JP4050047B2

JP4050047B2 - Mineral water generator

Info

Publication number: JP4050047B2
Application number: JP2001380200A
Authority: JP
Inventors: 一重渡邊; 美和子新井; 元春佐藤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2003062574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原水にミネラル成分を付加してミネラル水を生成するミネラル水生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のミネラル生成装置として、水槽内にミネラル石と夾雑物を除去する濾過材を収納したものが一般的に使用されている。この水槽に水道水等の原水が通過するとき、水道水にミネラル成分が付加され、ミネラル含有の飲料水が供給される。
【０００３】
しかしながら、このミネラル水生成装置では飲料に付加されるミネラル成分が実際には僅かであり（ミネラル成分の付加量：総硬度として５０ｐｐｍ以下）、ミネラル飲料水として満足できるものではなかった。
【０００４】
このような問題点を解決するため、特開平６−１９０３７９号公報に記載されたミネラル水生成装置が提案された。このミネラル水生成装置は、水道水に炭酸ガスを注入して遊離炭酸濃度を高め、この水道水を炭酸カルシウムを担持した多孔質体に接触させたもので、ミネラル成分が短時間で溶出し、所望濃度のミネラル飲料水の供給が可能となった。
【０００５】
しかしながら、このミネラル水生成装置では、炭酸ガス注入用のボンベが必要となり、コストは勿論のこと装置が大型化するという問題点を有していた。
【０００６】
このような問題点を解決するため、他に特開平９−１６４３９０号公報に記載されたミネラル水生成装置が提案された。
【０００７】
このミネラル水生成装置は、電解槽内に陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置するとともにミネラル溶出物を収納したものである。このミネラル水生成装置によれば、ミネラル溶出用電極間に直流電圧を印加することにより、水が電解され陽極のミネラル溶出用電極側で酸性水が生成され、この酸性水がミネラル溶出物（例えば、炭酸カルシウム）と溶解反応して、ミネラル成分を溶出させるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者のミネラル水生成装置では、陰陽一対のミネラル溶出用電極の間に絶縁物であるミネラル溶出物を配置するため、このミネラル溶出物が原因となって電解が阻害され、ミネラル溶出効率が低下するという問題点を有していた。
【０００９】
また、各ミネラル溶出用電極の間隔は電解能力が低下しないように狭く設定されているが、この間隔が狭くなるとミネラル溶出物の配置スペースも狭くなり、組み付け性やメンテナンス性が低下するという問題点を有していた。
【００１０】
更に、電解槽内の殺菌、或いは、電解槽から下流の殺菌を行う場合は、適所に塩素発生器を設置する必要があり、浄水回路全体の構成が複雑となるという問題点を有していた。
【００１１】
以上のようにミネラル溶出効率は絶縁状況に左右されるが、これと同時に電解槽内のペーハー（ｐＨ）にも大きな影響を受ける。
【００１２】
即ち、電解によりミネラル溶出物（例えばコーラルサンド）から炭酸カルシウムが溶けだして水に溶解するが、炭酸カルシウムが溶解するにつれて電解槽内のｐＨが高くなり、実験によればｐＨが９．５以上になるときは炭酸カルシウムの溶解度が急激に低下する。従って、電解量（電解時間又は電解電流値）の増加に伴って逆にミネラル濃度が低下するという問題点を有していた。
【００１３】
一方、このようなミネラル分溶解度の低下はミネラル成分の析出を招来し、析出物が電解槽の下流側の流出管路でつまって配管閉塞を招くという問題点を有していた。
【００１４】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、ミネラル溶出物のミネラル溶出効率を向上させ、また、混合物の組み付け性やメンテナンス性を向上させ、更には有効塩素濃度を高くすることができ、更にはミネラル溶解度の低下を防止し、更にはミネラル析出物を除去できるミネラル水生成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、ミネラル溶出物と導電性物質とを配置するとともに、各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、有効塩素発生電極を電解槽内に一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する構造となっている。
【００１６】
請求項１の発明によれば、各ミネラル溶出用電極に直流電圧を印加するとき、陽極のミネラル溶出用電極側では水素イオン濃度が高くなり酸性水が生成され、一方、陰極のミネラル溶出用電極側ではアルカリ水が生成される。ここで、ミネラル成分の溶出作用は水素イオンとの反応によって起こるため、水素イオン濃度、ひいては電解性能に依存している。請求項１の発明ではミネラル溶出物と導電性物質とを各電極間に配置しているため、この導電性物質により電解効率が向上し、短時間でミネラル成分が溶出される。また、ミネラル溶出用電極と有効塩素発生電極に直流電圧を印加するとき、陽極の電極で塩素が発生し、これが水に溶け込む際、有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有する水が生成される。
【００１７】
請求項２の発明は、水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、ミネラル溶出物と導電性物質と酸性食品添加物とを配置するとともに、各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、有効塩素発生電極を電解槽内に一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する構造となっている。
【００１８】
請求項２の発明によれば、電解によりミネラル溶出物が溶解するが、電解槽内のｐＨの上昇が酸性食品添加物により抑制される。これにより、ミネラル溶解度の低下が防止される。なお、中和剤として使用される酸性物質が食品添加物であるため人体に無害となっている。また、ミネラル溶出用電極と有効塩素発生電極に直流電圧を印加するとき、陽極の電極で塩素が発生し、これが水に溶け込む際、有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有する水が生成される。
【００１９】
請求項３の発明は、水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、ミネラル溶出物と導電性物質とを配置するとともに、電解槽で生成されたミネラル水の流出管路に酸性食品添加物が配置されたペーハー調整槽を設置した構造となっている。
【００２０】
請求項３の発明によれば、流出管路に流れるミネラル水が酸性食品添加物により中和されるので、流出管路内でのミネラル成分の析出が抑制され、配管詰まりが防止される。また、請求項２の発明の如く電解槽内に酸性食品添加物を配置するものではないため、電解槽内にミネラル溶出物を多量に充填でき、ミネラル溶出物の交換回数を少なくできる。
【００２１】
なお、請求項４の発明の如く、請求項１又は請求項３に係るミネラル溶出物と導電性物質とを混合し、また、請求項２に係るミネラル溶出物と導電性物質と酸性食品添加物を混合して形成するようにしても良い。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項３のミネラル水生成装置において、各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、有効塩素電極を電解槽内に一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する構造となっている。
【００２３】
請求項５の発明によれば、ミネラル溶出用電極と有効塩素発生電極に直流電圧を印加するとき、陽極の電極で塩素が発生し、これが水に溶け込む際、有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有する水が生成される。なお、請求項６の如くミネラル・有効塩素生成ユニットを複数設けるときは、大容量のミネラル水生成装置において特に有効となる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項４乃至請求項６のミネラル水生成装置において、２個の陽極のミネラル溶出用電極を間隔をおいて対向配置するとともに、各陽極のミネラル溶出用電極の内側にはそれぞれ混合物を別個に配置し、各混合物の間には共通の陰極のミネラル溶出用電極を配置してなるミネラル生成ユニットを有する構造となっている。
【００２５】
請求項７の発明によれば、２個の混合物からミネラル成分を溶出する際、陰極のミネラル溶出用電極が共通となっているため、構造が簡単になる。なお、請求項８の如くミネラル生成ユニットを複数設けるときは、大容量のミネラル水生成装置において特に有効となる。
【００２６】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のミネラル水生成装置において、各陽極のミネラル溶出用電極のうち少なくとも一方のミネラル溶出用電極の外側には、陰極の直流電圧が印加される有効塩素発生電極を配置した構造となっている。
【００２７】
請求項９の発明によれば、有効塩素発生電極により有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有するミネラル水が生成される。請求項１０のミネラル水生成装置の如く、混合物を陽極のミネラル溶出用電極に接触して又は陽極のミネラル溶出用電極の近傍に配置するときは、陽極側で効率よくミネラル成分が溶出される。また、請求項１１の発明の如く、各ミネラル溶出用電極の間に不織布、イオン交換膜などからなる隔膜を配置することにより、酸性水とアルカリ水との混合を防止し、ミネラル溶出効率の低下を防止できる。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１乃至請求項１１のミネラル水生成装置において、電解槽で生成されミネラル水の流出管路にミネラル析出物を除去する析出物除去槽を設置した構造となっている。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、ミネラル析出物が生成された場合においても、これが析出物除去槽で除去されるため、流出管路内での詰まりが防止されるとともに、ミネラル飲料に析出物が混入することがない。
【００３０】
請求項１３の発明は、請求項１乃至請求項１２のミネラル水生成装置において、ミネラル溶出物の上部はミネラル溶出用電極と対向しないよう配置した構造となっている。
【００３１】
請求項１３の発明によれば、ミネラル溶出用電極に通電するとき、ミネラル溶出物のうち電極に対向している部分からミネラル成分が溶出する。そして、このミネラル溶出操作が長時間に亘り継続し、この対向部位のミネラル溶出物が徐々に減少する。一方、対向部位のミネラル溶出物が減少した分、ミネラル溶出用電極に対向していない部分から補給される。
【００３２】
また、導電性物質は、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、木炭、カーボンブラック、金、銀、白金系金属の何れか１つ又はこれらの混合物質であっても良いし（請求項１４）、また、導電物質が活性炭であるときは導電性を向上させるため銀を付着するようにしても良い（請求項１５）。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るミネラル水生成装置の第１実施形態を示すものである。このミネラル水生成装置は、上面開口の電解槽１１を有し、電解槽１１の上面開口には水道管に連結した給水管１２が配置され、水道水が電解槽１１内に貯留されるようになっている。また、電解槽１１の底壁には取水管１３が連結しており、この取水管１３を通じて末端の蛇口（図示しない）に出水するようになっている。
【００３４】
この電解槽１１内には混合物１４が左右に２個配置され、また、この混合物１４の外側には陰陽一対のミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂが接触又は近接して配置されている。また、各混合物１４の間には不織布やイオン交換膜で形成された隔膜１６が配置され、この隔膜１６により完全ではないが電解槽１１を左右に仕切っている。
【００３５】
混合物１４はミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとから構成されたものである。このミネラル溶出物１４ａとして、コーラルサンド、麦飯石、ミネラル石等を粉末状或いは粒状にしたものが用いられている。一方、導電性物質１４ｂは、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、木炭、カーボンブラック、金、銀、白金系金属の何れか１つ又はこれらの混合物質が用いられている。これら導電物質１４ｂは、炭素系、金、銀、白金系金属となっているため、これが溶出したときでも人体に無害となっている。なお、導電性物質が活性炭であるときは導電性を向上させるため銀を付着するようにしても良い。混合物１４は以上のようなミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとを混合しているが、その内部に水が通るようになっている。また、組み付け性及びメンテナンス性を向上させるため、混合物１４を予め通水性を有するケース（図示しない）に充填し、電解槽１１に配置するようにしても良い。この場合はミネラル溶出物及び導電性物質を粒状又は紛状のままでケースに充填すれば足りる。
【００３６】
ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂは、直流の電源部１７から直流電圧が印加されており、一方のミネラル溶出用電極１５ａが陽極で、他方のミネラル溶出用電極１５ｂが陰極となっている。また、この電源部１７は制御部１８により電圧値、極性及び通電時間などが制御されている。
【００３７】
本実施形態に係るミネラル水生成装置のミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂに直流電圧を印加するとき、陽極のミネラル溶出用電極１５ａ側では、
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
となり、水素イオン濃度が上昇し酸性水が生成される。一方、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂ側では、
４Ｈ₂Ｏ＋４ｅ^-→２Ｈ₂＋４ＯＨ^-
となり、アルカリ水が生成される。ここで、ミネラル溶出物１４ａ（例えば；炭酸カルシウム：ＣａＣＯ₃）が酸性水と反応して、
ＣａＣＯ₃ ＋２Ｈ⁺→Ｃａ²⁺＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂
となり、ミネラルイオン（Ｃａ²⁺）が溶出する。
【００３８】
ここで、ミネラル溶出物１４ａが絶縁物であり、各ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂ間の導電率を低下させる要因として作用するが、本実施形態に係るミネラル水生成装置は混合物１４に導電性物質１４ｂを混合しているため、電解効率が低くなることがなく、ひいてはミネラル溶出効率も低下することがない。
【００３９】
また、電解効率の向上により各ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂ間の間隔も大きくとることができるため、その分、混合物１４の配置スペースが広くなり、ミネラル溶出物１４ａを多量に収納することができる。また、混合物１４の交換作業も簡単となり、混合物１４の組み付け性及びメンテナンス性が向上する。
【００４０】
本実施形態に係るミネラル水生成装置の効果を確認するため、ミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとの混合物１４と、導電性物質１４ｂが混合されていないものを用い、以下の実験を行った。ここで、ミネラル溶出物１４ａとしてコーラルサンドを用い、導電性物質１４ｂとして粒状活性炭を用いた。
【００４１】
（実験１）導電性物質１４ｂをミネラル溶出物１４ａに対して３０重量％としたときは、導電性物質１４ｂが混合されていないものと比較し、印加電流が１５０％に向上し、ミネラル溶出量が２倍となった。
【００４２】
（実験２）導電性物質１４ｂをミネラル溶出物１４ａに対して５０重量％としたときは、導電性物質１４ｂが混合されていないものと比較し、印加電流が１６５％に向上し、ミネラル溶出量が２．５倍となった。
【００４３】
以上の実験１，２から導電性物質１４ｂの重量％が増加し、ミネラル溶出物１４ａの重量％が減少した場合においても、ミネラル溶出物１４ａからの溶出量が多くなっており、導電性物質１４ｂの混合がミネラル溶出効率を高めるために、非常に有益であることが確認された。
【００４４】
なお、この実施形態では陽極側の混合物１４からミネラル成分が多量に溶出するため、ミネラル溶出が片寄ったものとなるが、例えば各ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂの極性を交互に変更したり、或いは、一方の混合物１４のミネラル溶出を継続した後、適宜極性を変更して他方の混合物１４のミネラル溶出を行えば各混合物１４から均一にミネラル成分を溶出することができる。
【００４５】
図２は本発明に係るミネラル水生成装置の第２実施形態を示すものである。この第２実施形態において前記第１実施形態と異なるところは、有効塩素発生電極２０を電解槽１１に配置した点にある。なお、前記第１実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００４６】
即ち、電解槽１１に配置されたミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂのうち、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂの外側に所定間隙をおいて有効塩素発生電極２０を配置している。この有効塩素発生電極２０の配置によりミネラル・有効塩素生成ユニット２１を構成している。
【００４７】
本実施形態によれば、ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂに電源部１７より直流電圧を印加するときは、前記第１実施形態と同様にミネラル成分が溶出されミネラル水が生成される。また、これと同時に電源部１７より有効塩素発生電極２０を陽極とする直流電圧を印加するときは、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂと有効塩素発生電極２０との間で電解され、水道水に含まれている塩素イオン（Ｃｌ^-）が有効塩素発生電極２０側で次のように反応する。
【００４８】
即ち、２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-となり、塩素（Ｃｌ₂）が発生する。この塩素（Ｃｌ₂）は水（Ｈ₂Ｏ）に溶解する際、Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌと反応し、有効塩素である次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が発生する。
【００４９】
この次亜塩素酸の付加により、電解槽１１内の殺菌及び雑菌の繁殖が抑制されることはもとより取水管１３内の殺菌及び雑菌の繁殖が抑制される。
【００５０】
なお、次亜塩素酸が多量に生成されるときは、ミネラル水の味を損なうおそれがあるので、有効塩素発生電極２０への電流・電圧は多少低くすると良い。また、電解槽１１及び取水管１３の殺菌のみを行うときは、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂと有効塩素発生電極２０にのみ直流電圧を印加し、有効塩素を高くするようにすれば良い。
【００５１】
更に、本実施形態では、有効塩素発生電極２０を陽極、対向するミネラル溶出用電極１５ｂを陰極としたが、極性変換時、即ち、有効塩素発生電極２０が陰極、ミネラル溶出用電極１５ｂが陽極となっても有効塩素はミネラル溶出用電極１５ｂで発生することはいうまでもない。
【００５２】
また、本実施形態に係るミネラル水生成装置において陰極のミネラル溶出用電極１５ｂがミネラル水を生成する電極であり、また、塩素を発生させるための電極ともなっており、別個に塩素発生器を設ける場合と比較し、製造コストが著しく安価となる。
【００５３】
図３は本発明に係るミネラル水生成装置の第３実施形態を示すものである。この第３実施形態において前記第２実施形態と異なるところは、前記第２実施形態に係るミネラル・有効塩素生成ユニット２１に配置された２個の混合物１４のうち、陽極側の混合物１４のみを有し、陰極側の混合物１４を除去したミネラル・有効塩素生成ユニット２２で構成した点ある。なお、前記第２実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００５４】
前記第１実施形態でも説明したように、多量にミネラル溶出が行われる混合物１４は陽電極１５ａ側のものであるため、この混合物１４のみを有している。この実施形態に係るミネラル水生成装置は、小容量の装置に適している。
【００５５】
図４は本発明に係るミネラル水生成装置の第４実施形態を示すものである。この第４実施形態が前記第３実施形態と異なるところは、前記第３実施形態に係る混合物１４、ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂ及び有効塩素発生電極２０で構成されたミネラル・有効塩素生成ユニット２２を左右に並設した点にある。また、電解槽１１の底壁に取水管１３の入口配管部１３ａを各ミネラル・有効塩素生成ユニット２２毎に設け、各入口配管部１３ａを共通配管部１３ｂで連結し出水する構造となっている。なお、前記第３実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００５６】
この第４実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、多量のミネラル水を生成する大型の装置に適している。
【００５７】
図５は本発明に係るミネラル水生成装置の第５実施形態を示すものである。なお、前記第１〜第４実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００５８】
この第５実施形態に係るミネラル水生成装置は、２個の陽極のミネラル溶出用電極１５ａを間隔をおいて対向配置するとともに、陽極の各ミネラル溶出用電極１５ａの内側にはそれぞれ混合物１４を別個に配置し、各混合物１４の間には共通の陰極のミネラル溶出用電極１５ｂを配置してなるミネラル生成ユニット２３を有している。また、一方の陽極のミネラル溶出用電極１５ａの外側に所定間隙をおいて前記第２〜第４実施形態と同様に有効塩素発生電極２０（陰極の電極）を配置し、また、前記第４実施形態と同様に電解槽１１の底壁に取水管１３の入口配管部１３ａを２個設け、各入口配管部１３ａを共通配管部１３ｂで連結し出水する構造となっている。
【００５９】
第５実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、２個の混合物１４からミネラル成分を溶出するとき、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂが共通となっているため、前記第４実施形態と比較して陰極のミネラル溶出用電極１５ｂが１個少なくて済み、装置構造が簡単になっている。
【００６０】
図６は本発明に係るミネラル水生成装置の第６実施形態を示すものである。なお、前記第１〜第５実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００６１】
この実施形態にかかるミネラル水生成装置は、前記第５実施形態で説明されたミネラル生成ユニット２３を電解槽１１内に２個並設するとともに、各ミネラル生成ユニット２３の陽極側のミネラル溶出用電極１５ａを共通に用いた構造となっている。また、電解槽１１の底壁に取水管１３の入口配管部１３ａを３個設け、各入口配管部１３ａを共通配管部１３ｂで連結し出水する構造となっている。
【００６２】
第６実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、多量のミネラル水を生成する大型の装置に適している。また、各ミネラル生成ユニット２３の陽極側のミネラル溶出用電極１５ａが共通となっているため、装置構造が簡単になっている。
【００６３】
図７は本発明に係るミネラル水生成装置の第７実施形態を示すものである。なお、前記第１〜第６実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００６４】
この実施形態にかかるミネラル水生成装置は、混合物１４内にミネラル溶出物１４ａ及び導電性物質１４ｂに加えて酸性食品添加物１４ｃを混合したものとなっている。ここで、酸性食品添加物１４ｃとして、例えばクエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなど酸性を示す食品添加物であれば何れでも良い。
【００６５】
第７実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、電解によりミネラル成分が溶出するが、電解槽内のｐＨの上昇が酸性食品添加物１４ｃにより抑制されるため、ミネラル溶解度の低下が防止され、ミネラル濃度の高いミネラル水が生成される。なお、ペーハー調整剤として使用される酸性物質が食品添加物であるため人体に無害となっている。
【００６６】
なお、前記第１〜第７実施形態ではミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとの混合物１４を用いているが、ミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂを積層して構成するようにしても良い。また、貯水タンク１１の上面が完全に開口した状態で図示されているが、実際には図示しない蓋体で覆われており、ゴミやホコリが入らないようにしている。
【００６７】
図８乃至図１３は本発明に係るミネラル水生成装置の第８実施形態を示すものである。この第８実施形態はミネラル水生成装置の槽本体構造を改良したものである。まず、図８及び図９を参照して説明する。
【００６８】
ミネラル水生成装置は、偏平箱状の槽本体１０１を有しており、その内部は通水可能な仕切板１０２を介して上下にほぼ仕切られており、仕切板１０２の上方には水道水が給水される貯留槽１０３を形成し、仕切板２の下方には水を電気分解する電解槽１０４を形成している。
【００６９】
貯留槽１０３は、その上板に水道水の給水管１３０に連結する導水筒１３１を設け、水道水を貯留槽１０３内に導水している。また、貯留槽１０３には水位検知器１３２が設置されており、フロート１３２ａの上下動により上位及び下位をマイクロスイッチ１３２ｂが検知し、導水筒１３１からの給水及び停水を制御して、貯留槽１０３内の水位を所定レベルに維持している。また、貯留槽１０３内には案内板１３３が設置されており、導水筒１３１から給水された水道水を中央寄りに導き貯水槽１０３全体に水道水が流れるようにしている。なお、１３４は許容量以上の水を排水するオーバーフロー管である。
【００７０】
電解槽１０４内には前記第７実施形態と同様に複数の混合物１４１と、複数の陰陽一対の電極１４２ａ，１４２ｂとを交互に配置しており、混合物１４１は図１０に示すように、ミネラル溶出物１４１ａ及び導電性物質１４１ｂに加えて酸性食品添加物１４１ｃを混合したものとなっている。
【００７１】
なお、各電極１４２ａ，１４２ｂの端子１４２ｃは仕切板１０２を貫通して貯留槽１０３の上板から突出し、電源に接続できるようになっている。
【００７２】
電解槽１０４の下方には電解槽１０４内で生成されたミネラル水を合流させる合流室１０５が設置されており、合流室１０５内に流れたミネラル水を導出筒１５１を通じて蛇口等の端末に流すようになっている。なお、このミネラル水生成装置を飲料ディスペンサに設置するときは、飲料の注ぎ口に流れるようになっている。
【００７３】
このように構成することにより、図８及び図９の矢印に示すように、水道水が導水筒１３１→貯水槽１０３→仕切板１０２→電解槽１０４→合流室１０５→導出筒１５１と流れ、ミネラル水が供給される。
【００７４】
また、電解槽１０４で生成されたミネラル水は図１１に示す水回路で送水される。即ち、導出筒１５１は送水管１６０を通じて注ぎ口に連結している。この送水管１６０の途中にはポンプ１６１が設置され、送水管１６０の注ぎ口側には吐出弁１６２が設置されている。また、ポンプ１６１と吐出弁１６２との間には図１２及び図１３に示す析出物除去槽１０７又は１０８が設置されている。
【００７５】
図１２に示す析出物除去槽１０７は槽本体１０７ａに蓋体１０７ｂを貫通する入口１０７ｃと出口１０７ｄを有し、入口１０７ｃのパイプ下端が槽本体１０７ａの底部寄りに位置する構造となっている。これにより、送水管１６０を通じて流れるミネラル水が、析出物除去槽１０７で一端貯留され、更にミネラル水に混入している析出ミネラル成分１０７ｅが槽本体１０７ａの底部に沈殿する。従って、注ぎ口から給水されるミネラル水には析出物が混入することがない。
【００７６】
更に、出口１０７ｄに、メッシュ状のストレーナ等を配置しておけば、析出ミネラル成分１０７ｅが流出することがない。
【００７７】
図１３に示す析出物除去槽１０８は、槽本体１０８ａ内に環状の活性炭層１０８ｂを上下に延在した構造であり、上部の蓋体１０８ｃの入口１０８ｄからミネラル水を取り込み、これを活性炭層１０８ｂの外側から内側に向かって通過させて塵埃はもとより塩素臭を除去し、その後、蓋体１０８ｃの出口１０８ｅから流出するようにしている。この析出物除去槽１０８を用いるときは、送水管１６０に流れるミネラル水に析出物が混入しているときでも、この析出物が活性炭層１０８ｂにより捕捉される。
【００７８】
本実施形態によれば、ミネラル溶出物１４１ａ及び導電性物質１４１ｂに加えて酸性食品添加物１４１ｃを混合したものを使用しているため、前記第７実施形態と同様に、酸性食品添加物１４ｃによりｐＨの上昇が抑制される。これにより、ミネラル溶解度の低下が防止される。これにより、ミネラル濃度の高いミネラル水が生成され、ミネラル成分の析出も防止される。
【００７９】
また、ミネラル析出物が混入したときでも、この析出物が送水管１６０の析出物除去槽１０７又は１０８で除去されるため、送水管１６０の内面に析出物が成長して配管詰まりを起こすことがないし、また、注ぎ口から出水されるミネラル水に析出物が混入することがない。
【００８０】
また、本実施形態では、槽本体１０１が開放型のため、送水管１６０の途中にポンプ１６１を配置したが、槽本体１０１を耐圧型密閉構造にすれば、ポンプ１６１は不要となる。
【００８１】
図１４は本発明に係るミネラル水生成装置の第９実施形態を示すものである。この第９実施形態は第８実施形態で用いた析出物除去槽１０７，１０８に代えて、送水管１６０に酸性食品添加物が配置されたペーハー調整槽１０９を設置している。なお、前記第８実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００８２】
このペーハー調整槽１０９は、図１４に示すように、槽本体１０９ａ内に上下に貫通した円筒収納管１０９ｂを配置し、円筒収納管１０９ｂ内に前記第７実施形態及び第８実施形態で使用したと同様の酸性食品添加物１０９ｃを充填している。蓋体１０９ｄの入口１０９ｅから流入したミネラル水は円筒収納管１０９の下端開口から入り、酸性食品添加物１０９ｃを通って蓋体１０９ｄの出口１０９ｆから注ぎ口に流れる構造となっている。
【００８３】
本実施形態によれば、送水管１６０に流れるミネラル水が酸性食品添加物１０９ｃによりｐＨ調整されるため、ミネラル水の析出化や配管詰まりが防止される。
【００８４】
また、送水管１６０内でのミネラル析出防止のみを目的とするときは、電解槽１０４内の酸性食品添加物１４１ｃが不要となる。このような場合は、酸性食品添加物１４１ｃが不要となった分、ミネラル溶出物１４１ａを増量できる。
【００８５】
図１５は本発明に係るミネラル水生成装置の第１０実施形態を示すものである。この実施形態では第９実施形態に係るペーハー調整槽１０９と第８実施形態に係る析出物除去槽１０７（１０８）とを送水管１６０に順次設置した構造となっている。
【００８６】
この実施形態によれば、第８実施形態及び第９実施形態の両者の作用が発揮され、ミネラル成分の析出化や配管詰まりが防止される。
【００８７】
図１６は本発明に係るミネラル水生成装置の第１１実施形態を示すものである。図１６に示すように、電解槽１０４内に配置された混合物１４１と各電極１４２ａ，１４２ｂとの対向構造において、混合物１４１の上部１４１ｄが各電極１４２ａ，１４２ｂより上方位置となっており、混合物１４１の上部１４１ｄが各電極１４２ａ，１４２ｂと対向しないようになっている。
【００８８】
本実施形態によれば、各電極１４１ａ，１４１ｂに通電するときは、混合物１４１のうちミネラル成分が溶解する部分が各電極１４１ａ，１４１ｂに対向する部分であるため、この対向部分のミネラル溶出物１４１ａから徐々に減少する。この減少した分、各電極１４１ａ，１４１ｂと対向していない部分（混合物１４１の上部１４１ｄ）からミネラル溶出物１４１ａ等が補給される。即ち、混合物１４１の上部１４１ｄがミネラル溶出物１４１ａの補給部として機能するため、混合物１４１の寿命が長くなる。
【００８９】
なお、この実施形態では、混合物１４１の上部１４１ｄにミネラル溶出物１４１ａ、導電性物質１４１ｂ、酸性食品添加物１４１ｃを混合したものとなっているが、この上部１４１ｄが消費部材であるミネラル溶出物１４１ａの補給タンクとして機能するため、ミネラル溶出物１４１ａのみを上部１４１ａに収納するようにしても良い。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ミネラル溶出物と導電性物質とを各電極間に配置しているため、この導電性物質により電解効率が向上し、短時間でミネラル成分が溶出される。
【００９１】
請求項２及び請求項３の発明によれば、ミネラル溶解濃度の低下が抑制され、ミネラル水のミネラル濃度を高く維持でき、また、ミネラル成分の析出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図２】第２実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図３】第３実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図４】第４実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図５】第５実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図６】第６実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図７】第７実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図８】第８実施形態のミネラル水生成装置を示す正面断面図
【図９】第８実施形態のミネラル水生成装置を示す側面断面図
【図１０】第８実施形態に係る混合物の拡大断面図
【図１１】第８実施形態のミネラル水生成装置の水回路図
【図１２】第８実施形態に係る析出物除去槽の一例を示す断面図
【図１３】第８実施形態に係る析出物除去槽の他の例を示す断面図
【図１４】第９実施形態に係るペーハー調整槽を示す断面図
【図１５】第１０実施形態のミネラル水生成装置の水回路図
【図１６】第１１実施形態に係る混合物及び電極の拡大断面図
【符号の説明】
１１，１０４…電解槽、１４，１４１…混合物、１４ａ，１４１ａ…ミネラル溶出物、１４，１４１ｂ…導電性物質、１５ａ，１４２ａ…陽極のミネラル溶出用電極、１５ｂ，１４２ｂ…陰極のミネラル溶出用電極、１６…隔膜、１７…電源部、１８…制御部、２０…有効塩素発生電極、２１，２２…ミネラル・有効塩素生成ユニット、２３…ミネラル生成ユニット２３、１０７，１０８…析出物除去槽、１０９…ペーハー調整槽、１４１ｃ…酸性食品添加物、１６０…送水管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mineral water generator that generates mineral water by adding mineral components to raw water.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of mineral generating device, a device in which a filter medium for removing mineral stones and impurities is stored in a water tank is generally used. When raw water such as tap water passes through this water tank, mineral components are added to the tap water, and drinking water containing minerals is supplied.
[0003]
However, in this mineral water production | generation apparatus, the mineral component added to a drink is actually few (addition amount of a mineral component: 50 ppm or less as total hardness), and was not satisfactory as a mineral drinking water.
[0004]
In order to solve such problems, a mineral water generator described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-190379 has been proposed. This mineral water generator is a device in which carbon dioxide gas is injected into tap water to increase the free carbonic acid concentration, and this tap water is brought into contact with a porous body loaded with calcium carbonate. The supply of mineral water with a desired concentration became possible.
[0005]
However, this mineral water generating apparatus requires a cylinder for injecting carbon dioxide gas, and has a problem that the apparatus becomes large as well as cost.
[0006]
In order to solve such problems, a mineral water generator described in JP-A-9-164390 has been proposed.
[0007]
In this mineral water generating device, a pair of yin and yang mineral elution electrodes are arranged in an electrolytic cell and mineral eluate is stored. According to this mineral water generating apparatus, by applying a DC voltage between the mineral elution electrodes, water is electrolyzed and acidic water is generated on the anode side of the mineral elution electrode. , Calcium carbonate) to dissolve and mineral components are eluted.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the latter mineral water generating device, since the mineral eluate that is an insulator is disposed between the yin and yang pair of mineral elution electrodes, electrolysis is inhibited due to this mineral eluate, and the mineral elution efficiency is reduced. It had the problem of decreasing.
[0009]
In addition, the interval between the electrodes for eluting minerals is set to be narrow so that the electrolysis capacity does not decrease. However, if this interval is narrowed, the space for disposing the mineral elution is also reduced, and the assembly and maintenance properties are reduced. Had.
[0010]
Furthermore, when performing sterilization in the electrolytic cell or sterilization downstream from the electrolytic cell, it is necessary to install a chlorine generator at an appropriate place, which has a problem that the configuration of the entire water purification circuit becomes complicated. .
[0011]
As described above, the mineral elution efficiency depends on the insulation state, but at the same time, it is greatly affected by the pH (pH) in the electrolytic cell.
[0012]
That is, calcium carbonate dissolves from mineral eluate (for example, coral sand) by electrolysis and dissolves in water, but as calcium carbonate dissolves, the pH in the electrolytic cell increases, and according to experiments, the pH is increased to 9.5 or more. When this happens, the solubility of calcium carbonate decreases rapidly. Accordingly, there is a problem in that the mineral concentration is decreased as the amount of electrolysis (electrolysis time or electrolysis current value) increases.
[0013]
On the other hand, such a decrease in mineral solubility has led to the precipitation of mineral components, which has the problem that the deposits are clogged in the outflow pipe on the downstream side of the electrolytic cell, leading to pipe clogging.
[0014]
The object of the present invention is to improve the mineral elution efficiency of the mineral eluate in view of the conventional problems, improve the assembly and maintenance of the mixture, and further increase the effective chlorine concentration. It is an object of the present invention to provide a mineral water generating device that can prevent a decrease in mineral solubility and further remove mineral deposits.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is arranged such that a mineral eluate that elutes mineral components is disposed in an electrolytic cell to which raw water such as tap water is supplied, and a DC voltage is applied. In a mineral water generator with a pair of yin and yang mineral elution electrodes, a mineral eluate and a conductive substance are placed between the yin and yang pair of mineral elution electrodes.In addition, an effective chlorine generating electrode to which a reverse polarity voltage is applied to one of the mineral eluting electrodes is provided, and the effective chlorine generating electrode is disposed opposite to the one electrode in the electrolytic cell. Has mineral and effective chlorine generation unitIt has a structure.
[0016]
  According to the first aspect of the present invention, when a DC voltage is applied to each mineral eluting electrode, the hydrogen ion concentration is increased and acidic water is generated on the mineral eluting electrode side of the anode. On the side, alkaline water is produced. Here, since the elution action of the mineral component occurs by reaction with hydrogen ions, it depends on the hydrogen ion concentration and thus on the electrolytic performance. In the first aspect of the present invention, since the mineral eluate and the conductive substance are disposed between the electrodes, the electrolysis efficiency is improved by this conductive substance, and the mineral component is eluted in a short time.In addition, when DC voltage is applied to the mineral elution electrode and the effective chlorine generating electrode, chlorine is generated at the anode electrode, and when this dissolves in water, hypochlorous acid, which is effective chlorine, is generated and has sterilizing performance. Water is produced.
[0017]
  In the invention of claim 2, in the electrolytic cell to which raw water such as tap water is supplied, a mineral eluate that elutes mineral components is arranged, and a pair of yin and yang mineral elution electrodes to which a DC voltage is applied are arranged. In a mineral water generator, a mineral eluate, a conductive substance, and an acidic food additive are placed between a pair of mineral elution electrodes.In addition, an effective chlorine generating electrode to which a reverse polarity voltage is applied to one of the mineral eluting electrodes is provided, and the effective chlorine generating electrode is disposed opposite to the one electrode in the electrolytic cell. Has mineral and effective chlorine generation unitIt has a structure.
[0018]
  According to the invention of claim 2, the mineral eluate is dissolved by electrolysis, but an increase in pH in the electrolytic cell is suppressed by the acidic food additive. Thereby, the fall of mineral solubility is prevented. In addition, since the acidic substance used as a neutralizing agent is a food additive, it is harmless to the human body.In addition, when DC voltage is applied to the mineral elution electrode and the effective chlorine generating electrode, chlorine is generated at the anode electrode, and when this dissolves in water, hypochlorous acid, which is effective chlorine, is generated and has sterilizing performance. Water is produced.
[0019]
In the invention of claim 3, a mineral eluate that elutes mineral components is arranged in an electrolytic cell to which raw water such as tap water is supplied, and a pair of yin and yang mineral elution electrodes to which a DC voltage is applied are arranged. In the mineral water generator, the mineral eluate and the conductive substance are arranged between the yin and yang pair of mineral elution electrodes, and the acidic food additive is arranged in the outflow pipeline of the mineral water generated in the electrolytic cell. It has a structure with a pH adjustment tank.
[0020]
According to the invention of claim 3, since the mineral water flowing in the outflow pipe is neutralized by the acidic food additive, precipitation of mineral components in the outflow pipe is suppressed, and clogging of the pipe is prevented. Further, since the acidic food additive is not arranged in the electrolytic cell as in the invention of the second aspect, the electrolytic cell can be filled with a large amount of mineral eluate, and the number of exchanges of the mineral eluate can be reduced.
[0021]
  As in the invention of claim 4, claim 1 is provided.OrThe mineral eluate according to claim 3 and the conductive substance may be mixed, and the mineral eluate according to claim 2, the conductive substance and the acidic food additive may be mixed and formed.
[0022]
  The invention of claim 5 claims3In the mineral water generating apparatus, an effective chlorine generating electrode to which a reverse polarity voltage is applied to one of the mineral elution electrodes is provided, and the effective chlorine electrode is disposed opposite to the one electrode in the electrolytic cell. It has a structure having a mineral and effective chlorine generating unit.
[0023]
According to the invention of claim 5, when a DC voltage is applied to the mineral elution electrode and the effective chlorine generating electrode, chlorine is generated at the anode electrode, and when this dissolves in water, hypochlorous acid, which is effective chlorine, is generated. Water is generated and has sterilizing performance. When a plurality of mineral / effective chlorine generating units are provided as in claim 6, it is particularly effective in a large-capacity mineral water generating apparatus.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in the mineral water generating device according to the fourth to sixth aspects, the two anode elution electrodes are arranged to be opposed to each other with a space therebetween, and inside the mineral elution electrode of each anode. Each has a structure in which a mixture is separately arranged and a mineral generating unit is formed by arranging a common cathode mineral elution electrode between each mixture.
[0025]
According to the seventh aspect of the present invention, when the mineral component is eluted from the two mixtures, the mineral elution electrode of the cathode is common, so that the structure is simplified. In addition, when providing a plurality of mineral production | generation units like Claim 8, it becomes especially effective in a large-capacity mineral water production | generation apparatus.
[0026]
According to a ninth aspect of the present invention, in the mineral water generating apparatus according to the first to eighth aspects, a direct current voltage of the cathode is applied to the outside of at least one of the mineral elution electrodes of each anode. It has a structure in which an effective chlorine generating electrode is arranged.
[0027]
According to the invention of claim 9, hypochlorous acid which is effective chlorine is generated by the effective chlorine generating electrode, and mineral water having sterilizing performance is generated. When the mixture is placed in contact with the mineral elution electrode of the anode or in the vicinity of the mineral elution electrode of the anode, the mineral component is efficiently eluted on the anode side. In addition, as in the invention of claim 11, by disposing a diaphragm made of a nonwoven fabric, an ion exchange membrane or the like between the mineral elution electrodes, mixing of acidic water and alkaline water is prevented, and mineral elution efficiency is lowered. Can be prevented.
[0028]
The invention of claim 12 is a mineral water generator according to claims 1 to 11, wherein a precipitate removal tank for removing mineral deposits is installed in the outflow pipe of mineral water produced in the electrolytic tank. Yes.
[0029]
According to the twelfth aspect of the present invention, even when mineral deposits are generated, they are removed by the deposit removing tank, so that clogging in the outflow pipe is prevented and deposits are present in the mineral beverage. There is no contamination.
[0030]
A thirteenth aspect of the invention is the mineral water generating device according to the first to twelfth aspects of the invention, wherein the upper part of the mineral eluate is arranged so as not to face the mineral elution electrode.
[0031]
According to the invention of claim 13, when the mineral elution electrode is energized, the mineral component is eluted from the portion of the mineral eluate facing the electrode. And this mineral elution operation continues over a long time, and the mineral elution thing of this opposing site | part reduces gradually. On the other hand, the amount of the mineral eluate at the opposing portion is reduced, and the replenishment is performed from the portion not facing the mineral elution electrode.
[0032]
The conductive material may be powdered activated carbon, granular activated carbon, fibrous activated carbon, charcoal, carbon black, gold, silver, platinum-based metal, or a mixed material thereof (Claim 14). In addition, when the conductive material is activated carbon, silver may be adhered to improve the conductivity (claim 15).
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a first embodiment of a mineral water generator according to the present invention. This mineral water generating apparatus has an electrolytic tank 11 having an upper surface opening, and a water supply pipe 12 connected to a water pipe is disposed in the upper surface opening of the electrolytic tank 11 so that tap water is stored in the electrolytic tank 11. It has become. In addition, a water intake pipe 13 is connected to the bottom wall of the electrolytic cell 11, and water is discharged through the water intake pipe 13 to a terminal faucet (not shown).
[0034]
Two mixtures 14 are arranged on the left and right in the electrolytic cell 11, and a pair of yin and yang mineral elution electrodes 15 a and 15 b are arranged in contact with or close to the outside of the mixture 14. Moreover, the diaphragm 16 formed with the nonwoven fabric and the ion exchange membrane is arrange | positioned between each mixture 14, and although not complete, the electrolytic cell 11 is divided into the left and right by this diaphragm 16.
[0035]
The mixture 14 is composed of a mineral eluate 14a and a conductive substance 14b. As the mineral eluate 14a, a coral sand, barley stone, mineral stone or the like in powder form or granular form is used. On the other hand, as the conductive material 14b, any one of powdered activated carbon, granular activated carbon, fibrous activated carbon, charcoal, carbon black, gold, silver, platinum-based metal, or a mixed material thereof is used. Since these conductive materials 14b are carbon-based, gold, silver, and platinum-based metals, even when they are eluted, they are harmless to the human body. When the conductive material is activated carbon, silver may be attached to improve the conductivity. The mixture 14 mixes the mineral eluate 14a and the conductive material 14b as described above, and water passes through the mixture 14a. Moreover, in order to improve assemblability and maintainability, the mixture 14 may be previously filled in a case (not shown) having water permeability and disposed in the electrolytic cell 11. In this case, it is sufficient to fill the case with the mineral eluate and the conductive substance in the form of particles or powder.
[0036]
A DC voltage is applied to the mineral elution electrodes 15a and 15b from the DC power supply unit 17, and one mineral elution electrode 15a is an anode and the other mineral elution electrode 15b is a cathode. The power supply unit 17 is controlled by the control unit 18 in terms of voltage value, polarity, energization time, and the like.
[0037]
When applying a DC voltage to the mineral elution electrodes 15a and 15b of the mineral water generator according to the present embodiment,
2H₂O → 4H⁺+ O₂+ 4e^-
As a result, the hydrogen ion concentration increases and acidic water is generated. On the other hand, on the side of the negative electrode 15b for eluting the mineral,
4H₂O + 4e^-→ 2H₂+ 4OH^-
Thus, alkaline water is generated. Here, the mineral eluate 14a (for example, calcium carbonate: CaCO_Three) Reacts with acidic water,
CaCO_Three + 2H⁺→ Ca²⁺+ H₂O + CO₂
And mineral ions (Ca²⁺) Elutes.
[0038]
Here, the mineral eluate 14a is an insulator and acts as a factor that lowers the electrical conductivity between the mineral elution electrodes 15a and 15b. However, the mineral water generator according to the present embodiment has a conductive substance in the mixture 14. Since 14b is mixed, the electrolysis efficiency does not decrease, and the mineral elution efficiency does not decrease.
[0039]
Moreover, since the space | interval between each mineral elution electrode 15a, 15b can be taken large by improvement of electrolysis efficiency, the arrangement | positioning space of the mixture 14 becomes large by that much and the mineral eluate 14a can be accommodated in large quantities. . Moreover, the replacement | exchange operation | work of the mixture 14 also becomes easy and the assembly property and maintenance property of the mixture 14 improve.
[0040]
In order to confirm the effect of the mineral water generating apparatus according to the present embodiment, the following experiment was performed using a mixture 14 of the mineral eluate 14a and the conductive substance 14b and a mixture in which the conductive substance 14b was not mixed. . Here, coral sand was used as the mineral eluate 14a, and granular activated carbon was used as the conductive substance 14b.
[0041]
(Experiment 1) When the conductive material 14b is 30% by weight with respect to the mineral eluate 14a, the applied current is improved to 150% compared to the case where the conductive material 14b is not mixed, and the amount of mineral elution is increased. Doubled.
[0042]
(Experiment 2) When the conductive substance 14b is 50% by weight with respect to the mineral eluate 14a, the applied current is improved to 165% compared to the case where the conductive substance 14b is not mixed, and the amount of mineral elution is increased. Became 2.5 times.
[0043]
Even when the weight% of the conductive substance 14b increases and the weight% of the mineral eluate 14a decreases from the above experiments 1 and 2, the amount of elution from the mineral eluate 14a increases, and the conductive substance 14b. It has been confirmed that the mixing of is very beneficial to increase the mineral elution efficiency.
[0044]
In this embodiment, since a large amount of mineral components are eluted from the mixture 14 on the anode side, the mineral elution is offset. For example, the polarities of the mineral elution electrodes 15a and 15b are alternately changed, or After the mineral elution of one mixture 14 is continued, if the polarity is appropriately changed and the mineral elution of the other mixture 14 is performed, the mineral component can be uniformly eluted from each mixture 14.
[0045]
FIG. 2 shows a second embodiment of the mineral water generator according to the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that an effective chlorine generating electrode 20 is disposed in the electrolytic cell 11. In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 1st Embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0046]
That is, among the mineral eluting electrodes 15a and 15b arranged in the electrolytic cell 11, the effective chlorine generating electrode 20 is arranged outside the cathode mineral eluting electrode 15b with a predetermined gap. The arrangement of the effective chlorine generating electrode 20 constitutes a mineral / effective chlorine generating unit 21.
[0047]
According to the present embodiment, when a DC voltage is applied to the mineral elution electrodes 15a and 15b from the power supply unit 17, the mineral components are eluted and mineral water is generated as in the first embodiment. At the same time, when a DC voltage with the effective chlorine generating electrode 20 as an anode is applied from the power supply unit 17, it is electrolyzed between the cathode mineral elution electrode 15 b and the effective chlorine generating electrode 20 and is contained in tap water. Chlorine ions (Cl^-) Reacts on the effective chlorine generating electrode 20 side as follows.
[0048]
That is, 2Cl^-→ Cl₂+ 2e^-And chlorine (Cl₂) Occurs. This chlorine (Cl₂) Is water (H₂When dissolved in O)₂+ H₂Reacts with O → HClO + HCl to generate hypochlorous acid (HClO) which is effective chlorine.
[0049]
The addition of hypochlorous acid suppresses sterilization and miscellaneous bacteria in the water intake pipe 13 as well as suppression of sterilization and miscellaneous bacteria in the electrolytic cell 11.
[0050]
In addition, when hypochlorous acid is produced in a large amount, the taste of mineral water may be impaired. Therefore, the current / voltage to the effective chlorine generating electrode 20 should be somewhat lowered. When only the sterilization of the electrolytic cell 11 and the intake pipe 13 is performed, a DC voltage may be applied only to the cathode mineral elution electrode 15b and the effective chlorine generating electrode 20 to increase the effective chlorine.
[0051]
Furthermore, in this embodiment, the effective chlorine generating electrode 20 is an anode and the opposing mineral elution electrode 15b is a cathode. However, at the time of polarity conversion, that is, the effective chlorine generating electrode 20 is a cathode and the mineral elution electrode 15b is an anode. Needless to say, effective chlorine is generated at the mineral elution electrode 15b.
[0052]
Further, in the mineral water generating apparatus according to the present embodiment, the cathode mineral elution electrode 15b is an electrode that generates mineral water, and also serves as an electrode for generating chlorine, and a chlorine generator is provided separately. Compared with, manufacturing cost becomes remarkably low.
[0053]
FIG. 3 shows a third embodiment of the mineral water generator according to the present invention. The third embodiment differs from the second embodiment in that only the anode-side mixture 14 of the two mixtures 14 arranged in the mineral / effective chlorine generation unit 21 according to the second embodiment is provided. However, it is composed of a mineral / effective chlorine generating unit 22 from which the cathode-side mixture 14 is removed. In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 2nd Embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0054]
As described in the first embodiment, since the mixture 14 in which a large amount of mineral is eluted is on the positive electrode 15a side, only the mixture 14 is included. The mineral water generating apparatus according to this embodiment is suitable for a small-capacity apparatus.
[0055]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the mineral water generator according to the present invention. The fourth embodiment is different from the third embodiment in that a mineral / effective chlorine generating unit 22 including the mixture 14, the mineral elution electrodes 15a and 15b, and the effective chlorine generating electrode 20 according to the third embodiment. Is in the side-by-side configuration. In addition, an inlet pipe portion 13a of the intake pipe 13 is provided for each mineral / effective chlorine generation unit 22 on the bottom wall of the electrolytic cell 11, and each inlet pipe portion 13a is connected by a common pipe portion 13b to discharge water. . In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 3rd Embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0056]
The mineral water generator according to the fourth embodiment is suitable for a large apparatus that generates a large amount of mineral water.
[0057]
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the mineral water generator according to the present invention. In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 1st-4th embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0058]
In the mineral water generating apparatus according to the fifth embodiment, two anode elution electrodes 15a are arranged opposite to each other with an interval therebetween, and the mixture 14 is separately provided inside each of the anode elution electrodes 15a. And a mineral generating unit 23 in which a common cathode mineral eluting electrode 15b is arranged between the mixtures 14. Further, an effective chlorine generating electrode 20 (cathode electrode) is arranged outside the mineral elution electrode 15a of one anode with a predetermined gap as in the second to fourth embodiments, and the fourth embodiment. Similarly to the form, two inlet piping parts 13a of the intake pipe 13 are provided on the bottom wall of the electrolytic cell 11, and each inlet piping part 13a is connected by a common piping part 13b to discharge water.
[0059]
According to the mineral water generating apparatus according to the fifth embodiment, when the mineral component is eluted from the two mixtures 14, the cathode mineral elution electrode 15 b is common, so that it is compared with the fourth embodiment. Thus, the number of cathode mineral eluting electrodes 15b is reduced by one, and the structure of the apparatus is simplified.
[0060]
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the mineral water generator according to the present invention. In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 1st-5th embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0061]
The mineral water generating apparatus according to this embodiment has two mineral generating units 23 described in the fifth embodiment arranged in parallel in the electrolytic cell 11, and an electrode for mineral elution on the anode side of each mineral generating unit 23. 15a is used in common. Further, three inlet pipe portions 13a of the intake pipe 13 are provided on the bottom wall of the electrolytic cell 11, and each inlet pipe portion 13a is connected by a common pipe portion 13b to discharge water.
[0062]
The mineral water generator according to the sixth embodiment is suitable for a large apparatus that generates a large amount of mineral water. Further, since the mineral elution electrode 15a on the anode side of each mineral generation unit 23 is common, the device structure is simplified.
[0063]
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the mineral water generator according to the present invention. In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 1st-6th embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0064]
In the mineral water generating apparatus according to this embodiment, an acidic food additive 14c is mixed in the mixture 14 in addition to the mineral eluate 14a and the conductive substance 14b. Here, the acidic food additive 14c may be any food additive that exhibits acidity, such as calcium citrate, calcium lactate, calcium sulfate, calcium sulfite, and the like.
[0065]
According to the mineral water generator according to the seventh embodiment, mineral components are eluted by electrolysis, but since the increase in pH in the electrolytic cell is suppressed by the acidic food additive 14c, the decrease in mineral solubility is prevented, Mineral water with high mineral concentration is produced. In addition, since the acidic substance used as a pH adjuster is a food additive, it is harmless to the human body.
[0066]
In the first to seventh embodiments, the mixture 14 of the mineral eluate 14a and the conductive substance 14b is used. However, the mineral eluate 14a and the conductive substance 14b may be laminated. . Moreover, although the upper surface of the water storage tank 11 is illustrated in a fully open state, it is actually covered with a lid (not illustrated) so that dust and dust do not enter.
[0067]
8 to 13 show an eighth embodiment of the mineral water generator according to the present invention. In this eighth embodiment, the tank body structure of the mineral water generator is improved. First, a description will be given with reference to FIGS.
[0068]
The mineral water generating apparatus has a flat box-shaped tank body 101, and the inside thereof is substantially partitioned up and down via a partition plate 102 through which water can flow, and tap water is above the partition plate 102. A storage tank 103 for supplying water is formed, and an electrolytic tank 104 for electrolyzing water is formed below the partition plate 2.
[0069]
The storage tank 103 is provided with a water guide tube 131 connected to a tap water supply pipe 130 on its upper plate, and guides the tap water into the storage tank 103. In addition, a water level detector 132 is installed in the storage tank 103, and the micro switch 132 b detects the upper and lower levels by the vertical movement of the float 132 a, and controls water supply and water stoppage from the water guide tube 131. The water level in 103 is maintained at a predetermined level. Further, a guide plate 133 is installed in the storage tank 103, and the tap water supplied from the water guide tube 131 is guided toward the center so that the tap water flows through the entire storage tank 103. Reference numeral 134 denotes an overflow pipe that drains water of an allowable amount or more.
[0070]
As in the seventh embodiment, a plurality of mixtures 141 and a plurality of pairs of yin and yang electrodes 142a and 142b are alternately arranged in the electrolytic cell 104, and the mixture 141 dissolves minerals as shown in FIG. In addition to the product 141a and the conductive material 141b, an acidic food additive 141c is mixed.
[0071]
In addition, the terminal 142c of each electrode 142a, 142b penetrates the partition plate 102, protrudes from the upper plate of the storage tank 103, and can be connected to a power source.
[0072]
Below the electrolyzer 104, a merge chamber 105 for merging mineral water generated in the electrolyzer 104 is installed, and the mineral water that has flowed into the merge chamber 105 is allowed to flow to a terminal such as a faucet through the outlet tube 151. It has become. In addition, when installing this mineral water production | generation apparatus in a drink dispenser, it flows into the spout of a drink.
[0073]
With this configuration, as shown by the arrows in FIGS. 8 and 9, tap water flows in the direction of the water guide tube 131 → the water storage tank 103 → the partition plate 102 → the electrolytic cell 104 → the merging chamber 105 → the outlet tube 151, and minerals. Water is supplied.
[0074]
Moreover, the mineral water produced | generated in the electrolytic vessel 104 is sent by the water circuit shown in FIG. That is, the lead-out cylinder 151 is connected to the spout through the water pipe 160. A pump 161 is installed in the middle of the water pipe 160, and a discharge valve 162 is installed on the spout side of the water pipe 160. Further, a precipitate removing tank 107 or 108 shown in FIGS. 12 and 13 is installed between the pump 161 and the discharge valve 162.
[0075]
The deposit removing tank 107 shown in FIG. 12 has an inlet 107c and an outlet 107d penetrating the lid 107b in the tank main body 107a, and the pipe lower end of the inlet 107c is located near the bottom of the tank main body 107a. As a result, the mineral water flowing through the water supply pipe 160 is temporarily stored in the precipitate removing tank 107, and the precipitated mineral component 107e mixed in the mineral water is precipitated at the bottom of the tank body 107a. Therefore, no precipitate is mixed into the mineral water supplied from the spout.
[0076]
Furthermore, if a mesh strainer or the like is disposed at the outlet 107d, the precipitated mineral component 107e does not flow out.
[0077]
The deposit removing tank 108 shown in FIG. 13 has a structure in which a ring-shaped activated carbon layer 108b extends vertically in the tank body 108a. Mineral water is taken from an inlet 108d of the upper lid 108c, and this is activated carbon layer 108b. The chlorine odor is removed as well as the dust by passing from the outside to the inside, and then flows out from the outlet 108e of the lid 108c. When this deposit removal tank 108 is used, this deposit is captured by the activated carbon layer 108b even when the deposit is mixed in the mineral water flowing through the water pipe 160.
[0078]
According to the present embodiment, since the mixture of the acidic food additive 141c in addition to the mineral eluate 141a and the conductive substance 141b is used, the acidic food additive 14c is used as in the seventh embodiment. The increase in pH is suppressed. Thereby, the fall of mineral solubility is prevented. Thereby, mineral water with a high mineral concentration is generated, and precipitation of mineral components is also prevented.
[0079]
Even when mineral precipitates are mixed in, the precipitates are removed by the precipitate removing tank 107 or 108 of the water pipe 160, so that the precipitates grow on the inner surface of the water pipe 160 and cause clogging of the pipe. In addition, no precipitate is mixed into the mineral water discharged from the spout.
[0080]
Moreover, in this embodiment, since the tank main body 101 is an open type, the pump 161 is disposed in the middle of the water supply pipe 160. However, if the tank main body 101 has a pressure-resistant sealed structure, the pump 161 is not necessary.
[0081]
FIG. 14 shows a ninth embodiment of the mineral water generator according to the present invention. In the ninth embodiment, instead of the precipitate removing tanks 107 and 108 used in the eighth embodiment, a pH adjusting tank 109 in which an acidic food additive is disposed in a water supply pipe 160 is installed. In addition, while the same component as the mineral water production | generation apparatus demonstrated in the said 8th Embodiment is shown with the same code | symbol, the description is abbreviate | omitted.
[0082]
As shown in FIG. 14, the pH adjusting tank 109 is provided with a cylindrical storage tube 109b penetrating vertically in the tank body 109a, and used in the cylindrical storage tube 109b in the seventh and eighth embodiments. Is filled with the same acidic food additive 109c. Mineral water that has flowed in from the inlet 109e of the lid 109d enters from the lower end opening of the cylindrical storage tube 109, flows through the acidic food additive 109c, and flows from the outlet 109f of the lid 109d to the spout.
[0083]
According to this embodiment, since the mineral water flowing through the water supply pipe 160 is pH-adjusted by the acidic food additive 109c, precipitation of mineral water and piping clogging are prevented.
[0084]
Further, when the purpose is to prevent mineral precipitation only in the water pipe 160, the acidic food additive 141c in the electrolytic cell 104 is not necessary. In such a case, the amount of the mineral eluate 141a can be increased by the amount that the acidic food additive 141c becomes unnecessary.
[0085]
FIG. 15 shows a tenth embodiment of a mineral water generator according to the present invention. In this embodiment, the pH adjusting tank 109 according to the ninth embodiment and the precipitate removing tank 107 (108) according to the eighth embodiment are sequentially installed in the water supply pipe 160.
[0086]
According to this embodiment, the effect | action of both 8th Embodiment and 9th Embodiment is exhibited, and precipitation of a mineral component and piping clogging are prevented.
[0087]
FIG. 16 shows an eleventh embodiment of a mineral water generator according to the present invention. As shown in FIG. 16, in the opposing structure of the mixture 141 and each electrode 142a, 142b arrange | positioned in the electrolytic cell 104, the upper part 141d of the mixture 141 is a position above each electrode 142a, 142b, and the mixture 141 is shown. The upper portion 141d is not opposed to the electrodes 142a and 142b.
[0088]
According to this embodiment, when each electrode 141a, 141b is energized, the portion of the mixture 141 where the mineral component dissolves is the portion facing each electrode 141a, 141b, and therefore the mineral eluate 141a of this facing portion. Decrease gradually from. Mineral eluate 141a etc. are replenished from the part (upper part 141d of the mixture 141) which is not facing each electrode 141a, 141b by this reduced amount. That is, since the upper part 141d of the mixture 141 functions as a replenishing part for the mineral eluate 141a, the life of the mixture 141 is extended.
[0089]
In this embodiment, the mineral eluate 141a, the conductive substance 141b, and the acidic food additive 141c are mixed with the upper part 141d of the mixture 141. However, the upper part 141d is a mineral eluate 141a that is a consumption member. Therefore, only the mineral eluate 141a may be stored in the upper portion 141a.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the mineral eluate and the conductive substance are disposed between the electrodes, the electrolysis efficiency is improved by the conductive substance, and the mineral component can be obtained in a short time. Is eluted.
[0091]
According to invention of Claim 2 and Claim 3, the fall of a mineral melt | dissolution density | concentration is suppressed, the mineral density | concentration of mineral water can be maintained high, and precipitation of a mineral component can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mineral water generator of a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing a mineral water generator according to a second embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mineral water generator according to a third embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mineral water generator according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a mineral water generator according to a fifth embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mineral water generator according to a sixth embodiment.
FIG. 7 is a sectional view showing a mineral water generator according to a seventh embodiment.
FIG. 8 is a front sectional view showing a mineral water generator according to an eighth embodiment.
FIG. 9 is a side sectional view showing a mineral water generator according to an eighth embodiment.
FIG. 10 is an enlarged sectional view of a mixture according to an eighth embodiment.
FIG. 11 is a water circuit diagram of a mineral water generator according to an eighth embodiment.
FIG. 12 is a sectional view showing an example of a precipitate removing tank according to an eighth embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the precipitate removing tank according to the eighth embodiment.
FIG. 14 is a sectional view showing a pH adjustment tank according to a ninth embodiment.
FIG. 15 is a water circuit diagram of the mineral water generator of the tenth embodiment.
FIG. 16 is an enlarged sectional view of a mixture and electrodes according to an eleventh embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11,104 ... Electrolyzer, 14,141 ... Mixture, 14a, 141a ... Mineral elution, 14, 141b ... Conductive substance, 15a, 142a ... Electrode for mineral elution of anode, 15b, 142b ... Electrode for mineral elution of cathode , 16 ... Diaphragm, 17 ... Power supply unit, 18 ... Control unit, 20 ... Effective chlorine generating electrode, 21, 22 ... Mineral / effective chlorine generating unit, 23 ... Mineral generating unit 23, 107, 108 ... Precipitate removal tank, 109 ... pH adjustment tank, 141c ... acid food additive, 160 ... water pipe.

Claims

In an electrolyzer supplied with raw water such as tap water, a mineral eluate that elutes mineral components is arranged, and a mineral water generator in which a pair of mineral elution electrodes to which a DC voltage is applied is arranged,
Between the yin and yang pair of mineral elution electrodes, the mineral eluate and the conductive substance are disposed ,
An effective chlorine generating electrode to which a reverse polarity voltage is applied to one of the mineral eluting electrodes is provided, and the effective chlorine generating electrode is disposed opposite to the one electrode in the electrolytic cell. The mineral water production | generation apparatus characterized by having the mineral and effective chlorine production | generation unit which become .

In an electrolyzer supplied with raw water such as tap water, a mineral eluate that elutes mineral components is arranged, and a mineral water generator in which a pair of mineral elution electrodes to which a DC voltage is applied is arranged,
Between the yin and yang pair of mineral elution electrodes, the mineral eluate, conductive material and acidic food additive are disposed ,
An effective chlorine generating electrode to which a reverse polarity voltage is applied to one of the mineral eluting electrodes is provided, and the effective chlorine generating electrode is disposed opposite to the one electrode in the electrolytic cell. The mineral water production | generation apparatus characterized by having the mineral and effective chlorine production | generation unit which become .

In an electrolyzer supplied with raw water such as tap water, a mineral eluate that elutes mineral components is arranged, and a mineral water generator in which a pair of mineral elution electrodes to which a DC voltage is applied is arranged,
A pH adjusting tank in which the mineral eluate and the conductive substance are disposed between the pair of yin and yang mineral elution electrodes, and an acidic food additive is disposed in the outflow pipeline of the mineral water generated in the electrolytic cell. A mineral water generator characterized by the installation of

The mineral eluate and the conductive substance according to claim 1 or claim 3, and the mineral eluate, the conductive substance, and the acidic food additive according to claim 2 are mixed with each other. A mineral water generator characterized by being a mixture.

An effective chlorine generating electrode to which a reverse polarity voltage is applied to one of the mineral eluting electrodes is provided, and the effective chlorine generating electrode is disposed opposite to the one electrode in the electrolytic cell. The mineral water production | generation apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned.

The mineral water generating device according to claim 5, comprising a plurality of the mineral / effective chlorine generating units.

The two anode elution electrodes are arranged opposite to each other with an interval, and the mixture is separately arranged inside the mineral elution electrode of each anode. It has a mineral production | generation unit formed by arrange | positioning the said electrode for the mineral elution of a cathode. The mineral water production | generation apparatus as described in any one of the Claims 4 thru | or 6 characterized by the above-mentioned.

The mineral water generating device according to claim 7, comprising a plurality of the mineral generating units.

Wherein the outer least one mineral eluting electrode of the mineral eluting electrode of each anode, according to claim 7 or claim 8, wherein in that a effective chlorine generating electrode to which a DC voltage of the cathode is applied Mineral water generator.

The mineral water generator according to any one of claims 4 to 9, wherein the mixture is disposed in contact with or in the vicinity of the mineral elution electrode of the anode. .

The mineral water production | generation apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 10 arrange | positioned the diaphragm which consists of a nonwoven fabric, an ion exchange membrane, etc. between each said electrode for mineral elution.

The mineral water generating apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein a deposit removing tank for removing mineral deposits is installed in an outflow pipe of mineral water generated in the electrolytic tank.

The upper part of the said mixture is arrange | positioned so that the said electrode for mineral elution may not be opposed. The mineral water production | generation apparatus as described in any one of Claims 4 thru | or 12 characterized by the above-mentioned.

The conductive material is any one of powdered activated carbon, granular activated carbon, fibrous activated carbon, charcoal, carbon black, gold, silver, platinum-based metal, or a mixed material thereof. The mineral water production | generation apparatus as described in any one of Claim 13.

The mineral water generator according to claim 14, wherein each activated carbon is made of silver.