DE20215685U1

DE20215685U1 - carbonator

Info

Publication number: DE20215685U1
Application number: DE20215685U
Authority: DE
Original assignee: Spengler GmbH and Co KG
Current assignee: Spengler GmbH and Co KG
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2012-10-12
Also published as: EP1407809A3; EP1407809A2

Abstract

Vorrichtung zum Erzeugen von kohlensäurehaltigem Wasser mit einem wasserdurchströmbaren Behälter (1) und einer in den Behälter (9) mündenden Kohlensäure-Zuführung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlensäurezuführung (2) dem Bodenbereich (1',14') des Behälter (1,14) zugeordnet ist und der Kopfbereich (1",14") des Behälters (1,14) eine Kohlensäureableitung (5) aufweist zur Entnahme von nicht im Wasser gelöster Kohlensäure zur Rückführung in die Kohlensäure-Zuführung (2).Device for producing carbonated water with a water-flowable container (1) and a carbonate feed (2) opening into the container (9), characterized in that the carbonate feed (2) is at the bottom area (1 ', 14') of the container ( 1,14) and the head region (1 ", 14") of the container (1,14) has a carbon dioxide drain (5) for the removal of carbon dioxide not dissolved in the water for recycling into the carbon dioxide feed (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von kohlensäurehaltigem Wasser mit einem wasserdurchströmbaren Behälter und einer in den Behälter mündenden Kohlensäure-Zuführung.The invention relates to a device for producing carbonated Water with a water flow container and one in the container opens Carbon dioxide supply.

Bei einer bekannten Vorrichtung der oben angegebenen Art wird Wasser zur Erzeugung eines Getränkes mit Kohlensäure versetzt. Dabei wird das Wasser in einem Behälter mittelst einer Düse eingebracht. In den Behälter wird zusätzlich CO₂ eingeleitet. Das CO₂ kann sich in dem Behälter im Wasser lösen. Das aus dem Behälter heraussströmende Wasser ist dann carbonisiert. Dieses carbonisierte Wasser kann direkt als Getränk verwendet werden. Es ist aber auch vorgesehen, dass dem carbonisierten Wasser ein Getränkekonzentrat zugesetzt wird. Alternativ kann Wasser dadurch carbonisiert werden, dass es in einer CO₂-Atmosphäre zerstäubt wird. Bei der Zerstäubung des Wasser diffundiert CO₂ in die Wassertröpfchen. Auf diese Weise bildet sich dann carbonisiertes Wasser (Sodawasser). Der Sättigungsgrad des Wassers mit CO₂ hängt in erheblichem Maße vom CO₂-Druck und der Temperatur des eingespritzten Wassers ab.In a known device of the type specified above, water is carbonated to produce a beverage. The water is introduced into a container by means of a nozzle. CO ₂ is additionally introduced into the container. The CO ₂ can dissolve in the container in the water. The water flowing out of the container is then carbonized. This carbonated water can be used directly as a drink. However, it is also provided that a beverage concentrate is added to the carbonated water. Alternatively, water can be carbonized by atomizing it in a CO ₂ atmosphere. When the water is atomized, CO ₂ diffuses into the water droplets. In this way carbonized water (soda water) is formed. The degree of saturation of the water with CO ₂ depends to a large extent on the CO ₂ pressure and the temperature of the water injected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu verbessern.The invention has for its object a generic device to improve.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.The task is solved by the in the claims specified invention.

Der Anspruch 1 sieht insbesondere vor, dass die CO₂-Zuleitung dem Bodenbereich des Behälters zugeordnet ist. Der Kopfbereich des Behälters weist eine CO₂-Ableitung auf, zur Entnahme von nicht im Wasser gelösten CO₂. Dieses CO₂ wird durch die CO₂-Zuführung im Bodenbereich in das Wasser geleitet. Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können erhebliche Mengen von CO₂ in den mit Wasser teilgefüllten Behälter eingebracht werden. Überschüssiges CO₂ wird im Kopfbereich des Behälters abgesaugt und der CO₂-Zuführung wieder zugeführt. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung liegt zwischen der CO₂-Ableitung des Kopfes des Behälters und der CO₂-Zuführung des Bodens des Behälters ein Gasverdichter. Mit diesem Gasverdichter kann das sich im Kopfbereich des Behälters ansammelnde CO₂ abgesaugt werden. Zufolge dieses Absaugens ändert sich der Wasserspiegel des sich in dem Behälter befindenden Wassers. Um den Wasserspiegel auf einem bestimmten Niveau zu halten, besitzt der Behälter zwei Pegelsensoren. Ein Pegelsensor spricht an, wenn der Wasserspiegel einen Minimalpegel unterschreitet. Der andere Sensor spricht an, wenn der Wasserspiegel einen Maximalpegel überschreitet. Die Zuführung des Wassers erfolgt über den Kopf des Behälters. Der Wasserablauf erfolgt über den Boden des Behälters. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Kohlensäure-Zuführung von einem porösen Hohlkörper ausgebildet. Bei diesem porösen Hohlkörper kann es sich um eine Filterpatrone aus Keramik oder Kunststoff handeln. Die Porösität dieses Hohlkörpers liegt vorzugsweise zwischen 20 und 60μm. Die Kohlensäurezufuhr kann kontinuierlich erfolgen. Es ist aber auch vorgesehen, diese intervallartig zuzuführen. In einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei oder mehrere Behälter aneinandergereiht. Diese Behälter können als kommunizierende Röhren ausgestaltet sein. Bevorzugt sind Wasserzulauf und Pegelsensoren in voneinander verschiedenen Behältern angeordnet. Dies hat zur Folge, dass der Wasserspiegel im Bereich der Pegelsensoren nicht durch zulaufendes Wasser gestört wird, was zu einer Verfälschung der Pegelmesswerte führen könnte. Das von der Gaspumpe aus dem Kopfbereich des Behälters abgesaugte CO₂ wird im Bereich des Behälterbodens in die Speiseleitung zurückgeführt. Die Speiseleitung mündet in den porösen Hohlkörper, der am Behälterboden befestigt ist. Durch die Wände des porösen Hohlkörpers gelangt das CO₂ aus dem Hohlkörper und steigt in Form mikroskopischer Blasen im Wasser nach oben. Es wird dabei teilweise in Wasser ge löst. Das überschüssige CO₂ sammelt sich im Kopfbereich des Behälters, um in der beschriebenen Weise abgesaugt und rückgeführt zu werden.Claim 1 provides in particular that the CO ₂ feed line is assigned to the bottom region of the container. The head area of the container has a CO ₂ drain for the removal of CO ₂ not dissolved in the water. This CO ₂ is led into the water through the CO ₂ supply in the bottom area. As a result of the configuration according to the invention, considerable amounts of CO _{2 can be introduced} into the container which is partially filled with water. Excess CO ₂ is sucked off in the head area of the container and returned to the CO ₂ supply. In a preferred development of the invention, a gas compressor lies between the CO ₂ discharge of the head of the container and the CO ₂ supply of the bottom of the container. With this gas compressor, the CO ₂ accumulating in the head area of the container can be extracted. As a result of this suction, the water level of the water in the container changes. The tank has two level sensors to keep the water level at a certain level. A level sensor responds when the water level falls below a minimum level. The other sensor responds when the water level exceeds a maximum level. The water is supplied via the top of the container. The water is drained from the bottom of the tank. In a preferred embodiment, the carbonic acid supply is formed by a porous hollow body. This porous hollow body can be a filter cartridge made of ceramic or plastic. The porosity of this hollow body is preferably between 20 and 60 μm. The carbonic acid can be supplied continuously. However, it is also envisaged to supply them at intervals. In a development of the invention, two or more containers are strung together. These containers can be designed as communicating tubes. The water inlet and level sensors are preferably arranged in different containers. The consequence of this is that the water level in the area of the level sensors is not disturbed by incoming water, which could lead to a falsification of the level measurement values. The CO ₂ sucked out of the head region of the container by the gas pump is returned to the feed line in the region of the container bottom. The feed line opens into the porous hollow body, which is attached to the bottom of the container. The CO ₂ comes out of the hollow body through the walls of the porous hollow body and rises in the form of microscopic bubbles in the water. It is partially dissolved in water. The excess CO ₂ collects in the head region of the container in order to be suctioned off and returned in the manner described.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are based on the attached Drawings explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a schematic representation of the device according to the invention;

2 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei Behältern und 2 a sectional view of an embodiment of the invention with two containers and

3 das Ausführungsbeispiel gemäß 2 in einem Parallelschnitt, von der Rückseite her betrachtet. 3 the embodiment according to 2 in a parallel section, viewed from the back.

Der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der 1 beschrieben. Der Behälter 1 besitzt eine zylinderförmige Gestalt, wobei sich die Zylinderachse in der Vertikalen erstreckt. Die vertikale Länge des Behälters (Höhe) beträgt hier mindestens 400mm. Im Zentrum des Bodens 3 des Behälters 1 befindet sich die Mündung eines CO₂-Kanals 15. Der CO₂-Kanal 15 mündet in eine CO₂-Zuführung, die die Form eines porösen Körpers 2 besitzt. Der poröse Körper 2 besitzt die Gestalt eines stirnseitig geschlossenen Rohres. Durch die Poren des porösen Körpers 2 kann das in die Höhlung des Körpers 2 einströmende CO₂ aus dem Hohlkörper 2 heraustreten. Die Porengröße beträgt etwa 20 bis 60μm.The basic structure of the device according to the invention is based on the 1 described. The container 1 has a cylindrical shape, the cylinder axis extending in the vertical. The vertical length of the container (height) is at least 400mm. At the center of the floor 3 of the container 1 is the mouth of a CO ₂ channel 15 , The CO ₂ channel 15 flows into a CO ₂ supply, which has the shape of a porous body 2 has. The porous body 2 has the shape of a tube which is closed at the end. Through the pores of the porous body 2 can that in the cavity of the body 2 inflowing CO ₂ from the hollow body 2 stepping out. The pore size is approximately 20 to 60 μm.

Im Bereich des Behälterkopfes 4 befindet sich eine Wasserzuleitung 11. Diese bildet eine Düse aus, durch welche das Wasser in den Behälter 1 einströmen kann. Am Boden 3 des Behälters 1 befindet sich ein Wasserablauf 12. Durch diesen Wasserablauf 12 wird das mit CO₂ angereicherte Wasser einer nicht gezeichneten Ausgabevorrichtung in Form einer Tülle zugeleitet.In the area of the container head 4 there is a water supply 11 , This forms a nozzle through which the water enters the container 1 can flow in. On the ground 3 of the container 1 there is a water drain 12 , Through this water drain 12 the water enriched with CO _{2 is} fed to an unillustrated dispensing device in the form of a spout.

Die Steuerung des Wasserzulaufs in den Kopfbereich 1" des Behälters 1 erfolgt mittels eines Magnetventils 17.The control of the water supply to the head area 1" of the container 1 takes place by means of a solenoid valve 17 ,

Im Kopfbereich 1" des Behälters 1 befinden sich darüber hinaus zwei Pegelsensoren 7, 8. Mit dem Pegelsensor 7 wird der Maximalpegel des Wasserspiegels 9 detektiert. Mit dem Pegelsensor 8 wird der Minimalwert des Wasserspiegels 9 detektiert. Mittelst einer nicht dargestellten Regelung, der die Signale der Sensoren 7, 8 zugeführt werden, kann ein Gasverdichter 6 gesteuert werden. Dieser Gasverdichter 6 saugt mittels einer CO₂-Ableitung 5 CO₂ aus dem Kopfbereich 1" des Behälters 1. Hierdurch verbleibt ein nahezu konstantes CO₂-Volumen 10 oberhalb des Wasserspiegels 9. Das durch die CO₂-Ableitung 5 mittelst der Pumpe 6 abgesaugte CO₂ wird durch einen CO₂-Kanal 25 einer CO₂-Einspeiseleitung 15 zugeführt, die in die CO₂-Zuführung 2 mündet. In die CO₂-Speiseleitung 15 mündet darüber hinaus eine CO₂-Zuleitung von einer CO₂-Flasche oder dergleichen. Zwischen dieser und der Einspeiseleitung 15 ist ein Rückschlagventil 16 geschaltet, um zu verhindert, dass der Gasverdichter 6 CO₂ in Richtung der Vorratsflasche fördert.In the head area 1" of the container 1 there are also two level sensors 7 . 8th , With the level sensor 7 becomes the maximum level of the water level 9 detected. With the level sensor 8th becomes the minimum value of the water level 9 detected. By means of a control, not shown, of the signals from the sensors 7 . 8th can be supplied, a gas compressor 6 to be controlled. This gas compressor 6 sucks with a CO ₂ discharge 5 CO ₂ from the head area 1" of the container 1 , This leaves an almost constant CO ₂ volume 10 above the water level 9 , This is due to the CO ₂ discharge 5 by means of the pump 6 extracted CO ₂ is through a CO ₂ channel 25 a CO ₂ feed line 15 fed into the CO ₂ feed 2 empties. In the CO ₂ feed line 15 In addition, a CO ₂ feed opens from a CO ₂ bottle or the like. Between this and the feed line 15 is a check valve 16 switched to prevent the gas compressor 6 Conveys CO ₂ towards the storage bottle.

Das in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Vorrichtung, die dieselben Elemente aufweist, die unter Bezugnahme auf die 1 vorstehend erörtert wurden. Zusätzlich weist diese Vorrichtung einen zweiten Behälter 14 auf. Dieser Behälter 14 ist mit dem Behälter 1 derartig verbunden, das beide Behälter miteinander kommunizieren und einen gemeinsamen Wasserspiegel 9 aufweisen. Hierzu dient zum einen der in 3 mit der Bezugsziffer 23 bezeichnete Wasserableitungskanal 23 sowie weitere, nicht dargestellte Kanäle. Zufolge des zweiten Behälters reduziert sich insgesamt die Bauhöhe.That in the 2 and 3 The illustrated embodiment shows a device which has the same elements which are described with reference to FIG 1 were discussed above. In addition, this device has a second container 14 on. This container 14 is with the container 1 connected in such a way that both containers communicate with each other and a common water level 9 exhibit. On the one hand, the in 3 with the reference number 23 designated water drainage channel 23 and other channels, not shown. As a result of the second container, the overall height is reduced.

Die CO₂-Ableitung erfolgt über die beiden Öffnungen 5 im Bereich des Kopfes 4 des Behälters. Diese beiden Öffnungen 5 sind über einen CO₂-Kanal 24 mitein ander verbunden. Der CO₂-Kanal 24 befindet sich saugseitig der Pumpe 6. Durch einen CO₂-Rückführungskanal 25 wird das von der Pumpe 6 verdichtete CO₂ den beiden CO₂-Zuführungen zugeführt. Jeder Behälter 1,14 besitzt bodenseitig 1 ", 14" eine CO₂-Zuführung. Jedoch besitzt nur der Behälter 14 einen Wasserzulauf in Form einer Düse. Der andere Behälter 1 besitzt die beiden Sensoren 7, 8.The CO ₂ discharge takes place through the two openings 5 in the area of the head 4 of the container. These two openings 5 are via a CO ₂ channel 24 connected with each other. The CO ₂ channel 24 is on the suction side of the pump 6 , Through a CO ₂ return channel 25 is the pump 6 compressed CO ₂ fed to the two CO ₂ feeds. Any container 1 . 14 has bottom 1 " . 14 " a CO ₂ supply. However, only the container has 14 a water inlet in the form of a nozzle. The other container 1 owns the two sensors 7 . 8th ,

Das Rückschlagventil 16 in der CO₂-Einspeiseleitung ist in dem aus Metall oder Kunststoff bestehenden Vorrichtungsgehäuse integriert. Ebenfalls in das Gehäuse integriert ist ein Rückschlagventil 26 für die Wasserzuleitung.The check valve 16 is integrated in the device housing made of metal or plastic in the CO ₂ feed line. A check valve is also integrated into the housing 26 for the water supply.

In Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Rückschlagventil 26 befindet sich das Magnetventil 17. Bei dem Magnetventil handelt es sich um ein Pellet-Ventil. Auf einem Ventilsitz 18 sitzt ein zylindrischer Ventilkegel 19. An dem Ventilkegel 19 greift ein Hebel 21 an, der um ein Lager 22 schwenkbar ist. Am Kraftarm des Hebels 21 greift ein Elektromagnet 20 an, um bei einer Bestromung den Ventilkegel 19 vom Ventilsitz abzuheben. Mittels einer Feder wird der Ventilkegel 19 ansonsten auf den Ventilsitz 18 gedrückt.In the direction of flow immediately before the check valve 26 there is the solenoid valve 17 , The solenoid valve is a pellet valve. On a valve seat 18 there is a cylindrical valve cone 19 , On the valve cone 19 grabs a lever 21 at the one camp 22 is pivotable. On the lever arm 21 grabs an electromagnet 20 to the valve cone when energized 19 lift off the valve seat. The valve cone is held by a spring 19 otherwise on the valve seat 18 pressed.

Die Funktionsweise der erfidnungsgemäßen Vorrichtung ist die Folgende:The operation of the device according to the invention is the following:

Die Wasserableitung 12 besitzt endseitig ein Magnetventil. Öffnet dieses Magnetventil, so kann durch die Ableitung 12 Wasser aus dem Behälter 1 herausströmen. Durch die Düse 11 und das sich öffnende Magnetventil 17 wird Wasser in den Behälter eingeleitet. Das eingeleitete Wasser ist im Wesentlichen CO₂_ frei. Das aus der Leitung 12 heraustretende Wasser ist mit CO₂ angereichert. Die Zuführung des CO₂ erfolgt durch ein Rückschlagventil 16 von einer CO₂-Flasche oder dergleichen. Dabei durchströmt das CO₂ den Kanal 15, um durch die porösen Hohlkörper 2 in das Wasser auszutreten und sich darin teilweise zu lösen. Sich im Wasser nicht gelöstes CO₂ sammelt sich in dem Kopfvolumen 10, um dort in der Pumpe 6 abgesaugt zu werden. Das abgesaugte CO₂ wird über die Rückführungsleitung 25 wieder in den CO₂-Kanal 15 zurückgeführt.The water drainage 12 has a solenoid valve at the end. If this solenoid valve opens, the discharge can 12 Water from the tank 1 flow out. Through the nozzle 11 and the opening solenoid valve 17 water is introduced into the container. The water introduced is essentially CO ₂ free. That from the line 12 escaping water is enriched with CO ₂ . The CO ₂ is supplied through a check valve 16 from a CO ₂ bottle or the like. The CO ₂ flows through the channel 15 to pass through the porous hollow body 2 emerge into the water and partially dissolve in it. CO ₂ not dissolved in the water collects in the head volume 10 to get there in the pump 6 to be sucked off. The extracted CO ₂ is via the return line 25 back into the CO ₂ channel 15 recycled.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/ beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are (in themselves) essential to the invention. In the disclosure of the application is hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the pre-registration) fully included, too for the purpose of features of these documents in claims of this Registration included.

Claims

Device for producing carbonated water with a water-flowable container ( 1 ) and one in the container ( 9 ) outflowing carbonic acid feed ( 2 ), characterized in that the carbonic acid supply ( 2 ) the floor area ( 1' . 14 ' ) of the container ( 1 . 14 ) is assigned and the header area ( 1" . 14 " ) of the container ( 1 . 14 ) a carbon dioxide drain ( 5 ) for the removal of carbon dioxide not dissolved in water for return to the carbon dioxide feed ( 2 ).

Device according to claim 1 or in particular according thereto, characterized by a between carbon dioxide discharge ( 5 ) and carbonation ( 3 ) arranged gas compressor ( 6 ).

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by level sensors ( 7 . 8th ) in the head area ( 1" ) of the container ( 1 ) to control the gas compressor ( 6 ) such that above the water level ( 9 ) a permanent carbon dioxide gas volume ( 10 ) remains.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by a head-side ( 4 ) Water inlet ( 11 ) and a bottom ( 3 ) What drain ( 12 ).

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the carbonic acid supply ( 2 ) has a microporous hollow body.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the microporous hollow body ( 2 ) has a porosity between 20 and 60 μm.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by two or more communicating containers ( 1 . 14 ).

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the water inlet ( 11 ) and the level sensors ( 7 . 8th ) in different containers ( 1 . 14 ) are arranged.