本发明涉及小分子水生成
技术领域：
，具体涉及一种水制备装置及制备方法。
背景技术：
：水分子结构与蛋白质、dna等生物大分子的结构有密切作用，水分子之间的氢键使得水分子的结构复杂多变并主要包括团簇结构和链式结构两种。其中，水分子的团簇结构是在氢键作用下产生的较大的水分子团，较大的水分子团不利于动植物对水的吸收；线性或链式的水分子团，也即小分子水由于分子团小，渗透力更强、更容易被细胞吸收，促进动植物生长。因此，好的水质不仅仅是干净的水，还应该是结构更小且更有利于生物细胞代谢功能的链式结构。近年来，生成小分子水技术受到国内外的广泛关注，主要包括磁场、电场、热力场和激光辐射场四种方式。磁场使水中氢键网络的电子云产生微弱形变或扰动，导致水分子电场分布稍许变动，从而使水分子的构型略有变化，导致分子间距离增大，进而减弱范德华力，同时磁场会破坏水中原来的团簇结构，使较大的缔合水分子集团变小，甚至产生单个水分子。外加电场可以改变水分子簇的动态氢键网络体系，破坏水分子间氢键，从而达到改变水分子簇结构的目的。水分子团簇在一定温度下处于动态平衡状态，当温度升高时，水分子的动能迅速增加，这种热运动会使水分子具有更大的打破氢键的能力，氢键的减少会导致液态水晶格的坍塌。激光一方面和普通光一样既是一种电磁波，也是一种光量子流；另一方面，激光具有高单色性、高亮度及高相干性等特点，当一定波长的激光作用于水时，可以改变水分子簇的微观结构，使水的物理化学性质发生变化。水分子的o-h键的伸缩振动和两个o-h键之间的变形剪式振动及氢键振动频率都在中红外区附近，根据振频相近快速传能的原理，可以选择频率相近的激光作为辐射光源以达到改变水分子簇结构的目的。现有技术中，小分子水的生产工艺或设备多采用上述四种方式中的一种或多种。专利cn107055681b公开了一种利用电磁波共振制造小分子水的设备，其在容器上部安装用于产生电磁波的共振组件，共振组件包括暗室，所述暗室上部安装有向下照射的黄色光源，暗室下部填充有高分子聚合物，高分子聚合物外周环形均布有成对且相对设置的磁铁，磁铁穿过高分子聚合物。黄色光源发出的光线经过高分子聚合物之后形成10～13hz的低频电磁波向容器中的水体辐射40分钟以上后以形成结构改变的小分子水。这种结合激光辐射场和磁场的方式能够使水分子更易产生共振以形成小分子水。但是，上述生产工艺中，低频电磁波作用于静止的水。这种方式对于制备体积较小的小分子水尚可，当增大待制备水体的体积后，该辐射方式所产生的极化效应与整个水体的布朗运动相比非常小，无法超越临界点，很难达到整体极化的效果。因此，转化率低、转化速度慢的缺陷导致该工艺设备不适宜于大规模的小分子水工业化生产中。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种水制备装置及制备方法，以解决现有技术中水制备装置的转化率低、转化速度慢，整体极化效果差的问题，实现大体积、高效率、高转化率的小分子水生产。现有技术中，多采用磁场、电场、热力场和激光辐射场中的一种或多种相结合的方式生产小分子水。专利cn107055681b结合了磁场和激光辐射场，利用磁场和激光辐射场作用于高分子聚合物形成低频电磁波，所述低频电磁波照射于待制备水体上，经过40分钟以上的水体辐射后形成小分子水。但是，当增大待制备水体的体积后，由于制备过程中水体处于静止状态，低频电磁波所产生的极化效应与整个水体的布朗运动相比非常小，故很难达到整体极化的效果。专利us6022479a同样公开了一种利用磁场和激光辐射场共同作用于高分子聚合物以产生电磁波并进一步照射水体的小分子水生产装置。其同样存在待转化水体处于静止状态的问题。发明人通过实验发现，当待处理的水分子尺度为122hz的水的体积为1升时，经过1小时的处理，水分子尺度降低为35hz，但当相同水分子尺度的水的体积增长至100升时，1小时的水处理仅能使水分子的尺度降低至106。因此，这种对静态水的照射存在转化率低、转化速度慢的问题，不适宜于大规模的工业化生产。为了解决上述问题，本发明提供了一种基于动态流场照射的小分子水制备装置。本发明通过下述技术方案实现：一种水制备装置，包括第一容器，还包括第二容器，所述第二容器和第一容器之前设置有过流段，所述过流段连通第一容器和第二容器，过流段外部设置有辐射部，所述辐射部用于向过流段中的流体提供磁场和电磁波辐射；还包括转轴，所述制备装置能够围绕转轴翻转以使流体在第一容器和第二容器之间流动。该技术方案中，第一容器、过流段和第二容器的内部连通形成供流体流动的区域。其中，第一容器和第二容器的体积可以相同也可以不同，优选地，第一容器和第二容器的结构相同，且第一容器的中轴线、第二容器的中轴线和过流段的中轴线共线。第一容器和/或第二容器上可以设置进水口和/或出水口以便于向制备装置内输入或输出流体，优选地，第一容器和第二容器远离过流段的端面可以为开口端，开口端上分别设置第一盖体、第二盖体以开合开口端。过流段的外部设置有辐射部，辐射部能够同时向过流段内的流体提供磁场和电磁波辐射。其中，磁场的磁感线穿过过流段，当流体流过时，磁场作用于流体并使流体极化。电磁波辐射是通过可见光激光光源照射介电材料后，形成低频电磁波，低频电磁波穿过过流段的壁面后辐射于流体，从而改变水分子簇的微观结构，使水的物理化学性质发生变化。优选地，所述可见光激光光源以一定的频率闪动，其光源的闪动可采用现有技术cn107055681b中的控制电路进行控制，在此不再赘述。该水制备装置还包括转轴，所述转轴的一端可安装于第一容器、第二容器、过流段或者辐射部的外壁上，转轴的另一端可安装于外部支架上，进而使得制备装置能够围绕转轴进行旋转。在翻转过程中，装置内的流体在重力的作用下可以通过过流段从第一容器流向第二容器，也可以从第二容器流向第一容器。优选地，两根中轴线共线的转轴对称设置于辐射部的外壁上，且转轴位于制备装置中部以实现同心翻转。使用时，首先将制备装置旋转至竖直放置，之后向制备装置内部通入待改变结构的流体，例如水、水溶液或者红酒等，直至水量达到一定的液位后，开启辐射部的光源，之后旋转转轴将底部的容器和顶部的容器颠倒，此时顶部容器中的流体在重力作用下经过过流段流动至底部的容器，待顶部容器中的流体全部进入到过流段中后，再次旋转转轴颠倒顶部和底部的容器，流体在重力的作用下再次从顶部容器移动至底部容器，以此类推，最终将制备装置中的流体转化形成小分子水。在本技术方案中，通过翻转制备装置使得水流能够在重力的作用下从一个容器流向另一个容器，流体通过过流段时处于流动状态，而过流段外部的辐射部能够始终对处于动态流场下的流体进行磁场和电磁波辐射，相较于现有技术中辐射静止状态下的水体，能够大幅地缩短转化时间，提高转化效率，同时提高小分子水的转化率，适宜于大规模工业化地生产小分子水。在部分实施例中，过流段内部还可以设置液位传感器，当过流段内的液体达到液位传感器的高度后，液位传感器可向处理器发送信号，处理器接收信号后向翻转机构的控制器发送控制信号，进而控制制备装置翻转以调换第一容器和第二容器的位置。作为本发明一个优选的实施方式，所述第一容器与过流段之间设置有第一变径段，所述第一变径段与过流段连接的端面的直径大于过流段的内径；和/或所述第二容器与过流段之间设置有第二变径段，所述第二变径段与过流段连接的端面的直径大于过流段的内径。第一变径段用于连接第一容器和过流段，第二变径段用于连接第二容器和过流段。通过上述设置，使得流体从容器流向过流段时，流体从一个横截面更大的区域流向一个横截面更小的区域，使得流体在经过变径段时，在流速增加的同时形成涡流，并以涡流的状态进入过流段内，涡流加剧了局部流体的对流效果，使得更多的流体暴露于磁场和电磁波辐射下，加快了水体结构的改变，从而进一步缩短工艺时长，提高转化效率。在部分实施例中，过流段内设置有扰流机构，扰流机构可以有多种设置方式，例如在过流段内设置隔板将以形成流道，水体在通过过流段时，沿隔板形成的流道流动，进而显著地增加流体流经过流段的时间，延长一次翻转的水处理周期，从而降低制备装置的翻转频率。同时，隔板上可设置扰流机构，以使得流体在流经隔板时产生局部涡流或湍流，加快流体的局部对流，进一步提高流体的对流效果，提升小分子水的转化效率。作为本发明扰流机构的一种优选实施方式，所述扰流机构包括柱体，所述柱体的外壁上设置有螺旋叶片。当流体经过变径段并以涡流的形式进入过流段后，流体在重力的作用下沿着螺旋叶片从上至下流动，并在流动的过程中受到磁场和电磁波辐射以转变成为小分子水。优选地，螺旋叶片的外缘与过流段的内壁之间设置有间隙，使得流体在通过过流段时，大部分流体沿着螺旋叶片从上至下移动，小部分流体通过间隙直接通过螺旋叶片。通过设置间隙，能够避免水流通过量较大时，上下两个相邻的螺旋叶片之间水流量过大产生堆积，导致流通不畅的情况发生，并且，由于间隙的尺寸远小于过流段的直径，因此水流在通过间隙时会在局部形成速度更快的涡流状态，且间隙靠近过流段壁面，能够充分受到电磁波辐射，进而提高该部分流体的小分子水转化效率和转化率。作为本发明扰流机构的另一种优选的实施方式，所述扰流机构包括扰流板，所述扰流板上设置有过流孔。扰流板可以为一块或者多块，扰流板固定于过流段的内壁上以阻碍流体流动。优选地，多块扰流板固定于过流段的内壁上以将过流段内部空间分隔为多段流通段。扰流板上设置有过流孔，过流孔连通扰流板的上部与下部，以使得水体能够通过过流孔从一个流通段流向另一个流通段。优选地，相邻两个扰流板上的过流孔的圆心之间的距离略小于过流段的内径，以使得流体的流道足够长，最大化流体的通过时间。过流孔的面积不宜过大，否则对水体的阻拦效果差，过流孔的面积也不宜过小，否则水体将滞留于单个流通段，导致对流效果差，降低了水体的流动性，优选地，过流孔的面积为扰流板面积的1/30～1/20。当水流通过过流孔时，流通面积的骤减将加快水流速度并改变水流的流动状态，形成局部涡流，进而加快水体的转化效率和转化率。进一步地，所述扰流板上还设置有调节孔，所述调节孔内调节机构，当扰流板一侧流体量过大时，调节机构开启以使部分流体从调节孔中通过。在使用过程中，制备装置在翻转时，可能存在某个或某几个流通段的水流量过大的问题，造成流通段内部的水流堵塞，局部对流减少。为了解决上述问题，在扰流板上设置有调节孔，调节孔内设置调节机构，当流通段内的水流量较少、流通段内没有形成堵塞时，调节机构关闭调节孔，水流无法从调节孔中通过；当流通段内的水流量较大并在局部形成堵塞时，调节机构开启调节孔，水流能够从调节孔内通过，从而缓解流通段内的水流量，使得水体的流通更加顺畅。同时，在水流通过调节孔时，水流同样能够形成涡流以加快水体的转化效率和转化率。调节机构的设置方式可以有多种，例如调节机构可以为电动阀门，当单个流通段内水流量过大时，通过控制电动阀门开启调节孔即可。作为调节机构的优选结构，本发明提供了一种根据水流量自适应调节的非能动的调节机构。具体地，所述调节孔内设置有环形槽，所述环形槽的直径大于调节孔的内径；所述调节机构包括第一压板和第二压板，所述第一压板位于扰流板的上方，第一压板和扰流板之间设置有弹簧，所述第二压板位于扰流板的下方，第二压板和扰流板之间设置有弹簧，第一压板和第二压板之间设置有位于调节孔内的连接杆，所述连接杆上设置有挡板，所述挡板位于调节孔内，挡板的直径与调节孔的内径相匹配；当扰流板一侧的流体量低于门限值时，挡板封闭调节孔，当扰流板一侧的流体量大于或等于门限值时，挡板移动至环形槽内，流体经过调节孔通过扰流板。当扰流板一侧的流体量低于门限值时，水压不足以推动压板移动，或者压板的移动不足以将挡板从调节孔的开孔中移出，此时水流仅从过流孔中通过。当扰流板一侧的流体量激增，致使流体量高于门限值时，流体推动压板移动，压板带动连接杆移动，使得连接杆上的挡板从调节孔中移出，此时调节孔开启，水流通过调节孔流动至扰流板的另一侧。水流通过后，扰流板一侧的水流量减少至门限值以下，在弹簧的作用力下，压板复位，挡板重新移动至调节孔内关闭调节孔。通过上述设计，调节机构能够利用水流自适应地完成扰流板两侧的水流量调节，从而更加顺畅地调节过流段内流体的过流速度，在确保对水流的阻拦、延长水流通过时间的基础上，避免水流在过流段内堵塞，为小分子水的工业化生产提供保障。在部分实施例中，挡板的数量为两个，在受力平衡状态下，两个挡板分别位于环形槽上方和下方的调节孔内，对调节孔形成更好的封闭效果。在部分实施例中，挡板的边缘设置有由橡胶等柔性材料制成的密封部，所述密封部能够很好地填充挡板和调节孔内壁的工作间隙，进一步提高封闭效果。进一步地，所述辐射部包括沿过流段的周向均匀分布的若干磁体，相邻两块磁体之间设置有光源部，所述光源部包括光源和介电材料层，所述介电材料层设置于过流段的外壁上，所述介电材料层在所述光源的照射下产生远红外线以辐射过流段中的流体，所述远红外线的波长范围为25～1000μm，所述远红外线穿过过流段的外壁，例如玻璃，辐射于流体。磁体和光源部交替设置，能够对通过过流段的流体同时提供稳定的磁场和电磁波辐射。光源部优选采用暗室结构，光源部包括光源和介电材料层，所述介电材料层安装于过流段的内壁上，可见光激光光源激发介电材料层后形成低频远红外线辐射，并无接触的作用于过流段内的水，使原水的分子结构由团簇结构转换链式结构。优选地，所述光源的频率为8-12hz，光照强度为0.05w/cm2，进一步优选地，所述光源采用led矩阵，优选地，所述磁场强度大于20000高斯。进一步地，所述介电材料层中的成分包括稀土化合物，环状硅酸盐，层状硅酸盐矿物，聚氨酯或环氧聚合物，二氧化钛，按质量百分比计，各成分的含量为：稀土化合物1～14％，环状硅酸盐2～5％，层状硅酸盐矿物20～50％，聚氨酯或环氧聚合物40～67％，二氧化钛0.5～2％。上述成分中，稀土化合物由ceo2，la2o3和pr6o11组成。优选地，其中，ceo2，la2o3和pr6o11的复合量比例为6：3：5，该优选比例能够使远红外线辐射量达到实验最大值。环状硅酸盐多为天然矿物，包括绿柱石、堇青石、电气石等。优选地，环状硅酸盐为电气石。电气石具有热释电、压电、红外辐射、释放负氧离子及生物电特性。层状硅酸盐是硅酸盐类矿物按晶体结构特点划分的亚类之一。在其络离子中，各个硅氧四面体之间通过共用大部分角顶(通常是3/4的角顶)的方式相互联系而组成二维无限延展的硅氧四面体层。在激光辐射下，层状硅酸盐也有利于中和阳离子，从而使水中的负离子含量增加。聚氨酯和环氧聚合物的链状结构在激光照设下所释放出的红外辐射也具有同等的链式结构，对于水分子结构的长链化具有明显效果。上述介电材料成分及配比能够在红外辐射强度和极化效应上提供更高的效率，同时二氧化钛的光催化效应又进一步增加了光辐射对水分子结构的重构效率，有利于处理超过100升的水体，从而便于进行大批量的小分子水制备。进一步地，所述电气石的粒径为100～300nm。电气石的粒径是影响其负氧离子释放量的一个重要因素，电气石粉粒径在100～300nm时，其负氧离子发生能力明显提高。本发明还提供一种小分子水制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：向上述任一水制备装置中加入待转化流体；调整水制备装置的位置，使得一个容器位于上方，另一个容器位于下方。调整完成后，通过容器上的开口，向上方的容器中通入待转化流体，直至装置内的流体体积达到预设高度。步骤二：开启辐射部，辐射部持续向过流段中的流体提供磁场和电磁波辐射；开启辐射部，使得光源部的可见光激光光源激发介电材料层后形成低频远红外线辐射，并无接触的作用于过流段内的水，使原水的分子结构由团簇结构转换链式结构；步骤三：翻转水制备装置直至完成转化；控制水制备装置翻转，更替第一容器和第二容器的位置，使得辐射部能够充分地辐射过流段中流动的水体，最终完成小分子水的制备。在部分实施例中，通过设置第一变径段和第二变径段，使得流体从容器进入过流段时速度激增且形成涡流，以使更多流体暴露于磁场和电磁波辐射下，加快了水体结构的改变。在部分实施例中，过流段中可设置扰流机构，一方面延长一次翻转的水处理周期，从而降低生产装置的翻转频率，另一方面使得流体在流经隔板时产生局部涡流或湍流，加快流体的局部对流，进一步提高流体的对流效果，提升小分子水的转化效率。本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本发明通过翻转制备装置使得水流能够在重力的作用下从一个容器流向另一个容器，流体通过过流段时处于流动状态，而过流段外部的辐射部能够始终对处于动态流场下的流体进行磁场和电磁波辐射，相较于现有技术中辐射静止状态下的水体，能够大幅地缩短转化时间，提高转化效率，同时提高小分子水的转化率，适宜于大规模工业化地生产小分子水；2、本发明通过设置变径段，使得流体从容器流向过流段时，流体从一个横截面更大的区域流向一个横截面更小的区域，在流速增加的同时形成涡流，并以涡流的状态进入过流段内，涡流加剧了局部流体的对流效果，使得更多的流体暴露于磁场和电磁波辐射下，加快了水体结构的改变，从而进一步缩短工艺时长，提高转化效率；3、本发明通过将扰流机构设置为螺旋叶片的形式，并将螺旋叶片的外缘与过流段的内壁之间设置有间隙，使得流体在通过过流段时，大部分流体沿着螺旋叶片从上至下移动，小部分流体通过间隙直接通过螺旋叶片，间隙能够避免水流通过量较大时，上下两个相邻的螺旋叶片之间水流量过大产生堆积，导致流通不畅的情况发生，并且，由于间隙的尺寸远小于过流段的直径，因此水流在通过间隙时会在局部形成速度更快的涡流状态，且间隙靠近过流段壁面，能够充分受到电磁波辐射，进而提高该部分流体的小分子水转化效率和转化率；4、本发明通过设置扰流板和过流孔，延长了水体在过流段的停留时间，增加一次翻转的水处理时长，从而降低制备装置的翻转频率，同时，当水流通过过流孔时，流通面积的骤减将加快水流速度并改变水流的流动体状态，形成局部涡流，进而加快水的转化效率和转化率；5、本发明提供了一种根据水流量自适应调节的非能动的调节机构，其能够利用水流自适应地完成扰流板两侧的水流量调节，从而更加顺畅地调节过流段内流体的过流速度，在确保对水流的阻拦、延长水流通过时间的基础上，避免水流在过流段内堵塞，为小分子水的工业化生产提供保障；6、本发明提供的介电材料成分和比例能够在红外辐射强度和极化效应上提供更高的效率，并且利用二氧化钛的光催化效应又进一步增加了光辐射对水分子结构的重构效率，有利于处理超过100升的水体，从而便于进行大批量的小分子水制备。7、本发明对介电材料中的稀土化合物成分进行优化，稀土化合中ceo2，la2o3和pr6o11的复合量比例为6：3：5，该比例能够使远红外线辐射量达到实验最大值。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：图1为本发明具体实施例中的立体结构示意图；图2为本发明具体实施例中辐射部的剖面示意图；图3为本发明一个实施例中过流段的结构示意图；图4为本发明另一个实施例中过流段的结构示意图；图5为本发明具体实施例中调节机构处于关闭状态下的结构示意图；图6为本发明具体实施例中调节机构处于开启状态下的结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-过流段，2-第一容器，3-第二容器，4-辐射部，41-壳体，42-光源部，421-光源，422-介电材料层，43-磁体，5-第一变径段，6-第二变径段，7-第一盖体，8-第二盖体，9-转轴，10-柱体，11-螺旋叶片，20-扰流板，201-调节孔，202-过流孔，21-调节机构，211-第一压板，212-第二压板，213-连接杆，214-弹簧，215-挡板具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。本文中所使用的“第一”、“第二”等(例如第一容器、第二容器，第一压板、第二压板等)只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。实施例1：如图1和图2所示的一种水制备装置，包括第一容器2，还包括第二容器3，所述第二容器3和第一容器2之前设置有过流段1，所述过流段1连通第一容器2和第二容器3，过流段1外部设置有辐射部4，所述辐射部4用于向过流段中的流体提供磁场和电磁波辐射；还包括转轴9，所述制备装置能够围绕转轴9翻转以使流体在第一容器2和第二容器3之间流动；所述第一容器2与过流段1之间设置有第一变径段5，所述第一变径段5与过流段1连接的端面的直径大于过流段1的内径，所述第二容器3与过流段1之间设置有第二变径段6，所述第二变径段6与过流段1连接的端面的直径大于过流段1的内径；所述辐射部4包括沿过流段1的周向均匀分布的四块磁体43，相邻两块磁体43之间设置有光源部42，所述光源部42包括光源421和介电材料层422，所述介电材料层422设置于过流段1的外壁上，所述介电材料层422在所述光源421的照射下产生远红外线以辐射过流段1中的流体。在部分实施例中，第一容器和第二容器的结构相同，且第一容器的中轴线、第二容器的中轴线和过流段的中轴线共线。在部分实施例中，第一容器和第二容器远离过流段的端面可以为开口端，开口端上分别设置第一盖体7、第二盖体8以开合开口端。制备时，假设初始状态下第一容器位于顶部、第二容器位于底部，首先将生产装置旋转至竖直放置，之后向生产装置内部通入待改变结构的流体，直至水量达到一定的液位后，开启辐射部的光源，之后旋转转轴将第一容器旋转至底部，第二容器旋转至顶部，此时第二容器内的流体在重力作用下经过过流段向第一容器流动，待第二容器内的流体全部离开第二容器后，再次旋转转轴将第一容器旋转至顶部，第二容器旋转至底部，流体在重力的作用下从第一容器移动至第二容器，以此类推，最终将生产装置中的流体转化形成小分子水。该技术方案通过翻转制备装置使得水流能够在重力的作用下从一个容器流向另一个容器，流体通过过流段时处于流动状态，而过流段外部的辐射部能够始终对处于动态流场下的流体进行磁场和电磁波辐射，相较于现有技术中辐射静止状态下的水体，能够大幅地缩短转化时间，提高转化效率，同时提高小分子水的转化率，适宜于大规模工业化地生产小分子水。在部分实施例中，所述光源的频率为8-12hz，光照强度为0.05w/cm2，所述光源为led灯矩阵。在部分实施例中，所述磁场强度大于20000高斯。为了验证本技术方案的小分子水转化效率和转化率，设初始的水分子尺度为122hz，不同体积的水经本装置和us6022479a中公开的装置处理1小时后的水分子尺度如表1所示，其中，测试装置的水处理容积随待处理水体积的增加而扩大，测试水分子尺度的方法为从水体最下面的出口阀门处获取。表1：由表1可知，随着水体积的不断增大，现有技术的小分子水转化效率和转化率明显下降，当待处理水体积达到1吨后，经过60分钟的处理，水分子尺度几乎没有发生变化。本装置通过对动态流场的水体进行辐射，即使水体积显著增长，该结构仍然能够在60分钟内将实现高转化率，另外，对于1升的水，本发明能够在30分钟内实现水分子尺度为35hz，相较于现有技术，处理时间减半。由此可见，高转化率和高转化效率使得本发明适宜于大规模的工业生产中。实施例2：在实施例1的基础上，为进一步提高转化效率和转化率，同时减少制备装置的翻转次数，降低工业能耗，如图3所示，过流段1内设置有扰流机构，扰流机构包括柱体10，柱体10的外壁上设置有螺旋叶片11。在部分实施例中，螺旋叶片的外缘与过流段的内壁之间设置有间隙，使得流体在通过过流段时，大部分流体沿着螺旋叶片从上至下移动，小部分流体通过间隙直接通过螺旋叶片。通过设置间隙，能够避免水流通过量较大时，上下两个相邻的螺旋叶片之间水流量过大产生堆积，导致流通不畅的情况发生，并且，由于间隙的尺寸远小于过流段的直径，因此水流在通过间隙时会在局部形成速度更快的涡流状态，且间隙靠近过流段壁面，能够充分受到电磁波辐射，进而提高该部分流体的小分子水转化效率和转化率。实施例3：在实施例1的基础上，为进一步提高转化效率和转化率，同时减少制备装置的翻转次数，降低工业能耗，如图4所示，所述扰流机构包括扰流板20，所述扰流板20上设置有过流孔202；扰流板20上还设置有调节孔201，所述调节孔201内调节机构，当扰流板20一侧流体量过大时，调节机构开启以使部分流体从调节孔201中通过。在部分实施例中，调节机构可以为电动阀门，当单个流通段内水流量过大时，通过控制电动阀门开启调节孔即可。实施例4：在实施例3的基础上，提供了一种根据水流量自适应调节的非能动的调节机构。如图5和图6所示，调节孔201内设置有环形槽，所述环形槽的直径大于调节孔201的内径；所述调节机构包括第一压板211和第二压板212，所述第一压板211位于扰流板20的上方，第一压板211和扰流板20之间设置有弹簧214，所述第二压板212位于扰流板20的下方，第二压板212和扰流板20之间设置有弹簧214，第一压板211和第二压板212之间设置有位于调节孔201内的连接杆213，所述连接杆213上设置有挡板215，所述挡板215位于调节孔201内，挡板215的直径与调节孔214的内径相匹配；当扰流板20一侧的流体量低于门限值时，挡板215封闭调节孔201，当扰流板20一侧的流体量大于或等于门限值时，挡板215移动至环形槽内，流体经过调节孔201通过扰流板20。如图5所示，当扰流板一侧的流体量低于门限值时，水压不足以推动压板移动，或者压板的移动不足以将挡板从调节孔的开孔中移出，此时水流仅从过流孔中通过。如图6所示，当扰流板一侧的流体量激增，致使流体量高于门限值时，流体推动压板移动，压板带动连接杆移动，使得连接杆上的挡板从调节孔中移出，此时调节孔开启，水流通过调节孔流动至扰流板的另一侧。水流通过后，扰流板一侧的水流量减少至门限值以下，在弹簧的作用力下，压板复位，挡板重新移动至调节孔内关闭调节孔。在部分实施例中，挡板的数量为两个，在受力平衡状态下，两个挡板分别位于环形槽上方和下方的调节孔内，对调节孔形成更好的封闭效果。在部分实施例中，挡板的边缘设置有由橡胶等柔性材料制成的密封部，所述密封部能够很好地填充挡板和调节孔内壁的工作间隙，进一步提高封闭效果。通过上述设计，调节机构能够利用水流自适应地完成扰流板两侧的水流量调节，从而更加顺畅地调节过流段内流体的过流速度，在确保对水流的阻拦、延长水流通过时间的基础上，避免水流在过流段内堵塞，为小分子水的工业化生产提供保障。实施例5：在实施例1的基础上，所述介电材料层422的成分包括稀土化合物、环状硅酸盐、层状硅酸盐矿物、聚氨酯或环氧聚合物和二氧化钛，其中，按质量百分比计，各组分的含量为：稀土化合物1～14％，环状硅酸盐2～5％，层状硅酸盐矿物20～50％，聚氨酯或环氧聚合物40～67％，二氧化钛0.5～2％。在部分实施例中，环状硅酸盐为电气石，层状硅酸盐矿物为云母，所述电气石的粒径为100～300nm。实施例6：在实施例5的基础上，所述介电材料层422的成分，按质量百分比计，包括稀土化合物6％、电气石2％、云母40％、二氧化钛2％、聚氨酯50％，其中，所述稀土化合物由ceo2，la2o3和pr6o11组成，ceo2，la2o3和pr6o11的复合量比例为6：3：5。光源部的可见光激光光源为黄色led光源，照射频率为12hz。通过与实施例1相同的实验方式和初始条件，测试1000升水在1小时内的水分子尺度变化，测试结果如表2所示：表2：处理时间0分钟15分钟30分钟45分钟60分钟水分子尺度(hz)12276362316实施例7：在实施例5的基础上，所述介电材料层422的成分，按质量百分比计，包括稀土化合物1.5％，电气石3％，云母40％，二氧化钛0.5％，聚氨酯55％，其中，所述稀土化合物由ceo2，la2o3和pr6o11组成，ceo2，la2o3和pr6o11的复合量比例为6：3：5。光源部的可见光激光光源为红色led光源，照射频率为12hz。通过与实施例1相同的实验方式和初始条件，测试1000升水在1小时内的水分子尺度变化，测试结果如表3所示：表3：处理时间0分钟15分钟30分钟45分钟60分钟水分子尺度(hz)12281372818通过表2和表3可以看出，本技术方案所提供的介电材料成分和比例能够在红外辐射强度和极化效应上提供更高的效率，并且利用二氧化钛的光催化效应又进一步增加了光辐射对水分子结构的重构效率，有利于处理1000升的水体，便于进行大批量的小分子水制备。为了验证通过本发明所制备的小分子水对人体和植物体的效果，进行以下试验。实施例8：改善高血压通过本发明提供的水制备装置，以黄色led光源、照射频率12hz，持续30分钟处理得到1000升矿泉水。抽样选取高血压症状者20人(平均高压156mmhg；平均低压120mmhg)，每天饮用2～3升矿泉水，饮用7天以后，19人的平均高压降低至128mmhg，判断为有效；1人因每日饮水不足1升，平均高压略微降至143mmhg。由此可见，采用本发明制备的小分子水能够有效地改善人体高血压。实施例9：促进植物生长通过本发明提供的水制备装置，以红色led光源、照射频率12hz，持续30分钟处理得到10升山泉水，利用处理后的山泉水和普通山泉水在培养皿中进行绿豆发芽实验，各培养皿中均有8枚绿豆。在绿豆发芽实验中，处理后制备的水培养在培养4天后开始发芽，到了第5天部分豆芽开始脱壳，在第6天的时候处理后制备的水培养的豆芽全部脱壳，新芽平均长达约1cm，到了第8天，利用处理后制备的水培养的豆芽的新芽平均长度为3.2cm。在绿豆发芽实验中，普通水培养在培养4天后开始发芽，到了第5天后部分豆芽开始脱壳，在第6天时，普通水培养的豆芽还有一个仍未脱壳，新芽平均长约0.7cm，到了第8天，普通水培养的豆芽的新芽平均长度为2.4cm。由此可见，采用本发明制备的小分子水能够有效地促进豆芽的生长。以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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技术特征：
1.一种水制备装置，包括第一容器(2)，其特征在于，还包括第二容器(3)，所述第二容器(3)和第一容器(2)之前设置有过流段(1)，所述过流段(1)连通第一容器(2)和第二容器(3)，过流段(1)外部设置有辐射部(4)，所述辐射部(4)用于向过流段中的流体提供磁场和电磁波辐射；还包括转轴(9)，所述制备装置能够围绕转轴(9)翻转以使流体在第一容器(2)和第二容器(3)之间流动。
2.根据权利要求1所述的一种水制备装置，其特征在于，所述过流段(1)中设置有柱体(10)，所述柱体(10)的外壁上设置有螺旋叶片(11)。
3.根据权利要求1所述的一种水制备装置，其特征在于，所述过流段(1)中设置有扰流板(20)，所述扰流板(20)上设置有过流孔(202)。
4.根据权利要求3所述的一种水制备装置，其特征在于，所述扰流板(20)上还设置有调节孔(201)，所述调节孔(201)内调节机构，当扰流板(20)一侧流体量过大时，调节机构开启以使部分流体从调节孔(201)中通过。
5.根据权利要求4所述的一种水制备装置，其特征在于，所述调节孔(201)内设置有环形槽，所述环形槽的直径大于调节孔(201)的内径；所述调节机构包括第一压板(211)和第二压板(212)，所述第一压板(211)位于扰流板(20)的上方，第一压板(211)和扰流板(20)之间设置有弹簧(214)，所述第二压板(212)位于扰流板(20)的下方，第二压板(212)和扰流板(20)之间设置有弹簧(214)，第一压板(211)和第二压板(212)之间设置有位于调节孔(201)内的连接杆(213)，所述连接杆(213)上设置有挡板(215)，所述挡板(215)位于调节孔(201)内，挡板(215)的直径与调节孔(214)的内径相匹配；当扰流板(20)一侧的流体量低于门限值时，挡板(215)封闭调节孔(201)，当扰流板(20)一侧的流体量大于或等于门限值时，挡板(215)移动至环形槽内，流体经过调节孔(201)通过扰流板(20)。
6.根据权利要求1所述的一种水制备装置，其特征在于，所述辐射部(4)包括沿过流段(1)的周向均匀分布的若干磁体(43)，相邻两块磁体(43)之间设置有光源部(42)，所述光源部(42)包括光源(421)和介电材料层(422)，所述介电材料层(422)设置于过流段(1)的外壁上，所述介电材料层(422)在所述光源(421)的照射下产生远红外线以辐射过流段(1)中的流体。
7.根据权利要求6所述的一种水制备装置，其特征在于，按质量百分比计，所述介电材料层(422)中的成分包括：稀土化合物1～14％，环状硅酸盐2～5％，层状硅酸盐矿物20～50％，聚氨酯或环氧聚合物40～67％，二氧化钛0.5～2％。
8.根据权利要求7所述的一种水制备装置，其特征在于，所述稀土化合物由ceo2，la2o3和pr6o11组成。
9.根据权利要求7所述的一种水制备装置，其特征在于，所述环状硅酸盐为电气石，所述层状硅酸盐矿物为云母，所述电气石的粒径为100～300nm。
10.一种水制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：向权利要求1～9中任一项所述的水制备装置中加入待转化流体；
步骤二：开启辐射部，辐射部持续向过流段中的流体提供磁场和电磁波辐射；
步骤三：翻转所述水制备装置直至完成转化。
技术总结
一种水制备装置及制备方法，所述装置包括第一容器，还包括第二容器，所述第二容器和第一容器之前设置有过流段，所述过流段连通第一容器和第二容器，过流段外部设置有辐射部，所述辐射部用于向过流段中的流体提供磁场和电磁波辐射；还包括转轴，所述制备装置能够围绕转轴翻转以使流体在第一容器和第二容器之间流动。通过翻转制备装置使得水流能够在重力的作用下从一个容器流向另一个容器，流体通过过流段时处于流动状态，而过流段外部的辐射部能够始终对处于动态流场下的流体进行磁场和电磁波辐射，能够大幅地缩短转化时间，提高转化效率，同时提高小分子水的转化率，适宜于大规模工业化地制备小分子水。
技术研发人员：周超
受保护的技术使用者：四川懿灵生物科技有限公司
技术研发日：.11.07
技术公布日：.02.07
