JP2012515642A - 淡水製造用太陽熱装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−汚水供給部及び淡水流出部を有し、互いに接続されたパイプ及びホース部材からの閉じられた流体回路、
−流体回路は、汚水を加熱し蒸発させる太陽放射に主に垂直に配置された、以下のものの傾斜加熱部によって特徴付けられる、
−汚水を加熱し淡水を凝縮する、主に垂直に配置された凝縮部、及び
−ベース部分として、凝縮された淡水の貯蔵部、を備える。
汚水あるいは塩水から淡水を製造するポータブルな太陽熱装置1の、機能原理を含む第1設計バージョンは、図1及び図3から図7に図示されている。装置1は、システム動作のために膨らまされる、接続されたパイプ部材(好ましくはPVC硬質プラスチックチューブ)あるいは織物補強フォイル材料で作られたホース部材で作製され、汚水供給部3及び淡水流出管4を除き、主に閉じられた流体回路2から構成される。流体回路2は、本質的に、太陽放射Sに垂直に整列され、傾斜し立ち上がった加熱部分5によって特徴づけられ、これは供給された汚水または塩水の加熱および蒸発の役目を行う。
Claims (33)
- 汚水あるいは塩水から淡水を製造するポータブルな太陽熱装置(1)であって、
汚水供給部(3)及び淡水流出部(4)に接続されたパイプ又はホース部材で作製された閉じた流体回路(2)で、
この流体回路(2)は、太陽放射(S)に対して主に垂直に整列され汚水の加熱及び蒸発用の傾斜した加熱部分(5)を有し、この加熱部分は、
淡水の凝縮及び汚水の加熱用の主に垂直に整列された凝縮部(6)、及び
ベース領域として形成され凝縮された淡水用の貯蔵部(7)に従う、
ことを特徴とする太陽熱装置。 - 流体回路(2)の加熱部分(5)は、太陽放射(S)の熱エネルギーを加熱部分(5)の内側の蒸発領域(9)に焦点を合わせる太陽熱コレクタ(10、20)を有し、このコレクタ(10、20)は好ましくは加熱部分(5)に移動可能に取り付けられることを特徴とする、請求項1記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)は、太陽放射(S)用の放物線状のあるいは円形の円筒状の反射フォイル(11)及び透明な入射フォイル(12)を有する膨張式のフォイル構造で構成され、反射フォイル及び入射フォイルは、2つの側面部材(13)と共に、反射フォイル(11)の焦点領域において流体回路(2)の加熱部分(5)が貫通する中空空間に渡っていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(20)は、加熱部分(5)の蒸発領域(9)に対して熱接触する少なくとも一つのアブソーバー・ウィング(21)を有することを特徴とする、請求項2に記載の太陽熱装置。
- 回転可能、あるいは加熱部分(5)の軸に平行に折り畳み可能であり、及び、使用位置から、流体回路(2)によって開かれた空間(22)におけるコンパクトな格納位置へ折り畳むことができる2つのアブソーバー・ウィング(21)が設けられることを特徴とする、請求項4に記載の太陽熱装置。
- 傾斜した加熱部分(5)の内側に、柔軟なフォイル材料で構成される蒸発マット(14)が、汚水を蒸発マット(14)へ輸送するために設けられた好ましくはソーラーポンプの輸送手段(15)と共に存在することを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 蒸発マット(14)は、フォイル材料に接着あるいは溶接された加熱ポケット(16)を形成し、汚水を上げるための輸送ダクト(17)が蒸発マット(14)と加熱ポケット(16)との間に形成されることを特徴とする、請求項6記載の太陽熱装置。
- 閉じた流体回路(2)における基本的に垂直な接続部(8)が貯蔵部(7)と加熱部分(5)との間に設けられ、接続部は柔軟なフォイル材料で作られた汚水ポケット(18)を収容し、汚水ポケットは加熱部分(5)から逆流してくる汚水を取り上げることを特徴とする、請求項6又は7に記載の太陽熱装置。
- 汚水ポケット(18)は、蒸発マット(14)の一部分から、例えば折り畳み接着することでワンピースで作製されることを特徴とする、請求項8に記載の太陽熱装置。
- 汚水用の輸送手段(15)は、水位計(19)と共に汚水ポケット(18)に設けられ、それと共に交換可能なユニットを形成することを特徴とする、請求項6から9のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 凝縮部(6)の内側に、好ましくはシリンダー・コーティングを形成する柔軟なフォイル材料で作られた熱交換器マット(30)が存在し、その上端部(31)は汚水供給部(3)に接続され、下端部(32)は流体回路(2)の貯蔵部(7)を通り導かれるホース・ライン(33)に接続され、輸送手段(15)好ましくはソーラーポンプによって汚水を加熱部分(5)へ輸送することを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 熱交換器マット(30)は、複数の並列ダクト(34)を形成する2つの互いに溶接されたあるいは接着されたフォイル・ストリップで構成されることを特徴とする、請求項11に記載の太陽熱装置。
- 加熱部分(5)の外側に熱伝達改善用の熱伝導性フォイル(23)好ましくは銅箔が存在することを特徴とする、請求項1から12のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)は、織物補強フォイル材料で作製された膨らませることのできるフレーム部(26)を側面部材(13)に有し、このフレーム部は膨張した状態では反射面(11)を放物線あるいは円形の形状に開くことを特徴とする、請求項3に記載の太陽熱装置。
- 側面部材(13)の膨らませることのできるフレーム部(26)は、織物補強フォイル材料の膨張式の接続部材(27)によって接続されることを特徴とする、請求項14に記載の太陽熱装置。
- 反射フォイル(11)は、好ましくは多層の膨張式の支持フォイル(28)に取り付けられていることを特徴とする、請求項14又は15に記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)の側面部材(13)は、太陽熱コレクタ(10)がパイプ状の流体回路(2)の加熱部分(5)へ回転するように取り付けられる軸受ディスク(29)を有していることを特徴とする、請求項14から16のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)の側面部材(13)は、パイプ状の流体回路(2)の加熱部分(5)へ接着あるいは溶接によってしっかりと取り付けられることを特徴とする、請求項14から16のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)は、太陽位置に調整するための調整装置(35)を有し、この調整装置は流体回路(2)好ましくは凝縮部(6)に影響を与え、全装置(1)の傾斜移動を引き起こすことを特徴とする、請求項18に記載の太陽熱装置。
- 調整装置(35)は、折り畳み開くことができ、ポンプを介して例えば複数の分離したくさび形のものに接続された形状部材(36a、36b)を有し、それらの各充填レベルは、装置(1)の傾斜レベルを決定することを特徴とする、請求項19に記載の太陽熱装置。
- 調整装置(35)は、好ましくは加熱部分(5)に取り付けられる光センサー(37)と、好ましくは透明な入射フォイル(12)に取り付けられたシャドー・キャスター(38)とを有する制御設備を有することを特徴とする、請求項19又は20に記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)は、太陽位置への調整用の調整装置(41)を有し、これは加熱部分(5)の軸まわりのコレクター(10)の回転移動を引き起こすことを特徴とする、請求項2又は3に記載の太陽熱装置。
- 調整装置(41)は、第1及び第2のホース部(42、43)を有し、それらの端部は、流体回路(2)のパイプ状部分(44)のまわりに反対方向に巻かれ、それらの自由端(45)は太陽熱コレクタ(10)に取り付けられることを特徴とする、請求項22に記載の太陽熱装置。
- アブソーバー・ウィング(21)が、加熱部分(5)に適合した受け口面(47)を有するベース部分(46)に取り付けられることを特徴とする、請求項4又は5に記載の太陽熱装置。
- アブソーバー・ウィング(21)は、熱搬送媒体を輸送するためのダクト(48)を有し、これらのダクト(48)は、太陽熱コレクタ(20)のベース部分(46)を通り導かれる接続ライン(49)に接続されることを特徴とする、請求項24に記載の太陽熱装置。
- 少なくとも一つの接続ライン(49)は、輸送手段(50)好ましくはソーラーポンプを有することを特徴とする、請求項25に記載の太陽熱装置。
- アブソーバー・ウィング(21)は、空気ダクト(53)を有する膨張式の支持マット(52)、及び熱搬送媒体用のダクト(48)を有するアブソーバー・マット(54)を形成する多層フォイル合成物で構成されることを特徴とする、請求項24から26のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 絶縁フォイル(57)がアブソーバー・マット(54)の外側表面に取り付けられていることを特徴とする、請求項27に記載の太陽熱装置。
- 汚水供給部(3)に接続された供給容器(59)が設けられ、汚水の輸送は、供給容器(59)と加熱部分(5)の上方端で汚水の出口位置との間の高差による静水圧によってのみ本質的に行なわれることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の太陽熱装置。
- 加熱部分(5)における蒸発領域(9)は、例えば金属製で異なる半径で曲げられた2つの半パイプ(60)によって拡張され、これらは、蒸発領域(9)の加熱ポケット(16)の上方で互いの上方を近接して置かれることを特徴とする、請求項2に記載の太陽熱装置。
- 半パイプ(60)の表面は、規定間隔で半円の開口に切り取られ、互いの方へ曲げられることを特徴とする、請求項30に記載の太陽熱装置。
- 半パイプが(60)は、加熱部分(5)の熱伝導性フォイル(23)に直接接続されることを特徴とする、請求項30又は31に記載の太陽熱装置。
- 太陽熱コレクタ(10)のフレーム部(26)は、水で満たすことができるリング・ホースとして設計され、このリング・ホースを完全に充填するまでポンプで供給可能であり、太陽熱コレクタ(10)の反射面の曲がりを調節するように充填レベルを変化可能であることを特徴とする、請求項14又は15に記載の太陽熱装置。
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