[發明專利]一種利用磁化冷凍技術制備穩定小分子團水的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410760459.1
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104591468A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 樊栓獅;張雯翔;郎雪梅;王燕鴻
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種小分子團水的裝置及方法，特別涉及一種利用磁化冷凍技術制備穩定小分子團水的裝置及方法。

背景技術

水由氫氧兩種元素組成，它是包括無機化合、人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。對于人體來說，水是僅次于氧氣的重要物質。水具有溶解消化、參與代謝、載體運輸、調節抑制、潤滑滋潤、稀釋和排毒等功能。水是以團簇形式存在的，自然界大多數水其團簇數為10-13，而只有當水的團簇分子數減少到5-9時，才形成我們所說的小分子團水，有研究結果表明：只有小分子團水才能通過2納米的人體細胞離子通道，進入細胞核和DNA，活化細胞酶組織，激發生命活力，而其他自來水、純凈水都無法通過離子通道進入細胞內。小分子水容易被體內每一個細胞吸收和利用；增強新陳代謝的效率和功能；增強每一個細胞和周圍組織機構間的信息傳遞；明顯改善全身營養物質傳送供應；提高全身氧的運輸能力；促進細胞內廢物及毒素的排出；促進正常的基因信息的傳遞。小分子團水是健康水、生命之水。

氫鍵是一種比分子間作用力（范德華力）稍強，比共價鍵和離子鍵弱很多的相互作用。其穩定性弱于共價鍵和離子鍵。液態水中，幾個水分子間通過較強的氫鍵作用結合在一起，即發生分子締合，形成（H2O）n的分子團簇。水分子間氫鍵平均鍵能為21kJ/mol，當溫度、壓力變化或受外力作用，提供額外的能量破壞水分子間的氫鍵，而水分子中的化學鍵未被破壞，可得到團簇數較少的小分子團水。

通過外加能量，實現水分子團簇數目的改變，目前，一些研究者利用電解技術、遠紅外技術、納米技術、冷凍技術生產小分子水，其制備的小分子水穩定性差，長時間放置后又恢復到大分子團簇狀態；不可連續性操作、生產效率低、經濟性差，制備耗時長，日可處理量小。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，通過超聲、磁場、微波、冷熱作用，提供一種可連續性操作、生成效率高、經濟性好、日處理量大、穩定性好的小分子團水制備裝置及方法。

本發明的目的是通過如下措施來達到的：

一種利用磁化冷凍技術制備穩定小分子團水的裝置，所述裝置包括進水管、原水泵、去離子設備、磁化冷凍設備和出水管；所述進水管與原水泵、去離子設備、連接磁化冷凍設備、出水管順次連接；所述去離子由活性炭過濾器、反滲透膜組件和混合床組成；所述去離子設備中活性炭過濾器與反滲透膜組件、混合床順次連接；所述磁化冷凍設備由第一超聲磁化槽、第二超聲磁化槽、超聲冷凍槽、冷浴裝置和超聲槽組成；所述磁化冷凍設備中第一超聲磁化槽與第二超聲磁化槽、超聲冷凍槽、超聲槽順次連接,且冷浴裝置與超聲冷凍槽連接。

上述裝置中，所說裝置還包括電磁閥和控制箱；所述電磁閥連接于原水泵和去離子設備之間；所述控制箱通過信號線分別與原水泵、電磁閥、活性炭過濾器、反滲透膜組件、混合床、第一超聲磁化槽、第二超聲磁化槽、超聲冷凍槽、冷浴裝置、超聲槽連接；所述控制箱通過調控原水泵、電磁閥，控制原水流量；所述控制箱通過調控去離子設備中的活性炭過濾器、反滲透膜組件、混合床，控制去離子水的電導率值；所述控制箱通過調控磁化冷凍設備中第一超聲磁化槽、第二超聲磁化槽、超聲冷凍槽的超聲諧振頻率、超聲時長及磁感應強度，調控冷浴裝置的冷卻降溫速率，控制超聲磁化冷凍過程。

上述裝置中，所述的第一超聲磁化槽、第二超聲磁化槽、超聲冷凍槽、超聲槽容積均為5~100L。

一種利用磁化冷凍技術制備穩定小分子團水的裝置的使用方法，包括以下步驟：

a.原水由進水管依序通過原水泵和電磁閥，流經去離子設備和磁化冷凍設備，由出水管流出；

b.控制箱調節電磁閥，原水泵抽水，將進水管內水的體積流率控制在0.5~10L/min；

c.控制箱調控去離子設備，控制去離子水的電導率值小于10?us/cm；

d.控制箱調控磁化冷凍設備，控制超聲處理的諧振頻率為20~20000kHz，總超聲時長為8~800min/L，磁感應強度為0.01~10T；

e.控制箱調控冷浴裝置，控制超聲冷凍槽降溫速率為0.3~10?K/min，降溫3~117min后急速升至室溫，再次以0.3~10?K/min的降溫速率冷卻，冷卻過程如此循環；

f.磁化冷凍設備出水口與出水管相連，出水自然靜置至室溫，得到具有小分子團簇特性的小分子團水。

上述方法中，所述去離子設備出水口所得去離子水的電導率小于10?us/cm。