DE102007014611A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser - Google Patents

Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser Download PDF

Info

Publication number
DE102007014611A1
DE102007014611A1 DE102007014611A DE102007014611A DE102007014611A1 DE 102007014611 A1 DE102007014611 A1 DE 102007014611A1 DE 102007014611 A DE102007014611 A DE 102007014611A DE 102007014611 A DE102007014611 A DE 102007014611A DE 102007014611 A1 DE102007014611 A1 DE 102007014611A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
gas
mixing
chamber
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007014611A
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Svantesson
Orvar Svensson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE102007014611A priority Critical patent/DE102007014611A1/de
Priority to PCT/EP2008/001135 priority patent/WO2008116530A1/de
Publication of DE102007014611A1 publication Critical patent/DE102007014611A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52—Adding ingredients
    • A23L2/54—Mixing with gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/236—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids specially adapted for aerating or carbonating beverages
    • B01F23/2363—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23762—Carbon dioxide
    • B01F23/237621—Carbon dioxide in beverages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4523—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through sieves, screens or meshes which obstruct the whole diameter of the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
    • B01F25/72—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material with nozzles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen oder Gasmischungen in Wasser, aufweisend eine Einrichtung zur Mischung von Gas und Wasser (Mischeinrichtung) (B) mit einer Mischkammer (2), welche stromaufwärts von einem Zuführungen für Wasser (3) und Gas (4) aufweisenden Düsenkörper (5) und stromabwärts von einer Siebeinrichtung (6) begrenzt wird, sowie einer stromabwärts der Siebeinrichtung (6) angeordneten Ausströmkammer (11) für das in der Mischeinrichtung erzeugte Wasser/Gas-Gemisch (M), wobei der Düsenkörper (5) zur Führung und Verteilung des anzureichernden Wassers eine ringförmige Düsenkammer (8) aufweist, die zur Mischkammer (2) hin in eine Zylindersymmetrie aufweisende Ringdüse (9) mündet, in welcher die Gaszuführung (4) parallel zur Zylinderachse mittig angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Mischkammer (2) eine in Strömungsrichtung sich gleichmäßig verjüngende Form auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen oder Gasmischungen in Wasser, aufweisend eine Einrichtung zur Mischung von Gas und Wasser (Mischeinrichtung) mit einer Mischkammer, welche stromaufwärts von einem Zuführungen für Wasser und Gas aufweisenden Düsenkörper und stromabwärts von einer Siebeinrichtung begrenzt wird, sowie einer stromabwärts der Siebeinrichtung angeordneten Ausströmkammer für das in der Mischeinrichtung erzeugte Wasser/Gas-Gemisch, wobei der Düsenkörper zur Führung und Verteilung des anzureichernden Wassers eine ringförmige Düsenkammer aufweist, die zur Mischkammer hin in eine Zylindersymmetrie aufweisende Ringdüse mündet, in welcher die Gaszuführung parallel zur Zylinderachse mittig angeordnet ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Es sind bereits verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, um karbonisiertes (mit Kohlendioxid versetztes) Trinkwasser direkt einem an das herkömmliche Leitungswassernetz angeschlossenen Wasserhahn entnehmen zu können. Allen Methoden ist gemeinsam, dass das dem Leitungswassernetz entnommene Trinkwasser über eine Karbonisierungsstufe geführt wird, in der das Trinkwasser mit Kohlendioxid angereichert und Kohlendioxid im Trinkwasser gelöst wird. Das so karbonisierte Trinkwasser wird anschließend zu einem Wasserhahn weitergeleitet.
  • Die Kohlendioxidkonzentration, die das Trinkwasser nach Durchlaufen einer Karbonisierungsstufe aufweist, ist abhängig von der Wassertemperatur und dem Druck, bei dem die Anreicherung durchgeführt wird. Je niedriger die Wassertemperatur und je höher der Druck, desto mehr Kohlendioxid kann im Wasser gelöst werden.
  • Im Gegensatz zur Karbonisierung von ruhenden Wassermengen, wie sie beispielsweise in den auf dem Markt erhältlichen und in vielen Haushalten anzutreffenden Sprudelwasserbereitern durchgeführt wird, ist die Anreicherung einer strömenden Wassermenge mit Kohlendioxid weit schwieriger, besonders dann, wenn Wassertemperatur und Kohlendioxiddruck veränderlich sind. Stand der Technik sind Systeme mit einer separaten Pumpe sowie einem Wassertank mit integriertem Kühler, mit deren Hilfe konstante Temperatur- und Druckverhältnisse eingestellt werden. Derartige Systeme, die mit teuren Magnetventilen und aufwendigen Druckregelsystemen ausgestattet sind, werden zumeist für die Anreicherung großer Wassermengen in der Industrie ausgelegt und sind daher zu groß und zu teuer, um in Privathaushalten eingesetzt zu werden.
  • In der Patentschrift DE10240667B4 werden eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Anreicherung von Gas oder Gasgemischen in trinkbarem Wasser beschrieben. Diese Vorrichtung, die nicht mit einem Wassertank ausgestattet und für Anreicherung von fließendem Wasser mit Kohlendioxid in Privathaushalten gedacht ist, weist zwar eine einfache und kompakte Karbonisierungsstufe auf, benötigt aber eine aufwendige und kostspielige Instrumentierung mit einer Vielzahl von Schalt- und Druckregulierungsventilen sowohl für das Wasser, als auch für das Kohlendioxidgas.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit geringem apparativem und finanziellem Aufwand und ohne großen Platzbedarf eine effektivere Karbonisierung von strömendem Trinkwasser in Privathaushalten ermöglicht.
  • Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mischkammer eine in Strömungsrichtung sich gleichmäßig verjüngende Form aufweist.
  • Für die wirtschaftliche Verwertbarkeit der beanspruchten Erfindung ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Qualität des erzeugten Wasser/Gas-Gemisches während der Entnahme weitgehend konstant bleibt. Der potentielle Kunde würde es beispielsweise nicht akzeptieren, wenn die Menge des im Wasser gelösten Gases nicht vorhersagbaren zeitlichen Schwankungen unterworfen wäre, wie sie durch Druckschwankungen während des Mischvorgangs verursacht werden können. Bei der Entwicklung der beanspruchten Erfindung wurde daher besonderer Wert auf die Stabilität der während der Vermischung von Gas und Wassers herrschenden Druckverhältnisse gelegt. Wie sich herausstellte, erhöht sich die Stabilität dieser Druckverhältnisse wesentlich, wenn die Mischkammer mit einer Geometrie ausgeführt ist, deren Querschnitt sich zwischen dem Düsenkörper und der Siebeinrichtung – durch welche die Mischkammer an zwei Seiten begrenzt wird – gleichmäßig verkleinert. Die radiale Symmetrie der Mischkammergeometrie beeinflusst dagegen die Druckverhältnisse nur unwesentlich.
  • Bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen daher vor, dass die Mischkammer die Form eines geraden Kegel- oder eines geraden Pyramidenstumpfes aufweist, wobei die Grundfläche des Pyramidenstumpfes wenigstens vier Ecken besitzt.
  • Weiterhin hat sich herausgestellt, dass es sich günstig auf die Stabilität der Druckverhältnisse während des Mischvorgangs auswirkt, wenn die Ausströmkammer ebenfalls eine in Strömungsrichtung sich gleichmäßig verjüngende Form aufweist. Da es sich herausgestellt hat, dass die radiale Symmetrie der Ausströmkammer die Druckverhältnisse während des Mischvorgangs nur unwesentlich beeinflusst, wird die Ausströmkammer vorzugsweise mit einer Form ausgeführt, welche die Geometrie eines geraden Kegel- oder eines geraden Pyramidenstumpfes aufweist, wobei die Grundfläche des Pyramidenstumpfes wenigstens vier Ecken besitzt.
  • Düsenkammer und Ringdüse sind derart ausgeführt, dass aufgrund der Druckverluste, die sich während einer Entnahme von Wasser/Gas-Gemisch aus der Mischeinrichtung einstellen, das Strömungsprofil des in die Mischkammer eintretenden Wasserstrahls über den Umfang der Ringdüse weitgehend konstant ist. Ein großer Druckverlust über die Ringdüse wirkt sich günstig auf die Konstanz des Strömungsprofils aus, weshalb eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorsieht, dass die Ringdüse mit scharfen Kanten ausgeführt ist. Diese Ausführung der Ringdüse begünstigt darüber hinaus die Mischung des Wassers mit dem Gas, das zentral in den aus der Ringdüse austretenden Wasserstrahl und parallel zu diesem gerichtet in die Mischkammer einleitbar ist, da eine Mischzone mit einer hochturbulenten Zweiphasenströmung mit einer großen Kontaktfläche zwischen Wasser und Gas entsteht. Gleichzeitig bildet sich in der Mischkammer eine Rückströmung aus, die dafür sorgt, dass durch Entmischung von Wasser und Gas entstehende Gasblasen in die Mischzone zurückgeführt werden, wo sich Gas und Wasser erneut mischen.
  • Vorzugsweise ist das mischkammerseitige Ende der Gaszuführung als gerades Rohr (Gasrohr) ausgeführt. Für die Mischung von Gas und Wasser hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Gaszuführung über die Ringdüse hinaus in die Mischkammer hineinragt. Eine zweckmäßige Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht daher vor, dass das Gasrohr um bis zu einen Gasrohrdurchmesser in die Mischkammer hineinragt.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die an der Austrittsseite der Mischkammer angeordnete Siebeinrichtung aus Mikrosieben aufgebaut ist. Gasblasen mit einem Durchmesser, der Größer als die Maschenweite der Mikrosiebe ist, werden durch die Siebeinrichtung in kleinere Gasblasen zerteilt, wodurch eine weitgehend homogene Verteilung der Gasblasendurchmesser in dem mit Gas angereicherten Wasser erreichbar ist.
  • Wie sich bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch herausstellte, reichen wenige Armaturen in der Wasser- und Gaszuführung aus, um einen sicheren und stabilen Betrieb der Vorrichtung zu gewährleisten. Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht daher vor, dass die Wasserzuführung im Düsenkörper mit einer Leitung verbunden ist, in der ein zweckmäßiger Weise einstellbares Druckregel- sowie ein Rückschlagventil angeordnet sind, wobei das Rückschlagventil in Strömungsrichtung nach dem Druckregelventil angeordnet ist.
  • Eine andere bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Gaszuführung im Düsenkörper mit einer Leitung verbunden ist, in der ein zweckmäßiger Weise einstellbares Druckregel- sowie ein Rückschlagventil angeordnet sind, wobei das Rückschlagventil in Strömungsrichtung nach dem Druckregelventil angeordnet ist.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Leitung und eine Zapfeinrichtung, wobei das eine Ende der Leitung mit dem stromabwärts gelegenen Ende der Ausströmkammer (Ausströmöffnung) und das andere Ende mit der Zapfeinrichtung derart verbunden ist, dass in der Mischeinrichtung erzeugtes Wasser/Gas-Gemisch durch die Leitung zur Zapfeinrichtung strömen kann und über die Zapfeinrichtung entnehmbar und beispielsweise in ein Trinkgefäß einfüllbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Leitung um ein Rohr oder einen Schlauch und bei der Zapfeinrichtung um einen Wasserhahn, wie sie zur Versorgung von Privathaushalten mit Trinkwasser Stand der Technik sind.
  • Wie sich darüber hinaus herausstellte, bildet sich über die Leitung und die Zapfeinrichtung während der Entnahme von Wasser/Gas-Gemisch ein Druckabfall aus, der groß genug ist, um einen stabilen Betrieb der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung ohne eine zusätzliche Einrichtung zur Druckstabilisierung, wie sie nach dem Stand der Technik notwendig ist, und beispielsweise in der Patentschrift DE10240667B4 beschrieben wird, zu gewährleisten.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anreicherung von Gasen in strömendem Wasser.
  • Die gestellte Aufgabe wird verwendungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gase mit einem Druck der Mischeinrichtung zugeführt werden, der im Wesentlichen dem Druck entspricht, mit dem das Wasser der Mischeinrichtung zugeführt wird.
  • Bei der Erprobung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich gezeigt, dass die Gase am effektivsten im strömenden Wasser angereichert werden, wenn Gase und Wasser der Mischeinrichtung mit gleichen oder um bis zu ca. 10% verschiedenen Drücken zugeführt werden.
  • Für die Einstellung stabiler Druckverhältnisse in der Mischkammer hat es sich als wichtig herausgestellt, Gase und Wasser der Mischeinrichtung während der Anreicherung ohne Druckschwankungen zuzuführen. Die Erfindung sieht daher vor, dass sowohl die Gase als auch das Wasser der Mischeinrichtung mit geregeltem Druck zugeführt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in erster Linie für den Einsatz in Privathaushalten vorgesehen, wo sie dazu verwendet wird, ein zum Verzehr geeignetes Gas (z. B. Kohlendioxid) in strömendem Trinkwasser anzureichern. Da üblicher Weise Privathaushalte über eine Leitung zwar mit Trinkwasser, jedoch nicht mit einem zum Verzehr geeigneten Gas versorgt werden, sieht die Erfindung vor, dass das Gas einem unter Überdruck stehenden Gasvorratsbehälter und das Wasser einer Trinkwasserleitung entnommen wird.
  • Von entscheidender Bedeutung für den wirtschaftlichen Erfolg der Erfindung ist eine einfache Bedienung; die Bereitung von mit Gasen angereichertem Wasser soll so einfach sein wie es die Entnahme von Trinkwasser aus einer Trinkwasserleitung in einem Privathaushalt üblicher Weise ist. Die Erfindung sieht daher vor, dass die Anreicherung von Gas in strömendem Wasser durch das Öffnen und Schließen einer über eine Leitung mit der Mischeinrichtung verbundenen Zapfeinrichtung gesteuert wird. Wird die Zapfeinrichtung, bei der es sich zweckmäßiger Weise um einen handelsüblichen Wasserhahn handelt, geöffnet, fällt der Druck in der Mischkammer zunächst rasch ab, bevor sich ein stationärer Zustand einstellt, bei dem sich Wasser und Gas in der Mischkammer im richtigen Verhältnis mischen. Beim Schließen des Wasserhahns steigt der Druck in der Mischkammer auf einen Wert an, der entweder dem statischen Druck des Wassers oder des Gases vor der Mischeinrichtung entspricht, je nach dem, welcher der beiden Drücke der höhere ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist geeignet, Gase in strömendem Wasser anzureichern, wobei es sich bei dem Wasser vorzugsweise um Trinkwasser, wie es in Privathaushalten gewöhnlich als Leitungswassers zur Verfügung steht, und bei dem anzureichernden Gas bevorzugt um Kohlendioxid handelt. Erfindungsgemäß können aber auch andere Gase, wie z. B. Sauerstoff, oder Gasmischungen, wie z. B. Luft, in strömendem Wasser gelöst werden.
  • Neben dem Einsatz in Privathaushalten ist die Verwendung der Erfindung auch in Industriebetrieben, wie z. B. in Brauereien, denkbar.
  • Anhand zweier in den 1 und 2 schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • 1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung im Längsschnitt:
    Die senkrecht angeordnete Mischeinrichtung 1 weist an ihrem oberen Ende einen Düsenkörper 5 auf, der Zuführungen für Trinkwasser 3 und Gas (z. B. Kohlendioxid) 4 enthält. Trinkwasser W wird mit einem Druck von beispielsweise 3,5 bar über die Zuführung 3 in die Düsenkammer 8 geführt und strömt von dort über die Ringdüse 9 weiter in die sich nach unten verjüngende Mischkammer 2. Die Ringdüse 9, die Zylindersymmetrie besitzt und mit scharfen Kanten ausgeführt ist, bewirkt zum Einen eine starke Verwirbelung des in die Mischkammer 2 eintretenden Trinkwassers und zum Anderen einen erheblichen Druckverlust, der für eine weitgehende Gleichverteilung des Wassers über den Umfang der Ringdüse 9 sorgt. Das mit einem Druck beispielsweise 3,4 bar über die Zuführung 4 einströmende Gas G tritt über das zylindrische Ende der Zuführung 10, das gleichzeitig den inneren Teil der Ringdüse 9 bildet, als turbulenter Strahl direkt in die Mischkammer 2 ein und entspannt sich auf den dort herrschenden Druck. In Verbindung mit den in der Nähe der Düsenaustritte herrschenden Turbulenzen, bewirkt die Expansion eine ausgezeichnete Durchmischung von Wasser und Kohlendioxid sowie die Ausbildung großer Kontaktflächen zwischen den beiden Stoffen. Gleichzeitig führen die beschriebenen Verhältnisse zur Ausbildung einer Zirkulationsströmung innerhalb der Mischkammer 2, durch die nicht gelöstes Gas in die turbulente Mischzone zurück befördert wird. Bevor das mit Gas angereicherte Trinkwasser M die Mischeinrichtung 1 nach über die Ausströmöffnung 7 nach unten verlässt, strömt es durch die aus Mikrosieben bestehende Siebeinrichtung 6, wo die Größenverteilung der Gasblasen homogenisiert wird, und durch die konisch geformte Ausströmkammer 22.
  • 2 zeigt die Verschaltung einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung mit Leitungen und Armaturen:
    Über die Leitungen 11, 12, 13 und 14 sowie die Absperrarmatur A1, die Druckregelarmatur R1 und das Rückschlagventil D1 strömt Trinkwasser aus einem Trinkwasserleitungsnetz an deren oberem Ende in die Mischeinrichtung B. Die Absperrarmatur hat die Aufgabe, die stromabwärts liegenden Armaturen vom Trinkwassernetz zu isolieren, falls dieses beispielsweise zur Durchführung von Reparaturen notwendig ist. Die Druckregelarmatur R1 sorgt dafür, dass das Trinkwasser stets mit einem gleich bleibenden Druck von beispielsweise 3,5 bar in die Mischeinrichtung B einströmt. Das Rückschlagventil D1 verhindert das Rückströmen von Wasser, Gas oder von mit Gas angereichertem Wasser in das Trinkwasserleitungsnetz, bzw. einen unzulässig hohen Druckanstieg im Trinkwasserleitungsnetz.
  • Gas, das aus einer Druckflasche (nicht dargestellt) entnommen wird, strömt über die Leitungen 15, 16, 17 und 18 sowie die Absperrarmatur A2, die Druckregelarmatur R2 und das Rückschlagventil D2 ebenfalls an deren oberem Ende in die Mischeinrichtung B. Die Armaturen in der Gaszuleitung erfüllen die gleichen Aufgaben, wie die entsprechenden Armaturen in der Trinkwasserzuleitung, mit dem Unterschied, dass der Druck des Kohlendioxids durch die Druckregelarmatur auf einen anderen Druck, als den Druck des Trinkwassers (beispielsweise 3,4 bar) geregelt werden kann.
  • Am unteren Ende der Mischeinrichtung B tritt mit Gas angereichertes Trinkwasser aus und wird über Leitung 20, den geöffneten Wasserhahn A3 und die Leitung 21 einem Verbraucher (nicht dargestellt) zugeführt. Sobald der Fluss des mit Gas angereicherten Trinkwassers durch Schließen des Wasserhahns A3 unterbrochen wird, steigt der Druck in der Mischkammer auf den Druck des Trinkwassers an, wie er unmittelbar hinter der Druckregelarmatur R1 herrscht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10240667 B4 [0006, 0018]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen oder Gasmischungen (G) in Wasser (W), aufweisend eine Einrichtung zur Mischung von Gas und Wasser (Mischeinrichtung) (B) mit einer Mischkammer (2), welche stromaufwärts von einem, Zuführungen für Wasser (3) und Gas (4) aufweisenden Düsenkörper (5) und stromabwärts von einer Siebeinrichtung (6) begrenzt wird, sowie einer stromabwärts der Siebeinrichtung (6) angeordneten Ausströmkammer (22) für das in der Mischeinrichtung erzeugte Wasser/Gas-Gemisch (M), wobei der Düsenkörper (5) zur Führung und Verteilung des anzureichernden Wassers eine ringförmige Düsenkammer (8) aufweist, die zur Mischkammer (2) hin in eine Zylindersymmetrie aufweisende Ringdüse (9) mündet, in welcher die Gaszuführung (4) parallel zur Zylinderachse mittig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (2) eine in Strömungsrichtung sich gleichmäßig verjüngende Form aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (2) die Form eines geraden Kegel- oder eines geraden Pyramidenstumpfes aufweist, wobei die Grundfläche des Pyramidenstumpfes wenigstens vier Ecken besitzt.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmkammer (22) eine in Strömungsrichtung sich gleichmäßig verjüngende Form aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmkammer (22) die Form eines geraden Kegel- oder eines geraden Pyramidenstumpfes aufweist, wobei die Grundfläche des Pyramidenstumpfes wenigstens vier Ecken besitzt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Austrittseite der Mischkammer angeordnete Siebeinrichtung (6) aus Mikrosieben aufgebaut ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuführung (3) im Düsenkörper (6) mit einer Leitung (11, 12, 13, 14) verbunden ist, in der ein zweckmäßiger Weise einstellbares Druckregel-(R1) sowie ein Rückschlagventil (D1) angeordnet sind, wobei das Rückschlagventil (R1) in Strömungsrichtung nach dem Druckregelventil (D1) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführung (4) im Düsenkörper (6) mit einer Leitung (15, 16, 17, 18) verbunden ist, in der ein zweckmäßiger Weise einstellbares Druckregel-(R2) sowie ein Rückschlagventil (D2) angeordnet sind, wobei das Rückschlagventil (R2) in Strömungsrichtung nach dem Druckregelventil (D2) angeordnet ist.
  8. Verwendung der in den Patentansprüchen 1 bis 7 beanspruchten Vorrichtung zur Anreicherung von Gasen in strömendem Wasser, wobei Wasser und Gas, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase mit einem Druck der Mischeinrichtung zugeführt werden, der im Wesentlichen dem Druck entspricht, mit dem das Wasser der Mischeinrichtung zugeführt wird.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die im Wasser anzureichernden Gase (G) als auch das Wasser (W) der Mischeinrichtung (B) mit geregeltem Druck zugeführt werden.
  10. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wasser anzureicherndes Gas (G) einem unter Überdruck stehenden Gasvorratsbehälter und das Wasser (W) einer Trinkwasserleitung entnommen wird.
  11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anreicherung von Gas (G) in Wasser (W) durch das Öffnen und Schließen einer über einen Leitung (20) mit der Mischeinrichtung (B) verbundenen Zapfeinrichtung (A3) gesteuert wird.
  12. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Gase (G) Kohlendioxid und/oder Sauerstoff eingesetzt werden.
DE102007014611A 2007-03-23 2007-03-23 Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser Withdrawn DE102007014611A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007014611A DE102007014611A1 (de) 2007-03-23 2007-03-23 Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser
PCT/EP2008/001135 WO2008116530A1 (de) 2007-03-23 2008-02-14 Vorrichtung zur kontinuierlichen anreicherung von gasen in wasser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007014611A DE102007014611A1 (de) 2007-03-23 2007-03-23 Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007014611A1 true DE102007014611A1 (de) 2008-09-25

Family

ID=39283778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007014611A Withdrawn DE102007014611A1 (de) 2007-03-23 2007-03-23 Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007014611A1 (de)
WO (1) WO2008116530A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106041A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Dsi Getränkearmaturen Gmbh Vorrichtung zum begasen von flüssigkeiten
WO2018049419A2 (en) 2016-09-12 2018-03-15 Sun Desert Corp. Method and apparatus for instantaneous on-line carbonation of water through electrostatic charging
LU500315B1 (en) * 2021-06-22 2022-12-22 Rotarex Solutions S A Carbonator with insulating housing

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007039472A1 (de) 2007-08-21 2009-02-26 Biologic Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur intermittierenden Imprägnierung und Ausgabe von Trinkwasser
CN203802266U (zh) * 2014-01-21 2014-09-03 宋宁 一种涡轮式汽水机的进气装置的气嘴棒

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10240667B4 (de) 2002-09-04 2004-12-09 Uwe Sonnenrein Vorrichtung zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser sowie Verfahren zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2177618B (en) * 1985-07-13 1989-07-19 Adrian Philip Boyes Gas/liquid contacting
DE9201154U1 (de) * 1992-01-31 1993-06-03 Oematech Oekologische Maschinenbautechnik Gmbh, O-4500 Dessau, De
DE19851360A1 (de) * 1998-11-08 2000-05-25 Spiegel Margret Verfahren und Anordnung zum Einbringen von Gas in Flüssigkeiten über einen neuartigen Mischer
DE20108721U1 (de) * 2001-05-25 2002-01-24 Anvar Seyed Nooreddin Modul zur Vermischung von fließenden Flüssigkeiten mit Gasen
DE10340024B3 (de) * 2003-08-28 2005-04-14 Thomas Funk Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit wenigstens einem Gas
AT7560U1 (de) * 2004-05-13 2005-05-25 Welte Manfred Vorrichtung zur sauerstoff-anreicherung von trinkwasser

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10240667B4 (de) 2002-09-04 2004-12-09 Uwe Sonnenrein Vorrichtung zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser sowie Verfahren zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106041A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Dsi Getränkearmaturen Gmbh Vorrichtung zum begasen von flüssigkeiten
WO2018049419A2 (en) 2016-09-12 2018-03-15 Sun Desert Corp. Method and apparatus for instantaneous on-line carbonation of water through electrostatic charging
EP3509981A4 (de) * 2016-09-12 2020-05-27 Drinkstation, Inc. Verfahren und vorrichtung zur augenblicklichen online-karbonisierung von wasser durch elektrostatische aufladung
LU500315B1 (en) * 2021-06-22 2022-12-22 Rotarex Solutions S A Carbonator with insulating housing
WO2022268847A1 (en) * 2021-06-22 2022-12-29 Rotarex Solutions S.A. Carbonator with insulating housing

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008116530A1 (de) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2178624B1 (de) Vorrichtung für die anreicherung eines flüssigkeitsstroms mit einem gas
DE2530012A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen zubereiten von wasser/ oelemulsionen
EP0652039B1 (de) Waschturm für eine Rauchgasentschwefelungsanlage
DE69914049T2 (de) Gasauflösung
DE10240667B4 (de) Vorrichtung zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser sowie Verfahren zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser
EP0550510B1 (de) Belüftungsdüse zum belüften von organische substanzen enthaltenden flüssigkeiten
DE102007014611A1 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Anreicherung von Gasen in Wasser
EP0152618B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Wasser
WO1999009264A1 (de) Mischbatterie und verfahren zum zapfen von mit co2 versetztem kaltwasser
WO2019043240A1 (de) Vorrichtung zum befüllen eines behälters mit einem füllprodukt
WO2009086822A2 (de) Verfahren und zugehörige vorrichtung zum drucklosen oder nahezu drucklosen eintragen von schaum in einen unter druck stehenden materialstrom
DE19947822A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von carbonisiertem Trinkwasser über einen Wasserhahn
EP0090234A2 (de) Injektor für Flotationsapparate
EP2244594B1 (de) Vorrichtung zum begasen von flüssigkeiten
EP2247373B1 (de) Verfahren und verwendung einer vorrichtung zur belüftung von wasser
DD237118A5 (de) Verfahren und einrichtung zum mischen von trueben
DE102012102467A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für die Anreicherung eines Flüssigkeitsstroms mit einem Gas
DE102016125940B4 (de) Mischer zum kontinuierlichen Mischen einer Flüssigkeit und eines Gases sowie Verfahren zum Betreiben des Mischers
DE19935150A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von carbonisiertem Trinkwasser über eine Wasserhahnarmatur
DE84137C (de)
DE102020116962A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Anreicherung eines Flüssigkeitsstroms mit einem Gas im Durchlaufverfahren
EP1118276A2 (de) Vorrichtung zur Imprägnierung von Flüssigkeiten mit einem Gas
DE102020116961A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Anreicherung eines Flüssigkeitsstroms mit einem Gas im Durchlaufverfahren
EP1069249A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von carbonisiertem Trinkwasser über eine Wasserhahnarmatur
DE10241421A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Eintrag von Gas in einen Flüssigkeit

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal