Емкость для получения воды из атмосферного воздуха
Владельцы патента RU 2392392:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) (RU)
Изобретение относится к установкам для производства воды. Емкость для получения воды из воздуха содержит воздуховод с эжекторными щелями, холодильную машину и емкость, снабженную крышкой, которая размещена в холодильной машине, выполненной в виде ряда теплообменников, соединенных воздуховодами, и блоков термоэлементов. Холодные спаи термоэлементов контактируют с внешними двумя или более двух рядами теплообменников, а горячие спаи - с внутренним рядом теплообменников, теплоизолированными от емкости перегородкой со щелями, соединенными с воздуховодом и вентилятором. Поверхности одного или нескольких последовательно установленных по ходу потока воздуха внешних рядов теплообменников имеют гидрофильные и гидрофобные области в виде наноструктурированных зон. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных свойств и снижении энергетических затрат. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к установкам для производства воды из воздуха.
Известна емкость для получения воды из воздуха, содержащая воздуховод с эжекторными щелями, холодильную машину и емкость, снабженную крышкой, в которой размещена холодильная машина, выполненная в виде ряда теплообменников, соединенных воздуховодами, и блоков термоэлементов, при этом холодные спаи термоэлементов контактируют с теплообменником, выполненными с пластинами и нитевидными усами и расположенными над емкостью, а горячие спаи контактируют с теплообменником, выполненным с отверстиями - воздухопроводами, сообщенными с выходными отверстиями RU № 211773, МПК Е03В 3/28 1998 г.
Недостатком известной установки являются низкие эксплуатационные свойства.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое решение - повышение эксплуатационных свойств, снижение энергетических затрат.
Вышеупомянутый недостаток исключается тем, что емкость для получения воды из воздуха, содержащая воздуховод с эжекторными щелями, холодильную машину и емкость, снабженную крышкой, в которой размещена холодильная машина, выполненная в виде ряда теплообменников, соединенных воздуховодами, и блоков термоэлементов, при этом холодные спаи термоэлементов контактируют с внешними двумя или более двух рядами теплообменников, а горячие спаи - с внутренним рядом теплообменников, теплоизолированными от емкости перегородкой со щелями, соединенными с воздуховодом и вентилятором, а поверхности одного или нескольких последовательно установленных по ходу потока воздуха внешних рядов теплообменников имеют гидрофильные и гидрофобные области в виде наноструктурированных зон, и наноструктурированные зоны гидрофильных областей выполнены в виде капилляров, диаметры менисков которых менее 1 микрона.
На чертежах показана емкость для получения воды из воздуха.
На фиг.1 представлен общий вид,
на фиг.2 - крышка в разрезе,
на фиг.3 - элемент теплообменника.
Емкость для получения воды из воздуха содержит емкость 1 с верхним отсеком 2 и крышку 3, в которой имеются термоэлементы 4, холодные спаи которых контактируют с внешними рядами теплообменников 5 и теплообменников 6, а горячие спаи - с теплообменниками 7.
В корпусе крышки 3 имеются эжекторные регулируемые по сечению щели 8, в которые входит воздух из атмосферы, а в перегородке 9 имеются щели 10, через которые входит осушенный воздух из областей теплообменников 6 в область теплообменников 7; щели 10 соединены с воздуховодом 11 вентилятора 12. Поверхность холодных теплообменников 6 содержит наноструктурированные гидрофобные и гидрофильные области 13 и 14 соответственно. Принцип действия емкости для получения воды из воздуха следующий: атмосферный воздух входит в эжекторные щели 8 и, перемещаясь по теплообменникам 5 и 6, охлаждается до температуры, близкой к температуре точки росы, затем осушенный и холодный (Т=+2-+4°С) поступает через щели 10 в перегородке 9 в теплообменник 7 и через воздуховод 11 выходит в атмосферу. Вентилятор 12 (Р=5 Вт) перемещает воздух из корпуса крышки, в результате обеспечивается поток воздуха через всю систему: эжекторные щели, теплообменники 5, 6 и 7. При прохождении воздуха через холодные теплообменники 5 и 6 воздух охлаждается на поверхностях теплообменника 5 и гидрофобных областях 13 теплообменника 6, и в гидрофильных областях 14 образуется конденсат при относительной влажности охлажденного воздуха 90-95%, в результате капли конденсата попадают в верхний отсек 2, конденсат очищается, минерализуется и стекает в емкость 1. Суммарная потребляемая мощность термоэлементов 4 и вентилятора 12 составляет 120 Вт, производительность - 5 литров в сутки, вес без воды 1.5 кг. Гетероструктурированная поверхность холодных теплообменников 6 обеспечивает преимущественно капельную конденсацию при относительной влажности воздуха ниже 100%, а последовательно установленный по ходу потока воздуха ряд теплообменников 6 с гетероструктурированной поверхностью снижает материальные затраты на детали конструкции. Это обеспечивает небольшую стоимость продукции, низкие энергетические затраты на получение пресной воды.
1. Емкость для получения воды из воздуха, содержащая воздуховод с эжекторными щелями, холодильную машину и емкость, снабженную крышкой, которая размещена в холодильной машине, выполненной в виде ряда теплообменников, соединенных воздуховодами, и блоков термоэлементов, отличающаяся тем, что холодные спаи термоэлементов контактируют с внешними двумя или более двух рядами теплообменников, а горячие спаи с внутренним рядом теплообменников, теплоизолированными от емкости перегородкой со щелями, соединенными с воздуховодом и вентилятором, а поверхности одного или нескольких последовательно установленных по ходу потока воздуха внешних рядов теплообменников имеют гидрофильные и гидрофобные области в виде наноструктурированных зон.
2. Емкость для получения воды из воздуха по п.1, отличающаяся тем, что наноструктурированные зоны гидрофильных областей выполнены в виде капилляров, диаметры менисков которых менее 1 мкм.
