EP0176694A2 - Verfahren und Vorrichtung zur weiteren Aufbereitung von, für Trink- und Brauchzwecke bestimmtem Wasser - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur weiteren Aufbereitung von, für Trink- und Brauchzwecke bestimmtem Wasser Download PDF

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EP0176694A2
EP0176694A2 EP85109662A EP85109662A EP0176694A2 EP 0176694 A2 EP0176694 A2 EP 0176694A2 EP 85109662 A EP85109662 A EP 85109662A EP 85109662 A EP85109662 A EP 85109662A EP 0176694 A2 EP0176694 A2 EP 0176694A2
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EP
European Patent Office
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water
impregnation
different
devices
impregnated
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EP0176694B1 (de
Inventor
Alexander Ing.-Kaufm. Kückens
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Technica Entwicklungs GmbH and Co KG
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Technica Entwicklungs GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/29—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for improving the quality of water taken from a conventional water supply network and intended for drinking and / or use in households, companies or the like.
  • the invention provides for the method according to claim 1 to be developed further in accordance with the teaching of the method according to claim 2.
  • a central impregnation of the water directed to the various points of use and removal is sought and achieved in order to ensure an extraordinarily efficient and reliable CO 2 enrichment with the help of commercially available and larger CO 2 containers.
  • This central impregnation ensures that the minerals and trace elements still contained in the water taken from the supply network remain dissolved in the water, so that the risk of solid deposits in the pipes and devices and machines is largely reduced and for the health of the Minerals beneficial to humans for the human organism continue to be available.
  • control can take place according to the teaching of claims 3 to 6.
  • the measures of the invention largely restore the original natural content of CO and H 2 CO 3 in the water taken from the ground after the natural content is reduced to a very low value by the intervention of the waterworks.
  • the minerals still contained in the water taken from the supply network are also kept in solution and their deposition in the form of solid compounds is excluded.
  • the minerals remaining in solution are also available to biological organisms. available to human organisms and are urgently needed by them.
  • the invention can advantageously be further developed in that, at removal points which are provided for drinking or medical treatment purposes, the impregnation device is followed by a metering device for minerals, in particular for magnesium and / or calcium.
  • a metering device for minerals in particular for magnesium and / or calcium.
  • the control can preferably take place as a function of temperature, it being assumed that the water required for medical purposes or for washing and dishwashing purposes is once at temperatures up to about 60 ° C. and also at tem temperatures are used approximately according to the temperature of the water in the supply network. Thanks to the temperature-dependent control, the maximum degree of impregnation in cold water and thus the maximum solubility for minerals and the maximum protection against deposits of solids in machines can be exploited, while on the other hand an extremely economical use of Co 2 is possible at elevated temperatures.
  • the drawing shows a schematic representation, partly in section, of an arrangement for carrying out the new method in one embodiment.
  • the water to be mixed with CO 2 and H 2 C0 3 is taken from the general supply network at 36.
  • This can be, for example, the domestic water connection to the supply network, which is equipped in the usual way with blocking elements, water meters, etc.
  • a separate quantity counter 42 can be provided behind these devices in order to be able to set the total quantity of water removed in relation to partial quantities more easily.
  • a line 35 is branched off behind the quantity counter 42.
  • This can be assigned a shut-off valve 40 and in front of it a partial quantity counter 39 and a controllable throttle device, such as an adjustable pressure reducer 38.
  • the pointer line leads, as shown at 1, via a check valve 2 to the inlet 14 of a device 13 with which the partial water quantity flowing through the branch line 35, 1 is finely impregnated with C0 2 in almost maximum concentration to form H Z C0 3 .
  • the device 13 comprises a system of a plurality of injection nozzles connected in series, which are arranged coaxially or coaxially with the connection 14 of the branch line 35.
  • the nozzles each have injection openings which, in the example shown, are in free flow communication with an annular gas chamber 19.
  • Each nozzle has an abruptly enlarged cross-section at the level of the injection openings, the cross-sectional enlargements increasing in the flow direction from nozzle to nozzle. at the cross-sectional enlargements, the flow rate of the water supplied via the connection 14 is abruptly reduced and an underpressure is currently being generated, which is used as suction pressure. The pressure is equalized up to the next injector nozzle and until then gas and water are mixed.
  • the successive nozzles are divided into two nozzle sets 15 and 16.
  • the nozzle set 15 has three nozzles, the injection suction openings of which are in flow connection with the gas space 19.
  • the nozzle set 16 has two successive nozzles, the injection suction openings of which are connected to an annular chamber 23, which in turn extends downstream of the last cross-section tion with the outflow part 17 of the device 13 are in free flow connection.
  • the gas space 19 is connected via a line 20 to a pressure reducer 21, for example a valve or a slide, which connects the device via a check valve 11 to the pressure reducing valve 9 and the pressure display device 10 of a C0 2 compressed gas bottle 8.
  • a pressure reducer 21 for example a valve or a slide, which connects the device via a check valve 11 to the pressure reducing valve 9 and the pressure display device 10 of a C0 2 compressed gas bottle 8.
  • This is a normal bottle of conventional and commercial size, which can be set up in the garage or in the basement near the water connection 36 of the household or small business. This can be a normal bottle with a capacity of around 6 kg.
  • the device 13 is inserted into the head part of a container 3, which has an upper gas head space 5 and a lower water filling space 4, into which the water via the branch line 35, 1 and the device 13 after the fine impregnation with C0 2 and enrichment of H 2 C0 3 flows.
  • the water level is controlled via water level electrodes 6, 7 or equivalent devices.
  • the mouth of the outlet 17 of the device 13 is below the lowest water level, so that the emerging impregnated water flows into the water reservoir 4. Any larger bubbles that are present can still rise upwards into the head space in the water reservoir 4.
  • the head space itself is connected via a branch line 12 to the connection for the gas bottle 8, namely between the check valve 11 and the pressure reducer 21.
  • the gas pressure in the head space 5 can thus differ from the gas pressure in the gas chamber 19, the pressure in the gas space 19 is adapted to the pressure in the branch line 35, 1, while the pressure in the head space 5 can also be used as a delivery pressure for the water.
  • a displacement body 22 can be arranged concentrically in the nozzle sets.
  • an outlet 17 projects downward into the water reservoir 4.
  • An outlet 24 can be provided in the bottom of the container 3 offset from this outlet. The displacement should ensure that any larger bubbles 18 can rise in the impregnated water at rest and are not carried away to the outlet 24.
  • An idle protection 25 is assigned to the outlet 24.
  • the outlet line branches behind this in branch lines 64 and 67.
  • a metering device 65 or 68 is assigned to each branch line. Behind the dosing device, the branch line at 66 or 69 leads into sub-lines 62 or 54 of the water supply of the household or small business. It is assumed that the line 54 is the usual household supply line from which drinking water and process water as well as water for the various household machines and the like are taken.
  • the water for a domestic beverage dispenser 52 can also be removed via a branch line 53, which is either designed as a coffee machine or, as in the example shown, for the production of C0 2 -impregnated drinks and has a carbonator for this purpose.
  • the CO 2 supply to the carbonator takes place via a branch line 50, which is connected to the same compressed gas bottle 8, 9 as the device 13 via a check valve 51.
  • the second line 62 is provided as a irrigation water line, as is provided in many households and for hobby gardeners with an external connection for watering purposes in the garden or household.
  • the lei can also be used if necessary device an additional pump 63 may be provided.
  • Each of the two lines 54, 62 is connected via a check valve 60, a partial quantity counter 59 and adjustable pressure reducers 58 to a branch 56, 57 of the common supply line, from which the branch line 35, 1 branches off to supply the device 13.
  • the amounts of water flowing through the various lines 35, 54 and 62 can be adjusted by setting the appropriate pressure reducers, such as valves or slides. It can also be seen that from the same device 13, 3 the two different lines 54, 62 can be mixed independently of one another to different degrees with C 02 and H 2 C0 3 .
  • the metering devices 65 and 68 are used to control the different concentrations.
  • the different concentration is desirable since only a relatively low concentration of Co 2 and H 2 CO 3 is required for the purposes of use and drinking, while for the supply of plants in the house and Garden as high a concentration as possible is desirable. This high level of concentration contributes significantly to maintaining good health and growth, and to promoting earnings, as detailed studies have shown.
  • the reunited subsets of water require a certain path to complete mixing.
  • Characterized is in the lines 54 and 62 with C0 2 impregnated water without bubbles, so that this water maintains its impregnation state with extremely high stability, the C0 2 and the H 2 CO 3 formed with it to a large extent when poured with the water can penetrate the soil and remains largely in the household until it is immediately consumed or drunk in water. At the same time, the CO 2 consumption to achieve predetermined concentrations in lines 54 and 62 is kept extremely low.
  • the content of CO 2 and H 2 CO 3 significantly increases the solubility of minerals and trace elements in water. Existing minerals in solution water and drinking water remain in solution for a much longer time and can accumulate much less in equipment and machines. The dissolved minerals and trace elements also benefit the human organism almost completely, whereby the content of CO and H 2 CO 3 significantly promotes the body's absorption capacity for such minerals.
  • the concentration of C0 2 and H 2 CO 3 in the drinking and industrial water of a household as well as the concentration in the irrigation water is controlled depending on the nature of the water in the supply network.
  • the water connection 36 or the branch line 35 can be assigned measuring devices 70 which, for example, measure the pH and / or the electrical conductivity of the water.
  • the measured values of the sensor 70 are fed via line 71 to a control unit 72, which controls the two metering devices 65 and 68 individually according to a predetermined program as a function of the measured values via lines 73 and 74. In this way, the optimal concentrations can be reliably set and maintained, even if the nature of the water should change.
  • the maximum impregnation with CO 2 prevents the deposition of solids in the machines and, in conjunction with a metering device for mineral salts downstream of the device, ensures optimal enrichment of the impregnated water with such minerals in the medical or hygienic field.
  • a second impregnation stage provides for impregnation up to the maximum absorption capacity of the water at the increased use temperature in the machines or for medical or hygienic purposes. In most washing machines and dishwashers, only temperatures up to a maximum of about 60 ° C are measured turns. An impregnation taking this temperature into account ensures an increased CO 2 content in the heated water as well as the extremely economical use of CO 2 , since an expulsion of CO 2 is prevented or reduced when the water is heated due to the selected impregnation level.
  • the impregnation levels can be controlled automatically depending on the temperature. However, depending on the switching of e.g. Depending on the program, the washing process follows the rinsing process or the like.

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Abstract

Es ist ein Verfahren und eine Anordnung zum Ausführen des Vefahrens für die weitere Aufbereitung von Brauch- und Trinkwasser in Haushalt und Kleinbetrieben vorgesehen, welche es gestatten, auf einfache Weise einerseits das Brauch- und Trinkwasser und andererseits etwaiges Gießwasser für Haushaltspflanzen oder Hobbygärten in gezielter Weise und mit unterschiedlicher Konzentration mit CO2 und H2CO3 gezielt und gesteuert zu versetzen. Dadurch wird es einmal möglich, größere, handelsübliche, normale CO2-Druckgasflaschen auch im Haushalt und Kleinbetrieben zu verwenden und von dieser Druckgasflasche aus die verschiedenen CO2-Verbraucher im Haushalt zu versorgen. Zu diesen Verbrauchern können auch Haushaltsgeräte zur direkten Herstellung von CO2-haltigen Getränken gehören, deren Karbonisator an die Druckgasflasche angeschlossen ist. Für die unterschiedliche Beigebung von C02 können auch mehrere, unabhängig voneinander arbeitende Vorrichtungen zum Imprägnieren des Wassers mit C02 unmittelbar vor der Entnahmestelle oder dem Verbraucher vorgesehen sein. Die Imprägnierungsvorrichtungen können über getrennt steuerbare Einrichtungen die verschiedenen Leitungen oder Geräte des 'Haushaltes in unterschiedlicher Konzentration versorgen. Dadurch lassen sich die Mineralstoffablagerungen in Haushaltsgeräten und Maschinen bei sparsamen Verbrauch an CO2 stark reduzieren und große Anteile der im Trinkwasser enthaltenen Mineralstoffe zur direkten Aufnahme durch den Organismus z.B. mit dem Trinkwasser, ausnützen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Verbesserung der Qualität von für Trink- und/oder Brauchzwecke in Haushalten, Betrieben oder dgl. bestimmte, einem üblichen Wasserversorgungsnetz entnommenem Wasser.
  • Es sind bereits sehr einfach arbeitende, billige und wirksame Vorrichtungen bekannt, um normales Leitungswasser unter normalen Bedingungen mit C02 unter gleichzeitiger Bildung von H2CO3 bis hin zu maximalen Konzentrationen zu imprägnieren. Diese Imprägnierung ist auch kontinuierlich im Durchlaufverfahren möglich. Dadurch können große Mengen von mit C02 imprägniertem Wasser in der Landwirtschaft, in Forstbetrieben und Gartenbaubetrieben eingesetzt werden. Man hat entsprechende Kleingeräte auch für Gießzwecke in Haushalten entwickelt, die eine öknonomische Verwendung von mit C02 feinstimprägniertem Gießwasser ermöglichen. Durch das imprägnierte Gießwasser wird die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegen Krankheiten und Befall gestärkt und ein intensiverer und reicherer Wuchs und dgl. erreicht.
  • Als Co2-Quelle können hierbei handelsübliche Kleinpatronen oder handelsübliche Normaldruckflaschen mit einem Fassungsvermögen von 6 bis 25 kg oder auch gesonderte entwickelte Kleindruckbehälter bis z.B.600 g eingesetzt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine zum Ausführen des Verfahrens dienende Vorrichtung für Haushalte und entsprechende Betriebe zu entwickeln, bei denen in rationaler Weise handelsübliche und damit preiswerte C02-Gebinde eingesetzt und die C02-Imprägnierung noch wesentlich individueller an wesentlich ausgeweitete Anwendungsfälle eingepaßt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
  • Es ist bekannt, daß Wasserversorgungswerke das in die Versorgungsnetze geleitete Wasser mit Sauerstoff belüften, um das Entstehen von bestimmten Eisenverbindungen in den Rohrleitungen zu unterbinden und so die Rohre vor Zerstörung zu schützen. Auch wird aus dem Wasser aus den normalen Versorgungsnetzen Kohlendioxydgas ausgetrieben, wodurch sich schwer lösliche Ablagerungen in Haushaltsgeräten, Haushaltsmaschinen oder dgl. bilden. All dies führt andererseits auch zu einer Verarmung des Wassers an Mineralstoffen und Spurenelementen für den menschlichen Organismus im Vergleich zu dem früher üblicherweise aus eigenen Brunnen entnommenen Wasser. Diese Verarmung kann verbreitet zu Mangelerkrankungen führen, die insb. auf ein Fehlen an Kalzium und/oder Magnesium zurückzuführen sind.
  • Um hier generell wenigstens teilweise Abhilfe zu schaffen, sieht die Erfindung vor, das Verfahren nach Anspruch 1 gemäß der Lehre des Verfahrens nach Anspruch 2 weiterzubilden. Bei diesem Verfahren wird eine zentrale Imprägnierung des zu den verschiedenen Brauch- und Entnahmestellen geleiteten Wassers angestrebt und erreicht, um so mit Hilfe handelsüblicher und größerer CO2-Gebinde eine außerordentlich rationelle und zuverlässige CO2-Anreicherung zu gewährleisten. Durch diese zentrale Imprägnierung wird dafür gesorgt, daß die in dem dem Versorgungsnetz entnommenen Wasser noch enthaltenen Mineralstoffe und Spurenelemente im Wasser gelöst enthalten bleiben, so daß die Gefahr der Ablagerung von Feststoffen in den Rohrleitungen und Geräten und Maschinen weitgehend herabgesetzt wird und für die Gesundheit des Menschen zuträgliche Mineralstoffe für den menschlichen Organismus auch weiterhin zur Verfügung stehen.
  • Es hat sich dabei gezeigt, daß schon durch eine schwache Anreicherung des Wassers mit physikalisch gebundenem C02 und chemisch im Wasser enthaltenem H2CO3 die Löslichkeit von Mineralstoffen in Wasser ebenso wie die Aufnahme solcher Mineralstoffe und Spurenelemente durch biologische Organismen wesentlich gesteigert und verbessert werden kann.
  • Die Steuerung kann nach der Lehre der Ansprüche 3 bis 6 erfolgen.
  • Das neue Verfahren nach Anspruch 1 kann aber vorteilhafterweise auch nach der Lehre der Ansprüche 7 und 8 weiterentwickelt werden.
  • Auf diese Weise wird eine wesentlich individuellere Anpassungsmöglichkeit der CO2-Imprägnierung an den Entnahme-oder Brauchzwecki erfolgen, ohne daß auf die im Haus oder Betrieb verlegten Leitungen Rücksicht genommen zu werden braucht, da die Imprägnierung erst unmittelbar vor Entnahme bzw. bei Eintritt in die Maschine oder das Gerät in dem gewünschten Maße imprägniert wird und bei medizinischen Anwendungen oder in modernen Maschinen oder Geräten wie Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen nur Werkstoffe verwendet werden, die widerstandsfähig gegen den Einfluß von CO2 und HZC03 sind.
  • Die individuelle Anpassung des C02- und H2CO3-Gehaltes an den unmittelbaren Anwendungszweck führt einmal dazu, daß der Anteil an phosphathaltigen Lösungsmitteln wesentlich herabgesetzt werden kann, da bei erhöhtem CO2-Gehalt auch die Wirkung derartiger phosphathaltigert Lösungsmittel weitgehend verzichtet werden kann. Die mit den phosphathaltigen Mitteln angestrebte Absenkung des pH-Wertes wird stattdessen durch das CO2 und das mit diesem gebildeten H2CO3 im vollen Umfange erreicht. Auch wird bei der Kaltspülung mit CO2 imprägniertem Wasser eine gute Auswaschung von nicht in Lösung gehenden Verbindungen, z.B. Karbonatverbindungen erreicht. Schließlich werden kalkhaltige Ablagerungen durch das mit C02 imprägniete Wasser in der Maschine ausgeschlossen.
  • Durch die Maßnahmen der Erfindung wird weitgehend der ursprüngliche natürliche Gehalt an CO und H2CO3 in den dem Erdreich entnommenen Wässern wieder hergestellt, nachdem duch Eingriff der Wasserwerke der natürliche Gehalt auf einen sehr kleinen Wert herabgesetzt wird. Mit der Anreicherung des Wassers an COZ und H2CO3 werden die im aus dem Versorgungsnetz entnommenen Wasser noch enthaltenden Mineralstoffe auch in Lösung gehalten und ihre Ablagerung in Form von Feststoffverbindungen ausgeschlossen. Die in Lösung verbleibenden Mineralstoffe stehen somit auch den biologischen Organismen inbs. den menschlichen Organismen zur Verfügung und werden von diesen dringend benötigt.
  • In diesem Zusammenhang kann die Erfindung vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, daß bei Entnahmestellen, die zu Trinkzwecken oder medizinischen Behandlungszwecken vorgesehen sind, der Imprägnierungsvorrichtung eine Dosiervorrichtung für Mineralstoffe, insb. für Magnesium und/oder Kalzium, nachgeschaltet ist. Durch die Erhöhung des COZ-Gehaltes und H2CO3-Gehaltes wird die Aufnahmefähigkeit des imprägnierten Wasser für Mineralsalze ganz entscheidend gefördert, so daß das imprägnierte Wasser wesentlich mehr Mineralstoffe in Lösung halten kann, als das dem Leitungsnetz entnommene Wasser. Damit können den Organismen innerlich und/oder äußerlich die dringend benötigten Mineralstoffe zuverlässig und bei relativ geringem Aufwand und ohne die besondere Aufmerksamkeit der Personen zugeführt werden.
  • Bei direkter Vorschaltung der Imprägnierung vor die individuelle Entnahme- oder Verbrauchsstelle kann die Steuerung vorzugsweise temperaturabhängig erfolgen wobei angenommen wird, daß für medizinische Zwecke bzw. für Wasch- und Geschirrspülzwecke das benötigte Wasser einmal bei Temperaturen bis zu etwa 60°C wie auch bei Temperaturen etwa entsprechend der Temperatur des Wassers im Versorgungsnetz verwendet wird. Durch die temperaturabhängige Steuerung kann einerseits der maximale Imprägnierungsgrad bei kalt verwendetem Wasser und damit die maximale Lösungsfähigkeit für Mineralstoffe und der maximale Schutz gegen Ablagerung von Feststoffen in Maschinen ausgenützt werden, während andererseits bei erhöhten Temperaturen ein außerordentlich sparsamer Einsatz an Co2 möglich ist.
  • Durch die Erhöhung der Löslichkeit des Wasser für Mineralstoffe können ausreichend hohe Kalzium- iund Magnesiumanteile für den menschlichen Organsimus resorbierbar zur Verfügung gestellt werden, so daß der individuelle Wasserkonsum für Trink-, Bade- und Körperspülvorgänge (Zahnputzen oder dgl.) medizinisch wesentlich verbessert werden kann. Medizinisch sinnvoll ist dies nur dann, wenn durch das Wasser die erforderlichen Mineralstoffe auch dauernd zur Verfügung gestellt werden, was mit den Maßnahmen der Erfindung auf ökonomische Weise möglich ist.
  • Die weiteren Ansprüche betreffen Anordnungen zur vorteilhaften Durchführung des neuen Verfahrens.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
  • Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung teilweise geschnitten eine Anordnung zur Durchführung des neuen Verfahrens in einer Ausführungsform.
  • Das mit CO2 und H2C03 zu versetzende Wasser wird im allgemeinen Versorgungsnetz bei 36 entnommen. Es kann sich hierbei z.B. um den Haushaltswasseranschluß an das Versorgungsnetz handeln, der in üblicher Weise mit Sperrorganen, Wasserzähler usw. ausgerüstet ist.
  • Im Rahmen der neuen Anordnung kann hinter diesen Vorrichtungen ein gesonderter Mengenzähler 42 vorgesehen sein, um die insgesamt entnommene Menge an Wasser leichter in Bezug auf Teilmengen setzen zu können. Hinter dem Mengenzähler 42 ist eine Leitung 35 abgezweigt. Dieser kann ein Absperrventil 40 zugeordnet sein und vor dieser ein Teilmengenzähler 39 und eine steuerbare Drosseleinrichtung, wie einstellbarer Druckminderer 38. Hinter dem Absperrventil 40 führt die Zeigleitung, wie bei 1 gezeigt, über ein Rückschlagventil 2 zu dem Einlaß 14 einer Vorrichtung 13, mit der die durch die Zweigleitung 35, 1 strömende Teilwassermenge unter Bildung von HZC03 mit C02 in nahezu maximaler Konzentration feinstimprägniert wird.
  • Die Vorrichtung 13 umfaßt ein System von mehreren, hintereinandergeschalteten Injektionsdüsen, die gleichachsig oder koaxial mit den Anschluß 14 der Zweigleitung 35 angeordnet sind. Die Düsen weisen jeweils Injektionsöffnungen auf, welche im dargestellten Beispiel mit einer ringförmigen Gaskammer 19 in freier Strömungsverbindung stehen. Jede Düse besitzt in Höhe der Injektionsöffnungen einen abrupt erweiterten Querschnitt, wobei die Querschnittserweiterungen in Durchströmrichtung von Düse zu Düse zunehmen. an den Querschnittserweiterungen wird die Strömungsgeschwindigkeit des über den Anschluß 14 zugeführten Wassers abrupt verringert und Momentan ein Unterdruck erzeugt, der als Saugdruck ausgenützt wird. Bis zur nächsten Injektordüse gleicht sich der Druck aus und bis dahin erfolgt auch die Durchmischung von Gas und Wasser. Die hintereinanderliegenden Düsen sind in zwei Düsensätzen 15 und 16 unterteilt. Der Düsensatz 15 weist im dargestellten Beispiel drei Düsen auf, deren Injektionsansaugöffnungen mit dem Gasraum 19 in Strömungsverbindung stehen. Der Düsensatz 16 weist zwei hintereinanderliegende Düsen auf, deren Injektionsansaugöffnungen mit einer Ringkammer 23 in Verbindung stehen, welche ihrerseits stromab von der letzten Querschnittserweiterung mit dem Ausströmteil 17 der Vorrichtung 13 in freier Strömungsverbindung stehen.
  • Der Gasraum 19 steht über eine leitung 20 mit einem Druckminderer 21, z.B. einem Ventil oder einem Schieber in Verbindung, der die Vorrichtung über ein Rückschlagventil 11 mit dem Druckminderventil 9 und der Druckanzeigevorrichtung 10 einer C02-Druckgasflasche 8 verbindet. Hierbei handelt es sich um eine Normalflasche herkömmlicher und handelsüblicher Größe, die in der Garage oder im Keller nahe dem Wasseranschluß 36 des haushaltes oder des Kleinbetriebes aufgestellt sein kann. Es kann sich hierbei um eine Normalflasche mit etwa 6 kg Fassungsvermögen handeln.
  • Die Vorrichtung 13 ist in den Kopfteil eines Behälters 3 eingesetzt, der einen oberen Gaskopfraum 5 und einen unteren Wasserfüllraum 4 aufweist, in den das Wasser über die Zweigleitung 35, 1 und die Vorrichtung 13 nach der Feinstimprägnierung mit C02 und Anreicherung vn H2C03 einströmt. Der Wasserstand wird über Wasserstandselektroden 6, 7 oder äquivalente Vorrichtungen gesteuert. Die Mündung des Auslasses 17 der Vorrichtung 13 liegt unter dem untersten Wassespiegel, so daß das austretende imprägnierte Wasser in den Wasservorrat 4 strömt. Etwaig vorhandene größere Blasen können noch in dem Wasservorrat 4 nach oben in den Kopfraum steigen. Der Kopfraum selber steht über eine Zweigleitung 12 mit dem Anschluß für die Gasflasche 8 in Verbindung, und zwar zwischen Rückschlagventil 11 und Druckminderer 21. Der Gasdruck im Kopfraum 5 kann sich somit von dem Gasdruck in der Gaskammer 19 unterscheiden, wobei der Druck in dem Gasraum 19 an den Druck in der Zweigleitung 35, 1 angepaßt ist, während der Druck im Kopfraum 5 zugleich als Förderdruck für das Wasser ausgenutzt werden kann.
  • Während im Düsensatz 15 das Wasser mit dem CO2 feinstimprägniert wird, erfolgt in dem Düsensatz 16 eine Rückmischung des imprägnierten Wassers, um so die Imprägnierung und die Konzentration an C02 noch zu verbessern und dafür zu sorgen, daß der Anteil an größeren Bläschen außerordentlich gering ist. Ein Verdrängungskörper 22 kann konzentrisch in den Düsensätzen angeordnet sein.
  • Von der letzten Düse ragt ein Auslauf 17 nach unten in den Wasservorrat 4. Versetzt gegenüber diesem Auslauf kann im Boden des Behälters 3 ein Auslaß 24 vorgesehen sein. Die Versetzung soll dafür sorgen, daß etwaige größere BLasen 18 in dem imprägnierten Wasser in Ruhe aufsteigen können und nicht zum Auslaß 24 mitgerissen werden. Dem Auslauf 24 ist ein Leerlaufschutz 25 zugeordnet. Hinter diesem zweigt sich im dargestellten Beispiel die Auslaufleitung in Zweigleitungen 64 und 67 auf. Jeder Zweigleitung ist eine Dosiereinrichtung 65 bzw. 68 zugeordnet. Hinter der Dosiervorrichtung mündet die Zweigleitung bei 66 bzw. bei 69 in Teilleitungen 62 bzw. 54 der Wasserversorgung des Haushaltes oder Kleinbetriebes. Es wird angenommen, daß die Leitung 54 die übliche Haushaltsversorgungsleitung ist, aus der Trinkwasser und Brauchwasser sowie Wasser für die verschiedenen Haushaltsmaschinen und dgl. entnommen wird. Aus dieser Leitung 54 kann über eine Stichleitung 53 auch das Wasser für einen Haushaltsgetränkeautomaten 52 entnommen werden, der entweder als Kaffemaschine ausgebildet ist oder wie im dargestellten Beispiel zur Herstellung von C02-imprägnierten Getränken dient und zu diesem Zweck einen Karbonisator aufweist. Die CO2-Versorgung des Karbonisators erfolgt über eine Stichleitung 50, die über Rückschlagventeil 51 an die gleiche Druckgasflasche 8, 9 angeschlossen ist, wie die Vorrichtung 13.
  • Es wird angenommen, daß die zweite Leitung 62 als Gießwasserleitung vorgesehen ist, wie sie in vielen Haushaltungen und bei Hobbygärtnern mit Außenanschluß für Gießzwecke im Garten oder Haushalt vorgesehen ist. Bei größeren Gartenflächen kann bedarfsweise auch in der Leitung noch eine zusätzliche Pumpe 63 vorgesehen sein.
  • Jede der beiden Leitungen 54, 62 ist über Rückschlagventil 60, über einen Teilmengenzähler 59 und über einstellbare Druckminderer 58 an eine Aufzweigung 56,57 der gemeinsamen Versorgungsleitung angeschlossen, von der die Zweigleitung 35, 1 zur Versorgung der Vorrichtung 13 abzweigt.
  • Die bei Entnahme durch die verschiedenen leitungen 35, 54 und 62 fließenden Wassermengen können durch die Einstellung der entsprechenden Druckminderer, wie Ventile oder Schieber, eingestellt werden. Es ist ferner ersichtlich, daß aus der gleichen Vorrichtung 13, 3 die beiden unterschiedlichen Leitungen 54, 62 unabhängig voneinander in unterschiedlichem Maße mit C02 und H2C03 versetzt werden können. Zur Steuerung der unterschiedlichen Konzentrationen dienen die Dosiereinrichtungen 65 und 68. Die unterschiedliche Konzentration ist erwünscht, da für die Brauch- und Trinkzwecke nur eine relativ geringe Konzentration an Co2 und H2CO3 erforderlich ist, während für die Versorgung von Pflanzen im Haus und Garten eine möglichst hohe Konzentration wünschenswert ist. Diese hohe Konzentration trägt wesentlich zur Gesunderhaltung und Wuchsfreudigkeit und zur Ertragsförderung bei, wie eingehende Untersuchungen ergeben haben. Dies beruht vor allem auf einer Kräftigung der Pflanzen und Pflanzentriebe und der einzelnen Pflanzenzellen durch die verbesserte Nahrungsaufnahme, wie sie durch Anreicherung des Kulturbodens mit C02 und H2C03 wirksam erreicht werden kann. Durch die Trennung der Gaskammer 19 von dem Kopfraum 5 erhält man in der Vorrichtung 13 Druckverhältnisse, insb. Partialdrücke, die unabhängig vom Förderdruck im Wasserverteilersystem so niedrig sein können, daß die Entstehung von physikalisch an das Wasser gebundenen großen Blasen weitgehend ausgeschaltet wird. Von dem Eintrittspunkt 66 bzw. 69 des imprägnierten Wasser in die Leitungen 62
  • bzw. 54 an, benötigen die wiedervereinigten Wasserteilmengen einen bestimmten Weg bis zur vollständigen Durchmischung. Das bedeutet, daß aus der Sammelkammer 4 zur Vereinigungsstelle 66 bzw. 69 etwaig mitgerissene Blasen auf nicht imprägniertes Wasser treffen, dessen CO2-Gehalt wesentlich kleiner als das natürliche Absorptionsvermögen des Wassers für CO2 ist. Etwaige Gasbläschen können also von dem nicht imprägnierten Wasseranteil ohne weiteres absorbiert werden, bevor auch dieser Wasseranteil einen höheren CO2-Anteil angenommen hat. Dadurch liegt in den Leitungen 54 und 62 mit C02 imprägniertes Wasser ohne Blasenbildung vor, so daß dieses Wasser seinen Imprägnierungszustand mit äußerst hoher Stabilität beibehält, das C02 und das mit diesem gebildete H2CO3 beim Gießen mit dem Wasser in hohem Maße in den Boden dringen kann und im Haushalt bis zum unmittelbaren Verbrauch oder bis zum Trinken im Wasser weitgehend enthalten bleibt. Gleichzeitig wird damit auch der CO2-Verbrauch zur Erreichung vorbestimmter Konzentrationen in den Leitungen 54 und 62 außerordentlich klein gehalten.
  • Durch den Gehalt an CO2 und H2CO3 wird das Lösungsvermögen von Mineralstoffen und Spurenelementen im Wasser wesentlich erhöht. Vorhandene Mineralstoffe bleiben also im Brauchwasser und Trinkwasser wesentlich länger in Lösung und können sich wesentlich weniger stark in Geräten und Maschinen ablagern. Die gelösten Mineralstoffe und Spurenelemente kommen aber auch den menschlichen Organismen nahezu voll zugute, wobei der Gehalt an CO und H2CO3 das Aufnahmevermögen durch den Organismus für solche Mineralstoffe wesentlich fördert.
  • Eingehende Vergleichsversuche haben aber auch gezeigt, daß lebende Organismen, wie Pflanzen, aus einer wässrigen Nährlösung die erforderlichen Aufbaustoffe in wesentlich höherem Maße entnehmen, wenn die wässrige Lösung auch CO2 und H2C03 in erhöhtem Maße enthält. Dabei wird bei Anwevon 6,4 auf 5,1 herabgesetzt, ein deutliches Zeichen, daß die Aufnahme von positiven und negativen Ionen wesentlich beeinflußt wird.
  • Es ist zweckmäßig, wenn die Konzentration von C02 und H2CO3 im Trink- und Brauchwasser eines Haushaltes ebenso wie die Konzentration im Gießwasser in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Wassers im Versorgungsnetz gesteuert wird. Zu diesem Zweck können dem Wasseranschluß 36 oder der Zweigleitung 35 Meßeinrichtungen 70 zugeordnet sein, die beispielsweise den pH-Wert und/oder die elektrische Leitfähigkeit des Wassers messen. Die Meßwerte des Meßfühlers 70 werden über die Leitung 71 einem Steuergerät 72 zugeführt, das nach einem vorbestimmten Programm in Abhängigkeit von den Meßwerten über die Leitungen 73 und 74 die beiden Dosiereinrichtungen 65 und 68 individuelle steuern. Dadurch lassen sich jeweils die optimalen Konzentrationen zuverlässig einstellen und aufrechterhalten, auch wenn die Beschaffenheit des Wassers sich ändern sollte. Gleichzeitig ist es möglich, durch direkte inleitung von Co2 über die zentrale CO2-Gasver- sorgungsanordnung, in Verbindung mit entsprechenden Zusatzeinrichtungen eine pH-Wert-Regelung in Schwimmbädern durchzuführen, die bekannte Konservierungseigenschaften von CO für die Verbesserung der Haltbarkeit von Lebensmitteln in Verpackungen und Kühlschränken auszunutzen und bei der Abwasserabführung eine Neutralisierung zu erreichen.
  • Anstelle der in der Figur dargestellten Anordnung für eine zentrale Versorgung des Haushaltes oder Hauses mit Wasser, das unter Bildung von HZC03 mit CO2 imprägniert worden ist, kann es zweckmäßig sein, selbständige Imprägnierungsvorrichtungen jeweils den Entnahme- oder Verbraucherstellen zuzuordnen, die z.B. mit handelsüblichen Kleinpatronen für CO2 versorgt werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß auf Empfindlichkeiten des im Haus oder Betrieb verlegten Leitungsnetzes gegen den Gehalt von CO2 und H2CO3 im Wasser keine Rücksicht genommen zu werden braucht. Die modernen Haushaltsmaschinen wie Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen ebenso wie medizinische oder hygienische Einrichtungen bestehen zumeist aus Materialien, die gegenüber C02 und H2CO3 unempfindlich sind. So ist es möglich die Imprägnierung unter den zwei Gesichtspunkten: sparsame Verwendung von COZ auf der einen Seite und optimaler Imprägnierungsgrad für den jeweiligen Verwendungszweck auf der anderen Seite an den jeweiligen Verwendungsfall optimal anzupassen. Bei den einzelnen Imprägnierungsgeräten kann eine Grobimprägnierung unter Berücksichtigung der jeweiligen Wasserhärte vorgesehen sein. Im übrigen sind wenigstens zwei unterschiedliche Imprägnierungsgrade in Abhängigkeit von der Wassertemperatur vorgesehen: eine bis zur maximalen Imprägnierung arbeitende Imprägnierungsstufe ist für das verwendete Kaltwasser, z.B. für Kaltspülvorgänge oder Kaltwasserbehandlungsvorgänge im medizinischen Bereich vorgesehen. Die maximale Imprägnierung mit CO2 verhindert die Ablagerung von Feststoffen in den Maschinen und gewährleistet in Verbindung mit einer der Vorrichtung nachgeschalteten Dosiervorrichtung für Mineralsalze im medizinischen oder hygienischen Bereich eine optimale Anreicherung des imprägnierten Wassers mit solchen Mineralstoffen. Eine zweite Imprägnierungsstufe sieht eine Imprägnierung bis zu der maximalen Aufnahmefähigkeit des Wassers bei der erhöhten Verwendungstemperatur in den Maschinen oder für medizinische oder hygienische Zwecke vor. In den meisten Wasch- und Geschirrspülmaschinen werden nur noch Temperaturen bis maximal etwa 60°C verwendet. Eine Imprägnierung unter Berücksichtigung dieser Temperatur sorgt für einen erhöhten C02-Gehalt auch des erhitzten Wassers unter gleichzeitigem außerordentlich sparsamen Einsatz von CO2, da ein Austreiben von CO2 beim Erhitzen des Wassers aufgrund der ausgewählten Imprägnierungsstufe verhindert respektive reduziert wird.
  • Die Steuerung der Imprägnierungsstufen kann temperaturabhängig automatisch erfolgen. Sie kann aber auch in Abhängigkeit vom Umschalten von z.B. Waschvorgang auf Spülvorgang oder dgl. programmabhängig erfolgen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Verbesserung der Qualität von für Trink-und/oder Brauchzwecke in Haushalten, Betrieben'oder dgl. bestimmten, einem üblichen Wasserversorgungsnetz entnommenem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß dem dem Wasserversorgungsnetz entnommenen Wasser vor der Weiterleitung an die Entnahme- oder Verbraucherstelle CO2 unter Bildung von H2CO3 in voneinander abweichenden Mengen bis zum Erreichen von wenigstens zwei verschiedenen CO2-Konzentrationen im Wasser zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß dem Wasser CO2 unter Bildung von H2CO3 in Mengen bis zum Erreichen etwa der maximalen Konzentration bei der Entnahmetemperatur zugeführt und das imprägnierte Wasser in einzelnen Verbraucher- und Entnahmestellen jeweils vermischt mit nicht imprägniertem Wasser in der benötigten Konzentration entsprechend unterschiedlichen Mengenverhältnissen zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß dem für Gießzwecke bestimmten Wasser CO2 und H2CO3 bis zu einer maximalen Konzentration und dem für Trink- und andere Brauchzwecke in die Hauswasserversorgungsleitung eingespeisten Wasser bis zu einer demgegenüber geringeren Konzentration zugegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn-zeichnet, daß die physikalischen und/oder die chemischen Eigenschaften des aus dem Versorgungsnetz entnommenen Wasser, insb. der pH-Wert und /oder die elektrische Leitfähigkeit gemessen und in Abhängigkeit davon die Zugabe von Co2 oder das Mengenverhältnis von maximal imprägniertem und nicht imprägniertem Wasser gesteuert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Steuerung der Zugabe von CO2 so erfolgt, daß die Aufnahme positiver Ionen durch lebende Organismen, wie Mensch und/oder Pflanzen, aus dem Wasser gegenüber der Aufnahme negativer Ionen begünstigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Steuerung der Zugabe von CO2 so erfolgt, daß das Lösungsvermögen des Wassers für positive Ionen, wie für mineralische Elemente, Spurenelemente oder dgl. erhöht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Imprägnierung des Wassers mit CO2 bzw. das Mischen des dem Leitungsnetz entnommenen Wasser mit bis etwa zur maximalen Kozentration mit CO2 imprägniertem Wasser jeweils erst unmittelbar an der oder jeder Entnahme- oder Verbraucherstelle erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- zeichnet, daß das dem Versorgungsnetz entnommene Wasser an der Verbraucherstelle in Abhängigkeit von wenigstens zwei unterschiedlichen Entnahme- oder Brauchtemperaturen durch Imprägnieren oder Mischen auf wenigstens zwei unterschiedliche CO2-Konzentrationen gebracht wird.
9. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nachAnspruch 1 oder 2 unter Verwendung von Vorrichtungen zum Anreichern von Wasser mit CO2 unter gleichzeitiger Bildung von HZC03, welche in gleichachsiger Reihenanordnung mit einem Wasseranschluß wenigstens zwei vom Wasser durchströmbare Düsen mit an eine CO2-Gasquelle angeschlossenen Injektoröffnungen und einen Auslaß für das imprägnierte Wasser aufweisen, wobei die Düsenquerschnitte in Höhe der Injektoröffnungen jeweils abrupt und von Düse zu Düse fortschreitend erweitert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranschluß (14) der Vorrichtungen (13) zum Anreichern von Wasser mit CO2 jeweils über eine Zweigleitung (1) mit dem Anschluß (36) des Haushaltes oder Betriebes an das Versorgungsnetz verbunden sind, daß der Auslaß (17) der Vorrichtungen mit von dem Wasseranschlußn (36) zu verschiedenen Verbraucher- oder Entnahmestellen führenden unterschiedlichen Wasserleitungen (54,62) zur Einstellung von unterschiedlichen CoZ-Konzentrationen verbunden sind.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, daß ein handelsübliches Gebinde (8) für Co2, z.B. eine handelsübliche Druckflasche von höherem Fassungsvermögen den Vorrichtungen zum Anreichern von Wasser mit CO2 gemeinsam zugeordnet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Karbonisator eines Haushaltsgerätes (52) für die Herstellung von C02-haltigen Getränken an das als gemeinsame CO2-Versorgungsquelle dienende Gebinde (8) anschließbar ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschiedenen Verbraucher- oder Entnahmestellen führenden Wasserleitungen (54,62) jeweils über eine Dosiereinrichtung (68, 65) mit einer einzigen gemeinsamen Vorrichtung (13) zum Anreichern von Wasser mit CoZ und H2CO3 verbunden sind und die Dosiervorrichtungen (65,68) zur Einstellung unterschiedlicher Konzentrationen unabhängig voneinander einstellbar sind.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß dem Wasseranschluß (36) oder der Zweigleitung (35) eine Meßeinrichtung (70) zur Überwachung der Beschaffenheit, insb. zur Überwachung des pH-Wertes und/oder der elektrischen Leitfähigkeit des dem Versorgungsnetz entnommenen Wassers zugeordnet ist, und daß die Dosiervorrichtung (65,68)in Abhängigkeit von den Meßwerten steuerbar sind.
14. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer Wasser von unterschiedlich vorbestimmten Temperaturen verbrauchenden Maschine oder Entnahmestelle eine CO2-Imprägnierungsvorrichtung direkt vorgeschaltet ist, welche auf wenigstens zwei verschiedene Imprägnierungsstufen umschaltbar ist, von denen eine etwa der maximalen Imprägnierbarkeit bei der Temperatur des Wassers im Versorgungsnetz und eine andere etwa der Imprägnierbarkeit bei der vorbestimmten erhöhten Temperatur entspricht.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Imprägnierungseinrichtung in Abhängigkeit von der Betätigung einer Temperatur-Vorwähleinrichtung automatisch umschaltbar ist.
16. Anordnung nachAnspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Imprägnierungseinrichtung eine Grobeinstellvorrichtung zur Voreinstellung des Imprägnierungsgrades in Abhängigkeit von der Wasserhärte aufweist.
17. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß bei Vorschalten der Imprägnierungsvorrichtung vor eine Wasch- oder Geschirrspülvorrichtung die Umschaltung der Imprägnierungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Umschaltung vom Hauptwasch-oder -spülvorgang auf einen Kaltspülvorgang automatisch erfolgt.
18. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Imprägnierungsvorrichtung einer Wasserentnahmestelle für hygienische odedr medizinische Zwecke eine Dosiereinrichtung für mineralische Salze nachgeordnet ist.
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