DE10107533A1 - Absorptionswärmepumpe mit Fasermatte und kontinuierlichem Wärmetausch - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemäße Wärmepumpe arbeitet mit einer kontinuierlichen Verdampfung eines Kältemittels in einer Fasermatte, die zu einer Endlos-Fasermatte mit aufeinanderliegender Ober- und Unterseite gestaltet sein kann. Anteile der Kältemittellösung verdampfen in eine Hilfsatmosphäre und werden selbsttätig umgewälzt. Das flüssige Kältemittel kann durch Schwerkrafteinwirkung selbsttätig durch die Fasermatte bewegt werden. Die Wärme des hindurchströmenden Kältemittels sowie die Verdampfungs- und Kondensationswärme werden kontinuierlich getauscht. DOLLAR A Mehrere Vorrichtungen können in Stufen und in Reihen zusammengeschaltet werden. Die Wärmepumpe eignet sich in verschiedener Ausführung zur effektiven Nutzung von Heizwärme, zum Kühlen und zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Solarkollektoren. DOLLAR A In einer Abänderung der Konstruktion kann die Absorptionswärmepumpe als Vorrichtung zum Konzentrieren von Lösungen benutzt werden. Dadurch ist eine Nutzung zur elektrischen Energieerzeugung in Konzentrationszellen möglich und eine Nutzung in einer Vorrichtung zur Meerwasserentsalzung.

Description

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem bekannten Prinzip der Absorptions­ wärmepumpen, bei denen ein Bestandteil einer Kältemittellösung durch Wärme­ einwirkung teilweise ausgetrieben und von der abgekühlten Lösung wieder absorbiert wird. Als Lösung eignet sich z. B. Lithiumbromid/Wasser oder wäss­ rige Ammoniaklösung. Die Lösung fließt durch eine Fasermatte, die zu einer Endlos-Fasermatte geformt sein kann. Die Endlos-Fasermatte ist flach zusam­ mengelegt, so dass Ober- und Unterseite, durch eine Trennwand getrennt, aufeinanderliegen. Die Endlos-Fasermatte ist in einem flachen Gehäuse unter­ gebracht, das in Durchflussrichtung in verschiedener Neigung, ansteigend oder abfallend, waagrecht oder senkrecht aufgestellt sein kann. Mehrere solcher Elemente sind vorteilhaft in einer Reihe angeordnet. An einem Ende des flachen Gehäuses wird Wärme vergleichsweise hoher Temperatur zugeführt, so dass ein Teil der Kältemittellösung in eine Atmosphäre von Hilfsgas verdampfen kann. Die Neigung der Fasermatte ist abhängig von der Art des bevorzugten Trans­ portes des Lösungsmittels und des Dampf-Hilfsgas-Gemisches.

Wenn eine selbsttätige Umwälzung des Lösungsmittels und des Dampf-Hilfsgas- Gemisches mit Hilfe der Schwerkraft erreicht werden soll, dann wird die Faser­ matte vorteilhaft in Durchflussrichtung schräg nach oben gestellt.

Wenn das Lösungsmittel auf andere Weise, z. B. durch eine Pumpe befördert wird, dann kann die Fasermatte auch in Durchflussrichtung schräg nach unten gestellt werden.

Das Dampf-Hilfsgas-Gemisch kann außer durch die Schwerkraft auch durch den unterschiedlichen Druck bei der Verdampfung und Kondensation der Dampf- Anteile des Gemisches selbsttätig transportiert werden. Dazu erhält der Raum, in dem die Verdampfung stattfindet, die Form eines sich in Durchflussrichtung im Querschnitt erweiternden Gefäßes und der Raum, in dem die Kondensation stattfindet umgekehrt die Form eines sich in Durchflussrichtung im Querschnitt verengenden Gefäßes.

Mit Hilfe dieses selbsttätigen Transportes des Dampf-Hilfsgas-Gemisches kann auch die Kältemittellösung transportiert werden, indem sie mit dem Hilfsgas zu einem Schaum vermischt wird.

Am gekühlten Ende der Fasermatte nimmt die konzentrierte Lösung in einem Absorbergefäß den Dampf des Lösungsmittels auf, das in einem Verdampferge­ fäß verdampft wird. Das Verdampfergefäß kann sich direkt über dem Absorber­ gefäß befinden oder in einiger Entfernung angebracht sein. Auch hier kann der Kreislauf des verdampften Lösungsmittels in einem Hilfsgas selbsttätig erfol­ gen.

Die in der Endlos-Fasermatte zirkulierende Flüssigkeit und das umgewälzte Dampf-Hilfsgas-Gemisch tauschen ihre Wärme kontinuierlich, so dass die Wärmeverluste gering bleiben.

Die erfindungsgemäße Wärmepumpe kann auch in mehrstufigen Anlagen betrieben werden und eignet sich zur effektiven Nutzung von Heizenergie, z. B. bei der Raumheizung, zum Kühlen, zur Meerwasserentsalzung und zur Energie­ gewinnung mit Hilfe von elektrochemischen Zellen, die Konzentrationspotenti­ ale mit Ionentauschermembranen verwenden. Dabei kann insbesondere die Sonnenenergie als geeignete Energiequelle verwendet werden. Herkömmliche Solarkollektoren können mit Hilfe der Absorptionswärmepumpe eine höhere Wirksamkeit erlangen.

Aufbau und Funktion der erfindungsgemäßen Absorptionswärmepumpe werden im folgenden beispielhaft beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung, die in Fig. 2 in Schrägsicht zu sehen ist.

Nach Fig. 1 ist innerhalb eines schräggestellten Gehäuses (6) eine Fasermatte mit grober Struktur (3) in Form einer Endlosfasermatte um eine Trennwand (4) herumgelegt. Die Fasermatte ist auf der über der Trennwand gelegenen Seite mit einem fein strukturierten Faservlies oder einer Membranfolie (2, 7) abgedeckt und auf der unter der Trennwand gelegenen Seite durch eine für Flüssigkeit undurchlässige Folie (9). Die Endlos-Fasermatte ist völlig mit der Kältemittellö­ sung getränkt. Der Bubble Point des die Fasermatte abdeckenden fein struktu­ rierten Faservlieses oder der Membranfolie muss hoch genug sein, so dass bei der Schrägstellung keine Flüssigkeit austreten kann. Die Fasermatte und das Faservlies können z. B. aus Glasfaser oder mineralischer Faser und die Memb­ ranfolie aus Kunststoff (Zellulose, Polyester, PTFE, Temperaturbeständigkeit bis 200°C) bestehen.

Die Trennwand zwischen der oberen und unteren Seite des Faservlieses ist am oberen Ende teilweise für Flüssigkeit durchlässig. Das kann dadurch erreicht werden, dass die Trennwand durch eine Vielzahl von Löchern durchbrochen ist.

Um die doppelseitige Fasermatte herum ist im oberen Teil des Gehäuses ein Raum freigelassen, der sich sowohl über als unter der doppelseitigen Fasermatte in Richtung zum oberen Ende in seinem Querschnitt vergrößert. Nach Fig. 3 ist dieser Raum mit einer Reihe von Stegen in Längsrichtung durchzogen. Diese Stege gewährleisten eine gleichmäßige Strömung des Dampf-Hilfsgas Gemi­ sches, bewirken eine gute Wärmeübertragung von der Wand des Gehäuses zu dem Faservlies bzw. der Membranfolie und der Fasermatte und halten diese in einer Position in der Mitte des Gehäuses. Die Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Raumes um die Fasermatte in Strömungsrichtung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Der Querschnitt kann sich in die Breite oder in die Höhe oder in beiden Richtungen vergrößern bzw. verkleinern. Oder der Innenraum kann mit entsprechend im Volumen sich vergrößernden oder verkleinernden Körpern angefüllt sein, z. B. indem die Stege, wie in Fig. 3 gezeigt, sich entsprechend spreizen und einen Hohlraum frei lassen, der nicht von dem Dampf-Hilfsgas- Gemisch durchströmt wird.

Im unteren Teil des Gehäuses schließt die Unterseite des Faservlieses direkt an das Gehäuse an.

Im unteren Teil des Gehäuses befindet sich über der Oberseite der Endlos- Fasermatte und ihrem abdeckenden Faservlies bzw. der Membranfolie ein Hohlraum, der sich in Richtung zum unteren Ende hin verengt. Dieser Hohlraum dient als Absorbergefäß (1) und ist mit einem Verdampfergefäß (13) verbunden, das zweckmäßig in einem separaten Gefäß besteht, das mit dem Verdampferge­ fäß durch Rohrleitungen verbunden ist. Das Verdampfergefäß erweitert sich im Querschnitt in der Richtung von der Einströmöffnung des Dampf-Hilfsgas- Gemisches zur Ausströmöffnung. Im Verdampfergefäß ist ein Verdampfervlies (12) angebracht.

Die Trennwand zwischen der Ober- und der Unterseite der Endlos-Fasermatte ist im oberen Teil der Vorrichtung zweckmäßig als Wärmetauscher (8) ausge­ bildet, durch den die Verdampfungswärme an die Kältemittellösung in der Fasermatte übertragen werden kann. Die Trennwand kann zu diesem Zweck z. B. doppelwandig gestaltet sein, so dass eine Wärmeträgerflüssigkeit dazwischen hindurchfließen kann. Auch im unteren Teil der Vorrichtung kann die Trenn­ wand in dieser Weise gestaltet sein, um die Absorptionswärme aufzunehmen. Die Wärmetauscher können aber auch an der Außenwand des Gehäuses (6) angebracht sein, wie es in Fig. 1. für die Abfuhr der Kondensationswärme und für die Abfuhr der Absorptionswärme im Wärmetauscher (10) vorgesehen ist. Der Innenraum des Gehäuses (6) und die miteinander verbundenen Verdampfer- und Absorbergefäße (1, 13) sind mit einem Hilfsgas gefüllt, das sich mit Dampf aus der Kältemittellösung mischt. Das Hilfsgas verhindert einen direkten Trans­ port des Dampfes von wärmeren zu kälteren Stellen. Anstelle eines Gases kann für manche Anwendungen auch ein Dampf oder eine Mischung von Dämpfen verwendet werden, die während des Betriebes teilweise kondensieren und sich im Kondensat sammeln. Die Verdampfung des Kondensates muss im letzteren Falle so vor sich gehen, dass die höher siedenden Anteile nach dem Durchsi­ ckern durch das Verdampfervlies der Kältemittellösung wieder zugeführt wer­ den.

Der im Betrieb entstehende unterschiedliche Druck innerhalb des Gehäuses (6) und den verbunden Verdampfer- und Absorbergefäßen (10) und (1) kann durch eine Öffnung oder eine Rohrverbindung (5) ausgeglichen werden.

Der Wärmepumpprozess läuft im einzelnen wie folgt beschrieben ab:

Während des Betriebs wird durch den Wärmetauscher in der Trennwand (8) Wärme zugeführt.

Durch die Wärmezufuhr verdampft an der Oberseite des Faservlieses bzw. der Membranfolie Wasser aus der Lösung des Kältemittels in die Hilfsgasatmosphä­ re, bis der Sättigungsdruck erreicht ist. Im Faservlies selbst bzw. in der Memb­ ranfolie wird die verbleibende Lösung des Kältemittels konzentriert. Durch Diffusion und zum Teil auch durch Strömung erfolgt ein Ausgleich der Kon­ zentration mit der darunter fließenden Lösung des Kältemittels. Die konzent­ rierte Kältemittellösung sinkt im oberen Teil des Endlosvlieses durch die mit Durchlässen versehene Trennwand (8) in die unter der Trennwand liegende Fasermatte. In der Fasermatte unter der Trennwand sammelt sich die spezifisch schwerer gewordene Kältemittellösung, fließt nach unten und bewirkt eine selbsttätige Umwälzung der Kältemittellösung. Das Dampf-Hilfsgas Gemisch wird im oberen Teil des Gefäßes in dem Raum um die Fasermatte automatisch umgepumpt. Das geschieht durch den folgenden physikalischen Effekt. Der in das Hilfsgas verdampfende Dampf erzeugt einen Druck, der sich bevorzugt in Richtung des sich im Querschnitt erweiternden Raumes ausbreitet. Umgekehrt erzeugt die Kondensation von Anteilen des Dampfes einen Saugdruck, der sich ebenfalls in Richtung des sich im Querschnitt erweiternden Raumes ausbreitet. Beide Effekte wirken in die gleiche Richtung. Wenn an den unteren Enden des Raumes um die Fasermatte an den Stellen mit dem geringsten Querschnitt eine geeignete Verbindung zwischen der Ober- und Unterseite der Fasermatte herge­ stellt wird, dann kann das Dampf-Hilfsgas-Gemisch in einer Kreisbewegung zirkulieren. Die Verbindung zwischen Ober- und Unterseite der Fasermatte kann z. B. durch Durchlässe in der Trennwand und der Fasermatte geschehen oder sie kann durch eine seitliche Verbindung geschehen. Ergänzend zu diesem physika­ lischen Effekt kommt noch die Wirkung der Schwerkraft hinzu, die das leichtere erwärmte Dampf-Hilfsgas-Gemisch aufsteigen und das kältere Gemisch abstei­ gen lässt. Bei jedem Umlauf erhöht sich die Geschwindigkeit des Dampf- Hilfsgas-Gemisches, bis ein Gleichgewicht mit dem Strömungswiderstand erreicht ist.

Im Raum unter der Fasermatte kondensieren Anteile von Wasserdampf, indem Wärme an die Fasermatte unter und über der Trennwand abgegeben wird. Durch diese Wärmeabgabe verdampfen an der Oberseite des Faservlieses bzw. der Membranfolie weitere Anteile von Flüssigkeit. Die nicht mehr tauschbare Wärme wird an den Wärmetauschers (10) abgegeben. Die kondensierte Flüssig­ keit schlägt sich an der Innenwand des Gehäuses und an der Unterseite der Abdeckung (9) nieder, fließt nach unten und sammelt sich an der Stelle, wo das Gehäuse an die Fasermatte anschließt. Von dort fließt die kondensierte Flüssig­ keit zum oberen Ende des Verdampfervlieses (12) im Verdampfergefäß (13) oder wird eventuell mit einer Pumpe dorthin befördert.

Die konzentrierte Kältemittellösung fließt aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichtes in der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte bis zum unteren Ende des Absorbergefäßes (1) und steigt auf der Gegenseite wieder auf.

Die konzentrierte Kältemittellösung nimmt im Absorbergefäß (1) über das Faservlies bzw. die Membranfolie Anteile von Wasserdampf aus dem Hilfsgas- Wasserdampf-Gemisch auf. Das im Absorbergefäß befindliche Faservlies bzw. die Membranfolie können einen niedrigeren Bubble Point als im oberen Teil des Gehäuses haben. Damit kann eine bessere Absorption des Kältemitteldampfes in der Kältemittellösung erreicht werden.

In der Fasermatte selbst entsteht durch die Verdampfung von Flüssigkeit im oberen Teil des Gehäuses ein Unterdruck, der durch die Aufnahme von Flüssig­ keit im Absorbergefäß ausgeglichen wird.

Die Umwälzung des Dampf-Hilfsgas-Gemisches in den verbundenen Absorber- und Verdampfergefäßen geschieht durch den gleichen physikalischen Effekt wie im oberen Teil des Gehäuses rund um die Fasermatte. Durch Absorption von Dampfanteilen im Dampf-Hilfsgas Gemisch wird ein Unterdruck erzeugt, der weiteres Gemisch in Richtung des sich verengenden Raumes ansaugt. Umge­ kehrt wird im Verdampfergefäß das Dampf-Hilfsgas-Gemisch in Richtung des sich erweiternden Raumes ausgetrieben. Eventuell kann der Effekt bei entspre­ chender Anordnung der Gefäße durch die Wirkung der Schwerkraft unterstützt werden.

Die Zu- und Ableitungen für die verbundenen Absorber- und Verdampfergefäße können ihre Wärme in einem Wärmetauscher tauschen.

Die durch die Absorption des Wasserdampfes in der konzentrierten Kältemittellösung entstehende Absorptionswärme wird durch den Wärmetau­ scher (10) abgeführt, der von der Unterseite des Absorbergefäßes bis zur Unter­ seite des Gehäuses reicht und in der angezeigten Richtung durchströmt wird. Die zur Verdampfung von Wasser im Verdampfergefäß (13) benötigte Wärme wird durch den Wärmetauscher (14) zugeführt.

Mehrere Vorrichtungen der dargestellten Art können zu einer größeren Einheit miteinander verbunden werden. Die äußere Form der Vorrichtung legt eine reihenweise Anordnung in der gleichen Ausrichtung nahe.

Es können auch mehrere der beschriebenen Vorrichtungen nach Art von Fig. 5 zu einer mehrstufigen Anlage zusammengestellt werden, so dass in einer ersten Vorrichtung Wärme mit hohem Temperaturniveau zugeführt wird und in einer oder mehreren nachgeschalteten Vorrichtungen jeweils die Abwärme der vor­ hergehenden Vorrichtung als Heizwärme der nachfolgenden genutzt wird. (Die Abwärme betrifft die Restwärme aus der Heizung und die Abwärme aus der Absorption und Kondensation.) Die Abwärme der nachfolgenden Vorrichtung wird zum Teil dem Verdampfer zugeführt, während ein Teil desselben Wärme­ trägers dem Wärmetauscher zur Aufnahme der Absorptions- und Kondensati­ onswärme der vorhergehenden Vorrichtung zugeführt wird. Die Abwärme des Verdampfers der vorletzten Stufe kann als Nutzwärme abgegeben oder an die Umwelt abgegeben werden. Die Abwärme der letzten Stufe (von der Heizwärme sowie der Absorptions- und Kondensationswärme) kann einer erneuten Aufheizung zugeführt werden, um in der obersten Stufe als Heizwärme genutzt zu werden. Im Verdampfergefäß der letzten Stufe wird Wärme z. B. aus der Umwelt aufgenommen.

Die beschriebenen Vorrichtungen eignen sich für verschiedene Nutzanwendun­ gen, in denen Wärme gepumpt werden soll, zur Raumheizung und zur Warm­ wasserbereitung ebenso wie zum Kühlen.

Nach Fig. 6 kann die erfindungsgemäße Absorptionswärmepumpe auch in Kombination mit einem Solarkollektor verwendet werden.

Dazu eignet sich vor allem ein Solarkollektor, der im Gegenstrom die von der Absorberfläche zur Deckscheibe sich ausbreitende Wärme z. B. in einer Reihe nebeneinanderliegender durchsichtiger Röhren oder in flachen, von einem Wärmeträger durchflossenen Gefäßen aufnimmt.

Die Temperatur kann in einer solchen im Gegenstrom betriebenen Anlage bis zur Stillstandstemperatur ansteigen.

Das Problem bei solchen Anlagen ist die Rückführung des Wärmeträgers mög­ lichst bei Umgebungstemperatur.

Die vorliegende Absorptionswärmepumpe kann hier die Wärme des zum Kol­ lektor zurückfließenden Wärmeträgers zurückholen. Der Wärmepumpvorgang verläuft dabei kontinuierlich, so dass die Verlustwärme gering bleibt. Die Temperatur der Nutzwärme erreicht etwa die Hälfte der Stillstandstemperatur des Kollektors.

Vorteilhaft wird bei dieser Verwendung der Absorptionswärmepumpe die Konstruktion von Fig. 1 bis 5 in der Weise abgeändert, dass die Endlos- Fasermatte der bisherigen Konstruktion am unteren Ende unterbrochen wird. Mit dem Ende der Heizwärmeübertragung endet auch die doppelseitige Faser­ matte, die durch die Trennwand getrennt ist. Die Abdeckung der Fasermatte ist dabei gleich geblieben (über der Trennwand mit einem fein strukturierten Faservlies bzw. einer Membranfolie und unter der Trennwand mit einer Abdeck­ folie). Die unter der Trennwand gelegene Fasermatte wird in einer eigenen Ummantelung aus dem Gehäuse herausgeführt. Ihre Unterseite ist mit einem Faservlies bzw. einer Membranfolie bedeckt.

Das mit dem Absorbergefäß verbundene Verdampfergefäß liegt hier am mittle­ ren Teil des Gehäuses an, an der Stelle, an der in der früheren Konstruktion der Wärmetauscher für die Wärmeabfuhr der Kondensationswärme angebracht war. Im Verdampfergefäß ist ein Verdampfervlies angebracht, das durch eine Öff­ nung im Gehäuse die kondensierte Flüssigkeit aufsaugt, die im oberen Teil des Gehäuses kondensierte und sich im mittleren Teil des Gehäuses gesammelt hat. Die Strömung des Dampf-Hilfsgas-Gemisches in den verbunden Absorber- und Verdampfergefäßen verläuft nach Fig. 6 in der Richtung vom Verdampfervlies zur Absorptionsfläche, sie kann aber bei anderer geometrischer Gestaltung der Gefäße auch in anderer Richtung verlaufen. Der Transport des Dampf-Hilfsgas- Gemisches erfolgt durch den beschriebenen Effekt, der durch Verengung und Erweiterung der Absorptions- und Kondensationsgefäße bewirkt wird. Der Rücktransport des Dampf-Hilfsgas-Gemisches erfolgt zweckmäßig so, dass er an den Gefäßen entlang führt und so Wärme tauschen kann.

Am unteren Ende der Fasermatte wird das konzentrierte Kältemittel entnommen. Das Kältemittel wird nun in einem eigenen Gefäß mit einem Teil des konden­ sierten Wassers, das am Gehäuse entnommen wurde, zusammengeführt. Die durch die Mischung entstehende Wärme kann als Nutzwärme abgeführt werden. Die durch die Mischung entstandene verdünnte Kältemittellösung wird dann dem unteren Ende der Oberseite der Fasermatte mit Hilfe einer Pumpe wieder zugeführt. Dabei kann eine nicht verbrauchte Restwärme der Flüssigkeit zuvor durch einen Wärmetauscher an die in das Mischgefäß zufließende Flüssigkeit abgegeben werden.

Das konzentrierte Kältemittel und das durch Kondensation entstandene Wasser kann auch erst nach einer Erwärmung im oder am Gehäuse miteinander ver­ mischt werden. Auf diese Weise kann eine höhere Mischungstemperatur erreicht werden. Die Mischungstemperatur kann sogar die Temperatur der Heizwärme übersteigen. In diesem Fall entfallen das Absorptionsgefäß und das Verdamp­ fergefäß. Zur Erzielung einer höheren Nutztemperatur als die Heizwärme muss ein entsprechender Teil der Heizwärme als Abwärme abgeführt werden.

In der vorliegenden Erfindung wird in jedem Fall eine Lösung konzentriert. Die vorliegende Erfindung kann darum auch lediglich in den Teilen genutzt werden, die zur Konzentration einer Lösung erforderlich sind, z. B. beim Betrieb von elektrochemischen Zellen oder bei der Meerwasserentsalzung.

In einer Konstruktion nach Fig. 7 wird die unterschiedliche Konzentration von verdampftem Lösungsmittel und zurückgebliebener Lösung als elektrochemi­ sches Potential in einer Batterie von elektrochemischen Zellen genutzt. Dazu eignen sich besonders Zellen mit Ionentauschermembranen, bei denen Membra­ nen, die für Kationen oder für Anionen durchlässig sind, abwechselnd hinterein­ ander gesetzt sind und abwechselnd von stark bzw. schwach konzentrierter Lösung umspült werden. Die konzentrierte Lösung, die eine Seite der Ionenaus­ tauschermembranen umspült, wird am unteren Ende der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte entnommen und nach dem Durchlauf durch die Batterie als weniger konzentrierte Lösung an die über der Trennwand gelegene Faser­ matte zurückgegeben. Das im Betrieb der Absorptionswärmepumpe entstehende destillierte Wasser dient zur Verdünnung der auf der anderen Seite der Ionen­ austauschermembranen sich konzentrierenden schwach konzentrierten Lösung. Die schwach konzentrierte Lösung wird aus den Teilzellen abgeführt und mit der nicht mehr ganz so stark konzentrierten Lösung von der anderen Seite der Teilzellen zusammengeführt. Die zusammengeführten Lösungen hatten durch den elektrochemischen Vorgang in den Teilzellen schon eine gewisse Erwär­ mung erfahren. Die Erwärmung ist jetzt durch die Lösungswärme bei der Ver­ mischung noch erhöht worden, so dass es sinnvoll ist, die gegenüber der Umge­ bungswärme erhöhte Wärme zur weiteren Verdampfung von Anteilen der Kältemittellösung zu verwenden. Zu diesem Zweck wird die zusammengeführte Kältemittellösung aus den elektrochemischen Zellen mit Hilfe einer Pumpe durch einen Wärmetauscher geführt, der an der Oberseite des Gehäuses ange­ bracht ist. Danach wird die Kältemittellösung wieder der über der Trennwand gelegenen Fasermatte zugeführt.

Eine Möglichkeit der Nutzanwendung derjenigen Teile der Absorptionswärme­ pumpe, die zur Konzentration von Lösungen geeignet sind, besteht in der Entsalzung von Meerwasser.

Dazu wird nach Fig. 8 das zu entsalzende Meerwasser dem unteren Ende einer doppelseitigen Fasermatte zugeführt. Die doppelseitige Fasermatte ist wie in den bisherigen Konstruktionen durch eine Trennwand getrennt und am oberen Ende zu einer Einheit verbunden. Die Oberseite der grob strukturierten Fasermatte über der Trennwand ist mit einer Schicht aus fein strukturierter Fasermatte oder einer Membranfolie belegt, während die Unterseite der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte mit einer für Flüssigkeit undurchlässigen Folie abgedeckt ist. Am unteren Ende der Ober- und Unterseite der Fasermatte kann durch je eine Zu- und Ableitung Flüssigkeit zu- und abgeführt werden.

Das zu entsalzende Meerwasser wird kontinuierlich beim Aufwärtsströmen durch die über der Trennwand gelegenen Fasermatten verdampft, indem Wärme durch einen Wärmeträger im Gegenstrom durch den Wärmetauscher zugeführt wird, der sich zweckmäßig in der Trennwand befindet. Durch die Verdampfung von Wasser steigt der Salzgehalt an und damit das spezifische Gewicht. Die spezifisch schwerer gewordenen Salzlösung strömt im oberen Teil der doppel­ seitigen Fasermatten durch Durchlässe in der Trennwand von der Oberseite auf die Unterseite und bewegt sich an der Unterseite nach unten. Die Durchlässe in der Trennwand sind nur für den Beginn des Arbeitsprozesses nötig. Sie sind nicht nötig, wenn eine Pumpe für den Transport des Meerwassers benutzt wird. Der entstehende Dampf vermischt sich mit dem Hilfsgas in der Atmosphäre um die Fasermatten und wird durch den Verdampfungsdruck und die Druckminde­ rung bei der Kondensation in dem sich weitenden und verengenden Raum um die Fasermatte selbsttätig transportiert. Dabei kann die Wirkung der Schwerkraft zu Hilfe kommen. An der für Flüssigkeit undurchlässigen Abdeckung der Unterseite der Fasermatte kondensiert der Dampfanteil in dem Dampf Hilfsgas Gemisch fortschreitend und gibt seine Wärme an die doppelseitige Fasermatte ab. Dadurch verdampfen an der Oberseite weitere Anteile von Flüssigkeit. Die auf diese Weise nicht mehr tauschbare Wärme wird durch das abfließende konzentrierte Salzwasser und die kondensierte Flüssigkeit abgeführt. Eventuell kann noch ein Wärmetauscher vor dem Ein- und Austritt des Salzwassers und der kondensierten Flüssigkeit in die Fasermatte und aus der Fasermatte einge­ schaltet werden.

Die beschriebene Vorrichtung zur Entsalzung von Meerwasser kann nach Art von Fig. 9 auch in der umgekehrten Richtung geneigt werden. Dabei sickert das zu entsalzende Meerwasser durch eine Fasermatte, die nicht von einer weiteren Fasermatte oder einer Membranfolie, wie oben beschrieben, abgedeckt sein muss. Die Wärme für den Arbeitsprozess wird zweckmäßig durch einen Wär­ metauscher übertragen, der in der Trennwand oder außen am Gefäß angebracht ist.

Das am unteren Ende der Fasermatte angelangte konzentrierte Meerwasser wird durch eine unter der Trennwand liegende Fasermatte oder durch eine Rohrlei­ tung, die hinter der Trennwand liegt, zurückgeführt, um am oberen Ende ent­ nommen zu werden.

Das Dampf-Hilfsgas-Gemisch wird durch den oben beschriebenen physikali­ schen Effekt in der Richtung des abwärts sickernden Meerwassers bewegt und reichert sich dabei in den zunehmend wärmer werdenden Zonen der Fasermatte mit Wasserdampf an. Das Hilfsgas-Wasserdampf Gemisch wird auf der Rück­ seite der Fasermatte und der Trennwand zurückgeführt und gibt unter Konden­ sation von Teilen des Wasserdampfes Wärme an die Trennwand bzw. die Fasermatte ab. Das kondensierende Wasser fließt nach unten und kann durch eine eigene Rohrleitung in dem Raum hinter der Trennwand nach oben geführt werden, um dort entnommen zu werden.

Bei allen beschriebenen Konstruktionen besteht die Gefahr einer Kristallisation des konzentrierten Lösungsmittels in der unter der Trennwand gelegenen Fa­ sermatte, wenn als Kältemittel eine Salzlösung wie z. B. Lithiumbromid/Wasser verwendet wird. Eine Kristallisation ist nicht besonders schädlich, so lange sie nur auf Teilbereiche der Fasermatte zutrifft. Wenn aber höhere Konzentrationen des Kältemittels durch Verdampfung bei höherer Temperatur erreicht werden sollen, dann empfiehlt sich zur Vermeidung einer Kristallisation die folgende Konstruktion nach Fig. 10. Dabei ist die Unterseite der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte nicht oder nur teilweise direkt durch eine für Flüssigkeit undurchlässige Abdeckung (16) abgedeckt. Stattdessen ist eine Abdeckung (17) angebracht, die einen Spalt zur Unterseite der Fasermatte freilässt. Dadurch strömt ein Teil des umgewälzten Dampf-Hilfsgas-Gemisches durch den Spalt zwischen der Abdeckung und der Fasermatte und ein anderer Teil unter der Abdeckung vorbei. Die Abdeckung kann wellenförmig oder in der Form einer im Zickzack gebogenen Fläche gestaltet sein, so dass die Wärmeübertragung an die Fasermatte auch von dem unter der Abdeckung strömenden Dampf-Hilfsgas- Gemisch gut erfolgen kann. Die Abdeckung sollte entsprechend der Absorption und der Kondensation von Dampf-Anteilen an der Verengung des Raumes in Strömungsrichtung teilhaben.

Die Menge des durchströmenden Dampf-Hilfsgas-Gemisches kann eventuell durch einen entsprechenden Strömungswiderstand geregelt werden.

Bei der Absorptionswärmepumpe kann ebenso wie bei der Vorrichtung zur Entsalzung von Meerwasser nach Fig. 11 anstelle einer doppelseitigen Faser­ matte eine einseitige Fasermatte benutzt werden, die in umgekehrter Richtung, also in Richtung auf das heiße Ende hin, geneigt ist. Wie bei der Vorrichtung zur Entsalzung von Meerwasser beschrieben, können das die Fasermatte abdecken­ de Faservlies bzw. die Membranfolie entfallen. Die Kältemittellösung sickert durch die Fasermatte hindurch und wird am unteren Ende mit Hilfe einer Pumpe durch eine Rohrleitung in Schlangenform hinter der Fasermatte zurückgeleitet. Das Dampf-Hilfsgas-Gemisch wird ebenfalls mit Hilfe einer Pumpe und einer eigenen Rohrleitung hinter der Fasermatte zurückgeleitet. Dabei kondensieren Anteile des Dampfes, durch Wärmeabgabe an die Fasermatte. Das verbleibende Dampf-Hilfsgas Gemisch wird in ein Sammelgefäß geleitet, in dem es seine Restwärme durch einen Wärmetauscher abgibt. Das Kondensat, das aus diesem Sammelgefäß entnommen werden kann und die konzentrierte Lösung aus der entsprechenden Rohrleitung können in der beschriebenen Weise zur Energiege­ winnung in elektrochemischen Zellen verwendet werden, oder die konzentrierte Kältemittellösung wird wie in Fig. 9 gezeigt, direkt dem oberen Ende der Fa­ sermatte zugeleitet und das Kondensat wird der Verdampfermatte im Verdamp­ fergefäß zugeführt. Das verbleibende Dampf-Hilfsgas-Gemisch wird dem Raum über der Fasermatte im mittleren Teil des Gehäuses, d. h. unterhalb des Absor­ ber- und Verdampfergefäßes wieder zugeführt.

Um einen gleichmäßigen Transport des Gemisches von Dampf, Hilfsgas und zunehmend kondensierter Flüssigkeit durch die Rohrleitung hinter der Faser­ matte zu ermöglichen, empfiehlt es sich, die Rohrleitung dünn genug zu halten, damit ein Zurückfließen der kondensierten Flüssigkeit verhindert wird.

Als Kältemittel für die Absorptionswärmepumpe können insbesondere wässrige oder ammoniakalische Lithiumbromidlösung, Ammoniak-Wasser Gemische, Ammoniumsalzlösungen, wässrige Calziumchloridlösung, Natriumhydroxidlösungen oder Schwefelsäure verwendet werden.

Bei allen beschriebenen Konstruktionen können mehrere Einheiten mit Faser­ matten zusammen in einem Gehäuse untergebracht werden, das unter einem einheitlichen Druck steht. Damit muss nicht für jede einzelne der beschriebenen Vorrichtungen ein eigenes druckstabiles Gehäuse geschaffen werden.

Claims (15)

1. Die Erfindung betrifft eine Absorptionswärmepumpe mit einem flüssigen Kältemittel, aus dem Anteile durch Wärmeeinwirkung in ein Hilfsgas ver­ dampfen, anschließend durch Wärmeabgabe kondensieren und das wieder verdampfte Kondensat von der konzentrierten Kältemittellösung absorbiert wird.
Vorrichtung und Verfahren der vorliegenden Erfindung sind dadurch ge­ kennzeichnet,
dass eine mit einer Kältemittellösung getränkte Fasermatte verwendet wird, z. B. aus Glasfaser, Kunststofffaser oder mineralischer Faser, aus der durch Wärmeeinwirkung Anteile des Kältemittels verdampfen,
dass die Fasermatte in einem Gehäuse in einer geneigten Position aufgestellt ist,
dass die Fasermatte von der Kältemittellösung durchströmt wird,
dass die Fasermatte von einer Atmosphäre aus Hilfsgas und Anteilen der verdampften Kältemittellösung umgeben ist,
dass die aus der verdampften Kältemittellösung kondensierenden Anteile zu weiterer Verdampfung von Anteilen der Kältemittellösung dienen,
dass nach einer Bauweise der Erfindung die Fasermatte um eine Trennwand herumgelegt ist,
dass Anfang und Ende der Fasermatte in der Form eines Endlosbandes mit­ einander verbunden sind,
dass die Fasermatte in Richtung auf das Ende der Wärmezufuhr ansteigend schräg aufgestellt ist,
dass das Gehäuse um die Fasermatte in Richtung auf das heiße Ende sich im Querschnitt kontinuierlich erweitert,
dass diese Erweiterung des Querschnitts in die Breite oder in die Höhe oder in beide Richtungen erfolgen kann oder dass die Erweiterung durch Füllkör­ per im Hohlraum entsteht,
dass die Fasermatte auf der über der Trennwand gelegenen Seite mit einem fein strukturierten Faservlies bzw. einer Membranfolie belegt ist,
dass das Faservlies bzw. die Membranfolie feinporig genug sind, so dass der Bubble Point ein Durchströmen von Dampf oder Gas und Abfließen der un­ ter ihm befindlichen Flüssigkeit verhindert,
dass der unter der Trennwand liegende Teil der Fasermatte an seiner Unter­ seite durch eine für Flüssigkeit undurchlässige Abdeckung abgedeckt ist,
dass die Trennwand im oberen Bereich von mehreren Öffnungen durchbro­ chen ist, so dass ein Durchsickern von Flüssigkeit aus der Fasermatte über der Trennwand in die Fasermatte unter der Trennwand möglich ist,
dass der Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und der doppelseitigen Fa­ sermatte mit ihren Abdeckungen von Stegen in Längsrichtung durchzogen ist, die eine gleichmäßige Strömung von Gas und Dampf ermöglichen und die Fasermatte mit ihrer Trennwand in einer Position in der Mitte des Gehäu­ ses stützen,
dass diese Stege derart zusammengefügt sein können, dass sie Hohlräume zwischen sich freilassen, die nicht von dem Dampf-Hilfsgas-Gemisch durch­ strömt werden, und die sich kontinuierlich in Strömungsrichtung vergrößern oder verkleinern,
dass im unteren Teil des Gehäuses die undurchlässige Abdeckung mit dem Gehäuse identisch ist, so dass aus dem unter der Trennwand gelegenen Teil der Fasermatte keine Verdampfung möglich ist und keine kondensierte Flüs­ sigkeit eindringen kann,
dass im unteren Teil des Gehäuses sich auf der Oberseite der über der Trennwand gelegenen Fasermatte und des Faservlieses sich ein Absorberge­ fäß anschließt,
dass das Absorbergefäß einen in der Durchströmungsrichtung des Dampf- Hilfsgas-Gemisches sich verengenden Querschnitt aufweist,
dass das Absorbergefäß am oberen und unteren Ende mit einem Verdampfer­ gefäß z. B. durch Rohrleitungen verbunden ist,
dass diese Rohrleitungen durch einen Wärmetauscher führen können, in dem die zu- und abströmende Dampf-Hilfsgas-Mischung ihre Wärme tauscht,
dass das Verdampfergefäß einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Querschnitt hat,
dass das Verdampfergefäß eine Verdampfermatte enthält, durch die das zu verdampfende Kältemittel hindurchsickert,
dass am Gehäuse im oberen, mittleren und unteren Bereich Wärmetauscher angebracht sind, durch die Wärme zu- und abgeführt werden kann,
dass ebenso am Verdampfergefäß ein Wärmetauscher angebracht ist, durch den die Verdampfungswärme zugeführt werden kann,
dass durch Wärmezufuhr im oberen Teil des Gehäuses Anteile des Kältemit­ tels aus dem Faservlies in eine Hilfsgasatmosphäre verdampfen,
dass das Dampf-Hilfsgas Gemisch durch den Druck der Verdampfung und den Saugdruck der Kondensation in dem sich erweiternden und verengenden Gehäuse transportiert wird,
dass an den engsten Stellen des Gehäuses im oberen Teil der Fasermatte eine Verbindung vorhanden ist, z. B. in Form von Durchlässen durch die Faser­ matte und die Trennwand, durch die das Dampf-Hilfsgas-Gemisch von der Unterseite zur Oberseite der Fasermatte hindurchtreten kann,
dass im mittleren Teil des Gehäuses Anteile des Kältemittels durch Wärme­ abfuhr vermittels eines Wärmetauschers kondensieren,
dass im Absorbergefäß Kältemitteldampf aufgenommen wird,
dass zwischen dem oberen Teil des Gehäuses und den verbundenen Absor­ ber- und Verdampfergefäßen eine Verbindung besteht, die einen Gas- und Dampfaustausch ermöglicht.

2. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher, der die Verdampfungswärme für das Kältemittel in der Fasermatte liefert, nicht außerhalb des Gehäuses angebracht ist, sondern sich in der Trennwand befindet oder dass die Trennwand aus einer Doppelwand besteht, die von einem Wärmeträger durchströmt wird.

3. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Kältemittelflüssigkeit mit dem selbsttätig strömenden Dampf- Hilfsgas-Gemisch in einer geeigneten Düse zu einem Schaum vermischt wird und dass die Verdampfung in dem Schaum erfolgt.

4. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Vorrichtungen der beschriebenen Art in der Weise zusammengeschaltet sind, dass die abzuführende Wärme der vorgeschalteten Vorrichtung (Absorptionswärme, Kondensationswärme und restliche Heiz­ wärme) als Verdampfungswärme der nachgeschalteten Vorrichtung dient, dass die abzuführende Wärme der nachgeschalteten Vorrichtung zum Teil als Verdampfungswärme für die vorgeschaltete Vorrichtung dient und dass der Wärmeträger dieser abzuführenden Wärme die Absorptions- und Kondensa­ tionswärme der vorgeschalteten Vorrichtung aufnehmen kann.

5. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorrichtungen der beschriebenen Art in einer Batterie in Reihe geschaltet sind.

6. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet,
dass die für Flüssigkeit undurchlässige Abdeckung der unter der Trennwand liegenden Fasermatte ganz oder teilweise entfällt,
dass stattdessen eine Abdeckung angebracht wird, die einen Spalt zwischen derselben und der Fasermatte freilässt,
dass diese Abdeckung in Zickzackform in Strömungsrichtung gefaltet sein kann und auf der Fasermatte sowie am Gehäuse anliegen kann.

7. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet,
dass die beschriebenen Bauweisen der Absorptionswärmepumpe nur in den Teilen genutzt werden, die zur Herstellung einer konzentrierten Lösung die­ nen, so dass die konzentrierte Lösung und das destillierte Lösungsmittel auf andere Weise genutzt werden können, z. B. in einer elektrochemischen Batte­ rie zur Nutzung eines Konzentrationspotentials oder zur Meerwasserentsal­ zung,
dass dazu am unteren Ende der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte die konzentrierte Lösung entnommen wird,
dass die schwach konzentrierte Lösung am unteren Ende der über der Trennwand gelegenen Fasermatte zugeführt wird,
dass das destillierte Lösungsmittel am unteren Ende der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte unterhalb der Abdeckung entnommen wird,
dass bei der Nutzung in einer elektrochemischen Batterie die konzentrierte Lösung eine Reihe von Teilzellen (anionisch oder kationisch) der elektro­ chemischen Batterie durchfließt,
dass die in dieser Reihe von Teilzellen in ihrer Konzentration abgeschwächte Lösung dem unteren Ende der über der Trennwand gelegenen Fasermatte wieder zugeführt wird,
dass das destillierte Lösungsmittel zur Verdünnung der auf der anderen Seite der Teilzellen sich konzentrierenden Lösung dient,
dass die etwas konzentrierte Kältemittellösung zusammen mit der nicht mehr ganz so stark konzentrierten Kältemittellösung aus der ersten Reihe der Teil­ zellen der über der Trennwand gelegenen Seite der Fasermatte zugeleitet wird,
dass die zusammengeführte Kältemittellösung zuerst ihre Wärme durch einen Wärmetauscher an die Fasermatte zur weiteren Verdampfung von Kältemittel abgibt, bevor sie dem unteren Ende der über der Trennwand gelegenen Fa­ sermatte zugeführt wird,

8. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer Nutzung zur Konzentration von Lösungen die beschriebene Vor­ richtung mit einer Absorptionswärmepumpe der beschriebenen Bauweisen verbunden werden kann,
dass der Absorptionspumpe Wärme auf vergleichsweise hohem Temperatur­ niveau zugeführt wird,
dass die abzuführende Wärme der Absorptionswärmepumpe als Heizwärme für die Vorrichtung zur Konzentration von Lösungen verwendet wird und
dass ein Teil der nicht mehr tauschbaren Wärme, die am unteren Ende der Vorrichtung zur Konzentration von Lösungen anfällt, vom Verdampfer der Absorptionswärmepumpe aufgenommen wird.

9. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet,
dass die konzentrierte Kältemittellösung am unteren Ende der unter der Trennwand gelegenen Fasermatte entnommen wird und zusammen mit dem destillierten Lösungsmittel einem Mischgefäß zugeführt wird,
dass die Mischungswärme als Nutzwärme abgegeben wird,
dass die verdünnte Kältemittellösung nach der Mischung ihre Restwärme durch einen Wärmetauscher an die zum Mischgefäß strömende Flüssigkeit abgibt,
dass die verdünnte Kältemittellösung dem unteren Ende der über der Trenn­ wand gelegenen Fasermatte zugeführt wird,
dass das Verdampfergefäß derart angebracht ist, dass es die nicht mehr tauschbare Kondensationswärme aus dem mittleren Teil des Gehäuses auf­ nimmt,
dass der Verdampfermatte im Verdampfergefäß die im mittleren Teil des Gehäuses gesammelte kondensierte Flüssigkeit zugeführt wird,
dass ein Absorbergefäß mit dem Verdampfergefäß verbunden ist, in das die Fasermatte, die unter der Trennwand liegt, als Verlängerung weitergeführt wird,
dass das Absorber- und Verdampfergefäß in der Richtung, in der sie durch­ strömt werden sollen, im Querschnitt sich verengen bzw. öffnen,
dass die verlängerte Fasermatte zum Absorbergefäß hin mit einem fein fase­ rigen Faservlies oder einer Membranfolie bedeckt sein kann, deren Bubble Point etwas unter dem Bubble Point des Faservlieses bzw. der Membranfolie liegt, die die über der Trennwand gelegene Fasermatte abdecken,
dass mit dieser Vorrichtung und diesem Verfahren unter anderem die Wärme eines Wärmeträgers, der in einem Solarkollektor erwärmt wurde, zum Be­ trieb der Absorptionswärmepumpe verwendet werden kann, so dass der Wärmeträger mit nur geringer Temperatur oder Umgebungstemperatur wie­ der dem Kollektor zugeführt werden kann und dass die Wärme des Wärme­ trägers auf vergleichsweise hohem Temperaturniveau einer Nutzung zuge­ führt werden kann.

10. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung des konzentrierten Kältemittels und des destillierten Lö­ sungsmittels erst nach einer Erwärmung am oder im Gehäuse geschieht, in dem die Fasermatte untergebracht ist.

11. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Fasermatte in umgekehrter Richtung, in Richtung auf das heiße Ende hin, geneigt ist,
dass die konzentrierte Kältemittellösung vom unteren Ende der Fasermatte mit Hilfe einer Pumpe durch eine Fasermatte oder durch eine Rohrleitung in Schlangenform hinter dem Faservlies gepumpt wird,
dass das Dampf-Hilfsgas-Gemisch ebenfalls am unteren Ende der Fasermatte entnommen wird und in einer eigenen Rohrleitung hinter dem Faservlies hin­ durchgeleitet wird,
dass das entstandene Gemisch aus Dampf, Hilfsgas und kondensierter Flüs­ sigkeit in ein Sammelgefäß geleitet wird, in dem es weitere Wärme an einen Wärmetauscher abgibt,
dass das im Sammelgefäß gesammelte Kondensat dem Verdampfervlies im Verdampferraum mit Hilfe einer Pumpe zugeführt wird,
dass das verbliebene Dampf-Hilfsgas-Gemisch aus dem Sammelgefäß dem Raum über der Fasermatte im mittleren Teil des Gehäuses, unterhalb des Ab­ sorber- und Verdampfergefäßes zugeführt wird,
dass die konzentrierte Kältemittellösung aus der entsprechenden Rohrleitung hinter der Fasermatte dem oberen Ende des Faservlieses im Absorbergefäß zugeführt wird.

12. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet,
dass als Kältemittel insbesondere wässrige oder ammoniakalische Lithium­ bromidlösung, Ammoniak-Wasser-Gemische, Ammoniumsalzlösungen, wässrige Calziumchloridlösung, Natriumhydroxidlösungen oder Schwefel­ säure verwendet werden und
dass als zu konzentrierende Lösungen Mischungen von Flüssigkeiten und Lösungen mit festen Stoffen jeder Art verwendet werden können.

13. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der beschriebenen Vorrichtungen zusammen in einem Gehäuse untergebracht sind, das unter einem einheitlichen Innendruck steht.

14. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 7 und 11, dadurch gekennzeich­ net,
dass die in umgekehrter Richtung zum heißen Ende hin schräggestellte Fa­ sermatte auch für eine Vorrichtung zur Meerwasserentsalzung bzw. zur Kon­ zentration von Flüssigkeiten verwendet wird,
dass in diesem Fall das Dampf-Hilfsgas-Gemisch am unteren Ende der Vor­ richtung in ein flaches Gefäß hinter der Trennwand geleitet wird, in dem es seine Wärme kontinuierlich abgeben kann,
dass das verbleibende Dampf-Hilfsgas-Gemisch am oberen Ende dieses Ge­ fäßes der Verdampferseite wieder zugeführt wird,
dass die in dem Gefäß hinter der Trennwand herabtropfende oder -fließende kondensierte Flüssigkeit am unteren Ende von einer Rohrleitung aufgenom­ men wird, die so an dem Gefäß angebracht ist, dass die Wärme der hindurch­ fließenden Flüssigkeit an das Gefäß bzw. die Trennwand abgegeben werden kann.

15. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass nur das sich im Querschnitt kontinuierlich erweiternde und das sich im Quer­ schnitt kontinuierlich verengende Gefäß, die an ihren weiten Öffnungen zu­ sammengefügt sind, für die Beschleunigung von Gas oder Dampf genutzt werden,
dass in dem im Querschnitt sich kontinuierlich erweiternden Gefäß eine Flüs­ sigkeit zum Verdampfen gebracht wird - z. B. in einem Faservlies oder durch Einspritzen -,
dass die im sich verengenden Gefäß kondensierte Flüssigkeit wieder der Verdampfung zugeführt wird,
dass Wärmetauscher im Innenraum angebracht sein können,
dass die Gefäße eine flache, trichterförmige oder sonstige Gestalt haben kön­ nen,
dass der Kreislauf vom kalten zum heißen Ende geschlossen werden und eine Kraftmaschine in den Kreislauf eingefügt werden kann.