JP3834071B2 - イオン水生成器 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水道水等を電気分解してアルカリイオン水と酸性イオン水とを連続的に生成するイオン水生成器おいて、カルシウム添加筒にカルシウム製剤を充填してカルシウムを補給するものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水を電気分解してアルカリイオン水と酸性イオン水とを生成するイオン水生成器では、その電気分解の補助手段として、あるいはミネラル分の補給手段としてカルシウムを添加することが多く、薬事法に基づく医療用器具申請に際しても、カルシウム添加が義務づけされている。そして、カルシウム添加装置としては、筒内に顆粒状に成形したカルシウムを充填して水がこの筒内を通過するようにしたものや、カルシウム充填容器内に充填したカルシウム溶液をポンプで供給するもの、電解液にカルシウムを直接溶かし込むもの等があるが、手軽さの点から上記カルシウムを筒内に充填したカルシウム添加筒が多く用いられている。またカルシウムとしてはグリセロリン酸カルシウムあるいは乳酸カルシウムが多く使用されている。
【０００３】
ところが、グリセロリン酸カルシウムと乳酸カルシウムでは同水温での水に対する溶解度は表１のように大きく異なる。
【０００４】
【表１】

【０００５】
したがって、水に溶け難いグリセロリン酸カルシウムは顆粒状の成形した細かいものをカルシウム添加筒に充填して用いられることが多いが、溶出するカルシウム濃度が低いという問題があった。一方、水に溶けやすい乳酸カルシウムは直接電解水に溶かしたり、水でとかしたりし、カルシウム充填容器からポンプで供給することが多いが、溶かすの手間がかかったり、入れ忘れしたりするという問題がある。
【０００６】
しかるに、手間のかからないカルシウム添加筒を用いた方式において、カルシウム濃度を高くしたいときにはカルシウム製剤として水に溶けやすい乳酸カルシウムを使用すればよいが、今度は乳酸カルシウムが水に溶けやすいが故に、一定濃度に供給することが困難となる。すなわち、乳酸カルシウムを粉状あるいは顆粒状に成形した場合、水と接触する面積が多いので図５に示すように必要以上に高い濃度になってしまう。図５はカルシウム添加筒を通過する水の通水量と、流出するカルシウムの量（増加量）の関係を示すグラフで、単位時間当たりの流量が３リットル／ｍｉｎの場合であり、顆粒状乳酸カルシウムの場合グラフマーク−○−に示すように変化する。また、一旦使用を停止して長期間放置した場合には、粉状あるいは顆粒状の乳酸カルシウムは水と混じりあって集合化した状態で固化してしまい、表面積が減少するので、再度使用した場合に溶出量が極端に減少してしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的とするところはカルシウム添加筒に充填して使用し、且つ乳酸カルシウムを主成分とするものでも安定したカルシウム濃度のカルシウムを補給できるイオン水生成器を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明イオン水生成器は、カルシウム添加筒３を具備すると共にカルシウム添加筒３の下流側に電気分解槽４を具備したイオン水生成器であって、外筒７と内筒８とを二重筒状に設けてカルシウム添加筒３を形成し、外筒７に水の流入口５と流出口６とを設けると共に内筒８の側壁の下部に外筒７内と連通し且つ網で覆った開口部８ａ，８ｂを形成し、主成分が乳酸カルシウムで所定の大きさの固形状に成形されたカルシウム製剤９をカルシウム添加筒３の内筒８内に充填し、カルシウム添加筒３のカルシウム製剤９を充填する内筒８の内径に対するカルシウム製剤９の最大外径の比率が１：０．９以下になるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
上記構成によれば、カルシウム添加筒３に挿入されている乳酸カルシウムを主成分とするカルシウム製剤９は予め所定の大きさの固形状に成形されているので、粉状あるいは顆粒状のものと比較して表面積が大幅に減少し、通水初期においても高い溶出量とならず、また一旦通水を停止して水分が抜けた際にも形の変化が殆どない。したがって、使用を繰り返しても毎回のカルシウムの溶出量を略一定とすることができる。カルシウム添加筒３のカルシウム製剤９を充填する内筒８の内径に対するカルシウム製剤９の最大外径の比率が１：０．９以下になるようにしたので、固形状のカルシウム製剤９がたとえ膨潤しても内筒８内に固定されて落下しなくなるようなことがないようにできる。
【００１１】
【実施例】
図２にはイオン水生成器の概略図を示してある。イオン水生成器の本体１内には浄水カートリッジ２、カルシウム添加筒３及び電気分解槽４が内装されており、各々所定のパイプにて接続されている。このイオン水生成器は、まずパイプ１１を介して浄水カートリッジ２に水道水を供給して浄水カートリッジ２にて水道水に含まれる不純物を取り除き、この水をパイプ１２を介してカルシウム添加筒３に供給し、カルシウム添加筒３で水にカルシウムを溶解させて添加し、次にパイプ１３，１４を介してカルシウムを含有した水を電気分解槽４に供給し、電気分解槽４でこの水を電気分解して、一方のパイプ１５からアルカリイオン水を、他方のパイプ１６から酸性イオン水を取り出すようにしたものである。
【００１２】
図１はカルシウム添加筒３の一実施例を示すものである。カルシウム添加筒３は二重筒状に設けた外筒７及び内筒８と、内筒８内に充填したカルシウム製剤９と、上端の開口を閉塞する蓋１０とで構成されている。外筒７は上端を開口せる有底筒状であり、一側の下部に流入口５を設けると共に他側の上部に流出口６を有する。内筒８は上端を開口せる有底筒状に形成されており、側壁の下部に開口部８ａ，８ｂが形成されている。カルシウム製剤９は乳酸カルシウムを主成分とするものであって、所定の大きさに固めて固形状にしてある。本実施例の場合ドロップ状の形状としてある。この固形のドロップ状のカルシウム製剤９を内筒８内に複数個積載して充填してある。外筒７及び内筒８の上端開口には蓋１０を装着して閉塞してある。上記浄水カートリッジ２、パイプ１２を介して供給されて流入口５から入った水はカルシウム添加筒３内に入り、一部は外筒７と内筒８との間の隙間を通って直接流出口６に達し、残りは内筒８内に開口部８ａから流入し、カルシウム製剤９と接触した後、開口部８ｂから流出して流出口６に達するようになっている。本発明の場合、カルシウムが大きな粒子のまま排出されないように内筒８の開口部８ａ，８ｂを１００メッシュの網で覆っている。外筒７と内筒８との間の隙間を通った水と内筒８内を通った水は流出口６付近で混ざり、カルシウム濃度が高くなって流出口６から排出され、パイプ１３，１４を介して電気分解槽４に供給される。
【００１３】
初期通水時は、乳酸カルシウムを主成分とするカルシウム製剤９の表面積が最大であるので、溶出するカルシウム濃度も最大である。通水量が増すにしたがって、ドロップ状のカルシウム製剤９は徐々に外側から削られて小さくなって行き、徐々に溶出量も減少して行く。しかし図５に示すように粉状あるいは顆粒状の乳酸カルシウムで予想される濃度の減少より遥かに減少の度合いが少ない。図５で−●−のグラフマークで示す変化が本発明の固形状の乳酸カルシウムのカルシウム製剤９の変化を示す。このカルシウム製剤９は乳酸カルシウムを主成分とするものを２００Ｋｇ／ｃｍ² で打錠したものである。
【００１４】
図３は他の実施例を示すものである。本実施例の場合カルシウム添加筒３の外筒７の下部に流入口５と流出口６を設けてある。この場合、カルシウム添加筒３内は外筒７と蓋１０によって外気との接触が断たれており、通常はカルシウム添加筒３内に空気が溜まり、水位の上昇が抑えられる。その結果、内筒８内の水位が上がらず、カルシウム製剤９が水と接触している面積が全体の一部となるので、長期間一定のカルシウム濃度を得ることができる。
【００１５】
なお、図１、図３の実施例の場合、カルシウム製剤９の補給の容易さや成形のしやすさの点からドロップ状に成形したカルシウム製剤９を複数個重ねた構造になっているが、図４に示すように円柱のような棒状に成形したカルシウム製剤９をカルシウム添加筒３に充填するようにしてもよい。
またカルシウムの溶出量の調整は、主に内筒８の開口部８ａ，８ｂの面積あるいは流入口５及び流出口６の位置を調整することによりコントロールすることができる。
【００１６】
また図６はカルシウム添加筒３の他の実施例を示すものである。本実施例の場合、内筒８の底面に突起１７を突設してあり、内筒８内にドロップ状のカルシウム製剤９を積み重ねて充填し、最下部のカルシウム製剤９を突起１７の上に載せてある。止水時には、カルシウム添加筒３の水は排出されるが、水の表面張力により最後まで抜けない水が滞留水として存在する。しかし、内筒８の底面に設けられている突起１７により滞留水の水位よりもカルシウム製剤９の最下部の位置が高位にあるので、滞留水とカルシウム製剤９とは接触せず、止水時にカルシウム製剤９が膨潤するのを防ぐことができる。なお、図７に示すように円錐状の突起１７を複数個付けるものに限定されず、図８に示すようにリブ１８を放射状に複数本突設したものであってもよい。また止水時の滞留水の水位よりもカルシウム製剤９の最下部の位置が高位であればよいことから、図９に示すように内筒８の内側壁面に突片１９を突設してカルシウム製剤９を受ける構造であってもよい。
【００１７】
また図１０は他の実施例を示す。本実施例の場合、外筒７の底面と内筒８の底面との間に隙間Ｓを設けることにより内筒８の底面を外筒８の底面に対して浮かせてある。そして内筒８の底面には小孔を複数個穿孔することにより開口部８ｃを設けてある。このようにしてあると、止水時に内筒８の底部が滞留水の水位より上に位置してカルシウム製剤９の最下部が滞留水の水位より高位に位置すると共に内筒８の水が開口部８ｃから抜け、カルシウム製剤９が膨潤することがない。
【００１８】
上記のような実施例においてはカルシウム製剤９の位置を高くしているので通水時におけるカルシウムの溶出量が少なくなる可能性があるが、図１１示すように外筒７と内筒８との間に邪魔板２０を付け、水の流れを妨げる構造にしておけば、外筒７と内筒８との間に水が流れず、流入口５から入った水はすべて内筒８に流れて水位が上昇するので、カルシウム溶出量を上げることができる。
【００１９】
さらに、通水時においても、長期間使用した場合には水と接触していないカルシウム製剤９がカルシウム添加筒３内の水を吸い上げて膨潤し、内筒８の壁面に張り付く現象が起きるが、この現象を防止するために本発明では次の構造がとられている。つまり、内筒８の内径とカルシウム製剤９の最大径の比が１：０．９以下になるようにしてある。このようにカルシウム製剤９の径を小さくしてあると、カルシウム製剤９が膨潤しても内筒８の内径以下に抑えることができ、カルシウム製剤９が内筒８の内壁面に張り付くことがない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、カルシウム添加筒を具備すると共にカルシウム添加筒の下流側に電気分解槽を具備したイオン水生成器であって、カルシウム添加筒に挿入した乳酸カルシウムを主成分とするカルシウム製剤が予め所定の大きさの固形状に成形されているので、粉状あるいは顆粒状のものと比較して表面積が大幅に減少し、通水初期においても高い溶出量とならず、また一旦通水を停止して水分が抜けた際にも形の変化が殆どなく、使用を繰り返しても毎回のカルシウムの溶出量を略一定とすることができるものであり、常に安定してカルシウム濃度を得ることができると共に電解効率を向上できるので、ミネラル分の多い、質のよいイオン水を供給することができるのであり、しかもカルシウム添加筒のカルシウム製剤を充填する内筒の内径に対するカルシウム製剤の最大外径の比率が１：０．９以下になるようにしたので、固形状のカルシウム製剤がたとえ膨潤しても筒内に固定されて落下しなくなるようなことがないようにできるものである。また内筒の開口部を網で覆ったので、カルシウムが粒子の状態で排出されることないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のイオン水生成器のカルシウム添加筒を示す縦断面図である。
【図２】同上のイオン水生成器の全体を示す概略図である。
【図３】同上の他の実施例のカルシウム添加筒を示す縦断面図である。
【図４】同上の他の実施例のカルシウム添加筒を示す縦断面図である。
【図５】同上の通水量とカルシウムの増加量を示すグラフである。
【図６】同上の他の実施例のカルシウム添加筒を示す縦断面図である。
【図７】同上の突起部分を示す斜視図である。
【図８】同上の他の実施例のリブ部分を示す斜視図である。
【図９】同上の他の実施例のカルシウム添加筒を示す縦断面図である。
【図１０】同上の他の実施例のカルシウム添加筒の縦断面図である。
【図１１】同上の他の実施例のカルシウム添加筒の横断面図である。
【符号の説明】
１ イオン水生成器本体
２ 浄水カートリッジ
３ カルシウム添加筒
４ 電解槽
５ 流入口
６ 流出口
７ 外筒
８ 内筒
９ カルシウム製剤
１０ 蓋

Claims (1)

1. カルシウム添加筒を具備すると共にカルシウム添加筒の下流側に電気分解槽を具備したイオン水生成器であって、外筒と内筒とを二重筒状に設けてカルシウム添加筒を形成し、外筒に水の流入口と流出口とを設けると共に内筒の側壁の下部に外筒内と連通し且つ網で覆った開口部を形成し、主成分が乳酸カルシウムで所定の大きさの固形状に成形されたカルシウム製剤をカルシウム添加筒の内筒内に充填し、カルシウム添加筒のカルシウム製剤を充填する内筒の内径に対するカルシウム製剤の最大外径の比率が１：０．９以下になるようにしたことを特徴とするイオン水生成器。

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