NL7905324A - Inrichting voor het impregneren van water met kooldioxyde. - Google Patents

Description

VC 7998

Bagma Deutsche Automaten- und Getrankenmaschinen-Ges:ellsehaft m£t geschrankter Haftung h Co.

Heinfeld/H., Bondsrepubliek Duitsland.

Inrichting voor het impregneren van water met kocldioxyde.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor fie.t impregneren van water met kooldioxyde in een drukvat.

3ij het bereiden van dranken, welke kooldioxyde bevatten, is de aard en de wijze, waarin het water met kooldicrxydegasr geimpreg-^ ^ neerd wordt, alsmede de mate van koeling van dé beslissende betekenis voor de kwaliteit van de drank. Dit geldt in het bijzonder voor die dranken, welke direkt bij de afgifte uit schenkgerei of drank automaten bereid worden.

De temperatuur van het water spéélt een belangrijke rol bij 10 het verkrijgen van een optimaal impregneren van water met kooldiomyde— gas. De volumetrische opneemeapaciteit van het water voor kooldioxyde— gas neemt, zoals bekend is, met de afname van de watertemperatuur toe. Het rr.^yi-mrm wordt bereikt nabij het vriespunt van water. De aard en wijze, waarop het kooldioxydegas in het water wordt gevoerd, alsmede 15 de drukverhoudingen, waaronder het impregneren plaatsvindt, zijn eveneens van grote betekenis voor het optimaal Impregneren van water, In de meeste gevallen is. het mogelijk., de druk-vereisten van buitenaf zonder moeilijkheden te besturen.

Het koeen van water op de gewenste, lage temperatuur, het 20 in stand houden van deze temperatuur onafhankelijk van de aard en de frequentie van het ontnemen van geïmpregneerd water en de toevoer van vers water, alsmede het verschaffen van identieke temperatuursvereisten binnen de gehele waterhoeveelheid in het drukvat, geven echter grote moeilijkheden, wanneer hoge eisen aan de kwaliteit van het met kooldio-25 xjde geïmpregneerde water gesteld worden.

Deze moeilijkheden konden tot nog toe vaak. door relatief gecompliceerde sn dure inrichtingen overwonnen werden, welke een grote ruimte in de schenkapparatuur of de drankautomaat innemen. De gecompliceerde constructie berust enerzijds op de gestalte van de koeleenheid, 30 welke een dienovereenkomstig groot vermogen moet hebben. Anderzijds 790 5 3 24 > 2 * berust deze op maatregelen, "welke ertoe moeten dienen, een snel en bemeten warmteuitwisseling tussen een voorafhepaalde hoeveelheid water en een star of vast koelvlak te waarborgen, dat in contact met bet waiter staat. Men kan deze moeilijkheden beter begrijpen, wanneer men er 5 rekening mee houdt, dat in een schenkapparaat of een drankautornaat het veelvuldig on-tnemen van bemeten hoeveelheden water uit het drukvat binnen zeer wijde grenzen kan variëren. Eet is derhalve zeer moeilijk, een gelijkmatige kwaliteit van het met kooldioxydegas geïmpregneerde water te waarborgen, welke aan het systeem onttrokken wordt, wanneer' 10 het tappen in zeer snelle en wisselende volgorde geschiedt.

Om het vermogen, van het koelaggregaat laag te houden, kan het ook noodzakelijk zijn, een koude reserve in het bereik van het koel— vlak in de vorm van een ij shank aan te brengén, waarvan de dikte met de vereiste koelcapaciteit overeenstemt, welke nodig wordt, wanneer' een 15 grote afneemfrequentie op de koop toe genomen moet worden. Zoals: be kend is, vormt zich een ij shank tussen bijv. de koels! ang en het te koelen water. Omdat de ijshank, een soort thermische isolator vormt, is de warmtedoorgang van h.et water naar de koelslang beperkt. Daarbij komt nog, dat het water steeds slechts met het ijsoppervlak in contact 20 staat, welk ijsoppervlak slechts een temperatuur van ongeveer Q.°C heeft.

Om dit nadeel te ondervangen, is reeds een afzonderlijk koelvlak, bijv. in de vorm van een koelslang op radiale afstand van de binnenwand van het drukvat aangebracht. Om de ijsgroei. op de koelslang te. kunnen besturen,heeft men aan de ene zijde van de in het water gedompelde koel— 25 slang een gedwongen stroming van water met een grotere, stroomsnelheid dan aan de andere zijde van de koelslang doen ontstaan. Daardoor heeft men het in de hand, de ijsgroei aan de naar de zwakkere, waterstroom toegekeerde zijde van de koelslang te begunstigen, en de ijsgroei aan de andere zijde van de koelslang sterk te beperken, zodat aan die zijde 30 geen of slechts een dunne ijslaag op de koelslang of een dergelijke buitenvlak van het koelaggregaat wordt gevormd. Daardoor is* de warmte— isolerende ijslaag aan de ene zijde van de koelslang slechts-klein, zodat het met een sterkere stroming vloeiende water door een contacttem— peratuur wordt beïnvloed, welke kiesbaar onder 0°C ligt.

35 De gedwongen stroming wordt met behulp van een roervleugel verkregen, welke in het middenbereik van een dienovereenkomstig conisch 790 5 3 24

V

-a 3 uitgevoerde bodem van het drukvat onder het ondereinde van het koel— vlak is aangehracht. De vleugel kan direkt of van tuiten Set drukvat af zonder natuurkundig contact aangedreven worden en produceert eenra— diaal naar tuiten gerichte, langs de bodem vloeiende stroming, welke 5 aan het ondereinde van het koelvlak in een inwendige sterkere en een zwakkere uitwendige stroming wordt onderverdeeld, waarbij beide stromingen zich langs het koelvlak ongeveer evenwijdig aan de asr van Eet drukvat naar beven toe voort zetten. De stromingen hr’eken in het bereik, van het oppervlak van het wat eronder vorming van wervelingen, zodat 10 een in hoofdzaak onregelmatige en oncontroleerbare tegenstroming onge veer in het midden van de waterkolom van boven naar onderen ontstaat.

Het veelvuldig omkeren van de stroming evenals het breken van de stroming aan het wateroppervlak leidt tot een aanzienlijk afbreken' van de stroming en het vormen van wervelingen. Dit leidt weer tot een slecSte 15 besturingsmogelijkheid en tot een lager afkoelend vermogen en' ongelijk matigheden in de temperatuur van de watermassa, terwijl ook alsr gevolg van het vormen van wervelingen in het water en daarin aanwezige kool— dicxydegas weer in de bovenruimt e. van het vat wordt afgescheiden.

Bovendien wordt een relatief groot aandrijfvermogen voor de roervleugel 20 vereist. Bij deze bekende inrichting wordt het kooldioxydegasr onder druk door een gasleiding toegevoerd, welke onder de waterspiegel in een poreuse, keramische steen eindigt, waardoor het gas; in zeer fijne blaadjes in het water parelt.

Op grond van het feit, dat de roervleugel gezien de aan— 25 drijving en de géeiding van de geproduceerde stroming nabij de bodem van het drukvat aangebracht moet worden, kan de axiale hoogte van het koelvlak slechts begrensd zijn, omdat de geproduceerde gedwongen stroming door de waterkolom slechts over een relatief begrensde axiale lengte werkzaam is. Anderzijds wordt de totale axiale hoogte van de in-30 richting door de onder de bodem van het vat ncodzakelijke aandrijving voor de vleugel, groter. Door de naar beven gerichte stroming wordt net opstijgen van gasbellen in de -waterkolom begunstigd, zodat een aanzienlijk gedeelte van het gas niet door het water wordt opgenomen, doch. zich. in de bovenruimte verzamelt. Bovendien beïnvloedt het opstijgende gas 35 is geproduceerde gedwongen stroming, zodat een nauwkeurige besturing 790 5 3 24 h nadelig beïnvloed wordt.

Bij het afnemen van gecarhoniseerd water uit het drukvat moet vers water worden toegevoerd. Daartoe wordt het verse water onder druk via een mondstuk in de bovenruimte van het drukvat gesproeid. Daar-5 door moet worden bereikt, dat de waterstroming door het toegevoerde verse water niet nog verder nadelig wordt beïnvloed.Bovendien moet door het sproeiproces reeds een gedeelte van het zich. in de bovenruimte verzamelende gas worden opgenomen. Het gaat hierbij om een soort voorim— pregneren van het verse water met kooldioxidegas.

10 Het in de bovenruimte sproeien van water vereist een verhoog- druk, welke door het sproeimondstuk wordt vereist. Er dient dus een waterpomp van groot vermogen voor het toevoegen van vers water aanwezig te zijn. In de praktijk betekent dit het volgende:

Wanneer de gasdruk in de bovenruimte van het vat op bijv.

15 5 bar wordt ingesteld, moet de pomp met tenminste 5 bar tegendruk een statisch evenwicht herstellen, omdat dnders de hoogte van de vloeistof-kolom in het drukvat niet vergroot kan worden. Aangezien de tot nog toe toegepaste methoden zijn aangewezen op het insproeien, moet de pomp behalve de tegendruk van. 5 bar bovendien nog een stuwdruk van ongeveer 20 3 bar overwinnen, hetgeen betekent, dat de pomp voor h.et produceren van een druk van tenminste 8 bar geconstrueerd moet zijn. De pomp en motor-aandrijving nemen dus een niet verhoudingsgewijs groot volume van de inrichting in. Omdat de openingen van de sproeimondstukken kunnen veranderen, kan deze druk tijdens bedrijf zelfs nog oplopen. Daarbij moet 25 er rekening mee gehouden worden, dat het zeer moeilijk is om sproei- mondstukken met sleuven of mondstukopeningen van maximaal 0,25 mm wijdte, te maken.

De uitvinding beoogt de mogelijkheid te verschaffen, de besproken moeilijkheden in hoofdzaak te verminderen en een inrichting 30 van het bedoelde type van zeer kleine afmetingen, groot rendement bij kleine energieopname en lage fabricagekosten te verkrijgen.

Daartoe gaat de uitvinding.uit van een inrichting voor het impregneren van water met kooldioxyde, welke voorzien is van een druk-dicht vat, dat bij gebruik een voorafbepaalde hoeveelheid water opneemt 35 en een koelvlak voor het koelen van water vormt of heeft, alsmede in- 790 5 3 24 9 5 richtingen voor de toevoer van vers -water en kooldioxydegas onder druk in het vat, welke inrichting gekenmerkt is, doordat in het vat een dompelpomp is aangebracht, welke onder de waterspiegel in de watermassa is aangebracht, zodanig, dat deze pomp binnen het vat een gedwongen 5 stroming produceert.

De inrichting omvat doelmatig middelen om de waterstroming, welke om de bij voorkeur vertikaal aangebrachte as van het koelvlak roteert, een gasstroming binnen het water te superponeren, welke een stromingscomponent heeft, welke evenwijdig aan de rotatieas loopt.

10 Van bijzonder voordeel is het, wanneer men een en dezelfde dompelpomp voor het produceren van de gedwongen stroming van het water en de gedwongen circulatie van het kooldioxydegas in het water gebruikt. Daartoe kan de uittreedmonding van een aanzuigleiding voor kooldioxydegas in Het zuigbereik van de dompelpomp uitmonden. Het andere einde van 15 deze zuigleiding loopt bij voorkeur tot in.de bovenruimte van het vat boven de waterspiegel. Op deze wijze is het mogelijk met een en dezelfde dompelpomp het water een gedwongen stroming te geven, welke gelijkvormig cm de as van het koelvlak roteert, terwijl het kooldioxydegas gelijktijdig uit de bovenruimte boven de waterspiegel aangezogen en naar 20 de zuigkamer van de dompelpomp wordt geleid. Aldaar wordt het gas uit het water direkt en innig vermengd. Het gas wordt daarbij rechtstreeks in de roterende stroming geleid. Het gas wordt met groot rendement direkt in het water opgenomen. Een klein gedeelte van het kobldioxydegas in de vorm van bellen kan daarbij een naar boven gerichte, schroefvor-25 mige baan volgen, hetgeen betekent, dat zelfs grotere gasbellen een lange opstijgende weg binnen het water moet afleggen, totdat zij in het wateroppervlak gekomen, zodat de contacttijd tussen water en gasbellen uitermate groot is.

Be dompelponro vormt met de volledig en hermetisch ingekapsel-30 de aandrijfmotor een in het water reikende eenheid, waarvandaan uit sluitend waterdicht geïsoleerde elektrische leidingen uitgaan. De rotor van de dompelpomp kan in een pomphuis zijn aangebracht, waarvan de aanzuig- en uitstootopening nabij de binnenzijde van het koelvlak in tegengestelde omtreksrichting wijzend aangebracht kunnen zijn, zodat zowel 35 de drukwerking als de zuigwerking aandrijvend op de roterende water- 790 5 3 24 6 *

Kolom inwerken.

Na Korte aanlooptijd Krijgt men in de waterkolom een gelijkmatig roterende gedwongen stroming van grote gelijkvormigheid, welke geen ombuigingen en onderbrekingen heeft en dus voor het in stand houden 5 slechts zeer weinig pompenergie behoeft. De pomp kan dus zeer zwak ge dimensioneerd zijn. In de omtreksrichting is de stroming praktisch, laminair. Omdat geen wervelingen of onderbrekingen of omkeringen plaatsvinden, bestaat ook geen enkele tendens kooldioxide weer uit het water te slaan. Het kooldioxydegas wordt rechtstreeks en zeer innig met het 10 water door de pomp gemengd en direkt gelijkvormig in de waterhoeveelheid verdeeld. Het in de pompgeleide gas wordt- door de waterstroming direkt naar het koelvlak gevoerd. De fijne gasbellen koelen af en nemen voorts in diameter en stuwvermogen af. Een po-reuse keramische steen behoeft bij deze uitvoeringsvorm van de inrichting voor hèt invoeren van kool— 15 dioxydegas niet meer gebruikt te worden.

Het verse gas behoeft slechts naar de bovenruimte van het vat toegevoerd te worden, omdat de pomp het gas hij voorkeur uit die bovenruimte aanzuigt. De pomp loopt constant, zodat ook onafhankelijk, van de toevoer van vers kooldioxydegas het impregneren binnen het druk— 20 vat continu voortgaat, waardoor men een enorm intensief en snel impreg neren van water met koöldioxydegas verkrijgt.

Vergelijkingsproeven hebben getoond, dat men een aanzienlijk groter kooldioxydegehalte met de inrichting volgens de uitvinding bij aanzienlijk lagere kosten en minder energie verkrijgt.

25 Wanneer, indien dit gewenst is, het koelvlak op radiale af stand van de binnenzijde van het drukvat wordt aangebracht, wordt de roterende beweging van de binnenste waterkolom in verminderde mate ook op de het koelvlak aan de buitenzijde omgevende watermantel overgedragen. De rotatie geschiedt in dezelfde richting om dezelfde as-, doch. met een 30 aanzienlijk kleinere hoeksnelheid. Op deze wijze kan een verschillende ijsgroei op het koelvlak bewerkstelligd en nauwkeurig bestuurd worden.

De inrichting kan met zeer kleine afmetingen vervaardigd worden. Door het snelle afkoelen en intensief impregneren kan het bevattingsvermogen van het vat kleiner dan bij bekende carbonisatoren zijn. 35 Daarbij komt nog, dat uitwendige aandrijfinrichtingen voor een roer— 790 5 3 24 T .

vleugel komen te vervallen. De nieuwe carbonisator is dus zeer Bijzonder geschikt voor huishoudelijke apparaten, welke in inbouwkeukens voor een direkt bereiden van gecarbonxseerde dranken gebruikt en ingebouwd kunnen worden. De voordéen van de uitvinding manifesteren zich. ook bij 5 grotere inrichtingen, zoals deze bij schenkapparatuur of drankautomaten nodig zijn.

De bovenbesproken voordelen worden ook dan bereikt, wanneer het kooldioxydegas op bekende wijze via een poreuse steen in water wordt gebracht, terwijl de dompelpomp uitsluitend voor het produceren van een 10 roterende gedwongen stroming in de waterkolom wordt gebruikt. De uitvin ding wordt echter bij voorkeur gecombineerd met een dompelpomp voor de toevoer van het kooldioxydegas.

Eet kan voordelig zijn, de roterende waterkolom een extra zwakken in axiale richting verlopende stroming te geven. Dit kan op 15 eenvoudige wijze door schroefvormig verlopende geleidingen nabij het koelvlak bereikt worden. Wanneer het koelvlak door een koelsiang zelf gevormd wordt, kan het oppervlak van de koelslangwikkelingen zelf als: schroefvormig geleidingsvlak dienen. Er kunnen echter ook extra gelei-dingselementen aangebracht of op andere wijze bevestigd zijn. De con— 20 structie is daarbij zodanig uitgevoerd, dat de roterende waterstroming een kleine schroefvormige extra beweging in axiale richting naar omlaag krijgt.

Zelfs hij een veelvuldig toevoeren van vers water, verkrijgt men een betrouwbare en gelijkmatige koeling van het water. De water-25 temperatuur kan met grote nauwkeurigheid ingesteld en op de gewenste waarde gehouden worden. De voor het koelen noódakelxjke energie xs slechts klein, omdat het koelvlak op een temperatuur van veel minder dan 0°0 afgekoeld en nagenoeg in direkt contact met de roterende waterkolom gehouden kan worden.

30 Ook het kooidioxydegasgehalte van het water kan zeer hoog en nauwkeurig ingssteld worden en wel met een grote impregneersneiheid zelfs dan, wanneer gecarhoniseerd water in snelle volgorde onttrokken wordt. Het innig vermengen van gas: en water in de pomp geeft een zeer fijne verdeling van het gas in het water en verhindert het vormen van 35 grotere gasbellen.

790 53 24 8

Een voorimpregneren volgens, "bekende werkwijzen is. "hij deze carbonisator niet meer noodzakelijk. Voorts· is het ook. niet meer nodig water in de bovenruimte te sproeien. Daardoor vervalt de in de sproeikop ontstane stuwdruk, zodat het water met lagere druk, in vergelijking tot bekende inrichtingen, in de bovenruimte kan worden geleid, waardoor de inrichting eenvoudig, goedkoper kan worden uitgevoerd en minder energie behoeft.

De waterpomp kan met een klein vermogen van ongeveer 5-10 . Watt worden aangedreven. De pomp kan continu lopen en wel onafhankelijk, van een al dan niet onttrekken van gecarboniseerd water. Het verse water kan in een eenvoudige straal via een verdeelvlak in het vat geleid worden.

Verdere bijzonderheden van de uitvinding worden onder verwijzing naar de tekening nader besproken. Daarin toont: fig. 1 een vertikale en fig. 2 een horizontale doorsnede door de nieuwe inrichting.

Fig. 3 een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding, welke tevens de optimale verhoudingen binnen de inrich- ing toont.

Fig. b een alternatieve vorm voor een pomp te gebruiken bij de inrichting volgens de uitvinding.

De inrichting 1 heeft een, bij voorkeur slank, drukvat 2 dat doelmatig cylindrisch is uit gevoerd. Het drukvat is drukdïcht met een deksel 2 afgesloten. In het deksel zi'jn verschillende toevoer— en meetinrichtingen aangebracht, waarvan in het weergegeven voorbeeld slechts een tovoerhuis 5 voor gas: onder druk en een afzuigbuis. b voor het met kooldioxydegas geïmpregneerde water zijn aangeduïd. Beide leidingen zijn door drukdichte openingen 3 in het deksel naar buiten gevoerd, waarbij de gastoevoerleiding 5 in uitzonderingsgevallen, zoals: in het weergegeven voorbeeld op gebruikelijke wijze aan het ondereinde in het poreuse lichaam uitmondt, waardoor het gas- rechtstreeks in de watermassa in de vorm van zeer fijne gasbellen wordt geleid.

In het drukvat is een voorafhepaalde hoeveelheid water 7 aanwezig, waarvan de spiegel door 8 is aangeduïd. De vulling is: zodanig bemeten, dat een bovenruimte 6 overblijft. Er zijn niet weergegeven 790 5 3 24 9 middelen aanwezig, cm de waterspiegel in een voorafhepaalde hoogte-stand t e houden, waarbij het verse water bij voorkeur fijn verneveld in de bovenruimte komt.

In het drukvat 2 is een cilindrisch, koelvlak 9.aangebracht.

5 Dit reikt nagenoeg over de gehele hoogte van de watermassa 7 en ligt geheel daarbinnen. Bij voorkeur is het koelvlak op een vrij grote radiale afstand van het binnenvlak van het drukvat 2. aangebracht. Γη bet weergegeven geval bestaat het koelvlak uit een slang, welke schroef— lijnvormig met een voorafbepaalde spoedrichting en met kleine spoed 10 gewikkeld is. Eventueel kunnen enige binnen elkaar aangebrachte koel- slangen aanwezig zijn. Het koelvlak'is op een buiten het vat aangebrachte, niet weergegeven, koelaggregaat aangesloten.

Het koelvlak wordt zodanig beinvloed, dat daarop een ijs-panser kan worden ; opgebouwd, welke een voldoend grote koelcapaciteit 15 voor het geval van een snel ontnemen van gekoeld en geïmpregneerd water waarborgt. Om de groei van het ijspanser te besturen, kunnen tasters: aanwezig zijn, welke het buitenvlak en het binnenvlak van het ijspanser aftasten en het koelaggregaat dienovereenkomstig besturen. Het koelvlak is bij voorkeur van een profilering aan het binnenvlak, eventueel ook 20 aan het buitenvlak voorzien, waarbij deze profilering door opgezette profielelementen of dergelijke gevormd kan zijn. Ih het weergegeven geval wordt de profilering door het schroeflijnvormige verloop van de koelslang gevormd. Deze profilering vormt zich ook aan de binnen— en buitenvlakken 11, li van het ijspanser 13, zoals dit uit figuur 1 25 blijkt. Bij voorkeur wordt de groei van het ijspanser aan de buiten zijde zodanig begrensd, dau dit niet de binnenzijde van de wand van het drukvat 2 bereikt, doch een met water gevulde ringvormige ruimt e begrenst, welke van hoven en van onderen met de tinnen het koelvlak. aanwezige, cilindrische waterkolom in verbinding staat.

3C In het onderste bereik van het drukvat 2 is in het weerge geven uitvoeringsvoorbeeld een dcmpelpomp 15 aangehracht, waarvan de aanzuigstompen 13 en de afveerstomp 19 radiaal naar buiten wij zen en a aan hun vrije einden in tegengestelde coxrksrichtïngen zijn afgebogen, zodat de intreeönonding 18a in de omtreksriebtihg en de uittreedmonding 35 "9a in tegengestelde richting wijzen.De waterpomp kan een gebruikelijke 790 53 24 10 > dompelpomp zijn, seals, deze voor-.-grote aquaria wordt gebruikt. De draaiing®-as van de rotor is door 16 aangeduid. De aandrijfmotor is geheel Inge-kapseld en de bijbehorende voedingsstroomleiding (niet weergegeven), drukdicht uit het vat naar buiten gevoerd.

5 Op grond van deze plaatsing wordt bij het werken van de dom pelpomp 15 de binnenste waterkern 25 overeenkomstig de pijlen 20 na het inschakelen van de pomp langzamerhand versneld in rotatie gebracht.

Na een bepaalde aanlooptijd roteert de binnenste waterkern 25 met gelijkvormige snelheid en met praktisch geen stromingsstoringen om de 10 vertikale as 17 van het koelvlak. Het vermogen van de dompelpomp behoeft slechts zodanig bemeten te worden, dat de rustende waterkern bij het. in bedrijf nemen in draaiing- gezet kan worden en het energieverbruik door wrijving door het vermogen van de pomp gevangen kan worden. Bij voorkeur· is de constructie zodanig uit gevoerd, dat ook de waterhoeveel-15 heid in de ringvormige ruimte 12. overeenkomstig de pijlen 21 in rotatie wordt gebracht, waarbij alleen reeds door de grotere wrijving in d-ze ringvörmigerruimte de rotatiesnelheid in dit bereikmerkbaar kleiner is. dan in het kembereik 25, zodat het ijspanser in hoofdzaak radiaal naar buiten vanaf het koelvlak aangroeid, terwijl de ijslaag op het koelvlak 20 aan de binnenzijde klein is. Daardoor wordt optimale warmteovergang •tussen water en koelvlak gewaarborgd, zodat de koelinrichting met klein vermogen kanverken, zonder dat de; koelverking nadelig wordt beïnvloed.

Het kouder wordende water heeft de neiging naar onderen te zakken. Dit verplaatsen van het koudere water naar onderen kan door de 25 spoed van de profilering en de koelvlakken in verbinding met de draai richting van de dompelpomp nog verder ondersteund worden.

De aanzuigstomp 18 en de afvoerstomp 1? kunnen in axiale, richting onderling verzet zodanig zijn aang^racht, dat de aandrijfener gie van de dompelpomp over een groter‘axiaal bereik, van de waterkern 25 wordt verdeeld. Voor hetzelfde (hel kunnen een aantal, in axiale richting verdeelde aanzuig- en afvoeropeningen van een of meer dompel— pompen aanwezigzijn. In de regel is het echter voldoende de in de figuren weergegeven constructie , welke zeer goedkoop in fabricage en onderhoud is.

35 Terwijl aangenomen werd, dat het kooldioxydegas via de lei- 790 5 3 24 11 π Tng 5 in sen niet nader "weergegeven poreus: lichaam, geleid en daarvan— daan direkt inhet water naar "buiten treedt, is het zeer voordelig gebleken, wanneer de wervelingen van het water i'n de dompelpomp - voor . Het invoeren van kooldioxydegas en voor een zeer fijne verdeling van het 5 gas in het water wordt gebruikt. Daartoe is:, zoals gestippeld weergegeven een aanzuigleiding 26 aanwezig, waarvan de afvoerzijde 27 in het aanzuig— bereik van de dcmpelpomp 5 af dichtend uitmondt. Het aangezogen kooldioxyde— gas komt met het roterende pomporgaan in contact en wordt innig met het water-bij het vormen van wervelingen gemengd, waarbij de innige verde-10 ling en contact tussen gas en water gewaarborgd is en een snel impregneren in stand gehouden kan worden. Het met hoge concentratie uittreden— de water wordt axel over de waterkem 25 verdeeld, zodat geen enkel gevaar bestaat, dat zeer fijne gasbellen tot grotere worden verenigd, welke naar de bovenruimte 6 opstijgen.

15 De leiding 26 kan buiten het vat gevoerd worden. Hij voor keur mondt het invcereinde 28 echter uit in de hovenruimte 6, waarbij het kooldioxydegas van buitenaf slechts in de hovenruimte gevoerd behoeft te worden, zodat de pomp het gas uit de hovenruimte van het vat aanzuigt. Dit leidt tot een zeer eenvoudige, doch doeltreffende con— 20 structie.

De nieuwe inrichting leidt tot een heter impregneren hij gelijktijdig goedkopere vervaardiging en doelmatig bedrijf, waarbij de totale ophouw van de apparatuur ook. goedkoper kan wordenten opzichte van de bekende inrichtingen van dezelfde capaciteit, "tevijl ook.minder 25 ruimte nodig is. Het apparaat is: dus zeer geschikt voor het inhouwen in drankautomaten.

Het bij proeven vastgestelde, verrassend hoge gehalte van het water aan CQg berust op het continu rond pompen van COg door de water— hoeveelheid onafhankelijk van het al dan niet onttrekken van water uit 30 het vat. Ook tijdens de rusttijden wordt het rond pompen van COg door het water niet onderbroken.

In figuur 3 is een vereenvoudigde uitvoeringsvorm in vertika— le doorsnede van een inrichting volgens de uitvinding weergegeven, waarbij gebruik wordt gemaakt van het hierboven omschreven principe..

35 Deze inrichting heeft een drukvat 30 met een deksel 31. In 790 5 3 24 . 32.

. 44 5 het drukvat Is., hij voorkeur op enige afstand van de binnenwand van hst vat een volgens een holle cylinder uitgevoerd koelvlak 32 aanwezig, dat via aansluitingen 33 met eeniet weergegeven.' koelaggregaat verbonden kan zijn.

Het vat is onder vorming van een vloeistofvrije hovenruimte 10 1+6 tot aan de vloeistofspiegel 36 met water gevuld. Het water vult de ringvormige ruimte 3*+ evenals de centrale ruimte 35 van. het drukvat 3Q.

Door het deksel van het vat zijn aansluitleldingen 33 voor het koelvlak enerzijds, alsmede een elektrische kabel 35 voor een nog toe te lichten doel afgedicht naar buiten gevoerd. In de bovenruimte 15 h6 van het vat monden twee drukdicht door het deksel gevoerde leidingen 3T en. 1+0 uit. De buisleiding 37 is op eenbron voor vers water, bijv. de waterleiding aangesloten. In tegenstelling tot de bekende inrichtingen mondt de leiding 37 vrij in de bovenruimte 16 uit, zodat water in de· vorm van een straal kan uittreden en dus niet versproeld of verne— 20 veld behoeft te worden. Dit leidt tot een aanzienlijke vermindering van de druk, waarmee vers water in het drukvat 30'.gevoerd moet worden. Om een direkt contact van de waterstraal met het wateroppervlak. 36 teverhinderen , is in de bovenruimte onder de intreedmonding van de buis 37 een stootplaat 38 aangebracht, welke als schaal of omgekeerd als kegel 25 kan zijn uitgevoerd en de waterstraal als ringvormige sluier uitspreidt.

De buisleiding 1+0 voor het kooldioxydegas mondt eveneens vrij * in de bovenruimte 1+6 uit. Deze bovenruimte is dus met kooldioxydegas gevuld.

Centraal ten opzichte van het koelvlak 32 is in het vat 30.

30 langs de as 1(-1 een circulatieinrichting 1+2 aangebracht. Deze circulatie— inrichting heeft een dubbele fuhktie. Hij produceert met twee op axiale afstand aangebrachte dompelpompaggregaten 1+3 en hk, welke door een in de eenheid 1+2 gekapseld aangebrachte elektromotor met de toevoerleiding i o .

55 aangedreven kunnen worden, een om de as 41 roterende wbterstrmxng 35 overeenkomstig de pijlen 1+5. Deze waterstroming kan evenals bij het reeds besproken voorbeeld ook in de buitenste ringvormige ruimte 3l+, doch duidelijk langzamer, worden voortgezet. De roterende waterstroming overeenkomstig de pijl 1+5 wordt continu, derhalve onafhankelijk van het onttrekken of de toevoer van water in stand gehouden. De afvoerbuis 790 5 3 24 13 voor met kooldioxyde verzadigd "water ia eenvoudigheidshalve in figuur 3 getekend.

De rotatie van het water evenals het rond pompen van het kooldicxydegas in kringloop geschiedt continu onafhankelijk van het 5 nadoseren van kooldicxydegas en water via de leidingen Uo en 37·

Door het roeren van het gas met het water door de pomp- of centrifugaal vleugels vormen zich ongecontroleerde, zeer kleine, kleine, gemiddelde, grote en zeer grote gasbellen. Alle bellen welke te groot worden en'niet in het water opgelost blijven, worden door de opwaartse 10 druk in de richting van het wateroppervlak getransporteerd, zoals dit reeds beschreven is en vullen, het gasvolume bij.

Door het continu rondpompen van kooldioxydegas vindt een Tng.Y-TTng.g.1 verrijken van water met kooldioxydegas plaats. Wordt de temperatuur van het water constant nabij het vriespunt gehouden, dan kan 1J op deze wijze een verrijking van kooldioxydegas in de orde van grootte van 11 g per liter en meer bereikt worden. Door de rotatie van het water wordt gelijktijdig een optimale koeling van het water op temperaturen nabij het vriespunt bereikt.

Dit geschiedt door een en dezelfde pomp, welke de horizontale 20 rotatiebeweging van het water en de loodrecht daarop staande kring loop van het gas produceert.

Het noodzakelijke aandrij fvernogen voor de pomp bedraagt enkele Watts. Het inpersen van gas via een fijn poreuss steen, welke in het water moet zijn ondergedompeld, kan vervallen.Daardoor wordt de 25 inrichting aanzienlijk eenvoudiger en goedkoper. Evenzo kan het ver— sproeien of nevelen van vers water in de bovenruimte vervallen, zoals: dit tot nog toe voor het earboniseren of tenminste voorcarhoniseren steeds noodzakelijk was. Het verse water kan met een eenvoudige straal d.w. z. met zeer kleine drukverliezen in de bovenruimte worden gevoerd.

30 Ook daardoor wordt de inrichting vereenvoudigd, omdat mondstukken voer het versproeien of vernevelen van het water een aanzienlijke post op de kosuen betekent. Gelijk worden echter ook de bedrijfskosten verlaagd, omdat de behoefte aan energie voor het invoeren van vers water via een eenvoudige straal aanzienlijk wordt verminderd.

35 Met de uitdrukking koelvlak wordt in de aanvrage in het al— 790 53 24

lU

gemeen het contact "bereikt tussen water en een vast vlakverstaan, welke de warmte uit het water op een koelinrichting overdraagt. Het koelvlak kan dus direkt door het hinnenvlak van de wand van het drukvat worden gevormd. De koelinrichting kan bijv. in de vorm van een koel-5 slang, in dit geval rechtstreeks in de wand van het vat zijn gebouwd of de wand van buiten omgeven.

Eventueel kan een afzonderlijk koelvlak worden toegepast, bijv. een koelslang of dergelijke, welke rechtstreeks tegen de binnenwand van het vat gelegen is.

10 De voorkeur verdient echter een afzonderlijk koelvlak, bijv.

in de vorm van een koelslang, welke op radiale afstand tren opzichte van het binnenvlak van het vat is aangebracht.

De dompelpomp 60 volgens fig. U kan wordne gebruikt als alternatief voor de pomp 15 volgens fig. 1 en 2 of de eenheden ^3, bk 15 volgens fig. 3.

De pomp 60, welke centraal in het vat is opgesteld omvat een motor binnen een waterdichte kast 61. De motor drijft een rotor of schoepenwiel 62, dat zich in een kooi 63 bevindt, welke vensters 6U heeft, waardoor water in omtreksrichting wordt aangezogen en weggeperst.

2Q COg gas wordt via een slang 65 in de kooi 63 gevoerd en na menging met het water daarmede afgevoerd. Door 66 is de elektrische leiding aangeduid.

De pomp 60 is eenvoudiger en goedkoper dan die volgens de voorgaande figuren en voor eenvoudig gebruik, zoals bijv. in de huishouding, geschikt. 1 7905324

Claims (12)

1. 35. 'CONCLUSXSST
2. 3. Inrichting voor het impregneren van water met kooldioxide, "bestaande uit een drukdicht vat, dat tijdens1 gebruik een voorafbepaalde hoeveelheid water "bevat en tenminste een vlak voor het koelen van het 5 water aanwezig, is, alsmede inrichtingen voor het toevoeren van vers water en van kooldïoxydegas onder druk in het vat, met het kenmerk, dat in het vat een dompelpomp onder het wateroppervlak zodanig is aange— "bracht, dat in de watermassa een gedwongen circulatiestroming geproduceerd kan worden. 10 .2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de pomp met de pompvleugels en een gekapselde aandrijfmotor een onder het wateroppervlak reikende, constructieve eenheid vormt.
3. 3. Inrichting volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het aanzuig- en afvoerbereik van de dompelpomp zodanig zijn aangebracht,. 15 dat de gedwongen stroming van het water in het vat een in hoofdzaak laminaire circulatiestroming om een vertikale as is.
4. 4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de of elke uitstootopening en/of de of elke aanzuigopening van de dompel— pomp nabij het koelvlak in tegengestelde omtreksrichiïngen wijzend, 20 zijn aangebracht.
5. 5· Inrichting volgens conclusies 1-4, met hetkenmerk, dat het aanzuig- en afvoerbereik van de dompelpomp op tegenzijdige axiale afstand van elkaar zijn aangebracht.
6. 6. Inrichting volfns conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de 25 dompelpomp binnen het 'drukvat een gedwongen stroming van koolöioxydegas produceert.
7. 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de uitlaatmonding van een kooldioxydegastoevoerleiding in het zuigbereik. van de dompelpomp uitmondt.
8. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met hetkenmerk, dat de inlaatmonding van de toevoerleiding in de bovenruimte van het vat boven de waterspiegel uitmondt.
9. 9. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de inrichting voor de toevoer van vers kcoldioxydegas in het vat recht— 35 streeks in de bovenruimte binnen het vat uitmondt. 790 5 3 24 16. -
10. 10. Inri.ch.ting volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de inrichting voor de toevoer van vers water in het drukvat een direkt in de hovenruimte uitmondende, niet gesmoorde uittreedopening heeft.
11. 11. Inrichting volgens conclusie 10, met hetkenmerk, dat on der de niet gesmoorde waterinlaatmonding een verdeèlplaat voor het veranderen van de waterstraal in een watersluier aanwezig is. ’ 12. Inrichting volgens conclusies 1-11,. met het kenmerk, dat het koelvlak cylindrisch is uitgevoerd en een vertikale- as heeft, en dat 10 het cylindrische vlak als afzonderlijkvlak op-radiale afstand van de binnenzijde van. de vatwand is aangebracht, waarbij' de dompelpomp zodanig is aangebracht, dat een. ringvormige gedwongen stroming van het water en het gas zowel. aan. de binnen- als buitenzijde van het koelvlak ontstaan, waarbij de circulatiesnelheid van het water langs de binnenzijde 15 van het koelvlak' groter dan langs de buitenzijde is.
12. 13- Inrichting volgens conclusies 1-12, met het kenmerk, dat tenminste twee in tegenzijdige axiale afstand aangebrachte dompelpompen aanwezig zijn. li+. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat 20 tenminste langs de binnenzijde van het koelvlak een schroeflijnvormige geleiding voor de waterstroming is aangebracht, zodanig dat de roterende waterstroming een schroeflijnvormige bewegingscomponent naar onderen toe, heeft. 790 5 3 24