ES2276611B1 - Dispositivo para la generacion de agua por condensacion de la humedad ambiental. - Google Patents
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Abstract
Se describe un dispositivo para la generación de agua mediante la condensación de la humedad contenida en el aire ambiental que circunda a una caja hermética, aislada térmicamente, en cuyo interior se aloja un medio que mantiene la temperatura en valores bajos, y con la ayuda de un medio de serpentín dividido en una multiplicidad de tramos de los que algunos de ellos discurren por el interior de la caja hermética y otros la rodean exteriormente por todos los lados, formando circuito cerrado con un depósito que contiene un líquido calo-portador anticongelante. Existe una bomba impulsora intercalada en el circuito, un refrigerador que enfría el interior de la caja hermética cuando sube la temperatura interna, y una turbina encargada de impulsar aire hacia el interior de la caja. El conjunto está encerrado en una carcasa externa, y se ha previsto una bandeja de recogida del agua condensada.
Description
Dispositivo para la generación de agua por
condensación de la humedad ambiental.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la generación de agua por condensación de la
humedad ambiental, que aporta esenciales características de novedad
y notables ventajas con respecto a otros medios conocidos y
utilizados para los mismos fines en el estado actual de la
técnica.
Más en particular, la invención propone el
desarrollo de un circuito que, trabajando en circuito cerrado,
permite aprovechar la humedad existente en el entorno para la
condensación de la misma y su recogida como agua líquida en un
recipiente desde el que pueda ser aprovechada para distintos usos.
El dispositivo aprovecha la diferencia de temperatura derivada del
gradiente térmico existente entre un líquido que circula a una baja
temperatura por el interior de un circuito cerrado proporcionado
por un serpentín de recorrido predeterminado, impulsado por una
bomba, y el propio entorno medioambiental, para motivar la
condensación del vapor de agua presente en el aire, y precipitarla
hacia el lugar de recupera-
ción.
ción.
El campo de aplicación de la invención se
encuentra comprendido dentro del sector industrial dedicado al
diseño y fabricación de dispositivos que trabajan en circuito
cerrado, con aplicación particular a la condensación de la humedad
ambiental, diseño de fuentes con aprovechamiento del agua en
circuito cerrado, y otras instalaciones similares.
Es conocido por todos en general el hecho de que
en cualquier entorno medioambiental, existe permanentemente una
determinada cantidad de humedad en el aire que varía dependiendo de
factores tales como la ubicación geográfica de la zona, o la época
del año. La humedad ambiental, consiste simplemente en vapor de
agua generado a partir del agua básica presente en la superficie
terrestre, por lo que se trata de una fuente de agua potencialmente
aprovechable para cualquier uso en caso de que se pueda disponer de
medios que permitan su recuperación.
El solicitante no tiene conocimiento de la
existencia de otros dispositivos que hayan sido diseñados para
lograr condensar a humedad medioambiental con vistas a un
aprovechamiento directo e inmediato del agua obtenida, ya sea a
nivel doméstico o ya sea a nivel industrial.
Por ello, cuando se presentan etapas temporales
en las que la provisión de agua escasea por diversas causas, o en
zonas de sequía en las que habitualmente se dispone de cantidades
de agua muy reducidas, sería particularmente ventajoso poder
disponer de algún tipo de dispositivo que permitiera obtener agua
por condensación de la humedad ambiental, y paliar con ello las
necesidades primarias que tan difícil resulta a veces poder
satisfacer.
La presente invención se ha propuesto como
objetivo principal el hecho de desarrollar un dispositivo con el
que se pueda ayudar a proporcionar soluciones efectivas a la
escasez o provisión de agua, por condensación de la humedad
ambiental, allá donde sea necesario. Este objetivo ha sido
plenamente alcanzado mediante el dispositivo que va a ser objeto de
descripción en lo que sigue, y cuyas características principales
están recogidas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1
que sigue.
En esencia, el dispositivo de la invención
comprende medios para hacer circular, en circuito cerrado, un
líquido a baja temperatura, en particular un líquido del tipo
anticongelante, a lo largo de una trayectoria proporcionada por un
medio de serpentín que posee tramos albergados en el interior de
una caja interna herméticamente cerrada y aislada térmicamente del
ambiente exterior, de dimensiones predeterminadas, y otros tramos
de serpentín que están situados por el exterior de dicha caja, en
el espacio que la rodea, delimitado por la carcasa general del
dispositivo, siendo en este espacio donde se realiza el intercambio
térmico, con el resultado de la condensación de la humedad
ambiental, y hacia donde se insufla aire exterior a efectos de
renovación ambiental y provisión de nuevas cargas de humedad,
pudiendo estar este aire insuflado a temperatura ambiental, o bien
a una temperatura superior, algo más caliente, que la temperatura
ambiental. La temperatura en el interior de la caja cerrada
aisladamente, se mantiene en valores bajos (generalmente, valores
por debajo de cero grados), con la colaboración de una masa de
hielo de volumen considerable, encerrada en el interior de una
malla, y formada a partir de la propia humedad del aire impulsado
hacia el interior, lográndose con ello enfriar el líquido que
circula por los correspondientes tramos de serpentín posicionados
en el interior de la caja.
Estas y otras características y ventajas de la
invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de una forma de realización
preferida, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no
limitativo, tomada junto con los dibujos anexos, en los que:
La Figura 1 muestra una vista esquematizada de
un ejemplo de realización de un dispositivo de condensación de
agua diseñado y construido de acuerdo con las enseñanzas de la
presente invención.
Tal y como se ha indicado anteriormente, la
descripción detallada de la forma de realización preferida del
objeto preconizado por la invención, va a ser llevada a cabo
utilizando para ello la representación esquematizada que se puede
apreciar en la Figura única de los dibujos. Las distintas partes o
elementos que integran el dispositivo han sido reseñados con
referencias numéricas, y este sentido, se puede apreciar que el
dispositivo ha sido construido, en general, en interior de una
carcasa externa 1, de concepción cerrada pero provista de uno o más
pasos para permitir la circulación de aire con el ambiente externo.
La carcasa 1 dispone en su base inferior, de una formación 2 a modo
de recipiente para la recogida y recuperación del agua
condensada.
Las partes operativas del dispositivo, están
constituidas por una caja interior, cerrada, hermética, de
dimensiones predeterminadas, y aislada del entorno que la circunda,
cuyas paredes incorporan un relleno 3 de un material térmicamente
aislante apropiado, con vistas a mantener en su valor la baja
temperatura imperante en el interior de la caja, y evitar cualquier
intercambio térmico entre el espacio interior de la caja y el
ambiente que la rodea. Complementariamente con la mencionada caja
cerrada interior, se ha previsto la disposición de un serpentín,
formado por múltiples tramos unidos entre sí para constituir un
circuito único que deja circular por su interior un fluido
enfriado. El serpentín incluye tramos 6 posicionados según
distintas direcciones en el interior de la caja hermética interna, y
otros tramos 5 que están posicionados por fuera de la caja, en
relación con cada una de las paredes, rodeándola por todos los
lados, es decir, tramos 5 posicionados a ambos lados, en la parte
superior, en la parte inferior, por la parte delantera y por la
parte trasera de la caja; en cualquier caso, el serpentín se
inicia en un depósito 10 que contiene un líquido calo- portador
anticongelante, y retorna hasta una entrada 11 del mismo depósito,
constituyendo así un circuito cerrado, en el que se ha intercalado
una bomba impulsora 9, encargada de hacer circular el fluido a lo
largo de todo el recorrido. De igual modo, la invención ha previsto
que el serpentín disponga de varios elementos de medición de
temperatura, tales como termómetros 12, ubicados en diversas
posiciones que permiten conocer la temperatura del líquido
circulante en distintos puntos de dicho serpentín.
Tal y como se ha indicado en lo que antecede, la
temperatura del interior de la caja hermética se mantiene en torno
a un valor bajo predeterminado, colaborando al mantenimiento de ese
valor de temperatura la inclusión de un elemento refrigerante 4,
constituido preferentemente por un bloque de hielo de masa
predeterminada, formada en el interior de una malla metálica que lo
mantiene sujeto. El mencionado bloque refrigerante ha sido obtenido
a partir de la propia humedad del aire del interior de la caja
aislada, a cuyo efecto se ha previsto la inclusión en el
dispositivo de una turbina 8 impulsora de aire hacia el interior, a
temperatura ambiental o algo más caliente, con vistas a renovar el
ambiente y mantener siempre la capacidad de suministro de una
cantidad de aire de la que pueda extraerse humedad suficiente para
conservar la masa de hielo. Se comprenderá que, debido a que las
pérdidas internas son muy reducidas, la actuación de la turbina 8
será ocasional, poco frecuente, lo que constituye una
característica esencial de la invención, derivada del hecho de que
la acumulación de energía en el interior permite que el gasto de
energía externa sea realmente mínimo.
Adicionalmente, la caja hermética interna tiene
asociado un dispositivo refrigerador externo impulsado por un motor
7, de manera que si se detecta una subida indeseada del valor de la
temperatura interna, se activa automáticamente el mencionado
elemento refrigerador, asegurando con ello el mantenimiento de las
condiciones internas idóneas para el funcionamiento del conjunto.
De nuevo, se comprenderá que la actuación del medio refrigerador
será asimismo ocasional y poco frecuente, dado que las pérdidas de
temperatura ocasionadas por el intercambio térmico entre el
ambiente del interior de la caja y los tramos de serpentín internos
6, son muy reducidas.
Una vez descritos los distintos elementos que
integran el dispositivo de la invención, se comprenderá que el
conjunto corresponde a una concepción simplificada, con una forma
de funcionamiento intuitiva y fácil de comprender para los expertos
en la materia.
Así, con el elemento refrigerante 4 ya obtenido
y formado en el interior de la caja hermética aislada, la bomba 9
impulsa el líquido anticongelante obtenido a partir del depósito
10, y haciéndolo circular a través de los diversos tramos 5, 6,
externos o internos, respectivamente, de serpentín. El líquido, a
su paso por los tramos interiores 6 de serpentín, se enfría y
accede a los tramos 5 externos donde entra en contacto con el aire
del ambiente que rodea a la caja hermética, produciéndose el efecto
de condensación de la humedad ambiental, y la precipitación del
agua obtenida hacia el depósito 2 o recipiente de recogida y
recuperación. El control ejercido sobre el comportamiento de la
instalación, determina que los medios 7 de generación de frío y 8
de impulsión de aire hacia el interior de la caja hermética
interna, entren en funcionamiento para mantener las condiciones
operativas dentro de los márgenes establecidos. Los termómetros 12
controlan la temperatura del líquido circulante por el interior del
serpentín, y proporcionan información complementaria muy útil para
el mantenimiento y conservación de tales condiciones
operativas.
Como se comprenderá, las aplicaciones a las que
se puede destinar el dispositivo propuesto por la invención,
pueden ser múltiples y muy variadas. No obstante, aparte de la mera
obtención de agua ambiental en caso de necesidad o como complemento
a la obtenida desde otras fuentes de suministro, existe una
aplicación típica especialmente beneficiada respecto a la que se
desea hacer mención expresa, y que consiste en la construcción de
fuentes en las que el agua circula en circuito cerrado, sin
pérdidas y sin necesidad de alimentación de agua desde ningún
suministro exterior. Como característica adicional, la invención
podría aplicarse a fuentes decorativas, construidas a base de
materiales transparentes, en las que el agua podría además ser
tenida con el algún colorante, a efectos de incrementar el
atractivo y la capacidad de impacto del conjunto sobre cualquier
observador externo.
De igual modo, se comprenderá que el control del
conjunto podrá llevarse a cabo de forma manual,
semi-automática, o con la utilización de medios que
permitan una gestión informática apropiada.
No se considera necesario hacer más extenso el
contenido de la presente descripción para que un experto en la
materia pueda comprender su alcance y llevar a cabo la ejecución
práctica de la misma.
No obstante lo anterior, y dado que la invención
ha sido descrita exclusivamente a título de ejemplo y en base a un
ejemplo de realización preferida, se comprenderá que dentro de su
esencialidad podrán introducirse múltiples variaciones de detalle,
asimismo protegidas, que podrán afectar, en especial, a la forma,
al tamaño y/o a los materiales de fabricación del conjunto o de sus
partes, sin que ello suponga alteración alguna de la esencialidad
de la invención.
Claims (1)
1. Dispositivo para la generación de agua por
condensación de la humedad ambiental, en particular la humedad
contenida en el aire del interior de un espacio delimitado por la
carcasa externa (1) del dispositivo, para su recogida y
recuperación mediante un recipiente (2) situado en la base inferior
de dicha carcasa, caracterizado porque comprende,
además:
una caja interior dimensionada adecuadamente,
herméticamente cerrada y aislada mediante la provisión en todas sus
paredes y bases de un relleno (3) de material térmicamente
aislante;
un elemento de refrigeración (4) situado en el
interior de dicha caja hermética interior, y consistente
básicamente en una masa de hielo encerrada en el interior de una
malla metálica, y destinada a conservar la temperatura del
interior de la caja por debajo de unos límites de temperatura
predeterminados;
un serpentín único que discurre tanto por el
exterior como por el interior de la mencionada caja hermética
interior, por cuyo interior circula un fluido anticongelante,
estando dicho serpentín constituido por tramos internos (6) en los
que se produce un intercambio térmico para enfriar el líquido que
circula por su interior, y tramos externos (5) mediante los que se
produce el intercambio térmico con el aire del exterior de la caja
hermética, para provocar la condensación de la humedad de este aire
exterior;
un depósito (10) de anticongelante en el que se
inicia el recorrido del serpentín, con la intercalación de una
bomba (9) encargada de impulsar la circulación de líquido a través
de éste, y estando el depósito (10) dotado de una entrada (11) de
retorno en circuito cerrado del último tramo del serpentín;
varios dispositivos termométricos (12)
intercalados en varias posiciones de los tramos externos (5) del
serpentín, mediante los que se proporciona información sobre la
temperatura del líquido que circula por este último, y
elementos asociados exteriores a la caja
hermética, tal como un dispositivo generador de frío impulsado por
un motor (7), mediante el que se garantiza el mantenimiento de una
temperatura baja predeterminada en el interior de la caja hermética
interior, y una turbina (8) de introducción de aire hacia el
interior de dicha caja, mediante la que se asegura el suministro de
una cantidad de aire, ya sea a temperatura ambiente o ya sea algo
más caliente, que permita la condensación de su humedad para
conservar la masa refrigerante (4), siendo ambos elementos de
refrigerador (7) y turbina (8) de actuación ocasional, en función
de las características ambientales detectadas en el interior de la
mencionada caja hermética interior.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20070616 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2276611B1 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180809 |