DE202004000583U1

DE202004000583U1 - Fresh water foamer for aquarium has foam pump with inner and outer pipes defining annular gap between them

Info

Publication number: DE202004000583U1
Application number: DE200420000583
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2014-01-17

Abstract

The fresh water foamer for an aquarium has a pipe immediately under the foam forming zone, with an inner diameter of between ten millimeters and fifty millimeters and a length of at least one hundred millimeters. There can be an outer pipe (5) and an inner pipe (6) defining an annular gap between them. The gap (4) can be between three and twenty millimeters.

Description

Die Erfindung betrifft einen Süßwasserabschäumer insbesondere für den Einsatz in der Aquaristik.The invention relates in particular to a fresh water skimmer for the Use in aquaristics.

In der Aquaristik dient die Eiweißabschäumung dazu, Stoffe aus dem Aquarium zu schaffen, bevor sie in andere Stoffe umgesetzt werden, die in höheren Konzentrationen für die Lebewesen im Aquarium giftig sind, z.B. Nitrat.In aquatics, protein skimming is used to Create substances from the aquarium before moving into other substances be implemented in higher Concentrations for the creatures in the aquarium are toxic, e.g. Nitrate.

Das Prinzip der Eiweißabschäumung besteht darin, daß möglichst kleine Luftblasen im Wasser erzeugt werden. An der Grenzfläche lagern sich Stoffe an, die als Schaum abgeführt werden können. In der Meerwasseraquaristik werden Eiweißabschäumer häufig eingesetzt, in der Süßwasseraquaristik hingegen wenig, da das Prinzip dort nur schlecht, oder mit großem Aufwand funktioniert.The principle of protein skimming exists in that if possible small air bubbles are created in the water. Store at the interface substances that can be removed as foam. In Protein skimmers are often used in saltwater aquariums, but in freshwater aquariums little, since the principle there is poor, or with great effort works.

Dies liegt einerseits daran, daß kleine Luftblasen nur mit großem Aufwand erzeugt werden können und andererseits daran, daß da entstehende Schaum instabil ist. In der Abwassertechnik werden sogenannte Schäumer eingesetzt, die für eine stabile Schaumbildung sorgen. In der Aquaristik sind solche Stoffe aber normalerweise unerwünscht.One reason for this is that small Air bubbles only with big Effort can be generated and on the other hand because resulting foam is unstable. So-called foamer used for ensure stable foaming. Such substances are found in aquaristics but usually undesirable.

In der Süßwasseraquaristik sind Abschäumer bekannt, die durch den Zusatz von Ozon für eine Stabile Schaumbildung sorgen. Dies ist aber aufwendig und teuer. Weiterhin sind Abschäumer bekannt, in dem die Luftblasen durch mehrere dünne kurze Röhrchen aufsteigen. Die Kapillarkräfte sorgen für einen stabilen Film, mit dem mit dem die Eiweiße entfernt werden. Die Konzentration der Eiweiße im abgeführten Wasser ist aber relativ gering, was zu großen Wasserverlusten führt und unerwünscht ist.Skimmers are known in freshwater aquariums, by adding ozone for ensure stable foaming. However, this is complex and expensive. There are also skimmers known, in which the air bubbles rise through several thin short tubes. The capillary forces provide for one stable film with which the proteins are removed. The concentration the protein in the removed However, water is relatively low, which leads to large water losses and undesirable is.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen leistungsstarken, einfach aufgebauten Süßwasserabschäumer zu schaffen, der ohne Zusatz von Schäumern oder Ozon funktioniert und eine relativ hohe Konzentration von Eiweiß im abgeführten Wasser aufweist.The invention is therefore the object based on a powerful, simply constructed freshwater skimmer create that works without the addition of foaming agents or ozone and has a relatively high concentration of protein in the drained water.

Gelöst wird die Aufgabe, indem ein Abschäumer geschaffen wird, bei dem die Luftblasen direkt unterhalb der Schaumbildungszone eine hohe Eiweißkonzentration aufweisen. Die abzuführenden Eiweiße wirken selbst als Schäumer und bewirken eine gewisse Stabilität des Schaumes. Konstruktiv gelöst wird die Aufgabe, indem die Luftblasen mit angelagerten Eiweißen in einem dünnen, relativ langen Rohr aufsteigen, welches nicht von Wasser durchströmt wird und in die Schaumbildungszone gelangen. Der Stofftransport von im Wasser befindlichen Eiweißen durch z.B. Diffusion ist nach unten gerichtet, da die Eiweißkonzentration im oberen Teil des Rohres größer ist als im unteren Teil. Der Stofftransport der an die Luftblasen angelagerten Eiweiße erfolgt nach oben. Da die im Wasser befindlichen Eiweiße von den aufsteigenden Luftblasen angelagert werden können, kann eine hohe Eiweißkonzentration im oberen Teil des Rohres erzielt werden.The task is solved by a skimmer is created in which the air bubbles directly below the foam formation zone a high protein concentration exhibit. The to be discharged proteins act as frothers themselves and create a certain stability of the foam. constructive is solved the task of creating air bubbles with accumulated proteins in one thin, rise relatively long pipe, which is not flowed through by water and get into the foam formation zone. The mass transfer from im Proteins in water by e.g. Diffusion is directed downwards because of the protein concentration is larger in the upper part of the tube than in the lower part. The mass transfer of those attached to the air bubbles proteins takes place upwards. Since the proteins in the water from the Ascending air bubbles can be accumulated, a high protein concentration in the upper part of the tube can be achieved.

Auf diesen Zusammenhang wurde in einer anderen Anmeldung bereits hingewiesen. Weiterhin wurde bereits ein Abschäumer mit einem Rohr unterhalb der Schaumbildungszone, welches nicht von Wasser durchströmt wird, vorgeschlagen. In dieser Annmeldung wurde aber nichts über die Geometrie ausgesagt.This connection was made in another application already pointed out. Furthermore, has already been a skimmer with a pipe below the foam formation zone, which is not made of water flows through is being proposed. In this application nothing was said about the Geometry stated.

In der Meerwasseraquaristik besteht das Problem einer stabilen Schaumbildung nicht. Außerdem steigen sehr viele kleine Luftbläschen, mit einer großen Oberfläche auf, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß Eiweißmoleküle aus dem wasser angelagert werden sehr groß ist. Ein Rohr mit einem kleinen Durchmesser unterhalb der Schaumbildungszone ist sogar von Nachteil, da Schaum mit einem sehr großen Wasseranteil abtransportiert wird.In marine aquaristics the problem of stable foaming does not. Also go up very many small air bubbles, with a big one surface on so that the Probability that protein molecules from the water is very large. A tube with a small diameter below the foam formation zone is even disadvantageous because of foam with a very big one Water content is removed.

In der Süßwasseraquaristik können mit einfachen Mitteln nur Luftblasen mit einem verhältnismäßig großem Durchmesser erzeugt werden. Um eine große Eiweißkonzentration im oberen Teil zu erzeugen, wird die Wahrscheinlichkeit, daß die im Wasser befindlichen Eiweiße sich an die aufsteigenden Luftblasen anlagern dadurch erhöht, daß ein großes Blasenvolumen im Rohr erzeugt wird. Da die Blasenmenge in der Aquaristik durch übliche Pumpen und Düsen, bzw. Luftpumpen begrenzt ist, ist auch der maximale Innendurchmesser des Rohres begrenzt, wenn eine gute Funktion erzielt werden soll. Außerdem wird die Leistung herabgesetzt, wenn der Rohrinnendurchmesser zu groß gewählt wird, da die Kapillarwirkung gar keine Rolle mehr spielt. Wird der Innendurchmesser zu klein gewählt, so steigt der mitabgeführte Wasseranteil aufgrund der größeren Kapillarwirkung des Rohres. Weiterhin ist die Wahrscheinlichkeit, daß Eiweiße im Rohr auf eine Luftblase treffen umso größer, je länger das Rohr ist. Eine gewisse Mindestlänge ist also für eine ausreichende Funktion nötig.In freshwater aquaristics you can use simple means only air bubbles are generated with a relatively large diameter. To be a big one protein concentration in the upper part, the probability that the im Proteins in water accumulate on the rising air bubbles by the fact that a large bubble volume is generated in the pipe. Since the amount of bubbles in the aquarium hobby is due to the usual pumps and nozzles, or air pumps, the maximum inside diameter is also limited of the pipe if a good function is to be achieved. Moreover the output is reduced when the pipe inside diameter increases is chosen large since the capillary effect no longer plays a role. Will the inside diameter chosen too small, so the co-discharged increases Water content due to the greater capillary action of the pipe. Furthermore, the probability is that proteins in the tube the longer the pipe is, the greater the impact on an air bubble. A certain one minimum length is for an adequate function is necessary.

Versuche zeigten, daß mit üblichen Düsen und Pumpen eine gute Funktion erzielt wird, wenn das Rohr einen Innendurchmesser von mindestens 10 mm und maximal 50 mm bei einer Mindestlänge von 100 mm aufweist.Experiments showed that with usual Nozzles and Pumping works well when the pipe has an inside diameter of at least 10 mm and a maximum of 50 mm with a minimum length of 100 mm.

Weiterhin ist die Funktion des Abschäumers davon abhängig, mit welcher Wahrscheinlichkeit die im zu reinigenden Wasser befindlichen Eiweiße an die Luftblasen angelagert werden, bevor sie in das oben beschriebene Rohr gelangen. Vorzugsweise wird dieses Aufgabe durch einen Abschäumer mit einem äußeren Rohr und einem inneren Rohr, welches identisch mit dem oben beschriebenen Rohr ist und nach unten offen ist, sowie einem oben liegenden Zulauf und einem unten liegenden Ablauf. Bei Innenabschäumern kann der Ablauf auch einfach als eine oder mehrere Bohrungen ausgeführt sein.Furthermore, the function of the skimmer is like this dependent, with what probability those in the water to be cleaned proteins be attached to the air bubbles before they enter the above Tube. This task is preferably carried out by a skimmer an outer tube and an inner tube identical to that described above Pipe is open at the bottom, and an inlet above and a drain below. The procedure can also be used for internal skimmers simply be designed as one or more holes.

Das Wasser mit Luftblasen gelangt tangential durch den oben liegenden Zulauf in den Ringspalt, der von dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr gebildet wird. Durch die tangentiale Einströmung entsteht eine spiralförmige, nach unten gerichtete Strömung, die einen Teil der Luftblasen nach unten fördert. Gelangen die Luftblasen unterhalb des inneren Rohres, so reduziert sich die Strömungsgeschwindigkeit durch den größeren Querschnitt, und die Luftblasen steigen in dem inneren Rohr nach oben. Die Wahrscheinlichkeit, daß die freien Eiweiße an eine Luftblase angelagert werden, wird dadurch erhöht, daß aufgrund der unterschiedlichen Dichte eine Relativgeschwindigkeit von Wasser und Luftblasen entsteht. Der Querschnitt des Ringspaltes ist so bemessen, daß die Luftblasen durch die Strömung nach unten transportiert werden und es möglichst nicht zu Zusammenschlüssen von Luftblasen kommt. Versuche zeigten, daß bei richtiger Dimensionierung, abhängig von der Wassergeschwindigkeit, sich eine Strömung ausbildet, wobei die Luftblasen in einer Reihe spiralförmig nach unten strömen. Dies hat neben da Funktion, daß es kaum zu Blasenzusammenschlüssen kommt, den Vorteil eines sehr ästhetischen Eindrucks. Da Abschäumer im allgemeinen Sichtbar angebracht werden, ist dies eine sehr erwünschte Zusatzfunktion. Bei üblichen Aquarienpumpen bildet sich die Strömung, je nach Pumpe, bei einem Abstand des inneren Durchmessers des äußeren Rohres und äußeren Durchmessers des inneren Rohres von minimal 3 mm und maximal 20 mm aus.The water with air bubbles passes tangentially through the inlet at the top into the annular gap formed by the outer tube and the inner tube. The tangential inflow creates a spiral, downward flow tion, which conveys part of the air bubbles downwards. If the air bubbles get below the inner tube, the flow velocity is reduced due to the larger cross section, and the air bubbles rise upwards in the inner tube. The probability that the free proteins are attached to an air bubble is increased by the fact that due to the different density, a relative speed of water and air bubbles arises. The cross-section of the annular gap is dimensioned such that the air bubbles are transported downward by the flow and that there are no merging of air bubbles. Experiments have shown that if the dimensions are correct, depending on the water speed, a flow is formed, with the air bubbles flowing downwards in a spiral. In addition to the fact that there are hardly any blister mergers, this has the advantage of a very aesthetic impression. Since skimmers are generally installed visibly, this is a very desirable additional function. In conventional aquarium pumps, depending on the pump, the flow is formed at a distance of a minimum of 3 mm and a maximum of 20 mm between the inner diameter of the outer tube and the outer diameter of the inner tube.

Ein Ausführungsbeispiel ist in 1 dargestellt.An embodiment is in 1 shown.

Von einte Aquarienpumpe l wird Wasser aus dem Aquarium angesaugt. Die Luft wird durch eine Venturidüse 2 angesaugt und die Luftblasen in das Wasser eingebracht. Das Wasser mit den Luftblasen strömt durch den Zulauf 3 in den Ringspalt 4, der von dem äußeren Rohr 5 und dem Inneren Rohr 6 gebildet wird. Im oberen Teil des inneren Rohres befinden sich nicht dargestellte Entlüftungsbohrungen. Ein Teil der Luftblasen wird von der Wasserströmung nach unten transportiert und steigt im inneren Rohr auf, wo sie in die Schaumbildungszone gelangen. Der Schaum steigt durch ein weiteres Rohr 7 des Schaumbechers 8 auf und wird dem System entzogen. Das Wasser strömt durch Ablaufbohrungen 9 zurück in das Aquarium.From an aquarium pump l water is sucked out of the aquarium. The air passes through a venturi nozzle 2 sucked in and the air bubbles introduced into the water. The water with the air bubbles flows through the inlet 3 in the annular gap 4 from the outer tube 5 and the inner tube 6 is formed. Vent holes (not shown) are located in the upper part of the inner tube. Some of the air bubbles are transported downwards by the water flow and rise in the inner tube, where they reach the foam formation zone. The foam rises through another pipe 7 of the foam cup 8th and is withdrawn from the system. The water flows through drain holes 9 back to the aquarium.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt.Another embodiment is in 2 shown.

Das zu reinigende Wasser strömt durch den Zulauf 1 in den Abschäumer und durchströmt das Reaktionsrohr 2. Das gereinigte Wasser strömt durch den Ablauf 3 zurück in das Aquarium. Die Luftblasen werden mittels Ausströmerstein 4 in das Wasser eingebracht, durchströmen das Reaktionsrohr 2 und steigen in dem Schaumrohr 5 auf. Der Schaum steigt in dem Rohr 6 des Schaumbechers 7 auf und wird so dem System entzogen.The water to be cleaned flows through the inlet 1 into the skimmer and flows through the reaction tube 2 , The cleaned water flows through the drain 3 back to the aquarium. The air bubbles are removed using an air stone 4 introduced into the water, flow through the reaction tube 2 and rise in the foam tube 5 on. The foam rises in the pipe 6 of the foam cup 7 and is withdrawn from the system.

Claims

Fresh water skimmer, characterized in that the skimmer has at least one tube with an inner diameter of at least 10 mm and a maximum of 50 mm and a minimum length of 100 mm directly below the foam formation zone.

Freshwater skimmer with an outer tube and a downwardly open inner tube, the inlet in the Annular gap opens, the outside and inner tube is formed, characterized in that the inner Pipe with an inner diameter between 10mm and 50mm and a length of has at least 100 mm.

Freshwater skimmer with an outer tube and a downwardly open inner tube with a length of at least 100mm, whereby the inlet opens into the annular gap, the outside and inner tube is formed, characterized in that the distance between the inner diameter of the outer tube and outside diameter of the inner tube is 3mm and 20mm.

Freshwater skimmer with a reaction tube and an overlying foam tube, thereby characterized in that the Inner diameter of the foam tube is between 10mm and 50mm and one length of has at least 100 mm.