(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、
前記陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、前記ミネラル溶出物と導電性物質とを配置するとともに、
前記各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、該有効塩素発生電極を前記電解槽内に該一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する
ことを特徴とするミネラル水生成装置。
【請求項２】
水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、
前記陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、前記ミネラル溶出物と導電性物質と酸性食品添加物とを配置するとともに、
前記各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、該有効塩素発生電極を前記電解槽内に該一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する
ことを特徴とするミネラル水生成装置。
【請求項３】
水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、
前記陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、前記ミネラル溶出物と導電性物質とを配置するとともに、前記電解槽で生成されたミネラル水の流出管路に酸性食品添加物が配置されたペーハー調整槽を設置した
ことを特徴とするミネラル水生成装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に係る前記ミネラル溶出物と前記導電性物質、及び、請求項２に係る前記ミネラル溶出物と前記導電性物質と前記酸性食品添加物は、それぞれこれらを混合してなる混合物である
ことを特徴とするミネラル水生成装置。
【請求項５】
前記各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、該有効塩素発生電極を前記電解槽内に該一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する
ことを特徴とする請求項３記載のミネラル水生成装置。
【請求項６】
前記ミネラル・有効塩素生成ユニットを複数有する
ことを特徴とする請求項５記載のミネラル水生成装置。
【請求項７】
２個の陽極の前記ミネラル溶出用電極を間隔をおいて対向配置するとともに、該各陽極のミネラル溶出用電極の内側にはそれぞれ前記混合物を別個に配置し、該各混合物の間には共通の陰極の前記ミネラル溶出用電極を配置してなるミネラル生成ユニットを有する
ことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一項記載のミネラル水生成装置。
【請求項８】
前記ミネラル生成ユニットを複数有する
ことを特徴とする請求項７記載のミネラル水生成装置。
【請求項９】
前記各陽極のミネラル溶出用電極のうち少なくとも一方のミネラル溶出用電極の外側には、陰極の直流電圧が印加される有効塩素発生電極を配置した
ことを特徴とする請求項７又は請求項８記載のミネラル水生成装置。
【請求項１０】
前記混合物は陽極の前記ミネラル溶出用電極に接触して又は陽極の該ミネラル溶出用電極の近傍に配置した
ことを特徴とする請求項４乃至請求項９の何れか一項記載のミネラル水生成装置。
【請求項１１】
前記各ミネラル溶出用電極の間には、不織布、イオン交換膜などからなる隔膜を配置した
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項記載のミネラル水生成装置。
【請求項１２】
前記電解槽で生成されミネラル水の流出管路にミネラル析出物を除去する析出物除去槽を設置した
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項記載のミネラル水生成装置。
【請求項１３】
前記混合物の上部は前記ミネラル溶出用電極と対向しないよう配置した
ことを特徴とする請求項４乃至請求項１２の何れか一項記載のミネラル水生成装置。
【請求項１４】
前記導電性物質は、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、木炭、カーボンブラック、金、銀、白金系金属の何れか１つ又はこれらの混合物質である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか一項記載のミネラル水生成装置。
【請求項１５】
前記各活性炭は銀が付着してなる
ことを特徴とする請求項１４記載のミネラル水生成装置。
【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生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のミネラル生成装置として、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、このミネラル水生成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生成装置が提案された。このミネラル水生成装置は、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】
しかしながら、このミネラル水生成装置では、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。
【０００６】
このような問題点を解決するため、他に特開平９−１６４３９０号公報に記載されたミネラル水生成装置が提案された。
【０００７】
このミネラル水生成装置は、電解槽内に陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置するとともにミネラル溶出物を収納したものである。このミネラル水生成装置によれば、ミネラル溶出用電極間に直流電圧を印加することにより、水が電解され陽極のミネラル溶出用電極側で酸性水が生成され、この酸性水がミネラル溶出物（例えば、炭酸カルシウム）と溶解反応して、ミネラル成分を溶出させるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者のミネラル水生成装置では、陰陽一対のミネラル溶出用電極の間に絶縁物であるミネラル溶出物を配置するため、このミネラル溶出物が原因となって電解が阻害され、ミネラル溶出効率が低下するという問題点を有していた。
【０００９】
また、各ミネラル溶出用電極の間隔は電解能力が低下しないように狭く設定されているが、この間隔が狭くなるとミネラル溶出物の配置スペースも狭くなり、組み付け性やメンテナンス性が低下するという問題点を有していた。
【００１０】
更に、電解槽内の殺菌、或いは、電解槽から下流の殺菌を行う場合は、適所に塩素発生器を設置する必要があり、浄水回路全体の構成が複雑となるという問題点を有していた。
【００１１】
以上のようにミネラル溶出効率は絶縁状況に左右されるが、これと同時に電解槽内のペーハー（ｐＨ）にも大きな影響を受ける。
【００１２】
即ち、電解によりミネラル溶出物（例えばコーラルサンド）から炭酸カルシウムが溶けだして水に溶解するが、炭酸カルシウムが溶解するにつれて電解槽内のｐＨが高くなり、実験によればｐＨが９．５以上になるときは炭酸カルシウムの溶解度が急激に低下する。従って、電解量（電解時間又は電解電流値）の増加に伴って逆にミネラル濃度が低下するという問題点を有していた。
【００１３】
一方、このようなミネラル分溶解度の低下はミネラル成分の析出を招来し、析出物が電解槽の下流側の流出管路でつまって配管閉塞を招くという問題点を有していた。
【００１４】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、ミネラル溶出物のミネラル溶出効率を向上させ、また、混合物の組み付け性やメンテナンス性を向上させ、更には有効塩素濃度を高くすることができ、更にはミネラル溶解度の低下を防止し、更にはミネラル析出物を除去できるミネラル水生成装置を提供することにある。
【００１５】
【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、水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、ミネラル溶出物と導電性物質とを配置するとともに、各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、有効塩素発生電極を電解槽内に一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する構造となっている。
【００１６】
請求項１の発明によれば、各ミネラル溶出用電極に直流電圧を印加するとき、陽極のミネラル溶出用電極側では水素イオン濃度が高くなり酸性水が生成され、一方、陰極のミネラル溶出用電極側ではアルカリ水が生成される。ここで、ミネラル成分の溶出作用は水素イオンとの反応によって起こるため、水素イオン濃度、ひいては電解性能に依存している。請求項１の発明ではミネラル溶出物と導電性物質とを各電極間に配置しているため、この導電性物質により電解効率が向上し、短時間でミネラル成分が溶出される。また、ミネラル溶出用電極と有効塩素発生電極に直流電圧を印加するとき、陽極の電極で塩素が発生し、これが水に溶け込む際、有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有する水が生成される。
【００１７】
請求項２の発明は、水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、ミネラル溶出物と導電性物質と酸性食品添加物とを配置するとともに、各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、有効塩素発生電極を電解槽内に一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する構造となっている。
【００１８】
請求項２の発明によれば、電解によりミネラル溶出物が溶解するが、電解槽内のｐＨの上昇が酸性食品添加物により抑制される。これにより、ミネラル溶解度の低下が防止される。なお、中和剤として使用される酸性物質が食品添加物であるため人体に無害となっている。また、ミネラル溶出用電極と有効塩素発生電極に直流電圧を印加するとき、陽極の電極で塩素が発生し、これが水に溶け込む際、有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有する水が生成される。
【００１９】
請求項３の発明は、水道水等の原水が供給される電解槽内に、ミネラル成分を溶出するミネラル溶出物を配置するとともに、直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極を配置したミネラル水生成装置において、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に、ミネラル溶出物と導電性物質とを配置するとともに、電解槽で生成されたミネラル水の流出管路に酸性食品添加物が配置されたペーハー調整槽を設置した構造となっている。
【００２０】
請求項３の発明によれば、流出管路に流れるミネラル水が酸性食品添加物により中和されるので、流出管路内でのミネラル成分の析出が抑制され、配管詰まりが防止される。また、請求項２の発明の如く電解槽内に酸性食品添加物を配置するものではないため、電解槽内にミネラル溶出物を多量に充填でき、ミネラル溶出物の交換回数を少なくできる。
【００２１】
なお、請求項４の発明の如く、請求項１又は請求項３に係るミネラル溶出物と導電性物質とを混合し、また、請求項２に係るミネラル溶出物と導電性物質と酸性食品添加物を混合して形成するようにしても良い。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項３のミネラル水生成装置において、各ミネラル溶出用電極のうちの一方の電極に対して逆極性の電圧が印加される有効塩素発生電極を備え、有効塩素電極を電解槽内に一方の電極と対向配置してなるミネラル・有効塩素生成ユニットを有する構造となっている。
【００２３】
請求項５の発明によれば、ミネラル溶出用電極と有効塩素発生電極に直流電圧を印加するとき、陽極の電極で塩素が発生し、これが水に溶け込む際、有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有する水が生成される。なお、請求項６の如くミネラル・有効塩素生成ユニットを複数設けるときは、大容量のミネラル水生成装置において特に有効となる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項４乃至請求項６のミネラル水生成装置において、２個の陽極のミネラル溶出用電極を間隔をおいて対向配置するとともに、各陽極のミネラル溶出用電極の内側にはそれぞれ混合物を別個に配置し、各混合物の間には共通の陰極のミネラル溶出用電極を配置してなるミネラル生成ユニットを有する構造となっている。
【００２５】
請求項７の発明によれば、２個の混合物からミネラル成分を溶出する際、陰極のミネラル溶出用電極が共通となっているため、構造が簡単になる。なお、請求項８の如くミネラル生成ユニットを複数設けるときは、大容量のミネラル水生成装置において特に有効となる。
【００２６】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のミネラル水生成装置において、各陽極のミネラル溶出用電極のうち少なくとも一方のミネラル溶出用電極の外側には、陰極の直流電圧が印加される有効塩素発生電極を配置した構造となっている。
【００２７】
請求項９の発明によれば、有効塩素発生電極により有効塩素である次亜塩素酸が発生し、殺菌性能を有するミネラル水が生成される。請求項１０のミネラル水生成装置の如く、混合物を陽極のミネラル溶出用電極に接触して又は陽極のミネラル溶出用電極の近傍に配置するときは、陽極側で効率よくミネラル成分が溶出される。また、請求項１１の発明の如く、各ミネラル溶出用電極の間に不織布、イオン交換膜などからなる隔膜を配置することにより、酸性水とアルカリ水との混合を防止し、ミネラル溶出効率の低下を防止できる。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１乃至請求項１１のミネラル水生成装置において、電解槽で生成されミネラル水の流出管路にミネラル析出物を除去する析出物除去槽を設置した構造となっている。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、ミネラル析出物が生成された場合においても、これが析出物除去槽で除去されるため、流出管路内での詰まりが防止されるとともに、ミネラル飲料に析出物が混入することがない。
【００３０】
請求項１３の発明は、請求項１乃至請求項１２のミネラル水生成装置において、ミネラル溶出物の上部はミネラル溶出用電極と対向しないよう配置した構造となっている。
【００３１】
請求項１３の発明によれば、ミネラル溶出用電極に通電するとき、ミネラル溶出物のうち電極に対向している部分からミネラル成分が溶出する。そして、このミネラル溶出操作が長時間に亘り継続し、この対向部位のミネラル溶出物が徐々に減少する。一方、対向部位のミネラル溶出物が減少した分、ミネラル溶出用電極に対向していない部分から補給される。
【００３２】
また、導電性物質は、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、木炭、カーボンブラック、金、銀、白金系金属の何れか１つ又はこれらの混合物質であっても良いし（請求項１４）、また、導電物質が活性炭であるときは導電性を向上させるため銀を付着するようにしても良い（請求項１５）。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るミネラル水生成装置の第１実施形態を示すものである。このミネラル水生成装置は、上面開口の電解槽１１を有し、電解槽１１の上面開口には水道管に連結した給水管１２が配置され、水道水が電解槽１１内に貯留されるようになっている。また、電解槽１１の底壁には取水管１３が連結しており、この取水管１３を通じて末端の蛇口（図示しない）に出水するようになっている。
【００３４】
この電解槽１１内には混合物１４が左右に２個配置され、また、この混合物１４の外側には陰陽一対のミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂが接触又は近接して配置されている。また、各混合物１４の間には不織布やイオン交換膜で形成された隔膜１６が配置され、この隔膜１６により完全ではないが電解槽１１を左右に仕切っている。
【００３５】
混合物１４はミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとから構成されたものである。このミネラル溶出物１４ａ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いる。一方、導電性物質１４ｂは、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、木炭、カーボンブラック、金、銀、白金系金属の何れか１つ又はこれらの混合物質が用いられている。これら導電物質１４ｂは、炭素系、金、銀、白金系金属となっているため、これが溶出したときでも人体に無害となっている。なお、導電性物質が活性炭であるときは導電性を向上させるため銀を付着するようにしても良い。混合物１４は以上のようなミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとを混合しているが、その内部に水が通るようになっている。また、組み付け性及びメンテナンス性を向上させるため、混合物１４を予め通水性を有するケース（図示しない）に充填し、電解槽１１に配置するようにしても良い。この場合はミネラル溶出物及び導電性物質を粒状又は紛状のままでケースに充填すれば足りる。
【００３６】
ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂは、直流の電源部１７から直流電圧が印加されており、一方のミネラル溶出用電極１５ａが陽極で、他方のミネラル溶出用電極１５ｂが陰極となっている。また、この電源部１７は制御部１８により電圧値、極性及び通電時間などが制御されている。
【００３７】
本実施形態に係るミネラル水生成装置のミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂに直流電圧を印加するとき、陽極のミネラル溶出用電極１５ａ側では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
となり、水素イオン濃度が上昇し酸性水が生成される。一方、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂ側では、
４Ｈ2Ｏ＋４ｅ-→２Ｈ2＋４ＯＨ-
となり、アルカリ水が生成される。ここで、ミネラル溶出物１４ａ（例えば；炭酸カルシウム：ＣａＣＯ3）が酸性水と反応して、
ＣａＣＯ3 ＋２Ｈ+→Ｃａ2+＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2
となり、ミネラルイオン（Ｃａ2+）が溶出する。
【００３８】
ここで、ミネラル溶出物１４ａが絶縁物であり、各ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂ間の導電率を低下させる要因として作用するが、本実施形態に係るミネラル水生成装置は混合物１４に導電性物質１４ｂを混合しているため、電解効率が低くなることがなく、ひいてはミネラル溶出効率も低下することがない。
【００３９】
また、電解効率の向上により各ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂ間の間隔も大きくとることができるため、その分、混合物１４の配置スペースが広くなり、ミネラル溶出物１４ａを多量に収納することができる。また、混合物１４の交換作業も簡単となり、混合物１４の組み付け性及びメンテナンス性が向上する。
【００４０】
本実施形態に係るミネラル水生成装置の効果を確認するため、ミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとの混合物１４と、導電性物質１４ｂが混合されていないものを用い、以下の実験を行った。ここで、ミネラル溶出物１４ａとしてコーラルサンドを用い、導電性物質１４ｂとして粒状活性炭を用いた。
【００４１】
（実験１）導電性物質１４ｂをミネラル溶出物１４ａに対して３０重量％としたときは、導電性物質１４ｂが混合されていないものと比較し、印加電流が１５０％に向上し、ミネラル溶出量が２倍となった。
【００４２】
（実験２）導電性物質１４ｂをミネラル溶出物１４ａに対して５０重量％としたときは、導電性物質１４ｂが混合されていないものと比較し、印加電流が１６５％に向上し、ミネラル溶出量が２．５倍となった。
【００４３】
以上の実験１，２から導電性物質１４ｂの重量％が増加し、ミネラル溶出物１４ａの重量％が減少した場合においても、ミネラル溶出物１４ａからの溶出量が多くなっており、導電性物質１４ｂの混合がミネラル溶出効率を高めるために、非常に有益であることが確認された。
【００４４】
なお、この実施形態では陽極側の混合物１４からミネラル成分が多量に溶出するため、ミネラル溶出が片寄ったものとなるが、例えば各ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂの極性を交互に変更したり、或いは、一方の混合物１４のミネラル溶出を継続した後、適宜極性を変更して他方の混合物１４のミネラル溶出を行えば各混合物１４から均一にミネラル成分を溶出することができる。
【００４５】
図２は本発明に係るミネラル水生成装置の第２実施形態を示すものである。この第２実施形態において前記第１実施形態と異なるところは、有効塩素発生電極２０を電解槽１１に配置した点にある。なお、前記第１実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００４６】
即ち、電解槽１１に配置されたミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂのうち、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂの外側に所定間隙をおいて有効塩素発生電極２０を配置している。この有効塩素発生電極２０の配置によりミネラル・有効塩素生成ユニット２１を構成している。
【００４７】
本実施形態によれば、ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂに電源部１７より直流電圧を印加するときは、前記第１実施形態と同様にミネラル成分が溶出されミネラル水が生成される。また、これと同時に電源部１７より有効塩素発生電極２０を陽極とする直流電圧を印加するときは、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂと有効塩素発生電極２０との間で電解され、水道水に含まれている塩素イオン（Ｃｌ-）が有効塩素発生電極２０側で次のように反応する。
【００４８】
即ち、２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-となり、塩素（Ｃｌ2）が発生する。この塩素（Ｃｌ2）は水（Ｈ2Ｏ）に溶解する際、Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌと反応し、有効塩素である次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が発生する。
【００４９】
この次亜塩素酸の付加により、電解槽１１内の殺菌及び雑菌の繁殖が抑制されることはもとより取水管１３内の殺菌及び雑菌の繁殖が抑制される。
【００５０】
なお、次亜塩素酸が多量に生成されるときは、ミネラル水の味を損なうおそれがあるので、有効塩素発生電極２０への電流・電圧は多少低くすると良い。また、電解槽１１及び取水管１３の殺菌のみを行うときは、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂと有効塩素発生電極２０にのみ直流電圧を印加し、有効塩素を高くするようにすれば良い。
【００５１】
更に、本実施形態では、有効塩素発生電極２０を陽極、対向するミネラル溶出用電極１５ｂを陰極としたが、極性変換時、即ち、有効塩素発生電極２０が陰極、ミネラル溶出用電極１５ｂが陽極となっても有効塩素はミネラル溶出用電極１５ｂで発生することはいうまでもない。
【００５２】
また、本実施形態に係るミネラル水生成装置において陰極のミネラル溶出用電極１５ｂがミネラル水を生成する電極であり、また、塩素を発生させるための電極ともなっており、別個に塩素発生器を設ける場合と比較し、製造コストが著しく安価となる。
【００５３】
図３は本発明に係るミネラル水生成装置の第３実施形態を示すものである。この第３実施形態において前記第２実施形態と異なるところは、前記第２実施形態に係るミネラル・有効塩素生成ユニット２１に配置された２個の混合物１４のうち、陽極側の混合物１４のみを有し、陰極側の混合物１４を除去したミネラル・有効塩素生成ユニット２２で構成した点ある。なお、前記第２実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００５４】
前記第１実施形態でも説明したように、多量にミネラル溶出が行われる混合物１４は陽電極１５ａ側のものであるため、この混合物１４のみを有している。この実施形態に係るミネラル水生成装置は、小容量の装置に適している。
【００５５】
図４は本発明に係るミネラル水生成装置の第４実施形態を示すものである。この第４実施形態が前記第３実施形態と異なるところは、前記第３実施形態に係る混合物１４、ミネラル溶出用電極１５ａ，１５ｂ及び有効塩素発生電極２０で構成されたミネラル・有効塩素生成ユニット２２を左右に並設した点にある。また、電解槽１１の底壁に取水管１３の入口配管部１３ａを各ミネラル・有効塩素生成ユニット２２毎に設け、各入口配管部１３ａを共通配管部１３ｂで連結し出水する構造となっている。なお、前記第３実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００５６】
この第４実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、多量のミネラル水を生成する大型の装置に適している。
【００５７】
図５は本発明に係るミネラル水生成装置の第５実施形態を示すものである。なお、前記第１〜第４実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００５８】
この第５実施形態に係るミネラル水生成装置は、２個の陽極のミネラル溶出用電極１５ａを間隔をおいて対向配置するとともに、陽極の各ミネラル溶出用電極１５ａの内側にはそれぞれ混合物１４を別個に配置し、各混合物１４の間には共通の陰極のミネラル溶出用電極１５ｂを配置してなるミネラル生成ユニット２３を有している。また、一方の陽極のミネラル溶出用電極１５ａの外側に所定間隙をおいて前記第２〜第４実施形態と同様に有効塩素発生電極２０（陰極の電極）を配置し、また、前記第４実施形態と同様に電解槽１１の底壁に取水管１３の入口配管部１３ａを２個設け、各入口配管部１３ａを共通配管部１３ｂで連結し出水する構造となっている。
【００５９】
第５実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、２個の混合物１４からミネラル成分を溶出するとき、陰極のミネラル溶出用電極１５ｂが共通となっているため、前記第４実施形態と比較して陰極のミネラル溶出用電極１５ｂが１個少なくて済み、装置構造が簡単になっている。
【００６０】
図６は本発明に係るミネラル水生成装置の第６実施形態を示すものである。なお、前記第１〜第５実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００６１】
この実施形態にかかるミネラル水生成装置は、前記第５実施形態で説明されたミネラル生成ユニット２３を電解槽１１内に２個並設するとともに、各ミネラル生成ユニット２３の陽極側のミネラル溶出用電極１５ａを共通に用いた構造となっている。また、電解槽１１の底壁に取水管１３の入口配管部１３ａを３個設け、各入口配管部１３ａを共通配管部１３ｂで連結し出水する構造となっている。
【００６２】
第６実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、多量のミネラル水を生成する大型の装置に適している。また、各ミネラル生成ユニット２３の陽極側のミネラル溶出用電極１５ａが共通となっているため、装置構造が簡単になっている。
【００６３】
図７は本発明に係るミネラル水生成装置の第７実施形態を示すものである。なお、前記第１〜第６実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００６４】
この実施形態にかかるミネラル水生成装置は、混合物１４内にミネラル溶出物１４ａ及び導電性物質１４ｂに加えて酸性食品添加物１４ｃを混合したものとなっている。ここで、酸性食品添加物１４ｃとして、例えばクエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなど酸性を示す食品添加物であれば何れでも良い。
【００６５】
第７実施形態に係るミネラル水生成装置によれば、電解によりミネラル成分が溶出するが、電解槽内のｐＨの上昇が酸性食品添加物１４ｃにより抑制されるため、ミネラル溶解度の低下が防止され、ミネラル濃度の高いミネラル水が生成される。なお、ペーハー調整剤として使用される酸性物質が食品添加物であるため人体に無害となっている。
【００６６】
なお、前記第１〜第７実施形態ではミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂとの混合物１４を用いているが、ミネラル溶出物１４ａと導電性物質１４ｂを積層して構成するようにしても良い。また、貯水タンク１１の上面が完全に開口した状態で図示されているが、実際には図示しない蓋体で覆われており、ゴミやホコリが入らないようにしている。
【００６７】
図８乃至図１３は本発明に係るミネラル水生成装置の第８実施形態を示すものである。この第８実施形態はミネラル水生成装置の槽本体構造を改良したものである。まず、図８及び図９を参照して説明する。
【００６８】
ミネラル水生成装置は、偏平箱状の槽本体１０１を有しており、その内部は通水可能な仕切板１０２を介して上下にほぼ仕切られており、仕切板１０２の上方には水道水が給水される貯留槽１０３を形成し、仕切板２の下方には水を電気分解する電解槽１０４を形成している。
【００６９】
貯留槽１０３は、その上板に水道水の給水管１３０に連結する導水筒１３１を設け、水道水を貯留槽１０３内に導水している。また、貯留槽１０３には水位検知器１３２が設置されており、フロート１３２ａの上下動により上位及び下位をマイクロスイッチ１３２ｂが検知し、導水筒１３１からの給水及び停水を制御して、貯留槽１０３内の水位を所定レベルに維持している。また、貯留槽１０３内には案内板１３３が設置されており、導水筒１３１から給水された水道水を中央寄りに導き貯水槽１０３全体に水道水が流れるようにしている。なお、１３４は許容量以上の水を排水するオーバーフロー管である。
【００７０】
電解槽１０４内には前記第７実施形態と同様に複数の混合物１４１と、複数の陰陽一対の電極１４２ａ，１４２ｂとを交互に配置しており、混合物１４１は図１０に示すように、ミネラル溶出物１４１ａ及び導電性物質１４１ｂに加えて酸性食品添加物１４１ｃを混合したものとなっている。
【００７１】
なお、各電極１４２ａ，１４２ｂの端子１４２ｃは仕切板１０２を貫通して貯留槽１０３の上板から突出し、電源に接続できるようになっている。
【００７２】
電解槽１０４の下方には電解槽１０４内で生成されたミネラル水を合流させる合流室１０５が設置されており、合流室１０５内に流れたミネラル水を導出筒１５１を通じて蛇口等の端末に流すようになっている。なお、このミネラル水生成装置を飲料ディスペンサに設置するときは、飲料の注ぎ口に流れるようになっている。
【００７３】
このように構成することにより、図８及び図９の矢印に示すように、水道水が導水筒１３１→貯水槽１０３→仕切板１０２→電解槽１０４→合流室１０５→導出筒１５１と流れ、ミネラル水が供給される。
【００７４】
また、電解槽１０４で生成されたミネラル水は図１１に示す水回路で送水される。即ち、導出筒１５１は送水管１６０を通じて注ぎ口に連結している。この送水管１６０の途中にはポンプ１６１が設置され、送水管１６０の注ぎ口側には吐出弁１６２が設置されている。また、ポンプ１６１と吐出弁１６２との間には図１２及び図１３に示す析出物除去槽１０７又は１０８が設置されている。
【００７５】
図１２に示す析出物除去槽１０７は槽本体１０７ａに蓋体１０７ｂを貫通する入口１０７ｃと出口１０７ｄを有し、入口１０７ｃのパイプ下端が槽本体１０７ａの底部寄りに位置する構造となっている。これにより、送水管１６０を通じて流れるミネラル水が、析出物除去槽１０７で一端貯留され、更にミネラル水に混入している析出ミネラル成分１０７ｅが槽本体１０７ａの底部に沈殿する。従って、注ぎ口から給水されるミネラル水には析出物が混入することがない。
【００７６】
更に、出口１０７ｄに、メッシュ状のストレーナ等を配置しておけば、析出ミネラル成分１０７ｅが流出することがない。
【００７７】
図１３に示す析出物除去槽１０８は、槽本体１０８ａ内に環状の活性炭層１０８ｂを上下に延在した構造であり、上部の蓋体１０８ｃの入口１０８ｄからミネラル水を取り込み、これを活性炭層１０８ｂの外側から内側に向かって通過させて塵埃はもとより塩素臭を除去し、その後、蓋体１０８ｃの出口１０８ｅから流出するようにしている。この析出物除去槽１０８を用いるときは、送水管１６０に流れるミネラル水に析出物が混入しているときでも、この析出物が活性炭層１０８ｂにより捕捉される。
【００７８】
本実施形態によれば、ミネラル溶出物１４１ａ及び導電性物質１４１ｂに加えて酸性食品添加物１４１ｃを混合したものを使用しているため、前記第７実施形態と同様に、酸性食品添加物１４ｃによりｐＨの上昇が抑制される。これにより、ミネラル溶解度の低下が防止される。これにより、ミネラル濃度の高いミネラル水が生成され、ミネラル成分の析出も防止される。
【００７９】
また、ミネラル析出物が混入したときでも、この析出物が送水管１６０の析出物除去槽１０７又は１０８で除去されるため、送水管１６０の内面に析出物が成長して配管詰まりを起こすことがないし、また、注ぎ口から出水されるミネラル水に析出物が混入することがない。
【００８０】
また、本実施形態では、槽本体１０１が開放型のため、送水管１６０の途中にポンプ１６１を配置したが、槽本体１０１を耐圧型密閉構造にすれば、ポンプ１６１は不要となる。
【００８１】
図１４は本発明に係るミネラル水生成装置の第９実施形態を示すものである。この第９実施形態は第８実施形態で用いた析出物除去槽１０７，１０８に代えて、送水管１６０に酸性食品添加物が配置されたペーハー調整槽１０９を設置している。なお、前記第８実施形態で説明したミネラル水生成装置と同一構成部分は同一符号をもって示すとともに、その説明を省略する。
【００８２】
このペーハー調整槽１０９は、図１４に示すように、槽本体１０９ａ内に上下に貫通した円筒収納管１０９ｂを配置し、円筒収納管１０９ｂ内に前記第７実施形態及び第８実施形態で使用したと同様の酸性食品添加物１０９ｃを充填している。蓋体１０９ｄの入口１０９ｅから流入したミネラル水は円筒収納管１０９の下端開口から入り、酸性食品添加物１０９ｃを通って蓋体１０９ｄの出口１０９ｆから注ぎ口に流れる構造となっている。
【００８３】
本実施形態によれば、送水管１６０に流れるミネラル水が酸性食品添加物１０９ｃによりｐＨ調整されるため、ミネラル水の析出化や配管詰まりが防止される。
【００８４】
また、送水管１６０内でのミネラル析出防止のみを目的とするときは、電解槽１０４内の酸性食品添加物１４１ｃが不要となる。このような場合は、酸性食品添加物１４１ｃが不要となった分、ミネラル溶出物１４１ａを増量できる。
【００８５】
図１５は本発明に係るミネラル水生成装置の第１０実施形態を示すものである。この実施形態では第９実施形態に係るペーハー調整槽１０９と第８実施形態に係る析出物除去槽１０７（１０８）とを送水管１６０に順次設置した構造となっている。
【００８６】
この実施形態によれば、第８実施形態及び第９実施形態の両者の作用が発揮され、ミネラル成分の析出化や配管詰まりが防止される。
【００８７】
図１６は本発明に係るミネラル水生成装置の第１１実施形態を示すものである。図１６に示すように、電解槽１０４内に配置された混合物１４１と各電極１４２ａ，１４２ｂとの対向構造において、混合物１４１の上部１４１ｄが各電極１４２ａ，１４２ｂより上方位置となっており、混合物１４１の上部１４１ｄが各電極１４２ａ，１４２ｂと対向しないようになっている。
【００８８】
本実施形態によれば、各電極１４１ａ，１４１ｂに通電するときは、混合物１４１のうちミネラル成分が溶解する部分が各電極１４１ａ，１４１ｂに対向する部分であるため、この対向部分のミネラル溶出物１４１ａから徐々に減少する。この減少した分、各電極１４１ａ，１４１ｂと対向していない部分（混合物１４１の上部１４１ｄ）からミネラル溶出物１４１ａ等が補給される。即ち、混合物１４１の上部１４１ｄがミネラル溶出物１４１ａの補給部として機能するため、混合物１４１の寿命が長くなる。
【００８９】
なお、この実施形態では、混合物１４１の上部１４１ｄにミネラル溶出物１４１ａ、導電性物質１４１ｂ、酸性食品添加物１４１ｃを混合したものとなっているが、この上部１４１ｄが消費部材であるミネラル溶出物１４１ａの補給タンクとして機能するため、ミネラル溶出物１４１ａのみを上部１４１ａに収納するようにしても良い。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ミネラル溶出物と導電性物質とを各電極間に配置しているため、この導電性物質により電解効率が向上し、短時間でミネラル成分が溶出される。
【００９１】
請求項２及び請求項３の発明によれば、ミネラル溶解濃度の低下が抑制され、ミネラル水のミネラル濃度を高く維持でき、また、ミネラル成分の析出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図２】第２実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図３】第３実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図４】第４実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図５】第５実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図６】第６実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図７】第７実施形態のミネラル水生成装置を示す断面図
【図８】第８実施形態のミネラル水生成装置を示す正面断面図
【図９】第８実施形態のミネラル水生成装置を示す側面断面図
【図１０】第８実施形態に係る混合物の拡大断面図
【図１１】第８実施形態のミネラル水生成装置の水回路図
【図１２】第８実施形態に係る析出物除去槽の一例を示す断面図
【図１３】第８実施形態に係る析出物除去槽の他の例を示す断面図
【図１４】第９実施形態に係るペーハー調整槽を示す断面図
【図１５】第１０実施形態のミネラル水生成装置の水回路図
【図１６】第１１実施形態に係る混合物及び電極の拡大断面図
【符号の説明】
１１，１０４…電解槽、１４，１４１…混合物、１４ａ，１４１ａ…ミネラル溶出物、１４，１４１ｂ…導電性物質、１５ａ，１４２ａ…陽極のミネラル溶出用電極、１５ｂ，１４２ｂ…陰極のミネラル溶出用電極、１６…隔膜、１７…電源部、１８…制御部、２０…有効塩素発生電極、２１，２２…ミネラル・有効塩素生成ユニット、２３…ミネラル生成ユニット２３、１０７，１０８…析出物除去槽、１０９…ペーハー調整槽、１４１ｃ…酸性食品添加物、１６０…送水管。
【図１】
0004050047.tif 000002
【図２】
0004050047.tif 000003
【図３】
0004050047.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004050047.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0004050047.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004050047.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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