JP2017172751A - フロート弁及びウォータサーバ - Google Patents

Abstract

【課題】 フロート弁が配置される位置の流路の流れがスムーズで、異物が挟まるおそれがなく、確実に流路の開閉を制御することができるフロート弁及び当該フロート弁を用いたウォータサーバを提供する。【解決手段】フロート弁１は、上部タンク３に貯留された液体を、上部タンク３の下方に設けられた下部タンク４に供給する供給流路５に設けられるフロート弁１であって、供給流路５の下端に形成され、内部流路３３を有する筒状の弾性パイプ２９と、弾性パイプ２９を折り曲げ可能に揺動するフロートレバー３１と、フロートレバー３１の下端に固定され、下部タンク４内に貯留される液体に浮くフロート３２と、を備え、下部タンク４内に貯留される液体が所定高さ以上の場合に、フロート３２がフロートレバー３１を揺動させて、弾性パイプ２９を折り曲げて内部流路３３を閉鎖する。【選択図】図２

Description

本発明は、主として飲料を供給するディスペンサに用いられるフロート弁及び当該フロート弁を用いたウォータサーバに関する。

従来よりウォータサーバなどの飲料ディスペンサにおいては、供給する液体を供給する流路上に当該液体の流れを制御する弁を設け、供給する液体の量を管理している。特に、タンク内に一定の水位まで液体を供給するように制御する場合には、フロート弁が用いられる（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

図４に示すように、従来のフロート弁１００は、液体に浮くフロート１０１とそのフロート１０１の上下動に連動するように流路を開閉可能に設けられた弁体１０２とを備えており、水位の上昇によってフロート１０１が上昇し、フロート１０１の上昇によって弁体１０２が上昇することで、流路に設けられた弁座１０３に弁体１０２を密着させることで、流路を閉じて、液体の流れを止めている。

特開２０１２−５６６３０号公報 特開２０１０−２２８８０７号公報

ところで、上述のようなフロート弁は、弁体及び弁座を設ける位置が複雑な形状となることが多く、また、弁座が配置されている位置の流路が他の部分よりも狭くなっている。したがって、細かな異物等が、弁体と弁座との隙間に異物が挟まり、フロート弁が閉じられなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、フロート弁が配置される位置の流路の流れがスムーズで、異物が挟まるおそれがなく、確実に流路の開閉を制御することができるフロート弁及び当該フロート弁を用いたウォータサーバを提供することを目的とする。

本発明のフロート弁は、上部タンクに貯留された液体を、当該上部タンクの下方に設けられた下部タンクに供給する供給流路に設けられるフロート弁であって、前記供給流路の下端に形成され、内部に前記上部タンクから供給される液体を流下可能な内部流路を有する筒状であり、折り曲げた場合に内部流路が閉鎖される弾性体からなる弾性パイプと、前記弾性パイプを折り曲げ可能に揺動するフロートレバーと、前記フロートレバーの下端に固定され、前記下部タンク内に貯留される液体に浮くフロートと、を備え、前記下部タンク内に貯留される液体が所定高さ以上の場合に、前記フロートが前記フロートレバーを揺動させて、前記弾性パイプを折り曲げて前記内部流路を閉鎖することを特徴としている。

また、本発明のウォータサーバは、水を貯留可能な上部タンクと、前記上部タンクの下方に設けられる下部タンクと、前記上部タンクの下端に設けられ当該上部タンクから前記下部タンクに水を供給する供給流路と、前記供給流路を通過する水の流れを止めるフロート弁と、を備え、前記フロート弁は、前記供給流路の下端に形成され、内部に前記上部タンクから供給される水を流下可能な内部流路を有する筒状であり、折り曲げた場合に内部流路が閉鎖される弾性体からなる弾性パイプと、前記弾性パイプを折り曲げ可能に揺動するフロートレバーと、前記フロートレバーの下端に固定され、前記下部タンク内に貯留される水に浮くフロートと、を有し、前記フロート弁が、前記下部タンク内に貯留される水の高さが所定以上となった場合に、前記フロートが前記フロートレバーを揺動させて、前記弾性パイプを折り曲げて前記内部流路を閉鎖することを特徴としている。

さらに、本発明のウォータサーバは、前記上部タンクには、浄水フィルタ層が設けられることを特徴としている。

本発明のフロート弁によると、供給流路の下端に上部タンクから供給される液体を流下可能な内部流路を有する筒状の弾性パイプが設けられており、当該弾性パイプは、折り曲げた場合に内部流路が閉鎖される弾性体である。さらに、フロートレバーが、弾性パイプを折り曲げ可能に揺動するように固定されており、下部タンク内に貯留される液体に浮くフロートが、フロートレバーの下端に固定されている。そして、下部タンク内の液体の水位が所定高さに達すると、フロートがその水位に従って上昇し、フロートレバーがフロートの上昇によって揺動して、弾性パイプが折り曲がって内部流路が閉鎖するので、上部タンクから下部タンクへの液体の供給が停止する。このように、本発明のフロート弁は、弾性パイプが折れ曲がることで流路が閉鎖される構成であるので、流路を閉じるために流路上に設けられた弁座に弁体を密着させる場合に比べて、滑らかでフロート弁が配置される位置の流路の流れがスムーズとなり、異物が挟まるおそれがなく、確実に流路の開閉を制御することができる。

また、本発明のウォータサーバは、上部タンクと、下部タンクと、供給流路と、フロート弁と、を備えるものであり、フロート弁は、内部流路を有する筒状の弾性パイプと、弾性パイプを折り曲げ可能に揺動するフロートレバーと、フロートレバーの下端に固定され、下部タンク内に貯留される水に浮くフロートと、を有している。さらに、下部タンク内に貯留される水の高さが所定以上となった場合に、フロートがフロートレバーを揺動させて、当該フロートレバーが弾性パイプを折り曲げて弾性パイプの内部流路を閉鎖するので、内部流路を閉鎖していないときの流れがスムーズとなり、異物が挟まるおそれがなく、確実に流路の開閉を制御することができる。

また、本発明のウォータサーバによると、上部タンクには、浄水フィルタ層が設けられるので、浄水フィルタ層を通過したより清らかな浄水を供給するウォータサーバとすることができ、しかも、浄水フィルタ層に用いられている例えば活性炭などのろ材の一部が供給流路に流れ込んだとしても、内部流路に挟まることがなく、確実に流路の開閉を制御することができる。

本実施形態のウォータサーバを示す断面図。 本実施形態のフロート弁の内部流路が開放された状態を説明する断面図。 本実施形態のフロート弁の内部流路が閉じられた状態を説明する断面図。 従来例のウォータサーバに用いられるフロート弁を示す断面図。

以下、本発明に係るフロート弁１及びウォータサーバ２の最良の実施形態について各図を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においてはフロート弁１はウォータサーバ２に設けられる構成であるが、それに限られるものではなく、フロート弁１は、液体を供給する他の装置に用いるものであってもよい。ウォータサーバ２は、水Ｗを貯留可能な上部タンク３と、上部タンク３の下方に設けられる下部タンク４と、上部タンク３の下端に設けられ当該上部タンク３から下部タンク４に水Ｗを供給する供給流路５と、供給流路５を通過する水Ｗの流れを止めるフロート弁１と、下部タンク４の下方に設けられる温水タンク６と、下部タンク４と温水タンク６とを接続する接続パイプ７と、温水又は冷水を外部に排出する抽出バルブ８と、下部タンク４の冷水を抽出バルブ８に供給する冷水パイプ９と、温水タンク６の温水を抽出バルブ８に供給する温水パイプ１０とを備えている。

上部タンク３は、水Ｗをウォータサーバ２内に供給するための供給タンク１１と、供給タンク１１の下端に設けられる浄水フィルタ層１２と、浄水フィルタ層１２を通過した水Ｗを貯留する浄水タンク１３とを有する。供給タンク１１は、上方にむけて開口した筒状で、上側の開口が蓋１４で閉じられている。そして、水Ｗを外部から注入するときには、一旦、蓋１４を外し上側の開口から水Ｗを注ぎ入れる。

浄水フィルタ層１２は、例えば活性炭などの多孔質ろ材を流水浸透性を有するセラミック容器に収納したものであり、水Ｗは供給タンク１１からこの浄水フィルタ層１２を通過して浄水タンク１３に供給される。浄水フィルタ層１２は上述の構成に限定されるものではなく、水Ｗを浄水できる構成であればよい。なお、本発明におけるウォータサーバ２は、浄水フィルタ層１２を有するものに限定されるものではなく、そもそも浄水された水Ｗを外部から上部タンク３に供給するものであってもよい。

浄水タンク１３は、供給タンク１１の下側に設けられ、浄水フィルタ層１２を通過した水Ｗを貯留するタンクであり、下端に供給口１５が設けられている。供給口１５は供給流路５の上端を構成する開口であり、浄水タンク１３に貯留された水Ｗは供給口１５を通して、ウォータサーバ２の本体の筐体１６内に供給される。

ウォータサーバ２の筐体１６内には、下部タンク４が設けられており、供給流路５を通過した水Ｗを貯留することができる構成である。下部タンク４は、内部に貯留される水Ｗの水位が所定以上とならないように、フロート弁１によって制御されている。下部タンク４内の下端よりも上の位置には漏斗状の流出口１７が設けられており、流出口１７から接続パイプ７を介して温水タンク６に接続されている。また、下部タンク４の下端は冷水パイプ９と連通しており、この冷水パイプ９は水Ｗを外部に排出する抽出バルブ８に接続している。また、下部タンク４の冷水パイプ９と連通する位置の近傍には、冷却装置１８が設けられており、冷水パイプ９を介して抽出バルブ８に供給する水Ｗを冷却している。

下部タンク４の下方に設けられる温水タンク６は、内部にヒータ１９が設けられており、接続パイプ７を介して下部タンク４から供給された水Ｗを温水タンク６で加熱して、温水パイプ１０を介して抽出バルブ８に水Ｗを供給している。なお、温水タンク６には、図示しないが、下部タンク４に向かって水Ｗが逆流しないように弁が設けられている。

抽出バルブ８は、冷水パイプ９又は温水パイプ１０から流入した水Ｗを外部に吐出する蛇口２０と、水流を制御するバルブ体２１からなっており、温水又は冷水が必要な場合に、バルブ体２１を操作して温水又は冷水を得ることができる。

次に、以上のようなウォータサーバ２におけるフロート弁１及び供給流路５について説明する。図２及び図３に示すように、上部タンク３の浄水タンク１３の底面３８には円形の開口２２が設けられており、この円形の開口２２の周縁にはパッキン２３が装着される。そして、浄水タンク１３底面３８の下側から頭部２５が下方を向くように配置されたボルト体２４のネジ部２６が円形の開口２２に挿通される。ボルト体２４は、軸方向に沿って中央に貫通孔２８が設けられた樹脂製の部材である。ボルト体２４のネジ部２６を開口２２から上方に突出させた状態で浄水タンク１３の底面３８の上側から樹脂製のナット体２７をボルト体２４のネジ部２６に螺合させて締め付けて、ナット体２７及びボルト体２４の頭部２５が開口２２の周縁に設けられたパッキン２３に圧接して固定される。ナット体２７及びボルト体２４の貫通孔２８によって、上部タンク３の浄水タンク１３と下部タンク４とが連通しており、当該貫通孔２８の上端が供給口１５であり、当該貫通孔２８が供給流路５を構成している。

フロート弁１は、供給流路５の下端に固定される弾性パイプ２９と、ボルト体２４の頭部２５に形成されている揺動軸３０に揺動自在に固定されており、逆Ｌ字状に形成されたフロートレバー３１と、フロートレバー３１の下端に固定されるフロート３２とを有している。

弾性パイプ２９は弾性を有する円筒形状のシリコーン製であり、内部流路３３が供給流路５の下端に連通し、浄水タンク１３から供給流路５を通過する水Ｗが、この弾性パイプ２９の内部流路３３を通過して、下部タンク４に供給される。弾性パイプ２９は折り曲げるように弾性変形させた場合に、内部流路３３が閉じるように変形する。なお、弾性パイプ２９の原料はシリコーンに限定されるものではなく、弾性変形により内部流路３３が閉じるように折り曲げることができる材料であれば、その他の弾性を有する材料であっても良い。

フロートレバー３１は、ステンレス鋼により形成された逆Ｌ字状であって、一方の端部に弾性パイプ２９の中間部に下側から接触する突出部３４が設けられている。また、フロートレバー３１の他方の端部にはフロート３２を固定する雄ネジ３５が設けられている。Ｌ字のフロートレバー３１の直角部の近傍には、ボルトの頭部２５に形成されている揺動軸３０に揺動自在に固定される軸孔３６が設けられている。

フロート３２は、中空の樹脂製で水Ｗに浮くように形成されており、一端にフロートレバー３１の雄ネジ３５が固定可能な雌ネジ３７が設けられている。なお、フロート３２は、例えば発泡樹脂などのように水Ｗに浮く材料であれば中空のものに限定されるものではない。

下部タンク４の水位が所定以下であるとき、フロート３２には浮力が加わっておらず、自重によって低い位置に配置されている。フロートレバー３１は、揺動軸３０から垂れ下がって、フロート３２及びフロートレバー３１の自重と、弾性パイプ２９から突出部３４に加わる外力とが安定する位置で停止している。弾性パイプ２９は、突出部３４に押圧されて当該弾性パイプ２９の下端が斜め下方に向かうように中間部が弾性変形して湾曲されており、弾性パイプ２９の内部流路３３は、水Ｗが通過可能に開放されている。

浄水タンク１３から供給流路５及び弾性パイプ２９の内部流路３３を通過して下部タンク４に水Ｗが供給されると、下部タンク４内に貯留される水Ｗの水位が上昇する。下部タンク４内の水位が上昇すると、フロート３２が水Ｗに浸かり、フロート３２に浮力が加わる。フロート３２はフロートレバー３１に固定されており、フロートレバー３１は揺動軸３０に揺動自在となっているので、フロート３２に加わった浮力によって、フロート３２が上昇するとともに、フロートレバー３１が当該フロートレバー３１の突出部３４が弾性パイプ２９を押圧する方向に揺動する。そして、フロートレバー３１の揺動によって弾性パイプ２９がより大きく湾曲し、下部タンク４内に貯留される水Ｗの水位が所定の高さに達すると、弾性パイプ２９が折れ曲がって、弾性パイプ２９の内部流路３３が閉じる。弾性パイプ２９の内部流路３３が閉じると、浄水タンク１３から下部タンク４への水Ｗの供給が停止されるので、下部タンク４の水位はこれ以上上昇しない。

下部タンク４の水位が所定高さとなっていて、弾性パイプ２９が折れ曲がって内部流路３３が閉じているときに、抽出バルブ８のバルブ体２１が操作されて、蛇口２０から温水又は冷水が吐出されると、下部タンク４から温水タンク６への接続パイプ７又は冷水パイプ９に水Ｗが供給されることになるので、下部タンク４の水位が下がる。下部タンク４の水位が下がると、フロート３２に加わる浮力が下がるので、フロート３２が下降し、フロートレバー３１が当該フロートレバー３１の突出部３４が弾性パイプ２９から離れる方向に揺動する。そして、フロートレバー３１の突出部３４が弾性パイプ２９から離れる方向に移動すると、弾性パイプ２９はその弾性力によってもとの形状に戻り始めるので、弾性パイプ２９の内部流路３３が開き、浄水タンク１３から供給流路５及び内部流路３３を通過して、下部タンク４に水Ｗが供給される。

このように、本実施形態のウォータサーバ２は、フロート弁１が、弾性を有する筒状の弾性パイプ２９の折り曲げ及び戻しによって流路を開閉するものであるので、滑らかで流路の流れがスムーズとなり、また、異物等が挟まるおそれがなく、確実に流路の開閉を制御することができる。

そして、上部タンク３に設けられた浄水フィルタ層１２により、浄水フィルタ層１２を通過したより清らかな浄水を供給するウォータサーバ２とすることができ、しかも、浄水フィルタ層１２に用いられているろ材の一部が供給流路５に流れ込んだとしても、滑らかな形状である内部流路３３に挟まることがなく、確実に流路の開閉を制御することができる。

なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

本発明に係るフロート弁１及びウォータサーバ２は、例えば、浄水機能のついたウォータサーバ２及び当該ウォータサーバ２に用いるフロート弁１として好適に用いることができる。

１ フロート弁
２ ウォータサーバ
３ 上部タンク
４ 下部タンク
５ 供給流路
２９ 弾性パイプ
３１ フロートレバー
３２ フロート
３３ 内部流路

Claims (3)

1. 上部タンクに貯留された液体を、当該上部タンクの下方に設けられた下部タンクに供給する供給流路に設けられるフロート弁であって、
   前記供給流路の下端に形成され、内部に前記上部タンクから供給される液体を流下可能な内部流路を有する筒状であり、折り曲げた場合に内部流路が閉鎖される弾性体からなるパイプと、
   前記パイプを折り曲げ可能に揺動するフロートレバーと、
   前記フロートレバーの下端に固定され、前記下部タンク内に貯留される液体に浮くフロートと、を備え、
   前記下部タンク内に貯留される液体が所定高さ以上の場合に、前記フロートが前記フロートレバーを揺動させて、前記パイプを折り曲げて前記内部流路を閉鎖することを特徴とするフロート弁。
2. 水を貯留可能な上部タンクと、
   前記上部タンクの下方に設けられる下部タンクと、
   前記上部タンクの下端に設けられ当該上部タンクから前記下部タンクに水を供給する供給流路と、
   前記供給流路を通過する水の流れを止めるフロート弁と、を備え、
   前記フロート弁は、前記供給流路の下端に形成され、内部に前記上部タンクから供給される水を流下可能な内部流路を有する筒状であり、折り曲げた場合に内部流路が閉鎖される弾性体からなるパイプと、前記パイプを折り曲げ可能に揺動するフロートレバーと、前記フロートレバーの下端に固定され、前記下部タンク内に貯留される水に浮くフロートと、を有し、
   前記フロート弁が、前記下部タンク内に貯留される水の高さが所定以上となった場合に、前記フロートが前記フロートレバーを揺動させて、前記パイプを折り曲げて前記内部流路を閉鎖することを特徴とするウォータサーバ。
3. 前記上部タンクには、浄水フィルタ層が設けられることを特徴とする請求項２に記載のウォータサーバ。
   

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