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Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS FOR MELTING ICE, FIRN OR POLAR ICE TO OBTAIN LIQUID WATER BY MEANS OF THE OMNIDIRECTIONAL CAPTURE OF SUNRAYS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/215169
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus for obtaining liquid water for human consumption in extreme environments, such as the Antarctic, the Patagonian icefields and areas close to the Arctic, wherein sunrays, during certain hours of the day, fall omnidirectionally, in an outdoor environment below 30°C, the apparatus being based on the ability to melt manually accessible firn or ice.

Inventors:
SERRANO RODRÍGUEZ PEDRO ROLANDO (CL)
Application Number:
PCT/CL2019/050032
Publication Date:
October 29, 2020
Filing Date:
April 25, 2019
Export Citation:
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Assignee:
UNIV TECNICA FEDERICO SANTA MARIA UTFSM (CL)
International Classes:
A45F3/16; A47G19/22; E03B3/30; E04D13/10; F24S20/30; F24S23/30; F24S80/50
Foreign References:
IN201611025266A2018-01-26
CN203137420U2013-08-21
US20160265812A12016-09-15
CN105342123A2016-02-24
US20130146048A12013-06-13
CN201870012U2011-06-22
CN105546849A2016-05-04
Attorney, Agent or Firm:
JARRY IP SPA et al. (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un aparato (10) para fundir hielo, neviza o nieve polar, para obtener agua líquida mediante la captación omnidireccional de rayos solares, CARACTERIZADO porque comprende una cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, para el acceso manual de hielo o neviza, que refuerza el efecto invernadero y la aislación; una placa metálica (2) térmicamente conductora, con sus superficie superior de un color negro selectivo; un recipiente (4) asilado térmicamente, que soporta una carga de trozos de hielo o neviza (5), en donde la placa metálica (2) térmicamente conductora se apoya sobre la carga de trozos de hielo o neviza (5); un sello de cierre (3) que está ubicado en forma circundante en dicha superficie superior del recipiente (4) aislado térmicamente que también soporta a la cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, generando un cierre hermético del aparato (10); durante el proceso de fundición de la carga de trozos de hielo o neviza (5), se logra un nivel de agua líquida (7) inicial que mejora el contacto de fundición del resto de la carga el material fundido es recuperado mediante una salida de agua líquida (6), y esta está rodeada de una aislación de protección (8), para evitar el congelamiento en la salida del agua líquida (6).

2. El aparato (10) para fundir hielo, neviza o nieve polar, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque su cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, para el acceso manual de hielo o neviza, puede ser abatible.

3. El aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque su cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, para el acceso manual de hielo o neviza, puede ser encajable.

4. El aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la placa metálica (2) térmicamente conductora por su color negro opaco, que ejerce presión sobre al hielo o neviza, acelera su fusión por contacto y por su mayor absorción solar frente al hielo o neviza que son blancos reflexivos.

Description:
UN APARATO PARA FUNDIR HIELO, NEVIZA O NIEVE POLAR, PARA OBTENER AGUA LÍQUIDA MEDIANTE LA CAPTACIÓN OMNIDIRECCIONAL

DE RAYOS SOLARES

Campo de Aplicación

El presente modelo de utilidad se refiere a un aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar, para obtener agua líquida mediante la captación omnidireccional de rayos solares, en lugares tales como el continente antártico, campos de hielos patagónicos o similares.

Descripción Del Arte Previo

La patente de invención US4162684 de fecha 31 .07.1979, de Loveless, Charles, titulada Solar ice melter for use at low ambient temperatures, describe un dispositivo que utiliza energía solar para derretir hielo a bajas temperaturas ambientales (congelación o por debajo) y, más particularmente, a aparatos para dispensar agua potable a pastoreo de ganado en pastizales remotos en climas o en elevaciones donde las bajas temperaturas ambientales pueden causar que el agua para ganado, en abrevaderos se pueda congelar.

La patente de invención US4291673 de fecha 29.09.1981 , de Deutz, Roger, titulada Passive solar roo† ice melter, describe un derretidor de hielo de techo solar pasivo y alargado se coloca sobre el hielo y la nieve acumulados, incluido un dique de hielo a lo largo del borde inferior de un techo de un edificio con calefacción y se mantiene contra movimientos longitudinales respecto a sí mismo. El fusor incluye una pared inferior que tiene una superficie superior altamente absorbente a la energía solar radiante; una primera ventana situada en ángulo recto con respecto a la pared inferior, y una pared reflectante que conecta los bordes laterales opuestos de la pared inferior y la primera ventana. La pared reflectante tiene una superficie orientada hacia la pared inferior y la ventana, que es altamente reflectante a la energía solar radiante. La energía solar radiante pasa a través de la primera ventana y golpea la superficie superior altamente absorbente de la pared inferior o golpea la pared reflectante para que se refleje hacia la superficie superior de la pared inferior. De este modo, el calor generado se derrite a través del hielo debajo de la pared inferior, lo que hace que la capa de hielo se retire entre la pared inferior y la parte superior del techo e inmediatamente adyacente al fundidor de hielo a lo largo del techo.

El agua embalsada por la presa de hielo puede luego fluir hacia abajo a través de esta ruptura en la presa y drenar inofensivamente al suelo. Esto evita que el agua embalsada se filtre de nuevo debajo de las tejas y dentro de la casa para dañar el interior de la casa.

La patente de invención US4606402 de fecha 19.08.1986, de Dupre, Hermán, titulada Solar ice melter for roof eaves, describe un aparato para utilizar la energía solar para derretir el hielo a bajas temperaturas ambientales en los aleros del techo del edificio para proporcionar un escurrimiento de agua para el hielo derretido que, de lo contrario, podría congelarse y acumularse debajo de las tejas del techo, lo que provocaría fugas en el techo del edificio. Un tubo sin fin que se forma para tener extremos de bucle de tubo superior e inferior que conectan dos secciones de tubo alargadas intermedias se llena con un medio de transferencia de calor de fluido y un colector solar se asegura al extremo de bucle de tubo inferior para la transferencia de calor solar al fluido. Una de las secciones de tubo alargado está cubierta con aislamiento. Este dispositivo está asegurado a la parte superior de un alero del techo con el colector solar dependiendo del borde inferior del alero del techo para la exposición a la radiación solar. El fluido calentado circula hacia arriba a través de la porción aislada del tubo sin fin y regresa a lo largo de la porción no aislada del hielo de fusión del tubo en el techo y proporciona un escurrimiento de agua para el hielo de fusión.

Ninguno de los documentos citados describe un aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar, para obtener agua líquida mediante la captación omnidireccional de rayos solares, en lugares tales como el continente antártico, campos de hielos patagónicos o similares, cuya orientación este prácticamente perpendicular a los rayos solares, en ambientes bajo 30 Q C.

Resumen Del Modelo de Utilidad

Un objetivo del modelo de utilidad es un aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar, para obtener agua líquida mediante la captación omnidireccional de rayos solares, que comprende una cubierta hemisférica de doble capa translúcida de policarbono monolítico, para el acceso manual de hielo o neviza, que refuerza el efecto invernadero y la aislación; una placa metálica térmicamente conductora, con sus superficie superior de un color negro selectivo; un recipiente asilado térmicamente, que soporta una carga de trozos de hielo o neviza, en donde la placa metálica térmicamente conductora se apoya sobre la carga de trozos de hielo o neviza; un sello de cierre que está ubicado en forma circundante en dicha superficie superior del recipiente aislado térmicamente que también soporta a la cubierta hemisférica de doble capa translúcida de policarbono monolítico, generando un cierre hermético del aparato; durante el proceso de fundición de la carga de trozos de hielo o neviza, se logra un nivel de agua líquida inicial que mejora el contacto de fundición del resto de la carga el material fundido es recuperado mediante una salida de agua líquida, y esta está rodeada de una aislación de protección, para evitar el congelamiento en la salida del agua líquida; en donde su cubierta hemisférica de doble capa translúcida de policarbono monolítico, para el acceso manual de hielo o neviza, puede ser abatible o encajable; y la placa metálica térmicamente conductora por su color negro opaco, que ejerce presión sobre al hielo o neviza, acelera su fusión por contacto y por su mayor absorción solar frente al hielo o neviza que son blancos reflexivos.

Breve Descripción de Las Figuras

La Figura 1 representa una vista isométrica del aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar del modelo de utilidad.

La Figura 2 representa una vista en corte del aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar del modelo de utilidad.

La Figura 3 representa una vista isométrica en explosión del aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar del modelo de utilidad.

La Figura 4 representa una vista isométrica en explosión desde abajo, del aparato para fundir hielo, neviza o nieve polar del modelo de utilidad.

Descripción Detallada de Una Realización Preferida

Un objetivo del modelo de utilidad es obtener agua líquida para el consumo humano en ambientes extremos, como son plataforma polar del continente antártico, campos de hielos patagónicos y zonas cercanas a la antártica y ártico, en donde los rayos solares, durante el día polar (4 meses) caen en forma omnidireccional, en un ambiente exterior de menos de 30 Q C; a partir de poder fundir hielo o neviza de acceso manual.

En la Figura 1 , se muestra una vista isométrica del aparato (10) cerrado, que puede ser ubicado en lugares donde el recurso agua está permanente congelado, con un volumen de trabajo o carga adecuado a las necesidades de utilización, que se expone a la radiación solar en condiciones extremas y externas de bajo 30 Q C.

En la Figura 2, se describe una vista en explosión del aparato (10), con sus componentes, en donde en su posición superior presenta una cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, para el acceso manual de hielo o neviza, que refuerza el efecto invernadero y la aislación, siendo esta cubierta hemisférica abatible o encajable (1 ); una placa metálica (2) térmicamente conductora, con sus superficie superior de un color negro selectivo; un recipiente

(4) asilado térmicamente, que soporta una carga de trozos de hielo o neviza (5), en donde la placa metálica (2) térmicamente conductora se apoya sobre la carga (4) aislado térmicamente, en contacto directo con la carga de trozos de hielo o neviza

(5); un sello de cierre (3) que está ubicado en forma circundante en dicha superficie superior del recipiente (4) aislado térmicamente que también soporta a la cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, generando un cierre hermético del aparato (10); durante el proceso de fundición de la carga de trozos de hielo o neviza (5), se logra un nivel de agua líquida (7) inicial que mejora el contacto de fundición del resto de la carga el material fundido es recuperado, y esta está rodeada de una aislación de protección (8), para evitar el congelamiento en la salida del agua líquida (6).

La Figura 3, enseña una explosión del aparato (10) en una vista isométrica desde arriba; la figura 4, enseña con mayor claridad la aislación de protección (8), para evitar el congelamiento en la salida del agua líquida (6).

El aparato (10) permite fundir hielo, neviza o nieve para obtener agua líquida para consumo humano; que se caracteriza por ser un captador solar omidireccional, apto para el día polar de 4 meses, Sol de 24 horas; la cubierta hemisférica (1 ) de doble capa translúcida de policarbono monolítico, puede ser abatible o encajable, para el acceso manual de hielo o neviza, que refuerza el efecto invernadero y la aislacion en condiciones externas bajo 30 Q C; sobre el hielo en el recipiente (4) asilado térmicamente, se ubica libre la placa metálica (2) térmicamente conductora por su color negro opaco, que ejerce presión sobre al hielo o neviza y acelera su fusión por contacto y por su mayor absorción solar frente al hielo o neviza que son blancos reflexivos.

El aparato (10) permite disponer de un soporte para los refugios polares y un sistema inferior de desagüe aliado que permite evacuar el líquido hacia el interior del refugio.

El aparato (10) se caracteriza por ser desplegable y replegable para su transporte y disposición en zonas de geografía y clima extremos, de difícil acceso, tales como la plataforma polar antártica o los campos de hielo patagónicos, expediciones andinas.