WO2018162777A1 - Dispositivo destilador de líquidos - Google Patents

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Definitions

  • Liquid distiller device Liquid distiller device. Object of the invention.
  • the object of the present invention is a liquid distillation device that has characteristics aimed at achieving greater energy efficiency than other distillation equipment on the market.
  • This invention is applicable in the distillate of liquids, intended for various fields such as food, medicine, laboratory, dietetics or any other where the use of distilled liquid is required, under adequate hygienic conditions and without impurities.
  • a convenience of this type of distillers is that the heat necessary for evaporation is applied to the outside of the container, which means that a significant part of the energy used is wasted and consequently low energy efficiency.
  • Another known device for the distillation of liquids for example salt water or water potable, it is a solar distiller that consists of a tank in whose interior the evaporation of the liquid to be distilled by the heating of the solar energy takes place; said reservoir having an inclined lid whereby the condensed vapor drops descend on the inner surface thereof towards an evacuation duct of the distilled liquid.
  • this liquid distillation device comprises:
  • a vapor impermeable dome configured to house the liquid to be distilled in a lower part of its volume
  • a heat pump disposed inside the dome, connected to an external power source, and provided with a condenser that releases heat and an evaporator that absorbs heat, respectively forming a hot part and a cold part of the heat pump ;
  • radiator connected to the hot part of the heat pump, suitable for evaporating the liquid to be distilled;
  • a condenser tank connected to the cold part of the heat pump and suitable for condensing the evaporated liquid and collecting the distillate and;
  • the arrangement of both the heat pump and the radiator and the condenser tank inside the dome provides a number of advantages: - the heat released by the hot part of the heat pump and used in the radiator accelerates the formation of steam inside the dome; - the dome, apart from producing a greenhouse effect increasing the temperature, prevents steam from escaping, allowing to reach saturation (100% relative humidity if it is water vapor); and - in the cold part the lower temperature causes the condensation of the steam while maintaining saturation. These characteristics allow the device to achieve greater energy efficiency than other distillation devices when using the greenhouse effect, always work with a saturated steam and use the energy of the pump to evaporate and condense mainly.
  • the dome has a lower opening forming an access to its interior of the liquid to be distilled.
  • this liquid distiller device is very simple, since it is enough to deploy / mount the dome on the surface where you want to act (for example salt water, non-potable water, etc.); Activate the heat pump using the most convenient energy source according to the location (solar, wind, marine, grid, or any other) and then collect the distilled liquid, until the surface stops providing it if it is the case that has been dried
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of the distiller device of the invention, in which the dome has been sectioned by a vertical plane.
  • the liquid distillation device comprises a dome (1), transparent and vapor impermeable, in which a heat pump (2) provided with a heat-releasing condenser is housed and an evaporator that absorbs heat, forming respectively a hot part to which a radiator (21) is connected and a cold part to which a condenser tank (22) is connected provided with a collecting tube (3) for the distillate outlet .
  • Said heat pump (2) is connected to an external power supply (not shown) that preferably uses renewable energy such as solar, wind or marine energy, although it is not ruled out that an electrical supply network can be connected.
  • the mentioned dome (1) has a lower opening (1 1) forming an access to its interior of the liquid to be distilled; specifically, in this example, it presents a hemispherical configuration open at its base, so that it can be arranged on the surface where you want to act; for example salt water, non-potable water or any other liquid.
  • the radiator (21) causes evaporation of the liquid to be distilled inside the dome (1).
  • the steam is retained inside the dome (1) and cooled and condensed in the condenser tank (22); the condensed and distilled liquid being evacuated to the outside by the collecting tube (3).

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Abstract

Dispositivo destilador de líquidos; que comprende: - una cúpula (1) impermeable al vapor, configurada para albergar en una parte inferior de su volumen el líquido a destilar; - una bomba de calor (2) dispuesta en el interior de la cúpula (1) y provista de un condensador que libera calor y de un evaporador que absorbe calor, conformando respectivamente una parte caliente y una parte fría de la bomba de calor; - un radiador (21) conectado a la parte caliente de la bomba calor (2), adecuado para evaporar el líquido a destilar; - un depósito condensador (22) conectado a la parte fría de la bomba de calor (1) y adecuado para condensar el líquido evaporado y recoger el destilado y; - un tubo colector (3), conectado al depósito condensador (22) para la salida del destilado.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo destilador de líquidos. Objeto de la invención.
El objeto de la presente invención es un dispositivo destilador de líquidos que presenta unas características orientadas a conseguir una mayor eficiencia energética que otros equipos de destilación existentes en el mercado.
Campo de aplicación de la invención.
Esta invención es aplicable en el destilado de líquidos, destinados a campos diversos tales como alimentación, medicina, laboratorio, dietética u otros cualesquiera en los que se requiera da utilización de líquido destilado, en unas condiciones higiénicas adecuadas y sin impurezas.
Estado de la técnica. Actualmente existen diferentes técnicas para tratamiento líquidos, entre otros agua, cuya finalidad es la purificación del líquido en cuestión, y la eliminación de sustancias orgánicas, tales como microcontaminantes e iones multivalentes. Entre estas técnicas cabe mencionar por ejemplo: la microfiltración, la ultrafiltración, la nanofiltración, y la destilación. En la destilación de líquidos, que es la técnica que guarda una mayor relación con la presente invención, se utilizan desde utensilios domésticos, que consisten en un recipiente en el que se produce la evaporación de un líquido mediante la aportación de calor; disponiendo dicho recipiente de una tapa en la que se condensa el vapor y de un conducto de salida del líquido condensado y destilado.
Un conveniente de este tipo de destiladores es que el calor necesario para la evaporación se aplica sobre el exterior del recipiente, lo que supone un desaprovechamiento de una parte importante de la energía utilizada y consiguientemente una baja eficiencia energética. Otro dispositivo conocido para la destilación de líquidos, por ejemplo agua salada o agua potable, es un destilador solar que consiste en un depósito en cuyo interior se produce la evaporación del líquido a destilar por el calentamiento de la energía solar; disponiendo dicho depósito de una tapa inclinada por la que descienden las gotas de vapor condensado en la superficie interior de la misma hacia un conducto de evacuación del líquido destilado.
Este tipo de dispositivo presenta la ventaja de que utiliza para su funcionamiento la energía solar, pero en función de las condiciones atmosféricas puede tener una producción muy baja de líquido destilado. Por tanto, el problema técnico que se plantea es el desarrollo de un dispositivo destilador de líquidos que garantice una producción elevada de líquido destilado con independencia de las condiciones externas y una mayor eficiencia energética que los equipos de destilación existentes en el mercado. Descripción de la invención
Para conseguir los objetivos mencionados este dispositivo destilador de líquidos comprende:
- una cúpula impermeable al vapor, configurada para albergar en una parte inferior de su volumen el líquido a destilar;
- una bomba de calor dispuesta en el interior de la cúpula, conectada a una fuente de alimentación externa, y provista de un condensador que libera calor y un evaporador que absorbe calor, conformando respectivamente una parte caliente y una parte fría de la bomba de calor;
- un radiador conectado a la parte caliente de la bomba calor, adecuado para evaporar el líquido a destilar;
- un depósito condensador conectado a la parte fría de la bomba de calor y adecuado para condensar el líquido evaporado y recoger el destilado y;
- un tubo colector, conectado al depósito condensador y adecuado para conducir en el destilado hasta el exterior de la cúpula.
La disposición tanto de la bomba de calor como del radiador y del depósito condensador en el interior de la cúpula aporta una serie de ventajas: - el calor liberado por la parte caliente de la bomba de calor y aprovechado en el radiador acelera la formación del vapor en el interior de la cúpula; - la cúpula, aparte de producir un efecto invernadero aumentando la temperatura, impide que el vapor escape, permitiendo llegar a la saturación (100% de humedad relativa si se trata de vapor de agua); y - en la parte fría la temperatura más baja provoca la condensación del vapor manteniendo la saturación. Estas características permiten que el dispositivo consiga por tanto una mayor eficiencia energética que otros dispositivos de destilación al utilizar el efecto invernadero, trabajar siempre con un vapor saturado y utilizar la energía de la bomba para evaporar y condensar principalmente.
En una realización de la invención la cúpula presenta una abertura inferior conformante de un acceso a su interior del líquido a destilar.
La utilización de este dispositivo destilador de líquido resulta muy simple, ya que basta con desplegar/montar la cúpula sobre la superficie dónde se quiere actuar (por ejemplo agua salada, agua no potable, etc.); activar la bomba de calor utilizando la fuente de energía más conveniente según la ubicación (solar, eólica, marina, la red, u otra cualquiera) y a continuación recoger el líquido destilado, hasta que la superficie deje de proporcionarlo si es el caso que se ha secado.
Descripción de las figuras. Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: - La figura 1 muestra una vista esquemática de un ejemplo de realización del dispositivo destilador de la invención, en el que se ha seccionado la cúpula por un plano vertical.
Realización preferida de la invención. En el ejemplo de realización mostrado en la figura adjunta el dispositivo destilador de líquidos comprende una cúpula (1 ), transparente e impermeable al vapor, en la que se encuentra alojada una bomba de calor (2) provista de un condensador que libera calor y de un evaporador que absorbe calor, conformando respectivamente una parte caliente a la que encuentra conectado un radiador (21 ) y una parte fría a la que se encuentra conectado un deposito condensador (22) provisto de un tubo colector (3) para la salida del destilado. La mencionada bomba de calor (2) se encuentra conectada a una fuente de alimentación externa (no representada) que utiliza preferiblemente una energía renovable como energía solar, eólica o marina, aunque tampoco se descarta que pueda encontrarse conectada una red de suministro eléctrico.
La mencionada cúpula (1 ) presenta una abertura inferior (1 1 ) conformante de un acceso a su interior del líquido a destilar; concretamente en este ejemplo presenta una configuración semiesférica abierta por su base, de forma que se pueda disponer sobre la superficie dónde se quiere actuar; por ejemplo agua salada, agua no potable o cualquier otro líquido.
Durante el funcionamiento de la bomba de calor (2) el radiador (21 ) provoca la evaporación del líquido a destilar en el interior de la cúpula (1 ). El vapor queda retenido en el interior de la cúpula (1 ) y se enfría y condensa en el depósito condensador (22); siendo el líquido condensado y destilado evacuado al exterior por el tubo colector (3).
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES
1 .- Dispositivo destilador de líquidos; que comprende una cúpula (1 ) impermeable al vapor, configurada para albergar en una parte inferior de su volumen el líquido a destilar; caracterizado porque comprende:
- una bomba de calor (2) dispuesta en el interior de la cúpula (1 ) y provista de un condensador que libera calor y de un evaporador que absorbe calor, conformando respectivamente una parte caliente y una parte fría de la bomba de calor;
- un radiador (21 ) conectado a la parte caliente de la bomba calor (2), adecuado para evaporar el líquido a destilar;
- un depósito condensador (22) conectado a la parte fría de la bomba de calor (1 ) y adecuado para condensar el líquido evaporado y recoger el destilado y;
- un tubo colector (3), conectado al depósito condensador (22) para la salida del destilado.
2.- Dispositivo destilador de líquidos, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la cúpula (1 ) presenta una abertura inferior (1 1 ) conformante de un acceso a su interior del líquido a destilar.
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