MX2010004596A - Aparato para producir agua dulce. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un aparato para producir agua dulce que puede producir de manera continua una gran cantidad de agua dulce durante el día y la noche; el aparato para producir agua dulce incluye un armazón 10 que forma un espacio 11 sustancialmente sellado; un cuerpo para condensar la humedad 20 que se coloca en el armazón 10, que incluye al menos una trayectoria de ventilación 23, el cuerpo para condensar la humedad 20 se forma por moldes de bloque 21 hechos de un material poroso tal como cerámica, cenizas volantes, tierra diatomácea y zeolita; una trayectoria de suministro del aire exterior 41 que suministra el aire exterior a algunas trayectorias de ventilación 23 del cuerpo para condensar la humedad 20 desde el exterior del espacio 11; una trayectoria de descarga del aire exterior 42 que descarga el aire exterior que pasa a través de las trayectorias de ventilación 23 deI cuerpo para condensar la humedad 20; y medios para generar una corriente de aire que es un calentador 31 que genera una corriente de aire en el resto de las trayectorias de ventilación 23.

Description

APARATO PARA PRODUCIR AGUA DULCE CAMPO TECNICO La presente invención se relaciona con un aparato para producir agua dulce. De manera específica, la invención se relaciona con un aparato que produce agua dulce a partir de la humedad de la atmósfera.

TECNICA ANTECEDENTE Por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2004-313842 (Documento de Patente 1 ) y la Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2006-9483 (Documento de Patente 2), describen aparatos que producen agua dulce a partir de la humedad de la atmósfera. Los aparatos descritos en los Documentos de Patente 1 y 2 son hechos por los inventores de la solicitud objeto. Cada uno de los aparatos incluye una unidad del material de condensación en la cual un material higroscópico, tal como cerámica y tierra diatomácea, que es un material particulado poroso, se empaca en una envoltura. El aparato produce el agua dulce precipitando la humedad adsorbida a bajas temperaturas durante la noche y lo similar.

La Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2006-232583 (Documento de Patente 3), describe piedra procesada porosa, que se moldea en una forma arbitraria agregando cemento y agua a un material poroso tal como sílice, tierra diatomácea y cenizas volantes, como el material higroscópico utilizado en los aparatos.

La Publicación de Patente Internacional No. 10-508350 (Documento de Patente 4), describe un aparato para producir agua dulce, en el cual los medios higroscópicos tales como fibra de celulosa y gel de sílice se colocan en una bandeja. En el aparato del Documento de Patente 4, un alojamiento en el cual la bandeja se acomoda, se abre durante la noche fría, y el aire que contiene el rocío de la noche, se hace pasar a través del alojamiento, por lo que el medio higroscópico adsorbe la humedad en la atmósfera. El alojamiento está cerrado durante el día caliente, el interior del alojamiento se calienta por la luz solar para transpirar la humedad del medio higroscópico, y la humedad se precipita en una pared interna del alojamiento para obtener el agua dulce.

Por otra parte, por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 1 1 -94316 (Documento de Patente 5), la Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2003-35434 (Documento de Patente 6), y la Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2005-233528 (Documento de Patente 7), describen deshumidificadores (o acondicionadores de aire), en los cuales la humedad de la atmósfera se adsorbe por un desecante que es el medio higroscópico y la humedad se calienta para realizar la deshumidificación en la atmósfera. Cada uno de los deshumidificadores incluye una primera trayectoria de ventilación, en |a cual se toma la atmósfera que contiene la humedad, y la humedad de la atmósfera se absorbe por el desecante incorporado en un cuerpo giratorio, y la atmósfera deshumidificada se descarga, y una segunda trayectoria de ventilación en la cual la atmósfera tomada del exterior se calienta para eliminar la humedad del desecante, y la atmósfera se descarga como aire con alto contenido de humedad. En los deshumidificadores, la deshumidificación puede realizarse de manera continua haciendo girar el cuerpo giratorio.

Documentos de la técnica anterior Documentos de patente Documento de Patente 1 : Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2004-3 3842 Documento de Patente 2: Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2006-9483 Documento de Patente 3: Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2006-232583 Documento de Patente 4: Publicación de Patente Internacional No. 10-508350 Documento de Patente 5: Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 11-94316 Documento de Patente 6: Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2003-35434 Documento de Patente 7: Publicación de Patente Japonesa Disponible al Público No. 2005-233528.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Problemas a ser solucionados por la invención Sin embargo, en los aparatos para producir agua dulce descritos en los Documentos de Patente 1 , 2 y 4, debido a que el agua dulce se obtiene de la humedad de la atmósfera utilizando una diferencia de temperatura entre el día y la noche, el agua dulce se obtiene únicamente en uno del periodo de tiempo del día y la noche. En los métodos descritos en los Documentos de Patente 1 , 2 y 4, no puede obtenerse una gran cantidad de agua dulce del material higroscópico. En los aparatos para producir agua dulce de los Documentos de Patente 1 y 2, el agua es rociada con el fin de iniciar la precipitación. Incluso en el caso en donde la piedra procesada porosa se utiliza como se describe en el Documento de Patente 3, la humedad adsorbida no puede liberarse del material higroscópico, y no puede recuperarse una cantidad adecuada de agua dulce. En el método del Documento de Patente 2, se realiza un tratamiento repelente al agua o tratamiento hidrofílico en la superficie del material higroscópico, con el fin de promover la condensación (precipitación) en el material higroscópico. Sin embargo, no puede recuperarse una cantidad adecuada de agua dulce incluso con el método del Documento de Patente 2.

Por otra parte, en los deshumidificadores descritos en los Documentos de Patente 5 a 7, el agua dulce puede producirse de manera continua enfriando la atmósfera que contiene una gran cantidad de humedad descargada de la segunda trayectoria de ventilación. Sin embargo, el desecante difícilmente aumenta de tamaño debido a que el desecante se utiliza como el cuerpo giratorio. Además, debido a que se requiere una gran energía suministrada para accionar el dispositivo que acciona el cuerpo giratorio conforme el cuerpo giratorio aumenta de tamaño, la eficiencia de producción de agua dulce no es buena para la energía de entrada. El deshumidificador con tamaño aumentado, difícilmente es llevado a las regiones tales como una región desértica, en donde se requiere una gran cantidad de agua.

En vista de lo anterior, un objeto de lo anterior es proporcionar un aparato para producir agua dulce que pueda producir de manera eficiente una gran cantidad de agua dulce durante el día y la noche, mientras que es fácil de transportar.

Medios para solucionar los problemas De acuerdo con un aspecto de la invención, un aparato para producir agua dulce incluye: un armazón que forma un espacio, al menos una porción superior del armazón está cerrada; un cuerpo para condensar la humedad que se coloca en l armazón para incluir al menos una trayectoria de ventilación, el cuerpo para condensar la humedad está formado por un molde de un material poroso; una trayectoria de suministro del aire exterior que suministra el aire exterior al interior del armazón desde el exterior del espacio; una trayectoria de descarga del aire exterior que descarga el aire exterior suministrado al interior del armazón al exterior del espacio; y un medio para generar una corriente de aire para generar una corriente de aire en la trayectoria de ventilación, la corriente de aire transpira la humedad del cuerpo para condensar la humedad.

Efectos de la invención De acuerdo con la invención, una gran cantidad de agua dulce puede obtenerse de manera continua durante el día y la noche a partir de la humedad de la atmósfera.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática parcialmente en corte de un aparato para producir agua dulce de acuerdo con una primera modalidad de la invención.

La Figura 2 es una vista en sección explicativa de aparato para producir agua dulce.

La Figura 3A, la Figura 3B y la Figura 3C son vistas en sección que ilustran una hendidura para recolectar agua provista en la placa de fondo del aparato para producir agua dulce.

La Figura 4A y la Figura 4B son vistas que ilustran un ejemplo de un molde de bloque que constituye el cuerpo para condensar la humedad, La Figura 4A es una vista en planta del molde de bloque, y la Figura 4B es una vista lateral del molde de bloque.

La Figura 5 es una vista explicativa que ilustra un principio para producir agua dulce en el aparato para producir agua dulce de la primera modalidad.

La Figura 6A, la Figura 6B y la Figura 6C son vistas que ilustran otro ejemplo del cuerpo para condensar la humedad, La Figura 6A es una vista en planta de un molde de bloque que constituye el cuerpo para condensar la humedad, la Figura 6B es una vista lateral del molde de bloque, y la Figura 6C es una vista en planta del cuerpo para condensar la humedad que incluye el molde de bloque.

La Figura 7A, la Figura 7B y la Figura 7C son vistas que ilustran aún otro ejemplo del cuerpo para condensar la humedad, la Figura 7A es una vista en planta de un molde de bloque que constituye el cuerpo para condensar la humedad, la Figura 7B es una vista lateral del molde de bloque, y la Figura 7C es una vista en planta del cuerpo para condensar la humedad que incluye el molde de bloque.

La Figura 8A, la Figura 8B y la Figura 8C son vistas que ilustran la relación posicional entre la trayectoria de ventilación del aire exterior y la trayectoria de ventilación de la humedad del cuerpo para condensar la humedad.

La Figura 9A y la Figura 9B son vistas que ilustran un ejemplo de referencia de un cuerpo para condensar la humedad, la Figura 9A es una vista en planta de un molde de bloque que constituye el cuerpo para condensar la humedad, y la Figura 9B es una vista en planta del molde de bloque que incluye el molde de bloque.

La Figura 10 es una vista en sección explicativa de un aparato para producir agua dulce de acuerdo con una modificación de la primera modalidad.

La Figura 1 1 es una vista en sección explicativa de un aparato para producir agua dulce de acuerdo con otra modalidad de la invención.

La Figura 12A y la Figura 12B son vistas que ¡lustran otro ejemplo de un molde de bloque que constituye un cuerpo para condensar la humedad, la Figura 12A es una vista en planta del molde de bloque, y la Figura 12B es una vista en sección del molde de bloque.

Explicación de las letras o números I aparato para producir agua dulce 10 armazón I I espacio 13 pared lateral 14 panel solar 15 tubo de enfriamiento 16 bomba circulante 17 placa inferior 18 hendidura para recolectar agua 19 tubería a través de la cual se toma el agua 20 cuerpo para condensar la humedad 21 moldeo de bloque 21 a muesca 22 orificio pasante 23 trayectoria de ventilación 23a abertura inferior de la trayectoria de ventilación 23b abertura superior de la trayectoria de ventilación 24 trayectoria de ventilación del aire exterior 25 trayectoria de ventilación de la humedad 26 base 27 porción de la placa plana 28 porción de asiento 29 abertura en la porción de la placa plana 30 abertura en el techo 31 calentador que es el medio para generar la corriente de aire 32 soplador de viento que es el medio para generar la corriente de aire 33 tubería del soplador de viento 40 ventilador 41 trayectoria de suministro del aire exterior 42 trayectoria de descarga del aire exterior 43 medios de conmutación válvula de abrir-cerrar en la trayectoria de suministro del aire exterior 46 válvula de abrir-cerrar en trayectoria de descarga del aire exterior 51 molde de bloque que es de otra modalidad 52 trayectoria de ventilación en la cual la densidad del material poroso es menos que aquella del material poroso circundante.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El aparato para producir agua dulce de la invención incluye: un armazón que forma un espacio, al menos una porción superior del armazón está cerrada; un cuerpo para condensar la humedad que se coloca en el armazón para incluir al menos una trayectoria de ventilación, el cuerpo para condensar la humedad está formado por un molde de un material poroso; una trayectoria de suministro del aire exterior que suministra aire exterior al interior del armazón desde el exterior del espacio; una trayectoria de descarga del aire exterior que descarga el aire exterior suministrado al interior del armazón al exterior del espacio; y un medio para generar una corriente de airé para generar una corriente de aire en el armazón, la corriente de aire transpira la humedad del cuerpo para condensar la humedad.

La configuración descrita anteriormente forma un modo básico de la invención. El aparato para producir agua dulce de la invención está caracterizado en que se utiliza un cuerpo para condénsar la humedad que está formado por el molde del material poroso, que incluye al menos una trayectoria de ventilación, un medio para generar la corriente de aire, para generar de manera forzada la corriente de aire que transpira la humedad del cuerpo para condensar la humedad, y de manera deseable, un calentador que se coloca en la trayectoria de ventilación formada por un orificio pasante. Hay algunos patrones de uso que dependen del modo de utilización de la trayectoria de ventilación poseída por el cuerpo para condensar la humedad hecho del material poroso, y un método para utilizar los medios para generar la corriente de aire.

EJEMPL0 1 Una primera modalidad de la invención se describirá a continuación basándose en los dibujos acompañantes. La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática parcialmente en corte de un aparato para producir agua dulce 1 que es de una modalidad de la invención, y la Figura 2 es una vista en sección esquemática del aparato para producir agua dulce 1.

Un armazón 10 incluye al menos un techo 12 y una pared lateral 13, y el armazón 10 es un alojamiento que incluye un espacio 1 cuya porción superior está cerrada. En el armazón 10, la humedad liberada del cuerpo para condensar la humedad se confina en el espacio 1 1 y la humedad se precipita en una gota de agua en las superficies internas del techo 12 y/o la pared lateral 13.

En el armazón 10, al menos la pared lateral 13 está hecha de metal, vidrio o plástico. De manera preferida, la pared lateral 13 está hecha de una placa transparente, tal como una placa de vidrio, y de manera más preferida, está hecha de la placa transparente tal como una placa de plástico reforzada. Por lo tanto, la luz solar calienta el interior del armazón 10 para promover la liberación de la humedad condensada en el cuerpo para condensar la humedad. Un panel solar 14 se coloca en parte o todo en la superficie del techo 12. El panel solar 14 constituye todas o al menos parte de las fuentes de accionamiento de una bomba circulante 16, un medio para generar una corriente de aire (tal como un calentador 31 y un soplador de viento 32), un ventilador 40 y lo similar.

De manera preferida, un tubo de enfriamiento 15 se proporciona en una superficie externa y/o una superficie interna de la pared lateral 13. La bomba circulante 16 suministra un refrigerante tal como agua al tubo 15, y el refrigerante enfría la pared lateral 13. El tubo 15 puede proporcionarse sin espacio. Sin embargo, cuando la superficie externa del cuerpo para condensar la humedad 20 se calienta por la luz solar, el tubo 15 se proporciona a intervalos. El tubo de enfriamiento 15 puede proporcionarse en el techo 12.

De manera preferida, al menos uno del tratamiento repelente al agua y el tratamiento hidrofílico se realiza en la superficie interna del techo 12 y/o la superficie interna de la pared lateral 13. Esto es debido a que el agua adherida a las superficies internas del techo 12 y la pared lateral 13, se precipita fácilmente y cae como gotas de agua.

Un cuerpo para condensar la humedad 20 se coloca en el armazón 10. El cuerpo para condensar la humedad 20 se coloca en una base 26 que se vuelve un punto de apoyo del espacio 11. De manera preferida, se proporciona un espacio libre que tiene un grado en el cual la corriente de aire puede generarse, entre una superficie lateral del cuerpo para condensar la humedad 20 y la pared lateral 3. Por ejemplo, la base 26 incluye una porción de placa plana 27, en la cual se coloca el cuerpo para condensar la humedad 20 y una porción de asiento 28 que sostiene la porción de la placa plana 27. La porción de la placa plana 27 tiene muchas aberturas 29 que coinciden con las posiciones de abertura de una trayectoria de ventilación 23 incluida en el cuerpo para condensar la humedad 20. Una trayectoria de suministro del aire exterior 41 que suministra el aire exterior al cuerpo para condensar la humedad 20, se conecta a algunas de las aberturas 29. La porción de asiento 28 se forma combinando muchos postes de soporte y montándolos en una placa inferior 7 del armazón 10.

El armazón 10 incluye la placa inferior 17 que recolecta el agua condensada. La placa inferior 17 mantiene el espacio 1 1 , en el cual se coloca el cuerpo para condensar la humedad 20, en una condición sustancialmente sellada. La placa inferior 17 tiene una inclinación hacia el centro desde un borde periférico de la misma. La tubería 19 se extrae del centro de la placa inferior 17, con el fin de sacar el agua dulce recolectada. La placa inferior 17 incluye una pluralidad de hendiduras 18 para recolectar el agua que están provistas radialmente con el fin de mejorar la propiedad para recolectar el agua. Por ejemplo, la hendidura 18 para recolectar el agua tiene una forma seccional ilustrada en la Figura 3A, la Figura 3B y la Figura 3C. La placa inferior 17 incluye una abertura 34 a la cual se conecta la tubería 33 desde el soplador de viento 32.

En la invención, el sello no significa sello en un sentido estricto, sino que la palabra sello se utiliza en el sentido de que una gran cantidad de humedad transpirada del cuerpo para condensar la humedad 20 no vuela al exterior del espacio 1 1. En consecuencia, no siempre es necesario proporcionar la placa inferior 17, sino que sólo es necesario que la humedad transpirada del cuerpo para condensar la humedad 20 en el espacio 1 , se precipite en gotas de agua sin volar sustancialmente. En la medida en que la humedad se precipita en gotas de agua sin volar sustancialmente, la placa inferior 17 no se proporciona, sino que la porción inferior del armazón 10 puede estar abierta.

La pluralidad de moldes de bloques 21 se coloca en una forma plana en la porción de asiento 28, y los arreglos de los moldes de bloque 21 se apilan en una o varias capas, formando por lo tanto el cuerpo para condensar la humedad 20. Por ejemplo, cada uno de los moldes de bloque 21 tiene una forma sólida rectangular como se ilustra en La Figura 4A y la Figura 4B, y el molde de bloque 21 de la Figura 4A y la Figura 4B tiene dos orificios pasantes 22 colocados en paralelo.

El molde de bloque 21 se moldea de un material poroso y es sustancialmente idéntico a aquél del Documento de Patente 3. El material poroso es una sustancia que adsorbe y libera de manera repetida la humedad. Los ejemplos de un material poroso incluyen piedras de campo tales como piedra caliza u obsidiana, turmalina, cantos rodados y piedra volcánica, sílice, tierra diatomácea, kanuma-tuti, cenizas volantes, zeolita, roca caliza, arcilla, roca basáltica, vidrio, metal, cerámica, sorbente polimérico, coque, carbón de madera (por ejemplo, bintyoutan), silicato metálico y gel de sílice. Entre otros, de manera preferida, se utilizan las cenizas volantes, la tierra diatomácea, el gel de sílice y la zeolita que tienen buenas propiedades de adsorción y liberación. Como se utiliza en la presente, los ejemplos del metal, incluyen hierro, cobre, níquel, acero inoxidable y aleación de aluminio. Los ejemplos del sorbente polimérico incluyen sorbente de almidón, sorbente de celulosa, un sorbente de poliacrilato, un sorbente de alcohol polivinílico, un sorbente de poliacrilamida, un sorbente de polioxietileno y un sorbente de poliacrilato de sodio. Por ejemplo, también puede utilizarse un material poroso cuya superficie está cubierta con un material hidrofílico, tal como un compuesto que contiene dióxido de titanio con un grupo silanol y dióxido de titanio y un material poroso cuya superficie está cubierta con un material repelente al agua, tal como un compuesto de flúor, aceite de silicona (polímero de organosilano) y cera de parafina. Como se describe en el Documento de Patente 3, el molde de bloque 21 se moldea en una forma dada amasando y sinterizando el material poroso con un espesante o aglutinante, por ejemplo, una sustancia química como cemento. De manera más específica, se forma una solución acuosa espesa amasando el material poroso con el aglutinante y agua, colocándolo en una horma, y secando y solidificando con o sin sinterizado, produciendo por lo tanto el molde de bloque 21 . También puede realizarse El amasado del material poroso y el material hidrofílico o el material repelente con agua.

No hay una limitación particular a la forma seccional del orificio pasante 22. Los ejemplos de la forma seccional incluyen una forma con sección transversal circular, una forma rectangular y una forma hexagonal. Entre otros, de manera preferida, se adopta la forma circular debido a un área de contacto incrementada con el aire exterior que contiene la humedad. Por ejemplo, los orificios pasantes 22 se hacen mediante una horma en la cual se proporcionan pilas, con el fin de hacer los orificios pasantes 22, o los orificios pasantes 22 se hacen perforando después de que el molde de bloque 21 se moldea con la horma que no tiene pilas.

Los moldes de bloque 21 se apilan de manera que los orificios pasantes 22 son continuos, y se forma una trayectoria de ventilación 23 en el cuerpo para condensar la humedad 20, de manera que penetren en el cuerpo para condensar la humedad 20. En consecuencia, cuando se utilizan los moldes de bloque 21 , cada uno de los cuales tiene dos orificios pasantes 22 como se ¡lustra en La Figura 4A y la Figura 4B, las trayectorias de ventilación 23 que duplican el número de trayectorias de ventilación 23 colocadas en el plano, se forman en el cuerpo para condensar la humedad 20. No hay una limitación particular del número de moldes de bloque 21 que constituyen el cuerpo para condensar la humedad 20, y el número de moldes de bloque 21 puede determinarse de manera apropiada de acuerdo con el medio de instalación, tal como la temperatura y humedad del aire exterior, la cantidad de agua requerida, el tamaño del armazón 10 y lo similar.

La trayectoria de suministro del aire exterior 41 conectada a un ventilador 40 que suministra el aire exterior, se conecta a algunas aberturas inferiores 23a de la pluralidad de trayectorias de ventilación 23. Una trayectoria de descarga del aire exterior 42 que descarga directamente el aire exterior que pasa a través de la trayectoria de ventilación 23 al exterior del armazón 10, se conecta a las aberturas superiores 23b de las trayectorias de ventilación 23 a las cuales está conectada la trayectoria de suministro del aire exterior 41. Las trayectorias de ventilación 23 restantes se abren al interior del armazón 10, y los calentadores 31 que son los medios para generar la corriente de aire se colocan dentro de las trayectorias de ventilación 23 restantes.

Los medios para generar la corriente de aire son medios para generar la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación 23. El calentador 31 en la trayectoria de ventilación 23 calienta el gas en la trayectoria de ventilación 23, generando por lo tanto la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación 23. Un soplador de viento 32 se coloca en el armazón 10 con el fin de generar la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación 23. El soplador de viento 32 sopla aire de manera moderada, y no sólo el soplador de viento 32 genera la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación 23, sino que también acelera el flujo de la corriente de aire generada por el calentador 31. Así, además del calentador 31 , el dispositivo tal como el soplador de viento 32 puede utilizarse también como los medios para generar la corriente de aire.

En el aparato para producir agua dulce 1 de la invención, el aire exterior que contiene la humedad, se lleva en contacto con el cuerpo para condensar la humedad 20 para hacer que el cuerpo para condensar la humedad 20 adsorba la humedad, la humedad se suministra como el vapor de humedad del cuerpo para condensar la humedad 20 al interior del armazón 10 nuevamente, y el vapor de humedad se condensa como gotas de agua en la superficie interna del techo 12 y/o la pared lateral 13 del armazón 10. El aparato para producir agua dulce 1 de la primera modalidad, está caracterizado en que algunas de la pluralidad de las trayectorias de ventilación 23 incluidas en el cuerpo para condensar la humedad 20 se utilizan como la trayectoria de ventilación 23 (aquí posteriormente referida como "trayectoria de ventilación del aire exterior 24"), que adsorbe la humedad y las trayectorias de ventilación restantes 23 se utilizan como la trayectoria de ventilación 23 (aquí posteriormente referida como la "trayectoria de ventilación de la humedad 25"), que suministra la humedad adsorbida por el cuerpo para condensar la humedad 20 al armazón 10 en la forma del vapor de humedad.

Cuando el aire exterior pasa a través de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24, el cuerpo para condensar la humedad 20 adsorbe la humedad en el aire exterior de la superficie de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24. Por otra parte, debido a que existe una corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación de la humedad 25, la humedad adsorbida es transpirada de la superficie de la trayectoria de ventilación de la humedad 25 a la corriente de aire que fluye en la trayectoria de ventilación de la humedad 25, y la humedad es suministrada a la porción superior del espacio 11 del armazón 10. La humedad suministrada a la porción superior del espacio 1 1 se enfría y condensa en las superficies internas del techo 12 y la pared lateral 13, las gotas de agua condensada caen sobre la placa inferior 17 a lo largo de la pared lateral 13 o caen en la placa inferior 17 del techo 12, y las gotas de agua se recuperan como agua dulce. Aunque el principio no está establecido, el principio se atribuye probablemente al siguiente hecho.

La Figura 5 es una vista esquemática que explica el principio. La humedad del aire exterior es idéntica a la humedad en el armazón 10 antes de que el aparato se opere. Cuando el techo 12 y la pared lateral 13 del armazón 10 se enfrían por la operación de la bomba circulante 16, la humedad en el armazón 10 se vuelve las gotas de agua para disminuir la humedad en el armazón 10. Como resultado, la concentración de humedad en el cuerpo para condensar la humedad 20 disminuye cerca de la superficie de la trayectoria de ventilación de la humedad 25. Por otra parte, debido a que el aire exterior se suministra de manera continua a la trayectoria de ventilación del aire exterior 24, la humedad se adsorbe de la superficie de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24, y la concentración de humedad del cuerpo para condensar la humedad 20 cerca de la superficie de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 se vuelve más alta que aquélla en el lado de la trayectoria de ventilación de la humedad 25. Por lo tanto, en el cuerpo para condensar la humedad 20, se forma un gradiente de concentración de humedad hacia la trayectoria de ventilación de la humedad 25 de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24. Como resultado, la humedad se mueve del lado de la. trayectoria de ventilación del aire exterior 24 al lado de la trayectoria de ventilación de la humedad 25. Además, debido a que la humedad se evapora fácilmente por la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en el lado de la trayectoria de ventilación de la humedad 25, se cree que la concentración de humedad se vuelve menor en el lado de la trayectoria de ventilación de la humedad 25, mientras que se vuelve más alta en el lado de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24. Como resultado, se cree que la humedad en el aire exterior puede recuperarse de manera continua como agua dulce.

En el aparato de la invención, puede obtenerse una cantidad adecuada de agua dulce cuando la humedad se evapora de manera suficiente del cuerpo para condensar la humedad 20. Por lo tanto, la transpiración de la trayectoria de ventilación de la humedad 25 se promueve generando la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación de la humedad 25 del armazón 10. El calentador 31 y el soplador de viento 32, que son los medios para generar la corriente de aire, tienen la función de generar la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior.

La evaporación de la humedad del cuerpo para condensar la humedad 20 se incrementa conforme la temperatura circundante de la superficie de evaporación del cuerpo para condensar la humedad 20 se eleva. En este punto, hay un método para elevar la temperatura del interior del armazón 10. Efectivamente, el calentador 31 se coloca en la trayectoria de ventilación de la humedad 25 para elevar la temperatura del interior de la trayectoria de ventilación de la humedad 25. Obviamente, debido a que la corriente de aire se genera en la trayectoria de ventilación de la humedad 25 por el calentamiento del calentador 31 ; únicamente el calentador 31 se utiliza como los medios para generar la corriente de aire. Sin embargo, ocasionalmente, no puede generarse una corriente de aire suficiente únicamente por el calentador 31 , esto es, de los medios para generar la corriente de aire. En consideración a este hecho, el calentador 31 y el soplador de viento 32 que genera la corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en el armazón 10, se utilizan de manera concurrente como los medios para generar la corriente de aire. De manera preferida, la superficie de la trayectoria de ventilación de la humedad 25 se colorea de negro, debido a que el calor de la radiación del calentador 31 es absorbido fácilmente.

No es siempre necesario colocar los medios de calentamiento en la trayectoria de ventilación de la humedad 25, sino que los medios de calentamiento pueden colocarse en el armazón 10 o la tubería 33 del soplador de viento 32. Esto es debido a que la temperatura del interior de la trayectoria de ventilación de la humedad 25 o la temperatura circundante de la superficie del cuerpo para condensar la humedad 20 se eleva por estos medios de calentamiento.

No hay una limitación particular del número de trayectorias de ventilación del aire exterior 24 y las trayectorias de ventilación de la humedad 25, que se proporcionan en el cuerpo para condensar la humedad 20, siempre que la humedad se mueva de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 a la trayectoria de ventilación de la humedad 25. Por ejemplo, el número de trayectorias de ventilación del aire exterior 24 puede ser idéntico al número de trayectorias de ventilación de la humedad 25 como se ilustra en la Figura 8A, y el número de trayectorias de ventilación de la humedad 25 puede ser mayor que el número de trayectorias de ventilación del aire exterior 24 como se ilustra en la Figura 8B. Además, como se ilustra en la Figura 8C, el número de trayectorias de ventilación del aire exterior 24 puede ser mayor que el número de trayectorias de ventilación de la humedad 25.

No hay una limitación particular para las disposiciones de las trayectorias de ventilación del aire exterior 24 y las trayectorias de ventilación de la humedad 25, siempre que las trayectorias de ventilación del aire exterior 24 y las trayectorias de ventilación de la humedad 25 cumplan con la función.

Por ejemplo, las trayectorias de ventilación del aire exterior 24 y las trayectorias de ventilación de la humedad 25 pueden colocarse en un diseño de tablero de ajedrez como se ilustra en la Figura 8A, las trayectorias de ventilación del aire exterior 24 y las trayectorias de ventilación de la humedad 25 pueden colocarse en paralelo como se ¡lustra en la Figura 8B, y la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 puede colocarse alrededor de las trayectorias de ventilación de la humedad 25 como se ilustra en la Figura 8C.

No hay una limitación particular para la forma del molde de bloque 21 que constituye el cuerpo para condensar la humedad 20. Por ejemplo, el molde de bloque 21 de la Figura 6A y la Figura 6B, incluye una muesca de columna semicircular 21a en la superficie lateral del molde, moldeado en un cubo o un sólido rectangular. Cuando los moldes de bloque 21 de la Figura 6A y la Figura 6B se colocan como se ilustra en la Figura 6C, las trayectorias de ventilación 23 tienen una forma de sección circular que pueden formarse en el cuerpo para condensar la humedad 20.

Un molde de bloque 21 de la Figura 7A y la Figura 7B, incluye una muesca 21 b en la superficie lateral del molde, moldeado en un cubo o sólido rectangular, y la muesca 21 b tiene una forma de sección trapezoidal. Cuando los moldes de bloque 21 de la Figura 7A y la Figura 7B se colocan como se ilustra en la Figura 7C, las trayectorias de ventilación 23 que tienen una forma de sección hexagonal, pueden formarse en el cuerpo para condensar la humedad 20. Muchos flujos de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 a la trayectoria de ventilación de la humedad 25, pueden formarse cuando se utilizan los moldes de bloque 21 de La Figura 6A, la Figura 6B, la Figura 6C y la Figura 7A y la Figura 7B. Como resultado, el desempeño de la producción de agua dulce se mejora para obtener un aparato para producir agua dulce eficiente.

La Figura 9A ilustra otro molde de bloque 21. El molde de bloque 21 de la Figura 9A, incluye un orificio pasante hexagonal 22 en el centro del molde, moldeado en la forma de columna hexagonal. El cuerpo para condensar la humedad 20 puede formarse colocando los moldes de bloque 21 de la Figura 9A. Sin embargo, en tales casos, como se ilustra en la Figura 6B, existe el riesgo de bloquear el flujo de humedad de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 a la trayectoria de ventilación de la humedad 25 entre los moldes de bloque 21 . En el aparato para producir agua dulce de la invención, de manera deseable, el flujo de humedad de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 a la trayectoria de ventilación de la humedad 25 no se bloquea. Desde este punto de vista, por ejemplo, se utilizan de manera preferida los moldes de bloque 21 de la Figura 6A, la Figura 6B, la Figura 6C o la Figura 7A y la Figura 7B. Obviamente, los moldes de bloque 21 de la Figura 9A pueden utilizarse cuando el flujo de humedad se bloquea difícilmente, llevando los moldes de bloque 21 en contacto estrecho con el molde de bloque 21 tanto como sea posible. Incluso en el cuerpo para condensar la humedad 20 de la Figura 8A y la Figura 8B, no sólo la humedad se mueve de la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 a la trayectoria de ventilación de la humedad 25 en un molde de bloque 21 , sino que también la humedad puede moverse en los moldes de bloque 21 adyacentes.

Como se describió anteriormente, de manera preferida, el cuerpo para condensar la humedad 20 se forma por la pluralidad de moldes de bloque 21. En el molde de bloque 21 relativamente pequeño, existe el mérito de que puede realizarse fácilmente una producción de alto volumen, el molde de bloque 21 es portado de manera conveniente, y el tamaño del cuerpo para condensar la humedad 20 puede ajustarse libremente. Obviamente, también puede utilizarse el cuerpo para condensar la humedad 20 en el cual el orificio pasante 22 se hace en el molde de bloque 21 , moldeado con tamaño grande.

El aparato para generar agua dulce de la primera modalidad, es un aparato en el cual el aire exterior que contiene la humedad se suministra de manera continua a la trayectoria de ventilación 23 del cuerpo para condensar la humedad 20, y la evaporación de humedad de la superficie del cuerpo para condensar la humedad 20 se promueve por los medios para generar la corriente de aire, por lo tanto, obteniendo de manera continua agua dulce. Como resultado, el agua dulce puede producirse de manera continua durante el día y la noche.

Debido a que la pared lateral 13 del armazón 10 se hace de una placa de plástico transparente o lo similar, la temperatura del interior del armazón 10 se eleva por la luz solar. Como resultado, la transpiración de la humedad también progresa de la superficie externa del cuerpo para condensar la humedad 20, y puede formarse un gradiente de concentración de la humedad entre la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 y la superficie externa. En consecuencia, cuando el cuerpo para condensar la humedad 20 tiene un área grande de la superficie externa, no siempre es necesario proporcionar la trayectoria de ventilación de la humedad 25, sino que sólo es necesario que el cuerpo para condensar la humedad 20 incluya la trayectoria de ventilación 23 (trayectoria de ventilación del aire exterior 24) a través de la cual pasa el aire exterior. En tales casos, de manera preferida, se proporciona un soplador de viento 32 en la porción inferior del interior del armazón 10, por ejemplo, en la placa inferior 17, o se proporciona el calentador 31 para generar la corriente de aire hacia arriba en el armazón 10. La Figura 10 ilustra este modo. En el aparato para producir agua dulce 1 de la Figura 10, la trayectoria de suministro del aire exterior 41 que suministra el aire exterior, está conectada a las aberturas inferiores 23a de todas las trayectorias de ventilación 23 del cuerpo para condensar la humedad 20, y el calentador 31 y el soplador de viento 32 se colocan en la porción inferior del armazón 10. En el modo de la Figura 10, la humedad se suministra de manera continua del aire exterior al cuerpo para condensar la humedad 20, y la humedad se suministra de la superficie del cuerpo para condensar la humedad 20 al interior del armazón 10.

EJEMPLO 2 Un aparato para producir agua dulce 1 de acuerdo con otra modalidad de la invención, se describirá a continuación. La Figura 1 1 es una vista en sección explicativa del aparato para producir agua dulce 1 .

El aparato para producir agua dulce 1 de la Figura 1 1 tiene una configuración sustancialmente similar a aquélla del aparato para producir agua dulce 1 de la primera modalidad. Sin embargo, el aparato para producir agua dulce 1 de la Figura 1 1 difiere del aparato para producir agua dulce 1 de la primera modalidad en los siguientes puntos. Esto es, la trayectoria de suministro del aire exterior 41 que suministra el aire exterior al interior del armazón 10, está conectada a una abertura 44 de la placa inferior 17, mientras que la trayectoria de descarga del aire exterior 42 que descarga el aire exterior suministrado al interior del armazón 10, está conectada a una abertura 30 del techo 12, y el aparato para producir agua dulce 1 incluye medios de conmutación 43 para conmutar entre una operación de adsorción de la humedad en la cual el ventilador 40 que suministra el aire exterior al interior del armazón 10, es accionado para hacer que el cuerpo para condensar la humedad 20 adsorba la humedad y una operación de descarga de la humedad en la cual los medios para generar la corriente de aire son accionados para hacer que el cuerpo para condensar la humedad 20 descargue la humedad, obteniendo por lo tanto el agua dulce. En el aparato para producir agua dulce 1 de la primera modalidad, las trayectorias de ventilación 23 del cuerpo para condensar la humedad 20 están separadas en los dos modos, esto es, la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 y la trayectoria de ventilación de la humedad 25, y el agua dulce se obtiene de manera continua. Por otra parte, en el aparato para producir agua dulce 1 de la segunda modalidad, una trayectoria de ventilación 23 está separada en la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 y la trayectoria de ventilación de la humedad 25, todas las trayectorias de ventilación 23 incluidas en el cuerpo para condensar la humedad 20 se utilizan como la trayectoria de ventilación del aire exterior 24 en la operación de adsorción de la humedad, en la cual el cuerpo para condensar la humedad 20 adsorbe la humedad, y todas las trayectorias de ventilación 23 se utilizan como la trayectoria de ventilación de la humedad 25 en la operación de descarga de la humedad, en la cual la humedad adsorbida se descarga del cuerpo para condensar la humedad 20, obteniendo por lo tanto, de manera intermitente, el agua dulce.

La trayectoria de suministro del aire exterior 41 del aparato para producir agua dulce 1 está conectada a la abertura 44 de la placa inferior 17, y el aire exterior se suministra al espacio 1 1 del armazón 0 por el ventilador 10. La trayectoria de descarga del aire exterior 42 está conectada no a la trayectoria de ventilación 23, sino a la abertura 30 del techo 12, y a continuación descarga el aire exterior suministrado al interior del armazón 10. Cada una de la trayectoria de suministro del aire exterior 41 y la trayectoria de descarga del aire exterior 42 tienen una válvula de abrir-cerrar 45 y una válvula de abrir-cerrar 46.

El cuerpo para condensar la humedad 20 tiene una configuración idéntica a aquélla de la primera modalidad, y los calentadores 31 que son los medios para generar la corriente de aire se colocan en todas las trayectorias de ventilación 23 del cuerpo para condensar la humedad 20. Una válvula de abrir-cerrar 35 también se proporciona en la tubería 33 del soplador de viento 32.

En la operación de adsorción de la humedad, la válvula de abrir-cerrar 45 de la trayectoria de suministro del aire exterior 41 y la válvula de abrir-cerrar 46 de la trayectoria de descarga del aire exterior 42, están en un estado abierto, y el aire exterior se suministra de manera continua al interior del armazón 0. Por otra parte, la válvula de abrir-cerrar 35 en el lado del soplador de viento 32 está en un estado cerrado, y los medios para generar la corriente de aire están detenidos. En la operación de adsorción de la humedad, el cuerpo para condensar la humedad 20 adsorbe la humedad, y la trayectoria de ventilación 23 del cuerpo para condensar la humedad 20 tiene la función de extender el área de contacto con el aire exterior.

En la operación de descarga de la humedad, la válvula de abrir-cerrar 35 del lado del soplador de viento 32 está en el estado abierto, el calentador 31 y el soplador de viento 32 que son los medios para generar la corriente de aire están en operación. La válvula de abrir-cerrar 45 de la trayectoria de suministro del aire exterior 41 y la válvula de abrir-cerrar 46 de la trayectoria de descarga del aire exterior 42 están en el estado cerrado, y el ventilador 40 está detenido. En la operación de descarga de la humedad la humedad se suministra del cuerpo para condensar la humedad 20 al interior del armazón 10, y la humedad se condensa en la porción superior del interior del armazón 10 y se recupera como agua dulce.

Los medios de conmutación 43 conmutan entre la operación de adsorción de la humedad y la operación de descarga de la humedad. La conmutación entre la operación de adsorción de la humedad y la operación de descarga de la humedad pueden realizarse de manera apropiada. Por ejemplo, la conmutación entre la operación de adsorción de la humedad y la operación de descarga de la humedad se realiza a un tiempo ajustado previamente utilizando un sincronizador, la operación de adsorción de la humedad se conmuta a la operación de descarga de la humedad en un momento en que el producto de la humedad del aire exterior y el tiempo en que la operación de adsorción de la humedad alcanzan un valor constante, y la operación de descarga de la humedad es conmutada a la operación de adsorción de la humedad en un momento en que la cantidad de humedad recuperada llega a una cantidad predeterminada. Puede realizarse una operación automática mediante el control de conmutación descrito anteriormente.

Debido a que el aparato para producir agua dulce 1 incluye los medios para generar la corriente de aire, la humedad se recupera del cuerpo para condensar la humedad 20, incluso durante la noche de la temperatura del aire exterior fría. Debido a que la tubería de enfriamiento 15 se proporciona en la pared lateral 13, la humedad puede recuperarse como agua dulce incluso durante el día.

En el aparato para producir agua dulce 1 , no siempre es necesario proporcionar la pluralidad de trayectorias de ventilación 23, sino que sólo es necesario que el cuerpo para condensar la humedad 20 incluya una trayectoria de ventilación 23. Esto es debido a que el calentador 31 que es el medio para generar la corriente de aire puede colocarse en la trayectoria de ventilación 23.

La Figura 12A y la Figura 12B ilustran el molde de bloque 51 de acuerdo con otra modalidad de la invención, en la cual el molde de bloque 51 puede utilizarse como el cuerpo para condensar la humedad 20. Una trayectoria de ventilación 52 del molde de bloque 51 es una parte porosa que tiene una densidad porosa menor que aquélla del molde de bloque 51 en los alrededores de la trayectoria de ventilación 52. Esto es, la densidad del material poroso disminuye en la porción de la trayectoria de ventilación 52, y la resistencia al aire de la porción disminuye, en otras palabras, la porción de la trayectoria de ventilación 52 tiene una estructura en la cual la humedad se mueve fácilmente. Con el fin de formar la trayectoria de ventilación 52 que tiene baja densidad, por ejemplo, se adopta un método para hacer muchos orificios pasantes como pinchazos muy pequeños que tienen diámetros de 0.1 milímetros a varios milímetros en el molde del material poroso. De manera alterna, se adopta un método en el cual se produce el molde de bloque que tiene los orificios pasantes 22 de La Figura 4A y la Figura 4B, y los orificios pasantes se llenan con el material poroso, de manera que la densidad del orificio pasante se vuelve más pequeña que aquélla del molde de bloque. El calentador 31 no puede colocarse en la trayectoria de ventilación 52 cuando se utiliza el molde de bloque 51 . Sin embargo, la corriente de aire se genera en la trayectoria de ventilación 52 por los medios para generar la corriente de aire colocados en el armazón 10, lo que permite que se obtenga agua dulce.

Como se describió anteriormente, en el aparato para producir agua dulce 1 de la invención, debido a que la corriente de aire se genera en el armazón 10 por los medios para generar la corriente de aire, la humedad transpira al interior del armazón 10 nuevamente del cuerpo para condensar la humedad 20, que adsorbe la humedad en el aire exterior suministrado al interior de armazón 10, y la humedad es condensada en la superficie interna de la pared lateral 13 del armazón 10 y se recupera como agua dulce.

El aire exterior se suministra de manera continua a algunas trayectorias de ventilación 23, utilizando el cuerpo para condensar la humedad 20 que incluye la pluralidad de trayectorias de ventilación 23, y la humedad transpira del resto de las trayectorias de ventilación 23. Por lo tanto, el agua dulce puede obtenerse de manera continua a partir del aire exterior. El agua dulce también puede obtenerse de la conmutación entre la operación del adsorción de la humedad en la cual el aire exterior se suministra de manera continua al interior del armazón 1 , para hacer que el cuerpo para condensar la humedad 20 adsorba la humedad y la operación de descarga de la humedad en la cual el agua dulce se recupera de la humedad adsorbida por el cuerpo para condensar la humedad 20. Por lo tanto, el agua dulce se obtiene durante el día y la noche.

Debido a que el cuerpo para condensar la humedad 20 está formado por el molde de bloque 21 hecho de material poroso, la cantidad de adsorción de humedad se incrementa y el grado de libertad del tamaño (cantidad de adsorción) que puede producirse por los moldes de bloque 21 es alto. Debido a que el cuerpo para condensar la humedad 20 grande puede formarse apilando los moldes de bloque 21 , el cuerpo para condensar la humedad 20 es transportado fácilmente.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para producir agua dulce que comprende: un armazón que forma un espacio, al menos una porción superior del armazón está cerrada; un cuerpo para condensar la humedad que está colocado en el armazón para incluir al menos una trayectoria de ventilación, el cuerpo para condensar la humedad está formado por un molde de un material poroso; una trayectoria de suministro del aire exterior que suministra el aire exterior al interior del armazón desde el exterior del espacio; una trayectoria de descarga del aire exterior que descarga el aire exterior suministrado al interior del armazón al exterior del espacio; y medios para generar la corriente de aire para generar una corriente de aire en el armazón, la corriente de aire transpira la humedad del cuerpo para condensar la humedad.

2. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la trayectoria de suministro del aire exterior está conectada a un extremo de cada una de todas o algunas de las trayectorias de ventilación incluidas en el cuerpo para condensar la humedad, y la trayectoria de descarga del aire exterior está conectada al otro extremo de la trayectoria de ventilación a la cual está conectada la trayectoria de suministro del aire exterior.

3. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende medios de conmutación para conmutar entre una operación de adsorción de la humedad, en la cual el aire exterior es suministrado al interior del armazón para hacer que el cuerpo para condensar la humedad adsorba la humedad en el aire exterior y una operación de descarga de la humedad, en la cual los medios para generar la corriente de aire son accionados para descargar la humedad del cuerpo para condensar la humedad.

4. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque los medios para generar la corriente de aire generan una corriente de aire de la parte inferior a la parte superior en la trayectoria de ventilación.

5. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque los medios para generar la corriente de aire son medios para soplar aire y/o medios de calentamiento.

6. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque la trayectoria de ventilación es un orificio pasante.

7. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque los medios de calentamiento se colocan en la trayectoria de ventilación.

8. - El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque la trayectoria de ventilación se forma por una capa porosa que tiene una densidad porosa menor que aquella de los alrededores de la trayectoria de ventilación.

9.- El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque el material poroso es uno o al menos dos de piedra de campo, sílice, tierra diatomácea, kanuma-tuti, cenizas volantes, zeolita, roca caliza, arcilla, roca basáltica, vidrio, metal, cerámica, un sorbente polimérico, coque, carbón de madera y silicato metálico.

10.- El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque el cuerpo para condensar la humedad incluye muchos moldes de bloque. 1 1.- El aparato para producir agua dulce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado además porque comprende medios de enfriamiento para enfriar una superficie externa y/o una superficie interna del armazón.