Устройство для получения льда и воды

 

Изобретение предназначено для получения льда и воды из воздуха. Устройство содержит капсулу-стакан из прочного металла с резьбовой пробкой и сосуд Дьюара с жидким азотом. Капсулу заполняют жидким азотом в сосуде Дьюара, извлекают и размещают на воздухе в удобном месте. Влага из воздуха образует на стенках капсулы лед. От взаимодействия с теплым воздухом лед превращается в воду. Устройство имеет незначительную металлоемкость и не требует энергозатрат при эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и решает задачу получения льда и конденсата воды из наружного воздуха. Оно может быть использовано при разработке экологически чистого оборудования.

Известны способ и устройство, при которых воздух охлаждают до температуры фазового превращения влаги из жидкого состояния в твердое и осаждения на испарителе инея. Твердую фазу (снег, лед) подают в циклон. Горячий поток воздуха из вихревой трубы может быть использован для таяния твердой фазы влаги, осевшей в циклоне (SU 711319, F 24 F 3/14, 25.01.80).

Известна автономная установка для получения воды из влажного воздуха, содержащая холодильный агрегат и включенный в его контур испаритель, под которым размещен сборник воды (SU 1484886 A1, E 03 B 3/28, 07.06.89).

Недостатком этой установки являются потери, связанные с расходом электроэнергии, необходимые для работы холодильного агрегата.

Наиболее близким к изобретению является устройство для получения льда и воды из влажного воздуха, в котором используется тепловой насос. Холодильный агрегат мощностью 100 Вт конденсирует влагу из воздуха в охлаждаемом змеевике в виде кристаллов льда. В течение 24 ч при нормальной степени влажности воздуха возникает слой снега или льда весом 500 - 1000 г. Тепловой насос обеспечивает его нагрев. После оттайки количество питьевой воды достигает 0,5 - 1 л (DE 3208964 A, E 03 B 3/28, 22.09.83).

Однако для получения льда и воды из воздуха при использовании этого технического решения необходимо использовать холодильный агрегат, имеющий значительные размеры, а при эксплуатации этого агрегата и производстве холода требуются значительные затраты электроэнергии, что неэкономично.

Техническим результатом, достигаемым при использовании данного изобретения, является повышение эффективности.

Это достигается за счет того, что устройство для получения льда и воды отличается тем, что оно содержит капсулу-стакан с резьбовой пробкой и сосуд Дьюара с жидким азотом, в который погружают капсулу для заполнения ее жидким азотом с последующим извлечением из сосуда Дьюара и намораживанием на ней льда и образованием воды изо льда при взаимодействии с окружающим воздухом.

Изобретение схематично изображено на чертеже.

Устройство для получения льда и воды содержит капсулу-стакан 1 из прочного металла, конусную резьбовую пробку 2, сосуд Дьюара 3 с жидким азотом 4. На пробке 2 закреплен металлический стержень 5, используемый для закручивания пробки 2 и подъема капсулы-стакана 2 из сосуда 3.

Устройство работает следующим образом.

Капсула-стакан 1 погружается в емкость или сосуд "Дьюара" 3 с жидким азотом 4, где азот заполняет пустоту в капсуле-стакане 1, после чего закручивается резьбовая пробка 2, и капсула-стакан 1 вынимается из емкости или сосуда "Дьюара" 3 с помощью металлического стержня 5, закрепленного на резьбовой пробке 2, и помещается в нужное место для получения льда и воды.

Находясь в замкнутом пространстве, незначительная масса жидкого азота постоянно находится под давлением, создаваемым стенками капсулы-стакана 1, что не позволяет жидкому азоту превратиться в газообразное состояние.

Таким образом физические свойства жидкого азота создавать низкотемпературный режим сохраняются, а металл корпуса капсулы-стакана 1 является хорошим проводником низкой температуры, которая, реагируя с окружающим воздухом, производит намораживание льда на наружных стенках капсулы-стакана 1. При плюсовой температуре одновременно с намораживанием льда будет происходить и его таяние, таким образом полученную воду можно использовать по назначению.

Реализация такой совокупности признаков обеспечит достаточное намораживание льда и получение значительного количества воды.

По сравнению с ближайшим аналогом данное устройство является более эффективным, поскольку отсутствует необходимость в использовании материалоемкого холодильного агрегата с испарителем.

Также при производстве льда и воды не требуются затраты электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство для получения льда и воды, отличающееся тем, что оно содержит капсулу-стакан с резьбовой пробкой и сосуд Дьюара с жидким азотом, в который погружают капсулу для заполнения ее жидким азотом с последующим извлечением из сосуда Дьюара и намораживанием на ней льда и образованием воды изо льда при взаимодействии с окружающим воздухом.

РИСУНКИ

Рисунок 1