DE19815541C1 - Vorrichtung zur Destillation von Wasser - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Destillation von Wasser mit einer aus einer transparenten Oberfolie (1) und einer mit der Oberfolie (1) wasserdicht verbundenen Unterfolie (4) gebildeten Verdunstungs- und Kondensationskammer (6), wobei die Oberfolie (1) entlang mindestens einer Längskante (2, 2') eine einteilig mit der Oberfolie (1) ausgebildete, im wesentlichen rohrförmige Kammer (3, 3') aufweist, die einen Wasservorratsbereich (15) der Verdunstungs- und Kondensationskammer (6) von einem zwischen rohrförmiger Kammer (3, 3') und Oberfolie (1) ausgebildeten Kondensatsammelbereich (8, 8') abtrennt und wobei die Verdunstungs- und Kondensationskammer (6) sowie die mindestens eine rohrförmige Kammer (3, 3') mit einem Überdruck beaufschlagbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Destillation von Wasser.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt und werden insbesondere in heißen Landstrichen mit einer großen Stundenzahl von Sonneneinwirkung stationär betrieben. Die bekannten Vorrichtungen sind feste und stabile Konstruktio­ nen, beispielsweise aus Beton, Stahl und Glas und umfassen stets eine Ver­ dunstungs- und Kondensationskammer, in der salz- und mineralhaltiges Wasser aus einem Wasservorratsbereich heraus durch Einwirkung natürli­ cher Wärmeentwicklung verdunstet und anschließend an einer beispielswei­ se aus Glas oder Plexiglas bestehenden Abdeckung der Verdunstungs- und Kondensationskammer kondensiert. Das Kondensat tropft von der schräg angeordneten Abdeckung in mindestens einen Kondensatsammelbereich, von wo es als destilliertes Wasser abgeleitet werden kann.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Destillation von Wasser zu schaffen, die besonders kostengünstig ist und ohne großen Aufwand transportierbar und an einem anderen Ort wieder aufbaubar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Destillation von Was­ sern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demnach ist die Verdunstungs- und Kondensationskammer aus einer transparenten Oberfolie und einer mit der Oberfolie wasserdicht verbundenen Unterfolie gebildet. Die Oberfolie weist entlang mindestens einer Längskante eine einteilig mit der Oberfolie ausgebildete, im wesentlichen rohrförmige Kammer auf, die einen Wasservorratsbereich der Verdunstungs- und Kondensationskammer von einem zwischen rohrförmiger Kammer und Oberfolie ausgebildeten Kondensatsammelbereich abtrennt. Des weiteren sind die Verdunstungs- und Kondensationskammer sowie die mindestens eine rohrförmige Kammer mit einem Überdruck beaufschlagbar.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine aus leichten Mate­ rialien einfach herstellbare Destillationsvorrichtung bereitgestellt, die platz­ sparend und einfach transportierbar ist und an dem geeigneten Zielort durch einfaches Beaufschlagen der Kammern mit einem leichten Überdruck auf­ stellbar ist. Durch die Beaufschlagung mit Überdruck werden sowohl die Verdunstungs- und Kondensationskammer als auch die mindestens einer rohrförmigen Kammer aufgeblasen, so daß eine selbsttragende Struktur ent­ steht, in deren Wasservorratsbereich das zu destillierende Wasser eingefüllt wird. Durch das Gewicht des eingefüllten Wassers verfügt die Destillations­ vorrichtung über eine ausreichende Standfestigkeit. Durch die einteilige Ausbildung der mindestens einen rohrförmigen Kammer mit der Oberfolie wird die Anzahl der wasserdichten Verbindungsstellen, die durch Verkleben oder Verschweißen hergestellt werden, und somit die Anfälligkeit der Destil­ lationsvorrichtung minimiert. Erfindungsgemäß ist somit nur eine wasser­ dichte Verbindung zwischen der Unterfolie und der Oberfolie notwendig. Da die Vorrichtung zur Destillation von Wasser vorzugsweise in Gebieten mit intensiver Sonneneinstrahlung verwendet wird, kann zur Erzeugung des an die Kammern angelegten Überdrucks vorteilhafterweise ein über eine Solar­ zellenanordnung betriebenes Aggregat vorgesehen werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen beschrieben.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind zwei entlang den Längskanten der Oberfolie durch Umschlagen der Oberfolie und verkle­ ben mit sich selbst gebildete rohrförmige Kammern vorgesehen. Dadurch entsteht eine besonders einfache Struktur, bei der durch das Aufblasen zwi­ schen den beiden rohrförmigen Kammern ein durch die Unterfolie begrenz­ ter Wasservorratsbereich geschaffen wird und in dem Übergangsbereich zwischen rohrförmiger Kammer und dem Abdeckungsbereich der Oberfolie jeweils eine Vertiefung entsteht, die als Kondensatsammelbereich dient.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine stirnseitige Frontalansicht einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zur Destillation von Wasser.

Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Destillation von Wasser in aufgeblasenem, betriebsfertigem Zustand. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Destillation von Wasser umfaßt eine transparente Ober­ folie 1 und eine mit der Oberfolie 1 entlang Schweißnähten 5, 5' wasserdicht verbundene Unterfolie 4. Die Unterfolie 4 ist vorzugsweise dunkel, insbe­ sondere schwarz, um den Wirkungsgrad der Verdunstung zu erhöhen. An­ statt einer Verschweißung der Unterfolie 4 mit der Oberfolie 1 kann die wasserdichte Verbindung auch durch Verklebung oder dergleichen herge­ stellt sein.

Die transparente Oberfolie 1 weist entlang ihrer beiden Längskanten 2, 2' (die in der Darstellung der Figur senkrecht zur Zeichenebene verlaufen) je­ weils eine rohrförmige Kammer 3, 3' auf, die einteilig mit der Oberfolie 1 ausgebildet sind.

Zur Bildung der rohrförmigen Kammern 3, 3' ist die Oberfolie 1 an den Längsseiten nach innen gefaltet. Der nach innen gefaltete Abschnitt der Oberfolie 1 ist nach außen zum Bereich der Faltung hin zurückgeführt und entlang Schweißnähten 2, 2' dort mit sich selbst verschweißt (oder auch verklebt), so daß jeweils ein schlauchförmiger Hohlraum entsteht, der nach dem wie nachfolgend beschrieben erfolgten Aufblasen die im wesentlichen rohrförmige Kammer 3 bzw. 3' bildet. Die wasserdichte Verbindung der Unterfolie 4 mit der Oberfolie 1 erfolgt in dem in der Figur dargestellten Aus­ führungsbeispiel im Bereich der rohrförmigen Kammer 3, 3', kann jedoch auch in einem weiter oben liegenden Bereich der Oberfolie 1 erfolgen, in­ dem die Unterfolie 4 außen um die rohrförmigen Kammern 3, 3' herumge­ führt wird.

Die Oberfolie 1 und die Unterfolie 4 sind an ihren beiden Enden zur Bildung abgeschlossener Kammern mit stirnseitigen Folienabschnitten 7, 7' wasser- und gasdicht verbunden. Die stirnseitigen Folienabschnitte sind vorzugswei­ se transparent ausgebildet. Die dem Betrachter zugewandte stirnseitige Folie 7 kommt in der Darstellung der Figur in der Zeichenebene zu liegen, wäh­ rend die dem Betrachter abgewandte Folie 7' deckungsgleich dahinter liegt. Zur Erhöhung der Stabilität der Destillationsvorrichtung können zum stirn­ seitigen Abschluß anstatt Folien auch dünne Kunststoffplatten verwendet werden.

An den stirnseitigen Folien 7, 7' sind mehrere Anschlüsse vorgesehen, näm­ lich ein Wassereinlaß 11, ein Wasserauslaß 11', Luftspeiseanschlüsse 12, 12', 12" sowie Kondensatauslässe 9, 9'.

Die Luftspeiseanschlüsse 12, 12' führen zu den im wesentlichen rohrförmi­ gen Kammern 3, 3', während der dritte Luftspeiseanschluß 12" in einen obe­ ren Abschnitt des durch die Oberfolie 1, die Unterfolie 4 und die stirnseiti­ gen Folien 7, 7' gebildeten Innenraum führt. Durch Beaufschlagung der Luftspeiseanschlüsse 12, 12', 12" mit einem leichtem Überdruck wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 aufgeblasen, so daß eine selbsttragende Struktur entsteht, deren Innenraum eine Verdunstungs- und Kondensations­ kammer 6 bildet.

Der des weiteren an der stirnseitigen Folie 7 vorgesehene Wassereinlaß 11 mündet in einen unteren Bereich des durch die Folien 1, 4, 7, 7' gebildeten Innenraumes zwischen den beiden rohrförmigen Kammern 3, 3' in den Was­ servorratsbereich 15 der Verdunstungs- und Kondensationskammer 6. Durch Beaufschlagung des Wassereinlasses 11 mit zu destillierendem Wasser 16 kann der Wasservorratsbereich 15 zwischen den beiden rohrförmigen Kam­ mern 3, 3' gefüllt werden. Zur Entleerung des Wasservorratsbereiches 15, beispielsweise bei Wartung, Reinigung oder anstehendem Transport der Destillationsvorrichtung, ist an dem gegenüberliegenden Stirnende 7' ein ent­ sprechender Wasserauslaß 11' vorgesehen.

Zum Schutz der transparenten Oberfolie 1 ist eine die Oberfolie 1 umspan­ nende, ebenfalls transparente Schutzfolie 13 vorgesehen, die entlang Ver­ bindungsstellen 14, 14' im Bereich der rohrförmigen Kammern 3, 3' lösbar mit der Oberfolie 1 verbunden ist. Durch die lösbare Verbindung der Schutzfolie 13 mit der Oberfolie 1 kann bei Beschädigung oder Verschmut­ zung der Schutzfolie 13 diese abgelöst und ausgetauscht werden. Dadurch wird die Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich verbes­ sert. Vorteilhafterweise ist die Schutzfolie 13 mehrlagig ausgebildet (beispielsweise vier Lagen), so daß zur Erneuerung der Schutzfolie nur die oberste Folie abgezogen werden muß. Dies erleichtert die Handhabung, da das Aufbringen der Folie aufwendiger ist als das Abziehen.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Destillationsvorrichtung wird in dem Wasservorratsbereich 15 befindliches Wasser 16 durch Wärmeeinwirkung von außen durch die transparenten Folien 1, 13 verdunstet. Der dadurch entstehende Wasserdampf steigt auf und kondensiert an der Oberfolie 1, die zwischen den beiden rohrförmigen Kammern 3, 3' die Abdeckung der Ver­ dunstungs- und Kondensationskammer 6 bildet. Durch die durch das Aufbla­ sen gegebene teilkreisförmige Geometrie der Abdeckung fließt das an der Oberfolie 1 gebildete Kondensat nach links und rechts unten ab, wo es in die zwischen Oberfolie 1 und den rohrförmigen Kammern 3, 3' gebildeten Kon­ densatsammelbereiche 8, 8' fließt bzw. tropft und gesammelt wird. Durch die möglichst tief in den Kondensatsammelbereichen 8, 8' mündenden Kon­ densatauslässe 9, 9' kann das aufgefangene Kondensat 17 als destilliertes Wasser abgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Destillationsvorrichtung ist mit einfachen Mitteln schnell und kostengünstig herstellbar und aufgrund ihres sehr geringen Ge­ wichts und ihrer in nicht aufgeblasenem Zustand geringen Abmessungen ebenfalls einfach und kostengünstig transportierbar. Die Montage vor Ort gestaltet sich ebenfalls als äußerst einfach, da die erfindungsgemäße Vor­ richtung durch bloßes Anlegen eines leichten Überdrucks und Befüllen mit zu destillierendem Wasser aufgestellt wird und eine ausreichende Stand­ stabilität aufweist. In besonders windigen Gegenden kann unter Umständen ein zusätzlicher Windschutz vorgesehen werden. Die Demontage erfolgt ebenso einfach durch Ablassen des Wassers und Abschalten des Über­ drucks, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung problemlos wieder abge­ baut, entfernt und ggf an einem anderen Ort wieder aufgestellt werden. Be­ schädigte Destillationsvorrichtungen können somit besonders einfach ausge­ tauscht werden. Durch die fast ausschließliche Verwendung von Folien- und Kunststoffmaterialien für die Bildung der Kammern und die für die Zu- und Abführungen benutzten Schläuche ist eine weitestgehende Wiederverwer­ tung gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Destillationsvorrichtung kann in unterschiedlichen Abmessungen je nach Verwendungsort ausgebildet werden. Zur Erzielung einer möglichst guten Wirtschaftlichkeit handelt es sich vorzugsweise um im aufgeblasenen Zustand schlauchförmige Gebilde mehrere Meter Länge (beispielsweise 50 bis 200 Meter) mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 2 Metern. Die tatsächlichen Abmessungen können jedoch je nach Bedarf vari­ ieren.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Destillation von Wasser mit einer aus einer transpa­ renten Oberfolie (1) und einer mit der Oberfolie (1) wasserdicht verbunde­ nen Unterfolie (4) gebildeten Verdunstungs- und Kondensationskammer (6), wobei die Oberfolie (1) entlang mindestens einer Längskante (2, 2') eine einteilig mit der Oberfolie (1) ausgebildete, im wesentlichen rohrförmige Kammer (3, 3') aufweist, die einen Wasservorratsbereich (15) der Verdun­ stungs- und Kondensationskammer (6) von einem zwischen rohrförmiger Kammer (3, 3') und Oberfolie (1) ausgebildeten Kondensatsammelbereich (8, 8') abtrennt und wobei die Verdunstungs- und Kondensationskammer (6) sowie die mindestens eine rohrförmige Kammer (3, 3') mit einem Überdruck beaufschlagbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die mindestens eine rohrförmi­ ge Kammer (3, 3') durch Umschlagen der Oberfolie (1) parallel zu deren Längskante (2, 2') und dichtes Verbinden der Längskante (2, 2') mit der Oberfolie (1) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der entlang jeder Längskan­ te (2, 2') der Oberfolie (1) eine rohrförmige Kammer (3, 3') vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Unterfolie (4) mit der Oberfolie (1) im Bereich der rohrförmigen Kammern (3, 3') dicht verbunden ist, derart daß die Unterfolie (4) mit den rohrförmigen Kammern (3, 3') den Wasservorratsbereich (15) der Verdunstungs- und Kondensationskammer (6) bildet.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der eine die transparente Oberfolie (1) nach außen abdeckende und lösbare Schutzfolie (13) vorgesehen ist, die auch mehrlagig ausgebildet sein kann.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Unterfolie (4) dunkelfarben, insbesondere schwarz ist.