CZ10374U1 - Zařízení k úpravě tekutin, zejména vody - Google Patents

Description

Zařízení k úpravě tekutin, zejména vody

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k úpravě tekutin, zejména vody, které obsahuje pouzdro s odnímatelným víkem, kde v horní části pouzdra je uspořádána vnitřní nádrž, jejíž spodní část obklopuje sací zařízení uspořádané ve spodní části pouzdra, přičemž prostředky určené ke změně proudění jsou uspořádány v oblasti horní části pouzdra.

Dosavadní stav techniky t 10 c

Vzájemné působení pevných, tekutých nebo také plynných látek s vodou je ve velké míře závislé od struktury vody. Důležitý příklad takového působení je vytváření a stabilita koloidních stavů. Toto má zvláštní význam v případě živých bytostí, protože všechny důležité životní procesy se odehrávají na základě koloidního rozpouštění, takovým příkladem jsou rostlinné šťávy, krev apod. Poruchy výměny látek jsou velmi často spojeny s úbytkem koloidního stavu. Z tělních tekutin, tj. mízního moku či krve, se vylučují pevné látky, které ovlivňují vlastnosti proudění krve. Známými důsledky takového působení je ucpání lymfatických uzlin, komatění tepen. Pokud není v těle živé bytosti navozen rovnovážný stav, pak může být i samotný kyslík chemicky agresivní. Jeho molekuly tvoří tzv. volné radikály a vznikají toxické látkové produkty. Tento nežádoucí stav je možné odstranit levitačním obohacením vody kyslíkem. Princip levitace spočívá v tom, že kyslík se do vody přivádí bez přetlaku. Voda během levitačního procesu přijme na základě svého extrémně velkého povrchu kyslík velmi snadno. Tento se ihned ve vodě homogenně rozdělí. Tímto fyzikálně uvolněným kyslíkem lze vodu obohatit až 70 mg/litr. Takto vnesený kyslík do vody je stabilnější, než je tomu u metody pracující na principu přetlaku.

Zařízení, které umožňuje takové zpracování vody, je známo z vynálezu EP č. 134 890. Toto zařízení je opatřeno uzavřeným pouzdrem, ve kterém je uspořádáno pohonné sací zařízení. V uzavřeném pouzdru je v horní části dále upevněna kuželovitá vnitřní nádrž. Tato nádrž obklopuje svojí spodní částí sací zařízení. Průměr uzavřeného pouzdra se zvětšuje konicky směrem od střední části k okraji horní části uzavřeného pouzdra. Uzavřené pouzdro vykazuje jedno horní a jedno dolní víko. Vratné prostředky se starají v oblasti horního okraje horního dílu o změnu směru proudění upravované tekutiny, přičemž vratné prostředky jsou tvořeny vytvarováním plechu horního víka. Dále je známo zařízení popisované v patentovém spisu DE 37 38 233. Toto zařízení je určeno k intenzivnímu míchání tekutin nebo tekutě-pevných směsí k úpravě vody, vodných roztoků nebo jiných tekutin a rozpouštědel. Zařízení obsahuje uzavřené pouzdro a pohonné čerpací zařízení, které je uspořádané v pouzdru. V uzavřeném pouzdru je napevno v horní části kuželovité uspořádána vnitřní nádrž, jejíž spodní část obklopuje sací zařízení. Průměr pouzdra se konicky zvětšuje od osy střední části k hornímu okraji horní části pouzdra o přibližně 10% a pouzdro má jedno horní a jedno dolní víko, přičemž vratné prostředky určené ke změně proudění jsou uspořádány v oblasti horního okraje horního dílu. Spodní část vnitřní nádrže je utvořena jako zvon, přesahující sací zařízení. Pouzdro zařízení je v tomto případě tvořeno z jednoho sbíhajícího se jednoúrovňového horního dílu, jednoho cylindrického středního dílu a jednoho dolního dílu, který se rozšiřuje směrem dolů nejméně o 10 %, a v místě horního okraje horního dílu je uspořádáno větší množství vratných lopatek ke změně proudu na střední proud. Nevýhodou shora popisovaného zařízení je především to, že při takto tvarovaném pouzdru vznikají při vysokých otáčkách podstatně nižší rychlosti rotující vody, čímž není zajištěno dostalečné zvětšení vnitřního povrchu vody a ta pak nemůže nasát větší množství kyslíku. Bylo zjištěno, že voda upravovaná tímto zařízením je elektricky nabitá.

Předložené technické řešení si klade za úkol vyvinout zařízení, se kterým by se mohly tekutiny upravovat tak, aby jejich struktura a jejich vlastnosti mohly splňovat podmínky k přípravě optimálního koloidního roztoku přímo v těle živé bytosti.

-1 CZ 10374 Ul

Podstata technického řešení

Tohoto úkolu je dosaženo zařízením k úpravě tekutin, zejména vody, obsahující pouzdro s odnímatelným víkem, kde v horní části pouzdra je uspořádána vnitřní nádrž, jejíž spodní část obklopuje sací zařízení uspořádané ve spodní části pouzdra, přičemž prostředky určené ke změně proudění jsou uspořádány v oblasti horní části pouzdra jehož podstata spočívá v tom, že má tvarované pouzdro tvořené horním dílem, zužujícím se směrem dolů na něj navazující dolní díl rozšiřujícím se směrem dolů, který je opatřen prstencovité vypuklým dnem, v jehož střední části je uložena hřídel pohonu, na kterém je uspořádán míchací prostředek, přičemž pouzdro je ve své střední části konkávně tvarováno.

Hlavní výhodou zařízení podle tohoto technického řešení je dosažení dokonalejšího obohacení vody kyslíkem. Toho je dosaženo jiným tvarem pouzdra, ve kterém dochází při vysokých otáčkách cca 12 500 ot.min'¹ k podstatně větší rychlosti rotující vody, čímž je zajištěno zvětšení vnitřního povrchu molekul vody, která pak může rozpustit větší množství kyslíku. Pitím takto upravované vody se může dosáhnout optimálního koloidního stavu tělních tekutin.

Pro zvýšení účinnosti úpravy vody je výhodné, když stěna horního dílu i stěna spodního dílu mají v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku tvar hyperboly.

Výhodné pro urychlování rotace kapaliny v prostoru dna je, když stěna prstencovité vypuklého dna má v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku tvar konchoidy.

Je přirozené, když souhrnná výška horního dílu a dolního dílu je k vnitřnímu průměru v místě přechodu obou dílů v poměru 2,8 - 3,4 : 1.

Výhodné je i to, že poměr vnitřního průměru přechodu obou dílů je k vnitřnímu průměru trubkovité části vnitřní nádrže v poměru 3,2 - 3,9 : 1.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresu, na kterém znázorňuje obr. 1 schematicky zařízení k úpravě tekutin, zejména vody ve vertikálním řezu.

Příklady provedení technického řešení

Jedno z příkladných provedení zařízení podle tohoto technického řešení je znázorněno na obr. 1. Zařízení zahrnuje pouzdro 1, které se v podstatě skládá z horního dílu 3 a na něj navazujícího dolního dílu 2 s dnem 9 prstencovité vypuklým, přičemž výšky horního dílu 3 a dolního dílu 2 pouzdra I jsou stejné. Dále je na horním dílu 3 odnímatelné připevněno víko 5. Spojení víka 5 s horním dílem 3 je provedeno pomocí upínacích prostředků Γ7 uspořádaných na horním dílu 3 pouzdra 1 a víka 5. U popisovaného příkladného provedení má stěna střední části horního dílu 3 v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku 1_1 tvar hyperboly a horní okraj horního dílu 3 přechází v cylindrický tvar. Přitom průměr horního dílu 3 se zvětšuje směrem od přechodu

4, který je současně vrcholem A hyperboly, k hornímu okraji asi o 125 %. Také stěna střední části dolního dílu 2 má v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku 1J, tvar hyperboly a horní okraj dolního dílu 2 přechází v cylindrický tvar. Stejně tak je stěna pouzdra I v místě přechodu 4 obou dílů zobrazena s výhodou jako hyperbola, přičemž se rozšiřuje směrem od přechodu 4, který je současně vrcholem A hyperboly. Dolní díl 2 je opatřen prstencovité vypuklým dnem 9, jehož stěna má v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku 1_1 tvar konchoidy. Průměr dolního dílu 2 se rovněž zvětšuje směrem od přechodu 4, který je současně vrcholem A hyperboly, ke dnu 9 asi o 125 % tak, že průměry horního okraje horního dílu 3 a dolního dílu 2 přesahují střed pouzdra 1 v místě přechodu 4 obou dílů. V pouzdru I je uspořádána vnitřní nádrž 6, jež se rozprostírá nad celým vnitřním prostorem pouzdra I a sestává z jedné kuželovité části 7 a jedné trubkovité části 8, která je ukončena kulovitým zakončením 13. Vnitřní průměr pouzdra i v místě přechodu 4 obou dílů a vnitřní průměr trubkovité části 8

-2CZ 10374 Ul vnitřní nádrže 6 jsou navzájem v poměru asi 3,5 : 1. U kuželovité části 7 má její stěna v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku Ji tvar hyperboly, přičemž horní okraj vnitřní nádrže 6 leží v relativně nepatrné vzdálenosti od pouzdra I. Průměr horního okraje vnitřní nádrže 6 je vzhledem k průměru trubkovité části 8 asi lOx větší, tím odstup mezi horním volným okrajem vnitřní nádrže 6 a vnitřní plochou pouzdra I činí nejméně 30 % průřezu trubkovité části 8 vnitřní nádrže 6. Dno 9 je prstencovitě vypuklé, přičemž ve střední části 16 prstence je upevněna výstupní hřídel 12 pohonu 19, na které je uspořádán míchací prostředek ii, který je vytvořen jako vrtule. Hřídel i2 pohonu 19 je uložena v přírubě i8 obsahující ložisko s guferem. Dále je pohon 19 spolu s panelem 20 řídící elektroniky uspořádán v podstavci 21, na kterém je upevněno pouzdro i. Protože je vnější průměr míchacího prostředku J4 větší, než průměr trubkovité části 8, je tato část opatřena kulovitým zakončením 13, které přesahuje míchací prostředek 11. Poměr vnějšího průměru míchacího prostředku 11 k vnitřnímu průměru trubkovité části 8 je asi 2,8 : 1. Jak je patrné z obr. 1, je kvíku 5 pouzdra i prostřednictvím upevňovacích prostředků připevněno více vratných lopatek i5, s výhodou pět až šest. Vratné lopatky 15 jsou vůči sobě odsazeny o úhel 60 až 72°. Dále je prostřednictvím upevňovacích prostředků 17 upevněna k víku 5 také vnitřní nádrž 6.

Víko 5 je tvořeno klenutě aje opatřeno uzavíratelným otvorem (na výkrese není znázorněn) pro plnění pouzdra i kapalinou, který je koncentrický s vnějšími konturami horního víka 5. Jak bylo zmíněno, průměr volného okraje horního víka 5 se shoduje s průměrem horního okraje horního dílu ii. Uvedená výška klenutí na podélné střední ose pouzdra i a víka 5 činí 1^1/2 plochy vnitřního průměru vnitřní nádrže 6. Na obr. 1 vyobrazené zařízení má následující míry:

Vnitřní průměr konkávního zahloubení 4 100 mm

Vnitřní průměr trubkovité části 8 28 mm

Výška horního dílu 3 134 mm

Výška dolního dílu 2 134 mm

Průměr horního okraje horního dílu 3 219 mm

Průměr dolního okraje spodního dílu 2 218 mm

Vzdálenost horní hrany kuželovité části 7 44,5 mm a vnitřní plochy horního dílu 3

Výška víka 5 55 mm

Výška klenutí dna 9 40 mm

Vnější průměr míchacího prostředku Ji 80 mm ±10%

Při počtu otáček 12 500 ot/min. se vypočítá absolutní obvodová rychlost akcelerátoru přibližně 59 m/s.

Funkce zařízení je následující. Po naplnění vnitřní dutiny pouzdra i kapalinou určenou 25 k levitační úpravě se zapne pohon 19. Působením extrémně vysokých otáček míchacího prostředku Ji upevněného na hřídeli J_8 vzniká sací účinek ve vnitřní nádrži 6, čímž se upravovaná kapalina dostane do vírového proudění díky prstencovitému prostoru mezi vnitřní nádrží 6 a pouzdrem i. V prostoru víka 14 a prstencovitě vypouklého dna 9 nastává změna proudění kapaliny opačným směrem. Kapalina určená k levitaci tak cirkuluje v tomto prostoru a pohlcuje kyslík, který se v ní homogenně rozdělí.

Průmyslová využitelnost

Zařízení k úpravě tekutin, zejména vody, lze využít především ve zdravotnictví.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k úpravě tekutin, zejména vody, obsahující pouzdro s odnímatelným víkem, kde v horní části pouzdra je uspořádána vnitřní nádrž, jejíž spodní část obklopuje sací zařízení uspořádané ve spodní části pouzdra, přičemž prostředky určené ke změně proudění jsou uspořá5 dány v oblasti horní části pouzdra, vyznačující se tím, že má tvarované pouzdro (1) tvořené horním dílem (3), zužujícím se směrem dolů, na nějž plynule navazuje dolní díl (
2. 2), rozšiřující se směrem dolů, který je opatřen prstencovitě vypuklým dnem (9), v jehož střední části (16) je uložena hřídel (7) pohonu, na kterém je uspořádán míchací prostředek (11), přičemž pouzdro (1) je ve své střední části konkávně tvarováno.

   ío 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že stěna horního dílu (3) i stěna spodního dílu (2) mají v řezu rovnoběžném sosou rotace míchacího prostředku (11) tvar hyperboly.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že stěna prstencovitě vypouklého dna (5) má v řezu rovnoběžném s osou rotace míchacího prostředku (11) tvar konchoidy.

   15
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že souhrnná výška horního dílu (3) a dolního dílu (2) je k vnitřnímu průměru v místě vrcholu přechodu (4) obou dílů v poměru 2,8 až 3,4 : 1.
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr vnitřního průměru v místě přechodu (4) obou dílů je k vnitřnímu průměru trubkovité části (8) vnitřní nádrže (6)

   20 v poměru 3,2 až 3,9 : 1.