EA200702621A1 20081230 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2008\TIT_PDF/200702621 Титульный лист описания [PDF] EAPO2008/PDF/200702621 Полный текст описания EA200702621 20070614 Регистрационный номер и дата заявки RU2007/000320 Номер международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [eaa] EAA20806 Номер бюллетеня [RU] АППАРАТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА Название документа B01D 5/00, E03B 3/28, F24F 3/14 Индексы МПК [RU] Романовский Владимирр Федорович Сведения об авторах [RU] РОМАНОВСКИЙ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ, [RU] БОЯРОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea200702621a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

Аппарат для извлечения воды из воздуха, содержащий холодильную машину с теплоотводящим теплообменником, сообщенным со сборником водяного конденсата, генератор потока воздуха, соединенный с воздушным каналом, состоящим из прямого, поворотного и обратного участков, теплообменники с вертикальными теплообменными пластинами, установленные в воздушном канале один за другим по движению потока воздуха, в прямом участке воздушного канала последовательно установлены N охлаждающих теплообменников и теплоотводящий теплообменник , в обратном участке воздушного канала установлены N нагревающих теплообменников, а каждому одному охлаждающему теплообменнику в прямом участке воздушного канала противостоит один нагревающий теплообменник в обратном участке воздушного канала, прямой и обратный участки воздушного канала имеют общую внешнюю оболочку и перегородку, установленную в промежутках между теплообменниками, отделяющую прямой участок от обратного, каждый один охлаждающий теплообменник и каждый противостоящий ему один нагревающий теплообменник выполнены в виде единого теплообменника, в каждый единый теплообменник встроена автономная система принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, сборник водяного конденсата сообщен с едиными теплообменниками со стороны прямого участка воздушного канала.

 


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:
для извлечения воды из воздуха, содержащий холодильную машину с теплоотводящим теплообменником, сообщенным со сборником водяного конденсата, генератор потока воздуха, соединенный с воздушным каналом, состоящим из прямого, поворотного и обратного участков, теплообменники с вертикальными теплообменными пластинами, установленные в воздушном канале один за другим по движению потока воздуха, в прямом участке воздушного канала последовательно установлены N охлаждающих теплообменников и теплоотводящий теплообменник , в обратном участке воздушного канала установлены N нагревающих теплообменников, а каждому одному охлаждающему теплообменнику в прямом участке воздушного канала противостоит один нагревающий теплообменник в обратном участке воздушного канала, прямой и обратный участки воздушного канала имеют общую внешнюю оболочку и перегородку, установленную в промежутках между теплообменниками, отделяющую прямой участок от обратного, каждый один охлаждающий теплообменник и каждый противостоящий ему один нагревающий теплообменник выполнены в виде единого теплообменника, в каждый единый теплообменник встроена автономная система принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, сборник водяного конденсата сообщен с едиными теплообменниками со стороны прямого участка воздушного канала.

 


АППАРАТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА Область техники
Изобретение относится к области газо-термодинамики, более
5 точно - к получению воды из атмосферного воздуха, а именно - к устройству для конденсации паров воды, содержащихся в воздухе, и может быть использовано в качестве источника воды в вододефицитных регионах мира или в качестве альтернативного источника воды в других регионах, а также может найти применение в
ю сельском хозяйстве и быту в качестве источника пресной воды. Предшествующий уровень техники
Известен аппарат для извлечения воды из воздуха (RU № 2081256, ЕОЗВЗ/28, опубл. 10.06.1997), содержащий холодильную машину с теплоотводящим теплообменником, генератор потока
15 воздуха и соединенный с ним прямоточный воздушный канал для транспортирования потока воздуха, состоящий из входной части воздушного канала, срединной части воздушного канала и выходной части воздушного канала, N охлаждающих теплообменников, размещенных во входной части воздушного канала, теплоотводящий
20 теплообменник холодильной машины, размещенный в срединной части воздушного канала, N нагревающих теплообменников, размещенных в выходной части воздушного канала, сборник водяного конденсата, сообщенный с входной и срединной частями воздушного канала, при этом первый охлаждающий теплообменник
25 связан по тепловому потоку с N-м нагревающим теплообменником, второй охлаждающий теплообменник - с (N-1)-M нагревающим теплообменником и далее последовательно N-й охлаждающий теплообменник связан по тепловому потоку с первым нагревающим теплообменником, связь по тепловому потоку внутри каждой пары,
зо состоящей из охлаждающего и нагревающего теплообменников,
осуществлена посредством прямого и обратного трубопроводов, в одном из которых установлен насос для циркуляции жидкого теплоносителя между этими теплообменниками.
Недостатками известного аппарата являются разные условия 5 теплообмена для разных пар теплообменников, Пониженная производительность аппарата и повышенные затраты энергии на получение воды. Конструктивно аппарат имеет удлиненную форму, что не всегда удобно для его размещения в конкретных условиях его эксплуатации.
ю Известен аппарат для извлечения воды из воздуха (FR №
2672970, F24F3/14, F25B7/00, 25В30/02, опубл.21.08.1992), содержащий, холодильную машину с теплоотводящим теплообменником, сборник водяного конденсата, воздушный канал, генератор потока воздуха, соединенный с воздушным каналом,
15 состоящим из прямого, поворотного и обратного участков, теплообменники с вертикальными теплообменными пластинами, установленные в воздушном канале один за другим по ходу движения потока воздуха, в прямом участке воздушного канала последовательно установлены N охлаждающих теплообменников, и
20 теплоотводящий теплообменник холодильной машины, в обратном участке воздушного канала установлены N нагревающих теплообменников, при этом охлаждающие теплообменники выполнены в виде статических испарителей заполняющего их хладагента, и нагревающие теплообменники выполнены в виде
25 статических конденсаторов паров этого хладагента, каждому одному охлаждающему теплообменнику противостоит один нагревающий теплообменник, противостоящие теплообменники связаны между собой трубами для естественной конвекции в поле сил тяжести хладагента, прямой и обратный участки воздушного канала имеют
зо общую для них внешнюю оболочку и сплошную перегородку,
расположенную в горизонтальной плоскости и отделяющую прямой участок воздушного канала от обратного, сборник водяного конденсата сообщен с теплоотводящим теплообменником холодильной машины.
5 К недостаткам известного аппарата можно отнести следующее:
Конструктивное ограничение вариантов взаимного расположения в поле сил тяжести прямого и обратного участков воздушного канала; зависимость работоспособности аппарата от точности установки его в пространстве; функциональные ограничения
ю в передаче тепла из охлаждающих поток воздуха теплообменников к нагревающим его теплообменникам, снижение производительности аппарата и увеличение затрат энергии на извлечение воды из воздуха; потеря водяного конденсата, который может образовываться во всем прямом участке воздушного канала при высокой влажности
15 воздуха; невозможность корректировки площадей поперечных сечений входного и выходного отрезков воздушного канала для оптимизации работы аппарата в различных климатических условиях. Раскрытие изобретения Настоящее изобретение направлено на решение следующих
20 технических задач:
Повышение производительности аппарата и уменьшение затрат энергии на извлечение воды из воздуха , уменьшение зависимости работоспособности аппарата от точности его установки в пространстве при эксплуатации;создание возможности оперативной 25 корректировки площадей поперечных сечений прямого и обратного участков воздушного канала для оптимизации работы аппарата в различных климатических условиях.
Достигаемый при этом технический результат заключается в следующем:
Повышается производительность аппарата, уменьшаются удельные затраты энергии на извлечение воды из воздуха, снижаются требования к точности установки аппарата в месте эксплуатации; появляется возможность для оптимизации работы
5 аппарата в различных климатических условиях.
Указанный технический результаты достигается тем, что в апарат для извлечения воды из воздуха, содержащий, холодильную машину с теплоотводящим теплообменником, сообщенным со сборником водяного конденсата, генератор потока воздуха,
ю соединенный с воздушным каналом, состоящим из прямого, поворотного и обратного участков, теплообменники с вертикальными теплообменными пластинами, установленные в воздушном канале один за другим по ходу движения потока воздуха, в прямом участке воздушного канала последовательно установлены N охлаждающих
15 теплообменников и теплоотводящий теплообменник холодильной машины, в обратном участке воздушного канала установлены N нагревающих теплообменников.при этом каждому одному охлаждающему теплообменнику в прямом участке воздушного канала противостоит один нагревающий теплообменник в обратном участке
20 воздушного канала, прямой и обратный участки воздушного канала имеют общую для них внешнюю оболочку и перегородку, отделяющую прямой участок от обратного, при этом каждый один охлаждающий теплообменник и каждый, противостоящий ему один нагревающий теплообменник выполнены в виде единого
25 теплообменника, в каждый единый теплообменник встроена автономная система принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, сборник водяного конденсата сообщен также с едиными теплообменниками со стороны прямого участка воздушного канала, перегородка выполнена из разграничительных элементов,
зо установленных в промежутках между теплообменниками в одной
общей для всех разграничительных элементов вертикальной плоскости.
При этом теплоотводящий теплообменник холодильной машины размещен и в прямом и в обратном участках воздушного канала.
5 Также разграничительные элементы установлены с возможностью их совместного перемещения в направлении, перпендикулярном плоскости их установки.
При этом все теплообменники выполнены в виде теплообменных секций, снабженных своей внешней оболочкой, внешняя оболочка ю прямого и обратного воздушных каналов может быть выполнена в виде совокупности внешних оболочек теплообменных секций.
Указанные признаки являются существенными с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
15 Настоящее изобретение иллюстрируется конкретным примером, который наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
Описание фигур чертежей
20 На фиг.1 - вариант конструкции аппарата (вид сверху).
На фиг.2 - вариант конструкции аппарата, поясняющий взаимное расположение сборника водяного конденсата, входного участка воздушного канала и теплоотводящего теплообменника холодильной машины.
25 Лучшие примеры исполнения изобретения
Аппарат для извлечения воды из воздуха содержит воздушный канал для транспортирования потока 1 воздуха, включающий прямой участок 2 и обратный участок 3, в которых установлены:
пластинчатые теплообменники с вертикальными теплообменными пластинами, выполненные в виде N единых теплообменников 4. Каждый из N единых теплообменников 4 расположен и в прямом участке 2 и в обратном участке 3 воздушного канала. В варианте
5 аппапрата, представленом на фиг.1 и 2, пластинчатый теплоотводящий теплообменник 5 холодильной машины 6, также установлен и в прямом участке 2 и в обратном участке 3 воздушного канала. Участки 2 и 3 воздушного канала в средней его части соединены поворотным участком 7 воздушного канала.
ю Перегородка, отделяющая прямой участок 2 воздушного канала от обратного участка 3, состоит из разграничительных элементов 8, установленных в общей для них плоскости 9 в промежутках между всеми теплообменниками. В представленном варианте аппарата единые теплообменники 4 и теплоотводящий теплообменник 5
15 выполнены в виде теплообменных секций, снабженных внешними оболочками 10 и 11, соответственно. При этом, внешние оболочки 10 и 11 теплообменных секций образуют внешнюю оболочку, общую для прямого участка 2 и обратного участка 3 воздушного канала. С воздушным каналом для транспортирования потока 1 воздуха
20 соединен генератор 12 потока воздуха. Разграничительные элементы 8 установлены с возможностью их совместного перемещения в направлениях, отмеченных стрелками 13. В каждый единый теплообменник 4 встроена автономная система циркуляции жидкого теплоносителя, состоящая из системы трубопроводов 14,
25 коллекторов 15 и циркуляционных насосов 16. Теплоотводящий теплообменник 5 связан с холодильной машиной 6 трубопроводами
17 для отвода в холодильную машину 6 тепловой энергии, поглощаемой этим теплообменником 5 из потока 1 воздуха. Сборник
18 водяного конденсата сообщен с теплоотводящим зо теплообменником 5 холодильной машины 6 и дополнительно с
едиными теплообменниками 4 со стороны прямого участка 2 воздушного канала.
Предлагаемый аппарат для извлечения воды из воздуха работает следующим образом.
5 Если температура точки росы атмосферного воздуха заведомо
превышает +25°С, то перед включением аппарата разграничительные элементы 8 перемещают в сторону уменьшения сечения прямого участка 2 воздушного канала и одновременного увеличения сечения обратного участка 3 воздушного канала. Включают генератор 12
ю потока воздуха, циркуляционные насосы 16 и холодильную машину 6. Теплоотводящий теплообменник 5 начинает охлаждать проходящий через него поток 1 воздуха, который затем поступает в обратный участок 3 воздушного канала. Далее воздух, прошедший через теплоотводящий теплообменник 5, поочередно охлаждает,
15 проходя по обратному участку 3 воздушного канала, единые теплообменники 4. Одновременно с этим циркуляционные насосы 16 прокачивают через коллектры 15 и трубопроводы 14 жидкий теплоноситель, например, воду, которая, циркулируя внутри единых теплообменников 4, выравнивает температуру внутри каждого из этих
20 теплообменников. При этом температура каждого единого теплообменика 4 понижается и, происходит предохлаждение потока 1 воздуха в прямом участке 2 воздушного канала. На вход теплоотводящего теплообменника 5 начинает поступать предохлажденный воздух, температура воздуха за теплоотводящим
25 теплообменником 5 еще более понижается, понижая описанным выше образом температуру предохлажденного воздуха на входе теплоотводящего теплообменника 5. В конечном счете, температура потока 1 воздуха в момент его прохождения через теплоотводящий теплообменник понижается до значения точки росы, и на его
зо теплообменных пластинах начинается процесс конденсации паров
воды, содержащихся в потоке 1 воздуха. Так как теплообменные пластины установлены вертикально, сконденсированная вода свободно стекает вниз по их поверхности в сборник 18 водяного конденсата. Капли воды первоначально образуются только на
5 поверхностях теплообменных пластин теплоотводящего теплообменника 5. Однако, при высокой влажности воздуха и достаточной мощности холодильной машины начинается процесс конденсации паров воды также и на поверхностях теплообменных пластин единых теплообменников 4 внутри прямого участка 2
ю воздушного канала. Как только тепловая мощность, отбираемая от потока 1 воздуха, достигает значения, равного холодопроизводительности холодильной машины 6, переходной процесс установления теплового режима аппарата заканчивается, устанавливаются рабочие температуры всех теплообменников и
15 рабочий режим аппарата.
По сравнению с рассмотренными аналогом и прототипом предлагаемый аппарат для извлечения воды из воздуха обладает более высокой производительностью и пониженными удельными затратами энергии на получение воды, более приспособлен к работе 20 в широком диапазоне температуры и влажности воздуха. Поэтому он может найти широкое применение в качестве источника пресной воды.
Формула изобретения
1.Аппарат для извлечения воды из воздуха, содержащий,
5 холодильную машину с теплоотводящим теплообменником, сообщенным со сборником водяного конденсата, генератор потока воздуха, соединенный с воздушным каналом, состоящим из прямого, поворотного и обратного участков, теплообменники с вертикальными теплообменными пластинами, установленные в воздушном канале
ю один за другим по ходу движения потока воздуха, в прямом участке воздушного канала последовательно установлены N охлаждающих теплообменников и теплоотводящий теплообменник холодильной машины, в обратном участке воздушного канала установлены N нагревающих теплообменников.при этом каждому одному
15 охлаждающему теплообменнику в прямом участке воздушного канала противостоит один нагревающий теплообменник в обратном участке воздушного канала, прямой и обратный участки воздушного канала имеют общую для них внешнюю оболочку и перегородку, отделяющую прямой участок от обратного, отличающийся тем, что
го каждый один охлаждающий теплообменник и каждый, противостоящий ему один нагревающий теплообменник выполнены в виде единого теплообменника, в каждый единый теплообменник встроена автономная система принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, сборник водяного конденсата сообщен также с
25 едиными теплообменниками со стороны прямого участка воздушного канала, перегородка выполнена из разграничительных элементов, установленных в промежутках между теплообменниками в одной общей для всех разграничительных элементов вертикальной плоскости.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что теплоотводящий теплообменник холодильной машины размещен и в прямом и в обратном участках воздушного канала.
3. Аппарат по п.п. 1 и 2, отличающийся тем, что разграничительные 5 элементы установлены с возможностью их совместного перемещения
в направлении, перпендикулярном плоскости их установки.
4. Аппарат по п.п. 1 и 2, отличающийся тем, что все теплообменники выполнены в виде теплообменных секций, снабженных своей внешней оболочкой, общая внешняя оболочка прямого и обратного
ю воздушных каналов может быть выполнена в виде совокупности внешних оболочек теплообменных секций.
фиг. d
фаг.2
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ЕАПВ/ОП-2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки:
200702621
Дата подачи: 14 июня 2007 (14.06.2007) | Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения: Аппарат для извлечения воды из воздуха
Заявитель: РОМАНОВСКИЙ Владимир Федорович и др.
СЭ Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) Г^| Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)_
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
Согласно международной патентной классификации (МПК)
BOW 5/00 (2006.01) ЕОЗВЗ/28 (2006.01) F24F 3/14 (2006.01)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) B01D 5/00, Е03В 3/00, 3/28, F24F 3/00, 3/12, 3/14, 3/153
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
А А А А А
FR 2672970 A (BERNIER JACQUES) 2 ] .08.1992
JP 4250231 A (DAIKA SANGIYOU YUUGEN) 07.09.1992
RU 2081256 С1 (РОМАНОВСКИЙ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ и др.) 10.06.1997
RU 2211293 С2 (РОМАНОВСКИЙ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ и др.) 27.08.2003
FR 2506625 A (DORNIER SYSTEM GMBH) 03.12.1982 1-4 1-4 1-4 1-4 1-4
^"Доследующие документы указаны в продолжении графы В данные 0 патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов: "А" документ, определяющий общий уровень техники
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
"О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета D" документ, приведенный в евразийской заявке
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом "L" документ, приведенный в других целях_
Дата действительного завершения патентного поиска:
28 апреля 2008 (28.04.2008)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., 30-1. Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА_
Т. Владимирова
Телефон № (499) 240-25-91