WO2021234681A1 - Устройство для обработки воды в магнитном поле - Google Patents

Устройство для обработки воды в магнитном поле Download PDF

Info

Publication number
WO2021234681A1
WO2021234681A1 PCT/IB2021/055840 IB2021055840W WO2021234681A1 WO 2021234681 A1 WO2021234681 A1 WO 2021234681A1 IB 2021055840 W IB2021055840 W IB 2021055840W WO 2021234681 A1 WO2021234681 A1 WO 2021234681A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bowl
water
magnetic field
centrifugal impeller
container
Prior art date
Application number
PCT/IB2021/055840
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Валерий Геннадьевич ЮРЧИК
Original Assignee
Валерий Геннадьевич ЮРЧИК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Геннадьевич ЮРЧИК filed Critical Валерий Геннадьевич ЮРЧИК
Publication of WO2021234681A1 publication Critical patent/WO2021234681A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising

Definitions

  • the invention relates to medical and household appliances, in particular to individual devices for magnetizing food products in a constant magnetic field, in particular liquids, in order to purify them and increase their biological activity when consumed.
  • liquids include drinking water, tea, coffee, juices, infusions and decoctions of medicinal herbs, etc.
  • a liquid in particular drinking and mineral water, processed in a magnetic field of a certain intensity and shape, created by means of permanent magnets, has a stable therapeutic effect that helps to improve metabolism in the human body, reduces the amount of cholesterol in the blood and liver. favors the stabilization of blood pressure and normalization of sleep, and also reduces the amount of harmful ferromagnetic inclusions in the magnetized liquid.
  • Known device for water treatment containing a container for water, at least one permanent magnet for creating a magnetic field, acting directly on the water in the container, and a mixer placed in the cavity of the container for manual mixing of water in the container (see the patent of Ukraine for a useful model N ° 32849, M. kp. A61N 2/06, publ. 15.02.2001).
  • a ring-shaped permanent magnet is mounted in the bottom of the container and creates a magnetic field with magnetic induction localized in this area.
  • the disadvantage of the known device for water treatment is its low efficiency. This is due to the fact that it does not provide the necessary uniform processing in a magnetic field of the entire volume of liquid in the container. Placing a permanent magnet in the bottom of the vessel leads to the formation of a local magnetic field, which only partially covers the volume of the liquid filling the vessel.
  • Known device for processing water in a magnetic field containing a container for water, at least one permanent magnet to create a magnetic field acting directly on the water in the container, and placed in the cavity of the container, a paddle mixer equipped with a cylindrical body and an electric motor on the working shaft which is installed at least one centrifugal impeller to create a rotary motion of the flow of water in the tank (see patent for a useful model RU 159931, M. kp. C02F 1/48, publ. 20.02.2016).
  • the water tank is made in the form of a spherical vessel placed in a body in the form of a truncated icosahedron.
  • the centrifugal impeller is rigidly fixed on the electric motor shaft, on which an annular partition is also mounted with the possibility of free rotation, to which a hollow cylinder is suspended by means of rods, installed coaxially with the electric motor shaft, while permanent magnets are placed on the outer (cylindrical) side surface of the hollow cylinder.
  • the disadvantage of the known device for water treatment is its low efficiency. This is due to the fact that the known device does not provide the necessary uniform processing in a magnetic field of the entire volume of water filling the container, due to the fact that the annular partition and the hollow cylinder installed on it do not have a rigid connection with the working the shaft of the electric motor, which does not allow for intensive mixing of water in the container, and the paddle mixer installed in the upper part of the container directly affects only the upper layer of water filling the container and does not provide the necessary degree of its turbulence in the entire volume of liquid filling the container.
  • the objective of the present invention is to improve the efficiency of water treatment in a magnetic field, by magnetizing it, by mixing water in the container, providing its active turbulization in the entire volume of water filling the container.
  • the achievement of the task is ensured due to the fact that in the known device for treating water in a magnetic field containing a container for water, at least one permanent magnet for creating a magnetic field acting directly on the water in the container, and a blade mixer placed in the cavity of the container equipped with a cylindrical body and an electric motor, on the working shaft of which at least one centrifugal impeller is installed to create a rotational motion of the water flow in the container, according to the invention, the water container is made in the form of a bowl with a lid, while additionally installed on the working shaft of the electric motor an axial impeller for creating an axial flow of water in said bowl directed towards the centrifugal impeller, wherein at least one permanent magnet and / or a group of permanent magnets form a C-shaped inductor, axially mounted relative to the paddle mixer in the area of the centrifugal impeller and coverage it goes around the circumference at a radial angle (a), the value of which is selected in the range from 90 ° to 270 °, mainly
  • a C-shaped inductor Placing in a water tank at least one permanent magnet and / or a group of permanent magnets, together forming a C-shaped inductor, allows you to form in a tank made in the form bowls with a lid, magnetic field of the required configuration and orientation.
  • the specified C-shaped inductor generating a magnetic field is axially mounted relative to the paddle mixer in the area of the centrifugal impeller and encloses the latter around the circumference at a radial angle (a), the value of which is selected in the range from 90 ° to 270 °, mainly from 120 ° to 240 °. This makes it possible to form a magnetic field of diametrical orientation in the area of the centrifugal impeller.
  • the axial impeller creates a water flow directed along the axis of the working shaft of the electric motor downward in the direction of the centrifugal impeller.
  • the centrifugal impeller creates a vortex movement of water in the bowl cavity, which causes water turbulization in the entire bowl cavity.
  • the centrifugal impeller is placed in a magnetic field of diametrical orientation generated by at least one permanent magnet and / or a group of permanent magnets that are part of the C-shaped inductor, this allows you to create the greatest magnetic field strength in the area of the centrifugal impeller and achieve the maximum effect of magnetization, first of all in the indicated zone, and then, as a result of intensive mixing, in the entire volume of water contained in the bowl.
  • the joint interaction of the axial and centrifugal impellers on the liquid, in particular water filling the cavity of the bowl allows for active mixing and turbulization of the entire volume of water contained in the bowl. This enables efficient treatment in the magnetic field of the water filling the bowl.
  • At least one permanent magnet and / or a group of permanent magnets forming a C-shaped inductor are installed in the cavity of a ring-shaped element protruding into the bowl from the side of the bowl bottom.
  • the annular element protruding into the bowl is intended to accommodate a C-shaped inductor in it, which creates a magnetic field of diametrical orientation.
  • an axial impeller is installed on the working shaft of the electric motor at a distance (H) from the centrifugal impeller, selected in accordance with the following relationship:
  • R is the radius of the annular element protruding into the bowl and enclosing the centrifugal impeller, mm.
  • the specified relationship (1) determines the distance between the axial and centrifugal impellers located on the working shaft of the electric motor, selected in accordance with the optimal geometric dimensions of the annular element protruding into the bowl and enclosing the centrifugal impeller.
  • the value of the radius (R) of the annular element protruding into the bowl is selected in accordance with the following relationship:
  • L is the length of the centrifugal impeller blade, mm.
  • the specified dependence (2) determines the value of the radius (R) of the annular element in accordance with the length of the blades of the centrifugal impeller.
  • At least one permanent magnet is made in the form of a C-shaped element, for example, a half-ring, forming a C-shaped inductor.
  • a group of permanent magnets forming a C-shaped inductor consists of at least two magnets, each of which is made in the form of a part of a ring.
  • a group of permanent magnets, jointly forming a C-shaped inductor is made up of permanent magnets, each of which is made with two parallel bases, which are its magnetic poles N and S, and has the shape, for example, a cylinder, or a prism, or a cube, or a parallelepiped, which allows you to expand the arsenal of component parts in the manufacture of the device.
  • At least one permanent magnet is made of a neodymium alloy, which provides a magnetic field of increased strength.
  • the bowl lid is equipped with a conical landing hole to accommodate the conical landing surface of the blade mixer body.
  • the cavity of the annular element protruding into the bowl is closed with a plug made in the form of an annular sector installed on the side of the bottom of the bowl.
  • the bowl with the lid and the plug are made of non-magnetic material.
  • the bowl with the lid and the plug are made of a dielectric material such as ceramic or glass or food grade plastic.
  • the technical result provided by the claimed invention consists in increasing the efficiency of the magnetization of water, due to the activation of its mixing and turbulence, in the entire volume of the liquid contained in the bowl of the device.
  • FIG. 1 shows a general view of the device
  • FIG. 2 shows A-A Fig. 1
  • FIG. 3 is a front view of a bowl with a C-shaped inductor
  • FIG. 4 - section b-b Fig. 3
  • FIG. 5 shows a section b-b Fig. 3
  • FIG. 6 shows a section b-b FIG.
  • FIG. 7 shows a C-shaped inductor, where each permanent magnet is made with two parallel bases, which are its magnetic poles N and S; in FIG. 8 is an isometric view of the device.
  • a device for treating water in a magnetic field contains a container for water, made in the form of a bowl 1, in which at least one permanent magnet 2 or a group of permanent magnets 2i, 2g, 2z is installed to create a magnetic field acting directly on water in bowl 1. Also in the cavity of the bowl 1 there is a paddle mixer equipped with a cylindrical body 3 and an electric motor 4, on the working shaft 5 of which a centrifugal impeller 6 is installed to create a rotational movement of the water flow in the cavity of the bowl 1.
  • An axial impeller is also installed on the working shaft 5 of the electric motor 4 7 to create an axial flow of water in said bowl 1 directed towards the centrifugal impeller 6, while at least one permanent magnet 2 or a group of permanent magnets 2i, 2g, 2z form a C-shaped inductor 8, axially mounted relative to the blade agitator in the area of the centrifugal impeller 6 and enclosing it around the circumference at a radial angle (a), the size on which it is selected in the range from 90 ° to 270 °, preferably from 120 ° to 240 °.
  • annular element 9 protruding into the bowl 1 serving to accommodate at least one permanent magnet 2 or a group of permanent magnets 2i, 2d, 2z, forming a C-shaped inductor 8 to create a magnetic field of diametrical orientation.
  • the C-shaped inductor 8 located in the cavity of the annular element 9 is isolated from the effects of water processed in a magnetic field. This makes it possible to exclude direct contact of the surface of permanent magnets 2 or a group of permanent magnets 2i, 2g, 2z, which are part of the C-shaped inductor 8, with the treated water, which protects magnets 2 and magnets 2i, 2g, 2z from corrosion and other damage.
  • the axial impeller 7, which is part of the paddle mixer, is installed on the working shaft 5 of the electric motor 4 at a distance (H) from the centrifugal impeller 6, selected in accordance with the following relationship:
  • H is the distance between the axial impeller 7 and the centrifugal impeller
  • R is the radius of the ring-shaped element 9 protruding into the bowl and enclosing the centrifugal impeller 6, mm.
  • Dependence (1) determines the distance (H) between the axial impeller 7 and the centrifugal impeller 6.
  • the specified distance (H) is selected in accordance with the optimal geometric dimensions of the ring-shaped element 9 protruding into the bowl 1 and enclosing the centrifugal impeller 6.
  • the value of the radius (R) of the ring-shaped element 9 is selected in accordance with the following relationship:
  • L is the length of the blade 10 of the centrifugal impeller 6, mm.
  • Dependence (2) determines the value of the radius (R) of the annular element 9 in accordance with the length of the blades 10 of the centrifugal impeller 6.
  • the cover 11 of the bowl 1 is provided with a conical landing hole 12 to accommodate the conical landing surface 13 of the blade mixer body 3.
  • the cavity of the annular element 9, made in the bottom of the bowl 1, is designed to accommodate the C-shaped inductor 8 and is closed with a plug 14 made in the form of an annular sector and installed on the side of the bottom of the bowl 1 flush with respect to its outer surface.
  • the bowl 1 with the lid 11 and the plug 14 are made of a non-magnetic material, in particular a dielectric material, namely, ceramic, or glass, or food grade plastic.
  • the group of permanent magnets, forming a C-shaped inductor 8 consists of two permanent magnets 2i, each of which is made in the form of a part of a half-ring.
  • the group of permanent magnets, forming a C-shaped inductor 8 consists of permanent magnets 2g, each of which is made in the form of a part of a ring.
  • a group of permanent magnets is made up of permanent magnets 2z, each of which is made with two parallel bases, which are its magnetic poles N and S and has the shape, for example, a cylinder, or a prism, or a cube, or a parallelepiped (see Fig. 7), which makes it possible to expand the arsenal of components suitable for use in the manufacture of the inventive device for water treatment.
  • At least one of the permanent magnets 2, 2i, 2d, 2z is made of a neodymium alloy, which has an increased magnetic induction, which makes it possible to create a magnetic field of increased strength.
  • Magnets 2, 2i, 2g, 2z used in bowl 1 are powerful permanent magnets made of neodymium alloy, which is an alloy of the rare earth element neodymium, boron and iron and has a chemical composition described by the formula NchFe-uB.
  • a device for treating water in a magnetic field works as follows.
  • a C-shaped inductor 8 Placing in the bowl 1 at least one permanent magnet 2 or a group of permanent magnets 2i, 2d, 2z, together forming a C-shaped inductor 8, forms in the cavity of the bowl 1 a magnetic field of the required strength and configuration.
  • the C-shaped inductor 8 encompasses the centrifugal impeller 6 around the circumference at a radial angle (a), the value of which is selected in the range from 90 ° to 270 ° (mainly from 120 ° to 240 °), the formation of a magnetic field of diametrical orientation in the area of the centrifugal impeller 6.
  • the working shaft 5 When the electric motor 4 is turned on, the working shaft 5 is put into rotation, on which the axial impeller 7 and the centrifugal impeller 6 are installed. shaft 5 down in the direction of the centrifugal impeller 6. In turn, during its rotation, the centrifugal impeller 6 provides in the cavity of the bowl 1 a vortex motion of the water flow, which causes turbulization of water in the entire volume filling the bowl 1.
  • the centrifugal impeller 6 Since the centrifugal impeller 6 is located in a magnetic field, generated by permanent magnets 2 or magnets 2i, 2g, 2z, which are part of the C-shaped inductor 8, then when it rotates, the direction of movement of water in the cavity of the bowl 1 is provided, in which the flow of water crosses the lines of the magnetic field in the perpendicular direction or a direction close to perpendicular, which allows you to achieve the maximum effect of water magnetization, first of all in the specified zone, and then, as a result of its intensive mixing, in the entire volume of water contained in the bowl 1.
  • the joint interaction of the axial impeller 7 and the centrifugal impeller 6 on water, filling the cavity of the bowl 1 allows you to achieve active mixing, etc. urbanization of the entire volume of water contained in the bowl 1, and to ensure the maximum efficiency of the process of magnetizing water in the claimed device.
  • the distance between the axial impeller 7 and the centrifugal impeller 6 is determined, which allows determining the optimal geometric dimensions of the bowl protruding into the interior an annular element 9 enclosing a centrifugal impeller 6.
  • the value of the radius (R) of the ring-shaped element 9 is selected in accordance with the aforementioned relationship (2), which makes it possible to set the necessary proportions between the radius (R) and the length of the blades 10 of the centrifugal impeller 6.
  • At least one permanent magnet 2 in the form of a half-ring, forming a C-shaped inductor 8 makes it possible to create a magnetic field of diametrical orientation in the cavity of the bowl 1, which contributes to the uniform magnetization of the water filling the cavity of the bowl 1.
  • the implementation of the specified permanent magnets 2, 2i, 2d, 2z, from a neodymium alloy allows you to obtain increased magnetic induction in the cavity of the bowl 1, which allows you to create a magnetic field of increased strength and, accordingly, increase the efficiency of water magnetization in the claimed device.
  • the technical result of the invention consists in creating a device for treating water in a magnetic field, which provides effective magnetization of water immediately before its use, due to the activation of mixing and turbulization of the entire volume of water contained in the bowl of the claimed device.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

Устройство для обработки воды в магнитном поле содержит емкость для воды, выполненную в виде чаши (1) с крышкой (11), в которой установлен, по меньшей мере, один постоянный магнит (2) и/или группа постоянных магнитов (21), (22), (23) для создания магнитного поля, воздействующего на воду в чаше (1). В полости чаши (1) размещена лопастная мешалка, снабженная цилиндрическим корпусом (3) и электродвигателем (4), на рабочем валу (5) которого установлена центробежная крыльчатка (6) для создания вращательного движения потока воды в полости чаши (1). На рабочем валу (5) электродвигателя (4) также установлена осевая крыльчатка (7) для создания осевого потока воды, направленного в сторону центробежной крыльчатки (6). Постоянный магнит (2) и/или группа постоянных магнитов (21), (22), (23) совместно образуют С -образный индуктор (8), аксиально установленный относительно лопастной мешалки в зоне размещения центробежной крыльчатки (6) и охватывающий ее по окружности.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Область применения
Изобретение относится к медицинской и бытовой технике, в частности к индивидуальным приборам для омагничивания пищевых продуктов в постоянном магнитном поле, в частности жидкостей, с целью их очистки и повышения биологической активности при употреблении. К таким жидкостям относится питьевая вода, чай, кофе, соки, настои и отвары лекарственных трав и т.д.
Известный уровень техники
Известно позитивное влияние магнитного поля малой интенсивности на биологическую активность жидкостей, однако их биологическая активность существенно уменьшается с течением времени, даже при краткосрочном периоде между магнитной обработкой (например, на предприятии пищевой промышленности) и потреблением омагниченной жидкости потребителем, поэтому целесообразным является омагничивание пищевой жидкости непосредственно перед ее употреблением. Известно, что эффект омагничивания воды наблюдается обычно в течение одного часа, и сохраняется неизменным при условии сохранения постоянной температуры воды. Вода, обработанная в магнитном поле, а также водные растворы и другие жидкости обретают более мелкую и однородную структуру, что значительно увеличивает их биологическую активность, текучесть и растворяющую способность.
Также известно, что жидкость, в частности питьевая и минеральная вода, обработанная в магнитном поле, определенной напряженности и формы, созданного посредством постоянных магнитов, имеет устойчивый терапевтический эффект, который способствует улучшению обмена веществ в организме человека, снижает количество холестерина в крови и печени, благоприятствует стабилизации артериального давления и нормализации сна, а также уменьшает количество вредных ферромагнитных включений, находящихся в омагниченной жидкости.
Известно устройство для обработки воды, содержащее емкость для воды, по меньшей мере, один постоянный магнит для создания магнитного поля, воздействующего непосредственно на воду в емкости, и размещенную в полости емкости мешалку для ручного перемешивания воды в емкости (см. патент Украины на полезную модель N° 32849, М. кп. A61N 2/06, опубл. 15.02.2001г.). Постоянный магнит, имеющий кольцеобразную форму, вмонтирован в дно емкости и создает магнитное поле с магнитной индукцией, локализованное в этой области.
Недостатком известного устройства для обработки воды является его низкая эффективность. Это обусловлено тем, что оно не обеспечивает необходимую равномерную обработку в магнитном поле всего объема жидкости, находящегося в емкости. Размещение постоянного магнита в дне емкости приводит к образованию локального магнитного поля, которое лишь частично охватывает объем жидкости, заполняющей сосуд.
Известно устройство для обработки воды в магнитном поле, содержащее емкость для воды, по меньшей мере, один постоянный магнит для создания магнитного поля, воздействующего непосредственно на воду в емкости, и размещенную в полости емкости лопастную мешалку, снабженную цилиндрическим корпусом и электродвигателем, на рабочем валу которого установлена, по меньшей мере, одна центробежная крыльчатка для создания вращательного движения потока воды в емкости (см. патент на полезную модель RU 159931, М. кп. C02F 1/48, опубл. 20.02.2016г.). Емкость для воды выполнена в виде сферического сосуда, помещенного в корпус, имеющий форму усеченного икосаэдра. Центробежная крыльчатка жестко закреплена на валу электродвигателя, на котором также установлена с возможностью свободного вращения кольцевая перегородка, к которой при помощи штанг подвешен полый цилиндр, установленный соосно валу электродвигателя, при этом постоянные магниты размещены на внешней (цилиндрической) боковой поверхности полого цилиндра.
Недостатком известного устройства для обработки воды является его низкая эффективность. Это обусловлено тем, что в известном устройстве не обеспечивается необходимая равномерная обработка в магнитном поле всего объема воды, заполняющей емкость, ввиду того, что кольцевая перегородка и установленный на ней полый цилиндр не имеют жесткой связи с рабочим валом электродвигателя, что не позволяет обеспечить интенсивное перемешивания воды в емкости, а лопастная мешалка, установленная в верхней части емкости, непосредственно воздействует только на верхний слой воды, заполняющей емкость, и не обеспечивает необходимую степень ее турбулизации во всем объеме жидкости, заполняющей емкость.
Задача изобретения
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности обработки воды в магнитном поле, путем ее омагничивания, за счет перемешивания воды в емкости, обеспечивающего ее активную турбулизацию во всем объеме воды, заполняющей емкость.
Сущность изобретения
Достижение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в известном устройстве для обработки воды в магнитном поле, содержащем емкость для воды, по меньшей мере, один постоянный магнит для создания магнитного поля, воздействующего непосредственно на воду в емкости, и размещенную в полости емкости лопастную мешалку, снабженную цилиндрическим корпусом и электродвигателем, на рабочем валу которого установлена, по меньшей мере, одна центробежная крыльчатка для создания вращательного движения потока воды в емкости, согласно изобретению, емкость для воды выполнена в виде чаши с крышкой, при этом на рабочем валу электродвигателя дополнительно установлена осевая крыльчатка для создания осевого потока воды в упомянутой чаше, направленного в сторону центробежной крыльчатки, при этом, по меньшей мере, один постоянный магнит и/или группа постоянных магнитов образуют С-образный индуктор, аксиально установленный относительно лопастной мешалки в зоне размещения центробежной крыльчатки и охватывающий ее по окружности на радиальный угол (а), величина которого выбрана в пределах от 90° до 270°, преимущественно от 120° до 240°.
Размещение в емкости для воды, по меньшей мере, одного постоянного магнита и/или группы постоянных магнитов, совместно образующих С- образный индуктор, позволяет сформировать в емкости, выполненной в виде чаши с крышкой, магнитное поле необходимой конфигурации и ориентации. Указанный С-образный индуктор, генерирующий магнитное поле, аксиально установлен относительно лопастной мешалки в зоне размещения центробежной крыльчатки и охватывает последнюю по окружности на радиальный угол (а), величина которого выбрана в пределах от 90° до 270°, преимущественно от 120° до 240°. Это позволяет сформировать в зоне размещения центробежной крыльчатки магнитное поле диаметральной ориентации. При работе электродвигателя осевая крыльчатка создает поток воды, направленный вдоль оси рабочего вала электродвигателя вниз в направлении центробежной крыльчатки. В свою очередь, центробежная крыльчатка создает в полости чаши вихревое движение воды, которое вызывает турбулизацию воды во всей полости чаши. Так как центробежная крыльчатка размещена в магнитном поле диаметральной ориентации, генерируемом, по меньшей мере, одним постоянным магнитом и/или группой постоянных магнитов, входящими в состав С-образного индуктора, то это позволяет создать наибольшую напряженность магнитного поля в зоне размещения центробежной крыльчатки и достичь максимального эффекта омагничивания в первую очередь в указанной зоне, а затем, в результате интенсивного перемешивания, во всем объеме воды, содержащемся в чаше. Таким образом, совместное взаимодействие осевой и центробежной крыльчаток на жидкость, в частности воду, заполняющую полость чаши, позволяет обеспечить активное перемешивание и турбулизацию всего объема воды, содержащегося в чаше. Это обеспечивает эффективную обработку в магнитном поле воды, заполняющей чашу.
В частном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, по меньшей мере, один постоянный магнит и/или группа постоянных магнитов, образующих С-образный индуктор, установлены в полости кольцеобразного элемента, выступающего внутрь чаши со стороны дна чаши. Выступающий внутрь чаши кольцеобразный элемент предназначен для размещения в нем С-образного индуктора, создающего магнитное поле диаметральной ориентации. В другом частном варианте выполнения устройства для обработки воды осевая крыльчатка установлена на рабочем валу электродвигателя на расстоянии (Н) от центробежной крыльчатки, выбранном в соответствии со следующей зависимостью:
0,25R<H<1,15R, (1) где:
Н - расстояние между осевой и центробежной крыльчатками, мм;
R - радиус выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента, охватывающего центробежную крыльчатку, мм.
Указанная зависимость (1) определяет расстояние между осевой и центробежной крыльчатками, размещенными на рабочем валу электродвигателя, выбранное в соответствии с оптимальными геометрическими размерами выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента, охватывающего центробежную крыльчатку.
В ином частном варианте выполнения устройства для обработки воды величина радиуса (R) выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента выбрана в соответствии со следующей зависимостью:
1 ,02L<R<1 ,75L, (2) где
L - длина лопасти центробежной крыльчатки, мм.
Указанная зависимость (2) определяет величину радиуса (R) кольцеобразного элемента в соответствии с длиной лопастей центробежной крыльчатки.
В ином частном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, по меньшей мере, один постоянный магнит выполнен в форме С-образного элемента, например, полукольца, образующего С-образный индуктор.
В ином частном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле группа постоянных магнитов, образующих С-образный индуктор, состоит из, по меньшей мере, двух магнитов, каждый из которых выполнен в виде части кольца. В ином частном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, группа постоянных магнитов, совместно образующих С- образный индуктор, набрана из постоянных магнитов, каждый из которых выполнен с двумя параллельными основаниями, являющимися его магнитными полюсами N и S, и имеет форму, например, цилиндра, или призмы, или куба, или параллелепипеда, что позволяет расширить арсенал комплектующих элементов при изготовлении устройства.
В отдельном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, по меньшей мере, один постоянный магнит выполнен из неодимового сплава, что обеспечивает получение магнитного поля повышенной напряженности.
В отдельном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, крышка чаши снабжена посадочным конусным отверстием для размещения в нем посадочной конусной поверхности корпуса лопастной мешалки.
В ином частном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, полость выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента, закрыта заглушкой, выполненной в виде кольцевого сектора, установленного со стороны дна чаши.
В отдельном варианте выполнения устройства для обработки воды, чаша с крышкой и заглушка выполнены из немагнитного материала.
В отдельном варианте выполнения устройства для обработки воды, чаша с крышкой и заглушка выполнены из диэлектрического материала, например, керамики, или стекла, или пищевой пластмассы.
Технический результат, обеспечиваемый заявляемым изобретением, состоит в повышении эффективности омагничивания воды, за счет активизации ее перемешивания и турбулизации, во всем объеме жидкости, содержащейся в чаше устройства. Фигуры
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где: на Фиг. 1 изображен общий вид устройства; на Фиг. 2 - сечение А-А Фиг. 1 ; на Фиг. 3 - вид спереди чаши с С-образным индуктором; на Фиг. 4 - сечение В-В Фиг. 3 (вариант I, в соответствии с которым С-образный индуктор выполнен в виде полукольца); на Фиг. 5 - сечение В-В Фиг. 3 (вариант II, в соответствии с которым С-образный индуктор выполнен в виде двух частей полукольца); на Фиг. 6 - сечение В-В Фиг. 3 (вариант III, в соответствии с которым С-образный индуктор состоит из группы постоянных магнитов, каждый из которых выполнен в виде части кольца); на Фиг. 7 показан С-образный индуктор, где каждый постоянный магнит выполнен с двумя параллельными основаниями, являющимися его магнитными полюсами N и S; на Фиг. 8 - изометрическое изображение устройства.
Пример реализации изобретения
Устройство для обработки воды в магнитном поле содержит емкость для воды, выполненную в виде чаши 1, в которой установлен, по меньшей мере, один постоянный магнит 2 или группа постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, для создания магнитного поля, воздействующего непосредственно на воду в чаше 1. Также в полости чаши 1 размещена лопастная мешалка, снабженная цилиндрическим корпусом 3 и электродвигателем 4, на рабочем валу 5 которого установлена центробежная крыльчатка 6 для создания вращательного движения потока воды в полости чаши 1. На рабочем валу 5 электродвигателя 4 также установлена осевая крыльчатка 7 для создания осевого потока воды в упомянутой чаше 1 , направленного в сторону центробежной крыльчатки 6, при этом, по меньшей мере, один постоянный магнит 2 или группа постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, образуют С-образный индуктор 8, аксиально установленный относительно лопастной мешалки в зоне размещения центробежной крыльчатки 6 и охватывающий ее по окружности на радиальный угол (а), величина которого выбрана в пределах от 90° до 270°, преимущественно от 120° до 240°. В дне чаши 1 выполнен выступающий внутрь чаши 1 кольцеобразный элемент 9, служащий для размещения в нем, по меньшей мере, одного постоянного магнита 2 или группы постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, образующих С-образный индуктор 8 для создания магнитного поля диаметральной ориентации. Таким образом, С-образный индуктор 8, расположенный в полости кольцеобразного элемента 9, является изолированным от воздействия воды, обрабатываемой в магнитном поле. Это позволяет исключить прямой контакт поверхности постоянных магнитов 2 или группы постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, входящих в состав С-образного индуктора 8, с обрабатываемой водой, что предохраняет магниты 2 и магниты 2i, 2г, 2з от коррозии и других повреждений.
Осевая крыльчатка 7, входящая в состав лопастной мешалки, установлена на рабочем валу 5 электродвигателя 4 на расстоянии (Н) от центробежной крыльчатки 6, выбранном в соответствии со следующей зависимостью:
0,25R<H<1 ,15R, (1) где:
Н - расстояние между осевой крыльчаткой 7 и центробежной крыльчаткой
6, мм;
R - радиус, выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента 9, охватывающего центробежную крыльчатку 6, мм.
Зависимость (1 ) определяет расстояние (Н) между осевой крыльчаткой 7 и центробежной крыльчаткой 6. Указанное расстояние (Н) выбрано в соответствии с оптимальными геометрическими размерами выступающего внутрь чаши 1 кольцеобразного элемента 9, охватывающего центробежную крыльчатку 6.
Величина радиуса (R) кольцеобразного элемента 9 выбрана в соответствии со следующей зависимостью:
1 ,02L<R<1 ,75L, (2) где
L - длина лопасти 10 центробежной крыльчатки 6, мм.
Зависимость (2) определяет величину радиуса (R) кольцеобразного элемента 9 в соответствии с длиной лопастей 10 центробежной крыльчатки 6. Для обеспечения аксиальной установки лопастной мешалки относительно С-образного индуктора 8 крышка 11 чаши 1 снабжена посадочным конусным отверстием 12 для размещения в нем посадочной конусной поверхности 13 корпуса 3 лопастной мешалки.
Полость кольцеобразного элемента 9, выполненная в дне чаши 1 , предназначена для размещения С-образного индуктора 8 и закрыта заглушкой 14, выполненной в виде кольцевого сектора и установленной со стороны дна чаши 1 заподлицо относительно ее наружной поверхности.
В отдельном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, чаша 1 с крышкой 11 и заглушка 14 выполнены из немагнитного материала, в частности диэлектрического материала, а именно, керамики, или стекла, или пищевой пластмассы.
В ином варианте выполнения устройства (см. Фиг. 4), по меньшей мере, один постоянный магнит 2, выполненный в форме С-образного элемента, например, полукольца 2, образующего С-образный индуктор 8, установлен в полости кольцеобразного элемента 9.
В ином частном варианте выполнения устройства (см. Фиг. 5), группа постоянных магнитов, образующих С-образный индуктор 8, состоит из двух постоянных магнитов 2i, каждый из которых выполнен в виде части полукольца.
В ином варианте выполнения устройства (см. Фиг. 6), группа постоянных магнитов, образующих С-образный индуктор 8, состоит из постоянных магнитов 2г, каждый из которых выполнен в виде части кольца.
В ином варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, группа постоянных магнитов, совместно образующих С- образный индуктор 8, набрана из постоянных магнитов 2з, каждый из которых выполнен с двумя параллельными основаниями, являющимися его магнитными полюсами N и S и имеет форму, например, цилиндра, или призмы, или куба, или параллелепипеда (см. Фиг. 7), что позволяет расширить арсенал комплектующих, пригодных для использования при изготовлении заявляемого устройства для обработки воды. В отдельном варианте выполнения устройства для обработки воды в магнитном поле, по меньшей мере, один из постоянных магнитов 2, 2i, 2г, 2з выполнен из неодимового сплава который обладает повышенной магнитной индукцией, что позволяет создать магнитное поле повышенной напряженности.
Магниты 2, 2i, 2г, 2з, используемые в чаше 1, являются мощными постоянными магнитами, выполненными из неодимового сплава, который представляет собой сплав редкоземельного элемента неодима, бора и железа и имеет химический состав, описываемый формулой NchFe-uB.
Устройство для обработки воды в магнитном поле работает следующим образом.
Перед началом процесса обработки воду, которую необходимо обработать в магнитном поле, заливают в полость чаши 1 с таким расчетом, чтобы в чаше 1 обеспечивался заданный уровень воды, при котором центробежная крыльчатка 6 и осевая крыльчатка 7 полностью покрыты водой. Затем лопастную мешалку размещают на крышке 11 чаши 1 таким образом, чтобы посадочная конусная поверхность 13 корпуса 3 лопастной мешалки вошла в посадочное конусное отверстие 12, выполненное в крышке 11. При этом центробежная крыльчатка 6 и осевая крыльчатка 7, размещенные на рабочем валу 5 электродвигателя 4, оказываются в зоне воздействия магнитного поля, которое индуцирует С-образный индуктор 8.
Размещение в чаше 1, по меньшей мере, одного постоянного магнита 2 или группы постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, совместно образующих С-образный индуктор 8, формирует в полости чаши 1 , магнитное поле необходимой напряженности и конфигурации. В результате того, что С-образный индуктор 8 охватывает центробежную крыльчатку 6 по окружности на радиальный угол (а), величина которого выбрана в пределах от 90° до 270° (преимущественно от 120° до 240°) обеспечивается формирование магнитного поля диаметральной ориентации в зоне размещения центробежной крыльчатки 6. При включении электродвигателя 4 приводится во вращение рабочий вал 5, на котором установлены осевая крыльчатка 7 и центробежная крыльчатка 6. При этом осевая крыльчатка 7 создает поток воды, направленный вдоль оси рабочего вала 5 вниз в направлении центробежной крыльчатки 6. В свою очередь, при своем вращении центробежная крыльчатка 6 обеспечивает в полости чаши 1 вихревое движение потока воды, которое вызывает турбулизацию воды во всем объеме, заполняющем чашу 1. Поскольку центробежная крыльчатка 6 размещена в магнитном поле, генерируемом постоянными магнитами 2 или магнитами 2i, 2г, 2з, входящими в состав С-образного индуктора 8, то при ее вращении обеспечивается такое направление движения воды в полости чаши 1, при котором поток воды пересекает линии магнитного поля в перпендикулярном направлении или направлении близком к перпендикулярному, что позволяет достичь максимального эффекта омагничивания воды в первую очередь в указанной зоне, а затем, в результате интенсивного ее перемешивания, во всем объеме воды, содержащемся в чаше 1. Таким образом, совместное взаимодействие осевой крыльчатки 7 и центробежной крыльчатки 6 на воду, заполняющую полость чаши 1 , позволяет достичь активного перемешивания и турбулизации всего объема воды, содержащегося в чаше 1 , и обеспечить максимальную эффективность процесса омагничивания воды в заявляемом устройстве.
В результате выполнения в дне чаши 1 кольцеобразного элемента 9, служащего для размещения в нем С-образного индуктора 8, исключается прямой контакт поверхности постоянного магнита 2 и/или постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, входящих в состав С-образного индуктора 8, с обрабатываемой водой, что предохраняет воду от попадания загрязнений, связанных с коррозией поверхности указанных постоянных магнитов 2, 2i, 2г, 2з.
Благодаря установке осевой крыльчатки 7 на рабочем валу 5 электродвигателя 4 на указанном расстоянии (Н) от центробежной крыльчатки 6, выбранном в соответствии указанной зависимостью (1) определяется расстояние между осевой крыльчаткой 7 и центробежной крыльчаткой 6, что позволяет определить оптимальные геометрические размеры выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента 9, охватывающего центробежную крыльчатку 6.
При этом значение радиуса (R) кольцеобразного элемента 9 выбрано в соответствии с вышеупомянутой зависимостью (2), что позволяет установить необходимые пропорции между радиусом (R) и длиной лопастей 10 центробежной крыльчатки 6.
Выполнение, по меньшей мере, одного постоянного магнита 2 в форме полукольца, образующего С-образный индуктор 8, позволяет создать в полости чаши 1 магнитное поле диаметральной ориентации, что способствует равномерному омагничиванию воды, заполняющей полость чаши 1.
Использование в устройстве для обработки воды в магнитном поле группы постоянных магнитов, совместно образующих С-образный индуктор 8, набранный из постоянных магнитов 2i, 2г, 2з, имеющих вышеуказанную разнообразную форму, позволяет расширить ассортимент комплектующих при серийном производстве заявляемого устройства.
Выполнение указанных постоянных магнитов 2, 2i, 2г, 2з, из неодимового сплава позволяет получить повышенную магнитную индукцию в полости чаши 1 , что позволяет создать магнитное поле повышенной напряженности и соответственно увеличить эффективность омагничивания воды в заявляемом устройстве.
Технический результат
Технический результат изобретения состоит в создании устройства для обработки воды в магнитном поле, которое обеспечивает эффективное омагничивание воды непосредственно перед ее употреблением, за счет активизации перемешивания и турбулизации всего объема воды, содержащегося в чаше заявляемого устройства.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для обработки воды в магнитном поле, содержащее емкость для воды, по меньшей мере, один постоянный магнит для создания магнитного поля, воздействующего непосредственно на воду в емкости, и размещенную в полости емкости лопастную мешалку, снабженную цилиндрическим корпусом и электродвигателем, на рабочем валу которого установлена, по меньшей мере, одна центробежная крыльчатка для создания вращательного движения потока воды в емкости, отличающееся тем , что емкость для воды выполнена в виде чаши с крышкой, при этом на рабочем валу электродвигателя дополнительно установлена осевая крыльчатка для создания осевого потока воды в упомянутой чаше, направленного в сторону центробежной крыльчатки, при этом, по меньшей мере, один постоянный магнит и/или группа постоянных магнитов образуют С-образный индуктор, аксиально установленный относительно лопастной мешалки в зоне размещения центробежной крыльчатки и охватывающий ее по окружности на радиальный угол (а), величина которого выбрана в пределах от 90° до 270°, преимущественно от 120° до 240°.
2. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что, по меньшей мере, один постоянный магнит и/или группа постоянных магнитов, образующих С- образный индуктор, установлены в полости кольцеобразного элемента, выступающего внутрь чаши со стороны дна чаши.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что осевая крыльчатка установлена на рабочем валу электродвигателя на расстоянии (Н) от центробежной крыльчатки, выбранном в соответствии со следующей зависимостью:
0,25R<H<1 ,15R, (1) где:
Н - расстояние между осевой и центробежной крыльчатками, мм;
R - радиус выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента, охватывающего центробежную крыльчатку, мм.
4. Устройство по п. 2 или п. 3, отличающееся тем, что величина радиуса (R) выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента выбрана в соответствии со следующей зависимостью:
1 ,02L<R<1 ,75L, (2) где
L - длина лопасти центробежной крыльчатки, мм.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один постоянный магнит выполнен в форме С-образного элемента, например, полукольца, образующего С-образный индуктор.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что группа постоянных магнитов, образующих С-образный индуктор, состоит из, по меньшей мере, двух магнитов, каждый из которых выполнен в виде части кольца.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что группа постоянных магнитов, совместно образующих С-образный индуктор, набрана из постоянных магнитов, каждый из которых выполнен с двумя параллельными основаниями, являющимися его магнитными полюсами N и S, и имеет форму, например, цилиндра, или призмы, или куба, или параллелепипеда.
8. Устройство по одному из пунктов 1, 2, 5-7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один постоянный магнит выполнен из неодимового сплава.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка чаши снабжена посадочным конусным отверстием для размещения в нем посадочной конусной поверхности корпуса лопастной мешалки.
10. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что полость выступающего внутрь чаши кольцеобразного элемента, закрыта заглушкой, выполненной в виде кольцевого сектора, установленного со стороны дна чаши.
11. Устройство по п. 2 или п. 10, отличающееся тем, что чаша с крышкой и заглушка выполнены из немагнитного материала.
12. Устройство по п. 2 или п. 10, отличающееся тем, что чаша с крышкой и заглушка выполнены из диэлектрического материала, например, керамики, или стекла, или пищевой пластмассы.
PCT/IB2021/055840 2020-07-10 2021-06-30 Устройство для обработки воды в магнитном поле WO2021234681A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202004253 2020-07-10
UAA202004253 2020-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021234681A1 true WO2021234681A1 (ru) 2021-11-25

Family

ID=78708150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2021/055840 WO2021234681A1 (ru) 2020-07-10 2021-06-30 Устройство для обработки воды в магнитном поле

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021234681A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2082077A (en) * 1980-07-08 1982-03-03 Haegeman J H Surface aeration
US6885267B2 (en) * 2003-03-17 2005-04-26 Hitachi Metals Ltd. Magnetic-field-generating apparatus and magnetic field orientation apparatus using it
CN204497000U (zh) * 2015-02-10 2015-07-22 中南大学 一种搅拌预磁器
RU159931U1 (ru) * 2015-06-18 2016-02-20 Виктор Миронович Дворников Устройство для обработки воды

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2082077A (en) * 1980-07-08 1982-03-03 Haegeman J H Surface aeration
US6885267B2 (en) * 2003-03-17 2005-04-26 Hitachi Metals Ltd. Magnetic-field-generating apparatus and magnetic field orientation apparatus using it
CN204497000U (zh) * 2015-02-10 2015-07-22 中南大学 一种搅拌预磁器
RU159931U1 (ru) * 2015-06-18 2016-02-20 Виктор Миронович Дворников Устройство для обработки воды

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200146509A1 (en) Magnetic mixing apparatus
US11166593B2 (en) Food and beverage processing device comprising a magnetic coupling
JP6841749B2 (ja) マグネチックスターラー装置及び混合装置
US20050023193A1 (en) Water-treating device
RU2468733C2 (ru) Настольная электрическая мешалка
EA200200061A1 (ru) Дозировочное устройство для дозированной выдачи концентрата из сосуда
CN107397458A (zh) 一种基于磁感应的非接触式水杯搅拌装置
AU713012B2 (en) Mixing of fluids
WO2021234681A1 (ru) Устройство для обработки воды в магнитном поле
CN201139539Y (zh) 一种臭氧水淋洗装置
CN104042115A (zh) 热饮料冲泡搅拌装置
WO2014076651A1 (en) Method and apparatus for treating a fluid
UA144451U (uk) Пристрій для обробки води в магнітному полі
CN101138642B (zh) 臭氧水浸洗装置
CN107961855A (zh) 一种樱花榛蘑饮料生产用混合磨粉装置
CN207413305U (zh) 一种底入式磁力搅拌器
CN211985157U (zh) 一种基于磁悬浮驱动的破碎装置
CN2130810Y (zh) 磁化机
JPS6316090A (ja) 磁化水製造法
CN201131937Y (zh) 一种臭氧水浸洗装置
CN204838913U (zh) 一种全自动搅拌磁化杯
CN215899408U (zh) 一种奶茶机搅拌器及奶茶机
CN214549044U (zh) 一种液体食品搅拌机
CN2163684Y (zh) 活化磁水器
CN108452694A (zh) 一种基于变范围对流原理的环保型污水处理用设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21807515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21807515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 03/03/2023)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21807515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1