AT503908A1 - Trinkflüssigkeit - Google Patents

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AT503908A1 AT0106306A AT10632006A AT503908A1 AT 503908 A1 AT503908 A1 AT 503908A1 AT 0106306 A AT0106306 A AT 0106306A AT 10632006 A AT10632006 A AT 10632006A AT 503908 A1 AT503908 A1 AT 503908A1
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Description

- 1 - ····· · ··· • · · · ··· Μ· ·· · · • ·· ·· ·· ·· · ···· • · · · · ·· · t · ·
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, mit einem Gas, insbesondere Sauerstoff, nach dem das Gas in einen Flüssigkeitsstrom eingeleitet wird, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, umfassend zumindest eine Flüssigkeitsleiteinrichtung mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung für die Flüssigkeit, sowie eine mit einem Gas angereicherte Trinkflüssigkeit.
Wasser ist der Hauptbestandteil des menschlichen Körpers. Im Durchschnitt bestehen ein neugeborener Säugling zu 75 %, ein Jugendlicher zu 65 % und ein Senior zu 55 % aus Wasser. Etwa 2/3 des im Körper vorhandenen Wassers befindet sich im Inneren der Zellen und nur 1/3 außerhalb. Davon entfallen ca. 3 bis 4 Liter auf die Blutflüssigkeit, während 8 bis 9 Liter zwischen Zellen zirkulieren. Wasser ist als universelles Lösungs- und Transportmittel die Grundlage aller biologischen Vorgänge. Die meisten transportfähigen Stoffe, z.B. Nährstoffe, Hormone, Enzyme, Mineralstoffe und Spurenelemente können nur in wässrigen Lösungen transportiert werden. Der hohe Wassergehalt wichtiger Organe macht deutlich, von welcher außerordentlichen Bedeutung Wasser für das Funktionieren des menschlichen Körpers ist. Fast man alle im Wasserhaushalt des Menschen wirksamen Faktoren zusammen, entsteht ein täglicher Wasserverlust von ca. 2 bis 3 Liter, der sich bei starker Schweißbildung noch erheblich steigern kann. Dieser Wasserverlust soll täglich ausgeglichen werden, damit der Körper optimal funktionieren kann und somit wird Wasser zum wichtigsten Lebensmittel.
Sauerstoff ist notwendig für die Energieproduktion im Organismus. Der Ort der eigentlichen Energieproduktion ist die Zelle, wo in den Mitochondrien der Sauerstoff verwertet wird. Der menschliche Organismus verfügt nur über einen sehr geringen Vorrat von energetisch nutzbarem Sauerstoff, der ca. 4 min reicht. Deshalb ist der menschliche Körper auf eine kontinuierliche Sauerstoffzufuhr von außen angewiesen. 98 % des aufgenommenen N2006/11600 -2- ·#··· · · · · • · · · ··· ··· ·· · · • · · ·· · # · t · ···· • · ♦ ·· · t ♦ · · · • t ·· ·· ·· ·· ·
Sauerstoffs wird für die Produktion energiereicher Verbindung verwertet. Mit zunehmendem Alter aber auch durch Bewegungsmangel, Übergewicht, Genussmittelmissbrauch und Dauerstress kann sich das Potential des Körpers verringern.
Da sowohl Wasser als auch Sauerstoff dem Körper ständig zugefuhrt werden müssen, ist es wünschenswert, wenn der Sauerstoff nicht allein durch das Atmen, sondern bereits über das Wasser teilweise dem Körper zur Verfügung gestellt werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen zur Anreicherung von Wasser mit Sauerstoff bekannt.
So beschreibt die DE 198 47 826 A ein Verfahren zur Bereitung von in druckfest verschlossenen Behältern, insbesondere Flaschen, abgefulltem, mit Sauerstoff und Kohlendi-oxid angereichertem Trinkwasser. Dazu wird natürliches Trinkwasser in einem unter Ü-berdruck stehenden Begasungsbehälter eingesprüht, und der Begasungsbehälter gleichzeitig mit Luft und Kohlendioxid in einem Verhältnis von etwa 80: 20 beaufschlagt. Das damit hergestellte Trinkwasser weist einen Sauerstoffgehalt von 10 bis 40 mg/1 und eine Kohlendioxidanreicherung auf einen Kohlendioxidgehalt des Wassers im Bereich von 0,3 bis 0,7 % auf.
Die DE 101 21 841 A beschreibt ein Verfahren zur Bereitung von mit allen natürlichen Luftgasbestandteilen angereichertem Trinkwasser. Dazu wird das Trinkwasser in einer unter Überdruck stehenden Begasungseinrichtung mit Luft angereichert und in einem unter Überdruck stehenden Hauptbehälter gespeichert. Die Sauerstoffanreichung erfolgt bis zu einem Sauerstoffgehalt im Bereich von 10 bis 80 mg/1. Zusätzlich wird Luftstickstoff bis zu einem Stickstoffgehalt von 10 bis 100 mg/1 angereichert.
Die DE 195 29 955 A beschreibt ein Tafelwasser bzw. Heilwasser, das zur Behebung hypoxischer Zustände etwa 10 bis 85 mg/1 gelösten Sauerstoff und etwa 0,5 bis etwa 240 mg/1 Pangamsäure, zweckmäßig als Natriumpangamat und/oder Calziumpangamat, sowie gegebenenfalls übliche Kationen und Anionen sowie dissoziierte Stoffe enthält.
Auch die DE 196 34 957 A beschreibt ein Getränk mit einem Sauerstoffgehalt von mehr als 30 mg/1, wobei zusätzlich ein Kohlensäureanteil von mindestens 4 g/1 enthalten ist. N2006/11600 -3- ····· · · · · • · · · ··· ··· ·· · · • ·· · · ·· · · · ···· ι
Die DE 94 20 518 U zeigt eine Vorrichtung zum Anreichem von Sauerstoff in einer trinkbaren, wässrigen Flüssigkeit, insbesondere Trinkwasser. Die Flüssigkeit wird durch eine, an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossene Pumpe mit hoher Geschwindigkeit einer Ejektoreinheit zugeführt, welche an eine sauerstofifabgebende Gasquelle angeschlossen ist. Der Ejektoreinheit ist ein spiraliges Rohrsystem nachgeschaltet, hinter welchem eine Zapfstelle für das Gemisch vorgesehen ist. Dazu wird ein Sauerstoff enthaltendes Gas in die mit hoher Geschwindigkeit strömende Flüssigkeit eingezogen und das gebildete Gemisch daran anschließend längs wenigstens eines Pfades mit abnehmendem Radius in Rotation versetzt. Damit wird eine Anreicherung von Trinkwasser mit mehr als 60 mg/1 an Sauerstoff erreicht. Das so gewonnene Gemisch soll ausgezeichnet lagerfähig über einen Zeitraum von mindestens 1 Jahr sein, ohne dass dem Gemisch nennenswert Sauerstoff entweicht. Dem Trinkwasser können weiters Vitamine, Mineralien oder Spurenelemente zugesetzt sein.
Mit Hilfe des kegeligen Rohrsystems wird eine bessere Ausnutzung der Strömungsgeschwindigkeit ermöglicht.
Die DE 202 350 U beschreibt eine Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung von Trinkwasser, Badewasser und Wässer für die Herstellung von Lebensmitteln, bei der der mittels eines Sauerstoffkonzentrators, der nach dem Medizinproduktegesetz zugelassen ist, hergestellte, medizinisch reine Sauerstoff durch eine an der Sauerstoffabgabestelle des Konzentrators angeschlossene Vorrichtung mit vorgeschaltetem Zerstäuber in das Wasser zur Begasung oder Zerstäubung eingebracht.
Schließlich beschreibt die DE 601 08 407 T ein System zur Steigerung von gelösten Sauerstoffkonzentrationen in einer Flüssigkeit mit einem Leitungsnetz, das einen inneren Durchgang bestimmt, einer Flüssigkeitsquelle, die eine Flüssigkeit in das Leitungsnetz und der Bildung eines fließenden Stroms einführt, einer Verweilkammer, die mit dem Leitungsnetz verbunden ist und kolloidale Mineralien mit einer erwünschten Konzentration in den fließenden Strom einspritzt, einem Sauerstoffinjektor, der mit dem Leitungsnetz verbunden ist und gasförmigen Sauerstoff in einer erwünschten Konzentration in den fließenden Strom einspritzt, einem Beschleuniger für den linearen Fluss, der mit dem Leitungsnetz verbunden ist, um den fließenden Strom zu beschleunigen, weiterhin mit einem flachen Lufttrichter mit einer im Wesentlichen elliptisch geformten inneren Querschnittsfläche, die kleiner als die betreffende Querschnittflächen der Durchgänge unmittelbar strom- N2006/11600 -4- -4- • · • · • · • · · · · · • ··· ··· ·· · · ♦ · · · # · · ···· aufwärts und stromabwärts des flachen Lufttrichters ist und einem Elektromagneten in der Nähe des flachen Lufttrichters und entlang einer Hauptachse, der im Wesentlichen elliptisch geformten inneren Querschnittsfläche, welche ein Magnetfeld mit erwünschter Feldstärke im fließenden Strom in den flachen Lufttrichter aufteilt, wobei der fließenden Strom durch den Beschleuniger für linearen Fluss zu Überschallgeschwindigkeit beschleunigt wird und anschließend zu Unterschalgeschwindigkeit entschleunigt wird, wenn der fließende Strom die Beschleunigungseinrichtung für linearen Fluss verlässt, wobei der Übergang von Überschallgeschwindigkeit zu Unterschallgeschwindigkeit eine Stoßwelle in den fließenden Strom induziert, um Sauerstoffblasen in der Flüssigkeit aufzubrechen, und einem Gitter für den laminaren Fluss, das mit dem Leitungsnetz stromabwärts von dem Beschleuniger für linearen Fluss verbunden ist, um Turbulenz aus dem fließenden Strom zu entfernen. Es soll damit ebenfalls eine Verbesserung zur Steigerung der Sauerstoffkonzentration in mit Sauerstoff angereicherter Flüssigkeit erreicht werden und die Verweilzeit von Sauerstoff in der Flüssigkeit über die Zeit erhalten bleiben. Dazu beschreibt diese DE-T Versuche, die mit dem Wasser durchgeführt wurden, wobei die Anfangskonzentration an Sauerstoff, die Konzentration unmittelbar nach dem Öffnen einer Flasche sowie die Sauerstoffkonzentration bestimmt wurde, nachdem die Flasche offen in der Atmosphäre nach 24 Stunden stehen gelassen wurde. Zu beachten ist dabei allerdings, dass Flaschen üblicherweise einen geringen Öffnungsquerschnitt aufweisen, wodurch die Messergebnisse für die Langzeitstabilität beeinflusst sind und daher zu erwarten ist, dass bei größerem Öffnungs-querschnitt die in dieser DE-T gezeigten Messwerte deutlich schlechter ausfallen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Trinkwasser zur Verfügung zu stellen, welches über einen langen Lagerzeitraum lediglich eine geringe Abnahme der Sauerstoffkonzentration zeigt.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die eingangs erwähnte Vorrichtung gelöst, bei der in der Flüssigkeitsleiteinrichtung zumindest eine Gasleiteinrichtung für das Gas angeordnet ist, wobei diese Gasleiteinrichtung einen Mantel mit Durchströmöffnungen für das Gas aufweist und bei der die Flüssigkeitsleiteinrichtung als Potentialdrallrohr ausgebildet. N2006/11600 -5- ·· ·· ·· · • · • · • · • · · · · · • ··· ··· ·· · · • · · · · · · ····
Unabhängig davon wird die Erfindung durch das Verfahren gelöst, nach dem die Flüssigkeit in eine Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf versetzt wird und das Gas in einem Mittenbereich der Drallströmung - im Querschnitt betrachtet - zugeführt wird.
Schließlich wird die Aufgabe auch durch die Trinkflüssigkeit gelöst, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist und bei der die Gaskonzentration in der Flüssigkeit nach einem Zeitraum von 24 Stunden zumindest 90 % der Anfangskonzentration nach der Anreicherung beträgt.
Mit Hilfe des Potentialdrallrohres wird die Flüssigkeit in eine so genannte Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf versetzt. Entsprechend der Molekularbewegung bewegen sich Moleküle eines Fluids in chaotischer Weise in sämtliche Richtungen, sodass in der Folge durch Molekülzusammenstöße Energie, welche für die Strömung verwendet wird, verloren geht. Wenn ein Fluid strömt, ist den Molekülen eine bestimmte Bewegungskomponente aufgeprägt, entsprechend der generellen Strömungsrichtung. In Rohrleitungen ist bekanntlich durch Kollisionen der Moleküle mit der Rohrwandung die Strömungsgeschwindigkeit an der Wandung null. Diese Moleküle weisen in Summe also die Moleko-lur- und die Strömungsgeschwindigkeit auf (unter Vernachlässigung der Verlustenergie aufgrund der Reibung mit der Rohrwandung). Die Moleküle werden in Summe senkrecht in die Rohrmitte zurückgeworfen. Wenn ein derartig zurückgeworfenes Molekül mit einem parallel zur Rohrwandung fließenden Molekül kollidiert, wird die generelle Stromrichtung zur Rohrmitte hin abgelenkt. Im Sinne dieses Modells potentieller Molekularbewegung entsteht damit ein asymmetrischer Bewegungstyp, mit nach vorwärts reduzierter Strömungsgeschwindigkeit und dementsprechend in Richtung Rohrmitte verstärkter Druckkomponente. Da von der gegenüberliegenden Rohrwandung eine analoge Wirkung ausgeht, wird die Vorwärtsströmung weiter reduziert und die Querströmung intensiviert. In der Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf sorgt die ständige Umlenkung ebenfalls für eine Reibung an der Wand. Die daraus resultierende Druckkomponente weist senkrecht zur Strömung. Bei diagonalem Bahnverlauf wird damit das Fluid ständig auf die gewünschte Spiralbahn zurückgeworfen. Die Reibung hat damit eine geringere negative Auswirkung und wirkt in gewisser Weise positiv auf die Bewegungsrichtung. Durch den Druck - der stets nach innen gerichtet ist - wird eine Beschleunigung der inneren Stromlinie entsprechend einem Potentialwirbel erreicht. Durch diese Beschleunigung entsteht im N2006/11600 -6- -6- • · • · • · • ·« • · • · 9 · » ··· ·· · · • · · · · ····
Mittenbereich des Rohres, d.h. der Flüssigkeitsleiteinrichtung, eine Sogwirkung, die es ermöglicht, das in diesem Mittenbereich zugeführte Gas in die Flüssigkeit einzusaugen. Es kommt damit zu einer intensiven Vermischung der Flüssigkeit und zudem können sehr hohe Konzentrationen an dem Gas in der Flüssigkeit erreicht werden. Das Gas wird in dieser Flüssigkeit zumindest großteils gebunden, sodass also anders, wie üblichen Druckverfahren, wie sie z.B. aus der Kohlensäureanreichung von Flüssigkeiten bekannt sind, das in der Flüssigkeit enthaltene Gas nach Öffnen der Behältnisse, in denen diese Flüssigkeit aufbewahrt wird, nicht sofort „verpufft“. Die Potentialdrallströmung erfordert im Vergleich zu anderen Strömungsarten weniger Energie zur Förderung von Flüssigkeiten, sodass bei gleicher Energie höhere Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden können. Dadurch wird auch die Sogwirkung im Mittenbereich der Strömung erhöht, wodurch höhere Endkonzentrationen an Gas in der Flüssigkeit erreicht werden können. Im Speziellen können höhere Sauerstoffkonzentrationen in der Flüssigkeit erreicht werden, ohne dass der Umweg über Ozon, welches bekanntlich toxisch wirkt, gegangen werden muss. Die Vorrichtung ist zudem relativ einfach aufgebaut, sodass also auch der Wartungsaufwand bzw. die Investitionskosten für einer derartige Anlage zur Gasanreicherung von Flüssigkeiten reduziert werden kann.
Die Langzeitstabilität der gasangereicherten Flüssigkeit wurde in zylindrischen Gefäßen, ohne für Flaschen typische Veqüngung im Bereich der Öffnung, gemessen. Es konnte also ein intensiver Austausch mit der Umgebungsatmosphäre stattfinden. Erfindungsgemäß wurde dabei trotz dieser großen Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Umgebungsatmosphäre mit einer Fläche von ca. 80 cm2 eine bessere Stabilität im Vergleich zum Stand der Technik festgestellt.
Zur Erhöhung der Sogwirkung ist es von Vorteil, wenn die Gasleitung koaxial zur Flüssigkeitsleiteinrichtung in dieser angeordnet ist.
Durch die kreisförmige Ausbildung der Durchströmöffnungen im Mantel der Gasleiteinrichtung mit einem maximalen Durchmesser von 0,1 mm kann das Gas in Form von kleinen Gasbläschen der Flüssigkeit zugeführt werden, wodurch ein höherer Anreichungsgrad durch die verbesserte Durchmischung erreicht werden kann. N2006/11600 -7- ····· · ··· • · · · ··· ··· ·· * · • · · ·· ·· t · · ····
Die Durchströmöffnungen sind bevorzugt in einem Abstand zueinander angeordnet, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 20 mm. Durch diesen Raster an Durchströmöffnungen, der sich bevorzugt über die gesamte Manteloberfläche der Gasleiteinrichtung erstreckt, kann, insbesondere im Zusammenhang mit den Durchströmöffiiungen mit einem maximalen Durchmesser von 0,1 mm, der Mengendurchsatz pro Zeiteinheit an Gas bei gleichzeitig guter Durchmischung mit der Flüssigkeit erreicht werden.
Die Flüssigkeitsleiteinrichtung und die Gasleiteinrichtung weisen bevorzugt eine Länge auf, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 m und einer oberen Grenze von 3 m, womit die Endkonzentration an Gas in der Flüssigkeit gesteuert werden kann.
Das Potentialdrallrohr kann einen sechseckigen Innenquerschnitt mit gerundeten Ecken aufweisen, wobei sich in den gerundeten Ecken Nebenströme ausbilden und der Hauptstrom an Flüssigkeit ohne Reibung an der Wand in der gewendelten Flüssigkeitsleiteinrichtung strömen kann.
Es ist aber auch möglich, an der Innenwand des Potentialdrallrohrs zumindest eine Flüssigkeitsumlenkeinrichtung anzuordnen, um den Effekt der Drallströmung zu erreichen.
Diese Flüssigkeitsumlenkeinrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante als Spirale oder Schnecke ausgebildet bzw. kann nach einer weiteren Ausführungsvariante diese durch drallartige bzw. gewendelte Nuten in der Innenwand des Potentialdrallrohrs gebildet sein. Es wird damit ein einfacher Aufbau der Flüssigkeitsleiteinrichtung mit hoher Effizienz der Gasanreicherung erreicht.
In einer Ausfuhrungsvariante des Verfahrens wird die Flüssigkeit vor der Zuführung des Gases auf eine Temperatur von unter 7 °C abgekühlt. Es kann damit die Strömungsform der Flüssigkeit verbessert werden.
Weiters kann es von Vorteil sein, wenn die Flüssigkeit unter einem Druck von mindestens 8 bar gefordert wird, um eine höhere Strömungsgeschwindigkeit mit entsprechender Sogwirkung im Mittenbereich der Strömung zu erhalten. N2006/11600 -8- ····· · · · · • ♦ · · ··· ··· ♦· · · • ·· ·· · · ·· · ·♦·· • · · · · · · · · · ·
Die Flüssigkeit kann mit Elektronenstrahlen bestrahlt werden, um damit den Gehalt an sauerstoffVerbrauchenden Organismen in der Flüssigkeit, insbesondere Mikroorganismen, zu senken.
Es ist weiters möglich, dass der Flüssigkeit Mineralstoffe und/oder Spurenelemente und/oder Vitamine und/oder Proteine und/oder Aminosäuren zugesetzt werden, insbesondere wenn die Flüssigkeit als Trinkwasser hergestellt wird, um die Funktionalität des Trinkwassers an unterschiedliche Verwendungen anzupassen, wobei die Bioverfugbarkeit durch den höheren Sauerstoffgehalt des Trinkwassers verbessert werden kann.
Diese Mineralstoffe und/oder Spurenelemente und/oder Vitamine und/oder Aminosäuren und/oder Proteine werden bevorzugt in Pulverform eingesetzt, wobei vor der Einbringung in die Flüssigkeit daraus mit einem Teil dieser ein Konzentrat hergestellt wird, welches in der Folge mit der bereits gasangereicherten Flüssigkeit vermischt wird. Es kann damit die Gasanreicherung an sich vom Zusatz dieser Zusatzstoffe entkoppelt werden, sodass also die Bereitstellung der Zusatzstoffe in Lagertanks ermöglicht wird. Es wird damit möglich, diese pulverförmigen Zusatzstoffe vor der Zugabe zur gasangereicherten Flüssigkeit bereits vollständig aufzulösen, sodass Konzentrationsschwankungen im Endprodukt möglichst gering gehalten werden können.
Als Mineralstoff bzw. Spurenelement in der Trinkflüssigkeit können Stoffe ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Natrium, Kalium, Eisen, Calzium, Magnesium, Zink, Selen, Kupfer, Mangan, Chrom, Molybdän, Phosphor, Jodid bzw. Chlorid.
Das Vitamin kann ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Vitamin A, Vitamin C, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin K, Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Vitamin Bl2 und Pantothensäure.
Als Aminosäure bzw. Protein wird bevorzugt ein Zusatzstoff verwendet, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Arginin, Histidin, Thyrosin, Alanin, Glycin, Prolin, Glutaminsäure, Serin, Asparagin, Cystein, Camitin, Pycogenol, Valin, Cholin, Biotin, Trypthophan, Phenylalanin, Methionin, Lysin, Leucin, Isoleucin, Inositol und Coenzym Q-10.
Durch diese Maßnahmen kann ein Trinkwasser hergestellt werden, welches besonders an die jeweilige Lebenssituation angepasst ist. Auch hierzu sei wieder an die einschlägige N2006/11600 -9- 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 999 999 99 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 Ψ 9 9999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
Literatur verwiesen, beispielsweise „MSD Manual, 5. Auflage, Urban&Schwarzenberg“ oder „Pschyrembel, Klinisches Wörterbuch, 258. Auflage, deGryter“, da die Wirkungen dieser Zusatzstoffe auf den menschlichen Organismus bereits ausgiebig beschrieben wurden.
In einer besonderen Ausfuhrungsvariante werden der Trinkflüssigkeit neben Sauerstoff zwischen 100 mg/1 und 140 mg/1 Vitamin C, zwischen 20 mg/1 und 60 mg/1 Niacin, zwischen 2 mg/1 und 6 mg/1 Vitamin B6, zwischen 400 pg/l und 800 pg/l Biotin, zwischen 10 mg/1 und 40 mg/1 Pantothensäure und zwischen 80 mg/1 und 200 mg/1 Magnesium zugesetzt, wobei das Magnesium bevorzugt in Form eines Hydroxicarbonats zugesetzt wird. Diese Zusammensetzung hat sich als besonders regenerierend, belebend, vitalisierend und erfrischend herausgestellt und zeigt auch eine entsprechende Stabilität gegen Oxidation.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Stabilität der Flüssigkeit im Hinblick auf die Gasanreicherung so weit gesteigert werden, dass nach einem Zeitraum von 24 h zumindest 95 % bzw. zumindest 98 % der Anfangskonzentration nach der Anreicherung erhalten sind.
Der Gehalt an Sauerstoff in der Trinkflüssigkeit beträgt zumindest 50 mg/1. Insbesondere kann der Gehalt an Sauerstoff in der Flüssigkeit ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 60 mg/1 und einer oberen Grenze von 120 mg/1. Es können damit positive Auswirkungen auf den menschlichen Körper bei Verzehr eines Trinkwassers mit einem derart hohen Anteil an Sauerstoff erzielt werden, beispielsweise im Hinblick auf den Hautzustand, die Konzentrations- und Reaktionsfähigkeit, etc.. Die Auswirkungen von Sauerstoff auf den menschlichen Körper sind in der einschlägigen Literatur bestens belegt, sodass sich eine Erörterung an dieser Stelle erübrigt. Hingewiesen sei jedoch, dass ein Sauerstoff angereichertes Trinkwasser insbesondere auch im Sportbereich von Vorteil ist, da gerade Sportler einen höheren Sauerstoffbedarf haben.
Um die Marktfähigkeit der Trinkflüssigkeit zu verbessern und das Marktpotential zu erhöhen, ist es von Vorteil, dass der Ausfuhrungsvariante der Trinkflüssigkeit „naturell“ zumindest ein Geschmacksstoff zugesetzt wird, der insbesondere ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Lemmon, THC-ffeies Cannabis und Ginseng. Diese Geschmackstoffe haben sich insbesondere als unempfindlich gegen Oxidation erwiesen, welche wegen des N2006/11600 -10- ·· ·· ·· ·· ·· t ····· · ··· • · · · ··· ··· ·# · · • ·· · · ·· ·· · ···· • ·· * · ·· ·· ♦ · großen Sauerstoffgehaltes der Trinkflüssigkeit ein nicht zu unterschätzendes Problem darstellt. Mit THC-ffeies Cannabis ist gemeint, dass das cannabisfrei von Tetrahydrocanabinol ist, welches die in Hinblick auf Rauschzustände aktive Komponente in Cannabis darstellt.
Es ist auch von Vorteil, wenn die Trinkflüssigkeit Süßstoff- bzw. zuckerfrei ist, da damit diese Trinkflüssigkeit zum einen auch Diabetikern zur Verfügung gestellt werden kann und zum anderen der an sich schon hohe Kaloriengehalt, der täglich von Menschen aufgenommen wird, nicht zusätzlich erhöht wird.
Um das Erfrischungsgefühl der Trinkflüssigkeit weiter zu heben, ist es von Vorteil, wenn diese auch Kohlendioxid enthält, wobei dieses Kohlendioxid auch entsprechend oben beschriebenem Verfahren der Trinkflüssigkeit zugesetzt werden kann. Selbstverständlich ist es aber möglich, Kohlendioxid in herkömmlicher Art und Weise zuzusetzen. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Kohlendioxidgehalt einen Wert von 10 mg/1 - 100 mg/1 nicht übersteigt, da damit die Trinkflüssigkeit auch in größeren Mengen trinkbar ist ohne Gefühl eines Brennens. Trotzdem wird das Gefühl der Frische und der Belebung aufrechterhalten.
Um die Bioverfügbarkeit der Trinkflüssigkeit samt Zusatzstoffen weiter zu verbessern, ist es von Vorteil, wenn diese aus ausschließlich natürlichen, als keinen synthetisch hergestellten Rohstoffen, besteht.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn die Trinkflüssigkeit aufgrund ihres hohen Sauerstoffgehaltes in einer KunststofEflasche mit einem dreischichtigen Aufbau gelagert wird, wobei eine Mittelschicht dieses dreischichtigen Aufbaus durch eine Sauerstoffbarriereschicht gebildet ist. Die beiden äußeren Schichten können durch Polytethylenterephthalat gebildet sein. Ein derartiges Material ist beispielsweise von der Firma „Amcor Packaging“ unter der Handelsbezeichnung „Bind-Οχ ®“ erhältlich. Auch in der WO 02/49923 A wird ein derartiges Verpackungsmaterial beschrieben, insbesondere in den Ansprüchen. Der Inhalt dieser letztgenannten WO-A ist im Umfang der Barriereschicht bzw. des Verpackungsmaterials Teil des Inhaltes gegenständlicher Anmeldung.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematischer vereinfachter Darstellung: N2006/11600 ·· · · · · ·· ·· ···· ··· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ····· - 11 -
Fig. 1 eine Ausführungsvariante einer Anlage zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit einem Gas;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anreichung einer Flüssigkeit mit einem Gas in Schrägansicht geschnitten.
Einführend sei festgehalten, dass die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. sich unmittelbar auf die beschriebene sowie dargestellte Figur beziehen und sind diese bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Fig. 1 zeigt eine Anlage 1 zur Anreicherung einer Flüssigkeit 2 mit zumindest einem Gas 3. Diese Anlage 1 umfasst in dieser Ausführungsvariante eine Flüssigkeitsquelle 4, eine Fördereinrichtung 5 zur Förderung der Flüssigkeit 2 durch die Anlage 1, eine Kühleinrichtung 6, eine Gasquelle 7, eine Vorrichtung 8 zur Anreicherung der Flüssigkeit mit dem zumindest einen Gas 3 und eine Abfulleinrichtung 9 zur Abfüllung der angereicherten Flüssigkeit 2 in Flaschen.
Als Flüssigkeit 2 kommt insbesondere Wasser, bevorzugt Trinkwasser, in Betracht. Es können aber mit der erfmdungsgemäßen Anlage 1, insbesondere der Vorrichtung 8, auch andere Flüssigkeiten 2 mit Gasen 3 angereichert werden. Obwohl dies im Folgenden nicht näher beschrieben wird, ist dies vom Schutzumfang der Erfindung mit umfasst.
Als Gas 3 steht insbesondere Sauerstoff im Vordergrund der Erfindung, wenngleich die erfindungsgemäße Anlage 1, insbesondere die Vorrichtung 8, auch für andere Gase 3, wie z.B. Stickstoff, Kohlendioxid, etc., verwendet werden kann.
Die Flüssigkeitsquelle 4 ist in der Ausfiihrungsvariante nach Fig. 1 als Flüssigkeitstank, insbesondere Wassertank, dargestellt. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, anstelle des Tankes direkt eine Wasserversorgung bzw. Flüssigkeitsversorgung, beispielsweise ein örtliches Wassemetz oder eine Quelle oder dgl. anzuschließen. N2006/11600 -12- • ♦ · · · · ·· ·· · ····· · ··· • · · ♦ ·*· ··· ·· · · • t t · · · · ·· · ···· • ♦ · · · ·· · · · ·
Mit Hilfe der Fördereinrichtung 5, insbesondere einer Pumpe, wird die Flüssigkeit 2 durch das Rohrsystem der Anlage 1, mit welchen die einzelnen Komponenten der Anlagen miteinander verbunden sind, befördert. Dabei ist es von Vorteil, wenn ein Druck von mindestens 8 bar innerhalb der Anlage 1 aufrechterhalten wird, um eine entsprechende Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen.
Mit der Kühleinrichtung 6 wird die Flüssigkeit 2, insbesondere das Trinkwasser, vorzugsweise auf eine Temperatur unterhalb von 7 °C bzw. maximal 7 °C abgekühlt. Diese Kühleinrichtung 6 kann beispielsweise als Wärmetauscher ausgebildet sein, wobei sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Wärmetauscherarten bzw. Kühleinrichtungen verwendet werden können.
Die Gasquelle 7 ist in Fig. 1 als Gasflasche dargestellt. Auch hierbei besteht wiederum die Möglichkeit anstelle der Gasflasche einen direkten Gasanschluss an ein Versorgungsnetz herzustellen bzw. sind andere Versorgungsmöglichkeiten mit Gas 3 möglich. Beispielsweise könnte auch die Umgebungsluft der Vorrichtung 8 entsprechend zugeführt werden. Mischformen hiervon sind ebenfalls ausführbar.
Es besteht weiters die Möglichkeit, obwohl dies nicht dargestellt ist, nicht nur die Flüssigkeit 2 auf eine Temperatur von maximal 7 °C bzw. darunter abzukühlen, sondern auch das Gas 3.
Die Vorrichtung 8 ist, wie dies insbesondere in Fig. 2 näher dargestellt ist, als Rohrkonstruktion ausgebildet, mit einem Außenrohr 10 und mit zumindest einem Innenrohr 11. Das Außenrohr 10 weist eine Einströmöffnung 12, sowie eine Ausströmöffnung 13 für die Flüssigkeit 2 auf. Das Innenrohr 11 weist ebenfalls eine Einströmöffnung 14 und gegebenenfalls eine Ausströmöffnung 15 für das Gas 3 auf. Es besteht nämlich die Möglichkeit, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Gases 3 bzw. die Zufuhr des Gases 3 zur Vorrichtung 8 so bemessen ist, dass sämtlich zugeführtes Gas 3 von der Flüssigkeit 2 aufgenommen wird, sodass eine Ausströmöffnung 15 erforderlich ist. Weiters besteht die Möglichkeit, dass, wie in Fig. 1 strichliert dargestellt ist, überschüssiges Gas 3, welches in der Strömungsstrecke, in der das Außenrohr 10 über dem Innenrohr 11 angeordnet ist, nicht von der Flüssigkeit 2 aufgenommen wird, über die Ausströmöffnung 15 rückgeführt wird in die Gasquelle 7, beispielsweise Gasflasche. Es ist in einer weiteren Ausführungsvariante N2006/11600 • · ·· ·· ·· ·· · ····· · ··· • · · · ··· ··· ·· · · • · · ·· · · ·· · ···· -13-möglich, wie dies ebenfalls in Fig. 1 strichliert dargestellt ist, dass das überschüssige Gas 3 nicht der Gasflasche bzw. der Gasquelle 7 zugeführt wird, sondern über eine Zufuhrleistung der zur Einströmöffnung 14 führenden Leitung für das Gas 3 eingespeist wird. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, in dieser Leitung ein gesondertes Ventil (nicht dargestellt) anzuordnen, um die Gasströmung nur in einer Richtung zu ermöglichen.
Bevorzugt findet jedoch die Anreicherung der Flüssigkeit 2 mit dem Gas 3 in einem geschlossenen Kreislauf, insbesondere Gaskreislauf, unter Druck statt.
Obwohl in der bevorzugten Ausführungsvariante sowohl das Außenrohr 10 als auch das Innenrohr 11 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ist es möglich, dass diese Vorrichtung 8 mit anderen Geometrien ausgebildet ist, beispielsweise mit einem polygonalen Querschnitt.
Die Abfülleinrichtung 9 entspricht jenen, welche aus dem Stand der Technik für die Flaschenabfüllung bekannt sind, sodass sich eine weiter Erörterung an dieser Stelle erübrigt. Erwähnt sei jedoch, dass anstelle dieser Abfülleinrichtung 9 es im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, das mit dem Gas 3 angereicherte Trinkwasser bzw. die mit Gas 3 angereicherte Flüssigkeit 2 in einem Zwischenlagertank zu speichern, bevor es der Abfüllung zugeführt wird bzw. bevor es dem Verbrauch zugeführt wird.
Wie rechts oben in Fig. 1 strichliert dargestellt, besteht die Möglichkeit, dass vor der Abfüllung bzw. Speicherung und insbesondere nach der Anreicherung der Flüssigkeit 2 mit dem Gas 3 der Flüssigkeit 2 weitere Zusatzstoffe, insbesondere Mineralstoffe und/oder Spurenelemente und/oder Vitamine und/oder Aminosäuren und/oder Proteine zugeführt werden. Diese können in jeweils gesonderten Vorratsbehältem vorrätig gehalten werden bzw. besteht in einer bevorzugten Ausführungsvariante die Möglichkeit, dass ein pulverförmiges Gemenge aus den zuzusetzenden Zusatzstoffen zu einem Konzentrat 16 vorbereitet wird und diese Konzentrat in der Folge über eine weitere Fördereinrichtung 17 in den Flüssigkeitsstrom eingespeist wird.
In einer Ausführungsvariante dazu besteht die Möglichkeit, dass die Zufuhr des Konzentrats 16 nicht nach der Anreicherung der Flüssigkeit 2 mit dem Gas 3 erfolgt, sondern vorher, insbesondere vor der Kühleinrichtung 6, sodass also auch das Konzentrat bzw. die N2006/11600 -14- ···· · ··· ·· · · · · ··· ·· ·· • · ·· · · ·· · ···· hergestellte Mischung aus Konzentrat und Flüssigkeit 2 die gewünschte Temperatur aufweist, bevor es der Anreicherung zugeführt wird. Für die Herstellung des Konzentrats 16 wird eine Teilmenge der Flüssigkeit 2 verwendet, wozu der Vorratsbehälter des Konzentrates 16 beispielsweise auch an die Flüssigkeitsquelle 4 angeschlossen sein kann. Die Zudosierung der pulverförmigen Zusatzstoffe kann üblicherweise über Wagen oder dgl. erfolgen und auch vollautomatisch, wie die gesamte Anlage 1, ausgebildet sein.
Selbstverständlich sind entsprechende Steuer- und Regeleinrichtung in der Anlage 1 anordenbar, um z.B. den Druck und/oder die Temperatur und/oder die Konzentration der Zusatzstoffe in der Flüssigkeit 2 zu überwachen bzw. zu regeln.
Die Vorrichtung 8 zur Anreicherung der Flüssigkeit 2 mit dem Gas 3 ist in Fig. 2 in einer Ausführungsvariante näher dargestellt. Bei dieser Ausführungsvariante ist das Innenrohr 11 koaxial mit dem Außenrohr 10 angeordnet, sodass sich diese in einem Mittenbereich 18 der sich ausbildenden Strömung 2 befindet.
Erfmdungsgemäß ist die Vorrichtung 8, d.h. die Flüssigkeitsleiteinrichtung, welche bei dieser Ausfuhrungsvariante durch das Außenrohr 10 gebildet ist, als Potentialdrallrohr ausgebildet. Dazu ist an einer Innenwandung 19 eine Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 20 angeordnet. Diese Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 20 hat bei der Ausfuhrungsvariante nach Fig. 2 die Form einer Schnecke bzw. Spirale. Mit Hilfe dieser Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 20 wird die einströmende Flüssigkeit in eine spiralförmige Bewegung versetzt, sodass im Mittenbereich 18, in dem sich das Innenrohr 11 befindet, eine Sogwirkung erzeugt wird.
Die Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 20 kann einstückig mit dem Außenrohr 10 bzw. der Flüssigkeitsleiteinrichtung ausgebildet sein
Das Innenrohr 11, d.h. die Gasleiteinrichtung, ist mit einem Mantel 21 ausgebildet, in dem Durchströmöffhungen 22 für das Gas 2 angeordnet sind. Bevorzugt sind diese Durch-strömöffhungen 22 rasterförmig über den Mantel 21 verteilt angeordnet. Insbesondere weisen diese Durchströmöffnungen 22 einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei in einer bevorzugten Ausführungsvariante diese Durchströmöffnungen 22 einen maximalen N2006/11600 -15- ·· ·· ·· ·· ·· · • · · · * · · · · • · · · ··· ··· ·· · · • ♦ · ·· ·· ·· · ····
Durchmesser von 0,5 mm, insbesondere 0,1 mm, aufweisen. Es besteht die Möglichkeit, andere Querschnittsformen für die Durchströmöffnungen 22 zu verwenden, beispielsweise quadratische, rechteckige, polygonale, etc..
Insbesondere sind die Durchströmöffnungen 22 in einem Raster angeordnet, wobei zwischen den Durchströmöffnungen 22 ein Abstand 23 besteht, ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 20 mm. Insbesondere kann dieser Abstand 23 10 mm.
Obwohl die Ausführungsform mit der über den gesamten Mantel verteilt angeordneten Durchströmöffnungen 22 die bevorzugte ist, besteht die Möglichkeit, dass diese Durch-strömöffnungen 22 beispielsweise in Form einer geraden Linie bzw. mehreren, parallel zueinander angeordneten geraden Linien im Mantel ausgebildet sind. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass diese Durchströmöffnungen 22 ebenfalls in einer Spiralform im Mantel 21 ausgebildet sind.
Andere Ausführungsvarianten hierzu sind selbstverständlich möglich und sind diese vom Schutzbereich mit umfasst.
Obwohl die koaxiale Anordnung des Innenrohres 11 mit dem Außenrohr 10 die bevorzugte Ausführungsvariante ist, besteht die Möglichkeit, dass zwei oder mehrere Innenrohre 11 im Außenrohr 10 angeordnet sind, um z.B. mehrere Gase 2 gleichzeitig zuzuführen. Beispielsweise können mehrere Innenrohre 11 kreisförmig angeordnet sein.
Das oder die Innenrohre 11 können eine Querschnittsfläche aufweisen - in Strömungsrichtung betrachtet -, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 100 cm2 und einer oberen Grenze von 1500 cm2. Des Weiteren kann das Verhältnis der Querschnittsflächen - in Strömungsrichtung betrachtet - vom Außenrohr 10 zum Innenrohr 11 ausgewählt aus einem Bereich von 5 :1 bis 20 :1.
In einer Ausführungsvariante zu dem in Fig. 2 dargestellten Potentialdrallrohr besteht die Möglichkeit, dieses mit einem sechseckigen Innenquerschnitt auszubilden, wobei das Rohr in sich wiederum gewendelt ist, also die Ecken des Sechseckes entlang einer Schraubenlinie - in Strömungsrichtung betrachtet - angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Ecken des sechseckförmigen Innenquerschnitts gerundet ausgebildet, sodass sich N2006/11600 -16- »· ·· ·· · • * · · · · • · • · • · • ··· ··« ·· · · • · · · · · · ···· • · ·· ♦ · ♦ · ·· ♦♦ ·♦ · in diesen gerundeten Ecken Nebenströme der Flüssigkeit 2 ausbilden und sich der Hauptstrom zwischen den Nebenströmen ohne Kontakt mit der Wand ausbildet und somit im Wesentlichen ohne Reibung strömt.
In einer weiteren Ausfuhrungsvariante dazu besteht die Möglichkeit in der Innenwandung 19 des Außenrohrs 10 spiralförmig angeordnete, nutförmige Ausnehmungen vorzusehen, mit deren Hilfe die Flüssigkeit 2 in die spiralförmige Drallströmung versetzt wird.
Weiters besteht die Möglichkeit diverse Umlenkbleche etc. innerhalb des Außenrohres 10 anzuordnen, so lange die Bedingung aufrecht erhalten ist, dass die Flüssigkeit 2 in die Drallströmung versetzt bzw. gezwungen wird.
Dazu können von der Wand gegen die Mitte ragende, leitschaufelartige Flächen vorgesehen sein, die so gekrümmt sind, dass sie die Flüssigkeit 2 von der Wand gegen die Mitte der Flüssigkeitsfront drängen.
Ebenso kann der Rohrquerschnitt des Außenrohres 10 aus mehreren Kreisbogenabschnitten gebildet sein und das Rohr schraubenlinienförmig gewendelt werden. Der Querschnitt der Flüssigkeitsleiteinrichtung kann dabei eiförmig mit einer Eindellung neben der Spitze des eiförmigen Querschnittes ausgebildet sein und die Flüssigkeitsleiteinrichtung vor dem Wendeln in an sich bekannter Weise verdrillt sein. Die Flüssigkeitsleiteinrichtung kann um den Mantel eines gedachten Kreiskegels gewendelt sein.
Weiters besteht bei der Ausführungsform mit Leitschaufeln bzw. Umlenkblechen als Flüssigkeitsumlenkeinrichtungen 20 die Möglichkeit, dass diese selbst an ihren Oberflächen entsprechende nutförmige Ausnehmungen aufweisen, die wiederum gewendelt sind.
Die Flüssigkeit 2, insbesondere die Trinkflüssigkeit, kann vor oder bevorzugt nach der Anreicherung bzw. Zusetzung der Zusatzstoffe sterilisiert werden. Bevorzugt wird hierfür ein Elektronenstrahler, insbesondere wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, verwendet.
Das Potentialdrallrohr kann auch in Strömungsrichtung konisch sich veqüngend ausge-fuhrt sein. N2006/11600 -17- ·· ·· ·· ·· ·· · ····· · · · ♦ • · · · ·♦· ··· ·· · · • · · · · ·· ·· · ···· • ·· · · ·· ·· · · ·· ·· ·· ·· ·· ·
Durch die Verwendung eines derartigen Potentialdrallrohres besteht nicht nur die Möglichkeit die Flüssigkeit, insbesondere das Trinkwasser, mit einem Gehalt an Gas 3, insbesondere Sauerstoff, von zumindest 50 mg/1 Flüssigkeit 2, insbesondere ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 60 mg/1 und einer oberen Grenze von 120 mg/1 Flüssigkeit 2, anzureichem, sondern ist es damit auch möglich, dass der Sauerstoff bzw. das Gas 3 in der Flüssigkeit 2 zumindest großteils in gebundener Form vorliegt. Es ist damit möglich, die Stabilität der angereicherten Flüssigkeit 2 über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten, d.h. dass die Abnahme der Konzentration des Gases 3 in der Flüssigkeit 2 maximal 10 % nach 24 Stunden offenem Stehen lassen in der Atmosphäre beträgt. Dieser Wert ist dabei im Wesentlichen unabhängig vom Öffnungsquerschnitt des Behältnisses, wird also nicht nur, wie im Stand der Technik beschrieben, mit Flaschen erreicht.
Die Messung erfolgt dabei derart, dass die Proben sofort nach Anreicherung, nach Öffnung des Behältnisses, in dem die Flüssigkeit 2 aufbewahrt sind, sowie nach 24 Stunden mit üblichen analytischen Methoden durchgeführt wurde. Vor dem Stehen lassen über den Zeitraum von 24 Stunden wurde die angereicherte Flüssigkeit 2 in ein zylinderförmiges Gefäß umgefüllt, insbesondere ein so genanntes Becherglas mit 10 cm Durchmesser, wie dies aus der analytischen Chemie bekannt ist.
In folgender Tabelle 1 sind die möglichen Zusatzstoffe für Trinkwasser als Flüssigkeit 2 tabellarisch angeführt. Die Angaben beziehen sich auf einen Liter Trinkwasser. Die Abkürzung IU steht für „Internationale Einheiten“.
Zusatzstoff Mengenbereich bevorzugter Mengenbereich besonders bevorzugter Mengenbereich Natrium 10 mg-500 mg 100 mg-400 mg 150 mg-250 mg Kalium 10 mg-600 mg 100 mg-400 mg 150 mg-250 mg Eisen 0,1 mg - 20 mg 0,5 mg - 10 mg 2 mg - 5 mg Calzium 0,1 mg - 500 mg 50 mg - 300 mg 150 mg-200 mg Magnesium 40 mg - 400 mg 100 mg-250 mg 160 mg-200 mg Zink 0,1 mg - 20 mg 0,5 mg - 10 mg 2 mg - 5 mg N2006/11600 -18- • · ·· ·· ·· ·· · ····· · ··· • · · · ··· ··· ·· · · • · · · t ·· ·· · ····
Selen 5 pg-100 pg 10 pg-70 pg 20 pg - 50 pg Kupfer 0,1 mg - 10 mg 0,5 mg - 5 mg 2 mg - 3 mg Mangan 0,1 mg - 10 mg 0,5 mg - 5 mg 2 mg - 3 mg Chrom 1 pg - 200 pg 5 pg - 150 pg 50 pg - 80 pg Molybdän 1 pg - 200 pg 20 pg - 150 pg 40 pg - 80 pg Phosphor 10 mg-550 mg 75 mg - 400 mg 100 mg - 150 mg Jodid 0,1 pg - 300 pg 10 pg - 200 pg 100 pg - 150 pg Chlorid 1 mg - 100 mg 10 mg-80 mg 50 mg - 70 mg Vitamin A 100IU-10000IU 1000 IU - 5000 IU 2500 IU-3000 IU Vitamin C 20 mg - 300 mg 75 mg - 200 mg 120 mg -150 mg Vitamin D 20 IU - 1000 IU 100 IU - 800 IU 300 IU - 400 IU Vitamin E 1IU-100IU 10IU-70IU 20 IU - 30 IU Vitamin K 1 pg - 150 pg 25 pg - 80 pg 30 pg - 40 pg Thiamin 0,1 mg-5 mg 1 mg - 4 mg 1,5 mg-2 mg Riboflavin 0,1 mg-5 mg 1 mg - 4 mg 1,5 mg-2 mg Niacin 5 mg - 120 mg 20 mg - 100 mg 40 mg - 80 mg Vitamin B6 1 mg - 10 mg 2 mg - 8 mg 4 mg - 6 mg Vitamin B12 1 pg - 15 pg 2 pg -10 pg 4 pg - 6 pg Pantothensäure 1 mg - 40 mg 4 mg - 20 mg 5 mg - 10 mg Arginin 25 mg - 85 mg 30 mg - 70 mg 40 mg - 50 mg Histidin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Thyrosin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Alanin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Glycin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Prolin 10 mg - 100 mg 20 mg - 70 mg 40 mg - 50 mg N2006/11600 -19- ····· ♦ #·# • · · · ··· ··· ·♦ · · • ·· · · · · ·· · ···· • # ♦ · · ·· · ♦ · ·
Glutaminsäure 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Serin 1 mg -100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Asparagin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Cystein 10 mg-250 mg 50 mg- 150 mg 80 mg -120 mg Camitin 10 mg- 150 mg 50 mg - 110 mg 75 mg - 95 mg Pycogenol 1 mg - 10 mg 20 mg - 8 mg 4 mg - 5 mg Valin 1 mg - 500 mg 75 mg - 300 mg 100 mg- 150 mg Cholin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Biotin 150 pg - 700 pg 200 pg - 600 pg 250 pg - 300 pg Trypthophan 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Phenylalanin 1 mg - 100 mg 5 mg-75 mg 30 mg - 60 mg Methionin 1 mg - 300 mg 5 mg - 200 mg 30 mg - 160 mg Lysin 10 mg- 150 mg 20 mg- 100 mg 35 mg - 80 mg Leucin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Isoleucin 1 mg - 100 mg 5 mg - 75 mg 30 mg - 60 mg Inositol 10 mg-80 mg 20 mg - 60 mg 40 mg - 50 mg Coenzym Q-10 1 mg - 20 mg 5 mg - 15 mg 9 mg - 11 mg
Da die Wirkungen der einzelnen Zusatzstoffe an sich bekannt sind, soll an dieser Stelle nicht weiter darauf eingegangen werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, sondern sei der Fachmann an die einschlägige Literatur hierzu verwiesen.
Von Vorteil bei den oben genannten Mengenbereichen ist, dass eine Überdosierung an Zusatzstoffen bzw. Wirkstoffen nicht bzw. nur sehr schwer möglich ist, da dies die Aufnahme einer erheblichen Menge an Trinkflüssigkeit erfordern würde.
Ein besonderes Ausfuhrungsbeispiel der Trinkflüssigkeit ist ein Trinkwasser in Form eines so genannten Wellness- oder Lifestylegetränkes, welches neben Sauerstoff in den angege- N2006/11600 -20- ····· · ··· • · · · ··· ··· ·· · · • ·· · · · · ·· · ···· • ·· ·· · · ·· · · benen Mengenbereichen auch zwischen 100 mg/1 und 140 mg/1 Vitamin C, zwischen 20 mg/1 und 60 mg/1 Niacin, zwischen 2 mg/1 und 6 mg/1 Vitamin B6, zwischen 400 μg/l und 800 μg/l Biotin, zwischen 10 mg/1 und 40 mg/1 Pantothensäure und zwischen 80 mg/1 und 200 mg/1 Magnesium enthält. Damit ist eine Grundversorgung des Organismus mit wesentlichen Wirkstoffen im Sinne der Erfindung möglich und weist dieses Getränk eine besonders belebende Wirkung auf. Die erfrischende Wirkung kann erhöht werden, indem der Trinkflüssigkeit bzw. diesem Trinkwasser ein geringer Anteil an Kohlendioxid zugesetzt wird, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 mg/1 und einer oberen Grenze von 250 mg/1.
Diese Trinkflüssigkeit weist bevorzugt einen Gesamtkohlenhydratanteil <0,1 g/500 ml auf. Weiters ist diese Trinkflüssigkeit bevorzugt zucker- und süßstofffrei und enthält keine weiteren Fette, sodass der Kaloriengehalt bzw. Energiegehalt dieser Trinkflüssigkeit sehr niedrig ist.
Neben der Ausführungsvariante „naturell“, bei der keine zusätzlichen Geschmackstoffe zugesetzt werden, besteht in einer gesonderten Ausführungsvariante die Möglichkeit, die Trinkflüssigkeit mit zumindest einem Geschmacksstoff, insbesondere Lemmon, Cannabis oder Ginseng, zu versetzen. Cannabis ist dabei THC-frei, sodass also keine Rauschzustände und keine Abhängigkeit entstehen, wie dies üblicherweise bei Cannabis der Fall ist. Cannabis wird in Fachkreisen weiters als Heilpflanze mit wichtigen Inhaltsstoffen für den menschlichen Organismus eingestuft.
Diese Geschmackstoffe haben sich insbesondere im Hinblick auf die Oxidationsbeständigkeit, die in Hinblick auf den erhöhten Sauerstofifgehalt des Trinkwassers von Bedeutung ist, als besonders günstig erwiesen.
Obwohl die Trinkflüssigkeit im Voranstehenden immer für den menschlichen Organismus ausgelegt wurde, insbesondere im Hinblick auf deren Zusammensetzung, besteht selbstverständlich die Möglichkeit, diese auch an Tiere zu verabreichen, wobei gegebenenfalls die Zusammensetzung an die maximal gestattete tägliche Dosis an Zusatzstoffen anzupassen ist. N2006/11600 -21 - ····· · ··· • · · · ··· ··· ·· · · • ·· ·· ·· ·· ····· • ·· ·· ·· f · · ·
Das erfindungsgemäße Trinkwasser bzw. die Trinkflüssigkeit ermöglicht insbesondere in obiger Zusammensetzung einen so genannten „Energiekick“ ohne Koffeinanteil.
Im Hinblick auf die Anlage 1 versteht es sich von selbst, dass diese aus lebensmittelechten bzw. lebensmitteltauglichen Werkstoffen, wie dies in der lebensmittelerzeugenden Industrie üblich ist, besteht.
Das Trinkwasser bzw. Trinkflüssigkeit wird insbesondere aus Quellwasser hergestellt und nur mit natürlichen Stoffen versetzt, d.h. es enthält keine chemisch erzeugten Zusatzstoffe. Auch zeigen die Zusatzstoffe eine besondere Oxidationsbeständigkeit.
Die Trinkflüssigkeit ermöglicht insbesondere Sportlern neue Wege der Sauerstoffaufhah-me. Diese können im Magen-Darm-Trakt Stoffwechselvorgänge fordern bzw. positiv beeinflussen. Auch das Immunsystem wird dadurch stimuliert. Ein derartig sauerstoffangereichertes Wasser mit einem erfindungsgemäß hohen Sauerstoffgehalt steigert die Leistungsfähigkeit. Das Trinken der erfindungsgemäßen Trinkflüssigkeit führt zu einer deutlichen Zunahme des Sauerstoffgehaltes im Körper und steigert die Energiebilanz der Zellen, erhöht somit die Vitalität.
Aufgrund des hohen Sauerstoffgehaltes der Trinkflüssigkeit ist es von Vorteil, wenn diese in Glasflaschen, welche eine Sauerstoffbarriere darstellen, abgefullt wird. Allerdings weist Glas den Nachteil auf, dass es ein relativ hohes Gewicht aufweist. Zur Verringerung des Transportgewichtes ist es in der Verpackungsindustrie üblich, Kunststoffflaschen zu verwenden. Für die Trinkflüssigkeit nach der Erfindung wird bevorzugt eine mehrschichtige Flasche verwendet, wobei im Besonderen diese aus einer äußeren Polyethylenterephthalat und einer inneren Polyethylenterephthalatschicht besteht und zwischen diesen beiden Schichten eine so genannte Sauerstoffbarriere angeordnet ist. Auch die Verschlusskappe der Flasche selbst weist im Öffhungsbereich eine diese Öffnung der Flasche überdeckende Sauerstoffbarriere auf.
Bevorzugt wird ein System von der Firma Amcor verwendet, welches unter der Marke „Bind-Οχ ®“ bekannt ist. Dieses weist entsprechende Barriereeigenschaften auf, nämlich Passivität gegen CO2 und aktive Barriereeigenschaften für Sauerstoff, und wird durch Feuchtigkeit aktiviert. Darüber hinaus ist die Verarbeitbarkeit des Materials vereinfacht, da N2006/11600 -22- • · • · • · · · • · · · ··· ··· ·· · · • ·· ·· ·· ·· · ····
Polyethylenterephthalat und „Bind-Οχ ®“ vergleichbare Schmelzpunkte aufweisen. In der Folge ist die leere Flasche leichter recycelbar und auch der Verbund verbessert. Dieser Aufbau zeichnet sich zudem dadurch aus, dass er beinahe das Gefühl einer Glasflasche vermittelt.
Es können aber auch andere Barriereschichten verwendet werden wie sie z.B. aus der WO 02/49923 A oder der WO 2005/014410 A bekannt sind. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Zu beachten ist weiters, dass sämtliche Zusatzstoffe der Trinkflüssigkeit zumindest weitgehend oxidationsunempfindlich unter den Bedingungen die in der sauerstoffangereicherten Trinkflüssigkeit herrschen. Sämtliche Fluidverbindungen zwischen den Komponenten der Anlage 1 sind dem Stand der Technik entsprechen ausgeführt.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Vorrichtung 8, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Anlage 1 sowie der Vorrichtung 8 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. N2006/11600
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2 gezeigten Ausfuhrungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. N2006/11600 ·· ·· ·· · • · • · • · • · · · · · • ··· ··· ·· · · • · · · · · · ··*·
Bezugszeichenaufstellung 1 Anlage 2 Flüssigkeit 3 Gas 4 Flüssigkeitsquelle 5 Fördereinrichtung 6 Kühleinrichtung 7 Gasquelle 8 Vorrichtung 9 Abfulleinrichtung 10 Außenrohr 11 Innenrohr 12 Einströmöffnung 13 Ausströmöffnung 14 Einströmöffnung 15 Ausströmöffnung 16 Konzentrat 17 Fördereinrichtung 18 Mittenbereich 19 Innenwandung 20 Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 21 Mantel 22 Durchströmöffnung 23 Abstand N2006/11600

Claims (31)

1. - 1 - • · • · • · • ·
Patentansprüche Vorrichtung (8) zur Anreicherung einer Flüssigkeit (2), insbesondere Wasser, mit einem Gas (3), insbesondere Sauerstoff, umfassend zumindest eine Flüssigkeitsleiteinrichtung mit einer Einströmöffnung (12) und einer Ausströmöffnung (13) für die Flüssigkeit (2), dadurch gekennzeichnet, dass in der Flüssigkeitsleiteinrichtung zumindest eine Gasleiteinrichtung für das Gas (3) angeordnet ist, wobei dieses Gasleiteinrichtung einen Mantel (21) mit Durchströmöffiiungen (22) für das Gas (3) aufweist, und dass die Flüssigkeitsleiteinrichtung ein Potentialdrallrohr ist.
2. Vorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleiteinrichtung koaxial zur Flüssigkeitsleiteinrichtung angeordnet ist.
3. Vorrichtung (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnungen (22) kreisförmig sind mit einem maximalen Durchmesser von 0,1 mm.
4. Vorrichtung (8) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnungen (22) in einem Abstand (23) zueinander angeordnet sind, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 20 mm.
5. Vorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsleiteinrichtung und die Gasleiteinrichtung eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 m und einer oberen Grenze von 3 m.
6. Vorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentialdrallrohr einen sechseckigen Innenquerschnitt aufweist mit gerundeten Ecken. N2006/11600 ····· · · · · • · · · ··· ··· ·· · · • ·· ·· ·· · · · ···· • ·· · · ·· · · · · ·· ·· ·· ·· · · · -2-
7. Vorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenwandung (19) des Potentialdrallrohres zumindest eine Flüs-sigkeitsumlenkeinrichtung (20) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsumlenkeinrichtung (20) eine Spirale oder eine Schnecke ist.
9. Vorrichtung (8) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsumlenkeinrichtung (20) durch drallartig angeordnete Nuten in der Innenwand des Potentialdrallrohres gebildet ist.
10. Verfahren zur Anreicherung einer Flüssigkeit (2), insbesondere Wasser, mit einem Gas (3), insbesondere Sauerstoff, nach dem ein Gas (3) in einen Flüssigkeitsstrom eingeleitet wird, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (2) in eine Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf versetzt wird und das Gas (3) in einem Mittenbereich der Drallströmung - im Querschnitt betrachtet - zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (3) bla-senförmig in die Flüssigkeit (2) durch die Drallströmung eingesaugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (2) vor der Zuführung des Gases auf eine Temperatur von unter 7 °C abgekühlt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (2) unter einem Druck von mindestens 8 bar gefördert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (2) mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeit (2) zumindest ein Zusatzstoff aus einer Gruppe umfassend Mineral- N2006/11600 • ♦ • · • · • · · · · · • ··· ··· ·· ♦ · • · t · · · + ···· ·· ·· ·♦ # -3- stoffe, Spurenelemente, Vitamine, Aminosäuren und Proteine, nach der Anreicherung mit dem Gas (3) zugesetzt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff bzw. die Zusatzstoffe in Pulverform eingesetzt wird bzw. werden und vor der Einbringung in die Flüssigkeit (2) daraus ein Konzentrat mit einem Teil der Flüssigkeit (2) hergestellt wird.
17. Trinkflüssigkeit, insbesondere Wasser, die mit einem Gas (3), insbesondere Sauerstoff, angereichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16 hergestellt ist und die Gaskonzentration in der Flüssigkeit (2) nach einem Zeitraum von 24 Stunden zumindest 90 % der Anfangskonzentration nach der Anreicherung beträgt.
18. Trinkflüssigkeit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskonzentration in der Flüssigkeit (2) nach einem Zeitraum von 24 Stunden zumindest 95 % der Anfangskonzentration nach der Anreicherung beträgt.
19. Trinkflüssigkeit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskonzentration in der Flüssigkeit (2) nach einem Zeitraum von 24 Stunden zumindest 98 % der Anfangskonzentration nach der Anreicherung beträgt.
20. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Sauerstoff zumindest 50 mg/1 Flüssigkeit (2) beträgt.
21. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Sauerstoff in der Flüssigkeit (2) ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 60 mg/1 und einer oberen Grenze von 120 mg/1.
22. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest einen Zusatzstoff aus einer Gruppe umfassend Mineralstoffe, Spurenelemente, Vitamine, Aminosäuren, und Proteine enthält. N2006/11600 φ φ φ φ φ φ φ # φ • φ φ φ φφφ φφφ φφ φ φ • · · ·· φ φ φ φ φ φφφφ • φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φφ φφ φφ φφ φφ # -4-
23. Trinkflüssigkeit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Mineralstoff bzw. das Spurenelement ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Natrium, Kalium, Eisen, Calzium, Magnesium, Zink, Selen, Kupfer, Mangan, Chrom, Molybdän, Phosphor, Jodid, Chlorid.
24. Trinkflüssigkeit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Vitamin ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Vitamin A, Vitamin C, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin K, Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Vitamin B12 und Pantothensäure.
25. Trinkflüssigkeit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminosäure bzw. das Protein ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Arginin, Histidin, Thy-rosin, Alanin, Glycin, Prolin, Glutaminsäure, Serin, Asparagin, Cystein, Camitin, Pycoge-nol, Valin, Cholin, Biotin, Trypthophan, Phenylalanin, Methionin, Lysin, Leucin, Isoleucin, Inositol und Coenzym Q-10.
26. Trinkflüssigkeit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwischen 100 mg/1 und 140 mg/1 Vitamin C, zwischen 20 mg/1 und 60 mg/1 Niacin, zwischen 2 mg/1 und 6 mg/1 Vitamin B6, zwischen 400 pg/l und 800 pg/l Biotin, zwischen 10 mg/1 und 40 mg/1 Pantothensäure und zwischen 80 mg/1 und 200 mg/1 Magnesium enthält.
27. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Geschmackstoff enthalten ist ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Lemon, THC-freies Cannabis und Ginseng.
28. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass diese Süßstoff- und zuckerfrei ist.
29. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kohlendioxid enthält.
30. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus ausschließlich natürlichen Rohstoffen besteht. N2006/11600 ·· · · ·· ·· ·· · ····· · · · · • · · · ··· ··· ·· · · • · · ·· ·· ·· · ···· • · · ·· ·· · t · · ·· ·· · · ·· · · · -5-
31. Trinkflüssigkeit nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeich net, dass diese in einer zumindest dreischichtigen Kunststoffflasche enthalten ist, bei der eine Mittelschicht durch eine Sauerstoffbarriereschicht gebildet ist. Heinz Reiter durch
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