Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха Российский патент 2024 года по МПК C02F1/14 E03B3/28 

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности.

Прототипом изобретения является прибор, описанный в [1]. Устройство содержит емкость с открытым верхом, погруженную в водоем с морской водой так, чтобы ее стенки выходили за поверхность воды. Внутри емкости находится сквозной тракт для протекания морской воды, расположенный между двумя противоположными стенками емкости и размещенный так, чтобы один конец тракта находился у поверхности воды, а другой - ниже с наклоном, находящимся в пределах 20-45°. Тракт в поперечном сечении имеет форму треугольника, основание которого обращено к дну емкости, а вершина - к поверхности водоема, причем длина основания треугольника меньше ширины емкости в направлении, перпендикулярном размещению тракта, угол же между боковыми ребрами треугольника лежит в пределах 90-140°. В непосредственной близости от находящегося выше конца тракта в морской воде размещен исполнительный механизм преобразователя энергии ветра, представляющий собой вращающийся вал с лопаточным механизмом для нагнетания морской воды в тракт, закрепленный снаружи к боковой поверхности емкости за счет крепежного приспособления, нахождение же емкости у поверхности водоема обеспечивается поплавками. Верхняя кромка емкости снабжена козырьками, обращенными к центру емкости под углом к горизонтальной плоскости. Над трактом размещен солнечный коллектор, закрепленный на боковых поверхностях емкости, имеющий сквозные отверстия в вертикальном направлении, расположенный так, чтобы между его нижней поверхностью и верхней поверхностью тракта имелся воздушный зазор.

Недостатком такого прибора является недостаточная площадь поверхности конденсации, ограничивающая получение большого объема пресной воды.

Целью изобретения является увеличение площади конденсации устройства и увеличение объема получаемой пресной воды.

Цель достигается тем, что дополнительно к сквозному тракту для протекания морской воды под ним таким же образом как и он выполнены аналогичные по форме и размерам дополнительные тракты, в количестве от трех до пяти, расположенные друг под другом на расстоянии от 10 до 15 сантиметров от нижней поверхности предыдущего до вершины последующего. Расстояние от нижней поверхности нижнего тракта для протекания морской воды до нижней поверхности емкости не менее половины ее высоты. При этом преобразователь энергии ветра снабжен приспособлением, обеспечивающим напор морской воды во все тракты для протекания морской воды.

Структурная схема устройства приведена на фиг. 1.

Устройство состоит из емкости 1 с открытым верхом, погруженной в водоем с морской водой так, чтобы ее стенки выходили за поверхность воды, при этом верхняя кромка емкости 1 снабжена козырьками 2 для препятствия попаданию внутрь нее брызг от морских волн, обращенными к центру емкости под углом к горизонтальной плоскости. Внутри емкости 1 находится сквозной тракт 3 для протекания морской воды, расположенный между двумя противоположными стенками емкости 1 и размещенный так, чтобы один конец тракта находился у поверхности воды, а другой ниже с наклоном, находящимся в пределах 20-45°. Тракт показан на фиг. 2 и в поперечном сечении имеет форму треугольника, основание 4 которого обращено к дну емкости 1, а вершина 5 к поверхности водоема. Длина основания треугольника меньше ширины емкости 1 в направлении, перпендикулярном размещению тракта 3. Угол между боковыми ребрами 6 треугольника лежит в пределах 90-140°. Над трактом 3 размещен солнечный коллектор 7, закрепленный на боковых поверхностях емкости 1, имеющий сквозные отверстия в вертикальном направлении, расположенный так, чтобы между его нижней поверхностью и верхней поверхностью тракта 3 имелся воздушный зазор. В непосредственной близости от находящегося выше конца тракта 3 в морской воде размещен исполнительный механизм преобразователя энергии ветра 8, представляющий собой вращающийся вал с лопаточным механизмом для нагнетания морской воды в тракт 3. Преобразователь энергии ветра 8 крепится снаружи к боковой поверхности емкости 1 за счет крепежного приспособления 9. На дне емкости 1 находится сосуд для пресной воды 10. Нахождение емкости 1 у поверхности водоема обеспечивается поплавками (на фигурах не показаны). Дополнительно к сквозному тракту 3 для протекания морской воды под ним таким же образом как и он выполнены аналогичные по форме и размерам дополнительные тракты 11, в количестве от трех до пяти, расположенные друг под другом на расстоянии от 10 до 15 сантиметров от нижней поверхности предыдущего до верхнего ребра последующего. При этом расстояние от нижней поверхности нижнего тракта для протекания морской воды до нижней поверхности емкости не менее половины ее высоты. Преобразователь энергии ветра 8 снабжен приспособлением 12, обеспечивающим напор морской воды во все тракты для протекания морской воды.

Устройство работает следующим образом.

Емкость 1 помещается в водоем и фиксируется в требуемом положении посредством соответствующих фиксаторов (на фигурах не показаны). После погружения емкости 1 в водоем через тракты 3 и 11 начнет протекать морская вода за счет его наклона под соответствующим углом под действием гравитационных сил. Морская вода будет охлаждать тракты 3 и 11 в общем и в частности их верхнюю поверхность, образуя тем самым зону конденсации влаги. Непрерывное движение морской воды по трактам 3 и 11 осуществляется преобразователем энергии ветра 8, обеспечивающим ее постоянное нагнетание в тракты 3 и 11 со стороны, расположенной у поверхности водоема. Размещенный над трактом 3 солнечный коллектор 7 будет обеспечивать дополнительный прогрев воздушной среды над верхней поверхностью тракта 3, что даст возможность интенсифицировать процесс конденсации пресной воды. Сквозные отверстия в солнечном коллекторе 7 обеспечат постоянный приток влажного воздуха в зону конденсации. Конденсируемая из воздуха влага будет стекать в сосуд для сбора пресной воды 10 за счет действия гравитационных сил и специального исполнения трактов 3 и 11, в сечении имеющих форму треугольника с основанием 4, вершиной 5 и боковыми ребрами 6, имеющими наклон по отношению к горизонтальной оси. Поплавки обеспечивают постоянное нахождение емкости 1 у поверхности водоема, а козырьки 2 - защиту от попадания в нее брызг морской воды. Повышение объема получаемой пресной воды осуществляется за счет увеличения площади поверхности конденсации.

Литература

1. Патент РФ на изобретение №2745593 Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха / Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Евдулов Д.В., Гюльмагомедов К.И. - опубл. 29.03.2021, Бюл. №10.

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности. Устройство состоит из емкости с открытым верхом, погруженной в водоем с морской водой так, чтобы ее стенки выходили за поверхность воды. Верхняя кромка емкости снабжена козырьками для препятствия попаданию внутрь нее брызг от морских волн, обращенными к центру емкости под углом к горизонтальной плоскости. Внутри емкости находится сквозной тракт для протекания морской воды, расположенный между двумя противоположными стенками емкости и размещенный так, чтобы один конец тракта находился у поверхности воды, а другой ниже с наклоном, находящимся в пределах 20-45°. Тракт в поперечном сечении имеет форму треугольника, основание которого обращено к дну емкости, а вершина к поверхности водоема. Длина основания треугольника меньше ширины емкости в направлении, перпендикулярном размещению тракта. Угол между боковыми ребрами треугольника лежит в пределах 90-140°. Над трактом размещен солнечный коллектор, закрепленный на боковых поверхностях емкости, имеющий сквозные отверстия в вертикальном направлении. Тракт расположен так, чтобы между его нижней поверхностью и верхней поверхностью имелся воздушный зазор. В непосредственной близости от находящегося выше конца тракта в морской воде размещен исполнительный механизм преобразователя энергии ветра, представляющий собой вращающийся вал с лопаточным механизмом для нагнетания морской воды в тракт. Преобразователь энергии ветра крепится снаружи к боковой поверхности емкости. На дне емкости находится сосуд для пресной воды. Нахождение емкости у поверхности водоема обеспечивается поплавками. Под трактом для протекания морской воды таким же образом, как и он, выполнены аналогичные по форме и размерам дополнительные тракты, в количестве от трех до пяти, расположенные друг под другом на расстоянии от 10 до 15 сантиметров от нижней поверхности предыдущего до верхнего ребра последующего. Расстояние от нижней поверхности нижнего тракта для протекания морской воды до нижней поверхности емкости не менее половины ее высоты. Преобразователь энергии ветра снабжен приспособлением, обеспечивающим напор морской воды во все тракты для протекания морской воды. Технический результат: увеличение площади конденсации устройства и увеличение объема получаемой пресной воды. 2 ил.

Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха, содержащее емкость с открытым верхом, погруженную в водоем с морской водой так, чтобы ее стенки выходили за поверхность воды, внутри которой находится сквозной тракт для протекания морской воды, расположенный между двумя противоположными стенками емкости и размещенный так, чтобы один конец тракта находился у поверхности воды, а другой ниже с наклоном, находящимся в пределах 20-45°, при этом тракт в поперечном сечении имеет форму треугольника, основание которого обращено к дну емкости, а вершина к поверхности водоема, причем длина основания треугольника меньше ширины емкости в направлении, перпендикулярном размещению тракта, угол же между боковыми ребрами треугольника лежит в пределах 90-140°, при этом в непосредственной близости от находящегося выше конца тракта в морской воде размещен исполнительный механизм преобразователя энергии ветра, представляющий собой вращающийся вал с лопаточным механизмом для нагнетания морской воды в тракт, закрепленный снаружи к боковой поверхности емкости за счет крепежного приспособления, нахождение же емкости у поверхности водоема обеспечивается поплавками, причем верхняя кромка емкости снабжена козырьками, обращенными к центру емкости под углом к горизонтальной плоскости, а над трактом размещен солнечный коллектор, закрепленный на боковых поверхностях емкости, имеющий сквозные отверстия в вертикальном направлении, расположенный так, чтобы между его нижней поверхностью и верхней поверхностью тракта имелся воздушный зазор, отличающееся тем, что дополнительно к сквозному тракту для протекания морской воды под ним таким же образом, как и он, выполнены аналогичные по форме и размерам дополнительные тракты, в количестве от трех до пяти, расположенные друг под другом на расстоянии от 10 до 15 сантиметров от нижней поверхности предыдущего до вершины последующего, при этом расстояние от нижней поверхности нижнего тракта для протекания морской воды до нижней поверхности емкости не менее половины ее высоты, при этом преобразователь энергии ветра снабжен приспособлением, обеспечивающим напор морской воды во все тракты для протекания морской воды.