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Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur dosierten Abgabe von heißem oder kaltem Abtauwasser und ist für die Anwendung im Haushalt, in Büros, öffentlichen Einrichtungen und an anderen öffentlichen Orten bestimmt.
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Es ist ein Wasserspender bekannt, der einen Deckel mit einer Aufnahmestelle für die Aufnahme eines Wassertanks (einer Gallone) enthält. Der Wassertank weist einen Hals mit einem Stopfen auf und wird mit diesem Stopfen in den Deckelhohlraum eingesteckt. Der Deckel ist becherartig ausgeführt und weist eine Seitenwand und einen Boden auf. Im Boden ist eine Nadel angeordnet, mit der eine Stopfen-Membran des Wassertanks durchstochen wird und das Wasser durch ein Loch in einer Seitenwand der Nadel zu einem Ventil des Wasserspendesystems gefördert wird (
US 4 629 096 A ).
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Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass, während der Wassertank mit dem Stopfen im Gallonenhals in den Deckel eingesteckt wird, der eine Nadel zum Durchstechen der Stopfen-Membran aufweist, sich im Wasserspender-System ein abgedichteter geschlossener Kreis bildet. Dieser verbindet das Ventil mit dem Inneren des Wassertanks. Durch das Öffnen des Ventils wird das Wasser entlassen, das in einen Becher des Verbrauchers abläuft. Während das Wasser abgepumpt wird bzw. von selbst unter seinem eigenen Gewicht aus dem Wassertank ausläuft, entsteht im Wassertank ein Unterdruck in Bezug auf den Luftdruck. Dies führt dazu, dass mit der Abnahme der Wassermenge im Wassertank seine Wände verformt werden und der Innendruck des gesamten Systems sinkt.
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Ferner ist ein Wasserspender bekannt, der einen Deckel mit einer Aufnahmestelle für die Aufnahme eines Wassertanks (einer Gallone) enthält. Der Wassertank weist einen Hals mit einem Stopfen auf und wird mit diesem Stopfen in den Deckelhohlraum eingesteckt. Der Deckel ist becherartig ausgeführt und weist eine Seitenwand und einen Boden auf. Im Boden ist eine Entnahmenadel angeordnet, mit der eine Stopfen-Membran oder eine Kappe des Wassertanks durchstochen wird und das Wasser durch ein Loch in einer Seitenwand der Entnahmenadel zu einem Ventil des Wasserspendesystems gefördert wird (
RU 127 737 U1 ). Dieser Wasserspender weist ein Lufteinzugsystem auf, das einen Druckverdichter enthält, der mit einem Luftzuflussrohr über ein Rückschlagventil verbunden ist. Die Nadel weist eine durchgehende Öffnung entlang ihrer Längsachse auf, die mit dem genannten Luftzuflussrohr gekoppelt ist. Wird das Ventil des im Wasserspendesystem angeordneten Abfüllhahns geöffnet, wird die Luft in den Wassertank über das Luftzuflussrohr gefördert. Das kennzeichnende Merkmal der Vorrichtung ist ein Lufteinzugsystem. Es sorgt für den Luftzufluss in einen Wassertank und ermöglicht es, den Druck darin aufrechtzuerhalten. Somit wird eine Verformung der Wassertankwände infolge der Abnahme der Wassermenge im Wassertank vermieden. Diese Lösung wurde zum Prototyp für die vorliegende Vorrichtung genommen.
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Der Prototyp ist dadurch benachteiligt, dass der abnehmbare Wassertank als einzige Wasserquelle benutzt wird. Dies schränkt die Funktionsmöglichkeiten der Vorrichtung wesentlich ein. Wird eine Wassergallone während des Transports oder des Betriebs undicht (es bilden sich Risse oder Mikroöffnungen, die ein Eindringen von Au-ßenluft ins Innere der Wassergallone zulassen), wird das Druckgleichgewicht gestört. Somit wird die Aufrechterhaltung des Wasserstands in der Aufnahmestelle für die Aufnahme eines Wassertanks unmöglich gemacht. Der Wasserstand steigt, und das Wasser fließt über einen Luftfilter in den inneren Hohlraum des Gehäuses zur Elektroausrüstung, wodurch ein Kurzschluss und ein Brand verursacht werden können. Ist dies nicht der Fall, z. B. wenn der Wasserspender stromlos geschaltet ist, dann wird das Wasser auf den Tisch, auf dem das Gerät steht, oder auf den Boden auslaufen. Dies verursacht eine Beschädigung des Tisches und der eventuell darauf liegenden Dokumente sowie des Bodens. Auch untere Etagen können betroffen werden. Im Ergebnis erleidet der Verbraucher einen wesentlichen materiellen Schaden.
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Der Prototyp stellt eine dosierte Abgabe von warmem und gekühltem Trinkwasser sicher. Der Nachteil besteht darin, dass er nur mit Wasserzufluss-Quellen betrieben werden kann, die ursprünglich hohe Gebrauchseigenschaften aufweisen (Flaschenwasser). Wassergallonen fördern potentiell die Vermehrung von Bakterien und Mikroorganismen. Üblicherweise werden solche Gallonen mit Lastkraftwagen transportiert, wobei sie für die Außenluft offen sind. Beim Entladen werden die Gallonen von der Bedienungskraft am Gallonenhals ergriffen, d. h. an dem Teil, der mit einem offenen Teil des Reservoirs während des Betriebs verbunden ist. Leider ist es unmöglich, alle an Entladearbeiten Beteiligten zu überzeugen, ihre Hände öfter zu waschen. Um solch einen Wasserausgabe-Automaten oder einen Wasserkühler ordnungsgemäß zu desinfizieren, soll der Benutzer den Gallonenhals gründlich reinigen, bevor dieser ins Kabinett eingebracht wird. Darüber hinaus soll der Benutzer ab und zu das Wasser aus dem Reservoir ablassen und eine Desinfektion vornehmen. Die Reinigung eines Reservoirs in einem solchen Wasserausgabe-Automaten ist zeitaufwendig, weshalb diese Maßnahme vernachlässigt wird.
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Aus der
US 2 031 599 A ist ein Behälter bekannt, dem Trinkwasser in Form von reinem Wassereis zugeführt wird. Eine elektrische Heizung, kann vorgesehen werden, um das Eis zu schmelzen und daraus Wasser zu gewinnen. Falls gewünscht, kann dem Behälter ein Warmwasserreservoir zugeordnet werden, das mit dem durch Schmelzen des Eises gewonnenen Wasser gespeist wird.
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Die
US 2 199 301 A lehrt einen Wasserspender, der hauptsächlich für die Verwendung in Geschäftsräumen und Privathaushalten bestimmt ist, um kühles Wasser für Trinkzwecke bereitzustellen.
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Der Behälter oder das Reservoir besteht aus geeignetem rostfreiem Material, z. B. Edelstahl, und ist in einem Außengehäuse mit einem Scharnierdeckel eingeschlossen, das mit Mineralwolle gründlich isoliert ist.
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Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, das Spektrum der technischen Möglichkeiten zur dosierten Abgabe von Abtauwasser sowie die Funktionsmöglichkeiten der Vorrichtung zu erweitern.
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Der mit der vorliegenden Lösung zu erreichende technische Effekt besteht in der Umsetzung der vorliegenden Erfindung für die angegebene Anwendung, und zwar darin, einen Wasserspender von einer einfacheren und verlässlicheren Bauart zu schaffen, der einen Eisblock als Quelle für warmes oder kaltes Abtau-Trinkwasser umfasst und eine dosierte Abgabe dieses Wassers ermöglicht.
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Der angegebene technische Effekt wird anhand des entwickelten Wasserspenders zur Aufbereitung von Abtauwasser zum Trinken erreicht. Der Wasserspender umfasst ein Gehäuse, in dem ein Reservoir für Abtauwasser mit einem Deckel und einem sich nach unten verjüngenden Boden, ein Abtauwasseraufbereitungssystem und ein Reservebehälter angeordnet sind. Das Reservoir für das Abtauwasser enthält dabei ein Gestell mit Heizelementen, das für die Aufstellung eines Eisblocks vorgesehen ist. Der Eisblock dient als Quelle für das Abtauwasser. Das Reservoir für das Abtauwasser ist mit einem Wasserbehälter im Abtauwasseraufbereitungssystem über einen zentralen Abflussstutzen im Boden verbunden. Im Boden des Reservoirs für das Abtauwasser ist eine mit dem Reservebehälter verbundene Entleerungsöffnung vorgesehen, die sich oberhalb des zentralen Abflussstutzens befindet.
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Die Vorrichtung ist durch eine Reihe von einzelnen kennzeichnenden Merkmalen ergänzt, die dazu beitragen, den angegebenen technischen Effekt zu erreichen. Das Reservoir für Abtauwasser ist wärmeisoliert ausgeführt.
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Am Reservoir für das Abtauwasser ist ein Kühlsystem in Form eines Lüfters befestigt, der das spontane Auftauen des Eisblocks verhindert.
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Der Wasserbehälter im Abtauwasseraufbereitungssystem ist mit dem Reservoir für das Abtauwasser über einen Speicherbehälter verbunden.
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Die Heizelemente des Gestells sind in Form von spiralförmigen Rohrheizkörpern ausgeführt.
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Die Heizelemente des Gestells sind als Induktoren ausgeführt.
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Im Wasserbehälter des Abtauwasseraufbereitungssystems ist eine Kühlschlange (Kühlspirale) eingebaut.
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Im Wasserbehälter des Abtauwasseraufbereitungssystems ist ein spiralförmiger Rohrheizkörper eingebaut.
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Der Deckel des Reservoirs für Abtauwasser ist an einem um einen Winkel von 270° drehbaren Drehgelenk befestigt.
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Allgemein gilt, dass das Leitungswasser durch Abkochen desinfiziert werden muss, und dies besteht zu Recht. Gekochtes Wasser hat jedoch auch Nachteile. Es ist nur gleich nach dem Sieden für die Tee- oder Kaffeezubereitung brauchbar. Bei der Aufbewahrung saugt das Kochwasser wie ein Schwamm Mikroorganismen, Bakterien und Viren aus der Umgebungsluft ein. Der dauerhafte Verbrauch von gekochtem Wasser kann zu Urolithiasis führen.
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Als Abtauwasser bezeichnet man normales Leitungswasser oder eine andere Art Wasser, das (z. B. in einem Gefrierfach) eingefroren und danach abgetaut wurde. In der Natur bildet sich Abtauwasser infolge der Schnee- und Eisschmelze. Es ist bekannt, dass bei der Abtauwasseraufbereitung der Fremdstoffgehalt im Abtauwasser sowie der Gehalt an Wasserstoffisotop-Kernen (Deuteron, D) gesenkt wird. Deuteron ist im Wasser als chemische Verbindung HDO (Halbschwerwassermoleküle) vorhanden. Das Abtauwasser, das einen reduzierten Gehalt an HDO-Molekülen aufweist, wird oft als Protiumwasser (vom lateinischen Wort „protium“) bezeichnet, da es vorwiegend Atomkerne des leichten Wasserstoffisotops H+ in seiner Zusammensetzung enthält (Proton oder Atomkern des Protiums, vom griechischen protos - der Erste; Proton wird in Wasserlösungen hydratisiert und bildet die Verbindung H3O+), Die genannten Änderungen der Eigenschaften von Abtauwasser machen es hochwertiger als das Ausgangswasser.
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Es gibt ein Verfahren zur Aufbereitung von Abtauwasser im Haushalt, und zwar das Einfrieren. Dieses Reinigungsverfahren ist wirksamer als Abkochen. Eine PET-Flasche wird mit normalem Leitungswasser gefüllt und in eine Gefrierkammer des Kühlschranks gestellt (im Winter kann die Flasche auch auf dem Balkon abgestellt werden). Als Erstes bildet sich Eis an den Rändern der Flasche. Hier ist das Wasser am reinsten. Das Wasser mit Fremdstoffen gefriert länger und sammelt sich in der Mitte. Das reine Eis kann vom Eis mit Verschmutzungen beim Abtauen getrennt werden. Das Wasser, das sich nach Abtauen vom reinen Eis bildet, ist das gewünschte gesunde Abtauwasser. Das Abtauwasser dieser Art wirkt sich positiv auf die Gesundheit von Menschen und Pflanzen aus. 300 - 500 g Abtauwasser pro Tag verbessern die Herztätigkeit, die Funktion der Hirngefäße und der Gefäße des Rückenmarks sowie die Blutzusammensetzung und die Muskelarbeit. Bei Personen mit Herzgefäßerkrankungen werden eine Cholesterinsenkung und eine Verbesserung des Stoffwechsels festgestellt. Das Abtauwasser ist auch während der posttraumatischen Periode förderlich, wie z. B. nach einem Knochenbruch, einem Bänderriss. Das Abtauwasser ist auch bei Adipositas zu empfehlen.
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Die Vorrichtungen zur Aufbereitung von Abtauwasser sind durch ihre unhandliche Ausführung (ein Topf oder eine PET-Flasche) benachteiligt, welche ein kompliziertes und langwieriges Verfahren zur Aufbereitung von Abtauwasser, d. h. die Trennung des Abtauwassers vom reinen Eis, voraussetzt. Man kann natürlich einen Topf oder eine PET-Flasche mit Wasser in eine Gefrierkammer des Kühlschranks stellen, was aber nicht immer gelegen kommt, da in der Gefrierkammer auch Lebensmittel aufbewahrt werden. In solchen primitiven Konstruktionen fehlen Elemente, die für eine prompte und hochwertige Aufbereitung von Abtauwasser sorgen.
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Es ist ferner eine Vorrichtung zur Reinigung des Wassers durch Einfrieren bekannt (
RU 61 704 U1 ), die einen Behälter mit einem oberen (einer Deckfläche) und unteren Boden, einen axialen Röhrenerhitzer und ein Netzteil umfasst. Die Arbeitsfläche des Röhrenerhitzers ist in Form einer gelochten Zylinderschale mit einem geschlossenen Boden und einem Wärmeisolator ausgebildet. Der Wärmeisolator ist mit dem oberen Boden (der Deckfläche) kinematisch verbunden. Dabei ist im unteren Boden des Behälters ein Wärmeschutz vorgesehen. Als Behälter dient eine dünnwandige elastische PET-Flasche. Die Vorrichtung funktioniert wie folgt: Das Wasser wird in den Behälter durch die Zylinderschale abgefüllt. Dank der vielen Löcher verteilt sich das Wasser im Inneren des Behälters. Das Wasser in dem Behälter (der Flasche) und in der Zylinderschale gefriert und wird später mit Hilfe des Erhitzers abgetaut. Das Abtauwasser fließt durch die Öffnungen in der Zylinderschale ins Innere der Zylinderschale und wird dann durch eine Auslauföffnung in der Zylinderschale ausgegossen.
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Diese Vorrichtung weist mehrere Nachteile auf, und zwar:
- Die Konstruktion ist kompliziert und unwirksam. Die Zylinderschale ist als überziehende Schicht ausgebildet. Mehrere Öffnungen schwächen die ganze Konstruktion. Darüber hinaus ist eine Stahlbuchse mit einem Flansch an der Konstruktion befestigt, die ein äußerst störanfälliges Teil ist.
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Die Vorrichtung lässt sich zusammen mit dem Röhrenerhitzer und dem Netzteil nur schwer in einen Kühlschrank hineinstecken. Dies ist mit dem Risiko verbunden, dass der Kühlschrank während des Gefriervorgangs beschädigt wird.
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Gemäß der Figur in der Zeichnung sind keine Teile mit dem oberen Boden (der Deckfläche) der Flasche kinematisch verbunden. Das Abtauwasser kann auch durch die Flaschenmündung eher als durch die Auslauföffnung der Schale herausfließen.
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Die Konstruktion der Vorrichtung ist nicht fertigungsgerecht und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Es ist keine Möglichkeit vorgesehen, schmutziges Wasser abzulassen. Somit ist das mit dieser Vorrichtung bzw. mit diesem Verfahren aufbereitete Abtauwasser mangelhaft gereinigt.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, in denen Folgendes schematisch dargestellt ist:
- 1 eine Gesamtansicht des Wasserspenders von vorn,
- 2 eine Seitenansicht des Wasserspenders und
- 3 eine Draufsicht auf den Wasserspender.
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Der Wasserspender umfasst ein hohles Gehäuse 1 mit einem quaderförmigen wärmeisolierten Reservoir 2 in seinem oberen Teil. Der Boden des Reservoirs 2 ist nach unten verjüngt und bildet einen Trichter in der Mitte. Im oberen Teil des wärmeisolierten Reservoirs 2 ist ein wärmeisolierter Klappdeckel 3 an einem um einen Winkel von 270° drehbaren Drehgelenk befestigt. Das Vorderteil des Klappdeckels 3 ist in Form einer Glasscheibe 4 ausgebildet. Die Seitenflächen, der Boden und der Deckel des wärmeisolierten Reservoirs 2 können insbesondere mit einer Schicht Schaumkunststoff oder eines anderen umweltfreundlichen Wärmeschutzstoffs isoliert sein.
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Das wärmeisolierte Reservoir 2 ist mit einem Kühlsystem in Form eines Lüfters 5 versehen, das das willkürliche Auftauen eines Eisblocks 6 ausschließt. Der Eisblock 6 ist auf einem Gestell 7 aufgestellt, das im wärmeisolierten Reservoir 2 fixiert ist und ein Heizelement 8 aufweist. Das Heizelement 8 des Gestells kann in Form eines spiralförmigen Rohrheizkörpers oder eines Induktors ausgeführt sein.
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Ein Abflussstutzen 9 ist im zentralen Teil des Bodens des wärmeisolierten Reservoirs 2 eingebaut und mit einem Speicherbehälter 10 verbunden. Der Speicherbehälter 10 ist mit einem Wasserbehälter 11 im Abtauwasseraufbereitungssystem verbunden. Der Wasserbehälter 11 ist mit einem Hahn 12 für die Zuführung von Wasser entsprechender Temperatur versehen, der an der Vorderfläche des hohlen Gehäuses 1 angeordnet ist. Es ist möglich, ein Heiz- oder Kühlelement 13 im Wasserbehälter 11 einzubauen, um ausschließlich warmes bzw. kaltes Wasser aufzubereiten. Die Elemente 13 können eine konventionelle Konstruktion aufweisen, wobei das Kühlelement als Kühlschlange (Kühlspirale) und das Heizelement als Spirale ausgeführt sein können. Die Kühlschlange (Kühlspirale) kann das Wasser bis zu einer vorgegebenen Temperatur im Bereich von 3 - 25 °C abkühlen. Das Heizelement kann das Wasser bis zu einer vorgegebenen Temperatur im Bereich von 25 - 100 °C erwärmen. Im geneigten und sich nach unten verjüngenden Boden des wärmeisolierten Reservoirs 2 oberhalb des zentralen Abflussstutzens 9 ist eine Entleerungsöffnung 14 vorgesehen, die mit einem Reservebehälter 15 verbunden ist. Die Vorrichtung funktioniert folgenderweise:
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Als Wasserquelle kommt ein industriell hergestellter oder unmittelbar aus einem Gletscher ausgeschnittener Eisblock 6 zum Einsatz, der in einem gekühlten wärmeisolierten Reservoir 2 angeordnet wird. Der Eisblock 6 wird in einer Verpackung transportiert, die Verschmutzungen verhindern kann. Die Maße des Eisblocks sollten denjenigen einer herkömmlichen Wasserflasche annähernd gleich sein, und zwar: der Durchmesser 0,27 m und die Höhe 0,37 m für einen größeren Block und der Durchmesser 0,27 m und die Höhe 0,185 m für einen kleineren Block. Das Gewicht beträgt demensprechend 21 kg bzw. 10,5 kg. Es können auch Eisblöcke verwendet werden, bei denen Kerne mit einem Durchmesser von 0,1 m herausgeschnitten sind. In diesem Fall wird das Gewicht eines Blocks 14 kg bzw. 7 kg betragen.
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Das wärmeisolierte Reservoir 2 wird mit dem Kühlsystem 5 gekühlt, um ein willkürliches Auftauen eines Eisblocks 6 auszuschließen. Der Eisblock 6 wird auf das Gestell 7 aufgebracht, und das Heizelement 8 wird eingeschaltet. Das Gestell kann aus einer Legierung oder Keramik ausgebildet sein. Das Gestell 7 wird erwärmt, dadurch erwärmt sich auch der Eisblock 6, und es bildet sich Wasser. Das durch Erwärmung gewonnene Wasser fließt über die Ränder des Gestells 7 und gelangt über den Abflussstutzen 9 in den Speicherbehälter 10 und aus dem Speicherbehälter 10 weiter in den Wasserbehälter des Abtauwasseraufbereitungssystems 11. Eine vorgegebene Wassertemperatur wird mit Hilfe von Temperaturfühlern aufrechterhalten, die die Arbeit des Kühl- bzw. Heizelements in regelmäßigen Zeitabständen starten. Somit ist im Wasserspender immer eine bestimmte vom Behältervolumen abhängige Menge von Kalt- oder Warmwasser vorhanden. Aus dem Hahn 12 kann der Verbraucher das Warm- oder Kühlwasser direkt zapfen. Ein Stromausfall kann zu einem spontanen Auftauen des Eisblocks 6 führen. Für einen solchen Fall ist der Reservebehälter 15 für den Überlauf von Wasser durch eine Entleerungsöffnung 14 vorgesehen. Eisblöcke können ausgewechselt werden, indem ein Block auf einen anderen oder anstelle eines verbrauchten Blocks gestellt wird. Da der Klappdeckel 3 an dem um den Winkel von 270° drehbaren Drehgelenk befestigt ist, ist es möglich, den Eisblock 6 sowie von oben als auch von vorn aufzustellen.
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Die Aufbereitung von Abtauwasser erfolgt für den Verbraucher wie unten beschrieben. Der Verbraucher drückt die Taste „Start“. Der Strom fließt im Stromkreis zum Heizelement 8 des Gestells 7. Der untere Teil des Eisblocks beginnt zu tauen, und das Wasser fließt über die Ränder des Gestells 7. Der Verbraucher öffnet den Hahn 12 und füllt das aufbereitete Wasser mit einer vorgegebenen Temperatur in seinen Becher. Der Prozess ist durch die Glasscheibe 4 sichtbar.
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Die vorliegende Erfindung ist gewerblich anwendbar und kann unter Einbeziehung von bekannten Verfahren zur Herstellung von Geräten, wie Wasserspendern, gefertigt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist kompakt, einfach und benutzerfreundlich. Sie schafft komfortable Verhältnisse für Verbraucher in Büros verschiedener Art und kann für die Aufbereitung und Dosierung von reinem warmen oder kalten Abtauwasser eingesetzt werden.
