JP3936947B2 - 浄水自動販売機 - Google Patents

Description

本発明は、事務所や会社、及びスーパーマーケットなどに設置され、所定の容器を販売機にセットして所定の操作が行われると原水（水道水）を濾過し、生成した浄水を容器に給水する浄水自動販売機に関する。

近年、スーパーマーケットでは浄水自動販売機を店内に設置し、顧客が持参した容器に浄水を給水するというサービスが普及している。
その浄水の給水サービスは、店側がその浄水自動販売機で給水を受ける為の専用の容器（例えば、大と小の二種類）を販売し、顧客は前記容器の何れかを購入しておく。そして、給水を受ける時、購入してある容器を持参し、該容器を浄水自動販売機の載置台に載置し、浄水自動販売機に設けられている容器選択スイッチで持参した容器に対応するスイッチを選択操作することで、容器に所定量の浄水が給水されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、顧客が浄水自動販売機にセットした容器と異なる容量のスイッチを間違って選択操作した場合でも給水は実行され、その結果、小の容器に対して大の容器分の浄水が給水された時は浄水が無駄になり、逆に大の容器に対し小の容器分の浄水が給水された時は量が不足する、という問題があった。

特開２００３−１４１６２９号公報

本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、顧客が容器を載置台に載置することで、該容器に対応する所定量の浄水が自動的に給水され、給水の過不足が生じない浄水自動販売機を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、原水を濾過して生成された浄水を、載置台に載置された容器に給水する浄水自動販売機において、載置台に載置された容器の重量を計量する計量手段と、容器の重量毎に給水量を記憶する記憶手段と、前記計量手段による容器の重量値と、記憶手段に記憶された重量毎の給水量とに基づいて給水量を決定し給水を行なう制御手段と、を備え、更に、前記載置台に対し計量手段のロードセルは高い位置に配置し、且つ前記載置台とロードセルとの間に仕切り壁を設け、前記載置台は前記仕切り壁を避けて前記ロードセルに取り付けた連結片と一体の受け枠で載承保持することを特徴とする（請求項１）。
原水を濾過生成する方式は、逆浸透膜方式、活性炭フィルター方式、ミネラル分を追加する方式、或いは電解水方式等、水道水よりも飲用、或いは調理用として優れた水を生成できるものであればよい。
上記計量手段としては、例えばロードセル（重量センサ）が一般的で、その場合ロードセルは容器を載置する載置台よりも高い位置に配置したり、或いは両者の間を仕切壁で仕切り、給水時の浄水が伝わったり、掛かったりしないようにする。叉、バネ等を用いたメカニカルな方式でもよい。
上記記憶手段が記憶する容器の重量としては、所定の幅（最低・最高）を持たせて記憶する形式、或いは固定値と誤差で決める方式等が挙げられる。
叉、給水量は重量値が好ましいが、容積単位でもよく、更に、容器重量と合わせた合計重量であってもよい。
叉、入金部等の支払機能を備えない浄水機でもよい（請求項５）。

上記手段によれば、顧客が持参した容器を浄水自動販売機の載置台に載置すると、あとは顧客が容器選択スイッチ等を操作しなくても、容器の重量が計量手段で計量され、その計量された重量値と、自動販売機の記憶手段に予め記憶されている重量毎の給水量とから制御手段で自動的に給水量が決定され、その決定された給水量だけ浄水が容器に給水される。

そして、前記計量手段で計量した容器の重量が、前記記憶手段に記憶されている容器重量の何れにも対応しない場合は、その旨を報知するように構成してもよい（請求項２）。
その報知の形態としては、エラーランプの点灯、或いはエラーメッセージの表示、及びエラーランプの点灯とエラーメッセージの表示、エラーメッセージの音声報知等が挙げられる。
上記手段によれば、重量によって正規の容器か、そうでないかが判断され、正規の容器が載置台にセットされた場合にのみ給水が実行される。

叉、前記制御手段で決定された給水量が載置台に載置された容器へ給水されるが、給水量が前記制御手段で決定した給水量に達したか否かの判断は、前記計量手段による計量値に基づいて行なうようにしてもよい（請求項３）。
上記手段によれば、容器の重量を測定する計量手段を利用して給水量のチェックができるため、別途流量計を設ける必要がなくなる。

更に、浄水自動販売機による浄水の給水サービスは、有料によるサービスだけでなく、無料での給水サービスもできる。

本発明に係る浄水自動販売機或いは浄水機は請求項１或いは５記載の構成により、給水量は顧客が操作して決定することなく、持参した容器を浄水自動販売機の載置台に載置するだけで容器重量が測定されて自動的に決定される為、容器に合った量の給水が確実に行なわれる。従って、容器に対し給水量が過不足することがなく非常に便利である。
叉、請求項２記載の構成により、正規の容器がセットされた場合にのみ給水が実行され、それ以外の容器については給水が実行されない。従って、店舗側では容器の販売促進を行うことができる。

更に、請求項３記載の構成により、制御手段で決定した給水量の測定を、容器重量を測定する計量手段を利用して行うため、給水量を測定する為の流量計を別途設ける必要がなく、その分安く製作することができる。
また、請求項４記載の構成により、浄水の給水サービスを無料で行うことができる。それにより、集客の一手段として有効に活用することができる。

以下、本発明に係る浄水自動販売機の実施の一例を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明はその要旨を変えない限り変更可能であり、この実施の形態に限定されるものではない。

図１及び図２は、浄水自動販売機１を示し、一般的な飲料の自動販売機と同様の外観を呈し、正面に容器（ボトル）２を出し入れする載置台３を備え、該載置台３の前面に扉４を開閉可能に設けており、中央部にはコイン投入口５を備え、その上方に給水を開始する為のスタートスイッチ６と、給水を受けることができない容器であることを報知するエラーランプ７を配設している。

容器２が載置される載置台３は、台板状をなしその上面に容器２の載置位置を区画する枠８が手前側を除いて左右両側と奥側の三方に平面略コ字形に起立固定され、その枠８内側の中央部には給水時に漏れた浄水や、洗浄水を排水する開口９が開設されている。
そして、この載置台３は排水管路に連結された水受け皿１０の上方に配置されるが、該載置台３と前記水受け皿１０との間には、載置台３にセットされた容器２の重量を測定する計量手段１１が配置され、載置台３に容器２を載せることで該容器２の重量が計量手段１１で自動的に測定されるように構成されている。

その計量手段１１は、図２及び図３に示すように、前記載置台３を載承保持する平面略コ字型の受け枠１１ａと、その受け枠１１ａに連結片１１ｂを介して取り付けたロードセル１１ｃとで構成され、そのロードセル１１ｃは長手方向の開放側が前記水受け皿１０の周囲を囲む仕切り壁１２に固着した取付台１３上に載置固定されている。
叉、ロードセル１１ｃと載置台３の高さ方向の位置関係は、載置台３の位置よりもロードセル１１ｃの位置が高い位置となるように配置し、更に載置台３とロードセル１１ｃとは仕切り壁１２で隔離され、給水時、水がロードセル１１ｃに掛からないようにしてある。
従って、受け枠１１ａに載置台３を載せ、その載置台３に容器２が載せられると、容器２の重量により受け枠１１ａが下降し、その変位がロードセル１１ｃで検出され、ロードセル１１ｃからの信号がＡＤ変換器によりデジタルの重量データとして得られる。

又、前記載置台３の前面に設けられる扉４は、一側のヒンジを中心として手動で開けることができ、且つ閉める時はバネ力によって自動的に閉鎖されるように構成されている。そして、その扉４はロック機構１４により閉じ状態が保持され、そのロック機構１４がＯＮの時、扉４は開けることができない。そのロック機構１４は、電磁ソレノイドによって構成され、ロック（固定）或いは解除し得るようになっている。

上記浄水自動販売機１に装備される浄水ユニット１５は、図４に示すように、一端側を原水である水道水を供給する水道管１６に連結し、他端側に浄水自動販売機１の載置台３の直上に位置させて注水口１７を設け、その水道管１６と注水口１７との間に逆浸透膜型濾過手段１８を配設すると共に、水道管１６と前記濾過手段１８との間の給水用配管路１９及び前記濾過手段１８と注水口１７との間の注水用配管路２０にそれぞれ作動部材を配設して構成される。
即ち、水道水を活性炭フィルターＦ２，Ｆ３で一次浄化し、それを逆浸透膜フィルター１８ａ，１８ｂで純水にして容器２に給水する。そして、逆浸透膜フィルター１８ａ，１８ｂ周辺での雑菌の繁殖を抑えるために、所定の時間間隔で浄水（純水）を前記逆浸透膜フィルターの入口に戻して循環させ、逆浸透膜型濾過手段１８から注水口１７に至る注水用配管路２０を洗浄するようになっている。

上記洗浄水及び給水時に漏れた浄水を排水する排水管路は、前記載置台３の直下に水受け皿１０を配置し、その水受け皿１０の排水口１０’に排水溜２１を連結し、更にその排水溜２１の排出側にポンプ２２の流入口２２ａが接続され、このポンプ２２の作動で排水溜２１に貯留した洗浄水等を加圧し、該ポンプ２２の流出口２２ｂに接続されたホース等の配管２３を介して既設の下水管（図示省略）に圧送排水し得るように構成されている。
上記排水を加圧圧送するポンプ１７としては加圧力を高くできるベーンポンプが好適である。勿論、一般に採用されている排水ポンプでもよい。

叉、上記排水溜２１の内部には排水の有無（貯留量）を検出する排水センサ２４が設けられ、その排水センサ２４の検出信号によって前記ポンプ２２の作動が制御されるように構成されている。
その排水センサ２４としては、排水溜２１内の排水の量を水位の上下動を利用して検出する水位センサで、排水に浮遊するボールをセンサで検出するようにする。尚、この排水の有無を検出する排水センサは、上記構成に限定されるものではない。

次に、上記した浄水自動販売機１のシステムを図５の電気ブロック図及び図７のフローチャートに基づいて説明する。
図５は浄水自動販売機１の制御システムの構成を示す電気ブロック図で、ＣＰＵはＲＯＭに記憶された動作プログラムを読み出して実行することにより、自動販売機全体の制御を行うものである。
ＲＯＭには、容器重量と給水量の関係を決めたボトルテーブル（図６参照）が記憶されている。
ＲＡＭは、ＣＰＵが動作するために必要なワークエリアが設けてあり、各種設定データを記憶する書換え可能なメモリーである。
入金部は、所定のコイン（又は紙幣）が入金されたことを検出して前記ＣＰＵにその旨を通知する。尚、無料で提供する場合（初期設定状態）は、入金部は機能しない。
浄水制御部は、浄水装置に組み込まれている各電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ５、ポンプＰ、流量計ＦＭ等、浄水装置を制御するものである。
扉ロック用ソレノイドは、扉ロック機構をロック（固定）、或いは解除するものである。
計量部は、載置部に載せられた容器の重量を測定するもので、ロードセル１１ｃからの信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタルの重量データとして得られる。尚、この計量部は容器検出センサを兼ねることができる。
排水センサは、洗浄等に使用された水（排水）が所定時間経過しても排水溜に所定量以上残留しているか否かを検出するセンサで、排水の量が所定量以上残留するのを検出した場合は、排水を加圧圧送して排水するポンプ１７が故障と判断する。
ポンプ（ベーンポンプ）制御部は、排水溜の排水を加圧圧送して排水するポンプ１７の作動／停止を制御するものである。
エラーランプは、載置部に載置された容器の重量が、記憶手段に記憶されている容器重量に適合しない場合に点灯される。従って、正規の容器であれば、エラーランプは点灯しない。
そして、上記した浄水制御部、扉ロック用ソレノイド、スタートスイッチ、計量部、排水センサ、ポンプ（ベーンポンプ）制御部、及びエラーランプはインターフェースを介して前記ＣＰＵ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、入金部と接続されている。

ＲＯＭに記憶されるボトルテーブルは、容器重量と給水量の関係を規定するもので、容器重量は、最低と最高を規制して、その最低と最高の範囲内に測定した重量値が入れば給水可能な容器と判断され、ボトルテーブルで決められた給水量が給水される。
図示の例では、容器重量が６８ｇ〜７２ｇ（小容器）の容器に対しては給水量が重量値で１９００ｇ、容器重量が１１７ｇ〜１２３ｇ（大容器）の容器に対しては給水量が重量値で３８００ｇと規定されている。尚、給水量は、容器重量と合わせた合計重量でもよい。

次に、本発明の浄水自動販売機１におけるＣＰＵの動作の概略を、図７のフローチャート図に基づいて説明する。尚、このフローチャートは、浄水自動販売機の電源を入れることでスタートする。叉、浄水の給水は無料で販売する初期設定の状態とする。
ＳＴ１…顧客が持参した容器２を浄水自動販売機１における載置台３の上に載せ、スタートスイッチ６が操作されたか否かを判断する。スタートスイッチ６が操作された場合（ＯＮ）はＳＴ２に進む。
ＳＴ２…載置台３に載せられた容器２の重量を計量する。

ＳＴ３…計量値がＲＯＭに記憶されているボトルテーブルのボトル重量に該当するものがあるか否か判断し、該当するものが無い場合（ＮＯ）はＳＴ４に進んでエラーランプを点灯してその旨を報知しＳＴ１に戻る。計量値がボトルテーブルのボトル重量に該当する場合（ＹＥＳ）は、ＳＴ５に進む
ＳＴ５…ＳＴ２の容器重量の計量で測定した重量値に基づいてボトルテーブルから該当する給水量を決定する。

ＳＴ６…浄水のためのポンプを動作させて給水を開始する。
ＳＴ７…容器２が載置された載置台と連係する計量部の計量値により、容器２への給水量がＳＴ５で決定した給水量に達したか否かを判断し、ＮＯであればこれを繰り返し行い、ＹＥＳだとＳＴ８に進む。
ＳＴ８…ポンプを停止させ、容器２への給水を停止する。
ＳＴ９…所定量の給水が完了した容器２が載置台３から取り出されたか否かを計量部の計量値により判断し、ＹＥＳになるまでこれを繰り返し、ＹＥＳになると今回の給水処理が完全に終了したと判断してＳＴ１に戻る。

上記処理は本発明に係るメインの給水処理で、この処理中にＣＰＵの割り込み処理、例えば、排水溜内の排水処理が１秒に１回程度、周期的に行なわれる。

上記給水処理は、有料の場合にはスタートスイッチ６を操作する代わりに、コイン投入口５からの入金、或いはカード等による精算が行なわれたことを検知して、給水をスタートさせるようにすることができる。尚、本実施例の浄水自動販売機から入金部を取り除いた浄水機であっても本発明を適用できる。

本発明に係る浄水自動販売機の一実施例を示し、（ａ）は一部切欠正面図、（ｂ）は一部切欠側面図。 要部の拡大図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は同背面図。 同分解斜視図。 浄水自動販売機の概略を示すシステム図。 制御システムの構成を示す電気ブロック図。 ＲＯＭに記憶されるボトルテーブル。 給水動作を示すフローチャート図。

符号の説明

１…浄水自動販売機 ２…容器
３…載置台 ６…スタートスイッチ
７…エラーランプ １１…計量手段
１１ｃ…ロードセル

Claims (5)

1. 原水を濾過して生成された浄水を、載置台に載置された容器に給水する浄水自動販売機において、
   載置台に載置された容器の重量を計量する計量手段と、
   容器の重量毎に給水量を記憶する記憶手段と、
   前記計量手段による容器の重量値と、記憶手段に記憶された重量毎の給水量とに基づいて給水量を決定し給水を行なう制御手段と、
   を備え、更に、前記載置台に対し計量手段のロードセルは高い位置に配置し、且つ前記載置台とロードセルとの間に仕切り壁を設け、前記載置台は前記仕切り壁を避けて前記ロードセルに取り付けた連結片と一体の受け枠で載承保持することを特徴とする浄水自動販売機。
2. 前記計量手段で計量した容器の重量が、前記記憶手段に記憶されている容器重量の何れにも対応しない場合は、その旨を報知することを特徴とする請求項１記載の浄水自動販売機。
3. 載置台に載置された容器への給水時、前記制御手段で決定した給水量に達したか否かの判断を、前記計量手段の計量値に基づいて行われることを特徴とする請求項１叉は２記載の浄水自動販売機。
4. 前記浄水の給水は、有料による給水機能と無料による給水機能の制御部を有し、制御部の切換により無料給水を可能とした請求項１乃至３の何れか１項記載の浄水自動販売機。
5. 原水を濾過して生成された浄水を、載置台に載置された容器に給水する浄水機において、
   載置台に載置された容器の重量を計量する計量手段と、
   容器の重量毎に給水量を記憶する記憶手段と、
   前記計量手段による容器の重量値と、記憶手段に記憶された重量毎の給水量とに基づいて給水量を決定し給水を行なう制御手段と、
   を備え、更に、前記載置台に対し計量手段のロードセルは高い位置に配置し、且つ前記載置台とロードセルとの間に仕切り壁を設け、前記載置台は前記仕切り壁を避けて前記ロードセルに取り付けた連結片と一体の受け枠で載承保持することを特徴とする浄水機。

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