DE2216443A1 - Gas enrichment in liquids - gas pump is used as gas -liquid mixing device - Google Patents
Gas enrichment in liquids - gas pump is used as gas -liquid mixing deviceInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur Gasanreicherung von Flüssigkeiten Es ist z.B. bekannt, Aquarien der verschiedensten Arten durch eine besondere Pumpe zu belüften, welche Luft ansaugt und diese durch das Aquariumwasser in Form von Blasen hindurchperlen läßt. Nachteilig ist hierbei, daß während des Weges, den die Luftblasen durch das Wasser aufsteigend zurücklegen, vom Wasser verhältnismässig wenig Sauerstoff aufgenommen wird. Device for gas enrichment of liquids It is known, for example, To aerate aquariums of various kinds by a special pump, which Sucks in air and bubbles it through the aquarium water in the form of bubbles leaves. The disadvantage here is that during the path that the air bubbles through the Cover the water in an ascending manner, relatively little oxygen taken up by the water will.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen und eine Einrichtung zur Gasanreichenung von Flüssigkeiten zu schaffen, bei der eine ausserordentlich wirkungsvolle und intensive Aufnahme oder Austausch des Gases durch die Flüssigkeit erfolgt. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Flüssigkeit nicht allein Gas, sondern ein Gas-Flüssigkeitsgemisch und zwar in sehr fein zerkleinerter Form der Gas- und Flüssigkeitsanteile zugeführt wird. Diese Aufgabe kann im einzelnen gemäß der Erfindung dadurch gelöst werden, daß eine Gaspumpe als Mischvorrichtung für Gas und Flüssigkeit ausgebildet ist. Im einzelnen kann die Erfindung dabei in der Weise verwirklicht werden, daß die Gaspumpe als Gas-Flüssigkeitspumpe nach Art einer Zerkleinerungseinrichtung für Gas- und Flüssigkeitsteilchen ausgebildet ist. Bei der Erfindung wird in dieser Weise vor der Einführung des Gases in die Flüssigkeit ein intensives Gas-Flüssigkeitsgemisch hergestellt, welches in fein verteilter Form die Gasblasen in sich trägt und daher eine sehr wirksame Aufnahme des Gases dadurch die Flüssigkeit gewährleistet.The invention has set itself the task of eliminating these disadvantages and to provide a device for gas enrichment of liquids in which an extremely effective and intensive absorption or exchange of the gas takes place through the liquid. This object is essentially achieved by the invention solved in that the liquid is not just gas, but a gas-liquid mixture and supplied in very finely comminuted form of the gas and liquid components will. This object can be achieved in detail according to the invention by that a gas pump is designed as a mixing device for gas and liquid. In detail, the invention can be implemented in such a way that the Gas pump as a gas-liquid pump in the manner of a crushing device for Gas and liquid particles formed is. In the invention becomes in this way an intense before the introduction of the gas into the liquid Gas-liquid mixture produced, which in finely divided form the gas bubbles carries in itself and therefore a very effective absorption of the gas thereby the liquid guaranteed.
Bei einer bekannten Einrichtung, bei der eine Wasserumwälzpumpe eines Aquarium als Kreisel- oder Flügelpumpe ausgebildet ist, kann die Erfindung in vorteilhafter Weise in der Weise verwirklicht werden, daß auf der Welle der Wasserumlaufpumpe eine Flügelpumpe angeordnet ist, welche Luft und Wasser ansaugt und ein Luft-Wassergemisch in das Aquariumwasser zum Austritt bringt.In a known device in which a water circulation pump one Aquarium is designed as a centrifugal or vane pump, the invention can be advantageous Way to be realized in such a way that on the shaft of the water circulation pump a vane pump is arranged, which sucks in air and water and an air-water mixture in the aquarium water to exit.
Im einzelnen kann der durch die Erfindung erstrebte Zerkleinerungs- und Zerschlagungseffekt der Gas-Flüssigkeitsteilchen in der Weise erreicht werden, daß die Flügel der Gas-Flüssigkeitspumpe zwischen zwei feststehenden, mit Schikanen besetzten Scheiben angeordnet sind.In detail, the comminution aimed at by the invention and breaking effect of the gas-liquid particles can be achieved in such a way that that the blades of the gas-liquid pump between two fixed, with baffles occupied disks are arranged.
Im einzelnen kann es dabei vorteilhaft sein, an der Austrittsöffnung der Gas-Flüssigkeitspumpe ein feinmaschiges Sieb anzuordnen, welches größere Gasblasen, welche noch nicht genügend zerschlagen sind, zurückhält und nur ein Gas-Flüssigkeitsgemisch feinster Verteilung zum Austritt kommen läßt.In particular, it can be advantageous at the outlet opening to arrange a fine-meshed screen of the gas-liquid pump, which allows larger gas bubbles, which have not yet been broken up enough, holds back and only a gas-liquid mixture finest distribution lets come out.
Fernerhin kann es zweckmässig sein, die Gas-Flüssigkeitspumpe nach der Erfindung mit von der Flüssigkeitsumlaufpumpe gelieferter filtrierter Flüssigkeit zu versorgen, indem diese zweckmässig an eine besondere Auslaßleitung der Flüssigkeitsumwälzpumpe angeschlossen ist. Dieser Anschluß erfolgt zweckmässig darüber hinaus über einen Zwischenbehälter, welcher an diese Lieferleitung der Flüssigkeitsumwälzpumpe angeschlossen ist und weiterhin mit der Flüssigkeit in Verbindung steht.Furthermore, it can be useful to adjust the gas-liquid pump of the invention with filtered liquid supplied from the liquid circulation pump to be supplied by this appropriately to a special outlet line of the liquid circulation pump connected. This connection is expediently made via a Intermediate container, which is connected to this supply line of the liquid circulation pump is and continues to be is in communication with the liquid.
Die Erfindung kann nicht nur für übliche Süßwasseraquarien, sondern insbesondere auch für Salzwasseraquarien Verwendung finden und hierbei ist es besonders zweckmässig, für Salzwasseraquarien noch eine weitere Luft-Wasserpumpe für die Eiweißabschäumung vorzusehen. Je nach den vorliegenden Verhältnissen kann dabei diese weitere Luft-Wasserpumpe mit Schikanen ausgebildet sein oder das für die Eiweißabschäumung gewünschte Luft-Wassergemisch auch nur durch den Pumpeffekt einer Flügelpumpe bilden.The invention can not only be used for normal freshwater aquariums, but especially for salt water aquariums and this is where it is special useful, for salt water aquariums an additional air-water pump for protein skimming to be provided. Depending on the prevailing conditions, this additional air-water pump can be used be designed with baffles or the desired air-water mixture for protein skimming also form only through the pumping effect of a vane pump.
Ganz allgemein läßt sich jedoch der Gegenstand der Erfindung überall dort einsetzen, wo die Forderung besteht, eine Flüssigkeit oder Flüssigkeitsgemisch mit einem oder mit mehreren Gasen zu mischen oder einen Gasaustausch in der Flüssigkeit bzw.In general, however, the subject matter of the invention can be used anywhere Use a liquid or liquid mixture where required to mix with one or more gases or a gas exchange in the liquid respectively.
Flüssigkeiten zu erreichen. Das Gas oder Gase können dabei in der Flüssigkeit bzw. Flüssigkeiten löslich oder nichtlöslich sein. Beispielsweise kann das Gas Kohlendioxid oder/und Sauerstoff sein und die Flüssigkeit kann Süßwasser oder Salzwasser sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung bei einem Aquarium beschränkt.Reaching liquids. The gas or gases can be in the Liquid or liquids can be soluble or insoluble. For example, can the gas can be carbon dioxide and / or oxygen and the liquid can be fresh water or salt water. However, the invention is not to be applied to a Aquarium restricted.
Im einzelnen kann die Erfindung in der Weise ausgebildet sein, daß die einzelnen verschiedenen Pumpen an ein gemeinsames zylindrisches Gehäuse angeschlossen sind. Sie brauchen jedoch nicht innerhalb des Gehäuses selbst angeordnet sein, sondern an das Gehäuse durch Flansch- oder Schraubverbindung als jeweils für sich selbständige Einzelteile angeschlossen sein.In detail, the invention can be designed in such a way that the individual different pumps are connected to a common cylindrical housing are. However, you do not need to be arranged within the housing itself, but to the housing by means of a flange or screw connection as each independent Individual parts to be connected.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere für die Anwendung in Aquarien geeignet ist, ist ein Strömungsminderer im-Bereich der Austrittsöffnung vorgesehen und besteht in der Kombination aus einem vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Rohrstutzen mit im Vergleich zum Durchmesser der Austrittsöffnung größeren Durchmesser, mit einem kegelförmigen Prallteil, weiches zentral im Rohrstutzen angeordnet ist und dessen Spitze zur Austrittsöffnung zeigt. Hierdurch kann die Austrittsgeschwindigkeit des Gas-Flüssigkeitsgemisches stark reduziert werden, was bei Aquarien von großer Bedeutung ist.In another very advantageous embodiment of the invention, which is particularly suitable for use in aquariums is a flow reducer in the area of the outlet opening provided and consists in the combination from a pipe socket preferably made of plastic with in comparison to the diameter of the outlet opening larger diameter, with a conical Impact part, which is arranged centrally in the pipe socket and its tip to the outlet opening shows. This can reduce the exit velocity of the gas-liquid mixture can be greatly reduced, which is of great importance in aquariums.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung, welche auch für sich schutzfähig und erfinderisch sind, sind aus der Zeichnung ersichtlich, ahand derer die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert wird. Es zeigt: Figur 1 eine Einrichtung nach der Erfindung in im wesentlichen prinzipieller Darstellung, Figur 2 einen Schnitt durch das Gehäuse der Luft-Wasserpumpe mit dem Auslaufstutzen und dem Auslaufsieb, Figur 3 und 4 eine Schikanescheibe im Querschnitt und Seitenansicht, Figur 5 eine beispielsweise Ausführung eines Flügelrades in Seitenansicht, Figur 6 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für Salzwasserbecken und Figur 7 eine teilweise Schnittdarstellung des Strömungsminderers für die Anwendung des Erfindungsgegenstandes in einem Aquarium.Further advantageous details of the invention, which also for themselves are protectable and inventive, can be seen from the drawing, ahand of which the invention is explained using some exemplary embodiments. It shows: FIG. 1 a device according to the invention in an essentially basic representation, Figure 2 shows a section through the housing of the air-water pump with the outlet nozzle and the outlet sieve, Figures 3 and 4 a baffle disc in cross section and side view, FIG. 5 shows an example of an embodiment of an impeller in a side view, FIG 6 shows an embodiment of the invention for salt water pools and FIG. 7 shows a partial one Sectional view of the flow reducer for the application of the subject matter of the invention in an aquarium.
Die Erfindung wird im folgenden bei der Anwendung auf ein Aquarium beschrieben, ist jedoch hierauf nicht beschränkt.The invention will hereinafter be applied to an aquarium described, but is not limited to this.
In der zeichnerischen Darstellung ist jeweils mit 1 ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet, welches von einem Deckel oder einem Querträger 2, welcher auf dem oberen Rand des Aquariumbeckens aufruht, in das Aquariumwasser eintauchend herabhängt.In the drawing, 1 is a cylindrical Housing denotes which of a cover or a cross member 2, which on rests on the upper edge of the aquarium tank, in which the aquarium water hangs down immersed.
Mit 3 ist eine Antriebswelle für die verschiedenen Pumpen bezeichnet, welche von einem oberhalb des Querträgers oder Deckels 2, jedoch nicht dargestellten Motor angetrieben wird.With 3 a drive shaft for the various pumps is designated, which from one above the cross member or cover 2, but not shown Motor is driven.
Am unteren Ende des Gehäuses 1 ist zunächst ein-e übliche Wasserumwälzpumpe 4 in Form einer Flügel- oder Kreiselpumpe angeordnet, welche das Aquariumwasser bei 5 über ein Filter ansaugt und über einen Stutzen 6 wieder indas Becken ausgibt.At the lower end of the housing 1 there is initially a conventional water circulation pump 4 arranged in the form of a vane or centrifugal pump, which the aquarium water Sucks in at 5 through a filter and discharges it back into the basin through a nozzle 6.
Ferner ist auf der Druckseite der Pumpe 4 eine Umlaufleitung 7 angeordnet, durch welche weiteres filtriertes Wasser in das Innere des Gehäuses 1 aufgegeben wird, welches durch die Öffnung 8 wiederum mit dem Aquarium in Verbindung steht. Oberhalb der Umwälzpumpe 4 ist eine weitere Flügelpumpe 9 angeordnet, welche gleichfalls von der Welle 3 angetrieben wird und zwischen zwei Scheiben 10 und 11 umläuft, welche fest im Gehäuse 1 bzw. im Pumpengehäuse der Pumpe 9 angeordnet sind.Furthermore, a circulation line 7 is arranged on the pressure side of the pump 4, through which further filtered water is added to the interior of the housing 1 which is in turn connected to the aquarium through the opening 8. A further vane pump 9 is arranged above the circulation pump 4, which also is driven by the shaft 3 and rotates between two disks 10 and 11, which are fixedly arranged in the housing 1 or in the pump housing of the pump 9.
Die Pumpe 9 saugt -filtriertes Aquariumwasser aus dem Inneren des Behälters 1 und fernerhin über die Leitung 12 gleichzeitig auch Luft an, welch letztere durch die Regulierschraube 13 in ihrer Menge regelbar ist.The pump 9 sucks -filtered aquarium water from inside the Container 1 and also air via line 12 at the same time, the latter can be regulated by the regulating screw 13 in its amount.
Wie aus Figur 3 und 4 ersichtlich, sind die beiden Scheiben 10 und 11 auf ihrer der Pumpe 9 zugekehrten Seite mit Schikanen 16 und 17, beispielsweise in Form von Leisten, besetzt, welche bewirken, daß beim Umlauf der Flügel der Pumpe 9 dasangesaugte Wasser und die gleichzeitig angesaugte Luft in feinste Teilchen zerschlagen und zerkleinert werden, so daß eine Mischung von feinst verteiltem Wasser und Luft hergestellt und über den Stutzen 14 zum Austritt gebracht wird. Vor dem Austrittsstutzen 14 ist, wie aus Figur 2 ersichtlich, vorteilhaft ein feinmaschiges Sieb 15 angeordnet, welches grobe Luftbläschen noch zurückhält und nur ein feinst verteiltes Luft-Wassergemisch austreten läßt.As can be seen from Figures 3 and 4, the two disks 10 and 11 on its side facing the pump 9 with baffles 16 and 17, for example in the form of strips, which cause the blades of the pump to revolve 9 that sucked in Water and the air sucked in at the same time finest particles are crushed and crushed, so that a mixture of finest Distributed water and air produced and brought to the outlet via the nozzle 14 will. In front of the outlet connection 14, as can be seen from FIG. 2, it is advantageous a fine-mesh sieve 15 is arranged, which still retains coarse air bubbles and only allows a finely divided air-water mixture to escape.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist oberhalb der Pumpe 9 noch eine weitere Luft-Wasserpumpe 21 angeordnet, welche Luft durch eine besondere Leitung 22 zugeführt erhält, welche wiederum durch eine Regulierschraube 23 in ihrer Menge genau einregelbar ist. Die Ausführungsform nach Figur 6 ist insbesondere für Salzwasserbecken für die Eiweißabschäumung bestimmt. Die Pumpe 21 kann dabei je nach den vorliegenden Verhältnissen auch mit Schikanescheiben 10 und 11, wie die Pumpe 9, versehen sein. Wie weiterhin aus Figur 6 ersichtlich, erhalten beide Pumpen 9 und 21 filtriertes Wasser aus dem Inneren des Behälters 1 über die Leitung 7 der Umwälzpumpe 4, in welcher Leitung 7 auch ein einstellbares Ventil (nicht gezeigt) eingebaut sein kann, wobei ein Stutzen 20 zur Pumpe 9 abzweigt. Mit 24 ist der Austrittsstutzen der Pumpe 21 bezeichnet. In dem Stutzen 20 kann ebenfalls ein einstellbares Ventil (nicht gezeigt) ähnlich der Regulierschraube 23 eingebaut sein, um auch die Wasserzufuhr gegebenenfalls zu regulieren.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, there is above the pump 9 still another air-water pump 21 arranged, which air by a special Line 22 is fed, which in turn by a regulating screw 23 in its Amount can be precisely regulated. The embodiment of Figure 6 is particularly for Salt water basin intended for protein skimming. The pump 21 can each according to the present conditions also with baffle discs 10 and 11, like the Pump 9, be provided. As can also be seen from Figure 6, both pumps receive 9 and 21 filtered water from inside the container 1 via line 7 of the Circulation pump 4, in which line 7 also an adjustable valve (not shown) can be installed, with a nozzle 20 branches off to the pump 9. At 24 is the outlet nozzle the pump 21 designated. An adjustable valve can also be installed in the connection piece 20 (not shown) can be installed similar to the regulating screw 23 to also control the water supply to regulate if necessary.
Mit 19 ist in den Figuren 1 und 6 jeweils eine Scheibe auf der Welle 3 bezeichnet, welche verhindert, daß die Pumpe 4 Wasser von oben her unter Umgehung des Filters ansaugt. Im übrigen werden allen Pumpen das Wasser bzw. die Luft von der Seite bzw.In FIGS. 1 and 6, 19 is in each case a disk on the shaft 3 denotes, which prevents the pump 4 from bypassing water from above the filter sucks. In addition, the water or the air of all pumps the page or
von der Mitte her zugeführt und bringen es durch ZentriBugalkraft an ihrem Aussenrand zum Austritt. Mit 25 ist in Figur 6 ein Unterwassermotor oder Kardangelenk bezeichnet, welcher oder welches gegebenenfalls zum Antrieb der verschiedenen Pumpen Verwendung finden kann.fed from the center and bring it through centrifugal force at its outer edge to the exit. With 25 in Figure 6 an underwater motor or cardan joint, which or which may be used to drive the different pumps can be used.
Figur 7 zeigt einen Strömungsminderer teilweise im Schnitt, der an die Austrittsöffnung 14 angeschlossen wird und bewirkt, daß die Geschwindigkeit des austretenden Wassers stark gemindert wird. Der Strömungsminderer besteht aus einem Rohrstutzen 26 mit vergleichsweise großem Durchmesser, an den sich stromaufwärts ein kleinerer Rohrstutzen 29 zum Anschluß an die Austrittsöffnung 14 anschließt. In der Mitte des Rohrstutzens 26 ist ein kegelförmiges Prallteil 27 durch z.B. Schrauben 28 gehaltert und zeigt mit seiner Spitze stromaufwärts zum kleinen Rohrstutzen 29 hin.FIG. 7 shows a flow reducer, partially in section, which indicates the outlet opening 14 is connected and causes the speed of the escaping water is greatly reduced. The flow reducer consists of a pipe socket 26 with a comparatively large diameter, to which upstream a smaller pipe socket 29 connects to the outlet opening 14. In the middle of the pipe socket 26 there is a conical baffle part 27 by, for example, screws 28 and its tip points upstream to the small pipe socket 29 there.
Die bei 29 hindurchströmende Flüssigkeit wird durch das kegelförmige Prallteil 27 aufgespalten, dabei mehrmals gebrochen und gelangt schließlich in weicher und sanfter Strömung aus dem Rohrstutzen 26 in die umgebende Flüssigkeit.The liquid flowing through at 29 becomes through the conical Impact part 27 split open, broken several times and finally comes into softer and gentle flow from the pipe socket 26 into the surrounding liquid.
Sämtliche in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung im einzelnen erläuterten te-chnischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.All shown in the drawing and in the description in individually explained technical details are of importance for the invention.
Claims (10)
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| DE19722216443 DE2216443C3 (en) | 1972-04-05 | Device for the gas enrichment of liquids, in particular for the oxygen enrichment of water |
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| DE2216443A1 true DE2216443A1 (en) | 1973-10-11 |
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| DE2216443C3 DE2216443C3 (en) | 1977-02-10 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19919859A1 (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Guenter Slowik | Method and device for treating substance or mixture of substances located in a container, in particular by mixing or stirring processes, rotating around the container axis |
| US20170202775A1 (en) * | 2014-09-30 | 2017-07-20 | Southeast University | Method for preparation of lipid bubbles |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19919859A1 (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Guenter Slowik | Method and device for treating substance or mixture of substances located in a container, in particular by mixing or stirring processes, rotating around the container axis |
| DE19919859C2 (en) * | 1999-04-30 | 2002-08-22 | Guenter Slowik | Method and device for treating substance or mixture of substances located in a container, in particular by mixing or stirring processes, rotating around the container axis |
| US20170202775A1 (en) * | 2014-09-30 | 2017-07-20 | Southeast University | Method for preparation of lipid bubbles |
Also Published As
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| DE2216443B2 (en) | 1976-07-01 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WAECHTER, KLAUS DIETER, 8150 HOLZKIRCHEN, DE |
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