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DE19742301A1 - Vorrichtung zur Herstellung Gas-angereicherten Wassers - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung Gas-angereicherten Wassers

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Publication number
DE19742301A1
DE19742301A1 DE19742301A DE19742301A DE19742301A1 DE 19742301 A1 DE19742301 A1 DE 19742301A1 DE 19742301 A DE19742301 A DE 19742301A DE 19742301 A DE19742301 A DE 19742301A DE 19742301 A1 DE19742301 A1 DE 19742301A1
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DE
Germany
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water
mixing chamber
line
gas
chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19742301A
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English (en)
Inventor
Hans Asal
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19742301A priority Critical patent/DE19742301A1/de
Publication of DE19742301A1 publication Critical patent/DE19742301A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Preparation or treatment thereof
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung Gas-ange­ reicherten Wassers, insbesondere zur Herstellung mit CO2 und/oder O2 angereicherten Trinkwassers.
Die vitalisierende Wirkung Kohlensäure- oder Sauerstoff-haltiger Erfrischungsgetränke ist bekannt. Insbesondere erfreut sich auch ein mit Kohlensäure oder Sauerstoff angereichertes Trinkwasser zunehmender Beliebtheit.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der Gas-angereichertes Wasser und insbesondere CO2- und/oder O2-angereichertes Trinkwasser erforderlichenfalls auch in kleineren Mengen im Haushalt, in einer Firma oder in einem gastronomischen Betrieb kostengünstig hergestellt und bereitgestellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der Vorrichtung der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, daß diese zumindest einen Gasvorrat hat, von dem eine Gasleitung zu einer Mischkammer führt, in welcher Mischkammer unter einer Gasatmosphäre Wasser mit Überdruck einsprühbar ist, wobei das in der Mischkammer gesammelte und mit Gas angereicherte Wasser über einen Produktauslaß entnehmbar ist, welchem ein Produktstabilisa­ tor oder dergleichen Kompensator in Strömungsrichtung vor­ geschaltet ist, der einen Leitungsabschnitt mit einer vom Wasser durchströmten vergrößerten Leitungsoberfläche aufweist.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann aus klarem Trinkwasser kostengünstig ein perlendes Erfrischungsgetränk hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dazu einen Gasvorrat auf, von dem eine Gasleitung zu einer Mischkammer führt. In der Mischkammer kann somit eine Gasatmosphäre erzeugt werden, die beispielsweise aus CO2- und/oder O2-Gas besteht. In diese Gasatmosphäre ist reines Trinkwasser mit Überdruck ein­ sprühbar, welches sich mit dem Gas zu einem kohlensäure- oder sauerstoffhaltigen perlenden Trinkwasser vermischt. Das CO2 und/oder O2-haltige Trinkwasser sammelt sich im unteren Bereich der Mischkammer an und ist bei Bedarf über einen Produktauslaß zu entnehmen. Um ein Entgasen des angereicherten Trinkwassers während des Entnahmevorganges zu verhindern, ist dem Produkt­ auslaß ein Produktstabilisator oder dergleichen Kompensator in Strömungsrichtung vorgeschaltet, der einen Leitungsabschnitt mit einer vom angereicherten Wasser durchströmten vergrößerten Leitungsoberfläche bei vorzugsweise gleichbleibendem oder verkleinertem lichten Leitungsquerschnitt aufweist.
Mit Hilfe des Produktstabilisators oder dergleichen Kompensators soll ein vorzeitiges Ausgasen des unter Druck stehenden, gas­ durchsetzten Wassers beim Entspannen während des Austritts aus der Mischkammer vermieden werden. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß der Produktstabili­ sator oder dergleichen Kompensator ein in die Wasserleitung zwischen Mischkammer und Auslaßventil zwischengeschaltetes Leitungssegment aufweist, in welchem ein Innenteil vorgesehen ist, und daß das Leitungssegment in seinem lichten Querschnitt sowie das vorzugsweise formangepaßte Innenteil in seinem Außen­ umfang sich in Durchströmrichtung insbesonders konisch erweitern. Somit ergibt sich ein in Durchströmrichtung vorzugsweise konisch erweiternder Spalt, der vom lichten Querschnitt des Leitungs­ segments einerseits und von dem in seinem Außenumfang ins­ besondere formangepaßten Innenteil andererseits begrenzt wird. Durch diese in Durchströmrichtung kontinuierliche Vergrößerung des zwischen dem Leitungssegment einerseits und dem Innenteil andererseits vorgesehenen Spaltes wird gleichzeitig auch die Wasseroberfläche des durch diesen Leitungsabschnitt durch­ fließenden und mit Gas angereicherten Wassers in Fließrichtung kontinuierlich vergrößert. Diese Ausgestaltung verhindert ein unerwünschtes Entgasen des angereicherten Wassers während der Entnahme am Produktauslaß.
Um die Durchflußmenge des strömenden Wassers durch eine Ver­ größerung oder Verkleinerung des im Produktstabilisator vor­ gesehenen Spaltes einstellen zu können, ist es vorteilhaft wenn die Relativposition zwischen dem Innenteil einerseits und dem Leitungssegment andererseits verstellbar ist. Dazu können das Innen- und/oder das Außenteil axial relativ zueinander verschieb­ bar angeordnet sein. Möglich ist auch, daß entweder das Innen- oder das Außenteil ortsfest in der Vorrichtung gehalten ist. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei der das Innenteil im Leitungssegment etwa in Längsrichtung verstellbar gehalten ist, wobei die Relativposition des Leitungssegments einerseits und des Innenteils andererseits vorzugsweise mittels einer Stellschraube von außen verstellbar ist. Bei dieser Ausführungs­ form läßt sich das Innenteil zu Reinigungs- und Prüfzwecken ohne größere Demontage der Vorrichtung ausbauen.
Um einem unerwünschten Entgasen des beispielsweise mit CO2 und/oder O2 angereicherten Wassers noch zusätzlich entgegen­ zuwirken, ist es vorteilhaft, wenn die querschnittsverändernden Übergänge und/oder die Anströmflächen des Leitungssegments und/oder des Innenteils strömungsgünstig gestaltet sind.
Insbesondere ein mit Sauerstoff angereichertes Trinkwasser hat eine vitalisierende und gesundheitsfördernde Wirkung. Dabei kann der im angereicherten Trinkwasser enthaltene Sauerstoff schnell und leicht von den im Bereich des Verdauungstraktes angeordneten zahlreichen Blutgefäßen übernommen werden. Um die gesundheits­ fördernde Wirkung eines solch angereicherten Trinkwassers noch zusätzlich zu begünstigen, ist es vorteilhaft, wenn in die zur Mischkammer führende Wasser-Zuströmleitung zumindest ein Filter­ element zwischengeschaltet ist. Mit Hilfe dieses Filterelementes können ungelöste Feststoff- und/oder Schwebeteile, organische Substanzen wie Herbizide, Pestizide und Chlor sowie andere im Leitungswasser enthaltene Stoffe wirkungsvoll ausgefiltert werden, so daß sich diese weder geschmacklich noch hygienisch auf die Qualität des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestell­ ten Produktes auswirken.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Filterelement vorzugsweise als Aktivkohlefilter ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines solchen Aktivkohlefilters können auch kleinste Feststoffe und unerwünschte Geschmacksstoffe aus dem Trinkwasser ausgefiltert werden, so daß die Beschaffenheit und Qualität des der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zugeführten Wassers nahezu unerheblich ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß das Filterelement in einer Filterkammer der Vorrichtung angeordnet ist und daß die Filterkammer eine Abdec­ kung hat, welche werkzeuglos dicht verschließbar ist. Somit ist das Filterelement in der Filterkammer vor direktem Lichtanfall gut geschützt untergebracht und mittels einer Abdeckung ins­ besondere druckfest abgedichtet. Diese Abdeckung kann ohne größeren Aufwand von der Filterkammer gelöst werden, um das Filterelement bei Bedarf auszutauschen.
Dabei wird die einfache Handhabung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung begünstigt, wenn das Filterelement durch Einsetzen in die Filterkammer und insbesondere durch Aufschieben auf einen Anschlußzapfen anschließbar ist.
Eine besonders einfache Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Mischkammer gegebenenfalls über das Filterelement unmittelbar mit dem Wasserleitungsnetz verbunden ist. Dabei kann das vom Wasserleitungsnetz in die erfindungsgemäße Vorrichtung einströmende Wasser ohne weiteres in der Mischkammer versprüht und mit dem darin befindlichen Gas vermischt werden, wenn die Gasatmosphäre in der Mischkammer ein gegenüber dem Wasserlei­ tungsdruck geringeren Gasdruck hat.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht dazu vor, daß das Wasser mittels dem Leitungsdruck des Wasserleitungsnetzes in die Mischkammer einsprühbar ist und daß in die Wasserleitung ein in Abhängigkeit vom Produktpegel in der Mischkammer an­ steuerbares Steuerventil und gegebenenfalls ein Rückschlagventil zwischengeschaltet ist. Das bei dieser Ausführungsform in die Wasser-Zuströmleitung zwischengeschaltete Steuerventil stoppt automatisch eine weitere Wasserzufuhr, wenn die in der Misch­ kammer vorgesehene Gasatmosphäre aufgrund des darin ebenfalls angesammelten und mit Gas angereicherten Wassers ein Minimalvolu­ men erreicht hat.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Vorrichtung einen Wasservorrat hat, aus dem das gegebenenfalls über das Filterelement geführte Wasser der Mischkammer mittels einer Pumpe zuführbar ist. Eine solche Ausführungsform ist auch dort vorteilhaft einsetzbar, wo der Anschluß an das Wasserleitungsnetz nicht gewünscht oder nicht möglich ist.
Dabei kann der Wasservorrat der Vorrichtung manuell auffüllbar sein.
Zweckmäßig ist es, wenn der Wasservorrat als Wasser-Vorratskammer ausgebildet ist. Um die einfache Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu begünstigen, ist es vorteilhaft, wenn der Wasser-Vor­ ratskammer oder dergleichen Wasservorrat ein Einfülltrichter zugeordnet ist, welcher vorzugsweise integraler Bestandteil des Vorrichtungsgehäuses und insbesondere mittels eines Deckels verschließbar ist. Dabei kann der Einfülltrichter optional mit einem Grobfilter und/oder mit einem Sieb ausgestattet sein.
Um Schmutzablagerungen gegebenenfalls an definierten Bodenpartien ansammeln und ein Ausschwemmen abgesetzter Feststoffe durch den Kammerablauf des Wasservorrats in den Filterraum verhindern zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Wasser-Vorratskammer oder dergleichen Wasservorrat einen entgegen der Ausströmrichtung kegelförmig nach innen eingeformten Kammerboden hat, an dessen Kegelspitze der Kammerauslaß vorgesehen ist, sich in Richtung zum Kammerauslaß vorzugsweise konisch verjüngen­ den Kammerboden hat.
Um auch bei der Verwendung einer Pumpe zu verhindern, daß das sich in der Mischkammer ansammelnde und mit Gas angereicherte Wasser die für den weiteren Betrieb der Vorrichtung benötigte Gasatmosphäre vollständig zurückdrängt, ist es zweckmäßig, wenn die Pumpe mit zumindest einem Wasserstandsschalter in Steuer­ verbindung steht und wenn ein erster, der Mischkammer zugeordne­ ter Wasserstandsschalter die Pumpe bei Überschreiten eines vorgegebenen Produktpegels abschaltet.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß ein zweiter, dem Wasservorrat zugeordneter Wasserstands­ schalter vorgesehen ist, der bei Unterschreiten eines vor­ gegebenen Wasserpegels die Pumpe abschaltet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der zweite Wasserstandsschalter bei einem Wasserpegel schaltet, welcher oberhalb des Kammerauslasses der Wasser-Vorratskammer vorgesehen ist. Dieser zweite Wasserstands­ schalter, der bei unzureichender Wasserbefüllung der Wasser-Vor­ ratskammer öffnend wirkt, stellt somit sicher, daß keine Luft in den zwischen der Filterkammer einerseits und dem Wasservorrat andererseits angeordneten Teilbereich der Wasser-Zuströmleitung eindringen kann und daß der in der Filterkammer vorherrschende und von der Pumpe erzeugte Unterdruck bestehen bleibt.
Um das aus dem Wasservorrat zuströmende Wasser mit ausreichendem Druck durch das Filterelement zu pressen und um auf der Ab­ strömseite des Filterelementes dazu einen ausreichenden Unter­ druck anlegen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Pumpe zwischen Mischkammer und Filterelement in die Wasser-Zuströmlei­ tung zwischengeschaltet ist.
Dabei kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne weiteres auch an das Stromnetz angeschlossen werden, wenn die Pumpe einen elek­ trischen Antrieb, vorzugsweise einen Wechselstrom-Antrieb, hat.
Um das mit Gas angereicherte Produkt gut gekühlt aus dem Produkt­ auslaß entnehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Vor­ richtung zumindest eine Kühleinheit aufweist, die vorzugsweise in die Wasserleitung zwischen Mischkammer und Produktauslaß zwi­ schengeschaltet und/oder dem Wasservorrat zugeordnet ist. Durch eine im Bereich des Wasservorrats angeordnete Kühleinheit kann zusätzlich auch einem Verkeimen des Wasservorrats entgegengewirkt werden.
Der Herstellungsaufwand wird wesentlich vereinfacht, wenn die Kühleinheit(en) zumindest ein Peltierelement aufweist (auf­ weisen). Zusätzlich können auch weitere Wärmetauscher vorgesehen sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß als Gasvorrat zumindest eine Gasflasche vorgesehen ist und daß in die zur Mischkammer führende Gasleitung ein Reduzierventil oder dergleichen Druckminderer zwischengeschaltet ist. Dabei kann dieser Druckminderer zur Veränderung und Anpassung der Sätti­ gungsmenge des Wassers mit Gas niederdruckseitig einstellbar sein.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Sättigung des Wassers mit Gas durch Zumischung von unange­ reichertem Wasser erfolgt. Dabei sieht eine bevorzugte Aus­ führungsform gemäß der Erfindung vor, daß von der vom Filter­ element zur Mischkammer führenden Wasserleitung eine im Produkt­ auslaß mündende Nebenleitung abgezweigt ist. Da sowohl das von der Mischkammer kommende und mit Gas angereicherte Wasser als auch das über die Nebenleitung abgezweigte unangereicherte Wasser über einen gemeinsamen Produktauslaß entnommen werden, läßt sich die Sättigung der gewünschten Wassermenge mit Gas durch das entsprechende Mischungsverhältnis ohne weiteres vorwählen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Aus­ führungsform gemäß der Erfindung verwirklicht sein.
In der einzigen Figur ist eine Vorrichtung 1 dargestellt, die zur Herstellung Gas-angereicherten Wassers, insbesondere zur Herstellung von mit Kohlensäure oder Sauerstoff angereichertem Trinkwasser, dient. Die Vorrichtung 1 hat dazu einen Gasvorrat 2, von dem eine Gasleitung 3 zu einer Mischkammer 4 führt. In dieser Mischkammer 4 kann unter einer Gasatmosphäre 5 Wasser mit Überdruck derart eingesprüht werden, daß es sich mit dem CO2- oder O2-Gas der Gasatmosphäre vermischt. Das angereicherte Wasser sammelt sich anschließend im unteren Bereich der Mischkammer 4, von wo es über einen Produktauslaß 6 entnehmbar ist.
Dem Produktauslaß 6 ist ein Produktstabilisator 7 oder der­ gleichen Kompensator in Strömungsrichtung vorgeschaltet, der einen Leitungsabschnitt mit einer vom Wasser durchströmten vergrößerten Leitungsoberfläche hat, wobei der lichte Leitungs­ querschnitt im Vergleich zumindest zu dem zuströmseitigen Teilabschnitt der Wasserleitung im wesentlichen gleich bleibt oder kleiner ist. Mit Hilfe dieses Produktstabilisators 7 kann ein vorzeitiges Ausgasen des unter Druck stehenden, gasdurch­ setzten Wassers beim Entspannen während der Entnahme am Produkt­ auslaß 6 vermieden werden.
Der Produktstabilisator 7 weist ein in die Wasserleitung zwi­ schengeschaltetes Leitungssegment 8 auf, in welchem ein Innenteil 9 vorgesehen ist. Das Leitungssegment 8 und das Innenteil 9 sind aneinander formangepaßt, wobei sich das Leitungssegment 8 in seinem lichten Querschnitt sowie das Innenteil 9 in seinem Außenumfang zumindest in ihrem in Durchströmrichtung vorderen Teilbereich konisch erweitern. Durch die entgegen der Fließ- richtung orientierte Konizität des Produktstabilisators 7 ergibt sich eine kontinuierliche Vergrößerung des ringförmigen Spaltes 10 und somit eine kontinuierliche Vergrößerung der Wasserober­ fläche in Fließrichtung.
Um die Durchflußmenge des angereicherten Wassers verändern zu können, sind das Leitungssegment 8 und das Innenteil 9 in axialer Richtung relativ zueinander verstellbar. Somit kann der vom Leitungssegment 8 und dem Innenteil 9 begrenzte Spalt 10 bedarfs­ weise vergrößert oder verkleinert werden. Bei der hier dar­ gestellten Vorrichtung 1 ist dazu das Innenteil 9 im Leitungs­ segment 8 in axialer Richtung verstellbar gehalten, wobei sich das Innenteil mittels einer von außen betätigbaren Stellschraube verstellen läßt. Das Innenteil 9 läßt sich somit zu Reinigungs- und Prüfzwecken leicht demontieren und bei Bedarf von außen aus der Vorrichtung 1 ausbauen. Der zwischen dem Produktstabilisator 7 und dem Produktauslaß 6 verbleibende Leitungsabschnitt ist möglichst kurz gehalten, so daß die sich in diesem Leitungs­ abschnitt befindliche und bei Betätigen des Produktauslasses 6 teilweise ausgasende Wassermenge minimal ist.
Statt eines - wie hier - verstellbaren Innenteiles 9 kann zusätzlich oder statt dessen auch das Leitungssegment 8 als ein in der Vorrichtung verschieblich geführtes Außenteil ausgestaltet und, ähnlich wie das Innenteil, selbst als eine von außen verstellbare Funktionsschraube ausgebildet sein. Bevorzugt wird jedoch die hier dargestellte Ausführungsform, bei der das Leitungssegment 9 sowie gegebenenfalls die Wasserleitungen in der Vorrichtung 1 bereits in das entsprechend kompakte Vorrichtungs­ gehäuse eingeformt sind.
Wie aus der Figur deutlich wird, ist in der Vorrichtung 1 eine Wasser-Vorratskammer 11 als Wasservorrat vorgesehen. Die Vorrats­ kammer 11 weist einen Einfülltrichter 12 auf, der einen oberen dichten Abschluß der Vorratskammer 11 bildet und durch die trichterförmige Ausgestaltung seiner Einfüllöffnung ein manuelles Befüllen der Vorrichtung 1 wesentlich erleichtert. Die Einfüll­ öffnung des Einfülltrichters 12 ist mittels eines abnehmbaren Deckels 13 verschließbar, der eine Verunreinigung des bevorrate­ ten Wassers durch in der Luft befindliche Schmutzpartikel sowie einen direkten Lichteinfall verhindert und die Gefahr einer unerwünschten Verkeimung des bevorrateten Wassers reduziert.
Da der Einfülltrichter 12 gegenüber dem benachbarten Rand der Vorratskammer 11 abgedichtet ist, kann das überschüssige Wasser bei einer unbeabsichtigten Überfüllung der Vorratskammer 11 nur über den Einfülltrichter 12 und damit leicht erkennbar austreten. Nach Abnehmen des Deckels 13 ist die Vorratskammer 11 über die Einfüllöffnung des Einfülltrichters 12 zu Reinigungszwecken gut zugänglich.
Um Schmutzablagerungen auf definierte Bodenpartien der Vorrats­ kammer 11 zu begrenzen und um ein Ausschwemmen abgesetzter Feststoffe durch den Ablaufstutzen der Vorratskammer 11 im abströmseitigen Bereich der Vorrichtung 1 zu verhindern, kann es vorteilhaft sein, wenn der Kammerboden der Vorratskammer 11 insbesondere entgegen der Ausströmrichtung konisch ausgestaltet ist.
Die Befüllung der Vorrichtung 1 ist - wie hier - entweder chargenweise von Hand oder kontinuierlich über einen Anschluß an das Wasserleitungsnetz möglich. Dabei kann im letzteren Falle die Zuleitung über einen flexiblen Schlauch beliebiger Länge erfol­ gen, der einen lichtgeschützten Transport des Wassers erlaubt. Dieser Schlauch kann entweder unmittelbar in der Vorratskammer 11 münden oder - unter Umgehung der Vorratskammer - direkt mit dem zur Mischkammer 4 weiterführenden Leitungsabschnitt verbunden sein. Im letzteren Falle ist es vorteilhaft, wenn der in der Figur gestrichelt angedeutete Schlauch 14 geräteseitig mit dem weiterführenden Leitungsabschnitt mittels einer Steckverbindung oder auch mit Hilfe handelsüblicher Schlauchverschraubungen verbunden ist und wenn dazu die vorzugsweise steckbare Verbindung 30 zwischen der Vorratskammer 11 und einer nachfolgenden Filter­ kammer 15 unterbrochen ist. Da in diesem Falle die Vorratskammer 11 nicht mehr befüllt und das in der Wasser-Zuströmleitung der Vorrichtung 1 befindliche Wasser auf ein Minimum reduziert wird, wirkt sich dies auf die Eintrittstemperatur des Wassers und die gesamte Hygiene in der Vorrichtung 1 vorteilhaft aus. Dabei kann in den Schlauch 14 ein manuelles Absperrventil und/oder ein Rückschlagventil oder zwei Rückschlagventile in und/oder gegen die Durchströmrichtung integriert sein.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß in die zur Mischkammer führende Wasser-Zuströmleitung ein Filterelement 16 zwischen­ geschaltet ist. Das Filterelement 16 ist in der Filterkammer 15 der Vorrichtung 1 angeordnet, die mittels Rändelschrauben oder dergleichen werkzeuglos betätigbaren Befestigungsmitteln dicht verschließbar ist.
Das Filterelement 16 ist als Aktivkohlefilter ausgebildet, der aus einem, aus feinstem Aktivkohlestaub hergestellten Filterblock besteht. Der hier verwendete Filterblock kombiniert eine außerge­ wöhnliche Filterfeinheit mit der hohen Adsorptionswirkung der Aktivkohle, so daß Schmutzpartikel bis zu 0,3 µm und geschmacks­ verändernde Schwebeteile und Schadstoffe bis zu 0,002 µm ausge­ filtert werden können, so daß die Beschaffenheit und Qualität des zugeführten Wassers nahezu unerheblich ist. Der zur Zwangsdurch­ strömung des Filterelements 16 erforderliche Wasserdruck wird mittels einer Pumpe 17 durch Unterdruck und zusätzlich oder statt dessen durch den Leitungsdruck des Wasserleitungsnetzes bewirkt.
Um das Ausschwemmen fertigungsbedingter Festpartikel in der Vorrichtung 1 zu verhindern, wird das Filterelement 16 vor seiner ersten Inbetriebnahme vorgespült und zusätzlich, aus hygienischen Gründen, mit Metallionen versetzt. Das Filterelement 16 ist anschließend durch Einsetzen in die Filterkammer 15 und ins­ besondere durch Aufschieben auf einen hier nicht weiter dar­ gestellten Anschlußzapfen leicht anschließbar. Dieser Anschluß- zapfen ist gegenüber der Aufnahmebohrung im Filterelement 16 umlaufend abgedichtet, so daß eine Zwangsführung des der Misch­ kammer 4 zuströmenden Wassers gewährleistet ist.
Bei der Inbetriebnahme des Filterelementes 16 erfolgt dessen Entlüftung sowie die Entlüftung der Filterkammer automatisch durch den an der Saugseite entstehenden Unterdruck der nach­ stehenden Pumpe 17, wobei aufgrund des kleineren Reibungswider­ standes im Filterelement 16 die in der Filterkammer 15 befindli­ che Luft vor dem in der Filterkammer 15 befindlichen Wasser angesaugt wird. Bei einer manuellen chargenweisen Befüllung wird ein Nachströmen von Luft aus der Vorratskammer 11 dadurch vermieden, indem der mittels der Pumpe 17 erzeugte Unterdruck an der Auslaßseite des Filterelementes 16 durch ein Rückschlagventil entgegen der Fließrichtung des Wassers gehalten wird. Durch diese vollständige Entlüftung der Filterkammer 15 im Bereich der Filterfläche wird einer Verkeimung des Filterelementes 16 entgegengewirkt.
Wie die Figur zeigt, kann der Kammerboden der Filterkammer in Richtung zum Filterelement konisch ausgebildet sein, um Schmutz­ ablagerungen auf definierte Bodenpartien zu begrenzen und um beim Reinigen ein Ausschwemmen abgesetzter Feststoffe in den Anschluß- stutzen zu verhindern.
Die in der Mischkammer 4 zuströmseitig vorgeschaltete und hier in dem zwischen der Mischkammer 4 und der Filterkammer 15 vor­ gesehenen Leitungsabschnitt angeordnete Pumpe 17 weist eine elektrischen Pumpenantrieb auf. Die Pumpe 17 fördert das Wasser von der Filterkammer 15 zur Mischkammer 4, erzeugt am Filter­ element 16 den erforderlichen Unterdruck und sprüht das Wasser mit Überdruck über eine Sprühdüse 18 in die Mischkammer 4 ein. Dabei ist der Förderdruck der Pumpe 17 größer als der in der Mischkammer 4 anstehende Gasdruck der Gasatmosphäre 5.
Die Pumpe 17 steht zumindest mit einem ersten Wasserstands­ schalter 19 in Steuerverbindung, welcher der Mischkammer 4 zugeordnet ist und die Pumpe 17 bei Überschreiten eines vor­ gegebenen Produktpegels in der Mischkammer 4 abschaltet. Bei der hier dargestellten Vorrichtung 1 ist zusätzlich ein zweiter Wasserstandsschalter 20 vorgesehen, welcher der Vorratskammer 11 zugeordnet und im Antriebsstromkreis der Pumpe 17 mit dem ersten Wasserstandsschalter 19 in Serie geschaltet ist. Dieser zweite Wasserstandsschalter 20 schaltet die Pumpe 17 bei Unterschreiten eines vorgegebenen minimalen Wasserpegels in der Vorratskammer 11 ab, der oberhalb des Kammerauslasses der Wasser-Vorratskammer 11 festgelegt ist. Dadurch wird ein Eindringen von Luft in die Wasser-Zuströmleitung verhindert und der am Filterelement 16 anliegende Unterdruck aufrechterhalten.
Die Befestigung der Pumpe 17 erfolgt vorzugsweise auf der Abdeckung 21 der Mischkammer 4, um zwischen der Druckseite der Pumpe 17 und der in der Mischkammer 4 befindlichen Sprühdüse 18 kürzeste und möglichst gerade Verbindungen zu erreichen und um einem unerwünschten Druckabfall in diesem Leitungsabschnitt entgegenzuwirken. Dabei kann eine mechanische und akustische Entkopplung der Pumpe 17 einerseits und des Vorrichtungsgehäuses 18 andererseits durch eine Lagerung der Pumpe auf schwingfähigen Gummilappen, Gummifüßen oder dergleichen Gummiformteilen erfol­ gen, die mit der Pumpe 17 und/oder dem Vorrichtungsgehäuse form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind.
Bei ausreichend hohem Wasser- oder Leitungsdruck im Wasserlei­ tungsnetz kann auf die Pumpe 17 verzichtet und die Vorrichtung 1 unmittelbar mit dem Wasserleitungsnetz verbunden werden. Dabei ist der Gasdruck in der Gasatmosphäre 5 so einzuregeln, daß dieser geringer als der Leitungsdruck des Wasserleitungsnetzes ist, mit dem das Wasser in die Mischkammer eingesprüht wird. Bei dieser - hier nicht dargestellten - Ausführungsform kann in die zur Mischkammer führende Wasser-Zuströmleitung ein in Abhängig­ keit vom Produktpegel ansteuerbares und mit dem ersten Wasser­ standsschalter 19 in Steuerverbindung stehendes Steuerventil sowie gegebenenfalls ein Rückschlagventil zwischengeschaltet sein.
Das über die Wasser-Zuströmleitung in die Mischkammer 4 zuströ­ mende Wasser wird über die Sprühdüse 18 in die Gasatmosphäre 5 eingesprüht. Durch die Sprühdüse 18 wird eine Vernebelung des Wassers in der Mischkammer 4 erreicht. Die Vernebelung des Wassers bewirkt eine größtmögliche Vergrößerung der Wasserober­ fläche und begünstigt somit gute Bindungseigenschaften und eine bestmögliche Ausnutzung des Gases. Dabei ist der Sprühwinkel der Sprühdüse vorzugsweise so gewählt, daß deren Sprühnebel den gesamten, in der Mischkammer 4 zur Verfügung stehenden Raum ausnutzt.
In der Mischkammer 4 wird das über die Sprühdüse 18 eingesprühte Wasser mit dem in der Mischkammer 4 unter Druck stehenden Gas vermischt. Während der in der Mischkammer 4 vorherrschende Gasdruck bei Verwendung einer Pumpe 17 über dem Wasserleitungs­ druck der Wasser-Zuströmleitung liegt, sollte der Gasdruck bei einer hier nicht weiter dargestellten Vorrichtung, die ohne eine Pumpe 17 ausgebildet und unmittelbar an das Wasserleitungsnetz angeschlossen ist, der Gasdruck im Vergleich zum Wasserleitungs­ druck des Wasserleitungsnetzes geringer sein, damit das Wasser allein mit Hilfe des Wasserleitungsdruckes über die Sprühdüse 18 in die in der Mischkammer 4 befindliche Gasatmosphäre 5 einge­ sprüht werden kann.
Die Mischkammer 4 wird durch eine obere Mischkammer-Abdeckung 21 dicht verschlossen. Dabei ist die Mischkammer-Abdeckung 21 gegenüber dem angrenzenden Bereich der Mischkammer 4 randseitig umlaufend druckfest abgedichtet und schützt die Mischkammer 4 vor einem direkten Lichteinfall. Die Mischkammer-Abdeckung 21 ist vorzugsweise mittels Schrauben oder ähnlichen Befestigungsmitteln montiert und kann nicht ohne Werkzeug oder dergleichen Hilfs­ mittel gelöst werden. Auf der Mischkammer-Abdeckung 21 sind neben der Pumpe 17 auch alle weiteren funktionsrelevanten Teile, wie beispielsweise die Sprühdüse 18, der Anschlußstutzen der Gasleitung 3, der Wasserstandsschalter 19 sowie ein Manometer­ anschluß für ein Manometer 22 vorgesehen.
Das zur Anzeige des Gasdrucks niederdruckseitig verwendete Manometer 22 ist vorzugsweise so angeschlossen, daß der in der Mischkammer vorherrschende Gasdruck angezeigt wird. Zusätzlich oder statt dessen kann ein Manometer auch unmittelbar an dem am Gasvorrat 2 vorgesehenen Druckminderer 23 oder an der Zuleitung zwischen Druckminderer 23 und Mischkammer 4 angeschlossen sein, um den Füllstand des Gasvorrats 2 überprüfen zu können. Durch einen bodenseitigen Anschluß eines Manometers kann statt dem Gasdruck auch der äquivalente Wasserdruck in der Mischkammer 4 angezeigt werden.
Um ständig eine Gasatmosphäre 5 zur Zerstäubung des Wassers in der Mischkammer 4 aufrechtzuerhalten, wird die maximale Füll­ standshöhe des sich in der Mischkammer 4 ansammelnden Wassers mit Hilfe des Wasserstandsschalters 19 so eingeregelt, daß die Sprühdüse 18 niemals im Wasser steht. Dabei ist der ebenfalls als Schwimmerschalter ausgelegte Wasserstandsschalter 19 in der Mischkammer 4 so angeordnet, daß er bei Erreichen der maximalen Füllstandshöhe des Wassers öffnend wirkt und den zur Pumpe 17 führenden Stromkreis unterbricht. Die Schalthysterese des Wasserstandsschalters 19 sollte kleinstmöglich sein, so daß unmittelbar nach Entnahme von gasdurchsetztem Wasser am Produkt­ auslaß 6 wieder Wasser in die Mischkammer 4 eingesprüht und dort die entnommene Wassermenge nachgefüllt wird.
Die zur Inbetriebnahme der Vorrichtung 1 erforderliche Entlüftung der Mischkammer 4 kann vorzugsweise manuell erfolgen. Möglich ist beispielsweise, eine zur Befestigung der Abdeckung 21 vorgesehene Schraube und/oder die zugehörige geräteseitige Schraubenaufnahme so auszugestalten, daß die Entlüftung der Mischkammer 4 an dieser Schraube von Hand und ohne weitere Hilfsmittel erfolgen kann. Statt dessen kann aber auch eine Entlüftung anderweitig im Bereich der Abdeckung 21 vorgesehen werden und beispielsweise über ein Automatikventil zur ständigen selbsttätigen Entlüftung erfolgen.
Bei Betätigen des Produktauslasses 6 wird das gasdurchsetzte Wasser durch den in der Mischkammer 4 vorherrschenden und gegenüber dem Atmosphärendruck größeren Gasdruck gefördert. Die Entnahme des gasdurchsetzten Wassers erfolgt dabei an der tiefsten Stelle der Mischkammer 4 und zwar entweder - wie hier - über eine im Kammerboden der Mischkammer 4 vorgesehene Auslaßöff­ nung oder aber über die Abdeckung 21 mittels eines in den unteren Bereich der Mischkammer 4 führenden Tauchrohres.
Das Volumen der Mischkammer 4 ist im Vergleich zum Volumen der Vorratskammer 11 oder der Filterkammer 15 größer ausgelegt, da das unter Druck stehende gasdurchsetzte Wasser einer Verkeimung entgegenwirkt und somit größere Menge des in der Vorrichtung 1 befindlichen Wassers, insbesondere auch bei Chargenbetrieb, hygienisch bedenkenlos bevorratet werden können.
Die Pumpenleistung beziehungsweise Fördermenge der Vorrichtung 1 ist auf den durchschnittlichen Bedarf eines Haushaltes oder eines gastronomischen Betriebes an Tafelwasser und/oder an Sauerstoff angereichertem Wasser ausgelegt. Dabei entspricht die Durch­ flußmenge des Filterelementes 16 zumindest der Förderleistung der Pumpe 17.
Als Gasvorrat 2 ist hier eine Gasdruckflasche mit Absperrventil vorgesehen, die außerhalb der Vorrichtung 1 untergebracht oder vorzugsweise in der Vorrichtung 1 integriert sein kann. Die Größe dieser Gasflasche und damit der entsprechende Gasvorrat 2 sollte mindestens am durchschnittlichen Bedarf eines Haushalts an Tafel- und/oder Sauerstoffwasser innerhalb von zwei bis drei Monaten ausgerichtet sein. Wie die Figur zeigt, ist am Auslaß der Gasflasche der vorzugsweise von Hand montierbare Druckminderer 23 vorgesehen, der den Gasdruck innerhalb der Gasflasche möglichst konstant auf den in der Mischkammer 4 erforderlichen Gasdruck reduziert. Um im Fehlerfall einen unkontrollierten Druckanstieg in der Mischkammer 4 zu verhindern, kann ein vorzugsweise in den Druckminderer 23 integriertes Überdruckventil mit Ablaß vor­ gesehen sein. Ist der Druckminderer 23 niederdruckseitig ein­ stellbar, kann die Sättigungsmenge des Wassers mit Gas über den eingestellten Druck verändert werden. Demgegenüber hat jedoch ein fest eingestellter Druckminderer 23 den Vorteil, daß ungeübte Benutzer an der Vorrichtung 1 nicht irrtümlicherweise zu hohe Drücke einstellen können. Im letzteren Falle kann die unter­ schiedliche Sättigung des Wassers mit Gas durch Zumischung von unangereichertem stillen Wasser erfolgen.
Wie in der Figur angedeutet ist, kann das Gerät bei Bedarf auch mit einer externen und/oder internen Kühleinheit ausgerüstet werden. Mit Hilfe dieser Kühleinheit ist die stationäre Kühlung des in der Mischkammer 4 oder der Vorratskammer 11 bevorrateten Wassers beziehungsweise zusätzlich oder statt dessen die Durch­ laufkühlung des aus der Mischkammer 4 entnommenen Wassers möglich. Durch eine Kühlung des Wassers kann einer Verkeimung entgegengewirkt und die erfrischende Wirkung des gasdurchsetzten Wassers verstärkt werden. Die Kühleinheit ist optional und ohne wesentliche bauliche Veränderungen der Vorrichtung 1 integrier­ bar. Möglich ist auch, daß die Vorrichtung 1 bereits werkseitig für die Verwendung einer internen und/oder externen Kühleinheit ausgelegt ist. Insbesondere bei der Verwendung zumindest eines Peltierelementes arbeitet die Kühleinheit wartungsfrei, geräusch­ los und ohne Schadstoffe und muß, gegebenenfalls gemeinsam mit der Vorrichtung 1, lediglich an das elektrische Stromnetz angeschlossen werden.
Wie die Figur zeigt, kann eine Durchlaufkühlung beispielsweise in die zwischen der Mischkammer 4 und dem Produktstabilisator 7 vorgesehene Wasserleitung zwischengeschaltet werden. Dabei ist die Befestigung der zur Durchlaufkühlung benötigten Kühleinheit 24 ohne Hilfsmittel an der Vorrichtung 1 möglich. Der kaltseitige Wärmetauscher besteht aus zwei Hälften, die aneinander gefügt ein Kanalsystem mit definiertem Ein- und Auslaß ergeben, welches eine Zwangsführung des Wassers bewirkt, wobei eintretendes Wasser vorzugsweise zuerst an die kälteste Stelle des Wärmetauschers im Bereich eines Peltierelementes 25 geführt wird und anschließend erst in die wärmeren Randbereiche. Der kaltseitige Wärmetauscher der Kühleinheit 24 dient als Kältespeicher, wobei die Temperatur des Kühlers wesentlich kälter ist, als die des zu kühlenden Wassers, um den Wärmeübergang zu begünstigen. Die Kapazität des kaltseitigen Wärmetauschers ist so ausgelegt, daß die durch­ schnittliche Entnahmemenge von gasdurchsetztem Wasser innerhalb der Durchlaufzeit durch den Wärmetauscher durch Konvektion auf die gewünschte Temperatur gekühlt werden kann. Um die Wärmezufuhr aus der Umgebungsluft zu minimieren, ist der kaltseitige Wärme­ tauscher isoliert.
Zur - hier nicht weiter dargestellten - stationären Kühlung können geräteseitig in der Gehäusewandung einer oder mehrerer Kammern Öffnungen vorgesehen sein, in welche eine Kühleinheit formschlüssig und/oder kraftschlüssig dichtend montiert wird, wobei die Öffnungen bei Weglassen der Kühlung durch separate Teile und/oder Teile der Kühleinheit verschlossen werden. Möglich ist es aber auch, die geräteseitig notwendigen Öffnungen in der Gehäusewandung einer oder mehrerer Kammern erst nachträglich zu schaffen. Auf der Kaltseite (Wasserseite) kann ein geeigneter Wärmetauscher angebracht sein, so daß ein Wärmetransport vom Wasser durch die Gehäusewandung hin zur Kühleinheit mit gering­ stem thermischen Widerstand erfolgt. Dabei bietet der Wärmetau­ scher zur Wasserseite hin eine größtmögliche Oberfläche und der Wärmeübergang vom Wasser zum Wärmetauscher kann vorzugsweise ohne Hilfsmittel durch freie Konvektion erfolgen. Der Wärmetauscher ist wasserseitig vorzugsweise ständig von Wasser umspült, so daß, vorzugsweise durch Anordnung des Wärmetauschers im Bereich warmer Wasserschichten, eine selbsttätige thermische Umwälzung des Wassers innerhalb der Mischkammer entsteht. Der kaltseitige Wärmetauscher ist gegenüber dem zu kühlenden Wasser wesentlich kälter, um den Wärmeübergang zu begünstigen. Er bietet zur Kühlseite hin durch eine plane Auflagefläche einen bestmöglichen Wärmeübergang. Bei Kühlung in mehr als einer Kammer ist der kaltseitige Wärmetauscher vorzugsweise einteilig ausgebildet. Sollen mehrere parallele kaltseitige Wärmetauscher mit einem einzigen Peltierelement oder dergleichen Kühleinheit betrieben werden, ist es vorteilhaft, wenn diese Wärmetauscher form- und/oder kraftschlüssig mit einer gut wärmeleitenden Brücke verbunden sind. Bei Verwendung mehrerer Wärmetauscher können statt dessen aber auch entsprechend viele Peltier- oder Kühl­ elemente zum Einsatz kommen.
Zur Warmseite hin sind der kaltseitige Wärmetauscher oder die Wärmeleitbrücken entsprechend isoliert, wobei die Außenflächen geometrisch so ausgestaltet sein sollten, daß sie von der Kaltseite des Peltier- oder dergleichen Kühlelementes vollständig überdeckt werden. Das Peltier- oder dergleichen Kühlelement selbst kann ausschließlich kraftschlüssig zwischen kalt- und warmseitigem Wärmetauscher verspannt werden, wobei die zum Verspannen verwendete Verschraubung zwischen kalt- und warmseiti­ gem Wärmetauscher thermisch getrennt sein sollte, während durch zusätzliche Anfederung ein Verspannen und/oder Verkanten dieses Kühlelementes beim Montieren ausgeschlossen werden kann. Um den Wärmeübergang zu begünstigen, ist der warmseitige Wärmetauscher gegenüber der Umgebungsluft wesentlich wärmer. Dieser warmseitige Wärmetauscher ist vorzugsweise als Rippenkühler mit größt­ möglicher Oberfläche bei geringstem Volumenbedarf ausgeführt, wobei alternativ auch die Verwendung eines einfachen, plattenför­ migen Tauschers denkbar ist. Um eine bestmögliche, homogene Wärmeverteilung im Tauscher und eine schnellstmögliche Wärme­ abfuhr im Bereich des Kühlelementes zu erreichen, ist der warmseitige Wärmetauscher im Bereich des Kühlelementes dickwandig ausgebildet. Die Kühlung des warmseitigen Wärmetauschers kann ohne weitere Verwendung von Kühlmitteln ausschließlich durch die Umgebungsluft und vorzugsweise mittels freier Konvektion und Wärmestrahlung und/oder durch eine erzwungene Konvektion über einen Lüfter erfolgen. Der warmseitige Wärmetauscher wird vorzugsweise in ein schlecht wärmeleitendes und insbesondere aus Kunststoff bestehendes Gehäuse derart integriert, daß sich zwischen Wärmetauscher und Gehäusewandung ein Kanal bildet, der durch eine Kaminwirkung (Lufteintritt unten, Luftaustritt oben) und eine damit erzwungene höhere Strömungsgeschwindigkeit der Luft gerade bei freier Konvektion einen besseren Wärmeübergang vom Wärmetauscher auf die Umgebungsluft bewirkt. Dieser Effekt kann durch rippenartige, in der Innenseite des Gehäuses inte­ grierte Strömungsbrecher verstärkt werden, welche turbulente Strömungsverhältnisse begünstigen. Bei Verwendung mehrerer Peltier- oder Kühlelemente sollte vorzugsweise ein gemeinsamer warmseitiger Wärmetauscher verwendet werden. Durch ein den warmseitigen Wärmetauscher umgebendes Gehäuse kann auch ein Anwender vor eventuellen Verbrennungsverletzungen geschützt werden.
Hinsichtlich der Befestigung des Kühlelementes zwischen dem kalt- und warmseitigen Wärmetauscher, des Wärmeübergangs, der ther­ mischen Trennung, der Funktion und Gestaltung des warmseitigen Wärmetauschers, der Gehäusekonzeption und des Wärmeübergangs sind eine stationäre Kühlung oder eine Durchlaufkühlung in gleicher Weise auszugestalten.
In der Figur ist erkennbar, daß die Vorrichtung 1 zwei Aus­ laßventile 26, 27 hat. Während ein erstes Auslaßventil in die zwischen Produktstabilisator 7 und Produktauslaß 6 vorgesehene Wasserleitung zwischengeschaltet ist, dient das Auslaßventil 27 zum Öffnen und Schließen einer Nebenleitung 28, die von der vom Filterelement 16 zur Mischkammer 4 führenden Wasserleitung abgezweigt ist und die ebenfalls im Produktauslaß 6 mündet. Somit kann am Produktauslaß 6 durch Betätigen des Auslaßventiles 26 mit Kohlensäure oder Sauerstoff angereichertes Wasser und, zusätzlich oder statt dessen, bei Betätigen des Auslaßventiles 27 auch stilles, gefiltertes Wasser entnommen werden. Die Auslaßventile 26, 27 sind als elektrisch ansteuerbare Ventile oder vorzugsweise als manuell betätigbare Ventile ausgebildet. Dabei sind die Außenteile der manuell von außen betätigbaren Ventile vorzugs­ weise geometrisch und funktionell direkt in die Abdec­ kungs- und/oder Gehäuseteile der Vorrichtung 1 integriert. Um eine weitere Umlenkmechanik zum Betätigen der Ventile 26, 27 zu vermeiden, können die äußeren Druckflächen der Ventile bereits mit den Ventilstößeln eine Einheit bilden. Die hier dargestellten Auslaßventile 26, 27 sind gegen eine Rückstellfeder öffenbar. Dabei zeichnen sich diese Ventile 26, 27 durch eine Tastfunktion mit kurzem Stellweg aus.
Um bei Pumpenbetrieb und dem dabei entstehenden Unterdruck keine Luft durch den Produktauslaß 6 eintreten zu lassen, ist in die Nebenleitung 28 ein hier nicht weiter dargestelltes Rückschlag­ ventil vorgesehen. Dieses Rückschlagventil kann beispielsweise als ein im Ventilstößel integrierter Konus mit Anfederung ausgebildet oder statt dessen auch zum Beispiel als Kugel oder Kolben ausgebildet sein. Möglich ist aber auch, ein in Abhängig­ keit der am Rückschlagventil anliegenden Druckdifferenzen wirkendes Ventil zu verwenden. Die Auslaßventile 26, 27 münden abströmseitig in dem gemeinsamen Produktauslaß 6, so daß der Sättigungsgrad der aus der Vorrichtung 1 entnommenen Wassers durch entsprechendes Betätigen der Ventile 26, 27 individuell verändert werden kann.
Der Produktauslaß 6 sollte so ausgestaltet werden, daß der Zugang für aerobe Bakterien und Keime erschwert ist. Durch die Ausge­ staltung der Ventile 26, 27 sowie die in den Produktauslaß 6 eingebaute Ausflußsperre wird beim Loslassen der Ventiltasten eine sofortige Unterbrechung des Wasserflusses erreicht und ein Nachtropfen des Wassers am Produktauslaß 6 wirkungsvoll verhin­ dert. Der Produktauslaß 6, der zapfenförmig ausgebildet und integraler Bestandteil des Vorrichtungsgehäuses 1 und/oder einer Abdeckung ist, weist eine nach oben orientierte Entlüftungs­ bohrung auf, um einen runden und gleichmäßigen Fluß des aus­ tretenden Wassers zu gewährleisten.
Die Vorrichtung 1 ist so konzipiert, daß alle funktionsrelevanten Teile im Gerät integriert oder optional integrierbar sind. Durch die Verwendung formgebundener Teile können viele Funktionen und Funktionseinheiten direkt in entsprechende Gehäuseteile inte­ griert werden. Dadurch ist es möglich, auf separate Zusatzteile wie Schlauchleitungen, Anschlüsse und dergleichen zu verzichten, wodurch die Servicefreundlichkeit begünstigt, einem Verschleiß entgegengewirkt, Montage- oder Bedienungsfehler reduziert und die Herstellungskosten vermindert werden können. Abgesehen von dem bei Bedarf auszutauschenden Filterelement 16, arbeitet die Vorrichtung 1 wartungsfrei. Alle produktberührenden Teile sind lebensmittelecht und geschmacksneutral aus Kunststoff, Chrom oder Edelstahl hergestellt und weisen eine geringe Oberflächenrauhig­ keit auf, was die Gefahr einer Verkeimung noch zusätzlich reduziert. Die gesamte Vorrichtung einschließlich aller Funktion­ steile ist mittels einer lose aufliegenden Abdeckung verschlos­ sen, wobei durch die vom Vorrichtungsgehäuse abgenommene Abdec­ kung die Stromversorgung der Vorrichtung 1 mittels eines an der Abdeckung angeordneten Schalterkontaktes unterbrochen ist. Somit kann die Vorrichtung 1 nur bei aufgesetzter Abdeckung in Betrieb genommen werden.
Mit Hilfe der Vorrichtung 1 kann mit CO2- oder O2-Gas ange­ reichertes Tafelwasser im Haushalt ökologisch und volkswirt­ schaftlich sinnvoll hergestellt werden, weil die Kosten und die Umweltbelastungen im Zusammenhang mit der Logistik und dem Kreislauf von Pfandflaschen entfällt. Dabei ist der Bereit­ stellungspreis des in der Vorrichtung 1 hergestellten Tafel­ wassers im Vergleich zu einem in Flaschen abgefüllten Mineral­ wasser günstiger. Das in der Vorrichtung 1 hergestellte und mit Kohlensäure oder Sauerstoff angereicherte Wasser zeichnet sich durch seine erfrischende und gesundheitsfördernde Wirkung aus.

Claims (31)

1. Vorrichtung (1) zur Herstellung Gas-angereicherten Wassers, insbesondere von mit CO2 und/oder O2 angereichertem Trink­ wasser, mit zumindest einem Gasvorrat (2), von dem eine Gasleitung (3) zu einer Mischkammer (4) führt, in welcher Mischkammer (4) unter einer Gasatmosphäre (5) Wasser mit Überdruck einsprühbar ist, wobei das in der Mischkammer (4) gesammelte und mit Gas angereicherte Wasser über einen Produktauslaß (6) entnehmbar ist, welchem ein Produkt­ stabilisator (7) oder dergleichen Kompensator in Strömungs­ richtung vorgeschaltet ist, der einen Leitungsabschnitt mit einer vom Wasser durchströmten vergrößerten Leitungsober­ fläche aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktstabilisator (7) ein in die Wasserleitung zwischen­ geschaltetes Leitungssegment (8) aufweist, in welchem ein Innenteil (9) vorgesehen ist, und daß das Leitungssegment (8) in seinem lichten Querschnitt sowie das vorzugsweise formangepaßte Innenteil (9) in seinem Außenumfang sich in Durchströmrichtung insbesondere konisch erweitern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (9) im Leitungssegment (8) etwa in Längsrichtung verstellbar gehalten ist und daß die Relativ­ position des Leitungssegments (8) einerseits und des Innenteils (9) andererseits vorzugsweise mittels einer Stellschraube von außen verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsverändernden Übergänge und/oder die Anströmflächen des Leitungssegments (8) und/oder des Innenteils (9) strömungsgünstig gestaltet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die zur Mischkammer (4) führende Wasser-Zuströmleitung zumindest ein Filterelement (16) zwischengeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (16) vorzugsweise als Aktivkohlefilter ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (16) in einer Filter­ kammer (15) der Vorrichtung (1) angeordnet ist und daß die Filterkammer (15) eine Abdeckung (29) hat, welche mittels werkzeuglos betätigbaren Befestigungsmitteln dicht ver­ schließbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (16) durch Einsetzen in die Filterkammer (15) und inbesondere durch Aufschieben auf einen Anschlußzapfen anschließbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (4) gegebenenfalls über das Filterelement (16) unmittelbar mit dem Wasserleitungs­ netz verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mittels dem Leitungsdruck des Wasserleitungsnetzes in die Mischkammer (4) einsprühbar ist und daß in die Wasserleitung ein in Abhängigkeit vom Produktpegel in der Mischkammer ansteuerbares Steuerventil und gegebenenfalls ein Rückschlagventil zwischengeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Wasservorrat hat, aus dem das gegebenenfalls über das Filterelement (16) geführte Wasser der Mischkammer (4) mittels einer Pumpe (17) zuführbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorrat der Vorrichtung manuell auffüllbar und/oder mit dem Wasserleitungsnetz verbunden oder verbindbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorrat als Wasser-Vorrats­ kammer (11) ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser-Vorratskammer (11) oder dergleichen Wasservorrat ein Einfülltrichter (12) zugeordnet ist, welcher vorzugsweise integraler Bestandteil des Vorrichtungsgehäuses und inbesondere mittels eines Deckels (13) verschließbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser-Vorratskammer (11) oder dergleichen Wasservorrat einen sich in Richtung zum Kammer­ auslaß vorzugsweise konisch verjüngenden Kammerboden hat.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (17) mit zumindest einem Wasserstandsschalter (19, 20) in Steuerverbindung steht und daß ein erster, der Mischkammer (4) zugeordneter Wasser­ standsschalter (19) die Pumpe (17) bei Überschreiten eines vorgegebenen Produktpegels abschaltet.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, dem Wasservorrat zu­ geordneter Wasserstandsschalter (20) vorgesehen ist, der bei Unterschreiten eines vorgegebenen Wasserpegels die Pumpe (17) abschaltet.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wasserstandsschalter (20) bei einem Wasserpegel schaltet, welcher oberhalb des Kammer­ auslasses der Wasser-Vorratskammer (11) vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (17) zwischen Mischkammer (4) und Filterelement (16) in die Wasser-Zuströmleitung zwi­ schengeschaltet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (17) einen elektrischen Antrieb, vorzugsweise einen Wechselstrom-Antrieb hat.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (17) auf einer Mischkammer-Ab­ deckung (21) und/oder gegenüber der Vorrichtung (1) vibrationsgedämpft befestigt ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wasserleitung zwischen dem Filterelement (16) und der Pumpe (17) ein Rückschlagventil zwischengeschaltet ist, und daß das Rückschlagventil vorzugsweise in den Pumpeneinlaß integriert ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) zumindest eine Kühleinheit (24) aufweist, die vorzugsweise in die Wasser­ leitung zwischen Mischkammer (4) und Produktauslaß (6) zwischengeschaltet und/oder der Wasservorratskammer (11) und/oder der Mischkammer (4) zugeordnet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit(en) (24) zumindest ein Peltierelement (25) aufweist (aufweisen).
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischkammer-Volumen an das maximal benötigte Produktvolumen angepaßt ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß dem Produktauslaß (6) zumindest ein vorzugsweise manuell betätigbares Auslaßventil (26, 27) zugeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasvorrat (2) zumindest eine Gasflasche vorgesehen ist und daß in die zur Mischkammer (4) führende Gasleitung ein Reduzierventil oder dergleichen Druckminderer (23) zwischengeschaltet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckminderer (23) zur Veränderung und Anpassung der Sättigungsmenge des Wassers mit Gas niederdruckseitig einstellbar ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigung des Wassers mit Gas durch Zumischung von unangereichertem Wasser erfolgt.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß von der vom Filterelement (16) zur Mischkammer (4) führenden Wasserleitung eine im Produkt­ auslaß (6) mündende Nebenleitung (28) abgezweigt ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nebenleitung ein Rückschlagventil und/oder ein Auslaßventil (27) vorgesehen ist.
DE19742301A 1997-05-06 1997-09-25 Vorrichtung zur Herstellung Gas-angereicherten Wassers Withdrawn DE19742301A1 (de)

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