DE4443473A1 - Device for extracting water from ambient air - Google Patents

Abstract

The device has a cooling machine (11) with which a cooling surface (1) in contact with the ambient air is cooled. The cooling machine contains a coolant circuit contg. a compressor and an evaporator. The device contains an internal combustion engine (3) and a current generator (9).The cooling machine is controlled by an electronic controller (20,21). The device is mounted on a transportation frame (2). Its cooling box can be in the form of a refrigerator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for the extraction of Water according to the preamble of claim 1.

Bei Expeditionen in wasserarmen und unbewohnten Gebieten müssen zur Wasserversorgung der Expeditionsteilnehmer in der Regel erhebliche Wasserreserven mitgeführt werden. Da vielfach die Camps derartiger Expeditionen heutzutage über Notstromaggregate mit Elektrizität versorgt werden, wird in aller Regel auch ein nicht unerheblicher Vorrat an Treibstoff mitgeführt. Häufig wird dieser Treibstoff mit schlechtem Wirkungsgrad verbraucht, beispielsweise wenn das Notstromaggregat im Leerlauf oder mit wenig Belastung betrieben wird.During expeditions in arid and uninhabited areas must provide water for the expedition participants in the As a rule, considerable water reserves are carried. There often the camps of such expeditions today Emergency generators are supplied with electricity in as a rule, a not inconsiderable supply of fuel carried along. Often this fuel is bad Efficiency consumed, for example if that Emergency generator in idle or with little load is operated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der die notwendig mitzuführenden Wasservorräte deutlich gesenkt oder vermieden werden.The invention is therefore based on the object Propose device where necessary water supplies to be carried significantly reduced or avoided will.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved.  

Durch die in den Unteransprüchen genannten Merkmale sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.By the features mentioned in the subclaims advantageous embodiments and developments of the invention possible.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß Wasser aus der Umgebungsluft mit Hilfe einer Kältemaschine gewonnen wird, mittels derer eine mit der Umgebungsluft in Verbindung stehende Kühlfläche abgekühlt wird.Accordingly, one according to the invention is distinguished Device characterized in that water from the ambient air with A refrigeration machine is obtained, by means of which a cooling surface in connection with the ambient air is cooled.

An einer derartigen Kühlfläche kondensiert die umgebende Luftfeuchtigkeit, die hiernach als flüssiges Wasser aufgefangen werden kann. Je höher die Luftfeuchtigkeit der Umgebung ist, um so höher kann hierbei die Ausbeute an Wasser sein. Selbst in Trockengebieten, z. B. innerkontinentalen Wüsten wie die Sahara etc., kann jedoch mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Wasser gewonnen werden.The surrounding condenses on such a cooling surface Humidity, which is referred to as liquid water can be caught. The higher the humidity of the Environment, the higher the yield of water his. Even in dry areas, e.g. B. intra-continental Deserts like the Sahara etc. can, however, with one device according to the invention water can be obtained.

Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn ohnehin große Treibstoffmengen mitgeführt werden. Dies ist, wie oben angeführt, z. B. dann der Fall, wenn ein Notstromaggregat betrieben wird. Vielfach wird bei Expeditionen jedoch auch eine erhebliche Menge an, je nach Zweck der Expedition auch sehr schwerem Material mitgeführt, so daß, allein um die notwendige Transportkapazität zu gewährleisten, eine große Menge von Treibstoff mitgeführt wird.The advantages of the invention come in particular Wear if you have large amounts of fuel with you will. As stated above, this is e.g. B. then the case if an emergency generator is operated. In many cases However, expeditions also involve a significant amount, depending on Carried very heavy material for the purpose of the expedition, so that just to get the necessary transport capacity ensure a large amount of fuel is carried becomes.

Gerade in solchen Fällen läßt sich die Wasserversorgung der Expeditionsteilnehmer mit minimalem Treibstoffaufwand sicherstellen, vor allem, wenn ohnehin ein Notstromaggregat betrieben wird, das häufig unter schlechter Auslastung läuft.In such cases, the water supply to the Expedition participants with minimal fuel consumption make sure, especially if an emergency generator anyway is operated, which often runs under poor load.

Mitunter gibt es auch Gegenden, in denen Wasser knapp, Treibstoff jedoch aufgrund von natürlichen Reserven reichlich und billig zu haben ist. Sometimes there are areas where water is scarce, However, fuel is plentiful due to natural reserves and is cheap to have.  

In solchen Gegenden bietet sich die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenso an, wie in Gegenden, die über wenig Wasser, aber über ein Stromnetz verfügen. In diesem Fall kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung durch Anschluß an das Stromnetz auch ohne Verbrennungsmotor rein elektrisch betrieben werden. Eine erfindungsgemäße Wassergewinnungsanlage wäre in einer kleineren Ausführung für einzelne Haushalte erschwinglich. Ebenso sind Großanlagen, z. B. für ganze Dörfer oder Wohngebiete denkbar, durch die der enorme Kostenaufwand bei Grabung und Betrieb eines Brunnens erheblich reduziert würde.In such areas, the use of a device according to the invention as well as in areas that have little water but have an electricity network. In In this case, a device according to the invention can be used Connection to the power supply even without an internal combustion engine be operated electrically. An inventive Water extraction plant would be in a smaller version for individual households affordable. Large plants are also e.g. B. conceivable for entire villages or residential areas through which enormous costs for digging and operating a well would be significantly reduced.

Vorteilhafterweise wird eine Kältemaschine mit Kühlmittelkreislauf verwendet, die einen Kompressor und einen Verdampfer aufweist. Derartige Kältemaschinen sind in vielfältigen Ausführungen im Handel erhältlich und bedürfen nur geringfügiger Abänderungen für den erfindungsgemäßen Zweck.A chiller is advantageously used Coolant circuit that uses a compressor and a Evaporator has. Such chillers are in Various designs available in retail and need only minor changes for the invention Purpose.

Vorzugsweise wird die Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus der Umgebungsluft gemäß der Erfindung über einen Verbrennungsmotor angetrieben. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird über denselben Verbrennungsmotor auch ein Stromgenerator betrieben.Preferably, the device for extracting water from the ambient air according to the invention via a Internal combustion engine driven. In one particularly advantageous embodiment is about the same Internal combustion engine also operates a power generator.

Denkbar wäre auch eine Anordnung, bei der der Verbrennungsmotor lediglich den Stromgenerator antreibt, der seinerseits einen elektrischen Antriebsmotor für die Kühlmaschine betreibt. Eine solche Anordnung hätte den Vorteil, daß sie elektrisch oder elektronisch einfacher gesteuert werden kann.An arrangement in which the Internal combustion engine only drives the power generator that in turn an electric drive motor for the Refrigerator operates. Such an arrangement would have Advantage that they are easier electrically or electronically can be controlled.

Vorzugsweise wird dies Vorrichtung komplett mit Stromgenerator auf einem Transportrahmen aufgebaut. Auf diese Weise braucht die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht vor Ort zusammengebaut werden, sondern kann komplett montiert mitgenommen werden. This device is preferably complete with a current generator built on a transport frame. That way needs the device according to the invention is not assembled on site but can be taken completely assembled.  

Um einen zusätzlichen Kühlschrank, z. B. zur Kühlung von Lebensmitteln, Medikamenten, Filmen etc. einzusparen, kann ein Kühlfach als Kühlschrank vorgesehen werden, das über die ohnehin vorhandene Kältemaschine gekühlt wird.To an additional refrigerator, e.g. B. for cooling Saving food, medication, films, etc. can a refrigerator compartment can be provided as a refrigerator, which over the existing chiller is cooled anyway.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf eine Kältemaschine mit dem genannten Funktionsprinzip eingeschränkt. Es ist vielmehr mit jeder Art von Kältemaschine, beispielsweise auch nach dem in jüngster Zeit bekannt gewordenen Funktionsprinzip mit stehenden Schallwellen, verwirklicht werden.A device according to the invention is not limited to one Chiller with the principle of operation mentioned limited. Rather, it is with every type of Chiller, for example, even after the recent one known principle of operation with standing Sound waves can be realized.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is based on the following description explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Aufbaus für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.The only figure shows a schematic perspective Representation of a structure for a device according to the invention.

Die Vorrichtung 1 ist auf einen Transportrahmen aufgebaut, im unteren Teil des Transportrahmens 2 befindet sich ein Verbrennungsmotor 3 mit seinem Treibstofftank 4. Wie anhand des Motorgehäuses 5 mit den Luftschlitzen 6 und 7 ersichtlich, handelt es sich vorliegend um einen luftgekühlten Motor.The device 1 is constructed on a transport frame, in the lower part of the transport frame 2 there is an internal combustion engine 3 with its fuel tank 4 . As can be seen from the motor housing 5 with the air slots 6 and 7 , it is an air-cooled motor in the present case.

Über einen Riemenantrieb 8 wird ein Stromgenerator 9 betrieben. Der Stromgenerator 9 kann den für den Betrieb eines Camps notwendigen Strom erzeugen, dient jedoch in diesem Ausführungsbeispiel auch zum Antrieb der Kältemaschine 11.A current generator 9 is operated via a belt drive 8 . The current generator 9 can generate the electricity necessary for the operation of a camp, but in this embodiment also serves to drive the refrigerator 11 .

Auf der Plattform 10 sind die Aggregate der Kältemaschine 11 angeordnet. In einem Kühlflüssigkeitsbehälter 12 befindet sich Kühlmittel, das von einem nicht näher dargestellten Kompressor, der über den Stromgenerator 9 und einen ebenfalls nicht näher dargestellten Elektromotor angetrieben wird, unter hohem Druck gehalten wird. Über den Wärmetauscher 13 wird die Temperatur im Kühlflüssigkeitsbehälter abgesenkt und somit Wärme abgeführt.The units of the refrigerator 11 are arranged on the platform 10 . In a coolant tank 12 there is coolant, which is held under high pressure by a compressor, not shown, which is driven by the power generator 9 and an electric motor, also not shown. The temperature in the coolant container is lowered via the heat exchanger 13 and heat is thus removed.

In einem Verdampfer 14 wird die notwendige Kälte in bekannter Weise durch Verdampfen des über dem Wärmetauscher 13 herabgekühlten Kühlmittels erzeugt. Über einen Kühlkreislauf 15 wird diese Kälte einem Kühler 16 in einem Kühlgehäuse 17 zugeführt, das eine große Luftaustauschöffnung 18 aufweist.In an evaporator 14 , the necessary cold is generated in a known manner by evaporating the coolant cooled down via the heat exchanger 13 . This cooling is fed to a cooler 16 in a cooling housing 17 , which has a large air exchange opening 18 , via a cooling circuit 15 .

Die am Kühler 16 kondensierende Luftfeuchtigkeit läuft als flüssiges Wasser nach unten im Innern des Kühlergehäuses 17 ab und wird an dessen Boden durch den Wasserablauf 19 abgeleitet. Für den elektrischen Antrieb des Kompressors sowie der elektronischen Regelung der Vorrichtung ist eine Treibereinheit 20 sowie eine Regeleinheit 21 vorgesehen.The air moisture condensing on the cooler 16 runs down as liquid water inside the cooler housing 17 and is drained off at the bottom through the water drain 19 . A driver unit 20 and a control unit 21 are provided for the electrical drive of the compressor and the electronic control of the device.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 funktioniert am besten in Breiten mit hoher Luftfeuchtigkeit und hoher Temperatur, beispielsweise mit tropischem Klima. Beim Abkühlen an dem Kühler 16 wird die Luft durch das Abkühlen mit Feuchtigkeit übersättigt, so daß das darin als Luftfeuchtigkeit enthaltene Wasser am Kühler 16 kondensiert. Je nach Luftfeuchtigkeit und gewünschter Wassermenge muß die Temperatur am Kühler 16 nachgeregelt werden. Sobald eine genügende Menge Wasser kondensiert ist, perlt diese als Wassertropfen nach unten im Kühlergehäuse 17 ab. Das Wasser kann hiernach, wie bereits oben angegeben über die Wasserleitung 19 anschließend entnommen werden.A device 1 according to the invention works best in latitudes with high air humidity and high temperature, for example with a tropical climate. When cooling on the cooler 16 , the air is supersaturated with moisture by the cooling, so that the water contained therein as air moisture condenses on the cooler 16 . Depending on the air humidity and the desired amount of water, the temperature on the cooler 16 must be readjusted. As soon as a sufficient amount of water has condensed, it rolls off as a drop of water in the cooler housing 17 . The water can then, as already indicated above, then be removed via the water line 19 .

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus der Umgebungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kältemaschine (11) vorhanden ist, mittels derer eine mit der Umgebungsluft in Verbindung stehende Kühlfläche (16) abkühlbar ist.1. A device for extracting water from the ambient air, characterized in that a refrigeration machine ( 11 ) is provided, by means of which a cooling surface ( 16 ) connected to the ambient air can be cooled. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemaschine (11) einen Kühlmittelkreislauf mit Kompressor und Verdampfer aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the refrigerator ( 11 ) has a coolant circuit with a compressor and evaporator. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbrennungsmotor (3) vorhanden ist.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an internal combustion engine ( 3 ) is present. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromgenerator (9) vorhanden ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a current generator ( 9 ) is present. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuerung (20, 21) zur Regelung der Kältemaschine vorhanden ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an electronic control ( 20 , 21 ) for regulating the refrigerator is present. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung auf einem Transportrahmen (2) aufgebaut ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is constructed on a transport frame ( 2 ). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlfach als Kühlschrank vorhanden ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a refrigerator compartment as a refrigerator is available.