Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit. Die Vorrichtung und das Verfahren dienen insbesondere der Bereitstellung der karbonisierten Flüssigkeit über eine Armatur (bzw. eine Sanitärarmatur).

Bekannt sind Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit mit einem Karbonisierer, durch den einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, Kohlendioxid (CO2) zusetzbar ist. Durch den Karbonisierer ist das CO2 insbesondere unter hohem Druck in die Flüssigkeit pressbar. Hierzu kann der Karbonisierer mit einem CO2-Behälter in Form eines CO2-Zylinders verbunden sein, in dem das CO2 für den Karbonisierer vorgehalten wird.

Derzeit existieren diverse Table-Top Sodamaker oder Untertischgeräte mit Kühl- und Karbonisierfunktion. Sodamaker haben den Nachteil, dass sie zusätzlichen Bauraum auf der Arbeitsfläche in Anspruch nehmen. Zudem sehen diese Geräte meist nicht hochwertig aus. Daher möchten viele Nutzer diese nicht in der Küche auf der Arbeitsplatte stehen haben.

Untertischgeräte mit eingebauter Kühl- und Karbonisiereinheit haben den Nachteil, dass sie teuer in der Anschaffung sind. Zudem kühlen Sie das Wasser herunter, was zu zusätzlichen Energiekosten führt. Viele Nutzer mögen kein heruntergekühltes Wasser, sondern bevorzugen eine Trinktemperatur von mehr als 15 Grad Celsius, also eine Temperatur z. B. von Trinkwasser, das direkt aus einer Wasserleitung entnehmbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit anzugeben, mit der die karbonisierte Flüssigkeit zu geringeren Kosten herstellbar ist. Die Vorrichtung soll möglichst platzsparend ausgeführt sein.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Trinkwasserzuleitung, einen CO2-Behälter sowie eine Armatur. Die Armatur weist mindestens einen ersten Auslass für ein über die Trinkwasserzuleitung zugeführtes Trinkwasser sowie einen zweiten Auslass für ein über eine Druckleitung aus dem CO-Behälter zugeführte CO2 auf.

Die Armatur ist nach Art einer grundsätzlich bekannten Sanitärarmatur, wie sie z. B. in Küchen eingesetzt wird, ausgeführt. Allerdings kann mit der vorgeschlagenen Armatur ein Behälter zunächst mit einem Trinkwasser befüllt und dann über die Armatur karbonisiert werden. Die Karbonisierung findet also insbesondere nicht in einem Untertischgerät statt, sondern erfolgt über die Armatur nach Art eines Table-Top Sodamakers. Damit können insbesondere gegenüber den bekannten Untertischgeräten geringere Anschaffungskosten realisiert werden und gegenüber den Table-Top Sodamakern wird der sonst erforderliche Platz auf einer Arbeitsfläche eingespart.

Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst eine Armatur, die beispielsweise an einem Waschbecken oder Spülbecken anordenbar bzw. angeordnet ist. Mittels der Vorrichtung bzw. Armatur ist die karbonisierte Flüssigkeit in einem über die Armatur befüllbaren Behälter herstellbar. Der Behälter ist insbesondere eine Flasche, ein Glas oder ein Becher.

Die Trinkwasserzuleitung ist insbesondere nur für Kaltwasser, insbesondere gefiltertes Kaltwasser, oder alternativ für Mischwasser oder sogar Heißwasser vorgesehen. Alternativ kann die Armatur neben der Trinkwasserzuleitung und der Druckleitung noch eine Fluidzuleitung für eine weitere Flüssigkeit, wie Kaltwasser, Warmwasser, Mischwasser und/oder Heißwasser (beispielsweise mit einer Heißwasser-Temperatur von 95 Grad Celsius bis 100 Grad Celsius) aufweisen.

Die Armatur ist insbesondere in einer Küche anordenbar und/oder an einer Montagefläche, wie zum Beispiel einer Arbeitsplatte einer Küche, befestigbar. DerCO2- Behälter kann insbesondere unterhalb der Montagefläche der Armatur, beispielsweise in einem Schrank, anordenbar sein und/oder mit der Armatur über die Druckleitung, beispielsweise nach Art eines flexiblen Schlauchs, verbindbar sein.

Die Vorrichtung bzw. die Trinkwasserzuleitung ist insbesondere mit einer Flüssigkeitsquelle, beispielsweise einer mit einem öffentlichen Wasserversorgungsnetz verbundenen Wasserleitung, verbindbar. Mittels der Vorrichtung ist das Trinkwas- ser mit CO2 versetzbar. Dies bedeutet insbesondere, dass dem in einem Behälter angeordneten Trinkwasser das CO2, insbesondere unter hohem Druck (z. B. zwischen 4 und 7 bar), zuführbar ist, sodass sich das CO2 in dem Trinkwasser insbesondere löst und/oder zumindest teilweise mit dem Trinkwasser zu Kohlensäure reagiert.

Der CO2-Behälter ist insbesondere wechselbar mit der Druckleitung verbunden. Das CO2 ist in dem CO2-Behälter insbesondere unter Druck in einer Speicherkammer gespeichert. Der CO2-Behälter ist hierzu insbesondere nach Art eines CO2- Zylinders ausgebildet. Weiterhin weist der CO2-Behälter insbesondere eine Speicherkapazität für CO2 von unter 2 kg auf. Das CO2 weist in einem vollen CO2- Behälter insbesondere einen Druck von 55 bis 60 bar, bevorzugt (circa) 57 bar, bei 20 Grad Celsius auf.

Insbesondere umfasst die Vorrichtung zumindest ein Betätigungselement, durch das CO2 über den zweiten Auslass aus der Druckleitung schaltbar entnehmbar ist. Insbesondere ist das Betätigungselement gesondert ausgeführt, d. h. die Karbonisierung kann durch einen Nutzer selbstbestimmt durchgeführt werden. Insbesondere kann ein weiteres Betätigungselement vorgesehen sein, über dass ein Austritt des Trinkwassers aus dem ersten Auslass gesteuert bzw. geregelt werden kann.

Das mindestens eine Betätigungselement ist insbesondere direkt an der Armatur angeordnet.

Insbesondere weist die Armatur einen Anschluss zum gasdichten Anschließen eines Behälters auf. Der Behälter ist zur Aufnahme des über den ersten Auslass zugeführten Trinkwassers und des über den zweiten Auslass zugeführten CO2 geeignet ausgeführt und weist eine zum Anschluss passende Anschlussgeometrie auf. Der Behälter sollte z. B. den üblicherweise beim Karbonisieren vorliegenden Drücken (maximaler Druck beträgt insbesondere zwischen 4 und 7 bar) standhalten, ohne zu bersten. Die Anschlussgeometrie sollte z. B. eine sichere und gasdichte Anbindung des Behälters an dem Anschluss ermöglichen, z. B. über eine Gewindeverbindung.

Insbesondere weist der Behälter einen Adapter auf, über den der Behälter mit dem Anschluss verbindbar ist. Der Adapter weist zumindest eine Lanze auf, die über den Anschluss mit dem zweiten Auslass verbindbar ist und sich durch den Adapter bis in ein Behältervolumen des Behälters zumindest so weit erstreckt, dass sich eine Auslassöffnung der Lanze innerhalb eines Trinkwasservolumens des mit dem Trinkwasser vollständig befüllten Behälters befindet. Die Auslassöffnung der Lanze sollte sich also insbesondere bis unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des in dem Behälter vorliegenden Trinkwassers erstrecken. Dabei sollte die Lanze sich möglichst bis hin zu einem Boden des Behälters erstrecken, so dass auch geringe Trinkwasservolumina sicher karbonisierbar sind.

Der Adapter kann zunächst mit dem Behälter oder mit der Armatur verbunden werden, wobei nachfolgend dann der Behälter mit dem Adapter mit der Armatur oder der Behälter mit dem an der Armatur angeordneten Adapter verbunden wird.

Alternativ ist die Lanze direkt an der Armatur angeordnet, so dass der Behälter direkt (und ggf. ohne Adapter) an dem Anschluss angeordnet werden kann. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die (gerade die mit einer großen Länge ausgeführte) Lanze im üblichen Gebrauch der Armatur (also nicht nur beim Karbonisieren) eher hinderlich ist. Mit dem Adapter kann eine Lösung bereitgestellt werden, die unabhängig von dem Behälter und der Armatur eingesetzt werden kann (also die Armatur und der Behälter können ohne den Adapter bzw. die Lanze ausgeführt sein).

Insbesondere weist die Vorrichtung mindestens eine Fluidzuleitung und die Armatur einen dritten Auslass für das über die Fluidleitung zugeführte Fluid auf. Die Armatur kann also neben der Trinkwasserzuleitung und der Druckleitung noch die Fluidzuleitung für eine weitere Flüssigkeit, wie Kaltwasser, Warmwasser, Mischwasser und/oder Heißwasser (beispielsweise mit einer Heißwasser-Temperatur von 95 Grad Celsius bis 100 Grad Celsius) aufweisen.

Insbesondere weist die Armatur einen Anschluss zum gasdichten Anschließen eines Behälters auf, wobei der Behälter eine zum Anschluss passende Anschlussgeometrie aufweist. Durch den Anschluss sind der erste Auslass, der zweite Auslass und der dritte Auslass mit einem Behältervolumen des Behälters fluidtechnisch verbindbar. Damit kann der Behälter z. B. über den ersten Auslass und/ oder den dritten Auslass mit einer Flüssigkeit befüllt werden.

Alternativ sind durch den Anschluss nur der erste Auslass und der zweite Auslass mit einem Behältervolumen des Behälters fluidtechnisch verbunden. Insbesondere ist der dritte Auslass dann außerhalb des Anschlusses angeordnet. Damit kann z. B. der dritte Auslass unabhängig von dem Behälter bzw. von der Befüllung des Behälters genutzt werden.

Insbesondere weist die Armatur einen Anschluss zum gasdichten Anschließen eines Behälters auf, wobei ein Sicherheitsventil

• an der Armatur in der Druckleitung oder • an einem Adapter, der den Behälter mit der Armatur verbindet, angeordnet ist.

Über das Sicherheitsventil kann ein Überdruck in dem zu befüllenden Behälter cider in der Druckleitung verhindert werden.

Das Sicherheitsventil ist insbesondere zwischen dem CO2-Behälter und dem zweiten Auslass angeordnet. Das Sicherheitsventil kann aber auch in dem Behälter cider an dem Adapter angeordnet sein.

Insbesondere ist in der Druckleitung noch ein Druckminderer angeordnet, so dass ein in dem CO2-Behälter vorliegender Druck nicht an die Druckleitung bzw. an den Behälter weitergegeben wird. Der Druckminderer ist insbesondere zwischen dem CO2-Behälter und dem Sicherheitsventil angeordnet.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit mit der beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Trinkwasserzuleitung, einen CO2-Behälter sowie eine Armatur.

Die Armatur weist insbesondere mindestens einen ersten Auslass für ein über die Trinkwasserzuleitung zugeführtes Trinkwasser sowie einen zweiten Auslass für ein über eine Druckleitung aus dem CO-Behälter zugeführtes CO2 auf.

Die Armatur weist einen Anschluss zum gasdichten Anschließen eines Behälters auf. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) Anschließen eines Behälters an dem Anschluss; b) Karbonisieren des in dem Behälter angeordneten Trinkwassers (oder einer darin angeordneten Flüssigkeit) durch Zuführung von CO2 in den Behälter über den zweiten Auslass.

Insbesondere erfolgt vor Schritt b), und dabei ggf. vor oder nach Schritt a), ein Befüllen des Behälters mit einer Flüssigkeit (die z. B. nicht über die Armatur bereitgestellt werden muss). Insbesondere erfolgt vor Schritt b) und nach Schritt a) ein Befüllen des Behälters mit einem Trinkwasser über den ersten Auslass oder über einen dritten Auslass.

Die Ausführungen zu dem Verfahren gelten insbesondere in gleicher Weise für die Vorrichtung und umgekehrt.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste", „zweite", ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein"), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1: eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit;

Fig. 2: eine zweite Ausführungsvariante einer Vorrichtung zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit; und

Fig. 3: eine dritte Ausführungsvariante einer Vorrichtung zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit.

Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1 zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit 2. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Trinkwasserzuleitung 3, einen CO2-Behälter 4 sowie eine Armatur 5. Die Armatur 5 weist einen ersten Auslass 6 für ein über die Trinkwasserzuleitung 3 zugeführtes Trinkwasser sowie einen zweiten Auslass 7 für ein über eine Druckleitung 8 aus dem CO- Behälter 4 zugeführtes CO2 auf.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Armatur 5, die an einem Waschbecken oder Spülbecken anordenbar bzw. angeordnet ist. Mittels der Vorrichtung 1 bzw. Armatur 5 ist die karbonisierte Flüssigkeit 2 in einem über die Armatur 5 befüllbaren Behälter 11 herstellbar. Der Behälter 11 ist z. B. eine Flasche, ein Glas oder ein Becher. Die Armatur 5 ist in einer Küche angeordnet und/oder an einer Montagefläche, wie zum Beispiel einer Arbeitsplatte einer Küche, befestigbar. Der CO2-Behälter 4 ist unterhalb der Montagefläche 23 der Armatur 5, beispielsweise in einem Schrank, angeordnet und mit der Armatur 5 über die Druckleitung 8, beispielsweise nach Art eines flexiblen Schlauchs, verbunden.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein Betätigungselement 9, durch das CO2 über den zweiten Auslass 7 aus der Druckleitung 8 schaltbar entnehmbar ist. Das Betätigungselement 9 ist gesondert ausgeführt, d. h. die Karbonisierung kann durch einen Nutzer selbstbestimmt durchgeführt werden. Es kann ein weiteres Betätigungselement 9 (hier nicht dargestellt) vorgesehen sein, über das ein Austritt des Trinkwassers aus dem ersten Auslass 6 gesteuert bzw. geregelt werden kann.

Das Betätigungselement 9 ist direkt an der Armatur 5 angeordnet.

Die Armatur 5 weist einen Anschluss 10 zum gasdichten Anschließen eines Behälters 11 auf. Der Behälter 11 ist zur Aufnahme des über den ersten Auslass 6 zugeführten Trinkwassers und des über den zweiten Auslass 7 zugeführten CO2 geeignet ausgeführt und weist eine zum Anschluss 10 passende Anschlussgeometrie 12 auf.

Der Behälter 11 weist einen Adapter 13 auf, über den der Behälter 11 mit dem Anschluss 10 verbindbar bzw. verbunden ist. Der Adapter 13 weist eine Lanze 14 auf, die über den Anschluss 10 mit dem zweiten Auslass 7 verbindbar bzw. verbunden ist und sich durch den Adapter 13 bis in ein Behältervolumen 15 des Behälters 11 zumindest so weit erstreckt, dass sich eine Auslassöffnung 16 der Lanze 14 innerhalb eines Trinkwasservolumens 17 des mit dem Trinkwasser vollständig be- füllten Behälters 11 befindet. Der Adapter 13 kann zunächst mit dem Behälter 11 oder mit der Armatur 5 verbunden werden, wobei nachfolgend dann der Behälter 11 mit dem Adapter 13 mit der Armatur 5 oder der Behälter n mit dem an der Armatur 5 angeordneten Adapter 13 verbunden wird.

Alternativ ist die Lanze 14 direkt an der Armatur 5 angeordnet, so dass der Behälter 11 direkt (und ggf. ohne Adapter 13, siehe Fig. 3) an dem Anschluss 10 angeordnet werden kann. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die (gerade die mit einer großen Länge ausgeführte) Lanze 14 im üblichen Gebrauch der Armatur 5 (also nicht nur beim Karbonisieren) eher hinderlich ist.

Die Vorrichtung 1 weist eine Fluidzuleitung 18 und die Armatur 5 einen dritten Auslass 19 für das über die Fluidzuleitung 18 zugeführte Fluid auf. Die Armatur 5 kann also neben der Trinkwasserzuleitung 3 und der Druckleitung 8 noch die Fluidzuleitung 18 für eine weitere Flüssigkeit, wie Kaltwasser, Warmwasser, Mischwasser und/oder Heißwasser (beispielsweise mit einer Heißwasser-Temperatur von 95 Grad Celsius bis 100 Grad Celsius) aufweisen.

In dem unten rechts dargestellten Querschnitt durch die Armatur 5 sind die Trinkwasserzuleitung 3, die Druckleitung 8 sowie die Fluidzuleitung 18 dargestellt.

Die Armatur 5 weist einen Anschluss 10 zum gasdichten Anschließen eines Behälters 11 auf, wobei der Behälter 11 eine zum Anschluss 10 passende Anschlussgeometrie 12 aufweist. Durch den Anschluss 10 sind der erste Auslass 6, der zweite Auslass 7 und der dritte Auslass 19 mit einem Behältervolumen 15 des Behälters 11 fluidtechnisch verbindbar bzw. verbunden. Damit kann der Behälter 11 z. B. über den ersten Auslass 6 und/ oder den dritten Auslass 19 mit einer Flüssigkeit befüllt werden.

Ein Sicherheitsventil 20 ist in der Druckleitung 8 (angedeutet unter der Montagefläche 23) oder in dem Adapter 13 angeordnet. Über das Sicherheitsventil 20 kann ein Überdruck in dem zu befüllenden Behälter 11 oder in der Druckleitung 8 verhindert werden.

In der Druckleitung 8 ist noch ein Druckminderer 22 angeordnet, so dass ein in dem CO2-Behälter 4 vorliegender Druck nicht an die Druckleitung 8 bzw. an den Behälter 11 weitergegeben wird. Der Druckminderer 22 ist zwischen dem CO2- Behälter 4 und dem Sicherheitsventil 20 angeordnet.

Die Trinkwasserzuleitung 3 ist über einen Filter 21 mit dem ersten Auslass 6 verbunden.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit mit der Vorrichtung 1 erfolgt zunächst in einem Schritt a) ein Anschließen eines Behälters 11 an dem Anschluss 10. In einem Schritt b) erfolgt dann ein Karbonisieren des in dem Behälter 11 angeordneten Trinkwassers (oder einer darin angeordneten Flüssigkeit) durch Zuführung von CO2 in den Behälter 11 über den zweiten Auslass 7.

Vor Schritt b), und dabei ggf. vor oder nach Schritt a), kann ein Befüllen des Behälters 11 mit einer Flüssigkeit (die z. B. nicht über die Armatur 5 bereitgestellt werden muss) erfolgen. Bevorzugt erfolgt vor Schritt b) und nach Schritt a) ein Befüllen des Behälters 11 mit einem Trinkwasser über den ersten Auslass 6 oder über den dritten Auslass 19. Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1 zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 wird verwiesen.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante sind durch den Anschluss 10 nur der erste Auslass 6 und der zweite Auslass 7 mit dem Behältervolumen 15 des Behälters 11 fluidtechnisch verbunden. Der dritte Auslass 19 ist außerhalb des Anschlusses 10 angeordnet. Damit kann z. B. der dritte Auslass 19 unabhängig von dem Behälter 11 bzw. von der Befüllung des Behälters 11 genutzt werden.

Das Sicherheitsventil 20 ist zwischen dem CO2-Behälter 4 und dem zweiten Auslass 7 und dabei unmittelbar an der Armatur 5 und außerhalb des Adapters 13 angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1 zur Herstellung einer karbonisierten Flüssigkeit. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 und 2 wird verwiesen.

Im Unterschied zur zweiten Ausführungsvariante kann der Behälter 11 direkt an der Armatur 5 angeordnet werden. Dafür weist der Behälter 11 eine passende Anschlussgeometrie 12 für den Anschluss 10 auf. Die Lanze 14 ist unmittelbar mit der Armatur 5 verbunden.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Flüssigkeit

3 Trinkwasserzuleitung

4 CO2-Behälter

5 Armatur

6 erster Auslass

7 zweiter Auslass

8 Druckleitung

9 Betätigungselement

10 Anschluss

11 Behälter

12 Anschlussgeometrie

13 Adapter

14 Lanze

15 Behältervolumen

16 Auslassöffnung

17 Trinkwasservolumen

18 Fluidzuleitung

19 dritter Auslass

20 Sicherheitsventil

21 Filter

22 Druckminderer

23 Montagefläche