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Vorrichtung zum Imprägnieren von Wasser
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mit Kohlendioxyd Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 2 559 651 bekannt, wobei
das Wasser im oberen Bereich des Behälters oberhalb des Wasserspiegels versprüht
wird. Am unteren Ende des Behälters befindet sich in exzentrischer Anordnung der
das Kohlendioxyd durchlassende poröse Körper. In unmittelbarer Nähe desselben ist
am Behälterboden eine zentrale Umwälzeinrichtung angeordnet. Es liegt ein aufwendiger
Aufbau der Vorrichtung vor. Ferner ist, wenn größere Mengen die Vorrichtung durchlaufen
sollen, nicht die ausreichende Kühlung des zugeführten Wassers gewährleistet.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der vorausgesetzten Gattung in herstel lungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten,
daß neben einem erhöhten Wirkungsgrad der Vorrichtung die Bewegungsenergie des zugeführten
Wassers und des Kohlendioxyds zum beschleunigten Imprägnieren von Wasser mit Kohlendioxyd
ausgenutzt ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Anspruchs 1 gelöst.
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Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine Vorrichtung zum Imprägnieren
von Wasser mit Kohlendioxyd von erhöhtem Gebrauchswert angegeben.
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Es liegt darüber hinaus ein vereinfachter Aufbau vor. Eine gesondert
anzutreibende Umwälzeinrichtung kann entfallen. Das Imprägnieren des Wassers mit
Kohlendioxyd findet nun weitgehend in dem Wasserzulaufrohr des Behälters selbst
statt. Das in das Wasserzulaufrohr unter erhöhtem Druck eingeleitete Wasser muß
den Spalt zwischen dem porösen Körper. und der Innenwandung des Wasserzulaufrohres
passieren. Dabei erfolgt eine innige beschleunigte Imprägnierung mit dem dem porösen
Körper zugeleiteten Kohlendioxyd. Anschließend tritt- das mit Kohlendioxyd angereicherte
Wasser durch das untere offene Ende des Wasserzulaufrohres in den Behälter und kann
von dort über das Auslauf-Steigrohr entnommen werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß der poröse Körper
aus zwei koaxial hintereinander angeordneten und durch ein Rohr verbundenen Einzel
körpern besteht. Hierdurch wird die Leistung weiter heraufgesetzt. In dem das Rohr
umgebenden und zwischen den beiden Einzelkörpern angeordneten Raumes tritt eine
Turbulenz auf, die den Vorgang des lmprägnierens-von Wasser mit Kohlendioxyd beschleunigt.
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Sodann erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Kohlendioxyd-Zuführungsrohr
zum porösen Körper durch das untere offene Ende des Wasserzulaufrohres läuft. Die
Zulaufrichtungen von Wasser und Kohlendioxyd sind demnach entgegengerichtet, was
der Arbeitsweise sehr entgegenkommt.
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Ein gleichmäßiges Verteilen des zugeführten Wassers vor Durchlauf
an dem ersten Einzelkörper ist dadurch erreicht, daß die dem Einlaufstutzen des
Wasserzulaufrohres zugekehrte Kopffläche des porösen Körpers mit einem Verteilerkegel
bestückt ist, dessen Kegelmantelfläche in Richtung der Innenwand des Wasserzulaufrohres
abfällt.
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Eine weitere Heraufsetzung des Wirkungsgrades der Vorrichtung ist
dadurch erzielt, wenn der Einlaufstutzen des Wasserzulaufrohres verbunden ist mit
einer im Behälter angeordneten Vorkühlschlange. Vor dem Eintritt des Leitungswassers
in das Wasserzulaufrohr wird das Wasser auf einer zwangsläufigen Bahn geführt und
gelangt daher in vorgekühltem Zustand in das Wasserzulaufrohr unter Ausnutzung der
Erkenntnis, daß der Sättigungsgrad von Wasser mit Kohlendioxyd wesentlich von der
Temperatur des Wassers abhängt und umso größer ist, je tiefer das Wasser abgekühlt
ist.
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Gute Vorkühlwerte des Wassers ergeben sich dadurch, daß die Vorkühlschlange
konzentrisch innerhalb des von der Kühlschlange umfaßten Bereichs angeordnet ist.
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Schließlich ist es noch von Vorteil, am Behälterdeckel ein Entlüftungsventil
vorzusehen. Beim ersten Einfüllen von Wasser muß entlüftet werden. Danach kann durch
entsprechende Betätigung des Entiüftungsventils der Niveauspiegel des imprägnierten
Wassers variiert werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung im Längsmittelschnitt, Fig. 2 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung und Fig. 3 einen versetzt zum Längsschnitt der Fig.
1 liegenden Längsschnitt der Vorrichtung.
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Die dargestellte Vorrichtung besitzt einen zylindrischen Behälter
1. Dieser weist den Behälterboden 2, den Behälterdeckel 3 und den Behältermantel
4 auf.
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In diametraler Gegenüberlage sind am Behälterdeckel 3 Anschlußstutzen
5 und 6 einer bodenseitig des Behälters verlaufenden, dem Behältermantel 4 benachbarten
Kühlschlange 7 vorgesehen.
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Konzentrisch innerhalb der Kühlschlange 7 erstreckt sich eine Vorkühlschlange
8. Diese ist seinerseits mit dem Zulaufstutzen 9 und andererseits mit dem Austrittsstutzen
10 verbunden, die ebenfalls am Behälterdeckel 3 festgelegt sind. Zwischen den beiden
Stutzen 9 und 10 führt von dem Behälterdekkel 3 ein Rohr 11 für einen nicht dargestellten-Thermofühler
ins Behälterinnere.
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In zentraler Anordnung am Behälterdeckel 3 ist ein Einlaufstutzen
12 angebracht, der in ein abwärts gerichtetes Wasserzulaufrohr 1 3 des Behälters
mündet. Die Länge des Wasserzulaufrohres 13 entspricht etwa zwei Drittel der Behälterhöhe.
Das untere offene Ende des Wasserzulaufrohres 13 liegt dabei oberhalb der Mündung
14 des Auslauf-Steigrohres 15. Dieses erstreckt sich in paralleler Anordnung zum
Wasserzulaufrohr 13 und geht von einem Anschlußstutzen 16 des Behälterdeckels 3
aus. Die Mündung 14 liegt dabei in unmittelbarer Nähe des Behälterbodens 2.
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In dem Wasserzulaufrohr 13 ist ein poröser Körper 17 in flüssigkeitsdurchlassender
Passung eingesetzt. Letzterer besteht aus zwei koaxial hintereinander angeordneten
und durch ein'Rohr 18 verbundenen Einzelkörpern 19 und 20 rohrförmigen Querschnitts.
Der Außendurchmesser der Einzelkörper 19, 20 ist geringer als der Innendurchmesser
des Wasserzulaufrohres 13, wodurch ein die Einzelkörper 19, 20 umgebender Spalt
21 auftritt. Der Innenraum des oberen Einzel körpers 19 ist nach oben hin durch
einen Verteilerkegel 22 abgeschlossen, dessen Kegelmantelfläche in Richtung der
Innenwand des Wasserzulaufrohres 13 abfällt.
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In den Boden 19' des Einzel körpers 19 mündet das Rohr 18, welches
dort einerends festgelegt ist, während das andere Ende dieses Rohres 18 seine Befestigungsstelle
an der Deckplatte 20' des Einzel körpers 20 aufweist. Der Boden 20" desselben ist
Träger des Kohlendioxyd-Zuführungsrohres 23. Dieses läuft durch das untere offene
Ende 13' des Wasserzulaufrohres und führt über einen Bogen 23' zum Anschlußstutzen
24 des Behälterdeckels 3.
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Zusätzlich ist am Behälterdeckel 3 noch ein Entiüftungsventil 25 angebracht.
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Es ergibt sich folgende Wirkungsweise der Vorrichtung: Das in den
Behälter 1 zu leitende Wasser tritt in den Zulaufstutzen 9 ein, durchläuft die Vorkühlschlange
8 und gelangt dann über den Austrittsstutzen 10 zum zentralen Einlaufstutzen 12.
Von dort aus fließt das Wasser in der in Fig. 1 angezeigten Pfeilrichtung. Gleichzeitig
mit dem Zuführen des Wassers erfolgt die Zugabe von Kohlendioxyd durch das Kohlendioxyd-Zuführungsrohr
23. Das Wasser wird durch den Verteilerkegeln 22 zum den oberen Einzelkörper 19
umgebenden Ringspalt 21 geleitet, gelangt in den Raum zwischen den beiden Einzelkörpern
19 und 20 und von da aus in den den Einzelkörper 20 umfassenden Ringspalt 21. Das
die Poren der Einzelkörper 19, 20 durchsetzende Kohlendioxyd wird dabei von dem
Wasser aufgenommen. Beschleunigt wird dieser Vorgang durch den zwischen den Einzelkörpern
19 und 20 vorliegenden Raum, in welchem eine Turbulenz auftritt. Im weiteren Verlauf
fließt das mit Kohlendioxyd imprägnierte Wasser zum unteren Ende 13' des -Wasserzulaufrohres
13 und damit in den Behälter.
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Die Zuführung des Wassers und des Kohlendioxyds erfolgt mit 5 bar.
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Dadurch wird das in das Wasserzulaufrohr 13-eintretende Wasser mit
einer Geschwindigkeit von ca. 2 m pro Sekunde durch den Ringspalt 21 gedrückt.
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Wird das mit Kohlendioxyd imprägnierte Wasser aus dem Behälter entnommen,
kann eine Pumpe für Wasser und ein elektrisch betätigtes Ventil zwecks Zuführung
-von Wasser und Kohlendioxyd angesteuert werden, um den sinkenden Wasserstand auszugleichen.
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Alle in der- Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten
neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht
ausdrücklich beansprucht sind.
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