(57)【要約】【課題】簡便で安全に炭酸水を得ることができる炭酸水製造器を提供すること。【解決手段】炭酸水製造器１は、水Ｗを収容するとともに、他端側に内部の圧力を抜く減圧孔１０ａが形成された液体収容部１０と、液体収容部１０の一端側において、液体収容部１０と着脱自在に係合し、液体収容部１０と圧密に装着され、薬剤Ｓが収容される薬剤収容室２１１を有する薬剤保持部２０と、液体収容部１０の他端側において、液体収容部１０に装着され、減圧孔１０ａを塞ぎ、液体収容部１０の内部の圧力が所定値を越えたときに、減圧孔１０ａを開放し減圧する圧力調整弁３２を有する圧力調整部３０と、を備え、水Ｗが収容された液体収容部１０の一端側を上方に向けて配置し、薬剤保持部２０に薬剤Ｓが収容された状態で、液体収容部１０の一端側を下方に反転させることで、水Ｗに薬剤Ｓが溶解し、薬剤Ｓの反応により、炭酸水を製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に、炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤を加えて炭酸水を製造する炭酸水製造器であって、
前記水を収容するとともに、他端側に内部の圧力を抜く減圧孔が形成された液体収容部と、
前記液体収容部の一端側において、前記液体収容部と着脱自在に係合し、前記液体収容部に圧密に装着され、前記薬剤が収容される薬剤収容室を有する薬剤保持部と、
前記液体収容部の他端側において、前記液体収容部に装着され、前記減圧孔を塞ぎ、前記液体収容部の内部の圧力が所定値を越えたときに、前記減圧孔を開放し減圧する圧力調整弁を有する圧力調整部と、を備え、
前記水が収容された前記液体収容部の一端側を上方に向けて配置し、前記薬剤保持部に前記薬剤が収容された状態で、前記液体収容部の一端側を下方に反転させることで、前記水に前記薬剤が溶解し、前記薬剤の反応により、前記炭酸水を製造する炭酸水製造器。
【請求項２】
前記薬剤収容室は、前記液体収容部に収容された前記水が流通可能であるとともに、固形の前記薬剤の外径より小さい内径で形成された浸水孔を備える請求項１に記載の炭酸水製造器。
【請求項３】
前記液体収容部は、その他端側において、前記液体収容部の内部の圧力が前記所定値より大きい所定の限界値を越えたときに、破裂する安全構造を備える請求項１又は２に記載の炭酸水製造器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸水製造器に関し、特に、水に、炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤を加えて炭酸水を製造する炭酸水製造器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭酸水は、飲料用に加え、炭酸による皮脂などの除去効果を期待した頭皮、顔等の洗浄用や、皮膚等に炭酸ガスを浸透させ血管を拡張させて血行をよくするといった効果を期待して美容用等の様々な分野で用いられている。
このような炭酸水の製造装置として、密閉容器に、外部から炭酸ガスを導入するガスノズルと、容器上部から下向きに冷水を加圧噴出する水噴射ノズルと、生成した炭酸水を容器内の底部側から外部に抽出する炭酸水導出管を備え、容器内の炭酸ガス雰囲気中に水噴射ノズルより冷水を噴射して炭酸水を製造するようにしたカーボネータが提案されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
この特許文献１のカーボネータによれば、例えば、外部に設けた炭酸ガスを封入した容器から、ガスノズルを介して、密閉容器の内部に炭酸ガスを導入し、水噴射ノズルから密閉容器の内部に冷水を噴出し容器内を流下させ、その流下途上で周囲に充満している炭酸ガスを巻き込み水と炭酸ガスを攪拌混合させる。これにより、炭酸水を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２６６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、炭酸ガスを封入した容器を取り付けるための機構が必要であり装置が大型化するなどの問題があった。更には、密封容器内での製造、かつ、炭酸ガス封入容器の使用のため、製造時の周囲温度への配慮が必要である等の使用上、安全上の問題点があった。
【０００６】
このように、安全かつ簡便に炭酸水を得るのは困難である一方で、炭酸水は飲料用に加え、頭皮、顔等の洗浄用や、美容用等の様々な分野で有用に用いることができるため、家庭や旅先等の炭酸水を有効に活用できる現場において、簡便で安全に炭酸水を得ることができる炭酸水製造器が望まれている。
【０００７】
本発明は、簡便で安全に炭酸水を得ることができる炭酸水製造器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  水に、炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤を加えて炭酸水を製造する炭酸水製造器であって、前記水を収容するとともに、他端側に内部の圧力を抜く減圧孔が形成された液体収容部と、前記液体収容部の一端側において、前記液体収容部と着脱自在に係合し、前記液体収容部に圧密に装着され、前記薬剤が収容される薬剤収容室を有する薬剤保持部と、前記液体収容部の他端側において、前記液体収容部に装着され、前記減圧孔を塞ぎ、前記液体収容部の内部の圧力が所定値を越えたときに、前記減圧孔を開放し減圧する圧力調整弁を有する圧力調整部と、を備え、前記水が収容された前記液体収容部の一端側を上方に向けて配置し、前記薬剤保持部に前記薬剤が収容された状態で、前記液体収容部の一端側を下方に反転させることで、前記水に前記薬剤が溶解し、前記薬剤の反応により、前記炭酸水を製造する炭酸水製造器。
【０００９】
（１）の構成によれば、水に、炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤を加えて炭酸水を製造する炭酸水製造器は、液体収容部と、薬剤保持部と、圧力調整部と、を備える。
液体収容部は、水を収容するとともに、他端側に内部の圧力を抜く減圧孔が形成されている。
薬剤保持部は、液体収容部の一端側において、液体収容部と着脱自在に係合し、液体収容部に圧密に装着され、薬剤が収容される薬剤収容室を有する。
圧力調整部は、液体収容部の他端側において、液体収容部に装着され、減圧孔を塞ぎ、液体収容部の内部の圧力が所定値を越えたときに、減圧孔を開放し減圧する圧力調整弁を有する。
そして、水が収容された液体収容部の一端側を上方に向けて配置し、薬剤保持部に薬剤が収容された状態で、液体収容部の一端側を下方に反転させ、水に薬剤を溶解させ、薬剤に反応を起こさせて、炭酸水を製造する。
【００１０】
上記構成によれば、以下の手順で炭酸水を製造できる。
本発明の炭酸水製造器は、初期状態において、液体収容部の一端側に薬剤保持部が装着され、液体収容部の他端側に圧力調整部が装着されている。
この初期状態から、まず、液体収容部の一端側から薬剤保持部を外し、液体収容部に水を収容する。そして、薬剤保持部の薬剤収容室に炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤を収容して、この薬剤保持部を液体収容部の一端側に圧密に装着する。
【００１１】
次に、液体収容部の一端側を下方に反転させる。即ち、薬剤保持部を下方に配置する。これにより、炭酸水素ナトリウムを含む薬剤が収容された薬剤収容室に水が流入し、水に薬剤が溶解し、炭酸水素ナトリウムが反応し、二酸化炭素が発生する。
すると、液体収容部の内部の圧力が上昇し、二酸化炭素が水に溶解する。そして、液体収容部の内部の圧力は、所定値を越えると圧力調整弁により減圧される。
したがって、本発明によれば、水と炭酸水素ナトリウムを含む薬剤とを入れた炭酸水製造器を上下に反転させるだけで、炭酸水を製造できるので、簡便で安全に炭酸水を得ることができる。
【００１２】
（２）  前記薬剤収容室は、前記液体収容部に収容された前記水が流通可能であるとともに、固形の前記薬剤の外径より小さい内径で形成された浸水孔を備える（１）に記載の炭酸水製造器。
【００１３】
ここで、薬剤収容室に水が流入し、薬剤が反応を起こし二酸化炭素が発生すると、発生した二酸化炭素の気泡が薬剤に付着し、薬剤が浮上する場合がある。仮に、液体収容部に収容された水の水面まで薬剤が浮上すると、薬剤の上面が水と接していない状態となり、反応の効率が落ちる。また、二酸化炭素は、液体収容部の底で発生し、水面に浮き上がらせることで、水に溶解する効率が上がる。
【００１４】
（２）の構成によれば、薬剤収容室は、液体収容部に収容された水が流通可能であるとともに、固形の薬剤の外径より小さい内径で形成された浸水孔を備えるので、薬剤保持部に薬剤が収容された状態で、液体収容部の一端側を下方に反転させたときに、薬剤を液体収容部の下方に保持できる。
したがって、本発明によれば、液体収容部に収容された水の水面まで薬剤が浮上するのを防止し、二酸化炭素を、確実に液体収容部の底で発生できるので、炭酸水の製造効率を上げることができる。
【００１５】
（３）前記液体収容部は、その他端側において、前記液体収容部の内部の圧力が前記所定値より大きい所定の限界値を越えたときに、破裂する安全構造を備える（１）又は（２）に記載の炭酸水製造器。
【００１６】
（３）の構成によれば、例えば、減圧孔が詰まり、圧力調整部が機能しなかったり、二酸化炭素の発生量が多く、圧力調整部による減圧では間に合わず、液体収容部の内部の圧力が所定値より大きい所定の限界値を越えた場合には、安全構造が破裂する。
これにより、液体収容部の内部の圧力が極限まで達し、液体収容部が爆発したり、上記圧力により薬剤保持部が液体収容部から勢いよく飛び出したりするのを防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡便で安全に炭酸水を得ることができる炭酸水製造器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る炭酸水製造器の斜視図である。
【図２】前記実施形態に係る炭酸水製造器の断面図である。
【図３】図２中のＡ部分を拡大した図である。
【図４】前記実施形態に係る薬剤保持部を図３中の一端側から視た図である。
【図５】図２中のＢ部分を拡大した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る炭酸水製造器の使用方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る炭酸水製造器について説明する。なお、以下の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
本発明の実施形態に係る炭酸水製造器１の構成を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る炭酸水製造器１の斜視図である。
炭酸水製造器１は、水に、炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤を加えて炭酸水を製造し、液体収容部１０と、薬剤保持部２０と、圧力調整部３０と、を備える。
【００２０】
図２は、前記実施形態に係る炭酸水製造器１の断面図である。
液体収容部１０は、筒形状に形成され、内部に水Ｗを収容する。液体収容部１０は、内側に水Ｗが収容される内壁１１と、内壁１１の外側に中空部１２を挟んで配置される外壁１３と、他端側に形成された底部１４と、を備え、一端側が開放されている。
【００２１】
このように、内壁１１と、内壁１１の外側に中空部１２を挟んで配置される外壁１３と、を備えることで、内部に収容された水Ｗの温度変化を緩やかにすることができる。
また、本実施形態において、液体収容部１０は、円筒形状に形成されているが、内部に水Ｗを収容できれば、例えば、四角柱形状等の任意の形状にすることができる。
【００２２】
また、液体収容部１０は、他端側に内部の圧力を抜く減圧孔１０ａが底部１４に形成されている。減圧孔１０ａは、液体収容部１０の内部の圧力が所定値を越えない限り、後述する圧力調整部３０により塞がれている。
【００２３】
また、液体収容部１０は、その他端側において、液体収容部１０の内部の圧力が所定値より大きい所定の限界値を越えたときに、破裂する安全構造１０ｂが底部１４に形成されている。安全構造１０ｂは、液体収容部１０の他の部分より剛性が低い部材で構成され、液体収容部１０の内部の圧力が所定の限界値を越えたときに、液体収容部１０の他の部分より先に破裂する。
【００２４】
図３は、図２中のＡ部分を拡大した図である。
薬剤保持部２０は、液体収容部１０と係合する第1保持部２１と、第1保持部２１と係合する第２保持部２２と、を備える。
第1保持部２１は、液体収容部１０の一端側において、液体収容部１０と着脱自在に係合し、内部に薬剤Ｓが収容される薬剤収容室２１１を有する。
第1保持部２１は、他端側において、液体収容部１０に収容された水Ｗに面し、薬剤収容室２１１の底部を形成する仕切板２１２を有する。
【００２５】
仕切板２１２には、液体収容部１０に収容された水Ｗが流通可能であるとともに、固形の薬剤Ｓの外径より小さい内径で形成された複数の浸水孔２１３が形成されている。
図４は、前記実施形態に係る薬剤保持部２０を図３中の一端側から視た図である。
浸水孔２１３は、一つあたり０．１ｍｍ２〜２００ｍｍ２の開口面積で形成され、円周上に配列されている。
【００２６】
図３に戻って、第２保持部２２は、第１保持部２１の上端側において、第１保持部２１と着脱自在に係合する。第２保持部２２は、他端側において、薬剤収容室２１１の天井部を形成する蓋板２２１を有する。
【００２７】
これにより、液体収容部１０から第１保持部２１を外すことで、液体収容部１０の内部に水Ｗを収容し、又、液体収容部１０の内部から水Ｗに二酸化炭素が溶け込んだ炭酸水を出すことができる。
また、第１保持部２１から第２保持部２２を外すことで、薬剤収容室２１１の天井部が開放され、薬剤Ｓを薬剤収容室２１１に収容できる。
【００２８】
第１保持部２１の他端側には、液体収容部１０と係合する部分に、パッキン２１ａが設けられている。また、第２保持部２２の他端側には、第１保持部２１と係合する部分に、パッキン２２ａが設けられている。
これにより、液体収容部１０と第１保持部２１とを係合させ、第１保持部２１と第２保持部２２とを係合させることで、液体収容部１０の内部と薬剤収容室２１１とが圧密される。
【００２９】
薬剤Ｓは、薬剤収容室２１１に収容されるときには、炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤である。
詳細には、薬剤Ｓは、クエン酸と炭酸水素ナトリウムを含む。そして、薬剤Ｓは、水Ｗに溶解し、反応により、クエン酸三ナトリウムと、水と、二酸化炭素と、を生成する。
【００３０】
また、薬剤Ｓにおける炭酸水素ナトリウムの量は、炭酸水製造器１で製造する炭酸水に含ませたい二酸化炭素の量により決定される。
例えば、液体収容部１０に３００ｍＬの水Ｗを収容した場合において、３．０ＧＶ（一般的な炭酸飲料水と同等）の炭酸水を製造する場合について、説明する。
この場合、必要な二酸化炭素は、０．９Ｌ（０．３×３．０）必要となる。そして、二酸化炭素の密度は、１．９７ｇ／Ｌである。
よって、３．０ＧＶの炭酸水を製造する場合に必要な二酸化炭素の量は、１．７７３ｇ（１．９７×０．９）となる。即ち、０．０４０３ｍｏｌ（１．７７３／４４．０１（二酸化炭素の分子量））の二酸化炭素が必要となる。
よって、３．０ＧＶの炭酸水を製造する場合に必要な炭酸水素ナトリウムの量は、３．３８５４ｇ（０．０４０３×８４．００７（炭酸水素ナトリウムの分子量））となる。
また、この場合のクエン酸の量は、２．５８０８ｇ（０．０４０３×１９２．１２（クエン酸の分子量））となる。
【００３１】
図５は、図２中のＢ部分を拡大した図である。
圧力調整部３０は、液体収容部１０の他端側において、液体収容部１０と着脱自在に装着されている。圧力調整部３０は、炭酸水製造器１の底部を形成する底部３１と、底部３１に固定され、液体収容部１０の減圧孔１０ａと係合する圧力調整弁３２と、を備える。
底部３１には、圧力調整部３０の内部と外気とを挿通する挿通孔３１ａが形成されている。
【００３２】
圧力調整弁３２は、栓３２１と、支持部３２２と、付勢部３２３と、制御部３２４と、を備える。なお、本実施形態において、圧力調整弁３２は、１つであるが、複数設けてもよい。
栓３２１は、液体収容部１０の減圧孔１０ａを塞ぐ。栓３２１は、減圧孔１０ａの内径より大きい寸法の外径で形成されている。
支持部３２２は、筒状に形成され、その内部において、栓３２１を摺動自在に支持する。
付勢部３２３と、弾性体（例えば、バネ部材）で形成され、支持部３２２の内部において、栓３２１を一端側に付勢する。
【００３３】
制御部３２４は、支持部３２２の内部における付勢部３２３の位置を一端他端方向に移動し、固定することで、栓３２１を一端側に付勢する力を制御する。これにより、例えば、制御部３２４により、付勢部３２３をより一端側に移動し固定することで、栓３２１は、より強い力で液体収容部１０の減圧孔１０ａに押しつけられ減圧孔１０ａを塞ぐ。即ち、液体収容部１０の内部は、より強い圧力が維持される。一方、制御部３２４により、付勢部３２３をより他端側に移動し固定することで、栓３２１がより弱い力で液体収容部１０の減圧孔１０ａに押しつけられ減圧孔１０ａを塞ぐ。即ち、液体収容部１０の内部においてより弱い圧力で、栓３２１は、減圧孔１０ａから押し戻され、減圧孔１０ａを開放する。そして、減圧孔１０ａから液体収容部１０の内部のガスが抜けることで、液体収容部１０の内部の圧力が減圧される。
また、液体収容部１０の内部から減圧孔１０ａを介して抜けたガスは、圧力調整部３０の内部から、底部３１の挿通孔３１ａを通って、外部に抜ける。
【００３４】
また、液体収容部１０の安全構造１０ｂが破裂した場合、液体収容部１０の内部のガスは、圧力調整部３０の内部に流入し、底部３１の挿通孔３１ａを通って、外部に抜ける。
【００３５】
次に、本発明の実施形態に係る炭酸水製造器１の使用方法を図面に基づいて説明する。
図６は、本発明の実施形態に係る炭酸水製造器１の使用方法を説明する図である。
炭酸水製造器１は、図１に示すように、初期状態においては、液体収容部１０の一端側に薬剤保持部２０が装着され、液体収容部１０の他端側に圧力調整部３０が装着されている。
この初期状態から、図６に示すように、まず、液体収容部１０の一端側から薬剤保持部２０を外し、液体収容部１０に水Ｗを収容する。そして、薬剤保持部２０の第２保持部２２を第１保持部２１から外し薬剤収容室２１１に炭酸水素ナトリウムを含む固形の薬剤Ｓを収容して、第１保持部２１と第２保持部２２とを圧密に装着させる。そして、この状態で薬剤保持部２０を液体収容部１０の一端側に圧密に装着する。この状態において、薬剤Ｓは、仕切板２１２に載置されているので、液体収容部１０に水Ｗと接触しておらず、二酸化炭素は発生しない。
【００３６】
次に、液体収容部１０の一端側を下方に反転させる。即ち、薬剤保持部２０を下方に配置する。すると、炭酸水素ナトリウムを含む薬剤Ｓが収容された薬剤収容室２１１に水Ｗが流入し、水Ｗに薬剤Ｓが溶解し、炭酸水素ナトリウムの反応により、二酸化炭素が発生する。すると、液体収容部の内部の圧力が上昇し、二酸化炭素が水に溶解する。そして、液体収容部１０の内部の圧力は、所定値を越えると圧力調整部３０の圧力調整弁３２により減圧される。
したがって、炭酸水製造器１によれば、水と炭酸水素ナトリウムを含む薬剤とを入れた炭酸水製造器を上下に反転させるだけで、炭酸水を製造できるので、簡便で安全に炭酸水を得ることができる。
【００３７】
また、炭酸水製造器１の薬剤収容室２１１は、液体収容部１０に収容された水Ｗが流通可能であるとともに、固形の薬剤Ｓの外径より小さい内径で形成された浸水孔２１３（図４参照）を備えるので、薬剤保持部２０に薬剤Ｓが収容された状態で、液体収容部１０の一端側を下方に反転させたときに、薬剤Ｓを液体収容部１０の下方に保持できる。
したがって、炭酸水製造器１によれば、液体収容部１０に収容された水Ｗの水面まで薬剤Ｓが浮上するのを防止し、二酸化炭素を、確実に液体収容部の底で発生できるので、炭酸水の製造効率を上げることができる。
【００３８】
また、炭酸水製造器１の液体収容部１０は、その他端側において、液体収容部１０の内部の圧力が所定値より大きい所定の限界値を越えたときに、破裂する安全構造１０ｂを備える。
これにより、例えば、減圧孔１０ａが詰まり、圧力調整部３０が機能しなかったり、二酸化炭素の発生量が多く、圧力調整部３０による減圧では間に合わず、液体収容部１０の内部の圧力が所定値より大きい所定の限界値を越えた場合には、安全構造１０ｂが破裂する。
したがって、液体収容部１０の内部の圧力が極限まで達し、液体収容部１０が爆発したり、上記圧力により薬剤保持部２０が液体収容部１０から勢いよく飛び出したりするのを防止できる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１      炭酸水製造器
１０    液体収容部
１０ａ  減圧孔
２０    薬剤保持部
２１１  薬剤収容室
３０    圧力調整部
３２    圧力調整弁
Ｗ      水
Ｓ      薬剤
【図１】
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【図２】
2014097473.tif 000004
【図３】
2014097473.tif 000005
【図４】
2014097473.tif 000006
【図５】
2014097473.tif 000007
【図６】
2014097473.tif 000008