Подводный разрядный элемент и стерилизующая система водоснабжения, использующая этот элемент - RU2322396C2
Код документа: RU2322396C2
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к подводному разрядному элементу, снабженному парой платиновых пластинчатых сеток, выполненных из проводящего материала, и к его применению в системе стерилизованного водоснабжения.
Предшествующий уровень техники
Применяемые в настоящее время генерирующие озон устройства подразделяются на три основные категории: разрядное средство для воздуха, инфракрасное средство и средство, обеспечивающее растворение в воде. Недостатками этих обычных средств являются большой вес, громоздкость, низкий кпд и значительное энергопотребление.
В частности, недостаток разрядного средства для воздуха средства заключается в затрудненном растворении производимого озона в воде (Н2О). Кроме того, затруднено равномерное растворение озона в воде. При введении газообразного озона в воду для растворения около 50% озона не будет растворяться, а будет уходить в воздух. Поскольку газообразный озон концентрированный, он вреден для окружающей среды и для людей.
Краткое изложение существа изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение более удобного и эффективного средства для равномерного и безопасного растворения озона в воде путем создания подводного разрядного элемента, который позволит довести до максимума стерилизующий эффект путем стабильной выработки озона. Также упрощен и облегчен способ сборки подводного разрядного элемента.
Задачей настоящего изобретения является также создание генератора стерилизованной воды, в котором используется подводный разрядный элемент, и системы стерилизованного водоснабжения, использующей генератор стерилизованной воды.
Поставленная задача, согласно настоящему изобретению, решена путем создания ячеек для подводного электрического разряда, имеющих воображаемые пересечения "Виртуальных точек ячеек".
Поставленная задача, согласно изобретению, решена путем создания подводного разрядного элемента, содержащего раму с прямоугольным проемом, первую платиновую пластинчатую сетку, выполненную из проводящего материала и устанавливаемую на раме, изолирующую пластинчатую сетку, расположенную над первой платиновой пластинчатой сеткой, вторую платиновую пластинчатую сетку, выполненную из проводящего материала и наложенную на изолирующую пластинчатую сетку и первую платиновую пластинчатую сетку.
Поставленная задача, согласно изобретению, решена путем создания генератора стерилизованной воды, в котором использован подводный разрядный элемент, содержащего наполненную водой емкость, подводный разрядный элемент, содержащий прямоугольную раму, первую и вторую платиновые пластинчатые сетки, выполненные из проводящего материала, изолирующую пластину из непроводящего материала, установленную на раме, при этом в емкости установлен по меньшей мере один подводный разрядный элемент, а также содержащего блок электропитания и систему управления для подачи электропитания ячейкам первой и второй платиновым пластинчатым сеткам для выполнения подводного электрического разряда.
Поставленная задача, согласно настоящему изобретению, решена путем создания системы стерилизованного водоснабжения, содержащей генератор стерилизованной воды, использующий по меньшей мере один подводный разрядный элемент, снабженный источником электропитания переменного тока, и систему управления для подачи электропитания переменного тока группе положительных и отрицательных выводов платиновых пластинчатых сеток, резервуар для хранения полученной стерилизованной воды, блок фильтрации для отфильтровывания посторонних предметов из поступающей воды и блок электропитания/управления для управления генератором стерилизованной воды.
Поставленная задача, согласно изобретению, решена путем создания генератора стерилизованной воды, состоящего из прямоугольной рамы, установленных на раме первой и второй платиновых пластинчатых сеток, выполненных их проводящего материала, изолирующей пластины, выполненной из непроводящего материала.
Как упомянуто выше, подводный разрядный элемент использует осуществляющие электрический разряд ячейки с воображаемыми проволочными сетками "Виртуальных точек ячеек", чтобы довести до максимума стерилизующий эффект и кпд.
За счет применения генератора стерилизованной воды и системы стерилизованного водоснабжения, в котором использован подводный разрядный элемент, есть возможность обеспечения стерилизованной водой хорошего качества.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид подводного разрядного элемента, согласно первому варианту осуществления изобретения
фиг. 2 - раму для установки подводного разрядного элемента, согласно изобретению;
фиг. 3 - первую платиновую пластинчатую сетку, установленную в подводном разрядном элементе, согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 4 - общий вид первой платиновой пластинчатой сетки, сложенной пополам по центру, чтобы образовать двойные слои, согласно изобретению;
фиг. 5 - общий вид установленной на раме первой платиновой пластинчатой сетки, согласно изобретению;
фиг. 6 - изолирующую пластину, установленную в подводном разрядном элементе, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 - общий вид изолирующей пластины, сложенной пополам по центру, чтобы образовать двойные слои, согласно изобретению;
фиг. 8 - общий вид изолирующей пластины, прикрепленной к платиновой пластинчатой сетке, установленной на раме, согласно изобретению;
фиг. 9 - вторую платиновую пластинчатую сетку, установленную в подводном разрядном элементе, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 10 - общий вид второй платиновой пластинчатой сетки, сложенной пополам по центру, чтобы образовать двойные слои, согласно изобретению;
фиг. 11 - общий вид второй платиновой пластинчатой сетки, закрепленной над изолирующей пластиной и первой платиновой пластинчатой сеткой, установленной на раме, согласно изобретению;
фиг. 12 - общий вид окончательной сборки подводного разрядного элемента, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 13 - разрез по линии А-А на фиг. 12, согласно изобретению;
фиг. 14 - разрез по линии В-В на фиг. 12, согласно изобретению;
фиг. 15 - разрез по линии С-С на фиг. 12, согласно изобретению;
фиг. 16 - первую и вторую платиновые пластинчатые сетки (в увеличенном виде) для пояснения работы подводного разрядного элемента, согласно изобретению;
фиг. 17 - общий вид генератора стерилизованной воды, согласно изобретению;
фиг. 18 - схему системы стерилизованного водоснабжения, согласно изобретению;
фиг. 19 - общий вид подводного разрядного элемента, согласно изобретению;
фиг. 20 - общий вид рамы для установки подводного разрядного элемента, согласно изобретению;
фиг. 21 - общий вид первой платиновой пластинчатой сетки для установки в подводном разрядном элементе, согласно изобретению;
фиг. 22 - общий вид первой платиновой пластинчатой сетки, установленной на раме, согласно изобретению;
фиг. 23 - вторую платиновую пластинчатую сетку для установки в подводном разрядном элементе, согласно изобретению;
фиг. 24 - общий вид наполовину завершенной сборки, где первая и вторая платиновые пластинчатые сетки прикреплены к раме, согласно изобретению;
фиг. 25 - общий вид подводного разрядного элемента, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 26 - общий вид рамы для установки подводного разрядного элемента, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 27 - общий вид первой платиновой пластинчатой сетки, установленной в подводном разрядном элементе, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 28 - общий вид первой платиновой пластинчатой сетки, установленной на раме, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 29 - общий вид второй платиновой пластинчатой сетки, установленной в подводном разрядном элементе, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 30 - общий вид наполовину завершенной сборки, где вторая платиновая пластинчатая сетка закреплена над первой платиновой пластинчатой сеткой, установленной на раме, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.
Описание предпочтительных вариантов
осуществления изобретения
Подводный разрядный элемент согласно настоящему изобретению предназначен для генерирования множества ионов путем подводного электрического разряда даже при низком прилагаемом напряжении. Для генерирования ионов при низких значениях напряжения необходимо использовать механизм разложения воды или механизм подводного электрического разряда. Принцип подводного электрического разряда, известный под названием механизма образования пузырьков, следующий. При приложении напряжения к катоду растворенные в воде примеси инициируют электролитическую диссоциацию для формирования центра зародышеобразования на неровностях катода за счет сбора ионов ОН-. В результате этого образуется участок электрического поля и обуславливается местный нагрев, где испаряются молекулы воды и формируются пузырьки воды. С началом образования пузырьков воды это образование быстро распространяется от катода к аноду и формируется нитевидный канал электропроводности между двумя электродами. Это явление называется механизмом образования пузырьков под воздействием подводного электрического разряда. При этом, чем более заостренными будут концы катода и анода, тем большим будет разряд при низком напряжении. Количество активного кислорода, создаваемого подводным разрядом, пропорционально количеству точечных электродов или разрядных ячеек.
Настоящее изобретение основано на новой концепции, заключающейся в том, что разрядным элементом, погруженным в диэлектрический материал воды, можно управлять, и это отличается от систем известного уровня техники, использующих способ травления платиновой пластины.
Если предположить, что переключатели электропитания, поступающего из блока электропитания, погружены в емкость с водой, то вода сама по себе может быть переключающей средой, и пластина может составить катод и анод. При этом переключатели, являющиеся подводными разрядными ячейками, выполняют самопереключение или разложение воды за счет механизма разложения воды при приложении напряжения определенного уровня. При включении подводного разрядного элемента между катодом и анодом образуется нитевидный канал электропроводности. При снижении напряжения подводного разрядного элемента до нулевого значения путь между катодом и анодом наполняется водой. Затем напряжение между катодом и анодом вновь восстанавливается путем самовосстановления. Эти процессы самовключения и самовосстановления последовательно повторяются и для эффективного генерирования ионов.
На фиг.1 представлен подводный разрядный элемент 100, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, на фиг.2-6 показана конструкция и сборка подводного разрядного элемента 100.
На фиг.2 показана рама для установки подводного разрядного элемента, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Рама 110 из поликарбоната имеет форму прямоугольника с двумя опорными стойками. Рама 110 содержит верхний брус 111, нижний брус 113, правый брус 112 и левый брус 114. Верхняя поверхность верхнего бруса 111 имеет множество выступов 111А. Первая поверхность нижнего бруса 113 имеет множество высверленных отверстий 113А. Вторая поверхность правого бруса 112 имеет множество выступов 112А. Первая поверхность левого бруса 114 имеет множество высверленных отверстий 114А. Правая опорная стойка 115 является продолжением правого бруса 112 и имеет пару высверленных отверстий 115А, 115В. Левая опорная стойка 116 является продолжением левого бруса 114 и имеет пару высверленных отверстий 116А, 116В.
Первая платиновая пластинчатая сетка 120 (фиг. 3) предназначена для установки на подводном разрядном элементе, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Количество отверстий 122А на центральной секции 122 первой платиновой пластинчатой сетки 120 соответствует количеству выступов 111А верхнего бруса 111 рамы 110. Число высверленных отверстий 121А, 123А на обеих концевых секциях 121, 123 первой платиновой пластинчатой сетки 120 соответствует числу высверленных отверстий 113А нижнего бруса 113 рамы 110. На конце одной концевой секции 123 выведен провод 124 для электрического соединения. Первая платиновая пластина 120 имеет множество мелких квадратных вырезов 125 между обеими концевыми секциями 121, 123 и центральной секцией 122, образуя сетку.
Для первой платиновой пластины 120 предпочтительно использовать материал платиновой группы, поскольку его легко сформировать объемной штамповкой. Первая платиновая пластина 120 имеет следующие размеры: толщину 0,1˜2 мм; просвет мелких квадратных вырезов 125 0,1х0,1 мм ˜ 2х2 мм; ширину выведенного провода 124 0,1 мм˜2 мм. Также возможно использование иридия, являющегося материалом платиновой группы для первой платиновой пластины 120.
Затем первую платиновую пластину 120 складывают по линиям центральной секции 122 с образованием сгиба (фиг. 4). Первый промежуток сложенной первой платиновой пластины 120 равен толщине верхнего бруса 111 рамы 110.
Количество высверленных отверстий 122А на центральной секции первой платиновой пластины 120 соответствует количеству выступов 111А верхнего бруса 111 рамы 110. Выведенный провод 124 проходит через отверстия 115А, 115В опорной стойки 115 (фиг. 5).
На фиг. 6 представлена изолирующая пластина для установки в подводном разрядном элементе. Изолирующая пластина 130 имеет множество высверленных отверстий 132А на центральной секции 132, число которых соответствует числу выступов 111А верхнего бруса 111 рамы 110. На обеих концевых секциях 131, 133 изолирующей пластины 130 число высверленных отверстий 131А, 133А соответствует числу высверленных отверстий 113А нижнего бруса 113 рамы 110. Изолирующая пластина 130 также имеет множество прямоугольных вырезов 134 между обеими концевыми секциями 131, 132 и центральной секцией 132, образуя проемы.
Изолирующая пластина 130 предпочтительно выполнена из теплостойкой пластмассы, такой как поликарбонат, и имеет толщину 0,5˜3 мм.
Затем изолирующую пластину 130 складывают по линиям на центральной секции 132 с образованием сложенной формы (фиг. 7). При этом первый промежуток сложенной изолирующей пластины 130 тот же, что и второй промежуток сложенной первой платиновой пластины 120, включая толщину верхнего бруса 111 рамы 110.
Верхняя центральная секция 132 (фиг. 7) сложенной изолирующей пластины 130 также имеет множество высверленных отверстий 132А, число которых совпадает с числом выступов 111А верхнего бруса 111 рамы 110, закрываемой сложенной первой платиновой пластиной 120. Обе концевые секции 131, 133 изолирующей пластины 130 имеют одинаковое число высверленных отверстий 131А, 133А, совпадающее с числом высверленных отверстий 113А нижнего бруса 113 рамы 110 и высверленных отверстий 121А, 123А обеих концевых секций 121, 123 сложенной первой платиновой пластинчатой сетки 120.
Множество штифтов 140В (фиг. 8) на фиксаторе 140 установлено в высверленных отверстиях 133А, 123А, 113а, 121А, 131А, и число их совпадает с числом отверстий 150А фиксирующего зажима 150. С помощью описываемой выше методики рама 110, сложенная первая платиновая пластина 120 и сложенная изолирующая пластина 130 собраны вместе.
На фиг. 9 представлена вторая платиновая пластинчатая сетка 160, устанавливаемая в подводном разрядном элементе, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Центральная секция 162 второй платиновой пластинчатой сетки 160 имеет отверстия 162А, число которых совпадает с числом выступов 112А правого бруса 112 рамы 110. Обе концевые секции 161, 163 второй платиновой пластинчатой сетки 160 имеют высверленные отверстия 161А, 163А, число которых совпадает с числом высверленных отверстий 114А левого бруса 114 рамы 110. Выведенный провод 164 сформирован на конце одной концевой секции 163 для электрического соединения. Вторая платиновая пластина 160 имеет множество мелких квадратных вырезов 165 между обеими концевыми секциями 161, 163 и центральной секцией 162, образуя сетку.
Для второй платиновой пластины 160, также как и для первой, предпочтительно использовать материал платиновой группы, т.к. его легко формировать объемной штамповкой. Размеры второй платиновой пластины 160 составляют: толщина - 0,1˜2 мм, просвет мелких квадратных вырезов 165 - 0,1х0,1 мм ˜ 2х2 мм; ширина выведенного провода 164 - 0,1˜2 мм. Также возможно использование иридия, являющегося материалом платиновой группы для первой платиновой пластины 160.
Затем вторую платиновую пластину 160 складывают по линиям центральной секции 162, чтобы сформировать сгиб (фиг. 10). Первый промежуток сложенной второй платиновой пластины 160 равен толщине правого бруса 112 рамы 110.
Количество высверленных отверстий 162А на боковой центральной секции сложенной второй платиновой пластины 160 совпадает с числом выступов 112А правого бруса 112 рамы 110. Выведенный провод 164 проходит через отверстия 116А, 116В опорной стойки 116 (фиг. 11). Количество высверленных отверстий 161А, 163А на обеих концевых секциях 161, 163 сложенной второй платиновой пластины 160 также совпадает с числом высверленных отверстий 114А левого бруса 114 рамы 110.
Количество штифтов 170В (фиг. 11) на фиксаторе 170, вставленных в высверленные отверстия 163А, 114А, 161А, совпадает с числом отверстий 180А фиксирующего зажима 180. Упоминаемым выше методом сложенная вторая платиновая пластина 160 устанавливается на раме 110.
Также вместо сплошных платиновых или иридиевых пластинчатых сеток возможно использование сеток, имеющих платиновое или иридиевое покрытие.
На фиг. 12 показана окончательная сборка подводного разрядного элемента согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Сечение по линии А-А окончательной сборки подводного разрядного элемента представлено на фиг. 13. Еще одно поперечное сечение по линии В-В окончательной сборки подводного разрядного элемента представлено на фиг. 14. Сечение по линии С-С окончательной сборки подводного разрядного элемента представлено на фиг. 15.
Первая платиновая пластинчатая сетка 120 (фиг. 16) и вторая платиновая пластинчатая сетка 160 имеют множество мелких квадратных вырезов 125, 165 с предпочтительным размером квадрата 2d (диаметр). Изолирующая пластина 130 расположена между первой платиновой пластинчатой сеткой 120 и второй платиновой пластинчатой сеткой 160. Первая платиновая пластинчатая сетка 120 и вторая платиновая пластинчатая сетка 160 расположены относительно друг друга таким образом, что проемы мелких квадратных вырезов 125, 165 не совмещены друг с другом. Поэтому предпочтительно, чтобы проецируемые проемы налагающихся друг на друга первой платиновой пластинчатой сетки 120 и второй платиновой пластинчатой сетки 160 имели размер 1d (диаметр). Проемы показаны сплошными и точечными линиями на фиг. 16.
Первая платиновая пластинчатая сетка 120 и вторая платиновая пластинчатая сетка 160 расположены с некоторым постоянным просветом между ними, в результате чего сформировано множество проецируемых пересечений Виртуальных точек "А" ячеек для осуществления подводного электрического разряда. Например, просвет равен толщине изолирующей пластины, или около 1 мм.
Посредством использования первой и второй платиновых пластинчатых сеток, согласно настоящему изобретению, обеспечена возможность полного или полуавтоматического контролирования системы подводного электрического разряда, в отличие от обычной системы, используемой для намотки платиновой проволоки.
Платиновые пластинчатые сетки, согласно настоящему изобретению, выполнены с возможностью формирования стабильного разряда благодаря единообразным первой и второй платиновым пластинчатым сеткам. Если при обычной намотке платиновая проволока не намотана единообразно, то ее работа затрудняется из-за разных степеней натяжения проволоки. Поэтому для намотки платиновой проволоки при обычной платиновой намотке необходим квалифицированный навык.
Поскольку платиновую пластинчатую сетку, согласно настоящему изобретению, можно изготовить путем объемной штамповки и сборки, поэтому она обладает преимуществами повышенного кпд, возможностью серийного производства и пониженной себестоимостью по сравнению с обычным способом изготовления из проволоки.
На фиг. 17 представлена схема генератора стерилизованной воды согласно изобретению. Генератор 200 стерилизованной воды состоит из емкости 210, плиты 220 основания, подводного разрядного элемента 100, блока электропитания и системы управления (не показаны).
Емкость 210 с водой установлена с возможностью течения воды вертикально или под определенным углом, например, 45о. Плита 220 основания установлена в нижней секции емкости 210, и одна сторона плиты 220 основания покрыта гидроизоляционным материалом. Подводный разрядный элемент 100 установлен вертикально на плите 220 основания. Число подводных разрядных элементов 100 определяется в зависимости от производительности генератора 200 стерилизованной воды. Если в емкости 210 устанавливаются несколько подводных разрядных элементов 100, то их можно расположить последовательно или зигзагом. Каждый выведенный провод 124, 164 первой и второй платиновых пластинчатых сеток соединен с источником электропитания постоянного тока и системами управления снизу плиты 220 основания. Пространство под плитой 200 основания герметизировано гидроизоляцией.
Емкость 210 может быть резервуаром для воды или трубопроводом водоснабжения. Внутри емкости установлен датчик температуры, определяющий температуру воды, во избежание перегрева. Если датчик обнаруживает уровень температуры сверх нормального, то он включает систему автоматического управления, чтобы выключить электропитание подводного разрядного элемента 100.
Если необходимо повысить производительность генератора 200 стерилизованной воды, то количество подводных разрядных элементов 100 в емкости будет увеличено. При этом возможно расположить элементы 100 не только на полу последовательно, то также и сверху симметрично. Поэтому производительность генератора 200 стерилизованной воды можно повысить без увеличения объема подводного разрядного элемента 100.
Когда источник электропитания соединен с первой и второй платиновыми пластинчатыми сетками подводного разрядного элемента 100, то напряжение от положительной клеммы подается на один вывод, а напряжение от отрицательной клеммы подается на другой вывод. Согласно такому способу подключения ионизированные примеси собираются у положительной клеммы. По причине отложения примесей кпд подводного разрядного элемента 100 значительно снижается.
Для решения указанных проблем подводный разрядный элемент 100, согласно настоящему изобретению, имеет систему электропитания и управления, которая попеременно подает напряжение от положительной клеммы +V на один вывод и напряжение от отрицательной клеммы -V на другой вывод с интервалом 0,5-5 мин. Благодаря переменному электропитанию для первой и второй платиновых пластинчатых сеток обеспечивается возможность предотвращения накопления примесей у положительной клеммы (+) сетки. Также обеспечивается возможность предотвращения снижения кпд подводного разрядного элемента 100.
Под действием указанного выше механизма ионизированные примеси создают центр зародышеобразования и электролитически диссоциированные ионы в точках "А" пересечения первой и второй платиновых пластинчатых сеток. Вокруг центра зародышеобразования возрастает локальное электрическое поле и образует локальный ток высокой плотности, нагревающий и испаряющий молекулы воды за счет образования водяных пузырьков. При образовании пузырьков воды они быстро распространяются и образуют нитевидный канал электропроводности между катодом (+) и анодом (-). Этот механизм образования пузырьков создается за счет подводного электрического разряда.
Когда разряд происходит под водой, то имеет место диссоциация молекул воды. При этом идет следующая химическая реакция:
Н2О+Е→Н, О
О+О→О2
Н→Н+
О2→О2-
Н+, О2+Н2О→Н2О2 (испарение), ОН растворимый в воде,
где Е - электрическая энергия, прилагаемая к Н2О в электрическом поле.
Получаемые отрицательные ионы (ОН-, О-) и небольшое количество озона О3 окисляются тяжелыми металлами и ионизированными растворенными в воде примесями, при этом активируя примеси и стерилизуя микробы, такие как вирусы и бактерии в воде, путем замещения водорода в клетках микробов.
Обработка активным кислородом, производимым подводным разрядным элементом 100, различна и зависит от применения ионизированной воды. Для стерилизации микробов в воде непосредственно используется активный кислород, производимый подводным разрядным элементом 100. За счет наличия ионов (ОН-, О-) и небольшого количества озона (О3), растворенного в ионизированной воде, обеспечивается возможность уничтожения микробов и нейтрализации тяжелых металлов или вредных химикатов, которыми могут быть загрязнены овощи, фрукты или предметы домашнего обихода.
На фиг. 18 представлена схема системы стерилизованного водоснабжения в соответствии с изобретением. Система стерилизованного водоснабжения содержит генератор 200 стерилизованной воды, в котором установлен по меньшей мере один подводный разрядный элемент 100, резервуар 800 с водой для хранения получаемой стерилизованной воды, блок 400 фильтрации для отфильтровывания посторонних предметов из подаваемой воды и блок 600 электропитания/управления.
Водяной насос 300 установлен между блоком 400 фильтрации и генератором 200 стерилизованной воды для подачи воды из резервуара 800 с водой по водопроводам L1, L2, L3, L4. Электромагнитный клапан 500, установленный между резервуаром 800 с водой и блоком 400 фильтрации, соединен с блоком 600 электропитания/управления для управления водоснабжением. Стопорный клапан 700 установлен между генератором 200 стерилизованной воды и резервуаром 800 с водой на водопроводах L5, L6 для обеспечения течения воды в одном направлении.
Датчик 250 температуры установлен внутри генератора 200 стерилизованной воды для определения рабочей температуры воды во избежание перегрева системы. Блок 600 управления включает электронасос 300 и электромагнитный клапан 500 в соответствии с температурой, измеряемой датчиком 250 температуры.
Еще один электромагнитный клапан 840 установлен на трубопроводе L7 водоснабжения и соединен с блоком 600 управления. Датчик 850 для детектирования уровня воды установлен внутри резервуара 800 с водой. Электромагнитный клапан 840 приводится в действие блоком 600 управления согласно сигналу от датчика 850 уровня воды.
Замкнутый контур циркуляции стерилизованной воды выполнен таким образом, что новая вода поступает из внешнего источника воды через электромагнитный клапан 840, которым управляет блок 600 управления согласно сигналу от датчика 850 уровня воды. После заполнения резервуара для воды эта вода из резервуара 800 подается в генератор 200 стерилизованной воды электронасосом 300 и под управлением блока 600 управления проходит через водопровод L1, электромагнитный клапан 500, водопровод L2, блок 400 фильтрации, водопровод L3, водяной насос 300, водопровод L4 и генератор 200 стерилизованной воды. После обработки в генераторе 200 стерилизованной воды ее возвращают в резервуар 800 по водопроводу L5, стопорный клапан 700 и водопровод L6. Затем вода циркулирует до полной обработки воды в резервуаре 800.
Система непрерывного водоснабжения выполнена таким образом, что поступление новой воды из наружного источника воды напрямую соединено с блоком 400 фильтрации через электромагнитный клапан 840. В этой системе электромагнитный клапан 840 для подачи новой воды также регулируется блоком 600 управления в соответствии с сигналом датчика 850 уровня воды. Кроме входного соединения водоснабжения и электромагнитного клапана 500, расположенного между резервуаром 800 для воды и фильтрационным блоком 400, остальная система та же, что и система замкнутой циркуляции. Вода из резервуара 800 с помощью электронасоса циркулирует в генератор 200 стерилизованной воды и под управлением блока 600 управления идет по водопроводу L1, L2, через блок 400 фильтрации, водопровод L3, водяной насос 300, водопровод L4 и генератор 200 стерилизованной воды. Циркулирующая вода обрабатывается в генераторе 200 стерилизованной воды и возвращается в резервуар 800 для воды по водопроводу L5, через стопорный клапан 700 и по водопроводу L6. При этом предпочтительно задать определенные интервалы периоду циркуляции.
Резервуар 800 также оборудован газоотводной трубкой 820 для сброса газов и выходным клапаном 830, соединенным с выходным трубопроводом 810. Источник электропитания соединен с подводным разрядным элементом 100 и попеременно прилагает напряжение (+V) на один вывод и напряжение (-V) на другой вывод с интервалами 0,5˜5 мин.
На фиг.19 показан альтернативный подводный разрядный элемент 300, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.20-24 представлена конструкция и сборка альтернативного варианта подводного разрядного элемента.
На фиг.20 представлена рама для установки альтернативного подводного разрядного элемента, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Рама 310 выполнена из теплостойкого материала, такого как поликарбонат, и имеет форму прямоугольника с двумя опорными стойками. Рама 310 имеет верхний брус 311, нижний брус 314, правый брус 312 и левый брус 313.
Первая поверхность правого бруса и левого бруса 312, 313 имеет множество высверленных отверстий 312А, 313А. Правая опорная стойка 315 является продолжением правого бруса 312. Левая опорная стойка 316 является продолжением левого бруса 313.
На фиг. 21 представлена первая платиновая пластинчатая сетка, устанавливаемая в подводном разрядном элементе, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
В правой и левой концевых секциях первой платиновой пластинчатой сетки 320 число высверленных отверстий 323, 324 совпадает с числом высверленных отверстий 312А, 313А левого бруса и правого бруса 312, 313 рамы 310. Выведенный провод 325 для электрического соединения расположен в углу концевой секции. Первая платиновая пластина 320 имеет множество образующих сетку мелких квадратных вырезов 322 в средней секции.
Для первой платиновой пластины 320 предпочтительно использовать материал платиновой группы, поскольку его легко формировать объемной штамповкой. Размеры первой платиновой пластины 320 составляют: толщина - 0,1˜2 мм, просвет мелких квадратных вырезов 322 - 0,1х0,1˜2х2 мм, ширина выведенного провода 325 - 0,1˜2 мм. Также для первой платиновой пластины 320 возможно использование иридия в качестве материала платиновой группы.
Первая платиновая пластина 320 (фиг. 22) непосредственно прикреплена к раме 310. При этом число высверленных отверстий 323, 324, расположенных на обеих концевых секциях первой платиновой пластины 320, совпадает с числом высверленных отверстий 312А, 313А правого бруса и левого бруса 312, 313 рамы 310. Выведенный провод 325 проходит через отверстия 315А, 315В опорной стойки 315.
На фиг. 23 представлена вторая платиновая пластинчатая сетка, устанавливаемая в подводном разрядном элементе, согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
В правой и левой концевых секциях второй платиновой пластинчатой сетки 330 число высверленных отверстий 333, 334 совпадает с числом высверленных отверстий 312А, 313А левого бруса и правого бруса 312, 313 рамы 310. Вторая платиновая пластина 330 имеет множество образующих сетку мелких квадратных вырезов 332 в средней секции 331. Выведенный провод 335 для электрического соединения расположен в углу концевой секции.
Для второй платиновой пластины 330 предпочтительно использовать материал платиновой группы, поскольку он легко формируется объемной штамповкой. Размеры второй платиновой пластины 330 составляют: толщина - 0,1˜2 мм, просвет мелких квадратных вырезов 332 - 0,1х0,1˜2х2 мм, ширина выведенного провода 335 - 0, 1˜2 мм. Также для второй платиновой пластины 330 возможно использование иридия в качестве материала платиновой группы.
Вторая платиновая пластина 330 (фиг. 24) также непосредственно установлена на раме 320. При этом число высверленных отверстий 333, 334, расположенных на обеих концевых секциях второй платиновой пластины 330, совпадает с числом высверленных отверстий 312А, 313А правого бруса и левого бруса 312, 313 рамы 310. Выведенный провод 325 проходит через отверстия 316А, 316В опорной стойки 316.
На фиг.24 представлена наполовину завершенная сборка первой и второй платиновых пластинчатых сеток, причем первая и вторая платиновые пластинчатые сетки непосредственно прикреплены на первой и второй поверхностях рамы 310 таким образом, что число высверленных отверстий 323, 324 первой платиновой пластины 320 и высверленных отверстий 333, 334 второй платиновой пластины 330 совпадает с числом высверленных отверстий 312А, 313А правого бруса и левого бруса 312, 313 рамы 310. После совмещения высверленных отверстий друг с другом пару фиксаторов 340, 360, имеющих множество штифтов 340В, 360В, вставляют в высверленные отверстия 323, 324, 312А, 313А, 333, 334 и закрепляют их в отверстиях 350А, 370А фиксирующих зажимов 350, 370.
Первая и вторая платиновые пластинчатые сетки 320, 330 подводного разрядного элемента 300 имеют множество мелких квадратных вырезов 322, 332, при этом предпочтительный размер квадрата составляет 2d (диаметр).
Первая платиновая пластинчатая сетка 320 расположена относительно второй платиновой пластинчатой сетки 330 таким образом, что проемы мелких квадратных вырезов 322, 332 не совмещены друг с другом. Предпочтительно, чтобы проецируемые проемы перекрывающих друг друга первой платиновой пластинчатой сетки 320 и второй платиновой пластинчатой сетки 330 имели размер квадрата, равный одному d (диаметр), что показано сплошными и точечными линиями на фиг.16.
Первая и вторая платиновые пластинчатые сетки 320, 330 имеют между собой постоянный промежуток и образуют множество проецируемых пересечений Виртуальных точек "А" ячеек для осуществления подводного электрического разряда. Для первой и второй платиновых пластинчатых сеток также можно использовать сетку с платиновым покрытием или сетку с иридиевым покрытием вместо сплошных платиновых или иридиевых пластинчатых сеток.
На фиг.25-30 показывают альтернативный вариант подводного разрядного элемента 400, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Конструкция и сборка третьего альтернативного подводного разрядного элемента поясняются ниже.
На фиг.26 представлена рама для установки в ней третьего альтернативного подводного разрядного элемента, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Рама 410 выполнена из теплостойкого материала, такого как поликарбонат, имеет форму прямоугольника с двумя опорными стойками. Рама 410 имеет верхний брус 411, нижний брус 414, правый брус 412 и левый брус 413. Первая поверхность правого бруса и левого бруса 412, 413 имеет множество высверленных отверстий 412А, 413А. Правая опорная стойка 415 является продолжением правого бруса 412. Левая опорная стойка 416 является продолжением левого бруса 413.
На фиг.27 представлена первая сетка с платиновым покрытием, устанавливаемая в подводном разрядном элементе, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. В правой и левой боковых секциях 421, 422 первой сетки с платиновым покрытием 420 число высверленных отверстий 421А, 422А совпадает с числом высверленных отверстий 412А, 413А левого бруса и правого бруса 412, 413 рамы 410.
Для первой сетки с платиновым покрытием 420 можно использовать либо такой теплопроводный материал как титан, либо такой теплостойкий материал, как поликарбонат. Первая сетка с платиновым покрытием 420 имеет покрытые платиной края 423 на правом и левом концах и множество горизонтально расположенных полосовых брусьев 424 и полосовых накладок 425.
В углу краев 423 с платиновым покрытием предусмотрена электродная площадка 426 для прикрепления электродного стержня 427.
Первая сетка 420 (фиг. 28) с платиновым покрытием непосредственно установлена на раме 410. Число высверленных отверстий 421А, 422А правой и левой боковых секций 421, 422 первой сетки 420 с платиновым покрытием совпадает с числом высверленных отверстий 412А, 413А левого бруса и правого бруса 412, 413 рамы 410. Также для первой сетки 420 с платиновым покрытием можно использовать сетку с покрытием из иридия, являющимся материалом платиновой группы.
На фиг. 29 представлена вторая сетка с платиновым покрытием, устанавливаемая в подводном разрядном элементе, согласно третьему варианту осуществлению настоящего изобретения. В правой и левой боковых секциях 431, 432 сетки 430 с платиновым покрытием число высверленных отверстий 431А, 432А совпадает с числом высверленных отверстий 412А, 413А левого бруса и правого бруса 412, 413 рамы 410. Для второй сетки 420 с платиновым покрытием можно использовать либо такой электропроводный материал, как титан, либо такой теплостойкий материал, как поликарбонат.
Вторая сетка 430 с платиновым покрытием имеет покрытые платиной края 433 на верхнем и нижнем концах, множество вертикальных полосовых брусьев 434 и вертикальных полосовых накладок 435, расположенных по оси Y.
В углу покрытых платиной краев 433 выполнена электродная площадка 436 для прикрепления электродного стержня 437.
Вторая сетка 430 (фиг.30) с платиновым покрытием также установлена непосредственно на раме 410. Число высверленных отверстий 431А, 432А правой и левой боковых секций 431, 432 второй сетки 430 с платиновым покрытием совпадает с числом высверленных отверстий 412А, 413А левого бруса и правого бруса 412, 413 рамы 410.
После совмещения высверленных отверстий 421А, 422А первой сетки с платиновым покрытием и высверленных отверстий 431А, 432А второй сетки 430 с платиновым покрытием с высверленными отверстиями 412А, 413А правого бруса и левого бруса 412, 413 рамы 410 пару фиксаторов 441, 442 со множеством штифтов 441А, 442А устанавливают в высверленных отверстиях 421А, 422А, 412, 413, 431А, 432А и закрепляют в отверстиях 443А, 444А фиксирующих зажимов 443, 444.
Между первой и второй сетками 420, 430 с платиновым покрытием обеспечен определенный постоянный промежуток и сформировано множество проецируемых пересечений Виртуальных точек "А" ячеек для осуществления подводного электрического разряда. В первой и второй сетках с платиновым покрытием можно также использовать сетки с иридиевым покрытием вместо сеток с платиновым покрытием.
Выше изложено предпочтительное осуществление настоящего изобретения, но его можно также модифицировать в соответствии с концепцией и объемом этого раскрытия.
Реферат
Изобретение относится к подводному разрядному элементу и генератору для получения стерилизованной воды, а также к системе стерилизованного водоснабжения. Подводный разрядный элемент содержит раму, имеющую прямоугольный проем, первую сетку, выполненную из проводящего материала, включающего платину и/или иридий, и установленную в раме, изолирующую пластинчатую сетку, расположенную поверх первой сетки, и вторую сетку, выполненную из проводящего материала, включающего платину и/или иридий, и наложенную на изолирующую пластинчатую и первую сетки. Технический эффект - равномерное и безопасное растворение озона в воде, получение стерилизованной воды хорошего качества. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 30 ил.
