用来制备氧溶解度有所提高的水的方法和装置的制作方法

专利名称：用来制备氧溶解度有所提高的水的方法和装置的制作方法
相关申请这份申请要求通过引证将其全部教导并入的于2004年8月23日申请的美国专利临时申请第60/603,893号的利益。
背景技术：
大多数方法和系统描述通过提高被溶解的氧的浓度使水中氧含量富足的程序。由于氧从水里面扩散到大气中，在敞开系统中长期维持已增加的氧水平是不可能的。
如果可以得到氧溶解度有所提高的水，对于训练成绩和疾病症状的治疗(尤其是对于有缺血情况的病人)可能是有益的。这样的水也可能用来提高运动成绩。然而，最近的出版物指出早先包含较大数量的氧的“含氧水”的配制品不能改善训练成绩。
因此，需要用来产生能有益于训练成绩或能改善缺血性疾病症状治疗的氧溶解度有所提高的水的改进的方法和装置。

发明内容
本发明针对用来提高非极性气体(例如，水中的氧气)的溶解度的装置和方法。
在一个实施方案中，所述装置包括至少一个电解槽，每个电解槽限定一个导管。至少两个电极板位于所述电解槽的所述导管之中。电路与所述电极板耦合。该电路包括一个半导体闸流管，借此所述电路的启动把电脉冲给予通过所述导管引导的水或水和氧气的组合。
在另一个实施方案中，提高水的溶解度的方法包括使水与氧结合的步骤和通过按照足以引起水超过未经处理的水的饱和点溶解氧的数量施加电磁脉冲处理水的步骤。
在又一个实施方案中，本发明是对于本发明的方法必然发生的的氧溶解度有所提高的水。
人们相信用本发明的装置和方法形成的溶解度有所提高的水(ESW)能呈现长期稳定的或亚稳的氧空穴，举例来说，当与传统的含氧水相比较的时候。ESW具有在至少一天中被提高的氧溶解度。此外，ESW具有生理效应可测量的体内稳定性和吸收性，例如实施例1-5所示。ESW能用来治疗疾病症状，而且能提高训练成绩。人们相信本发明的装置和方法导致水分解，形成氢气(H2)和氧气(O2)。至少一部分形成的氧气被剩余分子的排列俘获。用本发明的装置和方法形成的提高溶解度的水能被用来，举例来说，提高人类的运动成绩。


图1展示作为本发明的一个实施方案用来制备富氧水的装置110。
图2展示能用于装置110的单激励器电解槽210。
具体实施例方式
图1展示作为本发明的一个实施方案用来制备富氧水的装置110。在一个实施方案中，适于饮用的水(例如，预先过滤的城市净水、天然泉水，等等)被泵112引导通过导管114到储罐116(例如，4000美国加仑不锈钢锥形接触储罐)。来自储罐116的水是从储罐116经由导管117、主系统泵120和导管118到反应室122循环的。在反应容器122中的水如同下面详细描述的那样被转换成溶解度有所提高的水。经过处理的水，包括在水的转变期间产生的氢气(H2)，被引导经由在储罐的中心垂直地进入储罐116的顶端并且延伸到适当的深度(例如，大约72英寸的深度)的电解槽放电头导管124。当受激的(富氧的)水进入储罐116的时候，它与储罐中的水结合，形成半受激水和受激水的混合物。转变所形成的和被已转变的水带回储罐116的氢气(H2)能从储罐116中通过排气口119释放出去。
主系统泵120受使用比例积分微分(PID)控制环的变频器126控制。第二个泵128也使水从储罐116的底部经由导管130通过热交换器132然后通过导管134回到储罐116的顶端完成循环。热交换器132能用来建立范围介于大约0.55℃和大约1.67℃之间的水温。热交换器132能使用技术上已知的任何流体，例如，乙二醇。
干净的压缩空气覆盖层能通过从气泵136通过导管138、接合过滤器140和保洁过滤器142提供干净的压缩空气保持在储罐116中的水的顶端。通常，该空气覆盖层能从储罐116的圆顶向下延伸大约12英寸，而且能维持在大约241千帕斯卡的压力下。
已编程的逻辑控制器(PLC)144能使用输出指令控制程序变量，举例来说，图1所示装置的压力、液面高度、流速，等等。这些指令能使用来自模拟或数字输入组件(例如，压力传感器、液面高度传感器、热电偶、流量传感器，等等)的输入控制闭环程序，而且能作为有效的响应把控制输出提供给模拟或数字输出组件(例如，泵、阀门、热交换器，等等)，使程序变量保持在预期的设定点。一旦涉及压力、温度和流量的预定参数已达到并且被维持，PLC 144就能开始给反应室122中的电解槽供电。
反应室122通常能使用多个激励电解槽，例如，大约40个电解槽。这些电解槽都安装在反应室122中。图2展示单一的电解槽210。该电解槽能用内径大约7.6厘米、长度大约120厘米的刚性管212(例如，聚氯乙烯(PVC)管)构成。刚性的绝缘垫片214(例如，用PVC制成的)用来固定电极板216。电极板216可以是大约5厘米宽、大约100厘米长的钛板，有大约100微欧姆的白金涂层。这些电极板216如图所示被垫片214保持在2组(正极和负极)中，每组4块电极板。这些电极板216在两组之间被隔开大约6.4毫米。每组都能用一个伸出电解槽210的316不锈钢钉222终止。水被引导沿着箭头224指出的方向在电极板216之间与电极板216垂直地通过每个电解槽。水通过每个电解槽的流速通常被调整到层流流速，而且能用非侵入性流量计标定和记录。
一个用来操作反应室122(图1)的电路的实施例描述如下。隔离变压器(k-8)使来自电源的三相初级电压600伏特下降到三相多抽头次级的10-20伏特交流电(AC)。三相AC次级电压被馈送到半导体闸流管，例如，用于转换到直流的500安培三相半导体闸流管直流(DC)转换器。在一个实施方案中，半导体闸流管包括与四象限运算一样安排的十二个受控硅整流器。该半导体闸流管被用来用六个受控硅整流器(SCR)和四象限电路安排激励电解槽。反应室122是借助引发板被门触发变成导电的。反应输出负荷被馈送到牵制板。PLC 144使PID斜坡序列能够把DC应用于反应室中的电解槽。电解槽的电流和电压是作为时间的函数上下跳动以便激励电解槽的电极板。对电解槽，直流功率的交替能被逆转，例如，每隔30分钟。举例来说，首先在与引入的供应水的导电率有关的电压下以大约5.0安培DC/电解槽外加电流。跳动时间开始并且继续，直到大约10安培/电解槽能被维持为止。完整的生产程序在这些条件下能运行大约3.5到4小时，产生大约3280美国加仑的水，每公升有大约28毫克到大约35毫克的氧。
该装置的实施例的可仿效的规格是在实施例6中提供的。
溶解度有所提高的水(ESW)是改良的水/氧合成物。不同于暴露于大气中每公升包含8-9毫克O2的正常水，人们相信ESW能包含大约三倍于正常氧含量的氧(即，28-35毫克/公升)。人们也相信这个提高的氧浓度能在敞开的容器中保持一天以上。在摇动(搅动)之后，通常形成极少的气泡或不产生气泡，而且与用传统方法给水增氧(例如，用氧气增压)时所观察到的相比氧含量减少微不足道或没有减少。
不希望受理论约束，ESW增加的氧溶解度被认为与起因于这个包括电磁处理的程序的水结构变化有关。这种处理增加水中空穴的大小，因此能提高水吸收更多的氧的能力。此外，这种提高溶解度的性质似乎在ESW被消耗并且进入血流之后仍然被保留，如同在那些实施例中用改进的性能所暗示的那样。ESW的正常消耗和胃肠吸收可能导致改善氧在血浆中的溶解和扩散。血流中的ESW被认为增强从红血球释放氧，最终结果是提高氧对组织的递送效率。增加递送的最终效果使健康人群在生理学方面受益。
不希望受理论约束，依照液态物理学和非经典成核理论对这些观察结果的一种解释是在ESW中某种比例的氧含量是以困在亚纳米大小的空穴中的小氧群的形式溶解的。这些空穴由于液体的流动性能及时变动而且能由平均数十个水分子组成。反之，在未经处理的水中，大气中的氧被认为是以单一的(单体的)氧分子的形式而不是以群的形式溶解的。在包含氧群的ESW中存在较大的空穴被认为起因于液态水中广为人知的氢键网络产生空穴的倾向，这些空穴随着空穴的变动时隐时现(这些显微变动的时标数量级为皮秒)。当这些空穴俘获几个氧分子(也能使用其它非极性分子)的时候，它们被认为是借助熵-焓补偿机制稳定的。然而，这些包含氧群的空穴相对于以别的方式支持单体物种的平衡情况可能是亚稳的。因此在宏观水平下，人们观察到ESW在正常的热力学条件下在超过一天的时段内是亚稳的。
在液态水中，在环境条件下，自然发生的瞬态空穴可以用与以冰的特定形式发现的笼状结构相似的水分子壳限定(见下面的例证)。在流态，形成这些能够封装惰性和非极性气体的空穴的壳的水分子平均数被认为介于20和25之间，而且被这个壳封闭的空间足够大，足以彼此单一的(单体的)O2分子。在未经处理的水中，大空穴(即，由大约25个以上水分子组成的壳)的出现被认为是很罕见的，因为它是用大量形成空穴的熵增(形成空穴的功)的指数表示的。例如，观察到由大约25个水分子组成的空穴的概率大体上比观察到由20个分子组成的空穴小两个数量级。
反之，在被认为被溶解的氧的数量增大三倍的ESW中，两个以上氧分子被认为装在比较大的空穴中，这些空穴的壳被认为是相应地比较大的。然而，人们也相信氧分子和水分子之间的分子间交互作用在很大程度上与形成空穴的熵增保持平衡。这些较大的壳被认为是由大约35个以上H2O分子组成的。
ESW被认为与这多个由大约35个以上H2O分子组成的较大的空穴壳的存在有关。
十六面体51264十四面体51262(28个水分子的壳) (24个水分子的壳)在上述例证中，展示了大小与能适应未经处理的水中的单一O2分子的水壳近似的笼型结构的例子，为了清楚仅仅展示H2O分子中的氧部份(作为图中的制高点)。
例证人类效果为了证明ESW在健康个体中的生理学和表现的效果，一些训练研究是用优秀的自行车运动员进行的。这些研究表明在与自行车运动员消耗等体积的未经处理的水时所见到的效果相比较时，消耗ESW显著地导致在固定的工作负荷下心率比较低而在固定的心率下速度有所增加。
在采用与下肢动脉疾病有关的未达最佳标准的特定区域氧合治疗的病人中，消耗ESW导致缺血症状发作推迟和恢复时间缩短。
实施例1亚极限训练研究这项研究是单盲的双向交叉的自来水抑制的亚极限训练研究，为的是确定在静态亚极限脚踏车训练测试期间ESW对心率的影响。在这项研究中招收十六名利用他们自己的自行车的优秀的男女自行车运动员。基线工作量通过在四种阻力设定[(1)80％的LT在线末端，(2)80％+20瓦特、(3)80％+40瓦特、(4)80％+60瓦特]下完成分级静态训练测试之时确定每个自行车运动员的(无氧代谢性)乳酸盐阈值(LT)标准化(Conconi测试)。
该测试是在利用PC 1TM电源组的计算机化的静态测试台(Compu Trainer Racer MateTM)上完成的。心率是用Polar XTraining Heart RateTM监视器在三分钟结束时对四种阻力水平之中的每个水平进行测量的。
在重复测试之前的三个小时中，在每个30分钟期间第一组喝500毫升ESW，第二组喝500毫升自来水(盲目的)。在交叉研究中，同样的基线测试和重复测试是通过交换两组人所消耗的水的类型再次完成的。
在基线和不同阻力下的心率是利用学生t-检验(2 tailed)对每个组进行统计比较的。P＜0.05被认为是统计上显著的。
数据表明两组人在喝自来水之后在任何阻力水平心率没有重大改变。反之，在喝ESW之后对于所有的阻力水平心率都有显著的下降。
心输出量和心率与工作量和耗氧量的关系在训练表现意义上得到很好的证明。对于健康的运动员，在缺乏训练效果或在基线参数变化时，在固定的阻力(工作量)下重复训练能以相似的心率通过。在这项研究中，训练效果和基线参数变化可能通过在四种阻力的可比较的亚极限距离方面对每个自行车运动员进行重复测试减到最少。比较每个自行车运动员在一天中在喝普通的自来水之前和之后在分级训练期间的心率揭示出心率没有改变，从而证明没有来自可能引起心率重大改变的试验设计的影响。
反之，在这项双向交叉研究中，自行车运动员在喝ESW之前和之后训练表现是同样的，而且已发现其心率大幅度降低。所以，观察到的喝ESW的生理学效果与喝未经处理的水相比较将降低健康个体在完成多种工作量时的心率。
实施例2固定心率初步研究这项研究是单盲的、自来水抑制的亚极限训练测试，为的是确定ESW对在静态亚极限自行车训练测试期间以预定的心率骑自行车时完成五英里模拟距离所花费的时间的影响。
十二名利用他们自己的自行车的男女自行车运动员被随机分组成两个六人组，在首次测试里分别喝自来水或ESW，而在交叉实验里互换所喝的水。训练是由每个自行车运动员通过维持代表每个自行车运动员的80％乳酸盐(无氧代谢)阈值(LT)的固定心率标准化的。无氧代谢阈值是用历史数据或测试(Conconi Test)确定的。在适当的热身之后，选手以某种速率骑他们自己的自行车，在五英里模拟距离范围内使用有PC 1TM电源组的计算机化的静态测试台(Compu Trainer Racer MateTM)维持他们指定的心率。心率是用Polar X Training Heart RateTM监视器测量的。该监视器也记录每个自行车运动员在完成整个五英里模拟距离之前到达各个有顺序的英里记号的时间。
在测试前一天，每个选手喝六瓶500毫升的自来水或ESW。在第二天，在测试之前开始120分钟的90分钟里，每个选手再喝三瓶500毫升的水。在十分钟热身之后，选手们以预定的心率在五英里模拟距离里完成静态测试。监视器检查心率以确保真实心率保持在指定心率的两拍之内。
在第三天，在每个选手变更所喝的水的种类之后，重复同样的喝水时间表和静态测试。
在喝任一种水后完成五英里模拟距离的时间是利用学生t-检验(2 tailed)进行统计比较的。P＜0.05被认为是显著的。
所有选手都能够完成协议。在喝ESW之后，完成五英里模拟距离所需要的时间有明显的减少。(p＝0.0357)。
在这项研究中，ESW的表现效果导致以增加自行车骑行速度的形式获益。尽管在正常的比赛条件下自行车运动员通常不维持固定的心率，但是这项研究提供支持与自来水比较时在喝ESW之后能以相似的心率产生较高的速度(即，输出功)的结论的数据。
不希望受理论约束，ESW进入血流的吸收被认为提高在血浆中氧的溶解度，从而导致来自红血球的氧的扩散(提取)有所增加。因为对于组织氧的可用性取决于反映在心率中的心输出量和氧提取量之间的倒数关系，所以在固定的心率下输出功有所增加可能是由于氧提取量有所增加。
实施例3双盲的固定心率初步研究这项研究是双盲的、自来水抑制的亚极限训练研究，为的是确定ESW对在静态亚极限自行车训练测试期间以预定的心率骑自行车时完成十英里模拟距离所花费的时间的影响。
四十三名利用他们自己的自行车的杰出的成年男女自行车运动员被随机分成两组，一组喝自来水而另一组喝ESW。在测试期间自行车运动员和测试监视器两者都无法判断水的标识。训练是通过由每个自行车运动员维持代表80％自行车运动员的乳酸盐(无氧代谢)阈值(LT)的固定心率标准化的。无氧代谢阈值是用历史数据或测试(Conconi Test)确定的。在适当的热身之后，选手们在利用PC 1TM电源组的计算机化的静态测试台(CompuTrainer Racer MateTM)上骑他们自己的自行车，在十英里模拟距离范围内维持他们指定的心率。心率是用Polar X Trainer RacerRateTM监视器测量的。
选手们和研究监视器两者都不知道每个选手的速度和在每次测试之前所消耗的水的类型。也是缺乏判断力的附加监视器记录每个自行车运动员在完成整个十英里模拟距离之前到达有顺序的英里标记的时间。
在测试日之前的两天之中的每一天，每个选手喝六瓶500毫升的自来水或ESW。在测试日，在少量的早餐后，如果他们的体重小于140磅，每个选手在开始测试前120分钟的前90分钟周期里再喝三瓶500毫升的水。如果选手体重达到或超过140磅，他们在测试前150分钟的前120分钟周期里喝四瓶500毫升的水。
在十分钟热身之后，选手们以预定的心率在十英里的模拟距离范围内完成静态测试。监视器和选手不断地检查心率以确保真实心率保持在指定心率的两拍之内。附加的缺乏判断力的监视器记录每个选手通过每个英里标记和完成十英里模拟课程所需的时间。
交叉测试出现在开始测试后的七天里。同样的饮水时间表和静电测试是在每组人饮用另一种水的情况下重复的。
在喝自来水或ESW之后完成十英里模拟距离的时间是利用学生t-检验(2 tailed)进行统计比较的。P＜0.05被认为是显著的。
在四十三个选手中，两个不能完成协议；一个选手的自行车发生机械失灵，另外一个不能按指定的心率维持一致的脉搏。在喝ESW之后，完成十英里模拟距离所有需要的时间显著减少。(p＝0.0364)。完成时间平均减少是29秒或平均总时间的1.4％。
与早先的研究一致，这些结果证实喝ESW的表现效果能被转化为以增加自行车骑行速度的形式受益。尽管确实自行车运动员在正常比赛情况之下不维持固定的心率，但是这项研究提供支持与自来水相比在喝ESW之后能以相似的心率产生较高的速度(即，输出功)的结论的数据。
不希望受理论约束，ESW进入血流的吸收被认为改善血浆中氧的溶解度，从而导致来自红血球的氧的扩散(提取)有所增加。因为对于组织氧的可用性取决于在心率中反映的心输出量和氧提取量之间的倒数关系，所以，在固定的心率下输出功有所增加或许是由于氧提取有所增加。
实施例4单盲的跛行初步研究这项研究是单盲的自来水抑制的跑步机训练测试，为的是确定喝ESW对患有已知的下肢周边脉管疾病的病人的发作、最大强度的持续时间和恢复跛行(下肢疼痛)的时间的影响。
十四个36到70岁的被证明由于周边脉管疾病跛行的成年男女病人完成基线跑步机训练测试，然后在90分钟里喝1公升未经处理的水(UW)或ESW。在30分钟放松周期之后，重复跑步机测试。在交叉研究中，第二天重复该程序，病人喝另一种水。
跑步机测试是以2.0到3.5公里/小时的固定速度完成的。倾斜从2％开始，然后每隔2分钟增加2％，直到由于疼痛发作终止测试为止。测量结果包括到下肢开始疼痛、最大疼痛结束和疼痛减轻的时间；在休息时、每个2分钟步行周期结束时、疼痛开始时和疼痛减轻时的心率；和在休息和疼痛减轻时的血压。
在两天的测试期间在跑步机上以恒定速度步行时，病人的生理反应(心率和血压)在预期的正常范围内。
对于确认由于跛行而不是其它原因造成疼痛的病人，在最疼痛时的心率是预期年龄最大值的80％。消耗ESW把工作负荷(步行)的寿命提高10.4％而且把到首次疼痛的时间延长13.6％。推迟最大疼痛的发生从统计上来看是显著的(p＜0.05)。在最大疼痛之后的恢复周期在喝了ESW之后被缩短31％(p＜0.001)。与未经处理的水相比，给予ESW的那组人的心率一致地比较低。在这项研究中，ESW从统计学上来看对病人有显著的生理学影响。下肢由于跛行造成的疼痛的发作在消耗ESW之后被推迟。除此之外，在疼痛发作之后的恢复时间比较短。
实施例5双盲的跛行初步研究这项研究是双盲的自来水抑制的跑步机训练测试，为的是确定喝ESW对患有已知的下肢周边脉管疾病(跛行)的病人的下肢疼痛的发作，到最大强度的持续时间和到恢复的时间的影响。
二十四个43到71岁被证明由于周边脉管疾病跛行的男女病人(表1)完成基线跑步机训练测试(T1)，随后在90分钟里喝1公升未经处理的水(UW)或ESW，然后重复同一训练测试(T2)。在交叉研究中，第二天重复相同的程序，但是病人消耗另一种水。
表1双盲跛行初步研究结果

跑步机测试以2.5到4.2公里/小时的固定速度完成(表1)。倾斜从2％开始，每隔2分钟增加的2％，直到由于疼痛终止步行为止。获得的数据包括最大疼痛结束和疼痛减轻的时间；在休息时、每次2分钟步行结束时、最大疼痛结束时和疼痛减轻时的心率和休息时和疼痛减轻时的血压。测试结果(步行和恢复的持续时间)列于表2。
表2测试数据


在病人消耗了ESW之后，在跑步机上步行的持续时间显著地(p＜0.001)增加。平均起来，增加82秒，这象征16％的进步。反之，在喝了未经处理的水之后，步行的持续时间没有增加(p＝0.529)。
这些结果意味着喝ESW推迟参加者最大疼痛的发作。除此之外，恢复时间(疼痛完全消失的时间)比较短，喝了ESW之后不在乎在跑步机上更久地步行。此外，病人消耗了ESW之后，训练引发的对心率和血压的生理影响不那么强烈。
实施例6制备ESW的装置机器规格包括-不锈钢构架和小操纵台-机器(反应箱)尺寸高度92″，长度144″，宽度90″-机器入口6″PVC法兰-机器出口管线6″PVC法兰-机器关闭流速474加仑/分钟(1794公升/分钟)-工作压力35psi
-功率需求600伏特，40安培，三相-机器工作温度33F(0.5℃)-工作温度条件9℃到30℃-机器进料和出料隔离阀控制包括-不锈钢NEMATM4x控制面板c/w分离-Allen BradleyTMPLC控制和支架-面板检查操作员彩色接口-Seametric模拟流量计c/w读出器-测温热电偶处理线进出-用于状态和报警的A/B叠层灯-AFD 30马力600伏处理泵反相器-储罐液面控制器Mag-Tec c/w 4-20ma发射器-储罐工作液面高度的s/s浮子开关-用于处理器入口线的压力传感器-直流控制面板c/w保险管-直流控制面板控制器和操作板
-WTW MIQ/C 184终端O2控制器-在线压力表(充油的)储罐规格包括-3822美国加仑垂直的不锈钢绝缘储罐-用于储罐入口的20″人行巷道-6″顶部入口s/s法兰-6″底部出口s/s法兰-储罐压力等级40psi-储罐高度188″F/F-储罐直径88″外径泵规格包括-30马力FRISTAMTM模型#1151-1750转/分4″三夹具连接抽吸和排放-在50psi水压下额定为600加仑/分钟的排放更多的信息见详细描述和附图。市政处理的水或天然泉水可以在经过预先过滤后放进4000美国加仑不锈钢锥形接触储罐。电解槽集水管排放管线通过能定位于储罐中心并且浸没到的72英寸深度的垂直导管进入储罐的顶端。
水能借助受变频器控制的系统主泵从储罐经过反应室中的40个电解槽然后回到储罐再循环。比例积分微分闭环控制能被利用。然后第二个泵能使水从接触储罐的底部经过热交换器然后回到储罐再循环。在接触储罐里面预定的高度，冷却器单元使经过热交换器传送的乙二醇冷却并且使水冷却到33到35的恒定范围。
当受激水从电解槽排放集水管流到垂直的储罐导管的时候，能在储罐中形成混合室。半受激水与受激水能被混合成一体。
干净的压缩空气覆盖层能在设定的水面上形成。12英寸的间隙能维持依附于该圆顶。通过调节恒定不变的35psi的空气压力能在容器里维持。
输出指令能用来控制处理环的压力、液面高度和流速。该指令控制闭环，该闭环使用来自模拟输入组件的输入并且把输出作为响应提供给模拟输出组件以有效地把处理变量保持在预期的设定点。一旦与压力、温度和流量有关的预定参数能实现并且维持，该系统的PLC就会给反应室中的电解槽供电。
电路由把三相初级600伏特电压逐步降低到多抽头次级的三相10-20伏特AC电压的多隔离变压器(k-8)线圈组成。三相AC次级电压能被馈送给500安培的半导体闸流管用于转化。三相半导体闸流管直流转换器能被用于有6个SCR和四象限电路安排的电解槽激励。反应器能借助引发板被门触发进入传导。反应输出负荷能被馈送到牵制板。PLC使PID斜坡序列能把直流电应用于电解槽。电解槽的电流和电压能随时间上下狂跳以便激励电解槽的电极板。给电解槽的直流功率的变更能每隔30分钟颠倒一次。可以首先按5.0安培DC/电解槽施加电流，而电压与进来的补给水的导电率有关。随时间跳动开始并且一直延续到大约10安培/电解槽能得以维持为止。
电解槽能用大约47.5″长的3″刚性PVC管构成，把PVC板垫片插入并且紧紧地挤住。分开的端盖把电解槽组件保持在适当的位置。有2组钛制成的大约40″长、2″宽的4块平板，为了实现最大的传导，这些平板镀上一层100微米英寸的白金镀层。这些板在正极组和负极组之间被隔开0.250英寸。它们可以以伸出电解槽的不锈钢316柱头螺栓为终点。
每个电解槽中水的流速可能是层流的而且可以用非侵入的流量计校正和记录。
完整的生产程序在有反应室(电解槽)、接触储罐和冷却单元的闭环系统中运行3.5到4小时。这生产大约3280美国加仑水，其O2含量范围为24-30毫克/公升。
该程序包括在恒定不变的混合、压力和电脉冲跳动的条件下受激的水的电磁处理。这个程序可能用来在事实上任何液体溶液中产生氧穴。
下列文件的全部教导在此被引用2001年4月17日批准的美国专利第6,217,712B1号；2000年10月5日申请的美国专利申请第09/679,371号；2000年2月18日申请的美国专利申请第09/507,122号；1999年10月5日申请的美国专利申请第09/412,359号和1996年12月4日申请的美国专利申请第08/760,342号。
尽管这项发明已经参照其优选实施方案被具体地展示和描述，但是熟悉这项技术的人将了解在形式和细节方面各种不同的改变可以在不脱离本文包含的发明范围的情况下完成。
权利要求
1.一种用来提高氧在水中的溶解度的装置，该装置包括a)至少一个电解槽，每个电解槽限定一个导管；b)在电解槽的导管中的至少两个电极板；以及c)与所述电极板耦合的电路，所述电路包括半导体闸流管，借此电路的启动把电脉冲给予通过导管引导的水和氧。
2.根据权利要求1的装置，其中所述电极板包括本质上垂直于通过所述电解槽限定的导管延伸的垂直流动路径的主轴。
3.根据权利要求2的装置，其中所述电解槽被安排在反应室中。
4.根据权利要求1的装置，其中所述电极板是电磁的。
5.根据权利要求1的装置，其中所述电路包括变压器。
6.根据权利要求5的装置，其中所述变压器是三相多抽头变压器。
7.根据权利要求1的装置，其中所述半导体闸流管当达到预定的电流时选通所述的电脉冲。
8.根据权利要求3的装置，进一步包括a)容器；b)从容器向反应室延伸的第二导管；以及c)在导管之处的泵。
9.根据权利要求8的装置，其中所述的泵受变频器控制。
10.根据权利要求8的装置，进一步包括与所述容器流体连通的热交换器，借此所述容器中的流体温度能得到控制。
11.根据权利要求8的装置，进一步包括与所述容器流体连通的加压空气来源。
12.一种提高氧在水中的溶解度的方法，该方法包括通过按照足以导致水超过未经处理水的饱和点溶解氧的数量外加电磁脉冲处理水的步骤。
13.根据权利要求12的方法，进一步包括使经过处理的水和氧结合的步骤。
14.根据权利要求12的方法，其中所述电磁脉冲是通过使水与电磁板接触外加的，借此所述半导体闸流管激发范围介于大约5安培和大约10安培之间的电脉冲。
15.根据权利要求14的方法，其中所述安培数迅速向上攀升到大约9.5安培/电解槽的最大值。
16.根据权利要求12的方法，其中所述的半导体闸流管和电极板是包括与四象限运算一样安排的十二个受控硅整流器的电路的组成部分。
17.根据权利要求13的方法，其中所述的水被维持在范围介于大约33和大约35之间的温度下。
18.根据权利要求13的方法，其中隔离变压器使初级三相交流电电压从600伏特下降到多抽头次级的范围介于大约10伏特和大约20伏特之间三相交流电电压，并借此把三相次级电压馈送给半导体闸流管用于变换。
19.根据权利要求14的方法，其中所述半导体闸流管是500安培半导体闸流管。
20.根据权利要求19的方法，其中所述电磁脉冲被加到在借助引发板被门触发变成导电的反应器中的水中。
21.根据权利要求20的方法，其中所述电磁板被安排在电解槽中，而电解槽在反应器里面。
22.根据权利要求21的方法，进一步包括通过所述反应器中的至少一个电解槽引导水的步骤。
23.根据权利要求13的方法，其中所述的水被引导在层流流动条件下通过至少一个电解槽。
24.根据权利要求23的方法，其中加到每个电解槽上的电流被周期性地反向。
25.根据权利要求24的方法，其中所述周期介于大约20分钟和40分钟之间。
26.根据权利要求25的方法，其中所述周期是大约30分钟。
27.用根据权利要求13的方法形成的溶解度有所提高的水。
全文摘要
用来制备氧溶解度有所提高的增强型水合成物的方法和装置包括a)至少一个电解槽(210)，每个电解槽限定一个导管；b)在所述电解槽的所述导管中的至少两个电极板(216)；以及c)一个与所述电极板耦合的电路，所述电路包括半导体闸流管，借此所述电路的启动把电脉冲给予通过所述导管引导的水和氧。
文档编号C02F1/46GK101014543SQ200580028379
公开日2007年8月8日 申请日期2005年8月22日 优先权日2004年8月23日
发明者文森特·J·普利斯, 爱德华·E·雅各布斯, 保罗·H·伯吉特 申请人:Otec研究公司