CN1160683A - 矿泉水生成方法和矿泉水生成装置 - Google Patents

Abstract

课题：旨在促进珊瑚石等中所含钙的溶解性、得到富含钙的矿泉水、得到几乎中性的美味矿泉水的生成方法或使之成为可能的矿泉水生成装置。解决手段：在盛放水的贮存容器4内，配备由含有碳酸钙的滤材构成的矿泉水生成过滤器5，由循环泵7把贮存容器4内的水送到电解槽6，通过电解歧化生成酸性水和碱性水。酸性水送到上述矿泉水生成过滤器5，碱性水直接循环到贮存容器4内。因此，通过贮存容器4内的矿泉水生成过滤器5而生成的酸性矿泉水与碱性水在贮存容器4内混合，生成中性富含矿物质的美味矿泉水。

Description

矿泉水生成方法和矿泉水生成装置

发明所属技术领域

本发明涉及供饮料等使用的矿泉水的生成方法及其装置。

先有技术

图5是显示诸如特开昭56-95392号公报中所示的先有矿泉水生成装置的构造断面图。图中，1是上部有一个可以启闭的开口部2的水槽，整体构成为圆柱状或四棱柱状，其中央装配一个筒状容器3，自来水贮存在筒状容器3与水槽外壁4之间的空间部5。筒状容器3配备一个水中泵接纳部6和水活化过滤装置接纳部7，用螺丝固定在水槽1底部。筒状容器3的底部和水槽1的底部由通水孔8和9连通，水槽1底部的自来水由水中泵10吸入筒状容器3内，由水中泵10送到筒内上方。由水中泵10送出的水通过设置在水活化过滤装置接纳部7底部的通水孔11送到水活化过滤装置接纳部7内，首先通过盒式容器12内装的活性炭层13，然后送到装有珊瑚砂或珊瑚石(石灰石)等多孔性天然石14的水活化过滤装置15。

通过了水活化过滤装置15的原料水与颗粒状多孔性天然石14接触便成为矿泉水，通过水活化过滤装置15上部设置的通水孔16，进而通过筒状容器3的压板17的通水孔18、然后通过通水孔19，再返回水槽1。此后，重复这种循环，直至计时器切断水中泵10的开关为止，从而徐徐增加矿物质的溶出量，使原料水完全成为矿泉水。

发明所要解决的课题

如上所述先有矿泉水生成装置中，作为钙溶出源，使用了珊瑚砂或珊瑚石(石灰石)等多孔性天然石中所含的碳酸钙或合成碳酸钙等，但碳酸钙是难溶的，存在在自来水等中不能充分溶出这样的问题。

此外，在水活化过滤装置中只让自来水通过一次还不能使矿物质充分溶出，因而存在必须使水活化过滤装置内的循环重复数次来调节矿物质浓度这样的问题。

本发明就是为了解决这样的问题，其目的是促进珊瑚石等中所含钙的溶解性，从而得到富含钙的矿泉水，可以容易地根据口味调节矿物质浓度，从而生成几乎中性的美味矿泉水的方法，或者得到使这一切成为可能的矿泉水生成装置。

用于解决这些课题的手段

在本发明所涉及的矿泉水生成方法和装置中，利用电解槽使自来水歧化分解成酸性水和碱性水，使酸性水通过由含钙滤材构成的矿泉水生成过滤器之后与上述碱性水混合中和，从而生成矿泉水。

此外，在配备了本体壳体、装在所述本体壳体内贮存水的贮存容器、在所述贮存容器底部设置至少2个循环口、在一个循环口上部安装由含钙滤材构成的矿泉水生成过滤器、和从另一个循环口吸入所述贮存容器内的水并送往所述矿泉水生成过滤器的循环泵的矿泉水生成装置中，在连接所述矿泉水生成过滤器的循环口与所述循环泵之间，设置了能使水电解并歧化生成酸性水和碱性水的电解槽，同时在所述电解槽上设置了只使来自所述电解槽的碱性水直接循环到贮存容器内的碱性水管，和只使来自所述电解槽的酸性水循环到矿泉水生成过滤器内的酸性水水管。

此外，在配备了本体壳体和装在此本体壳体内由含钙滤材构成的矿泉水生成过滤器的矿泉水生成装置中，设置了能使水电解并歧化生成酸性水和碱性水的电解槽，同时在所述电解槽上设置了使自来水从外部供给所述电解槽的给水部、只使来自所述电解槽的酸性水送到矿泉水生成过滤器内的酸性水水管、和只让所述电解槽歧化生成的碱性水通过的碱性水水管，并让通过了所述矿泉水生成过滤器之后的酸性水与来自所述碱性水管的碱性水在外部给水管内混合。

而且，在所述电解槽上设置的酸性水水管和碱性水水管上还可以分别配置切换阀和外部给水管，通过该切换阀的切换操作，使所述电解槽歧化生成的酸性水和碱性水分别单独对本体壳体外给水。

进而，还可以改变对所述电解槽施加的电流值或所述循环泵的转速。

此外，还可以断续地施加通入所述电解槽的电流。

而且，可以把所述碱性水水管的出水口设置在通过了所述矿泉水生成过滤器内的矿泉水排出用的排出口附近，使来自所述出水口的碱性水送到从所述排水口排出的酸性水中混合。

此外，还可以在连接所述电解槽与所述矿泉水生成过滤器的所述酸性水水管上设置一个循环辅助泵。

发明的实施形态

实施形态1

图1和图2是用来说明显示本发明实施形态1的矿泉水生成方法的矿泉水生成装置的结构断面图和外观斜视图。图中，1是本体，由本体壳体2、装在本体壳体2上可利用合叶3a启闭的上盖3以及内藏操作基盘15a的操作板15组成。4是装在本体壳体2中的贮存容器，其内部设置了由珊瑚石13和活性炭14组成的矿泉水生成过滤器5。贮存容器4的底部有开口部A19和开口部B20。6是可借助于施加数安培直流电流而使通过的水电解成pH8-9的碱性水和pH4-6的酸性水的电解槽，7是使贮存容器4内的水从开口部A19供给电解槽6的循环泵，8是使电解槽6歧化生成的酸性水从开口部C21送到矿泉水生成过滤器5的辅助泵，9是循环泵7停止运转时使矿泉水生成过滤器5内部滞留的水不发生逆流的止逆阀，10是把所生成的矿泉水从开口部B20送到给水管12的给水泵，11是矿泉水给水的给水口，16是让电解槽6电解歧化生成的酸性水通过的酸性水水管，17是让电解槽6电解歧化生成的碱性水通过的碱性水水管，18是设在矿泉水生成过滤器5顶部使所生成的矿泉水排出的排出部。

其次，是关于动作的说明。贮存容器4内的原水，若启动开关(图上没画出)，就会由循环泵7从开口部B19送到电解槽6中。此时，给电解槽6施加数安培直流电流，使循环泵7送来的原水电解成pH8-9的碱性水和pH4-6的酸性水。

如上所述的电解中，通过电解槽6歧化生成的酸性水通入酸性水水管16，由辅助泵8从设在贮存容器4内的矿泉水生成过滤器5底部开口部C21经止逆阀9送入由珊瑚石13和活性炭14组成的矿泉水生成过滤器5内，再从设在矿泉水生成过滤器5顶部的排出部18循环到贮存容器4内。其中，所述逆流防止阀9是为了在循环泵7停止运转时使所述矿泉水生成过滤器5内部滞留的酸性水不逆流到所述辅助泵8等中而设置的。

在这种情况下，当酸性水通过矿泉水生成过滤器5内时，以珊瑚石13为主原料的、难溶于水的碳酸钙可以很容易地被电解生成的酸性水溶解，从而生成碳酸钙充分溶出的矿泉水。然后，由矿泉水生成过滤器5内的活性炭14除去原水中所含的残氯或霉臭等。

另一方面，因电解而从电解槽6歧化生成的碱性水经由碱性水水管17从贮存容器4上方循环到贮存容器4内。这股循环的碱性水，与从贮存容器4的排出部18循环到贮存容器4内的，使钙成分溶出的酸性水的矿泉水混合，生成pH7-8左右的中性或弱碱性矿泉水。

使如上所述的循环动作重复10-20分钟，加给电解槽6的电流施加结束后也可以继续循环。这会使所生成的中性矿泉水再次由电解槽6电解成酸性和碱性，重复进行酸性水引起的钙溶出和残氯或腐臭等的去除，进而得到钙浓度高的酸性矿泉水，再向其中混合碱性水使之呈中性或弱碱性，进而生成钙浓度高的矿泉水。然后，如果操作位于操作板15上的给水开关(图上未画出)，给水泵10就会把所生成的矿泉水从开口部B20送到给水管12，由给水口11供给钙浓度高的矿泉水。

此外，上述循环动作的循环时间定为10-20分钟，但若在此时间内改变循环时间，则酸性水通过矿泉水生成过滤器5内由碳酸钙组成的珊瑚石13的接触时间(次数)也会随之改变，从而可以改变矿物质溶出量。例如，如果操作板15上设置可以调节矿物质溶出量的拨号盘等(图上未画出)以进行循环时间的调节，则可以得到所希望钙浓度的矿泉水。

实施形态2

图3是显示本发明实施形态2的矿泉水生成装置的结构剖视图。图中，1是本体，由本体壳体2和装在本体壳体2上可利用合叶3a启闭的上盖3以及内藏操作基盘15a的操作板15构成。4是装在本体壳体2内的贮存容器，其内部设置了由珊瑚石13和活性炭14组成的矿泉水生成过滤器5。贮存容器4的底部有开口部A19和开口部B20。6是可利用施加数安培直流电流使通过的水电解成pH8-9的碱性水和pH4-6的酸性水的电解槽，7是使贮存容器4内的水从开口部A19送到电解槽6的循环泵，8是使电解槽6歧化生成的酸性水从开口部C21送到矿泉水生成过滤器5的辅助泵，9是在循环泵7停止运转时使矿泉水生成过滤器5内部滞留的水不发生逆流的止逆阀，10是使所生成的矿泉水从开口部B20送到给水管12的给水泵，11是供给矿泉水的给水口，16是让电解槽6电解而歧化生成的酸性水通过的酸性水水管，17是让电解槽6电解而歧化生成的碱性水通过的碱性水水管，18是设在矿泉水生成过滤器5顶部、使所生成矿泉水排出的排水口，22是设在酸性水水管16上的三通切换阀，23是设在碱性水水管17上的三通切换阀，三通切换阀22与23是联动的。24和25是分别设在三通切换阀22和23上的酸性水给水口和碱性水给水口。

其次，是关于动作的说明。贮存容器4内的原水，若启动开关(图中未画出)，便由循环泵7从开口部B19送到电解槽6。此时，借助于给电解槽6施加数安培直流电流，进行使循环泵7送来的原水分解成pH8-9的碱性水和pH4-6的酸性水的电解。

利用如上所述的电解，通过电解槽6而歧化的酸性水经由酸性水水管16通水。利用同一电解而从电解槽6歧化的碱性水则经由碱性水水管17通水。此时，利用设在操作板15上的切换开关(图上未画出)，切换分别设置在酸性水水管16和碱性水水管17上的三通切换阀22和23，使得能向贮存容器4内送水或向本体1外给水。

在这种情况下，如果进行三通切换阀22和23向贮存容器4内送水的切换，则酸性水水管16的酸性水从矿泉水生成过滤器5底部的开口部C21通入由珊瑚石13和活性炭14组成的矿泉水生成过滤器5内，从设在矿泉水生成过滤器5顶部的排出口18循环到贮存容器4内。

在这种情况下，当酸性水通过矿泉水生成过滤器5内时，以珊瑚石13为主原料的难溶于水的碳酸钙可以容易地被电解生成的酸性水溶解，生成碳酸钙充分溶出的矿泉水。然后，利用矿泉水生成过滤器5内的活性炭14除去原水中所含的残氯或腐臭等。

同时，由于三通切换阀23也进行了向贮存容器4内送水的切换，碱性水水管17的碱性水从贮存容器4上方循环到贮存容器4内。这股循环的碱性水，与从贮存容器4的排出口18循环到贮存容器4内的、溶出了钙成分的酸性水混合，生成pH7-8左右的中性或弱碱性矿泉水。

如上所述的循环动作重复10-20分钟，加给电解槽6的电流施加结束后还可以继续循环，利用酸性水进行钙的溶出和原水中残氯或腐臭等的去除，使酸性水和碱性水充分混合，生成美味的矿泉水。然后，如果操作位于操作板15上的开关(图上未画出)，给水泵10就会把所生成的矿泉水从开口部B20送到给水管12，由给水管口11供给矿泉水。

此外，上述循环动作的循环时间取10-20分钟，但如果在此时间内改变循环时间，则酸性水通过矿泉水生成过滤器5内由碳酸钙组成的珊瑚石13的接触时间(次数)也会随之改变，从而可以改变矿物质溶出量。例如，如果在操作板15上设置可以调节矿物质溶出量的拨号盘等(图上未画出)，并进行循环时间调节，就能得到所希望钙浓度的矿泉水。

另一方面，在进行三通切换阀22与23向本体1外的切换的情况下，电解槽6歧化生成的酸性水和碱性水可以分别单独从酸性水给水口24和碱性水给水口25给水，来自酸性水给水口24的酸性水可用于餐具洗涤等，而来自碱性水给水口25的碱性水可作为饮料水使用，也可以单独作为离子水使用。

实施形态3

此外，在实施形态1和实施形态2中，是循环的酸性水和碱性水中和而生成中性的美味矿泉水的，但为了使酸性水和碱性水确实混合而中和，可以使加给电解槽的电流的通(ON)、断(OFF)操作交替进行。这样，当通入电解槽6的电流处于通电(ON)状态时，酸性水从矿泉水生成过滤器5进入贮存容器4内，而碱性水则从碱性水水管17直接送入贮存容器4内，进行如上所述的矿泉水生成；当通入电解槽6的电流处于断电(OFF)状态时，中性水或矿泉水就从矿泉水生成过滤器5和碱性水水管17送入贮存容器4内。重复进行这种通电(ON)状态和断电(OFF)状态，贮存容器4内就会有酸性水和碱性水以及中性矿泉水存在，酸性水与碱性水充分混合，确实生成中性或弱碱性矿泉水。

实施形态4

此外，在实施形态1和实施形态2中，说明的是在贮存容器4内贮水并生成矿泉水的贮存型矿泉水生成装置，但如果如图4中所示那样从自来水龙头直接向电解槽6供给自来水，则采取与上述实施形态1和实施形态2同样的动作，让酸性水通过矿泉水生成过滤器5，这股通过的矿泉生成水与上述电解槽6生成的碱性水在各自水管的中途混合，生成中性的矿泉水。此外，也可以与上述实施形态2一样，利用三通切换阀22和23，分别单独生成、供给酸性水与碱性水。

发明效果

本发明由于是如以上所说明的那样构成的，因而能产生如以下所述的效果。

由于矿泉水生成过滤器是由以碳酸钙为主成分的珊瑚石等滤材形成的，因而，使自来水分解成酸性水和碱性水，并让酸性水通过矿泉水生成过滤器，就能容易地从滤材珊瑚石上溶解出碳酸钙，这种富含钙的酸性矿泉水与歧化分解的碱性水混合，可以生成中性或弱碱性美味矿泉水。

自来水由在阳极和阴极加上直流电流能生成离子水的电解槽分解成酸性水和碱性水，让酸性水通过矿泉水生成过滤器内以碳酸钙为主成分的珊瑚石等滤材，酸性水促进了珊瑚石等中所含钙的溶解性，从而生成富含钙成分的酸性水，然后把电解槽歧化分解的碱性水泵送循环到贮存富含钙的酸性水的贮存容器内，使酸性水与碱性水在贮存容器内中和，可以生成富含钙的中性美味矿泉水。

由于配备了由含钙滤材组成的矿泉水生成过滤器、自来水直接供给电解槽并给阳极和阴极加上直流电流而使之分解成酸性水和碱性水、让酸性水通过矿泉水生成过滤器内以碳酸钙为主成分的珊瑚石等滤材，因而使钙容易溶出，而且由于碱性水与溶出了钙的上述酸性水在给水管内混合，因而可以生成中性或弱碱性的美味矿泉水。

此外，由于电解槽以后的水路内设有切换阀，因而通过切换阀的选择可以单独取出碱性水和酸性水。

此外，通过使加给电解槽的电流值可变，可以改变酸性水的浓度，从而可以改变矿泉水生成过滤器内珊瑚石中钙的溶出，因而能生成所希望浓度的矿泉水。

而且，由于可以改变循环时间，也使得可以调节通过滤材珊瑚石的接触时间，因而可以调节所生成矿泉水的钙浓度。

进而，由于加给电解槽的电流是或通或断的，因而，在贮存容器内当电流处于通电(ON)状态时存在酸性矿泉水和碱性水，而当处于断电(OFF)状态时存在中性矿泉水，是确实混合、中和的，从而可以生成中性且矿物质浓度高的美味矿泉水。

此外，由于是在矿泉水生成过滤器向贮存容器内排出循环的酸性水的排出口附近设置碱性水水管出水口而送水的，因而酸性水和碱性水能充分混合而确实中和，从而可以生成美味的矿泉水。

而且，由于酸性水通路上还设置了辅助泵，因而电解槽歧化分解的酸性水可以在矿泉水生成过滤器内顺利通过，增加了通过滤材的酸性水接触量，从而提高了矿物质溶出量，可以生成矿物质浓度高的美味矿泉水。

附图简单说明

图1是显示本发明实施形态1的矿泉水生成装置的结构断面图。

图2是显示本发明实施形态1的矿泉水生成装置的外观斜视图。

图3是显示本发明实施形态2的矿泉水生成装置的结构断面图。

图4是显示本发明实施形态4的矿泉水生成装置的结构断面图。

图5是显示先有技术矿泉水生成装置的结构断面图。

符号说明

1本体；2本体壳体；3上盖；4贮存容器；5矿泉水生成过滤器；6电解槽；7循环泵；8辅助泵；9止逆阀；10给水泵；11给水口；12给水管；13珊瑚石；14活性炭；15操作板；16酸性水水管；17碱性水水管；18排出口；19开口部A；20开口部B；21开口部C

Claims (8)

1.矿泉水生成方法，其特征在于自来水由电解槽歧化分解成酸性水和碱性水，使酸性水通过由含钙滤材构成的矿泉水生成过滤器之后与上述碱性水混合中和。

2.矿泉水生成装置，其特征在于该矿泉水生成装置配备一个本体壳体，一个装在所述本体壳体内贮存水的贮存容器，在所述贮存容器底部设置至少2个循环口，一个循环口上部装配一个由含钙滤材构成的矿泉水生成过滤器，和一台从另一个循环口吸入所述贮存容器内的水并将其送到所述矿泉水生成过滤器中的循环泵，其中，在连接所述矿泉水生成过滤器的循环口与所述循环泵之间配置一个使水电解歧化生成酸性水和碱性水的电解槽，并在所述电解槽上设置只使来自所述电解槽的碱性水直接循环到贮存容器内的碱水水管，和只使来自所述电解槽的酸性水循环到矿泉水生成过滤器内的酸性水水管。

3.矿泉水生成装置，其特征在于该矿泉水生成装置配备一个本体壳体，和一个装在此本体壳体内、由含钙滤材构成的矿泉水生成过滤器，其中设置一个使水电解歧化生成酸性水和碱性水的电解槽，同时在所述电解槽上设置一个把自来水从外部供给所述电解槽的给水部，一根只把来自所述电解槽的酸性水送到矿泉水生成过滤器内的酸性水水管，和一根只让所述电解槽中歧化生成的碱性水通过的碱性水水管，并让通过所述矿泉水生成过滤器之后的酸性水与来自所述碱性水水管的碱性水在外部给水管内混合。

4.权利要求2或3所述的矿泉水生成装置，其特征在于所述电解槽上设置的酸性水水管和碱性水水管上分别配置切换阀和外部给水管，通过其切换阀的切换操作，使所述电解槽歧化生成的酸性水和碱性水分别单独向本体壳体外给水。

5.权利要求2或3所述的矿泉水生成装置，其特征在于加到所述电解槽上的电流值或所述循环泵的转速是可变的。

6.权利要求2或3所述的矿泉水生成装置，其特征在于加到所述电解槽上的电流是断续的。

7.权利要求2或3所述的矿泉水生成装置，其特征在于把所述碱性水水管的出水口设置在通过了所述矿泉水生成过滤器内的矿泉水排出用的排水口旁边，使得来自所述出水口的碱性水能送到从所述排水口排出的酸性水中混合。

8.权利要求2所述的矿泉水生成装置，其特征在于在连接所述电解槽与所述矿泉水生成过滤器的所述酸性水水管上设置一个循环辅助泵。

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