ES2352401B1 - IMPROVEMENTS IN THE OBJECT OF PATENT N P200802513 BY: DEALINIZING DEVICE FOR SELECTIVE MEMBRANES AND MAGNETIC FIELDS THAT DOES NOT USE ELECTRODES - Google Patents
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Abstract
El presente certificado de Adición se refiere a unos perfeccionamientos en el objeto de la Patente nº P-200802513, relativa a un dispositivo desalinizador por membranas selectivas y campos magnéticos el cual no necesita electrodos para llevar a cabo su función. Las mejoras introducidas con respecto a dicha patente consisten en la posibilidad de realizar el dispositivo con una configuración prismática, empleando para ello prismas cuya base puede ser cualquier figura geométrica regular; el fijar la distancia adecuada entre membranas para un rendimiento óptimo; y, finalmente, la posibilidad de generar el campo magnético necesario mediante espiras de material superconductor arrolladas en torno a los elementos del dispositivo.This Certificate of Addition refers to improvements in the object of Patent No. P-200802513, relating to a desalination device for selective membranes and magnetic fields which do not require electrodes to carry out their function. The improvements introduced with respect to said patent consist in the possibility of making the device with a prismatic configuration, using prisms whose base can be any regular geometric figure; setting the proper distance between membranes for optimal performance; and, finally, the possibility of generating the necessary magnetic field by means of turns of superconducting material wrapped around the elements of the device.
Description
siendo un factor de gran importancia el potencial de being the factor of great importance the potential of
Perfeccionamientos en el objeto de la patente nº P 200802513 por: “Dispositivo desalinizador por membranas selectivas y campos magnéticos que no utiliza electrodos”. ObjetoRefinements in the object of patent No. P 200802513 for: "Desalination device for selective membranes and magnetic fields that does not use electrodes". Object
El presente certificado de Adición se refiere a unos perfeccionamientos en el objeto de la Patente nº P200802513, relativa a un dispositivo desalinizador por membranas selectivas y campos magnéticos el cual no necesita electrodos para llevar a cabo su función. This Certificate of Addition refers to improvements in the object of Patent No. P200802513, relating to a desalination device for selective membranes and magnetic fields which do not need electrodes to carry out their function.
Como queda expresado en la descripción de la patente principal, se trata de un dispositivo cuya finalidad es conseguir la desalinización de aguas salobres, realizándose dicha función mediante la acción combinada de campos magnéticos generados en el interior del dispositivo y de membranas selectivas a iones, obteniendo así un caudal de agua con baja concentración de iones salinos. As expressed in the description of the main patent, it is a device whose purpose is to achieve the desalination of brackish water, performing this function by the combined action of magnetic fields generated inside the device and ion-selective membranes, obtaining thus a water flow with low concentration of saline ions.
En este certificado de adición, las mejoras propuestas para el dispositivo tienen como objeto mejorar los rendimientos de producción de agua así como los rendimientos energéticos y la operatividad del dispositivo, así como para lo cual se centran en los siguientes aspectos concretos: In this certificate of addition, the proposed improvements for the device are aimed at improving water production yields as well as the energy efficiency and operability of the device, as well as for which they focus on the following specific aspects:
- --
- Por una parte en la inclusión de la posibilidad de realizar los componentes que forman el dispositivo en geometrías prismáticas, en lugar de cilíndricas como se mencionaba en la patente principal. On the one hand in the inclusion of the possibility of making the components that form the device in prismatic geometries, instead of cylindrical as mentioned in the main patent.
- --
- Por otra, en la determinación de la separación necesaria entre membranas dentro de la cámara para obtener el máximo rendimiento posible del dispositivo. On the other, in determining the necessary separation between membranes inside the chamber to obtain the maximum possible performance of the device.
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- Finalmente, se incluye la posibilidad de lograr el campo magnético necesario para general el movimiento de iones mediante la disposición de espiras de material superconductor por las que circulará una corriente eléctrica. Finally, it includes the possibility of achieving the magnetic field necessary to general the movement of ions through the arrangement of turns of superconducting material through which an electric current will circulate.
Todas estas opciones quedarán detalladas más adelante. Campo de la invenciónAll these options will be detailed later. Field of the Invention
Este es un dispositivo que resuelve de manera satisfactoria la separación física de los iones disueltos en una disolución acuosa, de las moléculas de agua de dicha disolución. Está pensado, básicamente, para la desalinización de agua de mar. Antecedentes de la invención This is a device that satisfactorily solves the physical separation of the ions dissolved in an aqueous solution from the water molecules of said solution. It is basically intended for desalination of seawater. Background of the invention
Tal como se indica en la patente principal, el dispositivo basa su funcionamiento en la ausencia de cámaras extremas, dado que la configuración inicialmente cilíndrica prevista del dispositivo, permitía que los canales formados en la cámara de membranas formaran un circuito cerrado. De este modo se lograba que todos los canales se mantuvieran eléctricamente neutros, evitando así la generación de potenciales que perjudicaban el proceso de desalinización. As indicated in the main patent, the device bases its operation on the absence of extreme chambers, given that the initially planned cylindrical configuration of the device allowed the channels formed in the membrane chamber to form a closed circuit. In this way it was achieved that all the channels were kept electrically neutral, thus avoiding the generation of potentials that impaired the desalination process.
De esta configuración se infería un modelo de realización cilíndrico, con todos los cuerpos montados en torno a un eje común. El hecho de sustituir la geometría cilíndrica original por otra prismática abre nuevas posibilidades de funcionamiento del dispositivo, facilitando asimismo la fabricación de estos elementos. From this con fi guration a cylindrical embodiment model was inferred, with all bodies mounted around a common axis. The fact of replacing the original cylindrical geometry with another prismatic one opens up new possibilities of operation of the device, also facilitating the manufacture of these elements.
Por otra parte, la separación entre membranas resulta un parámetro de gran importancia a la hora de Donnan. Dentro de un mismo canal la concentración de iones no será uniforme, dado que debido a la atracción que ejercen los iones libres existentes dentro de las membranas selectivas, en las zonas próximas a éstas se produce una mayor concentración. On the other hand, the separation between membranes is a parameter of great importance at the time of Donnan. Within the same channel the concentration of ions will not be uniform, given that due to the attraction exerted by the free ions existing within the selective membranes, a greater concentration occurs in the areas close to them.
La mayor concentración iónica en las proximidades a estas membranas generará por tanto un pequeño potencial eléctrico, potencial de Donnan, que dificultará el movimiento de los iones provocado por el campo magnético. Ante la imposibilidad de eliminar esta circunstancia, se hace determinante el fijar una distancia adecuada entre membranas de cada tipo con el fin de minimizar los efectos perjudiciales citados. The greater ionic concentration in the vicinity of these membranes will therefore generate a small electrical potential, potential of Donnan, which will make the movement of ions caused by the magnetic field difficult. Given the impossibility of eliminating this circumstance, it is decisive to establish an adequate distance between membranes of each type in order to minimize the aforementioned harmful effects.
La obtención de un campo magnético de intensidad suficiente para lograr una correcta desalinización del agua a tratar resulta dificultosa mediante el empleo de imanes permanentes, dada la complejidad existente en la tarea de magnetizar un cilindro hueco disponiendo un polo en la cara externa y otro en la cara interna. Mediante la introducción de espiras arrolladas en la cara exterior tanto del cilindro exterior como del cilindro interior es posible la obtención de un dipolo magnético en cuyo campo magnético el sentido de las líneas de campo será radial entre ambos cilíndricos Además, esta disposición permite regular la intensidad de dicho campo mediante la actuación sobre la corriente de las espiras, generando así evidentes ventajas tanto en coste de fabricación como en operatividad del dispositivo. Explicación de la invenciónObtaining a magnetic field of sufficient intensity to achieve a correct desalination of the water to be treated is difficult through the use of permanent magnets, given the complexity in the task of magnetizing a hollow cylinder by providing a pole on the outer face and another on the inner face By introducing windings wound on the outer face of both the outer cylinder and the inner cylinder it is possible to obtain a magnetic dipole in whose magnetic field the direction of the field lines will be radial between both cylindrical. In addition, this arrangement allows to regulate the intensity of said field by acting on the current of the turns, thus generating obvious advantages both in manufacturing cost and in operability of the device. Explanation of the invention.
El dispositivo desalinizador mediante campos magnéticos y membranas selectivas a iones que no utiliza electrodos, según el presente certificado, resuelve aún mejor la problemática descrita, gracias a los perfeccionamientos que preconiza, los cuales están basados en la modificación de la configuración geométrica del mismo dispositivo, de modo que se mejoran los rendimientos de producción de agua y energéticos y se simplifica la fabricación de los elementos. The desalination device by means of magnetic fields and ion-selective membranes that do not use electrodes, according to the present certificate, solves the described problem even better, thanks to the improvements that it recommends, which are based on the modification of the geometric configuration of the same device, so that water and energy production yields are improved and the manufacturing of the elements is simplified.
Para ello y de forma concreta, dichas mejoras consisten en: For this and in concrete terms, these improvements consist of:
Incluir la posibilidad de realizar los componentes del dispositivo en una geometría prismática, que podrá concretarse en prismas de base triangular, base cuadrada y, en definitiva, cualquier tipo de figura geométrica adecuada en función del proceso de fabricación a utilizar. Include the possibility of realizing the components of the device in a prismatic geometry, which can be specified in triangular base prisms, square base and, in definitive, any type of geometric figure suitable depending on the manufacturing process to be used.
La segunda mejora que aporta el presente certificado de adición consiste en fijar una distancia adecuada entre membranas de forma que se minimice en lo posible el efecto negativo creado por los potenciales de Donnan. Para esto, se hace necesario contraponer este efecto a otros efectos hidráulicos como son la pérdida de carga generada por un número excesivo de membranas y otros parámetros como el volumen final de cada uno de los canales creados. Así, una separación entre membranas en un rango de entre 0,2 cm y 2 cm posibilita la obtención de la distancia óptima para la obtención de un rendimiento máximo del dispositivo. The second improvement provided by this certificate of addition consists in establishing an adequate distance between membranes so as to minimize as much as possible the negative effect created by Donnan's potentials. For this, it is necessary to counter this effect to other hydraulic effects such as the loss of load generated by an excessive number of membranes and other parameters such as the final volume of each of the channels created. Thus, a separation between membranes in a range between 0.2 cm and 2 cm makes it possible to obtain the optimum distance to obtain maximum device performance.
La tercera mejora se consigue mediante el arrollamiento de espiras de material superconductor en la cara externa de los cilindros interior e interior. Estas espiras se disponen a una distancia predeterminada que estará en función de la intensidad de corriente que cirThe third improvement is achieved by winding coils of superconducting material on the outer face of the inner and inner cylinders. These turns are arranged at a predetermined distance that will be a function of the current intensity that circulates
cula por ellas, teniendo dicha corriente un sentido alterno en cada espira. Así, se dispondrán las espiras por parejas, siendo el sentido de circulación de la corriente alterno en cada una de las espiras. De esta forma se logra generar una serie de polos magnéticos norte y sur en el dispositivo, resultando de la suma de todos los campos magnéticos generados el que las líneas de campo resultantes en la zona intermedia entre ambos dispositivos tenga sentido radial. cula by them, having said current an alternate sense in each turn. Thus, the turns will be arranged in pairs, being the direction of circulation of the alternating current in each of the turns. In this way it is possible to generate a series of north and south magnetic poles in the device, resulting from the sum of all the generated magnetic fields that the resulting field lines in the intermediate zone between both devices make radial sense.
Descripción de los dibujosDescription of the drawings
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, this descriptive report is attached, as an integral part thereof, of a set of drawings, in which with character Illustrative and not limiting, the following has been represented:
La figura nº 1 muestra una variante de obtención del dispositivo mediante el empleo de elementos prismáticos, en particular se representa una geometría a base de prismas pentagonales. Figure 1 shows a variant of obtaining the device through the use of prismatic elements, in particular a geometry based on pentagonal prisms is represented.
La figura nº 2 muestra una disposición de espiras arrolladas en los cilindros exterior e interior mediante la cual se logra la obtención de un campo magnético con líneas de campo en sentido radial entre ambos cilindros. Realización preferente de la invenciónFigure 2 shows an arrangement of windings wound in the outer and inner cylinders by means of which a magnetic field with radial field lines between both cylinders is achieved. Preferred Embodiment of the Invention
Se describe a continuación una forma preferente de realización del dispositivo objeto de la presente memoria sin limitación en cuanto a su constitución formal ó pequeñas variantes que carezcan de importancia en cuanto a la modificación de su función principal. A preferred embodiment of the device object of the present specification is described below without limitation as to its formal constitution or small variants that lack importance as regards the modification of its main function.
Se genera el campo magnético necesario mediante la disposición de espiras de material superconductor, en este caso particular es una aleación de NbTi, típicamente comercial. Estos arrollamientos se disponen por parejas, siendo necesario para la correcta generación del campo magnético buscado el que el sentido de la circulación de la corriente sea opuesto entre los miembros de cada pareja. Esto provoca la aparición de campos magnético en el entorno de las espiras los cuales tendrán sus polos iguales enfrentados, de forma que las líneas de campo se repelen, resultando de la suma de los campos una resultante que tendrá sentido radial en la zona interior entre ambos cilindros. The necessary magnetic field is generated by the arrangement of turns of superconducting material, in this particular case it is an NbTi alloy, typically commercial. These windings are arranged in pairs, being necessary for the correct generation of the magnetic field sought that the direction of the current flow is opposite between the members of each couple. This causes the appearance of magnetic fields in the environment of the turns which will have their equal poles facing each other, so that the field lines repel, resulting from the sum of the fields a result that will make radial sense in the inner zone between the two cylinders
Los cilindros exterior (1) e interior (2) están realizados en hierro dulce, formando el entrehierro de las bobinas superconductoras para la generación del campo magnético. The outer (1) and inner (2) cylinders are made of soft iron, forming the air gap of the superconducting coils for the generation of the magnetic field.
Entre ambos cilindros se dispone la cámara de membranas, en la cual se dispondrán las membranas selectivas a iones positivos y negativos. En esta nueva disposición, la separación entre membranas es de 1 cm. Between both cylinders the membrane chamber is arranged, in which the selective membranes will be arranged at positive and negative ions. In this new arrangement, the separation between membranes is 1 cm.
En otra realización opcional, tal y como se ha citado anteriormente, es posible una configuración mediante una geometría prismática, de modo que tanto el imán exterior como el interior y la cámara de membranas adoptan una sección no circular, sino conformada a partir de una figura geométrica regular. In another optional embodiment, as mentioned above, con fi guration is possible by means of prismatic geometry, so that both the outer and inner magnet and the membrane chamber adopt a non-circular section, but formed from a figure. regular geometric
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental. Sufficiently described the nature of the present invention, as well as the manner of putting it into practice, it is noted that within its essentiality, it may be implemented in other embodiments that differed in detail from that indicated by way of example, and which will also achieve the protection that is sought as long as it does not alter, change or modify its fundamental principle.
Claims (4)
- 1. one.
- Perfeccionamientos en el objeto de la patente nº P200802513 por: dispositivo desalinizador por membranas selectivas y campos magnéticos que no utiliza electrodos, caracterizados porque tanto el cuerpo exterior (1) como el interior (2) y la cámara de membranas (3) se configuran a partir de una geometría prismática. Refinements in the object of patent No. P200802513 by: desalination device for selective membranes and magnetic fields that does not use electrodes, characterized in that both the outer body (1) and the interior (2) and the membrane chamber (3) are set to from a prismatic geometry.
- 2. 2.
- Perfeccionamientos en el objeto de la patente nº P200802513 por: dispositivo desalinizador por membranas selectivas y campos magnéticos que no utiliza Improvements in the object of patent No. P200802513 by: desalination device for selective membranes and magnetic fields that are not used
- INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE
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- 51 Int. Cl. : 51 Int. Cl.:
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- B01D 61/46 (2006.01) B01D 61/46 (2006.01)
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- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
- A TO
- ES 1067217 U (PENAS BALLESTER PEDRO; ABAD GARRIDO FCO JAVIER) 01.05.2008, columna 1, líneas 40-65; columna 3, línea 30 -columna 4, línea 1; figuras 1-2. 1-3 EN 1067217 U (PENRO BALLESTER PENALTIES; ABAD GARRIDO FCO JAVIER) 01.05.2008, column 1, lines 40-65; column 3, line 30 - column 4, line 1; figures 1-2. 1-3
- A TO
- ES 1066215 U (PENAS BALLESTER PEDRO) 01.01.2008, columna 1, línea 60 -columna 2, línea 10; columna 3, líneas 10-12; columna 4, líneas 12-32; figuras. 1-3 EN 1066215 U (PEDRO BALLESTER PENNS) 01.01.2008, column 1, line 60 - column 2, line 10; column 3, lines 10-12; column 4, lines 12-32; figures. 1-3
- A TO
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- A TO
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- Fecha de realización del informe 21.09.2010 Date of realization of the report 21.09.2010
- Examinador E. Pina Martínez Página 1/4 Examiner E. Pina Martínez Page 1/4
- Declaración Statement
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones 1-3 Reivindicaciones _____________________________________ SÍ NO Claims 1-3 Claims _____________________________________ IF NOT
- Actividad inventiva Inventive activity
- Reivindicaciones 1-3 SÍ Claims 1-3 YES
- (Art. 8.1 LP11/1986) (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones _____________________________________ NO Claims _____________________________________ NO
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