DE202022106708U1 - Device for condensing water from air - Google Patents
Device for condensing water from air Download PDFInfo
- Publication number
- DE202022106708U1 DE202022106708U1 DE202022106708.2U DE202022106708U DE202022106708U1 DE 202022106708 U1 DE202022106708 U1 DE 202022106708U1 DE 202022106708 U DE202022106708 U DE 202022106708U DE 202022106708 U1 DE202022106708 U1 DE 202022106708U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- water
- housing
- unit
- cooling chamber
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 134
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000003570 air Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100498160 Mus musculus Dach1 gene Proteins 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
- C02F1/505—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/009—Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser umfassend in einem Gehäuse:
a1) mindestens eine Ventilationseinheit, konfiguriert Umgebungsluft in das Gehäuse einzublasen;
a2) mindestens eine erste Filtrationseinheit, konfiguriert die eingeblasene Umgebungsluft zu filtrieren;
b) mindestens eine Kühlkammer umfassend
I) mindestens ein Kühlelement;
II) mindestens eine Wassersammeleinheit;
c1) mindestens eine zweite Filtrationseinheit konfiguriert das kondensierte Wasser zu filtrieren;
c2) mindestens eine Wasseraufarbeitungseinheit umfassend mindestens eine Mineralisierungseinheit, konfiguriert dem gesammelten Kondenswasser Mineralien zuzumischen, und optional umfassend weitere Aufarbeitungseinheiten;
c3) mindestens ein Wasserreservoir für das mineralisierte Wasser;
d) mindestens eine Wasserableitung für das mineralisierte Wasser mit mindestens einem öffen- und schließbaren Wasserentnahmeelement;
e) mindestens einen Maschinenraum umfassend
i) Batterien, bevorzugt Sekundärbatterien, zur Versorgung der Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser mit Strom;
ii) Photovoltaikanlagenelektronik und -steuerung;
iii) Elektronik und Steuerung der Vorrichtung;
iv) Technik der Kühlkammer, sofern nicht in der Kühlkammer integriert; und auf dem Dach des Gehäuses
f) photovoltaische Zellen; wobei in der Wandung des Gehäuses mindestens eine öffen- und verschließbare Öffnung, für
A) die Ansaugung von Umgebungsluft,
B) die Abgabe von feuchtigkeitsreduzierter Luft an die Umgebung,
C) mindestens eine Wasserableitung,
D) die Begehung des Gehäuses, vorgesehen ist, oder mehrere separate Öffnungen für eines oder mehrere von A) bis D), bevorzugt für jedes von A) bis D) jeweils mindestens eine eigene separate individuell öffen- und schließbare Öffnung, vorgesehen sind,
und wobei
das Gehäuse ein Schiffscontainer, bevorzugt 40 Fuß Container, 20 Fuß Container oder 10 Fuß Container, insbesondere 40 Fuß Container ist.
Device for obtaining drinking water comprising in one housing:
a1) at least one ventilation unit configured to blow ambient air into the housing;
a2) at least one first filtration unit configured to filter the injected ambient air;
b) comprising at least one cooling chamber
I) at least one cooling element;
II) at least one water collection unit;
c1) at least one second filtration unit configured to filter the condensed water;
c2) at least one water processing unit comprising at least one mineralization unit, configured to mix minerals into the collected condensation water, and optionally comprising further processing units;
c3) at least one water reservoir for the mineralized water;
d) at least one water discharge for the mineralized water with at least one openable and closable water extraction element;
e) comprising at least one machine room
i) Batteries, preferably secondary batteries, for supplying the device for obtaining drinking water with electricity;
ii) photovoltaic system electronics and control;
iii) electronics and control of the device;
iv) technology of the cooling chamber, if not integrated in the cooling chamber; and on the roof of the housing
f) photovoltaic cells; wherein in the wall of the housing at least one openable and closable opening for
A) the intake of ambient air,
B) the release of moisture-reduced air to the environment,
C) at least one water drainage,
D) inspection of the housing, is provided, or several separate openings are provided for one or more of A) to D), preferably for each of A) to D), at least one separate, individually openable and closable opening is provided,
and where
the housing is a shipping container, preferably a 40-foot container, 20-foot container or 10-foot container, in particular a 40-foot container.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser durch Kondensation von in der Umgebungsluft enthaltener Feuchtigkeit, wobei alle notwendigen Komponenten der Vorrichtung in oder auf einem einzigen Gehäuse angeordnet sind.The present invention relates to a device for obtaining drinking water by condensing moisture contained in the ambient air, all the necessary components of the device being arranged in or on a single housing.
Ein Problem in vielen Gebieten der Welt ist es, dass nicht immer Zugang zu sauberem Wasser gewährleistet ist, dies kann durch generell mangelnde Infrastruktur dieser Gebiete hervorgerufen werden oder auch durch Katastrophen, die die Infrastruktur (temporär) (zer-)stören. Um den Menschen auch in diesen Gebieten Zugang zu sauberem Wasser zu ermöglichen sind Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen notwendig, die schnell und zuverlässig sauberes Wasser zur Verfügung stellen können. Es ist im Prinzip bekannt, Wasser zu gewinnen, indem in der Umgebungsluft enthaltene Feuchtigkeit an kalten Oberflächen kondensiert wird. Als ein Beispiel für diesen Stand der Technik kann beispielsweise die
Dennoch besteht nach wie vor Verbesserungspotential, insbesondere sind praktikable und gut transportable Lösungen, die insbesondere für die kurzfristige aber verlässliche und autarke Anwendung geeignet sind, kaum verfügbar.Nevertheless, there is still room for improvement, in particular there are hardly any practicable and easily transportable solutions that are particularly suitable for short-term but reliable and self-sufficient use.
Aufgabe der Erfindung war es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und/oder den Stand der Technik verbessert. Insbesondere sollte die Vorrichtung universell und an beliebigen Orten einsetzbar sein, ohne dabei auf eine externe Stromversorgung angewiesen zu sein. Die Vorrichtung sollte durch standardisierte Logistiksysteme weltweit an die Zielorte verbracht werden können.The object of the invention was to provide a device which avoids the disadvantages of the prior art and/or improves the prior art. In particular, the device should be able to be used universally and at any location without being dependent on an external power supply. The device should be able to be brought to the destinations worldwide by standardized logistics systems.
Weitere Aufgabenstellungen ergeben sich für den Fachmann bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung und der Ansprüche.Further tasks will become apparent to those skilled in the art upon consideration of the following description and claims.
Diese und weitere Aufgaben, die sich dem Fachmann bei Betrachtung der vorliegenden Beschreibung erschließen, werden durch den in dem unabhängigen Anspruch dargestellten Gegenstand gelöst.These and other objects, which will become apparent to a person skilled in the art upon consideration of the present description, are solved by the subject-matter presented in the independent claim.
Besonders vorteilhafte und bevorzugte Gegenstände ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.Particularly advantageous and preferred objects emerge from the dependent claims and the following description.
Die vorliegende Erfindung basiert darauf, dass die Wasseraufnahmefähigkeit von Luft abhängig ist von ihrer Temperatur; je höher die Lufttemperatur, desto mehr Wasser kann Luft aufnehmen und umgekehrt, je niedriger die Lufttemperatur, desto weniger Wasser kann Luft speichern. Bei einer Temperatur von beispielsweise 40°C und einer Luftfeuchtigkeit von 90% enthält jeder Kubikmeter Luft etwa 0,046 Liter Wasser. Wenn diese Luft um 20°C (d.h. auf 20°C) abgekühlt wird, werden im Idealfall 0,023 Liter Wasser pro Kubikmeter durch Kondensation anfallen, da Luft bei 20°C maximal 0,023 Liter Wasser pro Kubikmeter aufnimmt.The present invention is based on the fact that the water absorption capacity of air depends on its temperature; the higher the air temperature, the more water can hold air and vice versa, the lower the air temperature, the less water can hold air. For example, at a temperature of 40°C and a humidity of 90%, each cubic meter of air contains about 0.046 liters of water. Ideally, if this air is cooled by 20°C (i.e. to 20°C), 0.023 liters of water per cubic meter will result from condensation, since air at 20°C absorbs a maximum of 0.023 liters of water per cubic meter.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird heiße Luft in einen Container gesaugt beziehungsweise geblasen und dann in einer Kühlkammer gekühlt, woraufhin die enthaltene Luftfeuchtigkeit (teilweise) kondensiert und das Kondenswasser gesammelt werden kann. Dieses Wasser kann gelagert werden und nach einer Filtration können Mineralien hinzugeben werden. Daraufhin kann das Wasser (als Trinkwasser) ausgegeben werden.In the context of the present invention, hot air is sucked or blown into a container and then cooled in a cooling chamber, whereupon the contained humidity (partially) condenses and the condensed water can be collected. This water can be stored and after filtration minerals can be added. The water can then be dispensed (as drinking water).
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Gegenstand eine Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser umfassend in einem einzigen Gehäuse:
- a1) mindestens eine Ventilationseinheit, konfiguriert Umgebungsluft in das Gehäuse einzublasen;
- a2) mindestens eine erste Filtrationseinheit, konfiguriert die eingeblasene Umgebungsluft zu filtrieren;
- b) mindestens eine Kühlkammer umfassend
- I) mindestens ein Kühlelement; und
- II) mindestens eine Wassersammeleinheit;
- c1) mindestens eine zweite Filtrationseinheit konfiguriert das kondensierte Wasser zu filtrieren;
- c2) mindestens eine Wasseraufarbeitungseinheit umfassend mindestens eine Mineralisierungseinheit, konfiguriert dem gesammelten Kondenswasser Mineralien zuzumischen, und optional umfassend weitere Aufarbeitungseinheiten;
- c3) mindestens ein Wasserreservoir für das mineralisierte Wasser;
- d) mindestens eine Wasserableitung für das mineralisierte Wasser mit mindestens einem offen- und schließbaren Wasserentnahmeelement, wobei das Wasserentnahmeelement bevorzugt ein Wasserhahn oder Wasseranschluss mit standardisiertem (zum Beispiel DIN) Anschluss ist;
- e) mindestens einen Maschinenraum umfassend
- i) Batterien, bevorzugt Sekundärbatterien, zur Versorgung der Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser mit Strom; gegebenenfalls auch Sekundärbatterien und als Sicherheitsreserve zusätzlich Primärbatterien;
- ii) Photovoltaikanlagenelektronik und -steuerung;
- iii) Elektronik und Steuerung der Vorrichtung;
- iv) Technik der Kühlkammer, sofern nicht in der Kühlkammer integriert;
- f) photovoltaische Zellen;
- A) die Ansaugung von Umgebungsluft,
- B) die Abgabe von feuchtigkeitsreduzierter Luft an die Umgebung,
- C) mindestens eine Wasserableitung,
- D) die Begehung des Gehäuses, insbesondere des Maschinenraums,
und wobei das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Schiffscontainer, besonders bevorzugt ein 40 Fuß Container, 20 Fuß Container oder 10 Fuß Container, insbesondere ein 40 Fuß Container ist. Bevorzugt ist die Öffnung für D) insbesondere die Containertür.In a first aspect, the present invention relates to a device for obtaining drinking water, comprising in a single housing:
- a1) at least one ventilation unit configured to blow ambient air into the housing;
- a2) at least one first filtration unit configured to filter the injected ambient air;
- b) comprising at least one cooling chamber
- I) at least one cooling element; and
- II) at least one water collection unit;
- c1) at least one second filtration unit configured to filter the condensed water;
- c2) at least one water processing unit comprising at least one mineralization unit, configured to mix minerals into the collected condensation water, and optionally comprising further processing units;
- c3) at least one water reservoir for the mineralized water;
- d) at least one water drain for the mineralized water with at least one openable and closable water extraction element, the water extraction element preferably being a water tap or water connection with a standardized (for example DIN) connection;
- e) comprising at least one machine room
- i) Batteries, preferably secondary batteries, to power the recovery device of drinking water with electricity; if necessary, also secondary batteries and, as a safety reserve, primary batteries as well;
- ii) photovoltaic system electronics and control;
- iii) electronics and control of the device;
- iv) technology of the cooling chamber, if not integrated in the cooling chamber;
- f) photovoltaic cells;
- A) the intake of ambient air,
- B) the release of moisture-reduced air to the environment,
- C) at least one water drainage,
- D) the inspection of the housing, in particular the machine room,
and wherein the housing of the device according to the invention is a shipping container, particularly preferably a 40-foot container, 20-foot container or 10-foot container, in particular a 40-foot container. The opening for D) is preferably the container door in particular.
Im einfachsten Fall ist die mindestens eine offen- und schließbare Öffnung mithin die Tür des Containers und die Lufteinsaugung, Luftabgabe sowie Wasserableitung erfolgt über Leitungen, die innerhalb des Containers so angeordnet sind, dass sie bei Öffnung der Containertür zugänglich sind.In the simplest case, the at least one openable and closable opening is therefore the door of the container and the intake of air, air discharge and water drainage takes place via lines that are arranged inside the container in such a way that they are accessible when the container door is opened.
In anderen Varianten der vorliegenden Erfindung sind für die Lufteinsaugung, Luftabgabe sowie Wasserableitung öffen-und schließbare Öffnungen in die Wände des Containers eingearbeitet, so dass der Container bei geschlossener Containertür betrieben werden kann. Diese Variante hat den Vorteil, dass keine (oder zumindest weniger) Verunreinigungen (zum Beispiel Sand) aus der Umgebung in das Gehäuse gelangen.In other variants of the present invention, openable and closable openings are incorporated into the walls of the container for air intake, air discharge and water drainage, so that the container can be operated with the container door closed. This variant has the advantage that no (or at least fewer) contaminants (e.g. sand) from the environment get into the housing.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bläst die Ventilationseinheit mindestens 1000 m3 pro Stunde Umgebungsluft in das Gehäuse ein (beziehungsweise saugt ein), besonders bevorzugt mindestens 1500 m3 pro Stunde und insbesondere mindestens 1900 m3 pro Stunde oder 2000 m3 pro Stunde. In Varianten werden höchstens 4000 m3 pro Stunde oder höchstens 3000 m3 pro Stunde eingeblasen (beziehungsweise eingesaugt).In preferred embodiments of the present invention, the ventilation unit blows (or draws in) at least 1000 m 3 per hour of ambient air into the housing, particularly preferably at least 1500 m 3 per hour and in particular at least 1900 m 3 per hour or 2000 m 3 per hour. In variants, a maximum of 4000 m 3 per hour or a maximum of 3000 m 3 per hour are blown in (or sucked in).
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Kühlelement konfiguriert, auf eine Temperatur unterhalb des Taupunktes der Umgebungsluft temperiert zu werden.In preferred embodiments of the present invention, the cooling element is configured to be tempered to a temperature below the dew point of the ambient air.
Die Wassersammeleinheit ist konfiguriert, das an dem Kühlelement kondensierende Wasser aufzufangen und zu sammeln. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Wassersammeleinheit konfiguriert, das an dem Kühlelement kondensierende Wasser aufzufangen und direkt zu der zweiten Filtrationseinheit zu leiten.The water collection unit is configured to catch and collect the water condensed on the cooling member. In further preferred embodiments of the present invention, the water collection unit is configured to collect the water condensing on the cooling element and direct it to the second filtration unit.
Es ist zu berücksichtigen, dass nicht garantiert werden kann, dass das Kondenswasser ohne weiteres keimfrei ist, so dass eine weitere Aufbereitung des Kondenswassers mittels der zweiten Filtrationseinheit und/oder der Aufarbeitungseinheit notwendig ist, um Trinkwasser zu erhalten, das bedenkenlos verbraucht werden kann.It must be taken into account that it cannot be guaranteed that the condensed water is immediately germ-free, so that further treatment of the condensed water using the second filtration unit and/or the processing unit is necessary in order to obtain drinking water that can be consumed without hesitation.
In der zweiten Filtrationseinheit wird das kondensierte Wasser von Mikroorganismen und sonstigen Verunreinigungen befreit. Diese zweite Filtrationseinheit kann ein einfacher Filter sein. Optional kann der Filter auch antimikrobielle Substanzen, zum Beispiel Silber, umfassen (zum Beispiel auf den Filterfasern aufgebracht). In weiteren Varianten der vorliegenden Erfindung kann diese zweite Filtrationseinheit alternativ oder zusätzlich zu mikrobiellen Substanzen noch eine weitere Wasserentkeimungseinheit, insbesondere einen Ozongenerator oder eine UV-Bestrahlungseinheit, umfassen.In the second filtration unit, the condensed water is freed from microorganisms and other impurities. This second filtration unit can be a simple filter. Optionally, the filter can also include antimicrobial substances, for example silver (for example applied to the filter fibers). In further variants of the present invention, this second filtration unit can, alternatively or in addition to microbial substances, also comprise a further water sterilization unit, in particular an ozone generator or a UV irradiation unit.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die weiteren Aufarbeitungseinheiten bevorzugt mindestens eine Wasserentkeimungseinheit, insbesondere einen Ozongenerator oder eine UV-Bestrahlungseinheit. Dabei ist die Wasseraufarbeitungseinheit bevorzugt konfiguriert, das Wasser auf vordefinierte Mineraliengehalte, bevorzugt auf Trinkwasserqualität, einzustellen. Trinkwasserqualität wird dabei verstanden, wie in der deutschen Trinkwasserverordnung (Stand Oktober 2022) beschrieben.In further preferred embodiments of the present invention, the further processing units preferably comprise at least one water sterilization unit, in particular an ozone generator or a UV irradiation unit. In this case, the water treatment unit is preferably configured to adjust the water to predefined mineral contents, preferably to drinking water quality. Drinking water quality is understood as described in the German Drinking Water Ordinance (as of October 2022).
Es ist möglich, dass sowohl die zweite Filtrationseinheit als auch die weitere Aufarbeitungseinheit Wasserentkeimungseinheiten, insbesondere Ozongeneratoren oder UV-Bestrahlungseinheiten umfassen, genauso, wie es möglich ist, dass nur eine der beiden eine Wasserentkeimungseinheit, insbesondere Ozongenerator oder UV-Bestrahlungseinheit, umfasst.It is possible that both the second filtration unit and the further processing unit include water sterilization units, in particular ozone generators or UV irradiation units, just as it is possible that only one of the two includes a water sterilization unit, in particular ozone generator or UV irradiation unit.
In der Mineralisierungseinheit werden dem Kondenswasser die jeweils gewollten Mineralien in den gewollten Mengen zugegeben. Bevorzugt werden als Kationen Calciumionen (Ca2+), Magnesiumionen (Mg2+) und Natriumionen (Na+), sowie als Anionen Carbonationen (CO3 2-), Hydrogencarbonationen (HCO3 -), Chloridionen (CI-) und Sulfationen (SO4 2- ) zugefügt. Dabei ist es zum Beispiel möglich isotonische Konzentrationen einzustellen oder auch beliebig andere Konzentrationen. Bevorzugt werden Mineralisierungen eingestellt, die eine Trinkwasserqualität bedingen.In the mineralization unit, the desired minerals are added to the condensed water in the desired quantities. Preferred cations are calcium ions (Ca 2+ ), magnesium ions (Mg 2+ ) and sodium ions (Na + ), and preferred anions are carbonate ions (CO 3 2- ), hydrogen carbonate ions (HCO 3 - ), chloride ions (CI - ) and sulfate ions ( SO 4 2- ) added. It is possible, for example, to set isotonic concentrations or any other concentrations. Mineralizations that require drinking water quality are preferred.
Die Mineralisierung kann dabei einfach dadurch erfolgen, dass das Kondenswasser mit Mineralientabletten versetzt wird.The mineralization can be done simply by adding mineral tablets to the condensed water.
Dies kann entweder in der Mineralisierungseinheit passieren, zum Beispiel indem das Kondenswasser die Einheit durchströmt und dabei im Strömungsweg befindliche Mineralisierungstablette(n) auflöst, oder indem die Einheit einen Behälter für Kondenswasser aufweist, dessen Fassungsvermögen auf eine Mineralisierungstablette abgestimmt ist; dann erfolgt die Mineralisierung in dem Behälter, der vorteilhafterweise mindestens ein Rührelement aufweist. In diesem Falle ist es sinnvoll, wenn die Zufuhr von Kondenswasser in die Einheit (und Abfuhr von mineralisiertem Wasser aus der Einheit) batchweise erfolgt.This can be done either in the mineralization unit, for example by the condensate flowing through the unit and dissolving mineralization tablet(s) in the flow path, or by the unit having a condensate container with a capacity matched to one mineralization tablet; then the mineralization takes place in the tank, which advantageously has at least one stirring element. In this case it makes sense if the supply of condensed water into the unit (and discharge of mineralized water from the unit) takes place in batches.
Oder aber die Mineralisierung erfolgt in dem Wasserreservoir. Demgemäß ist in manchen bevorzugten Varianten der vorliegenden Erfindung die Mineralisierungseinheit Teil des Wasserreservoirs. Vorteilhaft ist es in dem Falle, wenn das Wasserreservoir mindestens ein Rührelement umfasst.Or the mineralization takes place in the water reservoir. Accordingly, in some preferred variants of the present invention, the mineralization unit is part of the water reservoir. It is advantageous if the water reservoir comprises at least one stirring element.
Selbstverständlich muss die Mineralisierung nicht über Tabletten erfolgen, es können auch Mineralienpulver oder auch (konzentrierte) Lösungen eingesetzt werden.Of course, the mineralization does not have to be done with tablets, mineral powder or (concentrated) solutions can also be used.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung bilden c1) zweite Filtrationseinheit, c2) Wasseraufarbeitungseinheit und c3) Wasserreservoir eine Einheit, beziehungsweise ein Modul, so dass die drei Einheiten als Ganzes behandelt und getauscht werden können.In further preferred configurations of the present invention, c1) second filtration unit, c2) water treatment unit and c3) water reservoir form a unit or a module, so that the three units can be treated and exchanged as a whole.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Elektronik und Steuerung der Vorrichtung beispielsweise Elemente wie Schaltschrank, Ladestromregler, Wechselregler, Computersystem, optional AC-Komplettsystem etc.In further preferred embodiments of the present invention, the electronics and control of the device includes, for example, elements such as a control cabinet, charging current controller, AC controller, computer system, optional complete AC system, etc.
Das Kühlelement kann im Prinzip jedes beliebige aus dem Stand der Technik bekannte sein. Dabei kann es zum Beispiel nach dem Einsatzort oder seinem Strombedarf oder auch nach den Möglichkeiten zu/mit Verbindungen außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgewählt werden. Zum Beispiel falls es in ein existierendes Leitungssystem von Kühlflüssigkeit eingebunden werden könnte. Verwendbare Kühlelemente können zum Beispiel auf Peltierelementen oder auf auf einem thermodynamischen Kreisprozess beruhenden Kältemaschinen/Wärmemaschinen basieren. In letzterem Fall ist dann das Kühlelement insbesondere der Verdampfer eines Kältemittelkreislaufs oder mit diesem wärmeleitend verbunden.In principle, the cooling element can be any known from the prior art. It can be selected, for example, according to the place of use or its power requirements or also according to the options for/with connections outside of the device according to the invention. For example, if it could be integrated into an existing coolant line system. Cooling elements that can be used can be based, for example, on Peltier elements or on cooling machines/heating machines based on a thermodynamic cycle process. In the latter case, the cooling element is then in particular the evaporator of a refrigerant circuit or is thermally conductively connected to it.
Sofern das Kühlelement auf Verdampfung eines Kühlmittels beruht, wird als Kühlmittel bevorzugt ein (möglichst) klimafreundliches Kühlmittel verwendet, insbesondere R290 (Propan). Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Varianten demgemäß bevorzugt konfiguriert mit brennbaren Kältemitteln betrieben zu werden und entsprechend ausgelegt. Denn sofern ein brennbares Kältemittel (wie Propan) verwendet wird, ist dies bei der Auslegung und Ausgestaltung der Vorrichtung zu beachten. Das heißt, dass eine Anlage, die für nicht-brennbare Kältemittel (zum Beispiel FCKW) ausgelegt ist, nicht ohne weiteres als erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Kühlung auf Basis von R290 verwendet werden kann.If the cooling element is based on the evaporation of a coolant, a (preferably) climate-friendly coolant is preferably used as the coolant, in particular R290 (propane). In variants, the device according to the invention is therefore preferably configured to be operated with combustible refrigerants and designed accordingly. If a flammable refrigerant (such as propane) is used, this must be taken into account when designing and designing the device. This means that a system that is designed for non-flammable refrigerants (for example CFCs) cannot easily be used as a device according to the invention for cooling based on R290.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kondensiert die Feuchtigkeit an Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, die senkrecht oder nahezu senkrecht (Winkel zur Senkrechten kleiner 45°) angeordnet sind und tropft dann herunter. Diese Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, können wärmeleitend mit zum Beispiel dem kühlen Teil eines Peltierelements oder den kühlen Teil einer Kälte-/Wärmepumpe basierend auf Verdampfertechnik verbunden sein. Die Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, können, da sie dann ebenfalls kühler als die Umgebungsluft sind als Kühlelemente angesehen werden, gegebenenfalls mit oder ohne die kühlenden Teile, mit denen sie verbunden sind, je nach genauer Ausgestaltung der Kühlkammer und welche Teile innerhalb der Kühlkammer angeordnet sind.In some preferred embodiments of the present invention, the moisture condenses on metal plates, in particular steel plates, which are arranged vertically or almost vertically (angle to the vertical less than 45°) and then drips down. These metal plates, in particular steel plates, can be thermally conductively connected to, for example, the cool part of a Peltier element or the cool part of a cold/heat pump based on evaporator technology. The metal plates, in particular steel plates, can then also be regarded as cooling elements, since they are then also cooler than the ambient air, optionally with or without the cooling parts to which they are connected, depending on the precise design of the cooling chamber and which parts are arranged inside the cooling chamber .
In anderen Ausführungsformen ist es möglich, die obere Innenseite der Kühlkammer ganz oder teilweise als Kühlelement auszugestalten, wobei dann wahlweise Vorsprünge (die als Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, ausgeformt sein können) als eine Art Abtropfhilfe ausgestaltet werden können.In other embodiments, it is possible to design the upper inside of the cooling chamber entirely or partially as a cooling element, in which case projections (which can be formed as metal plates, in particular steel plates) can then be designed as a type of drip aid.
Als Metalle für die Kühlelemente werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt solche Metalle verwendet, die üblicherweise in der Lebensmittelindustrie verwendet werden und die als Lebensmittelrechtlich unbedenklich gelten. Besonderes bevorzugt sind dies entsprechende (Edel-)Stähle, insbesondere vom Typ 1.4301.Within the scope of the present invention, the metals used for the cooling elements are preferably those metals which are customarily used in the food industry and which are considered harmless in terms of food law. special these are preferably corresponding (high-grade) steels, in particular of the type 1.4301.
In Varianten der vorliegenden Erfindung kann das Kühlelement, insbesondere der Stahl, beschichtet sein, wobei diese Beschichtung derart konfiguriert sein muss, dass keine schädlichen Stoffe in das Kondenswasser abgegeben werden.In variants of the present invention, the cooling element, in particular the steel, can be coated, with this coating having to be configured in such a way that no harmful substances are released into the condensed water.
Die Kühlelemente in der Kühlkammer werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung in der Regel möglichst großflächig ausgebildet. Zusätzlich können sie eine Vielzahl (kleinerer) Oberflächenelemente aufweisen (z.B. Rippen oder dergleichen), um den Wirkungsgrad der Kühlkammer zu erhöhen.Within the scope of the present invention, the cooling elements in the cooling chamber are generally designed with as large an area as possible. In addition, they may have a variety of (smaller) surface features (e.g. ribs or the like) to increase the efficiency of the cooling chamber.
Selbstverständlich können anstelle eines Peltierelements bzw. einer Kälte-/Wärmemaschine auch andere fachbekannte Kühlelemente beziehungsweise Kühl- oder Kältemaschinen eingesetzt werden.Of course, instead of a Peltier element or a cooling/heating machine, other cooling elements or cooling or cooling machines known in the art can also be used.
Überdies können mehrere Peltierelemente oder mehrere Kälte-/Wärmemaschinen oder entsprechende andere Elemente miteinander kombiniert werden, jeweils mit entsprechenden Elementen gleicher Art oder auch Elementen verschiedener Art.In addition, several Peltier elements or several cooling/heating machines or corresponding other elements can be combined with each other, each with corresponding elements of the same type or also elements of different types.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die kühlenden Teil der Kühlvorrichtungen (zum Beispiel von Peltierelemente oder Wärme-/Kältepumpe) von der wärmeren thermisch gegeneinander isoliert. Wie genau dies ausgestaltet wird, hängt von der genau eingesetzten Technologie ab und ist dem Fachmann hinreichend bekannt; zum Beispiel ist bei Verdampfertechnologie eine Leitung (durch Pumpen) des Kältemittels über gewisse Entfernungen möglich, so dass kalter und warmer Teil von Wärme-/Kältepumpe räumlich derart voneinander getrennt sein können, dass zum Beispiel der kalte Teil in der Kühlkammer und der übrige Teil in dem Maschinenraum angeordnet sein kann.Within the scope of the present invention, the cooling part of the cooling devices (for example from Peltier elements or heat/cold pumps) are thermally insulated from one another by the warmer part. Exactly how this is designed depends on the exact technology used and is sufficiently known to the person skilled in the art; For example, with evaporator technology, the refrigerant can be routed (by pumping) over certain distances, so that the cold and warm parts of the heat/cold pump can be spatially separated from one another in such a way that, for example, the cold part is in the cooling chamber and the remaining part in can be arranged in the machine room.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Kühlelement so betrieben und geregelt, dass eine Vereisung vermieden wird. Zu diesem Zweck kann das Kühlelement und/oder die Kühlkammer eine Temperaturmesseinheit umfassen.In embodiments of the present invention, the cooling element is operated and controlled in such a way that icing is avoided. For this purpose the cooling element and/or the cooling chamber can comprise a temperature measuring unit.
Die Kühlkammer kann im einfachsten Falle als Strömungskanal/Rohrleitung ausgestaltet sein, durch den die angesaugte Umgebungsluft entlang beziehungsweise über das Kühlelement strömt und dabei die Feuchtigkeit kondensiert und nach unten tropft. Die Wassersammeleinheit kann dabei in diesem einfachsten Fall ein Abfluss in dem Strömungskanal/der Rohrleitung sein.In the simplest case, the cooling chamber can be designed as a flow channel/pipeline through which the ambient air drawn in flows along or over the cooling element and the moisture condenses and drips down. In this simplest case, the water collection unit can be a drain in the flow channel/pipeline.
In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist die Kammer als eine solche, zum Beispiel in Form eines Kubus, ausgestaltet und die Wassersammeleinheit ist darin als eine Art Wanne, Schale oder Bottich ausgestaltet, in der das kondensierte Wasser gesammelt wird. Diese Wanne, Schale oder dieser Bottich kann einen Abfluss aufweisen und/oder das gesammelte Wasser kann mittels einer Pumpe aus der Wassersammeleinheit gepumpt und innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung weitergeleitet werden.In other preferred embodiments, the chamber is designed as such, for example in the form of a cube, and the water collection unit is designed therein as a kind of trough, bowl or vat in which the condensed water is collected. This tub, bowl or vat can have a drain and/or the collected water can be pumped out of the water collection unit by means of a pump and passed on within the device according to the invention.
In bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung konfiguriert, die aus der Kühlkammer austretende, gekühlte Luft zur Kühlung des Maschinenraumes und/oder zur Ableitung in angeschlossene beziehungsweise verbundene Räumlichkeiten zu nutzen (um diese zu kühlen). Diese Räumlichkeiten können zum Beispiel Schulen, Krankenhäuser etc. sein und werden durch übliche, bevorzugt standardisierte, (Rohr-)Leitungen mit den Luftauslässen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden.In preferred embodiments of the present invention, the device is configured to use the cooled air exiting the cooling chamber for cooling the machine room and/or for discharging into attached or connected rooms (in order to cool them). These rooms can be schools, hospitals, etc., for example, and are connected to the air outlets of the device according to the invention by conventional, preferably standardized, (pipe) lines.
Innerhalb des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind dazu geeignete (Rohr-)Leitungen für die gekühlte, feuchtigkeitsreduzierte Luft verlegt.Suitable (pipe) lines for the cooled, moisture-reduced air are laid within the housing of the device according to the invention.
In bevorzugten Ausgestaltungformen sind diese Leitungen innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung so gelegt, dass die gekühlte, feuchtigkeitsreduzierte Luft wahlweise direkt nach außen zu entsprechenden Rohren geführt werden kann und/oder innerhalb der Vorrichtung zuerst teilweise oder ganz durch den Maschineraum geführt werden kann, um diesen zu kühlen, falls dies nötig oder gewünscht ist.In preferred embodiments, these lines are laid within the device according to the invention in such a way that the cooled, moisture-reduced air can optionally be routed directly to the outside to corresponding pipes and/or can be routed inside the device first partially or completely through the machine room in order to cool it , if necessary or desired.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist das mindestens eine Wasserreservoir innerhalb des Maschinenraums angeordnet, wobei es weiter bevorzugt ist, wenn mindestens zwei Wasserreservoire innerhalb des Maschinenraums angeordnet sind. Insbesondere weisen die Wasserreservoire ein Fassungsvolumen von je mindestens 300 Liter, oder von je mindestens 350 Liter oder von je mindestens 400 Liter auf. Wasserreservoir kann dabei auch als Pufferspeicher bezeichnet werden. Die obere Grenze des Fassungsvolumens ergibt sich nur aus dem innerhalb des Containers, insbesondere innerhalb des Maschinenraumes, verfügbaren Platzes.In further preferred configurations of the present invention, the at least one water reservoir is arranged inside the machine room, it being further preferred if at least two water reservoirs are arranged inside the machine room. In particular, the water reservoirs have a capacity of at least 300 liters each, or of at least 350 liters each, or of at least 400 liters each. Water reservoir can also be referred to as buffer storage. The upper limit of the capacity results only from the space available inside the container, especially inside the engine room.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse Innen und optional zusätzlich Außen eine Wärmedämmung auf und ist besonders bevorzugt zusätzlich außen hell gestrichen, insbesondere mit weißer Farbe.In further preferred configurations of the present invention, the housing has thermal insulation on the inside and optionally also on the outside and is particularly preferably additionally painted light on the outside, in particular with white paint.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist unmittelbar vor oder in der Wasserableitung eine dritte Filtrationseinheit angeordnet, um das Wasser unmittelbar vor der Ausgabe nochmals zu reinigen.In further preferred configurations of the present invention, a third filtration unit is arranged directly in front of or in the water discharge line, in order to clean the water again immediately before it is discharged.
In bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung so konfiguriert, dass keine externe Stromversorgung notwendig, aber zusätzlich, bevorzugt durch geeignete, insbesondere standardisierte, gegebenenfalls über Adapter, Anschlüsse, eine externe Stromversorgung zusätzlich oder alternativ möglich ist.In preferred configurations of the present invention, the device is configured in such a way that no external power supply is required, but an external power supply is additionally or alternatively possible, preferably through suitable, in particular standardized, adapters, connections if necessary.
In noch weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung modular aufgebaut, und eine oder mehrere, bevorzugt alle, ausgewählt aus
- - Ventilationseinheit, optional zusammen mit der ersten Filtrationseinheit,
- - Kühlkammer,
- - Wasseraufarbeitungseinheit, optional zusammen mit der zweiten Filtrationseinheit,
- - Wasserreservoir,
- - Maschinenraum,
- - photovoltaische Elemente,
- - ventilation unit, optionally together with the first filtration unit,
- - cooling chamber,
- - water treatment unit, optionally together with the second filtration unit,
- - water reservoir,
- - engine room,
- - photovoltaic elements,
In weiteren Varianten der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Einheit zur Erwärmung des mineralisierten Wassers, zum Beispiel einen Durchlauferhitzer (der optional ebenfalls mit der vorrichtungseigenen Photovoltaik versorgt werden kann). Damit wird es möglich, auch erwärmtes Wasser abzugeben, falls dies gewünscht ist.In further variants of the present invention, the device comprises a unit for heating the mineralized water, for example a flow heater (which can optionally also be supplied with the device's own photovoltaics). This makes it possible to dispense heated water as well, if desired.
In weiteren Varianten der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Einheit zur Kühlung des im Wasserreservoir befindlichen Wassers, falls dies zum Beispiel über einen längeren Zeitraum gelagert werden soll.In further variants of the present invention, the device comprises a unit for cooling the water located in the water reservoir if it is to be stored for a longer period of time, for example.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit der Kondensation von Wasser beschrieben ist, ist es auch denkbar, die Vorrichtungen für die Kondensation anderer Stoffe aus Umgebungsgasgemischen zu verwenden. Je nach zu kondensierender Flüssigkeit müssten dann die Materialien gegebenenfalls angepasst werden, um einer Korrosion gegenüber widerstandsfähig zu sein.Although the present invention is described in connection with the condensation of water, it is also conceivable to use the devices for the condensation of other substances from ambient gas mixtures. Depending on the liquid to be condensed, the materials would then have to be adapted if necessary in order to be resistant to corrosion.
Sinnvollerweise sind die Kühlkammer und der Maschineraum kleiner dimensioniert als die Innenmaße des Containers, damit diese begehbar sind und/oder einfach gewartet werden können.It makes sense for the cooling chamber and the engine room to be smaller than the interior dimensions of the container so that they can be walked on and/or serviced easily.
Weiterhin sind die einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung an ihrem jeweiligen Ort fixiert, insbesondere lösbar fixiert (was die Reparatur und/oder Wartung erleichtert), zum Beispiel durch Schrauben und/oder Schnapp- oder Riegelverschlüsse. Diese Fixierung ist ein weiteres Merkmal, durch das die Verschiffbarkeit und mithin der schnelle Transport der erfindungsgemäßen Vorrichtung an beliebige Ort ermöglicht wird.Furthermore, the individual elements of the device according to the invention are fixed at their respective location, in particular releasably fixed (which facilitates repair and/or maintenance), for example by means of screws and/or snap or bolt closures. This fixation is a further feature that enables the device according to the invention to be shipped and thus transported quickly to any location.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung produziert die Vorrichtung dank der eingesetzten Photovoltaik ca. 7,5 kW/h Strom, insbesondere 7,35 kW/h. Dieser Strom wird in bevorzugten Varianten zum Betreiben der kompletten internen Technik genutzt, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung elektrisch autark ist.In preferred embodiments of the present invention, the device produces approximately 7.5 kW/h of electricity, in particular 7.35 kW/h, thanks to the photovoltaic used. In preferred variants, this current is used to operate the entire internal technology, so that the device according to the invention is electrically self-sufficient.
In einer bevorzugten Variante der vorliegenden Erfindung wird dies durch Anordnung von 21 Photovoltaikmodulen a 350 Watt auf dem Dach des Gehäuses erreicht. In a preferred variant of the present invention, this is achieved by arranging 21 photovoltaic modules of 350 watts each on the roof of the housing.
Insofern ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einigen Varianten bevorzugt so ausgestaltet, dass die erforderliche elektrische Energie durch die Photovoltaik erzeugt wird, und überschüssige Energie gegebenenfalls in den Sekundärbatterien (zwischengespeichert wird. Dabei können die Sekundärbatterien mit der Photovoltaikbatterie über ein Ladestromaggregat verbunden sein.In this respect, the device according to the invention is preferably designed in some variants in such a way that the required electrical energy is generated by the photovoltaic system and excess energy is optionally stored temporarily in the secondary batteries. The secondary batteries can be connected to the photovoltaic battery via a charging current unit.
Durch die Photovoltaikanlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, unabhängig von einer externen Stromversorgung zu arbeiten, da die photovoltaischen Elemente tagsüber zur Umsetzung von Sonnenlicht in Strom und zur Aufladung der Sekundärbatterien in der Lage sind. Aus diesen Sekundärbatterien kann dann die Vorrichtung während des Nachtbetriebs mit elektrischer Energie versorgt werden.The photovoltaic system of the device according to the invention makes it possible to work independently of an external power supply, since the photovoltaic elements are able to convert sunlight into electricity and charge the secondary batteries during the day. The device can then be supplied with electrical energy from these secondary batteries during night-time operation.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht einen schnellen und einfachen Transport und bietet eine robuste Schutzhülle der Technik, dadurch, dass standardisierte Container, wie insbesondere 40 Fuß Container als Gehäuse verwendet werden.The device of the present invention enables quick and easy transport and offers a robust protection of the technology, in that standardized containers, such as in particular 40-foot containers, are used as the housing.
Vorteilhaft an der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es zudem, dass sie aufgrund der guten Transportfähigkeit (aufgrund der standardisierten Container) schnell an den verschiedensten Orten der Welt eingesetzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei zudem, dass die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung im Einsatz nachhaltig sind und der Umwelt möglichst wenig schaden, weil sie dank der Verwendung von Photovoltaik ohne externe Stromquellen betrieben werden können und keine Emissionen während des Betriebes verursachen (außer feuchtigkeitsreduzierter Luft und (aufgearbeitetem) Kondenswasser).Another advantage of the device of the present invention is that it can be used quickly at a wide variety of locations in the world due to the good transportability (because of the standardized containers). It is also particularly advantageous that the devices of the present invention are sustainable in use and cause as little harm to the environment as possible because they can be operated without external power sources thanks to the use of photovoltaics and cause no emissions during operation (except for dehumidified air and (reclaimed) condensate).
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist auch, dass bereits mindestens ein Vorratsbehälter für das erzeugte mineralisierte Wasser innerhalb der Vorrichtung umfasst ist. Dadurch kann erzeugtes Wasser in der Vorrichtung gespeichert werden, was es dem Einfluss schädlicher Umwelteinflüsse (Keime, Dreck etc.) entzieht.Another advantage of the present invention is that at least one reservoir for the mineralized water produced is already included within the device. As a result, generated water can be stored in the device, which removes it from the influence of harmful environmental influences (germs, dirt, etc.).
Vorteilhaft an der vorliegenden Erfindung ist es zudem, dass aufgrund der Verwendung von standardisierten Bauteilen wie Schiffscontainern, bekannten Kühlelementen oder anderen bekannten und verfügbaren Einheiten die erfindungsgemäßen Vorrichtungen relativ preisgünstig herzustellen und überdies vergleichsweise einfach in der Wartung sind, da zum Beispiel entsprechende Ersatzteile ohne Weiteres verfügbar sind.Another advantage of the present invention is that due to the use of standardized components such as shipping containers, known cooling elements or other known and available units, the devices according to the invention can be produced relatively inexpensively and are also comparatively easy to maintain, since, for example, corresponding spare parts are readily available are.
Insofern unterscheiden sich die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung vom Stand der Technik unter anderem auch dadurch, dass Wassererzeugung und -speicherung in einem, weltweit mit Standardlogistiksystemen verschiffbarem elektrisch autarken Containergehäuse erfolgen kann. Eine derartige Kombination war aus dem bisherigen Stand der Technik nicht bekannt und nicht herleitbar.In this respect, the devices of the present invention differ from the prior art, among other things, in that water can be generated and stored in an electrically self-sufficient container housing that can be shipped worldwide using standard logistics systems. Such a combination was not known from the prior art and could not be derived.
In Modellrechnungen für die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde ermittelt, dass erhebliche Wassermengen erhalten werden können.In model calculations for the application of the device according to the invention, it was determined that considerable amounts of water can be obtained.
Für den Ort Chegga in Mauretanien ergibt sich beispielsweise bei einer Luftfeuchtigkeit von 10% und einer Durchschnittstemperatur von 35°C ein erwarteter Wassergewinn von ca. 11 Liter pro Stunde, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung im Tagbetrieb gefahren wird.For example, for the town of Chegga in Mauritania, with a humidity of 10% and an average temperature of 35° C., there is an expected water gain of approximately 11 liters per hour when the device according to the invention is operated during the day.
Weiterhin ergibt sich für den Ort Pedro Juan Caballero in Paraguay bei einer Luftfeuchtigkeit von 80% und einer Durchschnittstemperatur von 30°C ein erwarteter Wassergewinn von 95 Liter pro Stunde im Tagbetrieb und von 45 Liter pro Stunde in der Nacht.Furthermore, for the location of Pedro Juan Caballero in Paraguay, with a humidity of 80% and an average temperature of 30°C, an expected water gain of 95 liters per hour during the day and 45 liters per hour at night.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert. Die Figur ist dabei nicht maßstabsgetreu und vereinfacht. So sind übliche, dem Fachmann geläufige Maßnahmen etc. nicht unbedingt dargestellt (zum Beispiel Rohre, Verschraubungen, Verkabelung etc.), um die Lesbarkeit der Figur zu erleichtern.The invention is explained in more detail below with reference to the figure. The figure is not true to scale and is simplified. Thus, usual measures etc. familiar to the person skilled in the art are not necessarily shown (for example pipes, screw connections, cabling etc.) in order to make the figure easier to read.
Zudem ist in
Die verschiedenen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, z.B. - aber nicht ausschließlich - diejenigen der verschiedenen abhängigen Ansprüche, können in beliebiger Art und Weise miteinander kombiniert werden, auch wenn diese Kombinationen nicht explizit genannt sind, sofern solche Kombinationen sich nicht widersprechen.The various embodiments of the present invention, e.g. - but not exclusively - those of the various dependent claims can be combined with one another in any manner, even if these combinations are not explicitly mentioned, provided that such combinations do not contradict one another.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtung zur Gewinnung von TrinkwasserDevice for obtaining drinking water
- 22
- erste Filtrationseinheit (für die angesaugte Umgebungsluft)first filtration unit (for the sucked in ambient air)
- 33
- zweite Filtrationseinheit (für das kondensierte Wasser)second filtration unit (for the condensed water)
- 44
- Wasseraufarbeitungseinheit (umfassend mindestens eine Mineralisierungseinheit)Water treatment unit (comprising at least one mineralization unit)
- 55
- Wasserreservoir (für gebrauchsfertiges Wasser)Water reservoir (for ready-to-use water)
- 66
- Ventilationseinheit (zum Einsaugen von Umgebungsluft in die Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser)Ventilation unit (for sucking ambient air into the device for obtaining drinking water)
- 77
- Wassersammeleinheit (für an dem/den Kühlelement(en) kondensiertes Wasser)Water collection unit (for water condensed on the cooling element(s))
- 88th
- Photovoltaikelementephotovoltaic elements
- 99
- Kühlelement (hier dargestellt mit sechs als Kühlfingern ausgebildeten Vorsprüngen)Cooling element (shown here with six projections designed as cold fingers)
- 1010
- Leitung (insbesondere Rohrleitung) für LuftLine (particularly pipeline) for air
- 1111
- Wasserableitung inklusive Wasserentnahmeelement (insbesondere Rohr mit Wasserhahn)Water drainage including water extraction element (especially pipe with water tap)
- 1212
- Umwandung (insbesondere Containerwand)Wall (especially container wall)
- 1313
- optionale Leitung für Kondenswasseroptional line for condensate water
- KK
- Kühlkammer/-abteilungcold room/department
- MM
- Maschinenraum/-abteilungEngine room/department
- --
- durchgezogene Pfeile illustrieren Luftstrom vor Eintritt in die Kühlkammer (Umgebungsluft), dessen Feuchtigkeitsgehalt noch unverändert ist (gegebenenfalls etwas erniedrigt durch Sekundäreffekte bei Ansaugung und Durchtritt durch die erste Filtrationseinheit)Solid arrows illustrate the air flow before it enters the cooling chamber (ambient air), the moisture content of which is still unchanged (possibly slightly reduced by secondary effects during intake and passage through the first filtration unit)
- --
- gestrichelte Pfeile illustrieren gekühlten Luftstrom (dessen Feuchtigkeitsgehalt reduziert ist) nach Austritt aus der Kühlkammerdashed arrows illustrate cooled airflow (whose moisture content is reduced) after exiting the cooling chamber
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 3313711 A1 [0002]DE 3313711 A1 [0002]
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022106708.2U DE202022106708U1 (en) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | Device for condensing water from air |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022106708.2U DE202022106708U1 (en) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | Device for condensing water from air |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202022106708U1 true DE202022106708U1 (en) | 2023-01-04 |
Family
ID=84975103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202022106708.2U Active DE202022106708U1 (en) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | Device for condensing water from air |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202022106708U1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3313711A1 (en) | 1983-04-15 | 1984-10-18 | Rudolf 3501 Schauenburg Gesslauer | Process and apparatus for obtaining drinking water |
-
2022
- 2022-11-30 DE DE202022106708.2U patent/DE202022106708U1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3313711A1 (en) | 1983-04-15 | 1984-10-18 | Rudolf 3501 Schauenburg Gesslauer | Process and apparatus for obtaining drinking water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2908927C2 (en) | ||
DE3313711A1 (en) | Process and apparatus for obtaining drinking water | |
DE2739373A1 (en) | HEAT RECOVERY DEVICE | |
WO2019096898A1 (en) | Method and device for obtaining water from ambient air | |
DE102005059942A1 (en) | Method for energy generation from waste water channels, involves conversion of heat of exhaust air of waste water channel for heating or cooling of buildings and exhaust gas is applied at sewer with suction pipe of heat exchanger | |
DE10124649A1 (en) | Method to recover atmospheric water; involves using water recovery chamber with refrigerant cooled by cold collectors by night and fluid in heat accumulator heated by solar collectors by day | |
DE19836891C1 (en) | Combined room heater and ventilator for e.g. low-energy houses has ventilator unit with heat exchanger for intake air and outlet air flows, air/water heat pump, and mixer chamber | |
DE3313723A1 (en) | OZONE DRINKING WATER TREATMENT PLANT | |
DE202022106708U1 (en) | Device for condensing water from air | |
DE19940992A1 (en) | Water purification plant powered exclusively by solar energy employs coolant circuit evaporating e.g. salt water, without use of coolant compressor or coolant pumping | |
EP0041658A2 (en) | Device for heating and cooling of conditioned rooms in appartments, greenhouses and the like | |
DE2712017C3 (en) | Cooling and heating system for a housing equipped with electrical devices | |
DE102004012978A1 (en) | Condensate drainage via integrated condensate pump for air / water heat exchangers | |
DE112011100000T5 (en) | Device for heating water by solar heat, which simultaneously supplies drinking water and hot water | |
DE10306148B3 (en) | Heat exchanger used as a frost protection device for a heat pump comprises a liquid circulation connected to another liquid circulation on a liquid circulation system | |
DE9410633U1 (en) | Device for treating domestic wastewater | |
DE102020128629A1 (en) | Device and method for the combined operation of a heat pump for heating water and a ventilation system | |
CH716496A2 (en) | Plant for the production of energy and / or water. | |
DE6924985U (en) | UNIT FOR FULL AIR CONDITIONING AND POOL WATER HEATING OF INDOOR SWIMMING POOLS | |
DE102020117660A1 (en) | Mobile system set for hot water generation, heating and / or cooling | |
DE2540813A1 (en) | HEAT PUMP | |
DE4423960A1 (en) | Cooling of heat-carrying fluid in air conditioner | |
DE202015102077U1 (en) | Supply / disposal unit in modular design | |
DE8206002U1 (en) | DEVICE FOR HEATING HOT WATER BY TAKING THE WARMTH OF A FLUID | |
DE2945914A1 (en) | Spray booth with water curtain - has heat pump to recover heat from waste water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |