JP3629736B2

JP3629736B2 - ミネラル水製造用カートリッジおよびミネラル水製造装置

Info

Publication number: JP3629736B2
Application number: JP31705494A
Authority: JP
Inventors: 卓磯部; 純二板倉; 康男米澤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JPH08168782A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はミネラル水製造用カートリッジおよびミネラル水製造装置に関し、さらに詳細にいえば、水道蛇口からの原水に対してミネラルを添加するとともに、浄化処理を施して、浄化されたミネラル水を製造するためのカートリッジおよびこのカートリッジを組込んだミネラル水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年水道蛇口からの原水に対してミネラルを添加してミネラル水を製造するための装置が提案され、製造販売されるようになってきている。
このような従来のミネラル水製造装置は、水道蛇口からの原水にミネラルを添加するためのミネラル添加用カートリッジと、浄化のための瀘過用カートリッジとを有しており、しかも、ミネラル添加用カートリッジと瀘過用カートリッジとがそれぞれ別体に構成され、それぞれ独立して所定のケーシング内に取付けられている。
【０００３】
したがって、例えば、水道蛇口からの原水を先ずミネラル添加用カートリッジに供給して原水にミネラルを添加し、次いで、ミネラルが添加されたミネラル添加水を瀘過用カートリッジに供給することによりミネラル添加水を浄化し、浄化されたミネラル添加水を得ることができる。
また、カートリッジが所期の性能を発揮し得なくなったような場合には、該当するカートリッジを新しいカートリッジと交換することにより、再び十分に浄化され、かつ十分にミネラルが添加されたミネラル添加水を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のミネラル水製造装置においては、カートリッジを定期的に交換する必要があるのみならず、長期間にわたって使用しないような場合にはカートリッジを取外して冷蔵保存することが好ましい。したがって、カートリッジの取外し、取付けの頻度がかなり高くなるのであるが、その都度２個のカートリッジを取外し、取付けなければならないので、取外し、取付けに手間がかかるという不都合がある。
【０００５】
また、製造上の理由、水の流れを可能な限り均一にするためのはカートリッジが円筒形であることが好ましい。しかし、円筒形のカートリッジをケーシング内に２個配置する場合には、無駄な空間がかなり生じ、空間利用効率を余り高めることができない。この結果、ミネラル水製造装置を余り小形化できないことになってしまう。
【０００６】
この点に関連して、カートリッジをミネラル添加水収容タンク内に配置することも考えられるが、カートリッジは通常素手で取外し、取付けが行われるのであるから、衛生上好ましくない。
【０００７】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、２つのカートリッジを一体化することによりカートリッジの着脱を容易にし、しかも空間利用効率を高めることができるミネラル水製造用カートリッジを提供することを第１の目的とし、全体として小形でコンパクトなミネラル水製造装置を提供することを第２の目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のミネラル水製造用カートリッジは、筒状の内筒と外筒との二重筒体からなり、前記内筒内にミネラル添加材層、吸着剤層の何れか一方が充填されるとともに、前記内筒と外筒との間に前記ミネラル添加材層、吸着剤層の他方が充填されることにより、前記ミネラル添加材層および吸着剤層が水流方向に関してこの順序で二重筒体に収納されてなり、さらに、前記吸着剤層には抗菌剤が含有されているミネラル水製造用カートリッジであって、前記内筒と前記外筒との間には前記ミネラル添加材層が、前記内筒内には前記吸着剤層がそれぞれ設けられているとともに、前記内筒と前記外筒との間隙の一端部と他端部に原水入口とミネラル添加水出口がそれぞれ設けられ、前記内筒の一端部と他端部にミネラル添加水入口と浄化水出口がそれぞれ設けられてなり、かつ、前記原水入口と前記ミネラル添加水入口とに逆止弁がそれぞれ設けられてなる。
【００１０】
請求項２のミネラル水製造用カートリッジは、水流方向に関して前記吸着剤層の下流側に中空糸膜層が配置されており、前記ミネラル添加水入口から流入したミネラル添加水が前記吸着剤層、前記中空糸膜層をこの順に通過して前記浄化水出口から流出するものである。
【００１１】
請求項３のミネラル水製造装置は、本体と、この本体の所定位置に固定された請求項１または請求項２に記載のミネラル水製造用カートリッジと、原水または前記ミネラル水製造用カートリッジのミネラル添加水出口から流出したミネラル添加水を貯水するタンクと、このタンクに連結され、前記ミネラル水製造用カートリッジの原水入口に前記原水または前記ミネラル添加水を供給する第１ポンプと、前記タンクに連結され、前記ミネラル添加水入口に前記ミネラル添加水を供給する第２ポンプと、前記ミネラル水製造用カートリッジの浄化水出口に連結された吐出管とを有している。
【００１２】
請求項４のミネラル水製造装置は、前記ミネラル水製造用カートリッジの原水入口側が前記本体に対して弾性リングを介して連結されているとともに、前記ミネラル添加水出口と前記浄化水出口とが、弾性リングを介してそれぞれミネラル添加水を前記タンクに導くミネラル添加水戻水管と吐出管とに着脱自在に接続されているものである。
【００１３】
【作用】
請求項１のミネラル水製造用カートリッジであれば、筒状の内筒と外筒との二重筒体からなり、前記内筒内にミネラル添加材層、吸着剤層の何れか一方が充填されるとともに、前記内筒と外筒との間に前記ミネラル添加材層、吸着剤層の他方が充填されることにより、前記ミネラル添加材層および吸着剤層が水流方向に関してこの順序で二重筒体に収納されてなり、さらに、前記吸着剤層には抗菌剤が含有されているミネラル水製造用カートリッジであって、前記内筒と前記外筒との間には前記ミネラル添加材層が、前記内筒内には前記吸着剤層がそれぞれ設けられているとともに、前記内筒と前記外筒との間隙の一端部と他端部に原水入口とミネラル添加水出口がそれぞれ設けられ、前記内筒の一端部と他端部にミネラル添加水入口と浄化水出口がそれぞれ設けられてなり、かつ、前記原水入口と前記ミネラル添加水入口とに逆止弁がそれぞれ設けられてなるのであるから、従来は互いに独立していた２つのカートリッジを同心状に一体化でき、空間利用率を高めることができる。また、カートリッジを着脱する場合にも、カートリッジを１つずつ着脱する必要がなく、一体化されたカートリッジを着脱すればよいのであるから、着脱の手間を大幅に低減でき、一体化されたカートリッジを簡単に着脱できるとともに、必要な配管を施すだけで原水に対するミネラル添加および浄化を行うことができ、かつ、ミネラル添加水、浄化水の逆流を確実に阻止することができる。
【００１５】
請求項２のミネラル水製造用カートリッジであれば、水流方向に関して前記吸着剤層の下流側に中空糸膜層が配置されており、前記ミネラル添加水入口から流入したミネラル添加水が前記吸着剤層、前記中空糸膜層をこの順に通過して前記浄化水出口から流出するのであるから、吸着剤層による浄化、中空糸膜層による浄化の相乗作用でミネラル添加水を十分に浄化することができる。
【００１６】
請求項３のミネラル水製造装置であれば、第１ポンプによってミネラル水製造用カートリッジに供給された原水またはミネラル添加水に対してミネラルを添加した状態でミネラル添加水出口からミネラル添加水を流出させてタンクに貯水し、このタンクから第２ポンプによってミネラル水製造用カートリッジに供給されたミネラル添加水に対して浄化処理を施して浄化水出口から吐出管により吐出させることができる。
【００１７】
このミネラル水製造装置は、従来は互いに独立していた２つのカートリッジを同心状に一体化したものを組み込んでいるので、全体として小形化、コンパクト化を達成できる。また、カートリッジを着脱する場合にも、カートリッジを１つずつ着脱する必要がなく、一体化されたカートリッジを着脱すればよいのであるから、着脱の手間を大幅に低減できる。
【００１８】
請求項４のミネラル水製造装置であれば、前記ミネラル水製造用カートリッジの原水入口側が前記本体に対して弾性リングを介して連結されているとともに、前記ミネラル添加水出口と前記浄化水出口とが、弾性リングを介してそれぞれミネラル添加水を前記タンクに導くミネラル添加水戻水管と吐出管とに着脱自在に接続されているので、配管を液漏れがない状態で確実に達成できるとともに、カートリッジ着脱時における配管の着脱も簡単、かつ確実に達成できる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を示す添付図面によってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明のミネラル水製造装置の一実施例を示す概略縦断面図である。
このミネラル水製造装置は、装置本体１の所定位置に設けられたカートリッジ２と、タンク３と、カートリッジ２、タンク３に対する配管とから構成されている。
【００２０】
上記カートリッジ２は、同心の二重筒体からなり、内筒２１の内部に活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレート樹脂などからなる吸着材層２２および中空糸膜層２３とがミネラル添加水の流れ方向にこの順に配列されているとともに、内筒２１と外筒２４との間の空間に、麦飯石、サンゴ、大理石などからなるミネラル添加材層２５が設けられている。そして、上記内筒２１の内部に対するミネラル添加水入口２６および上記内筒２１と外筒２４との間の空間に対する原水入口２７が上記カートリッジ２の一方側（図１中下側）に設けられ、それぞれからの浄化水出口２８，ミネラル添加水出口２９が上記カートリッジ２の反対側に設けられている。また、上記吸着材層２２の上流側の、ミネラル添加水入口２６との接続部に吸着材フィルタ３０が設けられており、上記ミネラル添加材層２５の上流側の、原水入口２７との接続部にミネラル添加材層２５を保持するためのミネラル一次フィルタ３１が、下流側の、ミネラル添加水出口２９との接続部にミネラル添加材層２５を保持するためのミネラル二次フィルタ３２がそれぞれ設けられている。なお、上記ミネラル添加材層２５には、抗菌材が添加されていてもよい。また、上記吸着材層２２にも、抗菌材が添加されていてもよい。
【００２１】
上記ミネラル添加水入口２６，原水入口２７の上流側にはそれぞれ流路３５，３６を有しているとともに、それぞれの流路内に液体の逆流を阻止する（特に、カートリッジ２を装置本体１から取外した場合における液体の逆流を阻止する）逆止弁３７，３８が設けられている。なお、上記カートリッジ２は、弾性リング３９を介して装置本体１の所定位置にねじ止めされている。ただし、ねじ止めに代えてはめ込み構造、フランジ式の連結構造を採用してもよいことはもちろんである。また、上記浄化水出口２８に対して、ミネラルが添加され、かつ浄化されてなるミネラル浄化水を吐出する吐出管４２が弾性リング４２ａを介して接続されている。もちろん、上記装置本体１は、上記流路３５，３６とそれぞれ連通されるミネラル添加水送水流路４０、原水送水流路４１を有している。
【００２２】
また、以上の構成から明らかなように、この実施例のカートリッジは、従来は別体であったミネラル添加用のカートリッジと浄化用のカートリッジとを同心状に一体化した構成であるから、カートリッジ全体として、従来のカートリッジよりも著しく小形化でき、空間利用効率を高めている。
上記タンク３は、装置本体１の所定位置に設けられており、上記ミネラル添加水出口２９との間がミネラル添加水戻水管４３で連通されている。そして、図示しない操作スイッチにより動作される吐出用ポンプ４４が介在された上記ミネラル添加水送水流路４０が接続されているとともに、循環用ポンプ４５が介在された上記原水送水流路４１が接続されている。なお、図１には図示していないが、図示しない水道蛇口からの原水をタンク３に導くための原水供給管路が設けられている。ただし、この原水供給管路を設ける代わりに、図示しない容器などを用いて原水をタンク３に供給するようにしてもよい。また、上記ミネラル添加水戻水管４３は、弾性リング４３ａを介して上記ミネラル添加水出口２９に接続されている。ただし、タンク３の材質としては、例えば、抗菌樹脂などの抗菌性材料を用いることが好ましく、また、タンク３内の紫外線照射装置などの殺菌装置を設けることが好ましい。さらにまた、タンク３の所定位置に、ミネラル濃度を検出するミネラル濃度検出器を設けておき、ミネラル濃度が所定濃度未満である場合に循環用ポンプ４５を動作させ、ミネラル濃度が所定濃度以上である場合に循環用ポンプ４５を停止させることが好ましい。ただし、簡単化のために、循環用ポンプ４５の動作、停止をタイマなどにより制御してもよい。また、タンク３の所定位置に液面検出器を設けておき、液面が所定高さにまで低下した場合に、吐出用ポンプ４４を強制的に停止させることが好ましい。
【００２３】
また、以上から明らかなように、タンク３−原水送水流路４１（循環用ポンプ４５）−流路３６−原水入口２７−ミネラル添加材層２５−ミネラル添加水出口２９−ミネラル添加水戻水管４３−タンク３によりミネラル添加・循環ラインが構成され、タンク３−ミネラル添加水送水流路４０（吐出用ポンプ４４）−流路３５−ミネラル添加水入口２６−吸着材層２２−中空糸膜層２３−浄化水出口２８−ミネラル添加水入口吐出管４２により浄化・吐出ラインが構成されている。
上記の構成のミネラル水製造装置の作用は次のとおりである。
【００２４】
先ず、タンク３の所定量の原水を供給し、図示しない操作スイッチを操作して循環用ポンプ４５を動作させることにより、タンク３内の原水を上記ミネラル添加・循環ラインにしたがって循環させ、タンク３内の水中のミネラル濃度を高める。即ち、原水がミネラル添加材層２５を通過することによりある程度のミネラルが添加され、ミネラルが添加された原水（以下、ミネラル添加水と称する）がミネラル添加材層２５を通過することにより再びミネラルが添加され、ミネラル濃度が上昇する。そして、図示しないタイマにより循環用ポンプ４５の動作が停止され、または図示しないミネラル濃度検出器により循環用ポンプ４５の動作が停止されれば、タンク３にはある程度のミネラル濃度のミネラル添加水が収容されていることになる。
【００２５】
その後は、図示しない操作スイッチを操作することにより吐出用ポンプ４４を動作させれば、ミネラル添加水が上記浄化・吐出ラインにしたがって外部に取り出される。なお、ミネラル添加水は、吸着材層２２においてカルキ臭、カビ臭、有機物などが吸着され、続く中空糸膜層２３において雑菌、鉄サビなどの微小な不純物が除去されるので、最終的に、ミネラルが添加され、かつカルキ臭、カビ臭、有機物、雑菌、鉄サビなどが除去されたミネラル浄化水を外部に取り出すことができる。
【００２６】
また、タンク３内のミネラル添加水の量が減少した場合、またはミネラル添加水がなくなった場合には、再び上記の一連の動作を行わせればよい。
さらに、長期間の使用によりミネラル添加能力がある程度以上低下し、および／または浄化能力がある程度以上低下した場合には、カートリッジ２とミネラル添加水戻水管４３、吐出管４２との連結を外し、代わりに新たなカートリッジ２を装置本体１に装着し、ミネラル添加水戻水管４３、吐出管４２を連結することにより、再びミネラル添加水を製造できる状態になる。したがって、一体化されたカートリッジ２の取外し、装着を行うだけで簡単にカートリッジ２を交換することができ、カートリッジ交換のための作業の手間を大幅に低減することができる。もちろん、カートリッジ２とタンク３とが別体で配置されているのであるから、カートリッジ２の交換時にタンク３内のミネラル添加水を汚すおそれが全くない。また、カートリッジ２の交換時に、逆止弁３７，３８により水の逆流が阻止されているので、カートリッジ交換時における水漏れを確実に防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ミネラル添加材層および吸着剤層を二重筒体に同心状に収納することにより、従来は互いに独立していた２つのカートリッジを同心状に一体化して、空間利用率を高めることができ、また、カートリッジを着脱する場合にも、カートリッジを１つずつ着脱する必要がなく、一体化されたカートリッジを着脱すればよいのであるから、着脱の手間を大幅に低減できるという特有の効果を奏する。さらに、請求項１の発明は、一体化されたカートリッジを簡単に着脱できるとともに、必要な配管を施すだけで原水に対するミネラル添加および浄化を行うことができるという特有の効果を奏する。さらに、請求項１の発明は、ミネラル添加水、浄化水の逆流を確実に阻止することができ、ひいてはカートリッジ交換時の水漏れを確実に阻止することができるという特有の効果を奏する。
【００２８】
請求項２の発明は、吸着剤層による浄化、中空糸膜層による浄化の相乗作用でミネラル添加水を十分に浄化することができるという特有の効果を奏する。
【００２９】
請求項３の発明は、従来は互いに独立していた２つのカートリッジを同心状に一体化したものを組み込んでいるので、全体として小型化、コンパクト化を達成でき、また、カートリッジを着脱する場合にも、、カートリッジを１つずつ着脱する必要がなく、一体化されたカートリッジを着脱すればよいのであるから、着脱の手間を大幅に低減できるという特有の効果を奏する。
【００３０】
請求項４の発明は、配管を液漏れがない状態で確実に達成できるとともに、カートリッジ着脱時における配管の着脱も簡単、かつ確実に達成できるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のミネラル水製造装置の一実施例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１装置本体２カートリッジ
３タンク２１内筒
２２吸着材層２３中空糸膜層
２４外筒２５ミネラル添加材層
２６ミネラル添加水入口２７原水入口
２８浄化水出口２９ミネラル添加水出口
３５，３６流路３７，３８逆止弁
３９，４２ａ，４３ａ弾性リング４２吐出管
４３ミネラル添加水戻水管路４４吐出用ポンプ
４５循環用ポンプ

Claims

筒状の内筒と外筒との二重筒体からなり、前記内筒内にミネラル添加材層、吸着剤層の何れか一方が充填されるとともに、前記内筒と外筒との間に前記ミネラル添加材層、吸着剤層の他方が充填されることにより、前記ミネラル添加材層および吸着剤層が水流方向に関してこの順序で二重筒体に収納されてなり、さらに、前記吸着剤層には抗菌剤が含有されているミネラル水製造用カートリッジであって、前記内筒と前記外筒との間には前記ミネラル添加材層が、前記内筒内には前記吸着剤層がそれぞれ設けられているとともに、前記内筒と前記外筒との間隙の一端部と他端部に原水入口とミネラル添加水出口がそれぞれ設けられ、前記内筒の一端部と他端部にミネラル添加水入口と浄化水出口がそれぞれ設けられてなり、かつ、前記原水入口と前記ミネラル添加水入口とに逆止弁がそれぞれ設けられてあることを特徴とするミネラル水製造用カートリッジ。
水流方向に関して前記吸着剤層の下流側に中空糸膜層が配置されており、前記ミネラル添加水入口から流入したミネラル添加水が前記吸着剤層、前記中空糸膜層をこの順に通過して前記浄化水出口から流出する請求項１に記載のミネラル水製造用カートリッジ。
本体と、この本体の所定位置に固定された請求項１または請求項２に記載のミネラル水製造用カートリッジと、原水または前記ミネラル水製造用カートリッジのミネラル添加水出口から流出したミネラル添加水を貯水するタンクと、このタンクに連結され、前記ミネラル水製造用カートリッジの原水入口に前記原水または前記ミネラル添加水を供給する第１ポンプと、前記タンクに連結され、前記ミネラル添加水入口に前記ミネラル添加水を供給する第２ポンプと、前記ミネラル水製造用カートリッジの浄化水出口に連結された吐出管とを有していることを特徴とするミネラル水製造装置。
前記ミネラル水製造用カートリッジの原水入口側が前記本体に対して弾性リングを介して連結されているとともに、前記ミネラル添加水出口と前記浄化水出口とが、弾性リングを介してそれぞれミネラル添加水を前記タンクに導くミネラル添加水戻水管と吐出管とに着脱自在に接続されている請求項３に記載のミネラル水製造装置。