JPH07251178A - イオン水生成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期間使用しても一定濃度のカルシウムを供
給することができるようにする。水の流量が異なっても
一定濃度のカルシウムを供給することができるようにす
る 【構成】 水が流入する流入口５と水が流出する流出口
６とを設けて形成される外筒２と、外筒２内に収納され
水が出入りする開口部７を設けて形成される内筒３と、
内筒３の内部に充填されるカルシウム製剤４とから構成
されるカルシウム添加装置を具備するイオン水生成器。
このイオン水生成器において、流入口５と流出口６とを
外筒２の下部に形成する。外筒２及び内筒３に流れ込ん
だ水の水位を一定に保つことができ、内筒３に充填され
ているカルシウム製剤４の量の多少にかかわらず、水に
浸漬されるカルシウム製剤４の量を一定にすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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を生成するイオン水
生成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水道水の不純物を取り除き、飲用などの
目的に見合った水質を得るための装置の一つとして各種
のイオン水生成器が開発されている。かかるイオン水生
成器は水道水を電解槽内に通過させ一定の電圧をかける
ことにより水を電気分解し、アルカリイオン水と酸性イ
オン水を得るものである。その際、電気分解を効率よく
おこなうための電気分解補助手段として、さらにはミネ
ラル分の補給手段としてカルシウムを水道水に添加する
ことがおこなわれている。イオン生成器を医療用器具と
して申請する場合にもカルシウムの添加が義務づけられ
ている。そして最近ではカルシウムを水道水に連続的に
溶かし込むカルシウム添加装置を具備するイオン水生成
器が提案されており、手軽さの点からもこのようなタイ
プのものが増えてきている。

【０００３】図６には従来からあるカルシウム添加装置
が示してある。２は外筒であってその側面の上下には連
結部１１、１０が突設してあり、下側の連結部１０の先
端開口を水が流れ込む流入口５、上側の連結部１１の先
端開口を水が流れ出す流出口６として形成してある。上
側の連結部１１は電気分解槽に連結され、下側の連結部
１０は水道水の供給源などに連結されている。外筒２の
内部には側面に複数個の開口部７を設けて形成される内
筒３が収納してあって、開口部７から内筒３の内部に水
が出入りするようになっている。内筒３の内部には乳酸
カルシウムやグリセロリン酸カルシウムを細片状または
粉状或いは顆粒状に形成したカルシウム製剤４が充填し
てある。１２は外筒２及び内筒３を塞ぐ蓋である。

【０００４】このカルシウム添加装置では、流入口５か
ら水道水を外筒２に供給すると同時に開口部７から内筒
３の内部に水道水を流し込み、内筒３の内部のカルシウ
ム製剤４と水道水を接触させて水道水にカルシウムを溶
け込ませた後、流出口６からカルシウムを溶け込ませた
水を流出するようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図７は上記カルシウム
添加装置において、カルシウム添加装置を通過する水道
水の通水量と、流出口６から流出するカルシウムの量
（増加量）との関係を示すグラフである。水道水の単位
時間当り（一分間）の流量は、４Ｌ／ｍｉｎ（グラフマ
ーク○で示す）、３Ｌ／ｍｉｎ（グラフマーク□で示
す）、２Ｌ／ｍｉｎ（グラフマーク●で示す）と変化さ
せてあり、各場合において流出口６から流出するカルシ
ウムの増加量を測定した結果が示してある（Ｌはリット
ル、ｍｉｎは分を示す）。

【０００６】このグラフを見ると水道水の流量にかかわ
らず、カルシウム添加装置を通過する水道水の通水量が
増加するにしたがって、すなわちカルシウム添加装置を
長期間使用するにしたがって流出口６から流出するカル
シウムの量が減少していく傾向にあることがわかる。こ
れは内筒３の内部に充填されているカルシウム製剤４が
常に水道水に浸漬しているために、流出口６から流出す
るカルシウムの量はカルシウム製剤４の充填量に比例
し、新しいカルシウム製剤４をセットした直後では水道
水に溶け込むカルシウムの溶解量が多いが、長期間使用
するにしたがってカルシウム製剤４が減少して水道水に
溶け込むカルシウムの溶解量が少なくなってしまう、と
いことに起因していると考えられる。つまり上記のよう
なカルシウム添加装置では、長期間にわたって一定濃度
のカルシウムを供給することができないという問題があ
った。

【０００７】また図７のグラフからわかるように、水道
水の流量によって流出口６から流出するカルシウムの量
に大きなばらつきがあり、上記のようなカルシウム添加
装置では水道水の流量が異なると一定濃度のカルシウム
を供給することができないという問題があった。本発明
は上記の点に鑑みてなされたものであり、長期間使用し
ても一定濃度のカルシウムを供給することができ、しか
も水道水の流量が異なっても一定濃度のカルシウムを供
給することができるイオン水生成器を提供することを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るイオン水生
成器１は、水が流入する流入口５と水が流出する流出口
６とを設けて形成される外筒２と、外筒２内に収納され
水が出入りする開口部７を設けて形成される内筒３と、
内筒３の内部に充填されるカルシウム製剤４とから構成
されるカルシウム添加装置Ａを具備するイオン水生成器
において、流入口５と流出口６とを外筒２の下部に形成
して成ることを特徴とするものである。

【０００９】本発明にあって、流入口５と流出口６とを
ほぼ同じ高さに形成することができる。また本発明にあ
って、内筒３に少なくとも二つ以上の開口部７を設ける
と共に開口部７のうちの一つは流入口５と流出口６の少
なくともどちらか一方とほぼ同じ高さに形成することが
できる。

【００１０】さらに本発明にあって、流入口５と流出口
６にそれぞれ対向する開口部７を内筒３に形成すること
ができる。加えて本発明にあって、内筒３を水平面上で
回動自在に形成することができる。本発明にあって、カ
ルシウム製剤４を固形状の塊で形成することができる。

【００１１】また本発明にあって、カルシウム製剤４を
複数個の小塊８で形成し、この小塊８を内筒３の内部に
積み重ねて充填することができる。さらに本発明にあっ
て、外筒２及び内筒３に残留した水を排出する水抜き機
構９を具備することができる。

【００１２】

【作用】水が流入する流入口５と水が流出する流出口６
とを設けて形成される外筒２と、外筒２内に収納され水
が出入りする開口部７を設けて形成される内筒３と、内
筒３の内部に充填されるカルシウム製剤４とから構成さ
れるカルシウム添加装置を具備するイオン水生成器にお
いて、流入口５と流出口６とを外筒２の下部に形成した
ので、外筒２及び内筒３に流れ込んだ水の水位を一定に
保つことができ、内筒３に充填されているカルシウム製
剤４の量の多少にかかわらず、水に浸漬されるカルシウ
ム製剤４の量を一定にすることができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。図２
にはイオン水生成器１の概略図が示してある。イオン水
生成器１の本体１３内には、浄水カートリッジ１４、カ
ルシウム添加装置Ａ、並びに電気分解槽１５が具備され
ており、各々所定のパイプで接続されている。このイオ
ン水生成器１は、まずパイプ１６を介して浄水カートリ
ッジ１４に水道水を供給して浄水カートリッジ１４で水
道水に含まれる不純物を取り除き、この水をパイプ１７
を介してカルシウム添加装置Ａに供給し、カルシウム添
加装置Ａで水にカルシウムを溶解させて添加し、次にパ
イプ１８、１９を介してカルシウムを含有した水を電気
分解槽１５に供給し、電気分解槽１５でこの水を電気分
解して、一方のパイプ２０からアルカリイオン水を、他
方のパイプ２１から酸性イオン水をそれぞれ取り出すよ
うにしたものである。

【００１４】図１にはカルシウム添加装置Ａの一実施例
が示してある。カルシウム添加装置Ａは外筒２、内筒３
及びカルシウム製剤４から構成されている。外筒２は上
面が開口する筒状に形成されており、その側面の最下部
には流入側連結部２２と流出側連結部２３が同じ高さで
対向する位置に突設してある。流入側連結部２２と流出
側連結部２３には外筒２の内部に連通する通孔２４、２
５がそれぞれ設けてあって、流入側連結部２２の先端に
おける通孔２４の開口を流入口５として、また流出側連
結部２３の先端における通孔２５の開口を流出口６とし
てそれぞれ形成してある。流入側連結部２２にはパイプ
１７が連結してあって、このパイプ１７を介して浄水カ
ートリッジ１４とカルシウム添加装置Ａが接続されてい
る。また流出側連結部２３にはパイプ１８（又はパイプ
１９）が連結してあって、このパイプ１８、１９を介し
て電気分解槽１５とカルシウム添加装置Ａが接続されて
いる。

【００１５】内筒３は上面が開口する筒状に形成され、
その下端を外筒２の底面に設けた凹部２６にはめ込んで
外筒２の内部に収納してある。内筒３の側面の最下部に
は内外に開口する二つ開口部７が同じ高さで対向する位
置に設けてあり、一方の開口部７を上記流入口５と対向
させた流入側開口部７ａとして、他方の開口部７を上記
流出口６に対向させた流出側開口部７ｂとしてそれぞれ
形成してある。このように上記流入口５と流出口６及び
流入側開口部７ａと流出側開口部７ｂは同じ高さでほぼ
一直線上に並んで設けられている。１２は外筒２及び内
筒３の上面開口を塞いで密閉する蓋である。この蓋１２
によって外筒２及び内筒３の内部は外気と接触が断たれ
ており、外筒２及び内筒３の内部の空気は流出口６から
しか排出されないようになっている。

【００１６】カルシウム製剤４は、乳酸カルシウムやグ
リセロリン酸カルシウムなどを固めて形成されるもので
ある。このカルシウム製剤４は内筒３に収まる固形状の
塊であってもよいが、図１に示すように複数個のドロッ
プ状の小塊８に形成し、それらを内筒３の内部に積み重
ねて収納するのがよい。このようにカルシウム製剤４を
複数個のドロップ状の小塊８に形成することによって、
カルシウム製剤４が水に浸漬しても急激に形状が変化す
ることがなく徐々に溶解していくことになり、水への溶
解が安定する。またカルシウム製剤４の補給が容易にお
こなえるものである。尚、カルシウム製剤４は１００メ
ッシュの網（図示省略）で包んであって、大きなかけら
（粒子）がそのまま流れ出ないようにしてある。

【００１７】次にこのように形成されるカルシウム添加
装置Ａの動作について説明する。まずパイプ１７を介し
て浄化カートリッジ１４で浄化された水が流入口５から
流入側連結部２２の通孔２４内に流れ込み外筒２に供給
される。この水の一部は流入側開口部７ａから内筒３の
内部に流れ込み、その他の水は内筒３の外側をまわって
流出側連結部２３の基部付近に達する。内筒３に流れ込
んだ水はカルシウム製剤４の下部と接触してそれらを溶
かし、カルシウムを含有する水となって流出側開口部７
ｂから流れ出る。そして上記内筒３の外側をまわってき
た水とカルシウムを含有する水とが流出側連結部２３の
通孔２５内で混合されて流出口６から流出し、パイプ１
８、１９を介して電気分解槽１５に供給される。

【００１８】上記のようなカルシウム添加装置Ａであれ
ば、外筒２の最下部に流入口５と流出口６を設けると共
に内筒３の最下部に流入側開口部７ａと流出側開口部７
ｂを設け、流入口５と流出口６及び流入側開口部７ａと
流出側開口部７ｂを同じ高さに形成したので、外筒２内
及び内筒３内の下部において水位を一定に保つことがで
きる。そしてこのように水位を一定に保つことができる
ので、流入側開口部７ａから内筒３に流れ込んだ水は常
にカルシウム製剤４の下部のみに接触することになり、
水とカルシウム製剤４とが接触する面積が常に一定とな
って水に溶け込むカルシウムの溶解量を一定にすること
ができる。

【００１９】またカルシウム添加装置Ａを長期間使用し
て最下にあるカルシウム製剤４の小塊８がなくなったと
しても、それよりも上側にある小塊８が順次ずれ落ちて
水に接触するカルシウム製剤４の量を一定にすることが
できる。つまりカルシウム添加装置Ａを使用しはじめた
直後と長期間使用した後のいずれの場合であっても、水
がカルシウム製剤４に接触する面積を常に一定にするこ
とができ、最初にカルシウムの溶け出す量を設定してお
けばカルシウム製剤４がなくなるまで流出口６から流出
するカルシウムの量を一定にすることができる。

【００２０】さらにカルシウム添加装置Ａへ供給される
水の流量を増大させると、水の動水圧が上昇して外筒２
内及び内筒３内の上部に形成される空気層が圧縮されて
容積が減少し、外筒２内及び内筒３内における水位が上
昇することになるが、この水位の上昇によってカルシウ
ム製剤４の浸漬量が増大して水とカルシウム製剤４の接
触量が増加し、水に溶け込むカルシウムの溶解量を増加
させることができる。また逆にカルシウム添加装置Ａへ
供給される水の流量を減少させると、水の動水圧が下降
して外筒２内及び内筒３内の上部に形成される空気層が
膨張されて容積が増大し、外筒２内及び内筒３内におけ
る水位が下降することになるが、この水位の下降によっ
てカルシウム製剤４の浸漬量が減少して水とカルシウム
製剤４の接触量が減少し、水に溶け込むカルシウムの溶
解量を減少させることができる。つまりカルシウム添加
装置Ａへ供給される水の流量を変化させてもそれに対応
して内筒３内の水位が上下して水とカルシウム製剤４の
接触量が増減することによって流出口６から流出するカ
ルシウムの量を一定にすることができる。

【００２１】図３は本実施例のカルシウム添加装置Ａに
おいて、カルシウム添加装置Ａを通過する水の通水量
と、流出口６から流出するカルシウムの量（増加量）と
の関係を示すグラフである。水の単位時間当り（一分
間）の流量は、４Ｌ／ｍｉｎ（グラフマーク○で示
す）、３Ｌ／ｍｉｎ（グラフマーク□で示す）、２Ｌ／
ｍｉｎ（グラフマーク●で示す）と変化させてあり、各
場合において流出口６から流出するカルシウムの量（増
加量）を測定した結果が示してある（Ｌはリットル、ｍ
ｉｎは分を示す）。

【００２２】このグラフを見るとカルシウム添加装置Ａ
を通過する水の通水量が増加しても、すなわちカルシウ
ム添加装置Ａを長期間使用しても、流出口６から流出す
るカルシウムの量が通水量２００Ｌ程度までは一定であ
ることががわかる。つまり本実施例のカルシウム添加装
置Ａでは水の通水直後からカルシウム製剤４がなくなる
までの間じゅう、流出口６から流出するカルシウムの量
を一定にすることができる。また水の流量が上記いずれ
の値であっても流出口６から流出するカルシウムの量に
大きな差はなく、約１０ｐｐｍに保たれていることがわ
かる。つまり本実施例のカルシウム添加装置Ａでは水の
流量に関係なく、流出口６から流出するカルシウムの量
を一定にすることができる。

【００２３】尚、外筒２と内筒３との間隔は任意であっ
て、この間隔を調整することによって内筒３への導水量
を調整することができる。また内筒３に設けた開口部７
の開口面積は任意であって、この開口面積を調整するこ
とによって内筒３への導水量を調整することができる。
そしてこのように内筒３への導水量を調整することによ
って水へのカルシウムの溶け込む量を調整することがで
きる。さらに図１においては流入側連結部２２と流出側
連結部２３を同じ高さ位置に設けて流入口５と流出口６
を同じ高さに形成してあるが、これに限定されるもので
はなく、流入口５と流出口６とが若干上下にずれた位置
に形成されてもよい。このように流入口５と流出口６と
が若干上下にずれた位置に形成することによって、カル
シウム製剤４の浸漬量や水の流量を変化させることがで
き、このことで水とカルシウム製剤４の接触量を変化さ
せて流出口６から流出するカルシウムの量が一定になる
ように調節することができる。この一例として流出口６
の位置を流入口５よりも高く設定してカルシウム製剤４
の浸漬水位を上げ、水へのカルシウムの溶解度の水準を
上げることができる。

【００２４】また図１においては流入側連結部２２と流
出側連結部２３を対向させて設けて流入口５と流出口６
を対向させて形成してあるが、これに限定されるもので
はなく、流入口５と流出口６とが左右にずれた位置、例
えば直交する位置に形成されてもよい。このように流入
口５と流出口６とが左右にずれた位置に形成することに
よって、水とカルシウム製剤４の接触量を変化させて流
出口６から流出するカルシウムの量を調整することがで
きる。

【００２５】図４には他の実施例が示してある。このカ
ルシウム添加装置Ａは外筒２に内筒３を水平面上で回動
自在に収納して形成してある。内筒３の回動は、内筒３
の上面開口を塞いで取り付けられ、上端を蓋１２の上面
に突出させて回動自在に取り付けられた撮み３１を用い
ておこなうようにしてある。このように内筒３を回動自
在に収納すると、外筒２に設けた流入口５及び流出口６
に対して内筒３の開口部７の位置を変えることができ、
このことで流出口６からのカルシウムの溶け出し量を調
整することができる。例えば内筒３を回動させて図４に
示すように流入口５と流出口６と開口部７とをそれぞれ
対向させて一直線上に並ぶようにすると、内筒３を通過
する水量が最大となるので流出口６からのカルシウムの
溶け出し量が最大となる。また内筒３を回動させて図５
（ａ）、（ｂ）に示すように流入口５及び流出口６と開
口部７とが直角の位置にある時には、内筒３を通過する
水量が最小となるので流出口６からのカルシウムの溶け
出し量が最小となる。このように内筒３を回動させるこ
とによって使用者が適宜カルシウムの溶出量を調整する
ことができる。

【００２６】図２に示すように本実施例のカルシウム添
加装置Ａには水抜き機構９が設けてある。水抜き機構９
は、外筒２及び内筒３或いはそのどちらか一方の内部に
連通する水抜き穴などの排水部２７を設け、この排水部
２７に空気導入管２８の一端を連結すると共に空気導入
管２８の他端を本体１３の上部に取り付けた逆止弁２９
に連結することにより形成されている。

【００２７】この水抜き機構９はカルシウム添加装置Ａ
への通水が停止すると、逆止弁２９が開放し、空気導入
管２８を介してカルシウム添加装置Ａへ空気が導入さ
れ、外筒２及び内筒３に溜まっている水をパイプ１９か
ら排水管３０を通じて本体１３の外部に排出されるよう
になっている。そしてこのように外筒２及び内筒３に溜
まっている水を外部に排出することにより、カルシウム
製剤４が長期間水に接触することがなくなり、カルシウ
ム製剤４の溶出、変形、ならびにかびの発生などを防止
することができる。

【００２８】

【発明の効果】上記のように本発明は、水が流入する流
入口と水が流出する流出口とを設けて形成される外筒
と、外筒内に収納され水が出入りする開口部を設けて形
成される内筒と、内筒の内部に充填されるカルシウム製
剤とから構成されるカルシウム添加装置を具備するイオ
ン水生成器において、流入口と流出口とを外筒の下部に
形成したので、外筒及び内筒に流れ込んだ水の水位を一
定に保つことができ、内筒に充填されているカルシウム
製剤の量の多少にかかわらず、水に浸漬されるカルシウ
ム製剤の量を一定にすることができるようになり、長期
間使用しても一定濃度のカルシウムを供給することがで
きるようになる。よって電気分解の効率がよく、常に一
定濃度のカルシウムを含んだイオン水を供給することが
できるイオン水生成器を得ることができるものである。

【００２９】また、流入口と流出口とをほぼ同じ高さに
形成したので、カルシウムの溶け出す量を最大にするこ
とができるものである。さらに、内筒に少なくとも二つ
以上の開口部を設けると共に開口部のうちの一つは流入
口と流出口の少なくともどちらか一方とほぼ同じ高さに
形成したので、水の流量が異なっても開口部と流入口及
び流出口の位置関係を調節することでカルシウムの溶け
出す量を調整することができるものである。

【００３０】さらに、流入口と流出口にそれぞれ対向す
る開口部を内筒に形成したので、外筒と内筒を通過する
水の流量を最大にすることができ、カルシウムの溶け出
す量を最大にすることができるものである。加えて、内
筒を水平面上で回動自在に形成したので、開口部と流入
口及び流出口の位置関係を調節することでカルシウムの
溶け出す量を調整することができるものである。

【００３１】また、カルシウム製剤を固形状の塊で形成
したので、カルシウム製剤が水に浸漬しても急激に形状
が変化することがなく徐々に溶解していくことになり、
水への溶解が安定するものである。また、カルシウム製
剤を複数個の小塊で形成し、この小塊を内筒の内部に積
み重ねて充填したので、カルシウム製剤の補給が容易に
おこなえるものである。

【００３２】さらに、外筒及び内筒に残留した水を排出
する水抜き機構を具備したので、外筒及び内筒に溜まっ
ている水を外部に排出することにより、カルシウム製剤
が長期間水に接触することがなくなり、カルシウム製剤
の溶出、変形、ならびにかびの発生などを防止すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】イオン水生成器を示す概略図である。

【図３】本発明の実験結果を示すグラフである。

【図４】同上の他の実施例を示す断面図である。

【図５】（ａ）は同上の断面図、（ｂ）は上面断面図で
ある。

【図６】従来例の断面図である。

【図７】従来例の実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ イオン水生成器 ２ 外筒 ３ 内筒 ４ カルシウム製剤 ５ 流入口 ６ 流出口 ７ 開口部 ８ 小塊 ９ 水抜き機構 Ａ カルシウム添加装置

フロントページの続き (72)発明者 尾持 輝行 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 西川 壽一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岸本 篤子 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水が流入する流入口と水が流出する流出
   口とを設けて形成される外筒と、外筒内に収納され水が
   出入りする開口部を設けて形成される内筒と、内筒の内
   部に充填されるカルシウム製剤とから構成されるカルシ
   ウム添加装置を具備するイオン水生成器において、流入
   口と流出口とを外筒の下部に形成して成ることを特徴と
   するイオン水生成器。
2. 【請求項２】 流入口と流出口とをほぼ同じ高さに形成
   して成ることを特徴とする請求項１に記載のイオン水生
   成器。
3. 【請求項３】 内筒に少なくとも二つ以上の開口部を設
   けると共に開口部のうちの一つは流入口と流出口の少な
   くともどちらか一方とほぼ同じ高さに形成して成ること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のイオン水生成器。
4. 【請求項４】 流入口と流出口にそれぞれ対向する開口
   部を内筒に形成して成ることを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれかに記載のイオン水生成器。
5. 【請求項５】 内筒を水平面上で回動自在に形成して成
   ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
   イオン水生成器。
6. 【請求項６】 カルシウム製剤を固形状の塊で形成して
   成ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
   のイオン水生成器。
7. 【請求項７】 カルシウム製剤を複数個の小塊で形成
   し、この小塊を内筒の内部に積み重ねて充填して成るこ
   とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のイオ
   ン水生成器。
8. 【請求項８】 外筒及び内筒に残留した水を排出する水
   抜き機構を具備して成ることを特徴とする請求項１乃至
   ７のいずれかに記載のイオン水生成器。