Dispositivo para la obtención de agua a partir del aire atmosférico.

Dispositivo para la obtención de agua a partir del aire atmosférico (18) con un sorbente fluido para la sorción de agua,

en particular una solución de salmuera con una sal higroscópica, estando la sorción está prevista por lo menos a lo largo de un camino de sorción (1, 5), estando el sorbente fluido dispuesto por lo menos a lo largo del camino de sorción (1, 5) sustancialmente en un elemento guía (1) para guiar el sorbente, presentando el elemento guía (1) por lo menos dos elementos distribuidores (3) dispuestos al menos parcialmente de forma verticalmente superpuesta para aumentar la superficie de sorción o el camino de sorción (5), siendo una anchura (27) del elemento distribuidor (3) formada como proyección sobre un plano horizontal mayor que una altura (26) del elemento distribuidor (3) formada como proyección sobre un plano vertical, caracterizado por que un lecho fluidizado en el elemento distribuidor (3) está configurado como un dispositivo de dirección para dirigir el sorbente fluido, de tal manera que visto en la dirección horizontal el camino de sorción se extiende sustancialmente alrededor de un eje del elemento distribuidor de por lo menos medio arco de círculo.

Dispositivo para la obtención de agua a partir del aire atmosférico La presente invención se refiere a un dispositivo para la obtención de agua a partir del aire atmosférico de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En muchos sitios de la Tierra, sobre todo en regiones semiáridas o áridas, tales como, por ejemplo, en partes de Israel, Egipto, la zona del Sahel o en numerosos desiertos cálidos que están claramente alejados del mar, durante por lo menos todo el año no existen reservas de agua potable. Aparte del transporte de agua potable, allí sólo existe la posibilidad de extraerla del aire húmedo.

De múltiples maneras ya se conocen condensadores para la obtención de agua condensable a partir del aire atmosférico con un acumulador de frío refrigerable, en donde el aire atmosférico relativamente húmedo se refrigera por debajo del punto de rocío (véanse los documentos DE-PS-28 10 241, DD 285 142 A5) .

Adicionalmente, también se conocen dispositivos que por medio de un material adsorbente o absorbente, respectivamente, tal como una sal, por ejemplo cloruro de sodio o algo similar, ligan el agua atmosférica en una fase de absorción. A este respecto, la sal o la correspondiente solución de salmuera normalmente se almacena en un depósito de líquido, en donde la superficie de agua o el lado superior de la sal o de la salmuera, respectivamente, si se observa en dirección vertical, se ha de considerar como superficie respectivamente adsorbente o absorbente de agua. En una fase de desorción, dicha solución de agua-sal o salmuera se deshumedece para la obtención de agua potable y la sal vuelve a estar disponible para la absorción (véanse, por ejemplo, los documentos PS 2 660 068, DE 198 U 50 557 A1) .

Sin embargo, una desventaja en estos procedimientos y dispositivos, respectivamente, es el volumen constructivo relativamente grande y el rendimiento relativamente pequeño de agua potable por unidad de volumen de la salmuera.

Además, por los documentos DE 103 09 110 A1 o DE 10 2004 026 334 A1 ya se conocen dispositivos con soluciones de salmuera que presentan un rendimiento relativamente alto por unidad de volumen.

No obstante, entretanto se ha demostrado que el consumo de energía por cada litro de agua o agua potable obtenida todavía es demasiado elevado como para lograr una obtención rentable de agua a partir del aire atmosférico.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención consiste en proponer un dispositivo para la obtención de agua a partir del aire atmosférico con un medio sorbente fluido, en particular una solución de salmuera con una sal higroscópica para la sorción de agua, que permita un mejor aprovechamiento de la energía, en particular para asegurar un modo de funcionamiento rentable.

Basado en un dispositivo del tipo inicialmente mencionado, dicho objetivo se logra a través de las características mencionadas en la reivindicación 1. A través de las medidas mencionadas en las reivindicaciones dependientes, son posibles otras formas de realización y desarrollos adicionales ventajosos de la presente invención.

De manera correspondiente, un dispositivo de acuerdo con la invención está caracterizado por que un lecho se encuentra formado en el elemento distribuidor como un dispositivo de dirección para dirigir el sorbente fluido, de tal manera que si se observa en dirección horizontal, el camino de sorción se extiende sustancialmente alrededor de un eje del elemento distribuidor que corresponde por lo menos a la mitad del arco de círculo, preferentemente corresponde a por lo menos una vez el arco de círculo entero. De manera ventajosa, el elemento distribuidor presenta por lo menos un lecho fluidizado del camino de sorción, que se extiende por lo menos alrededor de un eje del elemento guía de por lo menos 180º .

De manera sorprendente, en primeros ensayos se ha demostrado que con esta medida ventajosa sólo se requiere un consumo de energía particularmente reducido.

De acuerdo con la invención se logra que en comparación con el estado actual de la técnica, con la misma altura constructiva del dispositivo o del espacio de sorción, respectivamente, el camino de sorción se alargue significativamente, lo cual resulta en una correspondiente prolongación de la fase de sorción y por lo tanto en una optimización de la sorción o, respectivamente, en una saturación del sorbente incluso con pequeñas alturas de construcción. Los dispositivos de baja altura correspondientes a la presente invención se pueden fabricar y/o usar de una manera particularmente favorable desde el punto de vista económico, por lo que su realización es rentable.

Por consiguiente, la presente invención representa un distanciamiento con respecto a la invención precedente conforme al documento DE 10 2004 026 334. En este desarrollo previo, el solicitante partió de la suposición de que una dirección de flujo vertical del sorbente fluido o de la solución de salmuera, respectivamente, a lo largo de las

"cadenas de perlas" o del elemento guía, respectivamente, con los elementos distribuidores resulta en una buena sorción con un ahorro simultáneo de energía debido a que se aprovecha la fuerza de gravedad. De acuerdo con esto, el documento DE 10 2004 026 334 desvela barras guía o "cadenas de perlas" o elementos distribuidores, respectivamente, en donde estos últimos son sustancialmente redondos o se extienden en dirección vertical, para influenciar el flujo descendente a lo largo de las barras guía o las "cadenas de perlas".

De acuerdo con la presente invención, sin embargo, los elementos distribuidores son más "anchos" que "altos". Debido a esto, la velocidad de flujo del sorbente no se maximiza o eleva tal como en el estado actual de la técnica, sino que se mejora u optimiza el paso del aire de forma transversal al elemento guía, en particular de forma transversal a numerosos elementos guías dispuestos de forma mutuamente adyacente, con los elementos distribuidores o "perlas" ventajosamente configurados, que de acuerdo con la invención son más anchos que altos. Preferentemente, la anchura del elemento distribuidor es mayor por lo menos por un factor de tres, en particular aproximadamente por un factor de cinco o de seis hasta diez, que la altura del elemento distribuidor.

De acuerdo con la invención, en principio es posible realizar un elemento distribuidor o elementos distribuidores con una configuración aerodinámica particularmente ventajosa. Por ejemplo está prevista una sección transversal particularmente ventajosa desde el punto de vista aerodinámico, en particular una sección transversal con forma de gota, lenticular o de ala de los elementos distribuidores. De esta manera se pueden realizar eventualmente efectos aerodinámicos ventajosos adicionales.

De manera ventajosa está previsto un contorno exterior del elemento distribuidor fundamentalmente orientado en dirección horizontal, de tal manera que numerosos elementos distribuidores constituyen sustancialmente una disposición de cobertura de superficie. Esta medida mejora adicionalmente la corriente de paso del aire. Los elementos distribuidores dispuestos de forma mutuamente adyacentes forman superficies prácticamente continuas, es decir, superficies de flujo o algo similar a pisos o terrazas, a lo largo de los cuales el aire atmosférico puede fluir de una manera aerodinámicamente favorable.

En una variante ventajosa de la invención, una altura vertical del elemento distribuidor en una región marginal del elemento distribuidor es menor que en la región del elemento guía y/o en la región del centro del elemento distribuidor. También esta medida mejora la aerodinámica del dispositivo de acuerdo con la invención.

De acuerdo con la invención, de una manera ventajosa, incluso si se usan numerosos elementos guía que preferentemente están dispuestos de forma mutuamente adyacente, y/o numerosos elementos distribuidores que preferentemente están dispuestos de forma mutuamente superpuesta, se asegura un paso aerodinámicamente ventajoso de la corriente en el dispositivo conforme a la invención. A este respecto, contrariamente al estado de la técnica arriba mencionado, se generan pocos o ningún espacio muerto de la corriente de aire de paso detrás de los elementos guía o de los elementos distribuidores, respectivamente. En el estado de la técnica, los marcados espacios vacíos con aire prácticamente estancado tenían como consecuencia que la sorción en el correspondiente elemento distribuidor empeoraba o se paralizaba, respectivamente. Incluso el uso de un ventilador para mejorar la corriente de paso sólo lograba mantener activa la sorción de una manera parcial. De acuerdo con la presente invención no se requiere tal... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la obtención de agua a partir del aire atmosférico (18) con un sorbente fluido para la sorción de agua, en particular una solución de salmuera con una sal higroscópica, estando la sorción está prevista por lo menos a lo largo de un camino de sorción (1, 5) , estando el sorbente fluido dispuesto por lo menos a lo largo del camino de sorción (1, 5) sustancialmente en un elemento guía (1) para guiar el sorbente, presentando el elemento guía (1) por lo menos dos elementos distribuidores (3) dispuestos al menos parcialmente de forma verticalmente superpuesta para aumentar la superficie de sorción o el camino de sorción (5) , siendo una anchura (27) del elemento distribuidor (3) formada como proyección sobre un plano horizontal mayor que una altura (26) del elemento distribuidor (3)

formada como proyección sobre un plano vertical, caracterizado por que un lecho fluidizado en el elemento distribuidor (3) está configurado como un dispositivo de dirección para dirigir el sorbente fluido, de tal manera que visto en la dirección horizontal el camino de sorción se extiende sustancialmente alrededor de un eje del elemento distribuidor de por lo menos medio arco de círculo.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la anchura (27) del elemento distribuidor (3) es mayor por lo menos por el factor tres que la altura (26) del elemento distribuidor (3) .

3. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se proporciona un contorno exterior del elemento distribuidor (3) orientado de forma sustancialmente horizontal, de tal manera que numerosos elementos distribuidores (3) conforman una disposición (17) que sustancialmente cubre toda la superficie.

4. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una altura (26)

orientada verticalmente del elemento distribuidor (3) en una región marginal del elemento distribuidor (3) es menor 25 que en la región del elemento guía (1) y/o en la región del centro (6) del elemento distribuidor (3) .

5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un lecho fluidizado (5) del camino de sorción (1, 5) en el lado superior (15) del elemento distribuidor (3) presenta un recorrido que es diferente al recorrido de un lecho fluidizado (5) del camino de sorción en un lado inferior (16) del elemento distribuidor (3) .

6. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que por lo menos el lecho fluidizado (5) del camino de sorción en el lado superior (15) del elemento distribuidor (3) presenta un recorrido que alarga el camino.

7. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el lecho fluidizado (5) del camino de sorción en el lado inferior (16) del elemento distribuidor (3) presenta un recorrido sustancialmente orientado en dirección radial.

8. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que por lo menos la longitud del camino de sorción (5) y/o del lecho fluidizado (5) en el lado superior (15) del elemento distribuidor (3) es mayor por lo menos por el factor diez que la altura de sorción verticalmente orientada del camino de sorción (5) en el lado superior (15) del elemento distribuidor (3) .

9. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que por lo menos la longitud del camino de sorción (5) y/o del lecho fluidizado (5) en el lado superior (15) del elemento distribuidor (3) es mayor por lo menos por el factor cincuenta que la altura de sorción verticalmente orientada del camino de sorción (5) en el lado superior (15) del elemento distribuidor (3) .

10. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que por lo menos un lecho fluidizado (5) del camino de sorción (1, 5) se extiende alrededor de un eje (6) del elemento guía (1) en por lo menos 180º .

11. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el lecho 55 fluidizado (5) está formado como lecho fluidizado plano (5) del elemento distribuidor (3) con un borde (28) sustancialmente orientado en dirección vertical.

12. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento guía (1) y/o el elemento distribuidor (3) presentan por lo menos una superficie de contacto hecha sustancialmente de 60 vidrio para el sorbente fluido, en donde por lo menos la superficie de contacto del vidrio está conformada como superficie áspera.

13. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento guía (1) presenta una unidad capilar (11) que comprende por lo menos un tubo capilar (9) para el suministro 65 dosificado del sorbente fluido al camino de sorción (1, 5) .