JP2000229699A - 水タンクの給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水タンクからの貯留水の所定量の流出に応じ
て、水を水タンクに確実に供給することができ、これに
より、水タンクから常に一定量の水を安定して提供する
ことができる水タンクの給水装置を提供する。 【解決手段】温水タンク２に連通する補助タンク４と、
温水タンク２に貯留水Ｗ１を満杯にした状態で、補助タ
ンク４に貯留された貯留水Ｗ２に浮かべられたフロート
５と、フロート５により切り替えられ、貯留水Ｗ２の水
位が、上限水位Ｈに位置したときにＯＦＦ状態にされ、
下限水位Ｌに位置したときにＯＮ状態にされるマイクロ
スイッチ６と、水を補助タンク４に供給するための給水
ポンプ７と、マイクロスイッチ６がＯＮ状態のときに給
水ポンプ７を作動させ、ＯＦＦ状態のときに給水ポンプ
７の作動を停止させるコントローラ８と、を備え、補助
タンク４内の貯留水Ｗ２の水面付近の横断面積が、温水
タンク２内の上端部の横断面積よりも小さく構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、コーヒ
ー、紅茶などのホット飲料を販売可能なカップ式自動販
売機や、お茶、白湯、冷水などを提供する給湯・給水装
置などに適用され、それらの水タンク（温水タンクを含
む。以下同じ）に、販売・提供に応じて水を供給する水
タンクの給水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水タンクの給水装置とし
て、図３に示すものが知られている。この水タンクの給
水装置３１は、水道水などを給水管３２を介し水タンク
３３に供給する給水ポンプ３４と、水タンク３３内の貯
留水Ｗに浮かべられたフロート３５と、フロート３５が
上下動し係脱することにより、ＯＮ・ＯＦＦ切り替えさ
れるマイクロスイッチ３６と、このマイクロスイッチ３
６がＯＮ状態にあるときに、給水ポンプ３４を作動させ
るコントローラ３７と、を備えている。なお、水タンク
３３が温水を貯留する温水タンクである場合には、水タ
ンク３３にヒータが設けられ、貯留水Ｗが加温され所定
温度（例えば、約９８℃）に保たれる。このような水タ
ンクの給水装置３１を備え、ホット飲料などを販売する
自動販売機では、通常、１回の販売ごとに水タンク３３
に水道水が供給される。これは、販売時に、水タンク３
３から貯留水Ｗのうち一定量の温水を外部に流出させる
のに、水タンク３３の給水口３３ａを開閉する電磁弁３
８を、その開放時間でコントロールすることにより行っ
ているため、温水の単位時間当たりの流出量を一定にす
るために、電磁弁３８の高さと、販売・提供開始前の貯
留水Ｗの水位（以下、本明細書において「基準水位」と
いう）との距離を、常に一定に保つ必要があるからであ
る。

【０００３】したがって、上記水タンクの給水装置３１
により、水タンク３３には、次のようにして水道水が供
給される。まず、販売時に、水タンク３３の給水口３３
ａを閉鎖していた電磁弁３８が開作動し、所定量の温水
（約１４０ｃｃ）が給水口３３ａおよび給水ホース３９
を介して水タンク３３の外部に流出する。この場合、外
部に流出した温水の分だけ温水タンク３３内の貯留水Ｗ
が減少して水位が低下し、これに伴い、フロート３５が
下降する。そして、マイクロスイッチ３６に対するフロ
ート３５の係合が解除されることにより、マイクロスイ
ッチ３６がＯＦＦからＯＮに切り替えられ、これによ
り、コントローラ３７からの制御信号によって給水ポン
プ３４が作動し、水タンク３３に水道水が供給される。
そうすると、水タンク３３内の貯留水Ｗが次第に増えて
水位が上がり、これに伴い、フロート３５が上昇する。
そして、水タンク３３から流出した温水とほぼ同量の水
道水が水タンク３３に供給された時点で、フロート３５
がマイクロスイッチ３６に係合し、マイクロスイッチ３
６がＯＮからＯＦＦに切り替えられ、これにより、給水
ポンプ３４の作動が停止して、水道水の供給が停止す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の水タンクの給水
装置３１では、水タンク３３内の貯留水Ｗに浮かべたフ
ロート３５を、貯留水Ｗの水位変動に応じて上下動さ
せ、これにより、水タンク３３に水道水を供給している
ため、貯留水Ｗの水位変動が小さいと、水タンク３３へ
の水道水の供給を適切に行うことができないおそれがあ
る。すなわち、１回の販売における水タンク３３からの
温水の流出量は、水タンク３３の大きさに対して非常に
少なく、そのときの水位変動が非常に小さい（４ｍｍ程
度）ため、フロート３５によるマイクロスイッチ３６の
ＯＮ状態への切り替え不能により、給水ポンプ３４を作
動させることができないおそれがある。このような場合
には、販売開始時、すなわち水タンク３３内の貯留水Ｗ
が外部に流出し始める際の貯留水Ｗの水位が、基準水位
よりも低くなるために、温水の単位時間当たりの流出量
が少なくなり、その結果、温水タンク３３から所定量流
出させることができず、購入者に販売するホット飲料が
所定量よりも少なくなってしまう。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものであり、水タンクからの貯留水の所定
量の流出に応じて、水を水タンクに確実に供給すること
ができ、これにより、水タンクから常に一定量の水を安
定して提供することができる水タンクの給水装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る水タンクの
給水装置は、水を水タンクに供給するための水タンクの
給水装置であって、水タンクに連通する補助タンク部
と、水タンクに貯留水を満杯にした状態で、補助タンク
部に貯留された貯留水に浮かべられたフロートと、この
フロートが補助タンク部内の貯留水の水位に応じて上下
動することにより切り替えられ、貯留水の水位が、所定
の上限高さに位置したときにＯＦＦ状態にされ、この上
限高さよりも低い所定の下限高さに位置したときにＯＮ
状態にされるスイッチと、水を補助タンク部に供給する
ための給水ポンプと、スイッチがＯＮ状態のときに給水
ポンプを作動させ、スイッチがＯＦＦ状態のときに給水
ポンプの作動を停止させる制御手段と、を備えており、
補助タンク部内の貯留水の水面付近の横断面積が、水タ
ンク内の上端部の横断面積よりも小さいことを特徴とす
る。

【０００７】この構成によれば、水タンクから貯留水が
流出すると、水タンクを満杯の状態に保つように、補助
タンク部の貯留水が水タンクに流入する。これにより、
補助タンク部内の貯留水が減少して水位が低下し、これ
に伴い、フロートが下降する。そして、補助タンク部内
の貯留水の水位が上記下限高さに位置したときに、フロ
ートによりスイッチがＯＮ状態に切り替えられ、制御手
段によって給水ポンプが作動し、補助タンク部に水が供
給される。そうすると、補助タンク部内の貯留水が次第
に増加して水位が上がり、これに伴い、フロートが上昇
する。そして、補助タンク部内の貯留水の水位が上記上
限高さに位置したときに、フロートによりスイッチがＯ
ＦＦ状態に切り替えられ、制御手段によって給水ポンプ
の作動が停止されることにより、補助タンク部への水の
供給が停止する。

【０００８】補助タンク部内の貯留水の水面付近の横断
面積が、前記水タンク内の上端部の横断面積よりも小さ
いので、補助タンク部内の貯留水の水位変動を、従来の
水タンク内の貯留水の水位変動に比べて、大きくするこ
とができる。これにより、補助タンク部内のフロート
は、従来に比べて大きく上下動するため、フロートによ
るスイッチのＯＮ・ＯＦＦ切り替えをより確実に行うこ
とができ、その結果、給水ポンプの作動および停止を確
実に行うことができる。したがって、水タンクからの貯
留水の所定量の流出に応じて、水を水タンクに確実に供
給することができるとともに、貯留水の流出前には水タ
ンク内の貯留水の基準水位を常に一定に保つことがで
き、これにより、水タンクから常に一定量の水を提供す
ることができる。

【０００９】請求項１の水タンクの給水装置において、
補助タンク部は、連結管を介して水タンクに連通してい
ることが好ましい。

【００１０】この構成によれば、補助タンク部が水タン
クと別体に構成され、連結管を介して連通されているの
で、自動販売機や給湯・給水装置など、水を提供する機
器の内部スペースに応じて、補助タンク部を配置するこ
とができ、補助タンク部の配置の自由度を高めることが
できる。また、既存の水タンクを利用し、これに連結管
を介して補助タンク部を連結することが可能であるた
め、製造コストの低減を図ることができる。

【００１１】また、請求項１の水タンクの給水装置にお
いて、補助タンク部は、水タンクに一体に形成されてい
ることが好ましい。

【００１２】この構成によれば、水タンクと補助タンク
部を連通するための連結管およびその連結管の接続作業
などを省略することができるとともに、構造の単純化を
図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発
明の第１実施形態による水タンクの給水装置を模式的に
示している。この水タンクの給水装置は、例えば、コー
ヒーや紅茶などのホット飲料を販売するカップ式自動販
売機などに内蔵され、販売ごとに、水タンクに水道水を
供給するものである。

【００１４】同図に示すように、この水タンクの給水装
置１は、温水タンク２（水タンク）に、連結管３を介し
て連結された補助タンク４（補助タンク部）と、補助タ
ンク４内の貯留水Ｗに浮かべられたフロート５と、この
フロート５が上下動することにより、ＯＮ・ＯＦＦ切り
替えされるマイクロスイッチ６（スイッチ）と、補助タ
ンク４に水道水を供給するための給水ポンプ７と、この
給水ポンプ７の作動を制御するコントローラ８（制御手
段）と、を備えている。温水タンク２および補助タンク
４内の貯留水Ｗは、図示しないヒータにより、所定温度
（例えば、約９８℃）に加温されるようになっている。
なお、以下の説明においては、温水タンク２および補助
タンク４内の貯留水に、適宜、それぞれ「Ｗ１」および
「Ｗ２」の符号を付し、水道水には「Ｗ３」の符号を付
す。

【００１５】温水タンク２は、ほぼ全体が閉じた、横断
面積が一定のボックス状に形成されており、満杯となる
ように貯留水Ｗ１が貯留されている。この温水タンク２
は、その側壁（図１の右側の側壁）に、温水タンク２内
の貯留水Ｗ１を流出させるための給水口２ａを有してお
り、この給水口２ａに設けられた電磁弁１１が販売時に
開作動することにより、貯留水Ｗ１が所定量（約１４０
ｃｃ）流出し給水ホース１２を介して、所定のカップ
（図示せず）に供給される。また、給水口２ａと反対側
の側壁（図１の左側の側壁）の下部には、上記連結管３
の一端部が接続されており、この連結管３の他端部が上
記補助タンク４の底壁に接続されている。これにより、
温水タンク２と補助タンク４が連結管３を介して連通し
ている。このように、補助タンク４が、連結管３を介し
て温水タンク２に連通しているので、補助タンク４に供
給された水道水Ｗ３は、連結管３を介して温水タンク２
に流入する。また、連結管３を介して、補助タンク４を
温水タンク２に連結しているので、自動販売機の内部ス
ペースに応じて、補助タンク４を高い自由度で配置する
ことができる。なお、連結管３を可撓性を有するホース
などで構成すれば、補助タンク４の配置の自由度をより
一層高めることが可能である。

【００１６】補助タンク４は、横断面積が一定のボック
ス状に形成されるとともに、上記温水タンク２と異な
り、満杯よりも少ない水量の貯留水Ｗ２が貯留されてい
る。また、補助タンク４は、その内部の貯留水Ｗ２の水
面が、温水タンク２内の貯留水Ｗ１の水面（実際には温
水タンク２内の天井面）よりも、常に、高くなるように
配置されている。すなわち、補助タンク４は、貯留水Ｗ
２の上限水位Ｈ（上限高さ）および下限水位Ｌ（下限高
さ）が、貯留水Ｗ１の水面よりも、常に、高くなるよう
に配置されている。これにより、温水タンク２内の貯留
水Ｗ１は、常に、満杯の状態となる。したがって、販売
時に、貯留水Ｗ１が温水タンク２から所定量流出したと
きには、その流出した分と同量だけ貯留水Ｗ２が補助タ
ンク４から連結管３を介して温水タンク２内に流入し、
これにより、温水タンク２は、満杯の状態に保たれる。

【００１７】また、補助タンク４内の横断面積は、温水
タンク２のそれのほぼ１／４程度になっている。したが
って、貯留水Ｗ１が温水タンク２から所定量流出し、そ
れと同量だけ貯留水Ｗ２が補助タンク４から温水タンク
２内に流入したときには、従来の温水タンクにおける水
位変動（約４ｍｍ）に比べて、補助タンク４では約４倍
の水位変動（約１６ｍｍ）が得られる。このように構成
された補助タンク４内には、上述したように、フロート
５が貯留水Ｗ２に浮かぶように収容されている。

【００１８】フロート５は、球状のフロート本体１３
と、フロート本体１３の上端部に上方に延びるように突
設されるとともに、上記マイクロスイッチ６に係脱し、
これをＯＮ・ＯＦＦ切り替えするための切替ロッド１４
とを有している。貯留水Ｗ２の水位が上限水位Ｈに達
し、切替ロッド１４がマイクロスイッチ６に係合するこ
とにより、マイクロスイッチ６はＯＦＦ状態となり、給
水ポンプ７の作動が停止する。一方、貯留水Ｗ２の水位
が下限水位Ｌに達し、マイクロスイッチ６に対する切替
ロッド１４の係合が解除されることにより、マイクロス
イッチ６はＯＮ状態となり、給水ポンプ７が作動する。

【００１９】さらに、補助タンク４には、水道水Ｗ３を
供給するための給水管１５が接続されており、この給水
管１５に給水ポンプ７が設けられている。この給水ポン
プ７および上記マイクロスイッチ６は、コントローラ８
を介して電気的に接続されており、このコントローラ８
により、上述したように、マイクロスイッチ６のＯＮ・
ＯＦＦ状態に応じて、給水ポンプ７が作動および停止す
るようになっている。

【００２０】ここで、上記水タンクの給水装置１の動作
について説明する。販売待機状態では、フロート５の切
替ロッド１４がマイクロスイッチ６に係合し、マイクロ
スイッチ６がＯＦＦ状態に保たれることにより、給水ポ
ンプ７が停止し、補助タンク４内の貯留水Ｗ２は、上限
水位Ｈになっている。このような販売待機状態におい
て、購入者が自動販売機に金銭を投入し、所望の商品の
選択ボタンを押すと、販売動作が開始される。販売動作
が開始すると、まず、温水タンク２から貯留水Ｗ１のう
ち所定量（約１４０ｃｃ）の温水が流出し、これと同時
に、補助タンク４内の貯留水Ｗ２が上記所定量の温水と
同量分だけ、連結管３を介して温水タンク２内に流入す
る。これにより、温水タンク２は常に満杯に保たれる。
一方、補助タンク４では、温水タンク２への貯留水Ｗ２
の流入により、貯留水Ｗ２が減少して水位が低下し、こ
れに伴い、フロート５のフロート本体１３が下降する。
そして、貯留水Ｗ２の水位が下限水位Ｌまで低下した時
点で、マイクロスイッチ６に対する切替ロッド１４の係
合が解除されることにより、マイクロスイッチ６がＯＮ
状態となる。

【００２１】マイクロスイッチ６がＯＮ状態となると、
コントローラ８から制御信号が給水ポンプ７に出力さ
れ、給水ポンプ７が作動し始める。そして、給水管１５
を介して、補助タンク４に水道水Ｗ３が供給される。そ
うすると、補助タンク４内の貯留水Ｗ２が次第に増加し
て水位が上がり、これに伴い、フロート本体１３および
切替ロッド１４が上昇する。そして、水位が上限水位Ｈ
まで上がった時点で、切替ロッド１４がマイクロスイッ
チ６に係合し、マイクロスイッチ６は再度ＯＦＦ状態と
なる。これにより、給水ポンプ７の作動が停止し、これ
に伴い、補助タンク４への水道水Ｗ３の供給も停止す
る。このように、１回の販売において、補助タンク４に
は、温水タンク２から流出した分とほぼ同量の水道水が
供給される。

【００２２】以上詳述したように、上記第１実施形態に
よる水タンクの給水装置１によれば、補助タンク４内の
横断面積が、温水タンク２のそれよりも小さいので、補
助タンク４内の貯留水Ｗ２の水位変動は、従来の水タン
ク内の貯留水の水位変動に比べて大きくなる。これによ
り、補助タンク４内のフロート５は、従来に比べて大き
く上下動するため、フロート５によるマイクロスイッチ
６のＯＮ・ＯＦＦ切り替えをより確実に行うことがで
き、その結果、給水ポンプ７の作動および停止を確実に
行うことができる。したがって、温水タンク２からの貯
留水Ｗ１の流出に応じて、具体的には、１回の販売ごと
に、水道水Ｗ３を温水タンク２に確実に供給することが
できるため、販売開始前には温水タンク２内の貯留水Ｗ
１の基準水位を常に一定に保つことができ、これによ
り、温水タンク２から常に一定量の温水を流出させ、購
入者に適量のコーヒーなどを確実に提供することができ
る。

【００２３】次に、図２を参照して、本発明の第２実施
形態による水タンクの給水装置について説明する。な
お、上記第１実施形態と同一の構成部品については、同
一の符号を付してその説明を省略する。

【００２４】同図に示すように、この水タンクの給水装
置２１は、上記補助タンク４に相当する補助タンク部２
２が、温水タンク２３に一体に形成されたものである。
この温水タンク２３は、上記温水タンク２と同様にボッ
クス状に形成された温水タンク部２４と、この温水タン
ク部２４の上部に形成され、温水タンク部２４に上下方
向に連続する補助タンク部２２とにより構成されてい
る。補助タンク部２２および温水タンク部２４は、それ
ぞれの横断面積が一定となっており、補助タンク部２２
の横断面積が、温水タンク部２４のそれのほぼ１／４程
度になっている。

【００２５】したがって、本実施形態による水タンクの
給水装置２１によっても、上記第１実施形態と同様の効
果を得ることができ、加えて、補助タンク部２２が温水
タンク２３に一体に形成されているため、上記第１実施
形態と異なり、補助タンク部２２と温水タンク部２４を
連通するための連結管およびその連結管の接続作業など
を省略することができ、構造の単純化を図ることができ
る。

【００２６】なお、本発明は、説明した上記実施形態に
限定されることなく、種々の態様で実施することができ
る。例えば、カップ麺などを販売するとともに、お湯を
提供する自動販売機や、お茶、白湯、冷水などを提供す
る給湯・給水装置や、更には種々の液体を提供する供給
装置などにも適用することができる。

【００２７】また、実施形態で示した温水タンク（以
下、第２実施形態の温水タンク部を含む）、補助タンク
（以下、第２実施形態の補助タンク部を含む）、フロー
ト、マイクロスイッチ、給水ポンプ、連結管およびコン
トローラの細部の構成などは、あくまで例示であり、本
発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。特
に、温水タンクおよび補助タンクの横断面積が一定でな
い場合には、補助タンク内の貯留水の水面付近の横断面
積が、温水タンク内の上端部の横断面積よりも小さけれ
ば、本発明の効果を得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の水タンク
の給水装置は、水タンクからの貯留水の所定量の流出に
応じて、水を水タンクに確実に供給することができ、こ
れにより、水タンクから常に一定量の水を安定して提供
することができるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による水タンクの給水装
置を模式的に示す構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態による水タンクの給水装
置を模式的に示す構成図である。

【図３】従来の水タンクの給水装置を模式的に示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 水タンクの給水装置 ２ 温水タンク（水タンク） ３ 連結管 ４ 補助タンク（補助タンク部） ５ フロート ６ マイクロスイッチ（スイッチ） ７ 給水ポンプ ８ コントローラ（制御手段） Ｈ 上限水位（上限高さ） Ｌ 下限水位（下限高さ） Ｗ１ 温水タンクの貯留水 Ｗ２ 補助タンクの貯留水 Ｗ３ 水道水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E047 BA01 BA02 DA01 DA06 DA08 DC04 DC08 3E072 AA03 AB15 DB01 GA03 3E082 AA02 BB01 CC01 DD01 EE01 EE02 3L045 AA02 BA01 CA01 DA01 EA03 LA01 MA18

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を水タンクに供給するための水タンク
   の給水装置であって、 前記水タンクに連通する補助タンク部と、 前記水タンクに貯留水を満杯にした状態で、前記補助タ
   ンク部に貯留された貯留水に浮かべられたフロートと、 このフロートが前記補助タンク部内の前記貯留水の水位
   に応じて上下動することにより切り替えられ、当該貯留
   水の水位が、所定の上限高さに位置したときにＯＦＦ状
   態にされ、この上限高さよりも低い所定の下限高さに位
   置したときにＯＮ状態にされるスイッチと、 水を前記補助タンク部に供給するための給水ポンプと、 前記スイッチがＯＮ状態のときに前記給水ポンプを作動
   させ、当該スイッチがＯＦＦ状態のときに当該給水ポン
   プの作動を停止させる制御手段と、を備えており、 前記補助タンク部内の前記貯留水の水面付近の横断面積
   が、前記水タンク内の上端部の横断面積よりも小さいこ
   とを特徴とする水タンクの給水装置。
2. 【請求項２】 前記補助タンク部は、連結管を介して前
   記水タンクに連通していることを特徴とする請求項１に
   記載の水タンクの給水装置。
3. 【請求項３】 前記補助タンク部は、前記水タンクに一
   体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   水タンクの給水装置。