Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser mit einem Gehäuse, in weichem ein Verdunster und ein Wärmetauscher angeordnet sind, wobei das Gehäuse an einem Ende einen Auslass für das Süßwasser aufweist, ist beispielsweise aus DE 10 2004 063 447 B4 bekannt.

Aus DE 10 2004 063 447 B4 geht eine Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser aus Rohwasser hervor, die ein schräg angeordnetes Gehäuse aufweist, in ein flächig ausgebildeter Verdunster und ein ebenfalls flächig ausgebildeter Wärmetauscher ausgebildet sind.

Das Gehäuse dieser bekannten Vorrichtung wird durch ein parallel zum Verdunster angeordnete transparente Abdeckung abgedichtet. Hierbei wird der von dem Verdunster verdampfte Teil des Rohwassers an einem gleichzeitig als Kondensator fungierenden Wärmetauscher zu Süßwasser kondensiert und über eine Rinne aus dem Gehäuse geführt. Der Wärmetauscher ist hierbei zwischen der Gehäuserückwand und dem Verdunster oberhalb des Gehäusebodens angeordnet. Dem Wärmetauscher wird von seiner Unterseite Rohwasser zugeführt, welches nach seiner Erwärmung durch den Wärmetauscher oberseitig über einen Bypass einer Tropfeinrichtung zugeführt wird und mittels der Tropfeinrichtung zu dem Verdunster gelangt.

Derjenige Teil des Rohwassers, welcher an der Oberfläche des .Verdunsters verdunstet und von einer strömenden Luft aufgenommen wird, steigt innerhalb der schräg aufgestellten Vorrichtung nach oben auf. Dort wird die feuchtigkeitsbeladene Luft durch die Gehäusebegrenzung oder durch die Gehäuserückwand umgelenkt, so dass die feuchtigkeitsbeladene Luft zum einen in einen Spalt zwischen dem Wärmetauscher und dem Verdunster und zum anderen in einem Spalt zwischen dem Wärmetauscher und

BESTÄTIGUNGSKOPIE einem Gehäuseboden in einen unteren Bereich der Vorrichtung strömt. An dem

Wärmetauscher kondensiert hierbei die Feuchtigkeit aus der wasserbeladenen Luft.

Dieses Kondensat fließt nun entlang des Wärmetauschers in eine Süßwassersammeirinne und wird aus der Vorrichtung herausgeführt.

Durch den Kondensationsvorgang wird die vorher noch stark mit Feuchtigkeit beladene Luft abgekühlt, so dass sie bis in den unteren Bereich der Vorrichtung sinkt und dort von durch die Sonneneinstrahlung erzeugter Wärme wieder stetig erwärmt wird. Hierdurch strömt die erwärmte Luft zwischen der lichtdurchlässigen Gehäuseoberseite und dem Verdunster nach oben und nimmt erneut verdunstetes Rohwasser von der Verdunsteroberfläche auf.

In WO 2015 1 18012 A1 wird ein Wärmetauscher für ein solares Wasserbehandlungssystem offenbart. Der Wärmetauscher umfasst wenigstens zwei übereinandergelegte Platten aus Polymer, die mittels einer Schweißnaht miteinander verbunden sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur Süßwassergewinnung weiterzuentwickeln und ihre Effektivität zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wie in Anspruch 1 angegeben.

Durch die stufenförmige Anordnung der Elemente des Wärmetauschers, der gleichzeitig auch die Funktion eines Wärmetauschers zur Bildung von Süßwasserdestillat hat, wird die Turbulenz und Verwirbelung der Luftströmung erhöht. Es sind wenigstens zwei derartige Elemente vorhanden; es lassen sich jedoch auch je nach Größe und Neigung der Vorrichtung gegenüber der Sonne auch weit mehr Elemente vorsehen.

Eine solche turbulente Luftströmung entsteht, wenn eine verlangsamte Luftströmung und eine beschleunigte Luftströmung aufeinandertreffen. Es ist bekannt und wurde in einer Vielzahl von Versuchen bestätigt, dass sich eine turbulente Luftströmung sich positiv auf die gesamten Luftströmungen in der Vorrichtung auswirkt, da sich eine turbulentere Strömung insbesondere hinsichtlich des Verdunstüngsprozesses und des Kondensationsprozesses der Vorrichtung günstig auswirkt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Zeichnungen.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Tropfeinrichtung geneigt angeordnet ist und dass die Einlassöffnung unterhalb der Auslassöffnung angebracht ist. Dadurch wird erreicht, dass Luftbläschen, die sich in der Tropfeinrichtung allfällig bilden können, durch die Strömung des zulaufenden Rohwassers, das sich zudem beim Durchlaufen der Tropfeinrichtung erwärmt, mit dem Rohwasser mitströmen können und mit diesem aus der Tropfeinrichtung herausgetragen werden.

Vorzugsweise hat erfindungsgemäß der Wärmetauscher nicht nur eine Stufenstruktur mit mehreren einzelnen oder beispielsweise treppenförmig miteinander verbundenen Elementen, sondern zusätzlich ist vorgesehen, dass der Verdunster und die Elemente des Wärmetauschers auf ihren Oberflächen Strukturen aufweisen, die die Turbulenz einer Süßwasserpartikel enthaltenden Gasströmung begünstigen, also beispielsweise Erhebungen, die aus der jeweiligen oberseitigen oder auch unterseitigen Oberfläche herausragen.

Der Wärmetauscher umfasst eine Struktur mit einer mäandrierenden Rinne, die identisch sein kann mit der Struktur des Verdunsters, wobei der Unterschied zwischen dem Verdunster und dem Wärmetauscher darin besteht, dass der Wärmetauscher auf seiner Oberfläche eine hermetische Abdeckung und Abdichtung der Rinnenstruktur aufweist. Die Abdichtung wird durch eine oberflächliche Platte geschaffen, die wie die Rinnenstruktur ebenfalls vorzugsweise aus Polypropylen besteht und im Reibschweißverfahren mit der Rinnenstruktur verbunden ist. Außerdem lässt sich mit Vorteil vorsehen, dass auch der Verdunster stufenförmig aufgebaut ist. Der Verdunster ist vorzugsweise aus Polycarbonat hergestellt, das gegenüber dem Polypropylen eine höhere thermische und mechanische Stabilität aufweist.

Wenn der Verdunster Mittel zum Aufstauen oder zum Vermindern der Strömungsgeschwindigkeit des ablaufenden Wassers, insbesondere Staudämme, aufweist, wird die Fließgeschwindigkeit des Wassers reduziert und damit die Verweildauer in der Vorrichtung erhöht. Gleichzeitig stellen diese Mittel Turbulenzerzeuger zur Erzeugung von Turbulenzen in dem Wasserfluss dar.

Gleichzeitig sind an dem Verdunster oder den Elementen des Wärmetauschers Mittel zur Erhöhung der Turbulenz in der Gasströmung vorgesehen wie aufragende Elemente, beispielsweise Blöcke oder Spitzen, die den Luftstrom behindern.

Zur Verstärkung der Turbulenzen dient es auch, wenn sich die Abstände der Elemente des Wärmetauschers gegenüber dem Verdunster zu einem im unteren Bereich des Gehäuses befindlichen Süßwasserauslass vergrößern.

Als weitere Maßnahme zur Erhöhung der Turbulenz ist vorgesehen, dass sich die Abstände der Elemente des Wärmetauschers gegenüber einem Gehäuseboden zu einem im unteren Bereich des Gehäuses befindlichen Süßwasserauslass verjüngen.

Aus konstruktiven Gründen werden der Gehäuseboden und die Gehäusewände mit Vorteil einteilig und stapelbar ausgebildet sind, dergestalt, dass sich die Gehäusewände nach unten zum Gehäuseboden verjüngen. Die Gehäusewände verjüngen sich entweder nur konisch oder zusätzlich auch noch durch Stufenformen. Der durchsichtige und aus einem anderen Material bestehende Gehäusedeckel lässt sich auf eine Stufenstruktur auf der Oberseite der Gehäusewände auflegen und auf dieser Struktur befestigen. Auch der Gehäusedeckel ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass er stapelbar ist. im Bereich der Oberkante zweier sich gegenüberliegender Gehäusewände kann eine Struktur vorgesehen sein, die das Aufschieben ode'r Hineinschieben eines Gehäusedeckels ermöglicht, so dass dieser fest in der Stufenstruktur liegt und nicht durch Wind oder eine thermische Strömung weggetragen werden kann.

Alternativ lässt sich mit Vorteil vorsehen, dass die Gehäusewände auf ihrer Oberseite jeweils wenigstens einen Falz zur Aufnahme eines insbesondere umlaufenden Vorsprungs des Gehäusedeckels aufweisen. Alternativ liegt ein umlaufender Vorsprung auf der Unterseite des Gehäusedeckels auf einer glatten Oberfläche der Gehäusewände auf.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Seitenwände auf ihren Innenseiten stufenförmige Strukturen zur Lagerung der Elemente des Wärmetauschers aufgenommen. Dabei lässt sich eine feine Stufenstruktur vorsehen, die verschiedene Anordnungen der Elemente des Wärmetauschers gestattet. Auch die stufenförmigen Strukturen zur Fixierung der Elemente auf der Innenseite der Seitenwände tragen zur Erzeugung von Turbulenzen in der Luftströmung bei.

Mit Vorteil lassen sich auf der Oberfläche des Verdunsters auch oder in Verbindung mit den Stauvorrichtungen mäandrierende Rinnen vorsehen, die ebenfalls die Aufenthaltsdauer des Wassers auf der Oberseite vergrößern. Auch lassen sich die Ecken und Kanten der Rinnen mit Vorsprüngen und Hindernissen ausgestaltet, dass das einerseits Turbulenzen in die Wasserströmung hineingebracht wird und insgesamt das Abströmen des Wassers verzögert wird.

Ebenso kommt mit Vorteil eine Palmenstruktur auf der Unterseite des Deckels zum Einsatz, die dazu beiträgt, das Abtropfen dort kondensierenden Wassers so zu gestalten, dass dieses entweder seitlich der Rinnenstruktur des Verdunsters oder in der Mitte auf der Unterseite des Deckels als Scheibenkondensat herabläuft und zusammen mit den auf einer geneigten Unterseite herabrinnenden Destillatwassertropfen gesammelt werden kann. Zur Gewährleistung des Abflusses des Süßwassers von der Unterseite des Deckels kann vorgesehen sein, dass die Struktur, insbesondere die Palmenstruktur, an ihrem unteren Ende mit einem Austritt oder mit einem Schlauch zum Herausfließen des Süßwassers in Verbindung steht.

Im normalen Alltagsbetrieb ist das Gehäuse der Vorrichtung nicht einfach horizontal angeordnet, sondern hat vorzugsweise etwa einen Winkel von 30° gegenüber einer Wasserfläche innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung. Beispielweise befindet sich die Wasserfläche in einem offenen Behälter.

Allein durch die Gesamtausrichtung der Vorrichtung haben insbesondere auch der Wärmetauscher und der Verdunster einen entsprechenden Winkel gegenüber der Wasserfläche.

Dadurch, dass die Elemente des Wärmetauschers jeweils einzeln gegenüber dem Verdunster in einem Winkel angeordnet sind und vorzugsweise sich auch noch der Abstand zwischen jedem einzelnen Element und dem Verdunster nach oben hin jeweils verringert, steht der aus der Mehrzahl der Elemente gebildete Wärmetauscher insgesamt steiler in der Vorrichtung als der Verdunster.

Dies hat einerseits den Vorteil, dass hierdurch der Kondensatablauf optimiert wird, da das Kondensat schneller von der Oberfläche des steiler angeordneten Wärmetauschers abläuft. Dadurch, dass das Kondensat schneller bzw. leichter von dem Wärmetauscher ablaufen kann, wird beispielweise eine neue Kondensatbildung begünstigt.

Andererseits hat die steilere Position des Wärmetauschers den Vorteil, dass hinsichtlich der Luftströmung in der Vorrichtung der Wärmetauscher mit dem Verdunster eine Art Diffusor bilden. Zudem bilden der steiler in der Vorrichtung angeordnete Wärmetauscher und die Gehäuseunterseite der Vorrichtung hinsichtlich der Luftströmung innerhalb der Vorrichtung eine Art Düse.

Das Zusammenspiel des Verdunsters mit dieser Düse wirkt sich besonders günstig auf die Luftströmung innerhalb der Vorrichtung aus. Durch die nach oben jeweils zunehmende Steilheit der Anstellung der Elemente des Wärmetauschers und/oder durch den nach oben geringer werdenden Abstand der Elemente des Wärmetauscher bezüglich des Verdunsters hat der Spalt zwischen dem Verdunster und dem Wärmetauscher, der gleichzeitig einen Kondensator ausbildet, einen veränderlichen Verlauf. Ist der Winkel zwischen dem Verdunster und den Elementen des Wärmetauschers entsprechend gewählt, hat der Spalt beispielsweise zwischen diesen beiden Bauteilen im oberen Bereich eine kleinere Abmessung als im unteren Bereich. Nimmt man hinsichtlich des Spaltes dieser beiden Bauteile eine Strömung an, die den Spalt von oben nach unten durchströmt, bildet die gewählte Anordnung der beiden Bauteile eine Art Diffusor. Es hat sich in einer Vielzahl von Versuchen gezeigt, dass eine von oben in den Spalt einströmende Luft während des Durchströmens des nach unten breiter werdenden Spaltes sich verzögert. Beispielsweise steht hierdurch die Oberfläche des Wärmetauschers wesentlich länger mit der vorzugsweise stark wasserbeladenen Luft in Kontakt. Die Oberfläche des Wärmetauschers kann hierbei mehr Luftfeuchtigkeit oder Kondensat aufnehmen, wodurch sich unter anderem die Effektivität der Süßwassergewinnung erhöht. Für eine erhöhte Luftfeuchtigkeitsaufnahme ist beispielsweise die steilere Anordnung des Wärmetauschers innerhalb der Vorrichtung ebenfalls vorteilhaft, da hierdurch das Kondensat schneller von der Wärmetauscheroberfläche ablaufe kann.

Im Gegensatz hierzu weist der Spalt zwischen den Elementen des Wärmetauschers und der Gehäuseunterseite der Vorrichtung einen genau gegenläufigen Querschnittsverlauf auf. Das bedeutet, die Spalthöhe im oberen Bereich ist größer als die Spalthöhe im unteren Bereich der Vorrichtung. Hierdurch ist dem Prinzip nach eine Düse gebildet. Eine von oben in den Spalt einströmende Luft wird durch die Düsenwirkung beschleunigt, so dass die zwischen dem Wärmetauscher und der Gehäuseunterseite durchströmende Luft an dem im unteren Bereich des Wärmetauschers schmaler werdenden Spalt wesentlich schneller austritt, als sie oben in den breiteren Spalt eingetreten ist. In dem unteren Bereich der Vorrichtung treffen somit eine verlangsamte Luftströmung und die beschleunigte Luftströmung aufeinander, wodurch sich insbesondere in diesem Bereich eine sehr turbulente Luftströmung ergibt.

Der Verdunster kann parallel zu der Gehäuseoberseite angeordnet sein. Je nach Anwendungsfall kann es aber auch sinnvoll sein, dass auch der Verdunster gegenüber der Gehäuseoberseite in einem Winkel angeordnet ist. Beispielsweise kann der Verdunster derart zu der Gehäuseoberseite angestellt werden, dass der Verdunster insgesamt flacher in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei oberseitig auf den Verdunster geleitetes Rohwasser über den Verdunster weniger schnell nach unten hin abläuft. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Rohwasser für einen längeren Zeitraum auf der Verdunsterfläche verbleibt. Dies kann sich wiederum positiv auf die Verdunstungsleistung hinsichtlich des Rohwassers in dem Gehäuse auswirken.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Verdunster wenigstens ein Tiefziehprofii aufweist. Das Rohwasser wird durch den erfindungsgemäßen Verdunster derart zwangsgeleitet, dass nahezu die gesamte Oberfläche immer feucht gehalten ist, so dass hierdurch bedingt der Verdunstungsprozess sehr effektiv verläuft.

Vorteilhaft ist es, dass durch ein den Verdunster bildendes Tiefzieh profil mittels eines Rahmens und mittels einer gezwungenen Wasserführung verhindert wird, dass das Rohwasser sich mit dem Destillat- oder Süßwasser mischt.

Um die Kosten der Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser niedrig zu halten bzw. zu reduzieren, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung weitere Bauteile aufweist, die aus einem einzigen Tiefziehprofil hergestellt werden können. Vorzugsweise wird dasselbe Tiefziehprofil für die Herstellung verschiedener Bauteile, wie etwa den Wärmetauscher, einen Wärmtauscher der Vorrichtung oder einer Tropfeinrichtung der Vorrichtung verwendet. Die Möglichkeit derartige Bauteile der Vorrichtung aus Tiefziehprofilen herzustellen, zu deren Herstellung nur ein Tiefziehwerkzeug benötigt wird, minimiert nicht nur die Herstellungskosten, sondern vereinfacht auch die Herstellung der Vorrichtung an sich sowie deren Montage und deren Aufbau. Können beispielsweise eine Vielzahl von Bauteilen mit einem Tiefziehverfahren hergestellt werden, ist die Produktion dieser Vorrichtung besonders einfach.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher der Vorrichtung aus wenigstens einem Tiefziehprofil, vorzugsweise aus zwei Tiefziehprofilen, gebildet ist. Auch auf den Wärmetauscher treffen die hinsichtlich des Verdunsters beschriebenen Vorteile zu. Deshalb ist die Vorrichtung mit einem derart ausgebildeten Wärmetauscher auch losgelöst von den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs der Erfindung erfindungswesentlich.

Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung einen Wärmetauscher aufweist, der aus wenigstens zwei Tiefziehprofilen gebildet ist. Hierzu ist nach der Erfindung vorgeschlagen, dass der Wärmetauscher aus wenigstens zwei Tiefziehprofilen hergestellt ist, die beispielsweise derart spiegelbildlich aufeinander angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein Hohlraum entsteht, durch den das Rohwasser geleitet werden kann.

Durch die Profilierung des Tiefziehprofils ergibt sich für den Wärmetauscher ebenfalls eine Zwangsführung des Rohwassers, wobei dieses in Zick-Zack-Form von unten nach oben durch den Wärmetauscher geleitet wird. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Oberfläche mit einer geringen Rauheit der Tiefziehprofile, wobei insbesondere eine Verringerung der Reibungsverluste zwischen der Innenoberfläche des Wärmetauschers und dem Rohwasser eine verbesserte Durchleitung des Rohwassers ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise auch die Tropfeinrichtung aus einem Tiefziehprofil gebildet ist. Mittels der Tropfeinrichtung wird das Rohwasser auf den Verdunster gebracht. Hierzu erhält die Tropfeinrichtung das Rohwasser beispielsweise über einen Bypass direkt aus dem Wärmetauscher. Erfindungsgemäß ist die Tropfeinrichtung ebenfalls aus den gleichen Tiefziehprofilen hergestellt wie beispielsweise der Verdunster und der Wärmetauscher, so dass sich auch hierdurch eine weitere wesentliche Vereinfachung des Aufbaus der gesamten Vorrichtung ergibt.

Insbesondere durch die erfindungsgemäße Rohwasserzwangsführung hinsichtlich des Verdunsters ist es möglich, dass die Tropfeinrichtung nur noch einen einzigen Auslass aufweist. Beispielsweise befindet sich dieser Auslass an der gegenüberliegenden Seite eines Durchflusses eines ersten Treppensegmentes des Tiefziehprofils. Somit verteilt sich das Rohwasser überwiegend zuerst auf dem oberen Schenkel des Treppensegments.

Um die vorhergehend beschriebenen Vorteile hinsichtlich des Verdunsters, des Wärmetauschers, sowie der Tropfeinrichtung zu erzielen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Tiefziehprofil wenigstens ein Treppensegment aufweist. Die unterschiedlich ausgebildeten Schenkel beziehen sich hierbei zum einen auf die Schenkellänge des Treppensegments und zum anderen auf die Schenkeltiefe des Treppensegments.

Unter einem Treppensegment versteht man hierbei einen Bereich des Tiefziehprofils, der vorzugsweise aus zwei unterschiedlich ausgebildeten Schenkeln gebildet ist. Es versteht sich, dass ein Bauteil wie etwa ein Wärmetauscher oder ein Verdunster aus einer Vielzahl von aneinander gereihten Treppensegmenten (Tiefziehprofilen) gebildet sein kann.

Um beispielsweise eine Flüssigkeit, welche über ein solches Treppensegment fließt, für eine Vorrichtung zur Süßwassergewinnung günstig zu lenken, ist es vorteilhaft, wenn die beiden Schenkel eines Treppensegmentes unterschiedlich lang ausgebildet sind.

Um beispielsweise das Verhältnis zwischen einer zur Verdunstung günstig ausgerichteten Oberfläche und dem hierzu benötigten Bauraum, insbesondere dem hierzu benötigten Bauraum in senkrechter Ausrichtung, zu optimieren, ist es besonders vorteilhaft, wenn die beiden Schenkel des Treppensegmentes unterschiedlich tief ausgebildet sind. Beispielsweise hat der zur Verdunstung günstig ausgerichtete erste Schenkel eine größere Tiefe als der in etwa senkrecht ausgerichtete zweite Schenkel. Somit kann der erste Schenkel eine größere Oberfläche erhalten als der zweite Schenkel.

Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass wenigstens ein Schenkel eine Wasserablaufbegrenzung aufweist. Eine solche Wasserablaufbegrenzung sorgt beispielsweise dafür, dass das auf dem Tiefziehprofil entlanglaufende Rohwasser nicht einfach von oben nach unten auf der Oberfläche des Treppensegmentes herunterschießt, sondern zumindest teilweise im Bereich des die Wasserablaufbegrenzung aufweisenden Schenkels zurückgehalten wird. Hierbei kann die Wasserablaufbegrenzung durch eine körperliche Einheit mit dem Tiefziehprofil gebildet sein. Beispielsweise wird die Wasserablaufbegrenzung beim Tiefziehvorgang direkt vorgenommen. Es ist ebenfalls möglich, dass diese Wasserablaufbegrenzung als eigenständiges Bauteil an den Schenkel angebracht wird. Hierbei kann die

Wasserablaufbegrenzung aufgesteckt, geklebt, genietet, geschweißt oder durch eine sonstige Befestigungstechnik an den Schenkel angebracht sein.

Vorzugsweise ist die Wasserablaufbegrenzung in der Nähe des Schenkelrandes angeordnet. Sie kann aber auch beabstandet von dem Schenkelrand angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wasserablaufbegrenzung wenigstens eine Materialausnehmung aufweist. Diese Materialausnehmung befindet sich vorzugsweise an einer der beiden Stirnseiten eines Schenkels. Die Materialausnehmung sorgt dafür, dass das Wasser im Normalfall nicht über die Wasserablaufbegrenzung des Treppensegmentes fließt, sondern an der Wasserablaufbegrenzung lediglich gestaut wird. Bevorzugt fließt das Wasser an der Materialausnehmung der Wasserablaufbegrenzung ab. Vorzugsweise ist die Materialausnehmung als eine Art Überlauf ausgebildet. Sie kann aber beispielsweise auch als Bohrung in die Wasserablaufbegrenzung eingebracht oder als Bohrung in dem Schenkel ausgebildet sein. Nach der Erfindung ist vorgeschlagen, dass wenigstens ein Schenkel einen Durchfluss aufweist, mit welchem das Rohwasser unter anderem zwangsgeführt wird Dieser Durchfluss ist bevorzugt im Bereich einer Stirnseite eines Schenkels angeordnet. Der Durchfluss dient dazu, dass das Wasser von einem Schenkel eines ersten Treppensegmentes zu einem Schenkel eines zweiten Treppensegmentes geleitet wird. Ist der Durchfluss an der jeweiligen gegenüberliegenden Stirnseite eines Treppensegmentes angeordnet, fließt das Wasser einen möglichst langen Weg über den Schenkel. Somit ist eine möglichst große Oberfläche mit Wasser benetzt.

Damit das Tiefziehprofil als Bauteil für einen Verdunster, Wärmetauscher usw. besonders gut genutzt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn das Tiefziehprofil einen Rahmen aufweist. Der Rahmen des Tiefziehprofils bildet insbesondere an den Stirnseiten der Schenkel einen Abschluss, damit beispielsweise nicht das Rohwasser von der Tiefziehoberfläche unkontrolliert entweichen kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Tiefzieh profil einen Zulauf und einen Ablauf aufweist, die im Wesentlichen identisch sind. Hierdurch ist gewährleistet, dass beispielsweise immer nur soviel Rohwasser in das Tiefziehprofil fließen kann, wie auch abgeführt werden kann. Sinnvoll ist hierbei auch, dass der Zulauf kleiner ist als der Ablauf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist die Oberflächenbeschaffenheit des Tiefziehprofils glatt. Hierbei kann die glatte Oberfläche beispielsweise mittels eines 400- Schleifmittels geschliffen sein. Ebenfalls ist es möglich, die Oberfläche des Tiefzieh profils als No-Drop-Fläche auszuführen. Es versteht sich, dass die Oberfläche des Tiefziehprofils mit einer besonders glatten Beschichtung versehen werden kann, beispielsweise mit einer Lackschicht. Auch kann die Oberfläche derart behandelt sein, dass sie den sogenannten Lotus-Effekt aufweist. Hierbei ist ein Verschmutzen der Oberfläche nahezu ausgeschlossen. Das Tiefziehprofil mit der glatten Oberflächenbeschaffenheit hat den Vorteil, dass sich Schmutzpartikel nicht so schnell an der Oberfläche des Tiefziehprofils anlagern können. Außerdem hat diese Oberfläche den Vorteil, dass die Reibungsverluste hinsichtlich eines mit ihr in Kontakt stehenden Mediums verringert sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Tiefziehprofil aus Polypropylen (PP), vorzugsweise aus einem Polypropylen-Derivat, hergestellt ist. Ein Tiefziehprofil aus Polypropylen ist in der Herstellung besonders einfach zu realisieren. Um beispielsweise die Absorption der Sonnenenergie zu erhöhen, kann in das Polypropylen ein Solarlack eingebracht werden und/oder die Oberfläche kann mit Solarlack überzogen werden.

Insbesondere hinsichtlich des Verdunsters ist eine erhöhte Sonnenenergieabsorption vorteilhaft. Es versteht sich, dass nicht nur der Verdunster die vorstehend beschriebenen Materialien aufweisen kann, sondern auch weitere Bauteile der Vorrichtung. Dies betrifft insbesondere alle Bauteile der Vorrichtung, die mittels des erfindungsgemäßen Tiefziehprofils hergestellt sind.

Ebenso lässt sich auch vorsehen, dass die Vorrichtung einen Rohwassersammelbehälter aufweist. Um beispielsweise mehrere hintereinander geschaltete Vorrichtungen gleichmäßig mit Rohwasser zu versorgen, ist es vorteilhaft, wenn vorzugsweise jede Vorrichtung einen Rohwassersammelbehälter aufweist. In einem solchen Rohwassersammelbehälter kann dann ein gewisses Rohwasserreservoir angeordnet werden, so dass jede Vorrichtung durch Rohwasser mit demselben Druck versorgt wird. Gerade bei in Reihe geschalteten Vorrichtungen hat diejenige Vorrichtung am wenigsten Wasserdruck, die am weitesten beabstandet vom Rohwasseranschluss anordnet ist. Beispielsweise wird der Vordruck an der Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser mittels eines integrierten Behälters mit Schwimmerventil konstant gehalten. Vorzugsweise ist der Rohwassersammelbehälter an einer Stelle angeordnet, an der das Rohwasser noch nicht durch den Wärmetauscher der Vorrichtung geflossen ist, so dass schon die Wärmetauscher der etwa hintereinander geschalteten Vorrichtungen ein und dieselbe Rohwassermenge unter gleichen Druckverhältnissen zugeführt bekommen. Es ist auch möglich, den Rohwasserbehälter mit einem Bypass zu verbinden, der beispielsweise zwischen dem Wärmetauscher und der Tropfeinrichtung angeordnet ist.

Je nach Ausführungsform kann der Rohwassersammelbehälter auch extern angeordnet, also nicht unmittelbar an der Vorrichtung befestigt sein.

Anstelle eines Rohwassersammelbehälters kann die Vorrichtung außerhalb des Gehäuses wenigstens eine Rinne umfassen. Mittels der Rinne ist ebenfalls gewährleistet, dass an jeder Vorrichtung, insbesondere an jeder in Reihe geschalteten Vorrichtung, das Rohwasser nahezu denselben Druck aufweist bzw. ein konstantes Volumen an Rohwasser zur Verfügung steht.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Rohwassersammelbehälter wenigstens ein Druckventil umfasst. Unter einem Druckventil wird im Sinne der Erfindung jede Einrichtung verstanden, die in der Lage ist, den Rohwasserdruck zumindest unmittelbar vor der Vorrichtung konstant zu halten und/oder in der Nähe eines voreingestellten Wertes zu halten. Dies ist insbesondere bei einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Vorrichtungen vorteilhaft. Das Druckventil kann beispielsweise, wie vorhergehend schon erwähnt, als Schwimmerventil in oder an dem Rohwassersammelbehälter angeordnet sein. Das Druckventil sorgt dafür, dass alle Vorrichtungen mit der gleichen Rohwassermenge, insbesondere mit dem gleichen Rohwasserdruck, versorgt werden.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung wenigstens einen Durchfiussregler aufweist. Beispielsweise sind zwei Durchflussregler im Bypass zwischen dem Wärmetauscher und der Tropfeinrichtung angeordnet. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Rohwassermenge zwischen der Tropfeinrichtung und dem Bypass zu verteilen. Beispielsweise wird die Verteilung des Rohwassers mit einem Verschluss- und einem Rückflussverhinderer derart eingestellt, dass vorzugsweise 20% des Rohwassers in die Tropfeinrichtung fließen und 80% in einen Auffangbereich für Rohwasser der Vorrichtung fließen. Je nach Aufstellort bzw. nach Sonneneinstrahlung kann dieses Verhältnis variieren. Der besondere Vorteil der Durchflussregler besteht darin, dass hierdurch nahezu immer gewährleistet ist, dass die Vorrichtung nicht durch einen zu großen Rohwasserdurchsatz auskühlt oder nicht durch einen zu geringen Durchsatz von Rohwasser überhitzt. Es versteht sich, dass das Merkmal hinsichtlich des Durchflussreglers auch unabhängig von den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches erfindungswesentlich ist, da mit einem Durchflussregler die Betriebssicherheit einer Vorrichtung zur Süßwassergewinnung wesentlich erhöht wird.

Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung an der Innenseite der Gehäuseoberseite eine Kondensatsammeieinrichtung aufweist. Insbesondere bei einem Fremdbeheizen der Vorrichtung ist die Kondensation von Wasser in der Vorrichtung derart hoch, dass sich auch Kondensat insbesondere an der lichtdurchlässigen, kühlen Gehäuseoberseite bildet.

Beispielsweise kann dieses Scheibenkondensat auch mit einer Gummilippe aufgefangen werden und in einen Reinwassersammler abgeführt werden. Hierzu ist die Gummilippe vorzugsweise in einem unteren Bereich der Gehäuseoberseite angeordnet, wobei das abzuführende Kondensat seitlich in einen Kanal der Vorrichtung abgeleitet werden kann.

Gemäß der Erfindung lässt sich auch vorsehen, dass die Vorrichtung gasdicht verschlossen ist. Um beispielsweise den Innenraum der Vorrichtung nahezu immer feucht zu halten, ist es vorteilhaft, die Vorrichtung gasdicht abzuriegeln. Hierdurch wird insbesondere die Entstehung von Salzkristallen, welche sich nur schwer wieder auflösen, verhindert. Bei Unterschreiten eines gewissen Feuchtegehalts innerhalb der Vorrichtung kann das Salz kristallisieren und somit die Vorrichtung im Inneren verstopfen.

Ein weiterer Vorteil, welcher sich aus einer gasdicht verschlossenen Vorrichtung ergibt, ist, dass die Gefahr verringert ist, dass Ungeziefer oder Staub bzw. Sand in den Innenraum der Vorrichtung eindringt. Bei einer gasdicht abgeschlossenen Vorrichtung ist es nahezu unmöglich, dass beispielsweise Käfer in die Vorrichtung eindringen und dort verenden und dabei eventuell die Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung nachhaltig beeinträchtigen können.

Außerdem besteht bei einer derartig verschlossenen Vorrichtung die Möglichkeit, in der Vorrichtung einen gewissen Unterdruck zu erzeugen, um die Verdunstung und damit den Ertrag der Vorrichtung zu erhöhen. Der Unterdruck kann hierbei beispielsweise durch eine Wassersäule in einem Ablauf der Vorrichtung erzeugt werden.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden in einem Ausführungsbeispiel anhand der nachfolgenden Zeichnungen beschrieben, in welcher beispielhaft eine Vorrichtung zur Süßwassergewinnung beschrieben ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser im Längsschnitt entlang einer Schnittachse II - II aus Fig. 2,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht und aufgeschnitten, einschließlich eines Gehäusedeckels mit einer Palmstruktur auf seiner Unterseite,

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ohne den Gehäusedeckel und

Fig. 4 die Struktur einer mäandrierende Rinne von der Unterseite eines Verdampfers der Vorrichtung.

Eine Vorrichtung 1 (Fig. 1 bis 3) umfasst ein Gehäuse 2, das seinerseits einen Gehäuseboden 3 und eine Mehrzahl von Gehäusewänden 4, 5, 6 aufweist. Die Gehäusewände 4 und 5 sowie (nicht dargestellte) Seitenwände weisen auf ihrer Innenseite jeweils Stufen 7, 70, 71 , 72, 73, 74, 75 auf, die zur Auflage von Elementen 8, 9 eines Wärmetauschers 10 sowie weiterer, im Inneren der Vorrichtung 1 angeordneter Bauelemente dienen. Die Gehäusewand 5 ist gegenüber der Horizontalen unter einem spitzen oder stumpfen Winkel geneigt, um vorzugsweise die Vorrichtung optimal an den Stand der Sonne anzupassen, so dass eine maximale Ausnutzung der Sonneneinstrahlung erzielt wird. Dieser Winkel ist der Anstellwinkel.

Die Elemente 8, 9 sind ihrerseits unter einem spitzen Winkel gegenüber der Gehäusewand 5, d. h. dem Gehäuseboden, geneigt, beispielsweise unter einem Winkel von 30°. Diese geneigte Einstellung der Elemente 8, 9 dient dazu, das Ablaufen von Kondensat, das sich auf den Oberflächen der Elemente 8, 9 bildet, durch die Ausnutzung der Schwerkraft zu erleichtern.

Die Elemente 8, 9 sind im Wesentlichen flächenförmig ausgebildet, derart, dass zwischen der oberen Kante 82 des Elements 8 und der unteren Kante 91 des Elements 9 ein offener Bereich ist, durch den Luft strömt. Durch diese Luftströmung, die bevorzugt turbulent ist, wird der Vorgang des Wärmetausches gefördert. Die Elemente 8, 9 sind zueinander schuppen- oder ziegeiförmig angeordnet; in jedem Fall sind sie so angeordnet, dass ein Luftzug jeweils zwischen zwei Elementen hindurchstreichen kann. Es versteht sich, dass außer den beiden hier dargestellten Elementen 8, 9 eine Vielzahl von Elementen vorgesehen sein kann, beispielsweise zehn Elemente. Die Elemente 8, 9 bilden somit den Wärmetauscher 10 aus, der im Wesentlichen plattenförmig erscheint, jedoch durch die offenen Bereiche zwischen einer oberen Kante eines ersten Elements und der benachbarten unteren Kante eines zweiten Elements, die in Fließrichtung des Wassers hintereinander liegen, jeweils schlitzförmige Unterbrechungen aufweist.

Auf ihrer Oberseite wird die Vorrichtung 1 durch einen lichtdurchlässigen Gehäusedeckel 1 1 abgedeckt. Dieser weist auf seiner Unterseite eine Struktur, insbesondere eine palmenförmige Struktur, d. h. eine Palmbaum- oder Palmwedelstruktur 12, auf, die das Ablaufen kondensierter Süßwassertröpfchen fördert. Zwischen den Elementen 8, 9 einerseits und dem Gehäusedeckel 1 1 andererseits ist ein Verdunster 13 angeordnet, der auf seiner Oberseite wenigstens eine mäanderförmig gewundene Rinne 14 (Fig. 4) aufweist, aus der heraus Süßwasser verdunstet und beispielsweise an der Unterseite des Gehäusedeckels 1 1 kondensiert.

Die Vorrichtung steht über einen Zulauf oder Rohwassereinlass 15 in Verbindung mit einem (nicht dargestellten) Rohwasserreservoir. Über den Einlass 15 wird Rohwasser der Reihe nach von unten nach oben durch die Elemente 8, 9 hindurchgeleitet, die hierzu in ihrem Inneren jeweils eine beispielsweise mäanderförmig oder zick-zack-förmig gewundene Röhre aufweisen. Hierbei ist die Röhre des Elements 8 an die Röhre des Elements 9 über einen Schlauch 16 angeschlossen, so dass die Elemente 8, 9 durch den Schlauch 16 miteinander verbunden sind. An der Oberseite des Elements 9 tritt das Rohwasser über einen Schlauch 17 in eine Tropfeinrichtung 18 ein. Aus der Tropfeinrichtung 18 tritt das Rohwasser über einen Schlauch 19 auf die Rinne 14 des Verdunsters 13 auf. Dabei ist ein an der Tropfeinrichtung 18 angebrachter Auslass 20 für den Schlauch 19 oberhalb eines Einlasses 21 für den Schlauch 17 angebracht, so dass das Rohwasser entgegen der Schwerkraft in der Tropfeinrichtung 18 aufsteigen muss. Dadurch wird verhindert, dass sich in der Tropfeinrichtung 18 Luftbläschen festsetzen, die den Fluss des Rohwassers behindern. Anstelle eines Auslasses 20 und eines Schlauchs 19 kann auch auf der Unterseite der Tropfeinrichtung 18 eine Mäanderstruktur vorgesehen werden, die der Mäanderstruktur der Rinne 14 vergleichbar ist.

Ferner weist die Vorrichtung 1 einen Süßwasserauslass 22 für das kondensierte Süßwasser und einen Restwasserauslass 23 für übriggebliebene, einen erhöhten Salz- und Verunreinigungsgehalt aufweisende Restwasser auf. Die beiden Auslasse 22, 23 sind durch eine zwischen dem Boden 3 und der Seitenwand 5 angebrachte Stufe 24 voneinander getrennt.

Ein Stufensystem mit in schiefen Ebenen 70, 72 oder Stufen 71 (Fig. 2, 3) eingelassenen Vertiefungen 25 gestattet die Auflage der Elemente 8, 9 des Wärmetauschers 10. Die Innenseite der Gehäusewand 5 ist zur Mitte nach unten geneigt, um das Sammeln des Restwassers zu ermöglichen.

Die Seitenwände 4, 6 erweitern sich nach außen vorzugsweise stufig mit Absätzen 26 und sind zudem leicht konisch angeordnet, um leicht ineinander gestapelt werden zu können (Fig. 2, 3).

Die Rinne 14 (Fig. 4) ist an den Stellen, an denen der Wasserfluss umgelenkt wird, mit Turbulenzen erzeugenden Vorsprüngen oder Hindernissen 27 ausgestattet. Der Verdunster 13 ist vorzugsweise als Tiefziehteil ausgebildet. Über einen Aufnahme 28 nimmt sie aus der Tropfeinrichtung 18 heraustropfende Tropfen von dem Schlauch 19 auf. An einem Auslass 29 gibt sie das nicht verdunstete Restwasser ab, so dass es aus dem Restwasserauslass 23 herausfließen kann.

Der Gehäusedeckel 1 1 hat an auf der Unterseite seiner umlaufenden Außenkante 30. einen Falz 31 , der entweder auf einer glatten Oberkante der Gehäusewände 4, 6 aufliegt oder seinerseits von einem Falz oder einer Vertiefung oder einer Fase auf der Oberkante der Gehäusewände 4, 6 aufgenommen wird. Alternativ sind andere Ausgestaltungen realisierbar, die dazu dienen zu verhindern, dass der Deckel 1 durch den Wind weggetragen wird.