Стерилизатор воды

(2006.01), 23 3/28 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ электрических колебаний, причем корпус выполнен из прозрачного для ультрафиолетовых излучений материала, внутреннее сечение корпуса выполнено с переменным по геометрии и площади поперечного сечения просветом, источник ультрафиолетовых колебаний содержит группу светодиодов с ультрафиолетовым спектром излучений, источник ультразвуковых излучений содержит группу пьезоэлементов, источники ультрафиолетовых и ультразвуковых излучений установлены на внешней поверхности корпуса стерилизатор диаметрально противоположно друг относительно друга. Стерилизатор питьевой воды - альтернативный вариант химическому обеззараживанию воды,например хлорной известью, но в силу безвредности для организма человека последствий ультрафиолетового е облучения, более приемлем,т. к. не насыщает воду химическими веществами, не ухудшает ни запаха, ни вкуса воды. Он может найти применение в качестве локального, квартирного и/или походного (полевого), устройства для биологической очистки воды при е заборе из городских водопроводных сетей или из естественных источников. Его применение, допускает питание от источника постоянного тока напряжением в 510 вольт, экономично, при относительно невысокой стоимости, призвано обеспечивать экономически выгодной и биологически чистой водой для пищевых целей, как в домашних, так и в походных условиях.(76) Озерская Юлия ВикторовнаПисьменова Анастасия АлександровнаРезниченко Анатолий ЭдуардовичСкубилин Михаил Демьянович(57) Стерилизатор воды относится к пищевой промышленности и биотехнологии, а в частности к эпидемиологии и санитарии. Стерилизатор воды ультрафиолетовыми и ультразвуковыми излучениями обеззараживает воду от микроорганизмов непосредственно перед водопотреблением, т. е. в реальном масштабе времени потребления воды через стерилизатор. Стерилизатор воды содержит полый корпус,входом соединенный с источником воды, а выходом, через дроссель, с внешней средой,двухпозиционный датчик избыточного давления с коммутирующим элементом, соединенный с внутренним объемом корпуса стерилизатора,источник ультрафиолетовых излучений,соединенный через коммутирующий элемент датчика с источником электроэнергии, генератор электрических колебаний,соединенный параллельно с источником ультрафиолетовых излучений, и источник ультразвуковых излучений,соединенный входом с выходом генератора 22558 Предлагаемое изобретение стерилизатор воды относится к пищевой промышленности и биотехнологии, а в частности к эпидемиологии и санитарии. Известен способ стерилизации пищевых продуктов (см. патенты 4233523, 23 3/28,1980 г.1824165, 23 3/28, б. 24, 1993 г.11147 А 23 3/28, б. 2, 2002 г.), заключающийся в том, что продукты, с целью их обеззараживания от микроорганизмов,подвергают обработке ультрафиолетовым излучением с длиной волны 240300 нм при дозе облучения 5008000 эрг/мм 2.(Признаки, общие с предметом изобретения,выделены курсивом). Известен стерилизатор (см. устройство для стерилизации по патенту 1724145, А 01 М 5/04, б. 13, 1992 г.), содержащий корпус и источник ультрафиолетовых излучений, расположенный в корпусе на оси его симметрии, причем корпус выполнен в виде пустотелого цилиндра, при этом верхняя его часть открыта в секторе с углом 180, а источник ультрафиолетовых излучений соединен через пускорегулирующий узел с источником электроэнергии. (Признаки, общие с предметом изобретения, выделены курсивом). Недостатки известного стерилизатора значительная энергоемкость, что обусловлено неспособностью работать в следящем режиме. Этот недостаток обусловлен низкой эффективностью при стерилизации жидких пищевых продуктов, что объяснимо незначительной глубиной проникновения ультрафиолетовых излучений в стерилизуемую среду и неспособностью работать в следящем режиме при е протекании через стерилизатор. Известен, как более близкий к предмету изобретения, стерилизатор воды (см. устройство для стерилизации питьевой воды по патенту 2229444, 02 1/32//02 10302, б. 15, 2004),содержащий полый корпус, входом соединенный с источником воды, источник ультрафиолетовых излучений, размещенный внутри корпуса, и коммутирующий элемент,соединенный последовательно с источниками электропитания и ультрафиолетовых излучений,дроссель,соединяющий его внутренний объем по выходу с внешней средой, и датчик давления внутри корпуса стерилизатора,соединенный с источниками электроэнергии и ультрафиолетовых излучений,причем коммутирующий элемент датчика выполнен управляемым избыточным давлением. Задача изобретения минимизация энергомкости, за счет следящего, за потреблением через стерилизатор воды, режима его работы,турбулентного потока стерилизуемой среды и дополнительного воздействия стерилизуемую воду ультразвуковых излучений,направленных навстречу ультрафиолетовым. Технический результат состоит в том, что корпус стерилизатора выполнен из прозрачного для ультрафиолетовых излучений материала, причем его внутреннее сечение выполнено варьируемым по форме и просвету (площади поперечного сечения),2 что обеспечивает турбулентность потока воды и улучшенные условия е облучения ультрафиолетовым потоком излучений, кроме того стерилизуемая вода дополнительно подвергается ультразвуковому воздействию, что ведет к денатурации белков, перемешиванию внутриклеточных структур и кавитации, которая обеспечивает разрыв молекулярных связей и других жизненно важных соединений микроорганизмов. Технический результат достигается тем, что корпус стерилизатора воды выполнен пустотелым из прозрачного для ультрафиолетовых излучений материала и с переменным, по площади и конфигурации, просветом, его входное отверстие соединено с источником воды, выходное отверстие,через дроссель, соединено с внешней средой,двухпозиционный датчик избыточного давления,соединенный через контрольное отверстие в корпусе с его внутренним объмом,коммутирующий элемент датчика соединен с источником электроэнергии и источником ультрафиолетовых излучений, и дополнительно введены генератор электрических колебаний,соединенный через коммутирующий элемент датчика давления с источником электропитания, и источник ультразвуковых излучений, соединенный входом с выходом генератора электрических колебаний, а выходом, через стенку корпуса, - с его внутренним объемом,причем источники ультрафиолетовых и ультразвуковых излучений установлены с диаметрально противоположных сторон на внешней поверхности корпуса. Конструкция стерилизатора воды приведена на фиг. 1. Стерилизатор воды конструктивно объединяет(см. фиг.1.) пустотелый корпус 1 из прозрачного для ультрафиолетовых излучений материала, вход внутреннего объма которого соединен с источником воды (с водопроводной сетью),дроссель 2, установленный на выходе корпуса,двухпозиционный датчик 3 избыточного давления,соединенный через контрольное отверстие с внутренним объмом корпуса 1 стерилизатора воды,источник 4 ультрафиолетовых излучений,установленный на внешней поверхности корпуса 1,соединенный входом, через коммутирующий элемент датчика 3, с источником электроэнергии, а выходом, через стенку корпуса 1 стерилизатора, с его внутренним объмом, генератор 5 электрических колебаний, соединенный входом параллельно с источником 4 ультрафиолетовых излучений, и источник 6 ультразвуковых излучений,установленный на внешней поверхности корпуса в диаметрально противоположном положении относительно источника 4 ультрафиолетовых излучений и соединенный входом с выходом генератора 5 электрических колебаний, а выходом,через стенку корпуса 1 стерилизатора, с его внутренним объмом. В качестве материала корпуса 1 стерилизатора допустимо использовать кварцевое стекло,выходное отверстие которого с уменьшенным просветом - дроссель 2. В качестве датчика 3 22558 избыточного давления допустимо использовать мембранный (сильфонный или поршневой) датчик,обеспечивающий произвольное в пространстве положение корпуса 1 стерилизатора, но требующий открытого, через дроссель 2, сообщения с внешней средой. В качестве источника 4 ультрафиолетовых излучений группу светодиодов с ультрафиолетовым спектром излучений. В качестве генератора 5 электрических колебаний - генератор на частоты 105108 гц, а в качестве источника 6 ультразвуковых излучений (колебаний) - группу пьезоэлементов. Стерилизатор воды работает следующим образом (см. фиг. 2). При использовании в качестве датчика 3 двухпозиционного мембранного (сильфонного или поршневого) манометра избыточного давления, в исходном состоянии, при нулевом расходе воды,избыточное давлениево внутреннем объеме корпуса 1 стерилизатора меньше давления Рср срабатывания датчика 3, т. е. , близкое к нулевому значению,контакты датчика 3,механически контактирующие с мембраной,разомкнуты, а источник 4 ультрафиолетовых излучений, генератор 5 электрических колебаний и источник 6 ультразвуковых излучений обесточены,излучения отсутствуют. При подаче воды в полость корпуса 1 стерилизатора избыточное давлениев нем возрастает, а при достижении и/или превышении значения избыточного давлениянад давлением Рср срабатывания датчика 3, т. е. при, контакты датчика 3 замыкаются, при этом источник 5 ультрафиолетового излучения, генератор 5 электрических колебаний и источник 6 ультразвуковых колебаний подключаются к источнику электроэнергии и излучают ультрафиолетовые и ультразвуковые колебания. В любой момент времени , при выполнении условия , контакты коммутирующего элемента датчика 3 разомкнуты, а источник 4 ультрафиолетовых излучений,генератор 5 электрических колебаний и источник 6 ультразвуковых излучений обесточены, мощность потребляемая от источника электропитания 0, а источники 4 ультрафиолетовых и 6 ультразвуковых излучений не генерируют излучения. При выполнении условия,источник 4 ультрафиолетовых излучений,генератор 5 электрических колебаний и источник 6 ультразвуковых излучений, через коммутирующий элемент датчика 3, подключены к источнику электроэнергии,при этом источники 4 ультрафиолетовых и 6 ультразвуковых генерируют излучения. В процессе облучения питьевой воды ультрафиолетовым излучением (интенсивностью 8000 эрг/мм 2), бактерицидные свойства которого обусловлены действием на клеточный обмен, и особенно на ферментные системы бактериальной клетки,уничтожаются микроорганизмы. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий и не изменяют органолептических свойств воды, а также под действием ультрафиолетового излучения молекулы растворенного в воде кислорода разлагаются на атомарный кислород и озон,разрушающие ферментные системы микробных клеток и окисляющие некоторые соединения,придающие воде неприятный запах (например,гуминовые основания). Воздействие ультразвуковых колебаний и озона ведет к денатурации белков,перемешиванию внутриклеточных структур и кавитации,которая обеспечивает разрыв молекулярных связей и других жизненно важных соединений микроорганизмов. Суммарный эффект от воздействия ультрафиолетового и ультразвукового облучения и озона на микроорганизмы усиливается на 3050 , что ведет к снижению энергомкости стерилизатора, а использование в качестве источника 2 ультрафиолетовых излучений светодиодов ультрафиолетового спектра излучений,по сравнению с ртутно-дуговыми источниками ультрафиолетовых излучений,снижает энергомкость стерилизатора на 8095 ,стерилизуемая вода дополнительно подвергается воздействию ультразвуковых колебаний и озона, что дополнительно снижает энергоемкость стерилизатора, при сохранении его эффективности, еще на 35 . В стерилизаторе воды, в качестве источника 4 ультрафиолетовых излучений,допустимо использовать группу светодиодов с длиной волны ультрафиолетовых излучений в 240300 нм, а в качестве источника 6 ультразвуковых излучений группу пьезоэлементов. Использование светодиодов допускает снижение напряжения электропитания с 220 В переменного тока до 510 В постоянного тока, что обеспечивает электробезопасность его эксплуатации, кроме того, пониженное напряжение электропитания позволяет эксплуатировать стерилизатор в полевых условиях, например, с питанием от аккумулятора автомобиля. Предлагаемый стерилизатор воды альтернативный вариант химическому обеззараживанию воды,например хлорной известью, но в силу безвредности для организма человека последствий ультрафиолетового и ультразвукового облучения воды, более приемлем,т. к. не насыщает воду химическими веществами, не ухудшает ни запаха, ни вкуса воды. Он может найти применение в качестве локального, квартирного или походного, устройства для биологической очистки воды при е заборе из городских водопроводных сетей и из естественных источников. Его применение, при относительно невысокой стоимости, призвано обеспечивать экономически выгодной и биологически чистой водой для пищевых целей. Источники информации Патент 4233523, 23 3/28, 1980 г. Патент 1724145, А 01 М 5/04, б. 13, 1992 г. Патент 1824165, 23 3/28, б. 24, 1993 г. Патент 11147 А 23 3/28, б. 2, 2002 г. Патент 2229444, 02 1/32//02 10302, б. 15, 2004 3 22558 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Стерилизатор воды, содержащий полый корпус,входом соединенный с источником воды, а выходом, через дроссель, с внешней средой, датчик избыточного давления с коммутирующим элементом, соединенный по входу с внутренней полостью корпуса, и источник ультрафиолетовых излучений, соединенный параллельно с источником ультрафиолетовых излучений, соединенный через коммутирующий элемент датчика с источником электроэнергии, отличающийся тем, что в него введены генератор электрических колебаний,соединенный параллельно с источником ультрафиолетовых излучений,и источник ультразвуковых излучений, соединенный входом с выходом генератора электрических колебаний,причем корпус выполнен из прозрачного для ультрафиолетовых излучений материала,внутреннее сечение корпуса выполнено с переменным по геометрии и площади поперечного сечения просветом, источник ультрафиолетовых колебаний содержит группу светодиодов с ультрафиолетовым спектром излучений, источник ультразвуковых излучений содержит группу пьезоэлементов, источники ультрафиолетовых и ультразвуковых излучений по выходам установлены на внешней поверхности корпуса стерилизатор диаметрально противоположно друг относительно друга.