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Die Erfindung betrifft weiter ein Sanitärarmatursystem zur Ausgabe eines Fluids.
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Obwohl allgemein auf beliebige Vorrichtungen zum Anreichern eines Fluids mit einem Gas anwendbar, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf Karbonisierungsvorrichtungen zur Bereitstellung von karbonisiertem Wasser beschrieben.
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Karbonisierungsvorrichtungen für Wasser werden nicht mehr nur in großtechnischen Anlagen bei der Getränkeabfüllung verwendet, sondern sind mittlerweile auch bei Endkunden im kleineren Maßstab im Einsatz.
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Aus der
DE 18 167 38 B2 ist eine Karbonisiervorrichtung zum Durchführen der Saturierung einer Flüssigkeit mit Kohlendioxydgas bekannt geworden. Die Karbonisiervorrichtung wird vorzugsweise mit vorgemischten Flüssigkeiten aus Wasser und Sirup - bestimmt für kohlensäurehaltige Getränke - verwendet, kann aber auch in Vorrichtungen oder Anlagen verwendet werden, wo allein Wasser mit Kohlensäure gesättigt beziehungsweise karbonisiert wird und der Sirup anschließend während des Auf-Flaschen-Ziehens des kohlensäurehaltigen Getränkes zugesetzt wird.
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Nachteilig dabei ist die mangelnde Flexibilität hinsichtlich der Größe der Gasperlen in der Flüssigkeit. Diese kann nicht beziehungsweise nur in sehr geringem Umfang beeinflusst werden. Ein weiterer Nachteil ist das Ausgasen des Kohlendioxidgases während der Flüssigkeitsabgabe von dem Druckbehälter zu dem Auslass, bei dem ein nicht unwesentlicher Teil des Gases aus der Flüssigkeit ausgast und so ein wesentlich geringerer Anteil an gelöstem Gas für einen Nutzer verfügbar ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Sanitärarmatursystem anzugeben, die eine Beeinflussung der Größe der Gasperlen und damit eine hohe Flexibilität ermöglichen, wobei gleichzeitig ein höherer Anteil an gelöstem Gas für einen Nutzer bereitsteht und damit eine verbesserte Nutzererfahrung ermöglicht wird.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Vorrichtung und ein alternatives Sanitärarmatursystem zur Verfügung zu stellen.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben bei einer Vorrichtung zum Anreichern eines Fluids mit einem Gas, umfassend
einen Druckbehälter,
eine Fluideinbringeinrichtung für das Fluid in den Druckbehälter, und
eine Gaseinbringeinrichtung zum Einbringen des Gases in den Druckbehälter, dadurch, dass
eine Schallbeaufschlagungseinrichtung angeordnet ist, mittels derer zumindest vor dem Einbringvorgang und/oder während des Einbringvorgangs des Fluids in den Druckbehälter und/oder das Fluid im Druckbehälter mit Schall beaufschlagbar ist.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben mit einem Sanitärarmatursystem zur Ausgabe eines Fluids, umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-10 und eine Sanitärarmatur mit einem Auslauf, die mit der Vorrichtung verbunden ist zur Ausgabe eines Fluids mit angereichertem Gas.
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Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass auf einfache Weise eine höhere Sättigung von Gas in Fluiden, insbesondere in Flüssigkeiten ermöglicht wird. Insbesondere wird die Bindung zwischen dem Gas und dem Fluid verbessert. Auf diese Weise kann ein höherer Gasgehalt beim Zapfen einer Flüssigkeit trotz Ausgasung bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann dadurch auch der Energieverbrauch für eine eventuelle Kühlung des Fluids zumindest gesenkt werden. Ebenso können auch kleinere Arbeitsdrücke für die Fluideinbringeinrichtung und die Gaseinbringeinrichtung ermöglicht werden, was die Lebensdauer erhöht.
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Der Begriff „Sanitär“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich, insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, allgemein auf den Küchenbereich, den Bad- oder Waschküchenbereich sowie den Heizungsbereich.
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Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Fluideinbringeinrichtung eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen des Fluids auf und/oder weist die Gaseinbringvorrichtung eine Einblasvorrichtung auf. Damit kann auf einfache und zuverlässige Weise das Gas in dem Fluid in hoher Konzentration gelöst werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Schallbeaufschlagungseinrichtung zum Aussenden von Ultraschall ausgebildet. Vorteil hiervon ist, dass damit besonders effektiv Gas in dem Fluid gelöst werden kann. Unter dem Begriff „Ultraschall“ ist insbesondere in der Beschreibung, vorzugsweise in den Ansprüchen der Frequenzbereich zwischen 15 kHz und 20 GHz, insbesondere zwischen 20 kHz und 10 GHz, zu verstehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden das Fluid mittels der Fluideinbringeinrichtung mit einem ersten Druck und das Gas mittels der Gaseinbringeinrichtung mit einem zweiten Druck eingebracht, wobei der erste Druck größer ist als der zweite Druck, insbesondere wobei der erste Druck zumindest das 1,5-fache, insbesondere zumindest das 2-fache, des zweiten Drucks beträgt. Vorteil hiervon ist eine verbesserte Bindung zwischen Gas und Fluid bei gleichzeitig reduzierten Energieverbrauch.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden das Fluid mittels der Fluideinbringeinrichtung mit einem ersten Druck und das Gas mittels der Gaseinbringeinrichtung mit einem zweiten Druck eingebracht, wobei der erste Druck und der zweite Druck mindestens 3 bar beträgt. Damit wird eine ausreichende Lösung des Gases in dem Fluid ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist ein Füllstandsensor zum Messen des Füllstands des Fluids im Druckbehälter angeordnet. Damit kann der Füllstand des Fluids in dem Druckbehälter zuverlässig ermittelt werden, sodass während des Zapfens auf einfache Weise Fluid mit darin gelöstem Gas nachgeführt beziehungsweise neu erzeugt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Schallbeaufschlagungseinrichtung als Füllstandsensor ausgebildet. Vorteil hiervon ist, dass auf kostengünstige Weise der Füllstand im Druckbehälter überprüft werden kann; ein separater Füllstandsensor kann entfallen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Füllstandsensor ausgebildet, mittels einer Widerstandsmessung, insbesondere zwischen zwei Sonden, den Füllstand zu messen. Einer der damit erzielten Vorteile ist eine einfache und zuverlässige Füllstandmessung.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Druckbehälter umwälzeinrichtungsfrei. Damit kann auf eine kostenintensive Umwälzeinrichtung im Druckbehälter verzichtet werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist eine Einstelleinrichtung angeordnet, die ausgebildet ist, eine vorgebbare Feinperligkeit des im Fluid gelösten Gases, insbesondere durch eine Nutzerschnittstelle, mittels Steuerung der Intensität der Schallbeaufschlagung mittels der Schallbeaufschlagungseinrichtung bereitzustellen. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass beispielsweise der CO2-Gehalt eines Sprudels individuell von einem Nutzer eingestellt werden kann, was das Nutzererlebnis und die Flexibilität für einen Nutzer verbessert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Schallbeaufschlagungseinrichtung derart ausgebildet, dass zumindest teilweise Fluid im Auslass mit Schall beaufschlagbar ist. Damit kann eine noch höhere Gaskonzentration im Fluid nach dem Auslass für einen Nutzer bereitgestellt werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
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Dabei zeigt in schematischer Form
- 1 ein Sanitärarmatursystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt ein Sanitärarmatursystem 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Sanitärarmatur 2, die einen Auslauf 3 und ein Bedienelement 4 zum Bedienen der Sanitärarmatur 2 aufweist. Die Sanitärarmatur 2 ist über eine Leitung 5 mit einem Druckbehälter 6 einer Karbonisierungseinrichtung 1 verbunden. In dem Druckbehälter 6 befindet sich karbonisiertes Wasser 7. Zur Bereitstellung des karbonisierten Wassers 7 wird Wasser 14 über eine Einspritzdüse 13 von oben in einen in dem Druckbehälter 6 und oberhalb des Füllstands des karbonisierten Wassers 7 befindlichen Bereich gefüllt mit CO2-Gas 9, welches über eine Düse 15 ebenfalls von oben in den Druckbehälter 6 eingebracht wird, eingespritzt. Über zwei Füllstandsensoren 10, 11 kann der minimale und maximale Füllstand 8 des karbonisierten Wassers 7 überprüft werden. Darüber hinaus ist eine Ultraschalleinrichtung 12 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, sowohl das karbonisierte Wasser 7 im unteren Bereich des Druckbehälters 6 als auch das CO2-Gas 9 im oberen Bereich des Druckbehälters 6 mit Ultraschallwellen zu beaufschlagen. Mittels der Ultraschallwellen ist es möglich, Druckschwankungen im eingespritzten Wasser und im bereits im Druckbehälter 6 befindlichen karbonisierten Wasser 7 zu erzeugen. Anhand dieser Druckschwankungen werden größere Gasbläschen aufgelöst und es treten zu diesen Gasbläschen im Bereich von Druckminima Hohlräume hinzu. Diese Hohlräume werden durch das vorhandene CO2-Gas 9 zumindest teilweise gefüllt. Es findet somit eine Homogenisierung der Größe der Gasbläschen im karbonisierten Wasser 7 statt. Das in das Wasser 14 eingebrachte CO2-Gas 9 wird auf diese Weise schneller und intensiver mit dem Wasser 14 zur Bildung von karbonisiertem Wasser 7 vermischt. Somit wird die Anreichungsgeschwindigkeit erhöht und eine stabile Lösung des CO2-Gases 9 in dem karbonisierten Wasser 7 ermöglicht. Wird nun karbonisiertes Wasser 7 über die Sanitärarmatur 2 gezapft, weist dieses verglichen mit einem Zapfen von mit bisher bekannten Gasanreichungsvorrichtungen angereichertem Wasser einen erhöhten CO2-Gehalt mit geringerer Tendenz zum Ausgasen auf.
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In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform kann die Ultraschalleinrichtung 12 auch zumindest teilweise, insbesondere vollständig, das auszugebende karbonisierte Wasser 7 im Auslauf 3 mit Ultraschall beaufschlagen. Hierzu kann diese zumindest teilweise im und/oder am Auslauf 3 angeordnet sein. In einer weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsform kann der Auslauf 3 und/oder der Druckbehälter 6 ganz oder teilweise passiv und/oder aktiv mittels einer Kühleinrichtung gekühlt werden.
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Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile auf und/oder stellt zumindest eines der folgenden Merkmale bereit:
- - Einfache, kostengünstige Herstellung.
- - Höherer CO2-Gehalt bei der Bereitstellung von karbonisiertem Wasser.
- - Höhere Flexibilität bei der Perligkeit des Gases in dem Fluid.
- - Energieeinsparung.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Karbonisierungseinrichtung
- 2
- Sanitärarmatur
- 3
- Auslauf
- 4
- Bedienelement
- 5
- Leitung
- 6
- Druckbehälter
- 7
- Karbonisiertes Wasser
- 8
- Maximaler Füllstand karbonisiertes Wasser
- 9
- CO2-Gas
- 10
- Füllstandsensor
- 11
- Füllstandsensor
- 12
- Ultraschalleinrichtung
- 13
- Einspritzdüse
- 14
- Wasser
- 15
- Düse
- 100
- Sanitärarmatursystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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