JPS5926186A - 飲料水製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は飲料水製造装置に関し、詳しくは、良質な飲料
水を極めて容易に製造することのできる飲料水製造装置
に関する。

周知のように、河川水や地下水などから、飲料水を製造
するための、家庭用もしくは業務用の飲料水製造装置は
、非常に多く提案されている。

とくに、近年における水源の汚濁によって水道水の水質
が著るしく低下し、良質な飲料水に対する要求が増大し
ているため、極めて多種類の飲料水製造装置が提案され
、市販されるようになった。

水道水（上水）を飲料と干る場合、最も問題となること
が多いのは、不快な臭気と味である。　　　　−水道水
中には、殺菌の目的のために塩素が添加され、そのため
に特有の不快臭が生ずることは周知であるが、近年は、
さらに水質の低下により、塩素以外の物質による臭気や
味が生ずることも多く、とくに夏季において、この傾向
は著るしい。

また、発ガンの疑いがあるトリハロメタンが上水中に含
まれているとの報告もあり、不快な臭気。

味およびトリハロメタンを確実に除去することが、強く
要望されている。

上記従来の飲料水製造装置としては、活性炭など吸着剤
を用いるもの、イオン交換樹脂を用いるもの、電気分解
を利用したもの、逆浸透膜を用いたもの、など非常に多
くの種類のものがあるが、一般家庭においても容易に使
用することができ、得らｉする水質も非常に良好である
ような飲料水製造装置は、寸だ得られてい庁い。

たとえば、活性炭を吸着剤として用いた飲料水製造装置
は、遊離塩素をよく除去できるが、臭気や味の除去は不
十分であり、（７かも使用を続けるうちに能力が次第１
こ低下するばかりでなく、多量の雑菌が装置内に繁殖し
て、かえって好′ましくない結果を生ずる恐り、さえあ
る。

また、逆浸透１１１、〜を用いた装置では、不純物除去
の点ではすぐ）１でいるが、有用なミネラル丑でも同時
に除去ｉ−でしまい、機構も複雑である。

その他の従来の装置も、有用なミネラルを残し、臭気、
味、トリハロメタンを有効に除去することはできなかっ
た。

本発明の目的（ま５上記従来の問題を解決し、高品質の
飲料水を、極めて容易に製迄−ノーることのできる、飲
料水製造装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、高温の原料水と水
蒸気を自流接触させて揮発性物質を除去する手段、水蒸
気を発生するためのヒーター、および揮発性物質を除去
した後の高温水と原料水の熱交換を行なうための特殊な
構造を有する、熱交換器を、同一容器内に上下方向に順
次収容したものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

上記のように、良質の飲料水を製造するために（１、い
わゆるミネラル分の減少を防止しながら、不快な臭気や
味を除去しなけねばならない。

本発明者の研究によれば、飲料水に上記臭気や味の生ず
る主な原因は、水中に含まれる揮発性有機物の存在であ
シ、揮発性有機物を除去すれば、水の不快な臭気や味は
、極めて有効に除去できることが見出された。

揮発性有機物を除−去するためには、水を加熱ｌ〜て煮
沸す１１ば」：＜、このようにすれば殺菌も同時に行な
われるため、極めて好ましい。

しかし、水を煮沸するには多量の燃料を必要とし、得ら
ハた高温度の水の冷却など、煩雑な手間も必要であるば
かυでなく長時間煮沸を行なうと飲料水の水質が著るし
く低下してしまうので、この方法も好寸しくない。

しかし、本発明は、飲料水を形成すべき原料水を高温の
飲料水によって予熱【また後、水蒸気と向流接触させて
揮発性有機物を抽出して揮散するので、多額の燃料費を
要することなしに、良質の飲料水を製造することが可能
である。

しかも、本発明によれば、上記原料水の予熱。

水蒸気の発生、水蒸気と原料水の向流接触とそれによる
揮発性有機物および１．　ＩＪハロメタンなどの揮散除
法など、良質の飲料水を製造するのに必要な一連の工程
は、すべ−Ｃただ１個の容器内で自動的に行なわ〕］、
何らの熟練も必要としない。

すなわち、第１図は本発明の一実施例の要部の断面構造
を模式的に示１．たものであり、理解を容易にするため
、本発明の説明に直接関係のない部分は、図示が省略さ
れている。

第１図において、実線の矢印および破線の矢印は、それ
ぞれ水および水蒸気が流れる方向を示す。

第１図に示すように、原料水は、弁Ｖ４．減圧弁ｉ、活
ｔｉ［を充填したフィルター２およびストレーナ−６を
通った後、オリフィス４によって、所定の流量とされ、
本体容器５内の下部に設けら）また熱交換用のコイル６
内に入る。

熱交換コイル６は、長い金属細管を、中心柱７の下部か
ら上部へ順次連続し７て渦巻き状にくり返して巻き多層
状としたものである。この熱交換コイル６に使用される
細管としては種々のものを用いることができるが、本実
施例においては、全長１５ｍ、内径６　ｍｍのステンレ
ス管を、中心柱７に、くり返し渦巻き状に巻き多層状と
したものを使用（〜だ。

後で説明するように、上記熱交換コイル乙の外側には、
上方から熱水が落下してくるので、熱交換コイル６内を
、下から上へ流れる原料水と上記熱水の間に熱交換が行
なわれ、原料水の温度は著るしく」二昇する。

本発明においで、上記熱交換コイル６は極めて重要であ
り、これが不適当であると、原料水との熱交換が不十分
となり、所要燃費の増大および得られた飲料水の温朋上
昇など、好ましくない結果が生ずる。

すなわち、本発明において使用される熱交換器は、伝熱
面精が十分大きい、利料面からの制約がない、限られた
容積内に収容できる。落差が小さくても管の外側を流下
する水の圧力損失が十分率さい、など多くの条件を満足
する必要がある。

そこで、本発明では長い金属製の細管を中心柱７にくり
返し渦巻き状に巻いて形成１〜．こり、を熱交換コイル
として使用した。

すなわち、」二記細管を」二記中心相゛７を１Ｈにし、
で、内部より順次列側へ向けて泄１巻き状に巻き、最外
部に達Ｉ、たならば、細管を−Ｌ方へ曲げ、つぎに外側
上り内側へ向けて渦巻き状に巻く。中心柱に達したなら
ば、細管を」三方へ曲げた後、外側向けて渦巻き状に巻
き、以下、同様にくり返−１゜このよう（こすることに
より、極めて長い細管を狭い容積内に収容することがで
き、従来よりはるかに大きい表面積を得ることが可能と
なった。し。

かも原料水は、渦巻き状に回り庁から細管内を下から」
三方へ流ｉコ、高温の熱水は細管の外面」二を上から下
方へ流れるので、熱交換の効率は極めて高い。そのため
、金属製細管のみでなく、プラスチック製の細管を使用
することも可能であるり昇温された原料水は、熱交換コ
イル乙の上端と接続された管路８によって、″容器５内
の上部へ導かれ、蛇管９を通過する際に、容器５内を上
昇してきた水蒸気によって更１こ加熱されて、高温の熱
水となった後、容器５内に放出される。

放出さｈだ高温の原料水は、多数の小孔を有する棚板１
０に射突し７、一部は上記小孔を通過し、他は棚板１０
上を流れ、上昇してくる水蒸気と良好な向流接触を行な
いながら、実線の矢印で示したように容器５内を落下す
る。落下して電気ヒーター１１の近傍に到達した高温の
原料水の一部は、ヒーター　１１によって気化され、破
線の矢印で示したように、水蒸気となって上方へ向い、
他はそのまま下方へ向う。

すなわち、本発明によれば、原料水は熱交換によって予
熱さｆｌで昇温された後、容器内上部に放出され、上方
へ向う水蒸気と向流接触しながら下方へ移る。。

その際、原料水中に含ま）１．るトリノ・・ツメタンな
どの揮発性物質は、−１二記上方へ向う水蒸気によって
抽出され、排気管１２を介して、水蒸気とともに外部へ
放散さノする。

そのため、容器５内を落下する原料水中の上記揮発性物
質は次第に減少（〜、揮発性物質を実質的に含有１７な
いほぼ１００℃の熱水となって、ヒーター１１の近傍に
到達する。

ヒーター１１の近傍に到達１．、た熱水の−・部は」二
記のように気化し、水蒸気となって」三方へ向い、落下
する原料水の引温と、揮発３．性有機物の抽出除去に供
せらハる。

気化［−１なかった熱水は、そのまま落下して、熱交換
コイル６の外面と接触１ながら下方に移り、管路１４を
経て外部へ取り出さ）する。この際、サイホンブルーノ
Ｊ−１５により、容器５内の水位は熱交換コイル６の上
部と合致するようにさ１１る。

なお、容器５内の水を全部排出するときは、弁Ｖ。

を開き、排出管　１ろを経て排出させＪｌばよい。

上記のように、熱交換コイル６内には、下から上へ向け
て原料水が流れているので、熱交換コイル６の外側を流
れる熱水との熱交換は極めて有効に行なわれる。そのた
め、採水管４から得られる飲料水の水温は、原料水の氷
温よシも、はぼ１０℃程度高いにすぎず、直ちに冷蔵庫
に入れることが可能であり、不快な臭気や味やトリノ・
ロメタンなどが除去された良質な飲料水が得られる。上
記実施例において、容器１および熱交換器乙には、いず
れもステンレスを用いたが、本発明がステンレスに限定
されるものでないことは、いうまでもないことであり、
機械的強度が大きく、有害成分溶出の恐れのない各種材
料を使用できる。

また、水蒸気と原料水を向流接触させるための気液接触
手段として、上記実施例では棚板を使用　　、したが、
棚板以外にも、たとえば各種充填物などのように、原料
水の落下速度を遅くし、原料水と水蒸気との接触を増加
させる各種手段を用いることが可能である。

上記説明から明らかなように、本発明１こよれば、原料
水と水蒸気を自流接触させることによって、フィルター
などで（ま除去の静か（５い揮発性有機物が有効に除去
される。そのため、いわゆるミネラルを減少させること
なしに不快な匹気や味卦よび発ガン性の疑いのあるトリ
ノ・ロメタンなどを選択的に除去することができ、極め
て高品質な飲料水を慴ることができる。

また、高温度の飲料水と原料水との熱交換による原料水
の予熱と、水蒸気との向１：接触を併用１７ているため
、所要・燃料費（、を極めて低く、？￥Ｊ　Ｃっれる飲
料水に対しても、特別な冷却を行なう必要はない、。

Ｉ７かも、主要部品がすべて一つの容器内に収容さ７１
．−Ｃいるため、使用も容易で、小型化もｌ〜くけ可搬
化も可能であるなど、多くの特長を有１〜でいる。

これら多くの特長は、従来の飲料水製造機には全く見ら
れない本発明独自のものであり、家庭用をはじめ、多く
の用途に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の断面構造を示す模式
図である。 １　減圧弁、２・・フィルター、３・・ストレーナ。 ４・オリフィス、５・・本体容器、６・・熱交換コイル
、７・・中心柱、８　・管路、９・・・蛇管、１０・・
棚板、１トヒーター、１２・・排気管、１３−排出管。 １４　　管路、１５−・ザイホンブレーカー、　ｖｌ、
　ｖ２・・弁。 出願人 栢　　　原　　　生　　　太

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器内下部に配置され、長い細管を中心柱に渦巻き状に
   下部より上部へ複数回巻いて形成された熱交換コイルと
   、該熱交換コイルの上方に配置されたヒーターと該ヒー
   ターの上方に配置された気液接触手段をそなえ、上記熱
   交換コイルによって予熱された原料水と上記ヒーターを
   用いて形成さｉまた水蒸気を上記気液接触手段によって
   向流接触さすることにより、上記原料水に含ま’ｄする
   揮発性物質を除去することを特徴とする飲料水製造装置
   。