FI72303C - Vattenbehandlingsanordning. - Google Patents

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

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. -

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 - 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.

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.).

Alalla tunnetaan erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä veden käsittelemiseksi. Erikoisesti erilaisia bakterisidisiä laitteita, ultraääni- ja magneettilähteitä voidaan käyttää veden käsittelyyn.

2 72303

Yleinen osa vedenkäsittelylaitteissa on vesijohto ja lähde, joka kohdistaa fysikaalisen vaikutuksen juoksevaan veteen.

Tunnetaan laite veden ultraviolettikäsittelyä varten. Se käsittää kvartsia olevan kaasuputken suunniteltuna laajaspektristä säteilyä varten vesijohdossa määrätyllä nopeudella virtaavan veden käsittelemiseksi .

Mainitussa alan aikaisemmassa laitteessa on epäkohtana se, että kvartsiputken säteily ulottuu laajan spektrialueen ylitse eikä sen avulla saada määrättyä vaikutusta veden molekyylirakenteeseen.

Täten vettä ei voida aktivoida riittävästi eikä stabiileja ominaisuuksia voida saavuttaa.

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.

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.

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.

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, johon

II

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.

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.

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.

Esiteltävän keksinnön luonne ilmenee seuraavasta esityksestä.

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.

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.

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.

Esiteltävän keksinnön mukaista laitetta voidaan edullisesti käyttää erilaisissa menettelyissä, joissa vaaditaan aktivoitua vettä metabolisten prosessien kiihdyttämiseksi, kuten esimerkiksi jyvien idätyksessä.

Keksintöä voidaan selventää edelleen seuraavan, sen suositeltavan toteutuksen yksityiskohtaisen esittelyn avulla mukaaniiitettyyn piirrokseen viitaten, jossa on esitetty keksinnön mukainen vedenkäsit-telylaite.

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.

5 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.

Laite toimii seuraavasti:

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.

Koska monokromaattisen valon pulssit ovat tahdistettuja sähkömagneettisten värähtelyjen kanssa, aiheutunut resonanssi parantaa säteilyvaikutusta vesivirtaan.

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.

Tämän keksinnön mukainen laite antaa täten suuremman stabiili-suuden veden aktivointiominaisuuksille.