DK162579B - Fremgangsmaade og indretning til tilberedning af vandingsvand til husholdninger eller hobbygartnere - Google Patents

Description

DK 162579 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til tilberedning af vandingsvand, hvor vandingsvandet imprægneres med C02, og gødning opløses i det imprægnerede vand. Vandingsvandet er navnlig anvendelig til husholdninger 5 eller hobbygartnere.

Pra DE-PS 866 341 kendes en indretning til indføring af C02 i et overrislingsanlægs trykvandstilgangsledning. C02-en udnyttes her som gødningsmiddel til gødning af kulturplanter. For tilførsel af C02-en 10 til vandet anvendes der en injektor, der ikke beskrives nærmere. Et til dette brug egnet injektorsystem er dog vist i FR-PS 11 171 059. Dette har et ret strømningsafsnit, som gennemstrømmes af det ene af de to medier, som skal blandes. I denne strømningskanal er der koak-15 sialt og efter hinanden anbragt flere korte rørafsnit med voksende diameter, så at deres ender indbyrdes overlapper hinanden under dannelse af en ringspalte.

Det rørafsnit, der har størst diameter, er således tildannet i forhold til den rette kanal, at det med denne 20 kanal danner endnu en ringspalte. Strømningen i kanalen bliver dermed løbende opdelt i flere delstrømme. Ved tilgangssiden af rørafsnittet med mindst diameter er der en centralt anbragt indretning til tilførsel af det andet af de medier, der skal blandes, og denne indret-25 ning indfører dette andet medium i strømningen i finfordelt form, eksempelvis ved indsprøjtning. Her drejer det sig altså om et system, hvor der i en ret strømningskanal med konstant tværsnit frembringes den for blandingen nødvendige turbulens ved hjælp af flere rør-30 afsnit af forskellig størrelse, og hvor det andet medium bliver indsprøjtet eller indsprayet ved tilgangssiden.

Endvidere kendes der fra US-PS 2 899 971 en indretning til eksempelvis en vaskemaskine, hvor denne ma-35 skines vandtilgangsledning har en doseringsindretning til automatisk indføring af et tilsat stof, eksempelvis

DK 162579 B

2 et vandafspændingsmiddel, i vandstrømningen. Med henblik herpå bliver vandets strømningshastighed forandret gennem dyseagtig udformning eller trinsvis ændring af strømningstværsnittet. En ledning for tilsatsmidlet ud-5 munder i et blandingskammerområde ved enden af det afsnit, hvori hastighedsændringen finder sted. I afstand fra blandingskammerområdet er der flere boringer, som er åbne til atmosfæren, og hvorigennem små mængder luft kan indsuges. Disse beluftningsåbiinger, der er belig-10 gende foran blandingsområdet, har til formål at hindre, at der i vandtilgangsledningen opstår et vacuum, når vandtilførslen til husholdningsmaskinen bliver afbrudt.

Som følge af et sådant vacuum kan tilsatsstoffet, eksempelvis afspændingsmidlet eller det dermed blandede 15 vand, nemlig suges fra blandingkammerområdet og tilbage i vandtilgangsledningen og ende i andre ledningsafsnit af vandfordelingssystemet. Ledningsstykket opstrøms for blandingskammerområdet skal dermed beluftes ved hjælp af den luft, som suges ind gennem boringerne, så at et 20 eventuelt vakuum deri bliver fjernet.

Endvidere kendes der fra US-PS 3 874 277 en indretning til fremstilling af mineralvand. Ved dette system sker indføringen af C02 ved højt tryk, hvilket ved den foreliggende opfindelse fører til betragtelige 25 ulemper. Den kendte indretning kræver en ventilindretning, der er yderst kompliceret. Endvidere er indretningen lavet således, at trykgaskilden bestandig er åben, og at trykgassen dermed i allerede flere gange reduceret form står til rådighed i det område af venti-30 len, hvor vandet er.

I forhold hertil er opfindelsen rettet mod en fremgangsmåde til tilberedning af vandingsvand, hvor vandingsvandet imprægneres med C02, og gødning opløses i det imprægnerede vand. Det er velkendt, at planters 35 sundhed, plantetilvæksten samt deres modstandskraft mod skadedyrsangreb kan forbedres i væsentlig grad, når

DK 162579 B

3 planterne vandes med vand, der indeholder en passende andel af ved finimprægnering tilført C02 og en passende høj andel af H2C03. Der er udviklet tilsvarende anlæg og indretninger til at forsyne gartnerier, frilandskul-5 turer og skovbrug med vand, der er præpareret på denne måde.(Jvf. det tyske tidsskrift "Der Spiegel" no. 47/1982, side 99-101 og nr. 7/1984, side 61-63).

Opfindelsen har nu til formål at videreudvikle en fremgangsmåde og en indretning ifølge indledningen 10 til henholdsvis krav 1 og krav 2 på en sådan måde, at beboerne eller hobbygartnerne på enkel og prisbillig måde sættes i stand til at berige og opblande gødningsvand, der efter behov tappes fra en normal forsyningsledning, med både gødningsstoffer og med C02 og H2C03 15 i enhver ønsket mængde og på optimal vis.

Med henblik herpå er fremgangsmåden ejendommelig ved de i krav 1 angivne træk, og indretningen til udøvelse af fremgangsmåden er ejendommelig ved de i krav 2 angivne træk.

20 Den del af opfindelsen, der angår måden og mid lerne til finimprægnering af vand med C02-gas, er gjort til genstand for ansøgerens danske ansøgning nr. 4017/84.

Opfindelsen tager hensyn til den kendsgerning, 25 at vandingsvandet i husholdninger eller til hobbygartnere som regel tappes fra vandledningen gennem en hane.

Som bekendt er vandtrykket i sådanne ledninger udsat for betydelige svingninger. Hvad angår opretholdelsen af en fast indstillet grad af finimprægnering med C02 30 gas, og i den foretrukne udførelsesform også doseringen af gødningsmiddel, tages der ifølge opfindelsen automatisk hensyn til disse svingninger, uden at betjenings-personen skal gøre andet end at sørge for, at der forefindes et tilstrækkeligt forråd af gas og gødningsmid-35 del. For at starte forbruget af imprægneret gødningsvand, behøver betjeningspersonen kun at åbne for vand-

DK 162579 B

4 hanen, og ved standsning af forbruget kun at lukke hanen igen.

Da der ved den anvendte måde til imprægnering af vand med C02-gas og ved de anvendte midler fås en over-5 ordentlig stabil opløsning af gassen i vandet er der, trods den meget enkle udformning og håndtering af indretningen, sikret pålideligt reproducerbare forhold vedrørende C02-indholdet og gødningsindholdet. Som følge af udformningen er det på pålidelig vis sikret, at 10 svingende tryk ikke får indflydelse på doseringsnøjag-tigheden. Optagelsen og opblandingen af C02-gassen bliver bestemt af den momentane sænkning af det statiske vandtryk i smalt begrænsede områder af de yderstlig-gende væskelag ved overstrømning af strømningsvejens 15 skulderagtige tværsnitsudvidelser i imprægneringsområdet og af de til skulderbredden svarende smalle og åbne boringer, der sætter disse yderstliggende væskelag i direkte kontakt med fordelerområdet for C02-gassen.

Den indretning, der er anvist til udøvelse af 20 fremgangsmåden, kan udformes overordentlig kompakt som en apparatblok, der let kan anbringes på en sædvanlig vandledning, og hvis afgang kan være udformet direkte som et tappested.

I den foretrukne udførelsesform anvendes et væ-25 skeformigt gødningsstof, hvis tilførsel til vandstrømningen kan styres automatisk og i afstemt forhold gennem enten det af vandtrykket styrede gastryk og/eller gennem det undertryk, der frembringes partielt og momentant i vandstrømningen i strømningskanalen. Instal-30 lationen og også brugen af indretningen er overordentlig enkel. Opblandingen af C02-gassen samt af gødningsmidlet lader sig let indstille til det ønskede forhold, så at beboeren eller hobbygartneren ikke skal udvise særlig opmærksomhed ved benyttelsen af indretningen.

35 Gennem afspærring af tilledningen for gødningsmiddel kan vandingsvandet efter behov og for bestemte formål beriges udelukkende med C02 og H2C03.

DK 162579 B

5

Vandtrykket i forsyningsledningen kan variere inden for vide grænser, eksempelvis mellem 1 bar og 7 bar, uden at dette har indflydelse på blandingsforholdet og blandingsnøjagtigheden.

5 Indretningen er yderst bekvem at installere og at betjene.

To eksempler på udførelsesformer for opfindelsen forklares herefter nærmere med henvisning til tegningen, hvor 10 fig. 1 viser et vertikalsnit gennem en første udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen, og fig. 2 i udsnit et vertikalsnit i lighed med det i fig. 1 illustrerede, gennem en anden udførelsesform for indretningen.

15 Ved den i fig. l viste udførelsesform for opfin delsen har en apparatblok 1 en tilslutning 2 for en sædvanlig vandforsyningsledning, der på sædvanlig vis er udstyret med en stophane. I apparatblokken 1 findes der et styrekammer 3, som vandet fra ledningen lø- 20 ber ind i. Vandets indtrædelsestryk svarer til det aktuelle tryk i forsyningsledningen og kan variere inden for vide grænser, f.eks. mellem 1 bar og 7 bar. Temperaturen af det tappede vand kan ligeledes være meget forskellig.

25 Vandets tryk i styrekammeret 3 indvirker på en membran 4, som via en stødstang 8 virker på et bevægeligt element 7 i en udløbs- og reduktionsventil hørende til en C02-trykbeholder 6, eksempelvis en sædvanlig trykgasflaske. Trykbeholderen 6, der er ud- 30 styret med ventilen, skal skrues tæt til den på apparatblokken 1 forhåndenværende, normerede tilslutning.

En sådan ventil lukker automatisk, når der ikke mere indvirker noget ydre styretryk på ventilelementet 7.

Under membranen 4 er der i apparatblokken et 35 gas fordelerkammer 5, som via et drøvlested 11 står i forbindelse med et gaskammer 10.

DK 162579 B

6 I apparatblokken 1 findes der endvidere en strømningskanal 13, hvis indtrædelsesside 14 står i fri strømningsforbindelse med styrekammeret 3. Strømningskanalen 13 er fortrinsvis retliniet og langs-5 trakt og udmunder ved sin nedre ende i et udløb 28;

Dette kan være det indirekte udløb for vandingsvandet og kan eksempelvis anvendes til fyldning af vandkander eller andre beholdere. Til udløbet kan der dog også tilsluttes en haveslange eller et lignende organ.

10 I et første afsnit har strømningskanalen 13 flere kanalafsnit med en lysningsbredde som fremadskridende forøges brat. Disse injektordyseagtige afsnit er betegnet med I5a-I5c. Efter den skulderagtige bratte udvidelse ligger der flere forbindelsesåbninger 17, 15 der står i fri strømnings forbindelse med fordelerkanaler 12, som på sin side står i forbindelse med gaskammeret 10.

I et efterfølgende, før udløbet 28 beliggende område af strømningskanalen 13 er der flere sådanne 20 afsnit 16a, 16b med bratte diameterudvidelser. Også her er der i de områder, der følger umiddelbart efter skuldrene, boringer 18, som står i fri strømningsforbindelse med fordelings- eller forbindelseskanaler 19.

Disse forbindelseskanaler 19 er ved deres nedre ende 25 gennem boringer 20 forbundet med et område af strømningskanalen 13, der ligger i afstand bag den sidste injektordyse 16b.

Ind i strømningskanalen 13 rager der centralt fra oven og med radial afstand fra kanalens væg et til-30 førselsrør 25, som gennem en afspærrings- eller doseringsventil 26 står i forbindelse med et gødningsmiddelforråd for flydende gødningsstof, og som udmunder i området for en af injektordyserne 15a-l6b. I det viste eksempel ligger udmundingen 27 i området for injek-35 tordysen 15c.

Når der er behov for vandingsvand, åbnes hanen i forsyningsledningen. Det vand, der under åbningen træ-

DK 162579 B

7 der ind i apparatblokken 1, fylder styrekammeret 3 med vand og påvirker membranen 4 med det aktuelle vandtryk. Den trykstyrede membran er udformet og dimensioneret således, at trykbeholderen 6's reduktionsven-5 til 7 allerede ved et tryk på 1 bar åbnes i tilsvarende grad, således at der kan strømme C02, som har et til vandtrykket svarende reduceret tryk, ind i kammeret 5. Drøvleindretningen 11 sørger for, at den udstrømmende C02-gas først kan komme ind i strømningskanalen 10 13, når denne allerede er blevet fyldt med vand fra styrekammeret 3. Ved gennemstrømningen af strømningskanalen fremkommer der ved den enkelte tværsnitsudvidelse en pludselig tryksænkning i vandstrømningen. På grund af det sænkede tryk suges der fra gaskammeret 10, 15 12 gas, som indblandes i vandet på effektiv vis i fin fordelt form og under vidtstrakt undgåelse af større blærer. Denne finimprægnering gentager sig i hver injektordyse 15a-15c.

Efter vandets finimprægnering, tilsættes der i 20 strømningskanalen 13 gødningsmiddel til vandet, og midlet blandes inderligt med vandet. Finimprægneringen og den homogene indbyrdes blanding fremmes væsentligt af de efterfølgende injektortrin 16a og 16b, idet der i disse områder sker en tilbageblanding af den blande-25 væske, der gennem boringerne 20 træder ind i forbindelseskanalerne 19, med den nyopblandede væske, som strømmer til fra injektordysen 15c. Indtrædelsestværsnittet for gødningsmidlet kan ved hjælp af drøvling indstilles af ventilen 26. Tilførselstrykket af det 30 flydende gødningsmiddel kan bestemmes direkte eller indirekte af trykket i styrekammeret 3. En enkel indstilling af den volumetriske tilførsel af gødningsmiddel per vandmængdeenhed kan også opnås ved, at man lader det af kammeret 3 styrede tryk i gaskammeret 10 35 eller 12 indvirke på et gødningsmiddelforråds gastrykrum eller på det ydre af en fleksibel beholder, som in-

DK 162579 B

8 deholder gødningsmidlet. Derved opnås en trykafhængig tilførsel af gødningsmidlet, ligesom starten og afslutningen af gødningsmiddeltilførslen sker i direkte afhængighed af henholdsvis åbning og lukning af vandha-5 nen. Man kan dog også anvende vandtrykket direkte til tømning af gødningsmiddelbeholderen.

Som det ses af fig. 2 kan det undertryk, der opstår i strømningskanalen i det ene eller det andet af injektortrinnene 33 anvendes til sugning af gødnings-10 midlet fra en forrådsbeholder 38 gennem en sugeledning 36 og en stigeledning 39, mens ansugning af gassen samtidig sker gennem gaskammeret 32 og 34. I stedet for at suge gødningsmidlet ud gennem en af de injektordyser 33, der kan tjene til gasindblanding, kan der 15 være et særligt injektortrin, som alene tjener til sugning af det flydende gødningsmiddel. Sugevirkningen ifølge fig. 2 kan også anvendes i kombination med tryk- påvirkningen af gødningsmiddelforrådet ved hjælp af C02-gastrykket i gaskamrene 32, 34.

20 Ved udførelsesformen i fig. 2 er der anvist en apparatblok 30, som sammenfatter alle de væsentlige dele og tilslutninger i indretningen og dermed muliggør en særlig enkel styring.

Som variation af den nye fremgangsmåde kan der 25 istedet for et flydende gødningsmiddel også anvendes et i vand opløseligt faststof-gødningsmiddel. I dette tilfælde er apparatblokken udformet således, at vandstrømningen gennem strømningskanalen 13 ifølge fig. l be-spuler faststof-gødningsmiddelforrådet og opløser en 30 til vandmængden svarende mængde gødningsmiddel.

Ventilen 7 kan hensigtsmæssigt være en enkel afspærringsventil, der påvirkes mod lukket stilling af det indre tryk i beholderen 6. Det indre tryk i en sådan beholder 6 andrager f.eks. 60 bar og kan desuden 35 svinge i afhængighed af temperaturen.

Fladeforholdet mellem ventilen 7's tætningsflade og membranfladen andrager ca. 1:60. Ved atmosfære-

DK 162579B

9 tryk i apparatet er beholderen altså afspærret. Hvis der i kammeret 3 hersker et vandtryk, omsættes dette af membranen, nemlig til det 6O-dobbelte, således at ventilen kan åbne og C02-gas kan strømme ind i kammeret 5 5, hvorfra udstrømningen, som tidligere beskrevet, er drøvlet.

I modsætning til, hvad der gør sig gældende ved en af en trykfjeder styret reduktionsventil, hvor fjedertrykket i det væsentlige er konstant, omsætter mem-10 branen 4 alle svingninger i vandtrykket og styrer dermed C02-gasudstrædelsen i afhængighed af vandtrykket og dets svingninger.

Ved et lille apparat må der regnes med, at der ved afgangen fra imprægneringssystemet endnu vil være 15 gasblærer af forholdsvis stor størrelse. Sådanne gasblærer må bortfiltreres på en sådan måde, at de føres til gas imprægnerings rummet så at de ikke føres til forbrugsstedet. Dette ville nemlig betyde, at de større blærer ville undvige til atmosfæren, og dermed ville 20 nyttevirkningen af den anvendte gas blive påvirket i ugunstig retning.

For at hindre dette hændelsesforløb kan der ind-bygges et spiralformet, eller endnu bedre et meander-formet, system i apparatblokken - anbragt vertikalt i 25 det viste system, hvorved det højeste punkt udmunder i gasrummet. På dette sted kan der findes en eller flere udtrædelsesåbninger, som lader den lettere gas undvige på det højeste punkt i gasrummet, hvorved gassen påny kan ledes til injektorsystemets gasrum, mens det på 30 denne vis filtrerede og finimprægnerede vand føres til forbrugstedet.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til tilberedning af vandingsvand, hvor vandingsvandet imprægneres med C02, og gødning opløses i det imprægnerede vand, kendeteg- 5 net ved, at vandet ved ledningstryk og ledningstemperatur tages fra en sædvanlig forsyningsledning og ledes ind i et styreområde, hvori en afspærrings- og trykreguleringsventil for en C02-trykgaskilde indstilles i afhæn-1 o gighed af det øj eblikkelige vandtryk i det indstrømmende vand, at vandet fra styreområdet ledes til tilgangsenden af et imprægneringsområde i form af en langstrakt, ret strømningsvej, hvori vandets tryk sænkes pludseligt 15 ved mindst to i indbyrdes afstand beliggende skulderag-tige tværsnitsudvidelser, og de vandstrømningsområder, hvor trykket er sænket for indsugning af C02-gas i vandstrømningen, bringes i kontakt med et fordelingsområde gennem tynde boringer, som ligger i et tværsnits-20 område i tilslutning til ringskulderen og har en til skulderbredden svarende åbning, og hvor C02-gassen ledes til fordelingsområdet med det af vandtilgangstrykket styrede gastryk, og at vandet umiddelbart efter områderne i kontakt 25 med C02-fordelingsområdet bringes i berøring med flydende eller fast gødning.

2. Indretning til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav l, omfattende et imprægneringsområde, som kan sluttes til en sædvanlig vandforsyningsledning, en 30 forrådsbeholder for under tryk stående C02-gas, en indretning til at lede gassen ind i det gennem imprægneringsområdet strømmende vand og en indretning til at bringe gødning ind i vandet, kendetegnet ved, at der er et styrekammer (3), som har en til vandforsy-35 ningsledningen tilsluttelig tilgang (2), og hvori der DK 162579 B 11 er en i afhængighed af vandforsyningstrykket arbejdende styreindretning (4), som virker åbnende og trykregulerende på en C02-trykgasbeholders (6) udløbs- og reduktionsventil (7), at et C02-gasfordelerkammer (12) står 5 i forbindelse med reduktionsventilen, og at styrekammerets (3) afgang (14) er forbundet med den ene ende af en langstrakt, ret strømningskanal (13), der af smalle ringskuldre er udvidet ved mindst to i indbyrdes afstand beliggende steder, og som i tværsnitsområder i 10 tilslutning til ringskuldrene står i fri strømningsforbindelse med C02-gasfordelerkammeret (12) gennem flere i omkredsen fordelte og til skulderbredden svarende boringer (17), hvor størrelsen af ringskuldrene og det i afhængighed af vandforsyningstrykket styrede tryk i 15 C02-gasfordelerkammeret (12) er valgt således, at der i ringskulderområderne opnås et tilstrækkeligt pludseligt trykfald til at gassen suges ind i vandstrømningen, og at et område for kontakt mellem vandstrømningen og et gødningsmiddelforråd ligger i strømningskanalen (13) 20 efter et vand/gaskontaktplan.

3. Indretning ifølge krav 2, kendetegnet ved en forrådsbeholder for flydende gødning, der er forbundet med strømningskanalen (13;33) gennem en ledning (25;36), og som er påvirkelig af et af trykket 25. styrekammeret (3) afhængende leveringstryk og/eller af et sugetryk fra det pludselige trykfald under én af ringskuldrene.

4. Indretning ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at der er en styre- og blandeblok 30 (1), der kan tilsluttes vandforsyningsledningen, og som omfatter styrekammeret (3), den trykafhængige styreindretning (4) for trykreduktionsventilen (7), strømningskanalen (13) og tilslutningerne for C02-trykbeholderen (6) og gødningsmiddelforrådet (25,26) samt en afgangs-35 tilslutning.

5. Indretning ifølge et af kravene 2-4, kendetegnet ved, at der som styreindretning i sty DK 162579 B 12 rekammeret (3) er en membran (4), der opdeler styrekammeret, og hvis bevægelige areal står i direkte forbindelse med trykreduktionsventilen (7).

6. Indretning ifølge et af kravene 2-5, k e n -5 detegnet ved, at der i strømningsforbindelsen (5,10) mellem trykreduktionsventilen (7) og C02-gas-fordelerkammeret (12) er en strømningsdrøvleindretning (11).

7. Indretning ifølge et af kravene 2-4, k e n -10 detegnet ved, at der i strømningskanalen (13) i afstand bag det sidste kontaktplan mellem vand og C02-gas er mindst en ringskulderagtig udvidelse, og at der i et plan, der ligger umiddelbart efter denne ringskulder, er et sæt af i omkredsretningen fordelte 15 boringer, der udmunder i en tilbageføringskanal (19), som nær enden af strømningskanalen (13) står i strømningsforbindelse (20) med strømningen af vand, der er finimprægneret med C02.

8. indretning ifølge et af kravene 2-7, k e n -20 detegnet ved, at et forråd for flydende gødningsmiddel er påvirkelig af trykket i gasfordelerkam-meret (10,12,-34), direkte gennem sit gastrykrum eller indirekte gennem en fleksibelt udformet forrådsbehol der. 25 9. indretning ifølge et af kravene 2-8, ken detegnet ved, at et forråd for flydende gødningsmiddel er forbundet gennem et ansugningsrør (36) med et undertryksområde under en af strømningskanalens (33) ringskuldre. 30 10. Indretning ifølge et af kravene 2-7, ken detegnet ved, at et forråd af faststof gødning er således arrangeret i strømningskanalen (13) eller (33), at det er direkte overskylleligt af vandstrømningen, og at blandingen er justerbar.