JP2016153308A - 飲料水供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温水タンクを持たない場合でも簡単な構成で配管内の殺菌を行うことができる飲料水供給装置を提供すること。【解決手段】本発明の飲料水供給装置は、冷水タンクに貯留されている飲料水を冷却して供給する飲料水供給装置において、冷水タンクに飲料水を供給する交換可能な水タンクと、水タンクと冷水タンクとを接続する第一の配管と、第一の配管に設けられ水タンクから冷水タンクへ向かう方向にのみ飲料水を流通させる第一の弁と、冷水タンクと給水口を接続する第二の配管と、第一の配管と第二の配管を接続する第三の配管と、第二の配管の、第三の配管との接続部と給水口との間の位置に設けられた第二の弁と、第三の配管中に設けられた第三の弁と、冷水タンク内の飲料水を加熱する加熱手段と、殺菌動作時には冷却手段を停止させ、加熱手段を作動させ、第二の弁を閉じ、第三の弁を開くように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、飲料水を供給する飲料水供給装置の常温部分を殺菌する技術に関する。

飲料水を貯蔵し、加熱・冷却して、あるいは常温で供給する飲料水供給装置が広く用いられている。例えば、特許文献１には、容器から供給される飲料水を給水タンクに貯留して冷却し、冷却された飲料水を給水口から供給する飲料水供給装置が記載されている。

飲料水供給装置では、タンクや配管、特に通常の使用状態では常温となる部分に滞留している飲料水に雑菌が繁殖するおそれがあり、このような部分を殺菌する方法が種々提案されている。

特許文献２には、水タンク内の水を殺菌装置あるいは細菌濾過器を通して循環させることにより殺菌する飲料水ディスペンサが記載されている。

特許文献３には、温水タンクと冷水タンクを連通する配管を設け、温水タンク内の温水を循環させることにより配管と冷水タンクを殺菌する飲料水のディスペンサが記載されている。

特許文献４に記載されている飲料水のディスペンサは、温水と冷水の両方を供給できるように構成されており、通常使用時には常温または冷却されている配管系統や冷水タンク等に殺菌用ヒーターからなる加熱殺菌装置が設けられている。また、同文献には、温水タンクに蓄えられた温水を冷水タンクに通入させて殺菌する構成も記載されている。

特許文献５と特許文献６には、冷水タンクと温水タンクとを接続する連通配管と、連通配管中に設けられた循環ポンプ及び電磁弁とを備えたミネラルウォーターのディスペンサの加熱殺菌装置が記載されている。この加熱殺菌装置では、上記の各部材の材質を特定することにより、ミネラルウォーター本来の微妙な風味の保持を図っている。

特許文献７は、給湯システム装置に関するものであるが、循環給湯管の温水供給配管部に、循環水殺菌器と流体活性化装置を設ける構成が記載されている。

実用新案登録第３１７３０４８号公報 特開平３−４３３９８号公報 特許第４４１９８５４号公報 特許第３３８７５２６号公報 特許第４１３７１１４号公報 特開２００８−１５６００１号公報 特開２００８−１９６７３６号公報

通常の使用状態では温水を貯留しておく温水タンクを持たない飲料水供給装置の場合、配管部分を殺菌するためには、配管部分に細菌濾過器や加熱装置など余分な部品を設ける必要があった。

そこで、本発明では、温水タンクを持たない場合でも簡単な構成で配管内の殺菌を行うことができる飲料水供給装置を提供することを目的とする。

本発明の飲料水供給装置は、飲料水を貯留する冷水タンクと冷水タンクに貯留されている飲料水を冷却する冷却手段とを備え、冷却された飲料水を給水口から供給する飲料水供給装置において、
冷水タンクに飲料水を供給する交換可能な水タンクと、
水タンクと冷水タンクとを接続する第一の配管と、
第一の配管に設けられ水タンクから冷水タンクへ向かう方向にのみ飲料水を流通させる第一の弁と、
冷水タンクと給水口を接続する第二の配管と、
第一の配管と第二の配管を接続する第三の配管と、
第二の配管の途中にあり第三の配管と接続する接続部と給水口との間の位置に設けられた第二の弁と、
第三の配管中に設けられた第三の弁と、
冷水タンク内の飲料水を加熱する加熱手段と、
殺菌動作時には冷却手段を停止させ、加熱手段を作動させ、第二の弁を閉じ、第三の弁を開くように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

飲料水供給装置は、水タンクと冷水タンクとを接続する第一の配管と、冷水タンクと給水口とを接続する第二の配管を備え、第一の配管と第二の配管とは第三の配管により接続されている。殺菌時には、制御手段により第二の配管に設けられた第二の弁が閉じられ、第三の配管に設けられた第三の弁が開かれ、加熱手段により加熱された飲料水が冷水タンク、第二の配管、第三の配管、第一の配管を循環する。そのため、温水タンクを備えない場合でも簡単な構成で冷水タンクと配管内を殺菌することができる。

（ａ）は飲料水供給装置の上面図、（ｂ）は飲料水供給装置の正面図、（ｃ）は飲料水供給装置の側面図である。 飲料水供給装置の内部構造を説明する図である。 飲料水供給装置の機能ブロック図である。 （ａ）と（ｂ）は、飲料水供給装置の内部構造を説明する図である。 （ａ）〜（ｅ）は誘導部材の作用を説明する図である。 各使用状態における弁の開閉を示す表である。 飲料水供給装置の機能ブロック図である。 配管の構成例を示す図である。

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、本明細書においては、「飲料水」には、水、ミネラルウォーターのほか人が飲用する飲み物全般を含むものとする。

第一の実施例として、冷水のみを供給するように構成された飲料水供給装置について説明する。図１（ａ）は飲料水供給装置１の上面図、（ｂ）は飲料水供給装置１の正面図、（ｃ）は飲料水供給装置１の側面図である。図２は飲料水供給装置１の内部構造を説明する図、図３は飲料水供給装置１の機能ブロック図である。

飲料水供給装置１は、外形が略直方体で箱状の筐体１０を備えている。筐体１０の上部は着脱可能なカバー１２となっていて、使用者は、このカバー１２をはずして水タンク３０（後述する）の交換を行う。筐体１０の前面には操作盤２０とホルダー２５が、筐体１０の側面には通風孔１１が設けられている。

操作盤２０は、略半円形の板状部材で、その上面には給水ボタン２２、殺菌ボタン２３、インジケーター２４が設けられている。また、操作盤２０の下面には、冷水を流出させる給水口２１が設けられている。

ホルダー２５は、給水口２１から流出する飲料水を受ける容器２を置くための略半円形の板状部材である。

水タンク３０は、例えば合成樹脂製の瓶状の容器でその内部に飲料水を収納する。水タンク３０の一端の中央部には他の部分よりも細く先端が開口している口部３１が設けれられ、口部３１の外側には、注入口５０が設けられている。

水タンク３０の下方には、例えば金属製の円筒状部材である冷水タンク３２が設けられている。水タンク３０の注入口５０と冷水タンク３２の上部とは第一の配管４１により接続されている。第一の配管４１には逆止弁であり水タンク３０から冷水タンク３２の方向（図２の上から下の方向）にだけ飲料水を通過させる第一の弁５１が設けられている。 そのため、水タンク３０がセットされると水タンク３０内の飲料水は重力により冷水タンク３２に流下する。

冷水タンク３２の側面には、冷水タンク３２内の飲料水を通常時には冷却し、殺菌時には加熱するペルチェ素子３７（冷却手段および加熱手段）が取り付けられている。また図示していないが、ペルチェ素子３７の放熱側を冷却するためのヒートシンクとファンも取り付けられている。なお、冷水タンク３２内の飲料水の冷却および加熱は、ペルチェ素子３７以外の手段、例えばコンプレッサー等により構成される冷却装置、電熱線等により構成されるヒーター等により行ってもよい。

冷水タンク３２の上面には空気穴３５が設けられ、空気穴３５には大気中の雑菌が冷水タンク３２に侵入するのを防止するための除菌フィルター３６が設けられている。また、冷水タンク３２の内部には、水タンク３０から流下した常温の飲料水が直接第二の配管４２に流入することを防止するためのバッフル３３、空気穴３５から飲料水が溢れるのを防止するための浮き３４、水位センサー３８、温度センサー３９も設けられている。

冷水タンク３２の底部と給水口２１は第二の配管４２により接続されている。第二の配管４２の途中にあり第三の配管４３と接続する接続部よりも給水口２１寄りの位置には電磁弁である第二の弁５２が設けられている。また、第二の配管４２の、第三の配管４３との接続部よりも冷水タンク３２寄りの位置にはポンプ６０が設けられている。

第一の配管４１の第一の弁５１の近傍と、第二の配管４２の第二の弁５２とポンプ６０の中間とは、第三の配管４３により直接接続されている。第三の配管４３には電磁弁である第三の弁５３が設けられている。

筐体１０の内部に設けられる制御基板８１（制御手段）は、マイクロコンピュータとメモリその他の電子回路素子によって構成され、冷水タンク３２に取り付けられた温度センサー３９からのフィードバックに基づいて、ペルチェ素子３７を制御し冷水タンク３２の内部の飲料水を所定の温度に保つ。また、制御基板８１は使用者による操作盤２０上の各ボタンの操作に応じて第二の弁５２、第三の弁５３およびポンプ６０を制御して所望の動作を実現する。また、制御基板８１は、水位センサー３８からのフィードバックに基づいて使用者に対して水タンクの交換を促す通知を行う。なおこの通知がなされている時は、殺菌に使用する水が不十分である可能性が高いので、殺菌動作を禁止するようにするのが望ましい。制御基板８１は、殺菌動作時にはペルチェ素子３７の極性を切り替えて冷却手段としての作動を停止させ、加熱手段として作動させ、第二の弁５２を閉じ、第三の弁５３を開くように制御する。

電源部８２は、外部から入力された交流電流を変圧・整流してペルチェ素子３７、第二の弁５２、第三の弁５３およびポンプ６０に必要な電気を供給する。

反転スイッチ８３は制御部８１とペルチェ素子３７の間に設けられ、ペルチェ素子３７の極性を反転させる。

次に、飲料水供給装置１の動作について説明する。飲料水供給装置１は、飲料水の供給も殺菌も行っていない待機時には次のように動作する。ポンプ６０は停止し、第二の弁５２と第三の弁５３は閉じている。そのため、水タンク３０、冷水タンク３２、給水口２１の間での飲料水の流通はない。インジケーター２４は消灯している。ペルチェ素子３７は、制御基板８１により、冷却手段として作動し冷水タンク３２に貯留されている飲料水が適温となるように制御される。

飲料水供給装置１は、使用者により給水ボタン２２が押された給水時には次のように動作する。制御基板８１は、第三の弁５３は閉じたままにし、第二の弁５２を開くとともにポンプ６０を所定の時間作動させ、冷水タンク３２の下部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から所定の量だけ流出させる。このとき水タンク３０に十分水があれば流出した飲料水と同じ量の飲料水が水タンク３０から第一の配管４１を介して冷水タンク３２に供給される。制御基板８１は、ポンプ６０を停止させ第二の弁５２を閉じる。

飲料水供給装置１は、使用者により殺菌ボタン２３が押された殺菌時には次のように動作する。制御基板８１は、反転スイッチ８３（反転手段）を作動させてペルチェ素子３７の極性を反転し、冷水タンク３２と接している側が放熱側、ヒートシンクと接している側が吸熱側となるようにし、ペルチェ素子３７が加熱手段として作動するようにする。また、制御基板８１は、インジケーター２４を点灯させて飲料水供給装置１が殺菌動作中であることを使用者に通知する。なお、このインジケーター２４が点灯している間は、給水ボタン２１が押されても何も動作しないようにしておくことが望ましい。

制御基板８１は、ペルチェ素子３７を作動させて冷水タンク３２内の飲料水が殺菌に適した所定の殺菌温度となるまで加熱する。そして、殺菌温度を所定の殺菌時間だけ保持しながら、第三の弁５３を開いてポンプ６０を作動させる。このとき、飲料水供給装置１内部の飲料水は、図２上の矢印で示したように、冷水タンク３２、第二の配管４２（第二の弁５２より冷水タンク３２寄りの部分）、第三の配管４３、第一の配管４１、冷水タンク３２を循環する。そのため待機時には常温となる第一の配管４１、第二の配管４２、第三の配管４３を殺菌することができる。

殺菌温度は例えば飲料水の風味を損なわないことが特徴であるいわゆる低温殺菌と同等の殺菌を行う場合には６５°Ｃ程度とし、殺菌時間は３０分程度とするのが好ましいと言われている。

殺菌が終了したら、制御基板８１は、第三の弁５３を閉じ、反転スイッチ８３を作動させてペルチェ素子３７の極性を元に戻して冷水タンク３２と接している側が吸熱側、ヒートシンクと接している側が放熱側となるようにして冷却手段として作動するようにし、冷水タンク３２内の飲料水が所定の温度となるまで冷却する。制御基板８１は、飲料水が所定の温度になったらインジケーター２４を消灯する。上述のように、殺菌は飲料水の風味を損なわないように行っているので冷水タンク３２内の飲料水は、排出することなくそのまま冷却して飲料水として使用することができる。

殺菌は、上記のように殺菌ボタン２４が押された際に即時に行うようにしてもよいし、タイマーを設けて使用者により指定された時刻、例えば深夜など飲料水供給装置１の利用の少ない時間帯に行うようにしてもよい。また、殺菌を行う頻度は、その使用状況によって任意に設定されるものであるので、例えば、毎日／隔日／１週間に１回／２週間に１回、という設定の選択ができるようにしておくのが好ましい。

なお、ポンプ６０を省いて、殺菌時には対流により温水を循環させ、給水時には重力により飲料水を自然流下させるようにしてもよい。

また、使用者の選択により、ペルチェ素子３７を利用して冷水タンク３２内の飲料水を加熱して、給水口２１から温水を供給できるように構成してもよい。この場合は、制御基板８１は、冷水タンク３２内の飲料水が待機時と殺菌時とで異なるそれぞれの適温になるようにペルチェ素子３７を制御する。

飲料水供給装置１によれば、水タンク３０と冷水タンク３２とを接続する第一の配管４１と、冷水タンク３２と給水口２１とを接続する第二の配管４２を備え、第一の配管４１と第二の配管４２とは第三の配管４３により接続されている。殺菌時には、制御基板８１により第二の配管４２に設けられた第二の弁５２が閉じられ第三の配管４３に設けられた第三の弁５３が開けられ、加熱手段としてのペルチェ素子３７により加熱された飲料水が冷水タンク３２、第二の配管４２、第三の配管４３、第一の配管４１を循環する。そのため、温水タンクを備えていなくても簡単な構成で冷水タンク３２と配管４１、４２、４３内を殺菌することができる。殺菌時の温水の循環は、ポンプ６０により強制的に行っているので、対流のみにより行う場合に比べて確実に温水を各部に循環させることができる。

また、飲料水供給装置１は、反転スイッチ８５を備え、ペルチェ素子３７を冷却手段と加熱手段の両方に兼用している。そのため、冷却手段と加熱手段を別個の部品で構成する場合に比べて安価に製造することができる。

第二の実施例として、冷水と温水の両方を供給するように構成された飲料水供給装置３について説明する。第一の実施例の飲料水供給装置１と同一の構成要素には図１から図３と同一の符号を付して説明を省略する。

図４（ａ）は飲料水供給装置３の内部構造を説明する図、図７は飲料水供給装置３の機能ブロック図である。飲料水供給装置３の外観は図１の飲料水供給装置１とほぼ同一であるが、飲料水供給装置３は冷水と温水の両方を供給できるように構成されているため、給水ボタン２２は冷水用と温水用をそれぞれ設けている。

図４に示す飲料水供給装置３の内部構造のうち、冷水を供給するための構成は図２の飲料水供給装置１と同様である。すなわち、図２の水タンク３０と同一の構造の水タンク３０ａ、冷水タンク３２、第一の弁５１、水タンク３０ａの注入口５０ａと冷水タンク３２を接続する第一の配管４１、冷水タンク３２と給水口２１を接続し第二の弁５２とポンプ６０を有する第二の配管４２、第一の配管４１と第二の配管４２とを直接接続し第三の弁５３を有する第三の配管４３により構成されている。なお、第一の実施例と同様にポンプ６０は省くことができる。また、第二の弁５２と第三の弁５３は電磁弁ではなく、後述する誘導部材５６がこれらの弁の機能を兼ねるように構成されている。

冷水タンク３２内の飲料水を冷却する冷却手段としては蒸発器７０、配管７１、コンプレッサー７２等により構成され、冷媒を循環させて気化熱を利用して熱交換を行う冷却装置が用いられている。また、冷水タンク３２内の飲料水を加熱する加熱手段としては電熱線等により構成されるヒーター７３が用いられている。第一の実施例と同様に、ペルチェ素子と反転スイッチを設けて、ペルチェ素子を冷却手段と加熱手段に兼用してもよい。

飲料水供給装置３は、温水を供給するための構成として、温水タンク４０と、温水タンク４０に常温の飲料水を供給する水タンク３０ｂ（温水タンク用水タンク）を備えている。水タンク３０ｂは、図２の水タンク３０と同一の構造であり、その注入口５０ｂと温水タンク４０の底部付近は第五の配管４５によって接続されている。そのため、水タンク３０ｂがセットされたときは、水タンク３０ｂ内の飲料水は重力により温水タンク４０に流下する。

温水タンク４０には、水位センサー３８ｂ、温度センサー３９ｂ、温水タンク４０内の飲料水を加熱するヒーター７４（温水タンク加熱手段）、温水タンク４０内に生じた水蒸気を外部に放出するための蒸気抜きパイプ４６とが設けられている。なお水位センサー３８ｂにより、温水タンク４０の水が少ない状況であると判断された場合には、空だき防止のために、ヒーター７４の作動を弱める、または禁止するように制御するのが望ましい。

第二の配管４２と温水タンク４０とは、第四の配管４４によって接続される。具体的には、第四の配管４４の一端は開口していて温水タンク４０の上部に配置され、他端は第二の配管４２と第三の配管４３との接続部４７で誘導部材５６を介して接続されている。

殺菌に適した水温（第一の実施例で説明したように例えば６５°Ｃ）と飲用に適した水温（例えば、水の沸点に近い９０°Ｃ）とは異なっているから殺菌時にも飲用の温水の供給ができるようにするためには、接続部４７でふたつの水流を分離する必要がある。そのため、接続部４７には第二の配管４２の冷水タンク３２側から第三の配管４３へ向かう殺菌用の加熱された水流と、第四の配管４４から第二の配管４２の給水口２１側へ向かう飲用の加熱された水流とが混じり合うことがないように、これらふたつの水流を誘導すると共に第二の弁５２、第三の弁５３、第四の配管中４４に設けられた第四の弁、第二の配管中に設けられた第五の弁５５の機能を兼ねる誘導部材５６が設けられている。

制御基板８１は、図示しないモーター等により誘導部材５６を回転させて、弁として機能させる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、誘導部材５６を使用することで、第二から第五の弁の機能を簡潔に実現する機構の作用を概念的に説明する図である。誘導部材５６は、配管４２〜４４の外径よりも厚さがやや大きい円板状の部材であり、その内部に内径が配管４２〜４４の内径と略等しく、方向が９０度（第二の配管４２の水平部分４２ａと鉛直部分４２ｂ、第二の配管４２の水平部分４２ａと第三の配管４３、第二の配管４２の鉛直部分４２ｂと第四の配管４４とがそれぞれ交わる角度）変化する管部５６ａが設けられている。誘導部材５６の管部５６ａ以外の部分は、透水性のない金属等からなる壁部５６ｂとなっている。

つまり、誘導部材５６が回転移動することにより、弁の開閉と同じ作用が実現できる。具体的には、誘導部材５６と第三の配管４３との接続部が第三の弁５３、誘導部材５６と第二の配管４２ａとの接続部が第五の弁５５、誘導部材５６と第二の配管（給水口側）４２ｂとの接続部が第二の弁５２、誘導部材５６と第四の配管４４との接続部が第四の弁４４、となる。

飲料水供給装置３が殺菌時に飲用の温水を供給するときは、殺菌用の温水は図５（ａ）の矢印Ａに示すように、第二の配管４２の水平部分４２ａから誘導部材５６の管部５６ａを経由して第三の配管４３に流れる。管部５６ａの二つの端部は、第二の配管の水平部分４２ａと第三の配管４３に接続されているので、第三の弁５３と第五の弁５５が開き、第二の弁５２と第四の弁５４が閉じた状態となっている。

飲用の温水は図５（ａ）の矢印Ｂに示すように、第四の配管４４から第二の配管４２の垂直部分４２ｂに流れる必要があるが、殺菌用の温水の水流と飲用の温水の水流を混ぜてはいけない。

そこで、飲料水供給装置３が殺菌時に温水を供給するときは、飲用の温水は図５（ｂ）に示すように一旦誘導部材５６を切り換え、矢印Ｃに示すように、第四の配管４４から誘導部材５６の管部５６ａを経由して第二の配管４２の垂直部分４２ｂに流れるようにする。管部５６ａの二つの端部は、第二の配管の鉛直部分４２ｂと第四の配管４４に接続されているので、第三の弁５３と第五の弁５５が閉じ、第二の弁５２と第四の弁５４が開いた状態となっている。

温水供給が終了すると、誘導部材５６は再び図５（ａ）の位置に切り換えられ、殺菌を再開する。

なお、飲料水供給装置３が通常時に冷水を供給するときは、冷水は図５（ｃ）の矢印Ｄに示すように、第二の配管４２の水平部分４２ａから誘導部材５６の管部５６ａを経由して第二の配管４２の垂直部分４２ｂに流れる。また、待機時には、誘導部材５６を管部５６ａの二つの端部がいずれの配管とも接続されない位置（例えば、図５（ｂ）の状態から時計回りに４５度回転させた位置）にすることによって、飲料水が給水口２１へ流下しないようにする。ただし、図示したように実施例１と同様に第二の配管４２の給水口２１の近傍に電磁弁５２ａも設けて、使用者が意図しないときに飲料水、特に温水が流出するのをより確実に防止するのが望ましい。電磁弁５２ａは、その開閉状態が第二の弁５２と同一となるように制御基板８１により制御される。

図６に、飲料水供給装置３の各動作状態における各弁５２〜５５の開閉状態を示す。冷水供給時には、第二の弁５２と第五の弁５５が開けられ、第三の弁５３と第四の弁５４が閉じられる。通常時における温水供給時には、第二の弁５２と第四の弁５４が開けられ、第三の弁５３と第五の弁５５が閉じられる。殺菌時には、第三の弁５３と第五の弁５５が開けられ、第二の弁５２と第四の弁５４が閉じられる。殺菌時における温水供給時には、第三の弁５３と第五の弁５５は一旦閉じられ、その後第二の弁５２、第四の弁５４が開けられ温水給水が行われ、給水が終了すると第二の弁５２、第四の弁５４が閉じられ、再び、第三の弁５３と第五の弁５５が開かれて殺菌を再開する。

次に、飲料水供給装置３の動作について説明する。飲料水供給装置３は、待機時には次のように動作する。ポンプ６０は停止し、誘導部材５６は管部５６ａがいずれの配管とも接続しない位置に回転され、第二の弁５２、第三の弁５３、第四の弁５４、第五の弁５５はいずれも閉じている。また、電磁弁５２ａも閉じられている。そのため、水タンク３０ａ、３０ｂ、冷水タンク３２、温水タンク４０、給水口２１の間での飲料水の流通はない。インジケーター２４は消灯している。コンプレッサー７２とヒーター７４は、制御基板８１により、冷水タンク３２と温水タンク４０に貯留されている飲料水が適温となるように制御される。ヒーター７３は作動していない。

飲料水供給装置３は、使用者により冷水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、誘導部材５６を図５（ｃ）の位置に回転させることにより、第三の弁５３と第四の弁５４は閉じたままにし、第二の弁５２と第五の弁５５を開く。そして、電磁弁５２ａを開き、ポンプ６０を所定の時間作動させ、冷水タンク３２の下部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から流出させる。このとき水タンク３０ａに十分水があれば流出した飲料水と同じ量の飲料水が水タンク３０ａから第一の配管４１を介して冷水タンク３２に供給される。制御基板８１は、ポンプ６０を停止させ、電磁弁５２ａを閉じ、誘導部材５６を管部５６ａがいずれの配管とも接続しない位置に回転させることにより、第二の弁５２と第五の弁５５を閉じる。

飲料水供給装置３は、通常時に使用者により温水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、誘導部材５６を図５（ｂ）の位置に回転させることにより、第三の弁５３と第五の弁５５は閉じたままにし、第二の弁５２と第四の弁５４を所定の時間だけ開く。そして電磁弁５２ａを開いて、温水タンク４０の上部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から所定の量だけ重力により流出させる。このとき流出した飲料水と同じ量の飲料水が水タンク３０ｂから第五の配管４５を介して温水タンク４０に供給される。制御基板８１は、電磁弁５２ａを閉じ、誘導部材５６を管部５６ａがいずれの配管とも接続しない位置に回転させることにより、第二の弁５２と第四の弁５４を閉じる。なお、冷水を供給する場合と同様に、第四の配管４４にポンプを設けて、そのポンプにより温水を送出するようにしてもよい。

飲料水供給装置３は、使用者により殺菌ボタン２３が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、コンプレッサー７２を停止し、インジケーター２４を点灯させて殺菌動作中であることを使用者に通知する。

制御基板８１は、ヒーター７３を作動させて冷水タンク３２内の飲料水が所定の殺菌温度となるまで加熱する。そして、その後殺菌温度を所定の殺菌時間だけ保持しながら、誘導部材５６を図５（ａ）の位置に回転させることにより、第三の弁５３と第五の弁５５を開いてポンプ６０を作動させる。このとき、飲料水供給装置３内部の飲料水は、図４（ａ）上の矢印で示したように、冷水タンク３２、第二の配管４２、第三の配管４３、第一の配管４１、冷水タンク３２を循環する。そのため待機時には常温となる第一の配管４１、第二の配管４２、第三の配管４３を殺菌することができる。

飲料水供給装置３は、殺菌時に使用者により温水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、誘導部材５６を図５（ａ）の位置から図５（ｂ）の位置に回転させることにより、第三の弁５３と第五の弁５５は一旦閉じて、第二の弁５２と第四の弁５４を所定の時間だけ開く。そして電磁弁５２ａを開き、温水タンク４０の上部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から所定の量だけ重力により流出させ、その後、電磁弁５２ａを閉じ、誘導部材５６を図５（ａ）の位置に戻すことにより、第二の弁５２と第四の弁５４を閉じ、再び第三の弁５３と第五の弁５５を開いて殺菌を再開する。

殺菌が終了したら、制御基板８１は、誘導部材５６を管部５６ａがいずれの配管とも接続しない位置に回転させ、ヒーター７３を停止し、コンプレッサー７２を作動させ、冷水タンク３２内の飲料水が所定の温度となるまで冷却する。制御基板８１は、飲料水が所定の温度になったらインジケーター２４を消灯する。

飲料水供給装置３は、温水タンク４０から温水を供給するための第四の配管４４を備え、その一端は第二の配管４２に接続されている。殺菌動作中に温水用の給水ボタン２２が押された場合、制御基板８１は、第三の弁５３と第五の弁５５を一旦閉じ、第二の弁５２と第四の配管４４中に設けられた第四の弁５４とを開いて給水を行った後、第三の弁５３と第五の弁５５を開いて殺菌を再開する。そして、第二の配管５２と第三の配管５３との接続部４７には殺菌用の温水の水流と飲用の温水の水流とを分離する誘導部材５６が設けられている。そのため、飲料水供給装置３によれば殺菌動作中でも一時的に殺菌を中断することで飲用の温水を給水口２１から供給することができる。中断するといっても、殺菌用の温水の循環を停止するだけでヒーター７３は作動させておくので、殺菌用の温水の温度が低下し、再加熱に長時間を要するようなことはない。

第三の実施例として、飲料水供給装置４について説明する。飲料水供給装置４の構成は、図４（ａ）に示した飲料水供給装置３と基本的には同様であるが、図４（ｂ）に示すように、電磁弁と誘導部材を併用することにより殺菌を中断することなく温水を給水できるようにしている。図２と同様に、第二の配管４２の、第三の配管４３との接続部４７と給水口２１との間の部分には電磁弁である第二の弁５２が、第三の配管４３には電磁弁である第三の弁５３が設けられている。さらに、第二の配管４２の接続部４７とポンプ６０の間の位置に電磁弁である第五の弁が、第四の配管４４の接続部４７の近傍に電磁弁である第四の弁５４が設けられている。接続部４７には誘導部材５７が設けられている。

図５（ｄ）および（ｅ）は、誘導部材５７と共に第一から第四の弁を併用することにより、殺菌を中断することなく温水供給できる機能を実現する機構の作用を概念的に説明する図である。この時、誘導部材５７には２つの管部５７ａ、５７ｃがある。

飲料水供給装置４が殺菌を行っていない通常時または殺菌時に飲用の温水を供給するときは、殺菌用の温水は図５（ｄ）の矢印Ｅに示すように、第二の配管４２の水平部分４２ａから誘導部材５７の管部５７ａを経由して第三の配管４３に流れる。飲用の温水は図５（ｄ）の矢印Ｆに示すように、第四の配管４４から誘導部材５７の管部５７ｃを経由して第二の配管４２の垂直部分４２ｂに流れる。この時管部５７ａと５７ｃは壁部５７ｂで分離されているので、殺菌用の温水の水流と飲用の温水の水流が混じり合うことはない。

よって、飲料水供給装置４において、誘導部材５７が図５（ｄ）に示すような位置に切り換えている殺菌時に、殺菌を中断することなく温水を供給するときは、矢印Ｆに示すように、第四の配管４４から誘導部材５７の管部５７ａを経由して第二の配管４２の垂直部分４２ｂに流れるようにすればよいので、第二の弁５２と第四の弁５４を開ければよい。

温水供給が終了すると、第二の弁５２と第四の弁５４は閉じられる。そして、殺菌動作が終了すると第三の弁５３と第五の弁５５が閉じられ、誘導部材５７が切り換え可能な状態になる。この状態のもとで飲料水供給装置４が殺菌を行っていない通常時に冷水を供給するときは、誘導部材が切り換えられ、図５（ｅ）の状態になる。この状態では、冷水が図５（ｅ）の矢印Ｇに示すように、第二の配管４２の水平部分４２ａから誘導部材５７の管部５７ａを経由して第二の配管４２の垂直部分４２ｂに流れるようにすれば冷水供給が実現するので、第二の弁５２と第五の弁５５が開かれることになる。

各弁の開閉状態は、図６と同様であるが、図４（ａ）の構成とした場合のように、殺菌中に温水を給水する際に第三の弁５３と第五の弁５５を一旦閉じるという操作は必要ない。

このようにすれば、誘導部材５７を回転させることなく、第二の弁５２と第四の弁５４とを開閉することにより、殺菌動作を中断することなく、温水を給水口２１から供給することができる。

次に、飲料水供給装置４の動作について説明する。冷却手段、加熱手段、温水タンク加熱手段、インジケーターの制御については第二の実施例と同様であるから、主に電磁弁と誘導部材の制御について説明する。

飲料水供給装置４は、待機時には次のように動作する。ポンプ６０は停止し、第二の弁５２、第三の弁５３、第四の弁５４、第五の弁５５はいずれも閉じている。誘導部材５７の位置は図５（ｄ）、（ｅ）のいずれでもよい。

飲料水供給装置４は、使用者により冷水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、第三の弁５３と第四の弁５４は閉じたままにし、第二の弁５２と第五の弁５５を開き、誘導部材５７を図５（ｅ）の位置に回転させるとともにポンプ６０を所定の時間作動させ、冷水タンク３２の下部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から流出させる。このとき水タンク３０ａに十分水があれば流出した飲料水と同じ量の飲料水が水タンク３０ａから第一の配管４１を介して冷水タンク３２に供給される。制御基板８１は、ポンプ６０を停止させ第二の弁５２と第五の弁５５を閉じる。

飲料水供給装置４は、通常時に使用者により温水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、第三の弁５３と第五の弁５５は閉じたままにし、第二の弁５２と第四の弁５４を所定の時間だけ開き、誘導部材５７を図５（ｄ）の位置に回転させて温水タンク４０の上部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から所定の量重力により流出させる。このとき流出した飲料水と同じ量の飲料水が水タンク３０ｂから第五の配管４５を介して温水タンク４０に供給される。制御基板８１は、第二の弁５２と第四の弁５４を閉じる。

飲料水供給装置４は、使用者により殺菌ボタン２３が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、第三の弁５３と第五の弁５５を開き、誘導部材５７を図５（ｄ）の位置に回転させてポンプ６０を作動させる。

飲料水供給装置４は、殺菌時に使用者により温水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、第三の弁５３と第五の弁５５は開いたまま、また、誘導部材５７は図５（ｄ）の位置のまま、第二の弁５２と第四の弁５４を所定の時間だけ開き、殺菌を行いながら温水タンク４０の上部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から所定の量だけ重力により流出させる。

第四の実施例として、飲料水供給装置５について説明する。飲料水供給装置５の構成は、図４（ａ）に示した飲料水供給装置３と基本的には同様であるが、図８に示すように、電磁弁により殺菌用の温水と飲用の温水を分離することにより、殺菌を中断することなく温水を給水できるようにしている。この実施例では誘導部材は用いていない。

飲料水供給装置５では、第二の配管４２の水平部分４２ａを第三の配管４３との接続部４８を超えて温水タンク４０側に伸ばしてから鉛直下向きに曲げて給水口２１に接続している。つまり、図４（ａ）では第三の配管４３の直下に配置していた第二の配管の鉛直部分４２ｂと給水口２１を温水タンク４０の方向に移動している。第四の配管４４は、第二の配管４２と第三の配管４３との接続部４８よりも温水タンク４０側の位置、具体的には第二の配管４２の屈曲部４２ｃに接続する。そして、第二の配管の水平部分４２ａのうち第三の配管４３との接続部４８と屈曲部４２ｃとの間の部分に第五の弁５５を設けている。飲料水供給装置５の各動作状態における各電磁弁５２〜５５の開閉状態は、殺菌時と殺菌時の温水供給時に第五の弁５５を閉じることを除き図６に示したものと同一である。このようにすれば、第五の弁５５に飲用の温水と殺菌用の温水が混じり合わないように誘導する役割を担わせることができ、配管の構造を簡略にすることができ、誘導部材５６、５７も必要なくなり、また温水供給時に殺菌を中断する必要もなくなる。

なお、図８の構成とする場合は、殺菌動作時に第二の配管４２の接続部４８と第五の弁５５との間の部分に常温のままの飲料水が滞留しないように、この部分の長さはできるだけ短くするのが好ましい。逆に言えばシステムの構成上、この部分の長さがどうしても必要な場合には、図８の構成ではなく誘導部材を利用した図４（ａ）または（ｂ）の構成が好ましいということである。

次に、飲料水供給装置５の動作について説明する。殺菌時以外の動作については、第二の実施例の場合と同様である。ただし、誘導部材は設けられていないので、弁の開閉は電磁弁５２〜５５の制御のみにより行う。

飲料水供給装置５は、使用者により殺菌ボタン２３が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、第二の弁５２、第四の弁５４、第五の弁５５は閉じたまま第三の弁５３を開いてポンプ６０を作動させる。

飲料水供給装置５は、殺菌時に使用者により温水供給用の給水ボタン２２が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、第三の弁５３は開いたまま、第五の弁５５は閉じたままとし、第二の弁５２と第四の弁５４を所定の時間だけ開き、殺菌を行いながら、温水タンク４０の上部に貯留されていた飲料水を第二の配管４２を介して給水口２１から所定の量だけ重力により流出させ、その後、第二の弁５２と第四の弁５４を閉じる。殺菌が終了したら、制御基板８１は、第三の弁５３と第五の弁５５を閉じる。

１、３、４、５ 飲料水供給装置
２ 容器
１０ 筐体
１１ 通風口
１２ カバー
２０ 操作盤
２１ 給水口
２２ 給水ボタン
２３ 殺菌ボタン
２４ インジケーター
２５ ホルダー
３０、３０ａ、３０ｂ 水タンク
３１ 口部
３２ 冷水タンク
３３ バッフル
３４ 浮き
３５ 空気穴
３６ 除菌フィルター
３７ ペルチェ素子
３８、３８ａ、３８ｂ 水位センサー
３９、３９ａ、３９ｂ 温度センサー
４０ 温水タンク
４１ 第一の配管
４２ 第二の配管
４３ 第三の配管
４４ 第四の配管
４５ 第五の配管
４６ 蒸気抜きパイプ
４７、４８ 接続部
５０、５０ａ、５０ｂ 注入口
５１ 第一の弁
５２ 第二の弁
５２ａ 電磁弁
５３ 第三の弁
５４ 第四の弁
５５ 第五の弁
５６、５７ 誘導部材
６０ ポンプ
７０ 蒸発器
７１ 配管
７２ コンプレッサー
７３、７４ ヒーター
８１ 制御基板
８２ 電源部
８３ 反転スイッチ

Claims (6)

1. 飲料水を貯留する冷水タンクと冷水タンクに貯留されている飲料水を冷却する冷却手段とを備え、冷却された飲料水を給水口から供給する飲料水供給装置において、
   冷水タンクに飲料水を供給する交換可能な水タンクと、
   水タンクと冷水タンクとを接続する第一の配管と、
   第一の配管に設けられ水タンクから冷水タンクへ向かう方向にのみ飲料水を流通させる第一の弁と、
   冷水タンクと給水口を接続する第二の配管と、
   水タンクと第一の配管の接続部に設けられ水タンクから冷水タンクへ向かう方向にのみ飲料水を流通させる第一の弁と、
   第一の配管と第二の配管を接続する第三の配管と、
   第二の配管の、第三の配管との接続部と給水口との間の位置に設けられた第二の弁と、
   第三の配管中に設けられた第三の弁と、
   冷水タンク内の飲料水を加熱する加熱手段と、
   殺菌動作時には冷却手段を停止させ、加熱手段を作動させ、第二の弁を閉じ、第三の弁を開くように制御する制御手段とを備えることを特徴とする飲料水供給装置。
2. 第二の配管の、第三の配管との接続部と冷水タンクとの間の位置に設けられたポンプを備え、
   制御手段は殺菌動作時にポンプを作動させて飲料水を冷水タンク、第二の配管のうち冷水タンク側の端部と第二の弁との間の部分、第三の配管、第一の配管の間で飲料水を循環させることを特徴とする請求項１に記載の飲料水供給装置。
3. 飲料水を貯留する温水タンクと、
   温水タンクに飲料水を供給する温水タンク用水タンクと、
   温水タンクに貯留されている飲料水を加熱する温水タンク加熱手段と、
   第二の配管と温水タンクとを接続する第四の配管と、
   温水タンク用水タンクと温水タンクとを接続する第五の配管と、
   第二の配管の冷水タンク側から第三の配管へ向かう水流と、第四の配管から第二の配管の給水口側へ向かう水流とが混じり合うことがないように誘導すると共に第二の弁、第三の弁、第四の配管中に設けられた第四の弁、第二の配管中に設けられた第五の弁の機能を兼ねる誘導部材を備え、
   制御手段は、殺菌動作時には第四の弁を閉じ、第五の弁を開くように制御し、殺菌動作時に温水を供給口から供給する際は、第三の弁と第五の弁を一旦閉じ、その後第二の弁、第四の弁を開けて温水給水を行い、給水が終了すると第二の弁、第四の弁を閉じ、再び、第三の弁と第五の弁を開いて殺菌を再開するように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料水供給装置。
4. 飲料水を貯留する温水タンクと、
   温水タンクに飲料水を供給する温水タンク用水タンクと、
   温水タンクに貯留されている飲料水を加熱する温水タンク加熱手段と、
   第二の配管と温水タンクとを接続する第四の配管と、
   温水タンク用水タンクと温水タンクとを接続する第五の配管と、
   第四の配管中に設けられた第四の弁と、
   第二の配管中に設けられた第五の弁と、
   第二の配管の冷水タンク側から第三の配管へ向かう水流と、第四の配管から第二の配管の給水口側へ向かう水流とが混じり合うことがないように誘導する誘導部材を備え、
   制御手段は、殺菌動作時には第三の弁と第五の弁を開き第二の弁と第四の弁を閉じるように制御し、殺菌動作時に温水を供給口から供給する際は、第二の弁と第四の弁を開いて温水給水を行い、給水が終了すると第二の弁と第四の弁を閉じるように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料水供給装置。
5. 飲料水を貯留する温水タンクと、
   温水タンクに飲料水を供給する温水タンク用水タンクと、
   温水タンクに貯留されている飲料水を加熱する温水タンク加熱手段と、
   第二の配管と温水タンクとを接続する第四の配管と、
   温水タンク用水タンクと温水タンクとを接続する第五の配管と、
   第四の配管中に設けられた第四の弁と、
   第二の配管中に設けられた第五の弁と、を備え、
   第四の配管は、第二の配管と第三の配管との接続部よりも温水タンク側の位置で第二の配管に接続され、
   第二の弁は、第二の配管の、第四の配管との接続部と給水口との間の位置に設けられ、
   第五の弁は、第二の配管の、第三の配管との接続部と第四の配管との接続部との間の位置に設けられ、
   制御手段は、殺菌動作時には第三の弁を開き第二の弁、第四の弁、第五の弁を閉じるように制御し、殺菌動作時に温水を供給口から供給する際は、第二の弁と第四の弁を開いて温水給水を行い、給水が終了すると第二の弁と第四の弁を閉じるように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料水供給装置。
6. 冷水タンクに配置されたペルチェ素子と、ペルチェ素子の極性を反転させる反転手段とを備え、制御手段はペルチェ素子を通常時は冷却手段として、殺菌動作時には加熱手段として作動させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の飲料水供給装置。

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