JP5161286B2 - 水自動供給機 - Google Patents

Description

本発明は、浄水をペットボトル等の容器に供給する水自動供給機に関する。

近年、国民生活においては健康や安全性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。スーパーマーケット等においては、このような利用者の要求に応えるとともに、集客を図るべく、容器式の水自動供給機が設置されるようになっている。容器式の水自動供給機とは、水道水等の原水から濾過器によって浄水を生成し、この浄水を利用者が持参したペットボトル等の容器に供給するものである。

かかる容器式の水自動供給機には、利用者が持参した容器を収容し、その容器に浄水を供給するための給水ボックスが設けられている。この給水ボックスの内部には、容器を保持する保持部が設けられ、前部には給水扉が設けられている。利用者は、この給水扉を開けて、保持部に容器をセットする。セットされた容器に対して、吸水ノズルから浄水が供給されるようになっている。この種の水自動供給機は、特許文献１、２に開示されている。

特開２０１０−９２４２５号公報 特開２００５−１９６７７５号公報

しかしながら、従来の水自動供給機は、利用者が給水ノズルを手で触れることができる構造になっているものが多い。そのため、一部の利用者は興味本位などで給水ノズルを手で触れることがあった。吸水ノズルに手が触れると、吸水ノズルに手の雑菌が付着して、給水ノズルから流出する浄水に雑菌が混入するおそれがあり、衛生管理上の問題があった。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、容器に水を供給する水自動供給機において、前記容器を収納する給水ボックスと、前記給水ボックスの前面に取り付けられ、前記容器を出し入れするために開閉可能な給水扉と、前記給水扉の開閉状態を検知するための給水扉センサと、前記給水ボックスの上面に取り付けられ、前記容器に給水する給水ノズルと、前記給水ノズルを保護するために、前記給水ノズルを取り囲むノズル保護筒部と、前記ノズル保護筒部の下端口に開閉自在に設けられたノズルシャッター部と、前記給水ボックスに前記容器が収納され、前記給水扉センサからの電気信号に基づいて前記給水扉が閉じたことを検知すると、前記ノズル保護筒部の下端口を開き、前記給水ノズルによる前記容器への給水が完了すると、前記ノズル保護筒部の下端口を閉じるように前記ノズルシャッター部を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするものである。

本発明の水自動供給機によれば、給水ノズルを保護するためのノズル保護筒部の下端口にノズルシャッター部を設けて、給水時にだけ、ノズル保護筒部の下端口を開放するようにしたので、利用者が給水ノズルに手を触れるおそれがなくなる。これにより、給水のノズルから流出する浄水に雑菌が混入するのを防止することができる。

本発明の実施形態における水自動供給機の正面図である。（容器３０を設置していない状態） 本発明の実施形態における水自動供給機の正面図である。（容器３０を設置した状態） 本発明の実施形態における給水ボックスの正面図である。（容器３０を設置していない状態） 本発明の実施形態における給水ボックスの正面図である。（容器３０を設置した状態） 本発明の実施形態における給水ボックスの上面図である。 本発明の実施形態におけるノズルシャッター部の側面図（断面図）である。 本発明の実施形態におけるノズルシャッター部の底面図である。 本発明の実施形態における水自動供給機の給水扉センサを示す図である。 本発明の実施形態における水自動供給機のシステム構成図である。 本発明の実施形態における水自動供給機の給水ノズル洗浄動作を説明する第１のフローチャートである。 本発明の実施形態における水自動供給機の容器洗浄動作を説明する第２のフローチャートである。 本発明の実施形態における水自動供給機の給水動作を説明する第３のフローチャートである。 本発明の実施形態における水自動供給機の給水動作を説明する第４のフローチャートである。

本発明の実施形態の水自動供給機１００を図面に基づいて説明する。
＝＝水自動供給機１００の全体構成＝＝
図１及び図２に示すように、水自動供給機１００の内部には、ペットボトル等の容器３０を収納する給水ボックス１０が設けられている。給水ボックス１０の前面には、容器３０を出し入れするための取出口が設けられている。この取出口には開閉自在な給水扉１が取り付けられている。この給水扉１には取手２が取り付けられている。また、給水扉１の開閉状態を検知するための給水扉センサ４が設けられている。

水自動供給機１００の正面には、給水扉１に隣接して容器３０のキャップを紫外線照射により殺菌するキャップ殺菌器５と、水自動供給機１００の給水量の選択ボタン、給水操作等を表示するためのタッチパネル６が設けられている。

また、水自動供給機１００の内部には、給水扉センサ４、キャップ殺菌器５、タッチパネル６等のシステム全体を制御する制御装置７が設けられている。

＝＝給水ボックス１０の構成＝＝
給水ボックス１０の詳細な構成を図３乃至図７に基づいて説明する。図３及び図４に示すように、給水ボックス１０の底部には、容器３０を保持するための容器トレイ１１が設けられている。容器トレイ１１の下方には排水口と排水管が設けられ、不要な水を水自動供給機１００の外に排出できるように構成されている。

容器ボックス１０の上面には、容器３０に水を供給する給水ノズル１２、給水ノズル１２を保護するために、給水ノズル１２を取り囲むノズル保護筒部１３が設けられている。給水ノズル１２は、配管接続部１８に接続され、この配管接続部１８を介して水道水又は濾過水１９が導入されるようになっている。

また、ノズル保護筒部１３の下端口には、円形のシャッター板１４が設けられている。このシャッター板１４の中心からずれた位置に回転シャフト１５の一端が固定されている。シャッター板１４及び回転シャフト１５は衛生上、ステンレス製であることが好ましい。この回転シャフト１５の他方の端に接続され、回転シャフト１５を正方向と逆方向に回転駆動可能な駆動モータ１６が設けられている。駆動モータ１６は制御装置７によって制御される。

この場合、駆動モータ１６の回転シャフトは水平方向に延びており、回転シャフト１５は垂直方向に延びているので、両シャフトを、ジョイント１７を介して連結することにより、駆動モータ１６の動力を回転シャフト１５に伝達するようにしている。これらのシャッター板１４、回転シャフト１５及び駆動モータ１６がノズルシャッター部を構成している。なお、駆動モータ１６の回転シャフトが垂直方向に延びるように駆動モータ１６を配置し、駆動モータ１６の動力をジョイントを介さずに直接回転シャフト１５に伝達するように構成してもよい。

図３の場合は、給水ボックス１０に容器３０は設置されていないので、ノズル保護筒部１３の下端口はシャッター板１４によって閉じられている。図４の場合は、給水ボックス１０に容器３０が設置され、シャッター板１４が開き、ノズル保護筒部１３の下端口から給水ノズル１２が露出される。そして、給水ノズル１２の先端から水道水又は濾過水１９が流出され、容器３０に供給される。給水ノズル１２は、シャッター板１４が開かれている時だけ、水道水又は濾過水１９を流出するように制御装置７により制御される。

図５は、給水ボックス１０に水道水又は濾過水１９を選択的に供給する給水器の構成を示している。図示のように、配管接続部１８に配管２０が接続されている。濾過器２１は水道水を濾過して濾過水を生成する。配管２０は濾過水を流す濾過水配管２０ａと、濾過器２１をバイパスして水道水を流す水道水配管２０ｂに分岐しており、濾過水配管２０ａの途中に第１のバルブ２２が配置され、水道水配管２０ｂの途中に第２のバルブ２３が設けられている。第１及び第２のバルブ２２、２３は電磁バルブであることが好ましく、制御装置７によって開閉が制御されるように構成されている。

即ち、第１のバルブ２２が開き、第２のバルブ２３が閉じている時は、配管２０には濾過器２１から濾過水が供給され、この濾過水は配管接続部１８を介して給水ノズル１２から流出する。逆に、第１のバルブ２２が閉じ、第２のバルブ２３が開いている時は、配管２０には水道水が供給され、この水道水は配管接続部１８を介して給水ノズル１２から流出する。

図６及び図７は、ノズルシャッター部の詳細な構成を示す図である。給水ボックス１０の上面に円筒状のノズル保護筒部１３が設けられ、給水ノズル１２はノズル保護筒部１３の上端口からノズル保護筒部１３の中に、その長さの途中まで、その垂直方向の中心軸に沿って垂直方向に挿入されている。回転シャフト１５は、ノズル保護筒部１３の上端口からノズル保護筒部１３の中に、その先端がノズル保護筒部１３の下端口から下方に出るとともに、給水ノズル１２と干渉しないようにその中心軸からずれて垂直方向に挿入されている。

そして、回転シャフト１５の先端は、ノズル保護筒部１３の下端口の下方に設けられた
円形のシャッター板の１４の表面の中心からずれた位置に固定されている。回転シャフト１５はノズル保護筒部１３の外に設けることもできるが、ノズル保護筒部１３の中に通すことにより、回転シャフト１５をノズル保護筒部１３により、給水ノズル１２とともに保護することができ、しかもノズルシャッター部全体のサイズをコンパクトに形成することができる。

図示のように、シャッター板１４が閉じた状態では、シャッター板１４はノズル保護筒部１３の下端口の全体をカバーしており、給水ノズル１２はノズル保護筒部１３とシャッター板１４によって囲まれているので、利用者は給水ノズル１２及び回転シャフト１５を手で触れることができないようになっている。このシャッター板１４が閉じた状態から、駆動モータ１６を正回転させると、回転シャフト１５の正回転に伴ってシャッター板１４が回転する。

この場合、回転シャフト１５の一端はシャッター板１４の中心からずれた位置に固定されているので、シャッター板１４の回転により、ノズル保護筒部１３の下端口は部分的に開放され、給水ノズル１２はノズル保護筒部１３の下端口から露出される。

また、このシャッター板１４が開いた状態から、駆動モータ１６を逆回転させると、回転シャフト１５の逆回転に伴ってシャッター板１４が逆回転することにより、シャッター板１４が閉じた状態に戻るようになっている。

なお、シャッター板１４は、ラックアンドピニオン機構等のスライド機構により水平方向にスライドさせることにより、開閉することもできるが、上述のような回転による開閉機構の方がシャッター板１４の開閉速度を速くすることができ、しかも低コストで実現することができる。

＝＝給水扉１の開閉検知に関する構成＝＝
給水扉１の開閉状態を検知するための構成を図８に基づいて説明する。水自動供給機１００又は給水ボックス１０の内部に給水扉センサ４が設けられている。給水扉センサ４は、レーザ光を射出する発光素子４ａと、発光素子４ａから射出されたレーザ光を受光して電気信号に変換する受光素子４ｂを備えている。発光素子４ａ、受光素子４ｂは給水扉センサ４の凹部を間に挟んで、対向するようにその側面に取り付けられている。一方、給水扉１の端部には、給水扉１の主面に対して直角方向に延びた、金属からなる遮光板８が取り付けられている。

図８（ａ）に示すように、給水扉１が閉じた状態では、遮光板８は給水扉センサ４の凹部に挿入される。すると、発光素子４ａから射出されたレーザ光は遮光板８によって遮られるため、受光素子４ｂはレーザ光を受光しない。一方、図８（ｂ）に示すように、給水扉１が開いた状態では、遮光板８は給水扉センサ４の凹部から外に出るので、発光素子４ａから射出されたレーザ光は、遮光板８によって遮られることなく、受光素子４ｂによって受光される。発光素子４ａ及び受光素子４ｂは、制御装置７によって制御される。制御装置７は、受光素子４ｂからの電気信号に基づいて、給水扉１の開閉状態を検知する。

＝＝水自動供給機１００の動作＝＝
次に、水自動供給機１００の動作を図９乃至図１３に基づいて説明する。図９に示すように、給水扉センサ４、キャップ殺菌器５、タッチパネル６、駆動モータ１６、第１のバルブ２２及び第２のバルブ２３は、インターフェースを介して制御装置７に接続されている。制御装置７は、ＣＰＵ、制御プログラムが格納されたＲＯＭを含み、このＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、水自動供給機１００の各部の動作を制御する。

［給水ノズル洗浄動作］
先ず、水自動供給機１００の給水ノズル洗浄動作を図１０に基づいて説明する。始めに、
ステップＳ１において、タッチパネル６には、例えば、２リットルと４リットルの給水量選択ボタンが表示される。この時、給水ボックス１０に容器３０は設置されておらず、給水扉１は閉じられ、かつロックされているとする。また、この時、シャッター板１４も閉じられている。利用者は、ステップＳ１において、これらの給水量選択ボタンのいずれか１つを指で押圧することにより、給水量を選択する。

給水量選択ボタンにより給水量が選択されると、次のステップＳ２において、駆動モータ１６が動作し、シャッター板１４が開かれ、ノズル保護筒部１３の下端口は部分的に開放される。これにより、給水ノズル１２はノズル保護筒部１３の下端口から露出される。

そして、給水ノズル１２から所定量の水道水が流出することにより、給水ノズル１２が洗浄される。この場合、給水ノズル１２から流出した水道水は、給水ボックス１０の排水口を経由して外部に排出される。（ステップＳ３）このようにして給水ノズル１２の洗浄が終了すると、ステップＳ４において、シャッター板１４は閉じられる。

［容器洗浄動作］
次に、容器洗浄動作を図１１に基づいて説明する。この時、タッチパネル６には、「ペットボトルを洗浄します。ペットボトルをセットしてください。」という操作メッセージが表示されることが好ましい。ステップＳ５において、利用者は給水扉１を開けて、キャップが外された容器３０を給水ボックス１０の容器トレイ１１にセットする。この時、シャッター板１４は閉じられているので、利用者は給水ノズルに手を触れることはできない。

ステップＳ６において、利用者により給水扉１が閉じられると、ステップＳ７において、シャッター板１４は再び開けられる。すると、給水ノズル１から所定量の水道水が流出し、容器３０に給水される。（ステップＳ８）容器３０への給水が終了すると、ステップＳ９において、シャッター板１４は閉じられる。

この時、タッチパネル６には、「ペットボトルを取り出して、水を捨ててください。」という操作メッセージが表示されることが好ましい。利用者は、給水扉１を開き、容器３０を取り出す。この時も、シャッター板１４は閉じられるので、利用者は給水ノズルに手を触れることはできないので衛生的である。（ステップＳ１０、Ｓ１１）そして、ステップＳ１２において、利用者は、容器３０の中の水道水を容器ボックス１０の排水口に流す。

このようにして、容器３０の洗浄が行われる。なお、容器３０への給水後は、シャッター板１４が閉じてから、給水扉１を開くようにしているが、その代わりに、給水扉１が開くと、シャッター板１４が閉じるようにシーケンスを変更してもよい。この場合、（ステップＳ１３、Ｓ１４において、利用者が給水扉１を開くと、シャッター板１４が閉じられる。

そして、利用者は、容器３０を取り出し、容器３０の中の水道水を容器ボックス１０の排水口に流す。（ステップＳ１５、Ｓ１６）このようなシーケンスにおいては、給水扉１が開けられると、シャッター板１４が閉じられるので、利用者は給水ノズルに手を触れることはできない。

［濾過水の給水動作］
次に、濾過水の給水動作を図１２及び図１３に基づいて説明する。先ず、ステップＳ１７において、利用者は、洗浄された容器３０を給水ボックス１０の容器トレイ１１に再びセットする。この時、タッチパネル６には、「ペットボトルに給水します。ペットボトルをセットしてください。」という操作メッセージが表示されることが好ましい。

利用者により給水扉１が閉じられると、シャッター板１４は再び開けられる。（ステップＳ１８、Ｓ１９）すると、次のステップＳ２０において、給水ノズル１から、先のステップＳ１で利用者により選択された給水量の濾過水が流出し、容器３０に給水される。

容器３０への濾過水の給水が終了すると、ステップＳ２１において、シャッター板１４は閉じられる。その後、利用者は給水扉１を開き、容器３０を取り出す。この時も、シャッター板１４は閉じられるので、利用者は給水ノズルに手を触れることはできないので衛生的である。（ステップＳ２２、Ｓ２３）このようにして、容器３０への濾過水の給水が行われる。

なお、容器３０への給水後は、シャッター板１４が閉じてから、給水扉１を開くようにしているが、その代わりに、給水扉１が開くと、シャッター板１４が閉じるようにシーケンスを変更してもよい。この場合、容器３０への給水が終了し、その後、利用者が給水扉１を開くと、シャッター板１４が閉じられる。（ステップＳ２４、Ｓ２５）そして、利用者は、ステップＳ２６において、容器３０を取り出す。

なお、図１３に示すように、容器３０のキャップがキャップ殺菌器５にセットされたかどうかを判断するステップＳ２７を図１２の給水動作のフローに挿入してもよい。この判断ステップは、例えば、給水扉１を閉じるステップＳ１８の後に挿入される。この場合、容器３０のキャップがキャップ殺菌器５にセットされた場合にだけ、次のシャッター板１４を開くステップＳ１９に進むことができる。

そして、キャップ殺菌器５によるキャップの殺菌と、容器３０への濾過水の給水が同時に行われる。これにより、容器３０の濾過水への雑菌の混入をより確実に防止することができる。その他のステップは、図１２の給水動作のフローと同じである。

なお、本実施形態の水自動供給機１００は無料で給水サービスを提供するものであるが、有料での給水サービスを提供することができるように変更することが可能である。その場合、水自動供給機１００に現金投入口、キャッシュカード投入口を設け、現金又はキャッシュカードで所定の料金が支払われた時のみに、水自動供給機１００を動作させるように構成することができる。

１ 給水扉 ２ 取手 ４ 給水扉センサ
５ キャップ殺菌器 ６ タッチパネル ７ 制御装置
８ 遮光板 １０ 給水ボックス １１ 容器トレイ
１２ 給水ノズル １３ ノズル保護筒部 １４ シャッター板
１５ 回転シャフト １６ 駆動モータ １７ ジョイント
１８ 配管接続部 １９ 水道水又は濾過水２０ 配管
２０ａ 濾過水配管 ２０ｂ 水道水配管 ２１ 濾過器
２２ 第１のバルブ ２３ 第２のバルブ ３０ 容器

Claims (5)

1. 容器に水を供給する水自動供給機において、
   前記容器を収納する給水ボックスと、
   前記給水ボックスの前面に取り付けられ、前記容器を出し入れするために開閉可能な給水扉と、
   前記給水扉の開閉状態を検知するための給水扉センサと、
   前記給水ボックスの上面に取り付けられ、前記容器に給水する給水ノズルと、
   前記給水ノズルを保護するために、前記給水ノズルを取り囲むノズル保護筒部と、
   前記ノズル保護筒部の下端口に開閉自在に設けられたノズルシャッター部と、
   前記給水ボックスに前記容器が収納され、前記給水扉センサからの電気信号に基づいて前記給水扉が閉じたことを検知すると、前記ノズル保護筒部の下端口を開き、前記給水ノズルによる前記容器への給水が完了すると、前記ノズル保護筒部の下端口を閉じるように前記ノズルシャッター部を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする水自動供給機。
2. 容器に水を供給する水自動供給機において、
   前記容器を収納する給水ボックスと、
   前記給水ボックスの前面に取り付けられ、前記容器を出し入れするために開閉可能な給水扉と、
   前記給水扉の開閉状態を検知するための給水扉センサと、
   前記給水ボックスの上面に取り付けられ、前記容器に給水する給水ノズルと、
   前記給水ノズルを保護するために、前記給水ノズルを取り囲むノズル保護筒部と、
   前記ノズル保護筒部の下端口に開閉自在に設けられたノズルシャッター部と、
   前記給水ボックスに前記容器が収納され、前記給水扉センサからの電気信号に基づいて前記給水扉が閉じたことを検知すると、前記ノズル保護筒部の下端口を開き、前記給水ノズルによる前記容器への給水が完了し、前記給水扉センサからの電気信号に基づいて前記給水扉が開かれたことを検知すると、前記ノズル保護筒部の下端口を閉じるように前記ノズルシャッター部を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする水自動供給機。
3. 前記容器のキャップを殺菌するためのキャップ殺菌器を備え、
   前記制御装置は、前記給水扉が閉じたことを検知し、かつ前記容器のキャップが前記キャップ殺菌器にセットされたと判断した時に前記ノズル保護筒部の下端口を開くように前記ノズルシャッター部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の水自動供給機。
4. 前記ノズルシャッター部は、前記ノズル保護筒部の下端口に設けられた円形のシャッター板と、前記シャッター板の中心からずれた位置に一方の端が固定された回転シャフトと、
   前記回転シャフトの他方の端に接続され、前記回転シャフトを正方向と逆方向に回転駆動可能な駆動モータとを備え、
   前記制御装置は前記駆動モータの回転を制御することにより、前記シャッター板の回転により前記ノズル保護筒部の下端口の開閉を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水自動供給機。
5. 前記給水ノズルは、前記ノズル保護筒部の中心軸に沿って前記ノズル保護筒部の中に延びており、前記回転シャフトは、前記給水ノズルと干渉しないように、前記ノズル保護筒部の中心軸からずれて、前記ノズル保護筒部の中に延びていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水自動供給機。

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