Устройство для получения воды в пустыне



Устройство для получения воды в пустыне
Устройство для получения воды в пустыне

 


Владельцы патента RU 2526628:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) (RU)
Антуфьев Игорь Александрович (RU)

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 физическим способам получения воды из воздуха с использованием процесса конденсации водяных паров и может быть использовано в пустынях и других засушливых районах для удовлетворения потребности в воде. Наибольший интерес изобретение представляет для изолированных групп военных.

Известны технические решения для получения воды из водяных паров воздуха (Аркадий Левин, Публикация 21.01.2012 22:30).

Устройство представляет из себя трубу, закопанную в грунт. В трубу нагнетается воздух, а водяные пары, содержащиеся в воздухе, конденсируются из-за разницы температур на отметках ниже уровня земли. Конденсационная вода удаляется с помощью насоса по мере накопления. Это изобретение взято в качестве прототипа [однако патент Аркадия Левина я не смог найти в базе данных].

Недостатком этого устройства является продолжительный и утомительный процесс закапывания трубы в грунт на значительную глубину (10 и более метров).

Задачей изобретения является снижение физических усилий для возведения устройства и повышение его производительности.

Технический результат достигается тем, что установка для получения воды в пустыне из воздуха имеет головной бур для проникновения в грунт при его круговых движениях, осуществляемых с помощью металлических стержней, вставляемых в пазы бура на его верхней поверхности. Металлические стержни выполнены с возможностью их многофункционального применения, например они могут быть опорными частями палатки или носилок и быть разборными.

Помимо этого, бур выполнен с несколько большим внешним диаметром, чем следующие за ним трубы, которые навинчиваются на головной бур и друг на друга, подобно известному буру при геологоразведочных работах. Для уменьшения сопротивления в грунте при круговом вращении головной бур покрыт слоем пластика, например фторопласта, который улучшает скольжение.

Удлиняющие колонну трубы выполнены с резьбовыми соединениями, позволяющими верхней трубе ввинчиваться в нижнюю с последующим перекрытием и герметизацией паза для установки стержней, с помощью которых осуществляют круговое движение бура на глубине. Каждая удлиняющая труба снабжена приспособлением, блокирующим развинчивание конструкции при обратном направлении вращения (при выемке устройства из грунта). Это приспособление мы не показываем в данной заявке.

Верхняя, венчающая колонну труба, выполнена (как и у Левина) с ветротурбиной, вращающей пластиковую крыльчатку, но сконструированную как своеобразный компрессор, принуждающий входящий внутрь воздух двигаться вдоль стенки трубы с последующей конденсацией паров воды на стенках и выходом охлажденного воздуха по центру трубы и по центру крыльчатки наружу.

Положительный эффект достигается за счет некоторого сжатия воздуха входящего внутрь устройства и последующего его расширения за пределами крыльчатки внутри устройства на стенках труб, что облегчает конденсацию паров воды. Для откачки конденсационной воды предусмотрена пластиковая трубка, соединенная с насосом, который расположен снаружи устройства.

В кратком выражении мы имеем: устройство для получения воды в пустыне, содержащее ветротурбину и вертикально поставленную трубу, заглубленную в грунт, отличающееся тем, что, с целью сокращения физических усилий на заглубление устройства в грунт, оно снабжено головным буром, на который наращиваются дополнительные трубы, причем сам бур и трубы имеют пазы для металлических стержней, с помощью которых осуществляют круговые движения бура, при этом 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.

На представленных чертежах показаны принципиальные моменты изобретения: на фигуре 1 представлен основной набор составных частей устройства, а на фигуре 2 показано устройство в сборе и готовое к работе.

Устройство состоит из головного бура 1 (фиг.1) с внутренней резьбой 2 и пазом 3 для размещения стержней 4, с помощью которых осуществляют вращение головного бура. Удлиняющие колонну устройства трубы 5 выполнены также с пазами и резьбами, а последняя труба, находящаяся над поверхностью земли, выполнена с теплоизоляционной оболочкой 6. Насадка 7 устройства выполнена с ветротурбиной 8, стабилизирующим приспособлением 9 (подшипником, втулкой и шайбой) и нижним подшипником 10 для крепежа оси крыльчатки 11. В насадке выполнены также отверстие 12 для входящего через фильтр воздуха и отверстие 13 для свободно выходящего воздуха. На верху крепежной для турбины конструкции (не показана) размещен флюгер 14. Насадка также выполнена с теплоизоляцией по наружной поверхности.

Готовая к работе установка изображена на фиг.2, где показана трубка 15 для откачки воды и насос 16, размещенный в теплоизолирующем кожухе.

Работает устройство для получения воды в пустыне следующим образом.

Вначале саперными лопатками роют яму для размещения бура 1 в первоначальном варианте его крепления в грунте. Затем в пазы 3 вкладывают стержни 4, поверх стержней кладут фанеру или другой материал, на который усаживаются два бойца или двое рабочих, в то время как четверо человек фиксируют бур в вертикальном положении с помощью стержней 4. Затем начинают вращать бур 1 и ввинчивать его в грунт. После того как бур 1 вошел в грунт достаточно глубоко, на него навинчивают удлиняющую трубу 5, перекладывают стержни 4 в новые пазы 3 на вновь установленной трубе 5 и снова ввинчивают конструкцию в грунт. Так, продолжают по достижению буром 1 заданной глубины в грунте. При достижении необходимой глубины погружения устройства в грунт, внутрь устройства опускают трубку 15 для откачивания воды. Верхний конец трубки 15 выводят через отверстие (не показано) на верхней трубе 5 и подсоединяют к насосу 16, а затем устанавливают насадку 7 с ветротурбиной 8 и крыльчаткой 11.

Вращение ветротурбины 8 заставляет вращаться крыльчатку 11, что способствует втягиванию наружного воздуха через приточное отверстие 12 и проталкиванию его вдоль стенок труб 5 вниз, в горизонты с более низкой температурой, где происходит конденсация водяных паров. Освобожденный от водяных паров воздух выходит по центру устройства, достигает верхних отделов насадки 7 и выталкивается наружу через отверстие 13. Скапливающаяся в нижних отделах труб конденсационная вода замыкает контакты автоматики насоса (не показаны), и вода откачивается в емкости для сбора (не показаны).

При подготовке изобретения проанализированы следующие литературные источники:

1. В Израиле собрались добывать воду из воздуха (21.01.2012 22:30),

2. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ №2056479, Е03В 3/28, 12.04.1993,

3. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, Патент РФ №2081256, Е03В 3/28, 1997.06.10,

4. ГЕЛИООПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, Патент РФ №2117634, 1996.03.29,

5. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ №2131000, Е03В 3/28, В01D 5/00, 25.02.1998,

6. УСТАНОВКА ДЛЯ КОНДЕНСАЦИИ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ №2131001, 1998.11.23,

7. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССОВОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ПУТЕМ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ №2143033, 1998.08.21,

8. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ №2146744, 1999.08.05,

9. ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИЩЕННОЙ ПРЕСНОЙ ВОДЫ, Патент РФ №2169236, Е03В 3/00, C02F 1/12, F25D 1/00, 20.06.2001,

10. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА, Патент РФ №2169237, ЕОЗВ 3/28, C02F 1/12, F25D 1/00, 20.06.2001,

11. УСТАНОВКА С РАДИАЦИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ №2182623, 2000.01.24,

12. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ №2185482, 2000.07.25,

13. СОЛНЕЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ №2200281, 2001.12.24,

14. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ №2272877, 2004.07.23,

15. СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА ИЗ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, Патент РФ №2288021, 24.06.2004.

Устройство для получения воды в пустыне, содержащее ветротурбину и вертикально поставленную трубу, заглубленную в грунт, отличающееся тем, что с целью сокращения физических усилий на заглубление устройства в грунт оно снабжено головным буром, на который наращиваются дополнительные трубы, причем сам бур и трубы имеют пазы для металлических стержней, с помощью которых осуществляют круговые движения бура, при этом 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.



 

Похожие патенты:

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.

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

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 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.
Наверх