JP3938866B2

JP3938866B2 - Carbonated water production apparatus and water purifier equipped with the same

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Publication number: JP3938866B2
Application number: JP2001374437A
Authority: JP
Inventors: 元重水野; 稔也藤岡; 和司小谷
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003071260A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸水製造装置及びそれを備えた浄水器に関する。さらに詳しくは、炭酸水の炭酸濃度を正確かつ迅速に制御することが可能で、適切な炭酸濃度の炭酸水又はおいしい飲料水を連続的又は半連続的に供給し得るとともに、簡易な構造でコストが安価な炭酸水製造装置及びそれを備えた浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭酸水は、各種炭酸飲料の炭酸源として各種炭酸飲料ディスペンサに供給して用いられている。また、家庭用の飲料水に炭酸ガスを所定量溶存させることによって（例えば、３〜３０ｐｐｍの炭酸濃度）、飲料水のおいしさを向上させることが知られている。
【０００３】
このような炭酸水を製造する装置としては、各種炭酸飲料ディスペンサとして、例えば、装置をインライン形カーボネータとして構成し、ポンプ送液される低温飲料水と、炭酸ガスボンベから供給した炭酸ガスとを管路内で直接気液混合させ、炭酸水に変えるものが提案されている（特開２０００−３４８２５０公報）。また、家庭用炭酸ガス添加水製造装置として、例えば、水の流路に水圧応答式ガス供給弁の水流路部、水流量制御部、また炭酸ガスの流路に減圧弁、炭酸ガス流量制御部及び水圧応答式ガス供給弁等を配置したものが提案されている（特開平９−２５３６６４号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の炭酸水製造装置はいずれも、複雑な構造のレギュレータやオリフィスを用いているため、供給する炭酸ガス量の設定や制御が困難で、炭酸濃度の設定における信頼性及び迅速性の面で必ずしも十分に満足し得るものではなく、また、装置全体の構成も大掛かりで複雑なものとなるため高価なものとならざるを得ないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、炭酸水の炭酸濃度を正確かつ迅速に制御することが可能で、適切な炭酸濃度の炭酸水又はおいしい飲料水を連続的又は半連続的に供給し得るとともに、簡易な構造でコストが安価な炭酸水製造装置及びそれを備えた浄水器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述の課題を解決するべく鋭意研究した結果、炭酸ガスと水とを混合する混合チャンバーと、この混合チャンバーに炭酸ガスを供給する交換可能な炭酸ガス供給容器と、炭酸ガス量を所定量に特定し得る計量手段とを備えたものとし、炭酸ガス供給容器から供給された炭酸ガス量を計量手段で所定量に特定して、上述の混合チャンバー内で水と特定量の炭酸ガスとを混合して特定炭酸濃度の炭酸水を製造することにより、本発明の目的を達成することができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明によって以下の炭酸水製造装置及びそれを備えた浄水器が提供される。
【０００７】
［１］水を貯留した又は水が連続的に通過する混合チャンバー内に炭酸ガスを供給することにより、混合チャンバー内で水と炭酸ガスとを混合して炭酸水を製造する炭酸水製造装置であって、前記混合チャンバーと、前記混合チャンバーに炭酸ガスを供給する交換可能な炭酸ガス供給容器と、炭酸ガス量を所定量に特定し得る計量手段とを備え、前記計量手段は、ニードル弁、第１の多孔体及びオリフィスからなる群から選ばれる少なくとも一種であるガス流量調製手段を備えており、前記炭酸ガス供給容器から０．１〜１．０ＭＰａの圧力で供給された炭酸ガス量を前記計量手段で所定量に特定して、前記混合チャンバー内で水と特定量の炭酸ガスとを混合して特定炭酸濃度の炭酸水を製造することが可能であり、前記混合チャンバーが、炭酸ガスの導入配管に接続された膜面積が０．１ｃｍ ^２以上であり、細孔径が２〜３０μｍである第２の多孔体を備え、前記導入配管から前記第２の多孔体を経由、通過して供給された炭酸ガスと、連続的に通過する水とを混合して炭酸水を製造する炭酸水製造装置。
【００１１】
［２］前記第２の多孔体の材質が、セラミックス、ステンレス系燒結金属、又は銅系燒結金属である前記［１］に記載の炭酸水製造装置。
【００１２】
［３］前記第２の多孔体の形状が、端部を閉じた円筒形又は端部を閉じていない円筒形である前記［１］又は［２］に記載の炭酸水製造装置。
【００１４】
［４］前記計量手段を制御することによって、前記混合チャンバー内に供給される炭酸ガス量を段階的に制御して、製造される炭酸水の炭酸濃度を段階的に制御することが可能な前記［１］〜［３］のいずれかに記載の炭酸水製造装置。
【００１５】
［５］前記計量手段の制御操作が、押しボタンによるものである前記［４］に記載の炭酸水製造装置。
【００１６】
［６］前記押しボタンを操作中のみ炭酸ガスを供給して炭酸水を製造することが可能な前記［５］に記載の炭酸水製造装置。
【００１７】
［７］前記混合チャンバー内に貯留した又は前記混合チャンバーを連続的に通過する水が、浄水エレメントを経由して浄化された浄水である前記［１］〜［６］のいずれかに記載の炭酸水製造装置。
【００１８】
［８］前記浄水エレメントが、セラミックス多孔体及び／又は活性炭を含むものである前記［７］に記載の炭酸水製造装置。
【００２０】
［９］前記炭酸水の濃度が４０〜５００ｐｐｍである前記［１］〜［８］のいずれかに記載の炭酸水製造装置。
【００２１】
［１０］前記［１］〜［９］のいずれかに記載の炭酸水製造装置を備えてなることを特徴とする浄水器。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態を示す説明図である。図１に示すように、本発明の炭酸水製造装置１０は、水源４から供給された水を貯留した又は水が連続的に通過する混合チャンバー３内に炭酸ガスを供給することにより、混合チャンバー３内で水と炭酸ガスとを混合して炭酸水を製造する炭酸水製造装置１０であって、混合チャンバー３と、混合チャンバー３に炭酸ガスを供給する交換可能な炭酸ガス供給容器（例えば、炭酸ガスボンベ）１と、炭酸ガス量を所定量に特定し得る計量手段２とを備え、炭酸ガス供給容器１から供給された炭酸ガス量を計量手段２で所定量に特定して、混合チャンバー３内で水と特定量の炭酸ガスとを混合して特定炭酸濃度の炭酸水を製造することが可能なことを特徴とする。なお、図１においては、水源４から供給された水として、浄水エレメント１７を経由した浄水を用い、製造された炭酸水が炭酸水供給部５に供給され、炭酸水供給部５から、炭酸水を所定の容器１８（例えば、所定容量のペットボトル等）に充填される場合を示している。
【００２４】
このように、炭酸ガス供給容器１から供給された炭酸ガス量を計量手段２で所定量に特定して、混合チャンバー３内で水と特定量の炭酸ガスとを混合することによって、炭酸水の炭酸濃度を正確かつ迅速に制御することが可能で、適切な炭酸濃度の炭酸水又はおいしい飲料水を連続的又は半連続的に供給し得るとともに、簡易な構造でコストが安価な炭酸水製造装置を提供することができる。
【００２５】
図２は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる計量手段の第１の例として、炭酸ガス流量調整手段及び第１の締切弁を用いて、計量手段中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー内に供給する構成を模式的に示す説明図である。図２に示すように、本実施の形態に用いられる計量手段２の第１の例は、炭酸ガス供給容器１と混合チャンバー３との間に脱着可能に連結された炭酸ガス流量調整手段２０と、炭酸ガス流量調整手段２０と混合チャンバー３との間、又は炭酸ガス流量調整手段２０と炭酸ガス供給容器１との間に脱着可能に連結された第１の締切弁２１とから構成され、炭酸ガス流量調整手段２０によって調整された所定の炭酸ガス流量と第１の締切弁２１の所定の開放時間とによって炭酸ガス流量を特定し、特定量の炭酸ガスを混合チャンバー３内に供給することが可能な構成を有している。なお、図２においては、第１の締切弁２１は、炭酸ガス流量調整手段２０と混合チャンバー３との間に脱着可能に連結された場合を示すが、炭酸ガス流量調整手段２０と炭酸ガス供給容器１との間に脱着可能に連結されたものであってもよい。また、炭酸ガス流量調整手段２０又は第１の締切弁２１と炭酸ガス供給容器１との間には、減圧弁２５を連結することが好ましい。
【００２６】
炭酸ガス流量調整手段２０としては特に制限はないが、例えば、ニードル弁、第１の多孔体及びオリフィスからなる群から選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。図２においては、ニードル弁のみを連結した場合を示すが、第１の多孔体又はオリフィスであってもよく、ニードル弁、第１の多孔体及びオリフィスのうちの二種以上を組み合わせたものであってもよい。
【００２７】
ここで、ニードル弁としては、例えば、エスエムシー（株）製、商品名：ＡＳ１０００−Ｍ３を挙げることができる。
【００２８】
第１の多孔体としては、その膜面積は、ガス溶解速度を速める観点から、０．１ｃｍ²以上であることが好ましく、０．５ｃｍ²以上であることがさらに好ましい。また、その細孔径は、ガスの発泡性の観点から、２〜３０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることがさらに好ましい。また、その材質としては、セラミックス、ステンレス系燒結金属、又は銅系燒結金属を好適例として挙げることができる。また、その形状としては、発泡均一性の観点から、円筒形であることが好ましい。
【００２９】
オリフィスとしては、例えば、（株）日本ピスコ製、商品名：ＰＣ４−０１−０−３を挙げることができる。
【００３０】
このように、計量手段２として、例えば、ニードル弁、第１の多孔体及びオリフィスからなる群から選ばれる少なくとも一種を使用することにより、連続してガス供給が可能となるとともに、炭酸濃度を正確かつ迅速に制御した炭酸水を安価に提供することができる。
【００３１】
本実施の形態においては、第２の締切弁（図示せず）をさらに備えた構成のものであってもよい。その配設位置は、図２に示すように、第１の締切弁２１が、炭酸ガス流量調整手段２０と混合チャンバー３との間に脱着可能に連結された場合、炭酸ガス流量調整手段２０と炭酸ガス供給容器１との間、また、第１の締切弁２１が、炭酸ガス流量調整手段２０と炭酸ガス供給容器１との間に連結される場合、炭酸ガス流量調整手段２０と混合チャンバー３との間、のいずれであってもよい。このように、第２の締切弁をさらに備えたものとすることによって、装置を長期間使用しない場合等に第２の締切弁を締めることにより、装置の安全性を確保することができる。
【００３２】
本実施の形態においては、炭酸ガス流量調整手段２０の調整及び第１の締切弁２１（第２の締切弁も同様）の開閉を、電気的に制御し得るスイッチング手段（図示せず）又は手動による機械的手段によって行うように構成してもよい。
【００３３】
前者のように、電気的に制御することによって、炭酸ガスと水との混合を自動化することができ、また、後者のように機械的手段によって制御することによって、手軽に所望濃度の炭酸水を得ることができる。
【００３４】
このように、計量手段２（炭酸ガス流量調整手段２０及び第１の締切弁２１）を制御することによって（例えば、炭酸ガス流量調整手段２０の調整及び第１の締切弁２１（第２の締切弁の場合も同様）の開閉を、電気的に制御し得るスイッチング手段又は手動による機械的手段（図示せず）によって制御することによって）、混合チャンバー３内に供給される炭酸ガス量を段階的に制御して、製造される炭酸水の炭酸濃度を段階的に制御することが可能となるように構成してもよい。
【００３５】
この場合、計量手段２の制御操作を、押しボタン（図示せず）によって行い、この押しボタンを操作中のみ炭酸ガスを供給して炭酸水を製造することが可能なように構成してもよい。
【００３６】
このように構成することによって、所望の濃度の炭酸水を簡易かつ迅速に得ることができる。
【００３７】
図３は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる計量手段の第２の例として、第３及び第４の２つの締切弁を用いて、計量手段中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー内に供給する構成を模式的に示す説明図である。図３に示すように、計量手段２の第２の例は、炭酸ガス供給容器１と脱着可能に連結された第３の締切弁２３と、混合チャンバー３と脱着可能に連結された第４の締切弁２４と、第３の締切弁２３と第４の締切弁２４との間に連結して配設された配管２６とから構成され、第４の締切弁２４を閉止した状態で第３の締切弁２３を開放することにより、炭酸ガス供給容器１から配管２６内に炭酸ガスを導入し、次いで、第３の締切弁２３を閉止した後に、第４の締切弁２４を開放することにより、配管２６中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー３内に供給することが可能な構成を有している。
【００３８】
このように、構造が簡易な第３及び第４の締切弁２３、２４の開閉操作により、また、第３及び第４の締切弁２３、２４によって区切られる配管２６の容積を利用することによって、殊更複雑なものを用いることなく、炭酸濃度を正確かつ迅速に制御した炭酸水を安価に提供することができる。
【００３９】
この場合、第３の締切弁２３及び第４の締切弁２４の開閉を、電気的に制御し得るスイッチング手段又は手動による機械的手段によって行うように構成してもよい。
【００４０】
前者のように、電気的に制御することによって、炭酸ガスと水との混合を自動化することができ、また、後者のように機械的手段によって制御することによって、手軽に所望濃度の炭酸水を得ることができる。
【００４１】
このように、第３の締切弁２３及び第４の締切弁２４の開閉を制御することによって、混合チャンバー３内に供給される炭酸ガス量を段階的に制御して、製造される炭酸水の炭酸濃度を段階的に制御することが可能となるように構成してもよい。
【００４２】
この場合、計量手段２（第３の締切弁２３、第４の締切弁２４及び配管２６）の制御操作を、押しボタン（図示せず）によって行い、この押しボタンを操作中のみ炭酸ガスを供給して炭酸水を製造することが可能なように構成してもよい。
【００４３】
このように構成することによって、所望の濃度の炭酸水を簡易かつ迅速に得ることができる。
【００４４】
図４は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる計量手段の第３の例として、切り替え弁を用いて、計量手段中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー内に供給する構成を模式的に示す説明図である。図４に示すように、計量手段２の第３の例は、炭酸ガス供給容器１と混合チャンバー３との間に脱着可能に連結された、特定容積のガス流路１３を有する切り替え弁１４から構成され、切り替え弁１４のガス流路１３の炭酸ガス供給容器側の開口部１５を炭酸ガス供給容器１と連通させるとともにガス流路１３の混合チャンバー側の開口部１６を混合チャンバー３と連通させずに遮断することによって炭酸ガス供給容器１から切り替え弁１４のガス流路１３内に炭酸ガスを導入し、次いで、切り替え弁１４のガス流路１３の炭酸ガス供給容器側の開口部１５を炭酸ガス供給容器１と連通させずに遮断するとともに混合チャンバー側の開口部１６を混合チャンバー３と連通させることにより、切り替え弁１４のガス流路１３中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー３内に供給することが可能な構成を有している。
【００４５】
このように、簡易な構造の切り替え弁１４を用いることによって、殊更複雑なものを用いることなく、炭酸濃度を正確かつ迅速に制御した炭酸水を安価に提供することができる。
【００４６】
この場合、切り替え弁１４と炭酸ガス供給容器１との間に脱着可能に連結した第５の締切弁（図示せず）をさらに備えてなるように構成してもよい。このように構成することによって、装置を長期間使用しない場合等に弁を締めることにより、装置の安全性を確保することができる。
【００４７】
この場合、切り替え弁１４の開閉を、電気的に制御し得るスイッチング手段又は手動による機械的手段によって行うように構成してもよい。
【００４８】
前者のように、電気的に制御することによって、炭酸ガスと水との混合を自動化することができ、また、後者のように機械的手段によって制御することによって、手軽に所望濃度の炭酸水を得ることができる。
【００４９】
また、切り替え弁１４の開閉を制御することによって、混合チャンバー３内に供給される炭酸ガス量を段階的に制御して、製造される炭酸水の炭酸濃度を段階的に制御することが可能となるように構成してもよい。
【００５０】
この場合、計量手段２（切り替え弁１４）の制御操作を、押しボタン（図示せず）によって行い、この押しボタンを操作中のみ炭酸ガスを供給して炭酸水を製造することが可能なように構成してもよい。
【００５１】
このように構成することによって、所望の濃度の炭酸水を簡易かつ迅速に得ることができる。
【００５２】
また、本発明の炭酸水製造装置においては、炭酸ガス供給容器から供給された炭酸ガス量を計量手段で所定量に特定して、混合チャンバー内で水と特定量の炭酸ガスとを混合する回数（混合回数）によって、製造される前記炭酸水の炭酸濃度を制御することが可能な構成としてもよい。具体的には、前述の押しボタンによる制御を用いて、計量手段から、一回当たり特定量の炭酸ガスを必要回数だけ間歇的に供給することを挙げることができる。
【００５３】
また、計量手段として、炭酸ガス量を計量するための内容積を変えることが可能な構成を有するものを用いてもよい。
【００５４】
このような内容積を変えることが可能な構成を有する計量手段を用い、炭酸ガス供給容器から供給された炭酸ガス量を所定量に制御して、混合チャンバー内で水と所定量に制御された炭酸ガスとを混合することによって、製造される炭酸水の炭酸濃度を制御することを可能な構成としたものであってもよい。
【００５５】
このように構成することによって、要求される炭酸水の炭酸濃度の変化に対し、迅速に対応することができる。
【００５６】
このような内容積を変えることが可能な構成を有する計量手段としては、例えば、内容積の異なる複数の計量手段を並列に接続したもの、内容積そのものが可変な構造のもの等を挙げることができる。
【００５７】
また、混合チャンバーに供給される炭酸ガスの圧力は、０．１〜１ＭＰａであることが安全上から好ましく、０．１〜０．５ＭＰａであることがさらに好ましい。
【００５８】
図５は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる混合チャンバーの第１の例を模式的に示す説明図である。図５に示すように、混合チャンバーの第１の例は、圧力容器としての機能を有するチャンバー本体３１と、このチャンバー本体３１中に配設された、下方に開口してを集積する盆状のガス集積手段３２とを備え（ガス集積手段３２は、混合チャンバー３の下から１／３程度の位置に備えることが好ましい）、水を貯留したチャンバー本体３１の上部に空気層３３を形成し、チャンバー本体３１内に下方から炭酸ガスを供給してガス集積手段３２内に集積することにより、チャンバー本体３１内の水とガス集積手段３２内の炭酸ガスとを混合して炭酸水を製造するように構成されている。
【００５９】
図６は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる混合チャンバーの第２の例を模式的に示し、（ａ）、（ｃ）は断面図、（ｂ）、（ｄ）はそれぞれ（ａ）、（ｃ）のＸ−Ｘ線における断面図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、混合チャンバーの第２の例は、炭酸ガスの導入配管１１が接続された第２の多孔体３４を備え、導入配管１１から第２の多孔体３４を経由、通過して供給された炭酸ガスと、水源４から流路配管８を連続的に通過する水とを混合して、炭酸水を製造し炭酸水供給部５に供給するように構成されている。なお、第２の多孔体３４は、押え蓋３５によって、外部から遮断されている。
【００６０】
この場合、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、第２の多孔体３４は、流路配管８の管径全体を貫通する状態で配設されたものであってもよい。
【００６１】
多孔体９の膜面積は、水に対する炭酸ガスの溶解速度の観点から、０．１ｃｍ²以上であることが好ましく、０．５ｃｍ²以上であることがさらに好ましい。
【００６２】
また、第２の多孔体３４の細孔径はガスの溶解速度の観点から、２〜３０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることがさらに好ましい。
【００６３】
また、第２の多孔体３４の材質としては、セラミックス、ステンレス系燒結金属、又は銅系燒結金属を好適例として挙げることができる。
【００６４】
また、第２の多孔体３４の形状としては、端部を閉じた円筒形であることが表面積と成型加工性から好ましいが、端部を閉じていない円筒形であってもよい。
【００６５】
このように構成することによって、炭酸ガスと水との混合を連続的かつ円滑に行うことができる。
【００６６】
図７は、本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる混合チャンバーの第３の例を模式的に示す説明図である。図７に示すように、混合チャンバー３の第３の例は、炭酸ガスの導入配管が接続されたノズル状のガス噴出孔１２を備え、ノズル状のガス噴出孔１２から供給された炭酸ガスと連続的に通過する水とを混合して炭酸水を製造するように構成されている。
【００６７】
このように構成することによって、炭酸ガスと水との混合を連続的に、かつ簡易迅速に行うことができる。
【００６８】
本発明の炭酸水製造装置においては、図１に示すように、混合チャンバー３に貯留した又は混合チャンバー３を連続的に通過する水として、浄水エレメント１７を経由して浄化された浄水を用いた構成としてもよい。
【００６９】
この場合、浄水エレメント（フィルタ）としては、耐熱性や耐食性に優れたセラミックスフィルタを備えたものを好適例として挙げることができる。セラミックスフィルタと活性炭とを組み合わせたものであってもよい。
【００７０】
このように浄水エレメントを経由した浄水を用いることにより、炭酸濃度を正確に制御された炭酸水を飲料水として、簡易かつ迅速に提供することができる。
【００７１】
また、本発明の炭酸水製造装置においては、図１に示すように、炭酸水供給部５が、炭酸水を所定の容器１８（例えば、所定容量のペットボトル等）に直接充填することが可能な充填ノズル（図示せず）を備えてなるものであってもよい。
【００７２】
このような充填ノズルを備えることにより、炭酸水の容器への小分けを簡易かつ迅速に行うことができる。
【００７３】
本発明の炭酸水製造装置によって得られる炭酸水の濃度としては、４０〜５００ｐｐｍであることが好ましい。
【００７４】
本発明の浄水器は、上述の炭酸水製造装置を備えてなることを特徴とする。
【００７５】
図８は、本発明の浄水器の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。図８に示すように、本実施の形態の浄水器５０は、炭酸ガス供給容器１と混合チャンバー３との間に脱着可能に連結された炭酸ガス流量調整手段２０（例えば、ニードル弁）と、第１の締切弁２１とから構成され、炭酸ガス流量調整手段２０によって調整された所定の炭酸ガス流量と第１の締切弁２１の所定の開放時間とによって炭酸ガス量を特定し、特定量の炭酸ガスを混合チャンバー３内に供給することが可能な構成を有している。また、炭酸ガス流量調整手段２０と炭酸ガス供給容器１との間には、減圧弁２５が連結されている。また、混合チャンバー３は、炭酸ガスの導入配管１１が接続された第２の多孔体３４を備えた構成を有している。
【００７６】
この場合、水源４から導入された水は、浄水エレメント１７を経由して浄化され、かつ混合チャンバー３で炭酸ガスを導入されて、炭酸水として炭酸水供給部５から容器（図示せず）に供給される。
【００７７】
また、炭酸ガス流量調整手段２０（例えば、ニードル弁）及び第１の締切弁２１の開閉は、浄水器５０の所定箇所（例えば、前面）に設けたスイッチ（押しボタン）１９を押すことにより、スイッチ１９からコントローラー３０に信号が送られ、この信号がコントローラー３０から炭酸ガス流量調整手段２０（例えば、ニードル弁）及び第１の締切弁２１に伝達されることにより行われる。この場合、前述のように、押しボタン１９を押している間だけ、炭酸ガスを導入する構成にしてもよい。
【００７８】
図９は、本発明の浄水器の他の実施の形態を模式的に示す断面図である。図９に示すように、本実施の形態の浄水器５０は、計量手段２が、炭酸ガス供給容器１と脱着可能に連結された第３の締切弁２３と、混合チャンバー３と脱着可能に連結された第４の締切弁２４と、第３の締切弁２３と第４の締切弁２４との間に連結して配設された配管２６とから構成され、第４の締切弁２４を閉止した状態で第３の締切弁２３を開放することにより、炭酸ガス供給容器１から配管２６内に炭酸ガスを導入し、次いで、第３の締切弁２３を閉止した後に、第４の締切弁２４を開放することにより、配管２６中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー３内に供給することが可能な構成を有している。
【００７９】
この場合、水源４から導入された水は、浄水エレメント１７を経て浄化され、かつ混合チャンバー３で炭酸ガスを導入されて、炭酸水として炭酸水供給部５から容器（図示せず）に供給される。
【００８０】
また、第３の締切弁２３及び第４の締切弁２４の開閉は、浄水器５０の所定箇所（例えば、前面）に設けたスイッチ（押しボタン）１９を押すことにより、スイッチ１９からコントローラー３０に信号が送られ、この信号がコントローラー３０から第３の締切弁２３及び第４の締切弁２４に伝達されることにより行われる。この場合、前述のように、押しボタン１９を押している間だけ、炭酸ガスを導入する構成にしてもよい。
【００８１】
図１０は、本発明の浄水器の他の実施の形態を模式的に示す断面図である。図１０に示すように、本実施の形態の浄水器５０は、計量手段２が、炭酸ガス供給容器１と混合チャンバー３との間に脱着可能に連結された、特定容積のガス流路１３を有する切り替え弁１４から構成され、切り替え弁１４のガス流路１３の炭酸ガス供給容器側の開口部１５を炭酸ガス供給容器１と連通させるとともにガス流路１３の混合チャンバー側の開口部１６を混合チャンバー３と連通させずに遮断することによって炭酸ガス供給容器１から切り替え弁１４のガス流路１３内に炭酸ガスを導入し、次いで、切り替え弁１４のガス流路１３の炭酸ガス供給容器側の開口部１５を炭酸ガス供給容器１と連通させずに遮断するとともに混合チャンバー側の開口部１６を混合チャンバー３と連通させることにより、切り替え弁１４のガス流路１３中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー３内に供給することが可能な構成を有している。また、切り替え弁１４と炭酸ガス供給容器１との間には、減圧弁２５が連結されている。
【００８２】
この場合、水源４から導入された水は、浄水エレメント１７を経て浄化され、かつ混合チャンバー３で炭酸ガスを導入されて、炭酸水として炭酸水供給部５から容器（図示せず）に供給される。
【００８３】
また、切り替え弁１４の開閉は、浄水器５０の所定箇所（例えば、前面）に設けたスイッチ（押しボタン）１９を押すことにより、スイッチ１９からコントローラー３０に信号が送られ、この信号がコントローラー３０から切り替え弁１４に伝達されることにより行われる。この場合、前述のように、押しボタン１９を押している間だけ、炭酸ガスを導入する構成にしてもよい。
【００８４】
図１１は、本発明の浄水器の他の実施の形態を模式的に示す断面図である。図１１に示すように、本実施の形態の浄水器５０は、計量手段２として切り替え弁１４を用い、かつ、混合チャンバー３として、炭酸ガスの導入配管に接続された第２の多孔体３４を備えている。また、切り替え弁１４と炭酸ガス供給容器１との間には、減圧弁２５が連結されている。この場合、炭酸ガスの混合チャンバー３への導入は、浄水器５０の所定箇所（例えば、上面）に設けた押しボタン１９を押すことにより、切り替え弁１４を機械的に開放することにより行われる。この場合、前述のように、押しボタン１９を押している間だけ、炭酸ガスを導入する構成にしてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、炭酸水の炭酸濃度を正確かつ迅速に制御することが可能で、適切な炭酸濃度の炭酸水又はおいしい飲料水を連続的又は半連続的に供給し得るとともに、簡易な構造でコストが安価な炭酸水製造装置及びそれを備えた浄水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる計量手段の第１の例として、炭酸ガス流量調整手段及び第１の締切弁を用いて、計量手段中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー内に供給する構成を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる計量手段の第２の例として、第３及び第４の２つの締切弁を用いて、計量手段中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー内に供給する構成を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる計量手段の第３の例として、切り替え弁を用いて、計量手段中の特定量の炭酸ガスを混合チャンバー内に供給する構成を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる混合チャンバーの第１の例を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる混合チャンバーの第２の例を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の炭酸水製造装置の一の実施の形態に用いられる混合チャンバーの第３の例を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の浄水器の一の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図９】本発明の浄水器の他の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明の浄水器の他の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図１１】本発明の浄水器の他の実施の形態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…炭酸ガス供給容器（炭酸ガスボンベ）、２…計量手段、３…混合チャンバー、４…水源、５…炭酸水供給部、８…流路配管、１０…炭酸水製造装置、１１…炭酸ガス導入配管、１２…ガス噴出孔、１３…特定容積のガス流路、１４…切り替え弁、１５…炭酸ガス供給容器側の開口部、１６…混合チャンバー側の開口部、１７…浄水エレメント、１８…容器、１９…スイッチ（押しボタン）、２０…炭酸ガス流量調整手段、２１…第１の締切弁、２３…第３の締切弁、２４…第４の締切弁、２５…減圧弁、２６…配管、３０…コントローラー、３１…チャンバー本体、３２…ガス集積手段、３３…空気層、３４…第２の多孔体、３５…押え蓋、５０…浄水器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a carbonated water production apparatus and a water purifier equipped with the same. More specifically, the carbonate concentration of carbonated water can be controlled accurately and quickly, and carbonated water having an appropriate carbonate concentration or delicious drinking water can be supplied continuously or semi-continuously. Relates to an inexpensive carbonated water production apparatus and a water purifier equipped with the apparatus.
[0002]
[Prior art]
  Carbonated water is used by being supplied to various carbonated beverage dispensers as a carbonate source of various carbonated beverages. It is also known to improve the deliciousness of drinking water by dissolving a predetermined amount of carbon dioxide gas in domestic drinking water (for example, a carbonic acid concentration of 3 to 30 ppm).
[0003]
  As an apparatus for producing such carbonated water, as various carbonated drink dispensers, for example, the apparatus is configured as an in-line type carbonator, and a low-temperature drinking water to be pumped and a carbon dioxide gas supplied from a carbon dioxide gas cylinder are pipelines There has been proposed a method in which gas-liquid mixing is performed directly in the inside and changed to carbonated water (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-348250). Further, as a carbon dioxide added water production apparatus for household use, for example, a water flow path portion of a water pressure responsive gas supply valve in a water flow path, a water flow control section, and a pressure reducing valve, a carbon dioxide flow control section in a carbon dioxide flow path In addition, an arrangement in which a water pressure response type gas supply valve and the like are arranged has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9-253664).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, since all of the above-mentioned carbonated water production apparatuses use a regulator or orifice having a complicated structure, it is difficult to set and control the amount of carbon dioxide to be supplied. However, it is not always satisfactory, and the configuration of the entire apparatus becomes large and complicated, and there is a problem that it must be expensive.
[0005]
  The present invention has been made in view of the above-described problems, and can accurately and quickly control the carbonate concentration of carbonated water. Continuous or semi-continuous carbonated water or delicious drinking water having an appropriate carbonate concentration can be obtained. It is an object of the present invention to provide a carbonated water production apparatus and a water purifier having the same with a simple structure and low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems, the present inventor has obtained a mixing chamber for mixing carbon dioxide gas and water, a replaceable carbon dioxide supply container for supplying carbon dioxide gas to the mixing chamber, and the amount of carbon dioxide gas. Metering means capable of specifying a predetermined amount of carbon dioxide gas supplied from a carbon dioxide gas supply container to a predetermined amount by the measuring means, water and a specific amount of carbon dioxide in the mixing chamber described above. It was found that the object of the present invention can be achieved by mixing carbonated gas to produce carbonated water having a specific carbonic acid concentration, and the present invention was completed. That is, the following carbonated water manufacturing apparatus and a water purifier provided with the same are provided by the present invention.
[0007]
[1] A carbonated water production apparatus for producing carbonated water by mixing water and carbon dioxide gas in a mixing chamber by supplying carbon dioxide into a mixing chamber in which water is stored or water passes continuously. And comprising the mixing chamber, a replaceable carbon dioxide supply container for supplying carbon dioxide to the mixing chamber, and a metering means capable of specifying the amount of carbon dioxide to a predetermined amount,The metering means includes a gas flow rate adjusting means that is at least one selected from the group consisting of a needle valve, a first porous body, and an orifice,From the carbon dioxide supply containerAt a pressure of 0.1 to 1.0 MPaIt is possible to produce carbonated water having a specific carbonic acid concentration by specifying a predetermined amount of the supplied carbon dioxide gas with the metering means and mixing water and a specific amount of carbon dioxide gas in the mixing chamber, The mixing chamber was connected to a carbon dioxide introduction pipeThe membrane area is 0.1cm ² The pore diameter is 2 to 30 μmCarbonated water production comprising a second porous body and producing carbonated water by mixing carbon dioxide gas supplied through and passing through the second porous body from the introduction pipe and continuously passing water apparatus.
[0011]
[2The material of the second porous body is ceramics, stainless steel sintered metal, or copper sintered metal[1]The carbonated water manufacturing apparatus of description.
[0012]
[3[2] The shape of the second porous body is a cylindrical shape with a closed end or a cylindrical shape with no closed end.Or [2]The carbonated water manufacturing apparatus described in 1.
[0014]
[4[1] By controlling the metering means, the amount of carbon dioxide gas supplied into the mixing chamber can be controlled in stages, and the carbonate concentration of the carbonated water produced can be controlled in stages. ] ~ [3] The carbonated water manufacturing apparatus in any one of.
[0015]
[5The control operation of the weighing means is performed by a push button.4] The carbonated water manufacturing apparatus of description.
[0016]
[6The carbonated water can be produced by supplying carbon dioxide only during operation of the push button.5] The carbonated water manufacturing apparatus of description.
[0017]
[7The water [1] to [1], wherein the water stored in the mixing chamber or continuously passing through the mixing chamber is purified water purified through a water purification element.6] The carbonated water manufacturing apparatus in any one of.
[0018]
[8The water purification element includes a ceramic porous body and / or activated carbon.7] The carbonated water manufacturing apparatus of description.
[0020]
[9[1] to [1], wherein the carbonated water has a concentration of 40 to 500 ppm.8] The carbonated water manufacturing apparatus in any one of.
[0021]
[10] [1] to [9] The water purifier provided with the carbonated water manufacturing apparatus in any one of.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0023]
  FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the carbonated water production apparatus 10 of the present invention has a mixing chamber in which water supplied from a water source 4 is stored or carbon dioxide gas is supplied into a mixing chamber 3 through which water passes continuously. 3 is a carbonated water production apparatus 10 for producing carbonated water by mixing water and carbon dioxide gas in a mixing chamber 3, and an exchangeable carbon dioxide supply container (for example, A carbon dioxide cylinder) 1 and a metering means 2 capable of specifying the carbon dioxide amount to a predetermined amount. The metering means 2 specifies the carbon dioxide amount supplied from the carbon dioxide supply container 1 to a predetermined amount, and the mixing chamber 3 It is possible to produce carbonated water having a specific carbonate concentration by mixing water and a specific amount of carbon dioxide gas. In FIG. 1, purified water that has passed through the water purification element 17 is used as water supplied from the water source 4, and the produced carbonated water is supplied to the carbonated water supply unit 5, and the carbonated water supply unit 5 supplies the carbonated water. Is filled in a predetermined container 18 (for example, a plastic bottle of a predetermined capacity).
[0024]
  In this way, the amount of carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply container 1 is specified to be a predetermined amount by the measuring means 2, and water and a specific amount of carbon dioxide are mixed in the mixing chamber 3. A carbonated water production apparatus that can control the carbonated concentration accurately and quickly, and can supply carbonated water or delicious drinking water with an appropriate carbonated concentration continuously or semi-continuously, and has a simple structure and low cost. Can be provided.
[0025]
  FIG. 2 shows a specific amount in the metering means using a carbon dioxide flow rate adjusting means and a first cutoff valve as a first example of the metering means used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention. It is explanatory drawing which shows typically the structure which supplies the carbon dioxide gas in a mixing chamber. As shown in FIG. 2, the first example of the metering means 2 used in the present embodiment is a carbon dioxide gas flow rate adjusting means 20 detachably connected between the carbon dioxide gas supply container 1 and the mixing chamber 3. And a first cutoff valve 21 detachably connected between the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the mixing chamber 3 or between the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the carbon dioxide supply container 1. A carbon dioxide gas flow rate is specified by a predetermined carbon dioxide gas flow rate adjusted by the gas flow rate adjusting means 20 and a predetermined opening time of the first cutoff valve 21, and a specific amount of carbon dioxide gas is supplied into the mixing chamber 3. It has a possible configuration. 2 shows a case where the first cutoff valve 21 is detachably connected between the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the mixing chamber 3, but the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the carbon dioxide supply are shown. It may be detachably connected to the container 1. Further, it is preferable to connect a pressure reducing valve 25 between the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 or the first cutoff valve 21 and the carbon dioxide supply container 1.
[0026]
  Although there is no restriction | limiting in particular as the carbon dioxide flow rate adjustment means 20, For example, at least 1 type chosen from the group which consists of a needle valve, a 1st porous body, and an orifice can be mentioned. Although FIG. 2 shows a case where only the needle valve is connected, the first porous body or the orifice may be used, which is a combination of two or more of the needle valve, the first porous body and the orifice. There may be.
[0027]
  Here, as a needle valve, SMC Co., Ltd. make and brand name: AS1000-M3 can be mentioned, for example.
[0028]
  As the first porous body, the membrane area is 0.1 cm from the viewpoint of increasing the gas dissolution rate.²Preferably, it is 0.5cm²More preferably, the above is true. Further, the pore diameter is preferably 2 to 30 μm, more preferably 5 to 20 μm, from the viewpoint of gas foamability. Moreover, as the material, ceramics, a stainless steel sintered metal, or a copper sintered metal can be mentioned as a suitable example. The shape is preferably cylindrical from the viewpoint of foaming uniformity.
[0029]
  Examples of the orifice include a product name: PC4-01-0-3 manufactured by Nippon Pisco Co., Ltd.
[0030]
  As described above, for example, by using at least one selected from the group consisting of a needle valve, a first porous body, and an orifice as the metering means 2, it is possible to continuously supply gas and to accurately adjust the carbonic acid concentration. And the carbonated water controlled quickly can be provided at low cost.
[0031]
  In the present embodiment, a configuration further including a second cutoff valve (not shown) may be used. As shown in FIG. 2, when the first shut-off valve 21 is detachably connected between the carbon dioxide gas flow rate adjusting means 20 and the mixing chamber 3, as shown in FIG. When the first cutoff valve 21 is connected between the carbon dioxide supply container 1 and between the carbon dioxide flow adjustment means 20 and the carbon dioxide supply container 1, the carbon dioxide flow adjustment means 20 and the mixing chamber 3 are connected. Or between the two. Thus, by providing the second cutoff valve further, the safety of the apparatus can be ensured by closing the second cutoff valve when the apparatus is not used for a long period of time.
[0032]
  In the present embodiment, switching means (not shown) or manual control that can electrically control the adjustment of the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the opening / closing of the first cutoff valve 21 (the same applies to the second cutoff valve). You may comprise so that it may carry out by the mechanical means by.
[0033]
  As in the former, the mixing of carbon dioxide and water can be automated by controlling electrically, and by the mechanical means as in the latter, the desired concentration of carbonated water can be easily obtained. Obtainable.
[0034]
  Thus, by controlling the metering means 2 (the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the first cutoff valve 21) (for example, the adjustment of the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the first cutoff valve 21 (the second cutoff valve) The same applies to the valve) (by controlling the opening and closing of the valve by means of electrically controllable switching means or manual mechanical means (not shown)), and the amount of carbon dioxide supplied into the mixing chamber 3 is stepwise. It is also possible to configure so that the carbonate concentration of the carbonated water produced can be controlled stepwise.
[0035]
  In this case, the control operation of the measuring means 2 may be performed by a push button (not shown), and carbon dioxide gas may be supplied to produce carbonated water only when the push button is operated. .
[0036]
  By comprising in this way, carbonated water of a desired density | concentration can be obtained simply and rapidly.
[0037]
  FIG. 3 shows a second example of the metering means used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention, using a third and a fourth shutoff valve, and a specific amount in the metering means. It is explanatory drawing which shows typically the structure which supplies a carbon dioxide gas in a mixing chamber. As shown in FIG. 3, the second example of the measuring means 2 includes a third cutoff valve 23 detachably connected to the carbon dioxide supply container 1, and a fourth detachably connected to the mixing chamber 3. The shut-off valve 24 and a pipe 26 connected and disposed between the third shut-off valve 23 and the fourth shut-off valve 24. The third shut-off valve 24 is closed with the third shut-off valve 24 closed. By opening the shut-off valve 23, carbon dioxide gas is introduced into the pipe 26 from the carbon dioxide supply container 1, and then, after closing the third shut-off valve 23, the fourth shut-off valve 24 is opened, A specific amount of carbon dioxide in the pipe 26 can be supplied into the mixing chamber 3.
[0038]
  In this way, by opening and closing the third and fourth cutoff valves 23, 24 with a simple structure, and by utilizing the volume of the pipe 26 partitioned by the third and fourth cutoff valves 23, 24, Without using a particularly complicated one, it is possible to provide carbonated water whose carbon dioxide concentration is accurately and quickly controlled at low cost.
[0039]
  In this case, you may comprise so that the 3rd cutoff valve 23 and the 4th cutoff valve 24 may be opened and closed by the switching means which can be electrically controlled, or the manual mechanical means.
[0040]
  As in the former, the mixing of carbon dioxide and water can be automated by controlling electrically, and by the mechanical means as in the latter, the desired concentration of carbonated water can be easily obtained. Obtainable.
[0041]
  In this way, by controlling the opening and closing of the third cutoff valve 23 and the fourth cutoff valve 24, the amount of carbon dioxide gas supplied into the mixing chamber 3 is controlled stepwise to produce carbonated water produced. You may comprise so that carbonic acid concentration can be controlled in steps.
[0042]
  In this case, the control operation of the measuring means 2 (the third cutoff valve 23, the fourth cutoff valve 24, and the pipe 26) is performed by a push button (not shown), and carbon dioxide gas is supplied only while the push button is being operated. Then, it may be configured to be able to produce carbonated water.
[0043]
  By comprising in this way, carbonated water of a desired density | concentration can be obtained simply and rapidly.
[0044]
  FIG. 4 shows a third example of the metering means used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention, using a switching valve to supply a specific amount of carbon dioxide gas in the metering means into the mixing chamber. It is explanatory drawing which shows the structure to do typically. As shown in FIG. 4, the third example of the metering means 2 includes a switching valve 14 having a gas passage 13 having a specific volume, which is detachably connected between the carbon dioxide supply container 1 and the mixing chamber 3. An opening 15 on the carbon dioxide gas supply container side of the gas flow path 13 of the switching valve 14 is communicated with the carbon dioxide gas supply container 1, and an opening 16 on the mixing chamber side of the gas flow path 13 is communicated with the mixing chamber 3. The carbon dioxide gas is introduced into the gas flow path 13 of the switching valve 14 from the carbon dioxide supply container 1, and then the opening 15 on the carbon dioxide gas supply container side of the gas flow path 13 of the switching valve 14 is carbonized. A specific amount of carbon dioxide in the gas flow path 13 of the switching valve 14 can be obtained by shutting off the gas supply container 1 without communicating with the gas supply container 1 and communicating the opening 16 on the mixing chamber side with the mixing chamber 3. Has a configurable be supplied into the mixing chamber 3.
[0045]
  In this way, by using the switching valve 14 having a simple structure, carbonated water in which the carbonate concentration is accurately and quickly controlled can be provided at low cost without using a particularly complicated one.
[0046]
  In this case, you may comprise so that the 5th cutoff valve (not shown) connected so that attachment or detachment might be possible between the switching valve 14 and the carbon dioxide supply container 1 may be further provided. With this configuration, the safety of the device can be ensured by tightening the valve when the device is not used for a long period of time.
[0047]
  In this case, the switching valve 14 may be opened and closed by switching means that can be electrically controlled or manual mechanical means.
[0048]
  As in the former, the mixing of carbon dioxide and water can be automated by controlling electrically, and by the mechanical means as in the latter, the desired concentration of carbonated water can be easily obtained. Obtainable.
[0049]
  In addition, by controlling the opening and closing of the switching valve 14, the amount of carbon dioxide gas supplied into the mixing chamber 3 can be controlled in stages, and the carbonate concentration of the carbonated water produced can be controlled in stages. You may comprise so that it may become.
[0050]
  In this case, the control operation of the metering means 2 (switching valve 14) is performed by a push button (not shown), so that carbon dioxide gas can be supplied only during operation of the push button to produce carbonated water. It may be configured.
[0051]
  By comprising in this way, carbonated water of a desired density | concentration can be obtained simply and rapidly.
[0052]
  Further, in the carbonated water production apparatus of the present invention, the number of times the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas supply container is specified to a predetermined amount by the measuring means, and the water and the specific amount of carbon dioxide gas are mixed in the mixing chamber. It is good also as a structure which can control the carbonic acid concentration of the said carbonated water manufactured by (number of times of mixing). Specifically, it is possible to intermittently supply a specific amount of carbon dioxide gas at a required number of times per one time from the metering means using the above-described control by the push button.
[0053]
  Moreover, you may use what has a structure which can change the internal volume for measuring the amount of carbon dioxide as a measurement means.
[0054]
  Using a measuring means having such a configuration that can change the internal volume, the amount of carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply container was controlled to a predetermined amount, and the water and the predetermined amount were controlled in the mixing chamber. It may be configured such that the carbon dioxide concentration of the carbonated water produced can be controlled by mixing with carbon dioxide gas.
[0055]
  By comprising in this way, it can respond rapidly with respect to the change of the carbonic acid concentration of the required carbonated water.
[0056]
  Examples of the weighing means having a configuration capable of changing the internal volume include, for example, a structure in which a plurality of weighing means having different internal volumes are connected in parallel, and a structure in which the internal volume itself is variable. it can.
[0057]
  Further, the pressure of the carbon dioxide gas supplied to the mixing chamber is preferably 0.1 to 1 MPa for safety, and more preferably 0.1 to 0.5 MPa.
[0058]
  FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a first example of a mixing chamber used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention. As shown in FIG. 5, the first example of the mixing chamber has a chamber main body 31 having a function as a pressure vessel, and a basin-like shape that is disposed in the chamber main body 31 and opens downward and accumulates. Gas accumulation means 32 (the gas accumulation means 32 is preferably provided at a position about 1/3 from the bottom of the mixing chamber 3), and an air layer 33 is formed on the upper portion of the chamber body 31 storing water, Carbon dioxide gas is supplied from below into the chamber body 31 and accumulated in the gas accumulation means 32, so that the water in the chamber body 31 and the carbon dioxide gas in the gas accumulation means 32 are mixed to produce carbonated water. It is configured.
[0059]
  FIG. 6 schematically shows a second example of the mixing chamber used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention, wherein (a) and (c) are sectional views, and (b) and (d). ) Are cross-sectional views taken along lines XX of (a) and (c), respectively. As shown in FIGS. 6A and 6B, the second example of the mixing chamber includes a second porous body 34 to which a carbon dioxide gas introduction pipe 11 is connected. The carbon dioxide gas passed through the body 34 and supplied and the water continuously passing from the water source 4 through the channel pipe 8 are mixed to produce carbonated water and supply it to the carbonated water supply unit 5. It is configured. The second porous body 34 is blocked from the outside by a presser lid 35.
[0060]
  In this case, as shown in FIGS. 6C and 6D, the second porous body 34 may be disposed so as to penetrate the entire pipe diameter of the flow path pipe 8.
[0061]
  The membrane area of the porous body 9 is 0.1 cm from the viewpoint of the dissolution rate of carbon dioxide in water.²Preferably, it is 0.5cm²More preferably, the above is true.
[0062]
  The pore diameter of the second porous body 34 is preferably 2 to 30 μm, and more preferably 5 to 20 μm, from the viewpoint of the gas dissolution rate.
[0063]
  Moreover, as a material of the 2nd porous body 34, ceramics, a stainless steel sintered metal, or a copper sintered metal can be mentioned as a suitable example.
[0064]
  Moreover, as a shape of the 2nd porous body 34, although it is preferable from a surface area and a molding processability that it is a cylindrical shape which closed the edge part, the cylindrical shape which does not close an edge part may be sufficient.
[0065]
  By comprising in this way, carbon dioxide and water can be mixed continuously and smoothly.
[0066]
  FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a third example of the mixing chamber used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention. As shown in FIG. 7, the third example of the mixing chamber 3 includes a nozzle-like gas ejection hole 12 connected to a carbon dioxide gas introduction pipe, and carbon dioxide gas supplied from the nozzle-like gas ejection hole 12. Carbonated water is produced by mixing with continuously passing water.
[0067]
  By comprising in this way, mixing of a carbon dioxide gas and water can be performed continuously and simply quickly.
[0068]
  In the carbonated water production apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, purified water purified via the water purification element 17 is used as water stored in the mixing chamber 3 or continuously passing through the mixing chamber 3. It is good also as a structure.
[0069]
  In this case, as a water purification element (filter), what was equipped with the ceramic filter excellent in heat resistance and corrosion resistance can be mentioned as a suitable example. A combination of a ceramic filter and activated carbon may be used.
[0070]
  Thus, by using the purified water which passed through the purified water element, the carbonated water whose carbonate concentration is accurately controlled can be simply and quickly provided as drinking water.
[0071]
  Further, in the carbonated water production apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, the carbonated water supply unit 5 can directly fill carbonated water into a predetermined container 18 (for example, a predetermined capacity plastic bottle or the like). A simple filling nozzle (not shown) may be provided.
[0072]
  By providing such a filling nozzle, it is possible to easily and quickly subdivide carbonated water into containers.
[0073]
  The concentration of carbonated water obtained by the carbonated water production apparatus of the present invention is preferably 40 to 500 ppm.
[0074]
  The water purifier of the present invention is provided with the above-mentioned carbonated water production apparatus.
[0075]
  FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the water purifier of the present invention. As shown in FIG. 8, the water purifier 50 of the present embodiment includes a carbon dioxide flow rate adjusting means 20 (for example, a needle valve) that is detachably connected between the carbon dioxide supply container 1 and the mixing chamber 3; The first cutoff valve 21 is configured to identify the amount of carbon dioxide based on a predetermined carbon dioxide flow rate adjusted by the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and a predetermined opening time of the first cutoff valve 21, It has a configuration capable of supplying carbon dioxide gas into the mixing chamber 3. A pressure reducing valve 25 is connected between the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 and the carbon dioxide supply container 1. The mixing chamber 3 includes a second porous body 34 to which a carbon dioxide gas introduction pipe 11 is connected.
[0076]
  In this case, the water introduced from the water source 4 is purified via the water purification element 17, and carbon dioxide gas is introduced into the mixing chamber 3, and carbonated water is supplied from the carbonated water supply unit 5 to a container (not shown). Supplied.
[0077]
  Further, the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 (for example, a needle valve) and the first cutoff valve 21 are opened and closed by pressing a switch (push button) 19 provided at a predetermined position (for example, the front surface) of the water purifier 50. A signal is sent from the switch 19 to the controller 30, and this signal is transmitted from the controller 30 to the carbon dioxide flow rate adjusting means 20 (for example, a needle valve) and the first cutoff valve 21. In this case, as described above, carbon dioxide may be introduced only while the push button 19 is being pressed.
[0078]
  FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the water purifier of the present invention. As shown in FIG. 9, in the water purifier 50 of the present embodiment, the metering means 2 is detachably connected to the third cutoff valve 23 detachably connected to the carbon dioxide supply container 1 and the mixing chamber 3. The fourth cutoff valve 24 and the pipe 26 connected between the third cutoff valve 23 and the fourth cutoff valve 24 are configured to close the fourth cutoff valve 24. In this state, the third cutoff valve 23 is opened to introduce carbon dioxide into the pipe 26 from the carbon dioxide supply container 1, and after the third cutoff valve 23 is closed, the fourth cutoff valve 24 is By opening, a specific amount of carbon dioxide gas in the pipe 26 can be supplied into the mixing chamber 3.
[0079]
  In this case, the water introduced from the water source 4 is purified through the water purification element 17, and carbon dioxide gas is introduced into the mixing chamber 3 and supplied as carbonated water from a carbonated water supply unit 5 to a container (not shown). The
[0080]
  Further, the third cutoff valve 23 and the fourth cutoff valve 24 are opened and closed by pressing a switch (push button) 19 provided at a predetermined location (for example, the front surface) of the water purifier 50 to switch from the switch 19 to the controller 30. A signal is sent, and this signal is transmitted from the controller 30 to the third cutoff valve 23 and the fourth cutoff valve 24. In this case, as described above, carbon dioxide may be introduced only while the push button 19 is being pressed.
[0081]
  FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the water purifier of the present invention. As shown in FIG. 10, the water purifier 50 of the present embodiment includes a gas flow path 13 having a specific volume, in which the metering means 2 is detachably connected between the carbon dioxide supply container 1 and the mixing chamber 3. The opening 15 on the side of the carbon dioxide supply container of the gas flow path 13 of the switching valve 14 communicates with the carbon dioxide supply container 1 and the opening 16 on the side of the mixing chamber of the gas flow path 13 is mixed. The carbon dioxide gas is introduced into the gas flow path 13 of the switching valve 14 from the carbon dioxide supply container 1 by shutting off without being connected to the chamber 3, and then the carbon dioxide gas supply container side of the gas flow path 13 of the switching valve 14. By closing the opening 15 without communicating with the carbon dioxide supply container 1 and communicating the opening 16 on the mixing chamber side with the mixing chamber 3, the gas flow path 1 of the switching valve 14 is provided. It has a configuration capable of supplying a certain amount of carbon dioxide in into the mixing chamber 3. A pressure reducing valve 25 is connected between the switching valve 14 and the carbon dioxide supply container 1.
[0082]
  In this case, the water introduced from the water source 4 is purified through the water purification element 17, and carbon dioxide gas is introduced into the mixing chamber 3 and supplied as carbonated water from a carbonated water supply unit 5 to a container (not shown). The
[0083]
  The switching valve 14 is opened and closed by pressing a switch (push button) 19 provided at a predetermined location (for example, the front surface) of the water purifier 50, so that a signal is sent from the switch 19 to the controller 30. To the switching valve 14. In this case, as described above, carbon dioxide may be introduced only while the push button 19 is being pressed.
[0084]
  FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the water purifier of the present invention. As shown in FIG. 11, the water purifier 50 of the present embodiment uses the switching valve 14 as the metering means 2 and the second porous body 34 connected to the carbon dioxide introduction pipe as the mixing chamber 3. I have. A pressure reducing valve 25 is connected between the switching valve 14 and the carbon dioxide supply container 1. In this case, introduction of carbon dioxide into the mixing chamber 3 is performed by mechanically opening the switching valve 14 by pressing a push button 19 provided at a predetermined location (for example, the upper surface) of the water purifier 50. In this case, as described above, carbon dioxide may be introduced only while the push button 19 is being pressed.
[0085]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the carbonate concentration of carbonated water can be controlled accurately and quickly, and carbonated water having an appropriate carbonate concentration or delicious drinking water can be continuously or semi-continuously supplied. It is possible to provide a carbonated water production apparatus having a simple structure and a low cost, and a water purifier equipped with the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an embodiment of a carbonated water production apparatus of the present invention.
FIG. 2 shows a specific example of a metering means using a carbon dioxide flow rate adjusting means and a first cutoff valve as a first example of the metering means used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention. It is explanatory drawing which shows typically the structure which supplies the carbon dioxide gas in a mixing chamber.
FIG. 3 shows a second example of the metering means used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention, using a third and a fourth shutoff valve, and a specific amount in the metering means. It is explanatory drawing which shows typically the structure which supplies a carbon dioxide gas in a mixing chamber.
FIG. 4 shows a third example of the metering means used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention, using a switching valve to supply a specific amount of carbon dioxide gas in the metering means into the mixing chamber. It is explanatory drawing which shows the structure to do typically.
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a first example of a mixing chamber used in an embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a second example of the mixing chamber used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a third example of the mixing chamber used in one embodiment of the carbonated water production apparatus of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view schematically showing one embodiment of the water purifier of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the water purifier of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the water purifier of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the water purifier of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon dioxide supply container (carbon dioxide cylinder), 2 ... Measuring means, 3 ... Mixing chamber, 4 ... Water source, 5 ... Carbonated water supply part, 8 ... Channel piping, 10 ... Carbonated water production apparatus, 11 ... Carbon dioxide introduction Pipes, 12 ... gas ejection holes, 13 ... gas passages of a specific volume, 14 ... switching valves, 15 ... openings on the carbon dioxide supply container side, 16 ... openings on the mixing chamber side, 17 ... water purification elements, 18 ... containers , 19 ... switch (push button), 20 ... carbon dioxide flow rate adjusting means, 21 ... first cutoff valve, 23 ... third cutoff valve, 24 ... fourth cutoff valve, 25 ... pressure reducing valve, 26 ... piping, 30 ... Controller, 31 ... Chamber body, 32 ... Gas accumulation means, 33 ... Air layer, 34 ... Second porous body, 35 ... Presser lid, 50 ... Water purifier.

Claims

A carbonated water production apparatus for producing carbonated water by mixing water and carbon dioxide gas in a mixing chamber by supplying carbon dioxide gas into a mixing chamber through which water continuously passes,
Comprising the mixing chamber, a replaceable carbon dioxide supply container for supplying carbon dioxide to the mixing chamber, and a metering means capable of specifying the amount of carbon dioxide to a predetermined amount,
The metering means includes a gas flow rate adjusting means that is at least one selected from the group consisting of a needle valve, a first porous body, and an orifice,
The amount of carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply container at a pressure of 0.1 to 1.0 MPa is specified as a predetermined amount by the measuring means, and water and a specific amount of carbon dioxide are mixed in the mixing chamber. It is possible to produce carbonated water with a specific carbonic acid concentration,
The mixing chamber includes a second porous body having a membrane area of 0.1 cm ² or more connected to a carbon dioxide introduction pipe and a pore diameter of 2 to 30 μm. A carbonated water production apparatus that produces carbonated water by mixing carbon dioxide supplied through and passing through the body and continuously passing water.

The carbonated water manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the material of the second porous body is ceramic, a stainless sintered metal, or a copper sintered metal.

The carbonated water production apparatus according to claim 1 or 2, wherein the shape of the second porous body is a cylindrical shape with a closed end or a cylindrical shape with no closed end.

By controlling the metering means, the amount of carbon dioxide gas supplied into the mixing chamber can be controlled in stages, and the carbon dioxide concentration of the carbonated water produced can be controlled in stages. The carbonated water manufacturing apparatus according to any one of 3.

The carbonated water manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the control operation of the measuring means is performed by a push button.

The carbonated water production apparatus according to claim 5, wherein carbonated water can be produced by supplying carbon dioxide gas only during operation of the push button.

The carbonated water production apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the water stored in the mixing chamber or continuously passing through the mixing chamber is purified water purified through a water purification element.

The carbonated water manufacturing apparatus according to claim 7, wherein the water purification element includes a ceramic porous body and / or activated carbon.

The carbonated water production apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the carbonated water has a concentration of 40 to 500 ppm.

A water purifier comprising the carbonated water production apparatus according to any one of claims 1 to 9.