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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR EXTRACTING WATER FROM THE ENVIRONMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/098001
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for extracting water from the environment, comprising a means for capturing water from the environment with liquid desiccant, an evaporation chamber, an evaporation mechanism, a duct via which liquid desiccant flows with water from the capturing means to the evaporation chamber, a duct via which liquid desiccant flows from the evaporation chamber to the capturing means, a reservoir for providing water extracted from the liquid desiccant in the evaporation chamber, a duct for the circulation of the water from the cylinder, from the evaporation mechanism, to the reservoir, and a control device that controls the compressor. The evaporation mechanism comprises a cylinder located inside the evaporation chamber, a membrane located inside the cylinder and a compressor which is operatively connected to the membrane, for inflating and deflating the membrane.

Inventors:
VELASCO VALCKE FRANCISCO JAVIER (CO)
Application Number:
PCT/IB2015/059641
Publication Date:
June 23, 2016
Filing Date:
December 15, 2015
Export Citation:
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Assignee:
PANACEA QUANTUM LEAP TECHNOLOGY LLC (US)
VELASCO VALCKE FRANCISCO JAVIER (CO)
International Classes:
B01D53/14; B01D53/02; B01D53/26; F24F3/14; F25B39/00; F25B39/02
Foreign References:
DE19545335A11997-06-12
JPH09210412A1997-08-12
JPH11132505A1999-05-21
JPS54457A1979-01-05
US6514321B12003-02-04
JPS54456A1979-01-05
JPH11132593A1999-05-21
US4900448A1990-02-13
Other References:
ABDEL-SALAM, A. H. ET AL.: "CAPACITY MATCHING IN HEAT-PUMP MEMBRANE LIQUID DESSICANT AIR CONDITIONING SYSTEMS", INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION, vol. 48, 2014, pages 166 - 177, XP055455219, Retrieved from the Internet
See also references of EP 3235555A4
Attorney, Agent or Firm:
OLARTE, Carlos R. (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES

Un dispositivo para extraer agua del ambiente que comprende:

a) un medio de captura de agua del ambiente con desecante líquido;

b) una cámara de evaporación;

c) un mecanismo de evaporación que comprende:

i. un cilindro localizado al interior de la cámara de evaporación;

ii. una membrana localizada en el interior del cilindro;

iii. un compresor operativamente conectado con la membrana para inflar y desinflar la membrana;

d) un ducto por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación;

e) un ducto por donde fluye desecante líquido de la cámara de evaporación al medio de captura;

f) un depósito para disponer agua extraída del desecante líquido con agua en la cámara de evaporación;

g) un ducto por donde fluye el agua del cilindro al depósito; y,

h) un dispositivo de control que controla el compresor. 2. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el medio de captura de agua es una bandeja inclinada por la cual fluye el desecante líquido para la captura del agua.

3. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizada porque la cámara de evaporación es doble chaqueta en la cual el desecante líquido fluye entre la primera y la segunda chaqueta.

4. El dispositivo de la Reivindicación 3, caracterizado porque el desecante líquido con agua fluye entre la segunda chaqueta de la cámara de regeneración y la pared del cilindro.

5. El dispositivo de la Reivindicación 3, caracterizado porque la segunda chaqueta tiene una altura inferior a la cámara de regeneración y es de un material aislante térmico. 6. El dispositivo de la Reivindicación 3, caracterizado porque en la parte superior de la cámara de evaporación hay una cámara de expansión en la cual se expande el vapor de agua.

7. El dispositivo de la Reivindicación 1, que comprende un aspersor conectado al ducto por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación, al interior de la cámara de evaporación.

8. El dispositivo de la Reivindicación 7, que comprende un ducto por donde fluye vapor de agua de la cámara de evaporación hacia el cilindro del mecanismo de evaporación.

9. El dispositivo de la Reivindicación 8, caracterizado porque el ducto por donde fluye vapor de agua de la cámara de evaporación hacia el cilindro del mecanismo de evaporación comprende una válvula.

10. El dispositivo de la Reivindicación 7, caracterizado porque el aspersor esparce el líquido desecante con agua encima del cilindro.

11. El dispositivo de la Reivindicación 6, que comprende una válvula por la cual se comunica el cilindro con la cámara de expansión.

12. El dispositivo de la reivindicación 9 y 11, caracterizado porque:

- las válvulas se abren cuando la membrana se está desinflando permitiendo el paso de vapor de agua al interior del cilindro; y,

- las válvulas están cerradas cuando la membrana se está inflando.

13. El dispositivo de la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de evaporación comprende dos aspersores conectados al ducto por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación. 14. El dispositivo de la Reivindicación 13, caracterizado porque al interior de la cámara de evaporación se localizan dos cilindros del mecanismo de evaporación, uno por cada aspersor.

15. El dispositivo de la Reivindicación 1, en el cual la conexión entre el compresor y la membrana comprende:

- un ducto que conecta la membrana con el punto de la succión del compresor;

- una válvula localizada a lo largo del ducto que conecta la membrana con el punto de succión del compresor;

- un ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana; - un tanque localizado a lo largo del ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana; y,

- una válvula localizada a lo largo del ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana entre el tanque y la membrana. 16. El dispositivo de la Reivindicación 1, en el cual la conexión entre el compresor y la membrana comprende:

- un ducto que conecta la membrana con el punto de la succión del compresor;

- un tanque localizado a lo largo del ducto que conecta la membrana con el punto de la succión del compresor;

- una válvula localizada a lo largo del ducto que conecta la membrana con el punto de succión del compresor entre la membrana y el tanque;

- un ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana; y,

- una válvula localizada a lo largo del ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana.

17. El dispositivo de la Reivindicación 1, en el cual la conexión entre el compresor y la membrana comprende: - un ducto que conecta la membrana con el punto de la succión del compresor;

- un tanque localizado a lo largo del ducto que conecta la membrana con el punto de la succión del compresor;

- una válvula localizada a lo largo del ducto que conecta la membrana con el punto de succión del compresor entre la membrana y el tanque;

- un ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana;

- un tanque localizado a lo largo del ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana; y,

- una válvula localizada a lo largo del ducto que conecta el punto de descarga del compresor con la membrana entre el tanque y la membrana.

18. El dispositivo de la Reivindicación 13, en el cual la conexión entre el compresor y las dos membranas comprende:

- un ducto conectado al punto de descarga del compresor;

- un ducto conectado al punto de succión del compresor;

- un ducto conectado a la primera membrana y conectado al ducto conectado al punto de descarga del compresor;

- un ducto conectado a la segunda membrana y conectado al ducto conectado al punto de succión del compresor;

- un ducto conectado al ducto conectado al punto de descarga del compresor y al ducto conectado a la segunda membrana;

- un ducto conectado al ducto conectado al punto de succión del compresor y al ducto conectado a la primera membrana;

donde se disponen operativamente válvulas en los ductos para cuando se infle la primera membrana la segunda se desinfle y viceversa.

19. El dispositivo de la Reivindicación 13, en el cual la conexión entre el compresor y las dos membranas comprende:

- un ducto conectado a la primera membrana y al punto de descarga del compresor; y,

- un ducto conectado a la segunda membrana y al punto de succión del compresor; donde el compresor puede alternar su punto de succión y punto de descarga para cuando se infle la primera membrana la segunda se desinfle y viceversa.

20. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el depósito en su interior tiene un tanque en el cual se dispone el agua, y en el volumen comprendido entre el tanque y el resto del volumen del depósito se dispone desecante líquido con agua.

21. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el ducto por donde fluye el agua del cilindro al depósito comprende una válvula localizada a lo largo del ducto la cual se abre durante una fracción del tiempo de inflado de la membrana.

22. El dispositivo de la reivindicación 1, caracterizado porque el ducto por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación y el ducto por donde fluye el agua del cilindro al depósito, están operativamente dispuestos para configurar un intercambiador de calor.

23. El dispositivo de la reivindicación 1, caracterizado porque el ducto por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación, el ducto por donde fluye el agua del cilindro al depósito y el ducto por donde fluye desecante líquido de la cámara de evaporación al medio de captura están operativamente dispuestos para configurar un intercambiador de calor.

24. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el desecante líquido se selecciona del grupo que consiste de glicoles, salmuera de CaCi2, salmuera de NaCi2, y una combinación de los anteriores.

25. El dispositivo de la Reivindicación 35, caracterizado porque la salmuera consiste en:

- una concentración de sal entre 25% a 35% en la solución de desecante líquido con agua; y, - una concentración de sal es entre 35% a 70% en la solución de desecante líquido.

Description:
DISPOSITIVO PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA DEL MEDIO AMBIENTE

Campo de la invención La presente invención está relacionada con deshumidificadores y, en particular, a sistemas que obtienen agua del aire a través de desecantes líquidos.

Descripción del estado del arte Los procesos de deshumidificación tienen el objetivo de capturar la humedad del medio ambiente utilizando materiales que tratan de equilibrar la humedad de su entorno con el nivel de humedad de su material. Cuando es necesario además combatir elevadas cargas latentes de humedad, se utilizan desecantes para bajar el contenido en humedad del aire de procesos térmicos. Un desecante es una sustancia química que tiene una gran afinidad por la humedad, es decir, es capaz de extraer vapor de agua del aire, en cantidades relativamente grandes con relación a su peso y volumen. El proceso físico que permite la retención o liberación de la humedad es la diferencia en la presión de vapor entre la superficie del desecante y el aire ambiente. Sus propiedades de retención de agua se deben a adsorción superficial y a condensación capilar. Los desecantes pueden ser clasificados como absorbentes, que son los que cuando retienen o liberan humedad experimentan cambios químicos, o adsorbentes, que son los que cuando retienen o liberan humedad lo hacen sin estar acompañados de cambios químicos; es decir, el único cambio es la adición de la masa de vapor de agua al desecante. Los desecantes pueden ser sólidos o líquidos. Muchos desecantes líquidos son absorbentes.

La deshumidificación del aire con desecantes ocurre cuando la presión de vapor de la superficie del desecante es inferior a la del aire ambiente. Cuando el vapor de agua es adsorbido la presión de vapor en el desecante se incrementa hasta experimentar el equilibrio. Este se logra cuando la presión de vapor en el desecante como en el aire son iguales. Para poder reusar el desecante es necesario regenerarlo, es decir, es necesario quitarle la humedad. Se logra la regeneración o liberación de vapor de agua adsorbido del desecante calentándolo para que incremente su presión de vapor, retirando así la humedad del desecante.

El estado del arte propone sistemas de reducción de humedad del ambiente a partir del uso de materiales desecantes líquidos, en los cuales el desecante líquido captura vapor presente en la atmosfera, y posteriormente lo libera al ser calentado y/o al someterlo a un diferencial de presión. Una divulgación en la cual se evidencia lo anterior, es dada en el documento US2002/0189448 Al, que divulga un aparato para la manipulación de agua contenida en un fluido.

El documento US2002/0189448 Al divulga un aparato para la extracción de agua del medio ambiente usando un desecante. El aparato cuenta con dos cámaras para la extracción del agua. En la primera cámara se dispone un desecante de tal manera que capture vapor de agua de un flujo de aire que ingresa y sale de la cámara por dos compuertas. La segunda cámara comprende un embolo de desplazamiento positivo, y una compuerta localizada en el fondo de la segunda cámara, que comunica a un deposito. Las dos cámaras son comunicadas por un ducto que comprende una compuerta. El vapor de agua es capturado por el desecante, durante la captura del vapor de agua, las compuertas de la primera cámara permanecen abiertas y la compuerta del ducto que comunica las cámaras permanece cerrada. Luego de capturar el vapor de agua las compuertas de la primera cámara se cierran, y la compuerta que comunica las cámara se abre, el embolo de la segunda cámara es desplazado generando un efecto de succión en la primera cámara, durante este procedimiento la compuerta de la segunda cámara permanece cerrada. A causa del efecto de succión, el vapor de agua capturado por el desecante localizado en la primera cámara, fluye a la segunda cámara. Una vez el embolo termina su desplazamiento, la compuerta que comunica las cámaras se cierra, y el embolo se desplaza en sentido contrario del movimiento anterior comprimiendo el vapor de agua y por consiguiente condensándolo. Una vez el embolo culmina el desplazamiento con el cual se condensa el vapor de agua, la compuerta de la segunda cámara se abre permitiendo el paso de agua en estado líquido al depósito, e inicia nuevamente el proceso para capturar más agua. Esta anterioridad describe un aparato para la captura de agua del ambiente bajo una operación por baches, es decir, no es un proceso continuo. Adicionalmente, se requiere la instrumentación del embolo para su movimiento y manipulación de las compuertas, al menos más de un operario para la manipulación manual del dispositivo.

Breve descripción del invento

La presente invención está dirigida a un dispositivo que captura agua del aire del ambiente utilizando desecantes líquidos.

El dispositivo comprende un medio de captura, una cámara de evaporación, un mecanismo de evaporación operativamente conectado con la cámara de evaporación, un ducto por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación, un ducto por donde fluye desecante líquido de la cámara de evaporación al medio de captura, un depósito para disponer agua extraída del desecante líquido con agua en la cámara de evaporación, un ducto por donde fluye el agua del cilindro al depósito, y un dispositivo de control que controla el compresor. El mecanismo de evaporación comprende un cilindro localizado al interior de la cámara de evaporación, una membrana localizada en el interior del cilindro y un compresor operativamente conectado con la membrana para inflar y desinflar la membrana.

Previo a la operación del dispositivo, el cilindro es cargado con vapor de agua. El compresor suministra aire al interior de la membrana inflando y desinflando esta, lo que genera un gradiente de presión y temperatura al interior del cilindro y por consiguiente se da un flujo de calor hacia las paredes del cilindro.

El desecante líquido captura el agua del ambiente en el medio de captura, obteniéndose desecante líquido con agua. El desecante líquido con agua se regenera en la cámara de extracción. Al ingresar el desecante líquido con agua a la cámara de extracción, este moja el cilindro, y captura el calor transferido a las paredes del cilindro, por consiguiente se evapora agua del desecante líquido con agua. El vapor de agua fluye hacia el interior del cilindro. El vapor de agua se condensa al interior del cilindro al ser sometido al gradiente de presión ejercido por el inflado y desinflado de la membrana. El calor del vapor de agua es transferido hacia las paredes del cilindro. El agua posteriormente sale del cilindro y fluye hacia el depósito.

El desecante líquido fluye de la cámara de evaporación hacia el medio de captura.

Descripción de las figuras

La Fig. 1 muestra una vista esquemática de una modalidad de la invención en la que se visualizan todos sus componentes.

La Fig. 2 muestra una vista esquemática de una modalidad de la invención, en la cual el ducto por donde fluye el agua extraída en la cámara de evaporación hacia el depósito, el ducto por donde fluye el desecante líquido de la cámara de evaporación al medio de captura y el ducto por donde fluye el desecante líquido con agua del medio de captura a la cámara de evaporación, están configurados como intercambiador de calor, y el deposito tiene en su interior un tanque cerrado.

La Fig. 3 muestra la cámara de evaporación en una modalidad de la invención, en la cual el desecante líquido con agua es dispuesto al interior de la cámara de regeneración al ser esparcido por un aspersor. El desecante líquido entra en contacto con la pared de un cilindro el cual transfiere calor al desecante líquido con agua para evaporar el agua.

La Fig. 4 muestra la cámara de evaporación en una modalidad de la invención, en la cual el desecante líquido con agua es dispuesto al interior de la cámara de regeneración al ser esparcido por un aspersor. El desecante líquido entra en contacto con la pared de un cilindro el cual transfiere calor al desecante líquido con agua para evaporar el agua. Al interior de la cámara de evaporación se localizan dos aspersores y por cada aspersor un cilindro. Descripción detallada de la invención

La presente invención divulga un dispositivo para extraer agua del ambiente mediante un desecante líquido. El dispositivo de la presente invención puede extraer vapor de agua del aire presente en el ambiente.

Haciendo referencia a la Fig. l, el dispositivo de la presente invención, comprende:

- un medio de captura (1),

- una cámara de evaporación (2),

- un mecanismo de evaporación,

- un ducto (3) por donde fluye desecante líquido con agua del medio de captura (1) a la cámara de evaporación (2),

- un ducto (4) por donde fluye desecante líquido de la cámara de evaporación (2) al medio de captura (1),

- un depósito (5),

- un ducto (6) por donde fluye el agua del cilindro (11) al depósito (5); y,

- un dispositivo de control (7). El medio de captura (1) es el componente del dispositivo, donde el desecante líquido captura agua del ambiente. Haciendo referencia a la Fig. l, el medio de captura (1) es una bandeja inclinada por la cual fluye el desecante líquido para la captura del agua.

En una modalidad de la invención, el medio de captura (1) es un depósito en el cual se dispone el desecante líquido, al interior del depósito fluye corriente de aire del ambiente que tiene contacto con el desecante con el propósito de realizar la captura del agua. El medio de captura (1) permite que el desecante líquido tenga contacto con el ambiente para la captura del agua, obteniéndose así desecante líquido con agua.

En una modalidad de la invención, el medio de captura comprende un ventilador, un compresor o una turbina, lo cuales hacen fluir aire del ambiente hacia la bandeja donde fluye el desecante líquido o depósito donde se dispone el desecante líquido. Haciendo referencia a la Fig. 1, el desecante líquido con agua fluye a través del ducto (3) del medio de captura (1) a la cámara de evaporación (2). Haciendo referencia a la Fig. 2, en otra modalidad de la invención, a lo largo del ducto (3) se conecta a una bomba (8) para controlar el paso del desecante líquido con agua hacia la cámara de evaporación (2).

En otra modalidad de la invención, la bomba (8) puede ser reemplazada por una válvula, y se aprovecha el efecto de vacío que genera el desinflado de una membrana (12) en la cámara de expansión (28) con el propósito de succionar el desecante líquido con agua que fluye por el ducto (3), esta situación es explicada más adelante. En caso que el gradiente de presión no sea suficiente para succionar el desecante líquido, se incorpora la bomba (8). Haciendo referencia a la Fig. 1 y la Fig. 2, la cámara de evaporación (2) es de doble chaqueta, es decir, la cámara de evaporación tiene en su exterior una primera chaqueta (9), e internamente tiene la segunda chaqueta (10). La segunda chaqueta (10) tiene una altura inferior a la cámara de evaporación (2). La segunda chaqueta (10) es de un material aislante, o al menos su parte superior contigua a la cámara de expansión (28) está cubierta de un material aislante térmico.

Haciendo referencia a la Fig. 1, el mecanismo de evaporación comprende:

- un cilindro (11);

- una membrana (12), preferiblemente de un material anticorrosivo;

- un compresor (13);

- un ducto (14);

- un ducto (15);

- válvula (17);

- válvula (18); y

- un tanque (16). Haciendo referencia a la Fig. 1, al interior de la cámara de evaporación (2) se localiza el cilindro (11), el cual es preferiblemente de un material conductor térmico y anticorrosivo. Al interior del cilindro (11) se localiza la membrana (12). A la membrana (12) se conectan el ducto (14) y el ducto (15). El ducto (14) se conecta al compresor (13), en el punto de succión del compresor (13). A lo largo del ducto (14) se localiza la válvula (18). El ducto (15) se conecta al compresor (13), en el punto de descarga del compresor (13). A lo largo del ducto (15), en el sentido del compresor (13) a la membrana (12), se localiza primero el tanque (16) y después la válvula (17). Cuando el compresor (13) succiona el fluido contenido en la membrana (12), el fluido es almacenado en el tanque (16) a una presión superior a la atmosférica. Durante la succión del fluido por parte del compresor (13), se mantiene la válvula (18) abierta y la válvula (17) cerrada. Para inflar la membrana (12), se mantiene cerrada la válvula (18) y abierta la válvula (17); dado que la presión en el tanque (16) es superior a la presión de la membrana (12), la membrana (12) se infla. En principio el tanque (16) debe estar cargado con fluido para inflar la membrana (12), fluido que durante el desinflado de la membrana (12) es succionado por el compresor (13) y almacenado en el tanque (16).

En una modalidad de la invención, a lo largo del ducto (14), en el sentido de la membrana (12) al compresor (13), se localiza primero la válvula (18) y después el tanque (16), y a lo largo del ducto (15) se localiza la válvula (17). En principio el tanque (16) debe estar cargado con fluido. Para inflar la membrana (12), el compresor succiona y aumenta la presión del fluido contenido en el tanque (16). Durante el inflado de la membrana (12), se mantiene abierta la válvula (17) y la válvula (18) cerrada. A causa de la succión del fluido contenido en el tanque (16), se obtiene una presión negativa en el tanque (16), por consiguiente para el desinflado de la membrana (12), se mantiene cerrada la válvula (17) y abierta la válvula (18), succionando el tanque (16) el fluido contenido en la membrana (12).

Haciendo referencia a la Fig. 2, se muestra una modalidad de la invención, en donde la membrana (12) se conecta un ducto (19) que se conecta al ducto (14) y al ducto (15). A lo largo del ducto (14), en el sentido ducto (19) al compresor (13), se localiza primero la válvula (18) y después un tanque (20). A lo largo del ducto (15), en el sentido del compresor (13) a ducto (19), se localiza primero el tanque (16) y después la válvula

(17) . El tanque (16) está cargado con el fluido a una presión superior a la atmosférica, y el tanque (20) está vacío y a una presión manométrica negativa. Por consiguiente, para inflar la membrana (12), se mantiene abierta la válvula (17) y cerrada la válvula (18). Para desinflar la membrana (12), se mantiene cerrada la válvula (17) y abierta la válvula

(18) . El compresor (13) succiona el fluido contenido en el tanque (20) y lo descarga a presión en el tanque (16), durante esta operación la válvula (17) y la válvula (18) deben estar cerradas. En esta modalidad de la invención, el trabajo requerido por parte del compresor (13) es inferior al requerido en las anteriores modalidades, dado el diferencial de presión que debe suministrar el compresor (13) es inferior al aprovechar los diferenciales de presión que suministran los tanques, adicionalmente los tiempos de operación son menores.

Haciendo referencia a la Fig. 1 y la Fig. 2, el desecante líquido con agua ingresa por el fondo de la cámara de evaporación (2), fluye entre la pared del cilindro (11) y la segunda chaqueta (10). Al inflar y desinflar la membrana (12), se genera un gradiente de presión y un gradiente de temperatura al interior de la cámara de evaporación (2). Al haber un gradiente de temperatura, se transfiere calor a través de la pared del cilindro (11). El calor transferido evapora agua contenida en el desecante líquido con agua. El agua evaporada fluye al interior de la cámara de evaporación (2) en la cámara de expansión (28) e ingresa al interior del cilindro (11) a través de la válvula (29).

La válvula (29) se abre para el ingreso del agua evaporada al cilindro (11) cuando la membrana (12) se está desinflando, cuando la membrana (12) se está inflando o esta inflada, la válvula (29) permanece cerrada. El desecante líquido fluye por encima de la segunda chaqueta (10) para continuar fluyendo entre la segunda chaqueta (10) y la primera chaqueta (9) hasta el fondo de la cámara de evaporación para su posterior salida por el ducto (4). La válvula (29) puede ser una válvula unidireccional, o una electroválvula controlada por el dispositivo de control (7), como es el caso de la Fig. 1 y la Fig. 2. Haciendo referencia a la Fig. 1, el desecante líquido fluye hacia el medio de captura (1) a través del ducto (4). Haciendo referencia a la Fig. 2, en una modalidad de la invención, a lo largo del ducto (4) se conecta una bomba (25) para bombear el desecante líquido hacia el medio de captura (1).

Haciendo referencia a la Fig. 1 y la Fig. 2, el agua fluye a través del ducto (6) desde el cilindro (11) hacia el deposito (5), donde se dispone.

Haciendo referencia a la Fig. 1 y la Fig. 2, a lo largo del ducto (6) se conecta una válvula (26), la cual al estar cerrada retiene el flujo del vapor de agua en el interior del cilindro (11) y al inflarse la membrana (12) la presión aumenta al interior del cilindro condensando el vapor de agua y obteniendo agua en estado líquido. Cuando el agua está en estado líquido la válvula (26) se abre fluyendo el agua hacia el depósito (5). La válvula (26) se abre durante una fracción de tiempo al finalizar el inflado de la membrana (12) cuando el vapor se ha condensado y se cierra antes de iniciar el proceso de admisión de vapor, es decir, antes de iniciar el desinflado de la membrana (12), de tal manera que permita la salida de agua en estado líquido y no vapor de agua. En una modalidad de la invención, a lo largo del ducto (6) se conecta una bomba para bombear el agua desde el cilindro (11) al depósito (5), después de la válvula (26).

Haciendo referencia a la Fig. 3, en una modalidad de la invención, el desecante líquido con agua ingresa a la cámara de evaporación (2) a través del ducto (3). El ducto (3) se conecta al aspersor (32), a través del cual el desecante líquido con agua es dispersado en el interior de la cámara de evaporación (2). Al interior de la cámara de evaporación (11) se encuentra el cilindro (11), y al interior del cilindro (11) la membrana (12) la cual es inflada o desinflada por el fluido que fluye por el ducto (19) conectado a la membrana (12).

Al inflar y desinflar la membrana (12) se genera un gradiente de presión y temperatura, el calor es transferido por la pared del cilindro (11). El desecante líquido con agua que sale del aspersor (32) toca las paredes del cilindro (11) calentándose al transferírsele el calor y por consiguiente evaporando el agua contenida en el desecante líquido con agua. El desecante líquido con agua fluye en la periferia del cilindro (11) presentando un efecto coanda.

Posterior a la evaporación del agua, el desecante líquido cae al fondo de la cámara de evaporación (2). El vapor de agua fluye hacia la parte superior de la cámara de evaporación (2) e ingresa al ducto (31). El ducto (31) se conecta con el cilindro (11) para permitir el flujo de vapor de agua al interior del cilindro (11). A lo largo del ducto (31) se localiza la válvula (29), la cual está cerrada cuando se infla la membrana (12) evitando el flujo de vapor de agua al interior del cilindro (11), y está abierta cuando se desinfla la membrana (12) permitiendo el paso de vapor de agua al interior del cilindro (11).

Cuando la membrana (12) se infla, el vapor de agua presente en el interior del cilindro (11) aumenta su presión y se condensa a alta temperatura, el calor es transferido por las paredes del cilindro (11) y el agua líquida sale por el ducto (6) conectado al cilindro (11). A lo largo del ducto (6) se localiza la válvula (26), la cual se abre durante una fracción del tiempo correspondiente al tiempo de inflado de la membrana (12), y al final de proceso de inflado de la membrana (12), de tal manera que permita la salida de agua en estado líquido y no vapor de agua. En el fondo de la cámara de evaporación (2) se conecta el ducto (4) por el cual fluye el desecante líquido.

Haciendo referencia a la Fig. 1, la Fig. 2 y la Fig.3, al cilindro (11) se conecta la válvula (30). La válvula (30) es opcional en el dispositivo y a través de ella se suministra vapor de agua al interior del cilindro (11), útil para iniciar la operación del dispositivo, esto cuando el dispositivo no dispone de otro medio de producción del vapor de inicio, dado que al inflar la membrana (12) este vapor de agua se calienta transfiriendo calor a través de las paredes del cilindro (11), disminuyendo el tiempo requerido para estabilizar la operación del dispositivo e iniciar la evaporación del agua presente en el desecante líquido con agua. Haciendo referencia a la Fig. 4, en una modalidad de la invención, en el interior de la cámara de evaporación (2) se localizan dos cilindros (l l) y (l la), y respectivamente los aspersores (32) y (32a). Al interior del cilindro (11) se encuentra la membrana (12) a la cual se conecta un ducto (19), en el caso del cilindro (l ia) internamente se encuentra la membrana (12a), y a esta se conecta el ducto (19a). En esta modalidad, el ducto (3) por donde fluye el desecante líquido con agua se conecta con el ducto (34), este último se conecta a los aspersores (32) y (32a). En el ducto (3) se localiza la válvula (35), previo a la conexión con el ducto (34). En el fondo de la cámara de evaporación (2) se localiza la bomba (37), la cual se conecta con el ducto (34) mediante la válvula (36).

Previo a la conexión del ducto (34) al aspersor (32) se localiza una válvula (33), igual disposición se tiene para el aspersor (32a) con la válvula (33a). El ducto (31) se conecta con los cilindros (11) y (l ia), previo a la conexión con los cilindros (11) y (l ia), en el ducto (31) se localizan las válvula (29) y (29a) para la conexión con los cilindros (11) y (l ia), respectivamente. Por el ducto (31) fluye el vapor de agua hacia los cilindros (11) y (l ia). A los cilindros (11) y (l ia) se conecta el ducto (6), previo a la conexión con los cilindros (11) y (l ia), en el ducto (6) se localizan las válvulas (26) y (26a), respectivamente. Por el ducto (6) fluye el agua. En el fondo de la cámara de evaporación (2) se conecta el ducto (4), por el cual fluye el desecante líquido. Los ductos (19) y (19a) que se conectan a las membranas (12) y (12a) están operativamente conectadas con el compresor (13) a fin de suministrar el fluido a las membranas (12) y (12a) para el inflado y desinflado de las mismas. En el punto de succión del compresor (13) se conecta el ducto (39), el cual se conecta con el ducto (19a) mediante la válvula (42).

En el punto de descarga del compresor (13) se conecta el ducto (41), el cual se conecta con el ducto (19) mediante una válvula (44). Posterior a la conexión del ducto (41) con el ducto (19) mediante la válvula (44), el ducto (40) se conecta al ducto (19). El ducto

(40) se conecta al ducto (39) mediante la válvula (43). Previo a la conexión del ducto

(41) con el ducto (19) mediante la válvula (44), el ducto (38) se conecta al ducto (41). El ducto (38) se conecta al ducto (19a) y a lo largo del mismo se localiza la válvula (45). En una modalidad de la invención, los ductos (19) y (19a) se conectan a un compresor que alterna sus conexiones entre punto de succión y punto de descarga. Haciendo referencia a la Fig. 4, el desecante líquido con agua ingresa a la cámara de evaporación (2) a través del ducto (3), si la válvula (35) está abierta el desecante líquido con agua fluye a través del ducto (34) hacia los aspersores (32) y (32a). Para esparcir el desecante líquido con agua en el cilindro (11) o cilindro (1 la), se tiene:

- Si la membrana (12) se está inflando se esparce desecante líquido con agua a través del aspersor (32) sobre el cilindro (11), por consiguiente se abre la válvula (33);

- Si la membrana (12a) se está inflando se esparce desecante líquido con agua a través del aspersor (32a) sobre el cilindro (l ia), por consiguiente se abre la válvula (33 a);

Haciendo referencia a la Fig. 4, el desecante líquido con agua tiene contacto con los cilindros (11) y (l ia) evaporando el agua contenida en el desecante líquido con agua, dado el calor que se transfiere por la pared de los cilindros (l l) y (l la) debido al inflado de las membranas (12) y (12a), respectivamente. El vapor de agua fluye hacia la parte superior de la cámara de evaporación (2) e ingresa al ducto (31), fluyendo hacia el interior de los cilindros (l l) y (l la), de acuerdo a la siguiente configuración:

- Si la membrana (12) se está desinflando se permite el ingreso del vapor del agua al interior del cilindro (11) al abrir la válvula (29);

- Si la membrana (12a) se está desinflando se permite el ingreso del vapor del agua al interior del cilindro (1 la) al abrir la válvula (29a);

Haciendo referencia a la Fig. 4, el vapor de agua ingresa los cilindros (11) y (l ia), y al inflar las membranas (12) y (12a) el vapor de agua aumenta su temperatura transfiriendo calor a través de las paredes de los cilindros (11) y (l ia), y condensándose el vapor de agua en agua líquida. Para la salida del agua líquida de los cilindros (l l) y (l la) y que fluya a través del ducto (6), se tiene: - Si la membrana (12) se está inflando se permite la salida del agua líquida del interior del cilindro (11) al abrir la válvula (26) finalizando el inflado de la membrana (12) y antes de iniciar el desinflado;

- Si la membrana (12a) se está inflando se permite la salida del agua líquida del interior del cilindro (l ia) al abrir la válvula (26a) finalizando el inflado de la membrana (12a) y antes de iniciar el desinflado;

Haciendo referencia a la Fig. 4, el desecante líquido cae en el fondo de la cámara de evaporación (2) y fluye a través del ducto (4) para salir de la cámara de evaporación (2). En caso de querer hacer fluir desecante líquido para evaporar el agua remanente que este pueda contener, la válvula (35) se cierra, se abre la válvula (36) y se activa la bomba (37), fluyendo desecante líquido a través del ducto (34) a los aspersores (32) y (32a) respectivamente. Haciendo referencia a la Fig. 4, siempre una membrana esta inflada y la otra desinflada, dado que de esta manera se optimiza la evaporación de agua del desecante líquido con agua, y adicionalmente el proceso de evaporación es continuo. El inflado y desinflado de las membranas (12) y (12a) describen un ciclo, en el cual hay dos semiciclos: un semiciclo correspondiente al inflado de la membrana (12) y desinflado de la membrana (12a), y un segundo semiciclo correspondiente al inflado de la membrana (12a) y desinflado de la membrana (12). Por consiguiente para inflar y desinflar las membranas (12) y (12a) se tiene:

- en el primer semiciclo para inflar la membrana (12) se abren las válvulas (44) y (42) y se cierran las válvulas (43) y (45), y el compresor (13) está activo. En esta situación el compresor (13) succiona el fluido de la membrana (12a) y por consiguiente se desinfla la membrana (12a).

- en el segundo semiciclo para inflar la membrana (12a) se abren las válvulas (43) y (45) y se cierran las válvulas (42) y (44), y el compresor (13) está activo. En esta situación el compresor (13) succiona el fluido de la membrana (12) y por consiguiente se desinfla la membrana (12). De acuerdo a lo anterior, las válvulas (42), (43), (44) y (45) conforman un dispositivo inversor de flujo. En esta modalidad, mientras una membrana comprime el vapor y lo condensa, la otra membrana succiona el vapor que va a comprimir en el siguiente semiciclo, obteniendo una mayor eficiencia y la succión permanente de vapor de la cámara de evaporación (2) a través del ducto (31).

En una modalidad de la invención, el fluido con el que se infla y desinfla la membrana (12) es un líquido, en esta modalidad el compresor (13) es reemplazado por una bomba. Dado que el fluido utilizado para el inflado de la membrana (12) y/o (12a), dependiendo de la modalidad de cámara de evaporación (2) a utilizar, no entra en contacto con el vapor de agua, para el compresor (13) o bomba a utilizar, no son necesarios dispositivos especializados en control de temperatura o aislamiento térmico en sus unidades de lubricación. Adicionalmente el compresor (13) o la bomba, se localizan al exterior de la cámara de evaporación (2).

Haciendo referencia a la Fig. 2, en una modalidad de la invención, el deposito (5) tiene un tanque (21) cerrado, localizado en su interior. El ducto (6) es conectado al tanque (21), disponiendo en este el agua extraída de la cámara de evaporación (2). En el volumen restante comprendido entre el tanque (21) y el deposito (5) se dispone desecante líquido con agua, de esta manera el agua extraída transfiere calor al desecante líquido con agua, previo al ingreso del desecante líquido con agua a la cámara de evaporación (2). En esta modalidad de la invención, el deposito (5) cuenta con una válvula (22), mediante la cual se puede disponer del agua.

Haciendo referencia a la Fig. 1 y la Fig. 2, el ducto (3), el ducto (4) y el ducto (6) configuran un intercambiador de calor (23) en contraflujo. En el intercambiador de calor (23), el cual el ducto (6), por el cual fluye el agua del cilindro (11) hacia el deposito (5), y el ducto (4), por el cual fluye el desecante líquido de la cámara de evaporación (2) hacia el medio de captura (1), transfieren calor al ducto (3), por el que fluye el líquido desecante con agua del medio de captura (1) hacia la cámara de evaporación (2). En una modalidad de la invención, el ducto (3) y el ducto (6) están operativamente dispuestos configurando un intercambiador de calor (23). En este intercambiador de calor (23) en contraflujo, en el cual el ducto (6), por el que fluye el agua del cilindro (11) hacia el deposito (5), transfiere calor al ducto (3), por el que fluye el líquido desecante con agua del medio de captura (1) hacia la cámara de evaporación (2).

En una modalidad de la invención, el intercambiador de calor (23) está cubierto por una camisa aislante térmica.

Haciendo referencia a la Fig. 1, la Fig. 2 y la Fig. 3, al dispositivo de control (7) se conecta el compresor (13), con el propósito de controlarlo en cuanto a encenderlo y apagarlo. También se conectan la válvula (17), la válvula (18), la válvula (29), la válvula (26), a fin cerrarlas o abrirlas.

Haciendo referencia a la Fig. 4, el compresor (13) se conecta al dispositivo de control (7), para controlar el encendido y apagado. A este dispositivo de control (7), también se conectan las válvulas (26), (26a), (29), (29a) (33), (33a), (35), (36), (42), (43), (44) y (45).

En una modalidad de la invención, la presión interna de la cámara de evaporación (2) es inferior a la presión atmosférica.

Haciendo referencia a la Fig. 1 y la Fig. 2, el dispositivo cuenta con:

- sensores de temperatura (24) dispuesto al interior del cilindro (11), depósito (5), ducto (3), ducto (4) y ducto (6); y

- dos sensores de presión (27) dispuesto uno al interior del cilindro (11) y otro en la cámara de expansión (28).

Los sensores de temperatura (24) y los sensores de presión (27) se conectan al dispositivo de control (7), a fin de adquirir datos para el control del dispositivo. En una modalidad de la invención, los componentes del dispositivo se recubren con un aislante térmico con excepción del compresor (13), el dispositivo de control (7), el medio de captura (1) y los ductos que conectan el compresor (13) y la membrana (12) y/o (12a) (dependiendo de la modalidad de cámara de evaporación (2) utilizada).

El desecante líquido del presente invento puede ser una solución de algún compuesto del grupo de los glicoles, una salmuera de CaCi 2 , una salmuera de NaCi 2 , o combinación de los anteriores.

En caso de utilizarse una salmuera como desecante líquido:

- la concentración de la sal es entre 25% a 35% en la solución de desecante líquido con agua que fluye del medio de captura (1) hacia la cámara de evaporación (2); y

- la concentración de la sal es entre 35% a 70% en la solución de desecante líquido que fluye de la cámara de evaporación (2) hacia el medio de captura (1).

Se debe entender que la presente invención no se halla limitada a las modalidades descritas e ilustradas, y la persona versada en la técnica entenderá que pueden efectuarse numerosas variaciones y modificaciones que no se apartan del espíritu de la invención, el cual solo se encuentra definido por las siguientes reivindicaciones.