DE102022206971A1 - Enrichment device and sanitary fitting with enrichment device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anreicherungsvorrichtung zur Anreicherung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit zumindest einem Gas, insbesondere Kohlendioxid, umfassendeinen Behälter, der einen Flüssigkeitszugang und einen Gaszugang aufweist,eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Behälters, undeine Vorkühleinrichtung zum Vorkühlen der Flüssigkeit,wobeidie Vorkühleinrichtung unterhalb des Bodens des Behälters angeordnet ist und zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in einer Kühlkapazität angeordnet ist und dass die Kühleinrichtung zur teilweisen Kühlung der Kühlkapazität angeordnet ist.The invention relates to an enrichment device for enriching a liquid, in particular water, with at least one gas, in particular carbon dioxide, comprising a container which has a liquid access and a gas access, a cooling device for cooling the container, and a pre-cooling device for pre-cooling the liquid, the pre-cooling device being located below of the bottom of the container and is arranged at least partially, in particular completely, in a cooling capacity and that the cooling device is arranged for partial cooling of the cooling capacity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anreicherungsvorrichtung zur Anreicherung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit zumindest einem Gas, insbesondere Kohlendioxid, umfassend einen Behälter, der einen Flüssigkeitszugang und einen Gaszugang aufweist, eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Behälters und eine Vorkühleinrichtung zum Vorkühlen der Flüssigkeit.The invention relates to an enrichment device for enriching a liquid, in particular water, with at least one gas, in particular carbon dioxide, comprising a container which has a liquid access and a gas access, a cooling device for cooling the container and a pre-cooling device for pre-cooling the liquid.

Die Erfindung betrifft weiter eine Sanitärarmatur zur Ausgabe von karbonisiertem Wasser mit einer Anreicherungsvorrichtung.The invention further relates to a sanitary fitting for dispensing carbonated water with an enrichment device.

Obwohl auf beliebige Flüssigkeiten und beliebige Gase anwendbar, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf Wasser, insbesondere Trinkwasser, als Flüssigkeit und Kohlendioxid als Gas erläutert.Although applicable to any liquid and any gas, the present invention is explained in relation to water, particularly drinking water, as a liquid and carbon dioxide as a gas.

Anreicherungsvorrichtungen in Form von Karbonisierungsvorrichtungen für Trinkwasser werden nicht mehr nur in großtechnischen Anlagen bei der Getränkeabfüllung verwendet, sondern sind mittlerweile auch bei Endkunden im kleineren Maßstab im Einsatz.Enrichment devices in the form of carbonation devices for drinking water are no longer only used in large-scale beverage bottling systems, but are now also used by end customers on a smaller scale.

Aus der DE 18 167 38 B2 ist beispielsweise eine Karbonisiervorrichtung zum Durchführen der Saturierung einer Flüssigkeit mit Kohlendioxidgas 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.From the DE 18 167 38 B2 For example, a carbonizing device for carrying out the saturation of a liquid with carbon dioxide gas has become known. The carbonating device is preferably used with premixed liquids of water and syrup - intended for carbonated drinks - but can also be used in devices or systems where water alone is saturated with carbonic acid or carbonated and the syrup is then bottled during the process carbonated beverage is added.

Aus der EP 3 672 715 B1 ist ein System zur Infusion einer Flüssigkeit mit einem Gas zur Bildung eines mit Gas infundierten Getränks bekannt geworden, wobei das System einen Tank aufweist, welcher einen ersten und einen zweiten Hohlraum aufweist und einen Kühlkreislauf, welcher ausgebildet ist, um den Tank und den Inhalt des ersten und des zweiten Hohlraums zu kühlen, wobei eine Flüssigkeit dem ersten Hohlraum zugeführt werden kann und darin mittels des Kühlkreislaufs gekühlt werden kann, wobei die Flüssigkeit anschließend dem zweiten Hohlraum zugeführt werden kann, und darin mit einem Gas infundiert werden kann, um dadurch das mit Gas infundierte Getränk zu bilden, und wobei das mit Gas infundierte Getränk anschließend einem Getränkeauslass zugeführt wird, zum Ausschank an einen Benutzer, wobei das System ferner aufweist:

  • - einen Hohlraum-Eingang, welcher ausgebildet ist, um die Flüssigkeit aus dem ersten Hohlraum dem zweiten Hohlraum zuzuführen,
  • - eine Trennplatte, welche ausgebildet ist, den ersten Hohlraum vom zweiten Hohlraum zu trennen,
  • - und eine Vielzahl von Rippen, welche ausgebildet sind, um die Flüssigkeit vom Flüssigkeits-Eingang im ersten Hohlraum herum zu wirbeln, bevor sie via den Hohlraum-Eingang dem zweiten Hohlraum zugeführt wird, wobei der Tank eine Basis aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Rippen die Trennplatte in Bezug auf die Basis stützt.
From the EP 3 672 715 B1 A system for infusing a liquid with a gas to form a gas-infused beverage has become known, the system comprising a tank which has a first and a second cavity and a cooling circuit which is designed to around the tank and the contents of the to cool the first and the second cavity, wherein a liquid can be supplied to the first cavity and can be cooled therein by means of the cooling circuit, wherein the liquid can then be supplied to the second cavity and can be infused therein with a gas in order to thereby to form a gas-infused beverage, and wherein the gas-infused beverage is subsequently supplied to a beverage outlet for serving to a user, the system further comprising:
  • - a cavity inlet which is designed to supply the liquid from the first cavity to the second cavity,
  • - a separating plate which is designed to separate the first cavity from the second cavity,
  • - and a plurality of ribs configured to swirl the liquid from the liquid inlet in the first cavity before being fed via the cavity inlet to the second cavity, the tank having a base, and characterized in that the plurality of ribs supporting the partition plate with respect to the base.

Nachteilig dabei ist, dass die Konstruktion aufwendig ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass erhebliche Temperaturunterschiede zwischen den beiden Hohlräumen und auch in den Wasserdurchführungen auftreten, was eine Vereisungsgefahr bewirkt beziehungsweise alternativ muss eine höhere Temperatur insgesamt vorgesehen werden, um Vereisungen zu verhindern, was wiederum die Aufnahme von Kohlendioxid durch das Wasser beeinträchtigt. Darüber hinaus ist ein Nachteil, dass lediglich eine mäßige Kühl- und damit Karbonisierungsleistung zur Verfügung gestellt werden kann.The disadvantage is that the construction is complex. Another disadvantage is that significant temperature differences occur between the two cavities and also in the water ducts, which creates a risk of icing or, alternatively, a higher overall temperature must be provided in order to prevent icing, which in turn impairs the absorption of carbon dioxide by the water. Another disadvantage is that only moderate cooling and therefore carbonation performance can be provided.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anreicherungsvorrichtung und eine Sanitärarmatur mit Anreicherungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Anreicherungsleistung bei gleichzeitig geringem Bauraum, günstigen Herstellungskosten und einfachem Aufbau aufweisen.An object of the present invention is therefore to provide an enrichment device and a sanitary fitting with an enrichment device, which have improved enrichment performance while at the same time having a small installation space, low manufacturing costs and a simple structure.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Anreicherungsvorrichtung und eine alternative Sanitärarmatur zur Verfügung zu stellen.Another object of the present invention is to provide an alternative enrichment device and an alternative plumbing fixture.

In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben bei einer Anreicherungsvorrichtung zur Anreicherung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit zumindest einem Gas, insbesondere Kohlendioxid, umfassend einen Behälter, der einen Flüssigkeitszugang und einen Gaszugang aufweist, eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Behälters und eine Vorkühleinrichtung zum Vorkühlen der Flüssigkeit, dadurch, dass die Vorkühleinrichtung unterhalb des Bodens des Behälters angeordnet ist und zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in einer Kühlkapazität angeordnet ist und dass die Kühleinrichtung zur teilweisen Kühlung der Kühlkapazität angeordnet ist.In one embodiment, the present invention solves the above-mentioned tasks in an enrichment device for enriching a liquid, in particular water, with at least one gas, in particular carbon dioxide, comprising a container which has a liquid access and a gas access, a cooling device for cooling the container and a pre-cooling device for pre-cooling the liquid, characterized in that the pre-cooling device is arranged below the bottom of the container and is arranged at least partially, in particular completely, in a cooling capacity and in that the cooling device is arranged for partial cooling of the cooling capacity.

In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben mit einer Sanitärarmatur zur Ausgabe von karbonisiertem Wasser mit einer Anreicherungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-12.In one embodiment, the present invention solves the above-mentioned tasks a sanitary fitting for dispensing carbonated water with an enrichment device according to one of claims 1-12.

Einer der damit erzielten Vorteile ist ein äußerst geringer Bauraum des Behälters beziehungsweise der Anreicherungsvorrichtung insgesamt. Darüber hinaus ist ein Vorteil, dass bei gleichzeitig guter Anreicherungsleistung eine kostengünstige Fertigung ermöglicht wird, da die Kältekapazität nicht vollumfänglich am Behälter angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil ist das relativ geringe Gewicht und die geringe Höhe und damit eine einfachere Handhabbarkeit.One of the advantages achieved with this is an extremely small installation space for the container or the enrichment device as a whole. Another advantage is that cost-effective production is possible with good enrichment performance at the same time, since the cooling capacity is not completely arranged on the container. Another advantage is the relatively low weight and height, making it easier to handle.

Der Begriff „Sanitär“ ist hierbei im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich, insbesondere in der Beschreibung, vorzugsweise in den Ansprüchen unter anderem auf jegliche Objekte, Anordnungen, Vorrichtungen, Einrichtungen und dergleichen im Zusammenhang mit Bädern, Küchen, Heizungen und dergleichen.The term “sanitary” is to be understood in the broadest sense and refers, especially in the description, preferably in the claims, to, among other things, any objects, arrangements, devices, facilities and the like in connection with bathrooms, kitchens, heating systems and the like.

Unter dem Begriff „Boden“ in Bezug auf einen Behälter ist insbesondere nicht nur eine vollständig flache Fläche zu verstehen, sondern ebenso auch eine Fläche, die schräg zulaufend ist, beispielsweise zu einem Mittelpunkt des Bodens.The term “bottom” in relation to a container is to be understood in particular not only as a completely flat surface, but also as a surface that tapers at an angle, for example towards a center point of the floor.

Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.Further features, advantages and further embodiments of the invention are described below or become apparent thereby.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kühleinrichtung an zumindest einer Seite des Behälters angeordnet. Vorteil hiervon ist ein kompakter Bauraum bei gleichzeitig möglichst großer Fläche, um den Inhalt des Behälters zu kühlen. Insbesondere kann der Behälter im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sein, wobei die Kühleinrichtung dann im Wesentlichen an der Mantelfläche des Zylinders angeordnet ist.According to an advantageous development of the invention, the cooling device is arranged on at least one side of the container. The advantage of this is a compact installation space with as large an area as possible in order to cool the contents of the container. In particular, the container can be essentially cylindrical, with the cooling device then being arranged essentially on the lateral surface of the cylinder.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kühleinrichtung spiralförmig um den Behälter angeordnet. Vorteil hiervon ist eine einfache Kühlung mittels eines Kühlfluids.According to a further advantageous development of the invention, the cooling device is arranged spirally around the container. The advantage of this is simple cooling using a cooling fluid.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Vorkühleinrichtung zumindest eine Kühlspirale auf. Auf diese Weise ist eine effiziente Kühlung der anzureichernden Flüssigkeit per Durchfluss möglich.According to a further advantageous development of the invention, the pre-cooling device has at least one cooling spiral. In this way, efficient cooling of the liquid to be enriched is possible via flow.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Vorkühleinrichtung mehrere Kühlspiralen auf, die übereinander angeordnet sind. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass eine kompakte Vorkühleinrichtung mit hoher Kühlleistung zur Verfügung gestellt werden kann.According to a further advantageous development of the invention, the pre-cooling device has a plurality of cooling spirals which are arranged one above the other. One of the advantages achieved in this way is that a compact pre-cooling device with high cooling capacity can be provided.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kühlspirale als Gussteil ausgeführt, insbesondere hergestellt aus Stahl, vorzugsweise Edelstahl. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung und Montage, da keine freien Leitungen in der Kühlkapazität angeordnet werden müssen.According to a further advantageous development of the invention, the cooling spiral is designed as a cast part, in particular made of steel, preferably stainless steel. This enables particularly simple production and assembly, since no free lines have to be arranged in the cooling capacity.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kühleinrichtung mit zumindest 10%, insbesondere zumindest 20%, ihrer Kühl- und/oder Querschnittsfläche in der Kühlkapazität angeordnet. Vorteil dieses „Überlapps“ der Kühleinrichtung mit der Kühlkapazität ist, dass keine separate Kühleinrichtung für die Kühlkapazität vorgesehen werden muss und gleichzeitig der Bauraum geringgehalten werden kann. Unter dem Begriff „Kühlfläche“ ist die effektiv auch abschnittsweise vorhandene Fläche zu verstehen, die mit Kühlung durch die Kühleinrichtung beaufschlagt werden kann.According to a further advantageous development of the invention, the cooling device is arranged with at least 10%, in particular at least 20%, of its cooling and/or cross-sectional area in the cooling capacity. The advantage of this “overlap” of the cooling device with the cooling capacity is that no separate cooling device has to be provided for the cooling capacity and at the same time the installation space can be kept small. The term “cooling surface” is to be understood as meaning the surface, which is actually available in sections and which can be subjected to cooling by the cooling device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in der Kühlkapazität die Vorkühleinrichtung innerhalb des Umfangs der Kühleinrichtung angeordnet. Vorteil hiervon ist eine einfache Anordnung der Kühleinrichtung, beispielsweise an der Mantelfläche des Behälters, sodass diese bis in den unteren Bereich in die Kühlkapazität reicht. Damit kann eine einfache Anordnung von Vorkühl- und Kühleinrichtung bereitgestellt werden.According to a further advantageous development of the invention, the pre-cooling device is arranged in the cooling capacity within the circumference of the cooling device. The advantage of this is a simple arrangement of the cooling device, for example on the lateral surface of the container, so that it extends into the cooling capacity into the lower area. This allows a simple arrangement of pre-cooling and cooling devices to be provided.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kühlkapazität aus Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt. Einer der damit erzielten Vorteile ist eine relativ leichte und gleichzeitig ausreichend große Kühlkapazität bei annehmbaren Kosten. Als Kühlkapazität können dabei insbesondere Stoffe, vorzugsweise Feststoffe und Mischungen verwendet werden, deren Wärmekapazität mehr als 0,4 kg/(kJ*K), insbesondere mehr als 0,8 kg/(kJ*K), beträgt.According to a further advantageous development of the invention, the cooling capacity is made of metal, in particular aluminum. One of the advantages achieved is a relatively light and at the same time sufficiently large cooling capacity at an acceptable cost. In particular, substances, preferably solids and mixtures, whose heat capacity is more than 0.4 kg/(kJ*K), in particular more than 0.8 kg/(kJ*K), can be used as cooling capacity.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Kühlkapazität eine Aussparung auf, in der zumindest ein Granulat angeordnet ist, wobei die Aussparung mit einem Verschlussmittel verschlossen ist. Vorteil hiervon ist eine einfache und kostengünstige Herstellung der Kühlkapazität.According to a further advantageous development of the invention, the cooling capacity has a recess in which at least one granulate is arranged, the recess being closed with a closure means. The advantage of this is that the cooling capacity can be produced easily and cost-effectively.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kühlvorrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit dem Verschlussmittel vergossen. Dies ermöglicht eine noch einfachere Herstellung bei gleichzeitig verbesserter Stabilität.According to a further advantageous development of the invention, the cooling device is at least partially, in particular completely, cast with the closure means. This enables even simpler production while at the same time improving stability.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umschließt die Kühlkapazität, gemessen vom Boden des Behälters, den Behälter bis in eine Höhe, die maximal 50% des maximalen Füllstands, insbesondere zwischen 10% und 40%, vorzugsweise zwischen 20% und 30% des maximalen Füllstands entspricht. Unter der Höhe des Behälters ist insbesondere die im eingebauten Zustand vertikale Erstreckung zwischen Boden und maximal vorgesehenem Füllstand zu verstehen. Vorteil hiervon ist, dass die Kühlleistung noch weiter verbessert werden kann, ohne die Kosten und Gewicht wesentlich zu erhöhen.According to a further advantageous development of the invention, the cooling capacity, measured from the bottom of the container, encloses the container up to a height which corresponds to a maximum of 50% of the maximum level, in particular between 10% and 40%, preferably between 20% and 30% of the maximum level. The height of the container is to be understood in particular as meaning the vertical extension between the floor and the maximum intended filling level when installed. The advantage of this is that the cooling performance can be further improved without significantly increasing costs and weight.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

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.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.Preferred versions and embodiments of the present invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to the same or similar or functionally identical components or elements.

Dabei zeigt in schematischer Form

  • 1 eine Anreicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt;
  • 2 eine Vorkühleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine Vorkühleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 einen Ausschnitt einer Anreicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt; und
  • 5 einen Ausschnitt einer Anreicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt.
It shows in schematic form
  • 1 an enrichment device according to an embodiment of the present invention in cross section;
  • 2 a pre-cooling device according to an embodiment of the present invention;
  • 3 a pre-cooling device according to an embodiment of the present invention;
  • 4 a section of an enrichment device according to an embodiment of the present invention in cross section; and
  • 5 a section of an enrichment device according to an embodiment of the present invention in cross section.

1 zeigt eine Anreicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt. 1 shows an enrichment device according to an embodiment of the present invention in cross section.

Im Detail ist in 1 eine Anreicherungsvorrichtung 1 zur Anreicherung von Wasser mit Kohlendioxid gezeigt. Hierzu ist ein Behälter 2 angeordnet, der im unteren Bereich 2a einen Boden 2a' aufweist. Im oberen Bereich 2b des Behälters 2 sind ein Wasserzugang 3 zum Einleiten von Wasser in den Behälter 2 und ein Gaszugang 4 zum Einleiten von CO2-Gas in den Behälter 2 angeordnet. Im Behälter 2 sammelt sich dabei das mit CO2-Gas karbonisierte Wasser 8 dann im unteren Bereich 2a des Behälters, wohingegen das CO2-Gas sich im oberen Bereich 2b des Behälters 2 sammelt und eine CO2-Atmosphäre 10 bildet. Zur Anreicherung wird vorgekühltes Wasser über den Wasserzugang 3 mittels einer Düse 13 in die CO2-Atmosphäre 10 eingespritzt.The details are in 1 an enrichment device 1 for enriching water with carbon dioxide is shown. For this purpose, a container 2 is arranged which has a bottom 2a 'in the lower region 2a. In the upper area 2b of the container 2, a water access 3 for introducing water into the container 2 and a gas access 4 for introducing CO 2 gas into the container 2 are arranged. In the container 2, the water 8 carbonated with CO 2 gas then collects in the lower area 2a of the container, whereas the CO 2 gas collects in the upper area 2b of the container 2 and forms a CO 2 atmosphere 10. For enrichment, pre-cooled water is injected into the CO 2 atmosphere 10 via the water access 3 using a nozzle 13.

Um den Behälterinhalt zu kühlen, ist an den Seitenflächen beziehungsweise bei Ausführung des Behälters 2 als Zylinder an der Mantelfläche 19 ein Kühlkreislauf beziehungsweise Verdampfer 5 angeordnet, der spiralförmig um die Mantelfläche 19 umlaufend ausgebildet ist. Der Außendurchmesser der Anreicherungsvorrichtung 1 kann zwischen 100 mm und 200 mm, insbesondere zwischen 125 mm und 175 mm, vorzugsweise zwischen 125 mm und 140 mm betragen. Die Höhe der Anreicherungsvorrichtung 1 kann insbesondere zwischen 100 mm und 180 mm, vorzugsweise zwischen 125 mm und 145 mm betragen.In order to cool the contents of the container, a cooling circuit or evaporator 5 is arranged on the side surfaces or, when the container 2 is designed as a cylinder, on the lateral surface 19, which is designed to run around the lateral surface 19 in a spiral shape. The outer diameter of the enrichment device 1 can be between 100 mm and 200 mm, in particular between 125 mm and 175 mm, preferably between 125 mm and 140 mm. The height of the enrichment device 1 can in particular be between 100 mm and 180 mm, preferably between 125 mm and 145 mm.

Unterhalb des Bodens 2a' des Behälters 2 ist eine Kühlkapazität in Form eines Aluminiumblocks 6 angeordnet. In diesem ist eine Kühlspirale 7 zur Vorkühlung des für die CO2-Anreicherung vorgesehenen Wassers angeordnet. Ebenfalls im Aluminiumblock 6 sind Teile, insbesondere Windungen des Verdampfers 5, angeordnet, sodass dieser den Aluminiumblock 6 zusätzlich zum Inhalt des Behälters 2 kühlen kann. In 1 weist dabei der Aluminiumblock 6 eine Höhe 16 auf, sodass in diesem zwei vertikal übereinander angeordnete Ebenen 14 an Windungen des Verdampfers 5 und der Kühlspirale 7 anordenbar sind. Die Höhe 16 kann beispielsweise zwischen 10 mm und 100 mm betragen, insbesondere zwischen 20 mm und 80 mm, beispielsweise 40, 50 oder 60 mm. Darüber hinaus kann sich die Kühlkapazität 6 - wie angedeutet - auch seitlich neben der Mantelfläche 19 des Behälters 2 nach oben erstrecken bis zu einer Höhe 16a, die im Wesentlichen ca. 40% der vertikalen Gesamterstreckung der Kühleinrichtung 5 entspricht. Es werden damit mehr Windungen des Verdampfers 5 in der Kühlkapazität 6 geführt, was eine schnellere erneute Kühlung des Aluminiumblocks 6 ermöglicht.A cooling capacity in the form of an aluminum block 6 is arranged below the bottom 2a 'of the container 2. A cooling coil 7 is arranged in this for pre-cooling the water intended for CO 2 enrichment. Parts, in particular windings, of the evaporator 5 are also arranged in the aluminum block 6, so that it can cool the aluminum block 6 in addition to the contents of the container 2. In 1 The aluminum block 6 has a height 16, so that two levels 14 arranged vertically one above the other can be arranged on the turns of the evaporator 5 and the cooling coil 7. The height 16 can be, for example, between 10 mm and 100 mm, in particular between 20 mm and 80 mm, for example 40, 50 or 60 mm. In addition, the cooling capacity 6 - as indicated - can also extend upwards laterally next to the lateral surface 19 of the container 2 up to a height 16a, which essentially corresponds to approximately 40% of the total vertical extent of the cooling device 5. This means that more turns of the evaporator 5 are guided in the cooling capacity 6, which enables the aluminum block 6 to be cooled more quickly.

Um den minimalen und maximalen Füllstand 9 zu überwachen, sind zwei Füllstandsensoren 11, 12 im Behälter 2 angeordnet, die mit einer entsprechenden Steuereinrichtung (nicht gezeigt) für die Anreicherungsvorrichtung 1 verbunden sein können.In order to monitor the minimum and maximum fill level 9, two fill level sensors 11, 12 are arranged in the container 2, which can be connected to a corresponding control device (not shown) for the enrichment device 1.

2 zeigt eine Vorkühleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a pre-cooling device according to an embodiment of the present invention.

In 2 ist im Wesentlichen eine Vorkühleinrichtung 7 gezeigt, welche bei einer Anreicherungsvorrichtung 1 gemäß 1 verwendet werden kann. Die Vorkühleinrichtung ist in Form einer Kühlspirale 7 in zwei horizontalen Ebenen 14 ausgebildet, wobei die Ebenen 14 über eine Verbindung fluidisch miteinander verbunden sind und von oben nach unten durchflossen werden. Hierzu sind - um diese seitlich des Behälters 2 anzuordnen - ein vertikal angeordneter Zulauf 17 und ein vertikal angeordneter Ablauf 18 angeordnet, der mit dem Wassereinlauf 3 der Anreicherungsvorrichtung 1 verbindbar ist.In 2 is essentially a pre-cooling device 7 shown, which in an enrichment device 1 according to 1 can be used. The pre-cooling device is in the form of a cooling spiral 7 in two horizontal planes 14, where the levels 14 are fluidly connected to one another via a connection and flow through from top to bottom. For this purpose - in order to arrange these on the side of the container 2 - a vertically arranged inlet 17 and a vertically arranged outlet 18 are arranged, which can be connected to the water inlet 3 of the enrichment device 1.

3 zeigt eine Vorkühleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows a pre-cooling device according to an embodiment of the present invention.

In 3 ist im Wesentlichen eine Vorkühleinrichtung 7 gezeigt, welche bei einer Anreicherungsvorrichtung 1 gemäß 1 verwendet werden kann. Die Vorkühleinrichtung 7 ist hier in Form eines Feingussteils aus Edelstahl ausgebildet mit spiralförmig beziehungsweise schneckenförmig angeordneten Führungen oder Wänden 7b auf einer Basis 7a.In 3 is essentially a pre-cooling device 7 shown, which in an enrichment device 1 according to 1 can be used. The pre-cooling device 7 is designed here in the form of an investment casting made of stainless steel with guides or walls 7b arranged in a spiral or helical shape on a base 7a.

4 zeigt einen Ausschnitt einer Anreicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt und 5 einen Ausschnitt einer Anreicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt. 4 shows a section of an enrichment device according to an embodiment of the present invention in cross section and 5 a section of an enrichment device according to an embodiment of the present invention in cross section.

In den 4 und 5 ist jeweils ein Ausschnitt einer Anreicherungsvorrichtung 1 gezeigt. Hierbei ist in 4 in dem wannenförmig ausgebildeten Aluminiumblock 6 eine Aussparung 6a angeordnet, in die ein Aluminiumgranulat 20 eingefüllt ist. Nachdem das Aluminiumgranulat 20 in den Aluminiumblock 6 eingefüllt wurde, wird die Öffnung 6b für die Aussparung 6a mit einer Vergussmasse, insbesondere einem Klebstoff 21, verschlossen.In the 4 and 5 A section of an enrichment device 1 is shown in each case. Here is in 4 A recess 6a is arranged in the trough-shaped aluminum block 6, into which an aluminum granulate 20 is filled. After the aluminum granulate 20 has been filled into the aluminum block 6, the opening 6b for the recess 6a is closed with a casting compound, in particular an adhesive 21.

Im Unterschied zur 4 ist bei der Ausführungsform der 5 nicht nur die Öffnung 6b verschlossen, sondern ebenfalls ca. 80% der Kühleinrichtung 5 bezogen auf deren vertikale Erstreckung oberhalb des Aluminiumblocks 6.In contrast to 4 is in the embodiment 5 Not only the opening 6b is closed, but also approx. 80% of the cooling device 5 based on its vertical extent above the aluminum block 6.

Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest eines der folgenden Merkmale auf und/oder stellt zumindest einen der folgenden Vorteile bereit:

  • - Geringer Bauraum.
  • - Gute Kühlleistung.
  • - Einfache, kostengünstige Herstellung.
  • - Deutliche Verkleinerung des Karbonisierungstanks.
  • - Örtliche Trennung von Kühlspirale und Verdampfer.
  • - Aluminiumblock nur um Kühlspirale.
  • - Verlegung der Kühlspirale mit Aluminiumblock unter den Karbonatortank.
  • - Schneckenförmige Form der Kühlspirale.
  • - Verwendung von Granulat in der Kühlkapazität.
In summary, at least one of the embodiments of the invention has at least one of the following features and/or provides at least one of the following advantages:
  • - Small installation space.
  • - Good cooling performance.
  • - Simple, cost-effective production.
  • - Significant reduction in the size of the carbonation tank.
  • - Local separation of cooling coil and evaporator.
  • - Aluminum block around cooling coil only.
  • - Laying the cooling coil with aluminum block under the carbonator tank.
  • - Snail-shaped shape of the cooling spiral.
  • - Use of granules in cooling capacity.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described using preferred exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in many ways.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
AnreicherungsvorrichtungEnrichment device
22
Behältercontainer
2a2a
Unterer Bereich BehälterLower area container
2a'2a'
Boden BehälterBottom container
2b2 B
Oberer Bereich BehälterUpper area container
33
WasserzugangWater access
44
GaszugangGas access
55
VerdampferEvaporator
66
KühlkapazitätCooling capacity
6a6a
Aussparungrecess
6b6b
Öffnungopening
77
KühlspiraleCooling coil
7a7a
Basis der KühlkapazitätBase of cooling capacity
7b7b
Wand der KühlkapazitätWall of cooling capacity
88th
Karbonisiertes WasserCarbonated water
99
Maximaler FüllstandMaximum filling level
1010
CO2-AtmosphäreCO 2 atmosphere
1111
FüllstandsensorLevel sensor
1212
FüllstandsensorLevel sensor
1313
Düsejet
1414
Ebenenlevels
1616
HöheHeight
16a16a
HöheHeight
1717
ZulaufIntake
1818
AblaufSequence
1919
Mantelfläche des Behälterslateral surface of the container
2020
AluminiumgranulatAluminum granules
2121
Klebstoffadhesive

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 1816738 B2 [0005]DE 1816738 B2 [0005]
  • EP 3672715 B1 [0006]EP 3672715 B1 [0006]

Claims (13)

Anreicherungsvorrichtung (1) zur Anreicherung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit zumindest einem Gas, insbesondere Kohlendioxid, umfassend einen Behälter (2), der einen Flüssigkeitszugang (3) und einen Gaszugang (4) aufweist, eine Kühleinrichtung (5) zur Kühlung des Behälters (2), und eine Vorkühleinrichtung (7) zum Vorkühlen der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkühleinrichtung (7) unterhalb des Bodens (2a') des Behälters (2) angeordnet ist und zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in einer Kühlkapazität (6) angeordnet ist und dass die Kühleinrichtung (5) zur teilweisen Kühlung der Kühlkapazität (6) angeordnet ist.Enrichment device (1) for enriching a liquid, in particular water, with at least one gas, in particular carbon dioxide, comprising a container (2) which has a liquid access (3) and a gas access (4), a cooling device (5) for cooling the Container (2), and a pre-cooling device (7) for pre-cooling the liquid, characterized in that the pre-cooling device (7) is arranged below the bottom (2a ') of the container (2) and is at least partially, in particular completely, in a cooling capacity ( 6) is arranged and that the cooling device (5) is arranged for partial cooling of the cooling capacity (6). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (5) an zumindest einer Seite (19) des Behälters (2) angeordnet ist.Enrichment device (1) according to Claim 1 , characterized in that the cooling device (5) is arranged on at least one side (19) of the container (2). Anreichungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (5) spiralförmig um den Behälter (2) angeordnet ist.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 2 , characterized in that the cooling device (5) is arranged spirally around the container (2). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkühleinrichtung (7) zumindest eine Kühlspirale aufweist.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that the pre-cooling device (7) has at least one cooling spiral. Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkühleinrichtung (7) mehrere Kühlspiralen aufweist, die übereinander (14) angeordnet sind.Enrichment device (1) according to Claim 4 , characterized in that the pre-cooling device (7) has a plurality of cooling spirals which are arranged one above the other (14). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlspirale als Gussteil ausgeführt ist, insbesondere hergestellt aus Stahl, vorzugsweise Edelstahl.Enrichment device (1) according to Claim 4 or 5 , characterized in that the cooling spiral is designed as a cast part, in particular made of steel, preferably stainless steel. Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (5) mit zumindest 10%, insbesondere zumindest 20%, ihrer Querschnittsfläche in der Kühlkapazität (6) angeordnet ist.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 6 , characterized in that the cooling device (5) is arranged with at least 10%, in particular at least 20%, of its cross-sectional area in the cooling capacity (6). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlkapazität (6) die Vorkühleinrichtung (7) innerhalb des Umfangs der Kühleinrichtung (5) angeordnet ist.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 7 , characterized in that in the cooling capacity (6) the pre-cooling device (7) is arranged within the circumference of the cooling device (5). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapazität (6) aus Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt ist.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 8th , characterized in that the cooling capacity (6) is made of metal, in particular aluminum. Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapazität (6) eine Aussparung (6a) aufweist, in der zumindest ein Granulat (20) angeordnet ist, wobei die Aussparung (6a) mit einem Verschlussmittel (21) verschlossen ist.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 9 , characterized in that the cooling capacity (6) has a recess (6a) in which at least one granulate (20) is arranged, the recess (6a) being closed with a closure means (21). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (5) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit dem Verschlussmittel (21) vergossen ist.Enrichment device (1) according to Claim 10 , characterized in that the cooling device (5) is at least partially, in particular completely, cast with the closure means (21). Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapazität (6), gemessen vom Boden (2a') des Behälters (2), den Behälter (2) bis in eine Höhe (16, 16a) umschließt, die maximal 50% des maximalen Füllstands (9), insbesondere zwischen 10% und 40%, vorzugsweise zwischen 20% und 30% des maximalen Füllstands (9) entspricht.Enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 11 , characterized in that the cooling capacity (6), measured from the bottom (2a ') of the container (2), encloses the container (2) up to a height (16, 16a) which is a maximum of 50% of the maximum fill level (9) , in particular between 10% and 40%, preferably between 20% and 30% of the maximum fill level (9). Sanitärarmatur zur Ausgabe von karbonisiertem Wasser (8) mit einer Anreicherungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-12.Sanitary fitting for dispensing carbonated water (8) with an enrichment device (1) according to one of Claims 1 - 12 .
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