DE3431186A1 - Apparatus for obtaining drinking water - Google Patents

Abstract

The invention relates to an apparatus for obtaining drinking water by condensing air humidity. An apparatus of this type is to be distinguished by its simple, and thus cost-effective, construction. It is further intended to operate with a high efficiency, to require only a relatively low energy and maintenance outlay, and to be designed in a transportable fashion as a compact unit. This is achieved by a suction-fan unit for surrounding air and a cooling apparatus which is connected to the former in terms of flow, cools the suction stream to dew-point temperature, and has a condensing-surface device and a collecting tank for the condensation dripping off from said condensing-surface device. An electronic control means, comprising at least one air-humidity sensor with temperature detector, is arranged in the air-inlet channel of the suction fan, and a temperature detector and residual-air-humidity sensor are arranged in the air-outlet channel adjoining the cooling apparatus. Said sensors and detectors are connected to form an analog regulating circuit by means of which both the throughput of air through the condensing-surface device, via the suction fan, and the temperature of the cooling apparatus can be controlled.

Description

Vorrichtung zur Tri nkwa ssergewinnung Device for generating water

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trinkwassergewinnung durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit.The invention relates to a device for producing drinking water Condensation of humidity.

Die Trinkwassergewinnung ist insbesondere in den ausgedehnten Trockengebieten auf der Erde problematisch. Wasseraufbereitungsanlagen auf Verdampfer- oder Osmosebasis erfordern einen hohen Energieeinsatz sowie kostenaufwendige Wartungsarbeiten, für die wiederum Spezial kräfte benötigt werden. Außerdem sind der Größe derartiger Anlagen nach unten zu aus Wirtschaftlichkeitsgründen enge Grenzen gesetzt, so daß sich der Betrieb kleinerer Anlagen dieser Art, wie sie in abgelegenen Siedlungsgebieten benötigt werden, nicht rentiert.The production of drinking water is particularly important in the vast arid regions problematic on earth. Water treatment systems based on evaporators or osmosis require a lot of energy and costly maintenance work, for who in turn need special workers. Also, the size are more like that Systems down to tight limits for reasons of economy, so that the operation of smaller systems of this type, such as those in remote residential areas are needed, not profitable.

Dagegen bietet sich der Betrieb von Wasserkondensationsanlagen zur Trinkwassergewinnung aufgrund des vergleichsweise geringen Energiebedarfs überall dort an, wo hohe Luftfeuchtigkeit und hohe Lufttemperatur vorhanden sind, Energie in Form von Sonne, Wind oder herkömmlichen Brennstoffen zur Verfügung steht, keine natürlichen Wasservorkommen vorhanden sind und der Transport von Trinkwasser über längere Strecken aus Gründen der Infrastruktur zu aufwendig ist.In contrast, the operation of water condensation systems offers itself Drinking water production everywhere due to the comparatively low energy requirement where there is high humidity and high air temperature, energy is available in the form of sun, wind or conventional fuels, none natural water resources are present and the transport of drinking water over longer distances are too expensive due to infrastructure reasons.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die sie durch ihren einfachen und deshalb kostengünstigen Aufbau auszeichnet, ferner mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet, nur einen relativ geringen Energie- und Wartungsaufwand benötigt und die als kompakte Einheit sogar ortsbeweglich und ls Miniatureinheit ausgeführt werden kann, so daß sie aufgrund dieser Beweglichkeit in den Trockengebieten jederzeit dort zur Verfügung gestellt werden kann, wo gerade Trinkwassermangel herrscht.The object of the invention is therefore to provide a device of the type mentioned, which make them simple and therefore inexpensive Construction is characterized, also works with a high degree of efficiency, only a relative low energy and maintenance requirements and even as a compact unit portable and ls miniature unit can be carried out so that they are due this mobility is made available there at any time in the arid regions can be where there is currently a shortage of drinking water.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ansauggebläseeinrichtung für Umgebungsluft und eine mit dieser strömungstechnisch verbundene, den Ansaugluftstrom entspannende Expansionsvorrichtung und unter Taupunkttemperatur abkühlende Kühlvorrichtung mit einer Kondensationsflächeneinrichtung und einem Auffangbehälter für das von der Kondensationsflächeneinrichtung abtropfende Kondensat und durch eine Steuerelektronik, bestehend aus wenigstens einem Luft feuchtigkeitssensor mit Temperaturfühler im Lufteintrittskanal des Ansauggebläses und wenigstens einem Temperaturfhler und Restluftfeuchtigkeitssensor im sich an die Kühl vorrichtung anschließenden Luftaustrittskanal , die zu einem analogen Regelkreis verbunden sind, durch den der Luftdurchsatz durch die Kondensationsflächeneinrichtung hindurch Uber das Ansauggebläse und die Temperatur der Kühlvorrichtuna und/oder Kondensationsflächeneinrichtung steuerbar sind.According to the invention, this object is achieved by an intake fan device for ambient air and one fluidically connected to this, the intake air flow relaxing expansion device and cooling device below dew point temperature with a condensation surface device and a collecting container for the from condensate dripping off the condensation surface device and through control electronics, consisting of at least one air humidity sensor with temperature sensor in the Air inlet duct of the suction fan and at least one temperature sensor and residual air humidity sensor in the cooling device adjoining air outlet duct, which becomes a analog control circuit are connected, through which the air flow through the condensation surface device through over the suction fan and the temperature of the cooling device and / or Condensation surface device are controllable.

Erfindungsgemäß wird somit eine stationäre oder mobile Konstruktionseinheit geschaffen, die -aus einem Ansauggebläse, einer Kühivorrichtung mit Kondensationsflächeneinrichtung und einem Auffangb ehälter für das Kondensat als den drei Hauptkomponenten besteht, die mit Hilfe einer Steuerelektronik über Luftfeuchtigkeits- und Temperatursensoren durch einen analogen Regelkreis automatisch so gesteuert werden kann, daß ständig eine gewünschte Trinkwassermenge erzeugt wird, falls die Umgebungsbedingungen dies zulassen, also insbesondere die Luftfeuchtigkeit md Lufttemperatur.According to the invention there is thus a stationary or mobile construction unit created, the -from an intake fan, a cooling device with condensation surface device and a collecting container for the condensate as the three main components, with the help of control electronics via humidity and temperature sensors can be controlled automatically by an analog control circuit so that continuously a desired amount of drinking water is generated, if the ambient conditions so allow, in particular the air humidity and air temperature.

Dle Kondensationsflächeneinrichtung kann vorteilhafterweise als Wabengitter ausgebildet sein, das in Form eines Paketes innerhalb der Kühlvorrichtung im Ansaugluftstrom so angeordnet wird, daß das Gittermaterial von der Kühlvorrichtung auf Taupunkttemperatur abgekühlt wird.The condensation surface device can advantageously be used as a honeycomb grid be designed in the form of a package within the cooling device in the intake air flow is arranged so that the grid material from the cooling device to dew point temperature is cooled.

Um die Ansaugluft von Staub und feinsten Sandkörnern, wie sie in Wüstengebieten sich als Schwebstoffe in der Luft befinden, und von anderen Verunreinigungen zu reinigen, hat es sich, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, im Luftansaugkanal der Vorrichtung ein Luftfilter anzuordnen, das ein elektrostatisches Filter sein kann und dem bei vorhandener extrem aggressiver Luft ein Kohlefilter nachgeschaltet werden kann.To the suction air of dust and the finest grains of sand, as they are in desert areas suspended in the air, and from other contaminants clean, it has been useful according to a further embodiment of the invention proven to arrange an air filter in the air intake duct of the device, which is a can be an electrostatic filter and that in the presence of extremely aggressive air a carbon filter can be connected downstream.

Zur Verbesserung des Abtropfens des Kondensats von der Kondensationsflächeneinrichtung bzw. dem Wabengitter läßt sich an den genannten Teilen wenigstens ein Ultraschall-Rüttler anbringen, durch den die Kondenswassertröpfchen in Schwingungen versetzt werden.To improve the drainage of the condensate from the condensation surface device or the honeycomb lattice, at least one ultrasonic vibrator can be attached to the parts mentioned through which the condensation water droplets are set vibrating.

Als weitere Ausgestaltung läßt sich insbesondere in den Fällen, in denen das Kondenswasser keimfrei gemacht werden muß, für die Wasseraufbereitung ein UV-Entkeimer vorsehen.As a further refinement, particularly in the cases in where the condensation water has to be made sterile for water treatment provide a UV sterilizer.

Außerdem könnte die aus dem Filter austretende Luft durch einen UV-Brenner entkeimt werden.In addition, the air exiting the filter could be caused by a UV burner to be sterilized.

Für die Kühlvorrichtung hat sich die Verwendung einer Niederdruck-Kompressor-Kühlanlage, aber auch einer Absorberanlage bewährt, deren Antriebs- bzw. Wärmeenergie dort, wo die Sonneneinstrahlung dies zuläßt, mit Hilfe einer angeschlossenen Solaranlage geliefert wird.For the cooling device, the use of a low-pressure compressor cooling system has proven but also an absorber system, whose drive or thermal energy there, where the solar radiation allows it, with the help of a connected solar system is delivered.

Den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen.The subclaims are further advantageous embodiments of the Invention to be found.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trinkwassergewinnung als kompakte Anlage, und Fig. 2 eine schematische, perspektivische Darstellung des in das Lufteintrittskanalgehäuse eingebauten Fil terpakets.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiment explained in more detail. In the drawing shows: Fig. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention for producing drinking water as a compact system, and FIG. 2 shows a schematic, perspective illustration of the filter packs built into the air inlet duct housing.

In Fig. 1 ist mit 1 ganz allgemein eine kompakte Anlage zur Trinkwassererzeugung bezeichnet, bestehend aus einem Luftfilter 5, das sich in einem Lufteintrittskanalgehäuse 18 über einer Kühl vorrichtung 2 befindet. Der Strömungsquerschnitt des Lufteintrittskanals 11 dieses Gehäuses wird von dem Luftfilter ganz ausgefüllt. Das Filter ist ein elektrostatisches Filter, das, wie aus Fig. 2 ersichtlich aus einer Grob-/Feinfilterplatte 6, einer sich daran anschließenden Ionisationsplatte 7 und einer sich wiederum an letztere anschließenden Kollektorplatte 8 besteht.In Fig. 1, 1 is very generally a compact system for producing drinking water referred to, consisting of an air filter 5, which is located in an air inlet duct housing 18 is located above a cooling device 2. The flow cross-section of the air inlet duct 11 of this housing is completely filled by the air filter. The filter is an electrostatic one Filter, as can be seen from Fig. 2 from a coarse / fine filter plate 6, a adjoining ionization plate 7 and one in turn on the latter subsequent collector plate 8 consists.

Die Grob-/Feinfilterplatte 6 hat die Aufgabe, größere Teilchen wie Sand, Staub, Insekten u.dgl. aus dem Ansaugluftstrom A zu entfernen, während die Ionisationsplatte 7, die mit Gleichspannung hoher Ladung, die je nach Größe der Anlage 12 bis 30 kV beträgt, positiv aufgeladen ist, dazu dient, die im Luftstrom dann noch enthaltenen Feinteile, beispielsweise Rauch, Rauchteilchen, Staubpartikel und Pollen positiv aufzuladen, so daß diese Teilchen von der negativ geladenen El;ektroplatte 8 angezogen und zurückgehalten werden.The coarse / fine filter plate 6 has the task of larger particles such as To remove sand, dust, insects and the like. From the intake air flow A, while the Ionization plate 7, the DC voltage of high charge, depending on the size of the The system is 12 to 30 kV, is positively charged, is used in the air flow then still contained fine particles, for example smoke, smoke particles, dust particles and pollen to be positively charged, so that these particles are removed from the negatively charged electric plate 8 to be attracted and restrained.

Der Stromverbrauch des Filters 5 ist gering, da die Entladung der Platten lediglich durch den Ladungstransport der aufgeladenen Luft bewirkt wird. Die für den Betrieb des Filters notwendige Hochspannung läßt sich mit Hilfe eines nicht dargestellten Kleingenerators erzeugen, der auf der Welle der elektrische angetriebenen Ansauggebläseeinheit 9 sitzen kann.The power consumption of the filter 5 is low because the discharge of the Plates is caused only by the charge transport of the charged air. The high voltage necessary for the operation of the filter can be adjusted with the help of a Generate not shown small generator, the on the wave the electrically driven suction fan unit 9 can sit.

Dem elektrostatischen Filter 5 kann in den Fällen, in denen die Luft besonders aggressiv ist, auch noh e,jp Kohlefilter nachgeschaltet werden, sowie es auch möglich ist, zur Entkeimung der Luft, bevor diese in die Kondensationsflächeneinrichtung 3 eintritt, einen nicht dargeistellten UV-Brenner einzusetzen.The electrostatic filter 5 can be used in cases where the air is particularly aggressive, also noh e, jp carbon filters are connected downstream, as well It is also possible to sterilize the air before it enters the condensation surface device 3 occurs to use a UV burner, not shown.

Durch diese Maßnahmen der Luftreinigung im Lufteintrittskanal 11 werden Verunreinigungen aus dem kondensierbaren Wasser vorab beseitigt und die nachfolgenden Aggregate der Trinkwassergewinnungsvorrichtung nicht oder nur in einem wesentlich geringeren Ausmaße belastet.These measures of air purification in the air inlet duct 11 are Impurities from the condensable water are eliminated beforehand and the subsequent ones Aggregates of the drinking water production device not or only in an essential way burdened to a lesser extent.

Das Ansaugen der Umgebungsluft und damit das Hindurchsaugen durch den Filter 5 geschieht mittels einer der Kühl vorrichtung 2 nachgeschalteten, im Luftaustrittskanal gehäuse 22 angeordneten Ansauggebläseeinheit 9, vor der, also saugseitig dieser Einheit, Rückstauklappen zur Steuerung des Ansaugluftstroms angeordnet sind.Sucking in the ambient air and thus sucking it through the filter 5 is done by means of a cooling device 2 downstream, im Air outlet duct housing 22 arranged intake fan unit 9, in front of, that is On the suction side of this unit, non-return flaps are arranged to control the intake air flow are.

Die gereinigte, das Filter 5 verlassende Luft stripmt durch eine Venturidüse in eine unmittelbar über einem die Kondensationsflächeneinrichtung 3 bildenden Wabengjtw ter 15 befindliche Expansionskammer 20 mit Verwirbelung$-blechen 29, in der sie sich durch Entspannung abtUhlE weitere Abkühlung der Luft unter den Taupunkt geschieht dann innerhalb des Wabengitters 15,das von Kühlschlangen 4 den Kühlvorrichtung 2 umgeben ist,welche die Wabengitteroberflächen entsprechend abkühlen,so daß bei Unterschreitupg die Ta@@@ktes die im Luftstrom vorhandene Feuchtigkeit kondensiert und das Kondenswasser aus dem unteren Ende des Wabengitters abtropft, auf ein ein trichterartiges Gefäß bildende @@@@@-platten 26 und 27 auftrifft und in den abläuft, der zweckmäßigerweise mit einem Füllsiandsmesser 28 versehen ist.The cleaned air leaving the filter 5 is stripped through a Venturi nozzle into a honeycomb gjtw directly above a condensation surface device 3 ter 15 located expansion chamber 20 with turbulence $ sheets 29 in which they by cooling down further cooling of the air below the dew point happens then within the honeycomb lattice 15, which is connected by cooling coils 4 to the cooling device 2 is surrounded, which cool the honeycomb lattice surfaces accordingly, so that at Unterreitupg the Ta @@@ ktes the moisture present in the air stream condenses and the condensation water drips from the lower end of the honeycomb grid onto a funnel-like vessel forming @@@@@ - plates 26 and 27 meets and in the expires, which is expediently provided with a filler sand knife 28.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff Luftfeuchtigkeit das in der Luft als unsichtbares Gas enthaltene Wasser, der Wasserdampf, verstanden wird, wobei die maximale Luftfeuchtigkeit, die von der Luft aufgenommen werden kann, temperaturabhängig ist, während unter dem Begriff Taupunkt die Temperatur verstanden wird, bei der die in der Luft vorhandene Wasserdampfmenge gerade zur Sättigung ausreicht, wobei dann die relative Luftfeuchtigkeit 100 % beträgt; wird die Luft unter den Taupunkt abgekühlt, so schlägt sich der in ihr enthaltene Wasserdampf nieder und kondensiert zu Wasser, das von den Niederschlagsflächen abläuft oder abtropft.In this context it should be noted that the term Humidity the water contained in the air as an invisible gas, the water vapor, is understood, being the maximum humidity absorbed by the air can be, is temperature-dependent, while the term dew point is the temperature is understood in which the amount of water vapor present in the air is just for Saturation is sufficient, in which case the relative humidity is 100%; will If the air is cooled below the dew point, the water vapor contained in it is thrown away settles and condenses into water that runs off the precipitation areas or drips off.

Die Kühlschlangen 4 der Kühl vorrichtung 2 können Bestandteile einer Niederdruck-Kompressor-Kühlanlage sein, obgleich genausogut eine Absorberanlage Verwendung finden könnte, wobei in beiden Fällen die erforderliche Antriebsenergie für den Kompressor bzw. die Wärmeenergie für den Generator der Absorberanlage durch eine nicht dargestellte Solaranlage lieferbar ist, falls sich nicht andere Stromquellen anbieten. In der sich an das Wabengitter 15 anschließenden Kondensationskammer 21, die von den angedeuteten Wassertröpfchen sowie von der getrockneten Luft C durchströmt wird, befindet sich ein UV-Entkeimer 17 für die Entkeimung des abtropfenden Kondenswassers.The cooling coils 4 of the cooling device 2 can be components of a Be a low-pressure compressor-cooling system, although just as well an absorber system Could be used, with the required drive energy in both cases for the compressor or the thermal energy for the generator of the absorber system A solar system, not shown, is available if there are no other power sources to offer. In the condensation chamber 21 adjoining the honeycomb grid 15, through which the indicated water droplets and the dried air C flows there is a UV sterilizer 17 for sterilizing the dripping condensation water.

Die Luft C wird am unteren Ende der trichterförmigen Prall bleche 26 und 27 bei D in den Luftaustrittskanals 13 gelenkt, in dem sich die Ansauggebläseeinheit 9 befindet.The air C is at the lower end of the funnel-shaped baffle plates 26 and 27 at D in the air outlet duct 13, in which the suction fan unit 9 is located.

Jenseits dieser Gebläseeinheit, also auf der Druckseite, ist das Luftaustrittskanalgehäuse 22 als Strömungsteiler ausgebildet derart, daß ein- Teil E der trockenen Luft ins Freie 23 geblasen wird, und ein anderer Teil F umgelenkt und als Abluft einem die Kühlschlange 4 umgebenden Abluftkühlraum 24 zugeführt wird, an dessen oberen Ende diese Abluft bei G ebenfalls ins Freie tritt.Beyond this fan unit, i.e. on the pressure side, is the air outlet duct housing 22 as a flow divider designed such that a part E of the dry air is blown into the open 23, and another part F is deflected and is supplied as exhaust air to an exhaust air cooling space 24 surrounding the cooling coil 4, at the upper end of this exhaust air at G also enters the open air.

Die obige als ortsbewegliche Einheit ausgebildete kompakte Anlage 1 regelt sich v-ollautomatisch über eine Steuerelektronik, bestehend aus einem Luftfeuchtigkeitssensor 12a im Luftetntrlttskanal 11, je einem Temperaturfühler 12c innerhalb des Wabengitters 15 und 12b in der Expansionskammer 20 un d einem Temperaturfühler und Restluftfeuchtigkeitssensor 14 im Luftaustrittskanal 13, die zu einem analogen Regelkreis verbunden sind, durch den der Luftdurchsatz durch die Kondensatlonsflächeneinrichtung 3 bzw. das Wabengitter 15 über das Ansauggebläse 9 und die Temperatur der Kühl vom richtung 2 gesteuert werden. Die analoge Arbeitsweise dieses Regelkreises bedeutet, daß die Anpassung an die geforderten Werte fließend erfolgt. Die Kondensationskammer 21 ist durch ein Saugrohr 25 mit der Venturidüse 19 verbunden.The above compact system designed as a portable unit 1 is controlled fully automatically via control electronics consisting of a humidity sensor 12a in the air inlet duct 11, each with a temperature sensor 12c within the honeycomb lattice 15 and 12b in the expansion chamber 20 and a temperature sensor and residual air humidity sensor 14 in the air outlet duct 13, which are connected to an analog control loop the air throughput through the condensation surface device 3 or the honeycomb grille 15 controlled by the suction fan 9 and the temperature of the cooling from direction 2 will. The analog mode of operation of this control loop means that the adaptation to the required values is carried out fluently. The condensation chamber 21 is through a suction pipe 25 is connected to the Venturi nozzle 19.

Das Saugrohr 25 saugt geringe Mengen Kaltluft in die Venturidüse am Ende des Luftansaugkanals 11 ein, wodurch der Beginn der Kondensation, d.h. die Ausbildung von Kondensationskernen, beschleunigt wird.The suction pipe 25 sucks small amounts of cold air into the Venturi nozzle End of the air intake duct 11, whereby the beginning of the condensation, i.e. the Formation of condensation nuclei is accelerated.

Die Rückstauklappen 26 auf der Saugseite der Ventilatoreinheit 9 sind nicht eigentlich Bestandteil des analogen Regel kreises. Sie haben die Aufgabe, eine Verunreinigung der Prallbleche 26 und 27, die die Kondensationskammer 21 begrenzen, bei abgeschalteter Anlage zu verhindern und der strömenden Luft in Abhängigkeit von der Luftmenge einen defixierten Widerstand entgegenzusetzen, wobei sie gleichzeitig als Tropfenfang dienen.The backflow flaps 26 on the suction side of the fan unit 9 are not actually part of the analog control circuit. You have the task contamination of the baffle plates 26 and 27 which delimit the condensation chamber 21, to prevent when the system is switched off and depending on the flowing air to oppose a defixed resistance to the amount of air, while at the same time serve as a drip catcher.

Um die im obigen beschriebene Trink-wassergewinnungsvorrichtung mit optimalem Wirkungsgrad zu betreiben, wird, wie bereits erwähnt, der Kondensationsablauf durch eine analoge Elektronik gesteuert. Dabei wird im wesentlichen der Luft nur ein bestimmter Prozentsatz Feuchtigkeit entzogen, wobei än den erwähnten Meßstellen für Temperatur und Luftfeuchtigkeit ständig Meßwerte abgegriffen werden, und darüber hinaus am Wabengitter 15 und der Expansionskammer 20 Temperaturmessungen mittels der Sensoren 12c und 12b erfolgen. Durch Differenzbildung zwischen der bei 12b und der bei 12c gemessenen Temperatur läßt sich der Wirkungsgrad der Vorrichtung optimieren. Die gemessenen Werte der Sensoren im Luftansaugkanal 11 werden mit den gemessenen Werten im Abluftkanal 13 verglichen und ausgewertet.To the drinking water production device described above with to operate at optimum efficiency, As already mentioned, the condensation drain is controlled by analog electronics. This is essentially Only a certain percentage of moisture is withdrawn from the air, with the changes mentioned Measurement points for temperature and humidity are constantly tapped, and, moreover, temperature measurements on the honeycomb lattice 15 and the expansion chamber 20 take place by means of the sensors 12c and 12b. By forming the difference between the at 12b and the temperature measured at 12c can determine the efficiency of the device optimize. The measured values of the sensors in the air intake duct 11 are with the measured values in the exhaust air duct 13 compared and evaluated.

Danach wird entweder die Luftdurchsatzmenge konstant gehalten und die Temperatur am Wabengitter 15 geregelt oder aber die Kondensationstemperatur stabilisiert und die Luftdurchsatzmenge mit Hilfe der Ansauggebläseeinheit 9 verändert. Es besteht aber auch die Möglichkeit, sowohl die Luftdurchsatzmenge als auch die Kühl temperatur zu regeln.Then either the air flow rate is kept constant and the temperature on the honeycomb grid 15 is regulated or the condensation temperature stabilized and the air flow rate changed with the aid of the suction fan unit 9. But there is also the possibility of both the air flow rate and the To regulate cooling temperature.

Die Art der Regelung ist abhängig von der zur Verfügung stehenden Antriebsenergie für die Kühl vorrichtung und das Ventilationssystem und von den über einen 24-Stunden-Turnus errechneten Klimawerten. Die beschriebene Steuerung paßt sich auf diese Weise den wechselnden Klimabedingungen innerhalb eines 24-Stunden-Rhythmus an.The type of regulation depends on the one available Driving power for the cooling device and the ventilation system and from the Climate values calculated over a 24-hour cycle. The control described adapts to the changing climatic conditions within a 24-hour rhythm at.

Durch die vollständige Trennung des Kondensations-Luft-Kreises vom eigentlichen Kühlsystem ist gewährleistet, daß das gewonnene Kondenswasser nicht durch U1, Schmiermittel und andere Betriebsmittel verschmutzt.Due to the complete separation of the condensation-air circuit from actual cooling system ensures that the condensation water obtained does not Contaminated by U1, lubricants and other operating fluids.

Wie oben bereits erwähnt, hängt die zu gewinnende Wassermenge von der absoluten Feuchtigkeit der Luft und der Lufttemperatur ab sowie vom Luftdurchsatz der Anlage. Als Beispiele können hier angeführt werden, daß bei einer Lufttemperatur von 300C, einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 % und einer absoluten Luftfeuchtigkeit von 25 g/m3 mit einem Luftdurchsatz von 1000 m3/h entsprechend einer Wassermenge von 25.000 g 15 1 Wasser/h gewonnen werden können, einen 60%igen Entzug vorausgesetzt, und daß bei einer Lufttemperatur von 400C und derselben relativen Luftfeuchtigkeit und damit einer absoluten Luftfeuchtigkeit von 42 g/m3 bei derselben Luftdurchsatzmenge und demselben prozentualen Entzug 25,2 1 Wasser/h erhalten werden.As mentioned above, the amount of water to be extracted depends on the absolute humidity of the air and the air temperature as well as the air flow rate the plant. Examples that can be given here are that at an air temperature of 300C, a relative humidity of 90% and an absolute humidity of 25 g / m3 with corresponding to an air throughput of 1000 m3 / h a water quantity of 25,000 g 15 1 water / h can be obtained, a 60% Withdrawal provided, and that at an air temperature of 400C and the same relative Air humidity and thus an absolute air humidity of 42 g / m3 with the same Air flow rate and the same percentage withdrawal 25.2 1 water / h can be obtained.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Trinkwassererzeugung läßt sich aufgrund der Einfachheit ihres konstruktiven Aufbaues und der vergleichsweise geringen Zahl ihrer Bestandteile sowie ihres relativ geringen Gewichtes nicht nur ortsbeweglich, sondern sogar in den Abmessungen eines tornisterförmigen Paketes ausführen, das sich auf dem Rücken einer Person, beispielsweise eines Soldaten, tragen läßt, um in trinkwasserarmen oder -verseuchten Gebieten die wenigstens fbr eine solche Person benötigte tägliche Trink-Wassermenge automatisch zu erzeugen, wobei die benötigte Energie, wie oben erwähnt, beispielsweise von auf dem Tornister befindlichen Solarzellen geliefert wird.The device according to the invention for producing drinking water can due to the simplicity of their structural design and the comparatively small amount The number of their components and their relatively low weight are not only mobile, but even in the dimensions of a knapsack-shaped package that can be carried on the back of a person, for example a soldier, in order to in areas with little or no drinking water at least for such a person to generate the required daily amount of drinking water automatically, with the required Energy, as mentioned above, for example from solar cells located on the knapsack is delivered.

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Claims (20)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Trinkwassergewinnung durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Ansauggebläseeinrichtung (9) für Umgebungsluft und eine mit dieser strömungstechnisch verbundene, den Ansaugluftstrom entspannende Expansionsvorrichtung (20) und unter Taupunkttemperatur abkühlende Kühivorrichtung (2) mit einer Kondensationsflächeneinrichtung (3) und einem Auffangbehälter (10) für das von der Kondensationsflächeneinrichtung (3) abtropfende Kondensat und durch eine Steuerelektronik, bestehend aus wenigstens einem Luftfeuchtigkeitssensor (12a) mit Temperaturfühler im Lufteintrittskanal (11) des Ansauggebläses (9) und wenigstens einem Temperaturfühler und Restluftfeuchtigkeitssensor (14) im sich an die Kühlvorrichtung (2) anschließenden Luftaustrittskanal (13), die zu einem analogen Regelkreis verbunden sind, durch den der Luftdurchsatz durch die Kondensationsflächeneinrichtung (3) hindurch über das Ansauggebläse (9) und die Temperatur der Kühivorrichtung und/oder Kondensationsflächeneinrichtung (3) steuerbar sind. Claims 1. Device for producing drinking water by condensation of air humidity, not shown by a suction fan device (9) for ambient air and one fluidically connected to this, the intake air flow relaxing expansion device (20) and cooling below dew point temperature Cooling device (2) with a condensation surface device (3) and a collecting container (10) for the condensate dripping from the condensation surface device (3) and by control electronics consisting of at least one humidity sensor (12a) with temperature sensor in the air inlet duct (11) of the suction fan (9) and at least one temperature sensor and residual air humidity sensor (14) in itself the cooling device (2) adjoining the air outlet duct (13), which leads to an analog Control circuit are connected, through which the air flow through the condensation surface device (3) through the suction fan (9) and the temperature of the cooling device and / or Condensation surface device (3) are controllable. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß sich in der Expansionsvorrichtung (20) und in der Kondensationsflächeneinrichtung (3) je ein Temperaturfühler (12b, 12c) befindet, durch die mittels Differenzbildung der gemessenen Temperaturwerte der Wirkungsgrad der Vorrichtung optimierbar ist.2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the expansion device (20) and in the condensation surface device (3) each has a temperature sensor (12b, 12c) through which the difference is calculated the measured temperature values the efficiency of the device can be optimized. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kondensationsflächeneinrichtung (3) ein Wabengitter (15) ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the condensation surface device (3) is a honeycomb grid (15) is. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Luftansaugkanal (11) ein Luftfilter (5) angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that an air filter (5) is arranged in the air intake duct (11) is. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Luftfilter (5) ein elektrostatisches Filter ist, bestehend aus wenigstens einer Grob-/Feinfilterplatte (6), wenigstens einer Ionisierungsplatte (7), an der eine Gleichspannung von 12 bis 30 kV liegt, wenigstens einer negativ geladenen Kollektorplatte (8), die in dieser Reihenfolge hintereinandergeschaltet sind.5. Apparatus according to claim 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c n e t that the air filter (5) is an electrostatic filter consisting of at least one coarse / fine filter plate (6), at least one ionization plate (7) with a DC voltage of 12 to 30 kV, at least one negative charged collector plate (8) connected in series in this order are. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß dem elektrostatischen Filter (5) ein Kohlefilter nachgeschaltet ist.6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c n e t that the electrostatic filter (5) is followed by a carbon filter. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Kondensationsflächeneinrichtung (3) b zw. dem Wabengitter (15) wenigstens ein Ultraschall-Rüttler (16) angebracht ist, durch den die Kondensationsflächeneinrichtung bzw.7. Device according to one of claims 1 to 6, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that on the condensation surface device (3) b between. at least one ultrasonic vibrator (16) is attached to the honeycomb grid (15) which the condensation surface device or das Wabengitter zum Abwerfen der Kondenswassertröpfchen in Schwingungen versetzbar ist.the honeycomb grille to throw off the condensation droplets in vibrations is relocatable. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das von der Kondensationsflächeneinrichtung (3) bzw. dem Wabengitter (15) abtropfende Kondenswasser mittels eines UV-Entkeimers (17) aufbereitbar ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, d a -d u r c h g e k e n n n n n e i c h n e t that the condensation surface device (3) or condensation water dripping off the honeycomb grid (15) by means of a UV sterilizer (17) can be processed. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die aus dem Filter austretende Luft durch einen UV-Brenner entkeimbar ist.9. Device according to one of claims 1 to 6, d a -d u r c h g It is not noted that the air exiting the filter passes through a UV burner can be sterilized. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kühlvorrichtung (2) eine Niederdruck-Kompressor-Kühlanlage ist.10. The device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the cooling device (2) is a low-pressure compressor-cooling system. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kühlvorrichtung (2) eine Absorberanlage ist.11. The device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the cooling device (2) is an absorber system. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Antriebsenergie für die Kompressor-Kühlanlage bzw. die Wärmeenergie für den Generator der Absorberanlage durch eine Solaranlage lieferbar ist.12. The apparatus of claim 10 or 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the drive energy for the compressor cooling system or the Thermal energy for the generator of the absorber system can be supplied by a solar system is. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine kompakte Anlage (1) bildet, bei der das Luftfilter (5) als Filterpaket in einem Lufteintrittskanalgehäuse (18) unmittelbar über der Kühlschlangen($) und Wabengitter (15) aufweisenden Kühlvorrichtung (2) angeordnet und mit dieser durch eine Venturidüse (19) und eine sich daran anschließende Expansionskammer (2) verbunden ist, und daß unterhalb des Wabengitters (15) und sich direkt an dieses anschließend eine Kondensationskammer (21) angeordnet ist, die in den Kondensatauffangbehälter (10) mündet und an die sich das Luftaustrittskanalgehäuse (22) anschließt, in dem die Ansauggebläseeinheit (9) angeordnet ist.13. Device according to one of claims 1 to 12, d a -d u r c h it is not noted that it forms a compact system (1) in which the Air filter (5) as a filter package in an air inlet duct housing (18) directly above the cooling device (2) having cooling coils ($) and honeycomb grids (15) arranged and with this through a Venturi nozzle (19) and an adjoining one Expansion chamber (2) is connected, and that below the honeycomb grid (15) and a condensation chamber (21) is arranged directly next to this, which opens into the condensate container (10) and to which the Air outlet duct housing (22) connects, in which the suction fan unit (9) is arranged. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Wabengitter (15) an die Kühlschlangen (4) angeschlossene Kühlmittelkanäle aufweist.14. The apparatus of claim 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the honeycomb lattice (15) coolant channels connected to the cooling coils (4) having. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß sich in der Expansionskammer (20) Wirbel bleche (29) zur gleichmäßigen Beaufschlagung der Wabengitter (15) mit dem expandierenden Ansaugluftstrom befinden.15. The apparatus of claim 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the expansion chamber (20) vortex plates (29) for uniform Acting on the honeycomb grids (15) are located with the expanding intake air flow. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich auf der Druckseite des Ansauggebläses (9) in dem Luftaustrittskanal gehäuse (22) ein Strömungsteiler befindet, durch den ein Teil der Ansaugluft ins Freie (23) und ein anderer Teil als Abluft einem die Kühlschlangen(4) umgebenden Abluftkühlraum (24) zuführbar ist.16. Device according to one of claims 13 to 15, d a -d u r c h it is not noted that on the pressure side of the suction fan (9) in the air outlet duct housing (22) is a flow divider through which a Part of the intake air to the outside (23) and another part as exhaust air to the cooling coils (4) surrounding exhaust air cooling space (24) can be supplied. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kondensationskammer (21) durch ein Saugrohr (25) mit der Venturidüse (19) verbunden ist.17. Device according to one of claims 13 to 16, d a -d u r c h it is noted that the condensation chamber (21) is through a suction pipe (25) is connected to the venturi nozzle (19). 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Saugseite des Ansauggebläses (9) im Luftaustrittskanalgehäuse (22) Rückstauklappen (30) zur Steuerung des Ansaugluftstroms angeordnet sind.18. Device according to one of claims 13 to 17, d a -d u r c h it is noted that on the suction side of the suction fan (9) in the air outlet duct housing (22) backflow flaps (30) are arranged to control the intake air flow. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, d a d ç r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kompakte Anlage (1) ortsbeweglich ausgebildet ist.19. Device according to one of claims 13 to 18, d a d ç r c h it is noted that the compact system (1) is designed to be movable is. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die kompakte Anlage (1) Form und Größe eines auf dem Rücken tragbaren Tornisters aufweist.20. The apparatus of claim 19, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the compact system (1) shape and size of a portable on the back Has knapsack.