ES2231310T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de liquidos. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el tratamiento de líquidos con un tubo de paso (3) y al menos una bobina doble de Klein (2a) arrollada en sentidos contrarios, que está dispuesta rodeando el tubo de paso (3) y cuyas espiras están colocadas en forma de medias vueltas, de tal manera que resulte una línea nodal en forma de V en cuya punta se invierta la dirección del arrollamiento de bobina y pudiendo aplicarse en la al menos una bobina (2a) una tensión de tal forma que los campos magnéticos originados por las bobinas (2a-2d) sean equipolares en los extremos enfrentados de las bobinas (2a-2d).

Description

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de líquidos.

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para el tratamiento de líquidos. Este tipo de dispositivos y procedimientos se requieren siempre que durante un proceso se empleen líquidos o se requieran líquidos como producto final. Este es el caso, por ejemplo, en el ámbito de la industria de bebidas, de las aguas potables, las aguas de servicio, las aguas superficiales/subterráneas, las aguas industriales de cualquier tipo, así como de los líquidos técnicos de cualquier tipo, por ejemplo combustibles y carburantes, o en la refrigeración por agua de motores de combustión interna.

La estructura molecular del agua es H-O-H o H_{2}O. Esta fórmula, sin embargo, sólo es válida para el estado físico en forma de vapor. Cuando el agua se condensa en un líquido, la fórmula se vuelve mucho más compleja. Se puede decir que el agua contiene, además de formaciones poliméricas en cluster, también cristales de líquidos con enlaces variables. Esto significa que el agua cambia de estructura en función de las fuerzas y campos internos y externos. Las propiedades especiales y las anomalías como, por ejemplo, su mayor densidad a 4ºC, su expansión al enfriarse y la variación de la tensión superficial en función de la formación en cluster correspondiente se deben a la forma particular del enlace de dos átomos de hidrógeno a un átomo de oxígeno.

El agua tiene un momento dipolar extraordinariamente alto. La magnitud del momento dipolar depende de la separación local de la carga dentro de la molécula. Este momento dipolar es la causa del alto poder de disolución de diversas sustancias como, por ejemplo, el cloruro sódico, condicionando también las anomalías conocidas. Por su fuerte efecto polar, una molécula de agua se orienta fácilmente en el campo eléctrico.

El momento dipolar del agua es tan alto, porque las moléculas de H_{2}O se unen a través del puente de hidrógeno formando cadenas poliméricas en cluster, de tal forma que los núcleos cargados positivamente de los átomos de hidrógenos queden expuestos de forma abierta, porque sus electrones están incorporados en las trayectorias del átomo de oxígeno. De esta manera, se produce una enorme fuerza electrostática positiva, denominada enlace de puente de hidrógeno.

Las aguas de diferentes manantiales presentan una clara diferencia de calidad respecto a las aguas superficiales o subterráneas generales.

Las aguas de manantial naturales se caracterizan porque las aguas de manantial caen desde mayores alturas, extrayendo durante su impacto sobre las rocas unos coloides neutros finísimos de éstos, que debido a la atracción de masas se incorporan entre los dos átomos H aumentando posiblemente el ángulo de enlace debido a su carga eléctrica.

En la actualidad se conocen los dispositivos y aparatos más diversos para el tratamiento de líquidos, que se dedican con éxito a numerosos objetivos tales como la filtración finísima, la ósmosis inversa, la evitación de depósitos en las paredes de tubo, así como tareas de precipitación y de desgerminación. Además, se han conocido procedimientos en los que mediante coloides provistos de cargas, elaborados artificialmente, que se añaden al agua en una cantidad predeterminada, se imita el proceso natural de las aguas de manantial. El inconveniente de estos procedimientos consiste en que, en primer lugar, repercuten en los gastos de elaboración de los coloides y, en segundo lugar, no es posible añadir al agua un número de partículas de coloides exacto, correspondiente a la cantidad de H-O-H.

Por los documentos PATENT ABSTRACTS OF JAPAN tomo 1998, nº 04, 31 de marzo de 1998 (1998-03-31) - y JP09314135A (TAKARADA MASAAKI), 9 de diciembre de 1997 (1997-12-09) - y DATABASE WPI Week 199808 Derwent Publications Ltd., Londres, GB; AN 1998-080917 XP002167142 se conoce un dispositivo para el tratamiento de agua, en el que un recipiente con el agua que ha de tratarse está rodeado por una bobina de Klein. El agua se encuentra en el recipiente y se trata por lotes.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo y un procedimiento con los que se puedan tratar líquidos.

Este objetivo se consigue mediante el dispositivo según la reivindicación 1, así como el procedimiento según la reivindicación 14, y según los usos según las reivindicaciones 17 a 19. Algunas variantes ventajosas del procedimiento según la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.

Por tanto, la presente invención tiene el objetivo de mejorar las características de líquidos, por ejemplo, el agua presente principalmente en formaciones poliméricas en cluster. La solución de la presente invención consiste en que se observó que al mover líquidos, como el agua, a una velocidad predeterminada en campos magnéticos monopolares o casi unipolares, con la concepción correcta, se modifica la calidad del líquido o del agua, probablemente debido a una influencia estructural.

El procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención son apropiados para el tratamiento de aguas limpia, agua salobre, aguas residuales, aguas superficiales, aguas subterráneas y aguas industriales de cualquier tipo. Resultan apropiados también para el tratamiento de líquidos técnicos como, por ejemplo carburantes y combustibles.

Para influir en la estructura del agua, el procedimiento se sirve de las bobinas excitadoras de Klein, conocidas por sí mismas, que presentan la característica de que las líneas de campo magnético se comportan de tal forma que adoptan la topología de la botella de Klein. Este tipo de bobinas de Klein fueron publicadas por Shinichi SEIKE "The Principles of Ultrarelativity", Space Research Institute, Uwajima, Ninomiya Press, Japón.

Enrollando este tipo de bobinas de Klein en sentido contrario, se producen polos magnéticos casi unipolares de tal forma que ambos extremos de bobina presentan la misma polaridad y el contrapolo se sitúa en el centro de la longitud de la bobina. La distribución de la intensidad de campo es de 2/3 en los polos terminales y de 1/3 en el polo central. Dado que las líneas de campo magnético se cierran siempre, 1/6 respectivamente de los campos terminales de polo no se puede compensar mediante el polo central, extendiéndose con una divergencia de manera infinita (div \infty) como líneas de campo eléctrico.

Si a través de este tipo de líneas de campo abiertas se hace pasar agua, probablemente se altere la estructura de la misma.

Por lo tanto, según la invención, encima de un tubo de paso está dispuesta cualquier cantidad de bobinas dobles de Klein, pero al menos una. La conformación de los tubos, su tipo y el tipo de la instalación pueden estar adaptados de cualquier manera a las circunstancias correspondientes.

Sin embargo, de manera ventajosa, las corrientes turbulentas en el tubo de paso son preferibles a las corrientes laminares. La velocidad de circulación, la intensidad de campo y el tiempo de espera en el campo magnético de Klein han de interrelacionarse para obtener todas las moléculas de H-O-H con una estructura alterada. Por debajo de los parámetros dependientes de la cantidad de paso, al igual que en los manantiales naturales, se producen mezclas discrecionales de cadenas poliméricas en cluster y cristales líquidos.

La proporción se regula, preferentemente, mediante el control de la intensidad de corriente a través de dispositivos eléctricos o electrónicos correspondientes, según criterios preseleccionados.

Para generar la corriente turbulenta correspondiente, preferentemente en el flujo del agua en el tubo de circulación están dispuestos discos cónicos a la entrada de la instalación. Se requiere al menos un disco cónico, pero también pueden estar dispuestos en serie en mayores cantidades.

Sin embargo, los discos cónicos no sólo pueden estar dispuestos en serie, sino también a lo largo del tubo de circulación con una distancia entre sí, individualmente o en distintos grupos contiguos y separados entre sí a lo largo del tubo de circulación. Además, el tubo de circulación puede comprender parcial o totalmente cuerpos de arremolinamiento entre los discos de arremolinamiento o cónicos, o incluso en el caso de que no existan discos cónicos. Como cuerpos de arremolinamiento resultan adecuadas especialmente las bolas de vidrio de distintos tamaños, de modo que a lo largo de toda la longitud efectiva del campo electromagnético quede garantizada una corriente turbulenta a cualquier velocidad de paso posible.

La propia bobina puede ser alimentada, de manera ventajosa, opcionalmente con tensión continua o alterna, preferentemente con una tensión rectangular positiva. La frecuencia de dicha tensión continua o tensión rectangular positiva puede ajustarse ventajosamente a las frecuencias de resonancia correspondientes de algas, parásitos, bacterias o virus o similares, en el agua que ha de tratarse. Preferentemente, el control electrónico prevé pasar por una banda ancha de libre elección mediante un control !"de barrido" de la manera conocida de por sí y según criterios de tiempo de libre elección, por ejemplo, para suprimir en piscinas, con procedimiento de recirculación por derivación, la formación indeseable de algas o de virus.

El dispositivo según la invención y el procedimiento según la invención pueden emplearse de manera ventajosa especialmente en el ámbito de la producción de agua de alta calidad, por ejemplo, en la industria de bebidas. Aquí, se pueden imitar y realizar técnicamente los procesos que se desarrollan en la naturaleza y que conducen a aguas de manantial de alta calidad. Además, el dispositivo según la invención y el procedimiento según la invención pueden emplearse también en el circuito de agua refrigerante de un motor de combustión interna.

Al usar el agua refrigerada tratada según la invención se eliminan los depósitos en el motor y, a diferencia del agua normal, no se forman depósitos. Por tanto, el volumen por el que circula el agua se mantiene limpio, de modo que durante toda la duración útil del motor se consigue el coeficiente de transmisión térmica previsto por la construcción. Al aplicar carburantes y combustibles tratados según la invención se ha mostrado que, gracias a una mejor pulverización, aumenta considerablemente el aprovechamiento del carburante y del combustible por el uso del dispositivo y del procedimiento. Por otra parte, la emisión de contaminantes del motor se reduce fuertemente gracias a la combustión completa. Esto se atribuye a una disolución de la forma de gota del combustible y del carburante formando una niebla de carburante más fina.

A continuación, se describen algunos ejemplos de dispositivos y procedimientos según la invención.

Muestran:

la figura 1 el desarrollo de campo de una bobina doble de Klein;

la figura 2 un dispositivo según la invención;

la figura 3 otro dispositivo según la invención con inserto de discos cónicos;

la figura 4 los discos cónicos representados en la figura 3;

la figura 5 otro dispositivo para originar remolinos de corriente;

la figura 6 otro dispositivo para originar remolinos de corriente;

la figura 7 resultados de medición de agua no tratada y de agua tratada según la invención; y

la figura 8 otros resultados de medición de agua no tratada y de agua tratada según la invención.

La figura 1 muestra una bobina doble de Klein 1 insertada en el dispositivo según la invención. La bobina 1 presenta un cuerpo de bobina 2, alrededor del cual están colocadas a modo de una bobina convencional espiras individuales de un conductor eléctrico. No obstante, al contrario del estado de la técnica, estas espiras individuales se colocan en forma de "medias vueltas" alrededor del cuerpo de bobina 2 quedando realizada una línea nodal 12 en forma de V. En la punta de la V de la línea nodal 12 se invierte el sentido del arrollamiento de bobina, de forma que también aquí los nodos estén dispuestos de forma ascendente, es decir que la bobina de Klein quede arrollada en sentido contrario. En total, resulta entonces el desarrollo de campo descrito por las líneas de campo 13, si circula corriente por la bobina.

La figura 2 muestra un dispositivo según la invención con un tubo de paso 3 rodeado por un total de 3 bobinas dobles de Klein 2a, 2b y 2c. En las bobinas dobles de Klein correspondientes está dibujada la disposición de los polos magnéticos. La disposición completa es rotacionalmente simétrica alrededor del eje 6 de las bobinas 2a, 2b y 2c, así como alrededor del eje 7 del tubo de paso por el que circula agua en el sentido de la flecha A. Si ahora fluye agua por este tubo de paso 3 en el sentido de la flecha A y, al mismo tiempo, en las bobinas dobles de Klein 2a, 2b y 2c se aplica una tensión y circula una corriente, el agua está siendo tratada.

La figura 3 representa otra disposición según la invención, en la que para los elementos correspondientes se utilizan las referencias correspondientes omitiendo su descripción. El tubo de paso 3 está rodeado ahora por cuatro bobinas dobles Klein 2a, 2b y 2c y 2d que están dispuestas en serie en el sentido de flujo A del agua por el tubo de paso 3. Las bobinas dobles de Klein están unidas con una caja de distribución 4 a través de líneas eléctricas 9a y 9b que permiten aplicar una tensión en las distintas bobinas y hacer pasar una corriente por las bobinas. La caja de distribución 4 regula como aparato de control, a través de la intensidad de la corriente, el proceso de transformación del agua. En la bobina se puede aplicar una tensión continua o una tensión rectangular positiva, correspondiendo la frecuencia de la tensión rectangular a la frecuencia de resonancia correspondiente de algas, parásitos, bacterias, virus y otros organismos nocivos presentes en el agua. El control electrónico pasa por una banda ancha de libre elección, mediante un control "de barrido" según criterios de tiempo de libre elección, de modo que con un dispositivo de este tipo, por ejemplo en piscinas, con el procedimiento de recirculación por derivación, se suprime la formación indeseable de algas y de virus.

Además, en la entrada del tubo de paso 3, en el tubo de paso 3 está dispuesta una disposición de discos cónicos 5 fijados, mediante bridas 8a y 8b, al tubo de paso 3. Esta disposición de discos cónicos está representada con más detalle en la figura 4. Esta disposición presenta en total tres discos cónicos 5a, 5b y 5c, cuyas paredes exteriores 14 se juntan en el sentido de flujo A del agua. Según está representado en la figura 4, en el eje central 7 de los discos cónicos 5a, 5b y 5c se encuentra respectivamente una disposición 15 cónica, cuyas paredes se separan en el sentido de flujo A. De este modo, de forma rotacionalmente simétrica alrededor del eje 7 de la disposición de discos cónicos 5 se forma una hendidura de circulación 16 que se estrecha entre la disposición cónica correspondiente y la pared exterior 14 de los discos cónicos, ensanchándose bruscamente en la transición hacia el siguiente disco cónico. A consecuencia, en estos puntos se genera una corriente turbulenta que favorece el tratamiento del agua que pasa.

La figura 5 muestra otro dispositivo para generar una corriente turbulenta que puede usarse alternativamente a los discos cónicos representados en las figuras 3 y 4. En este dispositivo están dispuestos sucesivamente varios discos 5a, 5b y 5c que presentan respectivamente una pared exterior 14 y una espiga central 15. De forma rotacionalmente simétrica alrededor del eje central de dichos discos 5a a 5c, entre la espiga 15 y la pared exterior 14 resulta un volumen 16, en el que el líquido puede circular en la dirección de las flechas A. Los radios de las espigas centrales 15 y los radios internos de las paredes exteriores 14 se han elegido de tal forma que la sección transversal de los volúmenes 16 cambie de un disco 5a al disco 54b siguiente o de 5b a 5c. En los puntos de transición se producen remolinos que causan una corriente turbulenta. Por lo tanto, esta disposición representada en la figura 5 puede favorecer también el tratamiento del agua.

La figura 6 representa otro dispositivo según la invención con un tubo de circulación 3 encerrado por una bobina de Klein 1 ó 2 tal como se ha descrito precedentemente. También esta bobina 1 está encerrada a su vez por un tubo de protección 19 exterior. Dentro del tubo de paso se encuentran dos grupos de discos cónicos 5, 15, presentando cada uno de los grupos tres discos cónicos situados de forma contigua entre sí en arrastre de forma, con una espiga central 15, formando los mismos unos pasos 16 anulares. Los dos grupos de tres discos cónicos 5, 15 están separados entre sí. El espacio intermedio entre estos dos grupos de discos cónicos en el tubo de circulación 3 está relleno de cuerpos de arremolinamiento, en este caso por ejemplo bolas de cristal 18, 18' de distintos tamaños. Estos cuerpos de arremolinamiento garantizan que a cualquier velocidad de paso posible se produzca una corriente turbulenta a lo largo de toda la longitud del tubo de circulación, entre los discos de arremolinamiento 5 de los dos grupos.

La figura 7 muestra en las figuras 7a y 7b unas mediciones de agua del grifo no tratada (agua del grifo del municipio de Neuss), con las correspondientes curvas de medición 20, así como de agua tratada con un dispositivo según la figura 6. A este respecto, véanse las curvas de medición 21 y 22. Se midió con un aparato de electroluminiscencia PMS 2, la emisión de biofotones se midió con un multiplicador de fotones. Para ello, 102 ml del agua a analizar se introdujeron en una botella de vidrio óptico que se colocó en el cuarto oscuro del aparato de medición. Tras la adaptación a la oscuridad se efectuó una excitación eléctrica a través de dos electrodos de platino sumergidos en la solución de la muestra. La adaptación a la oscuridad se realizó durante un minuto, el intervalo de medición duró 100 ms, la duración de excitación para la excitación eléctrica duró 4 s con una tensión de excitación de 50 V. La figura 7A muestra una representación lineal de la emisión de biofotones después de una excitación de este tipo para agua no tratada (curva de medición 20) y para agua tratada con el dispositivo según la invención (curvas de medición 21 y 22). La figura 7B muestra las mismas mediciones en una representación logarítmica.

Para cada medición, la muestra se excitó tres veces seguidas.

Entre las muestras de agua no tratadas y las tratadas resultaron unas diferencias obvias. El agua tratada tiene una mayor emisión de biofotones que el agua no tratada. De ello se puede concluir que en el agua que se había tratado con el dispositivo según la invención se produjo un cambio.

Las figuras 8A y 8B representan unas fotografías de campo oscuro de agua de grifo londinense, no tratada (figura 8A) y de agua de grifo londinense, tratada según la invención (figura 8B). Las fotografías se midieron como fotografías de campo oscuro por 2000 en contraste de fases y con un ángulo de prueba de 3,4º. De esta forma pueden determinarse los efectos recíprocos de los fotones y los coloides.

Se puede ver claramente que el agua tratada presenta una estructura diferente, lo que se aprecia en los contrastes de fases de campo de presión, estructurados de manera distinta, de la figura 8B.

Claims (19)

1. Dispositivo para el tratamiento de líquidos con un tubo de paso (3) y al menos una bobina doble de Klein (2a) arrollada en sentidos contrarios, que está dispuesta rodeando el tubo de paso (3) y cuyas espiras están colocadas en forma de medias vueltas, de tal manera que resulte una línea nodal en forma de V en cuya punta se invierta la dirección del arrollamiento de bobina y pudiendo aplicarse en la al menos una bobina (2a) una tensión de tal forma que los campos magnéticos originados por las bobinas (2a-2d) sean equipolares en los extremos enfrentados de las bobinas (2a-2d).

2. Dispositivo según la reivindicación precedente, caracterizado porque a lo largo del tubo de paso están dispuestas, una detrás de otra, varias bobinas de Klein.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las bobinas de Klein están unidas con un alimentador de tensión eléctrica.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el tubo de paso está dispuesto al menos un medio para crear condiciones de corriente turbulenta.

5. Dispositivo según la reivindicación precedente, caracterizado porque el medio para crear condiciones de corriente turbulenta está dispuesto, en el sentido de corriente, delante de la primera de la al menos una bobina de Klein.

6. Dispositivo según una de las dos reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el medio para crear condiciones de corriente turbulenta es un disco cónico.

7. Dispositivo según una de las tres reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en el sentido de corriente, antes de la primera de la al menos una bobina de Klein están dispuestos uno tras otro varios discos cónicos, en arrastre de forma entre sí, de tal forma que cada disco cónico sucesivo esté en contacto, por el lado de su orificio más grande, con el orificio más pequeño del disco cónico precedente.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque como medio para el control de condiciones de corriente turbulenta están dispuestos uno tras otro varios discos en el sentido de flujo, que presentan respectivamente una pared exterior y una espiga central, presentando los orificios entre la pared exterior y la espiga central respectivamente discos sucesivos de distinta superficie transversal y/o estando desplazados los mismos entre sí.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque en el tubo de paso están dispuestos varios discos cónicos o grupos de discos cónicos contiguos, separados entre sí en el sentido de flujo.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el tubo de paso están dispuestos uno o varios cuerpos de arremolinamiento.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos de arremolinamiento presentan, al menos en parte, diferentes tamaños.

12. Dispositivo según una de las dos reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos de arremolinamiento son bolas o bolas de cristal.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque los cuerpos de arremolinamiento están dispuestos en todo el tubo de paso, rellenándolo dado el caso y/o a una distancia entre dos discos cónicos o grupos de discos cónicos, separados entre sí.

14. Procedimiento para el tratamiento de líquidos, caracterizado porque el líquido se hace pasar a lo largo del tubo de paso (3) por un dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, durante lo cual a la al menos una bobina doble de Klein (2a) se le aplica una tensión.

15. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque en la bobina se aplica una tensión continua o una tensión rectangular positiva.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la bobina se aplica una tensión rectangular, cuya frecuencia corresponde a la frecuencia de resonancia de algas, bacterias, virus, parásitos y similares.

17. Uso de un dispositivo o de un procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes para producir agua de alta calidad, agua potable, aguas de servicio, aguas residuales, aguas superficiales/subterráneas, aguas industriales de cualquier tipo, así como líquidos técnicos de cualquier tipo como, por ejemplo carburantes y combustibles.

18. Uso según la reivindicación 17 en la industria de bebidas, en el circuito de agua refrigerante de un motor de combustión interna, para aguas potables, aguas de servicio, aguas residuales, aguas superficiales o subterráneas y aguas industriales de cualquier tipo.

19. Uso de un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13 o de un procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 16 para el tratamiento de líquidos técnicos, carburantes o combustibles.