемом устройстве. Для этого в устройство введен низкоомный делитель напряжения с отводами, а светодиоды выполняют иную роль, чем в аналоге. Там они указывали знак полярности напряжения, приложенного к электроду, здесь ими определяется степень концентрации рН электроактивированной воды

Изобретение направлено на получение информации о качестве приготовляемой электроактивированной воды по значению рН в процессе ее изготовления.

Это достигается тем, что в электролизер, содержащий электрод из нержавеющей стали, выпрямитель напряжения мостового типа, электрическую вилку, мембрану, стеклянную емкость и электрическая вилка соединена с входами выпрямителя, а один из его выходов подключен к электроду из нержавеющей стали, введены низкоомный делитель напряжения с отводами, набор светодиодов с дополнительными резисторами по количеству отводов, вторая двухслойная мембрана-чехол (например, из кальки и холста), причем угольный электрод помещен во вторую двухслойную мембрану-чехол и низкоомный делитель напряжения с отводами включен между выходом выпрямителя положительной полярности и угольным электродом, все катодные концы светодиодов соединены через дополнительные резисторы параллельно и подключены к выходу выпрямителя положительной полярности, а вторые концы светодиодов подсоединены к соответствующим отводам делителя напряжения.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2. Она содержит электрическую вилку - 1, выпрямитель напряжения мостового типа - 2, электрод из нержавеющей стали - 3, угольный электрод 4, мембрану - 5, стеклянную емкость - 6, вторую двухслойную мембрану-чехол (например, из кальки и холста), причем угольный электрод помещен во вторую двухслойную мембрану-чехол 7, низкоомный делитель напряжения с отводами - 8, набор светодиодов с дополнительными резисторами - 9 и корпус электролизера - 10.

Электрическая вилка 1 соединена с входами выпрямителя 2, а один из его выходов подключен к электроду из нержавеющей стали 3, введены низкоомный делитель напряжения с отводами 8, набор светодиодов с дополнительными резисторами 9 по количеству отводов, вторая двухслойная мембрана - чехол 7 (например, из кальки и холста), причем угольный электрод 4 помещен во вторую двухслойную мембрану-чехол 7 и низкоомный делитель напряжения с отводами 8 включен между выходом выпрямителя 2 положительной полярности и угольным электродом 4, все катодные концы светодиодов 9 соединены через дополнительные резисторы параллельно и подключены к выходу выпрямителя 2 положительной полярности, а вторые концы светодиодов 9 подсоединены к соответствующим отводам делителя напряжения 8.

Работает оно следующим образом. Мембрану 5 (брезентовый стакан) и стеклянную емкость 6 заполняют водой. Стеклянную емкость 6 накрывают сверху корпусом электролизера 10 так, чтобы угольный электрод 4, помещенный во вторую двухслойную мембрану - чехол (например, из кальки и холста) - 7, оказался внутри мембраны 5. Электрод из нержавеющей стали - 3, подключенный к отрицательному выходу выпрямителя мостового типа 2, должен находиться между мембраной 5 и стеклянной емкостью 6 элекролизера. Электрическая вилка 1 включается в электрическую сеть переменного тока. Оно преобразуется в постоянное напряжение выпрямителем мостового типа 2. При этом светодиоды не светятся. При работе электролизера растет ток, увеличивается падение напряжения на резисторах низкоомного делителя напряжения с отводами 8, и когда оно достигнет значения напряжения зажигания светодиодов набора 8, они начнут светиться. Для защиты светодиодов от перегрузки последовательно с ними включены резисторы, ограничивающие ток светодиодов. Первым загорится светодиод VD1, который шунтирует весь низкоомный делитель напряжения. Действительно, так как ток I₁ в последовательно соединенных резисторах делителя течет один и тот же, то падение напряжения на всем делителе будет больше, чем на его части. Так, например, для трех градаций контроля кислотности при токе I₁ напряжение I₁(R₁+R₂+R₃)=U_сд1, загорится один светодиод VD1, и это соответствует рН 6. При увеличении тока до значения I₂(рН 4), напряжение I₂(R₁+R₂)=U_сд2, и начнут светиться два свето диода VD1 и VD2; а при I₃(рН 2), I₃R₁=U_cд3 и будут светиться все три светодиода. Таким образом, по числу светящихся светодиодов определяется степень кислотности приготовленной электроактивированной воды, соответствующая концентрации рН. При необходимости повышения точности контроля рН электроактивированной воды число резисторов низкоомного делителя напряжения с отводами, светодиодов с дополнительными резисторами соответственно увеличится.

Применение данного устройства в медицине позволит непосредственно в процессе приготовления электроактивированной воды знать степень ее активации, что необходимо при ее использовании для лечения различных заболеваний.

Литература

1. Патент РФ №17920 на полезную модель “Электролизер”, авторы И.Р.Добровинский, Е.А.Ломтев, БИ №13, 2001.

2. Живая вода. / Сост. Л.З.Гроссман. - Минск.: "Парадокс", 1998. - 128 с. - (Сер. "Совет без визита").

Электролизер, содержащий электрод из нержавеющей стали, выпрямитель напряжения мостового типа, электрическую вилку, мембрану, стеклянную емкость, корпус электролизера, при этом электрическая вилка соединена с входами выпрямителя, а один из его выходов подключен к электроду из нержавеющей стали, отличающийся тем, что в устройство введены низкоомный делитель напряжения с отводами, набор светодиодов с дополнительными резисторами по количеству отводов, вторая двухслойная мембрана-чехол, например, из кальки и холста, причем угольный электрод помещен во вторую двухслойную мембрану-чехол и низкоомный делитель напряжения с отводами включен между выходом положительной полярности выпрямителя напряжения мостового типа и угольным электродом, а все катодные концы светодиодов соединены через дополнительные резисторы параллельно и подключены к выходу положительной полярности выпрямителя напряжения мостового типа, а вторые концы светодиодов подсоединены к соответствующим отводам низкоомного делителя напряжения.