DE1642456A1 - Mit Sonnenenergie betriebene Destilliervorrichtung - Google Patents

Description

Dr.V-^r -τντίν-h ! Belegcxernpla,·

ρ, ι, - . ' _<c/o/f.C Γ ^f n'cbt rändert we;de;

Pctieiitanwäite

James Gerard FITZGERALD,, Farnbprough,, Hampshire (England)

Mit Sonnenenergie betriebene DestilXlervorrichfeuug

■ . . ί

Die Erfindung betrifft eine mit Sonnenenergie betriebene Destinietvorrichtung,, inabesondere eine transportable Destilliervorrichtung dieser Art _f "Wie sie beispielsweise in Verbindung mit Lebenrettungsgeräten verwendbar ist^

Die bisherigen tragbaren Destilliervorrichtungen bestehen grundsätzlich aus einer aufblasbaren, kugelförmigen, transparenten Kunststoff hülle, die ein kugelförmiges ■„ wasserabsorbierendes schwarzes Stoffmaterial umgibt, das

von einem Wasserbehälter am oberen Teil der Kunststoffhülle kontinuierlich benetzt wird._f und das nasse Stoffmateriai ist von der äußeren transparenten Kunststoffhülle durch eine Luftschicht getrennt, B*i Tageslicht wird das Stoffmaterial durch Sonneneinstrahlung erhitzt, und das Wasser au« dem Material verdampft, kondensiert an de ρ Innenfläche der transparenten Kunststoffhülle und tropft in eine Rinne ab, die zu einer Samnieltasche .führt, PeJ günstigen Wetter-

10 98t 4/1751

BAD ORIGfNAi.

bedingungen, d«h_o an einem sonnigen Sommertag mit gerringer Bewölkung oder bei klarem Himmel und bei dauernder Überwachung durch eine Bedienungsperson mit einer Ausbildung von wenigen Stunden erreichen derartige Destil-Heizvorrichtungen eine Leistung von oa„ 600 ml destillierten Wassers in 24 Stunden λ Unter einer ungeübten Handkann jedoch die Leistung auf einen Bruchteil dieser Menge sinken. Wenn die Kugel zu wenig aufgeblasen ist,, kann dies zu einer Verschmutzung führen, während ein übermäßiges Aufblasen zu einer Verminderung der Tropfleistung und damit verbundenem Austrocknen des schwarzen Stoffes führen kann. Um eine maximale Leistung zu »ichern, muß die &m Behälter sugefüitrte Was aera enge etwa doppelt so groß sein wie die gelieferte Menge reinen Wassers„ Dies let kein Problem, wenn die Oeetilliervorrlohtung auf See be« nutzt wird, bildet jedoch eine ernste Behinderung beim Betrieb an Land, wenn der Vorrat an brauchbarem Wasser gering oder gar auf den abgegebenen Urin des Überlebenden beschränkt 1st»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine tragbare Deetilliervorriehtung von geringem Gewicht zu schaffen, die geringere Ansprüche an die Wartung stellt, mindestens eine ebenso gute Leistung hat und sich durch eine ver_r besserte Sparsamkeit im Wasserbedarf auszeichnet»

1098 U/ 175 1

BAD.

Gemäß der Erfindung weist eine mit Sonnenenergie betriebene Deetllliervorrichtung folgende Teile auf: eine Tragkonstruktion und, daran montiert erstens eine Lage aus einem flüssigkeiten und sonnenenergieabsorbierenden Material und zweitens ein Zeliaiach aus einem sonnenenergieübertragungsfähigen Material„ das derart angeordnet ist, daß es das flüssigkeits- und sonneiienergleabsorbierende Material überdeckt und im Bbtrieb von diesem durch einen Luftraum getrennt ist, sowie eine Einrichtung zum Zuführen einer Speiseflüssigkeit zu dem flüssigkeltsabsorbierenden Material, so daß im Betrieb Sonnenenergie durch das Zeltdach auf das sonnenenergieabsorbierende Material über- . tragen und die darin enthaltene Flüssigkeit veranlaßt wird,, zu verdampfen und dann an der Unterseite des Zeltdaches zu kondensieren, von wo es gesammelt werden kann·

Die Tragkonstruktion ist vorzugsweise eine Schlauchkonstruk» tion, die In Ring- oder Kreisform angeordnet und mit Luft ι aufblasbar 1st, so daß sie in nicht aufgeblasenem Zustand raumsparend verstaut werden kann und in aufgeblasenem Zustand im Wasser schwimmfähig ist«

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das flüssigkeits* und ßonnenenergieabsorbierende Material im wesentlichen in der Ebene des· Tragkonstruktion, montiert, und die Speise-

109Έ14-/T751

BAQ

flüssigkeitszufuhr zu diesem Material erfolgt durch eine Kapillareinrichtung, bestehend aus einer Stoffschürze, die von dem flussigkeits- und sonnenenergieabsorbierenden /in die Speiseflüssigkeit hineinhängt und vorzugsweise aus einem Stoff hergestellt ist, dessen Fasern fein und dicht gewebt sind, so daß eine gute Kapillarwirkung gewährleistet ' ist« Die Speiseflüssigkeit ist in einer geschlossenen • Kammer aufgenommen, wenn die Deotilliervorrichtung an Land

verwendet wird, während für den Betrieb zu Wasser der W Boden der Kammer abgenommen wird und die Schürze in das Wasser, die Spelseflüeeigkeit, hineinhängt«

Das Zeltdach aus sonnenenergieübertragungsfählgem Material ist an der Tragkonstruktion im allgemeinen In einer Kegelform montiert, und die Unterseite des Zeltdaches wirkt als KondensatJ.onefläohö ο Das Kondensat wird entlang des unteren äußeren Bandes dieses Kegels gesammelt„

Bei der bevorzugten Anordnung gemäß der Erfindung ist ein wesentlicher Toll der Gesamtfläche des flüsslgkeits- und sonnenenergieabsorbierenden Materials während des Betriebes der Destilllervorrlohtung Jederzeit der durch das Zeltdach aue ionenenergie-·übertragungsfähigem Material übertragenen Sonnenenergie ausgesetzt.

10 9814/1751

0ADORiOfNAL

Auf der Zeichnung ist eine bevorzugte Aueführungsform der Erfindung beispieleweise dargestellt» Darin sind:

Pi^o 1 eine Darstellung einer sonnenenergiebetriebenen . DestlUiervorrichtung im Zustand für die Verwendung an Land und

Figo 2 eine Darstellung der gleichen Destilliervorrichtung in ihrem Zustand für die Verwendung auf

See ο ■ "

Figo 1 zeigt eine Destilliervorriohtung von im allgemeinen kegeliger Form mit einem einzigen aufblasbaren Schlauch 10 von 230 mm (9_P0 Zoll) Durohmesser und 0,127 mm (0,005 Zoll) Dicke aus Polyvinylchlorid (F₀V₀C) in der Pom eines Torus von 99I ram (39,0 Zoll) Mlttelliniendurchraes» aer als Tragkonstruktion» In der Ebene des Tragschlauches 10 befindet sich eine kreisrunde Wand 11 aus 0,25*1- mm (0,010 Zoll) dickem PoVoCe, die an dem Tragschlauch 10 |

befestigt 13t und eine Plattform für eine größere kreisförmige darüber gelegte Lage aus schwarzem flüssigkeiten absorbierendem Material 12„ beispielsweise schwarzem Handtuchstoff, bildet. Das flüsslgkeitsabsorbierende Material 12 und die Wand 11 sind in ihrem mittleren Bereich sowie in dem Bereich der Befestigung der Wand 11 an dem

- 5

1098U/1751

BAD ORIGINAL

Tragsohlauoh 10 zusammengenäht. Der überstehende Band des Materials 12 ist ferner über die innere und obere Wand des Trageohlauches lO gelegt und mittels eines Klebmittels daran befestigt, so daß das Material 12 sich bis zu einem Punkt erstreckt, der etea 2$,k mm (1,0 Zoll) unter der Scheltellinie des Schlauches.liegt. Eine kreisrunde Stoffschürze 13 von 140 mm (5,5 Zoll) Höhe ist durch eine Reihe von unterbrochenen, mondslchelförmigen Schlitzen (nicht dargestellt) la Rand der tragenden Wand 11 aus PoVeC an dem darübergelegten Material 12 angenäht. Jeder der mondsichelförmigen Schlitze (nicht dargestellt) hat eine Länge von 101,6 mm (4-,O Zoll) und ist von dem nächsten Schlitz durch einen Steg von unversehrte» P₀V₀Co von 50,8 mm (2,0 Zoll) getrennte Das Material 12 ist um jeden Schlitz herum angenäht. Die Schürze kann aus beliebigem Stoff bestehen, dessen Pasern fein und dicht gewebt sind, so daß eine gute Kaplllax-wirlaiug gewährleistet ist.

Die untere Xamraar, die die kapillarporöse Schürze 13 aufnimmt, 1st unten duroh ein kreisförmiges Stück Kunststoff tfy abgeschlossen und mit einem Speiseschlauch 15 und einer rundum laufenden Aufsohneid- oder Aufreißlinie 16 rtnthia, Eine konische Kuppel (Zeltdach) 17 aus P.VeC. (oder aus Polyäthylen) das eine nooh bessere Übertragungsfähigkeit für Infra-

1098 U/1751

BAD

rotstranluag besitzt), bildet d*8 die eonaenenergieübsrtragende Material und die Kondenaationsflache.Entlang der Linie, an der sich die äuQere obere Seite dee Trageohlauohee XO und der untere Band der Kirnetstoffkuppel treffen, ist eine breite Rinne 18 gebildet, die über einen Prlsolsfaeeereamaeleohl&uoh 19 mit einer Sammelflasohe 20 verbunden ist« Das Bohr 19 bildet auch die Einrichtung zum Aufblasen der Kuppel l?₀

Pur die Verwendung der De ο till Ie vorrichtung nach Fig. 1 " auf dem Festland wird die zu destillierende Speiseflüssigkeit durch den Speieeschlauch 15 in die untere Kammer eingeführt. Infolge der Kapillarwirkung der Schürze 13 wird eine genügende Flüssigkeiteinenge gefördert, um das Material 12 unterhalb der Kuppel 17 innerhalb weniger Stunden satt zu tr&ikezu Die Sonneneinstrahluiiff «^i^malaßt dann die in dem Material 12 enthaltene Flüssigkeit zu verdampfen, worauf anschließend das Evaporat an der Innenseite der Kuppel 1? kondensiert, an deren, innerer Wand In die Binne | :: 8 hinablfiuf t und tropfenweise ia die FrieohwassersaBnelflasche 20 gelangt«

Fig« 2 zeigt die Deetilllervorriehtuag nach Fig. 1 in ihren für die Verwendung auf See vorbereiteten Zustand· Die Bodenabdeckung 14 ist entlang der Aufschneidlinie 16

-7 - " 109814/1751

SAD

(die markiert und mit tor Aufschrift "hier aufschneiden⁹ ▼ersehen sein kenn) aufgeschnitten, und die Schürze I3 hängt in des Wasser. Die Betriebsweise der Destlllierrorriohtung ist auf See die gleiche wie auf dem Festland, nur hängt die Sohürze I3, die das Material 12 speist ,nunmehr in einem unorachöpfliehen Vorrat von Speiseflüssigkeit, so daß ein Nachfüllen der Destilliervorriöhtung un~ nötig ist«

Das Speisesystem duroh Kapillarwirkung ist einfach und auch während der Mittagsstunden, in denen die Produktion hoch ist, sehr leistungsfähig. Ein duroh Kapillarwirkung · befeuchteter Stoff 1st gleichmäßig satt duroh tränkt,, und da selbet heftige Erschütterungen kaum zu einem Abspritzen von Tröpfchen führen, ist die Gefahr einer Verschmutzung des Kondensates selbst bsi stürmischem Seegang praktisoh ausgeschlossen, Da ferner die Kondens-Was se r-sanune Irinnen 18 breit und von dem gis tränkten Stoff weit entfernt sind, besteht nur wenig oder gar keine Gefahr ▼on Verlusten an Destillat. Die aufgeblasene obere Kuppel 1? istin bemerkenswerter Weise gegen Verformung durch Spritswftsser widerstandsfähig. Wenn die Des till iervor-Fiohtung an land verwendet wird, kann es empfehlenswert sein, den Druok innerhalb der Destilliervorriöhtung einoder, zweimal am Tage zu korrigieren« Auf See bedarf es

10 9 8-14/1751

BAD

in dieser Hlnsioht während dee ganzen Tages keiner Wartung, da überschüssiger Druck in der Dostilliervorrichtung duroh gelegentliches Entweichen von kleinen Mengen Luft al8 Blasen um die Trag«konstruktion 10 herum an einem der untergetauchten Frischwassersammelflasohe 20 direkt gegenüberliegenden Funkt zur Oberfläche des Wassers selbst» tätig korrigiert wird. Diese Destilllervorrichtung erzeugte . bei Versuchen sowohl zu Lande als auch zu Wasser bei ausgezeichneten Wetterbedingungen mitjnahezu wolkenlosem Himmel und maximalen Mittagstemperafcuren von ca. I5y6°c und einer | Luftfeuchtigkeit von etwa 6% la Durchschnitt stündlich l?0 ral Wasser _t wobei die minimale stündliche Produktion I36 ml und die maximale 220 ml betrug.

Bei anschließenden Prüfungen zu Lande und auf See im Hafen von Tobruk, Ii.J3r.en, erzeugte die Destilliervorrich~ tung 2,16 1 frischen, salzfreien Wassers innerhalb ■9«stündiger Sonneneinstrahlung, bei einer mittleren Temperatur von 25,6 bis 28,9⁰C (78 bis 84⁰P) und einer maximalen stündlichen Produktion von 400 ml« Während dieser gleichen Versuche erzeugte die Destilllervorrichtung während einer Zeitspanne von 4 Tagen durchwegs reines Trinkwasser mit einem Salzgehalt von weniger als 0,1 %, ohne Rücksicht darauf, ob ale speisewasser Meerwasser

oder Urin verwendet

109814/1751

^{BAD ora}»^ff!O QM

Die mit Sonnenenergie betriebene DestllllerTorTlchtung gemäß dem Außführungsbeispiel ist erwiesenermaßen fähig 3·bis 4~mal soviel frisches Wasser wie die bekannten Destilllervorriohtungen zu erzeugen, und dies bei größerer Wirtschaftlichkeit hineiohtlioh des Speisewasserbedarfes, und 1st in gleicher Weise' transportabel₀ Außerdem braucht die Destllliervorrichtung gemäß der Erfindung wenig Wartung und iqt bereite bei mäßig hohem Seegang weniger verschmut^ungsanfällig»

Es kSnnek auch mehrere aufblasbare Schläuche 10 verwendet werden, die entweder von unterschiedlichem Durchmeseer und ko&se&triaoh in einer gemeinsamen Sbane angeordnet sind, oder eic; körnen in Yersohiedenen Ebenen über-

angeordnet sein und dann den gleichen

Burohnesear haben.

-Patentansprüche

10 .. .

109314/1751

Ü&B

Claims (1)

1. Belegexemplar.

   Darf nicht geändert werde» j [ b H Z H 5 D

   Patentansprüche

   Mit Sonnenenergie betriebene Destilliervorrichtung,, gekennzeichnet durch eine Tragkonstruktion und, dar» an montiert erstens eine Lage aus einem flüssigkeits» und sonnenenergleabsorbierenden Material* und zweitens ' ein Zeltdach aus einem sonnenenergieübertragungs«*

   fähigen Material, das derart angeordnet ist, daß es ,

   das Flüssigkeiten und sonnenenergieabsorbierende M ~

   terial überdeckt und im Betrieb durch einen Luftraum von diesem getrennt ist, sowie eine Einrichtung zum Zuführen einer Speiseflüjssigkelt zu dem flüssigkeits-.absorbierenden Material, so daß im Betrieb Sonnen« energie durch das Zeltdach auf das Vonnenenergie» absorbierende Material überträgst wird rad die darin enthaltene Flüssigkeit veranlaßt, zu verdampfen und dann an der Unterseite des Zeltdaches zu kondensieren, von wo es gesammelt werden kann.

   2, iDestilliervorriohtung nach Anspruch Ip dadurch gekennselohnet» dafi die Tragkonstruktion eine in Bing- ; form angeordnete aufblasbare Sohlauchkonstruktion is te

   11

   10 9814/1751 BAD iÄ

   3· DestillJjsrvorriohtung nach Anspruch 2 _r dadurch zeichnet, daß das flüssigkeits- und sonnenener^ ,3-absorbierende Material im wesentlichen in der Ebene der Tragkonstruktion montiert ist.

   4·. Destilliervorrichtung nach Anspruch 1_T dadurch zeiehnet, daß die Zufuhr der Speiseflüssigkeit zu dem flüssigkeitsabeorbierenden Material durch Kapillarwirkung erfolgtο .

   5· Deetilliervorriohtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Stoffschürze_f die derart angeordnet 1st, daß sie im Betrieb von dem flüssigkeiten.und sonnen» energieabsorbierenden Material in die Speiseflüssigkeit hineinhängt, so daß das flüssigkeiten und sonnenenergieabsorbierende Material mit der Speiseflüsägkeit durch Kapillarwirkung versorgt wird»

   6. Destilliervorrichtung nach Anspruch b_t gekennzeichnet durch eine Kammer unter dem flüssigkeits- und sonnenenergieabsorbierenden Material, in der bei Betrieb der Destilliervorriohtung an Land die Speifcseflüssigkeit enthalten ist»

   c De still iervorrichtung nach Ansprach M-_} gekennzeichnet

   10 98 U/175 1

   BAD ORIQfNAU

   durch eine Kammer unterhalb des flussigk8its- und sonnenenergieabsorbierenden Materials, die einen ent« fernbaren Bodenteil hat, so daß für den Betrieb der Destilliervorriohtung zu Wasser nach Entfernen des Bodenteiles die Schürze in das Wasser hängt.

   8. Destilliervorriohtuag naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das an der Tragkonstruktion non« tierte Zeltdach aus soraieaenergieübertragungsfähigem Material im Gebrauch im wesentlichen einö Kegelform " einnimmt und seine Unterseite als KonAensationsflaohe

   wirkt, . ■

   9. Destilliervorriohtung naoh Anspruch 8, gekennzeichnet durch aine Sammelrinne entlang des unteren Bandes des Kegels sum Saioaeln des im Betrieb der Destilliervorrichtung erzeugten Kondensate β.

   - 13 L

   1098 14/1751

   Leerseite