WO2004067857A1 - Dispositif d’extraction de l’eau presente dans l’air par condensation - Google Patents

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WO2004067857A1
WO2004067857A1 PCT/FR2004/000110 FR2004000110W WO2004067857A1 WO 2004067857 A1 WO2004067857 A1 WO 2004067857A1 FR 2004000110 W FR2004000110 W FR 2004000110W WO 2004067857 A1 WO2004067857 A1 WO 2004067857A1
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air
chamber
cold plates
extraction device
water
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PCT/FR2004/000110
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English (en)
Inventor
Joseph Luçay MAILLOT
Original Assignee
Maillot Joseph Lucay
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • B01D5/0015—Plates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Definitions

  • the present invention relates to a device for extracting water present in the air by condensation of water vapor during the passage of a flow of hot air over a plurality of cold plates kept cold by means of a external heat exchanger.
  • the present invention is situated in this context and aims to obtain large quantities of water for the enhancement and development of areas where there is no water source or well for human consumption. and livestock or for the irrigation of cultivable land, for example in semi-desert or mountain areas, or in all areas where water is difficult to access.
  • the invention also aims to propose a means capable of quickly replacing a drinking water distribution network in the event of the destruction of such a network or serious pollution of the water taken from groundwater or from rivers and / or stored in water towers, so as to effectively meet the most urgent needs of the populations concerned pending the return to a normal situation or to effectively complete such a network during low water periods.
  • the means according to the invention can also be fitted to ocean liners or ships accommodating a large number of passengers.
  • the means according to the invention can also find military applications in supplying drinking water to troops maneuvering or operating in arid zones or in regions where the water is contaminated.
  • the means according to the invention can also find domestic applications for obtaining drinking water without chlorine or for automatic irrigation of a private garden.
  • the principle of operation is always the same, since it is always a question of condensing the vapor of water contained in the air by contact of air on cold wings, while avoiding the formation of frost on cold wings which would have the effect of reducing the efficiency of the installation.
  • the invention makes it possible to treat a large volume of air without the blowing effect in order to obtain a large volume of water.
  • the invention therefore relates to a device for extracting water present in the air by condensation of water vapor during the passage of a flow of hot air over a plurality of cold plates kept cold by means of an external heat exchanger.
  • the cold plates are arranged parallel to each other in a working chamber and form a determined angle with the horizontal to promote the harvesting of water by simple gravity.
  • the flow of hot inlet air is admitted under pressure into an inlet chamber, from where it is distributed to circulate between the cold plates.
  • the air flow used is then extracted from the working chamber to be admitted into an outlet chamber connected to the open air.
  • the flow of hot air is distributed to circulate between the cold plates by means of a double wall pierced forming a labyrinth for the air flow and separating the inlet chamber from the working chamber.
  • a pierced wall is disposed between the working chamber and the outlet chamber.
  • the inlet chamber is located opposite the highest part of the cold plates, while the outlet chamber is located opposite the lowest part of the cold plates, or vice versa depending on the angle determined.
  • the device may favorably include two working chambers respectively arranged on either side of the inlet chamber, an outlet chamber being associated with each of the working chambers.
  • the inlet air flow may be heated by a heating means before being admitted into the inlet chamber.
  • FIG 1 shows schematically in vertical section an extraction device according to one invention
  • FIG. 1 shows schematically the extraction device of Figure 1, but provided with two working chambers;
  • FIG. 3 shows schematically seen from above the extraction device of Figure 2;
  • FIG. 4 shows, schematically in section, an alternative embodiment of the invention.
  • the device for extracting water present in the air by condensation of water vapor essentially comprises a chamber for entering a flow of hot air. 2, at least one working chamber 4, 4 ', and an outlet chamber 6, 6' associated with a working chamber 4, 4 '.
  • the inlet hot air flow is admitted under pressure into an inlet chamber 2, for example by means of a set of fans 8.
  • the air flow used is then extracted from the working chamber 4, 4 'by vacuum ( Figures 1 to 3) to be admitted into an outlet chamber 6 connected to the open air.
  • the vacuum is obtained by means of an extractor 10, 10 '.
  • the working chamber 4, 4 ′ encloses a plurality of cold plates 12, 12 ′ arranged parallel to each other. They form a determined angle with the horizontal to favor the collection of water by simple gravity. In an embodiment shown in Figures 1 to 3 in which the air flows from top to bottom, this determined angle was between 20 and 30 ° approximately. Obviously, a larger angle can be provided to accelerate the collection of the condensation water. In the embodiment shown in the
  • the cold plates 12 are arranged vertically and a plurality of baffles 22 is provided to ensure maximum contact between the air and the cold plates.
  • the air flows from the bottom to the top.
  • These cold plates are, for example, produced by means of two flat or corrugated sheets superimposed and separated by 2 to 4 mm to allow the circulation of a gaseous or liquid heat transfer fluid ensuring the maintenance of the cold plates at a temperature between 1 and 10 ° C approximately and preferably between 3 and 5 ° C, so as to avoid the formation of frost and / or ice on these plates.
  • the sheets used were galvanized sheets of tinplate or steel treated against rust, these sheets having a thickness of between 0.40 and 1.40 mm capable of being electrically welded together to ensure the sealing of the heat transfer fluid circuit.
  • sheets made of a material having a high coefficient of thermal conductivity for example copper, bronze or aluminum.
  • each plate may consist of two or three identical sub-plates placed side by side and separated to ensure good distribution of the air of bottom up in the working chamber, small copper conduits connecting the sub-plates together to ensure the circulation of the heat transfer fluid.
  • the sub-plates are separated from each other by 5 to 8 mm, so that the drops of condensed water do not disturb the circulation of air.
  • the coolant for cooling the cold plates 12 circulates in a conventional manner in a closed circuit between an external heat exchanger 22 including a suitable compressor ( Figure 3) and the interior of each cold plate 12, for example by means of a pump. recirculation.
  • the heat transfer fluid may, for example, consist of glycoled or salted water cooled during a passage through a coil embedded in a tank of ice or of a liquid maintained at a temperature below zero.
  • the cold plates are produced by means of two corrugated sheets arranged so that the grooves are face to face, which makes it possible to determine a plurality of spaces where a copper tube can be placed in which the refrigerant circulates.
  • the space left free between the sheets and the copper tube may favorably be partially filled with stainless steel straws, or with a stainless material substantially identical to that constituting the sheets, in particular for forming plugs on either side, and possibly ensuring thermal contact between the sheets and the copper tube.
  • the cold plates 12, 12 ' are each provided with a gutter 14, 14' bringing the collected water to a reservoir 16 by means of a conventional conduit not shown in the Figures.
  • the flow of hot air admitted under pressure into the inlet chamber 2 is distributed to circulate between the cold plates 12 by means of a perforated double wall 18 forming a labyrinth for the air flow and separating the inlet chamber 2 of said working chamber 4, 4 '.
  • the blowing effect generating a risk of air drying is thus greatly reduced and the air flow is substantially uniformly distributed between the cold plates 12, 12 '.
  • a pierced wall 20 can be arranged between the working chamber 4, 4 ′ and the outlet chamber. 6, 6 ' Figures 1 and 2), so as to avoid the air flow used causes, under the effect of vacuum, water droplets outwards.
  • Figure 1 there is shown schematically the device of the invention with a single working chamber 4, while in Figure 2, the device of the invention comprises two working chambers 4, 4 'arranged symmetrically with respect to to the vertical axis of the inlet chamber 2.
  • the working chamber 4, 4 ' is insulated so that the heat exchanges are exclusively carried out between the flow of hot air and the cold plates 12, 12'.
  • the hot inlet air it is desirable for the hot inlet air to have a temperature of between 40 and 50 ° C. approximately. Obviously, a significantly lower inlet air temperature, for example between 20 and 40 ° C, will still allow water to be collected, but with a lower yield. Thus, the inlet air flow is favorably heated by a heating means before being admitted into the inlet chamber 2.
  • the means for heating the inlet air flow is chosen from a plurality of electrical resistors ( 24 in Figure 1) arranged in the path of the inlet air flow and thermostatically controlled, the heat radiator of the heat exchanger 22 supplying the required refrigeration to the cold plates 12, 12 ', a coil immersed in the hot water tank of an additional water heater whose outlet air flow is mixed with ambient air, a solar lenticular means as described below, and the combination thereof.
  • the outlet chamber 6, 6 ′ of the air flow used is preferably connected to the open air with the chimney 24 at a good distance from the intake zone of the hot air, so as to avoid recycling in the device with an already de-identified air.
  • the air leaving the outlet chamber 6 is sent into a chimney 24 where it is likely to be heated, for example, by solar lenticular means, comprising a set of magnifying glasses focusing the light rays on a hearth by example in copper, so as to favor the extraction of the air used by simple convection.
  • the chimney 24 can have a conical shape so as to accelerate the air flow. If the speed of the air in the chimney 24 is sufficient, an alternator or equivalent 28 can then be provided at the output, driven by the outlet air and capable of delivering a make-up current for the fans 8.
  • the incoming air may be heated by such a lenticular means before entering the inlet chamber 2.
  • the device for extracting water from the air in accordance with the invention can easily be placed in a container, so as to make it compact and easily movable. To make it, moreover, autonomous, it is desirable that the electrical energy required for its operation is obtained by means of photovoltaic solar panels or wind turbines. On the other hand, for use in an urban area where an electrical energy distribution network exists in a reliable manner, the use of photovoltaic solar panels or wind turbines is, although desirable, not necessary. On the other hand, energy recovery means, such as the alternator 28 described in relation to Figure 4, can be validly added to the device.
  • the volume of the different chambers depends essentially on the amount of air to be treated or "well water to obtain. One can thus provide a family system, for example of cylindrical shape with a height less than 2.70 m and a diameter of about 1.00 m. A more industrial system can be placed in a container of conventional dimensions.
  • this device can also be adapted to recover the necessarily cooler outlet air to conduct it in an air conditioning circuit of a building. or a house. It can also be used for the preservation or cooling of drinks or foodstuffs.
  • the device of the invention in regions where the humidity of the air is very low, it may be favorable to place the device of the invention at altitude where the air is always more loaded with water vapor.
  • the device will then be connected to an atmospheric balloon stabilized at the appropriate altitude and the collected water will be brought to the ground. by a flexible pipe.
  • the water obtained can be purified and filtered by any appropriate additional means. It may be the same for the hot air introduced to avoid the deposition of suspended particles in the air.

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Abstract

L’invention concerne un dispositif d’extraction de l’eau présente dans l’air par condensation de la vapeur d’eau lors du passage d’un flux d’air chaud sur une pluralité de plaques froides (12, 12’) maintenues froides au moyen d’un échangeur de chaleur externe (22). Les plaques froides (12, 12’) sont disposées parallèlement entre elles dans une chambre de travail (4, 4’) et forment un angle déterminé avec l’horizontale pour favoriser la récolte de l’eau par simple gravité. Le flux d’air chaud d’entrée est admis sous pression dans une chambre d’entrée (2), d’où il est réparti pour circuler entre les plaques froides (12, 12’). Le flux d’air utilisé est ensuite extrait de la chambre de travail (4, 4’), de préférence, par dépression, pour être admis dans une chambre de sortie (6, 6’) reliée à l’air libre.

Description

Dispositif d'extraction de l'eau présente dans l' air par condensation
La présente invention concerne un dispositif d'extraction de l'eau présente dans l'air par condensation de la vapeur d'eau lors du passage d'un flux d'air chaud sur une pluralité de plaques froides maintenues froides au moyen d'un échangeur de chaleur externe.
De nombreux documents décrivent de tels dispositifs. Parmi ceux-ci, on peut citer WO-A-0188281, WO-A-0116028, WO-A-0163059 et WO-A-0111152. Le document WO-A-0163059 décrit une fontaine d'eau de bureau dépourvue d'entrée d'eau, et le document EP-A-1142835 décrit une telle source d'eau pure pour un réfrigérateur domestique. Le document FR-A-2 528 321 décrit un tel dispositif permettant de détecter une éventuelle pollution radioactive de l'air au voisinage d'une centrale électrique nucléaire.
La présente invention se situe dans ce contexte et a pour but l'obtention de grandes quantités d'eau pour la mise en valeur et le développement des zones où il n'y a ni source d'eau ni puits pour l'alimentation des hommes et du bétail ou pour l'irrigation des terres cultivables, par exemple dans des zones semi-désertiques ou en montagne, ou encore dans toutes zones où l'eau est difficilement accessible.
L'invention a également pour but de proposer un moyen susceptible de pouvoir se substituer rapidement à un réseau de distribution d'eau potable en cas de destruction d'un tel réseau ou de grave pollution de l'eau prélevée dans des nappes phréatiques ou dans les rivières et/ou stockée dans des châteaux d'eau, de manière à faire face efficacement aux besoins les plus urgents des populations concernées en attendant le retour à une situation normale ou à compléter efficacement un tel réseau en période d'étiage.
Le moyen selon l'invention peut également équiper des paquebots ou navires accueillant un grand nombre de passagers.
Le moyen selon l'invention peut également trouver des applications militaires dans 1 ' approvisionnement en eau potable de troupes en manoeuvre ou en opération dans des zones arides ou dans des régions où l'eau est contaminée.
Le moyen selon l'invention peut également trouver des applications domestiques pour l'obtention d'une eau potable sans chlore ou pour une irrigation automatique d'un jardin privatif.
Le principe de fonctionnement est toujours le même, puisqu'il s'agit toujours de condenser la vapeur d'eau contenue dans l'air par contact de l'air sur des ailes froides, tout en évitant la formation de givre sur les ailes froides qui aurait pour effet de réduire le rendement de l'installation. L'invention permet de traiter un important volume d'air sans effet de soufflerie pour obtenir un volume important d'eau.
L'invention concerne donc un dispositif d'extraction de l'eau présente dans l'air par condensation de la vapeur d'eau lors du passage d'un flux d'air chaud sur une pluralité de plaques froides maintenues froides au moyen d'un échangeur de chaleur externe.
Selon l'invention, les plaques froides sont disposées parallèlement entre elles dans une chambre de travail et forment un angle déterminé avec l'horizontale pour favoriser la récolte de l'eau par simple gravité. Le flux d'air chaud d'entrée est admis sous pression dans une chambre d'entrée, d'où il est réparti pour circuler entre les plaques froides. Le flux d'air utilisé est ensuite extrait de la chambre de travail pour être admis dans une chambre de sortie reliée à l'air libre.
De façon avantageuse, le flux d'air chaud est réparti pour circuler entre les plaques froides au moyen d'une double paroi percée formant labyrinthe pour le flux d'air et séparant la chambre d'entrée de la chambre de travail. De même, une paroi percée est disposée entre la chambre de travail et la chambre de sortie.
De préférence, la chambre d'entrée est située en regard de la partie la plus élevée des plaques froides, tandis que la chambre de sortie se situe en regard de la partie la plus basse des plaques froides, ou inversement en fonction de l'angle déterminé.
Pour augmenter la production d'eau, le dispositif pourra favorablement comporter deux chambres de travail respectivement disposées de part et d'autre de la chambre d'entrée, une chambre de sortie étant associée à chacune des chambres de travail.
Dans le même but, le flux d'air d'entrée pourra être réchauffé par un moyen de chauffage avant son admission dans la chambre d'entrée.
Pour augmenter le rendement du dispositif, on pourra également former un labyrinthe dans la chambre de sortie de manière à augmenter le temps de présence de l'air chaud dans la chambre de travail.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit des modes préférés de réalisation donnés à titre non limitatif et à laquelle une planche de dessins est annexée sur laquelle :
La Figure 1 représente schématiquement en coupe verticale un dispositif d'extraction conforme à 1 ' invention ;
La Figure 2 représente schématiquement le dispositif d'extraction de la Figure 1, mais pourvu de deux chambres de travail ;
La Figure 3 représente schématiquement vu de dessus le dispositif d'extraction de la Figure 2 ; et
La Figure 4 représente, schématiquement en coupe, un mode alternatif de réalisation de l'invention.
En référence maintenant aux dessins qui viennent d'être succinctement décrits, le dispositif d'extraction de l'eau présente dans l'air par condensation de la vapeur d'eau comporte essentiellement une chambre d'entrée d'un flux d'air chaud 2, au moins une chambre de travail 4, 4', et une chambre de sortie 6, 6' associée à une chambre de travail 4, 4' .
Le flux d'air chaud d'entrée est admis sous pression dans une chambre d'entrée 2, par exemple au moyen d'un jeu de ventilateurs 8.
Le flux d'air utilisé est ensuite extrait de la chambre de travail 4, 4' par dépression (Figures 1 à 3) pour être admis dans une chambre de sortie 6 reliée à l'air libre. La dépression est obtenue au moyen d'un extracteur 10, 10'.
La chambre de travail 4, 4' enferme une pluralité de plaques froides 12, 12' disposées parallèlement entre elles. Elles forment un angle déterminé avec l'horizontale pour favoriser la collecte de l'eau par simple gravité. Dans un mode de réalisation représenté sur les Figures 1 à 3 dans lequel l^air circule de haut en bas, cet angle déterminé était compris entre 20 et 30° environ. Bien évidemment, un angle plus important peut être prévu pour accélérer la collecte de l'eau de condensation. Dans le mode de réalisation représenté sur la
Figure 4, les plaques froides 12 sont disposées verticalement et une pluralité de chicanes 22 est prévue pour assurer un contact maximal entre l'air et les plaques froides. Ici, l'air circule du bas vers le haut.
Ces plaques froides sont, par exemple, réalisées au moyen de deux tôles planes ou ondulées superposées et séparées de 2 à 4 mm pour permettre la circulation d'un fluide caloporteur gazeux ou liquide assurant le maintien des plaques froides à une température comprise entre 1 et 10°C environ et, de préférence, entre 3 et 5°C, de manière à éviter la formation de givre et/ou de glace sur ces plaques.
Dans un exemple de réalisation, les tôles utilisées étaient des tôles galvanisées de fer blanc ou d'acier traitées contre la rouille, ces tôles présentant une épaisseur comprise entre 0,40 et 1,40 mm susceptibles d'être soudées électriquement ensemble pour assurer l'étanchéité du circuit du fluide caloporteur.
Cependant, il est préférable d'utiliser des tôles en un matériau présentant un coefficient de conductivité thermique élevé, par exemple en cuivre, en bronze ou en aluminium.
Pour favoriser la fabrication des plaques, il peut être souhaitable que chaque plaque soit constituée de deux ou trois sous-plaques identiques placées côte à côte et séparées pour assurer une bonne répartition de l'air de bas en haut dans la chambre de travail, des petits conduits de cuivre reliant les sous-plaques ensemble pour assurer la circulation du fluide caloporteur.
De préférence, les sous-plaques sont séparées les unes des autres de 5 à 8 mm, afin que les gouttes d'eau de condensation ne perturbent pas la circulation de l'air.
Le fluide caloporteur de réfrigération des plaques froides 12 circule de façon conventionnelle en circuit fermé entre un échangeur de chaleur externe 22 incluant un compresseur approprié (Figure 3) et la partie intérieure de chaque plaque froide 12, par exemple au moyen d'une pompe de recirculation. Le fluide caloporteur peut, par exemple, être constitué par de l'eau glycolee ou salée refroidie lors d'un passage dans un serpentin noyé dans une cuve de glace ou d'un liquide maintenu à une température inférieure à zéro.
Selon un mode de réalisation alternatif, les plaques froides sont réalisées au moyen de deux tôles ondulées disposées de manière à ce que les cannelures soient face à face, ce qui permet de déterminer une pluralité d'espaces où pourra être disposé un tube de cuivre dans lequel le fluide réfrigérant circule. Ceci permet de réduire la quantité du fluide nécessaire au refroidissement et d'éviter les problèmes d'étanchéité entre les tôles adjacentes. L'espace laissé libre entre les tôles et le tube de cuivre pourra favorablement partiellement être empli de pailles de fer inoxydable, ou d'un matériau inoxydable sensiblement identique à celui constituant les tôles, notamment pour former des bouchons de part et d'autre, et éventuellement assurer un contact thermique entre les tôles et le tube de cuivre.
On pourra également et favorablement former des bouchons etanches aux extrémités pour éviter que 1 ' air chaud circule entre les tôles adjacentes et vienne directement lécher le tube de cuivre.
Les plaques froides 12, 12' sont chacune pourvues d'une gouttière 14, 14' amenant l'eau collectée vers un réservoir 16 au moyen d'un conduit conventionnel non représenté sur les Figures.
Le flux d'air chaud admis sous pression dans la chambre d'entrée 2 est réparti pour circuler entre les plaques froides 12 au moyen d'une double paroi percée 18 formant labyrinthe pour le flux d'air et séparant la chambre d'entrée 2 de la dite chambre de travail 4, 4'. L'effet de soufflerie engendrant un risque d'assèchement de l'air est ainsi fortement réduit et le flux d'air est sensiblement uniformément réparti entre les plaques froides 12, 12' .
Pour améliorer cette répartition uniforme, il peut être souhaitable de prévoir deux entrées d'air chaud opposées vers la chambre d'entrée 2, chacune étant pourvue d'un système de ventilateurs 8, 8', comme on peut le voir sur les Figures 3 et 4.
De même, une paroi percée 20 peut être disposée entre la chambre de travail 4, 4' et la chambre de sortie 6, 6' Figures 1 et 2), de manière à éviter de le flux d'air utilisé entraîne, sous l'effet de la dépression, des gouttelettes d'eau vers l'extérieur.
Identiquement, pour améliorer la répartition uniforme du flux d'air, il peut être souhaitable de prévoir deux sorties de l'air utilisé opposées, chacune étant pourvue d'un système d'extracteurs 10, 10' ; 10", 10"', comme on peut le voir sur la Figure 3.
Sur la Figure 1, on a représenté schématiquement le dispositif de l'invention avec une seule chambre de travail 4, tandis que, sur la Figure 2, le dispositif de l'invention comporte deux chambres de travail 4, 4' disposées symétriquement par rapport à l'axe vertical de la chambre d'entrée 2.
De préférence, mais non nécessairement, la chambre de travail 4, 4' est calorifugée de manière à ce que les échanges thermiques soient exclusivement effectués entre le flux d'air chaud et les plaques froides 12, 12'.
Sur la Figure 3, on a représenté schématiquement vu de dessus le dispositif de l'invention plus complètement.
On comprendra qu'il est souhaitable que l'air chaud d'entrée ait une température comprise entre 40 et 50°C environ. Bien évidemment, une température de l'air d'entrée sensiblement inférieure, par exemple comprise entre 20 et 40°C, permettra quand même de collecter de l'eau, mais avec un rendement inférieur. Ainsi, le flux d'air d'entrée est favorablement réchauffé par un moyen de chauffage avant son admission dans la chambre d'entrée 2. Le moyen de chauffage du flux d'air d'entrée est choisi parmi une pluralité de résistances électriques (24 sur la Figure 1) disposées dans le chemin du flux d'air d'entrée et commandées par thermostat, le radiateur calorifère de l' échangeur de chaleur 22 fournissant les frigories requises aux plaques froides 12, 12', un serpentin plongé dans la cuve d'eau chaude d'un chauffe-eau additionnel dont le flux d'air de sortie est mélangé à l'air ambiant, un moyen lenticulaire solaire tel que décrit ci-après, et la combinaison de ceux-ci.
Sur la Figure 3, on a illustré le trajet du flux d'air traversant le radiateur calorifère de l' échangeur de chaleur 22 jusqu'à sa sortie par la cheminée 24 dans l'atmosphère.
La chambre de sortie 6, 6' du flux d'air utilisé est, de préférence, reliée à l'air libre à la cheminée 24 à bonne distance de la zone de prélèvement de l'air chaud d'entrée, de manière à éviter un recyclage dans le dispositif d'un air déjà déshu idifié.
Il peut également être souhaitable de former un labyrinthe dans la chambre de sortie 6, 6', de manière à augmenter le temps de présence de 1 ' air chaud dans le dispositif et, ainsi, en améliorer le rendement.
Dans le mode de réalisation représenté sur la Figure 4, l'air sortant de la chambre de sortie 6 est envoyé dans une cheminée 24 où il est susceptible d'être réchauffé, par exemple, par un moyen lenticulaire solaire, comportant un jeu de loupes focalisant les rayons lumineux sur un foyer par exemple en cuivre, de manière à favoriser l'extraction de l'air utilisé par simple convection. La cheminée 24 peut affecter une forme conique de manière à accélérer le flux d'air. Si la vitesse de l'air dans la cheminée 24 est suffisante, on peut alors disposer en sortie un alternateur ou équivalent 28 entraîné par l'air de sortie et susceptible de délivrer un courant d' appoint pour les ventilateurs 8.
De la même manière, l'air entrant pourra être chauffé par un tel moyen lenticulaire avant de pénétrer dans la chambre d'entrée 2.
Le dispositif d'extraction de l'eau présente dans l'air conforme à l'invention peut facilement être disposé dans un conteneur, de manière à le rendre compact et facilement déplaçable. Pour le rendre, en outre, autonome, il est souhaitable que l'énergie électrique requise pour son fonctionnement soit obtenue au moyen de panneaux solaires photovoltaïques ou d'éoliennes. Par contre, pour une utilisation en zone urbaine où un réseau de distribution de l'énergie électrique existe de façon fiable, l'utilisation de panneaux solaires photovoltaïques ou d'éoliennes est, bien que souhaitable, non nécessaire. D'autre part, des moyens de récupération d'énergie, tels que l'alternateur 28 décrit en relation avec la Figure 4, peuvent être valablement ajoutés au dispositif. Le volume des différentes chambres est essentiellement fonction de la quantité d'air à traiter ou' bien d'eau à obtenir. On peut ainsi prévoir un système familial, par exemple de forme cylindrique d'une hauteur inférieure à 2,70 m et d'un diamètre de 1,00 m environ. Un système plus industriel peut être disposé dans un conteneur de dimensions conventionnelles .
L'homme du métier aura compris tout l'intérêt du dispositif d'extraction de l'eau conforme à la présente invention. Outre son prix de revient peu élevé et son excellent rendement d'obtention d'une eau fraîche et potable, ce dispositif peut également être adapté pour récupérer l'air de sortie nécessairement plus frais pour le conduire dans un circuit de climatisation d'un immeuble ou d'une maison. Il peut également être utilisé pour la conservation ou le refroidissement de boissons ou de denrées alimentaires.
Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement être les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après.
Notamment, dans les régions où l'hygrométrie de l'air est très faible, il peut être favorable de placer le dispositif de l'invention en altitude où l'air est toujours plus chargée en vapeur d'eau. Le dispositif sera alors relié à un ballon atmosphérique stabilisé à l'altitude appropriée et l'eau récoltée sera amenée au sol par une conduite souple.
Ensuite, l'eau obtenue pourra être purifiée et filtrée par tout moyen additionnel approprié. Il pourra en être de même de l'air chaud introduit pour éviter le dépôt de particules en sustentation dans l'air.

Claims

R E VE N D I C A T I O N S
1 - Dispositif d'extraction de l'eau présente dans l'air par condensation de la vapeur d'eau lors du passage d'un flux d'air chaud sur une pluralité de plaques froides (12, 12') maintenues froides au moyen d'un échangeur de chaleur externe (22) , caractérisé en ce que les dites plaques froides (12, 12') sont disposées parallèlement entre elles dans une chambre de travail (4,
4') et forment un angle déterminé avec l'horizontale pour favoriser la récolte de l'eau par simple gravité, que le flux d'air chaud d'entrée est admis sous pression dans une chambre d'entrée (2), d'où il est réparti pour circuler entre les dites plaques froides (12, 12'), et que le flux d'air utilisé est ensuite extrait de la dite chambre de travail (4, 4') pour être admis dans une chambre de sortie (6, 6') reliée à l'air libre.
2 - Dispositif d'extraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux d'air chaud est réparti pour circuler entre les dites plaques froides (12, 12') au moyen d'une double paroi percée (18) formant labyrinthe pour le dit flux d'air et séparant la dite chambre d'entrée (2) de la dite chambre de travail (4, 4M . 3 - Dispositif d'extraction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une paroi percée (20, 20') est disposée entre la dite chambre de travail (4, 4') et la dite chambre de-sortie (6, 6').
4 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la dite chambre d'entrée (2) est située en regard de la partie la plus élevée des dites plaques froides (12, 12'), tandis que la chambre de sortie se situe en regard de la partie la plus basse des dites plaques froides (12, 12').
5 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la dite chambre d'entrée (2) est située en regard de la partie la plus basse des dites plaques froides (12, 12'), tandis que la chambre de sortie se situe en regard de la partie la plus haute des dites plaques froides (12, 12') .
6 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dites plaques froides (12, 12') sont chacune pourvues d'une gouttière (14, 14') collectant l'eau de condensation et la dirigeant vers un réservoir (16) .
7 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dite chambre de travail (4, 4') est calorifugée.
8 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux chambres de travail (4, 4') respectivement disposées de part et d'autre de la dite chambre d'entrée (2), une chambre de sortie (6, 6') étant associée à chacune des chambres de travail (4, 4').
9 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux d'air d'entrée est réchauffé par un moyen de chauffage avant son admission dans la dite chambre d'entrée (2) .
10 - Dispositif d'extraction selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dit moyen de chauffage du flux d'air d'entrée est choisi parmi une pluralité de résistances électriques disposées dans le chemin du flux d'air d'entrée, le radiateur calorifère de 1' échangeur de chaleur (22) fournissant les frigories requises aux dites plaques froides, un serpentin plongé dans la cuve d'eau chaude d'un chauffe-eau additionnel, un moyen lenticulaire solaire, et la combinaison de ceux-ci.
11 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dite chambre de sortie (6, 6') du flux d'air utilisé est reliée à l'air libre à distance (24) de la zone de prélèvement de l'air chaud d'entrée.
12 - Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'énergie électrique requise pour le fonctionnement du dit dispositif est obtenue au moyen de panneaux solaires photovoltaïques ou par eoliennes, de manière à rendre autonome le dit dispositif, des moyens de récupération d'énergie (28) pouvant être valablement ajoutés au dispositif.
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