DE10223578A1 - Device for the production of process water - Google Patents

Device for the production of process water

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10), enthaltend einen Wasserzulauf (38) und eine Wasseraufbereitungsanlage (40) und eine Brauchwasserentnahmevorrichtung (46). Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) dient zur Aufbereitung von Wasser aus der Umgebungsluft (14).The invention relates to a device for the production of process water (10), comprising a water inlet (38) and a water treatment system (40) and a process water extraction device (46). The device according to the invention for the production of process water (10) is used to treat water from the ambient air (14).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung enthaltend einen Wasserzulauf und eine Wasseraufbereitungsanlage und eine Brauchwasserentnahmevorrichtung. The invention relates to a device for the production of process water containing one Water inlet and a water treatment plant and one Process water extraction device.

Stand der TechnikState of the art

Wasseraufbereitungsanlagen sind schon seit langem bekannt. Sie werden in der Regel dazu genutzt, um aus verbrauchtem oder ungereinigtem Wasser Brauchwasser zu gewinnen. Diese Wasseraufbereitungsanlagen, auch Kläranlagen genannt, verfügen über verschiedenste Filter, wie mechanische oder biologische Filter. Über einen Wasserzulauf wird der Wasseraufbereitungsanlage verbrauchtes oder ungereinigtes Wasser zugeführt. Nach der Reinigung bzw. Filterung durch die verschiedensten Filter werden dem so verarbeitetem Wasser ggf. noch Zusatzstoffe, wie beispielsweise Chlor, Brom oder Fluor, zugesetzt. Das verbrauchte Wasser kommt zum einen aus der Industrie und zum anderen aus den Haushalten, Ungereinigtes Wasser wird häufig dem Grundwasser und/oder Flüssen entnommen. Dieses Wasser muß ggf. ebenfalls aufbereitet werden. Bei diesen Wasseraulbereitungsanlagen ist immer Voraussetzung, daß Wasser, egal woher, in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. Water treatment plants have been known for a long time. They usually will used to process water from used or unpurified water win. These water treatment plants, also called sewage treatment plants, have various filters, such as mechanical or biological filters. Via a water inlet used or unpurified water is fed to the water treatment plant. After cleaning or filtering through a wide variety of filters, this is how it works processed water, if necessary, additives such as chlorine, bromine or fluorine, added. The water used comes from industry on the one hand and on the other from households, unpurified water often becomes groundwater and / or Taken from rivers. This water may also need to be treated. With these Water treatment plants is always a requirement that water, no matter where, in sufficient measure is available.

In Regionen, wo nur sehr wenig Wasser zur Verfügung steht, kann dies schon zu weit aus größeren Problemen führen. In Städten wird dann in der Regel auf Grundwasser zurückgegriffen. In ländlichen Wüstenregionen wird auf diese Maßnahme aus Kastengründen weitestgehend verzichtet. Die Bevölkerung dieser Wüstenregionen haben oft viele Kilometer zu Ihren Brunnen zurückzulegen, um an einigermaßen genießbares Wasser zu gelangen. In regions where very little water is available, this can be too far cause bigger problems. In cities, groundwater is usually used resorted. This measure is used in rural desert regions Box reasons largely dispensed with. The population of these desert regions have often covering many miles to your fountain in order to be reasonably edible Water.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Vorrichtung zu Brauchwassergewinnung zu schaffen, die Brauchwasser auch in wasserarmen Regionen zur Verfügung stellt. The object of the invention is therefore to provide an inexpensive device To create process water, the process water even in arid regions provides.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung der eingangs genannten Art Mittel zum Entzug von Wasser aus der Luft durch Kondensation, welches dem Wasserzulauf zugeführt wird, vorgesehen sind. According to the invention the object is achieved in that in a device for Process water extraction of the type mentioned means for removing water from the air by condensation, which is supplied to the water supply are.

Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, der Luft durch Kondensation Wasser zu entziehen. Dieses Wasser wird so aufbereitet, daß es für Menschen, Tiere oder sonstige Anwendungen benutzbar ist. Diese Kondensation wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines Kühlaggregats erzeugt. Das Kühlaggregat erzeugt einen Kühlbereich, der kälter ist als die Umgebungsluft. Das Wasser in der Luft in diesem Bereich fängt an zu kondensieren. Dieses Kondenswasser wird der Wasseraufbereitungsanlage zugeführt und für den Verbrauch aufbereitet und über die Brauchwasserentnahmevorrichtung beispielsweise dem Verbrauchskreislauf zugeführt. The invention is based on the principle of adding water to the air by condensation revoke. This water is treated in such a way that it is suitable for people, animals or others Applications is usable. This condensation is inventively using a Cooling unit generated. The cooling unit creates a cooling area that is colder than that Ambient air. The water in the air in this area begins to condense. This condensed water is fed to the water treatment plant and for the Prepared consumption and, for example, via the process water extraction device fed into the consumption cycle.

Ein Aspekt der Erfindung ist, daß das Kühlaggregat nach dem Prinzip des "Carnotschen Kreisprozesses" funktionieren kann. Ein weiterer Vorteil ergibt. sich, wenn das Kühlaggregat eine elektrisch angetriebene Wärmepumpe aufweist, die einem Kühl- und Kondensationsbereich des Kühlaggregates Wärme entzieht. One aspect of the invention is that the cooling unit works on the principle of "Carnotschen Cycle "can work. Another advantage arises. If that Cooling unit has an electrically driven heat pump that a cooling and Condensation area of the cooling unit extracts heat.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich ferner durch Solarkollektoren zur Erzeugung der elektrischen Energie, welche zum Betrieb der Vorrichtung erforderlich ist. Hierdurch kann auch in einer Wüste, wo keine elektrische Spannung zur Verfügung steht, eine solche Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung in Betrieb genommen werden. An advantageous embodiment of the invention also results from solar collectors to generate the electrical energy required to operate the device is. This can also work in a desert where no electrical voltage is available stands, such a device for the production of process water put into operation become.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Wasseraufbereitungsanlage Filter auf. Diese dienen zur Reinigung des Wassers und können beispielsweise auf biologischer, mechanischer oder chemischer Basis bzw. einer Kombination daraus beruhen. In a further advantageous embodiment of the invention, the Water treatment plant filter on. These serve to purify the water and can for example on a biological, mechanical or chemical basis or one Combination of them.

In einer geeigneten Ausführung der Erfindung weist die Wasseraufbereitungsanlage der Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung Mittei zur Entkeimung auf. Dies kann je nach Keimen auch beispielsweise durch Erhitzen erfolgen. Die Mittel sind dann als Heizelemente vorgesehen. In a suitable embodiment of the invention, the water treatment plant has the Device for the production of process water Mittei for disinfection. This can vary depending Germination also takes place, for example, by heating. The means are then as Heating elements provided.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn die Wasseraufbereitungsanlage eine Dosiereinrichtung zum Zusetzen von Zusatzstoffen für das Brauchwasser aufweist. Als Zusätze sind hier beispielsweise Chlor, Brom oder auch Fluor gemeint, wie sie üblicherweise dem Wasser zugesetzt werden. Another advantage of the invention is obtained when the water treatment plant has a Dosing device for adding additives for the domestic water. As Additives here are, for example, chlorine, bromine or fluorine, as they are usually added to the water.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorichtung zur Brauchwassergewinnung läßt sich optimieren, wenn diese mobil ausgebildet ist. Damit kann die Vorrichtung an jeden beliebigen Einsatzort transportiert werden, wo kein Wasser vorhanden ist, aber welches benötigt wird. The use of the device according to the invention for the production of process water can be optimize if it is mobile. So that the device can be used by anyone can be transported to any location where there is no water, but which one is needed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können chemische und/oder mechanische Mittel zur Beschleunigung der Kondensation vorgesehen sein. Diese Beschleuniger dienen als Kondensationskeime, um möglichst schnell der Luft das Wasser zu entziehen. In an advantageous embodiment of the invention, chemical and / or mechanical means for accelerating the condensation may be provided. This Accelerators serve as condensation nuclei to get the water out of the air as quickly as possible to withdraw.

In einer geeigneten Ausführung sind Kondensationsflächen vorgesehen. Insbesondere für den Transport erweist sich als vorteilhaft wenn diese Kondensationsflächen faltbar und/oder zerlegbar ausgebildet sind. Um das Wasser zu speichern, sind geeignete Mittel zum Sammeln des Kondenswassers vorgesehen. In a suitable embodiment, condensation surfaces are provided. Especially for transportation proves to be advantageous if these condensation surfaces can be folded and / or can be dismantled. Suitable means are used to store the water intended to collect the condensed water.

Um zu verhindern, daß Schmutzpartikel in die Vorrichtung zur Brauchwasseraufbereitungsanlage gelangen, sind dieser Filtermittel zur Reinigung der Luft vorgeschaltet. To prevent dirt particles in the device for Water treatment plant, these are filter media for cleaning the Air upstream.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem Gegenstand der Unteransprüche. Further advantages result from the subject matter of the subclaims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Fig. 1 zeigt in einer Prinzipskizze ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Brauchwasseraufbereitung Fig. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of an inventive device for domestic water treatment

Bevorzugtes AusführungsbeispielPreferred embodiment

In Fig. 1 wird mit 10 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung dargestellt. Ein Ansaugelement 12 saugt warme Umgehungsluft 14 an. Der Ansaugprozeß der Umgebungsluft wird durch Pfeile 16 dargestellt. Das Ansaugelement 12 besteht aus einem Gehäuse 13, in dem ein elektrisch angetriebener Lüfter 18 vorgesehen ist, welcher in dieser Darstellung als Propeller angedeutet ist. Das Ansaugelement 12 weist ferner einen Luftfilter 20 auf. Dieser Luftfilter 20 reinigt die angesaugte warme Umgebungsluft 14. In Fig. 1, an apparatus according to the invention for the production of process water is shown at 10. A suction element 12 draws warm bypass air 14 . The process of drawing in the ambient air is represented by arrows 16 . The suction element 12 consists of a housing 13 in which an electrically driven fan 18 is provided, which is indicated in this illustration as a propeller. The suction element 12 also has an air filter 20 . This air filter 20 cleans the warm ambient air 14 drawn in .

Die gefilterte Umgebungsluft 14 wird einem Kühl- und Kondensationsbereich 22 zugeführt, Pfeil 24. Der Kühl- und Kondensationsbereich weist ein Kühlaggregat 26 auf, welches nach dem Prinzip des "Carnotschen Kreisprozesses" funktioniert. Dieses Kühlaggregat 26 kühlt Kondensationsflüchen 28. Der Kühl- und Kondensationsbereich 22 ist als Gehäuse 30 ausgebildet. In dem Gehäuse können chemische Substanzen als Kondensationskeime vorgesehen sein, die den Kondensierungsprozeß beschleunigen. Die in dem Kühl- und Kondensationsbereich 22 abgekühlte und nun trockene Luft wird wiederum nach außen abgegeben, Pfeile 32. The filtered ambient air 14 is fed to a cooling and condensation area 22 , arrow 24 . The cooling and condensation area has a cooling unit 26 , which works on the principle of the "Carnot cycle". This cooling unit 26 cools condensation bottles 28 . The cooling and condensation area 22 is designed as a housing 30 . Chemical substances that accelerate the condensation process can be provided in the housing as condensation nuclei. The air which has cooled in the cooling and condensation area 22 and is now dry is again discharged to the outside, arrows 32 .

Das Kondenswasser wird aus dem Kühl- und Kondensationsbereich über Leitung 34 in einen Sammelbehälter 36 geführt. Das so gewonnene Kondenswasser wird über Leitung 38 einer Wasseraufbereitungsanlage 40 zugeführt. Die Wasseraufbereitungsanlage 40 kann mit verschiedensten Filtern 42 ausgerüstet sein. Sie sind in vorliegender Darstellung nur angedeutet. Die Wasseraufbereitungsanlage 40 weist ein Gehäuse 44 auf, weiches die Filter 42 umgibt. Von dem Gehäuse 44 der Wasseraufbereitungsanlage führt ein Hahn 46 weg, von dem das aufbereitete Brauchwasser entnommen werden kann. The condensed water is led from the cooling and condensation area via line 34 into a collecting tank 36 . The condensed water obtained in this way is fed via line 38 to a water treatment system 40 . The water treatment system 40 can be equipped with a wide variety of filters 42 . They are only hinted at in the present illustration. The water treatment system 40 has a housing 44 which surrounds the filter 42 . A tap 46 leads away from the housing 44 of the water treatment plant, from which the treated service water can be removed.

Der Bedarf an elektrischer Energie für die erfindungsgemäße Vorrichtung wird aus dem Sonnenkollektor 48 gewonnen, der die so gewonnene elektrische Energie an ein Verteiler- und Steuerelement 50 weitergibt. Das Verteiler- und Steuerelement gibt die elektrische Energie über Leitungen 52 an die entsprechenden Bestandteile der Vorrichtung, welche mit elektrischer Energie versorgt werden müssen. The electrical energy required for the device according to the invention is obtained from the solar collector 48 , which forwards the electrical energy thus obtained to a distribution and control element 50 . The distributor and control element gives the electrical energy via lines 52 to the corresponding components of the device which have to be supplied with electrical energy.

Claims (2)

- - 1. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) enthaltend einen Wasserzulauf (38) und eine Wasseraufbereitungsanlage (40) und eine Brauchwasserentnahmevorrichtung (46), gekennzeichnet durch Mittel (22) zum Entzug von Wasser aus der Luft (14) durch Kondensation, welches dem Wasserzulauf (38) zugeführt wird. 1. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Entzug von Wasser aus der Luft durch Kondensation als Kühlaggregat (26) ausgebildet ist. 2. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat (26) nach dem Prinzip des "Carnotschen Kreisprozesses" funktioniert. 3. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat (26) eine elektrische angetriebene Wärmepumpe aufweist, die einem Kühl- und Kondensationsbereich des Kühlaggregates (26) Wärme entzieht. 4. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Solarkollektoren (48) zur Erzeugung der elektrischen Energie, welche zum Betrieb der Vorrichtung erforderlich ist. 5. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitungsanlage (40) Filter (42) aufweist. 6. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitungsanlage (40) Mittel zur Entkeimung aufweist. 7. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitungsanlage (40) eine Dosiereinrichtung zum Zusetzen von Zusatzstoffen für das Brauchwasser aufweist. 8. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) mobil ausgebildet ist. 9. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß chemische und/oder mechanische Mittel zur Beschleunigung der Kondensation vorgesehen sind. 10. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensationsflächen (28) vorgesehen sind. 11. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationsflächen (28) faltbar und/oder zerlegbar ausgebildet sind. 12. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (36) zum Sammeln des Kondenswassers vorgesehen sind. 13. Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Filtermittel (20) zur Reinigung der luft der Vorrichtung zur Brauchwassergewinnung vorgeschaltet sind. 1. Device for the production of process water ( 10 ) containing a water supply ( 38 ) and a water treatment system ( 40 ) and a process water extraction device ( 46 ), characterized by means ( 22 ) for removing water from the air ( 14 ) by condensation, which the water supply ( 38 ) is supplied. 1. Device for the production of process water ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the means for removing water from the air by condensation is designed as a cooling unit ( 26 ). 2. Device for the production of process water ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling unit ( 26 ) works on the principle of the "Carnot cycle". 3. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling unit ( 26 ) has an electrically driven heat pump which extracts heat from a cooling and condensation area of the cooling unit ( 26 ). 4. Device for the production of process water ( 10 ) according to claim 4, characterized by solar collectors ( 48 ) for generating the electrical energy which is required to operate the device. 5. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the water treatment system ( 40 ) has filters ( 42 ). 6. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the water treatment system ( 40 ) has means for disinfection. 7. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the water treatment system ( 40 ) has a metering device for adding additives for the process water. 8. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the device for the production of process water ( 10 ) is mobile. 9. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that chemical and / or mechanical means are provided for accelerating the condensation. 10. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that condensation surfaces ( 28 ) are provided. 11. Device for the production of process water ( 10 ) according to claim 11, characterized in that the condensation surfaces ( 28 ) are foldable and / or can be dismantled. 12. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that means ( 36 ) are provided for collecting the condensed water. 13. Device for the production of process water ( 10 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that filter means ( 20 ) for cleaning the air are connected upstream of the device for process water production.
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