RU194861U1 - Portable device for changing the electrochemical properties of water - Google Patents

Abstract

Техническое решение относится к обработке питьевой воды в целях улучшения ее потребительских характеристик путем понижения окислительно-восстановительного потенциала, очистки и насыщения воды водородом и кислородом и может быть использовано в медицинских, косметических и пищевых целях. Устройство для изменения электрохимических свойств воды содержит металлический электрод в виде цилиндрического тела, размещенный в металлическом корпусе в виде замкнутой цилиндрической оболочки, в котором установлены нижняя торцевая заглушка и верхняя торцевая заглушка, причем нижняя часть электрода закреплена в нижней торцевой заглушке, а верхняя часть электрода закреплена в верхней торцевой заглушке, которая имеет центральное сквозное отверстие, причем с обеих сторон стенки верхней торцевой заглушки размещен проводник, одна часть которого соприкасается с замкнутой металлическим корпусом, при этом другая часть проводник расположена с внутренней стороны стенки верхней торцевой заглушки, при этом на верхней части электрода расположен стержень, размещенный внутри сквозного отверстия в верхней торцевой заглушке, причем в металлическом корпусе выполнены протяженные щелевидные отверстия. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.The technical solution relates to the treatment of drinking water in order to improve its consumer characteristics by reducing the redox potential, purification and saturation of the water with hydrogen and oxygen and can be used for medical, cosmetic and food purposes. A device for changing the electrochemical properties of water contains a metal electrode in the form of a cylindrical body, placed in a metal casing in the form of a closed cylindrical shell, in which a lower end cap and an upper end cap are installed, the lower part of the electrode being fixed in the lower end cap and the upper part of the electrode being fixed in the upper end cap, which has a central through hole, with a conductor placed on both sides of the wall of the upper end cap, one part which contacts the closed metal shell, while another part of the conductor is disposed with a wall inner side of the upper end plug, wherein on the upper portion of the electrode rod is placed inside the through hole in the upper end cap, wherein in a metal casing formed elongated slotted openings. 9 s.p. f-ly, 7 ill.

Description

Портативное устройство для электрохимической обработки питьевой водыPortable device for electrochemical treatment of drinking water

Техническое решение относится к обработке питьевой воды в целях улучшения ее потребительских характеристик путем изменения ее окислительно-восстановительного потенциала, очистки обеззараживания и насыщения воды водородом и кислородом и может быть использовано в медицинских, косметических и пищевых целях.The technical solution relates to the treatment of drinking water in order to improve its consumer characteristics by changing its redox potential, purification of disinfection and saturation of water with hydrogen and oxygen and can be used for medical, cosmetic and food purposes.

Из уровня техники известен электролизер, который содержит два коаксиально расположенных электрода: внешний электрод представляет собой трубку с продольным отверстием, внутренний электрод представляет собой трубку или стержень. Между электродами установлены диэлектрические втулки. Часть внешнего электрода, на которой выполнено продольное отверстие, представляет собой сектор цилиндра, а на конце электродов расположен электрический разъем для подвода к электродам напряжения от сетевого адаптера. При этом внешний электрод, представляющий собой анод, выполнен из титана, а внутренний, представляющий собой катод, выполнен из нержавеющей стали. Рабочий ток не превышает 0,1 А. Время активации воды объемом 0,3-0,5 л составляет 3-4 мин. Изобретение позволяет повысить производительность работы электролизера за счет снижения электрического сопротивления слоя воды между рабочими поверхностями электродов, Устройство выполнено компактным и простым в эксплуатации. RU 2636725 C2, 27.11.2017The prior art electrolyzer, which contains two coaxially arranged electrodes: the outer electrode is a tube with a longitudinal hole, the inner electrode is a tube or rod. Dielectric bushings are installed between the electrodes. The part of the external electrode, on which the longitudinal hole is made, represents the sector of the cylinder, and at the end of the electrodes there is an electric connector for supplying voltage to the electrodes from the mains adapter. In this case, the external electrode, which is an anode, is made of titanium, and the internal, which is a cathode, is made of stainless steel. The working current does not exceed 0.1 A. The activation time of water with a volume of 0.3-0.5 l is 3-4 minutes. The invention improves the productivity of the cell by reducing the electrical resistance of the water layer between the working surfaces of the electrodes. The device is compact and easy to operate. RU 2636725 C2, 11.27.2017

Из уровня техники известен бездиафрагменный электролизер выполнен в виде металлической трубки-катода с перфорированной нижней частью. Внутри трубки-катода выше ее перфорированной части размещена цилиндрическая диэлектрическая втулка с резьбовым отверстием, плотно прилегающая к внутренней поверхности металлической трубки-катода, с вкрученным в диэлектрическую втулку металлическим цилиндрическим стержнем-анодом, резьбовой конец которого частично выходит за пределы диэлектрической втулки, рабочая часть стержня-анода, расположенная в перфорированной части трубки-катода, покрыта слоем платины, на внутреннюю поверхность нижнего конца трубки-катода от ее торца до диэлектрической втулки и на поверхности отверстий перфорации нанесены слои инертного диэлектрика, внутри трубки-катода поверх диэлектрической втулки размещены батарея гальванических элементов, положительный вывод которой соприкасается с торцевой резьбовой частью стержня-анода, и металлическая пружина сжатия, соприкасающаяся нижним концом с отрицательным выводом батареи гальванических элементов, сверху трубка-катод закрыта металлической крышкой, в дно которой упирается верхний конец пружины сжатия. Технический эффект - уменьшение габаритов электролизера до размеров карманного прибора, питающегося от автономного источника напряжения (RU 2350568 C2, 27.03.2009).The prior art non-diaphragm electrolyzer is made in the form of a metal tube-cathode with a perforated bottom. Inside the cathode tube, above its perforated part, there is a cylindrical dielectric sleeve with a threaded hole, tightly adjacent to the inner surface of the metal cathode tube, with a metal cylindrical rod-anode screwed into the die sleeve, the threaded end of which partially extends beyond the dielectric sleeve, the working part of the rod -anode located in the perforated part of the cathode tube, is coated with a layer of platinum on the inner surface of the lower end of the cathode tube from its end to the die layers of an inert dielectric and layers of an inert dielectric are deposited on the surface of the perforation holes; a battery of galvanic cells is placed inside the cathode tube on top of the dielectric sleeve; , on top of the cathode tube is closed by a metal cover, at the bottom of which the upper end of the compression spring abuts. The technical effect is the reduction of the size of the cell to the size of a handheld device, powered by an autonomous voltage source (RU 2350568 C2, 03/27/2009).

Из уровня техники известно устройство для электрохимической обработки воды, которое содержит корпус, источник питания, анод и катод. Анод выполнен в виде имеющей сквозные отверстия трубки, запрессованной в корпус из металлопласта, а катод выполнен в виде стального стержня, который установлен в центр анода, причем анод и катод подключены к источнику питания с помощью гибкого многожильного кабеля, зафиксированного по центру ручки крышкой, а место подключения проводов к аноду и катоду закрыто ручкой, выполненной из металлопласта, которая заполнена герметиком. Изобретение направлено на расширение областей применения, уменьшение времени обработки жидкости и снижение стоимости устройства (RU 2531284C1, 20.10.2014).The prior art device for electrochemical water treatment, which contains a housing, a power source, anode and cathode. The anode is made in the form of a tube having through holes pressed into the metal-plastic housing, and the cathode is made in the form of a steel rod that is installed in the center of the anode, and the anode and cathode are connected to the power source using a flexible multicore cable fixed in the center of the handle by the lid, and the place where the wires are connected to the anode and cathode is closed by a handle made of metal, which is filled with sealant. The invention is aimed at expanding the fields of application, reducing the time of processing the liquid and reducing the cost of the device (RU 2531284C1, 10.20.2014).

Из уровня техники известно устройство для повышения биологической активности и очистки воды, содержащее корпус, электроды, подсоединенные к источнику напряжения, отличающееся тем, что корпус устройства имеет наполнитель в виде поляризуемых дисперсных частиц, в верхней крышке корпуса имеются два канала с отверстиями для подачи исходной воды и выпуска обработанной воды, а также установлен газоотделительный клапан, электроды выполнены в виде системы трех коаксиальных цилиндров, в нижней части центрального цилиндрического электрода выполнены отверстия для выпуска обработанной воды или подачи регенерирующей жидкости, защищенные сеткой с ячейками размером менее 0,8 мм, верхняя часть центрального цилиндрического электрода соединена с выходным каналом устройства, а наполнитель заполняет межэлектродное пространство на 1/4-3/4 объема (RU 80840U1, 27.02.2009).The prior art device for increasing biological activity and water purification, comprising a housing, electrodes connected to a voltage source, characterized in that the housing of the device has a filler in the form of polarizable dispersed particles, in the upper cover of the housing there are two channels with holes for supplying source water and the release of treated water, as well as a gas separation valve, the electrodes are made in the form of a system of three coaxial cylinders, in the lower part of the central cylindrical electrode openings for discharging treated water or supplying a regenerating liquid are protected, protected by a grid with cells smaller than 0.8 mm, the upper part of the central cylindrical electrode is connected to the output channel of the device, and the filler fills the interelectrode space with 1 / 4-3 / 4 volumes (RU 80840U1 02/27/2009).

Из уровня техники известно портативное устройство для обработки загрязненной воды посредством электрокоагуляции, содержащее: по меньшей мере два электрода и корпус, который электрически изолирован от указанных по меньшей мере двух электродов и к которому они прикреплены на некотором расстоянии друг от друга, причем когда они по меньшей мере частично погружены в загрязненную воду и на них подано электрическое напряжение, один из них является растворимым для образования ионов в загрязненной воде. Один из указанных по меньшей мере двух электродов предпочтительно образует коагулирующие ионы в загрязненной воде. Указанные по меньшей мере два электрода имеют примерную общую массу менее 15 кг. Наиболее предпочтительно, чтобы их общая масса была примерно 5, 2, 1 или 0,2 кг. Устройство преимущественно содержит источник питания, приспособленный для подачи электрического напряжения на указанные по меньшей мере два электрода. Источник питания преимущественно создает напряжение 1-100 В. Более предпочтительно, если источник питания создает напряжение 2-40 В. Еще более предпочтительно, если источник питания создает напряжение 3-15 В. Устройство предпочтительно содержит источник питания, приспособленный для подачи напряжения на указанные по меньшей мере два электрода. Кроме того, устройство предпочтительно оснащено выключателем источника питания (WO 2007003003 A1, 11.01.2007)A portable device for treating contaminated water by electrocoagulation is known from the prior art, comprising: at least two electrodes and a housing that is electrically isolated from said at least two electrodes and to which they are attached at some distance from each other, and when they are at least at least partially immersed in contaminated water and supplied with electrical voltage, one of them is soluble for the formation of ions in contaminated water. One of these at least two electrodes preferably forms coagulating ions in contaminated water. Said at least two electrodes have an approximate total mass of less than 15 kg. Most preferably, their total weight is about 5, 2, 1 or 0.2 kg. The device preferably comprises a power source adapted to supply electrical voltage to said at least two electrodes. The power source advantageously generates a voltage of 1-100 V. It is more preferable if the power source generates a voltage of 2-40 V. It is even more preferable if the power source generates a voltage of 3-15 V. The device preferably comprises a power source adapted to supply voltage to at least two electrodes. In addition, the device is preferably equipped with a power supply switch (WO 2007003003 A1, 01/11/2007)

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является бездиафрагменный электролизер, содержащий два коаксиально расположенных электрода: внешний электрод представляет собой трубку с продольным отверстием, внутренний электрод представляет собой трубку или стержень, а между электродами установлены диэлектрические втулки, отличающийся тем, что внутренняя поверхность внешнего электрода не имеет диэлектрического покрытия, внешний электрод на части своей длины, на которой выполнено продольное отверстие, представляет собой сектор цилиндра, а на конце электродов расположен электрический разъем (RU 2636725 C1, 27.11.2017)The closest analogue to the claimed technical solution is a diaphragmless electrolyzer containing two coaxially arranged electrodes: the outer electrode is a tube with a longitudinal hole, the inner electrode is a tube or rod, and dielectric bushings are installed between the electrodes, characterized in that the inner surface of the outer electrode does not has a dielectric coating, the external electrode on the part of its length, on which a longitudinal hole is made, represents battle sector of the cylinder, and at the end of the electrodes is an electrical connector (RU 2636725 C1, 11/27/2017)

Недостатком наиболее близкого аналога является то, что внешний электрод на части своей длины, на которой выполнено продольное отверстие, представляет собой сектор цилиндра, то есть незамкнутую цилиндрическую оболочку. Что приводит к снижению механической прочности устройства, существенно снижает площадь поверхности внешнего электрода и замедляет процесс изменения электрохимических свойств воды. Кроме того, описанная в аналоге конструкция не защищает внутренний электрод от механических воздействий, что может привести к преждевременному удалению покрытия электрода.The disadvantage of the closest analogue is that the external electrode on the part of its length, on which a longitudinal hole is made, is a sector of the cylinder, that is, an open cylindrical shell. This leads to a decrease in the mechanical strength of the device, significantly reduces the surface area of the external electrode and slows down the process of changing the electrochemical properties of water. In addition, the design described in the analogue does not protect the internal electrode from mechanical stress, which can lead to premature removal of the electrode coating.

Технический результат, достигаемый посредством использования устройства заключается в изменении состава, окислительно-восстановительного потенциала, снижении жесткости питьевой воды.The technical result achieved by using the device is to change the composition, the redox potential, reduce the hardness of drinking water.

Технический результат достигается за счет того, что для устройство для обработки питьевой воды, содержит металлический электрод в виде цилиндрического тела, размещенный в металлическом корпусе в виде замкнутой цилиндрической оболочки, в котором установлены торцевая нижняя заглушка и торцевая верхняя заглушка, нижняя часть электрода закреплена в нижней торцевой заглушке, а верхняя часть электрода закреплена в верхней торцевой заглушке, которая имеет центральное сквозное отверстие, с обеих сторон стенки верхней торцевой заглушки размещен проводник, одна часть которого соприкасается с замкнутой металлическим корпусом, при этом другая часть проводника расположена с внутренней стороны стенки верхней торцевой заглушки, на верхней части электрода расположен стержень, размещенный внутри сквозного отверстия в верхней торцевой заглушке, причем в металлическом корпусе выполнены протяженные щелевидные отверстия.The technical result is achieved due to the fact that for a device for treating drinking water, it contains a metal electrode in the form of a cylindrical body placed in a metal case in the form of a closed cylindrical shell in which an end lower cap and an end upper cap are installed, the lower part of the electrode is fixed in the lower end cap, and the upper part of the electrode is fixed in the upper end cap, which has a central through hole, on both sides of the wall of the upper end cap size a conductor, one part of which is in contact with a closed metal case, while the other part of the conductor is located on the inner side of the wall of the upper end cap, on the upper part of the electrode there is a rod located inside the through hole in the upper end cap, and extended slotted openings are made in the metal case .

Предпочтительно, что суммарная площадь отверстий составляет менее половины площади внешней поверхности оболочки.Preferably, the total area of the holes is less than half the area of the outer surface of the shell.

Предпочтительно, что верхние и нижние края протяженных щелевидных отверстий выполнены закругленными, при этом ширина каждого отверстия меньше диаметра металлического электрода.Preferably, the upper and lower edges of the wide slit-like openings are rounded, wherein the width of each hole is less than the diameter of the metal electrode.

Предпочтительно, что стержень выполнен монолитно с металлическим электродом.Preferably, the rod is made integrally with a metal electrode.

Предпочтительно, что высота щелевидных отверстий меньше расстояния между заглушками.Preferably, the height of the slit-like openings is less than the distance between the plugs.

Металлический корпус может быть изготовлен из нержавеющей легированной стали.The metal case can be made of stainless alloy steel.

Электрод может быть выполнен в виде протяженного цилиндра из титана или титанового сплава, внешняя поверхность которого имеет покрытие из платины, серебра или меди.The electrode may be made in the form of an extended cylinder of titanium or a titanium alloy, the outer surface of which is coated with platinum, silver or copper.

Предпочтительно, что нижняя заглушка имеет цилиндрическую стенку, глухое центральное цилиндрическое отверстие и плоское монолитно соединенное со стенкой уплощенное цилиндрическое основание, при этом внешний диаметр цилиндрической стенки нижней заглушки равен внутреннему диаметру металлического корпуса, а диаметр цилиндрического основания больше внешнего диаметра металлического корпуса.It is preferable that the lower plug has a cylindrical wall, a blind central cylindrical hole and a flattened cylindrical flat base monolithically connected to the wall, while the outer diameter of the cylindrical wall of the lower plug is equal to the inner diameter of the metal case and the diameter of the cylindrical base is larger than the outer diameter of the metal case.

Предпочтительно, что верхняя заглушка имеет цилиндрическую стенку, центральное сквозное отверстие, которое выполнено цилиндрическим и плоскую монолитно соединенную со стенкой уплощенную цилиндрическую крышку, при этом внешний диаметр цилиндрической стенки верхней заглушки равен внутреннему диаметру металлического корпуса, а диаметр цилиндрического основания больше внешнего диаметра металлического корпуса.Preferably, the upper plug has a cylindrical wall, a central through hole that is cylindrical and a flattened cylindrical flat monolithically connected to the wall, the outer diameter of the cylindrical wall of the upper plug is equal to the inner diameter of the metal case, and the diameter of the cylindrical base is larger than the outer diameter of the metal case.

Предпочтительно, что для размещения проводника в стенке верхней заглушки выполнены сквозные отверстия, в которые пропущен проводник, выполненный в виде изогнутого провода или металлической клипсы в виде изогнутой пластинки.It is preferable that through the openings are made to accommodate the conductor in the wall of the upper plug, into which the conductor is passed, made in the form of a curved wire or a metal clip in the form of a curved plate.

Устройство поясняется чертежами.The device is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 показан изометрический вид.In FIG. 1 is an isometric view.

На Фиг. 2 показан вид спереди.In FIG. 2 shows a front view.

На Фиг. 3 показан поперечный разрез в области отверстий вIn FIG. 3 shows a cross section in the region of the holes in

металлическом корпусе.metal case.

На Фиг. 4 показан вид сверху.In FIG. 4 shows a top view.

На Фиг. 5 показан продольный разрез в области отверстий в металлическом корпусе.In FIG. 5 shows a longitudinal section in the region of the holes in a metal case.

На Фиг. 6 показано устройство в разобранном виде.In FIG. 6 shows a disassembled device.

На Фиг. 7 показан узел подключения коннектора (продольный разрез).In FIG. 7 shows a connector connection unit (longitudinal section).

Портативное устройство для обработки питьевой воды содержит металлический электрод 1 в виде цилиндрического тела (Фиг. 3, 5, 6).A portable device for treating drinking water contains a metal electrode 1 in the form of a cylindrical body (Fig. 3, 5, 6).

Электрод 1 размещен в металлическом корпусе 2, выполненном в виде замкнутой цилиндрической оболочки (Фиг. 1-2).The electrode 1 is placed in a metal casing 2, made in the form of a closed cylindrical shell (Fig. 1-2).

В металлическом корпусе 2 с натягом установлены торцевые пластиковые заглушки - нижняя торцевая заглушка 3 и верхняя торцевая заглушка 4, в которых также с натягом закреплен металлический электрод 1.In the metal housing 2 with an interference fit, end plastic plugs are installed - the lower end plug 3 and the upper end plug 4, in which the metal electrode 1 is also tightened.

Нижняя часть 5 электрода 1 закреплена в нижней торцевой заглушке 3, а верхняя часть 6 электрода 1 закреплена в верхней торцевой заглушке 4 (Фиг. 5).The lower part 5 of the electrode 1 is fixed in the lower end cap 3, and the upper part 6 of the electrode 1 is fixed in the upper end cap 4 (Fig. 5).

Верхняя торцевая заглушка 4 имеет центральное сквозное отверстие 7, причем с обеих сторон стенки 8 верхней торцевой заглушки 4 размещен проводник 9 (Фиг. 5-7).The upper end cap 4 has a central through hole 7, and a conductor 9 is placed on both sides of the wall 8 of the upper end cap 4 (Figs. 5-7).

Одна часть 10 проводника 9 соприкасается с металлическим корпусом 2, другая часть 11 проводника 9 расположена с внутренней стороны стенки 8 верхней торцевой заглушки 4 (Фиг. 7).One part 10 of the conductor 9 is in contact with the metal casing 2, the other part 11 of the conductor 9 is located on the inner side of the wall 8 of the upper end cap 4 (Fig. 7).

На верхней части электрода 1 расположен стержень 12, размещенный внутри сквозного отверстия 7 в верхней торцевой заглушке 4. Стержень 12 монолитно соединен с электродом 1.A rod 12 is located on the upper part of the electrode 1 and is located inside the through hole 7 in the upper end cap 4. The rod 12 is integral with the electrode 1.

В металлическом корпусе 2, предпочтительно, симметрично выполнены протяженные щелевидные отверстия 13 для пропуска воды. Верхние и нижние края отверстий 13 выполнены закругленными для обеспечения прочности металлического корпуса 2 (Фиг. 1, 2).In the metal housing 2, preferably, symmetrically made extended slit-shaped holes 13 for passing water. The upper and lower edges of the holes 13 are rounded to ensure the strength of the metal housing 2 (Fig. 1, 2).

Для исключения ослабления корпуса, предпочтительно, что высота h (длина) щелевидных отверстий 13 меньше расстояния Н между заглушками 3 и 4 (Фиг. 5).To avoid weakening the housing, it is preferable that the height h (length) of the slit-like openings 13 is less than the distance H between the plugs 3 and 4 (Fig. 5).

Нижняя заглушка 3 имеет цилиндрическую стенку 14, глухое центральное цилиндрическое отверстие 15 (Фиг. 6) и плоское монолитно соединенное со стенкой уплощенное цилиндрическое основание 16. Внешний диаметр цилиндрической стенки 14 нижней заглушки 3 равен внутреннему диаметру металлического корпуса 2, при этом диаметр цилиндрического основания 16 больше внешнего диаметра металлического корпуса.The lower plug 3 has a cylindrical wall 14, a blind central cylindrical hole 15 (Fig. 6) and a flat flat monolithic flattened cylindrical base 16. The outer diameter of the cylindrical wall 14 of the lower plug 3 is equal to the inner diameter of the metal casing 2, while the diameter of the cylindrical base 16 more than the outer diameter of the metal case.

Верхняя заглушка 3 имеет цилиндрическую стенку 8, центральное сквозное отверстие 7, которое также выполнено цилиндрическим (Фиг. 6) и плоскую монолитно соединенную со стенкой 8 уплощенную цилиндрическую крышку 17. Внешний диаметр цилиндрической стенки 14 верхней заглушки 3 равен внутреннему диаметру металлического корпуса 2, при этом диаметр цилиндрического основания 16 больше внешнего диаметра металлического корпуса.The upper plug 3 has a cylindrical wall 8, a central through hole 7, which is also cylindrical (Fig. 6) and a flat, flattened cylindrical cylindrical cover 17. The outer diameter of the cylindrical wall 14 of the upper plug 3 is equal to the inner diameter of the metal housing 2, this diameter of the cylindrical base 16 is greater than the outer diameter of the metal casing.

Для размещения проводника 9 в стенке 8 верхней заглушки выполнены сквозные отверстия 18. В упомянутые отверстия 18 пропущен проводник 9 который может быть выполнен в виде изогнутого провода или металлической клипсы в виде изогнутой пластинки (Фиг. 6).To place the conductor 9 in the wall 8 of the upper plug, through holes are made 18. A conductor 9 is passed into the aforementioned holes 18, which can be made in the form of a curved wire or a metal clip in the form of a curved plate (Fig. 6).

Обе заглушки 3 и 4 выполнены из пищевого упругого пластика.Both caps 3 and 4 are made of flexible food grade plastic.

Металлический корпус 2, предпочтительно, изготовлен из нержавеющей легированной стали и также является электродом (катодом).The metal housing 2 is preferably made of stainless alloy steel and is also an electrode (cathode).

Предпочтительно, что электрод 1 (анод), выполнен в виде протяженного цилиндра из титана или титанового сплава, внешняя поверхность которого имеет покрытие из платины, серебра или меди. При этом, предпочтительно, что ширина каждого щелевидного отверстия меньше диаметра металлического электрода для защиты покрытия электрода от механических воздействий.Preferably, the electrode 1 (anode) is made in the form of an extended cylinder of titanium or a titanium alloy, the outer surface of which is coated with platinum, silver or copper. In this case, it is preferable that the width of each slit-like opening is less than the diameter of the metal electrode to protect the electrode coating from mechanical stress.

Устройство работает следующим образом. К устройству подключают коннектор 19 (Фиг. 7), который посредством провода связан блоком питания постоянного напряжения (на чертежах условно не показан).The device operates as follows. Connector 19 is connected to the device (Fig. 7), which is connected via a wire to a DC power supply unit (not shown conditionally in the drawings).

Коннектор 19 представляет собой цилиндр с металлической внешней контактной оболочкой 20, которая подключена к плюсовому контакту блока питания, при этом в коннекторе имеется центральное отверстие, в котором размещена внутренняя контактная часть 21, подключенная к минусовому контакту блока питания. Внешний диаметр коннектора равен внутреннему диаметру в сквозном отверстии 7 верхней заглушки 4.The connector 19 is a cylinder with a metal external contact shell 20, which is connected to the positive contact of the power supply, while the connector has a central hole in which the internal contact part 21 is connected, connected to the negative contact of the power supply. The outer diameter of the connector is equal to the inner diameter in the through hole 7 of the upper plug 4.

Для подключения коннектор 19 вставляют в сквозное отверстие 7 в верхней 4 заглушке, при этом внешняя контактная оболочка 20 коннектора 14 контактирует с частью 11 проводника 9, а внутренняя контактная часть 21 контактирует со стержнем 12 электрода 1, причем часть 10 проводника 9 соприкасается с внутренней поверхностью металлического корпуса 1.To connect, the connector 19 is inserted into the through hole 7 in the top 4 of the plug, while the outer contact shell 20 of the connector 14 is in contact with part 11 of the conductor 9, and the inner contact part 21 is in contact with the rod 12 of the electrode 1, and part 10 of the conductor 9 is in contact with the inner surface metal case 1.

При подключении блока питания к электросети и подсоединения коннектора 19 к устройству на металлический корпус 1 через проводник 9 подается отрицательный заряд, а на электрод 1 через стержень 12 положительный заряд. После того как подключенное к электросети устройство помещают в емкость с водой и она через отверстия 13 попадает внутрь металлического корпуса 2 за счет наличия в воде солей начинается процесс электролиза, в результате которого изменяются свойства воды.When connecting the power supply to the mains and connecting the connector 19 to the device, a negative charge is supplied to the metal housing 1 through the conductor 9, and a positive charge is supplied to the electrode 1 through the rod 12. After the device is connected to the mains, it is placed in a container of water and through holes 13 it enters the metal housing 2 due to the presence of salts in the water, the electrolysis process begins, as a result of which the properties of water change.

В частности результате электролиза в воде происходят следующие процессы.In particular, the following processes occur as a result of electrolysis in water.

В соответствии с формулой 2H₂O→O₂+4Н⁺+4е^- на аноде образуется кислород, при этом на катоде образуется водород: 2H₂O+2е^-→Н₂+2OH^-.In accordance with the formula 2H ₂ O → O ₂ + 4Н ⁺ + 4е ^- oxygen is formed on the anode, while hydrogen is formed on the cathode: 2H ₂ O + 2е ^- → Н ₂ + 2OH ^- .

Использование электродов с покрытиями позволяет производить из воды озон и перекись водорода. В этом случае реакция на аноде будет 3H₂O→O₃+6е^-+6Н⁺, а на катоде O₂+2H₂O+2е^-→H₂O₂+2OH^-.The use of coated electrodes allows the production of ozone and hydrogen peroxide from water. In this case, the reaction at the anode will be 3H ₂ O → O ₃ + 6е ^- + 6Н ⁺ , and at the cathode O ₂ + 2H ₂ O + 2е ^- → H ₂ O ₂ + 2OH ^- .

Не дистиллированная вода всегда содержит минеральные соли, такие как хлориды, сульфаты и карбонаты. Источниками образования хлора в процессе электролиза являются хлориды. В воде они представлены по большей части хлоридом натрия (NaCl), а также хлоридом кальция (CaCl) и хлоридом калия (KCl).Non-distilled water always contains mineral salts such as chlorides, sulfates and carbonates. Chlorides are sources of chlorine formation during electrolysis. In water, they are mainly represented by sodium chloride (NaCl), as well as calcium chloride (CaCl) and potassium chloride (KCl).

На примере с хлоридом натрия реакция образования хлора электролизом будет следующей: 2NaCl+H₂O→2Na⁺+2Cl^-+2H₂O.For an example with sodium chloride, the reaction of chlorine formation by electrolysis will be as follows: 2NaCl + H ₂ O → 2Na ⁺ + 2Cl ^- + 2H ₂ O.

Во время электролиза на аноде формируется хлор: 2Cl^-→Cl₂+2е^-, в то же время у катода образуется гидроокись натрия. Na⁺+ОН^-→NaOH.During electrolysis, chlorine is formed on the anode: 2Cl ^- → Cl ₂ + 2е ^- , at the same time, sodium hydroxide is formed at the cathode. Na ⁺ + OH ^- → NaOH.

Данная реакция является быстротечной, вследствие того, что хлор, образованный у анода, вступает в реакцию с гидроокисью натрия с образованием гипохлорита натрия: Cl₂+2NaOH→Н₂+2NaOCl.This reaction is fleeting, due to the fact that the chlorine formed at the anode reacts with sodium hydroxide to form sodium hypochlorite: Cl ₂ + 2NaOH → H ₂ + 2NaOCl.

Аналогичные реакции при электролизе также происходят с хлоридом кальция и хлоридом калия.Similar reactions during electrolysis also occur with calcium chloride and potassium chloride.

В результате описанного электролитического процесса происходит образование окислителей, которые позволяют нейтрализовать вредные для здоровья человека вещества, такие как аммоний, марганец, сероводород, двухвалентное железо и т.д.As a result of the described electrolytic process, the formation of oxidizing agents, which can neutralize substances harmful to human health, such as ammonium, manganese, hydrogen sulfide, ferrous iron, etc.

При этом в воде даже с низким содержанием хлоридов образуется хлор, что приводит к обеззараживанию обрабатываемой воды. Таким образом, хлор образуется из естественных минеральных солей в воде, и сразу растворяется в ней.At the same time, chlorine is formed in water even with a low chloride content, which leads to disinfection of the treated water. Thus, chlorine is formed from natural mineral salts in water, and immediately dissolves in it.

Ослабление водородных связей способствует образованию атомарного кислорода, который способствует уменьшению жесткости воды.The weakening of hydrogen bonds contributes to the formation of atomic oxygen, which helps to reduce the hardness of water.

В обычной (недистиллированной) воде всегда присутствует кальций. Ионы Са⁺ окисляются атомарным кислородом: Са⁺+О→СаО, причем окись кальция, взаимодействуя с водой, образует гидрат окиси кальция: СаО+H₂O→Са(ОН)₂.In ordinary (non-distilled) water, calcium is always present. Ca ⁺ ions are oxidized by atomic oxygen: Ca ⁺ + O → CaO, and calcium oxide, interacting with water, forms calcium oxide hydrate: CaO + H ₂ O → Ca (OH) ₂ .

Аналогичные процессы происходят и с другими элементами, в результате чего снижается жесткость воды.Similar processes occur with other elements, resulting in reduced water hardness.

Claims (10)

1. Портативное устройство для электрохимической обработки питьевой воды, характеризующееся тем, что оно содержит металлический электрод в виде цилиндрического тела, размещенный в металлическом корпусе в виде замкнутой цилиндрической оболочки, в котором установлены торцевая нижняя заглушка и торцевая верхняя заглушка, нижняя часть электрода закреплена в нижней торцевой заглушке, а верхняя часть электрода закреплена в верхней торцевой заглушке, которая имеет центральное сквозное отверстие, с обеих сторон стенки верхней торцевой заглушки размещен проводник, одна часть которого соприкасается с замкнутым металлическим корпусом, при этом другая часть проводника расположена с внутренней стороны стенки верхней торцевой заглушки, на верхней части электрода расположен стержень, размещенный внутри сквозного отверстия в верхней торцевой заглушке, причем в металлическом корпусе выполнены протяженные щелевидные отверстия.1. A portable device for the electrochemical treatment of drinking water, characterized in that it contains a metal electrode in the form of a cylindrical body, placed in a metal case in the form of a closed cylindrical shell in which an end lower cap and an end upper cap are installed, the lower part of the electrode is fixed in the lower end cap, and the upper part of the electrode is fixed in the upper end cap, which has a central through hole, on both sides of the wall of the upper end cap a conductor is placed, one part of which is in contact with a closed metal case, while the other part of the conductor is located on the inner side of the wall of the upper end cap, on the upper part of the electrode there is a rod located inside the through hole in the upper end cap, and in the metal case there are extended slotted holes. 2. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что суммарная площадь отверстий составляет менее половины площади внешней поверхности оболочки.2. The portable device according to claim 1, characterized in that the total area of the holes is less than half the area of the outer surface of the shell. 3. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что верхние и нижние края протяженных щелевидных отверстий выполнены закругленными, при этом ширина каждого отверстия меньше диаметра металлического электрода.3. The portable device according to claim 1, characterized in that the upper and lower edges of the long slit-like openings are rounded, wherein the width of each hole is less than the diameter of the metal electrode. 4. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что стержень выполнен монолитно с металлическим электродом.4. The portable device according to claim 1, characterized in that the rod is made integrally with a metal electrode. 5. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что высота щелевидных отверстий меньше расстояния между заглушками.5. The portable device according to claim 1, characterized in that the height of the slit-like openings is less than the distance between the plugs. 6. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что металлический корпус изготовлен из нержавеющей легированной стали.6. The portable device according to claim 1, characterized in that the metal case is made of stainless alloy steel. 7. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что электрод выполнен в виде протяженного цилиндра из титана или титанового сплава, внешняя поверхность которого имеет покрытие из платины, серебра или меди.7. The portable device according to claim 1, characterized in that the electrode is made in the form of an extended cylinder of titanium or a titanium alloy, the outer surface of which is coated with platinum, silver or copper. 8. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что нижняя заглушка имеет цилиндрическую стенку, глухое центральное цилиндрическое отверстие и плоское монолитно соединенное со стенкой уплощенное цилиндрическое основание, при этом внешний диаметр цилиндрической стенки нижней заглушки равен внутреннему диаметру металлического корпуса, а диаметр цилиндрического основания больше внешнего диаметра металлического корпуса.8. The portable device according to claim 1, characterized in that the lower plug has a cylindrical wall, a blind central cylindrical hole and a flattened cylindrical base monolithically connected to the wall, while the outer diameter of the cylindrical wall of the bottom plug is equal to the inner diameter of the metal case, and the diameter of the cylindrical the base is larger than the outer diameter of the metal case. 9. Портативное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что верхняя заглушка имеет цилиндрическую стенку, центральное сквозное отверстие, которое выполнено цилиндрическим и плоскую монолитно соединенную со стенкой уплощенную цилиндрическую крышку, при этом внешний диаметр цилиндрической стенки верхней заглушки равен внутреннему диаметру металлического корпуса, а диаметр цилиндрического основания больше внешнего диаметра металлического корпуса.9. The portable device according to claim 1, characterized in that the upper plug has a cylindrical wall, a central through hole, which is cylindrical and a flattened cylindrical flat monolithically connected to the wall, the outer diameter of the cylindrical wall of the upper plug is equal to the inner diameter of the metal case, and the diameter of the cylindrical base is larger than the outer diameter of the metal body. 10. Портативное устройство по п. 9, характеризующееся тем, что для размещения проводника в стенке верхней заглушки выполнены сквозные отверстия, в которые пропущен проводник, выполненный в виде изогнутого провода или металлической клипсы в виде изогнутой пластинки.10. The portable device according to claim 9, characterized in that for placing the conductor in the wall of the upper plug through holes are made through which a conductor is passed, made in the form of a curved wire or a metal clip in the form of a curved plate.

Images