Электродиализный аппарат для работы в космосе

(51) 01 61/44 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Техническим результатом изобретения является простота конструкции,стабильность функционирования при любых условиях эксплуатации. Это достигается тем, что в заявляемом электродиализном аппарате для работы в космосе,включающем пакет ионитовых мембран, прокладки,электродные камеры и прижимные плиты,образующие при сборке единый корпус, согласно изобретению, единой частью с корпусом является нижняя прижимная плита, корпус снабжен четырьмя Г-образными кронштейнами,выступающими над верхней частью корпуса, а между кронштейном и верхней прижимной плитой размещен упругий элемент сжатия, который может являться пружиной, пористой резиной, или эластомером.(72) Пилат Борис ВольфовичМанагадзе Георгий ГеоргиевичПатуров Юрий Анатольевич Моисеенко Дмитрий Александрович(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАБОТЫ В КОСМОСЕ(57) Изобретение относится к электрохимической технологии и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической,медицинской и космической отраслях,преимущественно в водоподготовке для очистки воды от механических включений и солей. Изобретение относится к электрохимической технологии и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической,медицинской и космической отраслях,преимущественно в водоподготовке для очистки воды от механических включений и солей. В настоящее время, одно из актуальных направлений космических исследований включает поиски и обнаружение микробной жизни в ледовой матрице или реголите на планетах Солнечной системы, в частности, на Европе и Марсе. С целью более точного анализа биомассы, находящейся в воде, из которой могут быть экстрагированы микроорганизмы, она должна быть максимально очищена от механических примесей и солей. Единственно возможным методом для выделения из воды поляризованных неорганических ионов без существенного воздействия на органические фрагменты, является электродиализ. Известен электродиализный аппарат,включающий прижимные плиты и электроды,между которыми размещены чередующиеся ионообменные мембраны. Прижимные плиты изготовлены из различных типов влагостойких пластмасс.(Пилат Б.В. Основы электродиализа. - М. Авваллон, 2004, с.136) Недостатком данного устройства является то, что оно не годится для космических исследований. В космос аппарат можно отправлять только в сухом состоянии и на месте проведения исследований заполнять водой. В этом случае мембраны разбухают. Следовательно, пространство между прижимными плитами должно быть регулируемым,так как для нормальной работы устройства требуется, чтобы прижимная плита плотно прилегала к пакету мембран. Известен также электродиализный аппарат,включающий пакет ионитовых мембран, прокладки,электродные камеры и прижимные плиты,образующие при сборке единый корпус.(Предпатент РК 5711, МПК 01 61/44,опубл. 15.01.1998, Бюл. 1) Недостатком данного устройства также является невозможность работы в космосе по причине нарушения целостности из-за разбухания мембран,возможного нарушения контакта между электродами, находящимися в прижимных плитах и пакетом мембран, а также опасности вытекания воды. Задачей изобретения является разработка электродиализного аппарата для работы в космосе,обеспечивающего стабильность процесса обессоливания воды, сохраняющего целостность устройства, устойчивый контакт между пакетом мембран и электродами и предотвращающего вытекание воды из устройства. Техническим результатом изобретения является простота конструкции,стабильность функционирования при любых условиях эксплуатации. Это достигается тем, что в заявляемом электродиализном аппарате для работы в космосе,2 включающем пакет ионитовых мембран, прокладки,электродные камеры и прижимные плиты,образующие при сборке единый корпус, согласно изобретению, единой частью с корпусом является нижняя прижимная плита, корпус снабжен четырьмя Г-образными кронштейнами,выступающими над верхней частью корпуса, а между кронштейном и верхней прижимной плитой размещен упругий элемент сжатия, который может являться пружиной, пористой резиной, или эластомером. Сроки доставки устройств для проведения исследований в космосе могут исчисляться годами. Температуры, в которых данные устройства будут работать, должны учитываться от сверхнизких до комнатных. Следовательно,электродиализный аппарат нельзя заранее отправлять с водой, т.к. это может привести к поломке. Мембраны должны быть сухими и смачиваться водой только на месте проведения исследований. При контакте с водой мембраны разбухают и выталкивают верхнюю прижимную плиту. В результате вода может выливаться из устройства, а избыточное давление повредить пакет мембран. В предполагаемой конструкции прижимное устройство должно плотно прилегать к пакету мембран, быть подвижным и не навредить целостности пакета. Упругий элемент,работающий на сжатие, не дает разбухшим мембранам выдавить прижимную плиту, позволяя ей быть подвижной при увеличении объема, чем обеспечивается постоянный контакт между электродами в прижимной плите и пакетом мембран. Пружина, или пористая резина, или эластомер обладают свойствами сжатия и могут быть использованы для противодействия выталкиванию прижимной плиты разбухшими мембранами. На фиг.1 показан заявляемый электродиализный аппарат, который включает корпус 1, Г-образные кронштейны - 2, верхнюю прижимную плиту-3,электроды - 4, между которыми размещены чередующиеся ионообменные мембраны анионитная - 5 и катионитная - 6, прокладки - 7,упругий элемент сжатия - 8. Электродиализный аппарат работает следующим образом. Электрический ток подается на электроды 4. Исходный раствор с начальным солесодержанием не более 120 мг/л движется через чередующиеся ионообменные мембраны 5 и 6 к разноименным полюсам. Упругий элемент сжатия 8,зафиксированный на Г-образном кронштейне 2,воздействует на верхнюю прижимную плиту 3, не давая мембранам вытолкнуть ее из корпуса 1, и обеспечивая контакт электродов с пакетом мембран. Образуется два потока воды - обессоленная и в виде солевого концентрата. Тракт обессоливания рассчитан на многократное циркулирование воды. При достижении необходимых концентраций солей вода направляется в анализатор. Таким образом, предлагаемая конструкция электродиализного аппарата, с наличием упругих элементов, регулирует влияние давление мембран на прижимную плиту, обеспечивая их тесный контакт, что улучшает технические характеристики устройства. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электродиализный аппарат для работы в космосе, включающий пакет ионитовых мембран,прокладки, электродные камеры и прижимные плиты, образующие при сборке единый корпус,отличающийся тем, что единой частью с корпусом является нижняя прижимная плита, корпус снабжен четырьмя Г-образными кронштейнами,выступающими над верхней частью корпуса, верхняя плита выполнена подвижной относительно оси корпуса, а между кронштейном и верхней прижимной плитой размещен упругий элемент сжатия. 2. Электродиализный аппарат для работы в космосе по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент сжатия является пружиной. 3. Электродиализный аппарат для работы в космосе по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент сжатия является пористой резиной. 4. Электродиализный аппарат для работы в космосе по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент сжатия является эластомером.