JP2013199277A - ウォーターサーバー - Google Patents

Abstract

【課題】空の温水タンクに飲料水を導入するときに、タンク接続路を通って温水タンク内の空気を排出することが可能なウォーターサーバーを提供する。
【解決手段】冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路７にチェックバルブ２０を設けたウォーターサーバーにおいて、チェックバルブ２０の弁体を、飲料水よりも小さい比重をもつように形成し、バルブスリーブ内に飲料水が無い状態では弁体が自重で下方に移動して弁孔を開き、バルブスリーブ内が飲料水で満たされた状態では弁体が浮力で上方に移動して弁孔を閉じるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ミネラルウォーター等の飲料水を充填した交換式の原水容器から飲料水を供給するウォーターサーバーに関する。

従来、主にオフィスや病院などでウォーターサーバーが利用されてきたが、近年、水の安全や健康への関心の高まりから、一般家庭にもウォーターサーバーが普及しつつある。

このようなウォーターサーバーとして、飲料水を収容する冷水タンクと、その冷水タンクの下方に位置する温水タンクと、冷水タンクと温水タンクを接続するタンク接続路とを有するものが知られている（例えば特許文献１）。

このウォーターサーバーは、使用場所に設置するまでは、通常、冷水タンクと温水タンクがいずれも空の状態となっている。そして、ウォーターサーバーを使用場所に設置した後、ウォーターサーバーに交換式の原水容器を接続する。これにより、原水容器から冷水タンクに飲料水が導入され、冷水タンク内は所定の水位まで飲料水が溜まった状態となる。また、このとき、冷水タンクからタンク接続路を通って温水タンクに飲料水が導入され、温水タンクが飲料水で満たされた状態となる。

その後、冷水タンク内の飲料水は、冷水タンクに設けられた冷却装置で低温に保たれ、温水タンク内の飲料水は、温水タンクに設けられた加熱装置で高温に保たれる。また、温水タンク内の高温の飲料水をカップ等に注出したとき、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路を通って冷水タンクから温水タンクに導入されるので、温水タンクは常に飲料水で満たされた状態に保たれる。

ところで、飲料水は温度が高いほど比重が小さい。そして、冷水タンクの下方に配置された温水タンク内の飲料水の温度は、低温タンク内の飲料水の温度よりも高い。そのため、冷水タンクと温水タンクの間を接続するタンク接続路内で飲料水の対流が生じ、この対流によって、温水タンク内の飲料水が冷水タンクに流入する可能性がある。このタンク接続路内の対流によって温水タンクから冷水タンクに流入する飲料水の流量は小さいが、これが長時間にわたって連続すると、冷水タンクおよび温水タンクでのエネルギーロスが大きくなり、ウォーターサーバーの消費電力が増える問題がある。

そこで、タンク接続路内の対流によって温水タンク内の飲料水が冷水タンクに流入するのを防止するために、特許文献１に記載のウォーターサーバーでは、温水タンク側から冷水タンク側への飲料水の流れを規制するチェックバルブをタンク接続路に設けている（同文献の図２、段落００２０）。

特開２００９−２４９０３３号公報

本願の発明者は、特許文献１の図２のように、温水タンク側から冷水タンク側への飲料水の流れを規制するチェックバルブをタンク接続路に設けたウォーターサーバーを試作した。このとき、チェックバルブは、一般的な構造のものを用いた。すなわち、開弁位置と閉弁位置の間で移動可能に設けられた弁体と、その弁体を開弁位置から閉弁位置に向けて付勢するスプリングとを有するチェックバルブを用いた。

この結果、冷水タンクと温水タンクがいずれも空の状態で、交換式の原水容器の飲料水を冷水タンクに導入したときに、冷水タンク内の飲料水が温水タンクにほとんど導入されず、温水タンクが空焚き状態となるおそれがあることがわかった。これについて以下説明する。

冷水タンクと温水タンクがいずれも空の状態のウォーターサーバーに原水容器を接続するときは、通常、温水タンクから延びる温水注出路に設けられた温水コックを開いておく。これにより、温水注出路を通って温水タンク内の空気を外部に排出することが可能となるので、原水容器の飲料水を冷水タンクに導入したときに、冷水タンク内の飲料水がタンク接続路を通って温水タンクにも導入される。このように、空の温水タンクに飲料水を導入する作業は、温水コックを開いた状態で行なう。

しかし、冷水タンクと温水タンクがいずれも空の状態のウォーターサーバーに原水容器を接続したときに、温水コックを開くのを忘れることがある。この場合、温水コックが閉じたままなので、温水注出路を通って温水タンク内の空気を排出することができない。また、タンク接続路に、温水タンク側から冷水タンク側への流れを規制するチェックバルブが設けられているので、タンク接続路を通って温水タンク内の空気を排出することもできない。そのため、原水容器の飲料水を冷水タンクに導入しても、冷水タンク内の飲料水は温水タンクにほとんど導入されない。この状態で加熱装置が加熱動作を開始すると、温水タンクが空焚き状態となる。

温水タンクがいったん空焚き状態となると、その後、温水タンク内に飲料水を導入したときに、温水タンク内の飲料水に異臭がついたり、飲料水の味が悪くなったりする問題が生じる。

そこで、本願の発明者は、温水タンク側から冷水タンク側への流れを規制するチェックバルブをタンク接続路に設けた場合でも、空の温水タンクに飲料水を導入するときにタンク接続路を通って温水タンク内の空気を排出することができれば、温水タンクの空焚きを防止することが可能となることに着眼した。

この発明が解決しようとする課題は、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、タンク接続路を通って温水タンク内の空気を排出することが可能なウォーターサーバーを提供することである。

上記課題を解決するために、飲料水を収容する上部タンクと、その上部タンクの下方に位置する温水タンクと、その温水タンク内の飲料水を加熱する加熱装置と、前記上部タンクと温水タンクを接続するタンク接続路とを有し、
そのタンク接続路に、上部タンク側から温水タンク側への飲料水の流れを許容し、かつ、温水タンク側から上部タンク側への飲料水の流れを規制するチェックバルブが設けられたウォーターサーバーにおいて、
前記チェックバルブが、上下方向に延びる中空筒状のバルブスリーブと、そのバルブスリーブ内に上下に移動可能に設けられた弁体と、その弁体の上方に設けられ、上下に貫通する弁孔が形成されたバルブシートとを有し、
前記弁体を飲料水よりも小さい比重をもつように形成し、
前記バルブスリーブ内に飲料水が無い状態では前記弁体が自重で下方に移動して前記弁孔を開き、
前記バルブスリーブ内が飲料水で満たされた状態では前記弁体が浮力で上方に移動して前記弁孔を閉じるようにした。

このようにすると、温水タンクが空のときは、チェックバルブの弁体が自重で下方に移動して弁孔が開くので、空気がチェックバルブを温水タンク側から上部タンク側に通過することが許容される。そのため、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、タンク接続路を通って温水タンク内の空気を上部タンクに排出することが可能である。一方、温水タンクが満水状態のときは、チェックバルブの弁体が浮力で上方に移動し、弁孔が閉じた状態となる。そのため、タンク接続路内の対流で温水タンク内の飲料水が上部タンクに流入するのを防止することができる。

ところで、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、温水タンク内に流入する飲料水の量が、温水タンクから流出する空気の量を上回ることにより、温水タンク内の空気圧が上昇する場合がある。この場合、温水タンク内の空気圧でチェックバルブの弁体がバルブシートに密着した状態に保持され、温水タンク内への飲料水の流入が止まってしまう可能性がある。

そこで、前記チェックバルブに、前記弁体が前記弁孔を閉じた状態でバルブシートよりも上部タンク側の領域とバルブシートよりも温水タンク側の領域とを連通する連通路を設けると好ましい。このようにすると、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、チェックバルブの弁体がバルブシートに密着するのを防止して、温水タンク内に安定して飲料水を導入することが可能となる。

また、前記弁体の下方への移動ストロークを規制するリテーナを設け、その弁体を球形に形成する場合、前記弁体が前記リテーナに接触するときの弁体の位置から、前記弁体が前記弁孔を閉じるときの弁体の位置までの弁体の移動量を、弁体の直径よりも大きく設定すると好ましい。このようにしても、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、チェックバルブの弁体がバルブシートに密着するのを防止して、温水タンク内に安定して飲料水を導入することが可能となる。

また、前記タンク接続路は、前記温水タンクの上面から温水タンクの内側を下方に延びて温水タンクの底面の近傍で開口するタンク内配管を有し、そのタンク内配管の温水タンクの上面近傍にタンク内配管の内外を連通する小穴を設けた構成のものを採用することができる。このようにすると、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、温水タンク内の空気が、温水タンクの上面近傍にあるタンク内配管の小穴を通じてタンク接続路内に流入するので、温水タンク内の水位が高くなったときにも、温水タンク内の空気を円滑に排出することが可能である。

この発明のウォーターサーバーは、チェックバルブのバルブスリーブ内に飲料水が無いときは、チェックバルブの弁体が自重で下方に移動して弁孔が開くので、空気がチェックバルブを温水タンク側から上部タンク側に通過することが許容される。そのため、空の温水タンクに飲料水を導入するときに、タンク接続路を通って温水タンク内の空気を上部タンクに排出することが可能である。一方、チェックバルブのバルブスリーブ内が飲料水で満たされたときは、チェックバルブの弁体が浮力で上方に移動して弁孔を閉じる。そのため、温水タンクが高温の飲料水で満たされた状態のときに、タンク接続路内の対流で温水タンク内の飲料水が上部タンクに流入するのを防止することができる。

この発明の実施形態のウォーターサーバーを示す側面図 図１に示すチェックバルブの拡大断面図 図２に示すチェックバルブを冷水タンク側から温水タンク側に飲料水が通過する状態を示す拡大断面図 図２に示すチェックバルブのバルブスリーブ内に飲料水が無い状態を示す拡大断面図 図２に示すチェックバルブの平面図 図１に示すウォーターサーバーの冷水タンクと温水タンクがいずれも空の状態を示す図 図６に示す冷水タンクと温水タンクに飲料水を導入する過程を示す図 図２に示す連通路がない例の説明図 図８に対して連通路がある例の説明図 図１に示す原水容器の残水量が少なくなった段階で、原水容器の飲料水をポンプで汲み出す状態を示す図 図１に示す原水容器の飲料水が無くなった状態を示す図 図１に示す原水容器にかえて剛性のある原水容器を使用した変形例を示す図 図２に示す連通路の他の例を示す拡大断面図 図１３に示すチェックバルブの平面図 図４に示すチェックバルブの他の例を示す拡大断面図

図１に、この発明の実施形態のウォーターサーバーを示す。このウォーターサーバーは、筐体１と、筐体１の内部に組み込まれた冷水タンク２および温水タンク３と、交換式の原水容器４が載置される容器ホルダ５と、容器ホルダ５に載置した原水容器４と冷水タンク２との間を連通する原水供給路６と、冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路７とを有する。冷水タンク２と温水タンク３は、温水タンク３が冷水タンク２の下方に位置するよう上下に並べて配置されている。

原水容器４は、水出口８を下向きにした姿勢で容器ホルダ５に載置される。原水容器４の胴部９は、残水量の減少に伴って原水容器４が収縮するように柔軟に形成されている。このような原水容器４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリエチレン（ＰＥ）樹脂のブロー成形によって形成することができる。原水容器４の容量は、満水状態で８〜２０リットル程度である。

容器ホルダ５は、原水容器４の交換作業をしやすくするために、筐体１で水平にスライド可能に支持されたスライド台１１に取り付けられ、筐体１から出し入れ可能となっている。容器ホルダ５には、原水容器４を容器ホルダ５に載置したときに原水容器４の水出口８に着脱自在に接続されるジョイント部材１１が設けられている。ジョイント部材１１は、上下方向に延びる中空筒状に形成されている。ジョイント部材１１の下端には、原水供給路６の原水容器４側の端部と、原水容器４内に空気を導入する吸気路１２の原水容器４側の端部とが接続されている。

原水供給路６の途中には、ポンプ１３と流量センサ１４が組み付けられている。ポンプ１３は、互いに噛み合う１対の歯車を回転させて飲料水を送り出す歯車ポンプである。ポンプ１３として、ダイヤフラムの往復運動により飲料水の吸入と吐出を行なうダイヤフラムポンプを採用することも可能である。ポンプ１３を作動させると、原水供給路６内の飲料水が原水容器４側から冷水タンク２側に移送され、原水容器４の飲料水が冷水タンク２に供給されるようになっている。また、ポンプ１３は、原水供給路６内の飲料水が無くなったときは、原水供給路６内の空気（オゾン含有空気を含む）を原水容器４側から冷水タンク２側に移送する。流量センサ１４は、ポンプ１３が作動しているときに原水供給路６内の飲料水が無くなると、その状態を検知可能となっている。

冷水タンク２は、空気と飲料水を上下二層に収容した状態となっている。冷水タンク２には、冷水タンク２内に収容された飲料水を冷却する冷却装置１５が取り付けられている。また、冷水タンク２内には、冷水タンク２の内部を上下に仕切るバッフル板１６が設けられている。冷却装置１５は、冷水タンク２の下部外周に配置され、冷水タンク２内のバッフル板１６よりも下方の飲料水を低温（５℃程度）に保つようになっている。

冷水タンク２には、冷水タンク２内に溜まった飲料水の水位を検知する水位センサ１７が取り付けられている。この水位センサ１７で検知される水位が下がると、その水位の低下に応じてポンプ１３が作動し、原水容器４から冷水タンク２に飲料水が供給される。バッフル板１６は、原水容器４から冷水タンク２に飲料水が供給されるときに、冷却装置１５で冷却されて冷水タンク２の下部に溜まった低温の飲料水が、原水容器４から冷水タンク２内に供給される常温の飲料水で攪拌されるのを防止する。

冷水タンク２の底面には、冷水タンク２内の下部に溜まった低温の飲料水を外部に注出する冷水注出路１８が接続されている。冷水注出路１８には、筐体１の外部から操作可能な冷水コック１９が設けられ、この冷水コック１９を開くことによって冷水タンク２から低温の飲料水をカップ等に注出できるようになっている。冷水タンク２の容量は、原水容器４の容量よりも小さく、２〜４リットル程度である。

バッフル板１６の中央には、冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路７の上端が開口している。タンク接続路７は、冷水タンク２の底面と温水タンク３の上面の間を上下方向に真っ直ぐに延びている。タンク接続路７の冷水タンク２側の端部は、冷水タンク２の底面を貫通して冷水タンク２の内側を上方に延び、バッフル板１６に接続している。また、タンク接続路７の冷水タンク２側の端部には、冷水タンク２側から温水タンク３側への飲料水の流れを許容し、かつ、温水タンク３側から冷水タンク２側への飲料水の流れを規制するチェックバルブ２０が設けられている。

図２に示すように、チェックバルブ２０は、上下方向に延びる中空筒状のバルブスリーブ２１と、そのバルブスリーブ２１内に上下に移動可能に設けられた弁体２２と、その弁体２２の上方に設けられたバルブシート２３と、弁体２２の下方の移動ストロークを規制するリテーナ２４とを有する。バルブスリーブ２１は、バッフル板１６の中央に開口したタンク接続路７の端部に挿入して固定されている。

バルブシート２３の中央には、上下に貫通する弁孔２５が形成されている。バルブシート２３は、バルブスリーブ２１から径方向内方に延びるフランジ状の部分である。弁孔２５は、円形の周縁をもつ丸形状に形成されている。

弁体２２は、飲料水よりも小さい比重をもつ樹脂（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂）で形成され、飲料水に浮かぶようになっている。これにより、バルブスリーブ２１内が飲料水で満たされた状態では、弁体２２が浮力で上方に移動してバルブシート２３に接触し、弁孔２５が閉じる。弁体２２は、弁体２２がバルブスリーブ２１内を上方に移動したときに、弁体２２の向きにかかわらず安定して弁孔２５を閉じるようにするため球形に形成されている。弁体２２の直径は、弁孔２５の直径よりも大きい。

このチェックバルブ２０は、バルブスリーブ２１内が飲料水で満たされた状態で、バルブシート２３よりも上側（すなわち冷水タンク２側）の圧力が下側（すなわち温水タンク３側）の圧力よりも高くなると、図３に示すように、弁体２２がバルブシート２３から離反して弁孔２５が開き、上側から下側への飲料水の流れを許容する。一方、バルブシート２３よりも下側の圧力が上側の圧力よりも高くなったときは、図２に示すように、弁体２２がバルブシート２３に押さえ付けられるので、弁孔２５は閉じたままとなり、下側から上側への飲料水の流れが制限される。

ここで、チェックバルブ２０には、弁体２２を開弁位置から閉弁位置に向けて付勢するスプリングが設けられていない。これにより、バルブスリーブ２１内に飲料水が無い状態では、弁体２２が自重で下方に移動してバルブシート２３から離反し、弁孔２５を開くようになっている。そのため、バルブスリーブ２１内に飲料水が無いときは、空気がチェックバルブ２０を下側から上側に通過することが許容される。

リテーナ２４は、バルブスリーブ２１を直径方向に架け渡す一本の棒状に形成されている。これにより、リテーナ２４により分割された個々の流路面積を確保して、水の表面張力の影響を受けにくくし、飲料水と空気がチェックバルブ２０を通過するときに、リテーナ２４の位置で空気の流れが妨げられるのを防止している。

図２、図５に示すように、バルブシート２３には、弁体２２が弁孔２５を閉じた状態でバルブシート２３よりも上側（すなわち冷水タンク２側）の領域とバルブシート２３よりも下側（すなわち温水タンク３側）の領域とを連通する連通路２６が設けられている。ここで、連通路２６は、弁孔２５から離れた位置に形成された上下方向の貫通孔である。連通路２６は、弁孔２５の開口面積よりも小さい流路面積をもつように形成されている。

図１に示すように、温水タンク３は、飲料水で満たされた状態となっている。温水タンク３には、温水タンク３内の飲料水を加熱する加熱装置２７が取り付けられており、温水タンク３内の飲料水を高温（９０℃程度）に保つようになっている。図では、加熱装置２７にシースヒーターを採用した例を示しているが、バンドヒーターを採用することもできる。シースヒーターは、金属製のパイプの中に通電により発熱する発熱線を収容したものであり、温水タンク３の周壁を貫通して温水タンク３の内部を延びるように取り付けられる。バンドヒーターは、通電により発熱する発熱線が埋め込まれた円筒形の発熱体であり、温水タンク３の外周に密着して取り付けられる。

温水タンク３の上面には、温水タンク３内の上部に溜まった高温の飲料水を外部に注出する温水注出路２８が接続されている。温水注出路２８には、筐体１の外部から操作可能な温水コック２９が設けられ、この温水コック２９を開くことによって温水タンク３から高温の飲料水をカップ等に注出できるようになっている。温水タンク３から飲料水を注出すると、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路７を通って冷水タンク２から温水タンク３に流入するので、温水タンク３は常に満水状態に保たれる。温水タンク３の容量は１〜２リットル程度である。

タンク接続路７は、温水タンク３の上面から温水タンク３の内側を下方に延びるタンク内配管７ａを有する。タンク内配管７ａの下端は、温水タンク３の底面の近傍（具体的には、温水タンク３の内側の底面から上方に３０ｍｍ以内の位置）で開口している。これにより、加熱装置２７で加熱された高温の飲料水の上昇流が、タンク内配管７ａの下端開口に直接流入するのを防止している。

タンク内配管７ａの温水タンク３の上面近傍には、タンク内配管７ａの内外を連通する小穴３０が設けられている。この小穴３０は、小穴３０の周縁の少なくとも一部が、温水タンク３の内側の上面から下方に１０ｍｍ以内に存在するように配置されている。また、小穴３０は、タンク内配管７ａの管路面積よりも小さい開口面積をもつように形成されている。そのような小穴３０としては、例えば、直径が２〜４ｍｍの丸穴を採用することができる。

タンク接続路７の内径は、一般には、冷水タンク２と温水タンク３の温度差によるタンク接続路７内での飲料水の対流を抑えるために小さく設定されるが、この実施形態においては、９ｍｍ以上に設定すると好ましく、１０ｍｍ以上に設定するとより好ましい。この理由は次のとおりである。

例えば、タンク接続路７の内径を８ｍｍ以下に設定した場合、水の表面張力の影響が大きくなることから、冷水タンク２からタンク接続路７を通って空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、温水タンク３内の空気がタンク接続路７内に流入しにくくなり、温水タンク３からタンク接続路７を通って冷水タンク２に空気を排出することができなくなる可能性がある。

そこで、タンク接続路７の内径を９ｍｍ以上（好ましくは１０ｍｍ以上）に設定すると、タンク接続路７内における水の表面張力の影響が小さくなるので、冷水タンク２からタンク接続路７を通って空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、温水タンク３内の空気がタンク接続路７に流入しやすくなり、温水タンク３からタンク接続路７を通って空気を円滑に排出することが可能となる。なお、タンク接続路７が太すぎるとウォーターサーバーの製造コストが高くなることから、タンク接続路７の内径は４０ｍｍ以下に設定されている。

冷水タンク２には、空気導入路３１を介して空気殺菌チャンバ３２が接続されている。空気殺菌チャンバ３２は、空気取り入れ口３３が形成された中空のケース３４と、ケース３４内に設けられたオゾン発生体３５とからなる。オゾン発生体３５としては、例えば、空気中の酸素に紫外線を照射して酸素をオゾンに変化させる低圧水銀灯や、絶縁体で覆われた対向一対の電極間に交流電圧を負荷して電極間の酸素をオゾンに変化させる無声放電装置などを使用することができる。この空気殺菌チャンバ３２は、一定時間ごとにオゾン発生体３５に通電してオゾンを発生することにより、常時、ケース３４内にオゾンが溜まった状態となっている。

空気導入路３１は、冷水タンク２内の水位の低下に応じて冷水タンク２内に空気を導入して冷水タンク２内を大気圧に保つ。また、このとき冷水タンク２内に導入される空気が、空気殺菌チャンバ３２を通過してオゾン殺菌された空気なので、冷水タンク２内の空気は清浄に保たれる。

冷水タンク２内には、原水供給路６から流出した飲料水が、冷水タンク２内に溜まった飲料水の水面に到達するまでの飲料水の流れを拡散させる拡散板３６が設けられている。この拡散板３６を設けることによって、原水供給路６から流出した飲料水が、冷水タンク２内の空気中のオゾン（空気殺菌チャンバ３２から冷水タンク２内に流入したもの）と広い面積で触れるようにし、冷水タンク２内に流入する飲料水の衛生を高めている。

吸気路１２の原水容器４とは反対側の端部には、オゾン発生装置３７が接続されている。オゾン発生装置３７は、入口と出口を有する中空のケース３８と、そのケース３８内に設けられたオゾン発生体３９とからなる。ケース３８の入口は空気導入路３１に接続され、ケース３８の出口は吸気路１２に接続されている。オゾン発生体３９は、空気殺菌チャンバ３２のオゾン発生体３５と同様、空気中の酸素に紫外線を照射して酸素をオゾンに変化させる低圧水銀灯や、絶縁体で覆われた対向一対の電極間に交流電圧を負荷して電極間の酸素をオゾンに変化させる無声放電装置などを使用することができる。このオゾン発生装置３７は、ポンプ１３の作動に連動してオゾンを発生させるように動作する。

原水供給路６と吸気路１２は、容器ホルダ５を支持するスライド台１１のスライド操作を可能とし、かつ、オゾン発生装置３７で発生したオゾンの通過を可能とするため、柔軟性および耐オゾン性をもつ材質で形成されている。このような原水供給路６と吸気路１２としては、例えば、シリコンチューブ、フッ素樹脂チューブ、フッ素ゴムチューブを使用することができる。

上述したウォーターサーバーの使用例について、以下説明する。

図６に示すように、ウォーターサーバーを使用場所（一般家庭、オフィス、病院等）に設置するまでは、冷水タンク２と温水タンク３がいずれも空の状態となっている。このとき、図４に示すように、チェックバルブ２０は、バルブスリーブ２１内に飲料水が無いので、弁体２２が自重で下方に移動して弁孔２５が開いた状態となっており、これにより、空気がチェックバルブ２０を下側（すなわち温水タンク３側）から上側（すなわち冷水タンク２側）に通過できるようになっている。

ウォーターサーバーを使用場所に設置した後、ウォーターサーバーに交換式の原水容器４を接続する。その後、ウォーターサーバーの電源を入れると、ポンプ１３が作動し、原水容器４から冷水タンク２に飲料水が導入され、冷水タンク２内の水位が上昇する。冷水タンク２内の水位の上昇に伴い、冷水タンク２内で余剰となる空気は空気導入路３１と空気殺菌チャンバ３２とを順に介して外部に排出される。

そして、図７に示すように、冷水タンク２内の水位がバッフル板１６の高さ（すなわち、タンク接続路７の冷水タンク２側の端部の高さ）を上回ると、冷水タンク２内の飲料水がタンク接続路７を通って温水タンク３に導入される。このとき、温水タンク３内の空気が、温水タンク３の上面近傍にあるタンク内配管７ａの小穴３０を通じてタンク接続路７内に流入し、タンク接続路７を通って冷水タンク２に排出される。すなわち、冷水タンク２内の飲料水がタンク接続路７を通って温水タンク３内の空気と入れ替わることにより、空の温水タンク３に飲料水が導入される。

ここで、空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、温水タンク３内に流入する飲料水の量が、温水タンク３から流出する空気の量を上回ることにより、温水タンク３内の空気圧が上昇する場合がある。この場合、図８に示すように、チェックバルブ２０のバルブシート２３に連通路２６が存在しないと、下側（すなわち温水タンク３側）の圧力でチェックバルブ２０の弁体２２がバルブシート２３に密着した状態に保持され、冷水タンク２から温水タンク３への飲料水の流入が止まってしまう可能性がある。また、弁体２２とバルブスリーブ２１の隙間に入り込んだ水の表面張力によっても、弁体２２がバルブシート２３に密着した状態に保持される可能性がある。

これに対し、図９に示すように、チェックバルブ２０のバルブシート２３に連通路２６を設けておくと、空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、温水タンク３内の空気圧が上昇しても、温水タンク３側の圧力は、連通路２６を介して冷水タンク２側に逃がされる。そのため、チェックバルブ２０の弁体２２がバルブシート２３に密着するのが防止され、温水タンク３内に安定して飲料水を導入することが可能となる。

その後、図１に示すように、冷水タンク２内の水位があらかじめ設定された上限水位に達すると、ポンプ１３が停止する。続いて、冷水タンク２内の飲料水が、冷却装置１５で冷却されて低温に保持される。また、温水タンク３内の飲料水が、加熱装置２７で加熱されて高温に保持される。ここで、温水タンク３内に満たされた飲料水は、加熱装置２７で加熱されて常温の状態から高温の状態に変化するときに熱膨張するが、このとき、温水タンク３側の圧力がチェックバルブ２０の連通路２６を介して冷水タンク２側に逃がされるので、飲料水の熱膨張による温水タンク３の亀裂や変形が生じない。

冷水タンク２の下方に配置された温水タンク３内の飲料水の温度は、低温タンク内の飲料水の温度よりも高い。そのため、冷水タンク２と温水タンク３の間を接続するタンク接続路７内で飲料水の対流が生じる。このタンク接続路７にチェックバルブ２０が存在しないと、タンク接続路７内の飲料水の対流によって、温水タンク３内の飲料水が冷水タンク２に流入する可能性がある。

これに対し、図１、図２に示すように、タンク接続路７の途中に、温水タンク３側から冷水タンク２側への飲料水の流れを規制するチェックバルブ２０を設けると、タンク接続路７内の対流で温水タンク３内の飲料水が冷水タンク２に流入するのを防止して、冷水タンク２および温水タンク３でのエネルギーロスを防止することができる。なお、弁体２２が弁孔２５を閉じた状態でも、バルブシート２３に設けられた連通路２６を介して、バルブシート２３よりも冷水タンク２側の領域とバルブシート２３よりも温水タンク３側の領域とが連通しているが、この連通路２６の流路面積は、タンク接続路７の流路面積に比べて十分に小さいので、温水タンク３内の飲料水は冷水タンク２にほとんど流入しない。

その後、ウォーターサーバーの使用者が、冷水コック１９を操作して、冷水タンク２内の低温の飲料水をカップ等に注出すると、冷水タンク２内の水位が下がる。また、温水コック２９を操作して、温水タンク３内の高温の飲料水をカップ等に注出しても、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路７を通って冷水タンク２から温水タンク３に導入されるので、冷水タンク２内の水位が下がる。そして、冷水タンク２内の水位があらかじめ設定された下限水位を下回ったことを水位センサ１７が検出すると、図１０に示すように、ポンプ１３が作動して、原水容器４の飲料水を冷水タンク２に供給する。このとき、ポンプ１３の作動に連動して、オゾン発生装置３７でオゾンを発生させる。

ここで、ポンプ１３が作動しているとき、図１に示すように、原水容器４内の残水量が多い段階では、原水容器４内の飲料水の減少に伴い、大気圧によって原水容器４が収縮する。そのため、吸気路１２から原水容器４内への空気の流入は生じない。

一方、図１０に示すように、原水容器４内の残水量が少なくなった段階では、原水容器４の収縮が進んで剛性を生じ、それ以上の収縮を生じにくくなっているので、ポンプ１３が作動しているとき、原水容器４内の減圧によって吸気路１２から原水容器４内に空気が流入する。このとき、オゾン発生装置３７でオゾンが発生しているので、そのオゾンが吸気路１２とジョイント部材１１を順に通過して原水容器４内に流入し、吸気路１２の内部およびジョイント部材１１の内部がオゾン殺菌される。

さらに、図１１に示すように、ポンプ１３が作動した状態で、原水供給路６内の飲料水が無くなったことを流量センサ１４が検知したときは、その時点から所定時間、ポンプ１３とオゾン発生装置３７が継続して作動する。このとき、オゾン発生装置３７で発生したオゾンは、吸気路１２とジョイント部材１１を順に通って原水容器４の下部に入り、更に、原水容器４の下部からジョイント部材１１、原水供給路６を順に通って冷水タンク２内に流入する。これにより、吸気路１２の内部、ジョイント部材１１の内部、原水供給路６の内部がオゾン殺菌される。

以上のように、このウォーターサーバーを使用すると、チェックバルブ２０のバルブスリーブ２１内に飲料水が無いときは、チェックバルブ２０の弁体２２が自重で下方に移動して弁孔２５が開くので、空気がチェックバルブ２０を温水タンク３側から冷水タンク２側に通過することが許容される。そのため、空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、タンク接続路７を通って温水タンク３内の空気を冷水タンク２に排出することが可能であり、この結果、温水コック２９が閉じたままでも、冷水タンク２内の飲料水がタンク接続路７を通って温水タンク３に導入され、温水タンク３の空焚きを防止することができる。

一方、チェックバルブ２０のバルブスリーブ２１内が飲料水で満たされたときは、チェックバルブ２０の弁体２２が浮力で上方に移動し、弁孔２５が閉じた状態となる。そのため、温水タンク３が高温の飲料水で満たされた状態のときに、タンク接続路７内の対流で温水タンク３内の飲料水が冷水タンク２に流入するのを防止することができる。

また、このウォーターサーバーは、チェックバルブ２０に連通路２６が設けられているので、空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、チェックバルブ２０の弁体２２がバルブシート２３に密着するのを防止して、温水タンク３内に安定して飲料水を導入することができる。

また、このウォーターサーバーは、タンク内配管７ａの温水タンク３の上面近傍にタンク内配管７ａの内外を連通する小穴３０が設けられているので、空の温水タンク３に飲料水を導入する過程で温水タンク３内の水位が高くなったときにも、タンク接続路７を通って温水タンク３内の空気を円滑に排出することが可能である。

また、このウォーターサーバーは、ポンプ１３の作動に連動してオゾン発生装置３７がオゾンを発生するので、吸気路１２から原水容器４内に空気が流入するときに、オゾン発生装置３７で発生したオゾンが吸気路１２を流れ、吸気路１２の内部がオゾン殺菌される。そのため、吸気路１２内での雑菌の繁殖が防止され、衛生的である。

また、このウォーターサーバーは、原水容器４内に飲料水が無くなったときに、ポンプ１３が継続して作動し、吸気路１２および原水供給路６内にオゾンを通過させる。そのため、交換式の原水容器４の飲料水を使い切るごとに、吸気路１２と原水供給路６の両方の流路がオゾン殺菌され、衛生的である。

上記実施形態では、残水量の減少に伴って収縮する原水容器４を使用した例に挙げて説明したが、この発明は、図１２に示すように、残水量が減少しても収縮しない原水容器４を使用するウォーターサーバーにも適用することができる。ここで、原水容器４の胴部９は、原水容器４の残水量が減少しても原水容器４が収縮しないように剛性をもって形成されている。このような剛性をもつ原水容器４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂のブロー成形によって形成することができる。

また、上記実施形態では、弁体２２が弁孔２５を閉じた状態でバルブシート２３の両側を連通する連通路２６として、弁孔２５から離れた位置に形成された上下方向の貫通孔を例に挙げて説明したが、図１３、図１４に示すように、連通路２６として、弁孔２５の周縁に形成した切欠きを採用してもよい。また、バルブスリーブ２１の外周にバルブスリーブ２１の上端から下端まで延びる溝を形成し、その溝を連通路２６とすることも可能である。

また、図１５に示すように、バルブスリーブ２１内に飲料水が無い状態で、弁体２２が自重で下方に移動してリテーナ２４に接触するときの弁体２２の位置（実線で示す位置）から、弁体２２がバルブシート２３に接触して弁孔２５を閉じるときの弁体２２の位置（鎖線で示す位置）までの弁体２２の上下方向の移動量Ｓを、弁体２２の直径よりも大きく設定することができる。

このようにすると、弁体２２が自重で下がりきった状態から弁体２２が弁孔２５を閉じるまでの弁体２２の移動量が長いので、冷水タンク２内の飲料水を、チェックバルブ２０を通過して空の温水タンク３に導入するときに、弁体２２がバルブシート２３の位置まで上昇するのを防止することができる。そのため、空の温水タンク３に飲料水を導入するときに、チェックバルブ２０の弁体２２がバルブシート２３に密着するのを防止して、温水タンク３内に安定して飲料水を導入することが可能となる。

また、上記実施形態では、冷水タンク２と、冷水タンク２の下方に位置する温水タンク３と、冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路７とを有し、そのタンク接続路７にチェックバルブ２０を設けた例（すなわち、温水タンク３の上方に位置する上部タンクが、冷水タンク２である例）を説明したが、この発明は、温水タンク３の上方に位置する上部タンクが、常温の飲料水を貯留するタンクであるウォーターサーバーにも適用することが可能である。例えば、交換式の原水容器４から飲料水を受け入れて貯留する常温タンクと、その常温タンクの下方に左右に並んで設けられた冷水タンク２および温水タンク３と、常温タンクと冷水タンク２を接続する冷水側のタンク接続路と、常温タンクと温水タンク３を接続する温水側のタンク接続路７とを有するウォーターサーバーに適用することができる。この場合、温水側のタンク接続路７に、温水タンク３から常温タンクへの飲料水の流れを規制するチェックバルブ２０を設ける。

２ 冷水タンク
３ 温水タンク
７ タンク接続路
７ａ タンク内配管
２０ チェックバルブ
２１ バルブスリーブ
２２ 弁体
２３ バルブシート
２４ リテーナ
２５ 弁孔
２６ 連通路
２７ 加熱装置
３０ 小穴

Claims (4)

1. 飲料水を収容する上部タンク（２）と、その上部タンク（２）の下方に位置する温水タンク（３）と、その温水タンク（３）内の飲料水を加熱する加熱装置（２７）と、前記上部タンク（２）と温水タンク（３）を接続するタンク接続路（７）とを有し、
   そのタンク接続路（７）に、上部タンク（２）側から温水タンク（３）側への飲料水の流れを許容し、かつ、温水タンク（３）側から上部タンク（２）側への飲料水の流れを規制するチェックバルブ（２０）を設けたウォーターサーバーにおいて、
   前記チェックバルブ（２０）が、上下方向に延びる中空筒状のバルブスリーブ（２１）と、そのバルブスリーブ（２１）内に上下に移動可能に設けられた弁体（２２）と、その弁体（２２）の上方に設けられ、上下に貫通する弁孔（２５）が形成されたバルブシート（２３）とを有し、
   前記弁体（２２）を飲料水よりも小さい比重をもつように形成し、
   前記バルブスリーブ（２１）内に飲料水が無い状態では前記弁体（２２）が自重で下方に移動して前記弁孔（２５）を開き、
   前記バルブスリーブ（２１）内が飲料水で満たされた状態では前記弁体（２２）が浮力で上方に移動して前記弁孔（２５）を閉じる
   ことを特徴とするウォーターサーバー。
2. 前記チェックバルブ（２０）に、前記弁体（２２）が前記弁孔（２５）を閉じた状態でバルブシート（２３）よりも上部タンク（２）側の領域とバルブシート（２３）よりも温水タンク（３）側の領域とを連通する連通路（２６）を設けた請求項１に記載のウォーターサーバー。
3. 前記弁体（２２）の下方への移動ストロークを規制するリテーナ（２４）を設け、前記弁体（２２）を球形に形成し、その弁体（２２）が前記リテーナ（２４）に接触するときの弁体（２２）の位置から、前記弁体（２２）が前記弁孔（２５）を閉じるときの弁体（２２）の位置までの弁体（２２）の移動量（Ｓ）を、弁体（２２）の直径よりも大きく設定した請求項１または２に記載のウォーターサーバー。
4. 前記タンク接続路（７）が、前記温水タンク（３）の上面から温水タンク（３）の内側を下方に延びて温水タンク（３）の底面の近傍で開口するタンク内配管（７ａ）を有し、そのタンク内配管（７ａ）の温水タンク（３）の上面近傍にタンク内配管（７ａ）の内外を連通する小穴（３０）を設けた請求項１から３のいずれかに記載のウォーターサーバー。

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