WO2008134787A1 - Water extraction from air in the earth's atmosphere - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a method and device for extracting water from the moisture in the air surrounding the surface of the Earth by condensation from said air, wherein the cooling energy required therefor is taken from the colder layers of air farther from the surface of the Earth, and is conveyed from said air to a condensation device through a pipeline, held in an approximately vertical position by a freely floating shell of a balloon by means of a tow connection, and warmed air is conveyed from said device, wherein the colder air farther from the surface of the Earth is fed as a cooling medium through an inlet filter (5) and through a first line (4) downward to cool the condensation surfaces (14) and water condensation is conducted to the condensation device (10) located on the surface of the Earth, and the air warmed by the cold/heat exchange in cooling the condensation surface (14) is fed into a second line (6) feeding upward to the interior space (18) of the balloon (1) and acts as a lift gas or upward force for the balloon (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wassergewinnung aus der Feuchtigkeit der die Erdoberfläche umgebenden Luft durch Kondensation aus dieser, wobei die dazu benötigte Kälte aus der Erdoberfläche ferneren, kälteren Luftschichten entnommen wird und durch eine von einer frei schwebenden Hülle eines Ballons mittels Schleppverbindung in annähernd vertikaler Position gehaltenen Rohrleitung zu einer Kondensationsvorrichtung und erwärmte Luft von dieser abgeleitet wird, sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for recovering water from the moisture surrounding the earth's surface air by condensation therefrom, wherein the cold required for this purpose is taken from the earth's surface, colder air layers and by an overflow of a free-floating shell of a balloon by drag connection in approximately vertical position held piping to a condensing device and heated air is derived from this, as well as devices for carrying out the method.
Praktikable Verfahren zur Gewinnung von maßgeblichen Mengen an Süßwasser, in warmen Trocken-, Dürre- oder Katastrophengebieten mit nicht vorhandener bzw. nicht ausreichend intakter Infrastruktur, durch Kondensation von Wasser aus Luftfeuchtigkeit ohne erheblichen, teuren Energieaufwand für die dazu benötigte Kälteproduktion sind nicht bekannt. Wahrscheinlich aus dem Grunde, dass die Verknappung von Süßwasser guter Qualität in Mangelgebieten erst in den letzten Jahren durch Klimawandel und vermehrtem Verbrauch durch steigende Bevölkerungszahl und Folgen aus Wohlstanderhöhung drängend wird und einer Lösung bedarf. Ein JP-Patent mit Publikationsnummer 2004-316398 beschreibt Wassergewinnung durch Kondensation mittels Nutzung des Peltier- Effektes mit einem Thermoelektronikelement, dessen Kondensationsvorrichtung von einem Heliumballon in der Erdatmosphäre gehalten wird. Diese beschriebene Vorrichtung, bei der verlötete schwere Metalle, die den Effekt nach Peltier auslösen, sowie die restlichen Wassergewinnungsvorrichtungen vom Heliumballon getragen werden müssen, ist das Gewichtsproblem für effektive Wasserproduktion bei größeren Mengen nachteilig.Practical methods for obtaining significant amounts of fresh water, in warm dry, drought or disaster areas with nonexistent or insufficiently intact infrastructure, by condensation of water from humidity without significant, expensive energy consumption for the required cooling production are not known. Probably for the reason that the scarcity of fresh water of good quality in deficient areas only in recent years by climate change and increased consumption by increasing population and consequences of prosperity increase urgent and needs a solution. A JP Patent Publication No. 2004-316398 describes water extraction by condensation using the Peltier effect with a thermoelectronic element, the condensation device of which is held by a helium balloon in the earth's atmosphere. This described device, in which soldered heavy metals that cause the effect of Peltier, as well as the remaining water extraction devices must be carried by the helium balloon, the weight problem for effective water production at higher volumes is disadvantageous.
In der Patentschrift W0 1995/023499 A1 ist die Produktion von Wasser mittels Kondensation aus der Umgebungsluft einer Anlage beschrieben, die von einem Zweikammerballon frei schwebend in vertikaler Position gehalten wird. Umgebungsluft aus dem unteren Bereich der Anlage wird zur Kondensationsanlage in die Höhe geleitet, wo aus der Umgebungsluft Wasser kondensiert und über Rohrleitungen zur Nutzung aus dem unteren Bereich geleitet wird. Nachteilig ist diese Wasser-Produktionsart wegen des kostenintensiven Betriebes in der oberen Kammer des Zweikammer-Ballons und Ringballone am Rohrsystem durch das Edelgas Helium oder alternative Gase, weil in der zweiten unteren Kammer der Auftrieb mit warmer Luft äußerst gering ist, weil die Umgebungsluft aus dem unteren Einlass der Rohrleitung beim Durchströmen des Leitungssystems und der Kondensationsvorrichtung zur Ballonkammer verfahrensbedingt stark abkühlt und der Positionierung des Ballons und Vorrichtung in kälteren Zonen wegen Frosteinwirkung Grenzen gesetzt sind, sodass die Tragkraft der warmen Luft sehr gering ist.W0 1995/023499 A1 describes the production of water by means of condensation from the ambient air of a system which is held in a vertical position by a two-chambered balloon in a freely suspended manner. Ambient air from the lower part of the plant is directed upwards to the condensation plant, where water is condensed from the ambient air and passed through pipelines for use from the lower area. The disadvantage of this water-production because of the costly operation in the upper chamber of the two-chamber balloon and ring balloons on the pipe system by the noble gas helium or alternative gases, because in the second lower chamber of the buoyancy with warm air is extremely low, because the ambient air from the bottom inlet of the pipeline when flowing through the conduit system and the condensation device to the balloon chamber due to the process strongly cools and the positioning of the balloon and device are set in colder zones due to frost effect limits, so that the carrying capacity of the warm air is very low.
Nachteilig ist auch, dass das Gewicht der Rohrleitungssäule mit doppelwandigen Elementen und spiralförmig angeordneten Leitungen sowie Flanschen und Halterungen zusätzlich mit
dem kondensierten Wasser bis zum Austritt aus der Anlage gewichtsmäßig belastet wird, dadurch immenses Gewicht erreicht und vom Ballon getragen werden muss.Another disadvantage is that the weight of the pipeline column with double-walled elements and spirally arranged lines and flanges and brackets in addition to The condensed water is loaded by weight until it leaves the plant, thereby reaching immense weight and must be carried by the balloon.
Die Patentschrift W0 1999/43997 beschreibt eine Kondensationsanlage, bei der aus über Rohre zugeführte Luft durch Kondensation Wasser gewonnen und in einem Behälter gesammelt wird. Diese beschriebene Art der Kondensationswassergewinnung beruht auf der Nutzung der die Vorrichtung direkt umgebenden Atmosphärenluft, die eine starke Erwärmung am Tage und eine genügend differente Abkühlung am Abend erfahren muss. Am Tage wird Wärme im Wasser gespeichert und am Abend an die Luft, aus der Wasser kondensiert werden soll, zu deren Erwärmung abgegeben, um bei genügender Temperaturdifferenz zwischen erwärmter Luft und der vorherrschenden Atmosphärenluft Wasser zu kondensieren.The document W0 1999/43997 describes a condensation plant in which air supplied from pipes via condensation is recovered and collected in a container. This described type of condensation water recovery is based on the use of the device directly surrounding atmospheric air, which must experience a strong warming during the day and a sufficiently different cooling in the evening. During the day heat is stored in the water and in the evening it is released to the air from which water is to be condensed, in order to heat it, in order to condense water with sufficient temperature difference between heated air and the prevailing atmospheric air.
Da zumindest die Temperaturdifferenz vorhanden sein muss, damit Wasser kondensiert, ist diese Art der Produktion wettermäßig nicht immer einsetzbar. Nachteilig ist auch der voluminöse technische und materielle Aufwand für die Wärmespeicherung im Wasser.Since at least the temperature difference must be present for water to condense, this type of production is not always suitable for use in the weather. Another disadvantage is the voluminous technical and material costs for heat storage in the water.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wasser in Trinkwasserqualität zu günstigen Produktionskosten mit erfindungsgemäßen Anlagen an fixen oder mobilen Standorten auch autark, umweltfreundlich und ohne teure bauliche Maßnahmen zu gewinnen.The invention has for its object to win water in drinking water quality at low production costs with systems of the invention to fixed or mobile locations also self-sufficient, environmentally friendly and without expensive construction measures.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die kältere erdoberftächenfemere Luft als Kühlmittel, die durch einen Einfassfilter geleitet und durch eine Leitung zur Kühlung der Kondensationsflächen zur Wasserkondensation der auf der Erdoberfläche befindlichen Kondensationsvorrichtung geleitet wird, wobei die bei der Kühlung der Kondensationsflächen durch Kälte-/Wärmeaustausch erwärmte Luft durch Leitung dem Balloninnenraum des Ballons empor strömend zugeleitet wird und diesem als Traggas dient bzw. die Auftriebskraft ist.According to the invention, this object is achieved in that the colder earth surface air as a refrigerant, which is passed through a confining filter and passed through a conduit for cooling the condensation surfaces for water condensation of the condensing surface located on the surface, wherein the cooling of the condensation surfaces by cold / Heat exchange heated air is supplied by line up the balloon interior of the balloon flowing and this serves as a carrier gas or is the buoyancy force.
Das vorgeschlagene Verfahren wird vorteilhaft auf solch eine Art und Weise durchgeführt, dass an der Oberseite des Ballons eine oder mehrere Schleusenvomchtung(en) zur Ausschleusung dieser Luft aus dem Innenraum des Ballons an deren Umgebung angeordnet sind.The proposed method is advantageously carried out in such a manner that at the top of the balloon one or more Schleusenvomchtung (s) for discharging this air from the interior of the balloon are arranged at their surroundings.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist, dass die Leitung, in welcher Luft zur Kondensationsvorrichtung nach unten fließt, zum Zwecke des Schutzes vor Sonneneinstrahlung und Wärmezufuhr von außen durch die Leitung ganz oder teilweise umhüllt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Zeichnung (Fig.1) erläutert. Diese zeigt die Wasserproduktion durch Kondensation, mit zur Verfügungstellung der Kälte aus höheren, kälteren Luftschichten als die die Kondensations- vorrichtung umgebende. Die im wesentlichen aus einer frei schwebenden Hülle als Ballon, der das Luft Ab- und Aufleitungssystem trägt und eine am Boden befindliche Kondensationsvorrichtung mit Wassertank zeigt.An apparatus for carrying out the method is that the line in which air flows down to the condensation device, for the purpose of protection against sunlight and heat from outside through the line is completely or partially enclosed. Further features and advantages of the invention will be explained in the following description with drawing (Fig.1). This shows the production of water by condensation, with the provision of cold from higher, colder layers of air than surrounding the condensation device. The essentially of a free-floating shell as a balloon, which carries the air discharge and Aufleitungssystem and a located on the ground condensation device with water tank.
Bezugszahlen in der Zeichnung bedeuten:Reference numbers in the drawing mean:
Eine frei schwebende Hülle bildet einen an sich bekannten Heißluftballon und wird als Ballon 1 bezeichnet. Ein Trag-Seil 2 dient einerseits als Schleppvorrichtung zwischen Ballon 1 und dem zu tragenden Rohrleitungssystem 3, andererseits begrenzt es die Höhe des Ballons 1 durch Fixierung an der Verankerung 9 an der Erdoberfläche. Eine erste Leitung 4 leitet die Luft vom Einlassfilter 5 zu Kondensationsvoπichtung 10 an der Erdoberfläche. Eine zweite Leitung 6 leitet Luft von der Kondensationsvorrichtung 10 zur Auslassöffnung 7 und aus dieser in den Ballon 1. Beim Durchfließen der Luft durch die Kondensationsvorrichtung 10 werden die Kondensationsflächen 14 gekühlt. Leitung 4 ist am Trag-Seil 2, das zwischen Ballon 1 und Verankerung 9 gespannt ist, befestigt. Die Leitung 6 umgibt Leitung 4, damit eine Erwärmung der kühlen Luft in Leitung 4 durch Sonneneinstrahlung und Außenwärme ganz oder teilweise verhindert wird. Dieses Leitungskonstrukt von Trag-Seil 2, Leitung 4 und Leitung 6 wird als Leitungssystem 3 bezeichnet. Die Wandungen der Leitungen 4 und 6 sind aus besonders leichtgewichtigem, gedichtetem Fasergewebe, wie es in der Ballonfahrt verwendet wird, wobei dieses auf einem Gerippe aus leichten Materialien aufgestülpt ist. Ventilator 11 unterstützt bei Bedarf die Strömung der Luft in den Leitungen 4 und 6 sowie in der Kondensationsvoπichtung 10. Durch die Öffnungen 13 strömt Luft in die Kondensationsvorrichtung 10 ein und durch Öffnungen 16 aus der Kondensationsvorrichtung 10 aus. Durch die Öffnung 17 strömt die aus Öffnung 7 kommende Luft in den Innenraum 18 der frei schwebenden Hülle des Ballons 1. Luft aus der Umgebung der Kondensationsvorrichtung 10 strömt durch Einlass 12 ein und durch die Auslassöffnung 27 aus dieser wieder aus. Bei diesem Durchströmen der Luft vom Einlass 12 zum Auslass 27 wird an den Kondensationsflächen 14 Wasser aus dieser Luft kondensiert und im Wasserbehälter 15 für weiteren Gebrauch gesammelt. Schleusenvorrichtungen 20 und 25, als Schleusenballone 20 und 25 bezeichnet, befördern die im Balloninnenraum 18 Wärme- und drucktechnisch ausgebeutete Luft aus dem Ballon 1 aus und geben sie an die Umgebung des Ballons 1 ab. Mit 18a und 18b werden die Seiten im Innenraum 18 bezeichnet, die drucktechnisch nicht getrennt sind. Die Klappe 30 steuert die in den Balloninnenraum 18 einströmende Luft in einer Stellung zu Seite 18a, in einer anderen Stellung zu 18b. Die Ballonausformung 33 beeinflusst ebenfalls die Strömungsrichtung der Luft im Balloninnenraum 18. Durch das
Ventil 21 und die Leitung 22 fließt Luft ein und durch das Ventil mit Gewicht 23 aus dem Schleusenballon 20. Durch das Ventil 26 und die Leitung 24 fließt Luft in und durch Ventil mit Gewicht 28 fließt sie aus dem Schleusenballon 25 aus. 31 und 32 sind Temperaturmesser im Ballon 1, ein Luftströmungsmesser 19 ist in Leitung 6 angeordnet. Eine Erhitzungsvorrichtung 35 erzeugt Zusatzwärme. Das Seil 29 dient zur Absenkung und Fixierung des Ballons 1.A free-floating shell forms a known hot air balloon and is referred to as a balloon 1. A support rope 2 serves as a towing device between the balloon 1 and the pipe system 3 to be supported on the one hand, on the other hand, it limits the height of the balloon 1 by fixing to the anchorage 9 on the earth's surface. A first line 4 directs the air from the inlet filter 5 to Kondensationsvoπichtung 10 at the earth's surface. A second conduit 6 directs air from the condensation device 10 to the outlet opening 7 and from there into the balloon 1. As the air flows through the condensation device 10, the condensation surfaces 14 are cooled. Line 4 is on the support rope 2, which is stretched between balloon 1 and anchor 9, attached. The line 6 surrounds line 4, so that heating of the cool air in line 4 by solar radiation and external heat is completely or partially prevented. This line construction of support rope 2, line 4 and line 6 is referred to as a line system 3. The walls of the lines 4 and 6 are made of particularly lightweight, sealed fiber fabric, as used in the balloon ride, this being slipped on a skeleton of lightweight materials. Fan 11 supports, if necessary, the flow of air in the lines 4 and 6 and in the Kondensationsvoπichtung 10. Through the openings 13, air flows into the condensation device 10 and through openings 16 of the condensation device 10 from. Through the opening 17, the air coming from the opening 7 flows into the interior 18 of the free-floating shell of the balloon 1. Air from the environment of the condensation device 10 flows through inlet 12 and through the outlet opening 27 from this again. As it flows through the air from the inlet 12 to the outlet 27, water from this air is condensed on the condensation surfaces 14 and collected in the water tank 15 for further use. Lock devices 20 and 25, referred to as lock balloons 20 and 25, convey the heat in the balloon interior 18 and pressure technically exploited air from the balloon 1 and give it to the environment of the balloon 1 from. With 18a and 18b, the pages are designated in the interior 18, which are not separated by printing technology. The flap 30 controls the air flowing into the balloon interior 18 in a position to side 18a, in another position to 18b. The Balloonausformung 33 also influences the flow direction of the air in the balloon interior 18. By the Valve 21 and the line 22 flows in air and through the valve with weight 23 from the lock balloon 20. Through the valve 26 and the line 24, air flows in and through valve with weight 28, it flows out of the lock balloon 25. 31 and 32 are temperature meters in the balloon 1, an air flow meter 19 is arranged in line 6. A heating device 35 generates additional heat. The rope 29 serves to lower and fix the balloon. 1
Angenommene Daten zur Funktionsbeschreibung:Accepted data for the functional description:
Höhe der frei schwebenden Hülle 1 in der Erdatmosphäre ist 3900m über demHeight of free-floating shell 1 in the earth's atmosphere is 3900m above the
Meeresniveau.Sea level.
Positionierung des Luftfilters 5 mit Einlassöffnung zu Leitung 4 beträgt 3800m überPositioning of the air filter 5 with inlet opening to line 4 is 3800m above
Meeresniveau.Sea level.
Standort der Kondensationsvorrichtung 10 auf Erdoberfläche ist in einer Höhe von 800m über Meeresniveau.Location of the condensation device 10 on the earth's surface is at a height of 800m above sea level.
Lufttemperatur in 3800m über Meeresniveau beträgt +2°C.Air temperature at 3800m above sea level is + 2 ° C.
Lufttemperatur in 800m über Meeresniveau beträgt +28°C bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit.Air temperature at 800m above sea level is + 28 ° C at 50% relative humidity.
Funktion:Function:
Die frei schwebende Hüllte des Ballons 1 hält mittels Schleppverbindung, dem Trag-Seil 2, das Rohrleitungssystem 3 in ungefähr vertikaler Position, sodass die Öffnung des Luftfilters 5 in Höhe von ca. 3800m, bei einer dort vorherrschenden Umgebungsluft von ca. 2°C positioniert ist. Diese Luft fließt von der Öffnung des Luftfilters 5 durch Leitung 4, durch Öffnung 13 in und durch die Kondensationsvorrichtung 10. Beim Durchfließen dieser Luft durch die Kondensationsvorrichtung 10 von Öffnung 13 zu Öffnung 16 werden die Kondensationsflächen 14 primärseitig gekühlt, mit der Wirkung, dass sekundärseftig Wasser aus der Feuchtigkeit der 28°C warmen Umgebungsluft, die von Öffnung 12 durch die Kondensationsvorrichtung 10 zur und aus der Öffnung 27 fließt, kondensiert und im Wasserbehälter 15 gesammelt wird. Beim Durchfließen der Luft in der Kondensationsvorrichtung 10 von Öffnung13 zu Öffnung 16 wird bei der Kühlung der Kondensatjonsflächen 14 durch Kälte-/Wärmeaustausch diese Luft erwärmt und dadurch ihre Dichte verändert, dies bewirkt, dass diese jetzt erwärmte Luft durch Öffnung 16 in das Rohr 6 einströmt, in diesem empor und aus der Öffnung 7 des Rohres 6 ausströmt. Weil die Luft von der Einlassöffnung des Luftfilters 5, Leitung 4, Öffnung 13, Kondensationsvorrichtung 10, Öffnung 16, Leitung 6 bis Auslassöffnung 7 in einem nach außen abgedichteten Raum fließt, entsteht ein selbsttätiges Einströmen der Luft vom Einlassfilter 5 bis zum Ausfließen durch Öffnung 7. Der Luftstrom von Luftfilter 5 bis Auslassöffnung 7 kann bei Bedarf durch Ventilator 11 unterstützt und verstärkt werden. Luftströme zur Kühlung der Kondensationsflächen sind räumlich getrennt von den Luftströmen, aus denen Wasser kondensiert wird.
Die aus Öffnung 7 ausströmende, vorher in der Kondensationsvorrichtuπg 10 und über die LeitungshüHe der Leitung 6 erwärmte Luft fließt weiter durch die Öffnung 17 in den Innenraum 18 der fei schwebenden Hülle des Ballons 1 und wirkt hier als Trage- und Auftriebskraft, welche die Hülle des Ballons 1 in Schwebe hält. Ein Schleusenballon 20 mit Ventilklappen 21 und 23 ist durch Leitung 22 und ein Schleusenballon 25 mit Ventilklappen 26 und 28 ist durch Leitung 24 ebenfalls mit dem Innenraum 18 der frei schwebenden Hülle des Ballons 1 verbunden. Diese Schleusenballone 20 und 25, deren Ventile 21 , 23, 26 und 28 mit dem Strömungsmesser 19 und Temperaturmessung 31 + 32 und Luftströmungsklappe 30 in Wirkverbindung stehen, ermöglichen, dass im Innenraum 18 der Hülle des Ballons 1 durch das gesteuerte Ausschleusen aus diesem eine optimale Ausnutzung der Tragfähigkeit der Luft gegeben ist. Warme Luft, die von der Öffnung 7 aus der Leitung 6 und durch die Öffnung 17 in den Innenraum 18 einströmt, wird von der Strömungsvorrichtung 30 in einer Stellung in Richtung Innenseite 18 a und weiter von Ausformung 33 beeinflusst, zur Innenseite 18 b geleitet, in der anderen Stellung in Richtung 18b und weiter von Ausformung 33 zur Innenseite 18a geleitet Luft, die von 18a zu 18b strömt, fließt hernach, nach öffnen des Ventils 21 durch Leitung 22 in den vorher zusammengefalteten Schleusenballon 20. Weil das Ventil 23 geschlossen ist, wird der Schleusenballon 20 durch die Dichteunterschiede der Luft von innerhalb und außerhalb des Schleusenballons 20 geöffnet, sodass Luft aus dem Balloninnenraum 18 der frei schwebenden Hülle des Ballons 1 in Schleusenballon 20 strömt. Wird Ventil 21 geschlossen und Ventil 23 geöffnet, strömt die davor in Schleusenballon 20 eingeflossene Luft durch das Kollabieren und Zusammenfalten der Hülle des Schleusenballons 20 aus diesem und entweicht, weil ein Gewicht bei Ventil 22 diese Hülle zusammendrückt. Luft, die durch Strömen von 18b zu 18a gelangte, fließt nach Öffnen des Ventils 26 durch die Leitung 24 in den vorher zusammengefalteten Schleusenballon 25. Weil das Ventil 28 geschlossen ist, wird der Schleusenballon 25 durch Dichteunterschiede der Luft innerhalb und außerhalb des Ballons 1 geöffnet, sodass Luft aus Balloninnenraum 18 der frei schwebenden Hülle des Ballons 1 in Schleusenballon 25 strömt. Wird Ventil 26 geschlossen und Ventil 28 geöffnet, strömt die davor in Schleusenballon 25 eingeflossene Luft durch das Kollabieren und Zusammenfalten der Hülle des Schleusenballons 25 aus diesem und entweicht, weil ein Gewicht bei Ventil 22 diese Hülle zusammendrückt. Dieser Vorgang wiederholt sich. Mit der Erhitzungsvorrichtung 35 kann eine zusätzliche Erwärmung der aufströmenden Luft in Leitung 6 durchgeführt werden.The free-floating envelope of the balloon 1 holds by means of drag connection, the support rope 2, the piping system 3 in approximately vertical position, so that the opening of the air filter 5 at a height of about 3800m, positioned at a prevailing ambient air of about 2 ° C. is. This air flows from the opening of the air filter 5 through line 4, through opening 13 into and through the condensation device 10. As this air flows through the condensation device 10 from opening 13 to opening 16, the condensation surfaces 14 are cooled on the primary side, with the effect that secondary Water from the humidity of the 28 ° C warm ambient air flowing from the opening 12 through the condensation device 10 to and from the opening 27, condensed and collected in the water tank 15. When the air flows through the condensation device 10 from the opening 13 to the opening 16, this air is heated during cooling of the Kondensatjonsflächen 14 by cold / heat exchange and thereby changes their density, this causes this now heated air flows through the opening 16 in the pipe 6 , in this up and out of the opening 7 of the tube 6 flows. Since the air flows from the inlet opening of the air filter 5, line 4, opening 13, condenser 10, opening 16, line 6 to outlet 7 in an outwardly sealed space, an automatic influx of air from the inlet filter 5 to the outflow through opening 7 The air flow from the air filter 5 to the outlet opening 7 can be supported and amplified by the fan 11 if necessary. Air streams for cooling the condensation surfaces are spatially separated from the air streams from which water is condensed. The effluent from the opening 7, previously heated in the Kondensationsvorrichtuπg 10 and the LeitungshüHe the line 6 air flows through the opening 17 in the interior 18 of the fei floating shell of the balloon 1 and acts as a supporting and buoyant force, which the shell of Balloons 1 holds in suspension. A lock balloon 20 with valve flaps 21 and 23 is connected by line 22 and a lock balloon 25 with valve flaps 26 and 28 is also connected by line 24 to the interior 18 of the free-floating shell of the balloon 1. This lock balloons 20 and 25, the valves 21, 23, 26 and 28 are in operative connection with the flow meter 19 and temperature measurement 31 + 32 and air flow flap 30 allow that in the interior 18 of the shell of the balloon 1 by the controlled discharge from this an optimal Utilization of the carrying capacity of the air is given. Warm air flowing from the opening 7 from the line 6 and through the opening 17 in the interior 18 is influenced by the flow device 30 in a position towards the inside 18 a and further of formation 33, directed to the inside 18 b, in the other position in direction 18b and further from formation 33 to the inside 18a, air flowing from 18a to 18b flows afterwards, after opening the valve 21 through line 22 into the previously folded lock balloon 20. Because the valve 23 is closed the sluice balloon 20 is opened by the density differences of the air from inside and outside the sluice balloon 20, so that air flows from the balloon interior 18 of the free-floating sheath of the balloon 1 into sluice balloon 20. When valve 21 is closed and valve 23 is opened, the air which has previously flowed into lock balloon 20 flows through the collapse and folding of the envelope of lock balloon 20 out of it and escapes because a weight at valve 22 compresses this cover. Air passing through flows from 18b to 18a, after opening the valve 26, flows through the conduit 24 into the previously folded lock balloon 25. Because the valve 28 is closed, the lock balloon 25 is opened by density differences of the air inside and outside the balloon 1 , so that air flows from the balloon interior 18 of the free-floating shell of the balloon 1 in lock balloon 25. When valve 26 is closed and valve 28 is opened, the air which has previously flowed into lock balloon 25 flows through the collapse and folding of the envelope of lock balloon 25 out of it and escapes because a weight at valve 22 compresses this cover. This process is repeated. With the heating device 35, an additional heating of the upflowing air in line 6 can be performed.
Eine zusätzliche Wärmeisolierung der Leitung 4 und 6 oder Verwendung von teilweise absorbierenden Materialien für Leitung 6 richtet sich nach Aufstellungsart und Klimabedingungen. Um die erste Leitung 4 vor Sonneneinstrahlung und Wärmezufuhr von außen zu schützen, ist sie von der zweiten Leitung 6 ganz oder teilweise umgeben.
An additional thermal insulation of the line 4 and 6 or use of partially absorbing materials for line 6 depends on the installation and climatic conditions. To protect the first line 4 from sunlight and heat from the outside, it is completely or partially surrounded by the second line 6.
Claims
1. Verfahren zur Wassergewinnung aus der Feuchtigkeit der die Erdoberfläche umgebenden Luft durch Kondensation aus dieser, wobei die dazu benötigte Kälte aus der Erdoberfläche ferneren, kälteren Luftschichten entnommen wird und durch eine von einer frei schwebenden Hülle eines Ballons mittels Schleppverbindung in annähernd vertikaler Position gehaltenen Rohrleitung zu einer Kondensationsvorrichtung und erwärmte Luft von dieser abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die kältere erdoberflächenfernere Luft als Kühlmittel durch einen Einlassfilter (5) und durch eine erste Leitung (4) nach unten zur Kühlung der Kondensationsflächen (14) und Wasserkondensation in die auf der Erdoberfläche angeordnete Kondensationsvorrichtung (10) geleitet wird, und die bei der Kühlung der Kondensationsflächen (14) durch Kälte/Wärmeaustausch erwärmte Luft durch eine zweite Leitung (6) nach oben dem Innenraum (18) des Ballons (1) zugeleitet wird und dem Ballon (1) als Traggas bzw. Auftriebskraft dient.1. A method for recovering water from the moisture surrounding the earth's surface air by condensation therefrom, wherein the cold required for this purpose is removed from the earth's surface, colder air layers and by a held by a free-floating shell of a balloon by drag connection in approximately vertical position pipeline to a condensing device and heated air is derived therefrom, characterized in that the colder earth surface remote air as coolant through an inlet filter (5) and through a first line (4) down to cool the condensation surfaces (14) and water condensation in the on the Earth surface arranged condensing device (10) is passed, and the cooling of the condensation surfaces (14) by cold / heat exchange heated air through a second line (6) upwards the interior (18) of the balloon (1) is fed and the balloon ( 1) as a carrier gas or on driving force is used.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Ballon, einer Schleppvenbindung, einer ersten und zweiten Rohrleitung und einer Kondensationsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Ballons (1) eine oder mehrere Schleusenvorrichtungen (20) zur Ausschleusung von Luft aus dem Innenraum (18) des Ballons (1) an dessen Umgebung angeordnet ist/sind.2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a balloon, a Schleppvenbindung, a first and second pipeline and a condensation device, characterized in that at the top of the balloon (1) one or more lock devices (20) for the discharge of air the interior (18) of the balloon (1) is arranged at its surroundings / are.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Ballon, einer Schleppverbindung, einer ersten und zweiten Rohrleitung und einer Kondensationsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (4), in welcher Luft zur Kondensationsvorrichtung (10) nach unten fließt, durch die zweite Leitung (6) ganz oder teilweise umhüllt ist. 3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a balloon, a towing connection, a first and second pipeline and a condensation device, characterized in that the first conduit (4), in which air to the condensation device (10) flows down through the second line (6) is completely or partially enclosed.
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