JP4964829B2 - 炭酸水製造方法と炭酸水製造装置 - Google Patents
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Description
前記ガス分離容器がガス放出用の開閉弁に接続されており、同開閉弁は上記検出時間帯には閉じられている。
図1は、本発明のワンパス型炭酸水製造装置を用いた場合の代表的な実施形態例を示すフローシートである。この例では、温水源から開閉弁などを介して直接供給される温水を原水として用いている。本発明において原水の温度は特に制限されない。ただし、炭酸水による入浴に適した温度の原水を用いる方が、改めて炭酸水を加熱する必要がなくなるので便利である。特に、炭酸水の生理的効果を発揮させ、かつ身体や患部に余計な負担をかけない点から、体温付近又はそれ以下の温度が好ましい。具体的には、温水用蛇口から直接供給される温水の温度は30〜45℃程度とすることが好ましい。
合流した炭酸ガスと温水は、スタティックミキサー5内で効率的に攪拌混合され、炭酸ガスが水中に溶解する。スタティックミキサー5は、駆動部のない静止型のミキサーであり、管の内部に設けられた、螺旋形状やバッフル板形状等のエレメントによって、流体が分割されたり、反転されたり、方向転換されたりすることによって、攪拌混合が行われる。
100000≦Re×N≦2000000・・・・・(1)
Re=21200Q/Dμ
0.5≦X/Y≦1.2・・・・・(2)
本実施形態による炭酸水の製造にあたって、連続して供給される温水の供給量に対する炭酸ガスの供給量、すなわち温水に対する炭酸ガスの溶解濃度が制御装置15によって自動的に制御される。その制御態様を図1に基づいて具体的に説明する。
本発明における制御装置15はプログラマブルコントローラ(PC)からなり、図1に示すように、少なくともタイマー15aが付設され、その他に記憶部15b、第1演算部15c、第2演算部15d、比較判定部15e、制御部15fなどを備えている。
なお、図2に示す例では送液ポンプ27は2台直列にして接続しているが、3台以上の送液ポンプ27を直列にして用いてもよいし、また2台の送液ポンプ27を直列に接続し、この2台と他の送液ポンプ27とを並列にして接続することもできる。
本実施形態における制御装置15も、上記実施形態と同様、タイマー15a、記憶部15b、第1演算部15c、第2演算部15d、比較判定部15e、制御部15fなどを備えている。
なお、本発明は上述の実施形態や変形例にとらわれず、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において様々な変更が可能であることは当然である。
2 プレフィルター
3 温水流量検出器
4 送液(増圧)ポンプ
5 炭酸ガス溶解ユニット(スタティックミキサー)
6 炭酸ガスボンベ
7 ガス減圧弁
8 第2電磁弁
10 ガス流量検出器
11 ガス流量制御手段(比例制御弁、調整弁)
12 逆止弁
13 温水供給管路
14 ガス分離容器
15 制御装置
15a タイマー
15b 記憶部
15c 第1演算部
15d 第2演算部
15e 比較判定部
15f 制御部
17 炭酸水送出管路
18 ガス放出管路
19 ガス抜き弁
20 第3電磁弁
21 液面計
21a,21b 上下限液面計
22 ガス送出管路
23 浴槽
24 給水管路
25 フィルター
26 フロートスイッチ
27 送液ポンプ
28,28a,28b 電磁弁
29,29a,29b ガス流量調整弁
Claims (8)
- 連続的に供給される原水と、同じく連続的に供給される炭酸ガスとを、炭酸ガス溶解器内に供給して、原水中に炭酸ガスを溶解させた炭酸水を製造する方法であって、
原水の流量検出手段及び炭酸ガスの流量検出手段により原水及び炭酸ガスの各流量を検出すること、
炭酸水製造時のガス溶解率の変動を、前記炭酸ガス溶解器の下流部に流路開閉手段を介して配したガス分離容器内における単位時間内のガス変動量を検出することにより測定すること、
前記ガス変動量の検出データを演算部を有する制御装置に送出すること、
前記検出データと予め前記制御装置に記憶された基準ガス量のデータとの差から制御装置内の演算部による演算により単位時間内のガス変動量を算出すること、
単位時間内のガス変動量に基づいて、該制御装置から上記原水の流量調節手段及び/又は炭酸ガスの流量制御手段に発せられる信号により、同原水の流量調節手段及び/又は炭酸ガスの流量制御手段を制御駆動すること、
を含んでなることを特徴とする炭酸水製造方法。 - 前記制御装置の演算部が、第1演算部と第2演算部とで構成され、
前記制御装置の第1演算部にて、前記検出データと予め記憶された基準ガス量のデータとの差から単位時間内のガス変動量を演算すること、
前記ガス変動量が予め設定された許容範囲に入るか否かを比較判定部により比較判断すること、
前記比較結果が前記許容範囲から外れているとき、予め作成され制御装置に記録された、原水の流量及び炭酸ガスの流量と、得られる炭酸水の炭酸ガス濃度との相関データに基づき原水及び/又は炭酸ガスの供給流量の過不足分を第2演算部にて演算すること、
並びに、
前記第2演算部にて、演算された原水及び/又は炭酸ガスの供給流量の前記過不足分を炭酸ガス溶解率にデータ換算すること、
そのデータ換算した値を上記原水の流量調節手段及び/又は炭酸ガスの流量制御手段に出力して同原水の流量調節手段及び/又は炭酸ガスの流量制御手段を制御駆動すること、及び
この制御駆動により、原水の供給流量及び/又は炭酸ガスの供給流量を調節し、炭酸水中の炭酸ガス濃度を目標値に戻して、上記ガス分離容器内のガス変動量を許容範囲内に戻すこと、
を含んでなることを特徴とする請求項1記載の炭酸水製造方法。 - 前記ガス分離容器内における単位時間内のガス変動量を、前記ガス分離容器の液面変動に基づき検出することを含んでなる請求項1記載の炭酸水製造方法。
- 連続的に供給される原水と同じく連続的に供給される炭酸ガスとを炭酸ガス溶解器内に導入して、原水中に炭酸ガスが溶解した炭酸水を製造する装置において、
前記炭酸ガス溶解器の下流部に配され、流路開閉手段を介して外部と連通可能とされた炭酸水と未溶解炭酸ガスとを分離するガス分離容器と、
原水及び炭酸ガスの各流量を検出する原水及び炭酸ガスの各流量検出手段と、
前記ガス分離容器内における単位時間内のガス量変動を検出するガス変動量検出手段と、
前記ガス変動量検出手段からのガス変動量の検出データを受けて、前記検出データと予め設定された基準ガス量のデータとの差を算出して単位時間当たりのガス変動量を演算する第1演算部、前記ガス変動量が予め設定された許容範囲に入るか否かを比較判断する比較判定部、前記ガス変動量が前記許容範囲から外れているとき、予め作成され制御装置に記録された、原水の流量及び炭酸ガスの流量と得られる炭酸水の炭酸ガス濃度との相関データに基づき原水及び/又は炭酸ガスの供給流量の過不足分を演算する第2演算部を有し、上記ガス変動量を許容範囲内に戻すべく、前記第2演算部にて演算された前記過不足分の換算データに基づき、上記原水の流量調節手段及び/又は炭酸ガスの流量制御手段に出力して制御駆動し、原水の供給流量及び/又は炭酸ガスの供給流量を調節して、炭酸水中の炭酸ガス濃度を目標値に戻す制御装置と、
を備えてなることを特徴とする炭酸水製造装置。 - 前記ガス変動量検出手段が、予め設定された時間帯に計時を開始し所定の時間の経過に作動を停止する計時手段と、同計時手段の計時時間内における前記ガス分離容器内の炭酸水の液面変動を検出する液面変動検出器とを備え、
上記第1演算部が、前記液面変動検出器から送られる前記計時時間内における液面変動信号に基づき前記ガス分離容器内のガス変動量と上記基準ガス量との差を求め、単位時間当たりのガス変動量に換算する、
ことを含んでなる請求項4記載の炭酸水製造装置。 - 前記炭酸ガスの流量制御手段が比例制御弁からなり、同比例制御弁が前記制御装置から送られる炭酸ガスの過不足分のデータを受けて炭酸ガスの供給流量を自動的に制御する、請求項4又は5に記載の炭酸水製造装置。
- 前記炭酸ガスの流量調節手段はガス供給流路内に並列に配され、前記制御装置から送られる炭酸ガスの過不足分のデータを受けて、同過不足分に見合ったガス流量に切り替わる複数の流量調整弁を有してなる、請求項4又は5に記載の炭酸水製造装置。
- 前記ガス分離容器はガス放出用の開閉弁に接続され、前記開閉弁は少なくとも上記検出時間帯には閉じられてなる、請求項4〜7のいずれかに記載の炭酸水製造装置。
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