JPH09299928A - 冷却ミネラル水生成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 添加剤を使わずにミネラルバランスの良い安
全な水を得て、そのミネラル分の濃度を制御でき、ミネ
ラル水と同時に軟水も得られる冷却ミネラル水生成器を
提供することを目的とする。 【解決手段】 水道水等の原水を冷却ユニット３により
冷却し、氷の結晶を生成させ、残留水は原水よりミネラ
ル分が濃縮されたミネラル水を得、ミネラル分が濃縮度
合いは氷の生成量に従って大きくなるので、氷の生成量
を検知するセンサー例えば氷と水の密度差の違いから水
位が変化することから、マグネットの入った浮き５と複
数のホールＩＣ６を使って、ミネラル分濃度を制御する
ようにし、ミネラル水を採取後残った氷をヒーター等の
発熱体１１で融かし、その水が原水より硬度の低い軟水
として得るようにして成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用及び業務用とし
て利用可能で、原水よりミネラル分の多い硬水とミネラ
ル分の少ない軟水を、両者とも冷却された状態で得るこ
とができる冷却ミネラル水生成器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のミネラル水生成器とし
て、例えば実公昭５７−４０１５２号公報で提案されて
いるように、原水供給容器と濾過剤等から成る抽出部
と、ポンプと飲料水貯留容器とを有し、前記ポンプによ
り原水供給容器からの水道水等の原水を前記抽出部を通
過させて抽出し、飲料水貯留容器に貯留させるようにし
たものが知られている。

【０００３】そして、この生成器は濾過剤中に炭酸カル
シウムを混入してカルシウム分を溶出させてミネラル水
を生成するよう構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の技術におい
ては、抽出部内の炭酸カルシウムを原水が通過する間に
カルシウム分が溶出される構成であり、抽出部が新品の
間はカルシウム分が良好に溶出されるが、徐々に溶出量
が減り、直ちに殆ど溶出されなくなるため、原水は浄化
されるがミネラルを含まない飲料水となる。またミネラ
ルにはカルシウムの他にカリウム、ナトリウム等の種々
の成分が含まれているが、従来の技術ではカルシウムの
溶出しかできないため、おいしいミネラル水を生成する
ことできなかった。このため、種々の成分を含んだミネ
ラルエキス液を浄水時に添加することも考えられるが、
このようなミネラルエキス液は原水に対し微量しか添加
する必要がないため、その添加剤制御が難しかった。

【０００５】そこで、本発明はミネラルエキス液を添加
するのではなく、原水に含まれている種々のミネラル分
を濃縮することで、バランスの良いミネラル水を生成
し、またその濃縮する度合も制御でき、ミネラル抽出部
も不要で、冷却されたおいしいミネラル水を生成すると
同時に、軟水も生成することができる冷却ミネラル水生
成器を提供することを目的する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、原水冷却用タンクとその容器内の原水を冷
却するユニットと、原水を冷却することで生成される氷
の生成量を検知するセンサー部と、原水よりミネラル分
等の少ない生成された氷を融かし、軟水を得るための発
熱体と、ミネラル分による凝固点効果によって生成され
た濃縮ミネラル水を吐出するためのポンプと、その濃縮
ミネラル水のカルキ分を取り除く浄水カートリッジと、
センサー等の信号を受けて冷却の度合いや発熱体に通電
したりポンプを駆動したりするタイミング等を制御する
コントローラとを備えて構成されたものである。

【０００７】これにより、水と氷の密度差による水位の
変化を、センサーによる検知からミネラル分の濃縮の度
合を制御でき、冷却濃縮ミネラル水を吐出後、その氷を
溶融して原水よりミネラル分の少ない軟水をも得られ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、水道水等の原水を貯水するための貯水タンクと、前
記貯水タンク内の前記原水を冷却するコンプレッサーや
ペルチェ素子等の冷却ユニットと、冷却された前記原水
の一部が氷を生成し前記氷の生成量を検知する検知セン
サー部と、前記氷を融かす発熱体と、前記貯水タンク内
の冷却された前記原水を送水するポンプと、前記送水さ
れた前記原水中のカルキや雑菌等を除去する浄水カート
リッジと、前記送水された前記原水の吐水量を検知する
流量センサーと、前記氷の生成量や前記原水の吐水量を
制御するコントローラを備えたことを特徴とする冷却ミ
ネラル水生成器としたものであり、原水を冷却すること
で氷の結晶を成長させ、残った水が原水よりミネラル分
が多いことから冷却ミネラル水生成が行われるという作
用を有する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記氷の生成量
を検知する検知手段として、氷と水の密度の違いによる
水面の位置が分かる複数のホール素子ＩＣとマグネット
の入った浮きを組み合わせたもの等の前記検知センサー
部を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷却ミネラ
ル水生成器としたものであり、水と氷の密度差による水
位の変化を捕らえる簡潔な検知手段により、氷の生成量
が的確に把握できるという作用を有する。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記冷却ユニッ
トを前記貯水タンクの略側壁下部付近に設け、前記発熱
体を前記貯水タンクの底部外壁付近に備え、前記検知セ
ンサー部を前記冷却ユニットよりやや上部の前記貯水タ
ンクの略側壁上部付近に具備したことを特徴とする請求
項１または請求項２記載の冷却ミネラル水生成器とした
ものであり、冷却と加熱と氷生成量の検知とが効率良く
施行可能という作用を有する。

【００１１】請求項４に記載の発明は、水の凝固点以下
に冷却された前記原水が一部氷にされ、残留水中のミネ
ラル分を前記原水より凝縮させ、前記コントローラを介
して予め要求されたミネラル分の凝縮度合に応じ、前記
氷の生成量を制御することを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれかの項に記載の冷却ミネラル水生成器
としたものであり、予め要求されたミネラル分の凝縮度
合を調整できるという作用を有する。

【００１２】請求項５に記載の発明は、前記残留水が無
くなり前記氷のみになったときに、前記コントローラは
硬水表示から軟水表示に切り替え、前記発熱体のヒータ
ー等に通電し、前記氷を融かし、融けた水は前記原水よ
りミネラル分が少ない軟水として採取し、前記原水から
前記軟水と硬水の両者を得ることを特徴とする請求項１
ないし請求項４のうちいずれかの項に記載の冷却ミネラ
ル水生成器としたものであり、原水から硬水と軟水の両
者を一工程にてシーケンシャルに採取可能という作用を
有する。

【００１３】請求項６に記載の発明は、前記貯水タンク
の原水を一度全て氷にした後自然に融かし、吐出した水
を一定量ずつ容器に取り出し、始めに吐出する水はミネ
ラル分が濃い水とし、次第にミネラル分が少なく、最後
に殆どミネラル分が入っていない軟水として採取し、こ
の際にミネラル分の多さ毎に、容器にマークしまたは容
器の種類を替えて収納し、ミネラル分が凝縮された前記
硬水とミネラル分が薄められた前記軟水を得る手段とす
ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいず
れかの項に記載の冷却ミネラル水生成器としたものであ
り、原水全部の結氷から溶融までの過程での、ミネラル
分の濃淡の違いに基づく抽出順序を利用できるという作
用を有する。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の一実施の形態による
冷却ミネラル水生成器の一部を切り欠いた概略図であ
る。

【００１５】図１において、１は原水冷却用の冷却タン
クでアルミ・ステンレス等の熱伝導の良い金属から成
り、外壁は外部から熱が流入しないよう発砲スチロール
等の断熱材で覆われている。

【００１６】この上部には同質の断熱材で覆われたポリ
スチレン等のプラスチック製の蓋を有し、この蓋を開け
て冷却タンク１内に水道水等の原水２を貯水し、コンプ
レッサ等の冷却ユニット３を冷却タンク１の側面に配置
し、冷却タンク１を冷却することで間接的に原水２を冷
却する。

【００１７】この冷却により、原水２は一部が結氷し、
冷却タンク１の冷却ユニット３に接した部分から氷の結
晶４が形成される。氷の結晶４を形成するとき、不純物
である種々のミネラル分（カルシウム、マグネシウム、
ナトリウム等）がないところから形成するのを利用し
て、この氷の結晶を成長させるために、冷却ユニット３
の近くの冷却タンク１の側面温度を温度センサー（不図
示）によって検知し、冷却スピードを抑えるようコント
ローラ９で冷却ユニット３を制御する。

【００１８】これにより、氷の結晶４は種々のミネラル
分（カルシウム、マグネシウム、ナトリウム等）が殆ど
含まないように結晶し成長する。

【００１９】例えば、この時原水中のカルシウムの濃度
を２０ミリグラム／リットルとすると、冷却タンク１内
の原水２の半分程度氷になった場合、残水中のカルシウ
ムの濃度は訳４０ミリグラム／リットルに満たない程度
まで濃縮される。

【００２０】また、氷の生成量を制御することで、濃縮
の度合いを制御することができる。この氷の生成量を知
るために、水と氷の密度差で水位が変化することを利用
して、水面の位置を検知するマグネットの入った浮き５
と複数のホールＩＣ（Inte-grated Circuit）６を組合
せた水位センサーを備えている。

【００２１】予め設定されたミネラル分の濃縮度合にな
ると、コントローラ９により吐水ＯＫのサインが発せら
れ、吐水用スイッチ１０が押されると、吐水用スイッチ
１０が押されている間コントローラ９により吐水用ポン
プ７が駆動する。

【００２２】この吐水用ポンプ７は冷却タンク１内の中
央に設置された流出口より生成された濃縮ミネラル水を
吸引し、この濃縮ミネラル水を断熱材で覆われた冷却タ
ンク１と同等の金属製配管を通って、浄水カートリッジ
８まで送水される。

【００２３】この配管途中に流量センサー１２を配置
し、これより吐水量を検知しコントローラ９へ伝える。
冷却タンク１内に濃縮ミネラル水がなくなった場合も、
これで検知することができる。

【００２４】この送水されたミネラル水は浄水カートリ
ッジ８で水中のカルキ臭及び雑菌等を取り除かれる。な
お浄水カートリッジ８内は、カルキ臭を取り除く活性炭
と雑菌等を取り除く中空糸膜から成る。浄水カートリッ
ジ８を通過したミネラル水は装置中央の吐水口より吐水
される。

【００２５】また冷却されたミネラル水を吐水後、氷の
結晶となって種々のミネラル分を殆ど含まない部分は、
別の用途として軟水を得るために、冷却タンク１の底に
ヒーター等の発熱体１１によって融かされる。

【００２６】融かされた軟水は、ミネラル水と同様に冷
却タンク１から吐水用ポンプ７によって吸引し、浄水カ
ートリッジ８を通過し、吐水口より吐水される。

【００２７】（実施の形態２）先の実施の形態１と違っ
て、予め冷却タンク１内の水を全て氷にし、その後徐々
に氷を融かすと、融けた水は最初の方ほど原水よりミネ
ラル分が多い水となり、最後の方ほど原水より軟水とな
る。

【００２８】但し、この実施の形態２のやや難とする点
は、急速に生成した氷を融かすことができないことであ
る。なぜなら、氷の中で温度差が大きいと、吐水される
水のミネラル分の濃度差が殆ど無くなるからである。

【００２９】よって、多少時間はかかるが、発熱体１１
のような強制的に氷を融かす手段は使わない。自然に氷
が融けるのを待つことになる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、イオン化
されたミネラル分による水の凝固点効果を利用すること
により、冷却されたおいしい安全なミネラル水を得るこ
とができ、生成される氷の量を調節することで、ミネラ
ル分の濃度を制御することが可能となり、また生成され
た氷を融かすと軟水も同時に得ることができる冷却ミネ
ラル水生成器を提供できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による冷却ミネラル水生
成器の一部を切り欠いた概略図

【図２】本発明の一実施の形態における理論的図解のた
めの説明図

【符号の説明】

１ 冷却タンク ２ 原水（水道水） ３ 冷却ユニット ４ 生成された氷 ５ マグネットの入った浮き（水位センサー） ６ マグネットセンサー（水位センサー） ７ 吐水用ポンプ ８ 浄水カートリッジ ９ コントローラ １０ 吐水用スイッチ １１ 発熱体 １２ 流量センサー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水道水等の原水を貯水するための貯水タン
   クと、前記貯水タンク内の前記原水を冷却するコンプレ
   ッサーやペルチェ素子等の冷却ユニットと、冷却された
   前記原水の一部が氷を生成し前記氷の生成量を検知する
   検知センサー部と、前記氷を融かす発熱体と、前記貯水
   タンク内の冷却された前記原水を送水するポンプと、前
   記送水された前記原水中のカルキや雑菌等を除去する浄
   水カートリッジと、前記送水された前記原水の吐水量を
   検知する流量センサーと、前記氷の生成量や前記原水の
   吐水量を制御するコントローラを備えたことを特徴とす
   る冷却ミネラル水生成器。
2. 【請求項２】前記氷の生成量を検知する検知手段とし
   て、氷と水の密度の違いによる水面の位置が分かる複数
   のホール素子ＩＣとマグネットの入った浮きを組み合わ
   せたもの等の前記検知センサー部を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の冷却ミネラル水生成器。
3. 【請求項３】前記冷却ユニットを前記貯水タンクの略側
   壁下部付近に設け、前記発熱体を前記貯水タンクの底部
   外壁付近に備え、前記検知センサー部を前記冷却ユニッ
   トよりやや上部の前記貯水タンクの略側壁上部付近に具
   備したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   冷却ミネラル水生成器。
4. 【請求項４】水の凝固点以下に冷却された前記原水が一
   部氷にされ、残留水中のミネラル分を前記原水より凝縮
   させ、前記コントローラを介して予め要求されたミネラ
   ル分の凝縮度合に応じ、前記氷の生成量を制御すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの項に
   記載の冷却ミネラル水生成器。
5. 【請求項５】前記残留水が無くなり前記氷のみになった
   ときに、前記コントローラは硬水表示から軟水表示に切
   り替え、前記発熱体のヒーター等に通電し、前記氷を融
   かし、融けた水は前記原水よりミネラル分が少ない軟水
   として採取し、前記原水から前記軟水と硬水の両者を得
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいず
   れかの項に記載の冷却ミネラル水生成器。
6. 【請求項６】前記貯水タンクの原水を一度全て氷にした
   後自然に融かし、吐出した水を一定量ずつ容器に取り出
   し、始めに吐出する水はミネラル分が濃い水とし、次第
   にミネラル分が少なく、最後に殆どミネラル分が入って
   いない軟水として採取し、この際にミネラル分の多さ毎
   に、容器にマークしまたは容器の種類を替えて収納し、
   ミネラル分が凝縮された前記硬水とミネラル分が薄めら
   れた前記軟水を得る手段とすることを特徴とする請求項
   １ないし請求項５のうちいずれかの項に記載の冷却ミネ
   ラル水生成器。