JP3566715B1 - 水自動販売機の容器洗浄装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】衛生的且つ安全な環境下で容器及びそのキャップの洗浄を簡単且つ確実に行うことにより、水自動販売機からの浄水を汚染のない清潔な容器に給水して、浄水を安心して利用することが可能である、洗浄性能、安全性、操作性及び信頼性に優れた水自動販売機の容器洗浄装置及びその方法を提供する。
【解決手段】給水ボックス３上部にはキャップ投入部７が設けられている。このキャップ投入部７に隣接し、且つ給水ボックス３内に収納された容器２開口部上部には紫外線（２５３．７ナノメートル）を照射する紫外線照射部１０が取り付けられている。紫外線照射部１０は照射部１０からの紫外線を利用者が直視しない位置に配置されている。
【選択図】 図２
【解決手段】給水ボックス３上部にはキャップ投入部７が設けられている。このキャップ投入部７に隣接し、且つ給水ボックス３内に収納された容器２開口部上部には紫外線（２５３．７ナノメートル）を照射する紫外線照射部１０が取り付けられている。紫外線照射部１０は照射部１０からの紫外線を利用者が直視しない位置に配置されている。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原水から生成した浄水を容器に給水して販売する水自動販売機に用いるものであり、特に、給水前に容器を洗浄する容器洗浄技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現代の消費生活では健康や安全を重視する傾向が強まっており、毎日使用する水に関しては高い水質が要求されている。単に飲料水として用いる場合にはミネラルウォーターなどの清涼飲料水がペットボトルに詰められて販売されているが、調理や米の研ぎ水など家庭単位で大量に使う場合には容器式の水自動販売機が利用されている。容器式の水自動販売機とは、水道水等の原水を水処理装置によって浄水を生成し、この浄水を利用者が持参した容器に給水・販売するものである。
【０００３】
水自動販売機については厚生労働省の規格基準のもと、食品衛生法に適合した構造の機器によって、同法が定める「清涼飲料水」が消費者に提供されている。また、清涼飲料水を持ち帰るための容器についても、容器本体から容器構成物質が溶出しないなど同法に適合した容器が利用されている。このような水自動販売機は容器の再利用が可能なので経済的であり、環境調和の観点からも優れている。このため近年、水自動販売機の需要は拡大傾向にあり、様々な技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６９６３２号公報
【０００５】
ところで、「清涼飲料水」として自動販売機から供給される浄水には、塩素を除去していわゆるカルキ臭を取り除いたことを特徴とした場合が多い。塩素は一般細菌・大腸菌などを死滅させるために水道水に投入されているが、このような働きを持つ塩素を取り除いたことで、次のような問題が生じていた。すなわち、水自動販売機に内蔵される水処理装置の性能が、塩素の除去は可能だが有機物までは十分に除去できない程度だと、溶存塩素がないことが災いして、容器の内側に混入・残存している雑菌を、殺菌することができない。さらには、浄水に内存する有機物が栄養価となって細菌の繁殖を助長してしまうおそれがある。
【０００６】
清涼飲料水及び容器については厚生労働省の規格基準のもと、「消費者自らが管理する」と規定されている。そのため、清涼飲料水が機器から供給された以降は、消費者が持ち帰り、利用するまでの清涼飲料水及び容器の安全担保は消費者自身の問題とされてきた。しかし、水自動販売機の利用者はあくまでも一般的な消費者を想定しており、全ての利用者が衛生管理に対する知識を持ち合わせているわけではない。また、仮に利用者がその知識を持っていたとしても、その都度、衛生管理を実行しているとは限らない。
【０００７】
また、容器式の水自動販売機では容器を出し入れする時、販売機の周囲や利用者の手指から塵埃や雑菌などが、給水を行う給水ボックス内分に侵入することが考えられる。このため、工場内の無菌室で水をペットボトルに充填する場合に比べて、水自動販売機では衛生面での劣化が懸念されていた。特に、容器の開口部やそれを閉めるキャップにはねじ溝などが切られており、利用者が手で触れる機会も多いので、細菌汚染のおそれがあった。
【０００８】
そこで従来より、水及び容器の衛生担保を確保するべく、容器式の水自動販売機には容器への給水前に容器を洗浄する容器洗浄装置が設けられている。具体的には水自動販売機の給水ボックス内で空の容器に水道水を噴射し、水道水の溶存塩素と水圧により容器を洗浄する装置が提案されている。
【０００９】
しかし、この容器洗浄装置では水の噴出が直線的なので容器の凹凸部分、例えば開口部やキャップの内側などの細部には水が十分に届き難い。その結果、洗い残し部分が多くなり、優れた洗浄度を発揮することは困難であった。また、このタイプの容器洗浄装置において、容器を手で固定し、フットレバーによって水道水を噴出させる方式があるが、この場合、手が滑ったりフットレバーの誤動作により利用者が濡れる事故が発生し易い。
【００１０】
このような不具合を解消するために、容器の形状に関係なく容器内に水道水を行きわたらせる従来例として、次のようなものが提案されている。すなわち、水道水を容器容量の半分程度注入し、水道水をこぼさないように容器を左右にそれぞれれ９０度交互に反転させ、容器内面の左半分と右半分を水道水で濡らすようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の容器洗浄装置には次のような問題点があった。すなわち、水道水の塩素濃度は水道法上、０．１〜０．４ｐｐｍと規定されており、この程度の塩素濃度の水溶液を容器内面に数秒間接触させただけでは十分な殺菌効果は期待できなかった。
また、前述したが、水自動販売機の利用者は一般的な消費者であることを想定しているため、洗浄装置の稼働に際して、簡便な操作性と高い安全性を確保する必要がある。以上述べたように、水自動販売機から水を供給する場合、衛生的且つ安全な環境下で容器を簡単且つ十分に洗浄することが課題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような従来技術が持つ課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、衛生的且つ安全な環境下で容器及びそのキャップの洗浄を簡単且つ確実に行うことにより、水自動販売機からの浄水を汚染のない清潔な容器に給水して、浄水を安心して利用することが可能である、洗浄性能、安全性、操作性及び信頼性に優れた水自動販売機の容器洗浄装置及びその方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、利用者の管理下にあるリユース可能な容器に対し、所定の水質基準に適合した浄水を給水・販売する水自動販売機に組み込まれるものであって、前記容器に前記浄水を供給する給水ボックスが配置され、この給水ボックス内で前記容器の内面及び外面を洗浄するよう構成された容器洗浄装置において、前記給水ボックスには前記浄水を前記容器に供給する給水ノズルが配置され、前記給水ノズルに前記超音波振動子が取り付けられたことを特徴とする。
このような発明では、給水ボックス内の給水ノズルに超音波振動子を取り付けたことで、水滴がたまり易い給水ノズルの安全性が格段に向上する。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、超音波振動子を取り付けた前記給水ノズルは、前記容器内の浄水に浸漬した状態で振動するように構成されたことを特徴としている。
上記の発明によれば、給水ノズルを容器内の浄水に浸し、超音波振動子を振動させると容器内部でキャビテーションが発生する。そのため万が一、給水完了後の容器内に細菌等が存在したとしても、キャビテーションの作用によってこれを確実に殺菌することができる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、給水ボックス内を正圧・加圧状態に保つための送風装置が設けられたことを特徴としている。
この発明においては、送風装置により給水ボックス内を常に正圧・加圧状態に保つことにより、給水ボックスへの汚染空気の流入を最小限に抑えることが可能である。この結果、容器の洗浄環境（つまりは給水環境も）を衛生的に保つことができる。
【００１６】
また、請求項４の発明では、請求項３に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、前記送風装置は温風を送風するように構成されたことを特徴としており、さらなる殺菌・除菌効果を期待することができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、前記給水ボックスには前記浄水を前記容器に供給する給水ノズルが移動自在に配置され、前記給水ボックスに近接して前記給水ノズルを収納可能な格納部が設けられたことを特徴としている。
この発明によれば、容器の洗浄中は給水ノズルを格納部に収納しておくことができるので、容器を給水ボックスに出し入れする際に利用者の手が給水ノズルに触れる心配がなく、給水ノズルへの人為的な汚染を回避することが可能である。
【００１８】
請求項６の発明は、利用者の管理下にあるリユース可能な容器に対し、所定の水質基準に適合した浄水を給水・販売する水自動販売機に用いられる方法であって、前記水自動販売機に配置された給水ボックス内で前記容器の内面及び外面を洗浄する容器洗浄方法にお いて、前記容器の内面及び外面並びにキャップの殺菌・除菌を行う殺菌・除菌ステップと、前記容器の内面及び外面並びにキャップに対する殺菌・除菌を行った後、前記容器の内面及び外面並びにキャップに対し洗浄水を噴射して殺菌・除菌した菌類を洗い落とす洗浄仕上げステップと、前記給水ボックスに給水ノズルを配置し、この給水ノズルに超音波振動子を取り付け、前記容器への給水完了後、前記給水ノズルを前記容器内に一定時間浸漬し、前記超音波振動子を振動する浸漬・振動ステップを含むことを特徴とする。
この発明は、上記請求項２の発明を方法の観点から捉えたもので、給水ノズルを容器内の浄水に浸し、超音波振動子を振動させることにより、容器内部でキャビテーションを発生させ、これを容器内の細菌等に作用させて、殺菌効果を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の実施の形態の一例（以下「実施形態」と呼ぶ）について、図１〜図１６を参照して具体的に説明する。
（１）第１の実施形態
［構成］
第１の実施形態は、逆浸透膜方式を採用した容器式の水自動販売機に適用されるものである。なお、図１は容器式の水自動販売機の正面図、図２は本実施形態の正面図、図３は同じく側面図、図４は同じく平面図、図５及び図６は本実施形態の要部斜視図であり、図５は内部構成を示し、図６は外部構成を示している。
【００２０】
水自動販売機１中央部にはボトル型の容器２を収容する給水ボックス３が配置されており、ここで容器２の洗浄及び給水が行われる。給水ボックス３の内壁面はステンレスなどの腐食酸化しにくい金属から構成されており、その表面には酸化チタンが定着されている。給水ボックス３には開閉自在な給水扉５が取り付けられている。給水扉５は正面から見て向かって左側縁部が蝶番により販売機１の正面に取り付けられ、右側縁部にハンドル部５ａが固定されており、ハンドル部５ａを手前側に引いて開けるように構成されている。
【００２１】
給水扉５の開閉については、ラチェットや磁気ソレノイド等を用い、通常時は施錠状態とし、カード又はコインの挿入により開錠状態となるように制御される。また、給水扉５は自動式又は手動式にて開閉し、容器２への給水完了後、容器２を取り出すと、自動的に元の施錠状態となるよう制御される。
【００２２】
給水ボックス３上部にはキャップ投入部７が設けられている。キャップ投入部７において、後述する紫外線照射部１０に近接した側には落下防止ネット１１が設置されており、容器２のキャップ６（図５に図示）を収納するよう構成されている。なお、キャップ投入部７は側面形状が扇型の部材からなり、正面に固定されたつまみ８を斜め下方に引き出すことで、底部の軸９を中心として扇型の部分が自動販売機１の正面部から引き出されるようになっている。
【００２３】
キャップ投入部７に隣接し、且つ給水ボックス３内に収納された容器２開口部上部には紫外線（２５３．７ナノメートル）を照射する紫外線照射部１０が取り付けられている。この紫外線照射部１０は照射部１０からの紫外線を利用者が直視しない位置に配置されている。つまり、水自動販売機１の正面部自体が紫外線カバーの役割を果たしている。さらに、紫外線照射部１０に隣接して給水ノズル１２が配置されている。
【００２４】
［作用効果］
以上のような構成を有する第１の実施形態の作用効果は次の通りである。すなわち、紫外線照射部１０が紫外線を照射することで、紫外線自体及び紫外線により発生するオゾンにより、容器２の形状に関係なく容器２を隅々まで殺菌することができる。特に照射部１０は容器２の開口部に近いため、ここを確実に殺菌可能である。しかも、給水ボックス３の内壁には酸化チタンを定着させているため、紫外線照射された酸化チタンが優れた殺菌能力、有機物分解能力を発揮でき、殺菌性能をさらに高めることが可能である。
【００２５】
また、紫外線及びオゾンが給水ボックス３内の空気も殺菌するので、衛生的な環境の下で、容器２の洗浄作業を行うことができる。これにより、安全な容器２に対して安全な環境で給水作業を行うことができる。さらに、本実施形態では照射部１０からの直射光が利用者の目に入らないように照射部１０を配置しているため、目への悪影響を回避することができ、優れた安全性を確保することができる。また、キャップ投入部７にキャップ６を入れておくことで、落下防止ネット１１を通過してキャップ６の内側に紫外線照射部１０からの紫外線を容易に当てることができ、凹凸部分の多いキャップ６の内側を確実に殺菌することができる。
【００２６】
さらに、以上のような容器の殺菌作業に関しては給水ボックス３内に容器２を入れた状態だけで自動的に実施可能である。したがって、利用者は専門的な知識や衛生管理に対する厳しい認識を持つ必要がなく、また実際に容器２を手で押さえたり、複雑な操作を行う必要がない。したがって、利用者の経験や知識に関係なく、容器２を清潔に保つことができる。
【００２７】
以上述べたように第１の実施形態によれば、紫外線照射部１０を設けるといった極めて簡単な構成により衛生的且つ安全な環境下で容器２及びそのキャップ６を簡単且つ確実に清潔に保つことができ、水自動販売機１からの浄水を汚染のない安全な容器２に給水し、浄水を安心して利用することが可能である。
【００２８】
（２）第２の実施形態
[構成]
第２の実施形態は上記第１の実施形態における紫外線照射部１０に代えて、殺菌・除菌用水溶液を噴射する噴射部として洗浄ノズル１３，１４を用いている。洗浄ノズル１４は容器２を囲むようにして給水ボックス３の天井、壁面及び床面に複数設けられている（図７参照）。また、床面に設けられた洗浄ノズル１３は外径が容器２開口部の内径よりも小さく設けられ、容器２内部に進入・退避するよう昇降自在に構成されている（図８参照）。さらに、洗浄ノズル１３は図９に示すように水平方向に延びる軸（図９の紙面に対して垂直な軸）を回転軸として回転自在に設けられ、殺菌・除菌水溶液を放射状に噴射するように構成されている。
【００２９】
本実施形態では、洗浄ノズル１３が殺菌・除菌用水溶液を噴射することにより容器２内面の殺菌・除菌を行い、洗浄ノズル１４が殺菌・除菌用水溶液を噴射することにより容器２外面及びキャップ６の殺菌・除菌を行う（殺菌・除菌ステップ）。さらに、容器２及びキャップ６に向かって洗浄ノズル１３，１４が洗浄液を噴射することで容器２の内面及び外面並びにキャップ６に付着した殺菌・除菌後の菌類等を洗い落とす（洗浄仕上げステップ）ようになっている。なお、図７〜図１０ではキャップ６は図示していないが、その位置は給水ボックス３内であれば適宜選択可能である。
【００３０】
ところで、図７〜図９に示すように、給水ボックス３に容器２を入れる段階では、容器２は開口部を下方に向けて固定され、開口部が洗浄ノズル１３の上方に配置されている。容器２を固定する構成としては、垂直支持部材１５ａ，１５ｂによって容器２を上下方向から支持し、水平支持部材１６ａ，１６ｂによって容器２を左右方向から支持している。より詳しくは、垂直支持部材１５ａが容器２開口部付近の肩部を左右から挟みつつ容器２を下方から支え、垂直支持部材１５ｂが容器２底部を上方から押さえている。また、水平支持部材１６ａ，１６ｂは容器２の中央部を左右から締め付け、保持するようになっている。
【００３１】
これら支持部材１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは図示されない回転プレートに取り付けられており、支軸１７を中心として給水ボックス３内で回転するように構成されている。支軸１７は給水ボックス３内の容器２の中心と重なる位置に配置されている。また、図１０に示すように、容器２の洗浄が終了した後、容器２へ浄水を給水する場合、支軸１７が時計回転方向に１８０度回転することで、容器２を支持したまま、その上下を反転させるようになっている（容器反転ステップ）。すなわち、容器２の反転後は容器２は開口部を上に向け、肩部を挟んでいる垂直支持部材１５ａが容器２を上方から押さえ、容器２底部に接する垂直支持部材１５ｂが容器２を下方から支えている。
【００３２】
[作用効果]
このような第２の実施形態によれば、洗浄ノズル１４が殺菌・除菌用水溶液を容器２の外面に噴射することで、容器２の外面を殺菌・除菌することができる。また、洗浄ノズル１３が容器２内に進入することで、容器２内面全体を確実に殺菌・除菌することができる。この時、殺菌・除菌用水溶液を容器２の下方から噴射可能なので、水溶液が容器２から自然に滴下して水切れが良い。
【００３３】
しかも、本実施形態では、洗浄仕上げステップにて洗浄ノズル１３，１４が洗浄水を噴射し、容器２の内面及び外面に付着した殺菌・除菌後の菌類等を洗い落とすので、菌類の死骸が栄養価とならずに細菌の繁殖を防止することができ、容器２の洗浄度、安全度がいっそう向上する。この時、洗浄ノズル１３は段階的に昇降動作を行うことにより、容器２の底部並びにそれぞれの高さにおける容器２内面を所定の時間をかけて洗浄することができる。また、洗浄ノズル１３，１４の孔から噴射される水の噴射形状や角度、到達距離などは可変なので、容器２の形状や大きさに合わせて無駄のない洗浄が可能である。
【００３４】
さらに、第２の実施形態では容器２の洗浄作業から浄水の供給作業まで、一度も容器２を給水ボックス３から取り出すことなく、スムーズに行うことができる。この結果、洗浄から給水までの作業時間を短縮することができ、且つ給水扉５を開閉しないので給水ボックス３内の環境が劣化することがない。しかも、容器２の中心部分に重なる支軸１７を中心として容器２を反転させるので、反転させるためのスペースは狭くて済む。したがって、給水ボックス３の大型化を招くことがなく、装置のコンパクト化に寄与することができる。
【００３５】
なお、容器２の固定方法としては容器２の形状などに合わせて適宜選択可能であり、つり下げや倒立による立ち上げ、前後、左右、上下からの締め付けなど、どのような方法をとっても良く、あるいは上記支持部材１５，１６のいずれか一方だけでも良い。例えば、水平支持部材１６ａ，１６ｂだけを用いる場合に、これらを左右均等に移動させて左右から保持するように構成しておけば、容器２を給水ボックス３に入れた時に容器２が左右方向に多少ずれていても、水平支持部材１６ａ，１６ｂのいずれかが容器２を動かしていき、簡単に中心に合わせることができる。
【００３６】
また、容器２における締め付け部分や、締め付け部材の形状や材質なども自由であり、容器２と接する部分にはすべり止めと容器２の保護を兼ねる素材から成る部材が取り付けられていることが望ましい。さらに、容器２の支持部材には圧力センサが内蔵されており、過加圧による容器２の破損を防ぐと共に、落下しないための保持圧力と過加圧の間の調整機能が付与されていることは言うまでない。なお、容器２の上下を反転させる方法や、容器２を反転させる方向に関しても、前後左右など適宜変更可能である。
【００３７】
ところで、殺菌・除菌用の水溶液としては、熱水（殺菌・除菌効果の確認できる水温にある温水）、水蒸気、次亜塩素酸ナトリウム水溶液（酸化力により殺菌効果を高めた水溶液）、オゾン水（オゾンを溶解させ、水の酸化力を高めた水）、紫外線殺菌水（２５３．７ｎｍ紫外線によって殺菌された水）、除菌水（除菌フィルタなどにより除菌された水）、強酸性水（水溶液の電気分解によって造られたＰＨ２．３程度の殺菌を目的とした液体）及び消毒用アルコール溶液のいずれか一つ、もしくは二つ以上を組み合わせたものが好適である。
【００３８】
また、洗浄ノズル１３，１４からは殺菌・除菌用気体として、熱風やオゾンガスを噴射させても良い。ただし、熱風の場合には容器２の材質によって耐熱温度及び耐熱時間が異なるため、温度設定及び温度管理を正確に実施する必要がある。熱風製造時には空気を殺菌するためにエアフィルタを使用することや、殺菌・除菌した後の気体を回収・排気するための手段を設置することが望ましい。なお、先にも述べたが、上記の殺菌・除菌用物質を用いる方法は、厚生労働省による食品衛生法の規格基準において殺菌・除菌方法として定義される方法を具体的に列記したものである。本発明においては殺菌・除菌効果が顕著である物質であれば、上記の物質に限らず、粉体などの固体も包含しており、将来効果が確認されるであろう殺菌・除菌用物質についてもその利用を念頭において考えるものとする。
【００３９】
（３）第３の実施形態
[構成]
さらに、第３の実施形態について、図１１〜図１４を用いて説明する。この実施形態では、超音波振動子１９及び移動式の給水ノズル２０に特徴がある。すなわち、給水ボックス３の内壁面、給水ノズル２０及びキャップ投入部２１の背面部には周波数を３０ｋＨｚに選定した超音波振動子１９が取り付けられている。これら超音波振動子１９は水分中にキャビテーションを発生させるもので、給水ボックス３の内壁面や給水ノズル２０及びキャップ投入部２１、さらには容器２に付着した水滴中の細菌類を死滅させると共に、水滴自体を霧状化させるように構成されている。給水ノズル２０は昇降自在に構成されており、不使用時は給水ボックス３上方に形成された格納部２２に収納されている。また、給水ノズル２０の先端部は給水が完了した容器２内に一定時間、浸漬・振動するようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態におけるキャップ投入部２１は水平方向にスライドする引き出しタイプであり、給水扉５に近接して配置されている。また、図１３及び図１４に示すように、籠部２１ａと、その上面部に取り付けられるはね上げ式の扉２１ｂとがＳＵＳメッシュにより構成されている。籠部２１ａの一側面には金属板２１ｃ及び取手２１ｄが取り付けられており、前記金属板２１ｃと対向する他側面の背面側に超音波振動子１９が取り付けられている。また、図１４に示すように、キャップ投入部２１の上方及び下方には紫外線照射部２３ａ，２３ｂが配置されており、下方の紫外線照射部２３ｂに隣接してキャップ投入部２１内のキャップ６に殺菌・除菌用物質を噴射する洗浄ノズル２４が設けられている。
【００４１】
[作用効果]
以上のような第３の実施形態では、超音波振動子１９が振動すると、給水ボックス３の内壁面、給水ノズル２０及びキャップ投入部２１、さらには容器２外面に付着している水滴中にキャビテーションが発生する。このキャビテーションの作用を用いて水滴中の菌類等を確実に殺菌できる。また、超音波振動子１９の振動により水滴を霧状化できるので、水滴を迅速に蒸散させることが可能である(滅菌・蒸散ステップ)。したがって、給水ボックス３の内壁面、給水ノズル２０及びキャップ投入部２１の表面を常に乾燥した状態に保つことができ、細菌の繁殖を防いで、優れた衛生環境を維持することができる。
【００４２】
しかも、本実施形態は容器２の洗浄中は給水ノズル２０を上昇させておき、格納部２２に収納しておくことができる。そのため、容器２を給水ボックス３に出し入れする際に利用者の手が給水ノズル２０に触れる心配がない。給水ノズル２０は高い衛生度を要求される部材なので、このような構成は人為的な汚染を防止する上で極めて有効である。
【００４３】
さらに本実施形態においては、給水完了後、給水ノズル２０を容器２内の浄水に浸し、給水ノズル２０に付いた超音波振動子１９を振動させることで、容器２内にキャビテーションを発生させることができる(浸漬・振動ステップ)。そのため万が一、給水完了後の容器２内部の浄水に細菌等が存在したとしても、キャビテーションの作用によってこれを確実に殺菌することができ、優れた安全性を確保することができる。また、本実施形態においては、キャップ投入部２１に近接して紫外線照射部２３ａ，２３ｂ及び洗浄ノズル２４を設けたことで、投入部２１内のキャップ６を独立して殺菌及び洗浄することが可能である。したがって、キャップ６の形状に凹凸が多くても、これを確実に殺菌及び洗浄することができ、優れた安全性を確保することができる。
【００４４】
（４）他の実施形態
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、各構成部材の形状や材質、配置数、配置箇所、移動させるための構成や、部材の移動方向、さらには容器の設置数などは適宜変更可能である。例えば、紫外線照射部１０を有する第１の実施形態に洗浄ノズル１３を組み合わせ、第１の実施形態において容器反転ステップを実施しても良い(図１５参照)。
【００４５】
キャップ投入部７の形状や配置する位置も適宜選択可能であり、給水扉５の背面や給水ボックス３の内壁面にポケット状に設けても良い。また、引き出し式のキャップ投入部２１のスライド方向は水平方向だけではなく、垂直方向でもかまわない。さらに、直線的にスライドさせるだけではなく、水平方向に回転させても良い。
【００４６】
超音波振動子１９は給水ボックス３の天井、底面部、内壁面全てに設置しても良いし、容器２を支持する部材に取り付けても良い。また、給水ボックスの内壁面が曲面で構成される場合には三次元に配置することが有効である。なお、超音波振動子１９の周波数に関しても、構成部材の材質や重量あるいは形状(特に厚さ)等を考慮して適宜選定自由である。具体的にはアルミ材料等はキャビテーションダメージが発生するおそれがあるので２０ｋＨｚ程度に抑えることが望ましい。
【００４７】
さらに、本発明は、紫外線照射部１０自体を移動させる構成も包含する。また、容器２を囲むようにして紫外線照射部１０を複数設けても良い。図１６に示す実施形態では、自動販売機１正面の裏側で給水扉５に近接する給水ボックス３の内壁面に２つ、紫外線照射部１０が配置されている。この時、紫外線照射部１０からの紫外線の直射光を利用者が直接見ないように、給水扉５の両側には紫外線ガード１８が取り付けられている。給水ボックス３の内壁面は鏡面仕上げがなされており、内壁面に反射した紫外線照射部１０からの紫外線の反射光が容器２に集まるように手前側及び奥側は曲面が形成されている。
【００４８】
このような実施形態によれば、紫外線ガード１８によりの紫外線の直射光から利用者の目を守ることができ、優れた安全性を確保することができる。しかも、給水ボックス３の内壁面が曲面を描いているため、内壁面を反射した紫外線を容器２に集めることができる。これにより、紫外線照射部１０の出力を抑ええつつ、十分な殺菌性能を確保することができる。
【００４９】
また、容器２内部に進入する洗浄ノズル１３は上下方向に移動するだけではなく、ボールジョイント状の可変接続としたり、垂直方向に延びる軸を回転の中心として水平方向に回動するものであっても良い。さらに、給水ボックス３の内壁はステンレスなどの金属の他、ガラスやセラミックスであっても良く、表面が鏡面仕上げされたものでも良い。また、給水ボックス３の内壁面に定着させる物質としては酸化チタン以外にも、紫外線若しくは他の波長帯にある光線によって殺菌効果が現れる物質であれば、これを塗布、定着させることにより、同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
また、他の実施形態では、キャップ投入部７及び容器２の開口部に近接して可視光線を照射する可視光線照射部が取り付けられている。この実施形態では、紫外線と可視光線とを併用して照射することにより、所望の殺菌効果を確保すると同時に、紫外線照射の出力を最小限にとどめ、人体への影響を抑えることが可能である。このような実施形態によれば、紫外線照射量が低減するため、より安全性が向上する。
【００５１】
さらに、他の実施形態では、給水ボックス３内を正圧・加圧状態に保つための送風装置が設けられている。送風装置は絶対精度０．２２ミクロン以下のフィルタを有することが望ましく、清浄化された空気を給水ボックス３内に送り込むことで、給水ボックス３内を常に正圧・加圧状態に保つことができる。このため、給水扉５を開けた場合でも給水ボックス３内へ汚染空気が流入することを防ぐことができる。したがって、容器２の洗浄作業及び給水作業を衛生的な環境で行うことができる。なお、送風される空気はヒータにより温風化されることがさらに望ましい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る水自動販売機の容器洗浄装置及びその方法によれば、紫外線あるいは殺菌・除菌用物質により、容器の内面及び外面並びにキャップ、さらには給水ボックス内の空気も殺菌・除菌するため、容器及びそのキャップを簡単且つ確実に洗浄でき、汚染のない清潔で安全な容器に対し、水自動販売機からの安全な浄水を、衛生的且つ安全な環境下で、給水することができる。これにより、容器を繰り返し用いる水自動販売機であっても、浄水を常に安心して利用することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態を適用した容器式の水自動販売機の正面図。
【図２】第１の実施形態の正面図。
【図３】第１の実施形態の側面図。
【図４】第１の実施形態の平面図。
【図５】第１の実施形態における要部の内部構成を示す斜視図。
【図６】第１の実施形態における要部の外部構成を示す斜視図。
【図７】本発明に係る第２の実施形態の要部構成図。
【図８】本発明に係る第２の実施形態の要部構成図。
【図９】本発明に第２の実施形態の洗浄ノズルを示す構成図。
【図１０】本発明に係る第２の実施形態の要部構成図。
【図１１】本発明に係る第３の実施形態の構成図。
【図１２】本発明に係る第３の実施形態の構成図。
【図１３】本発明に係る第３の実施形態の要部斜視図。
【図１４】本発明に係る第３の実施形態の要部側面図。
【図１５】本発明に係る他の実施形態の正面図。
【図１６】本発明に係る他の実施形態の平面図。
【符号の説明】
１…水自動販売器
２…容器
３…給水ボックス
５…給水扉
６…キャップ
７，２１…キャップ投入部
８…つまみ
９…軸
１０，２３ａ，２３ｂ…紫外線照射部
１１…落下防止ネット
１２，２０…給水ノズル
１３，１４，２４…洗浄ノズル
１５…垂直支持部材
１６…水平支持部材
１７…支軸
１８…紫外線ガード
１９…超音波振動子
２２…格納部
【発明の属する技術分野】
本発明は、原水から生成した浄水を容器に給水して販売する水自動販売機に用いるものであり、特に、給水前に容器を洗浄する容器洗浄技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現代の消費生活では健康や安全を重視する傾向が強まっており、毎日使用する水に関しては高い水質が要求されている。単に飲料水として用いる場合にはミネラルウォーターなどの清涼飲料水がペットボトルに詰められて販売されているが、調理や米の研ぎ水など家庭単位で大量に使う場合には容器式の水自動販売機が利用されている。容器式の水自動販売機とは、水道水等の原水を水処理装置によって浄水を生成し、この浄水を利用者が持参した容器に給水・販売するものである。
【０００３】
水自動販売機については厚生労働省の規格基準のもと、食品衛生法に適合した構造の機器によって、同法が定める「清涼飲料水」が消費者に提供されている。また、清涼飲料水を持ち帰るための容器についても、容器本体から容器構成物質が溶出しないなど同法に適合した容器が利用されている。このような水自動販売機は容器の再利用が可能なので経済的であり、環境調和の観点からも優れている。このため近年、水自動販売機の需要は拡大傾向にあり、様々な技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６９６３２号公報
【０００５】
ところで、「清涼飲料水」として自動販売機から供給される浄水には、塩素を除去していわゆるカルキ臭を取り除いたことを特徴とした場合が多い。塩素は一般細菌・大腸菌などを死滅させるために水道水に投入されているが、このような働きを持つ塩素を取り除いたことで、次のような問題が生じていた。すなわち、水自動販売機に内蔵される水処理装置の性能が、塩素の除去は可能だが有機物までは十分に除去できない程度だと、溶存塩素がないことが災いして、容器の内側に混入・残存している雑菌を、殺菌することができない。さらには、浄水に内存する有機物が栄養価となって細菌の繁殖を助長してしまうおそれがある。
【０００６】
清涼飲料水及び容器については厚生労働省の規格基準のもと、「消費者自らが管理する」と規定されている。そのため、清涼飲料水が機器から供給された以降は、消費者が持ち帰り、利用するまでの清涼飲料水及び容器の安全担保は消費者自身の問題とされてきた。しかし、水自動販売機の利用者はあくまでも一般的な消費者を想定しており、全ての利用者が衛生管理に対する知識を持ち合わせているわけではない。また、仮に利用者がその知識を持っていたとしても、その都度、衛生管理を実行しているとは限らない。
【０００７】
また、容器式の水自動販売機では容器を出し入れする時、販売機の周囲や利用者の手指から塵埃や雑菌などが、給水を行う給水ボックス内分に侵入することが考えられる。このため、工場内の無菌室で水をペットボトルに充填する場合に比べて、水自動販売機では衛生面での劣化が懸念されていた。特に、容器の開口部やそれを閉めるキャップにはねじ溝などが切られており、利用者が手で触れる機会も多いので、細菌汚染のおそれがあった。
【０００８】
そこで従来より、水及び容器の衛生担保を確保するべく、容器式の水自動販売機には容器への給水前に容器を洗浄する容器洗浄装置が設けられている。具体的には水自動販売機の給水ボックス内で空の容器に水道水を噴射し、水道水の溶存塩素と水圧により容器を洗浄する装置が提案されている。
【０００９】
しかし、この容器洗浄装置では水の噴出が直線的なので容器の凹凸部分、例えば開口部やキャップの内側などの細部には水が十分に届き難い。その結果、洗い残し部分が多くなり、優れた洗浄度を発揮することは困難であった。また、このタイプの容器洗浄装置において、容器を手で固定し、フットレバーによって水道水を噴出させる方式があるが、この場合、手が滑ったりフットレバーの誤動作により利用者が濡れる事故が発生し易い。
【００１０】
このような不具合を解消するために、容器の形状に関係なく容器内に水道水を行きわたらせる従来例として、次のようなものが提案されている。すなわち、水道水を容器容量の半分程度注入し、水道水をこぼさないように容器を左右にそれぞれれ９０度交互に反転させ、容器内面の左半分と右半分を水道水で濡らすようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の容器洗浄装置には次のような問題点があった。すなわち、水道水の塩素濃度は水道法上、０．１〜０．４ｐｐｍと規定されており、この程度の塩素濃度の水溶液を容器内面に数秒間接触させただけでは十分な殺菌効果は期待できなかった。
また、前述したが、水自動販売機の利用者は一般的な消費者であることを想定しているため、洗浄装置の稼働に際して、簡便な操作性と高い安全性を確保する必要がある。以上述べたように、水自動販売機から水を供給する場合、衛生的且つ安全な環境下で容器を簡単且つ十分に洗浄することが課題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような従来技術が持つ課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、衛生的且つ安全な環境下で容器及びそのキャップの洗浄を簡単且つ確実に行うことにより、水自動販売機からの浄水を汚染のない清潔な容器に給水して、浄水を安心して利用することが可能である、洗浄性能、安全性、操作性及び信頼性に優れた水自動販売機の容器洗浄装置及びその方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、利用者の管理下にあるリユース可能な容器に対し、所定の水質基準に適合した浄水を給水・販売する水自動販売機に組み込まれるものであって、前記容器に前記浄水を供給する給水ボックスが配置され、この給水ボックス内で前記容器の内面及び外面を洗浄するよう構成された容器洗浄装置において、前記給水ボックスには前記浄水を前記容器に供給する給水ノズルが配置され、前記給水ノズルに前記超音波振動子が取り付けられたことを特徴とする。
このような発明では、給水ボックス内の給水ノズルに超音波振動子を取り付けたことで、水滴がたまり易い給水ノズルの安全性が格段に向上する。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、超音波振動子を取り付けた前記給水ノズルは、前記容器内の浄水に浸漬した状態で振動するように構成されたことを特徴としている。
上記の発明によれば、給水ノズルを容器内の浄水に浸し、超音波振動子を振動させると容器内部でキャビテーションが発生する。そのため万が一、給水完了後の容器内に細菌等が存在したとしても、キャビテーションの作用によってこれを確実に殺菌することができる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、給水ボックス内を正圧・加圧状態に保つための送風装置が設けられたことを特徴としている。
この発明においては、送風装置により給水ボックス内を常に正圧・加圧状態に保つことにより、給水ボックスへの汚染空気の流入を最小限に抑えることが可能である。この結果、容器の洗浄環境（つまりは給水環境も）を衛生的に保つことができる。
【００１６】
また、請求項４の発明では、請求項３に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、前記送風装置は温風を送風するように構成されたことを特徴としており、さらなる殺菌・除菌効果を期待することができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の水自動販売機の容器洗浄装置において、前記給水ボックスには前記浄水を前記容器に供給する給水ノズルが移動自在に配置され、前記給水ボックスに近接して前記給水ノズルを収納可能な格納部が設けられたことを特徴としている。
この発明によれば、容器の洗浄中は給水ノズルを格納部に収納しておくことができるので、容器を給水ボックスに出し入れする際に利用者の手が給水ノズルに触れる心配がなく、給水ノズルへの人為的な汚染を回避することが可能である。
【００１８】
請求項６の発明は、利用者の管理下にあるリユース可能な容器に対し、所定の水質基準に適合した浄水を給水・販売する水自動販売機に用いられる方法であって、前記水自動販売機に配置された給水ボックス内で前記容器の内面及び外面を洗浄する容器洗浄方法にお いて、前記容器の内面及び外面並びにキャップの殺菌・除菌を行う殺菌・除菌ステップと、前記容器の内面及び外面並びにキャップに対する殺菌・除菌を行った後、前記容器の内面及び外面並びにキャップに対し洗浄水を噴射して殺菌・除菌した菌類を洗い落とす洗浄仕上げステップと、前記給水ボックスに給水ノズルを配置し、この給水ノズルに超音波振動子を取り付け、前記容器への給水完了後、前記給水ノズルを前記容器内に一定時間浸漬し、前記超音波振動子を振動する浸漬・振動ステップを含むことを特徴とする。
この発明は、上記請求項２の発明を方法の観点から捉えたもので、給水ノズルを容器内の浄水に浸し、超音波振動子を振動させることにより、容器内部でキャビテーションを発生させ、これを容器内の細菌等に作用させて、殺菌効果を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の実施の形態の一例（以下「実施形態」と呼ぶ）について、図１〜図１６を参照して具体的に説明する。
（１）第１の実施形態
［構成］
第１の実施形態は、逆浸透膜方式を採用した容器式の水自動販売機に適用されるものである。なお、図１は容器式の水自動販売機の正面図、図２は本実施形態の正面図、図３は同じく側面図、図４は同じく平面図、図５及び図６は本実施形態の要部斜視図であり、図５は内部構成を示し、図６は外部構成を示している。
【００２０】
水自動販売機１中央部にはボトル型の容器２を収容する給水ボックス３が配置されており、ここで容器２の洗浄及び給水が行われる。給水ボックス３の内壁面はステンレスなどの腐食酸化しにくい金属から構成されており、その表面には酸化チタンが定着されている。給水ボックス３には開閉自在な給水扉５が取り付けられている。給水扉５は正面から見て向かって左側縁部が蝶番により販売機１の正面に取り付けられ、右側縁部にハンドル部５ａが固定されており、ハンドル部５ａを手前側に引いて開けるように構成されている。
【００２１】
給水扉５の開閉については、ラチェットや磁気ソレノイド等を用い、通常時は施錠状態とし、カード又はコインの挿入により開錠状態となるように制御される。また、給水扉５は自動式又は手動式にて開閉し、容器２への給水完了後、容器２を取り出すと、自動的に元の施錠状態となるよう制御される。
【００２２】
給水ボックス３上部にはキャップ投入部７が設けられている。キャップ投入部７において、後述する紫外線照射部１０に近接した側には落下防止ネット１１が設置されており、容器２のキャップ６（図５に図示）を収納するよう構成されている。なお、キャップ投入部７は側面形状が扇型の部材からなり、正面に固定されたつまみ８を斜め下方に引き出すことで、底部の軸９を中心として扇型の部分が自動販売機１の正面部から引き出されるようになっている。
【００２３】
キャップ投入部７に隣接し、且つ給水ボックス３内に収納された容器２開口部上部には紫外線（２５３．７ナノメートル）を照射する紫外線照射部１０が取り付けられている。この紫外線照射部１０は照射部１０からの紫外線を利用者が直視しない位置に配置されている。つまり、水自動販売機１の正面部自体が紫外線カバーの役割を果たしている。さらに、紫外線照射部１０に隣接して給水ノズル１２が配置されている。
【００２４】
［作用効果］
以上のような構成を有する第１の実施形態の作用効果は次の通りである。すなわち、紫外線照射部１０が紫外線を照射することで、紫外線自体及び紫外線により発生するオゾンにより、容器２の形状に関係なく容器２を隅々まで殺菌することができる。特に照射部１０は容器２の開口部に近いため、ここを確実に殺菌可能である。しかも、給水ボックス３の内壁には酸化チタンを定着させているため、紫外線照射された酸化チタンが優れた殺菌能力、有機物分解能力を発揮でき、殺菌性能をさらに高めることが可能である。
【００２５】
また、紫外線及びオゾンが給水ボックス３内の空気も殺菌するので、衛生的な環境の下で、容器２の洗浄作業を行うことができる。これにより、安全な容器２に対して安全な環境で給水作業を行うことができる。さらに、本実施形態では照射部１０からの直射光が利用者の目に入らないように照射部１０を配置しているため、目への悪影響を回避することができ、優れた安全性を確保することができる。また、キャップ投入部７にキャップ６を入れておくことで、落下防止ネット１１を通過してキャップ６の内側に紫外線照射部１０からの紫外線を容易に当てることができ、凹凸部分の多いキャップ６の内側を確実に殺菌することができる。
【００２６】
さらに、以上のような容器の殺菌作業に関しては給水ボックス３内に容器２を入れた状態だけで自動的に実施可能である。したがって、利用者は専門的な知識や衛生管理に対する厳しい認識を持つ必要がなく、また実際に容器２を手で押さえたり、複雑な操作を行う必要がない。したがって、利用者の経験や知識に関係なく、容器２を清潔に保つことができる。
【００２７】
以上述べたように第１の実施形態によれば、紫外線照射部１０を設けるといった極めて簡単な構成により衛生的且つ安全な環境下で容器２及びそのキャップ６を簡単且つ確実に清潔に保つことができ、水自動販売機１からの浄水を汚染のない安全な容器２に給水し、浄水を安心して利用することが可能である。
【００２８】
（２）第２の実施形態
[構成]
第２の実施形態は上記第１の実施形態における紫外線照射部１０に代えて、殺菌・除菌用水溶液を噴射する噴射部として洗浄ノズル１３，１４を用いている。洗浄ノズル１４は容器２を囲むようにして給水ボックス３の天井、壁面及び床面に複数設けられている（図７参照）。また、床面に設けられた洗浄ノズル１３は外径が容器２開口部の内径よりも小さく設けられ、容器２内部に進入・退避するよう昇降自在に構成されている（図８参照）。さらに、洗浄ノズル１３は図９に示すように水平方向に延びる軸（図９の紙面に対して垂直な軸）を回転軸として回転自在に設けられ、殺菌・除菌水溶液を放射状に噴射するように構成されている。
【００２９】
本実施形態では、洗浄ノズル１３が殺菌・除菌用水溶液を噴射することにより容器２内面の殺菌・除菌を行い、洗浄ノズル１４が殺菌・除菌用水溶液を噴射することにより容器２外面及びキャップ６の殺菌・除菌を行う（殺菌・除菌ステップ）。さらに、容器２及びキャップ６に向かって洗浄ノズル１３，１４が洗浄液を噴射することで容器２の内面及び外面並びにキャップ６に付着した殺菌・除菌後の菌類等を洗い落とす（洗浄仕上げステップ）ようになっている。なお、図７〜図１０ではキャップ６は図示していないが、その位置は給水ボックス３内であれば適宜選択可能である。
【００３０】
ところで、図７〜図９に示すように、給水ボックス３に容器２を入れる段階では、容器２は開口部を下方に向けて固定され、開口部が洗浄ノズル１３の上方に配置されている。容器２を固定する構成としては、垂直支持部材１５ａ，１５ｂによって容器２を上下方向から支持し、水平支持部材１６ａ，１６ｂによって容器２を左右方向から支持している。より詳しくは、垂直支持部材１５ａが容器２開口部付近の肩部を左右から挟みつつ容器２を下方から支え、垂直支持部材１５ｂが容器２底部を上方から押さえている。また、水平支持部材１６ａ，１６ｂは容器２の中央部を左右から締め付け、保持するようになっている。
【００３１】
これら支持部材１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは図示されない回転プレートに取り付けられており、支軸１７を中心として給水ボックス３内で回転するように構成されている。支軸１７は給水ボックス３内の容器２の中心と重なる位置に配置されている。また、図１０に示すように、容器２の洗浄が終了した後、容器２へ浄水を給水する場合、支軸１７が時計回転方向に１８０度回転することで、容器２を支持したまま、その上下を反転させるようになっている（容器反転ステップ）。すなわち、容器２の反転後は容器２は開口部を上に向け、肩部を挟んでいる垂直支持部材１５ａが容器２を上方から押さえ、容器２底部に接する垂直支持部材１５ｂが容器２を下方から支えている。
【００３２】
[作用効果]
このような第２の実施形態によれば、洗浄ノズル１４が殺菌・除菌用水溶液を容器２の外面に噴射することで、容器２の外面を殺菌・除菌することができる。また、洗浄ノズル１３が容器２内に進入することで、容器２内面全体を確実に殺菌・除菌することができる。この時、殺菌・除菌用水溶液を容器２の下方から噴射可能なので、水溶液が容器２から自然に滴下して水切れが良い。
【００３３】
しかも、本実施形態では、洗浄仕上げステップにて洗浄ノズル１３，１４が洗浄水を噴射し、容器２の内面及び外面に付着した殺菌・除菌後の菌類等を洗い落とすので、菌類の死骸が栄養価とならずに細菌の繁殖を防止することができ、容器２の洗浄度、安全度がいっそう向上する。この時、洗浄ノズル１３は段階的に昇降動作を行うことにより、容器２の底部並びにそれぞれの高さにおける容器２内面を所定の時間をかけて洗浄することができる。また、洗浄ノズル１３，１４の孔から噴射される水の噴射形状や角度、到達距離などは可変なので、容器２の形状や大きさに合わせて無駄のない洗浄が可能である。
【００３４】
さらに、第２の実施形態では容器２の洗浄作業から浄水の供給作業まで、一度も容器２を給水ボックス３から取り出すことなく、スムーズに行うことができる。この結果、洗浄から給水までの作業時間を短縮することができ、且つ給水扉５を開閉しないので給水ボックス３内の環境が劣化することがない。しかも、容器２の中心部分に重なる支軸１７を中心として容器２を反転させるので、反転させるためのスペースは狭くて済む。したがって、給水ボックス３の大型化を招くことがなく、装置のコンパクト化に寄与することができる。
【００３５】
なお、容器２の固定方法としては容器２の形状などに合わせて適宜選択可能であり、つり下げや倒立による立ち上げ、前後、左右、上下からの締め付けなど、どのような方法をとっても良く、あるいは上記支持部材１５，１６のいずれか一方だけでも良い。例えば、水平支持部材１６ａ，１６ｂだけを用いる場合に、これらを左右均等に移動させて左右から保持するように構成しておけば、容器２を給水ボックス３に入れた時に容器２が左右方向に多少ずれていても、水平支持部材１６ａ，１６ｂのいずれかが容器２を動かしていき、簡単に中心に合わせることができる。
【００３６】
また、容器２における締め付け部分や、締め付け部材の形状や材質なども自由であり、容器２と接する部分にはすべり止めと容器２の保護を兼ねる素材から成る部材が取り付けられていることが望ましい。さらに、容器２の支持部材には圧力センサが内蔵されており、過加圧による容器２の破損を防ぐと共に、落下しないための保持圧力と過加圧の間の調整機能が付与されていることは言うまでない。なお、容器２の上下を反転させる方法や、容器２を反転させる方向に関しても、前後左右など適宜変更可能である。
【００３７】
ところで、殺菌・除菌用の水溶液としては、熱水（殺菌・除菌効果の確認できる水温にある温水）、水蒸気、次亜塩素酸ナトリウム水溶液（酸化力により殺菌効果を高めた水溶液）、オゾン水（オゾンを溶解させ、水の酸化力を高めた水）、紫外線殺菌水（２５３．７ｎｍ紫外線によって殺菌された水）、除菌水（除菌フィルタなどにより除菌された水）、強酸性水（水溶液の電気分解によって造られたＰＨ２．３程度の殺菌を目的とした液体）及び消毒用アルコール溶液のいずれか一つ、もしくは二つ以上を組み合わせたものが好適である。
【００３８】
また、洗浄ノズル１３，１４からは殺菌・除菌用気体として、熱風やオゾンガスを噴射させても良い。ただし、熱風の場合には容器２の材質によって耐熱温度及び耐熱時間が異なるため、温度設定及び温度管理を正確に実施する必要がある。熱風製造時には空気を殺菌するためにエアフィルタを使用することや、殺菌・除菌した後の気体を回収・排気するための手段を設置することが望ましい。なお、先にも述べたが、上記の殺菌・除菌用物質を用いる方法は、厚生労働省による食品衛生法の規格基準において殺菌・除菌方法として定義される方法を具体的に列記したものである。本発明においては殺菌・除菌効果が顕著である物質であれば、上記の物質に限らず、粉体などの固体も包含しており、将来効果が確認されるであろう殺菌・除菌用物質についてもその利用を念頭において考えるものとする。
【００３９】
（３）第３の実施形態
[構成]
さらに、第３の実施形態について、図１１〜図１４を用いて説明する。この実施形態では、超音波振動子１９及び移動式の給水ノズル２０に特徴がある。すなわち、給水ボックス３の内壁面、給水ノズル２０及びキャップ投入部２１の背面部には周波数を３０ｋＨｚに選定した超音波振動子１９が取り付けられている。これら超音波振動子１９は水分中にキャビテーションを発生させるもので、給水ボックス３の内壁面や給水ノズル２０及びキャップ投入部２１、さらには容器２に付着した水滴中の細菌類を死滅させると共に、水滴自体を霧状化させるように構成されている。給水ノズル２０は昇降自在に構成されており、不使用時は給水ボックス３上方に形成された格納部２２に収納されている。また、給水ノズル２０の先端部は給水が完了した容器２内に一定時間、浸漬・振動するようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態におけるキャップ投入部２１は水平方向にスライドする引き出しタイプであり、給水扉５に近接して配置されている。また、図１３及び図１４に示すように、籠部２１ａと、その上面部に取り付けられるはね上げ式の扉２１ｂとがＳＵＳメッシュにより構成されている。籠部２１ａの一側面には金属板２１ｃ及び取手２１ｄが取り付けられており、前記金属板２１ｃと対向する他側面の背面側に超音波振動子１９が取り付けられている。また、図１４に示すように、キャップ投入部２１の上方及び下方には紫外線照射部２３ａ，２３ｂが配置されており、下方の紫外線照射部２３ｂに隣接してキャップ投入部２１内のキャップ６に殺菌・除菌用物質を噴射する洗浄ノズル２４が設けられている。
【００４１】
[作用効果]
以上のような第３の実施形態では、超音波振動子１９が振動すると、給水ボックス３の内壁面、給水ノズル２０及びキャップ投入部２１、さらには容器２外面に付着している水滴中にキャビテーションが発生する。このキャビテーションの作用を用いて水滴中の菌類等を確実に殺菌できる。また、超音波振動子１９の振動により水滴を霧状化できるので、水滴を迅速に蒸散させることが可能である(滅菌・蒸散ステップ)。したがって、給水ボックス３の内壁面、給水ノズル２０及びキャップ投入部２１の表面を常に乾燥した状態に保つことができ、細菌の繁殖を防いで、優れた衛生環境を維持することができる。
【００４２】
しかも、本実施形態は容器２の洗浄中は給水ノズル２０を上昇させておき、格納部２２に収納しておくことができる。そのため、容器２を給水ボックス３に出し入れする際に利用者の手が給水ノズル２０に触れる心配がない。給水ノズル２０は高い衛生度を要求される部材なので、このような構成は人為的な汚染を防止する上で極めて有効である。
【００４３】
さらに本実施形態においては、給水完了後、給水ノズル２０を容器２内の浄水に浸し、給水ノズル２０に付いた超音波振動子１９を振動させることで、容器２内にキャビテーションを発生させることができる(浸漬・振動ステップ)。そのため万が一、給水完了後の容器２内部の浄水に細菌等が存在したとしても、キャビテーションの作用によってこれを確実に殺菌することができ、優れた安全性を確保することができる。また、本実施形態においては、キャップ投入部２１に近接して紫外線照射部２３ａ，２３ｂ及び洗浄ノズル２４を設けたことで、投入部２１内のキャップ６を独立して殺菌及び洗浄することが可能である。したがって、キャップ６の形状に凹凸が多くても、これを確実に殺菌及び洗浄することができ、優れた安全性を確保することができる。
【００４４】
（４）他の実施形態
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、各構成部材の形状や材質、配置数、配置箇所、移動させるための構成や、部材の移動方向、さらには容器の設置数などは適宜変更可能である。例えば、紫外線照射部１０を有する第１の実施形態に洗浄ノズル１３を組み合わせ、第１の実施形態において容器反転ステップを実施しても良い(図１５参照)。
【００４５】
キャップ投入部７の形状や配置する位置も適宜選択可能であり、給水扉５の背面や給水ボックス３の内壁面にポケット状に設けても良い。また、引き出し式のキャップ投入部２１のスライド方向は水平方向だけではなく、垂直方向でもかまわない。さらに、直線的にスライドさせるだけではなく、水平方向に回転させても良い。
【００４６】
超音波振動子１９は給水ボックス３の天井、底面部、内壁面全てに設置しても良いし、容器２を支持する部材に取り付けても良い。また、給水ボックスの内壁面が曲面で構成される場合には三次元に配置することが有効である。なお、超音波振動子１９の周波数に関しても、構成部材の材質や重量あるいは形状(特に厚さ)等を考慮して適宜選定自由である。具体的にはアルミ材料等はキャビテーションダメージが発生するおそれがあるので２０ｋＨｚ程度に抑えることが望ましい。
【００４７】
さらに、本発明は、紫外線照射部１０自体を移動させる構成も包含する。また、容器２を囲むようにして紫外線照射部１０を複数設けても良い。図１６に示す実施形態では、自動販売機１正面の裏側で給水扉５に近接する給水ボックス３の内壁面に２つ、紫外線照射部１０が配置されている。この時、紫外線照射部１０からの紫外線の直射光を利用者が直接見ないように、給水扉５の両側には紫外線ガード１８が取り付けられている。給水ボックス３の内壁面は鏡面仕上げがなされており、内壁面に反射した紫外線照射部１０からの紫外線の反射光が容器２に集まるように手前側及び奥側は曲面が形成されている。
【００４８】
このような実施形態によれば、紫外線ガード１８によりの紫外線の直射光から利用者の目を守ることができ、優れた安全性を確保することができる。しかも、給水ボックス３の内壁面が曲面を描いているため、内壁面を反射した紫外線を容器２に集めることができる。これにより、紫外線照射部１０の出力を抑ええつつ、十分な殺菌性能を確保することができる。
【００４９】
また、容器２内部に進入する洗浄ノズル１３は上下方向に移動するだけではなく、ボールジョイント状の可変接続としたり、垂直方向に延びる軸を回転の中心として水平方向に回動するものであっても良い。さらに、給水ボックス３の内壁はステンレスなどの金属の他、ガラスやセラミックスであっても良く、表面が鏡面仕上げされたものでも良い。また、給水ボックス３の内壁面に定着させる物質としては酸化チタン以外にも、紫外線若しくは他の波長帯にある光線によって殺菌効果が現れる物質であれば、これを塗布、定着させることにより、同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
また、他の実施形態では、キャップ投入部７及び容器２の開口部に近接して可視光線を照射する可視光線照射部が取り付けられている。この実施形態では、紫外線と可視光線とを併用して照射することにより、所望の殺菌効果を確保すると同時に、紫外線照射の出力を最小限にとどめ、人体への影響を抑えることが可能である。このような実施形態によれば、紫外線照射量が低減するため、より安全性が向上する。
【００５１】
さらに、他の実施形態では、給水ボックス３内を正圧・加圧状態に保つための送風装置が設けられている。送風装置は絶対精度０．２２ミクロン以下のフィルタを有することが望ましく、清浄化された空気を給水ボックス３内に送り込むことで、給水ボックス３内を常に正圧・加圧状態に保つことができる。このため、給水扉５を開けた場合でも給水ボックス３内へ汚染空気が流入することを防ぐことができる。したがって、容器２の洗浄作業及び給水作業を衛生的な環境で行うことができる。なお、送風される空気はヒータにより温風化されることがさらに望ましい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る水自動販売機の容器洗浄装置及びその方法によれば、紫外線あるいは殺菌・除菌用物質により、容器の内面及び外面並びにキャップ、さらには給水ボックス内の空気も殺菌・除菌するため、容器及びそのキャップを簡単且つ確実に洗浄でき、汚染のない清潔で安全な容器に対し、水自動販売機からの安全な浄水を、衛生的且つ安全な環境下で、給水することができる。これにより、容器を繰り返し用いる水自動販売機であっても、浄水を常に安心して利用することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態を適用した容器式の水自動販売機の正面図。
【図２】第１の実施形態の正面図。
【図３】第１の実施形態の側面図。
【図４】第１の実施形態の平面図。
【図５】第１の実施形態における要部の内部構成を示す斜視図。
【図６】第１の実施形態における要部の外部構成を示す斜視図。
【図７】本発明に係る第２の実施形態の要部構成図。
【図８】本発明に係る第２の実施形態の要部構成図。
【図９】本発明に第２の実施形態の洗浄ノズルを示す構成図。
【図１０】本発明に係る第２の実施形態の要部構成図。
【図１１】本発明に係る第３の実施形態の構成図。
【図１２】本発明に係る第３の実施形態の構成図。
【図１３】本発明に係る第３の実施形態の要部斜視図。
【図１４】本発明に係る第３の実施形態の要部側面図。
【図１５】本発明に係る他の実施形態の正面図。
【図１６】本発明に係る他の実施形態の平面図。
【符号の説明】
１…水自動販売器
２…容器
３…給水ボックス
５…給水扉
６…キャップ
７，２１…キャップ投入部
８…つまみ
９…軸
１０，２３ａ，２３ｂ…紫外線照射部
１１…落下防止ネット
１２，２０…給水ノズル
１３，１４，２４…洗浄ノズル
１５…垂直支持部材
１６…水平支持部材
１７…支軸
１８…紫外線ガード
１９…超音波振動子
２２…格納部
Claims (6)
- 利用者の管理下にあるリユース可能な容器に対し、所定の水質基準に適合した浄水を給水・販売する水自動販売機に組み込まれるものであって、前記容器に前記浄水を供給する給水ボックスが配置され、この給水ボックス内で前記容器の内面及び外面を洗浄するよう構成された容器洗浄装置において、
前記給水ボックスには前記浄水を前記容器に供給する給水ノズルが配置され、
前記給水ノズルに前記超音波振動子が取り付けられたことを特徴とする水自動販売機の容器洗浄装置。 - 超音波振動子を取り付けた前記給水ノズルは、前記容器内の浄水に浸漬した状態で、振動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の水自動販売機の容器洗浄装置。
- 前記給水ボックス内を正圧・加圧状態に保つための送風装置が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の水自動販売機の容器洗浄装置。
- 前記送風装置は温風を送風するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の水自動販売機の容器洗浄装置。
- 前記給水ボックスには前記浄水を前記容器に供給する給水ノズルが移動自在に配置され、
前記給水ボックスに近接して前記給水ノズルを収納可能な格納部が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の水自動販売機の容器洗浄装置。 - 利用者の管理下にあるリユース可能な容器に対し、所定の水質基準に適合した浄水を給水・販売する水自動販売機に用いられる方法であって、前記水自動販売機に配置された給水ボックス内で前記容器の内面及び外面を洗浄する容器洗浄方法において、
前記容器の内面及び外面並びにキャップの殺菌・除菌を行う殺菌・除菌ステップと、
前記容器の内面及び外面並びにキャップに対する殺菌・除菌を行った後、前記容器の内面及び外面並びにキャップに対し洗浄水を噴射して殺菌・除菌した菌類を洗い落とす洗浄仕上げステップと、
前記給水ボックスに給水ノズルを配置し、この給水ノズルに超音波振動子を取り付け、前記容器への給水完了後、前記給水ノズルを前記容器内に一定時間浸漬し、前記超音波振動子を振動する浸漬・振動ステップを含むことを特徴とする水自動販売機の容器洗浄方法。
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