JP2014201322A - ウォーターサーバー - Google Patents

Abstract

【課題】エアレス構造のウォーターサーバーに好適な殺菌方法を提供する。【解決手段】このウォーターサーバー１は、袋体４から冷水タンク５と温水タンク６との順に空気の混入を禁止した状態で飲料水を供給するものであって、冷水タンク５内の飲料水を冷やす冷水モードと、温水タンク６内の飲料水を温める温水モードと、温水タンク６内で温められた飲料水で冷水タンク５内を殺菌する殺菌モードとを有するとともに、前記冷水モードと、前記温水モードと、前記殺菌モードとのいずれかを択一的に選択可能なモード選択スイッチを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、いわゆるエアレス構造のウォーターサーバーに関するものである。

飲料水の入ったウォーターボトルから、該飲料水を前記ウォーターボトルの下方に設置された冷水タンクと、この冷水タンクのさらに下方に設置された温水タンクとに送るときに、これらのウォーターボトルや冷水タンクや温水タンク内において、特に衛生面を考慮して、飲料水と空気とが触れにくいようにした、エアレス構造のウォーターサーバーが種々開発されている。

例えば特許文献１は、本発明者が先に開発したものであるが、このウォーターサーバーでは、飲料水の入った袋体から、該飲料水を袋体の下方に設置された冷水タンクと、この冷水タンクのさらに下方に設置された温水タンクとに順に供給するように構成されたエア抜き構造を備えており、このエア抜き構造は、冷水タンク内の頂部付近と温水タンク内とを連通する連通管と、袋体から冷水タンクに飲料水を供給したときに、連通管を介して冷水タンクから温水タンク内に排出された空気又は飲料水を温水タンクの頂部付近から排出する排出管とを備えている。これにより、タンク内がエアレス状態となるまでに時間を大幅に短縮できる。

上記特許文献１では、ウォーターボトルや冷水タンクや温水タンク内において飲料水と空気とが触れにくいことから、衛生面での考慮がなされているものの、ウォーターボトルの取替えなどで冷水タンク内に若干の空気が混入することがある。その場合でも、温水タンク内の飲料水は加熱されて殺菌されるので特に問題とはならないが、冷水タンク内の飲料水は冷却されて細菌の増殖が抑制されるだけであるので、この冷水タンク内の飲料水についてもなんらかの方法で殺菌されることが好ましい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エアレス構造のウォーターサーバーに好適な殺菌方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、飲料水を含む液体を充填可能な第一容器と、前記第一容器の下方に設置されかつ冷却手段を備えた第二容器と、この第二容器のさらに下方に設置されかつ加熱手段を備えた第三容器とを有し、前記第一の容器内の液体を前記第二容器と前記第三容器との順に供給して、前記第二容器内に供給された液体を前記冷却手段で冷却するとともに、前記第三容器内に供給された液体を前記加熱手段で加熱するように構成したウォーターサーバーであって、前記第二容器内で冷却した液体を外部に提供可能な第一モードと、前記第三容器内で加熱された液体を外部に提供可能な第二モードと、前記第三容器内で加熱された液体を自然対流で前記第二容器内に流入させることにより、該第二容器内を殺菌可能な第三モードとを有するとともに、前記第一モードと前記第二モードと前記第三モードとのいずれかを択一的に選択可能なモード選択スイッチを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、前記第二容器内で冷却した液体を外部に提供可能な第一モードと、前記第三容器内で加熱された液体を外部に提供可能な第二モードと、前記第三容器内で加熱された液体を自然対流で前記第二容器内に流入させることにより、該第二容器内を殺菌可能な第三モードとを有するとともに、前記第一モードと前記第二モードと前記第三モードとのいずれかを択一的に選択可能なモード選択スイッチを備えたので、ワンタッチで各モードを実行することができる。このうちの第一モードと第二モードとでは、エアレス構造により、各容器内において液体と空気とが触れにくくして、衛生面での考慮がなされる一方、第三モードでは、第一容器の取替えなどで第二容器内に若干の空気が混入した場合であっても、第三容器内で加熱された液体で第二容器内の溶液を殺菌することができる。このようにして、エアレス構造のウォーターサーバーに好適な殺菌方法を得ることができた。

請求項２記載の発明のように、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを連通する連通管と、前記第二容器の底部付近に接続されかつ第一弁が介装された第一管路と、前記第三容器の頂部付近に接続されかつ第二弁が介装された第二管路と、前記第一管路と前記第二管路とが合流されかつ第三弁を介して外部に開放された第三管路とを備え、前記モード選択スイッチで第三モードが選択されたときには、前記第三弁が閉じられたことを条件として、前記第一弁と前記第二弁とが開かれるように構成することが好ましい。

請求項２記載の発明によれば、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを連通する連通管と、前記第二容器の底部付近に接続されかつ第一弁が介装された第一管路と、前記第三容器の頂部付近に接続されかつ第二弁が介装された第二管路と、前記第一管路と前記第二管路とが合流されかつ第三弁を介して外部に開放された第三管路とを備え、前記モード選択スイッチで第三モードが選択されたときには、前記第三弁が閉じられたことを条件として、前記第一弁と前記第二弁とが開かれるように構成したので、各モードを確実に実行することができる。また、請求項２記載の発明によれば、最終的に外部に開放されているのは第三弁だけであるので、第三モードで管路系統のほとんどすべてを殺菌できるようになる。

請求項３記載の発明のように、少なくとも前記第一弁と前記第二弁とを、前記モード選択スイッチでの選択モードに応じて開閉される自動弁で構成することが好ましい。

請求項３記載の発明のように、少なくとも前記第一弁と前記第二弁とを、前記モード選択スイッチでの選択モードに応じて開閉される自動弁で構成したので、各モードをより確実に実行することができる。

あるいは、請求項４記載の発明のように、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを連通する連通管と、前記第二容器の底部付近に接続されかつ第四弁を介して外部に開放された第四管路と、前記第三容器の頂部付近に接続されかつ第五弁を介して外部に開放された第五管路と、前記第四管路の上流側と前記第五管路の第五弁の上流側とが第六弁を介して合流された第六管路とを備え、前記モード選択スイッチで第三モードが選択されたときには、前記第四弁と第五弁とが閉じられたことを条件として、前記第六弁が開かれるように構成することが好ましい。

請求項４記載の発明によれば、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを連通する連通管と、前記第二容器の底部付近に接続されかつ第四弁を介して外部に開放された第四管路と、前記第三容器の頂部付近に接続されかつ第五弁を介して外部に開放された第五管路と、前記第四管路の上流側と前記第五管路の第五弁の上流側とが第六弁を介して合流された第六管路とを備え、前記モード選択スイッチで第三モードが選択されたときには、前記第四弁と第五弁とが閉じられたことを条件として、前記第六弁が開かれるように構成したので、各モードを確実に実行することができる。

請求項５記載の発明のように、少なくとも前記第六弁を、前記モード選択スイッチでの選択モードに応じて開閉される自動弁で構成することが好ましい。

請求項５記載の発明によれば、少なくとも前記第六弁を、前記モード選択スイッチでの選択モードに応じて開閉される自動弁で構成したので、各モードをより確実に実行することができる。

請求項６記載の発明のように、前記モード選択スイッチで選択されたモードを示す表示ランプを、前記モード選択スイッチの近傍に備えることが好ましい。

請求項６記載の発明によれば、前記モード選択スイッチで選択されたモードを示す表示ランプを、前記モード選択スイッチの近傍に備えたので、どのモードを実行するのかを視認できて便利である。

本発明によれば、前記第二容器内で冷却した液体を外部に提供可能な第一モードと、前記第三容器内で加熱された液体を外部に提供可能な第二モードと、前記第三容器内で加熱された液体を自然対流で前記第二容器内に流入させることにより、該第二容器内を殺菌可能な第三モードとを有するとともに、前記第一モードと前記第二モードと前記第三モードとのいずれかを択一的に選択可能なモード選択スイッチを備えたので、ワンタッチで各モードを実行することができる。このうちの第一モードと第二モードとでは、エアレス構造により、各容器内において液体と空気とが触れにくくして、衛生面での考慮がなされる一方、第三モードでは、第一容器の取替えなどで第二容器内に若干の空気が混入した場合であっても、第三容器内で加熱された液体で第二容器内の溶液を殺菌することができる。このようにして、エアレス構造のウォーターサーバーに好適な殺菌方法を得ることができた。

本発明の実施形態１に係るウォーターサーバーの全体構成を模式的に示す側断面図である。 本実施形態１に係るウォーターサーバーのサーバー本体の上部付近を示す正面図である。 本実施形態１に係るウォーターサーバーの主に弁類の制御系を示すブロック図である。 本実施形態１に係るウォーターサーバーの主に弁類の動作例を示すフローチャートである。 本実施形態１に係るウォーターサーバーの初期モードでの動作例を示す説明図である。 本実施形態１に係るウォーターサーバーの冷水モードでの動作例を示す説明図である。 本実施形態１に係るウォーターサーバーの温水モードでの動作例を示す説明図である。 本実施形態１に係るウォーターサーバーの殺菌モードでの動作例を示す説明図である。 本発明の実施形態２に係るウォーターサーバーの全体構成を模式的に示す側断面図である。 本実施形態２に係るウォーターサーバーのサーバー本体の上部付近を示す正面図である。 本実施形態２に係るウォーターサーバーの主に弁類の制御系を示すブロック図である。 本実施形態２に係るウォーターサーバーの主に弁類の動作例を示すフローチャートである。 本実施形態２に係るウォーターサーバーの初期モードでの動作例を示す説明図である。 本実施形態２に係るウォーターサーバーの冷水モードでの動作例を示す説明図である。 本実施形態２に係るウォーターサーバーの温水モードでの動作例を示す説明図である。 本実施形態２に係るウォーターサーバーの殺菌モードでの動作例を示す説明図である。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るウォーターサーバー１の全体構成を模式的に示す側断面図、図２は本実施形態１に係るウォーターサーバー１のサーバー本体３の上部付近を示す正面図である。なお、同図１中の左側が正面、右側が背面をそれぞれ示している。また、ウォーターサーバー１の材料としては、主に合成樹脂、ゴム、金属などが適所に使用されている。

図１に示すように、このウォーターサーバー１は、ボトルホルダ２とサーバー本体３とからなっている。ボトルホルダ２は、飲料水Ｗの入った袋体（第一容器に相当する。）４を内部にセットし、或いは、このセットした袋体４を外部に取り出すために、サーバー本体３上で開閉自在に取り付けられている（図１中の符号２は閉状態、符号２’は開状態をそれぞれ示している）。また、サーバー本体３の内部には、飲料水Ｗを冷却する冷水タンク５と、飲料水Ｗを温める温水タンク６とが上下に配置されている。

袋体４は、例えば多層構造のナイロンフィルムなどの伸縮性に富む材料からなり、その内部に充填された飲料水の減少につれて縮小変形可能なものである。そして、飲料水が充填された初期状態では、全体として丸みを帯び、かつ、やや扁平な六面体状をなしている。ここでは、この袋体４を、支持部７で略立ち姿勢にて支持するようになっている。袋体４の初期状態における形状としては、例えば正方形や円筒形状など他の形状であってもよい。

支持部７は、袋体４の縮小変形をできるだけ邪魔しないように、背面から正面寄りにかけて比較的大きなアールを設けるとともに、正面で比較的小さなアールを設けている。そして、両アール間で、袋体４の内部に充填された飲料水の取り出し時に、その袋体４が無理なねじれを生じることなく縮小変形するようにセットできるようになっている。なお、図示はしていないが、支持部７の左右両側にも適当なアールを設けて、同様の作用効果を奏するようになっている。

支持部７で支持された袋体４は、その正面側の底面付近において、ニードル８を水平或いは若干先下がりとなるような向きに突き刺すことにより、その部位に孔を開けることができる。ニードル８は、正面側の支持部７に取り付けられて前記袋体４に突き刺すようになっている。なお、ニードル８を袋体４に突き刺す向きはこれに限定されず、上向きや下向きやそれらの中間の向きなどのいずれであってもよい。

そして、ニードル８の基部に接続された例えばシリコンゴム製の可撓性ホース９と、このホース９にさらに接続されたライン１０とを介して、袋体４から取り出された飲料水が冷水タンク（第二容器に相当する。）５に供給されるようになっている。また、冷水タンク５に供給された飲料水の一部が連通管１０２を介して、温水タンク（第三容器に相当する。）６にも供給されるようになっている。

すなわち、図１に示すように、冷水タンク５の頂部中央付近に凸部１０１を設けるとともに、この凸部１０１内と温水タンク６内の底部付近とを略直線的に連通する連通管１０２を備えている。具体的には、略円筒状の凸部１０１を冷水タンク５の頂部から若干突出させるとともに、連通管１０２の上端を凸部１０１内に挿入して開口させることにより、いわゆる二重管状構造としている。そして、給水ライン１０を、この凸部１０１から離間した部位に接続することで、給水ライン１０から供給される飲料水Ｗが、連通管１０２から直接流出しないようになっており、これにより、冷水タンク５内の空気Ａを温水タンク６内に流出しやすいようにもなっている。

また、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から先下がりで排出する排液管（第一管路に相当する。）５１を設けるとともに、温水タンク６内の飲料水Ｗを該温水タンク６の頂部付近から排出する排出管（第二管路に相当する。）６３を設けている。排液管５１には電磁弁等の自動弁（第一弁に相当する。）１１が介装され、排出管６３には同じく自動弁（第二弁に相当する。）１２が介装されている。そして、これらの自動弁１２，１３の各下流側は合流管５２となり、手動弁（第三弁に相当する。）１３を介して外部に開放されている。

冷水タンク５には、飲料水を冷却するための冷凍機等の冷却手段５０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持されるようになっている。ここで、冷却手段５０は冷水タンク５の周辺に配置されている。このため、冷水タンク５内の飲料水を冷やす冷水モードでは、この冷却手段５０で冷却されることにより、冷却タンク５内の飲料水は、タンク周壁にそって下向きに流れ、タンク中央に配置された連通管の外壁にそって上向きに流れるような自然対流を発生する。この自然対流により、冷却タンク５内の飲料水が攪拌されてほぼ均一に冷却されるようになっている。ただし、後述する殺菌モードでは、この冷却手段５０で冷却されないことから、むしろタンク壁を通して外部熱を吸収することにより、前記と逆向きの自然対流が発生するものと考えられる。

温水タンク６には、飲料水を加熱するためのバンドヒータやシーズヒータ等の加熱手段６０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この加熱手段６０で加熱されることにより、温水タンク６内で８０〜９０℃程度の温度に維持されるようになっている。ここで、加熱手段６０は温水タンク５の周辺に配置されている。このため、後述する温水モードでは、この加熱手段６０で加熱されることにより、温水タンク６内の飲料水は、タンク周壁にそって上向きに流れ、タンク中央に配置された連通管の外壁にそって下向きに流れるような自然対流を発生する。この自然対流により、温水タンク５内の飲料水が攪拌されてほぼ均一に温められるようになっている。また、後述する殺菌モードでも、この加熱手段６０で加熱されることから、前記と同じ向きの自然対流が発生するものと考えられる。

また、冷水タンク５で冷された飲料水Ｗと、温水タンク６で温められた飲料水Ｗとは、それぞれの自動弁１１，１２と手動弁１３とを適宜タイミングで開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれるようになっている。

図３は本実施形態１に係るウォーターサーバー１の主に弁類の制御系を示すブロック図である。

本実施形態１に係るウォーターサーバー１の主に弁類の制御系は、図３に示すように、冷水ランプ２０１と、冷水スイッチ２０２と、温水ランプ２０３と、温水スイッチ２０４と、殺菌ランプ２０５と、殺菌スイッチ２０６と、自動弁（Ｖ１）１１と、自動弁（Ｖ２）１２と、手動弁（Ｖ３）１３とを備えている。

ここで、冷水スイッチ２０２は、冷水タンク５内の飲料水を冷やす冷水モード（第一モードに相当する。）を選択するためのモード選択スイッチであり、冷水ランプ２０１はその冷水スイッチ２０２で冷水モードが選択されたことを表示するものである。また、温水スイッチ２０４は、温水タンク６内の飲料水を温める温水モード（第二モードに相当する。）を選択するためのモード選択スイッチであり、温水ランプ２０３は温水スイッチ２０４で温水モードが選択されたことを表示するものである。また、殺菌スイッチ２０６は、温水タンク６内で温められた飲料水（温水）で冷水タンク内の飲料水を殺菌する殺菌モード（第三モードに相当する。）を選択するためのモード選択スイッチであり、殺菌ランプ２０５は殺菌スイッチ２０６で殺菌モードが選択されたことを表示するものである。

そして、ウォーターサーバー１のサーバー本体３正面上部には、操作盤２００が配置されており、使用者は、この操作盤２００に配置された冷水スイッチ２０２と温水スイッチ２０４と殺菌スイッチ２０６とを操作する際に、これらのスイッチ近くに配置された冷水ランプ２０１と温水ランプ２０３と殺菌ランプ２０５とを視認できるようになっている。また、ウォーターサーバー１のサーバー本体３の内部には、この操作盤２００と、自動弁１１，１２の通電回路２１１，２１２と、手動弁１３のリミットスイッチ（ＬＳ）２１３とにそれぞれ電気的に接続された制御装置２１０が配置されている。そして、この制御装置２１０の制御下で本ウォーターサーバー１が動作するようになっている。

図４は本ウォーターサーバー１の主に弁類の動作例を示すフローチャート、図５〜図８は本ウォーターサーバー１の動作例を示す説明図である。なお、図５〜図８中の弁において黒塗りのものは閉、白抜きのものは開である。ここで、ステップＳ１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。

そして、袋体４から冷水タンク５内への飲料水Ｗの供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。

すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水Ｗ自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水Ｗが、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水Ｗは、さらにライン１０を通って、冷水タンク５に供給される。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えばサーバー本体３上に載置しただけでもよい。

ところで、電源を投入すると、初期モードとして、自動弁（Ｖ１）１１が閉じられ、自動弁（Ｖ２）１２が開かれる（ステップＳ１）。手動弁（Ｖ３）１３は閉じられているものとする。そうすると、袋体４から冷水タンク５及び温水タンク６内に飲料水Ｗを供給しようとしても、冷水タンク５内と温水タンク６内とにそれぞれ大量の空気Ａが入っているために、両タンク５，６内に飲料水Ｗが供給されにくい。そこで、温水タンク６の手動弁１３を開くと、図５に示すように、冷水タンク５内の空気Ａが凸部１０１に集められ、そこから連通管１０２を通って、温水タンク６内へと流出される。温水タンク６内に流出した空気Ａは排出管６３を介して手動弁１３から外部に排出される。このため、ライン１０から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されるようになる。

そして、冷水タンク５内が飲料水Ｗで満たされると、今度は連通管１０２から温水タンク６へ飲料水Ｗが流出する。温水タンク６がこの飲料水Ｗで満たされるまで、手動弁１３から空気Ａが出てくるので、それまでは、手動弁１３は開いたままとする。温水タンク６が飲料水Ｗで満たされた後のそれぞれのタンク５，６からの使用分は、各タンク５，６に個別に供給されるようになる。

このようにして、冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給される際に、この供給される飲料水Ｗで冷水タンク５内の初期空気Ａが連通管１０２を通じて温水タンク６に排出されることにより、冷水タンク５内と温水タンク６内とを速やかにエアレス状態とすることができる。しかる後に、手動弁１３を閉じると、所定シーケンスにしたがって、冷水タンク５内の飲料水Ｗは冷却手段５０で冷やされ、温水タンク６内の飲料水Ｗは加熱手段６０で温められる。

ついで、冷水スイッチ２０２がｏｎかｏｆｆかが判断される（ステップＳ２）。いま、冷水スイッチ２０２がｏｎとなったとする。このとき、自動弁１１を開とし、自動弁１２を閉としてから（ステップＳ３）、冷水ランプ２０１がｏｎとなる（ステップＳ４）。すると、図６に示すように、冷水タンク５内で冷やされた飲料水（冷水）を供給可能となる。そして、手動弁１３を適宜開閉して、図示しない紙コップなどに給水してから、ステップＳ２に戻るが、今度は、冷水スイッチ２０２がｏｆｆとなったとすると、冷水ランプ２０１がｏｆｆとなる（ステップＳ５）。

ついで、温水スイッチ２０４がｏｎかｏｆｆかが判断される（ステップＳ６）。いま、温水スイッチ２０４がｏｎとなったとする。このとき、自動弁１１を閉とし、自動弁１２を開としてから（ステップＳ７）、温水ランプ２０３がｏｎとなる（ステップＳ８）。すると、図７に示すように、温水タンク６内で温められた飲料水（温水）を供給可能となる。そして、手動弁１３を適宜開閉して、図示しない紙コップなどに給水してから、ステップＳ２に戻るが、今度は、温水スイッチ２０４がｏｆｆとなったとすると、温水ランプ２０３がｏｆｆとなる（ステップＳ９）。

ついで、殺菌スイッチ２０６がｏｎかｏｆｆかが判断される（ステップＳ１０）。いま、殺菌スイッチ２０６がｏｎとなったとする。このとき、手動弁１３が閉であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。いま、手動弁１３が閉となったと判断されたとすると、自動弁１１を開とし、自動弁１２を開としてから（ステップＳ１２）、殺菌ランプ２０５がｏｎとなる（ステップＳ１３）。すると、冷水タンク５の冷却手段５０はｏｆｆとされ、これにより冷水タンク５内の飲料水Ｗは冷却されなくなる。一方、温水タンク６の加熱手段６０はｏｎとされ、これにより温水タンク６内の飲料水Ｗは加熱されて温水となる。そして、図８に示すように、温水タンク６内の温水が、冷水タンク５内に自然対流だけで流入し、その流入した温水の量に応じて冷水タンク５内の冷水が温水タンク６内に流入する。これにより、両タンク内での飲料水が循環され、冷水タンク５内の水温が５５℃程度まで上昇して殺菌されることになる。しかる後に、ステップＳ２に戻るが、今度は、殺菌スイッチ２０６がｏｆｆとなったか、あるいはｏｎであるが、手動弁１３が開であるとすると、殺菌ランプ２０５がｏｆｆとなる（ステップＳ１４）。

袋体４内の飲料水Ｗを使いきってしまうと、それを飲料水Ｗが充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記ステップＳ１〜Ｓ１４を繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。電源をカットすると、すべての動作は終了する。

以上説明したように、本実施形態１によれば、冷水タンク５内の飲料水Ｗを冷やす冷水モードと、温水タンク６内の飲料水Ｗを温める温水モードと、温水タンク６内で温められた飲料水Ｗで冷水タンク５内を殺菌する殺菌モードとを有するとともに、前記冷水モードと、前記温水モードと、前記殺菌モードとのいずれかを択一的に選択可能なモード選択スイッチ（冷水スイッチ２０２、温水スイッチ２０４、殺菌スイッチ２０６）を備えたので、ワンタッチで各モードを実行することができる。このうちの冷水モードと温水モードとでは、エアレス構造により、各タンク内において飲料水Ｗと空気Ａとが触れにくくして、衛生面での考慮がなされる一方、第三モードでは、袋体４の取替えなどで冷水タンク５内に若干の空気Ａが混入した場合であっても、温水タンク６内で加熱された飲料水Ｗで冷水タンク５内の飲料水Ｗを殺菌することができる。このようにして、エアレス構造のウォーターサーバー１に好適な殺菌方法を得ることができた。また、本実施形態１によれば、最終的に外部に開放されているのは手動弁１３だけであるので、前記殺菌モードで管路系統のほとんどすべてを殺菌できるようになる。

（実施形態２）
図９は本発明の実施形態２に係るウォーターサーバー１ａの全体構成を模式的に示す側断面図、図１０は本実施形態２に係るウォーターサーバー１ａのサーバー本体３の上部付近を示す正面図である。なお、同図１ａ中の左側が正面、右側が背面をそれぞれ示している。また、ウォーターサーバー１ａの材料としては、主に合成樹脂、ゴム、金属などが適所に使用されている。ただし、以下では、上記実施形態１に係るウォーターサーバー１と共通する要素には、同番号をつけることで、その詳細説明を省略することがある。

図９に示すように、このウォーターサーバー１ａは、ボトルホルダ２とサーバー本体３とからなっている。ボトルホルダ２は、飲料水Ｗの入った袋体（第一容器に相当する。）４を内部にセットし、或いは、このセットした袋体４を外部に取り出すために、サーバー本体３上で開閉自在に取り付けられている（図９中の符号２は閉状態、符号２’は開状態をそれぞれ示している）。また、サーバー本体３の内部には、飲料水Ｗを冷却する冷水タンク５と、飲料水Ｗを温める温水タンク６とが上下に配置されている。袋体４、支持部７及びニードル８は上述したとおりである。

そして、ニードル８の基部に接続された例えばシリコンゴム製の可撓性ホース９と、このホース９にさらに接続されたライン１０とを介して、袋体４から取り出された飲料水Ｗが冷水タンク（第二容器に相当する。）５に供給されるようになっている。また、冷水タンク５に供給された飲料水Ｗの一部が連通管１０２を介して、温水タンク（第三容器に相当する。）６にも供給されるようになっている。

すなわち、図９に示すように、冷水タンク５の頂部中央付近に凸部１０１を設けるとともに、この凸部１０１内と温水タンク６内とを略直線的に連通する連通管１０２を備えている。具体的には、略円筒状の凸部１０１を冷水タンク５の頂部から若干突出させるとともに、連通管１０２の上端を凸部１０１内に挿入して開口させることにより、いわゆる二重管状構造としている。そして、給水ライン１０を、この凸部１０１から離間した部位に接続することで、給水ライン１０から供給される飲料水Ｗが、連通管１０２から直接流出しないようになっており、これにより、冷水タンク５内の空気Ａを温水タンク６内に流出しやすいようにもなっている。

また、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から先下がりで排出する排液管（第四管路に相当する。）５１を設けるとともに、温水タンク６内の飲料水Ｗを該温水タンク６の頂部付近から排出する排出管（第五管路に相当する。）６３を設けている。排液管５１には手動弁（第四弁に相当する。）１１ａが介装され、排出管６３には手動弁（第五弁に相当する。）１２ａが介装されている。そして、手動弁１１ａ，１２ａの各上流側は合流されて合流管５２ａとなり、自動弁（第六弁に相当する。）１３ａを介して外部に開放されている。

冷水タンク５には、飲料水を冷却するための冷凍機等の冷却手段５０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持されるようになっている。ここで、冷却手段５０の配置と、それによる自然対流の向きなどは上述したとおりである。

温水タンク６には、飲料水を加熱するためのバンドヒータやシーズヒータ等の加熱手段６０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この加熱手段６０で加熱されることにより、温水タンク６内で８０〜９０℃程度の温度に維持されるようになっている。ここで、加熱手段６０の配置と、それによる自然対流の向きなどは上述したとおりである。

また、冷水タンク５で冷された飲料水Ｗと、温水タンク６で温められた飲料水Ｗとは、手動弁１１ａ，１２ａをそれぞれ開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれるようになっている。

図１１は本実施形態２に係るウォーターサーバー１ａの主に弁類の制御系を示すブロック図である。本実施形態２に係るウォーターサーバー１ａの主に弁類の制御系は、図１１に示すように、冷水ランプ２０１と、冷水スイッチ２０２と、温水ランプ２０３と、温水スイッチ２０４と、殺菌ランプ２０５と、殺菌スイッチ２０６と、手動弁（Ｖ１ａ）１１ａと、手動弁（Ｖ２ａ）１２ａと、自動弁（Ｖ３ａ）１３ａとを備えている。

ここで、冷水スイッチ２０２は、冷水タンク５内の飲料水Ｗを冷やす冷水モード（第一モードに相当する。）を選択するためのモード選択スイッチであり、冷水ランプ２０１はその冷水スイッチ２０２で冷水タンクが選択されたことを表示するものである。また、温水スイッチ２０４は、温水タンク６内の飲料水Ｗを温める温水モード（第二モードに相当する。）を選択するためのモード選択スイッチであり、温水ランプ２０３は温水スイッチ２０４で温水モードが選択されたことを表示するものである。また、殺菌スイッチ２０６は、温水タンク６内で温められた飲料水（温水）Ｗで冷水タンク５内の飲料水を殺菌する殺菌モード（第三モードに相当する。）を選択するためのモード選択スイッチであり、殺菌ランプ２０５は殺菌スイッチ２０６で殺菌モードが選択されたことを表示するものである。

そして、ウォーターサーバー１ａのサーバー本体３正面上部には、操作盤２００が配置されており、使用者は、この操作盤２００に配置された冷水スイッチ２０２と温水スイッチ２０４と殺菌スイッチ２０６とを操作する際に、これらのスイッチ近くに配置された冷水ランプ２０１と温水ランプ２０３と殺菌ランプ２０５とを視認できるようになっている。また、ウォーターサーバー１ａのサーバー本体３の内部には、この操作盤２００と、手動弁１１ａ，１２ａのリミットスイッチ（ＬＳ）２１１ａ，２１２ａと、自動弁１３ａの通電回路２１３ａとにそれぞれ電気的に接続された制御装置２１０ａが配置されている。そして、この制御装置２１０ａの制御下で本ウォーターサーバー１ａが動作するようになっている。

図１２は本実施形態２に係るウォーターサーバー１ａの主に弁類の動作例を示すフローチャート、図１３〜図１６は本ウォーターサーバー１ａの動作例を示す説明図である。なお、図１３〜図１６中の弁において黒塗りのものは閉、白抜きのものは開である。ここで、ステップＳ１ａに入る前に、ウォーターサーバー１ａのボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。

そして、袋体４から冷水タンク５内への飲料水Ｗの供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。

すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水Ｗ自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水Ｗが、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水Ｗは、さらにライン１０を通って、冷水タンク５に供給される。しかる後に、ウォーターサーバー１ａのボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えばサーバー本体３上に載置しただけでもよい。

ところで、電源を投入すると、初期モードとして、手動弁１１ａが開かれ、手動弁１２ａと自動弁１３ａとが閉じられる（ステップＳ１ａ）。そうすると、袋体４から冷水タンク５及び温水タンク６内に飲料水Ｗを供給しようとしても、冷水タンク５内と温水タンク６内とにそれぞれ大量の空気Ａが入っているために、両タンク５，６内に飲料水Ｗが供給されにくい。そこで、ステップＳ１ａでは、手動弁１１ａと自動弁１３ａとが閉じられたことを条件として、温水タンク６の手動弁１２ａを開くと、図１３に示すように、冷水タンク５内の空気Ａが凸部１０１に集められ、そこから連通管１０２を通って、温水タンク６内へと流出される。温水タンク６内に流出した空気Ａは排出管６３を介して手動弁１２ａから外部に排出される。このため、ライン１０から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されるようになる。

そして、冷水タンク５内が飲料水Ｗで満たされると、今度は連通管１０２から温水タンク６へ飲料水Ｗが流出する。温水タンク６がこの飲料水Ｗで満たされるまで、手動弁１２ａから空気Ａが出てくるので、それまでは、手動弁１２ａは開いたままとする。温水タンク６が飲料水Ｗで満たされた後のそれぞれのタンク５，６からの使用分は、各タンク５，６に個別に供給されるようになる。

このようにして、冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給される際に、この供給される飲料水Ｗで冷水タンク５内の初期空気Ａが連通管１０２を通じて温水タンク６に排出されることにより、冷水タンク５内と温水タンク６内とを速やかにエアレス状態とすることができる。しかる後に、手動弁１２ａを閉じると、所定シーケンスにしたがって、冷水タンク５は冷やされ、温水タンク６は温められる。

ついで、冷水スイッチ２０２がｏｎかｏｆｆかが判断される（ステップＳ２）。いま、冷水スイッチ２０２がｏｎとなったとする。このとき、手動弁１２ａと自動弁１３ａとを閉としてから（ステップＳ３ａ）、冷水ランプ２０１がｏｎとなる（ステップＳ４）。すると、図１４に示すように、冷水タンク５内で冷やされた飲料水（冷水）が供給可能となる。そして、手動弁１１ａを適宜開閉して、図示しない紙コップなどに給水してから、ステップＳ２に戻るが、今度は、冷水スイッチ２０２がｏｆｆとなったとすると、冷水ランプ２０１がｏｆｆとなる（ステップＳ５）。

ついで、温水スイッチ２０４がｏｎかｏｆｆかが判断される（ステップＳ６）。いま、温水スイッチ２０４がｏｎとなったとする。このとき、手動弁１１ａと自動弁１３ａとを閉としてから（ステップＳ７ａ）、温水ランプ２０３がｏｎとなる（ステップＳ８）。すると、図１５に示すように、温水タンク６内で温められた飲料水（温水）が供給可能となる。そして、手動弁１２ａを適宜開閉して、図示しない紙コップなどに給水してから、ステップＳ２に戻るが、今度は、温水スイッチ２０４がｏｆｆとなったとすると、温水ランプ２０３がｏｆｆとなる（ステップＳ９）。

ついで、殺菌スイッチ２０６がｏｎかｏｆｆかが判断される（ステップＳ１０）。いま、殺菌スイッチ２０６がｏｎとなったとする。このとき、手動弁１１ａ，１２ａのいずれもが閉であるか否かが判断される（ステップＳ１１ａ）。いま、手動弁１１ａ，１２ａのいずれもが閉となったとすると、自動弁１３ａを開としてから（ステップＳ１２ａ）、殺菌ランプ２０５がｏｎとなる（ステップＳ１３）。すると、冷却手段５０はｏｆｆとされ、これにより冷水タンク５内の飲料水Ｗは冷却されなくなる。一方、加熱手段６０はｏｎとされ、これにより温水タンク６内の飲料水Ｗは加熱されて温水となる。そして、図１６に示すように、温水タンク６内の温水が、冷水タンク５内に自然対流だけで流入し、その流入した温水の量に応じて冷水タンク５内の冷水が温水タンク６内に流入する。これにより、両タンク内での飲用水が循環され、冷水タンク５内の水温が５５℃程度まで上昇して殺菌されることになる。しかる後に、ステップＳ２に戻るが、今度は、殺菌スイッチ２０６がｏｆｆとなったか、あるいはｏｎであるが、手動弁１１ａ，１２ａのいずれかが開であるとすると、殺菌ランプ２０５がｏｆｆとなる（ステップＳ１４）。

袋体４内の飲料水Ｗを使いきってしまうと、それを飲料水Ｗが充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１ａのボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記ステップＳ１ａ〜Ｓ１４を繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。電源をカットすると、すべての動作は終了する。

以上説明したように、本実施形態２によっても、上記実施形態１と同様に、ワンタッチで各モードを実行することができる。このうちの冷水モードと温水モードとでは、エアレス構造により、各タンク内において飲料水と空気とが触れにくくして、衛生面での考慮がなされる一方、殺菌モードでは、袋体４の取替えなどで冷水タンク５内に若干の空気が混入した場合であっても、温水タンク６内で加熱された飲料水で冷水タンク５内の飲料水を殺菌することができる。このようにして、エアレス構造のウォーターサーバー１ａに好適な殺菌方法を得ることができた。ただし、本実施形態２によれば、上記実施形態１よりも自動弁が少なくて済むので、その配置や製造コストにおいて有利となる。

なお、上記実施形態１，２では、飲料水Ｗを使用しているが、これに代えて、ジュース、酒類等のあらゆる液体を使用することができる。

また、上記実施形態１，２では、袋体４を使用して、それにニードルを突き刺すことにより、飲料水Ｗを取り出すが、これに代えて、ＰＥＴ製の容器とその接続用具とを使用してもよい。

また、上記実施形態１，２では、ウォーターサーバー１，１ａのサーバー本体３内には、冷水タンク５と温水タンク６との両方を備えており、それらを連通管１０２で連通させて、エアレス構造としているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、その他のエアレス構造のウォーターサーバーに適用することもできるのはもちろんである。

また、上記実施形態１，２では、操作盤２００に冷水スイッチ２０２の真上に冷水ランプ２０１を配置するとともに、温水スイッチ２０４の真上に温水ランプ２０３を配置し、殺菌スイッチ２０６の真上に殺菌ランプ２０５を配置したが、それらの配置等は任意であって、例えば冷水スイッチ２０２と冷水ランプ２０１とを一体とし、温水スイッチ２０４と温水ランプ２０３とを一体とし、殺菌スイッチ２０６を殺菌ランプ２０５と一体にしてもよい。さらには、冷水スイッチ２０２と温水スイッチ２０４と殺菌スイッチ２０６とを１個の切替スイッチにまとめるとともに、冷水ランプ２０１と温水ランプ２０３と殺菌ランプ２０５とをその周辺に配置してもよい。

また、上記実施形態１，２では、袋体４から冷水タンク５と温水タンク６とに給水してそれが完了してから電源を投入しているが、この間数分程度かかることになる。そこで、最初から電源を投入しておき、タイマーでこの数分程度遅れてからステップＳ１（Ｓ１ａ）に自動的に入るようにしてもよい。

また、上記実施形態１では、弁１１，１２を自動弁とし、弁１３を手動弁としており、上記実施形態２では、弁１１ａ，１２ａを手動弁とし、弁１３ａを自動弁としているが、全ての弁を自動弁として、自動的にエア抜きなどを行うようにしておくとさらに便利となる。

１，１ａ ウォーターサーバー
２，２’ ボトルホルダ
３ サーバー本体
４ 袋体（第一容器に相当する。）
５ 冷水タンク（第二容器に相当する。）
５１ 排液管（第一管路、第四管路に相当する。）
５２ 合流管（第三管路、第六管路に相当する。）
６ 温水タンク（第三タンクに相当する。）
６３ 排出管（第二管路、第五管路に相当する。）
７ 支持部
９ コネクタ
１０ 給水ライン
１０１ 凸部
１０２ 連通管
１１，１１ａ 弁（第一弁、第四弁に相当する。）
１２，１２ａ 弁（第二弁、第五弁に相当する。）
１３，１３ａ 弁（第三弁、第六弁に相当する。）
２００ 操作盤
２０１ 冷水ランプ（表示ランプに相当する。）
２０２ 冷水スイッチ（モード選択スイッチに相当する。）
２０３ 温水ランプ（表示ランプに相当する。）
２０４ 温水スイッチ（モード選択スイッチに相当する。）
２０５ 殺菌ランプ（表示ランプに相当する。）
２０６ 殺菌スイッチ（モード選択スイッチに相当する。）
２１０，２１０ａ 制御装置
Ａ 空気
Ｗ 飲料水（液体の一種である。）

特許第５０６９８１０号公報

Claims (6)

1. 飲料水を含む液体を充填可能な第一容器と、前記第一容器の下方に設置されかつ冷却手段を備えた第二容器と、この第二容器のさらに下方に設置されかつ加熱手段を備えた第三容器とを有し、前記第一の容器内の液体を前記第二容器と前記第三容器との順に供給して、前記第二容器内に供給された液体を前記冷却手段で冷却するとともに、前記第三容器内に供給された液体を前記加熱手段で加熱するように構成したウォーターサーバーであって、
   前記第二容器内で冷却した液体を外部に提供可能な第一モードと、
   前記第三容器内で加熱された液体を外部に提供可能な第二モードと、
   前記第三容器内で加熱された液体を自然対流で前記第二容器内に流入させることにより、該第二容器内を殺菌可能な第三モードとを有するとともに、
   前記第一モードと前記第二モードと前記第三モードとのいずれかを択一的に選択可能なモード選択スイッチを備えたことを特徴とするウォーターサーバー。
2. 前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを連通する連通管と、前記第二容器の底部付近に接続されかつ第一弁が介装された第一管路と、前記第三容器の頂部付近に接続されかつ第二弁が介装された第二管路と、前記第一管路と前記第二管路とが合流されかつ第三弁を介して外部に開放された第三管路とを備え、
   前記モード選択スイッチで第三モードが選択されたときには、前記第三弁が閉じられたことを条件として、前記第一弁と前記第二弁とが開かれるように構成したことを特徴とする請求項１記載のウォーターサーバー。
3. 少なくとも前記第一弁と前記第二弁とを、前記モード選択スイッチでの選択モードに応じて開閉される自動弁で構成したことを特徴とする請求項２記載のウォーターサーバー。
4. 前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを連通する連通管と、前記第二容器の底部付近に接続されかつ第四弁を介して外部に開放された第四管路と、前記第三容器の頂部付近に接続されかつ第五弁を介して外部に開放された第五管路と、前記第四管路の上流側と前記第五管路の第五弁の上流側とが第六弁を介して合流された第六管路とを備え、
   前記モード選択スイッチで第三モードが選択されたときには、前記第四弁と第五弁とが閉じられたことを条件として、前記第六弁が開かれるように構成したことを特徴とする請求項１記載のウォーターサーバー。
5. 少なくとも前記第六弁を、前記モード選択スイッチでの選択モードに応じて開閉される自動弁で構成したことを特徴とする請求項４記載のウォーターサーバー。
6. 前記モード選択スイッチで選択されたモードを示す表示ランプを、前記モード選択スイッチの近傍に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウォーターサーバー。
   

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