FI72303B

FI72303B - VATTENBEHANDLINGSANORDNING

Info

Publication number: FI72303B
Application number: FI800531A
Authority: FI
Inventors: Viktor Mikhailovich Injushin; Valentin Illarionovic Khokhlov; Fedor Panteleevich Akhremenko
Original assignee: Univ Kazakhsky
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1987-01-30
Also published as: FI800531A; FI72303C

Description

\*jg*r*\ ΓΒ1 m,KUULUTUSjULKAISU γ70 7Π7 •SsHl ^ 11 UTLÄGGN,NGSSKR,FT * *· 30 3 c (45) 1 ^ (51) Kv.lk//lnt.CI.* c 02 F 1/30, 1/48 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 800531 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 22.02.80 (Fh ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 2 2.02.80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 23.08 .8 1\ * jg * r * \ ΓΒ1 m, ANNOUNCEMENT γ70 7Π7 • SsHl ^ 11 UTLÄGGN, NGSSKR, FT * * · 30 3 c (45) 1 ^ (51) Kv.lk//lnt.CI.* c 02 F 1 / 30, 1/48 FINLAND — FINLAND (21) Patent application - Patentansökning 800531 (22) Application date - Ansökningsdag 22.02.80 (Fh '' (23) Starting date - Giltighetsdag 2 2.02.80 (41) Published public - Blivit offentlig 23.08 .8 1

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. -National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. -

Patent* och registerstyrelsen v ' Ansekan utiagd och utl.skriften publicerad 3O.OI.87 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet (71) Kazakhsky Gosudarstvenny Universitet Imeni S.M.Kirova, ulitsa Kirova 136, Alma-Ata, USSR(SU) (72) Viktor Mikhailovich Injushin, Alma-Ata, Valentin Illarionovich Khokhlov, Alma-Atinskaya Oblast, Fedor Panteleevich Akhremenko, USSR(SU) (74) Oy Koister Ab (54) Vedenkäsittelylaite - VattenbehandlingsanordningPatents * and registers in the application and published in 3O.OI.87 (86) Kv. application - Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege requested - Begärd priority (71) Kazakhsky Gosudarstvenny Universitet Imeni SMKirova, ulitsa Kirova 136, Alma-Ata, USSR (SU) (72) Viktor Mikhailovich Injushin, Alma-Ata, Valentin Illarionovich Khokhlov, Alma-Atinskaya Oblast, Fedor Panteleevich Akhremenko, USSR (SU) (74) Oy Koister Ab (54) Water treatment plant - Vattenbehandlingsanordning

Esiteltävä keksintö kohdistuu vedenkäsittelylaitteeseen käsittäen vesiputken asennettuna sähkövirtalähteeseen yhdistetylle käämille, johon kuuluu monokromaattinen valolähde sijoitettuna siten, että sen akseli yhtyy vesiputken osaan (A) tehdyn ottoaukon geometriseen keskipisteeseen, jolloin vesiputken osa (A) on valmistettu läpinäkyvästä materiaalista.The present invention relates to a water treatment apparatus comprising a water pipe mounted on a coil connected to an electric power source, comprising a monochromatic light source positioned so that its axis coincides with the geometric center of the intake opening in the water pipe part (A), the water pipe part (A) being made transparent.

Keksintöä voidaan edullisimmin käyttä eri maatalous- ja teollisuusaloilla, jolloin vaaditaan stimuloivia ominaisuuksia omaavaa vettä, jolla on modifioitu asymmetristä tyyppiä oleva näennäisraken-ne, joka kiihdyttää hapettumista vähentävää prosessia elävissä soluissa vaikuttaessaan niihin, ja aiheuttaa lisäksi konformatiivisiä muutoksia entsyymeissä (esimerkiksi lääketieteessä, biologiassa, kemiassa, ravintoaineteollisuudessa jne.).The invention is most preferably used in various agricultural and industrial fields, requiring water with stimulating properties, a modified asymmetric type pseudo-structure that accelerates the antioxidant process in living cells by acting on them, and further causes conformational changes in enzymes (e.g., medicine, biology, , in the food industry, etc.).

Alalla tunnetaan erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä veden käsittelemiseksi. Erikoisesti erilaisia bakterisidisiä laitteita, ultraääni- ja magneettilähteitä voidaan käyttää veden käsittelyyn.Various physical and chemical methods for treating water are known in the art. In particular, various bactericidal devices, ultrasonic and magnetic sources can be used for water treatment.

2 723032 72303

Yleinen osa vedenkäsittelylaitteissa on vesijohto ja lähde, joka kohdistaa fysikaalisen vaikutuksen juoksevaan veteen.A common part in water treatment equipment is the water pipe and the source that exerts a physical impact on the running water.

Tunnetaan laite veden ultraviolettikäsittelyä varten. Se käsittää kvartsia olevan kaasuputken suunniteltuna laajaspektristä säteilyä varten vesijohdossa määrätyllä nopeudella virtaavan veden käsittelemiseksi .A device for the ultraviolet treatment of water is known. It comprises a gas tube of quartz designed for broad-spectrum radiation to treat water flowing in a water line at a specified rate.

Mainitussa alan aikaisemmassa laitteessa on epäkohtana se, että kvartsiputken säteily ulottuu laajan spektrialueen ylitse eikä sen avulla saada määrättyä vaikutusta veden molekyylirakenteeseen.A disadvantage of said prior art device is that the radiation of the quartz tube extends over a wide spectral range and does not have a definite effect on the molecular structure of the water.

Täten vettä ei voida aktivoida riittävästi eikä stabiileja ominaisuuksia voida saavuttaa.Thus, water cannot be sufficiently activated and stable properties cannot be achieved.

Alalla tunnetaan myös laite veden ultraäänikäsittelyä varten. Laite käsittää oskillaattorin, joka synnyttää ultraääniaaltoja suunnattuna määrätyllä nopeudella vesijohdon lävitse virtaavaan veteen. Tälle laitteelle ominainen epäkohta perustuu siihen, että ultraäänen käyttö aiheuttaa toisiinsa liittyneiden molekyylien hajoamisen erillisiksi molekyyleiksi, mikä vaikuttaa haitallisesti veden molekyyli-rakenteeseen ja siten sen aktiivisuuteen.An apparatus for the ultrasonic treatment of water is also known in the art. The device comprises an oscillator which generates ultrasonic waves directed at a certain speed into the water flowing through the water line. The disadvantage inherent in this device is that the use of ultrasound causes the interconnected molecules to disintegrate into separate molecules, which adversely affects the molecular structure of the water and thus its activity.

Tunnetaan myös useita laitteita, joissa vettä käsitellään magneettisen tai sähkömagneettisen kentän avulla. Laite, joka on esitetty USSR-patenttijulkaisussa nro 340 624, Cl. C02b, käsittää vesijohdon, joka on asennettu sähkömagneettiselle käämille yhdistettynä sähkövir-talähteeseen. Vesi aktivoidaan käyttämällä sähkömagneettista kenttää.Several devices are also known in which water is treated by means of a magnetic or electromagnetic field. The device disclosed in USSR Patent Publication No. 340,624, Cl. CO 2b, comprises a water line mounted on an electromagnetic coil connected to an electric power source. Water is activated using an electromagnetic field.

Edelläesitetyn laitteen epäkohtana on sen huono antoteho, koska aktivoitavan veden täytyy toistuvasti kiertää sähkömagneettisen vaikutuksen lävitse. Lisäksi veden aktiivisuus riippuu vedessä olevien antimagneettisten aineiden pitoisuudesta, joten sähkömagneettisen kentän vaikutus ei ole selektiivinen.The disadvantage of the above device is its poor output power, because the water to be activated must repeatedly circulate through the electromagnetic effect. In addition, the activity of water depends on the concentration of antimagnetic substances in the water, so the effect of the electromagnetic field is not selective.

GB-patenttijulkaisusta 869 120 tunnetaan laite nesteväliainei-den käsittelemiseksi, jotta aikaansaataisiin niissä sisäistä väräh-telyenergiaa, joka toimisi aktivoivana energiana tarkkailtaessa näissä väliaineissa esiintyviä kemiallisia reaktioita. Laite käsittää välineet sähkömagneettisen, sähkö- tai valokentän muodostamiseksi, jota syötetään sähkövirralla, joka tulee yhdellä tai useammalla pääoskil-laattorilla varustetusta piiristä. Oskillaattorit on valittu siten, että ne moduloivat kyseisen piirin sähkövirran kyseisen energian mukaisesti. Laitteelle on ominaista, että se käsittää kennon, joka sisältää kondensaattorielektrodeja ja että sitä ympäröi käämi, johonGB 869 120 discloses an apparatus for treating liquid media in order to provide them with an internal oscillating energy which would act as an activating energy for monitoring the chemical reactions occurring in these media. The device comprises means for generating an electromagnetic, electric or light field supplied by an electric current coming from a circuit provided with one or more main oscillators. The oscillators are selected to modulate the electric current of that circuit according to that energy. The device is characterized in that it comprises a cell containing capacitor electrodes and is surrounded by a coil into which

IIII

72303 johdetaan moduloitua sähkövirtaa. Kennossa kiertävään väliaineeseen kohdistetaan käämin sähkömagneettisen kentän vaikutus ja samalla kondensaattorin ja valonlähteen moduloidun kentän vaikutus. Kennossa on keskielektrodi, joka on samalla linjalla kennon akselin kanssa ja sitä ympäröi koaksiaalinen elektrodi. Valonlähde sijaitsee kennon akselilla ja sen yläpuolella onton keskitangon valaisemiseksi, joka sijaitsee kennossa, ja jossa on läpinäkyvät seintä, jotka voivat kuljettaa värisuodattimia väliaineen alistamiseksi valikoivalle monokromaattiselle säteilylle. Lisäksi laite on varustettu pyörivällä levyllä, joka on sijoitettu valolähteen ja keskitangon väliin valon peittämiseksi rytmisesti.72303 a modulated electric current is conducted. The effect of the electromagnetic field of the winding and at the same time the effect of the modulated field of the capacitor and the light source are applied to the medium circulating in the cell. The cell has a center electrode that is aligned with the cell axis and is surrounded by a coaxial electrode. The light source is located on and above the axis of the cell to illuminate a hollow center bar located in the cell and having a transparent wall that can carry color filters to expose the medium to selective monochromatic radiation. In addition, the device is provided with a rotating plate placed between the light source and the center bar to rhythmically cover the light.

Esiteltävän keksinnön tehtävänä on edellämainittujen epäkohtien poistaminen, sekä valolähteen käyttämisen veden käsittelyä varten sijoitettuna vedenkäsittelylaitteeseen siten, että veden aktivointi-ominaisuudet stabiloituvat ja laitteen antoteho kasvaa.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, as well as to use a light source for water treatment placed in a water treatment device so that the water activating properties are stabilized and the output power of the device is increased.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella vedenkäsittely-laitteella, jolle on tunnusomaista, että laseria käytetään monokromaattisena valolähteenä, ja käämin ja sen sähkövirtalähteen muodostamaan piiriin kuuluu sähkömagneetti sijoitettuna sarjaan käämin ja ajoittimen kanssa ja varustettuna sydämellä, jossa on verho, jota käytetään valonsädekimpun katkomiseen jaksottaisesti.This object is achieved by a water treatment device according to the invention, characterized in that the laser is used as a monochromatic light source, and the circuit formed by the coil and its electric power source comprises an electromagnet arranged in series with the coil and the timer and provided with a core with a curtain used intermittently.

Esiteltävän keksinnön luonne ilmenee seuraavasta esityksestä.The nature of the present invention will become apparent from the following description.

Vettä johdetaan sylinterimäisen vesiputken lävitse laminaari-virtauksena. Vesiputken seinämät on valmistettu heijastavasta materiaalista ja ottoaukko on valmistettu optisesta kvartsista koherent-tisen monokromaattisen valonsäteen läpikulun sallimiseksi vesiputken osan lävitse. Säteilyparametrien säilyttämiseksi vakioina (kuten koherenssin ja energian vuotiheyden säteen poikkileikkauksen ylitse) valolähde on sijoitettu siten, että sen akseli yhtyy mainitun otto-aukon geometrisen keskipisteen kanssa vesiputken osassa, jolloin vesiputken poikkileikkaus on sama kuin valonsädekimpun.Water is passed through a cylindrical water pipe as a laminar flow. The walls of the water tube are made of a reflective material and the intake port is made of optical quartz to allow the passage of a coherent monochromatic light beam through a portion of the water tube. In order to keep the radiation parameters constant (such as coherence and energy leakage over the beam cross section), the light source is positioned so that its axis coincides with the geometric center of said intake aperture in the water tube section, the water tube cross section being the same as the light beam.

Suuri monokromaattisuus ja säteilytiheys yhdellä tai useammalla aallonpituudella ovat edulliset vesimolekyylien elektronien ja ionien selektiivisen vuorovaikutuksen suhteen säteilyn kanssa. Tämä selektiivinen vuorovaikutus paranee käytettäessä sähkömagneettista käämiä va-kiollisen tai sykkivän sähkömagneettisen kentän muodostamiseksi. Sykkivän kentän tapauksessa saavutetaan paras teho, jos valopulssit ja sähkömagneettiset pulssit ovat keskenään tahdistetut. Pulssienergiaa 4 72303 voidaan säätää alueella 20 mW - 30 kW laitteen antotehoa vastaavasti.High monochromaticity and radiation density at one or more wavelengths are preferred for the selective interaction of electrons and ions in water molecules with radiation. This selective interaction is enhanced by the use of electromagnetic coils to generate a constant or pulsating electromagnetic field. In the case of a pulsating field, the best power is obtained if the light pulses and the electromagnetic pulses are synchronized with each other. The pulse energy 4 72303 can be adjusted in the range from 20 mW to 30 kW according to the output power of the device.

Verrattaessa esillä olevaa keksintöä ja GB-patenttijulkaisussa 869 120 esitettyä laitetta, havaitaan että kummassakin on nesteputki, läpinäkyvän valon sisääntuloaukko, energialähteeseen kytketty käämi sekä monokromaattinen kennon akselilla sijaitseva valonlähde. Mutta GB-julkaisun mukaisessa laitteessa käytetään epäkoherenttia valolähdettä, joka ei takaa riittävää energian tiheyttä yhdellä aaltopituudella, joka puolestaan saavutetaan esillä olevassa laitteessa käytettävällä laserilla. Toiseksi, GB-julkaisun mukaisessa laitteessa käytetty levy valon rytmiseksi katkaisemiseksi ei varmista valosäteily-pulssien synkronointia sähkömagneettipulssien kanssa, mikä esillä olevassa keksinnössä tämä saavutetaan synkronisointireleen avulla yhdessä verhon kanssa, joka jaksottain keskeyttää valosähteen radan. Kolmanneksi, pääoskillaattori ja näiden aineiden oikea valinta ovat oleellisen tärkeitä GB-julkaisun mukaisessa laitteessa, mutta niitä ei tarvita esillä olevassa laitteessa. Kaikki GB-julkaisun mukaisen laitteen erityiset rakennepiirteet ovat sen tarkoituksen, eli käsiteltävässä väliaineessa tapahtuvien kemiallisten reaktioiden valvomisen (katalyysi, hidastus jne.), ennalta määräämiä, mutta niitä ei voida käyttää biologisesti aktivoidun veden tuottamiseksi, jossa on vakaat stimulointiominaisuudet, joka on päämäärä, joka saavutetaan ainoastaan esillä olevan laitteen avulla.Comparing the present invention and the device disclosed in GB 869,120, it is found that each has a liquid tube, a transparent light inlet, a coil connected to an energy source, and a monochromatic light source on the cell axis. But the device according to the GB publication uses an incoherent light source which does not guarantee a sufficient energy density at a single wavelength, which in turn is achieved by the laser used in the present device. Second, the plate used in the GB to rhythmically cut off the light does not ensure the synchronization of the light radiation pulses with the electromagnetic pulses, which in the present invention is achieved by a synchronization relay together with a curtain which periodically interrupts the light source path. Third, the main oscillator and the correct selection of these substances are essential in the device according to GB, but they are not needed in the present device. All the specific structural features of the device according to GB are predetermined for its purpose, i.e. the control of chemical reactions in the medium to be treated (catalysis, retardation, etc.), but cannot be used to produce biologically activated water with stable stimulation properties, which is the goal of can only be achieved with the present device.

Esiteltävän keksinnön mukaista laitetta voidaan edullisesti käyttää erilaisissa menettelyissä, joissa vaaditaan aktivoitua vettä metabolisten prosessien kiihdyttämiseksi, kuten esimerkiksi jyvien idätyksessä.The device of the present invention can be advantageously used in various procedures that require activated water to accelerate metabolic processes, such as in the germination of grains.

Keksintöä voidaan selventää edelleen seuraavan, sen suositeltavan toteutuksen yksityiskohtaisen esittelyn avulla mukaaniiitettyyn piirrokseen viitaten, jossa on esitetty keksinnön mukainen vedenkäsit-telylaite.The invention can be further clarified by means of the following detailed description of its preferred embodiment with reference to the accompanying drawing, which shows a water treatment device according to the invention.

Tarkasteltaessa kuvaa on siinä esitetty laite, joka käsittää vesiputken 1 varustettuna optisesta kvartsista tehdyllä ottoaukolla 2. Vesiputkessa kulkee laminaarinen vesivirta. Sähkömagneettinen käämi 3 asennettuna vesiputkelle 1 on yhdistetty sähkövirtalähteeseen (ei esitetty piirroksessa). Käämi 3 indusoi sähkömagneettisen kentän vesi-putken 1 lävitse virtaavaan veteen. Monokromaattinen valolähde 4 on sijoitettu ottoaukon 2 geometriselle keskiakselille. On mahdollista käyttää laseria monokromaattisena valolähteenä.Looking at the image, there is shown a device comprising a water pipe 1 provided with an inlet 2 made of optical quartz. A laminar water flow flows in the water pipe. The electromagnetic coil 3 mounted on the water pipe 1 is connected to an electric power source (not shown in the drawing). The coil 3 induces an electromagnetic field in the water flowing through the water pipe 1. The monochromatic light source 4 is located on the geometric central axis of the intake aperture 2. It is possible to use the laser as a monochromatic light source.

5 723035 72303

Valolähteestä säteilevä valo kohdistuu vesiputken 1 osaan, minkä vuoksi osa A on valmistettu läpinäkyvästä materiaalista. Verho-suljin 5, joka sijaitsee valolähteen 4 ja vesiputken 1 osan välissä katkoo jaksottain valosädettä. Mainittu verho 5 on kiinnitetty sähkö-magneetin 7 sydämeen 6, joka sähkömagneetti 7 on kytketty sarjaan käämin 3 ja sen teholähteen muodostamaksi piiriksi. Sähkömagneetti 7 on liitetty käämin 3 teholähteeseen ajoittimen 8 välityksellä.The light emitted from the light source is directed to a part of the water pipe 1, which is why part A is made of a transparent material. The curtain shutter 5 located between the light source 4 and the part of the water pipe 1 periodically interrupts the light beam. Said curtain 5 is attached to the core 6 of the electromagnet 7, which electromagnet 7 is connected in series as a circuit formed by the coil 3 and its power supply. The electromagnet 7 is connected to the power supply of the coil 3 via a timer 8.

Laite toimii seuraavasti:The device works as follows:

Vesivirta johdetaan vesiputken 1 lävitse, johon sähkömagneetin käämi 3 on kiinnitetty. Mainittuun vesivirtaan kohdistuu sekä sähkömagneettisen kentän että lähteestä 4 säteilevän monokromaattisen valon vaikutus, jonka akseli kulkee vesiputken 1 osan ottoaukon 2 geometrisen keskipisteen kautta. Vesiputken 1 osa A, jonka lävitse valo kulkee, on valmistettu läpinäkyvästä materiaalista. Vesivirran ollessa alttiina säteilylle kytkee ajoitin 8 teholähteen käämiin 3 ja siirtää syrjään verhon 5 sähkömagneetin 7 liikkuvan sydämen vetämänä. Tästä johtuen valonsädekimppu saavuttaa vesiputken 1 osan A. Seuraavan toimintajakson aikana ajoitin 8 katkaisee sähkötehon käämistä 3, jolloin suljin 5 siirtyy alaspäin ja katkaisee monokromaattisesta valolähteestä 4 säteilevän valosäteen. Täten esiteltävän keksinnön mukainen laite toimii sykkivästi.The water flow is passed through a water pipe 1 to which the coil 3 of the electromagnet is attached. Said water stream is subjected to both an electromagnetic field and monochromatic light emitted from the source 4, the axis of which passes through the geometric center of the intake opening 2 of the part 1 of the water pipe. Part A of the water pipe 1, through which the light passes, is made of a transparent material. When the water flow is exposed to radiation, the timer 8 connects the power supply to the winding 3 and displaces the curtain 5 by the electromagnet 7 of the moving core. As a result, the light beam reaches part A of the water pipe 1. During the next operating period, the timer 8 cuts off the electrical power winding 3, whereby the shutter 5 moves downwards and cuts off the light beam emitted from the monochromatic light source 4. Thus, the device according to the present invention operates pulsatingly.

Koska monokromaattisen valon pulssit ovat tahdistettuja sähkömagneettisten värähtelyjen kanssa, aiheutunut resonanssi parantaa säteilyvaikutusta vesivirtaan.Because the pulses of monochromatic light are synchronized with electromagnetic oscillations, the resulting resonance improves the radiation effect on the water flow.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että on mahdollista suunnitella laite siten, että kaksi monokromaattista valolähdettä on asennettu samanakselisesti vastakkain suunnattuina muodostaen säteilyalueen. Tässä tapauksessa sähkömagneetin käyttö asennuksessa verhon kanssa ei ole tarkoituksenmukaista, koska tällaisen laitteen käyttöteho vastaa edelläesitettyä.Studies have shown that it is possible to design a device so that two monochromatic light sources are mounted coaxially facing each other to form a radiation region. In this case, the use of an electromagnet for installation with a curtain is not appropriate because the operating power of such a device corresponds to the above.

Tämän keksinnön mukainen laite antaa täten suuremman stabiili-suuden veden aktivointiominaisuuksille.The device of the present invention thus provides greater stability to the activation properties of the water.