JP6242218B2 - 炭酸水生成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、炭酸水生成装置に関するものである。
圧力容器と、圧力容器上部に配設された炭酸ガス吐出口と水吐出ノズルと、圧力容器の下部に配設された炭酸水吐出口とを備える炭酸水生成装置が広く知られている。
上記炭酸水生成装置においては、圧力容器内に一定量貯留した水の表面に水吐出ノズルから吐出した水滴を衝突させ、圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを水面近傍で攪拌混合して炭酸水を生成し、圧力容器下部の炭酸水吐出口から炭酸水を吐出する。
上記炭酸水生成装置においては、圧力容器内に一定量貯留した水の表面に水吐出ノズルから吐出した水滴を衝突させ、圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを水面近傍で攪拌混合して炭酸水を生成し、圧力容器下部の炭酸水吐出口から炭酸水を吐出する。
圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを水面近傍で攪拌混合する際に多数の炭酸ガスの気泡が発生する。当該気泡の一部は水中に溶解し、残余部は水中に残留する。水中に残留した炭酸ガスの気泡の大部分は上昇し水面で崩壊して上空の炭酸ガスに合流するが、一部は圧力容器内の炭酸水の下降流に妨げられて上昇できず、ひいては水面まで到達し崩壊して上空の炭酸ガスに合流することができず、圧力容器内の炭酸水の下降流に随伴して圧力容器内を下降し、圧力容器下部の炭酸水吐出口から炭酸水と一緒に排出される。炭酸ガスの気泡の排出量が増えると炭酸水生成に使用される炭酸ガスの消費量が増加し、また浴室等の閉鎖空間で炭酸水が使用される際に当該閉鎖空間の環境汚染を引き起こす。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、圧力容器と、圧力容器上部に配設された炭酸ガス吐出口と水吐出ノズルと、圧力容器の下部に配設された炭酸水吐出口とを備える炭酸水生成装置であって、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制された炭酸水生成装置を提供することを目的とする。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、圧力容器と、圧力容器上部に配設された炭酸ガス吐出口と水吐出ノズルと、圧力容器の下部に配設された炭酸水吐出口とを備える炭酸水生成装置であって、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制された炭酸水生成装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、圧力容器と、上下端が開放された状態で圧力容器内に配設された筒体と、筒体周側壁と圧力容器周側壁との間に配設され下端が圧力容器底壁に接続し両側端が圧力容器周側壁に接続し上端が筒体上端よりも下方に位置決めされた仕切壁と、筒体上方の圧力容器上部に配設された炭酸ガス吐出口と水吐出ノズルと、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位中の筒体が配設されていない部位の下部に配設された炭酸水吐出口とを備え、筒体内に、多数の突起が形成された狭幅流路の集合体が配設されていることを特徴とする炭酸水生成装置を提供する。
本発明に係る炭酸水生成装置においては、筒体内で圧力容器内貯留水の水面に水吐出ノズルから吐出した水滴を衝突させ、水面上の圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを筒体内の水面近傍で攪拌混合して炭酸水を生成する。圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを筒体内の水面近傍で攪拌混合する際に多数の炭酸ガスの気泡が発生する。当該気泡の一部は水中に溶解し、残余部は筒体内の水中に残留する。筒体内の水中に残留した炭酸ガスの気泡の大部分は上昇し水面で崩壊して上空の炭酸ガスに合流するが、一部は筒体内の炭酸水の下降流に随伴して筒体内部を下降し、筒体下端と圧力容器底壁との間を隙間を通って筒体周側壁と圧力容器周側壁と仕切壁とで形成される環状隙間に流入し、当該環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して水面まで上昇し、水面で崩壊して上空の炭酸ガスに合流する。炭酸ガスの気泡が除去された炭酸水は、仕切壁の上端を乗り越えて圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位中の筒体が配設されていない部位に流入し、当該部位を下降し、当該部位の下部に配設された炭酸水吐出口を通って、炭酸水生成装置から吐出する。圧力容器の内部空間は加圧状態にあるので、炭酸水生成装置と下流側の炭酸水吐出装置との間にポンプ等の搬送手段を配設しなくても下流側の炭酸水吐出装置を開放すれば炭酸水が炭酸水吐出装置から吐出する。
筒体内を下降した炭酸ガスの気泡は、筒体周側壁と圧力容器周側壁と仕切壁とで形成される環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して上昇するので、水面まで到達して崩壊する確率が高い。この結果、炭酸ガスの気泡の除去率が上昇し、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
本発明においては、筒体内に、多数の突起が形成された狭幅流路の集合体が配設されているので、前記流路を炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が通過すると、流路内で発生した乱流により気泡が破砕されて微小化し、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。狭幅流路を炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が下降することにより、流速が増加して気泡の水面へ向かう上昇が妨げられ、気泡が水中に留まり、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。
本発明に係る炭酸水生成装置においては、筒体内で圧力容器内貯留水の水面に水吐出ノズルから吐出した水滴を衝突させ、水面上の圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを筒体内の水面近傍で攪拌混合して炭酸水を生成する。圧力容器上部に溜まった炭酸ガスと水とを筒体内の水面近傍で攪拌混合する際に多数の炭酸ガスの気泡が発生する。当該気泡の一部は水中に溶解し、残余部は筒体内の水中に残留する。筒体内の水中に残留した炭酸ガスの気泡の大部分は上昇し水面で崩壊して上空の炭酸ガスに合流するが、一部は筒体内の炭酸水の下降流に随伴して筒体内部を下降し、筒体下端と圧力容器底壁との間を隙間を通って筒体周側壁と圧力容器周側壁と仕切壁とで形成される環状隙間に流入し、当該環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して水面まで上昇し、水面で崩壊して上空の炭酸ガスに合流する。炭酸ガスの気泡が除去された炭酸水は、仕切壁の上端を乗り越えて圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位中の筒体が配設されていない部位に流入し、当該部位を下降し、当該部位の下部に配設された炭酸水吐出口を通って、炭酸水生成装置から吐出する。圧力容器の内部空間は加圧状態にあるので、炭酸水生成装置と下流側の炭酸水吐出装置との間にポンプ等の搬送手段を配設しなくても下流側の炭酸水吐出装置を開放すれば炭酸水が炭酸水吐出装置から吐出する。
筒体内を下降した炭酸ガスの気泡は、筒体周側壁と圧力容器周側壁と仕切壁とで形成される環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して上昇するので、水面まで到達して崩壊する確率が高い。この結果、炭酸ガスの気泡の除去率が上昇し、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
本発明においては、筒体内に、多数の突起が形成された狭幅流路の集合体が配設されているので、前記流路を炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が通過すると、流路内で発生した乱流により気泡が破砕されて微小化し、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。狭幅流路を炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が下降することにより、流速が増加して気泡の水面へ向かう上昇が妨げられ、気泡が水中に留まり、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。
本発明の好ましい態様においては、使用時に、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位の水位は同じであり、且つ筒体の上端よりも低く且つ仕切壁の上端よりも高い位置に在る。
使用時に、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位の水位が同じであり、且つ筒体の上端よりも低く且つ仕切壁の上端よりも高い位置に在れば、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位中の筒体が配設された部位から仕切壁の上端を乗り越えて前記二つの部位中の筒体が配設されていない部位へ炭酸水が流入する際に、炭酸水は前記二つの部位中の筒体が配設されていない部位へ落下せず、炭酸ガスの気泡を巻き込まない。この結果、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
使用時に、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位の水位が同じであり、且つ筒体の上端よりも低く且つ仕切壁の上端よりも高い位置に在れば、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位中の筒体が配設された部位から仕切壁の上端を乗り越えて前記二つの部位中の筒体が配設されていない部位へ炭酸水が流入する際に、炭酸水は前記二つの部位中の筒体が配設されていない部位へ落下せず、炭酸ガスの気泡を巻き込まない。この結果、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
本発明の実施例に係る炭酸水生成装置を説明する。
図１に示すように、炭酸水生成装置１は、圧力容器２と、上下端が開放された状態で圧力容器２内に配設された筒体３と、筒体３周側壁と圧力容器２周側壁との間に配設され下端が圧力容器２底壁に接続し両側端が圧力容器２周側壁に接続し上端が筒体３上端よりも下方に位置決めされた仕切壁４と、筒体３上方の圧力容器２上部に配設された炭酸ガス吐出口５と水吐出ノズル６と、圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位中の筒体３が配設されていない部位の下部に配設された炭酸水吐出口７とを備えている。筒体３は図示しない複数の腕部材を介して圧力容器に固定されている。仕切壁４の上端は圧力容器２内の水面よりも下方に位置決めされている。
炭酸ガス吐出口５は電磁弁１００を介して炭酸ガス貯留タンク２００に接続しており、水吐出口５は図示しない給水装置又は給湯装置に接続されており、炭酸水吐出口７は図示しない炭酸水吐出装置に接続されている。
図１に示すように、炭酸水生成装置１は、圧力容器２と、上下端が開放された状態で圧力容器２内に配設された筒体３と、筒体３周側壁と圧力容器２周側壁との間に配設され下端が圧力容器２底壁に接続し両側端が圧力容器２周側壁に接続し上端が筒体３上端よりも下方に位置決めされた仕切壁４と、筒体３上方の圧力容器２上部に配設された炭酸ガス吐出口５と水吐出ノズル６と、圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位中の筒体３が配設されていない部位の下部に配設された炭酸水吐出口７とを備えている。筒体３は図示しない複数の腕部材を介して圧力容器に固定されている。仕切壁４の上端は圧力容器２内の水面よりも下方に位置決めされている。
炭酸ガス吐出口５は電磁弁１００を介して炭酸ガス貯留タンク２００に接続しており、水吐出口５は図示しない給水装置又は給湯装置に接続されており、炭酸水吐出口７は図示しない炭酸水吐出装置に接続されている。
炭酸水生成装置１においては、筒体３内で、筒体３上端よりも低く仕切壁４上端よりも高い位置に維持された圧力容器２内貯留水の水面Ｗに水吐出ノズル６から吐出した水滴を衝突させ、炭酸ガス吐出口５から吐出し水面Ｗ上の圧力容器２上部に溜まった炭酸ガスと水とを筒体３内の水面Ｗ近傍で攪拌混合して炭酸水を生成する。圧力容器２上部に溜まった炭酸ガスと水とを筒体３内の水面Ｗ近傍で攪拌混合する際に多数の炭酸ガスの気泡が発生する。当該気泡の一部は水中に溶解し、残余部は筒体３内の水中に残留する。筒体３内の水中に残留した炭酸ガスの気泡の大部分は上昇し水面で崩壊して上空の炭酸ガスに合流するが、一部は筒体３内の炭酸水の下降流に随伴して筒体３内部を下降し、筒体３下端と圧力容器２底壁との間の隙間を通って筒体３周側壁と圧力容器２周側壁と仕切壁４とで形成される環状隙間に流入し、当該環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して水面Ｗまで上昇し、水面Ｗで崩壊して上空の炭酸ガスに合流する。炭酸ガスの気泡が除去された炭酸水は、圧力容器２内の水面よりも下方に位置決めされた仕切壁４の上端を乗り越えて圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位中の筒体３が配設されていない部位に流入し、当該部位を下降し、当該部位の下部に配設された炭酸水吐出口７を通って、炭酸水生成装置１から吐出する。圧力容器２の内部空間は加圧状態にあるので、炭酸水生成装置１と下流側の図示しない炭酸水吐出装置との間にポンプ等の搬送手段を配設しなくても下流側の炭酸水吐出装置を開放すれば炭酸水が炭酸水吐出装置から吐出する。
筒体３内を下降した気泡は、筒体３外へ流出した後、筒体３周側壁と圧力容器２周側壁と仕切壁４とで形成される環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して上昇するので、水面Ｗまで到達して崩壊する確率が高い。この結果、炭酸ガスの気泡の除去率が上昇し、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
炭酸水生成装置１においては、使用時に、圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位の水位は同じであり、且つ筒体３の上端よりも低く且つ仕切壁４の上端よりも高い位置に在るので、圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位中の筒体３が配設された部位から仕切壁４の上端を乗り越えて前記二つの部位中の筒体３が配設されていない部位へ炭酸水が流入する際に、炭酸水は前記二つの部位中の筒体３が配設されていない部位へ落下せず、炭酸ガスの気泡を巻き込まない。この結果、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
筒体３内を下降した気泡は、筒体３外へ流出した後、筒体３周側壁と圧力容器２周側壁と仕切壁４とで形成される環状隙間内の炭酸水の上昇流に随伴して上昇するので、水面Ｗまで到達して崩壊する確率が高い。この結果、炭酸ガスの気泡の除去率が上昇し、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
炭酸水生成装置１においては、使用時に、圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位の水位は同じであり、且つ筒体３の上端よりも低く且つ仕切壁４の上端よりも高い位置に在るので、圧力容器２内空間の仕切壁４で仕切られた二つの部位中の筒体３が配設された部位から仕切壁４の上端を乗り越えて前記二つの部位中の筒体３が配設されていない部位へ炭酸水が流入する際に、炭酸水は前記二つの部位中の筒体３が配設されていない部位へ落下せず、炭酸ガスの気泡を巻き込まない。この結果、炭酸ガスの気泡の排出量が抑制される。
図２に示すように、筒体３内に、内周側面に多数の突起が形成された小径流路８ａの集合体８を配設しても良い。
乱流促進手段である多数の突起が形成された小径流路８ａを炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が通過すると、流路８ａ内で発生した乱流により気泡が破砕されて微小化し、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。小径流路８ａを炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が下降することにより、流速が増加して気泡の水面Ｗへ向かう上昇が妨げられ、気泡が水中に留まり、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。
内周側面に多数の突起が形成された小径流路８ａの集合体８に代えて、内周側面に多数の突起が形成された偏平流路の集合体を使用し、或いはジグザグに折れ曲がった小径流路や偏平流の集合体を使用しても良い。乱流促進手段を有する狭幅流路の集合体であれば良い。
乱流促進手段である多数の突起が形成された小径流路８ａを炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が通過すると、流路８ａ内で発生した乱流により気泡が破砕されて微小化し、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。小径流路８ａを炭酸ガスの気泡を含む炭酸水が下降することにより、流速が増加して気泡の水面Ｗへ向かう上昇が妨げられ、気泡が水中に留まり、気泡内の炭酸ガスの水中への溶解が促進される。
内周側面に多数の突起が形成された小径流路８ａの集合体８に代えて、内周側面に多数の突起が形成された偏平流路の集合体を使用し、或いはジグザグに折れ曲がった小径流路や偏平流の集合体を使用しても良い。乱流促進手段を有する狭幅流路の集合体であれば良い。
本発明は、炭酸水生成装置に広く利用可能である。
１ 炭酸水生成装置
２ 圧力容器
３ 筒体
４ 仕切壁
５ 炭酸ガス吐出口
６ 水吐出ノズル
７ 炭酸水吐出口
８ 小径流路の集合体
８ａ 小径流路
１００ 電磁弁
２００ 炭酸ガス貯留タンク
Ｗ 水面
２ 圧力容器
３ 筒体
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６ 水吐出ノズル
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８ 小径流路の集合体
８ａ 小径流路
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Claims (2)
- 圧力容器と、上下端が開放された状態で圧力容器内に配設された筒体と、筒体周側壁と圧力容器周側壁との間に配設され下端が圧力容器底壁に接続し両側端が圧力容器周側壁に接続し上端が筒体上端よりも下方に位置決めされた仕切壁と、筒体上方の圧力容器上部に配設された炭酸ガス吐出口と水吐出ノズルと、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位中の筒体が配設されていない部位の下部に配設された炭酸水吐出口とを備え、筒体内に、多数の突起が形成された狭幅流路の集合体が配設されていることを特徴とする炭酸水生成装置。
- 使用時に、圧力容器内空間の仕切壁で仕切られた二つの部位の水位は同じであり、且つ筒体の上端よりも低く且つ仕切壁の上端よりも高い位置に在ることを特徴とする請求項１に記載の炭酸水生成装置。
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|---|---|---|---|
| JP2014013884A JP6242218B2 (ja) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | 炭酸水生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014013884A JP6242218B2 (ja) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | 炭酸水生成装置 |
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| JP2014013884A Expired - Fee Related JP6242218B2 (ja) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | 炭酸水生成装置 |
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- 2014-01-29 JP JP2014013884A patent/JP6242218B2/ja not_active Expired - Fee Related
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