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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anreichern von Wasser oder
von einer wasserhaltigen Flüssigkeit,
zum Beispiel von Getränken,
mit wenigstens einem Gas oder Gasgemisch, beispielsweise mit Kohlendioxid
und/oder mit Sauerstoff, wobei die Vorrichtung eine Mischkammer
zum Einleiten der Flüssigkeit
und des Gases oder der Gasgemische aufweist, in welcher Mischkammer
in Strömungs- oder
Durchflussrichtung der Medien wenigstens eine sich quer zu der Strömungsrichtung
erstreckende Lochplatte vorgesehen ist, hinter welcher ein Auslass für die angereicherte
Flüssigkeit
und eventuell vorhandenes restliches Gas vorgesehen ist.
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Eine
technisch ähnlich
aufgebaute derartige Vorrichtung ist aus
DE 198 50 025 C2 bekannt
und hat sich in gewissem Umfang bewährt. Als Lochplatte dient dabei
eine mit Bohrungen versehene Scheibe, wobei erforderlich ist, dass
mehrere derartige gelochte Scheiben hintereinander angeordnet sind
und die Loch- oder
Porenquerschnitte in Strömungsrichtung von
Scheibe zu Scheibe abnehmen. Abgesehen von der entsprechend aufwendigen Herstellung
mit jeweils unterschiedlich gestalteten Lochplatten ist dennoch
die Gaskonzentration in dem Wasser nach dem Durchlaufen dieser Vorrichtung
für manche
Anwendungsfälle
nicht ausreichend.
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Aus
DE 198 51 360 A1 ist
eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein Gas, zum Beispiel Kohlendioxid,
in eine Zuführleitung
für Flüssigkeit,
zum Beispiel Wasser oder wasserhaltige Flüssigkeit, eingeleitet wird,
wonach die Flüssigkeit
und das Gas einem Mischer zugeführt
werden, der in Strömungsrichtung hintereinander
mehrere Siebe aufweist. Dadurch soll das Gas in die Flüssigkeit
eingebracht und eingemischt werden.
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Aus
DE 200 22 286 U1 ist
eine vergleichbare Vorrichtung bekannt, bei welcher die Siebe zentral
in der Mitte jeweils ein Loch aufweisen, damit sie einzeln auf eine
Justierstange aufgezogen werden können, um eine gewünschte Länge der
gesamten Vorrichtung einstellen zu können.
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Aus
DE 299 02 256 U1 ist
eine Vorrichtung zur Installation in Abwasserreinigungseinrichtungen für die Versorgung
von Schläuchen,
Rohren und dergleichen mit Gas bekannt, die im wesentlichen aus einer
Basis, zum Beispiel einem Hohlkörper
beliebiger Länge,
gebildet ist und eine Gaseintrittsöffnung sowie ein Anschlusselement
aufweist, das über
ein Verbindungselement mit einer Gaszuführleitung verbunden ist. Dabei
handelt es sich um eine Vorrichtung anderer Gattung, als sie eingangs
definiert ist.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs definierten
Art zu schaffen, mit welcher bei vergleichsweise geringem Aufwand
mehr Gas in eine Flüssigkeit
eingetragen werden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die eingangs definierte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Lochplatte Lochungen aufweist, welche sich
in Durchfluss- oder Strömungsrichtung von
der einen zu der anderen Seite hin wenigstens über einen Teil ihrer axialen
Erstreckung und über
einen Teil der Dicke der Lochplatte verengen oder verjüngen. Versuche
haben gezeigt, dass durch eine solche düsenartige Lochungsform gegenüber Lochungen
mit über
ihre gesamte Länge
gleichbleibendem Querschnitt oder gegenüber Bohrungen gleichbleibenden
Durchmessers der Gaseintrag erheblich gesteigert werden kann. Durch
die Verengung des Strömungswegs
für die
beiden Medien innerhalb der sich verengenden oder verjüngenden
Lochungen werden diese entsprechend stärker zusammengeführt und
somit nimmt die Flüssigkeit
dadurch mehr von dem Gas, beispielsweise Kohlendioxid oder Sauerstoff,
auf.
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Die
größte Querschnittsabmessung
der Lochungen kann auf der der Strömung entgegengesetzten Seite
an der dortigen Oberfläche
der Lochplatte vorgesehen sein. Neben einer relativ einfachen Herstellbarkeit
ergibt dies auch einen besseren Mischungseffekt von Flüssigkeit
und Gas, als wenn die Verjüngung
erst mit Abstand zu der Oberfläche
der Lochplatte beginnt, was aber auch möglich wäre.
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Dabei
kann die Verengung oder Verjüngung des
Querschnitts der Lochungen über
wenigstens die Hälfte
ihrer axialen Erstreckung reichen. Vor allem bei einer genügend dicken
Lochplatte kann also vorgesehen sein, dass sich die Lochungen in
Strömungsrichtung
zunächst
verengen oder verjüngen und
dann mit gleichbleibendem Querschnitt bis zu der entgegengesetzten
Oberfläche
der Lochplatte verlaufen.
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Es
ist aber auch möglich,
dass sich die Lochungen über
die gesamte Dicke der Lochplatte verengen und ferner ist es zweckmäßig, wenn
sich die Lochungen über
die gesamte Dicke der Lochplatte oder über einen Teil der Dicke der
Lochplatte trichterförmig
bis zu einem kleinsten Querschnitt verjüngen. Die Trichterform stellt
eine stetige Verengung dar, die strömungstechnisch besonders günstig ist.
Dabei können
sich die Lochungen gleichmäßig verengen, also
mit geradlinigen Mantellinien versehen sein, oder die sich verengenden
Lochungen können
in Strömungsrichtung
konvex und/oder konkav gekrümmte
Mantellinien aufweisen, das heißt
im Längsschnitt
sind die Wandungen der Lochungen in der einen und/oder anderen Richtung
gekrümmt,
wobei auch geradlinige und gekrümmte
Wandbereiche kombiniert sein können.
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Innerhalb
der Dicke der Lochplatte kann der Querschnitt wenigstens eines Teils
der Lochungen von deren geringstem Querschnitt aus wieder zunehmen
und die Lochungen können
auf der in Strömungsrichtung
hinteren Seite der Lochplatte diffusorartig ausgebildet sein. Dadurch
kann ein Abreißen der
Strömung
beim Austreten aus der Lochplatte hinter der Lochung gemildert oder
vermieden werden, wodurch eventuell ein Teil des aufgenommenen Gases
wieder aus der Flüssigkeit
abgegeben werden könnte.
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Zwar
könnten
die Lochungen vieleckige, beispielsweise viereckige, fünfeckige,
sechseckige oder achteckige usw. Querschnitte haben, jedoch ist
es für die
Herstellung besonders günstig,
wenn die Lochungen über
wenigstens einen Teil ihres axialen Verlaufs einen kreisrunden Querschnitt
haben, insbesondere als Bohrungen ausgebildet sind, die mit einem
entsprechenden Formbohrer oder Fräser ihre sich verjüngende oder
verengende Form erhalten können.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass in den Wandungen
wenigstens einzelner oder aller Lochungen schräge oder spiralige oder schraubenlinienförmig verlaufende
Vertiefungen oder Nuten oder Erhöhungen,
die Wirbelbildung innerhalb dieser Lochungen fördernd, angeordnet sind. Dadurch
kann die Einbringung des Gases in die Flüssigkeit innerhalb der jeweiligen
Lochung noch verstärkt
werden.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausgestaltung
der Erfindung zur Vergrößerung der
in die Flüssigkeit
eingetragenen Gasmenge kann darin bestehen, dass in Strömungsrichtung
mit Abstand hintereinander mehrere Lochplatten mit Lochungen vorgesehen
sind, deren Querschnitt sich in Strömungsrichtung verengt oder
verjüngt.
Gegebenenfalls könnten aber
auch Lochplatten mit Lochungen gleichbleibenden Querschnitts mit
solchen kombiniert sein, deren Lochungen sich in Strömungsrichtung
verengen. Somit kann auch durch die Wahl der Zahl und der Abstände der
Lochplatten die Gaskonzentration in der Flüssigkeit beeinflußt und gesteuert
werden.
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Wenigstens
eine Lochplatte der mehreren oder alle Lochplatten können lösbar und/oder
auswechselbar innerhalb der Mischkammer befestigt sein. Dadurch
kann durch die Änderung
der Anzahl der Lochplatten ebenfalls nachträglich noch Einfluß auf die
Menge des in die Flüssigkeit
eingetragenen Gases genommen werden. Darüber hinaus können auf
diese Weise Lochplatten mit unterschiedlich bemessenen Lochungen
wahlweise eingesetzt werden.
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Die
Lochplatte oder Lochplatten können
an der Innenseite der Mischkammer mit ihrem Rand dicht angeschlossen
sein, beispielsweise durch einen Presssitz. Dadurch können Leckagen
und entsprechende Verluste am Umfang der Lochplatten vermieden werden
und es kann sichergestellt werden, dass die Flüssigkeit und das oder die Gase
ausschließlich
durch die Lochungen fließen.
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Für eine einfache
Herstellung und für
günstige
Strömungsverhältnisse
ist es zweckmäßig, wenn die
Mischkammer einen kreisrunden Querschnitt hat und die Lochplatte(n)
eine entsprechende kreisförmige
Umrissform aufweist. Auch das Einfügen der Lochplatte oder der
Lochplatte(n) im Inneren der Mischkammer wird dadurch vereinfacht,
wobei innerhalb der Mischkammer auch radial etwas vorspringende
Absätze
vorgesehen sein können,
auf denen jeweils eine Lochplatte abgestützt werden kann.
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Die
Lochungen können
im wesentlichen gleichmäßig auf
die Fläche
der jeweiligen Lochplatte verteilt sein, um deren Fläche bestmöglich für den Eintrag
des Gases in die Flüssigkeit
zu nutzen.
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Es
kann aber auch zweckmäßig sein,
wenn die Lochungen in einander in Strömungsrichtung benachbarten
Lochplatten in unterschiedlichen Bereichen dieser Lochplatten, insbesondere
in jeweils entgegengesetzten Hälften,
angeordnet sind. Somit werden die Flüssigkeit und das oder die Gase
gezwungen, zunächst
bei einer Lochplatte durch den einen Bereich zu fließen und
nach dem Verlassen dieser Lochplatte in der nächsten Lochplatte an einer anderen
Stelle durchzutreten, so dass zwischen den beiden Lochplatten eine
zusätzliche
Verwirbelung und Vermischung mit entsprechender zusätzlicher Aufnahme
von Gas in der Flüssigkeit
erfolgt.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann darin bestehen, dass die Lochplatte insbesondere für eine Vorrichtung
großer
Abmessung wenigstens einen oder mehrere auf ihrer Fläche verteilte
Durchbrüche aufweist,
die jeweils mit einer sich verengende Lochungen aufweisenden Scheibe
bestückt
sind. Somit ist bei größeren Vorrichtungen
möglich,
die Durchflussmenge durch die Zahl der Durchbrüche und die darin angeordneten
Scheiben zu bestimmen.
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Dabei
ist eine weitere Ausgestaltung dahingehend möglich, dass die gelochten Scheiben
der Lochplatte auswechselbar sein können. Somit können wahlweise
gelochte Scheiben mit unterschiedlich vielen oder unterschiedlich
bemessenen Lochungen zum Einsatz kommen.
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Ferner
ist es dadurch möglich,
dass wenigstens einer der Durchbrüche der Lochplatte wahlweise mit
einer Blindscheibe verschließbar
ist. Auch dadurch kann die Durchlaufmenge verändert und der „Staudruck" vor einer Lochplatte
eventuell verstärkt werden.
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Um
den Eintrag des Gases in die Flüssigkeit weiter
zu begünstigen
und gegebenenfalls die Anzahl der Lochplatten verkleinern zu können, kann
vor der in Strömungsrichtung
ersten Lochplatte eine Vormischeinrichtung für die Flüssigkeit und das oder die Gase
vorgesehen sein.
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Die
Vorrichtung und ihre Einzelteile können aus Metall gefertigt sein.
Eine preiswerte Herstellung der Vorrichtung ergibt sich aber, wenn
die Lochplatte(n) und/oder die Mischkammer oder die gesamte Vorrichtung
aus Kunststoff bestehen. Dies erlaubt vor allem Formen der Lochungen,
die mit üblichen
Metallbearbeitungsmethoden nur sehr aufwendig erreichbar wären.
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Vor
allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen
ergibt sich eine Vorrichtung, mit welcher Wasser oder wasserhaltige
oder ähnliche
Flüssigkeiten,
beispielsweise auch Getränke,
mit Gasen gemischt werden können,
ohne große
Behälter,
Pumpen, Rotationsmaschinen und vergleichbare aufwendige Mischer
zu benötigen.
Auch Zwischenbehälter oder
Druckbehälter,
in denen sich die Flüssigkeit
und das Gas erst nach vielen Stunden miteinander vermischen oder
verbinden, können
vermieden werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auf einfache
Weise möglich,
unabhängig
von der jeweiligen Flüssigkeitsmenge
Flüssigkeit
und Gase zu mischen, wobei von 0,1ltr. bis zu 1.000 m3 in
der Stunde und mehr – je
nach Größe der Vorrichtung
und Durchsatz an Medien – hergestellt
werden können. Dabei
kann auch die Steuerung der Gaskonzentration dadurch geregelt werden,
dass die Menge des eingetragenen Gases mittels Mikroprozessor in
einem vorgegebenen Verhältnis
zu der Menge der Flüssigkeit
zugeführt
wird. Wird wenig Flüssigkeit
zugeführt,
wird auch entsprechend wenig Gas eingeleitet, wird hingegen viel
Flüssigkeit
in die Vorrichtung eingelassen, wird auch entsprechend viel Gas
zugeführt.
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Dabei
kann bei vertikal angeordneter Vorrichtung die Strömung von
oben nach unten oder von unten nach oben gerichtet sein.
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Nachstehend
sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in
zum Teil schematisierter Darstellung:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer zylindrischen Mischkammer, wenigstens einer darin einsetzbaren
Lochplatte, einem oberen Verschluss mit Eintrittsöffnungen
für Flüssigkeit
einerseits und Gas andererseits, welcher Verschluss eine Vormischeinrichtung
enthalten kann, sowie einem unterem Abschluss mit einem Auslass
für die
angereicherte Flüssigkeit,
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2 wiederum in schaubildlicher
Darstellung und dabei aufgebrochen den oberen Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei die Vormischeinrichtung der besseren Übersicht wegen außerhalb
der Vorrichtung dargestellt ist,
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3 eine vergrößerte Darstellung
einer Lochplatte,
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4 einen Längsschnitt
durch einen Teilbereich der Lochplatte mit einem trichterförmig ausgebildeten
Loch,
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5 eine der 4 entsprechende Darstellung mit einer
anderen Lochform, bei welcher in Strömungsrichtung hinter dem trichterförmigen Bereich
eine diffusorartige Erweiterung der Lochung vorgesehen ist, sowie
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6 eine weitere Abwandlung
der Lochform, bei welcher die in Strömungsrichtung vorgesehene Verengung
oder Verjüngung
sich praktisch über die
gesamte Dicke der Lochplatte erstreckt,
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7 eine Schnittdarstellung
der Lochplatte im Bereich einer Lochung, wobei angedeutet ist, dass die
Wandung der Lochung spiralige oder schraubenlinienförmige Vertiefungen
zur Förderung
der Wirbelbildung aufweist,
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8 eine Draufsicht der Lochung
gemäß 7,
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9 eine Lochplatte insbesondere
für eine erfindungsgemäße Vorrichtung
großer
Abmessung mit mehreren Durchbrüchen
zum Einsetzen von Lochungen aufweisenden Scheiben und/oder Blindscheiben
sowie
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10 eine Lochungen aufweisende
Scheibe in vergrößertem Maßstab, die
in einen Durchbruch der Lochplatte gemäß 9 einsetzbar ist oder gleichzeitig eine
abgewandelte Lochplatte, die auch im Randbereich eine gleichbleibende
Dicke und keinen hochstehenden Rand hat.
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Eine
im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Anreichern
von Wasser oder von einer wasserhaltigen Flüssigkeit, zum Beispiel von
Getränken,
mit wenigstens einem Gas oder Gasgemisch, bevorzugt mit Kohlendioxid
und/oder mit Sauerstoff.
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Die
Vorrichtung 1 weist dazu eine Mischkammer 2 auf,
in welche die Flüssigkeit
und das Gas oder Gasgemisch – im
Ausführungsbeispiel
an der oberen Stirnseite – eingeleitet
werden kann.
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Die
Vorrichtung 1 ist also in Gebrauchsstellung mit ihrer Längsmittelachse
vertikal angeordnet und Flüssigkeit
und Gas treten im oberen Bereich ein und durchströmen die
Vorrichtung 1 und die Mischkammer 2 von oben nach
unten. Die Vorrichtung 1 könnte auch umgekehrt angeordnet
und die Strömung
von unten nach oben gerichtet sein.
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Innerhalb
der Mischkammer 2 ist in Strömungs- oder Durchflussrichtung
wenigstens eine quer zu dieser Richtung sich erstreckende Lochplatte 3 vorgesehen,
hinter welcher im unteren Bereich der Vorrichtung 1 ein
Auslass 4 für
die angereicherte Flüssigkeit
und eventuell vorhandenes restliches Gas vorgesehen ist. In 1 ist der Flüssigkeitseinlass
mit 5 und der Gaseinlass mit 6 bezeichnet.
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Die
in den 1 und 2 erkennbare und in den 3 und 10 deutlich dargestellte wenigstens eine
Lochplatte 3 weist gemäß 4 bis 7 Lochungen 7 auf, welche sich
in Durchfluss- oder
Strömungsrichtung
gemäß dem Pfeil
PF1 von der einen zu der anderen Seite hin wenigstens über einen
Teil ihrer axialen Erstreckung und über einen Teil der Dicke der
Lochplatte 3 verengen oder verjüngen. Dabei erkennt man, dass
die größte Querschnittsabmessung
der Lochungen 7 auf der der Strömung zugewandten Seite an der
dortigen Oberfläche
der Lochplatte 7 vorgesehen ist und die jeweilige Lochung 7 also
auf der der Strömung
abgewandten Seite einen kleineren Querschnitt hat. Innerhalb der
Lochungen 7 wird also die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
und des Gases aufgrund des Strömungsdrucks vergrößert und
gleichzeitig die gegenseitige Durchdringung dieser unterschiedlichen
Medien verstärkt. In
den 4 und 7 ist angedeutet, dass die
Verengung oder Verjüngung
des Querschnitts der Lochungen 7 über wenigstens die Hälfte ihrer
axialen Erstreckung reichen kann. Gemäß 1 und insbesondere gemäß 6 können sich die Lochungen 7 aber auch über die
gesamte Dicke der Lochplatte 3 verjüngen oder sie können über einen
Teil der Dicke der Lochplatte 3 trichterförmig bis
zu einem kleinsten Querschnitt verlaufen, der dann bis zum Austritt
der Lochung 7 aus der Lochplatte 3 gleich bleibt
(4).
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Die 5 und 7 stellen dabei dar, dass innerhalb der
Dicke der Lochplatte 3 der Querschnitt wenigstens eines
Teils der Lochungen 7 von deren geringstem Querschnitt
aus wieder zunehmen kann, so dass die Lochungen 7 auf der
in Strömungsrichtung
hinteren oder im Ausführungsbeispiel
unteren Seite der Lochplatte 3 diffusorartig ausgebildet
sind, was die Aufnahme von Gas in die Flüssigkeit aufgrund entsprechender
Strömungsverhältnisse
begünstigen
kann.
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Dabei
erkennt man außerdem
in allen Ausführungsbeispielen,
dass die Lochungen in dem Bereich, in welchem sie sich verengen
oder verjüngen, geradlinige
Mantellinien haben, das heißt
die Längsschnitte
durch die entsprechenden Lochungen verlaufen geradlinig. Es wäre aber
auch denkbar, dass die Verengung oder Verjüngung nicht stetig und geradlinig,
sondern mit gekrümmten
Mantellinien verläuft,
die konvex und/oder konkav gekrümmt
sein könnten.
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Aus
den Darstellungen gemäß 3 und 10 kann man entnehmen, dass die Lochungen 7 über wenigstens
einen Teil ihres Verlaufs, zweckmäßigerweise über ihren gesamten Verlauf,
einen kreisförmigen
Querschnitt haben können,
so dass sie als Bohrungen ausgebildet sein können.
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Gemäß 7 und 8 kann der Eintrag von Gas in die Flüssigkeit
auch noch dadurch unterstützt sein,
dass in den Wandungen wenigstens einzelner oder aller Lochungen 7 schräge oder
spiralig oder schraubenlinienförmig
verlaufende Vertiefungen oder Nuten 8 oder gegebenenfalls
auch Erhöhungen
angeordnet sein können,
die die Wirbelbildung innerhalb der Lochungen 7 fördern.
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Derartige
Lochungen können
besonders einfach realisiert werden, wenn zumindest die Lochplatte,
gegebenenfalls aber auch die gesamte Vorrichtung aus Kunststoff
bestehen.
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In 1 und 2 erkennt man eine Lochplatte 3.
Versuche haben gezeigt, dass schon eine einzige derartige Lochplatte
mit den sich in Strömungsrichtung
verengenden oder verjüngenden
Lochungen 7 ausreichen kann, um zum Beispiel Sauerstoff
in genügender
Menge in Wasser oder in eine wasserhaltige Flüssigkeit eintragen zu können.
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Geht
es jedoch in erster Linie darum, Kohlendioxid in Wasser oder eine
wasserhaltige Flüssigkeit einzutragen,
sind zweckmäßigerweise
in Strömungsrichtung
mit Abstand hintereinander, im Ausführungsbeispiel also untereinander
mehrere Lochplatten 3 mit Lochungen 7 vorgesehen,
wobei sich dann wiederum der Querschnitt der Lochungen in Strömungsrichtung
verengt oder verjüngt.
Eine derartige Vorrichtung 1 könnte also unterhalb der in 2 erkennbaren Lochplatte 3 mit
Abstand innerhalb der Mischkammer 2 weitere derartige Lochplatten 3 aufweisen. Die
Strömung
aus Flüssigkeit
und Gas trifft dann nicht nur auf eine sich quer zur Strömungsrichtung Lochplatte 3,
sondern gelangt nach dem Durchströmen der Lochungen 7 einer
solchen ersten Lochplatte 3 zu einer weiteren, sich ebenfalls
quer zur Strömungsrichtung
erstreckenden Lochplatte, durch deren sich in Strömungsrichtung
erstreckende Lochungen 7 sie unter entsprechender Verwirbelung
und Zunahme des Gaseintrags in die Flüssigkeit hindurchtreten kann,
bis sie nach einer letzten Lochplatte 3 zu dem Auslass 4 gelangt.
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Wenigstens
eine oder mehrere oder alle Lochplatten 3 können lösbar und/oder
auswechselbar innerhalb der Mischkammer 2 befestigt sein. Wichtig
ist dabei, dass die Lochplatte 3 oder die Lochplatten 3 in
der Innenseite der Mischkammer mit ihrem Rand 3a dicht
angeschlossen sind, beispielsweise durch einen Press sitz. In den 1, 2 und 3 erkennt
man eine Lochplatte 3 mit einem erhöhten Rand 3a, der
eine entsprechend gute Anlage und Pressung innerhalb der Mischkammer 2 mit
einem entsprechend dichten Sitz erlaubt.
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Aber
auch die Lochscheibe 15 gemäß 10 könnte
als Lochplatte mit einem nicht erhöhten Rand 3a innerhalb
der Mischkammer 2 sicher abgedichtet und fixiert werden
insbesondere dann, wenn sie, wie in 2 angedeutet,
gleichzeitig mit ihrem Rand 3a auf einen Absatz 2a an
der Innenseite der Mischkammer 2 aufgelegt wird.
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Im
Ausführungsbeispiel
hat die Mischkammer 2 einen kreisrunden Querschnitt und
die Lochplatten 3 sind demgemäss mit einer kreisförmigen, dazu
passenden Umrissform versehen. Eine solche Zylinderform der Mischkammer 2 begünstigt die
von oben nach unten gerichtete Strömung.
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Gemäß den 1 bis 3 und 10 sind
die Lochungen 7 im wesentlichen gleichmäßig auf die Fläche der
jeweiligen Lochplatte 3 verteilt. Es wäre aber auch möglich, Lochplatten 3 vorzusehen,
bei denen nur ein Bruchteil ihrer Fläche, beispielsweise die Hälfte, mit
Lochungen 7 versehen ist. Solche Lochplatten 3 könnten dann
innerhalb der Mischkammer 2 hintereinander derart angeordnet
sein, dass in Strömungsrichtung
unterhalb dem nichtgelochten Bereich einer Lochplatte 3 die
Lochungen der in Strömungsrichtung
benachbarten Lochplatte 3 angeordnet sind, so dass sich
innerhalb der Mischkammer 2 zwischen den Lochplatten 3 zusätzliche
Umlenkungen ergeben. Dabei könnte
aber auch der Bruchteil der Fläche
der Lochplatte 3 mit Lochungen 7 anders und gegebenenfalls
auch an den einzelnen Lochplatten 3 verschieden gewählt sein.
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In 9 ist eine abgewandelte
Lochplatte 13 dargestellt, die gegenüber den Lochplatten gemäß 1 bis 3 eine erheblich größere Abmessung haben soll und
demgemäss
für eine
Vorrichtung 1 großer
Abmessung gedacht ist. Diese Lochplatte 13, die innerhalb
einer Mischkammer 2 alleine oder ebenfalls mehrfach vorgesehen
werden kann, weist auf ihrer Fläche
verteilt Durchbrüche 14 auf,
die jeweils mit einer sich verengende Lochungen aufweisenden Scheibe 15 verschlossen
sein können,
das heißt
die in 10 dargestellte
Lochplatte kann die erwähnte Scheibe 15 sein,
die in einen Durchbruch 14 passt und dadurch die Lochplatte 13 für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 geeignet
macht.
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Um
dabei unterschiedliche Strömungsverhältnisse
erzielen zu können,
könnte
aber wenigstens einer der Durchbrüche 14 der Lochplatte 13 mit einer
Blindscheibe verschließbar
sein, wobei die Scheiben 15 auch auswechselbar sein können, so dass
die Zuordnung solcher Scheiben 15 und von einer oder mehreren
Blindscheiben nachträglich
wahlweise geändert
werden kann.
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In 1 und 2 erkennt man in Strömungsrichtung vor der dargestellten
Lochplatte 3 im Anschluss an den Einlass 5 für die Flüssigkeit
und den Einlass 6 für
das Gas oder Gasgemisch eine Vormischeinrichtung für die Flüssigkeit
und das Gas. Der wesentliche Teil dieser Vormischeinrichtung ist
ein Staukörper 9,
der mit einem Gewindestutzen 10 in ein zentrales Innengewinde 11 des
die Einlässe 5 und 6 aufweisenden
oberen Abschlusses 12 der Mischkammer 2 passt.
Am äußeren Rand
dieses Staukörpers 9 erkennt
man eine kegelstumpfförmige Schrägfläche 16,
die mit einer innenseitig angeordneten analogen ringförmig umlaufenden
Schrägfläche 17 im
Randbereich der Mischkammer 2 oberhalb der oberen Lochplatte 3 in
Gebrauchsstellung so zusammenwirkt, dass zwischen diesen Schrägflächen 16 und 17 ein
Ringspalt frei bleibt, der auch gegenüber der Innenseite der Wandung
der Mischkammer 2 besteht, so dass die Flüssigkeit
und das Gas oberhalb des Staukörpers 9 intensiv
miteinander in Berührung
und vorgemischt werden und dann durch den erwähnten Ringspalt in die eigentliche
Mischkammer 2 eintreten können.
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Mit
der Vorrichtung
1 ist es möglich, auf einfache Art unabhängig von
der Menge der Flüssigkeit und
der Gase diese miteinander intensiv zu mischen und die Gaskonzentration
in einer Flüssigkeit
erheblich zu erhöhen.
Dabei können
Druck und Strömungsgeschwindigkeit
vor allem vor den Einlässen
5 und
6 in
geeigneter und beispielsweise auch aus
DE 198 50 025 C2 bekannterweise
beeinflusst werden.
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Die
Vorrichtung 1 dient zum Anreichern von Flüssigkeiten
mit einem Gas oder auch Gasgemischen, insbesondere mit Kohlendioxid
und/oder Sauerstoff und weist eine Mischkammer 2 auf, in
die die Flüssigkeit
und das oder die Gase eingeleitet werden. In der zweckmäßigerweise
von oben nach unten gerichteten Durchflussrichtung ist hinter den
Einlässen 5 und 6 eine
sich quer zu der Strömung
erstreckende Lochplatte 3 vorgesehen, hinter welcher gegebenenfalls
weitere derartige Lochplatten 3 mit Abstand folgen können, wonach
schließlich
ein Auslass 4 der Mischkammer 2 für die angereicherte
Flüssigkeit
vorgesehen ist. Da sich die Lochungen 7 in der oder den
Lochplatten 3 in Strömungsrichtung
verengen oder verjüngen,
ergibt sich eine gegenüber
Bohrungen gleichbleibenden Querschnitts verstärkte Gasaufnahme der Flüssigkeit.