DE1090592B

DE1090592B - Geraet zur Impraegnierung von Wasser mit Kohlendioxyd

Info

Publication number: DE1090592B
Application number: DEM24696A
Authority: DE
Inventors: Josef Mayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-10-01
Filing date: 1954-10-01
Publication date: 1960-10-06

Description

Gerät zur Imprägnierung von Wasser mit Kohlendioxyd Zur Herstellung von kohlendioxydhaltigem Wasser werden Druckbehälter benutzt, die zum Teil mit Wasser, das der Wasserleitung entnommen wird, gefüllt und dann nach dem Verdrängen der Luft unter Kohlendioxyddruck gesetzt werden. Nach Entnahme des kohlendioxydhaltigen Wassers, das durch den im Behälter herrschenden Druck ausgetrieben wird, muß der Behälter neu gefüllt werden. Das stößt auf Schwierigkeiten, wenn der Wasserleitungsdruck, der normalerweise etwa 4 bis 7 atü beträgt, auf 3 oder gar 2 atü abfällt. Um eine ausreichende Menge Kohlendioxyd im Wasser zu lösen, wird nämlich der Gasdruck im Behälter möglichst bis zum Schluß der- Entnahme auf 5 atü gehalten. Es treten also bereits Schwierigkeiten auf, wenn der Wasserleitungsdruck nur etwa 3 atü beträgt. Selbst wenn man mit Rücksicht auf das Abfallen des Wasserleitungsdruckes den Druck des Kohlendioxydgases gegen Ende der Ent-- nahme verringert, kann der Fall eintreten, daß zur Wiederfüllung des Behälters mit Wasser zunächst der Gasdruck aufgehoben werden muß. Dadurch treten nicht nur Verluste teuren Kohlendioxydgases auf sondern die Entnahmemöglichkeit ist für die Zeitspanne des Drucklosmachens, Wiederfüllens und Unterdrucksetzens unterbrochen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von kohlendioxydhaltigem Wasser zu schaffen, die sich bei laufender Entnahme selbsttätig auffüllt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät zum Imprägnieren von Wasser mit Kohlendioxyd, das aus einem Vorsättigungsbehälter mit Entlüftungsvorrichtung am oberen Ende, der mit Leitungen zur gemeinsamen Zufuhr von Wasser und Kohlendioxyd über ein Vormischrohr verbunden ist, und aus einem Nachsättigungsraum mit Zufuhröffnungen für vorgesättigtes Wasser einerseits und Kohlendioxyd andererseits sowie mit einer Zapfleitung für nachgesättigtes Wasser besteht. Der Vorsättigungsbehälter ist in an sich bekannter Weise mit einem Schwimmer oder einer anderen, auf den Wasserstand ansprechenden Vorrichtung derart ausgestattet, daß diese das Ventil in der Kohlendioxydzuleitung bei einem bestimmten niedrigen Wasserstand schließt. Je ein Rückschlagventil ist zwischen Wasserzuleitung und Vormischrohr vor der Einmündung der Kohlendioxydzuleitung und hinter der Zufuhröffnung für vorgesättigtes Wasser im Nachsättigungsraum angeordnet, und die Zufuhröffnung für das Kohlendioxyd im Nachsättigungsraum verbindet diesen mit dem Gasraum des Vorsättigungsbehälters.
Hat der Schwimmer das Ventil in der Kohlendioxydzuleitung geschlossen, kann der Gasdruck abfallen, bis er niedriger als der Wasserleitungsdruck ist. Durch das einströmende Wasser wird der Schwimmer zur Betätigung des Gasventils angehoben, und Kohlendioxyd tritt aus diesem aus. Durch eine Verbindungsleitung zwischen dem Stutzen für Kohlendioxyd und dem Wasserzufuhrstutzen, in dem ein Rückschlagventil vorgesehen ist, wird dem Wasser Kohlendioxyd beigemischt. Wasser und Kohlendioxyd durchströmen ein Glaskugeln enthaltendes Rohr, wobei sie zwangsweise innig miteinander vermischt werden. Der Behälter enthält also schon vorimprägniertes Wasser. Bei der Entnahme strömt nun dieses imprägnierte Wasser durch ein Steigrohr an einer Kohlendioxydzusatzdüse vorbei in ein zweites, Glaskugeln enthaltendes Rohr, wobei die Hauptimprägnierung erfolgt. Beim Vorbeiströmen des Wassers an dieser Zusatzdüse reißt es Kohlendioxyd injektorartig mit, wodurch eine besonders starke Anreicherung des Wassers mit Kohlendioxyd und eine sehr innige Vermischung zwischen beiden zwangläufig auch im zweiten, Glaskugeln enthaltenden Rohr stattfindet.
Die Merkmale des Erfindungsgegenstandes sind einzeln schon bei bekannten Vorrichtungen angewendet worden. So hat man schon Mischrohre mit Glaskugeln oder anderen Füllkörpern bestückt, um dem Wasser eine große Oberfläche zur Reaktion mit dem zugeführten Kohlendioxyd zu geben, doch wurde dabei das Wasser in Tropfen aufgeteilt durch die Schwerkraft einer kohlendioxydhaltigen Atmosphäre im oberen Teil eines Sammelbehälters für das kohlendioxydhaltige Wasser zugeführt, in dem ein Schwimmer je nach seiner Stellung das Kohlendioxydzufuhrventil öffnete oder schloß. Eine Injektorwirkung eines aufsteigenden Wasserstromes zur Beimischung von Kohlendioxyd ist auch schon angewendet worden, doch wurde dabei die bei der Vorsättigung ausgeschiedene Luft zusammen mit dem gesamten bei der Vorsättigung nicht gelösten Kohlendioxyd von der Flüssigkeit getrennt, indem um das obere Ende des Rohres, in welchem der Wasserstom aufstieg, ein erweiterter Behälter angeordnet wurde, aus dem durch ein selbsttätiges Schwimmerventil das Gas-Luft-Gemisch und unten durch eine Leitung zum Nachsättigungsraum das Kohlendioxyd enthaltende Wasser entfernt wurde.
Ein wesentlicher Teil des Kohlendioxyds ging also ungenutzt verloren.
Das neue Gerät zum Imprägnieren von Wasser mit Kohlendioxyd ist durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet: Durch eine auf die Höhe des Wasserspiegels ansprechende Einrichtung, z. B. einen Schwimmer, über die das Ventil für die Zuführung des Kohlendioxydgases in den druckdichten Behälter geschlossen wird, sobald der Wasserspiegel eine bestimmte Höhe unterschreitet, um ein Vormischungsrohr an dem mit dem Kohlendioxydventil in Verbindung stehenden Wasserzuführstutzen zu schließen, und eine Hauptmischeinrichtung, durch die das vorimprägnierte Wasser nochmals mit Kohlendioxyd gemischt wird, die ebenfalls injektorartig angesaugt wird.
Wesentlich für die Betriebsvorgänge in dem neuen Gerät ist somit 1. die Zwangsdurchlaufmischung in der Vorimprägnierung, 2. die Zwangdurchlaufmischung in der Hauptimprägnierung, 3. die zusätzliche Bohrung für die Kohlendioxyd-Injektion, 4. die selbsttätige Steuerung der Kohlendioxydzufuhr durch den Schwimmer.
Die bekannten Einrichtungen ermöglichen diese Betriebsweise nicht und bieten daher auch nicht die mit dem neuen Gerät zu erzielenden Vorteile.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Der zylindrische, oben halbkugelig abgeschlossene Behälter 1 hat an seinem oberen Ende einen zur Entlüftung dienenden Hahnstutzen 2. Der ein Kugelventil 3' enthaltende Wasserzuführungsstutzen 3 im Boden 10 des Behälters ist an die Wasserleitung 35 angeschlossen. In den Stutzen 3 ist das zur Vormischung dienende Rohr 4 eingeschraubt, in dem Glaskugeln 5 auf dem zwischen dem Rohr und dem Stutzen angeordneten Sieb 6 liegen. Am oberen Ende des Rohres 4 ist ein Sieb 8 mittels der Rohrmutter 9 verschraubt, das ein MitreiBen der Glaskugeln 5 verhindert. Das ebenfalls in der Bodenplatte 10 des Behälters 1 angeordnete Kohlendioxydventil 11 hat eine durch den Stößel 12 zu bewegende Gummimembran 13 die bei geschlossenem Ventil auf dem Sitz 14 liegt, um den ein Ringraum 15 ausgespart ist. Von diesem Ringraum führt eine Verbindungsleitung 16 zum Wasserzuführstutzen 3 in den Raum hinter dem Kugelventil 3'. Die Entnahme des kohlendioxydhaltigen Wassers erfolgt über das Rohr 17, an dessen unterem Eintritt 34' ein Kugelventil 34 angeordnet ist und das in der Nähe seines oberen Endes in der Wand eine Bohrung 29 für den Eintritt von Kohlendioxyd enthält. Das Rohr 17 mündet in ein Mischrohr 18 mit Sieben 19 und 20, das Glaskugeln 21 enthält. Der obere Abschluß 22 des Rohres 18 ist durch die Ouerverbindung23 mit dem oberen Abschluß 24 eines weiteren Mischrohres 25 verbunden, das zwischen den Sieben 26 und 27 Kugeln 28 enthält. Bei der Entnahme kohlendioxydhaltigen Wassers aus der Leitung 32 tritt durch das Kugelventil 34 Wasser in das Rohr 17 ein. Gleichzeitig gelangt durch die Bohrung 29 Kohlendioxyd in dieses Rohr, so daß in dem Rohr 18 mit den Kugeln 21 und dem Rohr 25 mit den Kugeln 28 eine weitere, intensive Mischung durch Injektorwirkung stattfindet.

Claims

PATENTANSPRUCH: Gerät zur Imprägnierung von Wasser mit Kohlendioxyd, bestehend aus einem Vorsättigungsbehälter mit Entlüftungsvorrichtung am oberen Ende, der mit Leitungen zur gemeinsamen Zufuhr von Wasser und Kohlendioxyd über ein Vormischrohr verbunden ist, und aus einem Nachsättigungs--raum mit Zufuhröffnungen für vorgesättigtes Wasser einerseits und Kohlendioxyd andererseits sowie mit einer Zapfleitung für nachgesättigtes Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsättigungsbehälter (1) in an sich bekannter Weise mit einem Schwimmer (30) oder einer anderen, auf den Wasserstand ansprechenden Vorrichtung derart ausgestattet ist, daß diese das Ventil (12, 13, 14) in der Kohlendioxydzufuhrleitung (33, 11) bei einem bestimmten niedrigen Wasserstand schließt, ferner gekennzeichnet durch je ein Rückschlagventil (3', 34) zwischen Wasserzuleitung (35, 3) und Vormischrohr (4) vor der Einmündung der Kohlendioxydzuleitung (15, 16) und hinter der Zufuhröffnung (34') für vorgesättigtes Wasser im Nachsättigungsraum (17, 18, 25) sowie dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhröffnung (29) für Kohlendioxyd im Nachsättigungsraum (17) diesen mit dem Gasraum des Vorsättigungsbehälters (1) verbindet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 569 505, 671 351; USA.-Patentschrift Nr. 2 527 659.