Устройство для получения воды из воздуха

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для получения воды из воздуха. Устройство содержит элементы, поглощающие влагу, выполненные в виде створок. К створкам крепятся полосы гигроскопичного поглотителя. Также устройство содержит элементы, извлекающие влагу. Они представляют собой манипулятор, способный сводить и сжимать створки и выдавливать воду из поглотителя. Манипулятор изготовлен из материала с эффектом памяти формы. Он управляется изменениями температуры воздуха в соответствии с ее суточным ходом. Устройство снабжено флюгаркой, поворачивающей его по ветру. Обеспечивается работа устройства без участия персонала и без затрат энергии. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к техническим средствам получения воды из воздуха.

Известно устройство для извлечения воды из воздуха, в котором воздух прогоняют через гигроскопический поглотитель, затем поглотитель нагревают в вакууме, а образующийся водяной пар охлаждают в конденсаторе [1].

Недостатком предлагаемого устройства являются большие энергозатраты и необходимость постоянного обслуживания.

Технический результат изобретения заключается в исключении необходимости затрат энергии и постоянного обслуживания устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем элементы, поглощающие влагу, и элементы, извлекающие ее из них, по изобретению такими элементами служат поверхности устройства, на которые крепятся гигроскопические поглотители, соединенные с манипулятором, изготовленным из материала с эффектом памяти формы, управляемым изменениями температуры воздуха в соответствии с ее суточным ходом.

Кроме того, на устройстве закреплена флюгарка, служащая для поворота устройства по ветру.

Кроме того, манипулятор выполнен в виде пластины в форме параллелепипеда (в холодной форме) и в виде той же пластины, согнутой как буква П (в горячей форме).

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено устройство для получения воды из воздуха: на фиг.1 - с манипулятором в холодном состоянии, на фиг.2 - в горячем.

Предлагаемое устройство включает створки: левую 1 и правую 2, соединенные шарниром 3. С внутренней стороны на створках закреплены полосы 4 гигроскопического поглотителя. Снаружи на створках 1 и 2 закреплены скобы для помещения в них с возможностью передвижения манипулятора 8, изготовленного из материала с эффектом памяти формы. Холодная форма манипулятора - пластина в форме параллелепипеда, горячая - та же пластина, согнутая в виде буквы П. Створка 1 краем, обращенным к шарниру 3, закреплена на подшипниках 9, вращающихся на стойке 10. Сверху на створке 2 закреплена флюгарка 11. Под устройством установлена воронка 14, сообщающаяся с раздаточным трубопроводом 15.

Устройство используется следующим образом. При ветре противовес 13 флюгарки 11 поворачивается по ветру, а с ним - устройство поворачивается боковой стороной к ветру. Этим достигается минимальная парусность устройства и снижается вероятность поломки его ветром.

В ночное время температура устройства опускается ниже переходной точки материала манипулятора 8. Манипулятор 8 переходит в холодную форму, переводя устройство в открытое положение, при котором открыты полосы 4 гигроскопического поглотителя. С наступлением светлого времени воздух начинает нагреваться. Когда достигается точка росы, из воздуха на полосы 4 гигроскопического поглотителя осаждается влага. Последующее повышение температуры приводит к тому, что температура манипулятора 8 поднимается выше переходной точки его материала. Манипулятор переходит в горячую форму и сжимает створки 1 и 2. При этом из поглотителей выдавливается вода и собирается в воронке 14, откуда поступает в раздаточный трубопровод 15.

В ночное время с понижением температуры материал манипулятора 8 охлаждается ниже переходной точки. Устройство переходит в открытую форму. Процесс повторяется

Т.о. устройство работает без участия персонала и затрат энергии.

Источник информации

1. «Наука и жизнь», 2009, №9, с.48.

1. Устройство для получения воды из воздуха, включающее элементы, поглощающие воду из воздуха и элементы, извлекающие ее из них, отличающееся тем, что в качестве элементов, поглощающих из воздуха влагу использованы полосы гигроскопического поглотителя, закрепленные на створках, соединенных шарниром, а в качестве элементов, извлекающих воду из гигроскопического поглотителя - манипулятор, способный сводить и сжимать створки и выдавливать воду из полос гигроскопического поглотителя, причем манипулятор выполнен из материала с эффектом памяти формы, управляемый изменениями температуры воздуха в соответствии с ее суточным ходом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на нем закреплена флюгарка, служащая для поворота устройства по ветру.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что манипулятор выполнен в виде пластины в форме параллелепипеда - в холодной форме и в форме той же пластины, согнутой в виде буквы «П».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установке для конденсации воды из атмосферы. .

Изобретение относится к многофункциональным энергетическим установкам, в которых в качестве рабочего вещества используют сжатый газ или жидкость под высоким давлением.

Изобретение относится к устройствам для сбора пресной воды из атмосферного воздуха, преимущественно в солнечных засушливых областях планеты, известных как пустыни и полупустыни.

Изобретение относится к солнечной энергетике. .

Изобретение относится к области газотермодинамики, более точно - к получению воды из атмосферного воздуха, а именно - к способу извлечения воды из воздуха и устройству для его осуществления.

Изобретение относится к области получения пресной воды. .

Изобретение относится к очистке морской воды и может быть использовано для производства пресной воды. .

Изобретение относится к установкам для получения воды из влажного атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим для получения воды влагопоглощающий материал.

Изобретение относится к области атомной энергетики. Комплекс включает средство для забора воздуха, компрессор, соединенный с теплообменным устройством для охлаждения сжатого воздуха, турбодетандер, средства для транспортировки воды и воздуха с арматурой. Комплекс снабжен ядерной энергетической установкой. Средство для забора воздуха выполнено в виде башни высотой не менее 200 м с окнами воздухозабора, размещенными по высоте башни. Теплообменное устройство для охлаждения сжатого воздуха является конденсатором, который связан с каплеуловителем, причем оба они установлены с возможностью сброса конденсата в бассейн первичного конденсата. Турбодетандер соединен с водяной камерой, снабженной оросителем, связанной с бассейном вторичного конденсата и теплообменником оборотной воды, который соединен с ядерной энергетической установкой. Технический результат: повышение эффективности работы. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для получения воды в пустыне содержит ветротурбину и вертикально поставленную трубу, заглубленную в грунт. Устройство снабжено головным буром, на который наращиваются дополнительные трубы. Бур и трубы имеют пазы для металлических стержней, с помощью которых осуществляют круговые движения бура. Верхняя насадка устройства с ветротурбиной содержит крыльчатку, выполненную как компрессор для направления движения входящего в устройство воздуха вдоль стенок труб с целью лучшей конденсации водяных паров. Техническим результатом изобретения является упрощение установки и повышение производительности устройства. 2 ил.

Изобретение относится к устройству, способу и их использованию для выделения воды из газов или очистки воды. Устройство содержит контейнер с герметичным отверстием, крышкой, гигроскопичным материалом и устройством подачи энергии, расположенным в гигроскопичном материале, при этом контейнер выполнен из теплопроводного не прозрачного материала. Устройство может быть применено для полива и производства воды, а также в системах климатизации закрытых помещений, кондиционирования воздуха или снижения влажности. Способ выделения воды из газов заключается в том, что обеспечивают подачу газа, содержащего воду, в контейнер, абсорбируют воду на поверхности или внутри гигроскопичного материала, герметизируют контейнер крышкой, нагревают гигроскопичный материал до тех пор, пока газ в контейнере ни насытится водой в газообразном состоянии, продолжают нагревание до тех пор, пока абсорбированная вода, оставшаяся в гигроскопичном материале, ни перейдет в жидкое состояние без первоначального испарения. Изобретение обеспечивает снижение количества энергии, необходимой для процессов конденсации воды из воздуха. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области сборников атмосферной влаги и может быть использовано для получения пресной воды непосредственно из воздуха. Накапливают воду в емкости (1), выполненной из легкого материала в виде поверхности вращения. Емкость (1) поднимают вверх с помощью аэростата (19). Извлечение пресной воды производят из нескольких последовательно расположенных одна над другой емкостей. Объем емкостей изменяют за счет колебательных движений аэростата (19) и гофрированных пружинящих вставок (3) в них. Движение поступающего воздуха в емкости формируют снизу, по спирали с удалением теплого периферийного воздуха во внешнюю среду из каждой емкости. Пресную воду выделяют из внутренних более холодных слоев воздуха. Подъем вверх емкостей облегчают с помощью дополнительных полостей (17), заполненных газом, плотность которого ниже атмосферного. Обеспечивается накапливание большого объема влаги в любое время суток. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для извлечения пресной воды из атмосферного воздуха содержит емкость для сбора влаги, выполненную из легкого материала (полипропилена) в виде поверхности вращения, аэростат, поднимающий емкость. Емкость для сбора влаги выполнена из нескольких последовательно расположенных друг над другом емкостей с раструбом и верхней крышкой. В нижней части каждая емкость содержит цилиндрическую пружинящую гофрированную вставку. Основание каждой емкости закреплено на крышке емкости, расположенной ниже. Во всех емкостях в крышке сбоку имеется выпускное отверстие с обратным клапаном, допускающим выход воздуха наружу. В нижней части всех емкостей на дне с краю дополнительно имеется входное отверстие, соединяющее между собой соседние емкости, расположенные одна над другой. В нижней емкости входное отверстие соединяется с наружным воздухом. Все входные отверстия заканчиваются боковой трубкой, выводящей воздух так, чтобы он перемещался по часовой стрелке, по окружности, вдоль внутренней поверхности гофрированной вставки. Отверстие боковой трубки имеет обратный клапан, не допускающий прохождения воздуха в обратную сторону. В центре крышки имеется центральное отверстие для пропускания воздуха в установленную выше емкость. Из верхней емкости воздух из центрального отверстия выходит наружу. Над центральными отверстиями установлены слезники, изготовленные из фольги, пластинки фольги параллельны оси симметрии. Под слезниками установлены воронкообразные водосборники с трубками, проходящими по оси симметрии вдоль емкостей. Под нижней емкостью имеется общий поддон, выполненный в виде раструба, обращенного расширенной частью вниз и покоящегося на решетчатом основании, прикрепленном к поверхности. Поверхность решетчатого основания снабжена общим водосборником. Технический результат - увеличение объема накапливаемой влаги. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области автономного получения пресной воды питьевого качества из окружающего влажного, морского, атмосферного воздуха и может быть также использовано для бытовых и хозяйственных нужд. Способ включает в себя подачу атмосферного воздуха в генераторы энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах-ресиверах (5) с осаждением и отбором влаги. Забор атмосферного воздуха производят в непосредственной близости от поверхности моря, где влажность его максимальна. Используют полупроницаемые мембраны (8), пропускающие только влажный воздух без попадания капельной воды. Влажный воздух подают его в генераторы энергии сжатого воздуха, размещенные под уровнем моря и выполненные в виде компрессоров (1). Генераторы приводят в действие энергией морских волн. Подвижную часть компрессоров (1) и нагнетательную линию (6) компрессоров соединяют с конденсаторами-ресиверами (5), которые имеют положительную плавучесть и выполняют роль привода компрессоров (1) за счет выталкивающей силы морской волны. Неподвижные относительно поверхности дна моря части компрессоров (1) закрепляют анкерами. Осушенный воздух из конденсаторов-ресиверов (5) сбрасывают в атмосферу через автоматически работающие клапаны (12), поддерживая тем самым заданное избыточное давление воздуха в конденсаторах-ресиверах (5). Осажденную влагу под действием избыточного давления в конденсаторах-ресиверах (5), охлаждаемых морской водой, отводят через автоматически работающие клапаны поплавкового типа (10) по трубопроводам (11) потребителю, используя энергию сжатого воздуха в конденсаторах-ресиверах (5). Обеспечивается упрощенная конструкция для реализации способа. 1 ил.

Группа изобретений относится к получению водного конденсата из воздуха и способу концентрирования примесей из воздуха, которые могут быть использованы для высокочувствительного определения примесей в воздухе при проведении экологических исследований. Установка содержит концентратор 1, погруженный в сосуд Дьюара 5 с жидким азотом 8. Концентратор 1 выполнен в виде трубки с краном 2, с входным отверстием 3 для забора воздуха, с емкостью 6 для конденсации жидкого воздуха, с приемником 7 водного конденсата, с изолирующей прокладкой 4. При этом концентратор 1 установлен в сосуде Дьюара 5 через отверстие в изолирующей прокладке 4 таким образом, чтобы емкость 6 для конденсации жидкого воздуха была погружена в жидкий азот 8. Получение водного конденсата из воздуха осуществляют с помощью установки. Получают водный конденсат из воздуха путем забора воздуха и его конденсации при охлаждении жидким азотом. Испаряют жидкий воздух до получения замороженного водного конденсата. Производят плавление замороженного водного конденсата. Вводят в водный конденсат экстрагент в диспергенте и проводят микроэкстракцию примесей из водного конденсата. Производят расслоение эмульсии экстракта, образовавшейся в водном конденсате, путем ее центрифугирования с получением фазы экстракта. Определяют коэффициент концентрирования примесей из водного конденсата в экстракт Кэкстр и интегральный коэффициент концентрирования примесей из воздуха в экстракт Кинт. Отбирают фазы экстракта и проводят анализ полученного экстракта. Коэффициент концентрирования примесей из водного конденсата в экстракт Кэкстр получают по формуле: Кэкстр=1/(D-1+Vэ/Vвод, где D - коэффициент распределения примеси в системе экстрагент-вода, Vэ - объем фазы экстрагента, Vвод - объем водного конденсата. Расчет интегрального коэффициента концентрирования Кинт примесей из воздуха в экстракт осуществляют по формуле: Кинт=Квконд⋅Кэкстр, где Кинт - интегральный коэффициент концентрирования примесей из воздуха в экстракт, Квконд - коэффициент концентрирования из воздуха в водный конденсат, Кэкстр - коэффициент концентрирования примесей из водного конденсата в экстракт. Предварительно определяют необходимый объем жидкого воздуха Vжвозд для получения необходимого количества водного конденсата по формуле: Vжвозд=(Vвод⋅ρвод)/(F⋅ρжвозд), где Vжвозд - объем жидкого воздуха; Vвод - объем водного конденсата, необходимый для проведения экстракции/микроэкстракции; ρвод - плотность воды при температуре проведения экстракции; F - содержание атмосферной влаги (в ед. массы) в единице массы отбираемого воздуха; ρжвозд - плотность жидкого воздуха при температуре проведения конденсации воздуха. Дополнительно осуществляют получение жидкого воздуха путем его конденсации в емкости для конденсации жидкого воздуха, испарение сконденсированного жидкого воздуха в емкости для конденсации жидкого воздуха, извлечение водного конденсата из приемника водного конденсата. Рассчитывают концентрации определяемых веществ в воздухе по формуле: Свозд=Сэкстр/Кинт, Свозд - концентрация определяемого вещества в анализируемом воздухе (масс. %), Сэкстр - концентрация определяемого вещества в экстракте (масс. %), Кинт - интегральный коэффициент концентрирования примесей из воздуха в экстракт. Обеспечивается повышение чувствительности анализа, снижение пределов обнаружения примесей в воздухе. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего морского атмосферного воздуха и может быть также использовано для бытовых и хозяйственных нужд. Способ включает в себя использование генераторов (11) пневматической энергии. Охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов (11) производится в конденсаторах (6) с осаждением и отбором влаги. Забор атмосферного воздуха производят в непосредственной близости от поверхности моря, где влажность его максимальна. Генераторы (11) пневматической энергии приводят в действие энергией приливов. Выполняют генераторы (11) в виде гидроагрегатов, которые размещают в зоне действия приливов с обеспечением подпора морской воды перед ними. На гидроагрегатах, имеющих подвижные в радиальном направлении стенки в виде мембран (1), устанавливают камеры сжатия воздуха (3) с всасывающими и нагнетательными клапанами. В гидроагрегатах инициируют периодический гидравлический удар, приводящий в возвратно-поступательное движение мембраны камер сжатия воздуха (3) и генерирующий в камерах сжатия (3) пневматическую энергию. Воздух после конденсаторов (6) направляют в расширители воздуха, которые выполняют в виде дросселей или пневмомоторов (10). Пневмомоторы (10) соединяют с электрогенераторами (11). Полученную электрическую энергию используют для привода насосов (14) откачки осажденной пресной воды из конденсаторов (6) и влагоприемников (12) расширителей воздуха. При использовании в качестве расширителей воздуха дросселей пресную воду из влагоприемников (12) откачивают эжектированием ее пресной водой под давлением, находящейся в конденсаторах (6). Конденсаторы (6) влаги помещают под уровень моря и охлаждают морской водой. Обеспечивается преобразование гидравлической энергии морских приливов в пневматическую, необходимую для выделения влаги, содержащейся в атмосферном морском воздухе. 2 ил.

Изобретение относится к области экологии и энергетики, а именно к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработке электроэнергии. Устройство включает в себя два концентрически расположенных вертикальных цилиндра (6 и 7), образующих «сухой» (9) и «влажный» (10) воздушные каналы, «влажный» канал (10) снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью (8), смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку (4). «Влажный» канал (10) размещен во внутреннем вертикальном цилиндре (6). Гидрофобная капиллярно-пористая поверхность (8) прикреплена к внутренней стенке внутреннего цилиндра (6). Концентрический «сухой» канал (9) размещен между внешним (7) и внутренним (6) вертикальными цилиндрами. В нижней части внешнего цилиндра (7) установлена водяная емкость (14) для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка (12) и несколько рядов пластин для стока влаги (13) в водяную емкость (14). Пластины (13) установлены с зазорами между ними для прохода потока воздуха. Водяная емкость (14) связана оросительным трубопроводом с насосом (11) с верхней частью гидрофобной поверхности (8), а трубопроводом отвода пресной воды (15) связана с потребителем. Над внутренним вертикальным цилиндром (6) установлен с помощью подшипников (5) подвижный корпус трубы Вентури (3), снабженный ветряным флюгером (1). На центральной оси трубы Вентури (3) размещена ветроэнергетическая установка (4) с ветроколесом и электрогенератором. Корпус трубы Вентури (3) окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом (2), закрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре (6). Обеспечиваются получение влаги из атмосферного воздуха и увеличение выработки электроэнергии. 2 ил.

Предложен способ конденсации парообразной влаги атмосферы в почве. Способ предполагает, что после посадки саженца вокруг него создается каменный курган, сопряженный с сетью траншей и ям, заполненных каменным материалом. Результатом является создание лесо-садовых, лесных и лесо-кустарниковых насаждений в сухостепных, полупустынных и пустынных территориях и в сухих горных и предгорных районах со сложным геоморфологическим рельефом. 2 ил.

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для получения воды из воздуха

Наверх