Verfahren zur Beeinflussung des Feuchtigkeitsgehaltes atmosphärischer Luft. Man kann den Feuchtigkeitsgehalt atmo sphärischer Luft mit Hilfe von hygroskopi schen Stoffen beeinflussen, sei es, dass man ihn vergrössert, um zum Beispiel Wasser aus der Luft gewinnen ztx können, sei es, dass man die Luft trocknet. Im ersteren Falle werden die hygroskopischen Stoffe erwärmt, damit sie Feuchtigkeit an die Luft abgeben; nach einiger Zeit müssen .dann Mittel und Wege gefunden werden, die hygroskopischen Stoffe wieder mit Feuchtigkeit anzureichern.
Im zweiten Falle werden die hygroskopi schen Stoffe gekühlt, damit sie Wasser aus 'der Luft; aufnehmen; nach einiger Zeit ist dann die Aufgabe zu lösen, sie von dem Wassergehalt zu befreien, damit sie ihre Trockenwirkung von neuem ausüben können.
Diese Aufgaben werden gemäss der Er findung dadurch gelöst, da.ss die hygrosko pischen Stoffe abwechselnd bei Nacht der atmosphärischen Luft ausgesetzt und am Tage der Einwirkung der Sonnenstrahlen und einem Luftstrom ausgesetzt werden, so dass sie am Tage Feuchtigkeit an die Luft abgeben und während der Nacht Feuchtig keit aus der Luft aufnehmen. .
Auf diese Weise gelingt es, den nicht unbeträchtlichen Temperaturunterschied zwischen der Sonnen einstrahlung in den Tagesstunden und der Abkühlung in den. Nachtstunden auszunut zen: Wesentlich ist hierbei, dass die rela tive Feuchtigkeit der atmosphärischen Luft auch in den trockensten Gegenden in den Nachtstunden weit höher ist als am Tage.
Nach dem erfindungsgemässen- Verfahren kann also zum Beispiel Wasser aus der atmo sphärischen Luft in der Weise gewonnen werden, dass die hygroskopischen Stoffe in den Nachtstunden der- atmosphärischen Luft ausgesetzt werden, in den Tagesstunden aber der Einwirkung der Sonnenstrahlung und eines Luftstromes, der dann zwecks Nieder schlagung der in der Nacht aufgenommenen Feuchtigkeit an anderer Stelle gekühlt wird. Vorteilhaft ist es, den Kanal, in dem die Verdunstung des Wassers aus den. hygrosko- pischen Stoffen unter der Wirkung der Son neneinstrahlung erfolgt, mit Glasfenstern zu versehen,
damit die Sonnenstrahlen in den Raum eindringen können.
Als hygroskopische Stoffe sind feste Ad sorptionsstoffe zweckmässiger als flüssige. Besonders vorteilhaft ist aber die Anwen dung von Holz als hygroskopischer Stoff in derartigen Anlagen, denn Holz ist nicht nur sehr billig und leicht in jede gewünschte Form zu bringen, sondern es besitzt auch eine sehr grosse Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit. Es. ist zweckmässig, das Holz in Spänen oder dünnen Brettern von wenigen Millimetern Dicke zu verwenden. Es emp fiehlt sich, die Holzstücke senkrecht oder annähernd senkrecht zur Faserrichtung zu schneiden.
Weitere Einzelheiten sind im fol genden anhand zweier in der Zeichnung dar gestellter, zur Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens geeigneter Anlagen er läutert.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein transportabler Apparat zur Gewinnung von Wasser in klei neren Mengen dargestellt. Er ist in Fig. 1 in der Seitenansicht, in Fig. 2 in der Vor deransicht und in Fig. 3 in einem Schnitt A-B, von C ausgesehen, dargestellt. Er liegt am Südabhang (für nördliche Breiten) eines Hügels oder einer Böschung 21 auf Klötzen 22.
Der Ausdampfungsraum 23 ist der Sonne zugewendet, der Kondensationsraum 24 liegt im Schatten. Beide Räume sind oben durch den Kanal 25 und unten durch den Kanal 26 miteinander verbunden. Der Kanal 26 dient gleichzeitig zur Sammlung des Kon densats, das durch den Überlauf 27 gegebe nenfalls ablaufen kann. Der Ausdamp- fungsraum 23 ist durch eine wärmeisolie rende Schicht 28 an der der Sonneneinstrah lung entgegengesetzten Seite vor Wärmever lust geschützt. Der Luftspalt 29 gewährt der Aussenluft Zutritt zum Kondensator, um dessen Kühlung zu verstärken.
Der Aus dampfungsraum 23 ist nach aussen durch einen aus Holzbrettern 30 bestehenden und mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Schicht 31, die aus Asphaltpapier, Gummi, Aluminium oder dergleichen bestehen kann, versehenen Deckel, der um das Scharnier 37 aufgeklappt werden kann, am Tage zuge deckt. Die Unterseite des Ausdampfungsrau- mes 23 besteht ebenfalls aus Brettern 32, die durch die Schicht 33 vor Feuchtigkeitsver lusten gesichert ist. Die die Kanäle 25 und 26 bildenden Bretter 34 sind durch die feuchtigkeitsundurchlässige Schicht 35, die aus Aluminiumblech bestehen kann, an der Seite der Kanalwandungen verdeckt.
Die Wandungen des Kondensators 24 bestehen ebenfalls aus Aluminiumblech 36 oder einem ähnlichen Material.
Nachts wird der Deckel 30, 31, wie in Fig. 2 angedeutet, vollkommen aufgeklappt, so dass die Bretter 30 und 32 der Nachtluft ausgesetzt sind und sich mit Feuchtigkeit anreichern können. Bei Sonnenaufgang wird der Deckel 30, 31. geschlossen, die Sonne er wärmt den Ausdampfungsraum 23, und die Luft, die sich an dem Holz mit Feuchtigkeit sättigt, strömt durch Kanal 25 in den Kon densator 24, wo die aufgenommene Feuch tigkeit niedergeschlagen wird. Die Luft ge langt dann durch den Kanal 26 wieder in den Ausdampfungsraum 23 zurück, wo sie von neuem Wasser aufnimmt.
Die äussern Seitenwände werden zweckmässigerweise durch schattengebende Mittel, wie zum Bei spiel lose angelegte Bretter, die in der Ab bildung nicht dargestellt sind, vor der Son neneinstrahlung geschützt.
Die Schrägstellung des Apparates kann so gewählt werden, dass das in 26 gesammelte Wasser eine Verlangsamung des Umlaufes der Luft bewirkt, falls dieser so lebhaft wird, dass im Kondensator 24 keine genii- gende Abkühlung eintritt. Der Apparat darf in den Tagesstunden nicht horizontal liegen, da sönst keine Luftzirkulation ein tritt. Er soll - wenigstens in äquatorialen Gegenden - auch nicht senkrecht stehen; da sonst die Sonnenwärme nicht genügend ausgenutzt wird. Im übrigen ist die Nei gung in weiten Grenzen beliebig und kann der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit der Luft angepasst werden.
Das gewonnene Wasser kann zu beliebi ger Zeit durch vorübergehendes Aufrichten des Apparates am >berlaufstutzen 27 ent nommen werden, oder es kann bei geöffne tem Deckel durch Ausschöpfen von oben her abgenommen werden.
Der in den Tagesstunden getrocknete Ausdampfungsraum 23 wird dann nachts wieder geöffnet, um neue Wassermengen aus der Nachtluft aufzunehmen.
Ein solcher transportabler Apparat kann natürlich nur verhältnismässig geringe Was sermengen von wenigen Litern pro Tag lie fern. ist aber überall leicht aufstellbar, und eine derartige Anlage lässt sich durch zusätz liche Aggregate unbeschränkt erweitern. Die Apparate selbst eignen sich für Massenher stellung und können daher durch eine solche weitgehend verbilligt werden.
Die Erfindung lässt sich aber auch in der Weise benutzen, dass die Luft, die während der Nachtstunden ihre Feuchtigkeit an die hygroskopischen Stoffe abgegeben hat, nütz liche Verwendung findet. Es besteht zum Beispiel in heissen Zeiten und in tropischen Ländern das Bedürfnis, wenigstens in den Nachtstunden einen kühlen, gut gelüfteten Schlafraum zu haben. Es ist nun bekannt, da.ss man trockene Luft durch Verdunstung von Wasser kühlen kann, jedoch ist die Nachtluft hierzu vielfach nicht trocken genug. Eine Anlage, in der die Luft ge trocknet wird, ist in Fig. 4 dargestellt.
In dieser Abbildung bedeutet 201 einen Raum an der Giebelseite eines Hauses, des sen Dachfirst sich in nordsüdlicber Rich tung erstreckt. Dieser Raum soll nachts mit gekühlter Frischluft beschickt werden. Er ist nach unten durch die zwischen den Bal ken befindliche Isolierung 202 vor dem Ein dringen von Wärme geschützt. Gegen den Bodenraum grenzen ihn wärmeisolierende Wände 203 und die wärmeisolierende Decke 204 ab. Das Dach besteht aus beispielsweise mit Dachpappe verkleideter Holzverschalung 205, 206, 207 und 208, die von aussen und innen auf die (in der Abbildung nicht sicht baren) Dachsparren aufgenagelt ist. Hier durch entstehen auf jeder Dachseite eine An zahl von Schächten, die mit festen hygro skopischen Stoffen 209 besetzt sind.
Diese können beispielsweise aus Hobelspänen be stehen, die durch Drahtgeflecht aufgelockert und vor dem Zusammenpressen geschützt sein können. Auch ohne Besetzung mit hy groskopischen Stoffen wirken die Holzver schalungen bereits hygroskopisch, jedoch wird die Wirkung durch die feinere Vertei lung und die grössere Oberfläche der Hobel späne wesentlich beschleunigt. Da die Ver schalung zu langsam wirkt, kann es sogar zweckmässig sein, diese und die Sparren durch einen Anstrich am Mitarbeiten zu ver hindern. An Stelle der Hobelspäne ist auch eine Verwendung von dünnen, senkrecht zur Faser geschnittenen Brettehen geeignet, die in parallel zu den Sparren verlaufenden Hü ten an der Verschalung in geringem Ab stande voneinander eingepasst sein können.
Bei geringem Strömungswiderstande für die Luft lässt sich auf diese Weise eine grosse Menge der hygroskopischen Stoffe unterbrin gen, deren Trockenwirkung nach vorauf gegangener Regenerierung mehrere Tage er halten bleibt, so dass auch bei regnerischem Wetter eine Unterbrechung der Kühlwir kung nicht einzutreten braucht.
Die durch die Sparren und durch die Verschalung 205, 206, 207 und 208 gebil deten Schächte sind oben und unten mit Drahtsieben 210, 211, 212 und<B>213</B> versehen, die einen ungehinderten Eintritt und Aus tritt der Luft gestatten. 214 und 215 sind verschiebbare Abdeckungen, die eine Verbin dung der untern mit den obern Bodenräumen gestatten, falls diese zur schonenden Trock nung von Trockengut, wie Obst und derglei chen, in den Nachtstunden zwecks guter Konservierung ausgenutzt werden sollen. 233 ist eine an der Unterseite des Daches angebrachte wärmeisolierende Schicht.
<B>216</B> und 217 sind vermittelst eines ein stellbaren Uhrwerkes drehbare Scheiben, die in ein Wasserbad 218 tauchen, und die vor Öffnungen in den Wänden 203 angeordnet sind. Diese Öffnungen sind durch perfo rierte Bleche 219 geschützt und können gegen den Raum 201 durch Schieber oder Klappen 220 und 221 abgeschlossen werden. 222, 223, 224 und 225 sind Fenster in den Bodenkammern, 226 Fenster in dem Raum .'301, welch letztere während der Beschickung des Raumes mit gekühlter Frischluft ge schlossen zu halten sind. 227 ist ein aus dem Raum 201 ins Freie führender Kamin, unter dem an einer Aufhängevorrichtung 228 ein Ventilator 229 angeordnet ist. Die Lampe 230, durch den Schirm 231 geschützt, kann neben der Beleuchtung des Raumes zur Ver stärkung der Luftströmung dienen.
Die obere Bodenkammer ist zweckmässig durch eine Zvrischenwand 232 unterteilt. Um mit dieser Einrichtung den Schlaf raum 201 nachts mit getrockneter oder ge kühlter Frischluft zu versorgen, verfährt man folgendermassen. Bei Sonnenaufgang wird die Lüftungsklappe 220 geschlossen und das Fenster 222 geöffnet. Die Aussen luft hat dann durch dieses Fenster und die Öffnung 2.10 Zutritt zu den unter dem Ost hang des Daches angeordneten, zwischen der Verschalung 205 und 207 liegenden Schäch ten und den in ihnen befindlichen hygrosko pischen Stoffen 209, die durch die Sonnen einstrahlung erwärmt werden.
Die in diesen Schächten aufsteigende erwärmte Luft führt das Wasser mit sich fort, das in der vorauf gehenden Nacht von der feuchten Luft an die hygroskopischen Stoffe abgegeben wurde. Diese werden dadurch regeneriert und zur Aufnahme neuer Feuchtigkeit in der folgen den Nacht vorbereitet.
Die feuchte Luft entweicht durch Öff nung 211 und Fenster<I>224</I> ins Freie.<I>Je</I> höher dieses Fenster 224 angeordnet ist, um so stärker ist der Durchzug der Luft. Es ist in der Regel zweckmässig, auch das an der entgegengesetzten Giebelseite liegende Fenster gleichzeitig zu öffnen, damit ein ständiger Durchzug frischer Luft durch die obere Bodenkammer entsteht, denn die aus Öffnung 211 quellende Luft ist. namentlich im Anfang oft recht feucht und wird besser durch Frischluft, die am Tage relativ trok- ken ist, verdünnt, damit die Wände des Bodenraumes nicht vorübergehend sich mit Feuchtigkeit beschlagen.
In besonders feuch ten Gegenden muss die Abluft am First di rekt ins Freie geführt werden.
Mit dem Ansteigen der Sonne werden die hygroskopischen Stoffe zunächst stärker er wärmt; bis dann gegen Mittag wieder eine Abnahme der Erwärmung eintritt. Die Trocknung der hygroskopischen Stoffe schreitet fort, solange die absolute Feuch tigkeit der Abluft bei 211 grösser ist als die der Zuluft bei 210. Wenn dies nicht mehr der Fall ist, wird Fenster 222 wieder ge schlossen. Dieser Zeitpunkt, auf den es praktisch nicht sonderlich genau ankommt, ist durch einige leichte Versuche ein- für allemal zu bestimmen, so dass die Schliessung des Fensters auch automatisch zu der ge gebenen Zeit erfolgen kann.
Die hygrosko pischen Stoffe kühlen sich dann allmählich ab, bis sie durch Öffnung der Klappe 220 zur Entfeuchtung der Frischluft für Raum 201. herangezogen werden. Dies kann be reits vor Sonnenuntergang geschehen.
Der Westhang des Daches kann in den ersten Vormittagsstunden, solange er im Schatten liegt;, noch der Beschickung des Raumes 201 mit gekühlter Frischluft dienen, in genau derselben Weise, wie während der Nacht. Die Frischluft gelangt durch Fen ster 225 und Öffnung 213 in den von der Holzverschalung 206 und 208 gebildeten Schacht, wird hier durch die noch relativ trockenen hygroskopischen Stoffe getrock net und tritt bei 212 in die an der Westseite liegende untere Bodenkammer. An den nach Bedarf befeuchteten Scheiben 217 kühlt sie sich infolge der lebhaften Verdunstung ab und tritt dann in den Raum 201 ein. Die verbrauchte Luft wird durch den Ventilator 229 angesaugt und durch den Kamin 227 ins Freie geschafft.
Gegebenenfalls kann zur Unterstützung dieser Luftströmung die Er wärmung der Abluft durch die Lampe 230 dienen. Ist ein Ventilator nicht anwendbar, z. B. in Ermangelung elektrischen Stromes, so kann man den Zug im Kamin 227 durch eine verstärkte Heizung erhöhen, die dann von dem obern Bodenraum aus bedient wer den kann.
In den späteren Vormittagsstunden er reicht die Sonne den Westhang des Daches und die Klappe 221. muss geschlossen, das Fenster<B>223</B> geöffnet werden. Die am @Vest- hange des Daches befindlichen hygroskopi schen Stoffe werden dann bis zum Sonnen untergang regeneriert, sodann wird Fenster 223 wieder geschlossen und die hygroskopi schen Stoffe kühlen sich ab. Nach einiger Zeit kann dann auch die Westseite durch die Offnung der Klappe 221 dem Luftstrom der Kühlluft angeschlossen werden.
Da die atmosphärische Luft am Tage re lativ trocken ist, wird unter der Wirkung der Sonneneinstrahlung eine erhebliche Aus trocknung der hygroskopischen Stoffe er zielt, und zwar ohne dass irgend welche Ko sten für die hierzu erforderlichen Wärme mengen aufgewendet werden müssen. Diese Wärmemengen sind bei einem Dach der in der Abbildung angedeuteten Grösse nicht un erheblich; sie können an einem Tage über einbunderttausend Kilogrammkalorien be tragen.
In der kälteren Nachtluft wird dagegen durch die am Tage getrockneten hygrosko pischen Stoffe eine weitgehende Entfeuch- tung der relativ feuchten Nachtluft erzielt, so dass eine derartige Vorrichtung sehr wirk sam für den angegebenen Zweck ist. Die Vorrichtung schmiegt sich der Bauart der Häuser in recht vollkommener Weise an, indem sie die der Sonneneinstrahlung vor zugsweise ausgesetzten Dächer für die Trock nung der hygroskopischen Stoffe in den Ta gesstunden einerseits und für die Entfeuch- tung der Luft in den Nachtstunden ander seits ausnutzt.
Kommt es nur auf Trocknung an, so werden die Scheiben 216 und 217 nicht be feuchtet. Kühlung des Raumes 201 ohne Befeuchtung der Zuluft kann erzielt werden, wenn man die Abluft durch im Zuge der zuströmenden Trockenluft oder unter der Decke des Raumes angeordnete Rohre oder Kanäle leitet, in denen Wasser in der ab ziehenden Luft zur Verdunstung gebracht wird. Die dadurch erzielte Kühlwirkung teilt sich durch Wärmeleitung der trockenen Zuluft oder Raumluft mit, ohne diese zu befeuchten.
'Will man geschmacksempfindliches Trok- kengut, wie Obst und dergleichen, nachts mit trockener Luft behandeln, so kann man nach Schliessung der Klappen 221 und 22(l, sowie der Bodenfenser 224 und 225 die Ab deckungen 214 und<B>215</B> öffnen. Die Trocken luft strömt dann in einem geschlossenen Kreislauf durch die Schächte unter den Dachhängen und durch die Bodenkammern, in denen das Trockengut untergebracht wird, langsam hindurch. Bei einer derartigen Trocknung bleiben die aromatischen Stoffe besser erhalten als bei einem Dörren in der Sonne.