JP2021079995A - 災害停電時対応型ウォーターサーバー - Google Patents

Abstract

【課題】地震や台風などの災害で停電が生じたときにも、水を利用することができ、しかも携帯情報端末の充電が可能な災害停電時対応型ウォーターサーバーを提供する。【解決手段】原水ボトル３の水を汲み上げる電動ポンプ６と、電動ポンプ６で汲み上げられた水を導入して収容する冷水タンク７と、冷水タンク７内の水を冷却する冷却装置８と、電動ポンプ６と冷却装置８とに電力を供給する電源回路３６と、携帯情報端末を接続して充電するＵＳＢ電源ポート３７とを有し、電源回路３６は、コンセント電源入力ライン３９に電圧が入力されていないときは、乾電池４０から得られる電力で電動ポンプ６を駆動するとともに、冷却装置８の動作を停止させ、乾電池４０の直流電圧をＵＳＢ電源ポート３７に供給するように構成されている災害停電時対応型ウォーターサーバー。【選択図】図１

Description

この発明は、平常時と災害停電時の両方において、飲料水および携帯情報端末用の電源を確保することができる停電対応型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。ウォーターサーバーは、一般に、交換式の原水ボトルと、その原水ボトルから水を導入して収容する冷水タンクと、冷水タンク内の水を冷却する冷却装置と、冷水タンク内の冷水を注出するための冷水コックとを有し、この冷水コックを開くことでいつでもすぐに美味しい冷水を利用することができ、優れた利便性をもつ。

ウォーターサーバーは、水の自重によって、原水ボトルから冷水タンクに水を落下させる重力落下式のもの（例えば、特許文献１）と、電動ポンプを利用して、原水ボトルから水を汲み上げるポンプ汲み上げ式のもの（例えば、特許文献２）とに大別される。

重力落下式のウォーターサーバーは、必ず冷水タンクよりも高い位置に原水ボトルが配置されるので、原水ボトルを交換する際に、満水状態の原水ボトル（７〜１５ｋｇ程度）を筐体の高い位置に持ち上げる必要があり、ユーザー（特に女性や高齢者など）にとって、原水ボトルを交換する作業負担が大きい。これに対し、ポンプ汲み上げ式のウォーターサーバーは、原水ボトルから電動ポンプで水を汲み上げるので、冷水タンクよりも低い位置に原水ボトルを配置することができ、筐体の高い位置に原水ボトルをセットする必要がない。そのため、ポンプ汲み上げ式のウォーターサーバーは、原水ボトルを交換する作業負担が小さいという利点がある。

特開２０１０−２２８８０７号公報 特開２０１４−１６９１２０号公報

近年、地震や台風などの災害が発生したときに対応することができるように、日頃から非常食、飲料水、乾電池などを備蓄するなど、災害に対する備えを行なうニーズが高まっているが、一般的なウォーターサーバーは、家庭用コンセントの電力で運転するため、地震や台風などの災害で停電が生じたときには、運転することができなくなってしまう。

本願の発明者は、地震や台風などの災害で停電が生じたときにも、ライフラインとしての水を利用することができるようにするため、家庭用のウォーターサーバーを、非常用に備蓄する乾電池で運転することができないかを検討した。

しかしながら、ウォーターサーバーは、冷水タンクの冷却装置が比較的大きい電力を消費するため、ウォーターサーバーを乾電池で運転することは難しい。

ここで、発明者は、原水ボトルから水を汲み上げる電動ポンプの消費電力は、通常、数ワット程度かそれ以下の大きさであり、この電動ポンプの消費電力は、冷水タンクの冷却装置の消費電力の数十分の１程度ときわめて小さいことから、冷水タンクの冷却装置には電力を供給せずに、原水ボトルから水を汲み上げる電動ポンプを、乾電池の電力で駆動するようにすれば、水を冷却することはできないものの、地震や台風などの災害で停電が生じたときにライフラインとしての水を利用することが可能となる点に着目した。

一方、地震や台風などの災害で停電が生じたときに、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電が不足すると、家族と連絡を取ったり、支援物資の提供場所や避難所等に関する情報を入手したりすることが難しくなるという問題がある。

この問題に対応するため、例えば、平常時から、乾電池を使用するタイプの充電器を用意し、地震や台風などの災害で停電が生じたときには、充電器と乾電池とを使用して、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末を充電するという方法が考えられる。

しかしながら、上述のように、ウォーターサーバーの電動ポンプを乾電池で運転することを想定した場合、ウォーターサーバーのための乾電池と、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末を充電するための乾電池とをそれぞれ備蓄するのは、備蓄する乾電池の本数が多くなり、非効率である。

この発明が解決しようとする課題は、地震や台風などの災害で停電が生じたときにも、水を利用することができ、しかも携帯情報端末の充電が可能な災害停電時対応型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、この発明では、以下の構成の災害停電時対応型ウォーターサーバーを提供する。
交換式の原水ボトルと、
前記原水ボトルの水を汲み上げる電動ポンプと、
前記電動ポンプで汲み上げられた水を導入して収容する冷水タンクと、
前記冷水タンク内の水を冷却する冷却装置と、
前記電動ポンプと前記冷却装置とに電力を供給する電源回路と、
携帯情報端末を接続して充電するＵＳＢ電源ポートと、
を有し、
前記電源回路は、家庭用コンセントに接続して前記家庭用コンセントの電圧が入力されるコンセント電源入力ラインと、複数の乾電池に接続して前記乾電池の電圧が入力されるバッテリ電源入力ラインとを有し、
前記コンセント電源入力ラインに電圧が入力されているときは、前記家庭用コンセントから得られる電力で前記電動ポンプおよび前記冷却装置を駆動するとともに、前記家庭用コンセントの交流電圧を直流電圧に変換して前記ＵＳＢ電源ポートに供給し、一方、前記コンセント電源入力ラインに電圧が入力されていないときは、前記乾電池から得られる電力で前記電動ポンプを駆動するとともに、前記冷却装置の動作を停止させ、前記乾電池の直流電圧を前記ＵＳＢ電源ポートに供給するように構成されている、
災害停電時対応型ウォーターサーバー。

このようにすると、平常時は、家庭用コンセントから得られる電力で電動ポンプおよび冷却装置を駆動することで、原水ボトルから冷水タンクに水を導入し、その水を冷却して利用することが可能である。また、家庭用コンセントの電力をＵＳＢ電源ポートに給電し、そのＵＳＢ電源ポートに携帯情報端末を接続して充電することが可能である。

一方、地震や台風などの災害で停電が生じたときは、乾電池から得られる電力で電動ポンプを駆動することで、原水ボトルから冷水タンクに水を導入し、その水を利用することが可能である。ここで、乾電池から得られる電力で電動ポンプを駆動するときは、冷却装置の動作を停止するので、乾電池でも、確実に電動ポンプを駆動することが可能となっている。また、乾電池の電力をＵＳＢ電源ポートに給電し、そのＵＳＢ電源ポートに携帯情報端末を接続して充電することで、家族と連絡を取ったり、支援物資の提供場所や避難所等に関する情報を入手したりすることが可能である。また、原水ボトルから水を汲み上げる電動ポンプを駆動するための乾電池と、携帯情報端末を充電するための乾電池とが、共通の乾電池なので、備蓄する乾電池の本数を抑えることができ、効率的である。

前記電源回路は、
前記コンセント電源入力ラインと前記バッテリ電源入力ラインとを合流させる電源結合回路と、
前記電源結合回路から前記コンセント電源入力ラインへの逆流を防止するように前記コンセント電源入力ラインに設けられた逆流防止ダイオードと、
前記家庭用コンセントの電圧を、前記コンセント電源入力ラインの前記逆流防止ダイオードよりも上流側の位置から取り出して前記冷却装置に印加する冷却装置電源ラインと、を有するものを採用すると好ましい。

このようにすると、コンセント電源入力ラインに電圧が入力されていないときに、逆流防止ダイオードによって、バッテリ電源入力ラインの電圧が冷却装置に印加されるのが阻止されるので、無用の電力が冷却装置で消費されるのを確実に防止することができる。

前記コンセント電源入力ラインに前記家庭用コンセントの電圧が入力されているか否かを検出するコンセント電源検出回路と、
前記冷水タンク内の水位を検出する水位センサと、
前記冷水タンクの温度を検出する冷水温度センサと、
前記冷却装置および前記電動ポンプの駆動を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記水位センサの検出水位が予め設定された下限水位よりも低くなったときに前記電動ポンプを駆動する電動ポンプ駆動制御と、
前記冷水温度センサの検出温度が予め設定された冷水温度の上限値よりも高くなったときに前記冷却装置を駆動する冷水タンク温度制御と、
前記コンセント電源検出回路で前記家庭用コンセントの電圧が検出されないときは、前記電動ポンプ駆動制御を実行しながら前記冷水タンク温度制御を停止する停電時冷却停止制御と、を行なうように構成すると好ましい。

このようにすると、家庭用コンセントの電圧がコンセント電源入力ラインに入力されているときは、冷水温度センサによる検出温度に応じて冷却装置が駆動するので、電動ポンプで汲み上げた水を冷却装置で冷却して利用することができる。一方、家庭用コンセントの電圧がコンセント電源入力ラインに入力されていないときは、冷水タンク温度制御が停止するので、無用の電力が冷却装置で消費されるのを確実に防止することができる。

この発明の災害停電時対応型ウォーターサーバーは、平常時は、家庭用コンセントから得られる電力で電動ポンプおよび冷却装置を駆動することで、原水ボトルから冷水タンクに水を導入し、その水を冷却して利用することが可能である。また、家庭用コンセントの電力をＵＳＢ電源ポートに給電し、そのＵＳＢ電源ポートに携帯情報端末を接続して充電することが可能である。一方、地震や台風などの災害で停電が生じたときは、乾電池から得られる電力で電動ポンプを駆動することで、原水ボトルから冷水タンクに水を導入し、その水を利用することが可能である。ここで、乾電池から得られる電力で電動ポンプを駆動するときは、冷却装置の動作を停止するので、乾電池でも、確実に電動ポンプを駆動することが可能となっている。また、乾電池の電力をＵＳＢ電源ポートに給電し、そのＵＳＢ電源ポートに携帯情報端末を接続して充電することで、家族と連絡を取ったり、支援物資の提供場所や避難所等に関する情報を入手したりすることが可能である。また、原水ボトルから水を汲み上げる電動ポンプを駆動するための乾電池と、携帯情報端末を充電するための乾電池とが、共通の乾電池なので、地震や台風などの災害で停電が生じたときに必要な乾電池の本数を節約することができ、効率的である。

この発明の第１実施形態の災害停電時対応型ウォーターサーバーを模式的に示す断面図 図１に示すウォーターサーバーの電源回路（コンセント電源モード）を示すブロック図 図１に示すウォーターサーバーの制御部の入出力を示すブロック図 図２の電源回路がコンセント電源モードからバッテリ電源モードに切り替わった状態を示す図 この発明の第２実施形態の災害停電時対応型ウォーターサーバーを模式的に示す断面図 図５に示すウォーターサーバーの電源回路（バッテリ電源モード）を示すブロック図

図１、図２に、この発明の第１実施形態の災害停電時対応型ウォーターサーバーを示す。このウォーターサーバーは、上下に細長い筐体１と、筐体１の下部に設けられたボトル受け２と、ボトル受け２に載置された交換式の原水ボトル３の水出口４に着脱可能に接続されるジョイント部５と、ジョイント部５を通って原水ボトル３の水を汲み上げる電動ポンプ６と、電動ポンプ６で汲み上げられた水を導入して収容する冷水タンク７と、冷水タンク７内の水を冷却する冷却装置８と、冷水タンク７内の低温の水を筐体１の外部に注出する冷水注出管９と、電動ポンプ６で汲み上げられた水を導入して収容する温水タンク１０と、温水タンク１０内の水を加熱する加熱装置１１と、温水タンク１０内の高温の水を筐体１の外部に注出する温水注出管１２とを有する。

筐体１は、上下方向に延びる筒壁１３と、筒壁１３の上端に設けられた天板１４と、筒壁１３の下端に設けられた底板１５とを有する。筒壁１３の前面下部には、原水ボトル３を出し入れするための開口部１６と、開口部１６を開閉する前面扉１７とが設けられている。

冷水タンク７には、冷水タンク７内の水を冷却する冷却装置８が取り付けられている。冷却装置８は、冷水タンク７の外周に螺旋状に巻き付けられた冷却管８ａと、その冷却管８ａを流れる冷媒を圧縮するための冷却用コンプレッサ８ｂとを有する。冷却用コンプレッサ８ｂは、ここでは家庭用コンセント１８の交流電圧（例えばＡＣ１００〜１２５Ｖ）で駆動する交流コンプレッサを採用している。冷却管８ａは、冷水タンク７の内部を通るように冷水タンク７の壁面を貫通して設けてもよい。また、冷水タンク７には、冷水タンク７の温度を検出する冷水温度センサ１９（図３参照）が取り付けられている。

冷却用コンプレッサ８ｂは、冷水温度センサ１９の検出温度が予め設定された冷水温度の上限値よりも高くなったときに作動し、このとき冷却管８ａはマイナス１５℃からマイナス３０℃程度の低温となり、冷水タンク７内の水を冷却する。これにより、冷水タンク７内の水は、所定の低温（例えば１０℃以下）に保たれる。

冷水タンク７の底面には、冷水注出管９が接続されている。冷水注出管９には、筐体１の外部から操作可能な冷水コック２０が設けられ、この冷水コック２０を開くことによって冷水タンク７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２０を開いたときに、冷水タンク７内の水がその自重で冷水注出管９を通って筐体１の外部に注出されるように、冷水注出管９の水出口は、冷水タンク７の底面よりも低い位置に配置されている。冷水タンク７の水の容量は、原水ボトル３の容量よりも小さく、２〜４リットル程度である。

温水タンク１０には、温水タンク１０内の水を加熱する加熱装置１１が取り付けられている。図では、加熱装置１１にシースヒータを採用した例を示しているが、バンドヒータを採用することもできる。シースヒータは、金属製のパイプの中に通電により発熱する発熱線を収容したものであり、温水タンク１０の壁面を貫通して温水タンク１０の内部を延びるように取り付けられる。バンドヒータは、通電により発熱する発熱線が埋め込まれた円筒形の発熱体であり、温水タンク１０の外周に密着して取り付けられる。図はシースヒータを採用した例を示している。また、温水タンク１０には、温水タンク１０の温度を検出する温水温度センサ２１（図３参照）が取り付けられている。

加熱装置１１は、温水温度センサ２１の検出温度が予め設定された温水温度の下限値よりも低くなったときに通電し、温水タンク１０内の水を加熱する。これにより、温水タンク１０内の水は、所定の高温（例えば８０℃以下）に保たれる。

温水タンク１０の上面には、温水注出管１２が接続されている。温水注出管１２には、筐体１の外部から操作可能な温水コック２２が設けられ、この温水コック２２を開くことによって温水タンク１０から高温の飲料水をカップ等に注出できるようになっている。

筐体１の内部には、冷水タンク７と水平に並ぶようにバッファタンク２３が設けられている。バッファタンク２３と冷水タンク７は、冷水タンク給水管２４を介して連通している。また、冷水タンク７には、冷水タンク７内の水位を検出する水位センサ２５が設けられている。この水位センサ２５によって、冷水タンク７内の水位が予め設定された下限水位まで下がったことが検出されると、電動ポンプ６が作動し、その電動ポンプ６で汲み上げられた水が、バッファタンク２３と冷水タンク給水管２４を順に通って冷水タンク７に導入されるようになっている。

温水タンク１０は、バッファタンク２３の下方に配置されている。バッファタンク２３と温水タンク１０は、温水タンク給水管２６を介して連通しており、温水タンク１０から水を注出すると、その水と同量の水が、温水タンク給水管２６を通ってバッファタンク２３から温水タンク１０に流入し、温水タンク１０が常に満水状態に保たれるようになっている。

電動ポンプ６は、ジョイント部５から延びる原水汲み上げ管２７の途中に設けられている。原水汲み上げ管２７の一端はジョイント部５に接続し、原水汲み上げ管２７の他端はバッファタンク２３に接続している。原水汲み上げ管２７は、ジョイント部５よりも低い位置を通るように、ジョイント部５から下方に延び出した後、上方に向きを変えるように設けられている。そして、原水汲み上げ管２７の最も低い位置に電動ポンプ６が配置されている。

電動ポンプ６は、電動モータ２８と、電動モータ２８で駆動されるポンプ部分２９とで構成されている。電動モータ２８は、直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）で駆動する直流モータである。ポンプ部分２９は、例えば、ギヤポンプやダイヤフラムポンプを採用することができる。電動ポンプ６は、原水ボトル３の側から水を吸い込み、その水をバッファタンク２３と冷水タンク７の側に吐出することで、原水汲み上げ管２７内の水を、原水ボトル３の側から冷水タンク７の側に移送する。

原水ボトル３は、筒状の胴部３０と、その胴部３０の一端に設けられた底部３１と、胴部３０の他端に肩部３２を介して設けられた首部３３と、首部３３の先端に取り付けられたキャップ３４とを有する。この原水ボトル３の内部には、飲料水（例えば、天然水やＲＯ水）が充填されている。キャップ３４の中央に、原水ボトル３の水出口４が設けられている。原水ボトル３の胴部３０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。原水ボトル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。原水ボトル３の容量は、満水状態で７〜１５リットル程度である。

図２に示すように、このウォーターサーバーは、電動ポンプ６、冷却装置８、加熱装置１１、これらの装置の駆動を制御する制御部３５等にそれぞれ電力を供給する電源回路３６を有する。また、この電源回路３６には、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末に接続して充電用の直流電圧を供給するＵＳＢ電源ポート３７が設けられている。ＵＳＢ電源ポート３７は、乾電池ケース３８に設けられている。

電源回路３６は、家庭用コンセント１８に接続して家庭用コンセント１８の電圧が入力されるコンセント電源入力ライン３９と、複数の乾電池４０に接続して乾電池４０の電圧が入力されるバッテリ電源入力ライン４１と、コンセント電源入力ライン３９とバッテリ電源入力ライン４１とを合流させる電源結合回路４２と、電源結合回路４２からコンセント電源入力ライン３９への逆流を防止するようにコンセント電源入力ライン３９に設けられた逆流防止ダイオード４３と、家庭用コンセント１８の電圧を逆流防止ダイオード４３よりも上流側の位置から取り出して冷却装置８に印加する冷却装置電源ライン４４と、家庭用コンセント１８の電圧を逆流防止ダイオード４３よりも上流側の位置から取り出して加熱装置１１に印加する加熱装置電源ライン４５と、コンセント電源入力ライン３９に家庭用コンセント１８の電圧が入力されているか否かを検出するコンセント電源検出回路４６と、バッテリ電源入力ライン４１の途中から分岐してＵＳＢ電源ポート３７に至るＵＳＢ電源供給ライン４７とを有する。

コンセント電源入力ライン３９は、家庭用コンセント１８に差し込まれる差込プラグ４８と、差込プラグ４８からコンセント電源入力ライン３９に入力される交流電圧（例えばＡＣ１００〜１２５Ｖ）を直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９とを有する。ＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９は、例えば、家庭用コンセント１８の交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑回路と、その整流平滑回路で得られた直流電圧を高周波の方形交流電圧に変換するスイッチング素子と、そのスイッチング素子で得られた高周波の方形交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑回路とを有するもの（スイッチング方式）を採用することができる。ＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９として、家庭用コンセント１８の交流電圧を降圧するトランスと、そのトランスで降圧した交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑回路とを有するもの（トランス方式）を採用してもよい。

逆流防止ダイオード４３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９と電源結合回路４２の間に設けられている。冷却装置電源ライン４４は、差込プラグ４８とＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９の間から分岐している。加熱装置電源ライン４５は、冷却装置電源ライン４４と共通のラインを通って途中から分岐している。

バッテリ電源入力ライン４１は、複数の乾電池４０を交換可能に収容する乾電池ケース３８と、乾電池４０と電源結合回路４２の間の経路を機械的に開閉する有接点スイッチ５０とを有する。有接点スイッチ５０は、ユーザーの手動操作で開閉するマニュアルスイッチである。

乾電池ケース３８は、１．５Ｖの８本の乾電池４０を電気的に直列につないで収容し、ＤＣ１２Ｖの直流電圧を出力するように構成されている。有接点スイッチ５０は、乾電池ケース３８に組み込まれている。乾電池ケース３８は、ＵＳＢコネクタ５１で筐体１から着脱可能に設けられている。乾電池ケース３８は、ウォーターサーバーの筐体１に直接固定して設けてもよい。

ＵＳＢ電源供給ライン４７は、乾電池４０またはＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９から得られる直流電圧（ここではＤＣ１２Ｖ）を、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電用の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ回路５２を有する。

電源結合回路４２は、コンセント電源入力ライン３９とバッテリ電源入力ライン４１の両方から電圧供給があるときは、コンセント電源入力ライン３９からの供給電圧を優先して、制御部３５や電動ポンプ６等の各電気部品の駆動用電源として供給し、コンセント電源入力ライン３９とバッテリ電源入力ライン４１のうちの一方のみから電圧供給があるときは、その電源入力ラインからの供給電圧を、制御部３５や電動ポンプ６等の各電気部品の駆動用電源として供給するように構成された電気回路である。電源結合回路４２は、電源結合回路４２からバッテリ電源入力ライン４１への逆流を防止するバッテリ側ダイオード（図示せず）を内蔵し、そのバッテリ側ダイオードの下流側と逆流防止ダイオード４３の下流側とでコンセント電源入力ライン３９とバッテリ電源入力ライン４１とが交差する構成のものを採用することができる。

電源結合回路４２は、電動ポンプ６に直流電圧を印加するように接続され、その途中にスイッチ５３が設けられている。スイッチ５３は、ここでは無接点スイッチ（バイポーラトランジスタ）であるが、図では、分かりやすくするために有接点スイッチの記号で代用している。

図３に示すように、制御部３５は、水位センサ２５、冷水温度センサ１９、温水温度センサ２１、コンセント電源検出回路４６から入力される信号に基づいて、電動ポンプ６、冷却装置８、加熱装置１１の動作をそれぞれ制御する。

ここで、水位センサ２５から制御部３５には、冷水タンク７内の水位を示す信号が入力され、冷水温度センサ１９から制御部３５には、冷水タンク７内の水の温度を示す信号が入力され、温水温度センサ２１から制御部３５には、温水タンク１０内の水の温度を示す信号が入力され、コンセント電源検出回路４６から制御部３５には、コンセント電源入力ライン３９に家庭用コンセント１８の電圧が入力されているか否かを示す信号が入力される。

制御部３５による制御例を説明する。

制御部３５は、図２に示すコンセント電源検出回路４６からの入力信号に基づいて、ウォーターサーバーの動作モードを、コンセント電源モードとバッテリ電源モードとで切り替える。具体的には、コンセント電源検出回路４６からの入力信号に基づいて、コンセント電源検出回路４６に家庭用コンセント１８の電圧が入力されていると判定されたときは、ウォーターサーバーの動作モードをコンセント電源モードとし、一方、コンセント電源検出回路４６に家庭用コンセント１８の電圧が入力されていないと判定されたときは、ウォーターサーバーの動作モードをバッテリ電源モードとする。

＜コンセント電源モードのとき＞
図１に示す冷水タンク７の水位（図３に示す水位センサ２５の検出水位）が予め設定された下限水位よりも低くなったとき、電動ポンプ６の駆動を開始し、その後、冷水タンク７の水位が予め設定された上限水位よりも高くなったときに、電動ポンプ６の駆動を停止する電動ポンプ駆動制御を行なう。このとき、電動ポンプ６は、図２に示すように、家庭用コンセント１８から、コンセント電源入力ライン３９、電源結合回路４２を順に介して得られる電力で駆動される。

図１に示す冷水タンク７の温度（図３に示す冷水温度センサ１９の検出温度）が予め設定された冷水温度の上限値よりも高くなったとき、冷却装置８の駆動を開始し、その後、冷水タンク７の温度が予め設定された冷水温度の下限値よりも低くなったときに、冷却装置８の駆動を停止する冷水タンク温度制御を行なう。このとき、冷却装置８は、図２に示すように、家庭用コンセント１８から、コンセント電源入力ライン３９、冷却装置電源ライン４４を順に介して得られる電力で駆動される。

図１に示す温水タンク１０の温度（図３に示す温水温度センサ２１の検出温度）が予め設定された温水温度の下限値よりも低くなったとき、加熱装置１１の通電を開始し、その後、温水タンク１０の温度が予め設定された温水温度の上限値よりも高くなったときに、加熱装置１１の通電を停止する温水タンク温度制御を行なう。このとき、加熱装置１１は、図２に示すように、家庭用コンセント１８から、コンセント電源入力ライン３９、加熱装置電源ライン４５を順に介して得られる電力で駆動される。

またこのとき、図２に示すように、電源回路３６は、家庭用コンセント１８の交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）をＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９で直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）に変換し、その直流電圧を逆流防止ダイオード４３、ＵＳＢ電源供給ライン４７を順に経てＵＳＢ電源ポート３７に供給する。ここで、ＵＳＢ電源供給ライン４７のＤＣ／ＤＣコンバータ回路５２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９で得られる直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）を、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電用の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換してＵＳＢ電源ポート３７に供給する。

＜バッテリ電源モードのとき＞
図１に示す冷水タンク７の水位（図３に示す水位センサ２５の検出水位）が予め設定された下限水位よりも低くなったとき、電動ポンプ６の駆動を開始し、その後、冷水タンク７の水位が予め設定された上限水位よりも高くなったときに、電動ポンプ６の駆動を停止する電動ポンプ駆動制御を実行する。このとき、電動ポンプ６は、乾電池４０から、バッテリ電源入力ライン４１、電源結合回路４２を順に介して得られる電力で駆動される。また、水位センサ２５に対する電力供給も、乾電池４０から、バッテリ電源入力ライン４１、電源結合回路４２を順に介して行なう。

このとき、制御部３５は、上記の電動ポンプ駆動制御を実行しながら、冷水タンク温度制御を停止する停電時冷却停止制御を行なう。具体的には、制御部３５は、図１に示す冷水タンク７の温度にかかわらず、冷却装置８が動作しないように、冷却装置８への通電を阻止する制御を行なう。そのため、冷水タンク７の温度が予め設定された冷水温度の上限値よりも高くなっても、冷却装置８は動作しない。

また、制御部３５は、上記の電動ポンプ駆動制御を実行しながら、温水タンク温度制御を停止する停電時加熱停止制御を行なう。具体的には、制御部３５は、図１に示す温水タンク１０の温度にかかわらず、加熱装置１１が動作しないように、加熱装置１１への通電を阻止する制御を行なう。そのため、温水タンク１０の温度が予め設定された温水温度の下限値よりも低くなっても、加熱装置１１は動作しない。

またこのとき、図４に示すように、電源回路３６は、乾電池４０の直流電圧を、ＵＳＢ電源供給ライン４７を経てＵＳＢ電源ポート３７に供給する。ここで、ＵＳＢ電源供給ライン４７のＤＣ／ＤＣコンバータ回路５２は、乾電池４０から得られる直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）を、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電用の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換してＵＳＢ電源ポート３７に供給する。このとき乾電池ケース３８の有接点スイッチ５０は閉じておく。

この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、平常時は、図２に示すように、家庭用コンセント１８から得られる電力で電動ポンプ６および冷却装置８を駆動することで、原水ボトル３から冷水タンク７に水を導入し、その水を冷却装置８で冷却して利用することが可能である。

また、平常時は、家庭用コンセント１８の電力をＵＳＢ電源ポート３７に給電し、そのＵＳＢ電源ポート３７に携帯情報端末を接続して充電することが可能である。そのため、乾電池ケース３８に収容した乾電池４０が、平常時に無用に消耗するのを防止することができる。

一方、この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、地震や台風などの災害で停電が生じたときは、図４に示すように、乾電池４０から得られる電力で電動ポンプ６を駆動することで、原水ボトル３から冷水タンク７に水を導入し、その水を利用することが可能である。ここで、乾電池４０から得られる電力で電動ポンプ６を駆動するときは、冷却装置８の動作を停止するので、乾電池４０でも、確実に電動ポンプ６を駆動することが可能となっている。

また、地震や台風などの災害で停電が生じたときに、乾電池４０の電力でＵＳＢ電源ポート３７の給電を行なうことができる。そして、そのＵＳＢ電源ポート３７にスマートフォンやタブレット等の携帯情報端末を接続して充電することで、家族と連絡を取ったり、支援物資の提供場所や避難所等に関する情報を入手したりすることが可能である。

ここで、原水ボトル３から水を汲み上げる電動ポンプ６を駆動するための乾電池４０と、携帯情報端末を充電するための乾電池４０とが、共通の乾電池４０なので、備蓄する乾電池４０の本数を抑えることができ、効率的である。

また、この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、図４に示すように、コンセント電源入力ライン３９に電圧が入力されていないときに、逆流防止ダイオード４３によって、バッテリ電源入力ライン４１の電圧が冷却装置８に印加されるのが阻止されるので、無用の電力が冷却装置８で消費されるのを確実に防止することが可能となっている。

また、この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、図２に示すように、家庭用コンセント１８の電圧がコンセント電源入力ライン３９に入力されているときは、冷水温度センサ１９による検出温度に応じて冷却装置８が駆動するので、電動ポンプ６で汲み上げた水を冷却装置８で冷却して利用することができる。一方、図４に示すように、コンセント電源入力ライン３９に電圧が入力されていないときは、冷水タンク温度制御が停止するので、無用の電力が冷却装置８で消費されるのを確実に防止することができる。

また、この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、乾電池４０と電源結合回路４２の間の経路をユーザーの手動操作で開閉可能な有接点スイッチ５０を有する。そのため、平常時は、有接点スイッチ５０を開いた状態にしておき、災害等で停電が生じたときにユーザーが手動で有接点スイッチ５０を閉じるという使用が可能であり、これにより、平常時に短時間の停電が生じたとき等に、乾電池４０が無用に消耗するのを防止することが可能となる。

この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、乾電池ケース３８に乾電池４０と同じ形状の充電池をセットすることで、充電池への充電を行なうように構成することも可能である。

上記実施形態では、冷水タンク７と温水タンク１０の両方を有するウォーターサーバーを例に挙げて説明したが、この発明は、冷水タンク７と温水タンク１０のうち、冷水タンク７のみを有するウォーターサーバーにも適用することが可能である。

上記実施形態では、冷却装置８として、冷却用コンプレッサ８ｂを使用する形式のウォーターサーバーを例に挙げて説明したが、この発明は、冷却装置８として、ペルチェ素子を使用する形式のウォーターサーバーにも適用可能である。

図５、図６に、この発明の第２実施形態の災害停電時対応型ウォーターサーバーを示す。以下、第１実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、ＵＳＢ電源ポート３７は、筐体１に設けられている。

図６に示すように、電源回路３６は、電源結合回路４２からＵＳＢ電源ポート３７に至るＵＳＢ電源供給ライン４７を有する。ＵＳＢ電源供給ライン４７は、乾電池４０またはＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９から得られる直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）を、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電用の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ回路５２を有する。

コンセント電源モードのとき、電源回路３６は、家庭用コンセント１８の交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）をＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９で直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）に変換し、その直流電圧を逆流防止ダイオード４３、ＵＳＢ電源供給ライン４７を順に経てＵＳＢ電源ポート３７に供給する。ここで、ＵＳＢ電源供給ライン４７のＤＣ／ＤＣコンバータ回路５２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路４９で得られる直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）を、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電用の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換してＵＳＢ電源ポート３７に供給する。

バッテリ電源モードのとき、電源回路３６は、乾電池４０の直流電圧を、ＵＳＢ電源供給ライン４７を経てＵＳＢ電源ポート３７に供給する。ここで、ＵＳＢ電源供給ライン４７のＤＣ／ＤＣコンバータ回路５２は、乾電池４０から得られる直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）を、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末の充電用の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換してＵＳＢ電源ポート３７に供給する。

この災害停電時対応型ウォーターサーバーは、第１実施形態と同様、地震や台風などの災害で停電が生じたときは、図６に示すように、乾電池４０の電力でＵＳＢ電源ポート３７の給電を行なうことができる。そして、そのＵＳＢ電源ポート３７にスマートフォンやタブレット等の携帯情報端末を接続して充電することで、家族と連絡を取ったり、支援物資の提供場所や避難所等に関する情報を入手したりすることが可能である。その他の作用効果も第１実施形態と同様である。

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。

３ 原水ボトル
６ 電動ポンプ
７ 冷水タンク
８ 冷却装置
１８ 家庭用コンセント
１９ 冷水温度センサ
２５ 水位センサ
３５ 制御部
３６ 電源回路
３７ ＵＳＢ電源ポート
３９ コンセント電源入力ライン
４０ 乾電池
４１ バッテリ電源入力ライン
４２ 電源結合回路
４３ 逆流防止ダイオード
４４ 冷却装置電源ライン
４６ コンセント電源検出回路

Claims (3)

1. 交換式の原水ボトル（３）と、
   前記原水ボトル（３）の水を汲み上げる電動ポンプ（６）と、
   前記電動ポンプ（６）で汲み上げられた水を導入して収容する冷水タンク（７）と、
   前記冷水タンク（７）内の水を冷却する冷却装置（８）と、
   前記電動ポンプ（６）と前記冷却装置（８）とに電力を供給する電源回路（３６）と、
   携帯情報端末を接続して充電するＵＳＢ電源ポート（３７）と、
   を有し、
   前記電源回路（３６）は、家庭用コンセント（１８）に接続して前記家庭用コンセント（１８）の電圧が入力されるコンセント電源入力ライン（３９）と、複数の乾電池（４０）に接続して前記乾電池（４０）の電圧が入力されるバッテリ電源入力ライン（４１）とを有し、
   前記コンセント電源入力ライン（３９）に電圧が入力されているときは、前記家庭用コンセント（１８）から得られる電力で前記電動ポンプ（６）および前記冷却装置（８）を駆動するとともに、前記家庭用コンセント（１８）の交流電圧を直流電圧に変換して前記ＵＳＢ電源ポート（３７）に供給し、一方、前記コンセント電源入力ライン（３９）に電圧が入力されていないときは、前記乾電池（４０）から得られる電力で前記電動ポンプ（６）を駆動するとともに、前記冷却装置（８）の動作を停止させ、前記乾電池（４０）の直流電圧を前記ＵＳＢ電源ポート（３７）に供給するように構成されている、
   災害停電時対応型ウォーターサーバー。
2. 前記電源回路（３６）は、
   前記コンセント電源入力ライン（３９）と前記バッテリ電源入力ライン（４１）とを合流させる電源結合回路（４２）と、
   前記電源結合回路（４２）から前記コンセント電源入力ライン（３９）への逆流を防止するように前記コンセント電源入力ライン（３９）に設けられた逆流防止ダイオード（４３）と、
   前記家庭用コンセント（１８）の電圧を、前記コンセント電源入力ライン（３９）の前記逆流防止ダイオード（４３）よりも上流側の位置から取り出して前記冷却装置（８）に印加する冷却装置電源ライン（４４）と、を有する、
   請求項１に記載の災害停電時対応型ウォーターサーバー。
3. 前記コンセント電源入力ライン（３９）に前記家庭用コンセント（１８）の電圧が入力されているか否かを検出するコンセント電源検出回路（４６）と、
   前記冷水タンク（７）内の水位を検出する水位センサ（２５）と、
   前記冷水タンク（７）の温度を検出する冷水温度センサ（１９）と、
   前記冷却装置（８）および前記電動ポンプ（６）の駆動を制御する制御部（３５）と、を有し、
   前記制御部（３５）は、
   前記水位センサ（２５）の検出水位が予め設定された下限水位よりも低くなったときに前記電動ポンプ（６）を駆動する電動ポンプ駆動制御と、
   前記冷水温度センサ（１９）の検出温度が予め設定された冷水温度の上限値よりも高くなったときに前記冷却装置（８）を駆動する冷水タンク温度制御と、
   前記コンセント電源検出回路（４６）で前記家庭用コンセント（１８）の電圧が検出されないときは、前記電動ポンプ駆動制御を実行しながら前記冷水タンク温度制御を停止する停電時冷却停止制御と、を行なう、
   請求項１または２に記載の災害停電時対応型ウォーターサーバー。

Images