JPH1015565A

JPH1015565A - 炭酸ガス添加水製造装置

Info

Publication number: JPH1015565A
Application number: JP18801896A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tasaka; 広田阪; Tatsuhiro Kato; 辰廣加藤; Yukio Kobayashi; 幸男小林
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】安全で、かつ美味しい炭酸ガス添加水を家庭
でも容易に得ることのできる炭酸ガス添加水製造装置を
提供する。【解決手段】浄水機構と炭酸ガスボンベを炭酸ガス源
に用いた炭酸ガス添加機構とを有する炭酸ガス添加水製
造装置であって、浄水の通水圧により炭酸ガス流路を開
放し炭酸ガス添加機構への炭酸ガスの供給を行う水圧応
答式ガス供給弁を備え、かつ浄水総流量を所定ガス濃度
にするのに要するガス量以下の炭酸ガスボンベを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、安全で美味しい炭
酸ガス添加水の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水は、原水の汚染により、原水に添
加する殺菌用塩素に基づくカルキ臭や原水中に含まれる
カビに基づくカビ臭があって不味く、また安全衛生面で
も、ビルやマンションの貯水槽では、微生物汚染や赤水
の発生をはじめ、トリハロメタン等の発ガン性物質の混
入が問題となっており、安全で美味しい水に対する要望
を満たすため、浄水器やミネラルウォーターが用いられ
ている。浄水器には、主に水道水中の残留塩素やトリハ
ロメタン等を除去する活性炭或いはさらに濁度成分や細
菌を除去する中空糸膜が用いられ、かかる浄水器によれ
ば、安全な水を家庭でも容易に得られるものの、美味し
さの点ではミネラルウォーターに比べ未だ十分満足でき
るものではない。

【０００３】水中に含まれる炭酸ガスは、水を美味しい
と感じられる成分の一つである。厚生省のおいしい水研
究会によれば、飲料水中の炭酸ガス濃度を遊離炭酸と表
した場合に美味しいと感じる遊離炭酸の濃度範囲は、３
〜３０ｐｐｍといわれており、さらに炭酸ガスが溶存し
た水の場合には、水に難溶であるミネラル成分、例えば
炭酸カルシウムが炭酸ガス含有水によって容易に溶解す
ることが知られている。

【０００４】かかる炭酸ガス添加水を家庭で得ることの
できる装置が、特開昭６２−１５２５２３号公報、特開
平６２−１５２５２５号公報等で提案されているが、こ
れら装置では、バッチ処理であるため、炭酸ガス添加水
の製造量が制限され、炭酸ガス添加水を多量に製造する
には装置が大型化し、さらに得られる炭酸ガス添加水も
ガス濃度が高濃度のものしか得られず、また、浄水機能
を有していないため安全な炭酸ガス添加水を得るために
は別途浄水器或いは浄水自身を用意する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、安全
で、かつ美味しい炭酸ガス添加水を家庭でも容易に得る
ことのできる炭酸ガス添加水製造装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、浄水機構と炭
酸ガスボンベを炭酸ガス源に用いた炭酸ガス添加機構と
を有する炭酸ガス添加水製造装置であって、浄水の通水
圧により炭酸ガス流路を開放し炭酸ガス添加機構への炭
酸ガスの供給を行う水圧応答式ガス供給弁を備え、かつ
浄水総流量を所定ガス濃度にするのに要するガス量以下
の炭酸ガスボンベを備えたことを特徴とする炭酸ガス添
加水製造装置にある。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の炭酸ガス添加水製造装置
は、浄水機構と炭酸ガスボンベを炭酸ガス源に用いた炭
酸ガス添加機構とを有する炭酸ガス添加水製造装置に、
水圧応答式ガス供給弁、及び浄水機構の浄水機能に対応
させたガス量の炭酸ガスボンベを備えた炭酸ガス添加水
の製造装置である。

【０００８】本発明の炭酸ガス添加水製造装置における
浄水機構は、一般に浄水器と呼ばれるものと同一の浄水
機能を有するものであればよく、特に限定されるもので
はなく、公知の任意の浄水器をそのまま用いることがで
きるが、少なくとも活性炭を用い、好ましくはカートリ
ッジとした浄水機構であることが水中の残留塩素やトリ
ハロメタン等を除去するうえで好ましく、またさらに濁
度成分や細菌を除去する中空糸膜、イオン交換樹脂等を
用いた浄水機構であってもよい。浄水機構は、炭酸ガス
添加水製造装置における炭酸ガス添加機構より上流に配
置する。

【０００９】また、炭酸ガス添加機構は、炭酸ガスボン
ベからの炭酸ガスを浄水中へ添加し浄水中に溶解させる
機能を有するもので、炭酸ガスと水との接触部に、炭酸
ガスの気相と水の液相とを仕切り、かつ炭酸ガス流路へ
の水の流入を防ぐ逆止弁が配置されることが好ましい。
逆止弁には、特に限定はなく、例えばムシゴム状のもの
が用いられる。

【００１０】この炭酸ガス添加機構においては、通水圧
より高いガス圧にて炭酸ガスが浄水に添加され溶解する
が、炭酸ガスの高濃度添加水を得る場合や水温が高い場
合を考慮して、炭酸ガス添加部の下流に炭酸ガス溶解部
を設けることが好ましい。炭酸ガス溶解部は、水と炭酸
ガスとの接触を大とする構造であればよく、例えば管の
途中に絞りを設けたベンチュリー管状の管、通水可能な
細孔を有する焼結体の充填管、水流を旋回流とする旋回
流発生管、或いは単に長い管で構成する。また、炭酸ガ
ス溶解部を後述のミネラル成分充填のカートリッジで兼
ねてもよい。

【００１１】本発明における水圧応答式ガス供給弁とし
ては、浄水の通水時、浄水の通水圧により炭酸ガス流路
部を開放して炭酸ガスの供給を行い、浄水の通水停止時
には、炭酸ガス流路部を閉鎖し炭酸ガスの供給を止める
機構の水圧応答式ガス供給弁を用いる。この水圧応答式
ガス供給弁は、炭酸ガス添加水製造装置における浄水機
構の下流で炭酸ガス添加機構の上流に配置する。

【００１２】また、本発明においては、浄水機構による
有効に浄化された浄水の総流量を所定ガス濃度にするの
に要するガス量以下の炭酸ガスボンベを備える。かかる
浄水機構の浄水能力に対応させたガス量の炭酸ガスボン
ベを備えたことにより、浄水機構における浄水機能の低
下による浄化されない水或いは浄化の不十分な水への炭
酸ガスの添加を防ぎ、過大なガス量の炭酸ガスボンベの
使用を避け、また炭酸ガス添加水製造装置自体の小型化
を可能とする。また、かかる構造とすることにより、浄
水機構のカートリッジの交換時期を容易に知ることがで
きるという利点もある。

【００１３】本発明の炭酸ガス添加水製造装置において
は、水の流路として、浄水機構、水圧応答式ガス供給
弁、炭酸ガス添加機構が順次配置されて形成され、また
炭酸ガスの流路として、炭酸ガスボンベ、水圧応答式ガ
ス供給弁、炭酸ガス添加機構が順次配置されて形成され
る。

【００１４】水の流路には、水流量を一定に制御する水
流量制御部を炭酸ガス添加機構の上流に配置することが
好ましく、水流量制御部には、例えば定流量弁が用いら
れる。定流量弁としては、金属製、樹脂製のものが用い
られるが、簡単な構造のものとしてシリコンゴムやＮＢ
Ｒ等のＯ−リングが通水圧によるつぶれの程度により水
流路の開度を調節し水流量を一定に制御するものを用い
てもよい。

【００１５】また、炭酸ガスの流路には、炭酸ガス流量
を一定に制御する炭酸ガス流量制御部を水圧応答式ガス
供給弁の上流に配置することが好ましく、水圧応答式ガ
ス供給弁からの炭酸ガス供給量の変動、炭酸ガス添加水
の炭酸ガス濃度の変動を抑えるもので、炭酸ガス流量制
御部には、例えば金属製、樹脂製の焼結体、オリフィス
等が用いられる。

【００１６】さらに、炭酸ガスの流路には、炭酸ガスボ
ンベのガス量を検知しうるインジケータを炭酸ガス流量
制御部の上流に配置することが好ましく、インジケータ
として、例えば圧力計を用い、炭酸ガスのガス圧で炭酸
ガスボンベのガス量を確認しうるものが好ましいが、簡
単な構造のインジケータとして、バネとピンを組み合わ
せ、ガス圧がかかっている状態ではピンが外部に突出
し、ガス圧がかからない状態ではピンが内部に引っ込む
ようなものを用いてもよい。

【００１７】本発明の炭酸ガス添加水製造装置には、炭
酸ガス添加機構の下流側にミネラル成分充填のカートリ
ッジを配置することができ、ミネラル成分充填のカート
リッジの配置により、ミネラル溶解の炭酸ガス添加水を
得ることができる。ミネラル成分としては、炭酸カルシ
ウムを主成分とする天然の石灰岩、コーラルサンド等が
特に好ましく用いられる。ミネラル成分充填のカートリ
ッジは、その構造に特に限定はないが、カートリッジケ
ース内にミネラル成分粒子が充填され、焼結フィルタ
ー、金属メッシュ或いはさらに中空糸膜を配置してミネ
ラル成分粒子の流失を抑え或いは粒子から生ずるまたは
水の濁度成分を除去する構造とすることが好ましい。

【００１８】図１は、本発明の炭酸ガス添加水製造装置
の例の構成図である。図１において、水の流路は、実線
で示すように、その上流側から、浄水器１１、水圧応答
式ガス供給弁１２、水流量制御部１３、炭酸ガス添加部
１４及びミネラル成分充填カートリッジ１９が順次配置
されて形成される。

【００１９】かかる配置により、水圧応答式ガス供給弁
１２内の水の流路部に、浄水器１１からの浄水の通水圧
がかかった場合には、水圧応答式ガス供給弁１２の動作
により炭酸ガスを供給する。従って、通水圧の強弱によ
り炭酸ガス供給量を増減し、下流の炭酸ガス添加部での
水中への炭酸ガスの添加、溶解量を調節することができ
る。

【００２０】さらに、図１に示すように、炭酸ガスの流
路は、点線で示すように、その上流側から、炭酸ガスボ
ンベ１５、減圧弁１６、炭酸ガス量インジケータ１７、
炭酸ガス流量制御部１８及び水圧応答式ガス供給弁１
２、炭酸ガス添加部１４が順次配置されて形成される。
減圧弁１６は、ボンベ圧の炭酸ガス添加水製造装置への
直接の負荷を避けるもので、炭酸ガスボンベ１５に直接
取り付けられていてもよい。減圧弁１６により、炭酸ガ
ス流量の調節の容易さ及び安全性から、炭酸ガス圧力を
５ｋｇ／ｃｍ²以下とすることが好ましい。

【００２１】図１において、水道水等の原水は、浄水器
１１により塩素、濁度成分等が除去されて浄水とされ、
浄水は、水圧応答式ガス供給弁１２内の水流路部を通
り、定流量弁からなる水流量制御部１３により一定流量
に制御され、炭酸ガス添加部１４で浄水に炭酸ガスが添
加される。一方、炭酸ガスは、炭酸ガスボンベ１５に取
り付けられた減圧弁１６により減圧され炭酸ガス量イン
ジケータ１７、炭酸ガス流量制御部１８を介し水圧応答
式ガス供給弁１２内の炭酸ガス流路部を通り、炭酸ガス
添加部１４に導かれ、浄水に添加される。炭酸ガス添加
部１４で生成された炭酸ガス添加水は、石灰岩を用いた
ミネラル成分充填カートリッジ１９を通し、ミネラル溶
解の炭酸ガス添加水となる。

【００２２】図２は、本発明で用いる水圧応答式ガス供
給弁の例の断面図である。図２に示す水圧応答式ガス供
給弁においては、水流入口２３、水流出口２４を備えダ
イヤフラム２７を内蔵して受圧部を形成し水が流れる空
間とダイヤフラム２７を境にして流入した炭酸ガスが流
出するガス流出口２２を備えた空間、及びガス流入口２
１を備えた炭酸ガスが流入する空間を有する構造をなし
ている。

【００２３】水圧応答式ガス供給弁の水路部への通水時
には、通水圧によりダイヤフラム２７が加圧されて弁体
２６の支柱２８を押し上げて弁体２６を押し上げ、Ｏ−
リング２５による閉塞を開放して炭酸ガスが流入しうる
空間と炭酸ガスが流れる空間とが連通する開放間隙を形
成し、炭酸ガスはこの開放間隙を通ってダイヤフラム２
７の上部のガス流出口２２より流出する。通水停止時に
は、通水圧の消失とともにバネ２９の押圧力によりダイ
ヤフラム２７押し下げ、弁体２６とＯ−リング２５とで
閉塞部を形成してガス流出口２２へ向かう炭酸ガスの流
出を止める。

【００２４】図３は、炭酸ガス量インジケータの例の模
式断面図である。図３においては、炭酸ガス流路３１に
連通する受圧室３２の内部にバネ３４と受圧部３３を備
えたピストン３５を有し、受圧室３２と受圧部３３の間
はＯ−リング３６で気密にしている。炭酸ガス流路３１
に炭酸ガスが流れ、受圧室３２にガス圧がかかると受圧
部３３を備えたピストン３５が押し上げられ、ピストン
３５の先端部が突出し、また、炭酸ガスが流れず、受圧
室３２にガス圧がかからないとバネ３４でピストン３５
が押し下げられる。ピストン３５の先端部には、認識が
容易なように着色やマーク等を付けておくことは好まし
いことである。

【００２５】炭酸ガス濃度は、減圧弁、炭酸ガス流量制
御部、水圧応答式ガス供給弁、水流量制御部で調整され
るが、飲用環境、個人差等に対応しうるよう炭酸ガス濃
度を適宜調節する。また、炭酸ガスの流路に炭酸ガス流
路開閉コックを設け、炭酸ガス添加水と炭酸ガス無添加
水を切り換えて得るようにしてもよく、炭酸ガス流路開
閉コックには、ボールバルブ、押しボタン式の開閉弁等
が用いられる。

【００２６】また、本発明の炭酸ガス添加水製造装置
は、水との接触する各部を抗菌性の部材で構成すること
が好ましく、水圧応答式ガス供給弁の水流路部、水流量
制御部、炭酸ガス添加機構、配管等の水との接触部を抗
菌性の金属で被覆するか、抗菌材練り込み部材で構成す
る。水との接触部を抗菌性とすることは、長期間の装置
の不使用の際に炭酸ガス添加水製造装置内での雑菌の繁
殖を抑止する。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２８】（実施例１）図１に示す本発明の炭酸ガス
添加水製造装置を、浄水器として、クリンスイＱ（三菱
レイヨン社製浄水器）、炭酸ガスボンベとして炭酸ガス
充填量１００ｇのボンベ、ミネラル成分充填カートリッ
ジとして石灰岩５００ｃｃ充填のカートリッジをそれぞ
れ用いて構成した。原水には、名古屋市水道水を用い
た。炭酸ガス流量を減圧弁でガス圧を３ｋｇ／ｃｍ²に
減圧し、浄水の流量を水定流量弁で３リットル／分に調
節し、水圧応答式ガス供給弁により、炭酸ガス添加量３
０ｐｐｍとなるよう１５０Ｎｃｃ／分に調節して炭酸ガ
スを供給し、直径４ｍｍ、長さ４０ｍｍの金属焼結体で
浄水に炭酸ガスを添加した。

【００２９】得られた炭酸ガス添加水は、カルシウム溶
解のために炭酸ガスが消費され遊離炭酸の濃度が計算値
より低下したが、遊離炭酸２７．８ｐｐｍ、カルシウム
濃度１６．４ｐｐｍであった。なお、原水の水道水は、
遊離炭酸２．８ｐｐｍ、カルシウム濃度７．６ｐｐｍで
あった。得られた炭酸ガス添加水と浄水器のみを通した
浄水について、無作為に選んだ３０人による飲用官能試
験を行ったところ、３０人中１９人が炭酸ガス添加水が
美味しい、３０人中９人が浄水器のみを通した浄水が美
味しい、３０人中２人が違いが判らないとの試験結果を
得た。

【００３０】また、本装置に塩素濃度２ｐｐｍに調整の
水を連続通水したときに、総流量３．２３ｍ³通水時に
炭酸ガスボンベが空になったが、炭酸ガスボンベが空に
なった時点で得られた炭酸ガス添加水は、残留塩素濃度
が０．１５ｐｐｍで、カルキ臭のないものであった。次
いで、炭酸ガスボンベのみ交換し、さらに通水し、流量
０．１ｍ³毎に残留塩素濃度、カルキ臭の確認を行った
ところ、総流量３．５３ｍ³通水時で炭酸ガス添加水
は、残留塩素濃度が０．２３ｐｐｍで、若干のカルキ臭
が認められ、最初の炭酸ガスボンベが空になった時点
で、浄水器の浄水能力が低下しており、カートリッジの
交換時期の到来していることが確認された。

【００３１】

【発明の効果】本発明の炭酸ガス添加水製造装置は、水
中に含まれる残留塩素やカルキ臭等が除去され、炭酸ガ
スが添加され、或いはさらにミネラル成分が添加される
ことにより、安全で、美味しい炭酸ガス添加水を得るこ
とができ、また、浄化されない水或いは浄化の不十分な
水への炭酸ガスの添加を防ぎ、浄水への確実な炭酸ガス
の添加を可能とする。また、炭酸ガスボンベ内のガス量
が浄水機構の浄水能力に見合うものとなっており、カー
トリッジの交換時期を容易に知ることができる。また装
置の小型化も可能であり、美味しい炭酸ガス添加水を家
庭で容易に得ることができる。得られる炭酸ガス添加水
は、飲料水、食品用水、料理用水等として用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炭酸ガス添加水製造装置の例の構成図
である。

【図２】本発明の炭酸ガス添加水製造装置に用いられる
水圧応答式ガス供給弁の例の断面図である。

【図３】本発明の炭酸ガス添加水製造装置に用いられる
炭酸ガス量インジケータの例の断面図である。

【符号の説明】

１１浄水器１２水圧応答式ガス供給弁１３水定流量弁１４炭酸ガス添加部１５炭酸ガスボンベ１６減圧弁１７炭酸ガス量インジケータ１８炭酸ガス流量制御部１９ミネラル成分充填カートリッジ２１ガス流入口２２ガス流出口２３水流入口２４水流出口２５Ｏ−リング２６弁体２７ダイヤフラム２８支柱２９バネ３１炭酸ガス流路３２受圧室３３受圧部３４バネ３５ピストン３６Ｏ−リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/68 ５４０Ｃ０２Ｆ 1/68 ５４０Ａ５４０ＤＢ０１Ｆ 1/00 Ｂ０１Ｆ 1/00 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浄水機構と炭酸ガスボンベを炭酸ガス源
に用いた炭酸ガス添加機構とを有する炭酸ガス添加水製
造装置であって、浄水の通水圧により炭酸ガス流路を開
放し炭酸ガス添加機構への炭酸ガスの供給を行う水圧応
答式ガス供給弁を備え、かつ浄水総流量を所定ガス濃度
にするのに要するガス量以下の炭酸ガスボンベを備えた
ことを特徴とする炭酸ガス添加水製造装置。
【請求項２】浄水流路に水流量を一定に制御する水流
量制御部、炭酸ガス流路に炭酸ガス流量を一定に制御す
る炭酸ガス流量制御部をそれぞれ配置した請求項１記載
の炭酸ガス添加水製造装置。
【請求項３】炭酸ガス添加部の下流にミネラル成分充
填のカートリッジを配置した請求項１または請求項２記
載の炭酸ガス添加水製造装置。