DE10058534A1

DE10058534A1 - Carbonator for potable water used in e.g. hospital, includes automatic controls, overpressure prevention and spray system

Info

Publication number: DE10058534A1
Application number: DE10058534A
Authority: DE
Inventors: Helga Preisendanz; Hans Preisendanz
Original assignee: Individual
Current assignee: Preisendanz Hans Drmed 29482 Kuesten De Prei
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2001-09-13
Also published as: DE20004007U1

Abstract

The equipment comprises: a vertical cylinder with sealed base (3) and cover (2), a pressure sensor with switch (4), a circular spray jet nozzle for water (5) and an inlet (6) for CO2 gas with non return valve (7) and a bursting- or relief valve (8). The internal base is concave with a water outlet connection (18) at the lowest point. It includes conductivity probes (10). Preferred Features: The relief (8) has an alarm loop (12) connected with the water and gas supplies. Below the nozzle there is a heat resistant packing (13) filling at least 60% of the cylinder volume. Over the base a space amounting to at least 20% of the total volume (1) of the cylinder is left empty. All materials are corrosion- and heat resistant up to 120 deg C. A cooler (14) is attached externally to the cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sodawasseranlage mit einem Druckbehälter (Carbonisator) zur Anreicherung von normalem Trinkwasser mit Kohlendioxid.The invention relates to a soda water system with a pressure vessel (Carbonizer) for the enrichment of normal drinking water with Carbon dioxide.

Normales Trinkwasser (von einem zentralen Wasserwerk) ist in Mitteleuropa fast immer so beschaffen, dass es, mit Kohlensäure (bzw. Kohlendioxid) versetzt, sofort als Sprudelwasser verwendet werden kann. Im Folgenden wird Trinkwasser, welches mit Kohlensäure erst beim Endverbraucher versetzt wird, als Sodawasser bezeichnet. Kleine Anlagen für den privaten Bereich arbeiten meist ohne Kühlaggregat und werden als Soda-Streamer bezeichnet. Sie müssen aus hygienischen Gründen regelmäßig und sorgfältig gereinigt werden. Diese ständig wiederkehrenden Reinigungen in Verbindung mit einer Desinfektion sind auch für große Anlagen im Hotel- oder Gastronomiegewerbe notwendig.Normal drinking water (from a central waterworks) is in Central Europe almost always be made so that it, with carbon dioxide (or carbon dioxide) offset, can be used immediately as sparkling water. Hereinafter becomes drinking water, which is carbonated only at the end consumer is referred to as soda water. Small plants for private The area mostly work without a cooling unit and are used as soda streamers designated. They have to be regular and hygienic be cleaned carefully. These constantly recurring cleanings in Connection with a disinfection are also for large systems in the hotel or catering trade necessary.

Eine Geräteaufstellung im Krankenhaus erfordert eine besonders strenge Hygiene. Die für diesen Einsatzzweck bisher angebotenen Geräte lassen sich nur mit einem erheblichen Aufwand in einem hygienisch einwandfreien Zustand halten. Selbst der Einsatz von Filter-Patronen, die Silberionen abgeben, führt auf Dauer nicht zu einer ausreichenden Unterdrückung von Bakterienwachstum.Device installation in the hospital requires a particularly strict one Hygiene. Leave the devices previously offered for this purpose yourself with a considerable effort in a hygienically perfect Keep condition. Even the use of filter cartridges, the silver ions in the long run does not lead to sufficient suppression of Bacterial growth.

Eine thermische Desinfektion (Dampfdesinfektion) ist mit den herkömmlichen Apparaten schon deshalb nicht möglich, weil ein Teil der Komponenten nicht für Temperaturen von über 90°C ausgelegt ist. Ein weiterer Grund besteht darin, dass die bisherige Strömungsführung so gestaltet ist, dass nicht alle Systemkomponenten erfasst werden, wenn an nur einer Stelle die Zuführung der Wärmeenergie resp. des Dampfes stattfindet.A thermal disinfection (steam disinfection) is with the conventional Equipment not possible because part of the components is not designed for temperatures above 90 ° C. Another reason is that the current flow is designed so that not all system components are recorded if the Supply of thermal energy resp. of steam takes place.

Dabei ist eine Dampfdesinfektion schnell, rückstandsfrei, preiswert und ohne nennenswerten Personalaufwand möglich. Aufgrund dieser Vorzüge könnte sie häufig durchgeführt werden und stünde damit immer hygienisch einwandfreies Sodawasser zur Verfügung. Die Entwicklung einer Resistenz der Bakterien - wie gegen Silberionen oder andere Chemikalien - ist nicht möglich. Die Desinfektion mit Dampf ist in der Medizin schon seit über 100 Jahren bewährt, ohne dass die Wirksamkeit bisher nachlässt. (Unter Desinfektion wird eine Reduktion der Bakterienzahl um mehrere Zehnerpotenzen verstanden.) Die wenigen Bakterien, die nach einer Desinfektion noch verbleiben, stellen keine relevante Gefahr für den Menschen mehr dar. Steam disinfection is quick, residue-free, inexpensive and without significant personnel expenses possible. Because of these benefits they are carried out frequently and would therefore always be hygienic impeccable soda water available. The development of resistance the bacteria - like against silver ions or other chemicals - is not possible. Disinfection with steam has been in medicine for over 100 years Proven for years without any loss of effectiveness. (Under Disinfection will reduce the number of bacteria by several Powers of ten understood.) The few bacteria that appear after a Disinfection still remain, pose no relevant risk for the People more.

Aufgabe der Erfindung ist es, zunächst eine wirksame Anlage zur Zubereitung von Sodawasser aus normalem Trinkwasser anzugeben, welche im übrigen eine effiziente Dampfdesinfektion zulässt. In einem weiteren Schritt soll die Anlage dahingehend weiterentwickelt werden, dass sie den benötigten Dampf selbst erzeugt.The object of the invention is to first of all an effective system for To specify the preparation of soda water from normal drinking water, which also allows efficient steam disinfection. In one The next step is to further develop the system in such a way that it generates the required steam itself.

Gelöst wird die grundsätzliche Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die weitere Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Zweckmäßige Weiterbildungen werden mit den übrigen Ansprüchen bezeichnet.The basic problem is solved with the features of claim 1 and the further task with the features of claim 9. Practical Further developments are referred to in the remaining claims.

Wie ersichtlich, kommen die hier vorgeschlagenen Sodawasseranlagen grundsätzlich ohne Pumpe im Zubereitungs- und Entnahmebereich aus, so dass keine kritischen Elemente einer thermischen Desinfektion mehr entgegenstehen. Darauf aufbauend kann jetzt der Druckbehälter, zu einer weiteren Funktion herangezogen werden, nämlich direkt zur Dampferzeugung. Im Ergebnis lässt sich bei Bedarf folgendes erreichen:
As can be seen, the soda water systems proposed here generally do without a pump in the preparation and removal area, so that there are no longer any critical elements that prevent thermal disinfection. Building on this, the pressure vessel can now be used for another function, namely directly for steam generation. As a result, the following can be achieved if necessary:

a) The soda water system can also function for the Carbonation of drinking water, generation of steam and boiling water, water re-cooling and cooling of the finished soda water, whereby the steam and the boiling water the entire water supply system from the Reach the feeder to the tapping points.
b) The soda water system can also receive sterile filters and thus be made even more effective.
c) It can be in the pressure tank (carbonizer) at the beginning of the Disinfection developed hot water vapor through the lines for flow the still water system, which otherwise from the inflowing Water is ingested.
d) The second step of disinfection can be the remaining boiling water from the pressure vessel then through the Sparkling water withdrawal device of the system are directed.
e) It can be used in conjunction with drinking water for quick cooling Carbon dioxide addition passed through the pressure vessel (carbonizer) become.
f) The types of use of the pressure vessel can also be used automatically change a schedule.
g) In the soda water system, there may be a mutual flow of the block over the Product water supply lines and the cleaning line to one thermal disinfection of the entire block and allow during normal operation the valves stop taking the product the discharge openings of the block.

Weitere Einzelheiten und Vorteile werden nachfolgend für bevorzugte Ausführungsbeispiele i. V. mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:Further details and advantages are preferred below Embodiments i. V. described with the drawing. In it show:

Fig. 1 das Fließbild einer Sodawasseranlage (Aufbau mit ihren Einzelkomponenten); FIG. 1 shows the flowchart of a Sodawasseranlage (building with their individual components);

Fig. 1a das Fließbild einer Sodawasseranlage beim Fluss des Wassers im Normalbetrieb mit CO₂-Hauptfluss; Figure 1a is the flowchart of a Sodawasseranlage during flow of water in normal operation with CO ₂ -Hauptfluss.

Fig. 1b das Fließbild einer Sodawasseranlage bei Strömung des Wasserdampfes in der Desinfektionsphase 1; 1b shows the flowchart of a Sodawasseranlage at flow of water vapor in the disinfection phase. 1;

Fig. 1c das Fließbild einer Sodawasseranlage bei Strömung des kochenden Wassers in der Desinfektionsphase 2 mit CO₂- Nebenstrom;1c shows the flowchart of a Sodawasseranlage at flow of the boiling water in the disinfection phase 2 with CO ₂ - sidestream.

Fig. 1d das Fließbild einer Sodawasseranlage bei Strömung des Wassers zum Rückkühlen des Systems in der Desinfektionsphase 3 mit CO₂-Nebenstrom; Fig. 1d the flowchart of a flow of water at Sodawasseranlage for recooling of the system in the disinfection phase 3 with CO ₂ -Nebenstrom;

Fig. 2 eine Sodawasseranlage (Carbonisator) in schematischer Ansicht, teilweise geschnitten; Figure 2 is a soda water system (carbonizer) in a schematic view, partially sectioned.

Fig. 3 einen Entnahmeblock im Querschnitt (schematisch); Fig. An extraction block in cross-section (schematic) 3;

Fig. 3a den Gegenstand von Fig. 3 in Betriebsphase (Normalbetrieb); FIG. 3a shows the subject of Figure 3 in phase of operation (normal operation).

Fig. 3b den Gegenstand von Fig. 3 in Desinfektionsphase 1 und FIG. 3b shows the object of Fig. 3 in disinfection phase 1 and

Fig. 3c den Gegenstand von Fig. 3 in Desinfektionsphase 2. Fig. 3c shows the object of Fig. 3 in disinfection Phase 2.

Die erfindungsgemäße Sodawasseranlage, welche Leitungswasser mit Kohlensäure versetzt und gleichzeitig Dampf produziert, der die Anlage desinfiziert, wird nachstehend auch als Carbonisatoranlage bezeichnet.The soda water system according to the invention, which tap water with Carbonated and at the same time producing steam that the plant disinfected, is also referred to below as a carbonizer system.

Die Carbonisatoranlage verbindet die Vorteile einer ortsnahen Herstellung von Sodawasser mit einer automatischen Reinigung, so dass nahezu keine zusätzliche Arbeitszeit in Form einer Wartung vom Kunden aufgewendet werden muss. Erst eine solche Anlage erfüllt die beiden Forderungen eines Betreibers: einerseits die Wirtschaftlichkeit und andererseits die Betriebssicherheit. Letztere ist für den Betreiber besonders wichtig, weil er mit der Aufstellung einer solchen Anlage zum Lebensmittelhersteller wird, der für Schäden durch sein Produkt (hier ist es das Sodawasser) haftbar gemacht werden kann. Wasser, welches mehr Bakterien enthält, als die Trink- und Tafelwasserverordnung angibt, ist als bedenklich einzustufen und sein Vertrieb ist untersagt. Bei auftretenden Gesundheitsschäden ist der Betreiber schadenersatzpflichtig.The carbonizer system combines the advantages of local manufacturing of soda water with automatic cleaning, so almost none additional working hours in the form of maintenance by the customer must become. Only such a system fulfills the two requirements of one Operator: on the one hand the economy and on the other hand the Operational safety. The latter is particularly important for the operator because he with the installation of such a plant becomes a food manufacturer, who is liable for damage caused by his product (here it is soda water) can be made. Water that contains more bacteria than that Drinking and table water regulation indicates, is to be classified as questionable and its distribution is prohibited. In the event of damage to health, the Operator liable to pay damages.

Die Carbonisatoranlage besteht aus mehreren separaten Teilkomponenten und einem Reaktionsraum, im folgenden als Carbonisator bezeichnet, der sowohl das Sodawasser als auch den Dampf herstellt.The carbonizer system consists of several separate sub-components and a reaction space, hereinafter referred to as a carbonizer, which produces both the soda water and the steam.

Der zentrale Teil der Anlage ist der Carbonisator, der im Längsschnitt in Fig. 2 dargestellt ist. Er besteht aus einem geschlossenen senkrecht stehenden Zylinder. Das Trinkwasser tritt von oben in den Carbonisator durch eine Rundstrahldüse (5) ein und wird dadurch auf die Füllkörper (13) verteilt. Auf den Füllkörpern fließt das Wasser als feiner Film nach unten und hat genügend Zeit mit dem umgebenden Kohlendioxid in Wechselwirkung zu treten. Die Kontaktfläche und die Kontaktzeit zwischen Wasser und Kohlendioxid sind gegenüber den Verhältnissen in den bisherigen CO₂- Anreicherungsbehältern erheblich vergrößert. Die Füllkörper liegen auf einem Rost (17). Der Zylinder des Carbonisators ist mit einem Kühlsystem (24) umhüllt, welches seinerseits mit einer Isolierschicht (14) versehen ist. Der Deckel (2) und der Boden (3) nehmen die Anschlüsse und die Sensorelemente auf. In den Deckel sind folgende Elemente eingelassen:
The central part of the system is the carbonizer, which is shown in longitudinal section in Fig. 2. It consists of a closed, vertical cylinder. The drinking water enters the carbonizer from above through an omnidirectional nozzle ( 5 ) and is thereby distributed to the packing ( 13 ). The water flows down on the packing bodies as a fine film and has enough time to interact with the surrounding carbon dioxide. The contact area and the contact time between water and carbon dioxide have increased considerably compared to the conditions in the previous CO ₂ enrichment tanks. The packing is on a grate ( 17 ). The cylinder of the carbonator is covered with a cooling system ( 24 ), which in turn is provided with an insulating layer ( 14 ). The cover ( 2 ) and the base ( 3 ) accommodate the connections and the sensor elements. The following elements are embedded in the lid:

1. A pressure relief element, which consists of the solenoid valve ( 21 ) and the actual pressure limiter ( 22 ). The solenoid valve only clears the way for cleaning, which limits the excess pressure in the carbonizer to approx. 0.7 bar.
2. A pressure sensor ( 4 ) is connected with a switching connection ( 15 ) to the CO 2 solenoid valve ( 20 ), which prevents the CO 2 supply.
3. The CO 2 supply ( 6 ) also contains a check valve ( 7 ) so that no water can penetrate the CO 2 system.
4. Optionally, a rupture disc ( 8 ) can be in the cover, which triggers when overpressure exceeds 7 bar. Detection loops ( 12 ) are attached to the rupture disc, which block both the water ( 11 ) through the solenoid valve ( 16 ) and the CO 2 supply ( 6 ) through the solenoid valve ( 20 ).

Der Boden (3) enthält folgende Elemente:
The bottom ( 3 ) contains the following elements:

1. the heating coil ( 19 )
2. (at least) two sensor elements ( 10 ) which transmit the water level to the control unit.
3. the water tap ( 9 ) for the finished soda water. A solenoid valve ( 23 ) regulates the removal, which releases the desired amount of water into the removal line ( 18 ).
4. The floor ( 3 ) itself forms a gap-free and edgeless storage room ( 1 ) in which finished soda water is kept.

Der Vorratsraum (1) ist notwendig, weil bei Wasserentnahme das von oben einströmende Wasser eine gewisse Zeit benötigt, um die Füllkörperstrecke zu durchlaufen. In der Vorlage befindet sich auch die Heizspirale (19) für die Desinfektion. Damit zwischen den Desinfektionsschritten kein nennenswertes Bakterienwachstum zustande kommt, wird der Carbonisator als Ganzes entweder in einen gekühlten Raum gestellt oder direkt von außen gekühlt. Die zusätzliche Kühlleistung für den Carbonisator liegt bei maximal 10-15%, weil das Wasser im Carbonisator nur kühl gehalten werden muss. Die Anlage liefert zusätzlich noch stilles Wasser, hier handelt es sich um Trinkwasser, welches nur gekühlt wird und keine weiteren Zusätze erhält. The storage room ( 1 ) is necessary because when the water is withdrawn, the water flowing in from above takes a certain time to pass through the packing section. The template also contains the heating coil ( 19 ) for disinfection. To ensure that no significant bacterial growth occurs between the disinfection steps, the carbonizer as a whole is either placed in a cooled room or cooled directly from the outside. The additional cooling capacity for the carbonizer is a maximum of 10-15% because the water in the carbonizer only has to be kept cool. The system also supplies still water, this is drinking water that is only cooled and contains no other additives.

Optional können in den zufließenden Leitungen für das stille Wasser und/oder das Sodawasser Sterilfilter (36) mit eingebaut werden, die bei mindestens 100°C dauertemperaturbeständig sind.Optionally, sterile filters ( 36 ) can be installed in the incoming lines for the still water and / or the soda water, which are permanently temperature-resistant at at least 100 ° C.

Die anderen Komponenten in der Gesamtanlage erfüllen folgende Funktionen, die anhand des Wasserflusses beschrieben werden (Fig. 1). Die Durchflussstationen werden im folgenden chronologisch aufgezählt, die Anlage soll sich im Normalbetrieb (Fig. 1a) befinden:
The other components in the overall system perform the following functions, which are described on the basis of the water flow ( FIG. 1). The flow stations are listed chronologically below, the system should be in normal operation ( Fig. 1a):

1. The water from the drinking water pipe first flows through a pressure reducer ( 33 ), but this is only necessary if the pressure in the pipe system exceeds 6 bar. This device can be dispensed with in practical use because the value is usually around 4 bar.
2. A pressure gauge ( 35 ) is only connected when the system is installed, in order to measure the pressure once. At values above 6 bar, the solenoid valves are redesigned to the prevailing pressure.
3. in a special 2/3 way valve ( 31 ) distributes the water in two different ways. Path "A" is for the soda water; "B" denotes the path of the still water. First, the description of the flow of soda water follows.
4. The partial flow (A) for the soda water passes through the cooling unit ( 26 ), which lowers the water temperature to approx. 5 to 8 ° C.
5. The pre-cooled water reaches the carbonizer ( 100 ) and is carbonated to the soda water.
6. The valve ( 23 ) allows the soda water to be withdrawn.
7. The still water (partial flow B) also flows through the cooling unit ( 26 ).
8. The removal takes place through valve ( 30 ).

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Bauteilen für die Wasserströme enthält die Carbonisatoranlage noch die CO₂-Versorgung und einen Kühlkreislauf. Zunächst die CO₂-Versorgung beginnend aus der Druckgasflasche:
In addition to the components for the water flows described above, the carbonizer system also contains the CO ₂ supply and a cooling circuit. First the CO ₂ supply starting from the compressed gas bottle:

1. The CO 2 gas from the compressed gas bottle flows through a pressure reducer ( 32 ).
2. The gas stream then divides into two streams "C" and "D". First stream "C" is described.
3. The gas of the partial stream (C) reaches valve ( 20 ) and then the manometer ( 34 ). This current ensures the CO 2 supply to the carbonizer ( 100 ) during normal operation.
4. The gas of the partial stream (D) first reaches an adjustable flow limiter ( 28 ).
5. The gas of the river reducer is controlled by valve ( 29 ).
6. Both partial flows combine before the check valve ( 7 ).
7. Behind the check valve ( 7 ), the current is again divided into three lines (path E; F and G).
8. Path (E) reaches the carbonizer ( 100 ) directly.
9. In path (F) there is first a solenoid valve ( 21 ) and then a pressure maintaining valve ( 22 ). The latter is set to a pressure of approx. 0.7 bar. This function is important for cleaning. Here the working pressure should not exceed 0.7 bar.
10. Path (G) leads to a pressure relief valve ( 8 ) which increases the pressure in the carbonizer ( 100 ) to a maximum of 6 bar. The spring-loaded system opens at higher pressures.

Der Kühlkreislauf ist in den Fig. 1a bis 1d mit unterbrochenen Linien dargestellt. Der Kreislauf sieht folgendermaßen aus:
Eine Kreiselpumpe (25) bewegt die Kühlflüssigkeit zum Kühlaggregat (26). Danach teilt sich der Strom und begleitet das Sodawasser und das stille Wasser bis zu den Entnahmeventilen (30 und 23). Ein anderer Teilstrom fließt um den Carbonisator (100). Der Kühlkreislauf benötigt noch ein Ausgleichsgefäß (27). Die Teilströme vereinigen sich wieder vor der Kreiselpumpe (25).The cooling circuit is shown in FIGS. 1a to 1d with broken lines. The cycle looks like this:
A centrifugal pump ( 25 ) moves the cooling liquid to the cooling unit ( 26 ). The stream then divides and accompanies the soda and still water up to the tapping valves ( 30 and 23 ). Another partial flow flows around the carbonizer ( 100 ). The cooling circuit still needs an expansion tank ( 27 ). The partial flows combine again in front of the centrifugal pump ( 25 ).

Nach einer vorab eingestellten Zeit wird der Normalbetrieb gesperrt und die Desinfektionsphase kann beginnen. Diese Phase setzt sich aus folgenden Schritten zusammen: Fig. 1a (Fluss des Wassers im Normalbetrieb mit CO₂-Hauptfluss), Fig. 1b (Strömung des Wassers und Wasserdampfes in der Desinfektionsphase 1), Fig. 1c (Strömung des kochenden Wassers in der Desinfektionsphase 2 mit CO₂-Nebenstrom) bis Fig. 1d (Strömung des Wassers zum Rückkühlen des Systems in der Desinfektionsphase 3 mit CO₂-Nebenstrom).After a pre-set time, normal operation is blocked and the disinfection phase can begin. This phase is composed of the following steps: Fig. 1a (flow of water in normal operation with the main CO ₂ flow), Fig. 1b (flow of water and water vapor in the disinfection phase 1), Fig. 1c (flow of boiling water in the Disinfection phase 2 with CO ₂ secondary flow) to Fig. 1d (flow of water for cooling the system in the disinfection phase 3 with CO ₂ secondary flow).

1. Preparation for thermal disinfection ( Fig. 1a):
The longest conductivity probe is activated, while the withdrawal of still water and carbonated water (= soda water) is blocked. The solenoid valve ( 21 ) in connection with a downstream blow-off valve ( 22 ), which triggers at 0.7 bar, lowers the pressure inside the carbonator so that the incoming tap water can quickly reach the new, higher level. When enough water has flowed in, the next step is initiated.
2. Heating phase and disinfection ( Fig. 1b):
In the heating phase, the heating coil is switched on, at the same time the removal of the still water is opened ( 30 ) and the special valve ( 31 ) is switched over. There is a further decrease in pressure down to ambient values. Thermal sensors at the outlet of the still water are activated by the escaping hot water vapor. The flow of water vapor is shown with a triple arrow.
3. Disinfection of the extraction line for carbonized water ( Fig. 1c):
The existing flow of steam through the still water line is closed (valve 30 ) and instead the extraction for the carbonized water is opened (valve 23 ). The hot water now flows through this line. The withdrawal for the carbonized water is at the lowest point of the carbonizer. Since the side walls in the lower part of the carbonator are conical so that no angles are created where heavier and colder water can remain, the entire carbonizer room is covered. All the remaining hot water is driven off with a small amount of carbon dioxide (CO 2 partial stream "D") flowing in. The flow of boiling water is symbolized by thick arrows. The flow of CO 2 with a large open arrow and the activated secondary flow of the CO 2 with a small open arrow.
4. Recooling phase ( Fig. 1d):
After the entire carbonizer and the still water path have been heated, it would take too long for the cooling unit to reach operating temperature again. There is therefore cooling with the relatively cold drinking water. In this way, large amounts of thermal energy can be removed from the system in a short time. The function is almost the same as in normal operation, only the water is automatically released from the carbonator immediately. Valve 23 is open and the CO 2 bypass is also open. The latter ensures that only a little warm water remains in the carbonizer.
5. Switching to normal operation ( Fig. 1a applies again):
The carbonizer is filled with water again, the full CO 2 supply is opened (path A), the cooling is put into operation and carbonated and still water can be drawn off.

Das Besondere der Funktionsweise liegt darin, dass der Carbonisator zeitlich nacheinander und zum Teil auch zeitgleich mehrere Funktionen erfüllt:
Wasser mit CO₂ anreichern, Dampferzeugungsbehälter, Rückkühler und gekühlter Vorratsbehälter für kohlensäurehaltiges Sprudelwasser.The special feature of the mode of operation is that the carbonizer fulfills several functions one after the other and sometimes also simultaneously:
Enrich water with CO ₂ , steam generating tank, recooler and cooled storage tank for carbonated sparkling water.

Zur weiteren Optimierung der Störmungsführung, besonders in den Desinfektionsphasen, und zur Verbesserung des Kundenkomforts kann der Entnahmeventilbereich wie im Anschluss beschrieben verändert werden. Die Ventile für die Entnahme von Sodawasser (23) und für die Entnahme von stillem Wasser (30) werden durch einen Ventilblock (39), der wie folgt aussehen kann, ersetzt. In einem Metallblock (37) - vorzugsweise aus Messing - werden vier 2/2-Wegemagnetventile (38, 39, 40, 41) oder alternativ zwei 3/2-Wegeventile untergebracht. Im Falle von 3/2- Wegeventilen wird die Entnahmefunktion durch zwei zusätzliche normale 2/2-Wegeventile, die in den Produktleitungen (42, 43) vor dem Ventilblock (37) liegen, geregelt.To further optimize the malfunction management, especially in the disinfection phases, and to improve customer comfort, the removal valve area can be changed as described below. The valves for the extraction of soda water ( 23 ) and for the extraction of still water ( 30 ) are replaced by a valve block ( 39 ), which can look as follows. Four 2/2-way solenoid valves ( 38 , 39 , 40 , 41 ) or alternatively two 3/2-way valves are accommodated in a metal block ( 37 ) - preferably made of brass. In the case of 3/2-way valves, the removal function is regulated by two additional normal 2/2-way valves, which are located in the product lines ( 42 , 43 ) in front of the valve block ( 37 ).

Für eine Produktwasserleitung, stilles Wasser (43) oder Sodawasser (42), werden je zwei 2/2-Wegeventile (oder alternativ ein 3/2-Wegeventil) benötigt. Je eines der beiden 2/2-Wegeventile (38,40) sichert die Produktentnahme, das jeweils andere Ventil (39, 41) öffnet den Desinfektionsweg. Dazu trennt sich jede Produktwasserleitung auf. Die Abzweigung für den Desinfektionsweg liegt unmittelbar vor dem Entnahmeventil, um Toträume so gering wie möglich zu halten. Bei der zweiten Produktleitung ist spiegelbildlich die gleiche Anordnung vorhanden. Der Abstand zwischen den beiden Desinfektionsventilen (39, 41) wird so klein wie möglich gehalten, lässt aber noch Platz für die gemeinsame abführende Leitung (44). Die abführende Leitung hat an ihrem anderen Ende ein Rückschlagventil.Two 2/2-way valves (or alternatively a 3/2-way valve) are required for a product water pipe, still water ( 43 ) or soda water ( 42 ). One of the two 2/2-way valves ( 38 , 40 ) ensures product removal, the other valve ( 39 , 41 ) opens the disinfection path. To do this, each product water pipe is separated. The branch for the disinfection path is immediately in front of the dispensing valve in order to keep dead spaces as small as possible. The second product line has the same arrangement as a mirror image. The distance between the two disinfection valves ( 39 , 41 ) is kept as small as possible, but still leaves space for the common discharge line ( 44 ). The discharge line has a check valve at the other end.

Während des Normalbetriebes schalten die Entnahmeventile (38, 40) nach Bedarf. Während der Desinfektionsphase 1 strömt Wasserdampf durch die Produktwasserleitung für das stille Wasser (43) durch das geöffnete Desinfektionsventil für stilles Wasser (39) und die abführende Leitung (44). Dabei erhitzt sich der gesamte Ventilblock und erwärmt auch die Entnahmeventile (38, 40) und die kurzen metallenen Auslassstutzen (45, 46).During normal operation, the extraction valves ( 38 , 40 ) switch as required. During disinfection phase 1, water vapor flows through the product water line for still water ( 43 ), through the opened disinfection valve for still water ( 39 ) and the outgoing line ( 44 ). The entire valve block heats up and also heats the extraction valves ( 38 , 40 ) and the short metal outlet ports ( 45 , 46 ).

In der zeitlich anschließenden Desinfektionsphase 2 sind beide Blockventile für das stille Wasser (38, 39) geschlossen, und das kochende Wasser aus dem Carbonisator (100) strömt durch die Produktleitung für Sodawasser in den Metallblock (37) und durch das Desinfektionsventil für Sodawasser (41) in die abführende Leitung (44). Dadurch wird der zweite Leitungsteil desinfiziert und der Block nochmals erhitzt.In the subsequent disinfection phase 2, both block valves for the still water ( 38 , 39 ) are closed, and the boiling water from the carbonizer ( 100 ) flows through the product line for soda water into the metal block ( 37 ) and through the disinfection valve for soda water ( 41 ) into the outgoing line ( 44 ). This disinfects the second line section and heats the block again.

Die Vorteile dieses Entnahmeblocks sind:
The advantages of this removal block are:

1. Complete thermal disinfection from the water connection to the Tapping points.
2. The device can work fully automatically in all operating phases because a defined drain line is available.
3. The drain line is also disinfected, so that rising germs cannot multiply.

Reference list

A,B,C,D,E,F,G Teilleitungsstücke für Wasser- bzw. CO₂ A, B, C, D, E, F, G pipe sections for water or CO ₂

Gasströme
Gas flows

100100

Carbonisator, Druckbehälter
Carbonizer, pressure vessel

11

unterer Teil (Bereich) des Innenraumes des Carbonisators
lower part (area) of the interior of the carbonator

22nd

Deckel
cover

33rd

Boden
ground

44

Drucksensor
Pressure sensor

55

Rundstrahldüse
Round jet nozzle

66

Gaseinlass für Kohlendioxid
Gas inlet for carbon dioxide

77

Rückschlagventil
check valve

88th

Berstventil, Abblaseventil (Öffungsdruck 6 bar)
Bursting valve, blow-off valve (opening pressure 6 bar)

99

Wasserentnahmestutzen
Water supply nozzle

1010th

Leitfähigkeitssonden
Conductivity probes

1111

Wasserzufluss
Water inflow

1212th

Meldeschleife von Berst-/Abblaseventil
Signaling loop of the burst / relief valve

1313

wärmebeständige Füllkörper
heat-resistant packing

1414

Isolation, Isolationsschicht
Insulation, insulation layer

1515

Schaltverbindung Drucksensor
Switch connection pressure sensor

1616

Magnetventil am Wasserzufluss
Solenoid valve on the water inlet

1717th

Auflagerost für die Füllkörper
Support grid for the packing

1818th

Wasserentnahmeleitung für das carbonisierte Wasser (Sodawasser)
Water withdrawal line for the carbonated water (soda water)

1919th

Heizspirale
Heating coil

2020th

Magnetventil am CO₂ Solenoid valve on the CO ₂

-Gaseinlass
-Gas inlet

2121

Magnetventil am Druckhalte-/Abblaseventil
Solenoid valve on the pressure maintenance / relief valve

2222

Druckhalteventil (Öffnungsdruck 0,7 bar)
Pressure maintaining valve (opening pressure 0.7 bar)

2323

Magnetventil an der Wasserentnahmeleitung für carbonisiertes Wasser
Solenoid valve on the water supply line for carbonized water

2424th

Wicklungen der Kühlspirale rund um den Carbonisator
Windings of the cooling spiral around the carbonizer

2525th

Kühlmittelpumpe
Coolant pump

2626

Aluminiumblock des Kühlaggregates
Aluminum block of the cooling unit

2727

Ausgleichsgefäß
Expansion tank

2828

Flussbegrenzer, regelbar
Flow limiter, adjustable

2929

2/2-Wegemagnetventil
2/2-way solenoid valve

3030th

Entnahmemagnetventil für stilles Wasser
Withdrawal solenoid valve for still water

3131

Magnetventil am Leitungswasserzulauf
Solenoid valve on the tap water inlet

3232

Druckminderer für CO₂
Pressure reducer for CO ₂

3333

Druckminderer für Wasser
Pressure reducer for water

3434

Manometer für CO₂
Pressure gauge for CO ₂

3535

Manometer für H₂ Pressure gauge for H ₂

O
O

3636

hitzebeständiger Sterilfilter
heat-resistant sterile filter

3737

Ventilblock
Valve block

3838

2/2-Wegemagnetventil zur Produktentnahme für stilles Wasser
2/2-way solenoid valve for product withdrawal for still water

3939

2/2-Wegemagnetventil für die Desinfektion in der Leitung für stilles Wasser
2/2-way solenoid valve for disinfection in the line for still water

4040

2/2-Wegemagnetventil zur Produktentnahme für Sodawasser
2/2-way solenoid valve for product extraction for soda water

4141

2/2-Wegemagnetventil für die Desinfektion in der Leitung für Sodawasser
2/2-way solenoid valve for disinfection in the line for soda water

4242

Produktleitung für Sodawasser
Product management for soda water

4343

Produktleitung für stilles Wasser
Product line for still water

4444

Abführende Reinigungsleitung
Laxative cleaning line

4545

Auslassstutzen für stilles Wasser
Outlet connection for still water

4646

Auslassstutzen für Sodawasser
Outlet connection for soda water

Claims

1. Soda water system with a pressure tank (carbonizer) ( 100 ) for enriching normal drinking water with carbon dioxide, characterized in that the pressure tank (carbonizer) ( 100 ) has the shape of a vertical cylinder with a bottom ( 3 ) of concave shape, which at its deepest point has a water extraction nozzle ( 9 ), a grate ( 17 ) with heat-resistant fillers ( 13 ) being arranged at a distance above the base ( 3 ), and a cover ( 2 ) with supply lines (pressure lines) for drinking water and CO ₂ - Gas, namely a water inlet ( 11 ) and a gas inlet ( 6 ), and that all components subject to disinfection are selected from corrosion and heat-resistant materials, preferably up to 120 ° C.

2. Soda water system according to claim 1, characterized in that the water inflow ( 11 ) ends with a round jet nozzle ( 5 ).

3. Soda water system according to claim 1 or 2, characterized in that the gas inlet ( 6 ) is provided with a check valve ( 7 ).

4. Soda water system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carbonizer ( 100 ) is provided with a burst or drain valve ( 8 ).

5. Soda water system according to one of claims 1 to 4, characterized in that for determining the fill level in the lower region ( 1 ) of the interior of the carbonator ( 100 ) conductivity probes ( 10 ) are arranged.

6. Soda water system according to claim 4 or 5, characterized in that in the supply line forming the water inlet ( 11 ) and in the gas inlet ( 6 ) forming supply line, solenoid valves ( 16 , 20 ) are arranged, which are connected via a signaling loop ( 12 ) Burst or drain valve ( 8 ) are controllable.

7. Soda water system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the arrangement and amount of the filler ( 13 ) in the interior of the carbonizer ( 100 ) is selected so that above the floor ( 3 ) a free space of about 15-20 % of the total volume remains and the fillers ( 13 ) located above fill the interior to 60% and more.

8. Soda water system according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the outside of the carbonizer ( 100 ) a cooling spiral ( 24 ) is arranged under an insulation layer ( 14 ).

9. soda water system according to one of claims 1 to 8, characterized in that a heating coil ( 19 ) is provided in the lower region ( 1 ) of the carbonizer ( 100 ).

10. Soda water system according to claim 9, characterized in that the heating coil ( 19 ) is designed for a heating power of at least 2 KW.

11. Soda water system according to claim 9 or 10, characterized in that a valve block ( 37 ) in the product removal area, made of highly thermally conductive material, at least two magnetically controlled valves, two outlet openings ( 45 , 46 ), two product water supply lines ( 42 , 43 ) and a cleaning line ( 44 ) contains.