JP2020001731A - ウォーターサーバー - Google Patents

Abstract

【課題】冷水注出管から飲料水を注出するときに、大きな流量で飲料水を注出することができ、衛生にも優れた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、水ボトル３の肩部８を支持するボトル支持板１２と、水ボトル３の首部９を収容するカップ部１３とが設けられ、原水導入管５の冷水タンク４の側の端部に、フロート２３の動きにより原水導入管５を開閉するフロートバルブ２５が設けられ、冷水タンク４は、有底円筒状のタンク本体４Ａと、そのタンク本体４Ａの内周にゴム製のシール部材２０を介して水密状態に嵌合するタンク蓋４Ｂとを有するウォーターサーバーにおいて、タンク蓋４Ｂは、タンク本体４Ａとの嵌合部分から、カップ部１３と水平に並ぶ位置まで上方に突出する中空の水箱部２２を有し、その水箱部２２の内部にフロート２３が収容されている。【選択図】図２

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、例えば、特許文献１のように、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のウォーターサーバーは、上下に細長い筐体と、その筐体の上部に載置される交換式の水ボトルと、筐体の内部に設けられた冷水タンクと、水ボトル内の飲料水の自重で水ボトルから冷水タンクに飲料水を導入する原水導入管と、冷水タンク内の飲料水の自重で冷水タンクから、筐体の外部に飲料水を注出する冷水注出管とを有する。

ここで、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を有する。筐体の上部には、水ボトルの首部を下向きにした状態で、水ボトルの肩部を支持するボトル支持板と、水ボトルの首部を収容するカップ部とが、筐体と一体に設けられている。

また、水ボトルの胴部は、水ボトルの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。この水ボトルから冷水タンクに飲料水を導入する原水導入管の冷水タンクの側の端部には、フロートバルブが設けられている。フロートバルブは、冷水タンク内の飲料水の水位に応じて上下動するように冷水タンク内に設けられたフロートと、そのフロートの動きにより原水導入管を開閉する弁体とを有する。

特許第５６２３６６７号公報

本願の発明者は、特許文献１のウォーターサーバーは、冷水注出管から飲料水を注出するときに、飲料水の流量が不足しやすいという問題に着眼した。

すなわち、特許文献１のウォーターサーバーは、筐体の上部に載置した水ボトルから冷水タンク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、筐体の内部の冷水タンクから筐体の外部に低温の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、冷水注出管から飲料水を注出するときの飲料水の流量を大きくするには、筐体の上部に載置した水ボトルから、冷水注出管までの高低差を大きくし、飲料水の落差を大きくする必要がある。

そこで、本願の発明者らは、飲料水の落差を確保するため、冷水タンクの上方に、バッファタンクを追加する方法を検討した。すなわち、冷水タンクの上方に、冷水タンクとは別個のバッファタンクを追加し、バッファタンク内の飲料水の水圧が冷水タンク内の飲料水に作用するように、バッファタンクと冷水タンクを配管で接続する方法を検討した。

しかしながら、冷水タンクの上方にバッファタンクを追加する方法では、バッファタンク内に常温の飲料水が溜まった状態となるので、バッファタンク内の衛生を保つことが難しくなるという問題がある。

この発明が解決しようとする課題は、冷水注出管から飲料水を注出するときに、大きな流量で飲料水を注出することができ、衛生にも優れた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た冷水タンクと、
前記水ボトル内の飲料水の自重で前記水ボトルから前記冷水タンクに飲料水を導入する原水導入管と、
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を有し、前記胴部が、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、前記水ボトルの首部を下向きにした状態で、前記水ボトルの肩部を支持するボトル支持板と、前記水ボトルの首部を収容するカップ部とが設けられ、
前記原水導入管の冷水タンクの側の端部には、前記冷水タンク内の飲料水の水位に応じて上下動するように冷水タンク内に設けられたフロートと、そのフロートの動きにより前記原水導入管を開閉する弁体とを有するフロートバルブが設けられ、
前記冷水タンクは、有底円筒状のタンク本体と、そのタンク本体の内周にゴム製のシール部材を介して水密状態に嵌合するタンク蓋とを有するウォーターサーバーにおいて、
前記タンク蓋は、前記タンク本体との嵌合部分から、前記カップ部と水平に並ぶ位置まで上方に突出する中空の水箱部を有し、その水箱部の内部に前記フロートが収容さ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、冷水タンクのタンク蓋が、水ボトルの首部を収容するカップ部と水平に並ぶ位置まで上方に突出する中空の水箱部を有し、その水箱部の内部にフロートバルブのフロートが収容されているので、水ボトルの飲料水が冷水タンクに導入されるときに、冷水タンクのタンク蓋の水箱部内に収容したフロートの高さまで飲料水が導入され、冷水タンク内の水位が高いものとなる。そのため、冷水タンクから冷水注出管を通って飲料水を注出するときに、大きな流量で飲料水を注出することができる。また、冷水タンクのタンク蓋の水箱部の内部は、冷水タンクのタンク本体の内部と直接上下につながっているので、冷水タンクのタンク蓋の水箱部内の飲料水は低温となり、衛生にも優れる。

前記原水導入管の冷水タンクの側の端部は、前記カップ部の下面よりも低い位置で前記タンク蓋に接続すると好ましい。

このようにすると、筐体の上部に載置した水ボトルの最下部よりも、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、水ボトルの残水量が少なくなったときにも、円滑に水ボトルから冷水タンクに飲料水が導入され、水ボトルの飲料水を使い切ることが可能となる。

前記水箱部の内部の空気層から前記水ボトルに空気を導入する吸気管を更に設け、前記吸気管の水箱部の側の端部は、前記カップ部の下面よりも高い位置で前記タンク蓋に接続すると好ましい。

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、水箱部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完全に使い切ることが可能となる。また、吸気管の水箱部の側の端部が、カップ部の下面よりも高い位置でタンク蓋に接続されているので、水ボトルの飲料水が残り少なくなったときに、水ボトルから吸気管に飲料水が流入するのを防止することができ、吸気管の吸気作用が飲料水で妨げられるのを防止することができる。

前記吸気管の途中の最も低い部分と前記原水導入管の途中部分とを接続するバイパス管を更に設けると好ましい。

このようにすると、水ボトルの飲料水を使い切ったときに、吸気管の内部の飲料水が、バイパス管と原水導入管を順に通って冷水タンクに導入されるので、吸気管に飲料水が残るのを防止することができ、衛生に優れる。

前記水箱部の上端に、水箱部の内部の空気層に空気を導入する空気導入孔と、前記水箱部内の水位が異常水位に達したときに前記空気導入孔を塞ぐオーバーフロー防止弁とを設けると好ましい。

このようにすると、水箱部の内部の空気層に空気を導入する空気導入孔によって、水箱部の内部の圧力が大気圧に保たれるので、冷水タンク内の低温の飲料水を円滑に注出することができる。また、フロートバルブが故障したときなど、冷水タンク内の水位が異常に上昇しつづけたときに、オーバーフロー防止弁が空気導入孔を塞ぐので、冷水タンクの水漏れを防止することが可能である。

この発明のウォーターサーバーは、冷水タンクのタンク蓋が、水ボトルの首部を収容するカップ部と水平に並ぶ位置まで上方に突出する中空の水箱部を有し、その水箱部の内部にフロートバルブのフロートが収容されているので、水ボトルの飲料水が冷水タンクに導入されるときに、冷水タンクのタンク蓋の水箱部内に収容したフロートの高さまで飲料水が導入され、冷水タンク内の水位が高いものとなる。そのため、冷水タンクから冷水注出管を通って飲料水を注出するときに、大きな流量で飲料水を注出することができる。また、冷水タンクのタンク蓋の水箱部の内部は、冷水タンクのタンク本体の内部と直接上下につながっているので、冷水タンクのタンク蓋の水箱部内の飲料水は低温となり、衛生にも優れる。

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の冷水タンクの近傍の拡大断面図 図２の冷水タンクを上方から見た図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図３のV−V線に沿った断面図 図２に示す冷水タンクの近傍の断面斜視図 図６に示す吸気管の最下部を原水導入管に合流させるバイパス管を追加した変形例を示す断面斜視図

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の上部に載置される交換式の水ボトル３と、筐体２の内部に設けられた冷水タンク４と、水ボトル３内の飲料水の自重で水ボトル３から冷水タンク４に飲料水を導入する原水導入管５と、冷水タンク４内の飲料水の自重で冷水タンク４から筐体２の外部に飲料水を注出する冷水注出管６とを有する。

水ボトル３は、中空筒状の胴部７と、その胴部７の一端に肩部８を介して設けられた首部９と、胴部７の他端に設けられた底部１０とを有する。水ボトル３の胴部７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９は、胴部７の外周よりも小径の筒体であり、肩部８は、胴部７と首部９の間を接続する部分である。水ボトル３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３の容量は、満水状態で１２リットル程度である。

筐体２は、上下方向に延びる筒壁１１と、筒壁１１の上端を閉じるように設けられたボトル支持板１２およびカップ部１３と、筒壁１１の下部に設けられた底板１４とを有する。筐体２の上部には、水ボトル３を覆う化粧カバー１５が取り付けられている。

図２に示すように、ボトル支持板１２は、水ボトル３の首部９を下向きにした状態で、水ボトル３を筐体２の上部に載置したときに、水ボトル３の肩部８を支持する環状の支持部分である。カップ部１３は、水ボトル３の首部９を下向きにした状態で、水ボトル３を筐体２の上部に載置したときに、水ボトル３の首部９を収容するように、ボトル支持板１２の中央で上方に開口する有底筒状の部材である。カップ部１３の内側には、水ボトル３の首部９をカップ部１３に挿入したときに、水ボトル３の先端に取り付けられたキャップ１６の水出口に嵌合する突き刺し棒１７が設けられている。突き刺し棒１７は、カップ部１３の内底面から上方に延び出す筒体であり、水ボトル３の内部と原水導入管５の間を連通している。

冷水タンク４は、有底円筒状のタンク本体４Ａと、タンク本体４Ａの内周にゴム製のシール部材２０を介して水密状態に嵌合するタンク蓋４Ｂとを有する。タンク本体４Ａは、ステンレススチール等の金属で形成され、タンク蓋４Ｂは、樹脂で形成されている。タンク蓋４Ｂは、タンク本体４Ａの内周に嵌合する嵌合筒部２１と、嵌合筒部２１からカップ部１３と水平に並ぶ位置（すなわち鉛直方向に同じ高さの位置）まで上方に突出する中空の水箱部２２を有する。シール部材２０は、嵌合筒部２１の外周とタンク本体４Ａの内周との間で弾性的に圧縮した状態で組み込まれている。

原水導入管５の冷水タンク４の側の端部は、タンク蓋４Ｂに接続されている。原水導入管５の冷水タンク４の側の端部には、冷水タンク４内の飲料水の水位に応じて上下動するように冷水タンク４内に設けられたフロート２３と、そのフロート２３の動きにより原水導入管５を開閉する弁体２４とを有するフロートバルブ２５が設けられている。ここで、原水導入管５の冷水タンク４の側の端部は、カップ部１３の下面よりも低い位置でタンク蓋４Ｂに接続されている。

フロート２３は、カップ部１３の下面よりも高い位置にフロート２３が位置するように水箱部２２の内部に収容されている。一方、原水導入管５の冷水タンク４の側の端部を開閉する弁体２４は、カップ部１３の下面よりも低い位置に配置されている。フロート２３と弁体２４の間には、フロート２３の動きを弁体２４に伝えるアーム２６が設けられている。アーム２６は、フロート２３に接続された上端部２６ａと、弁体２４に接触する下端部２６ｂと、水箱部２２の内面に沿って上下に延びて上端部２６ａと下端部２６ｂの間を接続する立ち上がり部２６ｃとで構成されている。

タンク本体４Ａの外周には、冷水タンク４内に収容された飲料水を冷却する冷却装置３０が取り付けられている。タンク本体４Ａの底面には、冷水タンク４内の低温の飲料水を筐体２の外部に注出する冷水注出管６が接続されている。

図１に示すように、冷水注出管６には、筐体２の外部から操作可能な冷水コック３１が設けられ、この冷水コック３１を開くことによって冷水タンク４から低温の飲料水をカップ等に注出できるようになっている。ここで、冷水コック３１を開いたときに、冷水タンク４内の飲料水がその自重で冷水注出管６を通って筐体２の外部に注出されるように（すなわちポンプを使用せずに飲料水を移動させることができるように）、冷水注出管６の水出口は、冷水タンク４の底面よりも低い位置に配置されている。

図４、図６に示すように、水箱部２２には、水箱部２２の内部の空気層から水ボトル３に空気を導入する吸気管３２が取り付けられている。吸気管３２の水ボトル３の側の端部は、図２に示すように、カップ部１３の下面に接続され、突き刺し棒１７の内部を通って水ボトル３の内部に連通している。図４に示すように、吸気管３２の水箱部２２の側の端部は、カップ部１３の下面よりも高い位置でタンク蓋４Ｂに接続されている。吸気管３２の冷水タンク４の側の端部には、冷水タンク４内の飲料水の水位に応じて吸気管３２を開閉するフロートバルブ３３が設けられている。

図３、図５に示すように、水箱部２２の上端には、水箱部２２の内部の空気層に空気を導入する空気導入孔３４と、水箱部２２内の水位が異常水位に達したときに空気導入孔３４を塞ぐオーバーフロー防止弁３５とが設けられている。

このウォーターサーバー１の動作例を説明する。

図１に示す冷水コック３１を操作すると、冷水タンク４内の低温の飲料水が、その自重で冷水注出管６を通って外部に注出され、冷水タンク４内の水位が下がる。このとき、図５に示す空気導入孔３４を通って外部から冷水タンク４に空気が導入され、水箱部２２の内部の圧力が大気圧に保たれるので、冷水タンク４内の低温の飲料水は円滑に注出される。そして、冷水タンク４内の水位が下がると、図２に示す原水導入管５のフロートバルブ２５が開き、水ボトル３から原水導入管５を通って冷水タンク４に飲料水が供給される。またこのとき、図４に示す吸気管３２のフロートバルブ３３も開くので、水ボトル３の残水量が多い段階では、水ボトル３の飲料水が吸気管３２にも流入し、吸気管３２を通って冷水タンク４に飲料水が導入される。

その後、水ボトル３の残水量が減少するに従って、水ボトル３は大気圧で圧縮される。水ボトル３の残水量が少なくなると、水ボトル３の胴部７の剛性が次第に上昇し、それ以上圧縮しにくくなる。この段階で、冷水タンク４内の飲料水を冷水コック３１から注出し、冷水タンク４内の水位が下がると、冷水タンク４の水箱部２２の空気層の空気が、吸気管３２を通って水ボトル３に導入され、その導入された空気と同量の飲料水が水ボトル３から冷水タンク４に落下する。水ボトル３の水がすべて冷水タンク４に導入され、水ボトル３が空になると、原水導入管５の内部の飲料水もすべて冷水タンク４に落下する。

このウォーターサーバー１は、図２に示すように、冷水タンク４のタンク蓋４Ｂが、水ボトル３の首部９を収容するカップ部１３と水平に並ぶ位置まで上方に突出する中空の水箱部２２を有し、その水箱部２２の内部にフロートバルブ２５のフロート２３が収容されているので、水ボトル３の飲料水が冷水タンク４に導入されるときに、冷水タンク４のタンク蓋４Ｂの水箱部２２内に収容したフロート２３の高さまで飲料水が導入され、冷水タンク４内の水位が高いものとなる。そのため、冷水タンク４から冷水注出管６を通って飲料水を注出するときに、大きな流量で飲料水を注出することができる。また、冷水タンク４のタンク蓋４Ｂの水箱部２２の内部は、冷水タンク４のタンク本体４Ａの内部と直接上下につながっているので、冷水タンク４のタンク蓋４Ｂの水箱部２２内の飲料水は低温となり、衛生にも優れる。

また、このウォーターサーバー１は、原水導入管５の冷水タンク４の側の端部を、カップ部１３の下面よりも低い位置でタンク蓋４Ｂに接続しているので、筐体２の上部に載置した水ボトル３の最下部よりも、原水導入管５の冷水タンク４の側の端部の方が低い位置にくる。そのため、水ボトル３の残水量が少なくなったときにも、円滑に水ボトル３から冷水タンク４に飲料水が導入され、水ボトル３の飲料水を使い切ることが可能である。

また、このウォーターサーバー１は、水ボトル３の飲料水が残り少なくなったときに、図４に示す水箱部２２の内部の空気層から吸気管３２を通って水ボトル３に空気が導入されるので、水ボトル３の内部が負圧になるのを防止することができ、水ボトル３の飲料水を完全に使い切ることが可能である。

また、このウォーターサーバー１は、図４に示すように、吸気管３２の水箱部２２の側の端部が、カップ部１３の下面よりも高い位置でタンク蓋４Ｂに接続されているので、水ボトル３の飲料水が残り少なくなったときに、水ボトル３から吸気管３２に飲料水が流入するのを防止することができ、吸気管３２の吸気作用が飲料水で妨げられるのを防止することができる。

また、このウォーターサーバー１は、フロートバルブ２５，３３が故障したときなど、冷水タンク４内の水位が異常に上昇しつづけたときに、図５に示すオーバーフロー防止弁３５が空気導入孔３４を塞ぐので、冷水タンク４の水漏れを防止することが可能である。

図７に、上記実施形態の変形例を示す。この変形例においては、吸気管３２の途中の最も低い部分と原水導入管５の途中部分とを接続するバイパス管４０が設けられている。すなわち、吸気管３２は、冷水タンク４の側の端部（タンク蓋４Ｂとの接続部分）から下方に延びる部分と、水ボトル３の側の端部（カップ部１３との接続部分）から下方に延びる部分とを有し、その両者が、吸気管３２の最下部で互いに接続している。そして、この吸気管３２の最下部から下方に延びるバイパス管４０が分岐して設けられ、そのバイパス管４０の最下部が原水導入管５に合流するように接続している。

このようにバイパス管４０を設けると、水ボトル３の飲料水を使い切ったときに、吸気管３２の内部の飲料水が、バイパス管４０と原水導入管５を順に通って冷水タンク４に導入されるので、吸気管３２に飲料水が残るのを防止することができ、衛生に優れる。

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 水ボトル
４ 冷水タンク
４Ａ タンク本体
４Ｂ タンク蓋
５ 原水導入管
６ 冷水注出管
７ 胴部
８ 肩部
９ 首部
１２ ボトル支持板
１３ カップ部
２０ シール部材
２２ 水箱部
２３ フロート
２４ 弁体
２５ フロートバルブ
３２ 吸気管
３４ 空気導入孔
３５ オーバーフロー防止弁
４０ バイパス管

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（３）と、
   前記筐体（２）の内部に設けられた冷水タンク（４）と、
   前記水ボトル（３）内の飲料水の自重で前記水ボトル（３）から前記冷水タンク（４）に飲料水を導入する原水導入管（５）と、
   前記冷水タンク（４）内の飲料水の自重で前記冷水タンク（４）から前記筐体（２）の外部に飲料水を注出する冷水注出管（６）と、を有し、
   前記水ボトル（３）は、胴部（７）と、その胴部（７）の一端に肩部（８）を介して設けられた首部（９）とを有し、前記胴部（７）が、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（３）の首部（９）を下向きにした状態で、前記水ボトル（３）の肩部（８）を支持するボトル支持板（１２）と、前記水ボトル（３）の首部（９）を収容するカップ部（１３）とが設けられ、
   前記原水導入管（５）の冷水タンク（４）の側の端部には、前記冷水タンク（４）内の飲料水の水位に応じて上下動するように冷水タンク（４）内に設けられたフロート（２３）と、そのフロート（２３）の動きにより前記原水導入管（５）を開閉する弁体（２４）とを有するフロートバルブ（２５）が設けられ、
   前記冷水タンク（４）は、有底円筒状のタンク本体（４Ａ）と、そのタンク本体（４Ａ）の内周にゴム製のシール部材（２０）を介して水密状態に嵌合するタンク蓋（４Ｂ）とを有するウォーターサーバーにおいて、
   前記タンク蓋（４Ｂ）は、前記タンク本体（４Ａ）との嵌合部分から、前記カップ部（１３）と水平に並ぶ位置まで上方に突出する中空の水箱部（２２）を有し、その水箱部（２２）の内部に前記フロート（２３）が収容されていることを特徴とするウォーターサーバー。
2. 前記原水導入管（５）の冷水タンク（４）の側の端部は、前記カップ部（１３）の下面よりも低い位置で前記タンク蓋（４Ｂ）に接続されている請求項１に記載のウォーターサーバー。
3. 前記水箱部（２２）の内部の空気層から前記水ボトル（３）に空気を導入する吸気管（３２）を更に有し、
   前記吸気管（３２）の水箱部（２２）の側の端部は、前記カップ部（１３）の下面よりも高い位置で前記タンク蓋（４Ｂ）に接続されている請求項１に記載のウォーターサーバー。
4. 前記吸気管（３２）の途中の最も低い部分と前記原水導入管（５）の途中部分とを接続するバイパス管（４０）を更に有する請求項３に記載のウォーターサーバー。
5. 前記水箱部（２２）の上端に、水箱部（２２）の内部の空気層に空気を導入する空気導入孔（３４）と、前記水箱部（２２）内の水位が異常水位に達したときに前記空気導入孔（３４）を塞ぐオーバーフロー防止弁（３５）とが設けられている請求項１から３のいずれかに記載のウォーターサーバー。

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