JP2015147593A - 個別に動作可能な２系統の熱殺菌経路を備えた給水機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱殺菌を実施するために大変な熱の無駄づかいをしており、熱殺菌の実施に伴う消費電力が非常に大きいという問題があった。
【解決手段】第１循環動作を行う場合、給水機の制御装置は、温水バルブ７１と冷水バルブ８１と第１殺菌用バルブ１４を閉じ、第２殺菌用バルブ１５を開き、第１ポンプ１２を動作させる。すると図２の矢印で示すように、温水は、温水タンク５→第１殺菌用管路１０の中間点Ｄ→第２殺菌用管路１１→取水器２の出口部分Ｅおよび出口管路２１→第１源水管路３→温水タンク５の経路で循環することになる。通常使用状態にて飲料水が流れる取水器２の出口管路２１および第１源水管路３が熱殺菌される。この熱殺菌では、温水タンク５の温水と冷水タンク６の冷水とを混合していない。
【選択図】図２

Description

この発明は給水機に関する。典型的な給水機は、飲食店や病院や一般家庭などに設置され、宅配される源水容器を給水機にセットすると、容器内の飲料水が給水機内の温水タンクおよび冷水タンクに導入されて加熱および冷却されつつ貯留され、利用者が必要なときに温水バルブや冷水バルブを開いて温水や冷水をとりだすように用いられている。この発明は、温水タンクの温水を利用して機内の配管系統などを熱殺菌するシステムに特徴を有するものである。

給水機における熱殺菌システムの典型的な構成が特許第３３８７５２６号公報、特許第３７４６６０５号公報、特許第４５４９０６８号公報に記載されている。周知のとおり、給水機は、基本構成として、源水容器の飲料水を温水タンクおよび冷水タンクに導入する源水管路と、温水タンクの温水をバルブを介して給水口から排出する温水管路と、冷水タンクの冷水をバルブを介して給水口から排出する冷水管路とを備えている。

上記の基本構成において、温水タンクそれ自体と温水管路は、温水タンクで加熱された温水に触れているので、通常の使用状態においていつも熱殺菌されているので、さらなる熱殺菌を行う必要性はない。ところが、上記した源水管路と冷水タンクと冷水管路は、通常の使用状態では高温の温水に触れることはないので、これらの系統について熱殺菌することが望まれている。

上記の特許第４５４９０６８号公報などに記載された発明においては、熱殺菌を実施するために、温水循環用の管路を付加するとともに、この循環用管路中に循環用のポンプおよび循環経路を開閉する電磁バルブを設けている。

熱殺菌は動作はつぎのように行われる。温水バルブと冷水バルブを閉じた状態とし、循環用電磁バルブを開いて循環用ポンプを動作させる。すると、温水タンク内の温水が循環用管路を通ってまず冷水バルブの入口部分に圧送され、ここから冷水管路を通って温水が冷水タンクに流入し、冷水タンク内の水が源水管路を通って温水タンクに流入する。

上記の温水循環動作を、冷水タンクでの冷却動作は行わずに温水タンクでの加熱動作を行いながら（循環経路に設けた他のヒーターで加熱するものもある）、かなり長時間継続して行う。そうすると、循環動作により温水と冷水が混合されて両者の中間的な水温となり、その後少しずつ水温が上昇し、殺菌に好ましい温度まで昇温する。その状態になると、冷水タンク内も温水の熱で殺菌され、また、源水管路および冷水管路も温水の熱で殺菌される。

上述したように、従来の熱殺菌システムは、温水タンクの温水と冷水タンクの冷水を混合しつつ循環させ、かつ、循環水を温水タンク付設の加熱機構にて加熱するという動作が必須の構成となっていた。そして、熱殺菌の動作を終了した時点では冷水タンクは熱殺菌に用いられた高温の温水で満たされているので、通常の使用状態に戻すために、冷水タンク付設の冷却機構を動作させて高温の水を急いで所定温度まで冷却する必要がある。

そのため、従来の熱殺菌システムでは、熱殺菌を実施するために大変な熱の無駄づかいをしており、熱殺菌の実施に伴う消費電力が非常に大きいという問題があった。また、熱殺菌終了後に冷却タンク内の水を所定温度まで冷却するのに長時間を要するという問題もあった。

この発明は上述した従来の問題を緩和すべく創作されたものである。この発明においては、給水機における熱殺菌の対象部分を、従来システムと同様に温水タンクの温水と冷水タンクの冷水を混合しつつ循環させ、かつ、循環水を温水タンク付設の加熱機構にて加熱するという動作を必要とする部分と、こうした温水・冷水混合動作を行わずに温水タンクの温水を利用して熱殺菌を行うことができる部分とに区分けすることにより、後者の対象部分については熱損失を伴うことなく効率よく簡便に熱殺菌を実施することができるように構成した。以下では、その具体的な構成例について図面に基づいて詳細に説明する。

第１実施例の構成図 第１実施例における第１循環動作 第１実施例における第２循環動作 第１実施例における第３循環動作 第２実施例の構成図 第２実施例における第１循環動作 第２実施例における第２循環動作

＝＝＝第１実施例の基本構成＝＝＝
図１〜図４は第１実施例を示している。給水機としての基本的な構成は周知のものと同じでよい。周知のように、源水容器１は、給水機における上部の所定位置に着脱自在に載置される。取水器２は、所定位置に載置された源水容器１に着脱自在に連通接続される。取水器２の出口管路２１には、三方継手を介して第１源水管路３および第２源水管路４の各一端側が連通接続されている。

第１源水管路３の他端側は、温水タンク５に連通接続されてタンク内の最下部近くに開口している。源水容器１内の飲料水は、取水器２および第１源水管路３を通じて重力により温水タンク５に流入する。温水タンク５には電熱ヒーターなどの加熱機構が付設されており、温水タンク５内の飲料水が加熱される。

第２源水管路４の他端側は、冷水タンク６に連通接続されてタンク内の最上部近くに開口している。源水容器１内の飲料水は、取水器２および第２源水管路４を通じて重力により冷水タンク６に流入する。冷水タンク６には冷凍機などの冷却機構が付設されており、冷水タンク６内の飲料水が冷却される。

温水管路７は、一端側が温水タンク５に連通接続されてタンク内の最上部近くに開口し、他端側が温水バルブ７１の入口側に連通接続されている。冷水管路８は、一端側が冷水タンク６に連通接続されてタンク内の最下部近くに開口し、他端側が冷水バルブ８１の入口側に連通接続されている。温水バルブ７１と冷水バルブ８１の出口側は共通の給水口９に連通接続されている。

温水バルブ７１および冷水バルブ８１は、実施例においては電磁バルブである。利用者が温水スイッチを押すと温水バルブ７１が開き、給水口９から温水タンク５内の温水が重力の作用で流出する。利用者が冷水スイッチを押すと冷水バルブ８１が開き、給水口９から冷水タンク６内の冷水が重力の作用で流出する。なお作図の関係上、図中の源水タンク１は低い位置に描かれているが、実際の給水機では給水口９より上方位置に源水タンク１が載置されている。以上説明した構成は、給水機としての周知慣用の基本構成である。

＝＝＝熱殺菌のための付加構成＝＝＝
第１殺菌用管路１０は、一端Ａ側が温水タンク５に連通接続されてタンク内の最下部近くに開口し、他端Ｂ側が冷水バルブ８１の入口部分Ｃに連通接続されている。第２殺菌用管路１１は、一端側が第１殺菌用管路１０の中間点Ｄに連通接続され、他端側が前記取水器２の出口部分Ｅに接続されている。

第１殺菌用管路１０の前記ＡＤ間には、逆向きに直列接続された第１ポンプ１２・第２ポンプ１３が配設されている。ポンプ１２・１３は、一方の駆動により所定方向に水を圧送するとき、駆動されていない他方はその水流をスルーパスする構成となっている。また、第１殺菌用管路１０の前記ＤＢ間には第１殺菌用バルブ１４が配設されている。さらに、第２殺菌用管路１１の前記ＤＥ間には第２殺菌用バルブ１５が配設されている。バルブ１４・１５は電磁バルブであり、給水機の制御装置により開閉される。

なお、第１殺菌用管路１０の温水タンク５の近くに温水タンク５用のドレンコック１６が設けられている。また、冷水タンク６の底部には冷水タンク６用のドレンコック１７が設けられている。

＝＝＝第１循環動作＝＝＝
第１循環動作の水の流れを図２に示している。第１循環動作を行う場合、給水機の制御装置は、温水バルブ７１と冷水バルブ８１と第１殺菌用バルブ１４を閉じ、第２殺菌用バルブ１５を開き、第１ポンプ１２を動作させる。

すると、第１ポンプ１２により温水タンク５内の温水が第１殺菌用管路１０に吸引されることとなり、図２の矢印で示すように、温水は、温水タンク５→第１殺菌用管路１０の中間点Ｄ→第２殺菌用管路１１→取水器２の出口部分Ｅおよび出口管路２１→第１源水管路３→温水タンク５の経路で循環することになる。

上記のように温水を循環させることにより上記の循環経路の全体が熱殺菌されるので、通常使用状態にて飲料水が流れる取水器２の出口管路２１および第１源水管路３が熱殺菌される。ここで注目すべきことは、この熱殺菌を実施するに際し、温水タンク５の温水と冷水タンク６の冷水とを混合していないことである。したがって、前述した熱損失はないので消費電力はきわめて少ない。また、冷水タンク６内の冷水は低温のままに保たれるので、この熱殺菌終了後にすぐに冷水を利用することができる。

＝＝＝第２循環動作＝＝＝
第２循環動作の水の流れを図３に示している。第２循環動作を行う場合、給水機の制御装置は、温水バルブ７１と冷水バルブ８１と第２殺菌用バルブ１５を閉じ、第１殺菌用バルブ１４を開き、第１ポンプ１２を動作させる。

すると、図３の矢印に示すように、温水タンク５→第１殺菌用管路１０→冷水バルブ８１の入口部分Ｃ→冷水管路８→冷水タンク６→第２源水管路４→第１源水管路３→温水タンク７の経路で、温水と冷水が混合されながら循環する。このとき給水機の制御装置は、冷水タンク６での冷却は行わず、温水タンク５での加熱を行い、循環水を高温にする。
この動作により、とくに、冷水管路８と冷水バルブ８１の入口部分Ｃが熱殺菌されるとともに、冷水タンク６と第２源水管路４が熱殺菌される

なお、冷水タンク７に熱殺菌用の電熱ヒーターを付設しておき、第２循環動作を行うに際して冷水タンク７の水をあらかじめ加熱する方式を採用することもできるし、循環経路に別の電熱ヒーターを付設する方式を採用することもできる。

＝＝＝第３循環動作＝＝＝
第３循環動作の水の流れを図４に示している。第３循環動作を行う場合、給水機の制御装置は、温水バルブ７１と冷水バルブ８１と第２殺菌用バルブ１５を閉じ、第１殺菌用バルブ１４を開き、第２ポンプ１３を動作させる。

第２ポンプ１３は、第１ポンプ１２とは逆向きの水流をつくりだす。つまり図４の矢印に示すように、冷水タンク６→冷水管路８→第１殺菌用管路１０→温水タンク５→第１源水管路３→第２源水管路４→冷水タンク６の経路で水が流れる。これは、第２循環動作と同じ経路を反対向きに水が流れる動作である。

第３循環動作の目的は、利用者が冷水バルブ８１を開くと、給水口９から十分に冷えた冷水がすぐに出てくるようにするためである。第３循環動作を短時間実施すれば、冷水管路８中の少し温かくなった水が冷水タンク６内の十分に冷えた冷水に置換されるので、冷水バルブ８１を開けばすぐに冷水が出てくるようになる。給水機の制御装置は、適時に第３循環動作を短時間だけ実施する。

＝＝＝第１発明の特定事項＝＝＝
以上説明した第１実施例に対応した第１発明に係る給水機は、整理すると、つぎのように特定されるものである。
着脱自在な源水容器に着脱自在に連通接続される取水器と、
前記源水容器内の飲料水を前記取水器の出口管路から温水タンクに導入する第１源水管路と、
前記温水タンク内の温水を温水バルブを介して排出する温水管路と、
前記源水容器内の飲料水を前記取水器の前記出口管路から冷水タンクに導入する第２源水管路と、
前記冷水タンク内の冷水を冷水バルブを介して排出する冷水管路と、
一端Ａ側が前記温水タンクに連通接続され、他端Ｂ側が前記冷水バルブの入口部分Ｃに連通接続された第１殺菌用管路と、
一端側が第１殺菌用管路の中間点Ｄに連通接続され、他端側が前記取水器の出口部分Ｅに連通接続された第２殺菌用管路と、
第１殺菌用管路の前記ＡＤ間に配設されたポンプと、
第１殺菌用管路の前記ＤＢ間に配設された第１殺菌用バルブと、
第２殺菌用管路の前記ＤＥ間に配設された第２殺菌用バルブと、を備え、
前記温水バルブと前記冷水バルブと第１殺菌用バルブを閉じて第２殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１殺菌用管路中間点Ｄ→第２殺菌用管路→前記取水器出口部分Ｅ→第１源水管路→前記温水タンクの経路で温水を循環させる第１循環動作と、
前記温水バルブと前記冷水バルブと第２殺菌用バルブを閉じて第１殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１殺菌用管路→前記冷水バルブ入口部分Ｃ→前記冷水管路→前記冷水タンク→第２源水管路→第１源水管路→前記温水タンクの経路で温水を循環させる第２循環動作と、を行う給水機。

＝＝＝第２実施例＝＝＝
図５〜図７は第２実施例を示している。第２実施例では、第１実施例における第１ポンプ１２と第２ポンプ１３がなく、代わりに、第１源水管路３の途中にポンプ１８が配設されている。その他の構成は第１実施例と同じであるので説明を繰り返さない。

給水機の制御装置が、温水バルブ７１と冷水バルブ８１と第１殺菌用バルブ１４を閉じ、第２殺菌用バルブ１５を開き、ポンプ１８を動作させると、図６の矢印で示すように、第１実施例の第１循環動作と同じ経路で逆向きに温水が循環し、熱殺菌が行われる。

給水機の制御装置が、温水バルブ７１と冷水バルブ８１と第２殺菌用バルブ１４を閉じ、第１殺菌用バルブ１５を開き、ポンプ１８を動作させると、図７の矢印で示すように、第２実施例の第２循環動作と同じ経路で逆向きに温水と冷水が混じりながら循環する（第３循環動作と同じになる）。

＝＝＝第２発明の特定事項＝＝＝
図５〜図７の第２実施例に対応した第２発明に係る給水機は、整理すると、つぎのように特定されるものである。
着脱自在な源水容器に着脱自在に連通接続される取水器と、
前記源水容器内の飲料水を前記取水器の出口管路から温水タンクに導入する第１源水管路と、
前記温水タンク内の温水を温水バルブを介して排出する温水管路と、
第１源水管路の途中に配設されたポンプと、
前記源水容器内の飲料水を前記取水器の前記出口管路から冷水タンクに導入する第２源水管路と、
前記冷水タンク内の冷水を冷水バルブを介して排出する冷水管路と、
一端Ａ側が前記温水タンクに連通接続され、他端Ｂ側が前記冷水バルブの入口部分Ｃに連通接続された第１殺菌用管路と、
一端側が第１殺菌用管路の中間点Ｄに連通接続され、他端側が前記取水器の出口側Ｅに連通接続された第２殺菌用管路と、
第１殺菌用配管の前記ＤＣ間に配設された第１殺菌用バルブと、
第２殺菌用配管の前記ＤＥ間に配設された第２殺菌用バルブと、を備え、
前記温水バルブと前記冷水バルブと第１殺菌用バルブを閉じて第２殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１源水管路→前記取水器出口部分Ｅ→第２殺菌用管路→第１殺菌用配管→前記温水タンクの経路で温水を循環させる第１循環動作と、
前記温水バルブと前記冷水バルブと第２殺菌用バルブを閉じて第１殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１源水管路→第２源水管路→前記冷水タンク→前記冷水管路→前記冷水バルブ入口部分Ｃ→第１殺菌用管路→温水タンクの経路で温水を循環させる第２循環動作と、を行う給水機。

１…源水容器、２…取水器、２１…出口管路、３…第１源水管路、４…第２源水管路、５…温水タンク、６…冷水タンク、７…温水管路、７１…温水バルブ、８…冷水管路、８１…冷水バルブ、９…給水口、１０…第１殺菌用管路、１１…第２殺菌用管路、１２…第１ポンプ、１３…第２ポンプ、１４…第１殺菌用バルブ、１５…第２殺菌用バルブ、１６…ドレンコック、１７…ドレンコック、１８…ポンプ

Claims (4)

1. 着脱自在な源水容器に着脱自在に連通接続される取水器と、
   前記源水容器内の飲料水を前記取水器の出口管路から温水タンクに導入する第１源水管路と、
   前記温水タンク内の温水を温水バルブを介して排出する温水管路と、
   前記源水容器内の飲料水を前記取水器の前記出口管路から冷水タンクに導入する第２源水管路と、
   前記冷水タンク内の冷水を冷水バルブを介して排出する冷水管路と、
   一端Ａ側が前記温水タンクに連通接続され、他端Ｂ側が前記冷水バルブの入口部分Ｃに連通接続された第１殺菌用管路と、
   一端側が第１殺菌用管路の中間点Ｄに連通接続され、他端側が前記取水器の出口部分Ｅに連通接続された第２殺菌用管路と、
   第１殺菌用管路の前記ＡＤ間に配設されたポンプと、
   第１殺菌用管路の前記ＤＢ間に配設された第１殺菌用バルブと、
   第２殺菌用管路の前記ＤＥ間に配設された第２殺菌用バルブと、を備え、
   前記温水バルブと前記冷水バルブと第１殺菌用バルブを閉じて第２殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１殺菌用管路中間点Ｄ→第２殺菌用管路→前記取水器出口部分Ｅ→第１源水管路→前記温水タンクの経路で温水を循環させる第１循環動作と、
   前記温水バルブと前記冷水バルブと第２殺菌用バルブを閉じて第１殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１殺菌用管路→前記冷水バルブ入口部分Ｃ→前記冷水管路→前記冷水タンク→第２源水管路→第１源水管路→前記温水タンクの経路で温水を循環させる第２循環動作と、を行う給水機。
2. 前記温水バルブと前記冷水バルブと第２殺菌用バルブを閉じて第１殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを前記とは逆向きに短時間だけ動作させ、前記冷水タンク→前記冷水管路→第１殺菌用管路→前記温水タンク→第１源水管路→第２源水管路→前記冷水タンクの経路で飲料水を通水し、前記冷水管路に前記冷水タンクの冷水を導入する第３循環動作を行う
   請求項１に記載の給水機。
3. 前記ポンプは第１ポンプと第２ポンプを逆向きにして直列接続したものである請求項２に記載の給水機。
4. 着脱自在な源水容器に着脱自在に連通接続される取水器と、
   前記源水容器内の飲料水を前記取水器の出口管路から温水タンクに導入する第１源水管路と、
   前記温水タンク内の温水を温水バルブを介して排出する温水管路と、
   第１源水管路の途中に配設されたポンプと、
   前記源水容器内の飲料水を前記取水器の前記出口管路から冷水タンクに導入する第２源水管路と、
   前記冷水タンク内の冷水を冷水バルブを介して排出する冷水管路と、
   一端Ａ側が前記温水タンクに連通接続され、他端Ｂ側が前記冷水バルブの入口部分Ｃに連通接続された第１殺菌用管路と、
   一端側が第１殺菌用管路の中間点Ｄに連通接続され、他端側が前記取水器の出口側Ｅに連通接続された第２殺菌用管路と、
   第１殺菌用配管の前記ＤＣ間に配設された第１殺菌用バルブと、
   第２殺菌用配管の前記ＤＥ間に配設された第２殺菌用バルブと、を備え、
   前記温水バルブと前記冷水バルブと第１殺菌用バルブを閉じて第２殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１源水管路→前記取水器出口部分Ｅ→第２殺菌用管路→第１殺菌用配管→前記温水タンクの経路で温水を循環させる第１循環動作と、
   前記温水バルブと前記冷水バルブと第２殺菌用バルブを閉じて第１殺菌用バルブを開いた状態で前記ポンプを動作させ、前記温水タンク→第１源水管路→第２源水管路→前記冷水タンク→前記冷水管路→前記冷水バルブ入口部分Ｃ→第１殺菌用管路→温水タンクの経路で温水を循環させる第２循環動作と、を行う給水機。

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