УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТАЛОЙ ВОДЫ

Полезная модель относится к бытовой технике и может быть использовано для очистки водопроводной питьевой воды или воды из природных источников.
Несмотря на многочисленные технические предложения по очистке питьевой воды и улучшение ее качества эта проблема остается актуальной.
Известен способ очистки воды (патент США 4799945 A, 24.01.1989), включающий отвод тепла от верхних ее слоев, намораживание льда на поверхности воды, удаление из сосуда незамерзшей воды с примесями, оттаивание льда и слив талой воды для ее потребления.
Для осуществления известного способа используют установку, состоящую из емкости для наполнения неочищенной водой, устройства теплопереноса и теплообменника, выполненного плоским по форме и расположенным над верхними слоями воды для отвода тепла через воздух с ее поверхности, вспомогательного устройства, выполненного по форме змеевика огибающего наружную боковую поверхность сосуда, обеспечивающих при их совместной работе образование в верхних слоях воды необходимого слоя льда. Однако данный способ достаточно сложен в реализации, включает в себя несколько продолжительных по времени стадий и требует относительно больших энергетических затрат.
Известен способ очистки воды и устройство для его реализации (патент РФ 2274607 C2, 17.02.2004), при котором очистку воды от примесей осуществляют в закрытом сосуде, отвод тепла реализуют с помощью теплообменника, размещенного в верхней части сосуда, обеспечивающего разность температур в пределах +1+(-1)°C, причем намораживание льда осуществляют таким образом, чтобы по массе его было не больше 50+70% от общей массы исходной воды. Слив воды с примесями и слив талой воды производится в разных по высоте сечениях, по разным каналам и в два этапа. Однако данный способ также сложен в реализации, так как включает в себя несколько продолжительных по времени стадий, и хотя он позволяет получать воду улучшенного качества, однако для своей реализации по сравнению с первым способом требует еще больших финансовых, а в последующем - и энергетических затрат.
Известен способ улучшения качества питьевой воды (заявка на изобретение РФ 94011389 A1, 01.04.1996), при котором улучшение качества питьевой воды осуществляется за счет управления режимом намораживания-таяния. Данный способ требует дробления полученного льда, что весьма неудобно для потребителей талой воды.
Известно устройство для очистки (обессоливания) воды (заявка на изобретение РФ 94023948 А1, 27.09.1996), выбранное в качестве прототипа устройства, при котором очистку воды от примесей осуществляют в сосуде, похожем на кастрюлю с крышкой, помещенной в морозильную камеру. Данное устройство выполнено в виде двух герметично соединенных полированных сосудов, имеющих воздушную или вакуумную прослойку для уменьшения теплоотдачи, а для ускорения замораживания воды в верхней части крышки установлен ряд тепловых трубок, выполненных из высокотепловодящих материалов. В данном устройстве происходит разделение воды на чистую и грязную фракции.
К недостаткам устройства можно отнести достаточно сложную конструкцию и ограниченные возможности по получению талой воды из-за конструктивных особенностей, что не позволяет на практике эффективно замораживать значительное количество исходной воды.
Задачей полезной модели является создание простого и дешевого устройства для получения вкусной и относительно дешевой талой питьевой воды, очищенной от вредных и ядовитых примесей. Кроме того, таяние льда для получения конечного продукта - талой воды, осуществляется без использования каких бы то ни было специальных нагревательных устройств.
Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве в виде сосуда для налива исходной воды, снабженного съемной крышкой, согласно настоящему техническому решению крышка имеет вытянутую часть с глухим дном, проникающую в центральную область сосуда.
Для увеличения механической прочности вытянутая часть крышки может быть выполнена сплошной.
Для того, чтобы ускорить выемку крышки со стаканом из сосуда, вытянутая часть крышки может выполнена полой для достижения возможности налива в стакан теплой воды.
Для обеспечения сохранности стенок стакана при расширении льда в сосуде он может быть выполнен с частично или полностью гофрированными стенками. Стакан крышки может иметь цилиндрическую или коническую формы
Для удобства изготовления и пользования устройством, стакан может быть выполнен вставным с возможностью его размещения в соответствующем отверстии в крышке.
Для уменьшения налипания льда на часть стакана, погруженную в воду, он может быть выполнен из материала, обладающего малой адгезией.
Для уменьшения напряжений, действующих на крышку и стакан, при замораживании воды и расширении льда крышка и стакан могут быть выполнены из упругого материала.
Описание полезной модели поясняется Фиг.1, где схематично изображено данное устройство для получения относительно дешевой, биологически активной, вкусной питьевой талой воды. Оно содержит сосуд 1, в который наливается исходная водопроводная вода 2 или вода из природного источника, и оригинальную крышку 3, имеющую вытянутую часть 4 в виде стакана. Крышка 3 и стакан 4 могут быть сборными, состоящими отдельно из крышки 3 и стакана 4.
Данное устройство работает следующим образом.
После наполнения сосуда 1 водой 2 (фиг.1) и помещения его среду с температурой эффективного замораживания воды она начнет охлаждаться, и по истечении определенного времени на стенках сосуда начнет кристаллизоваться лед 5 (фиг.2). По достижении слоя льда определенной толщины крышку 3 открывают и незамерзшую часть воды 6 вместе с находящимися в ней ядовитыми, канцерогенными, мутагенными веществами выливают из сосуда 1 и утилизируют.
Если крышка 3 свободно не открывается, в стакан 4 наливают немного теплой или даже холодной воды. Энергия этой воды сразу же растапливает тонкий слой льда, прилегающий к стенкам стакана. Затем эту воду выливают и открывают крышку 3. Намерзший же чистый лед 5, находящийся на стенках сосуда 1, размораживается, например, путем переноса этого сосуда в помещение с плюсовой температурой, в результате чего после оттаивания льда в сосуде 1 получается относительно дешевая, биологически активная, вкусная питьевая талая вода.
Очистку воды от примесей можно осуществлять в сосуде, помещая его в морозильник или помещение с температурой -(5+18)°C (это можно легко сделать в зимнее время в средних широтах Земли, где достаточно продолжительное время сохраняются минусовые температуры). В таком случае вода в сосуде начнет охлаждаться и по истечении определенного времени на его стенках начнет кристаллизоваться лед. После достижения заданной толщины льда в сосуде устройство убирается из морозильника или холодного помещения и оставшаяся вода вместе с находящимися в ней ядовитыми, канцерогенными, мутагенными веществами и газами выливается из сосуда. Намерзший же на стенках сосуда чистый лед размораживается путем, например, простого переноса сосуда в помещение с плюсовой (но не более +20°C) температурой, в результате чего после растаивания этого льда получается относительно дешевая, биологически активная, вкусная питьевая талая вода.
Пример.
Устройство, в данном случае оно было выполнено из стандартной емкости 5 литров, в которых продается питьевая вода в магазинах, с крышкой оригинальной формы, наполнялось водопроводной водой и ставилось в морозильную камеру с температурой замораживания воды - 18°C. По истечении шести часов на стенках сосуда образовался слой льда толщиной 1.3-1.5 см, и сосуд вынимался из морозильника. Затем в стакан крышки сосуда не более чем на 1 минуту наливалось небольшое количество теплой воды. После этого крышка открывалась, стакан, соответственно, вынимался из сосуда и незамерзшая часть воды вместе с находящимися в ней ядовитыми, канцерогенными и мутагенными веществами выливалась из сосуда и утилизировалась. Намерзший же чистый лед, находящийся на стенках сосуда 1, в течение 8 часов был разморожен путем переноса этого сосуда в помещение с плюсовой температурой, в результате чего получилось немногим больше литра очень дешевой, холодной, биологически активной, вкусной питьевой талой воды.
Предлагаемое устройство позволяет достаточно дешево и эффективно очистить исходную воду от находящихся в ней ядовитых, канцерогенных и мутагенных веществ, а также газов путем ее частичного замораживания на стенках сосуда, находящегося в условиях относительно низких, -(5+18)°C, температур, так как при кристаллизации части воды, находящейся в сосуде, происходит эффективное вытеснение оттуда примесей. Затем состав, состоящий из воды с разнообразными примесями и чистого льда разделяют, выливая воду с примесями из сосуда. Полученный же чистый лед, оставшийся в сосуде, растапливают при плюсовой температуре. В результате после оттаивания такого льда получается относительно дешевая, биологически активная, вкусная питьевая талая вода.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно и малозатратно очистить исходную воду от растворенных в ней ядовитых, канцерогенных, мутагенных веществ, а также газов, что в итоге позволяет получить относительно дешевую, биологически активную, вкусную питьевую талую воду.