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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von karbonisiertem Trinkwasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus der
EP 1 967 257 A2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von karbonisiertem Trinkwasser bekannt, wobei eine übliche Haushaltswasserversorgung bzw. Trinkwassserleitung verwendet wird, um „Sprudel” bzw. karbonisiertes Trinkwasser zu erzeugen. Hierfür wird eine CO2-Druckgasflasche bzw. CO2-Quelle verwendet, um das normale Trinkwassser mit CO2 zu versetzten. Dies erfolgt im Wesentlichen in einem Druckbehälter, dem sog. „Carbonator” oder „Perlator”.
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Mit derartigen Geräten kann aus einem Zapfhahn sprudelndes Trinkwasser bzw. Sprudel gezapft werden. Dies ist vielfach in Gaststätten, jedoch in den letzten Jahren vermehrt auch in Privathaushalten, Schulen, Firmen oder dergleichen anzutreffen.
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Die bisherigen Geräte sind jedoch für Privathaushalte sehr teuer und erzeugen relativ wenig mit Kohlensäure bzw. CO2 versetzer Sprudel.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es eine möglichst kostengünstige Sprudelerzeugung bzw. Erzeugung von karbonisiertem Trinkwasser zu realisieren, wobei ein relativ hoher Gehalt an gelöstem Kohlendioxid bzw. CO2 im Trinkwasser erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale stellen vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung dar.
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Dementsprechend ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung derart ausgebildet, dass im Innern des Druckspeichers das Trinkwasser mit einem Wasservolumen und das Kohlendioxid mit einem Gasvolumen zwischenspeicherbar ist, wobei der Druckspeicher wenigstens einen öffenbaren und verschließbaren Auslauf zum Entnehmen von karbonisiertem Trinkwasser aufweist, wobei wenigstens eine Wasserkontrolleinheit zur Kontrolle des Wasservolumens vorgesehen ist und dass die Wasserkontrolleinheit als Gewichtskontrolleinheit zur Kontrolle des Gewichts des Druckspeichers ausgebildet ist.
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Mit Hilfe dieser Maßnahme wird erreicht, dass das Gewicht des Druckspeichers erfassbar und zur Kontrolle des Karbonisiervorganges bzw. Lösungsvorganges verwendbar ist. So wird die Menge des Lösens von CO2 im zwischengespeicherten Trinkwasser des Druckspeichers bzw. Druckbehälters, d. h. des sog. „Perlators” oder „Carbonisators”, durch das Gewicht gesteuert/geregelt.
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Durch das Einlaufen des Trinkwassers und/oder das Aulaufen bzw. Zapfen des Trinkwassers verändert sich das Gesamtgewicht des Druckbehälters bzw. Druckspeichers in vorteilhafter Weise, was gemäß der Erfindung zur Kontrolle bzw. Steuerung des Karbonisiervorganges bzw. Lösungsvorganges verwendet wird. Hiermit entfallen aufwändige und/oder kostenträchtige elektronische Steuerungen bzw. Sensoren oder dergleichen.
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Gemäß der Erfindung kann eine besonders lange Dauer des Karbonisiervorganges bzw. Lösungsvorganges erreicht werden. Beispielsweise kann ein Zapfen von Trinkwasser das Gesamtgewicht des Druckbehälters bzw. Druckspeichers verändern, d. h. reduzieren, was in vorteilhafter Weise zur Steuerung/Kontrolle des Karbonisiervorganges bzw. Lösungsvorganges verwendet werden kann. Nachtfließendes Trinkwasser füllt den Speicher bzw. Behälter wieder auf, so dass sich das Gesamtgewicht wieder ändert, was wiederum in vorteilhafter Weise zur Kontrolle bzw. Steuerung des Karbonisiervorganges bzw. Lösungsvorganges verwendet werden kann.
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Durch die beiden vorteilhaften separaten Volumina im Druckspeicher gemäß der Erfindung, d. h. einerseits das Trinkwasservolumen und das darüber angeordnete Gas- bzw. CO2-Volumen, wird erreicht, dass in der Grenzfläche/-schicht sich CO2 im Trinkwasser in vorteilhafter Weise lösen kann, und dies vorzugweise über einen vergleichsweise langen Zeitraum. Beispielsweise kann dies mehre Stunden bzw. über Nacht erfolgen, so dass besonders viel CO2 sich im zwischengespeicherten Trinkwasser lösen kann. Am nächsten Tag bzw. Stunden später wird ggf. neues karbonisiertes Trinkwasser gezapft bzw. entnommen, so dass dies einen hohen CO2-Gehalt aufweist bzw. sich besonders viel CO2 gelöst hat.
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Das in den Druckspeicher nachfließende Trinkwasser wird wieder vergleichsweise lange zwischengespeichert und/oder mit dem bereits karbonisiertem Trinkwasser in vorteilhafter Weise vermischt. Beispielsweise wird die Vermischung durch das einströmende Wasser erzeugt, insb. ein Verwirbeln des zwischengespeicherten Trinkwassers ist von Vorteil. Zum Verwirbeln bzw. Vermischen kann der Zulauf bzw. die Zulaufleitung z. B. eine endseitige Öffnung aufweisen, die eine Strömungsbewegung im Speicher erzeugt und/oder vorzugsweise zudem quergerichtete Öffnungen/Bohrungen, die vorzugsweise lediglich in eine Umgangsrichtung des Speichers angeordnet sind. So kann das einströmende Trinkwasser in vorteilhafter Weise eine Rotation des zwischengespeicherten Wassers in einem vorzugsweise runden bzw. im Wesentlichen zylinderförmigen Druckspeicher generieren. Hiermit wird auch die Grenzfläche zwischen CO2-Volumen und Wasservolumen zum Teil in Bewegung versetzt bzw. das Wasser der Grenzfläche/-schicht bewegt, so dass sich mit CO2 angereichertes Trinkwasser weg von der Grenzschicht bewegt und Wasser mit weniger gelöstem CO2 sich an der Grenzfläche befinden kann. Durch Lösungsvorgänge wird dann auch dieses Wasser mit CO2 angereichert.
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Ein Druckspeicher bzw. Behälter wird über eine Gewichts-/Niveauregulierung mit Trinkwasser gefüllt und vorzugsweise über einen handelsüblichen Druckminderer mit Kohlensäure beaufschlagt. Wie bei bisherigen Schankanlagen üblich, wird die zu zapfende Flüssigkeit, d. h. der Sprudel bzw. das karbonisierte Trinkwasser, durch den Gasdruck im Behälter über ein Steigrohr zum Zapfhahn gedrückt.
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CO2 und Flüssigkeit werden vorzugsweise in einem T-Stück zusammengeführt und dann dem Druckspeicher bzw. Behälter zugeführt. Das Trinkwasser hat vorzugsweise einen höheren Druck als das Kohlendioxid, damit der Füllstand im Druckspeicher in vorteilhafter Weise möglichst unabhängig vom CO2-/Gasdruck bleibt.
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Das Volumen bzw. der Füllstand bzw. das Niveau des zwischengespeicherten Trinkwassers innerhalb des Behälters wird über das Gewicht geregelt, so entfallen elektrische Ventile und Installationsaufwand.
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Ein in der Gastronomie weit verbreiterter Standardbehälter kann gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung verwendet werden, ohne ihn verändern zu müssen. Dies ist besonders kostengünstig und reduziert den konstruktiven bzw. fertigungstechnischen Aufwand.
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Im Speicher/Behälter stellt sich ein Lösungsgleichgewicht ein, das abhängig ist u. a. von Druck und Temperatur. Die Oberfläche (insb. Größe) und Durchmischung bestimmt die Zeitdauer mit der sich das Lösungsgleichgewicht einstellt. Dies wird beschleunigt in dem an der Zuführung von Gas und Flüssigkeit ebenfalls ein Steigrohr angebracht wird, das vorzugsweise am Ende verschlossen ist und seitlich bzw. einseitig mit kleinen Öffnungen versehen ist, die sich tangential in einer Richtung zum Behälterumfang befinden, damit Flüssigkeit und Gas unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche austreten. Hierbei perlt das zuzusetzende CO2/Gas in der Flüssigkeit aus und wird beim Aufsteigen zum Teil gelöst. Zusätzlich bewirkt das gemeinsam ausströmende Gas und die ausströmende Flüssigkeit eine vorteilhafte Drehbewegung/Rotation im Behälter, die eine vorteilhafte stärkere Durchmischung bewirkt und somit eine schnelleres Erreichen des Lösungsgleichgewichts.
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Beispielsweise mittels einer Parallelhebelführung und/oder einer linearen Führung und/oder einer seitlichen und/oder über dem Behälter angeordneten Aufhängung an wenigstens einem Hebel/Arm und/oder Ständer/Stativ/Basis wird durch die Gewichtskraft des Speichers/Behälters und der dadurch bewirkten Verstellung eines vom Gewicht veränderbaren Verstellelementes und/oder der dadurch bewirkten Längenänderung einer Feder oder eines kompressiblen Materials bzw. Formkörpers, kann in vorteilhafter Weise ein Regelelement, insb. Ventil oder dergleichen, betätigt werden, das die Flüssigkeitsmenge bzw. das Gewicht des/im Druckspeicher/Behälter begrenzt.
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Bei abnehmender Flüssigkeitsmenge und somit Gewicht öffnet sich das Regelelement bzw. das Ventil und Flüssigkeit fließt bis zum Erreichen der eingestellten Flüssigkeitsmenge/-gewicht bzw. Gesamtgewicht nach. Dann schließt bzw. beendet in vorteilhafter Weise das Regelelement/Ventil das Nachfließen/Einströmen in den Druckspeicher.
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Dies kann in unterschiedlichster Weise erreicht werden, zum Beispiel durch kompressibles Material oder wenigstens eine Feder, worauf der Hebel auf dem der Speicher/Behälter steht oder der Speicher/Behälter selbst und somit durch die Gewichtskraft und die dadurch bewirkte Wegänderung in vorteilhafter Weise das Regelelement/Ventil durch den Hebel oder den Speicher/Behälter oder dergleichen betätigt wird.
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Eine Hysterese der Befüllung ergibt sich ggf. aus der Reibkraft die das Regelelement/Ventil und die Reibkraft der Vorrichtung die durch Betätigung derselben nötig ist und sich somit der Gewichtskraft entgegensetzt. Sie kann durch Leerwege im Hebel vergrößert werden und vergrößert sich so proportional zum Federweg und der daraus resultierenden Federkraft.
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Ausführungsbeispiel
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Mehrere Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und wird anhander der Figuren näher erläutert.
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Im Einzelnen zeigt:
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1 Schematisches Blockschaltbild eine ersten Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Niveaukontrolle mittels eines Federmechanismuses und Kugelventil als Regelelement,
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2 Schematische Darstellung einer ersten Niveaukontrolleinheit mit einer Federverstellung und Ventil gemäß der Erfindung,
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3 Schematisches Blockschaltbild eine zweiten Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer zweiten Niveaukontrolleinheit mit einer Federverstellung und 2/2Wegeventil gemäß der Erfindung,
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4 Schematische Darstellung eines Behälters mit einer perforierten Zuleitung in einen Behälter gemäß de Erfindung,
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5 Schematische Darstellung einer dritten Niveaukontrolleinheit mit einer Federverstellung mit Linearführung und Ventil gemäß der Erfindung,
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6 Schematische Darstellung einer ersten Niveaukontrolleinheit mit Parallelführung und einer Federverstellung und Ventil gemäß der Erfindung,
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7 Schematische Darstellung mit oberer Hebelarmaufhängung mit Zug oder Druckfeder. Ventil mit Kugelhahn oder Drehschieber oder alternativ mit 2/2 Wegeventil,
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8 Schematische Darstellung mit oberer Aufhängung und Druck-Betätigung des 2/2 Wegeventils über eine Hebelvorrichtung, die mit der festen Aufhängung verbunden ist,
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9 Schematische Darstellung mit oberer Aufhängung und alternativer Druck-Betätigung des 2/2 Wegeventils über eine Hebelvorrichtung, die mit der festen Aufhängung verbunden ist,
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10 Schematische Darstellung mit Aufhängung und Betätigung von Kugel- oder Drehschieberventil mittels Hebelarmen am festen und am beweglichen Teil der Aufhängung,
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11 Schematische Darstellung mit Aufhängung an parallelen Federn und Führungen,
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12 Schematische Darstellung mit einer Auflage aus einen kompressiblen Formkörpers als Nievaukontrolle gemäß der Erfindung mit Betätigung eines Ventils über Relativbewegung des festen zum beweglichen Teil der Vorrichtung,
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13 Schematische Darstellung einer weiteren Niveaukontrolleinheit mit einer Federverstellung mit Parallelarm an einer Seitenwand und Ventil gemäß der Erfindung,
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14 Schematische Darstellung einer weiteren Niveaukontrolleinheit mit Schwenkhebelarm und einer Federverstellung sowie Ventil gemäß der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trinkwasseranschluss
- 2
- Rückschlagventil
- 3
- Rückschlagventil
- 4
- Ventil
- 5
- Wegeventil oder Kugelventil
- 6
- Gasflasche
- 7
- Druckminderer
- 8
- Behälter
- 9
- Feder
- 10
- Zapfhahn
- 11
- Steigrohr
- 12
- Zuleitung
- 13
- Hebelarmaufhängung
- 14
- Ventilbetätigunsgsarm
- 15
- Bohrungen/Öffnungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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