JP5529233B2 - ウォーターサーバー - Google Patents

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、特許文献１に示されるように、筐体の上面に交換式の水ボトルをセットし、その水ボトルに充填された飲料水を、筐体内に収容した冷水タンクに重力落下させるようにしたものが一般に知られている。

ここで、水ボトルは、中空筒状の胴部と、その胴部の一端に設けられた底部と、胴部の他端に肩部を介して設けられた首部とを有し、首部に水出口が設けられている。そして、この水ボトルは、水ボトルの最下位置に水出口がくるように、首部を下向きにしてウォーターサーバーにセットされる。また、水ボトルの胴部は、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。

ところで、特許文献１のウォーターサーバーは、水ボトルが筐体の上面にセットされているので、水ボトルを交換するときに、満水状態の水ボトルを高く持ち上げる必要がある。しかし、満水状態の水ボトルは、通常１０〜１２リットル程度の飲料水が収容されており、１０ｋｇ以上の重量がある。そのため、ウォーターサーバーのユーザー（特に女性や高齢者など）にとって、水ボトルの交換作業は大変であった。

そこで、水ボトルの交換作業を楽に行なうことができるようにするために、本願発明の発明者は、ウォーターサーバーのなるべく低い部分に水ボトルをセットすることを検討した。水ボトルの位置が低くなると、相当の重量をもつ満水状態の水ボトルをウォーターサーバーにセットするときに、水ボトルを高く持ち上げる必要がないので、水ボトルの交換作業が楽である。

特開２００８−２７３６０５号公報

水ボトルをウォーターサーバーの低い部分に配置した場合、冷水タンクに対する水ボトルの高さが低くなるので、水ボトルに充填された飲料水を、重力落下により冷水タンクに供給することが難しくなる。そのため、水ボトルから冷水タンクに飲料水を供給できるようにするためには、水ボトルから飲料水を汲み出すポンプをウォーターサーバーに設ける必要がある。

ここで、本願発明の発明者は、残水量の減少に伴って収縮する水ボトルを採用し、かつ、その水ボトルから飲料水を汲み出すポンプをウォーターサーバーに設けるのであれば、飲料水を重力落下させるときのように水ボトルの最下位置に水出口を配置する必要がなくなるため、ウォーターサーバーに水ボトルをセットするときの水ボトルの姿勢を横向き（すなわち、水ボトルの首部を水平に向けた状態）にすることが可能となる点に着眼した。

水ボトルの姿勢を横向きにすると、ウォーターサーバーの設計の自由度が大きくなる。例えば、原水汲上げ管の端部をウォーターサーバーの筐体内に固定し、一方、ボトル受けを水平にスライド可能に支持し、このボトル受けのスライド動作によって水ボトルの水出口を原水汲上げ管の端部に接続することが可能となる。

ところが、本願発明の発明者が、実際に水ボトルの姿勢を横向きにすることが可能かどうかを確認するため、横向きに載置した状態の水ボトルの飲料水をポンプで汲み出す実験を行なったところ、水ボトルの内部の飲料水が減少して水ボトルが収縮したときに、水ボトルの載置面に沿った領域に飲料水が残りやすく、水ボトルの交換時に残水量が多くなる問題があることが分かった。以下説明する。

すなわち、図９に示すように、上面が平坦に形成されたボトル載置板５４の上に満水状態の水ボトル４を載置したときに、水ボトル４の内部の飲料水の重量によって、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が突っ張った状態となる。そのため、水ボトル４の内部の飲料水をポンプ７で汲み出して、水ボトル４の内部が減圧しても、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が変形しにくい。その結果、水ボトル４が収縮しても、ボトル載置板５４に沿った領域に飲料水が残りやすく、水ボトル４の交換時に残水量が多くなる（多いときは、４００〜５００ｃｃ程度残ることがある）。

特に、この問題は、バッグインボックスのバッグ部分に使用されるポリエチレン樹脂（ＰＥ）等に比して、高い曲げ弾性をもつポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）で水ボトルを形成したときに生じやすい。

この発明が解決しようとする課題は、水ボトルの首部を水平に向けた状態で、水ボトルの内部の飲料水をなるべく最後まで汲み出すことが可能な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、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た中空筒状の胴部と、その胴部の一端に設けられた底部と、前記胴部の他端に肩部を介して設けられた首部とを有し、その首部に水出口が設けられた交換式の水ボトルと、
その水ボトルの首部を水平に向けた状態で、水ボトルの胴部を下側から支持するボトル載置板を有するボトル受けと、
前記水ボトルの水出口に接続される原水汲上げ管と、
その原水汲上げ管に設けられ、前記水ボトルから飲料水を汲み出すポンプとを有するウォーターサーバーについて、
前記ボトル載置板の上面に、前記水ボトルが収縮する際に水ボトルの胴部のボトル載置板に接する部分が内側に折り込まれることを誘起する凸部を設けた構成をウォーターサーバーに採用したのである。

このようにすると、ボトル載置板の上に満水状態の水ボトルを載置したときに、水ボトルの胴部のボトル載置板に接する部分が、凸部によって折れ曲がった状態となり、突っ張らない。そのため、水ボトルの内部の飲料水をポンプで汲み出したときに、水ボトルの胴部のボトル載置板に接する部分が、水ボトルの内部の減圧により内側に折り込まれるように変形する。その結果、水ボトルが収縮したときに、ボトル載置板に沿った領域に飲料水が残りにくくなり、水ボトルの交換時の残水量を抑えることが可能となる。

上記凸部は、例えば、水ボトルの胴部の中央を横切って延びるように形成したものを採用することができる。

また、前記凸部の上面に、凸部の頂から水ボトルの水出口側に下る斜面と、凸部の頂から水ボトルの水出口とは反対側に下る斜面とが形成され、前記凸部の頂から水ボトルの水出口とは反対側に下る斜面の傾斜角が３０°以下に設定された構成を採用すると好ましい。このようにすると、水ボトルの内部の飲料水が水出口から汲み出されて水ボトルが収縮する際に、変形した水ボトルが凸部に引っ掛かって水ボトルの収縮が妨げられる事態を防止することができる。

水ボトルが収縮したときに、ボトル載置板に沿った領域に飲料水が多く残る問題は、特に、比較的高い曲げ弾性をもつポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）で水ボトルを形成したときに生じやすい。そのため、この発明は、水ボトルの胴部をＰＥＴ樹脂で形成したときに特に有効である。

この発明のウォーターサーバーは、ボトル載置板の上に満水状態の水ボトルを載置したときに、水ボトルの胴部のボトル載置板に接する部分が、凸部によって折れ曲がった状態となり、突っ張らない。そのため、水ボトルの内部の飲料水をポンプで汲み出したときに、水ボトルの胴部のボトル載置板に接する部分が、水ボトルの内部の減圧により内側に折り込まれるように変形する。したがって、水ボトルが収縮したときに、ボトル載置板に沿った領域に飲料水が残りにくくなり、水ボトルの内部の飲料水をなるべく最後まで汲み出すことが可能である。

この発明の実施形態のウォーターサーバーを側方から見た断面図 図１のボトル受け近傍の拡大図 図２のIII−III線に沿った断面図 図２に示すボトル受けを筐体から引き出した状態を示す図 図２のジョイント部近傍の拡大断面図 図５に示すジョイント部に水ボトルを接続する過程を示す拡大断面図 図６に示すジョイント部に、水ボトルの水出口の栓体が接触した状態を示す拡大断面図 図２に示す水ボトルが次第に収縮する状態を示す図 図２に示すボトル受けに凸部を設けない場合に、水ボトルが次第に収縮する状態を示す図 図１に示すウォーターサーバーの殺菌運転状態を示す断面図 図１に示すウォーターサーバーの他の例を示す断面図

図１に、この発明の実施形態のウォーターサーバーを示す。このウォーターサーバーは、縦長の筐体１と、筐体１の上部に収容された冷水タンク２および温水タンク３と、筐体１の下部に収容された交換式の水ボトル４と、水ボトル４を載置するボトル受け５と、水ボトル４と冷水タンク２との間を連通する原水汲上げ管６と、原水汲上げ管６に設けられたポンプ７と、冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路８とを有する。冷水タンク２と温水タンク３は、温水タンク３が冷水タンク２の下方に位置するよう上下に並べて配置されている。

筐体１は、底板９と、底板９の周囲から立ち上がる周壁１０と、周壁１０の上端に設けられた天板１１とを有する。周壁１０の前面下部には、水ボトル４を出し入れするための開口部１２と、開口部１２を開閉する前面扉１３とが設けられている。

原水汲上げ管６の一端は、水ボトル４の水出口１４に着脱するジョイント部１５に接続され、原水汲上げ管６の他端は冷水タンク２に接続されている。この原水汲上げ管６は、ジョイント部１５よりも低い位置を通るように、ジョイント部１５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、原水汲上げ管６のジョイント部１５よりも低い部分にポンプ７が配置されている。

ポンプ７は、原水汲上げ管６内の飲料水を水ボトル４側から冷水タンク２側に移送する。ポンプ７としてダイヤフラムポンプを用いることができる。ダイヤフラムポンプは、図示しないダイヤフラムを往復動させる駆動装置と、ダイヤフラムの往復動により容積が増減するポンプ室と、ポンプ室の吸入口に配置され、ポンプ室内に流入する方向の流れのみを許容する吸入側逆止弁と、ポンプ室の吐出口に配置され、ポンプ室から流出する方向の流れのみを許容する吐出側逆止弁とからなる。

原水汲上げ管６のポンプ７の吐出側には、流量センサ１６が設けられている。流量センサ１６は、ポンプ７の作動時に原水汲上げ管６内の飲料水の流れが無くなると、その状態を検知可能となっている。

原水汲上げ管６のジョイント部１５とポンプ７の間には、第１切替バルブ１７が設けられている。図では、ジョイント部１５から離れた位置に第１切替バルブ１７を配置しているが、第１切替バルブ１７は、ジョイント部１５に直接接続してもよい。第１切替バルブ１７には、温水タンク３に連通する第１バイパス管１８が接続されている。第１バイパス管１８の温水タンク３側の端部は、温水タンク３の上面に接続されている。

第１切替バルブ１７は、ジョイント部１５とポンプ７の間を連通し、かつ、第１バイパス管１８とポンプ７の間を遮断する通常運転状態（図１参照）と、ジョイント部１５とポンプ７の間を遮断し、かつ、第１バイパス管１８とポンプ７の間を連通する殺菌運転状態（図１０参照）との間で流路を切り替えることができるように構成されている。

原水汲上げ管６の冷水タンク２側の端部には、温水殺菌用の第２切替バルブ１９が設けられている。第２切替バルブ１９には、温水タンク３に連通する第２バイパス管２０が接続されている。第２バイパス管２０の温水タンク３側の端部は、温水タンク３の下面に接続されている。また、第２バイパス管２０には、筐体１の外部に延びるドレン管２１が接続されている。ドレン管２１の出口はプラグ２２で閉鎖されている。プラグ２２にかえて開閉弁を設けてもよい。

第２切替バルブ１９は、原水汲上げ管６と冷水タンク２の間を連通し、かつ、原水汲上げ管６と第２バイパス管２０の間を遮断する通常運転状態（図１参照）と、原水汲上げ管６と冷水タンク２の間を遮断し、かつ、原水汲上げ管６と第２バイパス管２０の間を連通する殺菌運転状態（図１０参照）との間で流路を切り替えることができるように構成されている。

図では、第１切替バルブ１７と第２切替バルブ１９をそれぞれ単一の三方弁で構成した例を示しているが、複数の開閉弁を組み合わせて同一の作用をもつ切替バルブを構成するようにしてもよい。

冷水タンク２は、空気と飲料水を上下二層に収容している。冷水タンク２には、冷水タンク２内に収容された飲料水を冷却する冷却装置２３が取り付けられている。また、冷水タンク２内には、冷水タンク２の内部を上下に仕切るバッフル板２４が設けられている。冷却装置２３は、冷水タンク２の下部外周に配置され、冷水タンク２内のバッフル板２４よりも下方の飲料水を低温（５℃程度）に保つようになっている。

冷水タンク２には、冷水タンク２内に溜まった飲料水の水位を検知する水位センサ２５が取り付けられている。この水位センサ２５で検知される水位が下がると、その水位の低下に応じてポンプ７が作動し、水ボトル４から冷水タンク２に飲料水が供給される。バッフル板２４は、水ボトル４から冷水タンク２に飲料水が供給されるときに、冷却装置２３で冷却されて冷水タンク２の下部に溜まった低温の飲料水が、水ボトル４から冷水タンク２内に供給される常温の飲料水で攪拌されるのを防止する。バッフル板２４は、その外周縁から下方に延びる筒状の垂下壁２６を有し、この垂下壁２６で囲まれた領域に空気を保持することで、バッフル板２４の上側と下側の間の断熱効果を高めている。

冷水タンク２の底面には、冷水タンク２内の下部に溜まった低温の飲料水を外部に注出する冷水注出路２７が接続されている。冷水注出路２７には、筐体１の外部から操作可能な冷水コック２８が設けられ、この冷水コック２８を開くことによって冷水タンク２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。冷水タンク２の容量は、水ボトル４の容量よりも小さく、２〜４リットル程度である。

バッフル板２４の中央には、冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路８の上端が開口している。タンク接続路８の冷水タンク２側の端部には、冷水タンク２側から温水タンク３側への飲料水の流れを許容し、かつ、温水タンク３側から冷水タンク２側への飲料水の流れを規制するチェックバルブ２９が設けられている。チェックバルブ２９は、温水タンク３内の高温の飲料水が熱対流によって冷水タンク２に流入するのを防止して、冷水タンク２および温水タンク３でのエネルギーロスを防止する。

温水タンク３は、飲料水で満たされた状態となっている。温水タンク３には、温水タンク３内の飲料水を加熱する加熱装置３９が取り付けられており、温水タンク３内の飲料水を高温（９０℃程度）に保つようになっている。図では、加熱装置３９にシースヒーターを採用した例を示しているが、バンドヒーターを採用することもできる。シースヒーターは、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３の壁面を貫通して温水タンク３の内部を延びるように取り付けられる。バンドヒーターは、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３の外周に密着して取り付けられる。

冷水タンク２には、空気導入路３０を介して空気殺菌チャンバ３１が接続されている。空気殺菌チャンバ３１は、空気取り入れ口３２が形成された中空のケース３３と、ケース３３内に設けられたオゾン発生体３４とからなる。オゾン発生体３４としては、例えば、空気中の酸素に紫外線を照射して酸素をオゾンに変化させる低圧水銀灯や、絶縁体で覆われた対向一対の電極間に交流電圧を負荷して電極間の酸素をオゾンに変化させる無声放電装置などを使用することができる。この空気殺菌チャンバ３１は、一定時間ごとにオゾン発生体３４に通電してオゾンを発生することにより、常時、ケース３３内にオゾンが溜まった状態となっている。

空気導入路３０は、冷水タンク２内の水位の低下に応じて冷水タンク２内に空気を導入して冷水タンク２内を大気圧に保つ。また、このとき冷水タンク２内に導入される空気が、空気殺菌チャンバ３１を通過してオゾン殺菌された空気なので、冷水タンク２内の空気は清浄に保たれる。

冷水タンク２内には、原水汲上げ管６から送り込まれる飲料水が、冷水タンク２内に溜まった飲料水の水面に到達するまでの飲料水の流れを拡散させる拡散板３５が設けられている。この拡散板３５を設けることによって、飲料水が冷水タンク２内の空気中のオゾン（空気殺菌チャンバ３１から冷水タンク２内に流入したもの）と広い面積で触れるようにし、冷水タンク２内の飲料水の衛生を高めている。

タンク接続路８は、温水タンク３の上面から温水タンク３の内側を下方に延びるタンク内配管３６を有する。タンク内配管３６の下端は、温水タンク３の底面近傍で開口している。これにより、加熱装置３９で加熱された高温の飲料水の上昇流が、タンク内配管３６の下端開口に直接流入するのを防止している。

温水タンク３の上面には、温水タンク３内の上部に溜まった高温の飲料水を外部に注出する温水注出路３７が接続されている。温水注出路３７には、筐体１の外部から操作可能な温水コック３８が設けられ、この温水コック３８を開くことによって温水タンク３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。温水タンク３から飲料水を注出すると、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路８を通って冷水タンク２から温水タンク３に流入するので、温水タンク３は常に満水状態に保たれる。温水タンク３の容量は１〜２リットル程度である。

図２に示すように、水ボトル４は、中空筒状の胴部４０と、その胴部４０の一端に設けられた底部４１と、胴部４０の他端に肩部４２を介して設けられた首部４３とを有し、この首部４３に水出口１４が設けられている。首部４３の外周にはフランジ４４が形成されている。水ボトル４の胴部４０は、残水量の減少に伴って水ボトル４が収縮するように柔軟性をもたせて形成されている。水ボトル４は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）のブロー成形によって形成されている。水ボトル４の容量は、満水状態で１０〜２０リットル程度である。

図５に示すように、水ボトル４の首部４３の先端にはキャップ４５が取り付けられている。キャップ４５の中央には、水ボトル４の内部に向かって首部４３と平行に延びる両端が開口した内筒４６が形成されている。内筒４６の内部の領域が水ボトル４の水出口１４を形成し、この水出口１４に栓体４７が着脱可能に嵌め込まれる。キャップ４５は、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）の射出成形で形成されている。

図６に示すように、内筒４６の内周面には、水ボトル４の内部に向かって小径となる段部４８が形成されている。栓体４７は、筒部４９と、筒部４９の一端に形成された閉塞端部５０と、筒部４９の他端の内周に沿って形成された爪部５１とを有する有底筒状である。栓体４７は、水ボトル４の外側に向けて開口する向きで内筒４６に嵌合する。筒部４９の外周面には、内筒４６の段部４８に係止する突起５２が形成されている。筒部４９の水ボトル４の内側の端部には、内筒４６の端部と軸方向に対向する対向片５３が形成されている。

図２、図３に示すように、水ボトル４の胴部４０は、断面方形の角筒形状とされている。ボトル受け５は、水ボトル４を下側から支持するボトル載置板５４と、水ボトル４を挟んで左右に位置する側面板５５と、水ボトル４の前方に位置する前面板５６と、水ボトル４の後方に位置する後面板５７とを有する。ここで、前後の方向は、ウォーターサーバーに向かって立つユーザーから見て手前側を前方、奥側を後方としている。ボトル受け５は、前後方向に延びる左右一対のスライドレール６０で支持されている。

図４に示すように、スライドレール６０は、筐体１の底板９に固定した前後方向に延びる固定側レール６１と、固定側レール６１にスライド可能に支持された中間レール６２と、中間レール６２にスライド可能に支持された移動側レール６３とからなる。移動側レール６３は、ボトル受け５のボトル載置板５４に固定されている。ボトル受け５は、スライドレール６０を構成する３つのレール６１，６２，６３が相対的にスライドすることにより、筐体１内に水ボトル４が収容される収容位置（図２の位置）と、筐体１から水ボトル４が出る引出位置（図４の位置）との間を水平に移動可能となっている。

水ボトル４は、ボトル受け５が引出位置から収容位置に移動するときのボトル受け５の移動方向（ここでは後方）に水ボトル４の水出口１４が向いた状態でボトル受け５に載置されている。ここで、水ボトル４は、首部４３が水平を向いた姿勢となっている。

ジョイント部１５は、図４に示すように、ボトル受け５を引出位置に移動させたときに水ボトル４の水出口１４から切り離され、図２に示すように、ボトル受け５を収容位置に移動させたときに水ボトル４の水出口１４に接続するように筐体１内に固定されている。

筐体１の前面扉１３は、ボトル受け５と一体にスライドするようにボトル受け５に固定されている。そのため、前面扉１３を手前に引いて開口部１２を開く操作を行なうと、これに連動してボトル受け５が筐体１から引き出される。また、前面扉１３を奥に押し戻して開口部１２を閉じる操作を行なうと、これに連動してボトル受け５が筐体１内に収容される。

前面扉１３の下部には、筐体１の載置面に転がり接触する車輪６４が取り付けられている。この車輪６４は、筐体１からボトル受け５を引き出した状態でボトル受け５に荷重（例えば満水状態の水ボトル４の重量や人の体重など）が作用したときに、その荷重を支えることで、筐体１の転倒を防止する。筐体１の底板９には、車輪６４を収納する凹部６５が形成されている。

図２に示すように、ボトル載置板５４の上面には、水ボトル４の胴部４０の中央を横切るように延びる凸部６６が設けられている。凸部６６の上面には、凸部６６の頂から水出口１４側に下る斜面６７と、凸部６６の頂から水出口１４とは反対側に下る斜面６８とが形成されている。水出口１４とは反対側の斜面６８は、水出口１４側の斜面６７よりも傾斜が緩やかとなるように形成されている。斜面６８の傾斜角は３０°以下となるように設定されている。

図３に示すように、ボトル受け５の後面板５７には、後面板５７の上縁に開放する切欠き７０が形成されている。切欠き７０は、後面板５７の上縁から下方に向かって次第に幅が狭くなる導入部７１と、その導入部７１の下側に連続して、水ボトル４の首部４３の外周に嵌合する半円状の拘束部７２とからなる。拘束部７２は、首部４３のフランジ４４よりも胴部４０側の部分に嵌合している。

拘束部７２は、水ボトル４の首部４３のフランジ４４の外径よりも小径の円弧状に形成されている。拘束部７２は、首部４３の外周に嵌合して首部４３を径方向に位置決めすることで、水ボトル４をジョイント部１５に接続する際に、水ボトル４の水出口１４の位置がジョイント部１５の位置からずれるのを防止する。また、図２に示すように、拘束部７２は、首部４３のフランジ４４と係止して首部４３を軸方向に位置決めすることで、水ボトル４の水出口１４のジョイント部１５から外れる方向の移動を拘束している。

図５に示すように、ジョイント部１５は、水ボトル４の水出口１４に嵌合するように形成された水平に延びる筒体である。ジョイント部１５は、外周が円筒面のストレート部７３と、半球状の先端部７４とを有する。ストレート部７３の直径は、水ボトル４の水出口１４（すなわち内筒４６）に締め代をもって嵌合する大きさとされている。ストレート部７３には、ジョイント部１５が水ボトル４の水出口１４に嵌合した状態で水ボトル４の内部に開口する通水孔７５が形成されている。通水孔７５は、ジョイント部１５の下半分の領域にのみ設けられており、上半分の領域には存在しない。

図６、図７に示すように、先端部７４の中心には、ジョイント部１５を内外に貫通する貫通孔７６が形成されている。この貫通孔７６の径は１．０ｍｍ以下に設定されている。また、ジョイント部１５の外周には、ストレート部７３と先端部７４の境界位置に、栓体４７の爪部５１が係合する周溝７７が形成されている。

図５に示すように、ジョイント部１５の根元には、紫外線発光部７８が設けられている。紫外線発光部７８は、ジョイント部１５の内部の飲料水およびジョイント部１５の内面に紫外線を照射して殺菌する。紫外線発光部７８としては、紫外線ＬＥＤや水銀ランプを用いることができる。

ジョイント部１５は、ジョイント部１５を囲むように設けられたカップ部８０に固定されている。カップ部８０は、水ボトル４に向かって開口する有底筒状に形成され、その底部をジョイント部１５が貫通している。カップ部８０の開口縁には、水ボトル４に向かって拡径するテーパ面８１が形成されている。テーパ面８１は、図４の鎖線に示すように、水ボトル４を筐体１内に収容するときに、水ボトル４の首部４３の位置がジョイント部１５からずれた場合にも、その首部４３をジョイント部１５に向けて誘導する。

原水汲上げ管６としては、シリコンチューブを用いることも可能であるが、シリコンは酸素の透過性をもつことから、シリコンを透過する空気中の酸素により原水汲上げ管６で雑菌が繁殖しやすくなる問題がある。そこで、原水汲上げ管６は、金属管（例えば、ステンレススチール管や銅管）を用いることができる。このようにすると、原水汲上げ管６の管壁を空気が透過するのを防止して、原水汲上げ管６での雑菌の繁殖を効果的に防止することが可能となる。また、温水循環時の耐熱性も確保することができる。原水汲上げ管６としてポリエチレンチューブや耐熱性硬質ポリ塩化ビニル管を用いても、原水汲上げ管６の管壁を空気が透過するのを防止して、原水汲上げ管６での雑菌の繁殖を防止することが可能である。

上述したウォーターサーバーの使用例について説明する。

図１に示す通常運転状態において、ウォーターサーバーのユーザーが、冷水コック２８を操作して、冷水タンク２内の低温の飲料水をカップ等に注出すると、冷水タンク２内の水位が下がる。また、温水コック３８を操作して、温水タンク３内の高温の飲料水をカップ等に注出しても、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路８を通って冷水タンク２から温水タンク３に導入されるので、冷水タンク２内の水位が下がる。そして、冷水タンク２内の水位があらかじめ設定された下限水位を下回ったことを水位センサ２５が検出すると、ポンプ７が作動して、水ボトル４から冷水タンク２に飲料水を汲み上げる。

そして、冷水タンク２または温水タンク３の飲料水の使用に伴い、水ボトル４の飲料水が次第に減少し、空の状態になる。水ボトル４が空の状態になると、ポンプ７が作動しているのにもかかわらず、原水汲上げ管６内の飲料水の流れが無くなるので、この状態を流量センサ１６で検知し、筐体１の正面に配置した図示しない容器交換ランプを点灯させ、水ボトル４の交換時期であることをユーザーに報知する。

水ボトル４が空の状態になると、ユーザーは次のようにして水ボトル４の交換作業を行なう。まず、図４に示すように、前面扉１３を手前に引いて、筐体１からボトル受け５を引き出す。このとき、ボトル受け５と一体に水ボトル４が移動するので、水ボトル４が筐体１内に固定されたジョイント部１５から引き抜かれた状態となる。そして、ボトル受け５から空の状態の水ボトル４を取り出す。その後、満水状態の水ボトル４の首部４３を横向きの状態でボトル受け５に載置する。このとき、水ボトル４の首部４３をボトル受け５の切欠き７０に嵌合させる。最後に、前面扉１３を押して、筐体１内にボトル受け５を収容する。このとき、ボトル受け５と一体に水ボトル４が移動するので、水ボトル４が筐体１内に固定されたジョイント部１５に接続される。

ところで、図８に示すように、水ボトル４は、内部の飲料水がポンプ７で汲み出されるにしたがい、大気圧によって収縮する。このとき、上記ウォーターサーバーは、ボトル受け５のボトル載置板５４に凸部６６を設けているので、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が内側に折り込まれる変形が誘起され、水ボトル４の内部の飲料水をなるべく最後まで汲み出すことができるようになっている。

すなわち、図９に示すように、ボトル載置板５４の上面を平坦に形成し、凸部６６を設けない場合、ボトル載置板５４の上に満水状態の水ボトル４を載置したときに、水ボトル４の内部の飲料水の重量によって、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が突っ張った状態となる。そのため、水ボトル４の内部の飲料水をポンプ７で汲み出して、水ボトル４の内部が減圧しても、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が変形しにくい。また、水ボトル４の肩部４２も、首部４３が後面板５７の拘束部７２で拘束されているので、変形しにくい。したがって、図９の鎖線に示すように、水ボトル４が収縮するとき、水ボトル４の胴部４０の上側部分および底部４１が優先的に変形する。その結果、水ボトル４が収縮しても、ボトル載置板５４に沿った領域に飲料水が残りやすく、水ボトル４の交換時に残水量が多くなるという問題がある（多いときは、４００〜５００ｃｃ程度残ることがある）。

これに対し、図８に示すように、ボトル受け５のボトル載置板５４の上面に凸部６６を設けた場合、満水状態の水ボトル４をボトル受け５に載置したときに、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が、凸部６６に沿って折れ曲がった状態となり、突っ張らない。そのため、水ボトル４の内部の飲料水をポンプ７で汲み出したときに、水ボトル４の胴部４０のボトル載置板５４に接する部分が、水ボトル４の内部の減圧により内側に折り込まれるように変形する（図８の鎖線参照）。その結果、水ボトル４が収縮したときに、ボトル載置板５４に沿った領域に飲料水が残りにくくなり、水ボトル４の交換時の残水量を抑えることが可能となる。

ここで、水ボトル４が収縮する際に、変形した水ボトル４が凸部６６に引っ掛かって水ボトル４の収縮が妨げられる可能性があるが、上記実施形態では、凸部６６の斜面６８の傾斜を緩やかに設定することにより、水ボトル４が凸部６６に引っ掛かる事態を防止している。

また、上記のウォーターサーバーは、ボトル受け５を筐体１から引き出したときは、水ボトル４が原水汲上げ管６の端部から切り離され、ボトル受け５を筐体１に収容したときは、水ボトル４が原水汲上げ管６の端部に接続される。すなわち、原水汲上げ管６を、ボトル受け５の移動に追従させる必要がない。そのため、原水汲上げ管６を短くして、原水汲上げ管６で雑菌が繁殖するのを防止することが可能である。

また、上記のウォーターサーバーは、原水汲上げ管６をボトル受け５の移動に追従させる必要がないので、原水汲上げ管６にスパイラルチューブやフレキシブルチューブを用いる必要がなく、原水汲上げ管６として硬質のものを採用することが可能となる。したがって、原水汲上げ管６として、酸素バリヤ性および耐熱性にきわめて優れた金属管（ステンレススチール管、銅管など）を用いることが可能となる。

また、上記のウォーターサーバーは、定期的に殺菌運転を行なうことにより原水汲上げ管６を殺菌し、長期にわたり衛生を確保することが可能となっている。この殺菌運転について説明する。

まず、図１０に示すように、第１切替バルブ１７を切り替えて、第１バイパス管１８とポンプ７の間を連通するとともに、第２切替バルブ１９を切り替えて、原水汲上げ管６と第２バイパス管２０の間を連通する。そして、ポンプ７を作動させる。これにより、温水タンク３内の高温の飲料水が、第１バイパス管１８、第１切替バルブ１７、原水汲上げ管６、第２切替バルブ１９、第２バイパス管２０を順に通り、温水タンク３に戻る。つまり、温水タンク３内の高温の飲料水が原水汲上げ管６を介して循環する。このとき、温水タンク３の加熱装置３９を通電することで、循環する飲料水の温度を殺菌に適した高温に保つことができる。以上のようにして、原水汲上げ管６の内部の飲料水、原水汲上げ管６の内面、ポンプ７の内部を熱殺菌することができる。

殺菌運転が終了した後、ポンプ７を停止し、図１に示すように、第１切替バルブ１７を切り替えて、ジョイント部１５とポンプ７の間を連通するとともに、第２切替バルブ１９を切り替えて、原水汲上げ管６と冷水タンク２の間を連通し、通常運転状態に戻る。

ここで、殺菌運転が終了してから通常運転状態に戻る前に、第１切替バルブ１７を、第１バイパス管１８とポンプ７の間を連通した殺菌運転状態とし、一方、第２切替バルブ１９を、原水汲上げ管６と冷水タンク２の間を連通した通常運転状態とし、この状態でポンプ７を所定時間作動させることができる。このようにすると、原水汲上げ管６から冷水タンク２に高温の飲料水が流入するので、原水汲上げ管６の第２切替バルブ１９と冷水タンク２の間の部分を殺菌することができる。このとき、冷水タンク２に所定量の高温の飲料水が流入するが、バッフル板２４が冷水タンク２内の飲料水の攪拌を防止し、さらにバッフル板２４の垂下壁２６で囲まれた空気がバッフル板２４の上側から下側への伝熱を抑えるので、冷水タンク２の下部に溜まった飲料水は低温に保たれる。

以上の殺菌運転を定期的に行なうことにより、通常運転時に常温の飲料水が流れる原水汲上げ管６を殺菌し、長期にわたり衛生を確保することが可能である。

ところで、仮に水ボトル４として、全体に剛性をもたせて形成したタイプのものを採用した場合、その水ボトル４の水出口１４を水平に向けると、その水ボトル４内の飲料水をポンプ７で汲み出すことが困難となる。これに対し、上記のウォーターサーバーは、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した水ボトル４を採用しているので、水ボトル４の水出口１４を水平に向けても、その水ボトル４内の飲料水をポンプ７で汲み出すことが可能となっている。

また、上記のウォーターサーバーは、ボトル受け５の拘束部７２で水ボトル４の水出口１４の移動を拘束しているので、水ボトル４の水出口１４がジョイント部１５に接続するときに、柔軟性をもたせた水ボトル４の変形により水出口１４の位置が不安定となるのを防止することが可能となっている。

また、上記のウォーターサーバーは、原水汲上げ管６を、ジョイント部１５よりも低い位置を通るように設け、その原水汲上げ管６のジョイント部１５よりも低い部分にポンプ７を配置しているので、ジョイント部１５から水ボトル４の水出口１４を切り離したときに、原水汲上げ管６の内部に残存している飲料水がその自重でジョイント部１５から流出するのを防止することが可能となっている。

また、上記のウォーターサーバーは、ジョイント部１５の通水孔７５が、ジョイント部１５の比較的低い部分（下半分の領域）に位置するので、水ボトル４内の飲料水が残り少なくなったときでも、その飲料水をなるべく最後まで汲み出すことができる。また、ジョイント部１５の上半分の領域に通水孔７５が存在しないので、ジョイント部１５から水ボトル４を切り離したときに、ジョイント部１５の内部に空気が流入するのを防止して、ジョイント部１５の内部の飲料水が流出するのを防止できる。

また、上記のウォーターサーバーは、ジョイント部１５の先端に貫通孔７６を形成しているので、図６、図７に示すように、ジョイント部１５の先端部７４に栓体４７が嵌合するときに、栓体４７と先端部７４との間に囲まれる空気が、貫通孔７６を通ってジョイント部１５の内部に逃げる。そのため、ジョイント部１５の先端部７４に栓体４７をスムーズに嵌合させることができる。

ここで、貫通孔７６の径を１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下に設定すると、ジョイント部１５から水ボトル４を切り離したときに、貫通孔７６からジョイント部１５の内部に空気が流入するのを水の表面張力で防止して、ジョイント部１５の内部の飲料水が通水孔７５から流出するのを防止することができる。

また、上記のウォーターサーバーは、ジョイント部１５の周囲に、水ボトル４の首部４３をジョイント部１５に向けて誘導するテーパ面８１が設けられているので、水ボトル４をジョイント部１５に接続するときに、その接続を確実に行なうことが可能である。

上記実施形態では、水ボトル４の首部４３にフランジ４４を形成したが、フランジ４４は、首部４３に装着するキャップ４５に形成してもよい。また、水ボトル４の首部４３にフランジを形成せず、その首部４３を把持するクランプ手段をボトル受け５に設け、そのクランプ手段で水ボトル４の水出口１４の移動を拘束するようにしてもよい。

また、上記実施形態のように、ボトル受け５を筐体１から前後方向に出し入れするようにすると、ウォーターサーバーの設置スペースを抑えることができるが、ボトル受け５を筐体１から出し入れする方向が左右方向となるように構成することも可能である。

上記実施形態では、ボトル受け５を筐体１から引き出したときに、水ボトル４が原水汲上げ管６から切り離され、ボトル受け５を筐体１に収容したときに、水ボトル４が原水汲上げ管６に接続され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、図１１に示すように、ボトル受け５を筐体１から引き出したときに、水ボトル４が原水汲上げ管６に接続された状態を保つウォーターサーバーにも適用可能である。なお、図１１では、原水汲上げ管６として伸縮自在のスパイラルチューブを採用しているが、原水汲上げ管６としてボトル受け５の移動に追従できる程度の十分なたるみを持たせたフレキシブルチューブを採用してもよい。

４ 水ボトル
５ ボトル受け
６ 原水汲上げ管
７ ポンプ
１４ 水出口
４０ 胴部
４１ 底部
４２ 肩部
４３ 首部
５４ ボトル載置板
６６ 凸部
６７ 斜面
６８ 斜面

Claims (4)

1. 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た中空筒状の胴部（４０）と、その胴部（４０）の一端に設けられた底部（４１）と、前記胴部（４０）の他端に肩部（４２）を介して設けられた首部（４３）とを有し、その首部（４３）に水出口（１４）が設けられた交換式の水ボトル（４）と、
   その水ボトル（４）の首部（４３）を水平に向けた状態で、水ボトル（４）の胴部（４０）を下側から支持するボトル載置板（５４）を有するボトル受け（５）と、
   前記水ボトル（４）の水出口（１４）に接続される原水汲上げ管（６）と、
   その原水汲上げ管（６）に設けられ、前記水ボトル（４）から飲料水を汲み出すポンプ（７）とを有するウォーターサーバーであって、
   前記ボトル載置板（５４）の上面に、前記水ボトル（４）が収縮する際に水ボトル（４）の胴部（４０）のボトル載置板（５４）に接する部分が内側に折り込まれることを誘起する凸部（６６）を設けたことを特徴とするウォーターサーバー。
2. 前記凸部（６６）は、前記水ボトル（４）の胴部（４０）の中央を横切って延びるように形成されている請求項１に記載のウォーターサーバー。
3. 前記凸部（６６）の上面に、前記凸部（６６）の頂から水ボトル（４）の水出口（１４）側に下る斜面（６７）と、前記凸部（６６）の頂から水ボトル（４）の水出口（１４）とは反対側に下る斜面（６８）とが形成され、前記凸部（６６）の頂から水ボトル（４）の水出口（１４）とは反対側に下る斜面（６８）の傾斜角が３０°以下に設定されている請求項１または２に記載のウォーターサーバー。
4. 前記水ボトル（４）の胴部（４０）がＰＥＴ樹脂で形成されている請求項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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