ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2064036
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА
Имя изобретателя: Шаров Виктор Васильевич; Дзегиленок Вадим Николаевич
Имя патентообладателя: Шаров Виктор Васильевич; Дзегиленок Вадим Николаевич
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1993.06.22
Использование: в области водоснабжения. Сущность изобретения: установка для
получения воды из воздуха содержит вертикальный воздуховод, водосборник,
нагревательный и охладительный элементы холодильной машины. Охладительный элемент
выполнен в форме цилиндра, который размещен в центральной части канала воздуховода.
Нагревательный элемент выполнен в виде усеченного конуса и размещен на наружной
обшивке. Между охладительным и нагревательным элементами установлен обращенный
открытой стороной вниз разделительный стакан из теплоизоляционного материала. Стакан
размещен с образованием двух кольцевых, расширяющихся книзу полостей - одной между
охладительным элементом и стаканом, и другой - между стаканом и нагревательным
элементом.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство относится к области водоснабжения, а именно к средствам для
добывания воды.
Острая необходимость в пресной воде всех отраслей жизнедеятельности вынуждает
к переброске водных ресурсов, опреснению морской воды и другим дорогостоящим
мероприятиям.
Известно добывание воды из воздуха [1] использующее естественное выпадение росы из
воздуха. Недостатком этого устройства является низкая производительность (1 л. воды в
сутки) из-за ограниченного рядом факторов соотношения температур, необходимого для
точки росы в естественных условиях.
В устройстве [2] необходимое соотношение температур поддерживается искусственно за
счет применения холодильной машины.
Недостатком этого устройства является необходимость затраты значительного
количества энергии для работы холодильной машины, усугубляемая зачастую отсутствием
электричества в местах острейшего дефицита влаги.
Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости получения воды из
воздуха. технический результат достигается тем, что в установке для получения воды из
воздуха, содержащей вертикальный воздуховод, водосборник, нагревательный и
охладительный элементы холодильной машины охладительный элемент выполнен в форме
цилиндра, который размещен в центральной части канала воздуховода, нагревательный
элемент выполнен в виде усеченного конуса и размещен на наружной обшивке, между
охладительным и нагревательным элементами установлен обращенный открытой стороной
вниз разделительный стакан из теплоизоляционного материала, стакан размещен с
образованием двух кольцевых полостей -расширяющихся книзу одной между охладительным
элементом и стаканом и другой между стаканом и нагревательным элементом.
Такое использование известных в технике элементов потребовало принципиальных
конструктивных изменений устройств, в связи с чем заявленное предложение
соответствует критерию "изобретательский уровень".
В самом деле, вышеприведенные признаки проявляют новые, неизвестные ранее свойства, а
именно:
-
выполнение охладительного элемента в форме цилиндра обеспечивает его наибольшее
теплопоглощение за счет обтекания воздухом как изнутри, так и снаружи;
-
использование конструктивных элементов конической формы обеспечивает изменение
объемов воздуха (его плотности) по ходу движения: в зоне охлаждения расширение
поперечного сечения, в зоне нагрева сужение, что в соответствии с законом
БойляМариотта, способствует охлаждению воздуха в зоне охдадительного элемента и
нагреванию в зоне нагревательного элемента;
-
изменение живого сечения воздушного потока по ходу его движения приводит к
турбулизации воздуха, что способствует равномерному изменению температуры;
-
установка нагревательного элемента на обшивке конической формы обеспечивает его
положение, близкое к фронтальному по отношению к Солнцу в любое время дня, что
способствует его лучшему прогреву.
|
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором охладительный элемент 1 в виде
цилиндра установлен в открытый снизу стакан 2, выполненный из теплоизоляционного
материала, и помещенный, в свою очередь, в кожух конической формы, сформированный
полностью или частично (со стороны Солнца) нагревательным элементом 3.
В верхней части обшивки переходник 4 соединяет ее с вертикальным воздуховодом 5.
Охладительный 1 и нагревательный 3 элементы холодильной машины соединены
функциональными блоками 6 (абсорбер, конденсатор, терморегулирующие вентили).
Нижняя часть воздуховодов замкнута поддоном 7, имеющим в нижней части водосливную
трубку 8. Под последней установлена емкость 9 для воды. Опоры 10 обеспечивают необходимый
напорный режим водопользования, доступ солнечным лучам и защиту от постороннего
вмешательства.
|
УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
За счет нагрева Солнцем нагревательного элемента 3 и воздуховода 5 в последнем
возникает тяга. Поступающий снизу в охладительный элемент 1 воздух охлаждается до
точки росы, конденсат выпадает на поддон 7, а воздух нагреваемый также от тепла,
выделяющегося при конденсации влаги, идет выше через переходник 4 в воздуховод 5. При
этом обтекании воздухом разделительного стакана 2 удлиняет путь охлаждению воздуха, а
также служит местом конденсации влаги, откуда она стекает на поддон. Узлы 6 холодильной
машины обеспечивают ее функционирование. Из поддона 7 вода по водосливной трубке 8,
гидравлический замок которой препятствует попаданию в трубку воздуха, стекает в
накопительную емкость 9, положение которой под трубой обеспечивают опоры 10.
Теплоэнергетические расчеты показывают высокую эффективность получения воды. При
этом затраты энергии в регионах с полным отсутствием ее традиционных источников
значительно меньше, чем на дистиллирование морской воды выпариванием.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Установка для получения воды из воздуха, содержащая вертикальный
воздуховод, водосборник, нагревательный и охладительный элементы холодильной
машины, отличающаяся тем, что охладительный элемент выполнен в форме цилиндра,
который размещен в центральной части канала воздуховода, нагревательный элемент
выполнен в виде усеченного конуса и размещен на наружной обшивке, между
охладительным и нагревательным элементами установлен обращенный открытой стороной
вниз разделительный стакан из теплоизоляционного материала, стакан размещен с
образованием двух кольцевых расширяющихся книзу полостей, одной между
охладительным элементом и стаканом и другой между стаканом и нагревательным
элементом.
Версия для печати
Дата публикации 24.02.2007гг
вверх
|