CN115893605A - 一种低活化能健康水制备方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低活化能健康水制备方法及其设备，属于健康饮用水处理设备技术领域，包括通过管路顺次连通的预处理系统、净化系统和强化系统，所述预处理系统和强化系统均设置有磁处理器和用于将管路水循环通过磁处理器的循环机构。本发明创造性提出循环磁处理、加净化再加循环磁处理等可量化的综合方案，真正的实现了活化能较低的小分子团水的制备。本发明处理过的水经权威检测半峰宽为64.872Hz，确证为小分子团水。

Description

一种低活化能健康水制备方法及其设备

技术领域

本发明涉及健康饮用水处理设备技术领域，具体涉及一种活化能较低的健康水制备方法及其设备。

背景技术

众所周知，水经加热后活化能较低，更容易促进化学反应过程，这是因为水分子的剧烈运动致使部分氢键断裂，每水分子团中分子个数减少，而水分子团增多，致使水的渗透能力和溶解能力都得到提高。所以水的小分子团化是降低活化能的一个关键因素。

通常普通自来水属于大分子团水，由13－17个水分子组成，而小分子团水通常由5－8个水分子组成，目前只有通过核磁共振¹⁷O法检测。小分团水具有极强的溶解性和渗透性，反应活化能相对较低，人饮用后更容易深度参与机体消化、吸收反应过程，促进微循环，提高机体代谢能力。

目前小分子团水的制备方法有加热法、磁处理法、电解法等。其中加热法实现最容易，但弊端是加热需要消耗大量的热能，生产成本较高，同时加热后的水放置常温后水分子团又会恢复至原水状态，效能不易贮存。

磁处理法在市场上的产品较多，大都采用1－3个磁程的单次处理，并不能充分使水达到小分子团化，此类产品多以概念形式存在市场。在发明专利201610179187.5中，公开了一种洛伦兹力式小分子团水生产装置，包括盖体，盖体上设有一与盖体内部相连通的开口，所述盖体内位于所述开口的两侧分别装设有两个磁力相吸的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁之间形成磁处理通道使通过所述开口及磁处理通道的水体生产出小分子团水。按照此方法我们进行了不同场强下的多组实验，检测后均未发现半峰宽变小，只是对水的防垢能力有所提高，但是效果不是特别明显。这和磁处理过程中场强控制、循环磁处理次数有直接关系。

电解法小分子团水处理工艺耗材成本高不易更换，且非纯净水电解处理后会产生强氧化物质，不适宜人饮用。如发明专利201310286150.9中，公开了一种小分子团水制备装置，包括用于盛载被处理水的非导磁容器、金属环及交变励磁线圈，金属环安置于非导磁容器内，金属环上开有放电孔，交变励磁线圈设置于位于金属环侧面的非导磁容器外侧，实现向金属环的侧面施加交变磁场。该方案为将水小分子团化，通过电势差，进行放电刺激大分子团向小分子团转化，但在电荷转移的过程中，可使水中的部分物质发生氧化，从而影响正常饮用。

本发明人作为一名长期专注于“磁”水处理技术的工作者，仔细研究了上述方法存在的不足，通过深入分析小分子团水的形成机理，不断优化磁处理参数，并经反复实验，提出一种可真正制备小分子团水的方法及其装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低活化能健康水制备方法及设备，对城市自来水、RO反渗透纯净水、超滤水以及矿物质水等通过特定时间和特定磁场强度的循环磁处理，即可制得高渗透性和高溶解性的半峰宽为64.872Hz(清华大学分析中心核磁共振¹⁷O法检测)的小分子团水。从而解决了以往小分团水制备工艺中能耗大、材料要求高、健康保障不足、稳定性不足以及概念化等问题。

本发明的目的之一通过以下技术方案实现：

一种低活化能健康水制备设备，包括通过管路顺次连通的预处理系统、净化系统和强化系统，所述预处理系统和强化系统均设置有磁处理器和用于将水通过磁处理器的循环机构。

进一步，所述磁处理器包括磁场，所述管路呈曲折状态穿过所述磁场。

进一步，所述磁场包括一组成对设置的异极相对的磁体，所述管路呈螺旋状缠绕在一磁体上。

进一步，所述磁场包括设置在磁体外围的导磁框，两磁体设置在导磁框的内侧。

进一步，所述管路的另一端呈螺旋状缠绕在另一磁体上。

进一步，两磁体之间的管路呈螺旋状设置。

进一步，所述循环机构包括承压水罐和循环水泵，所述承压水罐包括具有左腔室和右腔室的罐体，所述左腔室的进水口与管路的出水端连通，所述右腔室的出水口与管路的进水端连通，所述左腔室的出水口与右腔室的进水口通过磁处理管路连通，所述循环水泵及磁处理器设置在磁处理管路上，所述右腔室与左腔室之间还设置罐外连通管路，所述罐外连通管路上设置有止回阀。

或者，所述循环机构包括承压水罐和循环水泵，所述承压水罐包括具有左腔室和右腔室的罐体，所述左腔室的进水口与管路的出水端连通，所述右腔室的出水口与管路的进水端连通，所述左腔室的出水口与右腔室的进水口通过磁处理管路连通，所述循环水泵及磁处理器设置在磁处理管路上，在罐体内，设置有用于右腔室与左腔室单向连通的止回阀装置。

进一步，所述罐体内设置有一将罐体内腔分隔为左腔室和右腔室的隔板，所述止回阀装置包括设置在隔板上的泄流口、穿过泄流口的紧固螺栓、套接于紧固螺栓一端的密封板、螺纹固定于紧固螺栓另一端的螺母和设置在隔板与螺母之间的压缩弹簧。

进一步，所述紧固螺栓的头部固定于左腔室，所述密封板的左侧与螺栓头部端面密封，所述密封板的右侧与隔板端面密封。

进一步，所述循环机构还包括间隔设置在罐体下方的支承座，所述支承座上设置有用于贴合于罐体表面的支承弧面。

进一步，所述左腔室和右腔室均设置有排污口和排气口。

进一步，所述左腔室和右腔室均设置有封闭法兰。

本发明的目的之二通过以下技术方案实现：

一种低活化能健康水的制备方法，先将水通过预处理系统循环磁处理，再净化，最后通过强化系统循环磁处理。

进一步，预处理系统循环磁处理15～60次。

进一步，强化系统循环磁处理15～60次。

进一步，预处理系统及强化系统的中心场强为0.8T－1.5T。

本发明的有益效果在于：

1、本发明创造性的提出具有循环机构和磁处理器的预处理系统和强化系统，量化了水需循环磁处理的次数和最佳磁场强度，从而实现小分子团水的制备目的。

2、本发明通过预处理系统对水进行预处理后，可防止净水机膜和滤芯被水垢堵塞，提高净化系统膜和滤芯的使用寿命；对自来水进行高效磁处理后，可以使水及水中离子化合物小分子团化，人体所需的离子及化合物更容易穿透反渗膜，使净化后的水中含有一定的矿物质，提升口感的同时更能补充人体的微量元素，有益于饮水健康。水中的各种细菌反复经过强磁场处理，致死率得到极大的提高，保障了出水的健康性。

3、本发明通过净化系统过滤掉水中的杂质、细菌、重金属等，提高了水的安全性。

4、本发明通过强化系统对水进一步的循环磁处理，实现水小分子团化的同时，提高了其小分子团状态的稳定性和持久性，利于水的周转和存放。

5、本发明还将磁场限定为0.8T－1.5T，磁处理次数为15～60次，从而为小分子团水的制备提供实质性的参数依据。

总之，本发明创造性提出循环磁处理、净化处理再加强化循环磁处理等综合方案，真正的实现了小分子团水的制备。本发明处理过的水经清华大学分析中心核磁共振¹⁷O法检测，半峰宽为64.872Hz，确证为小分子团水。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的循环机构的结构示意图；

图3为本发明第二实施例的磁处理器的结构示意图；

图4为本发明第三实施例的磁处理器的结构示意图；

图5为本发明第四实施例的承压水罐的结构示意图；

图6为图5在A处的局部放大图；

图7为本发明的制备方法的流程图；

图8为清华大学分析中心对本发明制备的水采用核磁共振¹⁷O法检测的检测数据；

图9为清华大学分析中心对本发明制备的水的检测报告；

图10为整体式承压水罐的结构示意图；

图11为分体式承压水罐的结构示意图。

附图标记说明：

1－管路；2－预处理系统；3－净化系统；4－强化系统；5－循环机构；6－承压水罐；7－循环水泵；8－左腔室；9－右腔室；10－磁处理管路；11－罐外连通管路；12－止回阀；13－排污口；14－排气口；15－支承座；16－磁处理器；17－永磁体；18－导磁框；19－止回阀装置；20－隔板；21－泄流口；22－紧固螺栓；23－密封板；24－压缩弹簧；25－封闭法兰；26－螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

第一实施例

如图1所示，为本实施例的一种低活化能健康水制备设备，包括一根接外部水源的管路1，在管路上顺次连通设置预处理系统2、净化系统3和强化系统4，预处理系统和强化系统均设置有循环机构5和磁处理器16，循环机构用于循环管路内的水，使水循环通过磁处理器。

管路中的外部水源可以是城市自来水、RO反渗透纯净水、超滤水以及矿物质水等。在循环机构的循环作用下，通过上述预处理系统，经过多次磁处理，再经过净化系统的净化处理，最后再在循环机构的作用下，通过上述强化系统多次磁处理，最终得到小分子团水。

本实施例的循环机构如图2所示，包括承压水罐6和循环水泵7，承压水罐包括具有左腔室8和右腔室9的罐体，左腔室的进水口与管路的出水端连通，右腔室的出水口与管路的进水端连通，在罐体外，左腔室的出水口与右腔室的进水口通过磁处理管路10连通，循环水泵及磁处理器设置在磁处理管路上，右腔室与左腔室之间还设置有罐外连通管路11，罐外连通管路上设置有止回阀12。

当水源有来水时，水由承压罐进水口进入左腔室，在循环水泵驱动下，水经过磁处理器磁处理后进入右腔室，直至右腔室水满后，在压差的作用下，止回阀被打开，右腔室的水进入左腔室，实现一次磁处理，然后反复多次，从而实现多次磁处理。

本实施例中，预处理系统的出水口与净化系统相连通，强化系统的出水口与饮用水管相连通。

本实施例中，左腔室和右腔室均设置有排污口13和排气口14。排污口用于清洗排污使用，排气口用于排出腔内空气。

本实施例中，循环机构还包括间隔设置在罐体下方的支承座15，支承座的个数并不限定，可以根据需要设置，在其上方设置用于贴合于罐体表面的支承弧面。支承弧面为凹陷于支承座上平面的弧面，可更好的限位固定罐体，使设备更安全。

本实施例中，承压水罐可以整体式，也可以是拆卸式，采用整体结构不存在泄漏，操作程序简单，如图10所示，而采用拆卸结构方便维护和清洗，如图11所示。

本实施例中，净化系统包括五级处理，第一级：PP棉或折叠滤芯：去除自来水中各种可见物/灰尘及杂质；第二、三级：前置活性炭：部分低配净化系统第三级也为PP棉，炭去除氯和有机杂质。还能吸收水中有机化合物产生的异味、颜色和气味；第四级：超滤或反渗透膜：膜能够去除水中的细菌、病毒及孢子等物质；第五级：后置活性炭装置：进一步改善口感，去除异味。

当然，净化系统也可以是各种主流净水设备，其型号、规格并不限定。

第二实施例

在第一实施例的基础上，本实施例的预处理系统和强化系统设置有相同的磁处理器16。具体的，如图3所示，该磁处理器包括磁场，管路呈曲折状态穿过磁场。曲折状态设置可以使水增加磁处理的机会，提高磁处理效率，节省永磁体的用量。

本实施例中，磁场包括一组成对设置的磁体，管路呈螺旋状缠绕在一磁体上。两磁体为异极相对设置的永磁体17，即，两永磁体的N极与S极相对设置，或S极与N极相对设置，从而形成一个磁力线作用区域，缠绕的管路正处于该磁力线作用区域内，从而对管路内流动的水进行磁处理。

本实施例中，管路可以是食品级PE塑料管，以方便缠绕固定，形成更多的曲析，提高磁处理效率。

本实施例中，磁场包括设置在磁体外围的导磁框18，两磁体设置在导磁框的内侧。即两磁体设置在导磁框的左右两侧或上下两侧，达到聚磁的效果，提高中心场强。

第三实施例

与第二实施例不同的是，本实施例的管路的另一端呈螺旋状缠绕在另一磁体上，如图4所示，这样，在管路上通过两段螺旋设置，进一步增加了水被磁处理的机会，减少循环水泵运转时间，以实现节能的目的。

第四实施例

与第一实施例不同的是，该实施例的循环机构包括承压水罐和循环水泵，承压水罐包括具有左腔室和右腔室的罐体，左腔室的进水口与管路的出水端连通，右腔室的出水口与管路的进水端连通，在罐体外，左腔室的出水口与右腔室的进水口通过磁处理管路连通，循环水泵及磁处理器设置在磁处理管路上，在罐体内，设置有用于右腔室与左腔室单向连通的止回阀装置19，具体如图5所示。

这样，当管路中有来水时，首先水进入左腔室，由于止回阀装置反向截止的作用，其进水并不直接进入右腔室，而是通过左腔室的出水口流出，在循环水泵的循环驱动下，水经过磁处理器磁处理后进入右腔室，右腔室水满后，在压差的作用下，止回阀装置被打开，此时单向导通，右腔室的水进入左腔室，实现一次循环，然后再反复多次，从而实现多次磁处理。

由于止回阀装置的作用，使位于左腔室的水须通过磁处理器才能进入右腔室，因此，确保了所有水都进行了磁处理，从而保证了水被磁处理的充分性和可靠性。

本实施例中，罐体内设置有一将罐体内腔分隔为左腔室和右腔室的隔板20，止回阀装置包括设置在隔板上的泄流口21、穿过泄流口的紧固螺栓22、套接于紧固螺栓一端的密封板23、螺纹固定于紧固螺栓另一端的螺母和设置在隔板与螺母之间的压缩弹簧24，具体如图6所示。

这样，在压缩弹簧的弹性恢复力的作用下，使螺母远离螺栓头部，螺栓呈拉紧状态，在螺栓头的挤压下，使密封板紧靠在隔板上，形成常态化密封。

随着水压的增大，作用在密封板上的压力大于压缩弹簧带来的阻力时，密封板被打开，使右腔室的水进入左腔室，实现单向导通。

为实现更好的密封，紧固螺栓的头部固定于左腔室，在密封板与螺栓头部及隔板之间均设置有密封环，可实现端面密封，从而防止泄漏，保障了磁处理的充分性。

本实施例的承压水罐采取拆卸结构，具体的，左腔室和右腔室均设置有封闭法兰25，封闭法兰通过螺栓26安装固定在罐体的两侧，这种拆卸结构，一方面方便安装罐体内部的止回阀装置，另一方面也便于对罐体内部污垢的清理。

第五实施例

在第四实施例的基础上，本实施例的预处理系统和强化系统为相同的磁处理器。且限定了一种磁处理器，该磁处理器包括磁场，管路呈曲折状态穿过磁场。曲折状态可以得到更长的磁处理路程，在相同流速下，可延长磁处理时间，提高磁处理效果。

本实施例中，磁场包括一组成对设置的磁体，管路呈螺旋状缠绕在一磁体上。两磁体为异极相对设置的永磁体，即，两永磁体的N极与S极相对设置，或S极与N极相对设置，从而实现一个磁力线作用区域，缠绕的管路正处于该磁力线作用区域内，从而对管路内的水进行磁处理。

本实施例中，管路可以是食品级PE塑料管，以方便缠绕固定，形成更多的曲析，增加水被磁处理的机会。

本实施例中，磁场包括设置在磁体外围的导磁框，两磁体设置在导磁框的内侧。即两磁体设置在导磁框的左右两侧或上下两侧。达到聚磁的效果，利于提高中心场强。

第六实施例

与第五实施例不同的是，本实施例的管路的另一端呈螺旋状缠绕在另一磁体上，这样，在管路上通过两段螺旋设置，进一步增加了水被磁处理的机会，减少循环水泵运转时间，以实现节能的目的。

第七实施例

本实施例提供一种采用如上所述制备装置进行制备低活化能健康水的方法，如图7所示，具体包括：

1、管路中接入待处理的水；

2、预处理：

1)将管路的水引入预处理系统罐体的左腔室，在循环水泵的驱动下，经过磁处理进入右腔室，完成一次循环；

2)循环15～60次；

3、净化处理：

打开右腔室的出水口，使预处理水进入管路后再进入净化系统进行净化处理；

4、强化处理：

1)将管路的水引入强化系统罐体的左腔室，在循环水泵的驱动下，经过磁处理进入右腔室，完成一次循环；

2)循环15～60次；

5、引出用水终端，完成制备。

在步骤2和4中，通过预处理系统及强化系统的磁处理器管路均呈螺旋状设置，可提高水被磁处理机会，使大分子团水充分小分子团化，最终得到小分子团水。

本实施例的循环次数是指预处理罐内的水经过磁处理器的循环周期数，根据罐体的容积和循环泵的实际流量，再算出循环水泵的运行时间，然后再通过时间控制循环水泵的启停，从而精确控制水循环磁处理的次数。

经反复验证，在步骤2和4中，当预处理系统及强化系统中磁处理器的中心场强为0.8T－1.5T时，可以以较快的速度实现小分子团化。这里的中心场强是指磁处理器过水通道的中心最大磁场强度，也是水体所需耐受的最大磁场强度，

本实施例所制备的净化水已经清华大学分析中心核磁共振¹⁷O法检测，半峰宽为64.872Hz属于有效的小分子团水制备方法，绝无虚假和概念成分。检测数据如图8所示，检测报告如图9所示。

同时，本实施例的设备制作成本低，充分利用有压水源，只需50W的小功率水泵即可满足家庭用健康水的制备，其制备成本低，制备效率高，过程透明，健康且环保，具有较高的实用推广价值。

本发明的承压水罐通常为水平放置，在必要的时候也可以竖直放置，此时左右腔室变为上下腔室，在水泵的驱动下，下腔室的水流入上腔室，便完成一次完全磁处理，反复循环多次，即可对承压罐中的水进行彻底的磁处理，提高磁处理效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (16)

1.一种低活化能健康水制备方法，其特征在于：先将水通过预处理系统循环磁处理，再通过净化系统净化，最后通过强化系统循环磁处理。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：预处理系统循环磁处理15～60次。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：强化系统循环磁处理15～60次。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：预处理系统及强化系统的中心场强为0.8T－1.5T。

5.一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：包括通过管路顺次连通的预处理系统、净化系统和强化系统，所述预处理系统和强化系统均设置有磁处理器和用于将水循环通过磁处理器的循环机构。

6.根据权利要求5所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述磁处理器包括磁场，所述管路呈曲折状态穿过所述磁场。

7.根据权利要求6所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述磁场包括一组成对设置的磁体，所述管路呈螺旋状缠绕在一磁体上。

8.根据权利要求7所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述磁场包括设置在磁体外围的导磁框，两磁体设置在导磁框的内侧。

9.根据权利要求8所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述管路的另一端呈螺旋状缠绕在另一磁体上。

10.根据权利要求5所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述循环机构包括承压水罐和循环水泵，所述承压水罐包括具有左腔室和右腔室的罐体，所述左腔室的进水口与管路的出水端连通，所述右腔室的出水口与管路的进水端连通，所述左腔室的出水口与右腔室的进水口通过磁处理管路连通，所述循环水泵及磁处理器设置在磁处理循环管路上，所述右腔室与左腔室之间还设置有罐外连通管路，所述罐外连通管路上设置有止回阀。

11.根据权利要求5所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述循环机构包括承压水罐和循环水泵，所述承压水罐包括具有左腔室和右腔室的罐体，所述左腔室的进水口与管路的出水端连通，所述右腔室的出水口与管路的进水端连通，所述左腔室的出水口与右腔室的进水口通过磁处理管路连通，所述循环水泵及磁处理器设置在磁处理循环管路上，在罐体内，设置有用于右腔室与左腔室单向连通的止回阀装置。

12.根据权利要求11所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述罐体内设置有一将罐体内腔分隔为左腔室和右腔室的隔板，所述止回阀装置包括设置在隔板上的泄流口、穿过泄流口的紧固螺栓、套接于紧固螺栓一端的密封板、螺纹固定于紧固螺栓另一端的螺母和设置在隔板与螺母之间的压缩弹簧。

13.根据权利要求12所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述紧固螺栓的头部固定于左腔室，所述密封板的左侧与螺栓头部端面密封，所述密封板的右侧与隔板端面密封。

14.根据权利要求11－13任一所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述循环机构还包括间隔设置在罐体下方的支承座，所述支承座上设置有用于贴合于罐体表面的支承弧面。

15.根据权利要求11－13任一所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述左腔室和右腔室均设置有排污口和排气口。

16.根据权利要求11－13任一所述的一种低活化能健康水制备设备，其特征在于：所述左腔室和右腔室均设置有封闭法兰。

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