JP2020001728A - ウォーターサーバー - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の上部のボトル載置面の高さを抑えながら、冷水コックの高さを高く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】筐体２の上部には、カップ部３０とボトル載置面３とが設けられ、カップ部３０には突き刺し棒３３が設けられているウォーターサーバーにおいて、冷水タンク２０は、カップ部３０の径方向外側の領域に、カップ部３０の内底面３２よりも高い位置まで飲料水を収容可能に設けられ、冷水タンク２０の内部には、冷水タンク２０内の飲料水の水位がカップ部３０の内底面３２よりも高い所定のバルブ作動水位に達したときに、水ボトル４から冷水タンク２０への飲料水の流れを停止するフロートバルブ３８が設けられている。【選択図】図３

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水ボトル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、図６、図７に示すように、交換式の水ボトルを筐体の上部に載置して用いるものが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１のウォーターサーバーは、図７に示すように、上下に細長い筐体５０と、その筐体５０の上部に載置される交換式の水ボトル５１と、筐体５０の内部に設けられた冷水タンク５２と、冷水タンク５２内の飲料水の自重で冷水タンク５２から、筐体５０の外部の冷水コック５３に飲料水を注出する冷水注出管５４とを有する。

ここで、水ボトル５１は、胴部５５と、その胴部５５の一端に肩部５６を介して設けられた首部５７と、その首部５７の先端に取り付けられたキャップ５８とを有する。水ボトル５１の胴部５５は、残水量の減少に伴って収縮するように柔軟性をもたせて形成されている。

筐体５０の上部には、水ボトル５１を筐体５０の上部に載置したときに水ボトル５１の首部５７を受け入れるように上方に開口する有底筒状に形成されたカップ部５９と、水ボトル５１の肩部５６を支持するようにカップ部５９の周囲に形成されたボトル載置面６０とが設けられている。カップ部５９には、カップ部５９の内底面から上向きに延びる筒状の突き刺し棒６１が設けられ、水ボトル５１を筐体５０の上部に載置したときに、その突き刺し棒６１が、水ボトル５１の首部５７の先端のキャップ５８の中央に形成された水出口に嵌合する。

筐体５０の内部の冷水タンク５２は、水ボトル５１内の飲料水の自重で、水ボトル５１から冷水タンク５２に飲料水が落下するように、水ボトル５１の首部５７を受け入れるカップ部５９よりも低い位置に配置されている。冷水タンク５２の内部には、冷水タンク５２内の飲料水の水位が所定水位に達したときに、水ボトル５１から冷水タンク５２への飲料水の流れを停止するフロートバルブ６３が設けられている。

特許第５５７１２６７号公報

本願の発明者は、図６、図７に示すような従来のウォーターサーバーは、冷水コック５３の位置が低く、冷水コック５３から飲料水を注出するときに、カップ等で飲料水を受ける操作がしにくいという課題があることに着眼した。

すなわち、交換用の水ボトル５１は、通常１０〜１２リットル程度の飲料水が収容され、相当の重量がある。そのため、水ボトル５１を交換するときに、新品の水ボトル５１をウォーターサーバーの筐体５０の上部に載置する作業は、ウォーターサーバーのユーザー（特に女性や高齢者など）にとって負担が大きい。この水ボトル５１の交換作業の負担を抑えるには、筐体５０の上部のボトル載置面６０の高さｈ１を、なるべく低く設定することが好ましい。

一方、このウォーターサーバーは、筐体５０の上部に載置した水ボトル５１から冷水タンク５２に飲料水を導入するために、ポンプを使用せずに飲料水の自重を利用している。同じく、筐体５０の内部の冷水タンク５２から筐体５０の外部の冷水コック５３に飲料水を注出するために、ポンプを使用せずに飲料水の自重を利用している。そのため、冷水コック５３から注出される飲料水の流量を確保するには、筐体５０の上部のボトル載置面６０から、冷水コック５３までの高低差ｈ２を確保する必要がある。

以上のように、水ボトル５１の交換作業の負担を抑えるには、筐体５０の上部のボトル載置面６０の高さｈ１を低く設定する必要があり、一方、冷水コック５３から注出される飲料水の流量を確保するには、筐体５０の上部のボトル載置面６０から、冷水コック５３までの高低差ｈ２を確保する必要がある。そのため、筐体５０における冷水コック５３の高さｈ３が低くならざるを得ず、冷水コック５３から飲料水を注出するときに、カップ等で飲料水を受ける操作がしにくいという問題があった。

この発明が解決しようとする課題は、筐体の上部のボトル載置面の高さを抑えながら、冷水コックの高さを高く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、この発明では、以下の構成のウォーターサーバーを提供する。
上下に細長い筐体と、
前記筐体の上部に載置される交換式の水ボトルと、
前記筐体の内部に設けられ、前記水ボトルから飲料水が供給される冷水タンクと、
前記冷水タンク内の飲料水の自重で前記冷水タンクから前記筐体の外部の冷水コックに飲料水を注出する冷水注出管と、を有し、
前記水ボトルは、胴部と、その胴部の一端に肩部を介して設けられた首部と、その首部の先端に取り付けられたキャップとを有し、前記胴部は、残水量の減少に伴って収縮するように柔軟性をもたせて形成され、
前記筐体の上部には、前記水ボトルを前記筐体の上部に載置したときに水ボトルの首部を受け入れるように上方に開口する有底筒状に形成されたカップ部と、水ボトルの肩部を支持するように前記カップ部の周囲に形成されたボトル載置面とが設けられ、
前記カップ部には、前記水ボトルを前記筐体の上部に載置したときに前記キャップの中央に形成された水出口に嵌合するように前記カップ部の内底面から上向きに延びる筒状の突き刺し棒が設けられているウォーターサーバーにおいて、
前記冷水タンクは、前記カップ部の径方向外側の領域に、前記カップ部の内底面よりも高い位置まで飲料水を収容可能に設けられ、
前記冷水タンクの内部には、冷水タンク内の飲料水の水位が前記カップ部の内底面よりも高い所定のバルブ作動水位に達したときに、前記水ボトルから前記冷水タンクへの飲料水の流れを停止するフロートバルブが設けられていることを特徴とするウォーターサーバー。

このようにすると、冷水タンク内の水位がカップ部の内底面よりも高い位置にくるように冷水タンクおよびフロートバルブが設けられているので、ボトル載置面から冷水タンク内の水位までの高低差が小さい。そのため、冷水タンク内の飲料水の水面から冷水コックまでの高低差を確保しても、ボトル載置面から冷水コックまでの高低差を小さく抑えることができ、筐体の上部のボトル載置面の高さを抑えながら、冷水コックの高さを高くすることが可能となる。

このウォーターサーバーは、次の構成を加えると好ましい。
前記突き刺し棒の表面には、前記突き刺し棒が前記キャップの水出口に嵌合した状態で、前記水ボトル内の飲料水を突き刺し棒の内部に導入する通水孔が開口し、
前記所定のバルブ作動水位が前記突き刺し棒の通水孔の高さよりも低くなるように前記フロートバルブが設置されている。

このようにすると、フロートバルブのバルブ作動水位が突き刺し棒の通水孔の高さよりも低いので、水ボトルの残水量が少なくなったときにも、フロートバルブが確実に作動する。

前記冷水タンクは、前記カップ部の外周を１８０°以上取り囲むように形成すると好ましい。

このようにすると、冷水タンクの水平断面積を大きくとれるので、冷水タンクの容量を確保しながら、冷水タンクの底面を高く配置することができる。そのため、冷水タンク内の飲料水の量が少なくなったときにも、冷水コックから注出される飲料水の流量を確保することが可能となる。

前記突き刺し棒の内部と前記冷水タンクの間を連通する原水導入管を更に有する場合、前記原水導入管の冷水タンクの側の端部は、前記原水導入管の突き刺し棒の側の端部よりも低い位置で前記冷水タンクに接続すると好ましい。

このようにすると、原水導入管の突き刺し棒の側の端部よりも、原水導入管の冷水タンクの側の端部の方が低い位置にあるので、冷水タンクの飲料水を使い切ったときに、原水導入管の内部の飲料水を円滑に冷水タンクに排出することができ、原水導入管に飲料水が残るのを防止することができる。

前記冷水タンク内の前記バルブ作動水位よりも高い位置から前記水ボトルに空気を導入する吸気管を更に設けると好ましい。

このようにすると、水ボトルの飲料水が残り少なくなったときに、冷水タンクの内部の空気層から吸気管を通って水ボトルに空気が導入されるので、水ボトルの内部が負圧になるのを防止することができ、水ボトルの飲料水を円滑に使い切ることが可能となる。

この発明のウォーターサーバーは、冷水タンク内の水位がカップ部の内底面よりも高い位置にくるように冷水タンクおよびフロートバルブが設けられているので、ボトル載置面から冷水タンク内の水位までの高低差が小さい。そのため、冷水タンク内の飲料水の水面から冷水コックまでの高低差を確保しても、ボトル載置面から冷水コックまでの高低差を小さく抑えることができ、筐体の上部のボトル載置面の高さを抑えながら、冷水コックの高さを高くすることが可能である。

この発明の実施形態のウォーターサーバーを示す正面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２の冷水タンクの近傍の拡大図 図３に示す水ボトルの飲料水を使い切り、冷水タンク内の飲料水の水位が下がった状態を示す図 図３に示す水ボトルに空気を導入する吸気管を追加した変形例を示す図 従来のウォーターサーバーを示す正面図 図６のVII−VII線に沿った断面図

図１に、この発明の実施形態のウォーターサーバー１を示す。このウォーターサーバー１は、水平な床面の上方に配置された上下に細長い筐体２と、筐体２の上部のボトル載置面３に載置される交換式の水ボトル４と、筐体２の外部に低温の飲料水を注出する冷水コック５と、筐体２の外部に高温の飲料水を注出する温水コック６とを有する。

図２に示すように、筐体２は、上下方向に延びる筒壁７と、筒壁７の上端を閉じるように設けられた天板８と、筒壁７の下部に設けられた底板９とを有する。筐体２の上部には、水ボトル４を覆う化粧カバー１０が取り付けられている。

水ボトル４は、筒状の胴部１１と、その胴部１１の一端に肩部１２を介して設けられた首部１３と、胴部１１の他端に設けられた底部１４と、首部１３の先端に取り付けられたキャップ１５とを有する。水ボトル４の胴部１１は、残水量の減少に伴って収縮するように柔軟性をもたせて形成されている。ここで、首部１３は、胴部１１の外周よりも小径の筒体であり、肩部１２は、胴部１１と首部１３の間を接続する部分である。水ボトル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。水ボトル４の容量は、満水状態で１２リットル程度である。

筐体２の内部には、水ボトル４から飲料水が供給される冷水タンク２０と、冷水タンク２０内の飲料水の自重で冷水タンク２０から筐体２の外部の冷水コック５に飲料水を注出する冷水注出管２１と、冷水タンク２０よりも低い位置に配置された温水タンク２２と、冷水タンク２０と温水タンク２２の間を連通するタンク接続管２３と、温水タンク２２内の高温の飲料水を筐体２の外部の温水コック６に注出する温水注出管２４とが設けられている。

温水タンク２２には、温水タンク２２内に収容された飲料水を加熱する加熱装置２５が取り付けられている。加熱装置２５は、温水タンク２２内の飲料水を高温（９０℃程度）に保つ。温水注出管２４の上流側の端部は、温水タンク２２の上面に接続され、温水注出管２４の下流側の端部は、温水コック６（図１参照）に接続されている。温水コック６を開くと、温水タンク２２内の高温の飲料水が温水注出管２４を通って注出される。このとき、温水タンク２２から注出した飲料水と同量の飲料水が、タンク接続管２３を通って冷水タンク２０から温水タンク２２に流入し、温水タンク２２は常に満水状態に保たれる。

図３に示すように、筐体２の天板８は、水ボトル４を筐体２の上部に載置したときに水ボトル４の首部１３を受け入れるように上方に開口する有底筒状に形成されたカップ部３０と、水ボトル４の肩部１２を支持するようにカップ部３０の周囲に形成されたボトル載置面３とを有する。カップ部３０には、水ボトル４を筐体２の上部に載置したときにキャップ１５の中央に形成された水出口３１に嵌合するようにカップ部３０の内底面３２から上向きに延びる筒状の突き刺し棒３３が設けられている。

突き刺し棒３３は、水ボトル４の水出口３１に締め代をもって嵌合するように鉛直に延びる中空の筒体である。突き刺し棒３３の表面には、突き刺し棒３３がキャップ１５の水出口３１に嵌合した状態で、水ボトル４内の飲料水を突き刺し棒３３の内部に受け入れる通水孔３４が開口している。突き刺し棒３３と冷水タンク２０は、原水導入管３５を介して接続され、突き刺し棒３３に水出口３１を嵌合させた水ボトル４内の飲料水が、その自重で突き刺し棒３３と原水導入管３５を順に通って冷水タンク２０に導入されるようになっている。原水導入管３５の冷水タンク２０の側の端部は、原水導入管３５の突き刺し棒３３の側の端部よりも低い位置で冷水タンク２０に接続されている。

冷水タンク２０は、空気と飲料水を上下二層に収容している。冷水タンク２０には、冷水タンク２０内に収容された飲料水を冷却する冷却装置３６が取り付けられている。冷却装置３６は、冷水タンク２０内の飲料水を低温（５℃程度）に保つ。冷水注出管２１の上流側の端部は、冷水タンク２０の下面に接続され、冷水注出管２１の下流側の端部は、冷水コック５（図１参照）に接続されている。冷水コック５を開くと、冷水タンク２０内の低温の飲料水が冷水注出管２１を通って注出される。

冷水タンク２０は、カップ部３０の外周と筐体２の内周との間の環状空間を用いて飲料水を収容するように、カップ部３０の径方向外側の領域に配置されている。そのような冷水タンク２０として、カップ部３０の外周を３６０°取り囲む円環状の部分をもつように形成されたタンクや、カップ部３０の外周を１８０°以上３６０°未満の角度で取り囲むように半円環状または馬蹄形状に形成されたタンクを採用することができる。

冷水タンク２０は、カップ部３０の内底面３２よりも高い位置まで飲料水を収容することができるように、カップ部３０と水平に並ぶ位置に配置されている。冷水タンク２０の上面には、フィルタを介して空気が出入りする空気取り入れ口３７が設けられている。

冷水タンク２０の内部には、冷水タンク２０内の飲料水の水位に応じて、水ボトル４から冷水タンク２０への飲料水の流れを停止する閉弁状態と、水ボトル４から冷水タンク２０への飲料水の流れを許容する開弁状態とを切り換えるフロートバルブ３８が設けられている。フロートバルブ３８は、突き刺し棒３３から冷水タンク２０内への飲料水の流路に設けられた弁体３９と、冷水タンク２０内の飲料水の水位の変動に応じて上下動するフロート４０と、フロート４０の動きを弁体３９に伝えるアーム４１とを有する。アーム４１は、弁体３９の位置から上方に延びてフロート４０に至る形状を有する。このフロートバルブ３８は、冷水タンク２０内の飲料水の水位がカップ部３０の内底面３２よりも高い所定のバルブ作動水位（図３に示す水位）に達したときに、水ボトル４から冷水タンク２０への飲料水の流れを停止する。

フロートバルブ３８は、フロートバルブ３８が作動する所定のバルブ作動水位（図３に示す冷水タンク２０の水位）が、突き刺し棒３３の通水孔３４の高さ（図４に示すように水ボトル４の飲料水を使い切ったときに水ボトル４内に残る飲料水の水位）よりも低くなるように設置されている。

このウォーターサーバー１の動作例を説明する。

図２に示す冷水コック５を操作すると、冷水タンク２０内の低温の飲料水が、その自重で冷水注出管２１を通って注出され、冷水タンク２０内の水位が下がる。このとき、図３に示す空気取り入れ口３７を通って外部から冷水タンク２０に空気が導入され、冷水タンク２０の内部の圧力が大気圧に保たれるので、冷水タンク２０内の低温の飲料水は円滑に注出される。冷水タンク２０内の水位が下がると、フロートバルブ３８が開き、水ボトル４から冷水タンク２０に飲料水が供給され、冷水タンク２０内の水位が上がる。そして、冷水タンク２０内の水位が、バルブ作動水位（図３に示す水位）に達すると、フロートバルブ３８が閉じ、水ボトル４から冷水タンク２０への飲料水の供給が停止する。そして、図４に示すように、水ボトル４の飲料水を使い切ると、その後、フロートバルブ３８は開弁状態のままとなり、水ボトル４の交換時期となる。

このウォーターサーバー１は、図３に示すように、冷水タンク２０内の水位がカップ部３０の内底面３２よりも高い位置にくるように冷水タンク２０およびフロートバルブ３８が配置されているので、ボトル載置面３から冷水タンク２０内の水位までの高低差が小さい。そのため、冷水タンク２０内の飲料水の水面から冷水コック５までの高低差を確保しても、図１に示すボトル載置面３から冷水コック５までの高低差Ｈ２を小さく抑えることができ、その結果、筐体２の上部のボトル載置面３の高さＨ１を抑えながら、冷水コック５の高さＨ３を高くすることが可能である。

また、このウォーターサーバー１は、フロートバルブ３８のバルブ作動水位（図３に示す冷水タンク２０内の飲料水の水位）が突き刺し棒３３の通水孔３４の高さ（図４に示す水ボトル４内の飲料水の水位）よりも低いので、水ボトル４の残水量が少なくなったときにも、フロートバルブ３８が確実に作動する。そのため、水ボトル４の残水量が少なくなったときにも、冷水タンク２０内の飲料水が水ボトル４に逆流したり、水ボトル４を突き刺し棒３３から取り外したときに、突き刺し棒３３の通水孔３４から飲料水が溢れ出したりするのを防止することが可能である。

また、このウォーターサーバー１は、カップ部３０の外周を１８０°以上取り囲むように冷水タンク２０が形成されているので、冷水タンク２０の水平断面積が大きい。そのため、冷水タンク２０の容量を確保しながら、冷水タンク２０の底面を高く配置することができる。その結果、冷水タンク２０内の飲料水の量が少なくなったときにも、冷水コック５から注出される飲料水の流量を確保することが可能となっている。

また、このウォーターサーバー１は、原水導入管３５の突き刺し棒３３の側の端部よりも、原水導入管３５の冷水タンク２０の側の端部の方が低い位置にあるので、冷水タンク２０の飲料水を使い切ったときに、原水導入管３５の内部の飲料水を円滑に冷水タンク２０に排出することができ、原水導入管３５に飲料水が残るのを防止することができる。

図５に示すように、冷水タンク２０内のバルブ作動水位よりも高い位置から水ボトル４に空気を導入する吸気管４２を更に設けてもよい。このようにすると、水ボトル４の飲料水が残り少なくなったときに、冷水タンク２０の内部の空気層から吸気管４２を通って水ボトル４に空気が導入されるので、水ボトル４の内部が負圧になるのを防止することができ、水ボトル４の飲料水を円滑に使い切ることが可能となる。図５において、吸気管４２には、フロートバルブ３８の作動水位と同じかそれよりも高い設定水位で吸気管４２の端部を開放し、その設定水位よりも低い水位で吸気管４２の端部を閉鎖する第２のフロートバルブ４３が設けられている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ウォーターサーバー
２ 筐体
３ ボトル載置面
４ 水ボトル
１１ 胴部
１２ 肩部
１３ 首部
１５ キャップ
２０ 冷水タンク
２１ 冷水注出管
３０ カップ部
３１ 水出口
３２ 内底面
３３ 突き刺し棒
３４ 通水孔
３５ 原水導入管
３８ フロートバルブ
４２ 吸気管

Claims (5)

1. 上下に細長い筐体（２）と、
   前記筐体（２）の上部に載置される交換式の水ボトル（４）と、
   前記筐体（２）の内部に設けられ、前記水ボトル（４）から飲料水が供給される冷水タンク（２０）と、
   前記冷水タンク（２０）内の飲料水の自重で前記冷水タンク（２０）から前記筐体（２）の外部の冷水コック（５）に飲料水を注出する冷水注出管（２１）と、を有し、
   前記水ボトル（４）は、胴部（１１）と、その胴部（１１）の一端に肩部（１２）を介して設けられた首部（１３）と、その首部（１３）の先端に取り付けられたキャップ（１５）とを有し、前記胴部（１１）は、残水量の減少に伴って収縮するように柔軟性をもたせて形成され、
   前記筐体（２）の上部には、前記水ボトル（４）を前記筐体（２）の上部に載置したときに水ボトル（４）の首部（１３）を受け入れるように上方に開口する有底筒状に形成されたカップ部（３０）と、水ボトル（４）の肩部（１２）を支持するように前記カップ部（３０）の周囲に形成されたボトル載置面（３）とが設けられ、
   前記カップ部（３０）には、前記水ボトル（４）を前記筐体（２）の上部に載置したときに前記キャップ（１５）の中央に形成された水出口（３１）に嵌合するように前記カップ部（３０）の内底面（３２）から上向きに延びる筒状の突き刺し棒（３３）が設けられているウォーターサーバーにおいて、
   前記冷水タンク（２０）は、前記カップ部（３０）の径方向外側の領域に、前記カップ部（３０）の内底面（３２）よりも高い位置まで飲料水を収容可能に設けられ、
   前記冷水タンク（２０）の内部には、冷水タンク（２０）内の飲料水の水位が前記カップ部（３０）の内底面（３２）よりも高い所定のバルブ作動水位に達したときに、前記水ボトル（４）から前記冷水タンク（２０）への飲料水の流れを停止するフロートバルブ（３８）が設けられていることを特徴とするウォーターサーバー。
2. 前記突き刺し棒（３３）の表面には、前記突き刺し棒（３３）が前記キャップ（１５）の水出口（３１）に嵌合した状態で、前記水ボトル（４）内の飲料水を突き刺し棒（３３）の内部に受け入れる通水孔（３４）が開口し、
   前記所定のバルブ作動水位が前記突き刺し棒（３３）の通水孔（３４）の高さよりも低くなるように前記フロートバルブ（３８）が設置されている請求項１に記載のウォーターサーバー。
3. 前記冷水タンク（２０）は、前記カップ部（３０）の外周を１８０°以上取り囲むように形成されている請求項１または２に記載のウォーターサーバー。
4. 前記突き刺し棒（３３）の内部と前記冷水タンク（２０）の間を連通する原水導入管（３５）を更に有し、
   前記原水導入管（３５）の冷水タンク（２０）の側の端部は、前記原水導入管（３５）の突き刺し棒（３３）の側の端部よりも低い位置で前記冷水タンク（２０）に接続されている請求項１から３のいずれかに記載のウォーターサーバー。
5. 前記冷水タンク（２０）内の前記バルブ作動水位よりも高い位置から前記水ボトル（４）に空気を導入する吸気管（４２）を更に有する請求項１から４のいずれかに記載のウォーターサーバー。

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