(57)【要約】【課題】簡単な構造でミネラル溶出物のミネラル溶出率を向上させ、また、ミネラル水のミネラル濃度を一定に保持でき、更にミネラル成分の析出を抑制できるミネラル水製造装置を提供する。【解決手段】ミネラル溶出物１１が配置された水槽１０と、水槽１０内に水道水等の原水を供給する給水管１２と、水槽１０内で生成されたミネラル水を取水する取水管１４とを備えたミネラル水製造装置において、酸性食品添加物１３ｄを水槽１０内に供給する酸性食品添加物供給装置１３を設けた構造となっている。これにより、水槽１０内の酸性濃度が高くなるため、ミネラル溶出物１１のミネラル溶出効率が向上し、ミネラル濃度が高くなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミネラル溶出物が配置された水槽と、該水槽内に水道水等の原水を供給する給水管と、該水槽内で生成されたミネラル水を取水する取水管とを備えたミネラル水製造装置において、
酸性食品添加物を前記水槽内に供給する酸性食品添加物供給装置を設けた
ことを特徴とするミネラル水製造装置。
【請求項２】
前記酸性食品添加物供給装置は酸性食品添加物を給水管を通じて又は直接に前記水槽に供給するよう構成した
ことを特徴とする請求項１記載のミネラル水製造装置。
【請求項３】
前記水槽から流出したミネラル水の少なくとも一部を該水槽に戻すミネラル水循環手段を設けるとともに、該ミネラル水循環手段を介して酸性食品添加物を該水槽内に供給する前記酸性食品添加物供給装置を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のミネラル水製造装置。
【請求項４】
ミネラル溶出物が配置された水槽と、該水槽内に水道水等の原水を供給する給水管と、該水槽内で生成されたミネラル水を取水する取水管とを備えたミネラル水製造装置において、
前記取水管に酸性食品添加物を供給する酸性食品添加物供給装置を設けた
ことを特徴とするミネラル水製造装置。
【請求項５】
前記水槽内に供給される原水又は前記水槽内で製造されたミネラル水の少なくとも一方の水質を検知する水質検知手段と、該水質検知手段の検知信号に基づき酸性食品添加物の供給量を制御する制御手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載のミネラル水製造装置。
【請求項６】
前記水質検知手段は、前記水槽内に供給される原水又は前記水槽内で製造されたミネラル水のｐＨを検知するｐＨ検知手段又は前記水槽内に供給される原水又は前記水槽内で製造されたミネラル水の電気伝導度を検知する導電率検知手段の少なくとも一方である
ことを特徴とする請求項５記載のミネラル水製造装置。
【請求項７】
ミネラル溶出物が配置された水槽と、該水槽内に水道水等の原水を供給する給水管と、該水槽内で生成されたミネラル水を取水する取水管とを備えたミネラル水製造装置において、
前記水槽内に酸性食品添加物を配置した
ことを特徴とするミネラル水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原水にミネラル成分を付加してミネラル水を生成するミネラル水製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のミネラル水製造装置として、水槽内にミネラル石と夾雑物を除去する濾過材を収納したものが一般的に使用されている。この水槽に水道水等の原水が通過するとき、水道水にミネラル成分が付加され、ミネラル含有の飲料水が供給される。
【０００３】
しかしながら、このミネラル水製造装置では飲料に付加されるミネラル成分が実際には僅かであり（ミネラル成分の付加量：総硬度として５０ｐｐｍ以下）、ミネラル飲料水として満足できるものではなかった。
【０００４】
このような問題点を解決するため、特開平６−１９０３７９号公報に記載されたミネラル水製造装置が提案された。このミネラル水製造装置は、水道水に炭酸ガスを注入して遊離炭酸濃度を高め、この水道水を炭酸カルシウムを担持した多孔質体に接触させたもので、ミネラル成分が短時間で溶出し、所望濃度のミネラル飲料水の供給が可能となった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このミネラル水製造装置では、炭酸ガス注入用のボンベが必要となり、コストは勿論のこと装置が大型化するという問題点を有していた。また、ミネラル成分の溶出率は原水の水質によって影響を受けミネラル濃度を所定濃度に保持することができないという問題点を有していた。更に、ミネラル濃度が必要以上に高くなるときは取水管内でミネラル成分が析出するという問題点を有していた。
【０００６】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、簡単な構造でミネラル溶出物のミネラル溶出率を向上させ、また、ミネラル水のミネラル濃度を一定に保持でき、更にミネラル成分の析出を抑制できるミネラル水製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、ミネラル溶出物が配置された水槽と、水槽内に水道水等の原水を供給する給水管と、水槽内で生成されたミネラル水を取水する取水管とを備えたミネラル水製造装置において、酸性食品添加物を水槽内に供給する酸性食品添加物供給装置を設けた構造となっている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、水槽内に酸性食品添加物が添加され水槽内の酸性濃度が高くなるため、ミネラル溶出物のミネラル溶出効率が向上し、ミネラル水のミネラル濃度が高くなる。なお、酸性食品添加物供給装置は酸性食品添加物を給水管を通じて水槽内に供給するようにしても良いし、或いは、酸性食品添加物を水槽に直接供給するようにしても良い（請求項２の発明）。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に係るミネラル水製造装置において、水槽から流出したミネラル水の少なくとも一部を水槽に戻すミネラル水循環手段を設けるとともに、ミネラル水循環手段を介して酸性食品添加物を水槽内に供給する酸性食品添加物供給装置を設けた構造となっている。
【００１０】
請求項３の発明によれば、水槽内から流出したミネラル水、例えば取水管に流れるミネラル水のうち一部を水循環手段を用いて水槽に戻す際、この水循環手段に酸性食品添加物が供給されるため、水槽内の酸性濃度を高くすることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、ミネラル溶出物が配置された水槽と、水槽内に水道水等の原水を供給する給水管と、水槽内で生成されたミネラル水を取水する取水管とを備えたミネラル水製造装置において、取水管に酸性食品添加物を供給する酸性食品添加物供給装置を設けた構造となっている。
【００１２】
請求項４の発明によれば、取水管に流れるミネラル水に酸性食品添加物が添加されるため、ミネラル水のｐＨ調整が可能となるし、また、取水管内でのミネラル成分の析出が抑制され、配管づまりが防止される。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４に係るミネラル水製造装置において、水槽内に供給される原水又は水槽内で製造されたミネラル水の少なくとも一方の水質を検知する水質検知手段と、水質検知手段の検知信号に基づき酸性食品添加物の供給量を制御する制御手段を有する構造となっている。また、請求項６の発明では、この水質検知手段としてミネラル水のｐＨを検知するｐＨ検知手段又はミネラル水の電気伝導度を検知する導電率検知手段を用いている。
【００１４】
本発明によれば、原水の水質、例えばｐＨ値が高いときはミネラル溶出率が低下し、低いときはミネラル溶出率が高くなる。従って、ｐＨ値が高いときは酸性食品添加物の供給量を増加させ、また、ｐＨ値が低いときは酸性食品添加物の供給量を減少させる。これにより、製造されるミネラル水の濃度を一定に保つことができる。
【００１５】
一方、原水の水質、例えば水の電気伝導度が低いことは、電気伝導を阻害するミネラル成分が高いことを示すものであり、また、水の電気伝導度が高いことは、逆にミネラル成分が低いことを示すものである。従って、電気伝導度が低いときは、既に原水に通常以上のミネラル成分が含有されているため、酸性食品添加物の供給量を少なくしてミネラル溶出量を少なくする。また、電気伝導度が高いときは、ミネラル含有量が通常以下であるため、酸性食品添加物の供給量を多くしてミネラル溶出量を多くする。
【００１６】
なお、原水及びミネラル水の両者の水質を検知して酸性食品添加物の供給量を調整するようにしてもよいし、また、水質検知手段としてｐＨセンサ及び導電率センサの両者を用いて検知するようにしてもよい。
【００１７】
請求項７の発明は、ミネラル溶出物が配置された水槽と、水槽内に水道水等の原水を供給する給水管と、水槽内で生成されたミネラル水を取水する取水管とを備えたミネラル水製造装置において、水槽内に酸性食品添加物を配置した構造となっている。
【００１８】
請求項７の発明によれば、水槽内にミネラル溶出物と酸性食品添加物の両者が配置されているため、水槽内が常時酸性化され、短時間でかつ高濃度のミネラル水が製造される。なお、ミネラル溶出物と酸性食品添加物は両者を混合して配置するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るミネラル水製造装置の第１実施形態を示すもので、図１はミネラル水製造装置の水回路図である。
【００２０】
ミネラル水製造装置は、ミネラル水製造用の水槽１０を有している。この水槽１０内にはミネラル溶出物１１が配置されている。ミネラル溶出物１１として、コーラルサンド、麦飯石、ミネラル石等を粉末状或いは粒状にしたものが用いられており、ミネラル溶出物１１に水を通過させることより、水にミネラル成分が溶出し、ミネラル水が製造される。
【００２１】
水槽１０の上部には給水管１２が連通しており、給水管１２を通じて水槽１０内に水道水（原水）が給水される。また、給水管１２には酸性食品添加物供給装置１３が連結している。酸性食品添加物供給装置１３は酸性食品添加物Ａを収容したタンク１３ａと、タンク１３ａの底部と給水管１２に連結し酸性食品添加物１３ｄを給水管１２に導く導出管１３ｂと、導出管１３ｂを開閉する電磁弁１３ｃとから構成されている。ここで、酸性食品添加物１３ｄとしては、例えばクエン酸、ＤＬーリンゴ酸、リン酸、フマル酸など酸性を示す食品添加物Ａが水に溶解されたものが用いられている。また、酸性食品添加物１３ｄのうちクエン酸及びＤＬーリンゴ酸は、人体にミネラル水が取り入れられた際のミネラル成分摂取効率を向上させるという利点を有している。
【００２２】
水槽１０の下部には蛇口等に連結する取水管１４が連通している。取水管１４にはポンプ１５が設置されており、ポンプ１５の駆動により水槽１０内で製造されたミネラル水が取水口に給水される。
【００２３】
本実施形態によれば、電磁弁１３ｃを開くとき、給水管１２の水道水に酸性食品添加物１３ｄが添加され、水槽１０内に貯留する水の酸性濃度が高くなる。この酸性濃度の上昇によりミネラル溶出物１１のミネラル溶出率が向上する。
【００２４】
例えば、ミネラル溶出物１１を炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）として、酸性水との反応を反応式で表せば、
ＣａＣＯ３　＋２Ｈ＋→Ｃａ２＋＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２
となり、ミネラルイオン（Ｃａ２＋）が溶出する。これにより、ミネラル濃度の高い飲料水が製造される。
【００２５】
図２は本発明に係るミネラル水製造装置の第２実施形態を示すものである。前記第１実施形態では酸性食品添加物１３ｄが給水管１２を通じて水槽１０内に供給されているが、第２実施形態では酸性食品添加物１３ｄを水槽１０内に直接的に供給している。
【００２６】
前記第１実施形態では酸性食品添加物１３ｄの供給操作が水道水の給水操作に追従することとなるが、第２実施形態では酸性食品添加物供給経路が水道水供給経路とは別経路となるため、酸性食品添加物１３ｄを適宜水槽１０内に供給できる。なお、その他の構成、作用は前記第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００２７】
図３乃至図５は本発明に係るミネラル水製造装置の第３実施形態を示すもので、図３はミネラル水製造装置の水回路図、図４は電磁弁の駆動回路を示すブロック図、図５は電磁弁の制御フローチャートである。前記第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表すとともに、その説明を省略する。
【００２８】
本実施形態は給水管１２に通水される水道水の水質、即ちｐＨ値に基づき酸性食品添加物１３ｄの供給量を制御するものであり、給水管１２には水道水のｐＨ値を検知するｐＨセンサ１６を設置するとともに、取水管１４には取水管１４に流水があるか否かを検知する流水センサ１７を設置している。
【００２９】
また、図４に示すように、電磁弁１３ｃを制御する制御手段としてマイクロコンピュータ構成の制御装置１８を有している。この制御装置１８はＩ／Ｏポート１８ａ，１８ｂ、ＣＰＵ１８ｃ及びメモリ１８ｄを有している。メモリ１８ｄには電磁弁１３ｃの設定開放時間ＴＡが予め格納されている。この時間ＴＡは酸性食品添加物１３ｄの添加量を決定するもので、水道水のｐＨ値が通常値のとき、ＴＡ時間に亘って電磁弁１３ｃを開放することにより、製造されたミネラル水の濃度が所望の値となるという、経験則に基づいて設定されている。また、制御装置１８から制御信号に基づき電磁弁駆動回路１９を通じて電磁弁１３ｃを図５のフローチャートに示すように制御する。
【００３０】
まず、前述したように、メモリ１８ｄには電磁弁１３ｃの設定開放時間ＴＡが設定されている（Ｓ１）。また、給水管１２内の水道水のｐＨ値がｐＨセンサ１６で検知され制御装置１８で測定される（Ｓ２）。ここで、水道水のｐＨ値が高いときはミネラル溶出率が低下し、低いときはミネラル溶出率が高くなる。従って、ｐＨ値が高いときは時間ＴＡを長くして、酸性食品添加物１３ｄの供給量を増加させ、ｐＨ値が低いときは時間ＴＡを短くして、酸性食品添加物の供給量を減少させる。即ち、時間ＴＡを水道水のｐＨ値に応じて適宜ＴＡ１に変更する（Ｓ３）。このような状態で待機し、流水センサ１７が取水管１４内で流水があるか否かを監視する（取水があるか否か）（Ｓ４）。ここで、流水を検知したときは、電磁弁１３ｃをＴＡ１時間に亘って開放する（Ｓ５）。これにより、水道水のｐＨ値に対応した酸性食品添加物１３ｄが水槽１０内に供給され、製造されるミネラル水の濃度を一定に保つことができる。
【００３１】
図６乃至図８は本発明に係るミネラル水製造装置の第４実施形態を示すもので、図６はミネラル水製造装置の水回路図、図７は電磁弁の駆動回路を示すブロック図、図８は電磁弁の制御フローチャートである。前記第３実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表すとともに、その説明を省略する。
【００３２】
前記第３実施形態では給水管１２にｐＨセンサ１６を設置し、給水管１２に通水される水道水の水質に基づき電磁弁１３ｃの開放時間を制御している。これに対して、本実施形態は取水管１４にｐＨセンサ１６を設置し、取水管１４に通水されるミネラル水の水質に基づき電磁弁１３ｃの開放時間を制御している。
【００３３】
また、図７に示すように、前記第３実施形態と同様に、Ｉ／Ｏポート１８ａ，１８ｂ、ＣＰＵ１８ｃ及びメモリ１８ｄを有する制御装置１８を有し、メモリ１８ｄには前記第３実施形態と同様に電磁弁１３ｃの設定開放時間ＴＡが予め格納されている。なお、この時間ＴＡは前記酸性食品添加物１３ｄの添加量を決定するもので、ｐＨ通常値でミネラル水が所望濃度となる電磁弁開放時間が設定されている。電磁弁１３ｃの制御を図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
即ち、まず、前述したように、メモリ１８ｄには電磁弁１３ｃの設定開放時間ＴＡが設定されている（Ｓ１）。また、取水管１４内のミネラル水のｐＨ値がｐＨセンサ１６で検知され制御装置１８で測定される（Ｓ２）。ここで、ミネラル水のｐＨ値が高いときはミネラル溶出率が低下し、低いときはミネラル溶出率が高くなる。従って、ｐＨ値が高いときは時間ＴＡを長くして、酸性食品添加物１３ｄの供給量を増加させ、ｐＨ値が低いときは時間ＴＡを短くして、酸性食品添加物の供給量を減少させる。即ち、時間ＴＡをミネラル水のｐＨ値に応じて適宜ＴＡ２に変更する（Ｓ３）。このような状態で待機し、流水センサ１７が取水管１４内で流水があるか否かを監視する（取水があるか否か）（Ｓ４）。ここで、流水を検知したときは、電磁弁１３ｃをＴＡ２時間に亘って開放する（Ｓ５）。これにより、ミネラル水のｐＨ値に対応した酸性食品添加物１３ｄが水槽１０に供給され、製造されるミネラル水の濃度を一定に保つことができる。
【００３５】
なお、前記第３実施形態及び前記第４実施形態ではｐＨセンサ１６を用いて水質を検知し、ミネラル水濃度を所定値に保持しているが、これに限るもではない。例えば、図示しないがｐＨセンサ１６の代わりに水道水又はミネラル水の電気伝導度を検出する導電率センサを設置して電磁弁１３ｃの開放時間を制御するようにしてもよい。即ち、水道水又はミネラル水の導電率が低いとき、即ちミネラル濃度が高くなっているときは電磁弁１３ｃの開放時間を短くし、一方、水道水又はミネラル水の導電率が高いとき、即ちミネラル濃度が低くなっているときは電磁弁１３ｃの開放時間を長くしてミネラル溶出量を多くする。これにより、ミネラル水のミネラル濃度を所定の値に保持することができる。
【００３６】
図９は本発明に係るミネラル水製造装置の第５実施形態を示すものである。前記各実施形態では酸性食品添加物１３ｄをミネラル処理前に添加する構成となっているが、本実施形態では取水されたミネラル水の全部又は一部を再度水槽１０内に戻すとともに、この戻し水に酸性食品添加物１３ｄを添加する構造となっている。なお、前記第１実施形態と同一構成部分を同一符号をもって表すとともに、その説明を省略する。
【００３７】
即ち、取水管１４でポンプ１５の下流側と水槽１０の上部との間にミネラル循環管路２０を配管するとともに、ミネラル循環管路２０の途中に酸性食品添加物供給装置１３の導出管１３ｂを接続したものである。これにより、図９の破線矢印に示すように、水槽１０内のミネラル水が取水管１４→ポンプ１５→取水管１４→ミネラル水循環管路２０→水槽１０と順次流すことができるミネラル水循環手段が構成されている。
【００３８】
本実施形態によれば、取水管１４の取水口を閉鎖した状態でポンプ１５を駆動し、酸性食品添加物供給装置１３の電磁弁１３ｃを開放するときは、水槽１０内から流出した全てのミネラル水が前述したように循環して水槽１０内のミネラル濃度を高くすることができる。
【００３９】
また、取水管１４の取水口を開放して（取水状態で）ポンプ１５を駆動し、酸性食品添加物供給装置１３の電磁弁１３ｃを開放するときは、取水管１４を通るミネラル水の一部がミネラル循環管路２０に入り、酸性食品添加物１３ｄを含んで水槽１０に戻ることとなる。これにより、水槽１０内の酸性濃度が高くなり取水されるミネラル水のミネラル濃度が高くなる。
【００４０】
なお、前記第３，４実施形態と同様にｐＨセンサ１６又は導電率センサを設置して、水道水やミネラル水の水質に応じて電磁弁１３ｃの開放時間を決定するようにしても良い。
【００４１】
図１０は本発明に係るミネラル水製造装置の第６実施形態を示すものである。前記各実施形態では水槽１０内に酸性食品添加物１３ｄを供給しているが、本実施形態では取水管１４に酸性食品添加物を供給するようになっている。なお、前記第１実施形態と同一構成部分を同一符号をもって表すとともに、その説明を省略する。
【００４２】
即ち、酸性食品添加物供給装置１３の導出管１３ｂを取水管１４に連結するとともに、電磁弁１３ｃを開閉して取水管１４への酸性食品添加物の供給を制御している。
【００４３】
ミネラル濃度が必要以上に高いときは、溶出ミネラルが析出して飲料に混入する場合があり、飲料には不向きなミネラル水が生成される。そこで、本実施形態に係るミネラル水製造装置では、ミネラル水を取水する際に電磁弁１３ｃを開放し、酸性食品添加物１３ｄを取水管１４に導く。これにより、ミネラル溶解率が向上し、取水管１４内で析出が防止される。
【００４４】
なお、前記第３，４実施形態と同様にｐＨセンサ１６又は導電率センサを設置して、水道水やミネラル水の水質に応じて電磁弁１３ｃの開放時間を決定するようにしても良い。
【００４５】
図１１は本発明に係るミネラル水製造装置の第７実施形態を示すものである。前記各実施形態では酸性食品添加物を水槽１０の外に配置する構成となっているが、本実施形態では酸性食品添加物１３ｄを水槽１０内に配置した構成となっている。なお、前記第１実施形態と同一構成部分を同一符号をもって表すとともに、その説明を省略する。
【００４６】
即ち、粒状又は紛状の酸性食品添加物と同じく粒状又は紛状のミネラル溶出物を混合した混合物２１を形成し、この混合物２１を水槽１０内に配置している。本実施形態によれば、ミネラル溶出物が酸性化し易く、ミネラル濃度の高いミネラル水を製造することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、請求項１〜３の発明によれば、水槽内に酸性食品添加物が添加され水槽内の酸性濃度が高くなるため、ミネラル溶出物のミネラル溶出効率が向上し、ミネラル水のミネラル含有率を増大させることができる。
【００４８】
請求項４の発明によれば、取水管に流れるミネラル水に酸性食品添加物が添加されるため、ミネラル水のｐＨ調整が可能となるし、また、取水管内でのミネラル成分の析出が抑制され、配管づまりが防止される。
【００４９】
請求項５，６の発明によれば、原水の水質、例えばｐＨ値や電気伝導度に応じて酸性食品添加物の供給量を調整することにより、ミネラル濃度を一定に保つことができる。
【００５０】
請求項７の発明によれば、ミネラル溶出物が酸性化し易く、ミネラル濃度の高いミネラル水を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【図２】第２実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【図３】第３実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【図４】第３実施形態に係る電磁弁の駆動制御回路を示すブロック図
【図５】第３実施形態に係る電磁弁の制御フローチャート
【図６】第４実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【図７】第４実施形態に係る電磁弁の駆動制御回路を示すブロック図
【図８】第４実施形態に係る電磁弁の制御フローチャート
【図９】第５実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【図１０】第６実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【図１１】第７実施形態に係るミネラル水製造装置の水回路図
【符号の説明】
１０…水槽、１１…ミネラル溶出物、１２…給水管、１３…酸性食品添加物供給装置、１３ｃ…電磁弁、１３ｄ…酸性食品添加物、１４…取水管、１６…ｐＨセンサ、１８…制御装置、２０…ミネラル水循環管路、２１…混合物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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