-k-, tg 1 S rip C '9, -- (12) Patentskrift (10) se 527 988 C2 (21) Patentansökningsnummer: 0402941-9 2, tell N 2 (,) s, _ s k) (45) Patent meddelat: 2006-08-01! frd 5.') "b (41) Ansökan allmänt tillgänglig: 2006-06-03 (22) Patentansökan inkom: 2004-12-02 (24) Löpdag: 2004-12-02 Sverige (83) Deposition av mikroorganism: -- (30) Prioritetsuppgifter: -- (62) Internationell klass: (73) Patenthavare: Petra Wadström, Västerholmsvägen 22, 184 60 Akersberga SE (72) Uppfinnare: Petra Wadström, Åkersberga SE (74) Ombud: Bergenstråhle & Lindvall AB (54) Benämning: Behållare för rening av vatten medelst solljus (56) Anförda publikationer: --- (47) Sammandrag: Föreliggande uppfinning avser en behållare (2) för rening av vatten genom utnyttjande av solljus, innefattande en första yta (4, 8', 9', 10', 12') som är utformad av ett för solljus genomsläppligt skikt och en andra yta (6, 8", 9", 10", 12") som är utformad av ett för solljus absorberande skikt som utgör upp till ca halva behållarens (2) begränsningsyta. Behållaren innefattar vidare en första öppning (14) respektive en andra öppning (16) försedda med filterelement (18, 19). Påfyllning av vatten är avsett att ske i den första öppningen (14) och avtappning av vatten är avsett att ske genom den andra öppningen (16) efter det att vattnet i behållaren (2) uppvärmts till en temperatur av minst 60*C efter exponering av solljus samt exponeras för UV-strålningen för att möjliggöra avdödande av oönskade mikroorganismer.
Sammandrag Föreliggande uppfinning avser en behållare (2) för rening av vatten genom utnyttjande av solljus, innefattande en första yta (4, 8', 9', 10', 12') som är 5 utformad av ett för solljus genomsläppligt skikt och en andra yta (6, 8", 9", 10", 12") som är utformad av ett för solljus absorberande skikt som utgör upp till ca halva behållarens (2) begränsningsyta. Behållaren innefattar vidare en första öppning (14) respektive en andra öppning 10 (16) försedda med filterelement (18, 19). Påfyllning av vatten är avsett att ske i den första öppningen (14) och avtappning av vatten är avsett att ske genom den andra öppningen (16) efter det att vattnet i behållaren (2) uppvärmts till en temperatur av minst 60 C efter 15 exponering av solljus samt exponeras för UV-strålningen för att möjliggöra avdödande av oönskade mikroorganismer.
1 Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser en behållare för 5 rening av vatten genom utnyttjande av solljus. Bakgrund Förorenat dricksvatten är vanligt förekommande och ett stort problem i stora delar av världen, i 10 synnerhet i u-länder. Behovet att på ett enkelt sätt kunna rena dricksvatten är stort. Efter naturkatastrofer, krigstillstånd och andra stora katastrofer såsom Aidsepidemier, som ofta lämnar barn utan sina föräldrar, kulminerar ofta vattenreningsproblemen och orsakar ofta 15 allvarliga diarrk-sjukdomar. Det är förut känt anordningar och metoder för rening av dricksvatten från skadliga föroreningar, såsom mikroorganismer, vilka kända anordningar/metoder utnyttjar UV-ljus och/eller upphettning till en temperatur över 60 C 20 under ca lh för pasteurisering av vattnet. Naturlig solstrålning innehåller UV-ljus och stora mängder värmeenergi. Det är även känt att använda enkla tygdukar för att filtrera bort mikroorganismer som ofta är bundna till större partiklar. Gemensamt för flertalet av de kända 25 anordningarna är att de innefattar många och kostsamma komponenter, är relativt komplicerade och/eller ej har en tillfredställande konstruktion som säkerställer en garanterad rening av vattnet. Genom EP-A1-1106188 är förut känt en behållare 30 och en metod för desinficering av dricksvatten. Behållaren är företrädesvis utformad av ett flexibelt plastmaterial, såsom en plastpåse. En sida av behållaren innefattar ett uv-transparent skikt och en andra sida innefattar ett skikt som alstrar värme vid exponering i solljus.
2 Behållaren innefattar en förslutbar öppning som används för avtappning och ifyllning av vatten. Redogörelse för uppfinningen 5 Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en behållare för rening av vatten som åtminstone delvis eliminerar de nackdelar som är förknippade med anordningar enligt teknikens ståndpunkt. Ett ytterligare syfte är att åstadkomma en behållare som i 10 hög grad säkerställer rening av vattnet i behållaren, som är enkel att använda, lätt att distribuera och billig att tillverka. Detta syfte uppnås med en behållare för rening av vatten genom utnyttjande av solljus enligt föreliggande 15 uppfinning såsom definieras i patentkravet 1, vilken innefattar en första yta som är utformad av ett för solljuset genomsläppligt skikt och en andra yta som är utformad av ett för solljuset absorberande skikt. Den andra absorberande ytan utgör upp till ca halva 20 behållarens begränsningsyta. Behållaren innefattar vidare en första förslutbar öppning respektive en andra förslutbar öppning. Respektive öppning är försedd med filterelement, varvid påfyllning av vatten är avsett att ske i den första öppningen och avtappning av vatten är 25 avsett att ske genom den andra öppningen efter det att vattnet i behållaren uppvärmts till en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus samt exponeras för UVstrålningen för att möjliggöra avdödande av oönskade mikroorganismer. 30 Därmed är åstadkommet att den ena sidan av behållaren, fylld med vatten, som skall placeras mot solljuset är utformad, lämpligen av helt genomskinlig skikt, för att släppa igenom maximalt med solljus som genomlyser vattnet, och den andra sidan av behållaren är
3 av ett absorberande material, en så kallad absorbant, vilket absorberande skikt solljuset träffar. Denna absorbant kan huvudsakligen utgöras av en svart yta. Solljuset träffar absorbanten, varvid omvandling sker till 5 värmeenergi genom emission. Vattentemperaturen stiger snabbt och värmen hålls kvar i behållaren. Vattnet exponeras även för UV-strålningen och avdödar oönskade mikroorganismer och desinficerar på så vis vattnet. De två öppningarna på behållaren som vardera är 10 försedda med ett respektive filterelement, innebär att risken för kontaminering av vattnet i behållaren kan minimeras. Genom att en öppning är avsedd för avtappning och en för påfyllning av vatten kan därvidlag åstadkommas att renat vatten i behållaren ej avtappas genom öppning 15 för påfyllning av vatten vilket åter kan förorena vattnet p.g.a. de mikroorganismer som kan finnas kvar på filterelementet vilka avskiljdes vid påfyllningen av vattnet. Genom att öppningen för avtappning av vatten även innefattar ett filterelement uppnås att vattnet i 20 behållaren blir förslutet, och innebär således en säkerhet i att vattnet ej heller förorenas genom införande av föroreningar såsom mikroorganismer genom avtappningsöppningen. En fördel med lösningen enligt föreliggande uppfinning är att behållaren kan utformas med 25 en form, såsom exempelvis en relativt platt utformning, vilket är mest föredraget enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning för att möjliggöra att UVstrålningen möter en så stor bestrålningsyta som möjligt för desinficering av mikroorganismer i vattnet. En 30 grund/platt utformning gör även att den är lätt att stapla, transportera, distribuera, hantera och kan utformas med en tilltalande design. En ytterligare fördel är att föreliggande uppfinning eliminerar behovet av kemiska tillsatser, elektricitet och komplicerade tekniker
4 av behållare för rening av vatten. Behållaren är återfyllnadsbar och kan tillverkas till en låg kostnad. Behållaren enligt uppfinningen skapar vidare möjligheten till en enkel distribution och okomplicerad hantering för 5 slutanvändaren tack vare stapelbarheten. Den första ytan som är utformat av ett för solljuset genomsläppligt skikt är lämpligen utformad av ett transparent, genomskinligt material såsom en plast som behåller sin höga grad av genomskinlighet, för att släppa 10 igenom maximalt med solljus, under upprepad användning och således ej blir grumlig efter kort tids användning. Hela behållaren kan vara av samma material som den ovannämnda första ytan, lämpligen av plastmaterial, men där dock den andra ytan är utformat av ett för 15 solljuset absorberande skikt, och lämpligen ej transparent skikt. Skiktet är lämpligen till sin färg huvudsakligen svart. Den andra ytan av behållaren kan således vara svartmålad, tillverkad av svart plastmaterial, vara anordnad med ett svart skikt, film som klistras på sidan 20 eller på liknande sätt försett med ett för solljuset och UV-strålningen absorberande skikt. Den andra absorberande ytan utgör lämpligen upp till ca halva behållarens begränsningsyta vilket visat sig ge en snabbare uppvärmning till en temperatur av minst 60 C efter 25 exponering av solljus, jämfört med om endast en fjärdedel till en tredjedel av behållaren är av absorberande material. Den första solljus-genomsläppliga ytan utgör lämpligen åtminstone upp till ca halva behållarens begränsningsyta. 30 Grövre föroreningar separeras genom avsättning på filtret vid påfyllningen av förorenat vatten i den första öppningen. Vid avtappningen av vatten används den andra öppningen eftersom föroreningar kan förekomma på filtret hos första öppningen för påfyllningen. Även den andra
5 öppningen för avtappning av vatten är försedd med ett filter för att undvika att föroreningar kommer in i behållaren vid avtappning. Genom att använda två förslutningsbara öppningar kan vakuum i behållaren 5 förhindras på så sätt att ett lock som försluter påfyllningsöppningen kan öppnas något för att släppa in luft så det renade vattnet i behållaren ska hällas ur genom avtappningsöppningen. Ytterligare fördelar och kännetecken enligt 10 utföringsformer av uppfinningen framgår av patentkraven, samt i det följande i beskrivning av utföringsexemplen. Figurbeskrivning Föreliggande uppfinning ska nu beskrivas mer i 15 detalj i utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar, utan att uppfinningen skall tolkas begränsande till dessa, där fig. la visar schematiskt i en perspektivvy en behållare i enlighet med föreliggande uppfinning, och 20 fig. 1B visar i en principskiss förslutningsbara öppningar hos en övre del behållaren enligt fig. 1. Detaljerad beskrivning av utföringsexempel En behållare 2 för rening av vatten genom 25 utnyttjande av solljus visas enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning i fig. 1. Enligt utföringsformen i fig. 1A-B illustreras en behållare 2 som innefattar sex sidor, en första sida 4, en andra sida 6 motstående den första sidan, två kortsidor 8, 9, en bottensida 10 och en 30 ovansida 12. På detta sätt bildas en relativt grund/platt behållare 2 som enkelt kan placeras på marken. Med en platt utformning avses att första repektive andra sidan 4, 6 har en väsentligen större utbredning än övriga sidor 8-10, 12. En relativt platt utformning av behållaren
6 möjliggörs även att UV-strålningen möter en relativt stor bestrålningsyta, d.v.s. en anträffningsyta hos behållaren, så att vattnet effektivt och tidseffektivt exponeras för UV-strålningen och därmed möjliggör åtminstone viss 5 avdödning av mikroorganismer. Inom ramen för uppfinningstanken kan behållaren naturligtvis vara av annan form, såsom exempelvis innefatta fler sidor än sex eller vara väsentligen cylindrisk, även om en sådan utformning kan innebära att den är svårare att placera i 10 rätt position på marken. Därvidlag är det mest föredraget med en relativt platt behållare, med plana sidor, i enlighet med uppfinningen. I enlighet med föreliggande uppfinning utgörs den första solljus-genomsläppliga ytan i den visade utföringsformen i fig. 1A-B av den första sidan 15 4, samt den halva 8', 9', 10', 12' av kortsidorna 8, 9, bottensidan 10 och ovansidan 12 som angränsar till första sidan 4. Såsom vidare framgår av fig. 1A-B utgörs den andra solljus-absorberande ytan av den andra sidan 6, samt den halva 8", 9", 10", 12" av kortsidorna 8, 9, 20 bottensidan 10 och ovansidan 12 som angränsar till den andra sidan 6. I enlighet med behållaren 2 enligt fig. la- B är därmed kortsidorna 8, 9, bottensidan 10 och ovansidan 12 till hälften huvudsakligen svartfärgade i anslutning mot den andra sidan 6. 25 Behållaren innefattar vidare en första förslutbar öppning 14 respektive en andra förslutbar öppning 16 och respektive öppning 14, 16 är försedd med ett respektive filterelement 18, 19, varvid påfyllning av vatten sker i den första öppningen 14 och avtappning av vatten sker 30 genom den andra öppningen 16 efter det att vattnet i behållaren 2 uppvärmts till en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus. Filterelementen 18, 19 kan lämpligen vara fast fixerade i öppningarna 14, 16, företrädesvis fastsvetsade, fastgjutna eller på liknande
7 sätt fast anordnade till öppningarna. Filterelementen 18, 19 enligt föreliggande uppfinning är företrädesvis utformade så att de åstadkommer en täthet och porstorlek som medger självavrinning, d.v.s. en hög flödeshastighet. 5 Porstorleken kan företrädesvis vara i storleksordningen upp till ca 20 microm. Lämpligen utgörs ett filterelement 18, 19 enligt föreliggande uppfinning av en silduk i form av ett tättvävt tyg, nät, membran eller liknande, exempelvis av nylon, vilket är fastgjutet på den yttersta 10 kanten av en öppning 14, 16. Den första öppningen 14 kan innefatta ett lock 20 för förslutning av öppningen då vatten har påfyllts. Den andra förslutbara öppningen 16 kan innefatta ett lock 22 vilket innefattar indikeringsorgan som kan inställas för 15 markering att vattnet i behållaren uppvärmts till en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus. Locket 22 kan vara försett med ett vred 24 som innefattar två olikfärgade ytor 26, 27, där den ena färgen vrids fram för att visa att reningsproceduren är utförd. Sidorna av 20 locken 20, 22 är lämpligen utformade med solljusgenomsläppliga sidor. Även öppningshalsarna hos öppningarna 14, 16 är till hälften UV-absorberande och till hälften UV-genomsläppliga i utföringsformen visad i fig. 1A-B. 25 En temperaturgivare (icke visad), såsom en LCDtemperaturindikator, kan lämpligen vara anordnad centralt i behållaren 2 vilken temperaturindikator är inrättad att indikera när vattnet i behållaren 2 uppnår en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus. 30 Temperturindikatorn kan exempelvis vara stavformad och anordnad från en av sidorna 4, 6, 8-10, 12 riktad in mot centrum av behållaren 2. Lämpligen är temperturindikatorn inrättad att ändra färg då temperaturen av minst 60 C uppnås.
8 UV-ljuset avdödar DNA i mikroorganismerna så att en baktericid effekt möjliggörs. Lämpliga mått på behållaren för en volym av 2 liter kan t.ex. vara 23,5 cm hög, 17 cm bred och en tjocklek av 5 cm. solljuset som med 5 hjälp av den solljus-absorberande ytan, den så kallade absorbatorn, omvandlar solljusenergin till värmeenergi och höjer snabbt temperaturen på vattnet vid solljusexponering varvid även det åstadkommer en pasteuriserade effekt när temperaturen nått drygt 60 C. Under ca lh bör temperaturen 10 hålla 60 C. När exponeringen för solljus är slutförd, bör behållaren kylas ned i skuggan eller över natten för att vattnet skall nå en drickbar temperatur. Behållaren enligt föreliggande uppfinning är lämpligen återanvändbar. Därvidlag är det lämpligt att under en dygncykel ha 15 åtminstone tre behållare: en för hämtning och rening, en för avsvalning och en för konsumering. Lämpligen bör även instruktioner om användning finnas på behållarens sida, lämpligen på utsidan av behållaren med den absorberande ytan, i form av t.ex. en tecknad serie som är lätt att 20 förstå oavsett ålder, språk eller utbildning.
9 Patentkrav 1. Behållare (2) för rening av vatten genom utnyttjande av solljus, innefattande en första yta (4, 8', 9', 10', 12') som är utformad av ett för solljuset 5 genomsläppligt skikt och en andra yta (6, 8", 9", 10", 12") som är utformad av ett för solljuset absorberande skikt, kännetecknad av att den andra absorberande ytan utgör upp till ca halva behållarens (2) begränsningsyta, behållaren innefattar vidare en första 10 förslutbar öppning (14) respektive en andra förslutbar öppning (16) och respektive öppning är försedd med filterelement (18, 19), varvid påfyllning av vatten är avsett att ske i den första öppningen (14) och avtappning av vatten är avsett att ske genom den andra öppningen (16) 15 efter det att vattnet i behållaren (2) uppvärmts till en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus samt exponeras för UV-strålningen för att möjliggöra avdödande av oönskade mikroorganismer. 2. Behållare enligt patentkrav 1, 20 kännetecknad av att filterelementen (18, 19) är fixerade i öppningarna (14, 16). 3. Behållare enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att den andra förslutbara öppningen (16) innefattar ett lock (22) vilket innefattar 25 indikeringsorgan som kan inställas för markering att vattnet i behållaren uppvärmts till en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus. 4. Behållare enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att en 30 temperaturindikator är anordnad centralt i behållaren (2) vilken temperaturindikator är inrättad att indikera när vattnet i behållaren (2) uppnår en temperatur av minst 60 C efter exponering av solljus.
V F-16. i tes