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Dokumentenidentifikation DE102004030637A1 14.07.2005
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Wasseraufbereitung
Anmelder Söll GmbH, 95028 Hof, DE
Erfinder Willuweit, Thomas, 95030 Hof, DE;
Pilz, Harald, 09122 Chemnitz, DE
Vertreter Christophersen & Partner, Patentanwälte, 40479 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 24.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004030637
Offenlegungstag 14.07.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.07.2005
IPC-Hauptklasse C02F 1/44
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mit einem ersten Raum, der Wasser mit einer erhöhten Normalität enthält; einem zweiten Raum, der aufzubereitendes Wasser enthält, wobei der zweite Raum mit dem ersten Raum über eine wasserundurchlässige Membran gekoppelt ist; und einem dritten Raum für aufbereitetes Wasser, der mit dem zweiten Raum über eine semipermeable Membran gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Wasseraufbereitung, wobei, ausgehend von einem ersten Raum einer Vorrichtung, der Wasser mit einer erhöhten Normalität enthält, Druck auf eine wasserundurchlässige Membran ausgeübt wird, die den ersten Raum mit einem zweiten Raum koppelt, welcher aufzubereitendes Wasser enthält, so dass das aufzubereitende Wasser durch eine semipermeable Membran in einen dritten Raum für aufbereitetes Wasser gedrückt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der oben genannten Gattungen zur Verfügung zu stellen, die mit einer hohen Effizienz weitgehend unabhängig von der Art des aufzubereitenden Wassers arbeiten und auch für den mobilen Gebrauch geeignet sind.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die gattungsgemäße Vorrichtung so weitergebildet ist, dass die undurchlässige Membran beutelartig, aus einem flexiblen Material ausgebildet ist und im Gebrauch in das Volumen des ersten Raums zumindest teilweise hineinragt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner durch ein ...

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mit einem ersten Raum, der Wasser mit einer erhöhten Normalität enthält; einem zweiten Raum, der aufzubereitendes Wasser enthält, wobei der zweite Raum mit dem ersten Raum über eine wasserundurchlässige Membran gekoppelt ist; und einem dritten Raum für aufbereitetes Wasser, der mit dem zweiten Raum über eine semipermeable Membran gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Wasseraufbereitung, wobei ausgehend von einem ersten Raum einer Vorrichtung, der Wasser mit einer erhöhten Normalität enthält, Druck auf eine wasserundurchlässige Membran ausgeübt wird, die den ersten Raum mit einem zweiten Raum koppelt, welcher aufzubereitendes Wasser enthält, so dass das aufzubereitende Wasser durch eine semipermeable Membran in einen dritten Raum für aufbereitetes Wasser gedrückt wird.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren der oben beschriebenen Gattung ist aus der DE 195 08 821 A1 bekannt. In dieser Druckschrift ist eine Meerwasserentsalzungsanlage beschreiben, die sich aus vier aneinander anreihenden starren Behältern zusammensetzt.

Aus einem ersten Behälter diffundiert Meerwasser über eine halbdurchlässige Membran in eine höher konzentrierte Salzlösung in einem zweiten Behälter. Dadurch erhöht sich der Druck in der höher konzentrierten Salzlösung, welcher wiederum auf eine stegartig ausgebildete, verschiebliche Membran drückt, die aufzubereitendes Wasser in einem dritten Behälter durch eine zweite halbdurchlässige Membran drückt, um so Süßwasser in einem vierten Behälter zu gewinnen.

Da der Vorgang der Meerwasserentsalzung in dieser Vorrichtung nur so lange andauert, bis sich die konzentrierte Salzlösung in dem zweiten Behälter verdünnt hat und damit der osmotische Druck nachlässt, muss die verdünnte Lösung in bestimmten Zeitabständen aus dem zweiten Behälter in eine Auffangwanne abgepumpt werden. Dort wird das verdünnte Wasser durch Einwirkung von Sonne verdunstet und die Lösung wieder aufkonzentriert, um wieder dem zweiten Behälter zugeführt werden zu können.

Die bekannte Lösung ist für großtechnische Ansprüche gedacht und kann aufgrund der sich stetig verdünnenden Salzlösung im zweiten Behälter nur diskontinuierlich mit schwankender Effektivität der Wasseraufbereitung eingesetzt werden. Für einen mobilen Gebrauch ist die bekannte Anlage völlig unbrauchbar. Die bekannte Anlage hat außerdem den Nachteil, dass sie ausschließlich auf die Aufbereitung von Meerwasser ausgerichtet ist. Meerwasser ist aufgrund seines NaCl-Gehaltes nahezu gesättigt. Daher besteht bei der bekannten Anlage die Gefahr, dass das NaCl in dem aufzubereitendem Wasser bei Druckeinwirkung ausfällt und die Membran blockiert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der oben genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die mit einer hohen Effizienz weitgehend unabhängig von der Art des aufzubereitenden Wassers arbeiten und auch für den mobilen Gebrauch geeignet sind.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die gattungsgemäße Vorrichtung so weitergebildet ist, dass die undurchlässige Membran beutelartig, aus einem flexiblen Material ausgebildet ist und im Gebrauch in das Volumen des ersten Raums zumindest teilweise hineinragt.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Wasser mit der erhöhten Normalität in dem ersten Raum die beutelartige Anordnung der undurchlässigen Membran an mehreren Seiten umgeben, so dass der Druck in dem ersten Raum durch die hohe Angriffsfläche mit einem hohen Wirkungsgrad auf die undurchlässige Membran einwirken kann und diese in Richtung des zweiten Raums drücken kann. Zudem können die Einzelelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung beliebig verkleinert werden, um somit ein Gewicht und eine Größe der Vorrichtung zu erreichen, die für den mobilen Einsatz geeignet sind.

Mit der erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungsvorrichtung kann zudem Wasser nahezu jeder Herkunft aufbereitet werden. Neben der Aufbereitung von Meerwasser kann auch Wasser aus Binnengewässern, Schmutzwasser oder selbst Urin für den Noteinsatzfall aufbereitet werden.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die undurchlässige Membran als ein Einsatz ausgebildet, der aus der Vorrichtung herausnehmbar ist. Hiermit kann ein Zugang zu dem ersten Raum mit der erhöhten Normalität zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann dadurch die Normalität in dem ersten Raum durch ein Zuführen von Salz auf einem hohen Niveau gehalten werden. Es wird dadurch auch möglich, dem ersten Raum Hefen, Pilze, gasbildende Bakterien und/oder zugehörige Substrate, insbesondere Zucker, zuzuführen, um bei Kontakt dieser Zusatzstoffe mit Wasser eine Volumenvergrößerung zu realisieren und damit der Druck auf die wasserundurchlässige Membran erhöht werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist die Vorrichtung eine lösbare Verschlussvorrichtung auf, über welche der Einsatz zugänglich ist. Mit der lösbaren Verschlussvorrichtung kann die Vorrichtung leicht geöffnet und sicher wieder verschlossen werden. Nach dem Öffnen kann der Einsatz leicht aus der Vorrichtung herausgenommen werden, um beispielsweise den ersten Raum mit Zusatzstoffen zu versorgen. Danach ist ein ungehinderter Einbau des Einsatzes wieder möglich.

In einem bevorzugten Beispiel der Erfindung weist die Vorrichtung eine lösbare Verschlussvorrichtung auf, über welche ein Innenraum des zweiten Raumes zugänglich ist. Diese lösbare Verschlussvorrichtung ermöglicht ein Befüllen des zweiten Raumes mit aufzubereitendem Wasser und sichert den zuverlässigen Verschluss der Vorrichtung ab.

Gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist der erste Raum etwa rohrfömig ausgebildet. Ein solches Rohr verleiht der Vorrichtung einerseits eine gute Stabilität und ist andererseits gut geeignet, um beispielsweise in einen anderen Behälter eingesteckt werden zu können.

Es ist zudem vorteilhaft, wenn der erste Raum über eine semipermeable Membran mit einem Vorraum gekoppelt ist, der Wasser mit geringer Normalität enthält. Durch die semipermeable Membran kann Wasser aus dem Vorraum in den ersten Raum mit der hohen Normalität eindiffundieren und erhöht dort den Druck.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ragt der erste Raum wenigstens teilweise in den Vorraum hinein. Somit kann ein direkter Kontakt zwischen dem Wasser mit der geringen Normalität in dem Vorraum und der semipermeablen Membran gewährleistet werden. Die semipermeable Membran kann dabei an einer Endfläche des ersten Raums, aber auch über in den Vorraum ragende Seitenflächen des ersten Raums verteilt sein, wodurch eine gute Eindiffusion von Wasser aus dem Vorraum in den ersten Raum gewährleistet werden kann.

In einem vorteilhaften Beispiel der Erfindung ist der Vorraum beutelartig, mit einem flexiblen wasserundurchlässigen Wandmaterial ausgebildet. Dies ermöglicht es, von außen auf den flexiblen wasserundurchlässigen Beutel einen zusätzlichen Druck auszuüben, der dann wiederum über die semipermeable Membran auf den Druck in dem ersten Raum einwirken kann.

Vorzugsweise sind die Räume der Vorrichtung etwa flaschenartig zusammengesetzt. Hierdurch wird eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Räumen der Vorrichtung geschaffen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste Raum mit einem Ventil für einen Anschluss einer Luftpumpe oder einer anderen Druckerzeugungsvorrichtung ausgestattet. Somit kann der Druck in dem ersten Raum von außen verstärkt werden. Dies ist beispielsweise auch dann möglich, wenn der erste Raum nicht mit einem Vorraum mit Wasser mit geringer Normalität über eine semipermeable Membran gekoppelt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner durch ein Verfahren der oben beschriebenen Gattung gelöst, das derart weitergebildet ist, dass die wasserundurchlässige Membran so beutelartig in den ersten Raum eingebracht wird, dass der Druck des Wassers mit erhöhter Normalität in dem ersten Raum die beutelartige Membran in Richtung des zweiten Raums drückt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann aufzubereitendes Wasser in dem beutelartig ausgebildeten zweiten Raum von mehreren Seiten durch den Druck des Salzwassers in dem ersten Raum beaufschlagt werden, wodurch eine gute Druckverteilung und eine hohe Effizienz der Wasseraufbereitung zur Verfügung gestellt werden kann. Der beutelartige zweite Raum kann leicht in den ersten Raum eingetaucht werden, so dass sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut für eine leicht montierbare und demontierbare Anordnung eignet, die für den mobilen Gebrauch vorteilhaft einsetzbar ist.

Vorzugsweise wird der Druck in dem ersten Raum durch ein Zuführen von Salz oder Zucker, vorzugsweise durch Einwerfen wenigstens einer Salztablette oder einer Zuckertablette, erhöht. Dieser Verfahrensschritt bietet sich insbesondere dann an, wenn die Normalität durch ein Eindiffundieren von Wasser in den ersten Raum verringert wird. Insbesondere ist das Einwerfen einer Salz- oder Zuckertablette besonders günstig für den mobilen Gebrauch des Verfahrens, da der Anwender somit auf sehr einfache Art und Weise die Normalität in dem ersten Raum erhöhen kann und damit den Wirkungsgrad der Vorrichtung heraufsetzen kann.

Gemäß einer weiteren günstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in den ersten Raum Hefe, Pilze, gasbildende Bakterien und/oder zugehörige Substrate, insbesondere Zucker, eingebracht, um bei Wasserkontakt dieser Zusatzstoffe eine Volumenvergrößerung in dem ersten Raum zu realisieren. Die Hefen, Pilze, gasbildenden Bakterien und/oder die zugehörigen Substrate können auch bereits von Anfang an in dem ersten Raum vorgesehen sein. Die Volumenvergrößerung führt zu einer Verstärkung des Drucks in dem ersten Raum auf die wasserundurchlässige Membran, die den ersten Raum von dem zweiten Raum trennt.

Gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung wird die Vorrichtung für ein Zuführen von Zusatzstoffen zu dem ersten Raum über ein lösbare Verschlussvorrichtung geöffnet und die wasserundurchlässige Membran herausgenommen. Hiermit wird ein guter Zugang zu dem ersten Raum ermöglicht, in den dann eventuelle Zusatzstoffe, wie Salz, Hefen, Pilze und/oder gasbildende Bakterien eingebracht werden können. Die lösbare Verschlussvorrichtung kann daraufhin wieder zuverlässig verschlossen werden.

Es ist auch vorteilhaft, wenn der zweite Raum über eine lösbare Verschlussvorrichtung mit aufzubereitendem Wasser befüllt wird. Mit diesem Verfahrensschritt kann das aufzubereitende Wasser auf einfache Weise nachgefüllt werden.

Entsprechend einer besonders günstigen Variante der Erfindung erfolgt der Druckaufbau in dem ersten Raum über ein Eindiffundieren von Wasser aus einem Vorraum, der mit Wasser mit geringer Normalität befüllt ist und mit dem ersten Raum durch eine semipermeable Membran gekoppelt ist. Das aus dem Vorraum eindiffundierende Wasser erhöht in dem ersten Raum den Druck, ohne dass eine zusätzliche Druckquelle angeschlossen werden muss.

In einem weiteren vorteilhaften Beispiel der Erfindung wird ein Druck auf den Vorraum durch Druckeinwirkung auf eine flexible, wasserundurchlässige Wand des Vorraums ausgeübt. Dies kann beispielsweise durch ein Drücken von Hand auf die flexible, wasserundurchlässige Membranwand des Vorraums 11 erfolgen. Hiermit kann ein Eindiffundieren von Wasser in den ersten Raum unterstützt werden, wodurch die Effizienz des Verfahrens gesteigert wird.

In einer weiteren günstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in dem ersten Raum durch ein Anschließen und Betreiben einer Luftpumpe oder einer anderen Druckerzeugungsvorrichtung an dem ersten Raum ein Druck aufgebaut. Bei dieser Variante lässt sich auch dann in dem ersten Raum ein erhöhter Druck erzeugen, wenn dieser nicht über eine semipermeable Membran mit einem Raum mit Wasser mit geringer Normalität gekoppelt ist. Die erfindungsgemäße Variante ist aber auch parallel zu dem Aufbau eines osmotischen Druckes denkbar.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren der Zeichnungen beschrieben, bei welchen

1 eine Prinzipskizze einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungsvorrichtung zeigt; und

2 eine Perspektivskizze einer weiteren möglichen Ausführungsform der Wasseraufbereitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.

1 zeigt eine Prinzipskizze einer möglichen Ausführungsform der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung. Die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 setzt sich flaschenartig aus einer Reihe von Räumen 11, 1, 2, 3 zusammen, die entweder ineinander gesteckt oder miteinander fest verbunden sind.

In 1 ist unten ein Vorraum 11 dargestellt, der Wasser mit einer geringen Normalität, beispielsweise mit einer geringen Salzkonzentration 12 enthält und von einer flexiblen, undurchlässigen Membranwand 13 umgeben ist. Der Vorraum 11 ist in 1 nur beispielhaft unten angeordnet und kann sich auch seitlich oder oben an der Vorrichtung befinden, je nachdem wie die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 gehalten oder betrachtet wird.

In den Vorraum 11 ragt ein etwa rohrförmiger erster Raum 1. Der erste Raum 1 weist an seinem in den Innenraum 12 des Vorraums 11 ragenden Ende eine semipermeable Membran 7 auf, die den ersten Raum 1 mit dem Vorraum 11 koppelt. Die semipermeable Membran 7 kann sich auch in einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 seitlich an dem in den Vorraum 11 ragenden Teil des rohrförmigen ersten Raums 1 erstrecken.

Der erste Raum 1 enthält in dem gezeigten Beispiel Wasser mit einer erhöhten Salzkonzentration 4 kann aber auch in einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine erhöhte Zuckerkonzentration aufweisen, so dass eine erhöhte Normalität vorliegt.

Der Salzgehalt des Wassers mit der erhöhten Salzkonzentration 4 in dem ersten Raum 1 ist bei richtigem Gebrauch der Vorrichtung 10 höher als der Salzgehalt des Wassers mit der geringen Salzkonzentration 12 in dem Vorraum 11. Es gibt jedoch einen Zustand, in welchem der Salzgehalt des Wassers 4 in dem ersten Raum 1 etwa gleich dem Salzgehalt des Wassers 12 in dem Vorraum 11 ist. In diesem Fall kann die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 ohne zusätzliche Maßnahmen kein Wasser mehr aufbereiten. Die Salzkonzentration des Wassers 4 in dem ersten Raum 1 kann jedoch, wie unten näher ausgeführt, durch ein Zuführen von Salz bzw. Zucker wieder erhöht werden, bzw. der Druck in dem ersten Raum 1 kann auch durch weitere, unten näher beschriebene Maßnahmen, gesteigert werden, um die weitere Wasseraufbereitung zu ermöglichen.

Der Vorraum 11 ist mit dem ersten Raum 1 über eine an der rohrförmigen Außenwand des ersten Raums 1 vorgesehene Verschraubung 14 mit einer Dichtung 17 gekoppelt. Über die Verschraubung 14 kann der Vorraum 11 von dem ersten Raum 1 abgekoppelt werden und an diesen auch wieder angeschraubt werden. Somit kann beispielsweise das Wasser 12 in dem Vorraum 11 neu aufgefüllt werden.

In den rohrförmigen Innenraum des ersten Raumes 1 ragt bzw. hängt eine flexible, undurchlässige Membran 8 eines zweiten Raumes 2. Der zweite Raum 2 ist mit aufzubereitendem Wasser 5 befüllt. Als aufzubereitendes Wasser 5 kommt grundsätzlich Wasser jeder Herkunft in Betracht. Beispielsweise kann das aufzubereitende Wasser 5 Meerwasser, Wasser aus Binnengewässern, Schmutzwasser oder auch Urin für den Noteinsatzfall sein.

Die flexible, undurchlässige Membran 8 des zweiten Raums 2 ist über eine an dem rohrförmigen ersten Raum 1 vorgesehene Verschraubung 15 mit der Innenwand des ersten Raums 1 lösbar verbunden. Durch Lösen der Verschraubung 15 kann die flexible, undurchlässige Membran 8 mit der Verschraubung 15 aus dem ersten Raum 1 herausgenommen werden. Damit können dem ersten Raum 1 beispielsweise eine Salz- oder eine Zuckertablette zugeführt werden oder in den ersten Raum 1 Hefen, Pilze, gasbildende Bakterien und/oder zugehörige Substrate, wie z. B. Zucker, eingebracht werden. Die Hefen, Pilze und/oder Bakterien führen bei Kontakt mit dem im ersten Raum 1 befindlichen Wasser 4 zu einer Volumenvergrößerung und damit einer Druckerhöhung in dem ersten Raum 1.

Bei der Zuführung von Salz bietet sich der Einsatz von Kaliumchlorid an, das in Wasser gut löslich ist und einfach bereitstellbar ist. Anstelle von Kaliumchlorid kann jedoch auch ein anderes Salz verwendet werden.

Mittels der Verschraubung 15 kann der in 1 dargestellte obere Teil der Vorrichtung von dem unteren Teil der Vorrichtung getrennt werden, was einerseits den Zugang zu dem ersten Raum 1 über das Herausnehmen der Membran 8 ermöglicht und andererseits ein Befüllen der flexiblen, undurchlässigen Membran 8 mit dem aufzubereitenden Wasser 5 möglich macht. Der zweite Raum 2 ist im Gebrauch der Wasseraufbereitungsvorrichtung gegenüber dem ersten Raum 1 dicht abgeschlossen. Daher ist die Membran 8 vorzugsweise an der Verschraubung 15 eingeklebt oder auf andere Weise unlösbar befestigt.

Die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 kann jedoch auch in ein größeres Volumen mit aufzubereitendem Wasser 5 eingetaucht werden, womit der zweite Raum 2 befüllbar ist.

Der zweite Raum 2 ist in der in 1 gezeigten Vorrichtung 10 oben über eine semipermeable Membran 9 mit einem dritten Raum 3 gekoppelt, in dem das aufbereitete bzw. entsalzte Wasser 6 gesammelt wird. Der dritte Raum 3 ist mit dem zweiten Raum 2 über eine Verschraubung 16 gekoppelt, so dass der dritte Raum 3 von dem Rest der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 abgenommen werden kann, um das darin gesammelte aufbereitete Wasser 6 dem Anwender zur Verfügung zu stellen. Durch Lösen der Verschraubung 16 kann auch ein Zugang zu dem zweiten Raum 2 ermöglicht werden. Zwischen dem rohrförmigen ersten Raum 1 und den Befüllungsöffnungen für den zweiten Raum 2 sowie zwischen dem zweiten Raum 2 und der Verschraubung 16 sind jeweils Dichtungen 18, 19 vorgesehen.

Die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 von 1 arbeitet wie folgt: Aus dem Innenraum des Vorraums 11, der mit Wasser mit geringer Salzkonzentration 12 gefüllt ist, diffundiert Wasser durch die semipermeable Membran 7 in den ersten Raum 1, der mit Wasser mit erhöhter Salzkonzentration 4 befüllt ist. Das eindiffundierende Wasser erhöht den Druck in dem ersten Raum 1, welcher wiederum auf die flexible, undurchlässige Membran 8 des zweiten Raums 2 wirkt. Der Druck wirkt dabei auf die gesamte, in den ersten Raum 1 hängende äußere Seitenwand der flexiblen, undurchlässigen Membran 8 und schiebt die Membran in Richtung des dritten Raums 3. Damit wird das in dem zweiten Raum 2 befindliche aufzubereitende Wasser 5 in Richtung der semipermeablen Membran 9 gedrückt, die sich zwischen dem zweiten Raum 2 und dem dritten Raum 3 befindet.

Durch den Druck werden Wassermoleküle aus dem aufzubereitenden Wasser 5 in den dritten Raum 3 gedrückt, wo sie als aufbereitetes bzw. entsalztes Wasser 6 gesammelt werden und entnehmbar sind. Die oben beschriebene Arbeitsweise ist identisch, wenn anstelle von Salz Zucker Verwendung findet.

Die einzelnen Module der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 sind derart klein und leicht gestaltet, dass sie zusammengesetzt eine handliche Größe und ein von einer Person leicht tragbares Gewicht besitzen. Damit ist die Vorrichtung für den mobilen Gebrauch geeignet.

Die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 arbeitet so lange, bis die Normalität in dem ersten Raum 1 etwa der Normalität in dem Vorraum 11 angeglichen ist. Dann ist es notwendig, dem ersten Raum 1 erneut Salz oder Zucker zuzuführen.

Dies wird durch ein Öffnen der Verschraubung 15 und ein Herausnehmen der flexiblen, undurchlässigen Membran 8 aus dem rohrförmigen ersten Raum 1 sowie einem Einbringen einer Menge an Salz oder Zucker bzw. wenigstens einer Salztablette oder einer Zuckertablette in den ersten Raum 1 realisiert. Nach dem Einbringen des Salzes oder des Zuckers wird die flexible, undurchlässige Membran 8 wieder in den ersten Raum 1 eingetaucht und die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 mit der Verschraubung 15 geschlossen.

Anstelle oder zusätzlich zu dem Salz oder dem Zucker können in den ersten Raum 1 auch Hefen, Pilze, gasbildende Bakterien und/oder zugehörige Substrate, wie z. B. Zucker eingebracht werden, die bei Kontakt mit dem Wasser 4 in dem ersten Raum 1 zu einer Volumenvergrößerung und damit zu einer Druckerhöhung führen.

Das aufzubereitende Wasser 5 kann durch Öffnen der Verschraubung 15 oder auch durch ein Fluten der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 aufgefüllt werden.

Der dritte Raum 3 mit dem aufbereiteten bzw. entsalzten Wasser 6 kann vorteilhaft über die Verschraubung 16 von dem Rest der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 getrennt werden und dessen Inhalt entnommen werden.

Die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsvorrichtung ist durch ihren einfachen und leichten Aufbau und ihre einfache Handhabung insbesondere für die Trinkwasserversorgung einzelner Personen geeignet.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand einer Wasseraufbereitungsvorrichtung 10a. Die Wasseraufbereitungsvorrichtung 10a unterscheidet sich von der Wasseraufbereitungsvorrichtung 10 aus 1 insbesondere darin, dass der Vorraum 11 aus 1 hier nicht vorhanden ist und stattdessen eine Druckerzeugungsvorrichtung wie eine Luftpumpe 21 über ein Ventil 20 mit der Außenwand des ersten Raums 1 verbunden ist.

Mit der Luftpumpe 21 wird Luft in den ersten Raum 1 gepumpt und führt dort zu einer Erhöhung des Drucks. Dieser wirkt auf die flexible, undurchlässige Membran 8, die in Richtung des dritten Raums 3 verschoben wird. Damit werden Wassermoleküle aus dem aufzubereitendem Wasser 5 in dem zweiten Raum 2 durch die semipermeable Membran 9 in den dritten Raum 3 für das aufbereitete Wasser 6 gedrückt.

In der in 2 dargestellten Ausführungsform weist die rohrförmige Anordnung des ersten Raums 1 keine semipermeable Membran 7 auf, sondern ist nach außen hin bis auf das Ventil 20 fest abgeschlossen.

Anstelle einer einfachen Luftpumpe kann in der Ausführungsform von 2 beispielsweise auch eine Pumpe verwendet werden, wie sie zum Aufpumpen von Kfz-Reifen bekannt ist. Ebenso kann auch ein anderer automatischer Druckerzeuger verwendet werden.

Alternativ zu der in 2 gezeigten Luftpumpe ist auch ein Anschluss von einer oder mehreren CO2-Patronen denkbar.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Wasseraufbereitung (10, 10a) mit

    einem ersten Raum (1), der Wasser mit einer erhöhten Normalität (4) enthält;

    einem zweiten Raum (2), der aufzubereitendes Wasser (5) enthält, wobei der zweite Raum (2) mit dem ersten Raum (1) über eine wasserundurchlässige Membran (8) gekoppelt ist; und

    einem dritten Raum (3) für aufbereitetes Wasser (6), der mit dem zweiten Raum (2) über eine semipermeable Membran (9) gekoppelt ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass die undurchlässige Membran (8) beutelartig, aus einem flexiblen Material ausgebildet ist und im Gebrauch in das Volumen des ersten Raums (1) zumindest teilweise hineinragt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die undurchlässige Membran (8) als ein Einsatz ausgebildet ist, der aus der Vorrichtung (10) herausnehmbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10, 10a) eine lösbare Verschlussvorrichtung (15) aufweist, über welche der Einsatz zugänglich ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10, 10a) eine lösbare Verschlussvorrichtung (16) aufweist, über welche ein Innenraum des zweiten Raumes (2) zugänglich ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Raum (1) etwa rohrförmig ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Raum (1) über eine semipermeable Membran (7) mit einem Vorraum (11) gekoppelt ist, der Wasser mit geringer Normalität (12) enthält.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorraum (11) beutelartig, mit einem flexiblen wasserundurchlässigen Wandmaterial (13) ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Räume (1, 2, 3, 11) der Vorrichtung (10, 10a) etwa flaschenartig zusammengesetzt sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Raum (1) mit einem Ventil (20) für einen Anschluss einer Luftpumpe (21) oder einer anderen Druckerzeugungsvorrichtung ausgestattet ist.
  10. Verfahren zur Wasseraufbereitung, wobei ausgehend von einem ersten Raum (1) einer Vorrichtung (10, 10a), der Wasser mit einer erhöhten Normalität (4) enthält, Druck auf eine wasserundurchlässige Membran (8) ausgeübt wird, die den ersten Raum (1) mit einem zweiten Raum (2) koppelt, welcher aufzubereitendes Wasser (5) enthält, so dass das aufzubereitende Wasser (5) durch eine semipermeable Membran (9) in einen dritten Raum (3) für aufbereitetes Wasser (6) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserundurchlässige Membran (8) so beutelartig in den ersten Raum (1) eingebracht wird, dass der Druck des Wassers mit der erhöhten Normalität (4) in dem ersten Raum (1) die beutelartige Membran (8) in Richtung des zweiten Raums (2) drückt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem ersten Raum (1) durch ein Zuführen von Salz oder Zucker, vorzugsweise durch Einwerfen wenigstens einer Salztablette oder Zuckertablette, erhöht wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Raum (1) Hefe, Pilze, gasbildende Bakterien und/oder zugehörige Substrate, insbesondere Zucker, eingebracht werden, um bei Wasserkontakt dieser Zusatzstoffe eine Volumenvergrößerung in dem ersten Raum (1) zu realisieren.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) für ein Zuführen zu dem ersten Raum (1) über eine lösbare Verschlussvorrichtung (15) geöffnet wird und die wasserundurchlässige Membran (8) herausgenommen wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Raum (2) über eine lösbare Verschlussvorrichtung (16) mit aufzubereitendem Wasser (5) befüllt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckaufbau in dem ersten Raum (1) über ein Eindiffundieren von Wasser (12) aus einem Vorraum (11) erfolgt, der mit Wasser mit geringer Normalität (12) gefüllt ist und mit dem ersten Raum (1) durch eine semipermeable Membran (7) gekoppelt ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck auf den Vorraum (11) durch Druckeinwirkung auf eine flexible wasserundurchlässige Wand (13) des Vorraums (11) ausgeübt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Raum (1) durch ein Anschließen und Betreiben einer Luftpumpe (21) oder einer anderen Druckerzeugungsvorrichtung an dem ersten Raum (1) ein Druck aufgebaut wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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