JP6765934B2 - ウォータサーバおよびその給水方法 - Google Patents

Description

本発明は、温水や冷水を給水するウォータサーバであって、給水温度の調整技術に関する。

ミネラルウォータを所定温度に管理して貯め、利用者の要求に応じて給水するウォータサーバがある。冷水や温水が出るウォータサーバは、事業所や店舗などに限らず一般家庭にも普及している。

このようなウォータサーバに関し、タンク毎に飲料水を加熱し、または冷却して貯め、温水要求に対して温水側のタンクから飲料水を供給し、冷水要求に対して冷水側のタンクから飲料水を供給するものがある。（例えば、特許文献１）。

特開２００９−３２１０６号公報

ところで、ウォータサーバでは、設定温度として、たとえば温水側を８０〜８９〔℃〕に設定し、冷水側を６〜１２〔℃〕に設定している。このようにウォータサーバでは、温水側を高温に設定するとともに冷水側を低温に設定することで、広い範囲の要求温度に対応可能にしている。またウォータサーバは、高温側と低温側のそれぞれについて数℃程度の温度調整が可能なものがある。

しかし、一般家庭等でもウォータサーバを利用するなど、ユーザの範囲の広がりに伴って、ウォータサーバの用途も広がっている。高温の湯または低温の冷水が供給されれば用途に応じて利用することはできるが、たとえばお茶を淹れる場合や、薬を服用する場合、乳幼児用のミルクを作る場合には給湯温度が高すぎる。このような用途には、所謂ぬるま湯程度の温度が求められる。また冷水側でも同じように、低温過ぎる水では利用し難い場合がある。

従来、利用者は、ぬるま湯を得るためにカップなどの容器に温水と冷水とを入れて任意に温度調整するほか、ウォータサーバ以外の水道水などを混ぜて温度を調整するなどの手法をとっている。このような手法は、温水と冷水の給水量を調整し、混ぜ合わせて温度状態が安定するまで待つ必要があるなど、所望の温度の湯や水を得るためには手間や労力がかかる。また、ウォータサーバから供給された温水に水道水を混入させたのでは、清浄なミネラルウォータの価値を損ねることになるという課題がある。

特許文献１には、斯かる課題について開示や示唆はなく、開示された構成でこのような課題を解決することができない。

斯かる課題に鑑み、本願発明の目的は、利用者による簡易な作業で所望の温度の湯または水を供給可能なウォータサーバを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のウォータサーバの一側面は、常温の水が貯められた給水タンクと、前記給水タンクに接続された給水管路を通じて前記給水タンクから供給された水を冷却して貯めるとともに、冷水管が設置されて、貯めた冷水を該冷水管で取り出して冷水給水口から給水させる冷水タンクと、前記冷水タンクから供給された水を加熱して貯めるとともに、温水管が設置されて、貯めた温水を該温水管で取り出して温水給水口から給水させる温水タンクと、前記給水管路から分岐し前記給水タンクから水を取り込む注水管路が接続され、前記冷水管または前記温水管に設置されて、前記冷水タンクから流出する冷水または前記温水タンクから流出する温水に前記給水タンクから取り込んだ常温の水を混合させる混合手段とを備え、前記混合手段で混合された混合水を前記冷水給水口または前記温水給水口から外部に流す。

上記ウォータサーバにおいて、前記混合手段は、前記注水管路に流す水の流量を調整する流量調整手段と、前記注水管路と、前記冷水タンクから取り出した冷水を流す前記冷水管または前記温水タンクから取り出した温水を流す前記温水管とが連結された連結部とを備えてもよい。

上記ウォータサーバにおいて、さらに、温水または冷水の温度設定や給水要求の操作とともに、前記混合手段側に流す常温の水の流量を調整する操作部を備え、
前記操作部は、常温の水の流量の増減を段階的に設定する操作レバーを含み、
設定された常温の水の流量に応じて混合水の温度が調整されてもよい。

上記ウォータサーバにおいて、前記流量調整手段は、前記注水管路を開閉させて前記給水タンクからの水の流量を制御する比例弁を備えてもよい。

上記目的を達成するため、本発明のウォータサーバの給水方法の一側面は、給水タンクに常温の水を貯め、前記給水タンクに接続された給水管路を通じて前記給水タンクから冷水タンクに水を供給し、その供給された水を冷却して貯めるとともに、前記冷水タンクに設置された冷水管で貯めた冷水を取り出し、前記冷水タンクから温水タンクに水を供給し、その供給された水を加熱して貯めるとともに、前記温水タンクに設置された温水管で貯めた温水を取り出し、前記冷水タンクから流出させた冷水または前記温水タンクから流出させた温水に、前記給水管路から分岐して設けられて前記冷水管または前記温水管に接続された注水管路を通じて前記給水タンクから取り込んだ常温の水を、前記冷水管または前記温水管に設置された混合手段で混合させ、混合された混合水を、前記冷水管に設けられた冷水給水口または前記温水管に設けられた温水給水口を通じて外部に供給する処理を含む。

上記ウォータサーバの給水方法において、前記注水管路に流す水の流量を調整し、前記注水管路と、前記冷水タンクから取り出した冷水を流す前記冷水管または前記温水タンクから取り出した温水を流す前記温水管とを連結部で接続させる処理を含んでもよい。

上記ウォータサーバの給水方法において、操作部からの設定入力により、前記混合手段側に流す常温の水の流量の増減が段階的に設定される処理を含んでもよい。

本発明によれば、次いずれかの効果が得られる。

(1) 簡易な操作により、温度管理された貯留タンクの温水または冷水から、利用者が所望する湯または水を供給できる。

(2) ウォータサーバ内で温度の異なる水を混合して給水させるので、利用者の安全性が確保できる。

(3) ウォータサーバ内のミネラルウォータを利用して給水温度を調整するので、ミネラルウォータの清浄性が維持される。

そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係るウォータサーバの構成例を示す図である。 第２の実施の形態に係るウォータサーバの構成例を示す図である。 流量調整手段の一例を示す図である。 流量調整手段の一例を示す図である。 ウォータサーバの外観構成例を示す図である。 ウォータサーバの制御装置の構成例を示す図である。 操作パネルの一例を示す図である。 給水処理の一例を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係るウォータサーバの構成例を示す図である。 操作パネルの一例を示す図である。 流量調整手段の一例を示す図である。 操作パネルの一例を示す図である。 第３の実施の形態に係るウォータサーバの構成例を示す図である。 操作パネルの一例を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

図１は、第１の実施の形態に係るウォータサーバの構成例を示している。図１に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されない。

このウォータサーバ２は、ミネラルウォータや精製した水などの清浄な水Ｗを温度管理して貯め、利用者の要求に応じて外部に供給する。またウォータサーバ２は、温度管理された水に対して常温の水Ｗを混合させることで、利用者の所望の温度に近づけて供給する機能を備える。

このような機能を実現するウォータサーバ２は、たとえば水Ｗを供給する給水タンク４、貯留タンク６、貯留タンク６内の温度制御を行う温度制御手段７、給水タンク４から貯留タンク６に水Ｗを流す給水管路８、貯留タンク６内で温度管理された水を給水させる出水管路１０、出水管路１０に設置されて貯留タンク６内の水ＣＷorＨＷと給水タンク４内の水Ｗを混合させる混合手段１２、給水タンク４と混合手段１２を繋ぐ給水管路１４、外部に水を流す給水口１６を備える。

給水タンク４は、ウォータサーバ２に対する水の給水手段の一例であり、常温の水Ｗを貯留している。給水タンク４は、利用者による給水要求に応じて、貯留タンク６から外部に給水した分の水Ｗを貯留タンク６に供給するほか、混合手段１２に設定された常温の水Ｗの流入量に応じて、常温の水Ｗを混合手段１２側に流す。この給水タンク４は、タンク内の水Ｗを全て流出することにより、外部から水Ｗを取り込み、または水Ｗが貯められた新たなタンクに交換される。ウォータサーバ２では、たとえば給水タンク４内の水Ｗの残量に応じて運転継続や給水指示、その他運転停止などを判断してもよい。

貯留タンク６は、給水タンク４から給水された水Ｗを加熱または冷却し、設定温度に温度管理して貯めるタンクの一例である。貯留タンク６には、給水された水Ｗを加熱または冷却する温度制御手段７を備える。この温度制御手段７は、たとえば温水ＨＷを生成するための加熱手段であるヒータ、または冷水ＣＷを生成するための冷却器などが含まれる。この温度制御手段７では、ウォータサーバ２が給湯する装置であるか、または給水する装置であるかに応じてヒータか冷却器かが採用される。

なお、ウォータサーバ２は、温水または冷水のいずれか一方のみを供給する装置のほか、両方を供給可能な装置であってもよい。つまりウォータサーバ２には、たとえば複数の貯留タンク６を備え、各貯留タンク６にそれぞれ異なる制御温度が設定された温度制御手段７を備えればよい。

混合手段１２は、貯留タンク６内の水ＣＷorＨＷと給水タンク４内の常温の水Ｗとを混合させて、所定温度の混合水ＭＷを生成する手段の一例である。この混合手段１２は、たとえば給水タンク４から取り込む水Ｗの流量を調整する図示しない流量調整手段や、常温の水Ｗを流す給水管路１４と貯留タンク６から取り込んだ水ＣＷorＨＷを流す出水管路１０とを合流させる管路の合流部を備える。

このようにウォータサーバ２では、混合手段１２において、貯留タンク６から供給された水ＣＷorＨＷに対し、これらよりも温度が高いまたは温度が低い常温の水Ｗを混合させることで、利用者が望む、所謂ぬるま湯である低い温度のお湯や高い温度の水などの混合水ＭＷが供給できる。

なお、ウォータサーバ２は、たとえば複数の貯留タンク６を備える場合、貯留タンク６の数に応じた数の混合手段１２を備えてもよく、または常温の水Ｗを混合させる貯留タンク６と混合させない貯留タンク６を分別させて、混合手段の設置数を決めてもよい。

＜第１の実施の形態の効果＞

斯かる構成によれば、次のような効果が得られる。

(1) 混合手段１２に対する常温の水Ｗの取り込み量を決めることで、貯留タンク６側から取り込んだ水ＣＷorＨＷの温度を調整でき、利用者が所望する温度での給水が可能となる。

(2) 混合手段１２において常温の水Ｗと温度管理された水ＣＷorＨＷとを混合させることで、水の清浄性が維持できるとともに、給水して容器などに貯めた高温の湯ＨＷに水Ｗを混ぜるときの飛びはねなどが生じないので、利用者に対する安全性が確保できる。

(3) ウォータサーバ２の内部で常温の水Ｗと温度管理された水ＣＷorＨＷを混合させて、混合前の水Ｗを外気に触れさせないことで、水の清浄性が確保できる。

(4) 外部から水道水などを混入させず、ウォータサーバ２内のミネラルウォータ同士を混合させて温度調整ができるので、供給される混合水ＭＷの清浄性が維持できる。

〔第２の実施の形態〕

図２は、第２の実施の形態に係るウォータサーバの構成例を示している。

このウォータサーバ２０は、温水ＨＷおよび冷水ＣＷをそれぞれ温度管理しながら貯留し、利用者の要求に応じて供給する温水・冷水供給装置である。ウォータサーバ２０は、たとえば本体の上部側に常温の水Wを貯留する給水ボックス２２が設置されている。また筐体内部には、たとえば上段に冷水タンク２８が配置され、下段に温水タンク３０が設置されている。冷水タンク２８および温水タンク３０は、本開示の貯留タンクの一例であり、それぞれ設定温度に温度管理されて、冷水ＣＷまたは温水ＨＷを貯留している。

給水ボックス２２は、本開示の給水タンクの一例であり、たとえばボール紙等で形成された外装ケース２４と、この外装ケース２４の内部に水Wを貯めた樹脂等の水容器２６を備える、所謂バックインボックスである。この水容器２６は、外部への給水に応じて収縮することで、水Ｗの流出に伴って内部に空気を混入させない構造である。給水ボックス２２は、たとえば外装ケース２４の外側に、水容器２６から水Ｗを取り出す取水管３２と、水Ｗの流出を仕切る給水栓３４、取水管３２と給水管３８とを繋ぐコネクタ３６を備える。給水管３８は、ウォータサーバ２０の上段側に配置された冷水タンク２８に対して、水Ｗを取り込む管路である。給水管３８は、コネクタ３６を介して接続した取水管３２を流れる常温の水Ｗを取り込んで冷水タンク２８内に導く。

冷水タンク２８は、たとえば給水管３８を通じた水Ｗの流入を制御する手段として、弁機構４０を備える。この弁機構４０の開閉により、冷水タンク２８に対し、給水管３８を通じて水Ｗの流入または遮断が切替えられる。

この弁機構４０は、たとえば給水管３８の開口部分に接触し、または離間することで、水Ｗの流入と遮断とを切替える弁体４２と、この弁体４２を載置するとともに一端側が冷水タンク２８や筐体の一部に回動可能に軸支された支持部４４を備える。支持部４４が回動可能に軸支されることで、支持部４４の回動に応じて弁体４２が給水管３８の開口部に対して接触または離間する。また支持部４４は、たとえば軸支されていない一端側にフロート４６を備える。このフロート４６は、冷水タンク２８内の冷水ＣＷの水面に浮遊する。

弁機構４０は、フロート４６の浮遊に応じて弁体４２が給水管３８を開閉する。つまり、弁機構４０は、冷水タンク２８内の水位の増加によってフロート４６が上昇し、その上昇によって支持部４４が支持軸を中心に回動し、弁体４２が上方に変移する。そして、冷水タンク２８内の冷水ＣＷが所定の水位に達すると、弁体４２が給水管３８の開口部に達して接触する。これにより、弁体４２が給水口を塞ぎ、給水ボックス２２から水Ｗの流入を遮断する。また、給水の要求により冷水タンク２８内の水位が低下すると、それに伴ってフロート４６が下降していく。そうすると、このフロート４６の下降によって支持部４４が反対方向に回動することで弁体４２を変移させ、給水管３８の開口部から離間させる。これにより開口部が開放状態となり、給水管３８を通じて給水ボックス２２内の水Ｗが冷水タンク２８に供給される。

この冷水タンク２８は、たとえば少なくともフロート４６や弁体４２の厚さにより、給水管３８への給水が遮断されたときに、冷水ＣＷの水面と給水管３８の開口部との間に空気層ができる。つまり、フロート４６および弁機構４０により、冷水タンク２８内の冷ＣＷと給水管３８内の水Ｗを物理的にかつ熱的に接触させないので、冷水タンク２８の冷水ＣＷと給水ボックス２２内の水Ｗとの間で熱による影響を与えることがない。

冷水タンク２８の内部には、たとえば冷水タンク２８の内径よりも小さい径の仕切り板４８を備えている。この仕切り板４８は、たとえば冷水タンク２８の中央側の高さに配置されており、タンクの底部側に滞留する水とタンクの上部側の水とを仕切っている。つまり仕切り板４８は、冷水タンク２８の底部側に滞留する設定温度に冷却された冷水ＣＷとタンクの上部側に滞留する設定温度に満たない冷水ＣＷや給水された水Ｗとの接触量を抑えることで、貯留する冷水ＣＷの温度変化を小さくしている。また、仕切り板４８は、たとえば中央側に所定の径の開口部５０が形成されおり、この開口部５０を通じて温水タンク３０に繋がる給水管５２に接続されている。給水管５２は、冷水タンク２８内の水を温水タンク３０側に流す管路の一例であり、仕切り板４８の開口部５０から冷水タンク２８の底部を通過し、温水タンク３０の下層側に開口部が配置される。

このウォータサーバ２０では、温水タンク３０への水の補充と、冷水タンク２８への水の補充とが一連の流れで生じる。温水タンク３０は、冷水タンク２８内にある水を取り込んで給水するものである。つまり、温水タンク３０に対する温水の給水要求に対して湯を供給すると、湯の出湯量に合わせて温水タンク３０内の水位が低下する。温水タンク３０の水位低下に対し、給水管５２内の水が温水タンク３０に流れ込むとともに、冷水タンク２８内の水が給水管５２を通じて流される。このような冷水タンク２８内の水の水位変化により、既述の弁機構４０が開となり給水ボックス２２の水Ｗが冷水タンク２８内に貯留される。このような処理により、給水ボックス２２に水Ｗがある限り、冷水タンク２８内および温水タンク３０内を満水状態に維持させることができる。

そのほか冷水タンク２８には、貯められた水ＣＷを設定温度として、たとえば６〜１２〔℃〕に冷却する蒸発器（evaporator）５４や、水ＣＷの温度を監視するための冷水センサ５６が設置されている。蒸発器５４は、たとえば冷水タンク２８の周囲に巻回された管路で構成されており、内部に流れる冷媒によって水が冷却される。冷水センサ５６は、たとえばサーミスタ温度計で構成されており、この検出データが制御装置９０である電装基板に取り込まれる。そして、冷水タンク２８は、たとえば制御装置９０からの指示に基づいて、冷水タンク２８内の水Ｗの温度が所定の温度以下になっていない場合、冷水供給制限等を行う。

冷水タンク２８の底部側には冷水管５８が設置され、冷水タンク２８内の冷水ＣＷが給水口６０側に流される。この冷水管５８は、本開示の出水手段の一例であり、管路途中に冷水ＣＷの給水を制御する冷水電磁弁６２が設置され、冷水管５８の流量など、流れを制御している。

温水タンク３０には、外部周囲にヒータ６４が巻き付けられ、内部の水を加熱している。このヒータ６４は、たとえば電熱式ヒータなどが用いられる。また温水タンク３０には、タンク内の温度を監視する温水センサ６６を備えており、温水温度管理や温水側の温水供給制限などに利用される。

また温水タンク３０には、たとえば上部側に温水管６８が接続され、給水の要求に応じて、温水タンク３０内の温水ＨＷが給水口７０側に流される。この温水管６８は、本開示の出水手段の一例であり、管路途中に温水ＨＷの給水を制御する温水電磁弁７２が設置されるとともに、温水電磁弁７２と温水タンク３０との間に給水ボックス２２内の常温の水Ｗを流す注水管路７４が接続される。

この注水管路７４は、たとえば給水ボックス２２に接続された取水管３２に接続され、冷水タンク２８側に水Ｗを流す給水管３８と分岐した管路であって、温水ＨＷに対して所定量の常温の水Ｗを流す。注水管路７４上には、流量調整弁７６が備えられる。この流量調整弁７６は、本開示の混合手段の一部である流量調整手段の一例であり、給水ボックス２２から水Ｗの取り込みを切替えるとともに、水Ｗの取り込み量を調整する。流量調整弁７６は、たとえば手動操作により開閉および開度を切替え可能な機械式の弁を用いてもよく、または比例弁を用いてもよい。注水管路７４と温水管６８との合流部７８は、本開示の混合手段を形成する連結部の一例であり、温水ＨＷと水Ｗとを混ぜ合わせて所望の混合水ＭＷを生成する手段である。

そのほか、ウォータサーバ２０は、蒸発器５４との間で冷媒を流す冷却装置８０が本体底部側に配置される。この冷却装置８０は、たとえばコンプレッサ８２、ドライヤ８４、コンデンサ８６、キャピラリチューブ８８が冷媒管によって連結される。またウォータサーバ２０は、弁の開閉制御や冷水タンク２８および温水タンク３０内の温度制御を行う制御装置９０を備える。この制御装置９０は、給水および給湯の操作、温度表示、温度設定などの操作手段や状態表示手段を備える操作パネル９３を備える。操作パネル９３には、たとえば流量調整弁７６の開度を設定する混合調整手段である操作レバー１０４が設置される。

図３、図４は、流量調整手段の一例を示している。

＜機械式の流量調整手段＞

この流量調整弁７６は、たとえば利用者の手動操作により注水管路７４の開度調整を行う手段の一例であり、図３のＡに示すように、注水管路７４の側面に平面部を向けて配置された平板状の受け板９４と、この受け板９４の平面部に対して注水管路７４を挟んで平行に配置された弁体９６と、一端が弁体９６の左右両端にそれぞれ接続された複数の支持軸９８と、支持軸９８の他端側に係合して、注水管路７４に対する支持軸９８の突出長を変動させる作動部１００と、操作パネル９３に設置される操作レバー１０４と係合し、操作レバー１０４の変移操作に連動して作動部１００を回動させる作動軸部１０２を備える。

注水管路７４は、たとえば少なくとも流量調整弁７６の弁体９６が接触する部分または全体が樹脂等の軟性の材質で形成されており、弁体９６との接触状態に応じて断面積が変動可能となっている。つまり、注水管路７４は、接触させた流量調整弁７６の弁体９６によって管径が圧縮されることで、流れる水Ｗの流量が調整される。

受け板９４は、注水管路７４の支持手段の一例であり、弁体９６が接触する対向面を支持して注水管路７４の配置位置を維持させる。これにより注水管路７４は、流量調整において、弁体９６が管径方向に押圧しても変位せず、一部が弁体９６によって押し潰されて、流路の断面積が圧縮される。

弁体９６は、注水管路７４を押圧し、断面積を変動させる手段の一例であり、たとえば図３のＢに示すように、支持軸９８の変位に応じて注水管路７４の管径方向に向けて変位する。弁体９６は、少なくとも注水管路７４に対する接触面が曲面形状に形成されており、注水管路７４に対する損傷を防止している。

支持軸９８は、弁体９６と作動部１００とを接続し、突出長の変動によって弁体９６支持し、その距離を変位させるアーム（Arm）の一例である。支持軸９８は、たとえば巻回可能な軟性部材、または紐などで形成されており、一端側が作動部１００に係止されている。作動部１００は、たとえば注水管路７４に対して直交方向に配置され、中心部が軸支された円筒部材であって、操作パネル９３に配置された操作レバー１０４の操作を受けた作動軸部１０２に連動して回動する。支持軸９８は、たとえば回動する作動部１００によって巻回させることで、アームの突出長が変化し弁体９６を変位させている。

これにより流量調整弁７６は、利用者が操作した操作レバー１０４の操作量に応じて、弁体９６を変位させることで水Ｗの取り込み量、すなわち温水ＨＷに対する水Ｗの混合量を調整している。

また、支持軸９８を固定長の硬質部材で構成し、作動部１００の回動に連動するようにし、操作レバー１０４と支持軸９８の角度を維持することにより弁体９６を変位させてもよい。

＜比例弁による流量調整手段＞

この流量調整弁１０８は、たとえば図４に示すように、比例弁を利用して注水管路７４の流量調整を行う。流量調整弁１０８は、弁筐体１１０に注水管路７４が接続されるとともに、その管路の途中に形成された空間部に流路断面を開放しまたは閉塞させる弁体１１２が設置される。この弁体１１２は、たとえば比例弁のアクチュエータを構成するモータ１１４の駆動により突出量が比例制御される。弁体１１２は、たとえば操作パネル９３の混合スライドスイッチ１３６（図７）のスライド量に応じて、突出量が制御されればよい。この弁体１１２の突出量に応じて水Ｗの取り込み量、すなわち温水ＨＷに対する水Ｗの混合量が調整される。

＜ウォータサーバの外観構成＞

図５は、ウォータサーバの外観構成例を示している。

このウォータサーバ２０には、たとえば図５に示すように、本体部の上部に給水ボックス２２を載置する載置部が形成され、その前面側に給水を切替える給水栓３４やコネクタ３６が露出している。給水ボックス２２の交換時には、給水栓３４を閉じ、コネクタ３６から給水管３８を取り外せばよい。また、給水栓３４やコネクタ３６等には、たとえば図示しないカバーを配置してもよい。

本体部の前面側には、たとえば筐体の傾斜面に温度表示や給水・給湯操作等を行う操作パネル９３が配置される。この筐体の傾斜面は、たとえば本体部の高さ等に基づいて、利用者が表示内容を視認し易く、かつ操作し易い角度が設定される。操作パネル９３よりも下方側には給水部が形成され、冷水ＣＷを流す給水口６０および温水ＨＷを流す給水口７０が配置される。

＜制御装置の構成例＞

図６は、ウォータサーバの制御装置の構成例を示している。図６に示す構成は一例であり、これに限定されない。

制御装置９０は、たとえばマイクロコンピュータなどで構成されており、プロセッサ１２０、メモリ１２２、Ｉ／Ｏ（Input/Output）１２４などを備えている。

プロセッサ１２０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit ）で構成され、メモリ１２２に記憶されているＯＳ（Operating System）や水の冷却制御、加熱制御、弁開閉制御に関する制御プログラムなどの演算処理が行われる。メモリ１２２は、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される。ＲＯＭには、既述のウォータサーバ２０の制御プログラムや検出した温度データなどが格納される。また、ＲＡＭは、制御プログラムの演算が行われるワークエリアとして機能する。

Ｉ／Ｏ１２４は、ウォータサーバ２０の各機能部と制御装置９０との間のインターフェースの一例である。制御装置９０は、Ｉ／Ｏ１２４を介して、冷水センサ５６、温水センサ６６からの検出温度情報が取り込まれるほか、冷水電磁弁６２、温水電磁弁７２、コンプレッサ８２、ヒータ６４、流量調整弁７６、１０８等に対する制御指示を出力する。また制御装置９０は、たとえばＩ／Ｏ１２４を介して操作パネル９３と接続しており、ロック解除スイッチ１３０、冷水スイッチ１３２、温水スイッチ１３４、混合スライドスイッチ１３６に対する操作入力を受けて各処理を実行するとともに、ロック解除表示ランプ１４０、温水表示ランプ１４２、高温表示ランプ１４４、冷水表示ランプ１４６等に対する動作指示を出力する。

制御装置９０からの動作指示によって冷水タンク２８および温水タンク３０の温度制御が実行される。

＜操作パネル９３＞

図７は、操作パネルの一例を示している。

この操作パネル９３は、たとえば図７に示すように、常温の水Ｗを流す注水管路７４に比例弁による流量調整弁１０８を用いる場合の構成例を示している。操作パネル９３には、たとえば冷水スイッチ１３２、温水スイッチ１３４のロック解除するロック解除スイッチ１３０、冷水供給指示を出す冷水スイッチ１３２、温水供給指示を出す温水スイッチ１３４を備える。また、流量調整弁１０８の開度を調整する混合スライドスイッチ１３６を備える。混合スライドスイッチ１３６は、たとえば上下、もしくは左右方向などにスイッチを変位させることで、このスイッチの位置に比例してモータ１１４の動作量が決まることで弁体１１２の突出量が設定される。また混合スライドスイッチ１３６には、たとえば最大値（ＭＡＸ）と最小値（０）が設けられている。最大値（ＭＡＸ）の設定は、弁体１１２の開度を最大にすることで、温水ＨＷに対し常温の水Ｗを多く混合させ、所謂ぬるま湯を給水させる。最小値（０）の設定は、弁体１１２の回動を最小値、すなわち注水管路７４を閉塞させることで、温水タンク３０に設定された温度の温水ＨＷを給水させる。

＜給水処理＞

図８は、ウォータサーバの給水処理の一例を示している。図８に示す処理内容、処理点順は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されない。

図８に示す処理は、本開示のウォータサーバの給水方法の一例である。この処理では、冷水タンク２８および温水タンク３０での温度管理処理、常温の水Ｗの混合量の設定処理、冷水タンク２８または温水タンク３０からの給水処理を含む。

各タンクの温度管理処理として、温水タンク３０内の温水ＨＷを所定温度Ｔ１に保温する（ステップＳ１）とともに、冷水タンク２８内の冷水ＣＷを所定温度Ｔ２に保温する（ステップＳ２）。この所定温度Ｔ１は、たとえば温水設定温度として、８０〜９０〔℃〕または９０〜９３〔℃〕に設定する。また、所定温度Ｔ２は、たとえば冷水設定温度として、６〜１２〔℃〕または１２〜１６〔℃〕に設定する。所定温度Ｔ１、Ｔ２は、たとえば利用者の設定操作により決まり、または季節や月に応じて設定温度を変化させてもよい。

常温の水Ｗの混合量の設定として、常温水混合量設定が変更されているかを判断する（ステップＳ３）。この判断処理では、たとえば混合スライドスイッチ１３６の設定位置が変更されたかを判断する。混合量の設定が変更された場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、設定された混合量に比例弁を調整する（ステップＳ４）。つまり、流量調整弁１０８のモータ１１４を駆動させて弁体１１２を移動させる。

なお、混合量の設定処理において、機械式の流量調整弁７６を利用する場合には、利用者による操作レバー１０４の操作に連動して弁体９６を変位させ、注水管路７４の断面を変化させればよい。

給水処理として、温水利用要求か（ステップＳ５）、または冷水利用要求か（ステップＳ９）を監視する。温水または冷水の利用要求の監視は、たとえば操作パネル９３の冷水スイッチ１３２が押下されたか、または温水スイッチ１３４が押下されたか否かを判断すればよい。

温水利用要求の場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、タンク内の温水ＨＷが所定の温度Ｔ１か否かを判断する（ステップＳ６）。所定温度Ｔ１の場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、温水電磁弁７２を開放して（ステップＳ７）、給水口７０から給水させる。このとき、温水管６８には、温水タンク３０から所定温度Ｔ１の温水ＨＷが供給されるとともに、設定された常温水混合量に応じて、注水管路７４に給水ボックス２２から常温の水Ｗが流入して、混合される。そして、給水口７０には、温水ＨＷと水Ｗの混合水ＭＷが流れる。

また温水利用要求に対して温水タンク３０内の温水ＨＷが所定温度Ｔ１でない場合（ステップＳ６のＮＯ）、給湯準備が完了していないとして、温水電磁弁７２を閉止状態にして給水を行わない（ステップＳ８）。

また、冷水利用要求の場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、タンク内の冷水ＣＣＷが所定の温度Ｔ２か否かを判断する（ステップＳ１０）。所定温度Ｔ２の場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、冷水電磁弁６２を開放して（ステップＳ１１）、給水口６０から給水させる。また冷水利用要求に対して冷水タンク２８内の冷水ＣＷが所定温度Ｔ２でない場合（ステップＳ１０のＮＯ）、給水準備が完了していないとして、冷水電磁弁６２を閉止状態にして給水を行わない（ステップＳ８）。

なお、ウォータサーバ２０は、たとえば温水タンク３０や冷水タンク２８内の温度が所定温度Ｔ１またはＴ２に達していない場合であっても、給湯または給水の要求に応じて、給水を行ってもよい。この場合、たとえば設定温度に達していないことを操作パネル９３に表示させてもよい。

〔第２の実施の形態の効果〕

斯かる構成によれば、以下のような効果が得られる。

(1) 流量調整弁７６、１０８により、温水ＨＷに対して水Ｗを混合させて、所望の温度の湯を提供することができる。

(2) 機械式の流量調整弁を用いることで、新たな電力消費を発生させずに温度調整を行うことができ、運転時の低コスト化および省エネ化を実現できる。

(3) 比例弁による流量調整弁１０８を用いて水の混合量の調整を行うことで、利用者の設定操作に対して精度よく混合比率の調整を行うことができる。

(4) ウォータサーバ２０の管路内で温水ＨＷと水Ｗとを混合させて、外部に給湯させることで、温水ＨＷの混合時の飛びはねなどを生じさせず、安全性が高められる。

(5) ウォータサーバ２０内で温水ＨＷと水Ｗを混合させ、出湯まで外気に触れさせないことで、湯の清浄化が維持できる。

(6) 外部から水道水などを混入させず、ウォータサーバ２０内のミネラルウォータ同士を混合させて温度調整ができるので、供給される混合水ＭＷの清浄性が維持できる。

(7) 操作レバー１０４や混合スライドスイッチ１３６は、利用者が感覚的に混合する水Ｗの割合を把握でき、所望の温度の要求操作が容易であることから、利便性が高められる。

〔第３の実施の形態〕

図９は、第３の実施の形態に斯かるウォータサーバの構成例を示している。図９に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されない。

この実施の形態では、温水ＨＷ側にのみ常温の水Ｗを混合させる場合に限らず、冷水ＣＷ側に対しても常温の水Ｗを混合させる構成である。

このウォータサーバ１４８は、たとえば図９に示すように、冷水管５８に対して常温の水Ｗを流す注水管路１５０を備える。この注水管路１５０は、たとえば入側が冷水タンク２８側に水Ｗを流す給水管３８と分岐した管路であって、温水管６８側に水Ｗを流す注水管路７４と並列に形成されている。また注水管路１５０の出側は、冷水管５８に対し冷水タンク２８と冷水電磁弁６２との間に接続される。

注水管路１５０は、たとえば給水ボックス２２から流す水Ｗの流量を調整する流量調整弁１５２を備えている。そして冷水管５８と注水管路１５０との合流部１５４には、設定温度に温度管理された冷水ＣＷと常温の水Ｗが設定された流量で供給されて合流し、混合状態となる。そして混合された混合水ＭＷが給水口６０側に流される。

この注水管路７４、１５０には、たとえば少なくともそれぞれの流量調整弁７６、１５２より上流である、取水管３２との間に水Ｗが満たされている。給水または給湯の要求に応じて冷水電磁弁６２または温水電磁弁７２が開状態となるのに応じて、注水管路７４、１５０から水Ｗが流れる。

流量調整弁１５２は、たとえば利用者の手動操作により弁開度を調整する機械式の弁機構を利用してもよい。機械式の弁機構には、たとえば図示しないが、ウォータサーバ１４８の本体内部に、注水管路１５０の側面に平面部を向けて配置された平板状の受け板、この受け板の平面部に対して注水管路１５０を挟んで平行に配置された弁体、弁体の左右両端にそれぞれ接続された複数の支持軸と、注水管路１５０に対する支持軸の突出長さを変動させる作動部を備えればよい。

操作パネル９３は、たとえば図１０に示すように、注水管路１５０側の流量調整弁１５２の開度を設定する手段として、操作レバー１６０を備えてもよい。これにより操作パネル９３は、たとえば冷水スイッチ１３２の近くに冷水側に水Ｗを注水させる操作レバー１６０が設置され、温水スイッチ１３４の近くに温水側に水Ｗを注水させる操作レバー１０４が配置される。ウォータサーバ１４８は、操作レバー１０４、１６０の設定位置が「０」の場合には冷水スイッチ１３２または温水スイッチ１３４の操作に応じて、設定温度で冷水ＣＷまたは温水ＨＷを給水する。また、ウォータサーバ１４８は、それぞれの操作レバー１４０、１６０が０以外の位置に設定された場合、流量調整弁７６、１５２が操作位置に応じた開度で開くとともに、冷水スイッチ１３２または温水スイッチ１３４の押下に応じて注水管路７４または注水管路１５０を通じて流した水Ｗを混合した湯または水を給水する。

また、流量調整弁は、たとえば比例弁により形成され、注水管路１５０の流量調整を行ってもよい。この流量調整弁１５３には、たとえば図１１に示すように、弁筐体１１０に注水管路１５０が接続されるとともに、その管路の途中に形成された空間部に流路断面を開放しまたは閉塞させる弁体１１２が設置される。この弁体１１２は、たとえば比例弁のアクチュエータを構成するモータ１１４の駆動により突出量が比例制御されればよい。図１１において、流量調整弁１０８、１５３が対向して近傍に配置された場合を示したがこれに限らない。流量調整弁１０８、１５３は、ウォータサーバ１４８の本体内部の配置構成に応じて、それぞれ異なる位置に配置すればよく、さらに、注水管路７４、１５０の入側からの設置距離がそれぞれ異なってもよい。

図１２は、比例弁による流量調整弁１５３を用いた場合の操作パネル９３の一例である。この操作パネル９３には、冷水スイッチ１３２の近傍に冷水側の流量調整弁１５３の開度を調整する混合スライドスイッチ１３６Ｃが設置され、温水スイッチ１３４の近傍に温水側の流量調整弁１０８の開度を調整する混合スライドスイッチ１３６Ｈが設置される。

これによりウォータサーバ１４８は、それぞれの混合スライドスイッチ１３６Ｃ、１３６Ｈが０以外の位置に設定された場合、流量調整弁１０８、１５３がスライド位置に応じた開度になるように制御する。そして冷水スイッチ１３２または温水スイッチ１３４の押下に応じて注水管路７４または注水管路１５０を通じて流した水Ｗを混合した湯または水が給水される。

＜温水側および冷水側に水Ｗを供給する場合の他の構成例＞

図１３は、ウォータサーバの構成例を示している。このウォータサーバ１７０は、温水側および冷水側に常温の水Ｗを混合して給水可能であって、水Ｗの注水量を調整する流量調整手段を単一とした場合を示す。

このウォータサーバ１７０は、たとえば図１３に示すように、入側が給水管３８と分岐した単一の注水管路１７２を備える。注水管路１７２は、その管路上に流量調整弁１７４が設置されており、設定した開度調整に応じて決まる注水量の水Ｗが流れる。また注水管路１７２は、出側が分岐されており、第１の注水管路１７６が冷水管５８に接続され、第２の注水管路１７８が温水管６８に接続される。注水管路１７２は、たとえば第１の注水管路１７６と第２の注水管路１７８と内の圧力差が大きく成らない位置や長さ、高さを考慮して分岐位置を設定すればよい。

注水管路１７６と注水管路１７８は、同等の管径に形成される場合に限らない。管路内の圧力差や分岐位置から冷水管５８または温水管６８までの長さの差に応じて、管径を異ならせてもよい。また、分岐した注水管路１７６、１７８は、たとえば常温の水Ｗを混合して利用する用途などに応じて管径を異ならせてもよい。具体的には、温水ＨＷ側を水Ｗによって冷まして給水にする用途が多い場合や、水Ｗの混合量を多くして、設定できる温度の範囲を広げる場合には、注水管路１７８を注水管路１７６よりも大きく形成してもよい。

図１４は、比例弁を利用した流量調整手段の一例を示している。

この流量調整弁１７４には、たとえば図１４に示すように、弁筐体１１０に注水管路１７２が接続されるとともに、その管路の途中に形成された空間部に流路断面を開放しまたは閉塞させる弁体１１２が設置される。この弁体１１２は、たとえば比例弁のアクチュエータを構成するモータ１１４の駆動により突出量が比例制御されればよい。そして、注水管路１７２は、たとえば流量調整弁１７４から所定の長さをとって第１の注水管路１７６と第２の注水管路１７８とに分岐されている。この分岐位置は、たとえば流量調整弁１７４を通過した水Ｗの流れが安定する流路距離に設定すればよい。

なお、このウォータサーバ１７０は、比例弁を利用した流量調整弁１７４を備えた場合を示したがこれに限らず、既述のように、機械式の弁機構を用いてもよい。

＜第３の実施の形態の効果＞

斯かる構成によれば、次のような効果が得られる。

(1) 温水ＨＷまたは冷水ＣＷに対して水Ｗを混合させることができ、ウォータサーバ１７０が給水できる温度範囲が広がり、利便性が高められる。

(2) 冬期など冷水ＣＷ側の利用頻度が低くなる季節であっても、冷水ＣＷに常温の水Ｗを混合可能にすることで冷水ＣＷの利用が拡大され、冷水タンク２８内の冷水ＣＷが長時間利用されない状態になるのを防止できる。

(3) ウォータサーバ１７０内で温水ＨＷまたは冷水ＣＷと水Ｗとを混合させることで、利用者が所望の温度の水または湯を得るまでに外気に晒される時間を少なくでき、湯又は水の清浄性が維持できる。

(4) 外部から水道水などを混入させず、ウォータサーバ１７０内のミネラルウォータ同士を混合させて温度調整ができるので、供給される混合水ＭＷの清浄性が維持できる。

(5) 操作レバーや混合スライドスイッチは、利用者が感覚的に混合する水Ｗの割合を把握でき、所望の温度の要求操作が容易であることから、利便性が高められる。

以上説明した実施の形態について、変形例を以下に列挙する。

(1) 上記実施の形態では、常温の水Ｗを供給する給水ボックス２２がウォータサーバ２、２０、１４８、１７０の本体上部側に設置される場合を示したがこれに限らず、給水ボックス２２が本体部の中央部分や底部側に配置されてもよい。

(2) 上記実施の形態では、温水ＨＷまたは冷水ＣＷと常温の水Ｗとを混合させる手段として、冷水管５８や温水管６８に注水管路７４、１５０、１７６、１７８が接続させる構成を示したがこれに限らない。ウォータサーバは、たとえば冷水管５８や温水管６８と注水管路７４、１５０、１７６、１７８との合流部分に混合タンクなどの滞留領域を介在させてもよい。これにより、温水ＨＷや冷水ＣＷと水Ｗとの混合状態を安定化させ、給水開始時に混合しない温水や冷水または水Ｗのみが流出するのを防止できる。

(3) 上記実施の形態では、冷水タンク２８を上側に配置し、温水タンク３０を下側に配置する場合を示したが、これに限らない。ウォータサーバは、たとえば冷水タンク２８と温水タンク３０を同じ高さに並べて配置してもよく、または温水タンク３０を冷水タンク２８よりも上に配置してもよい。

(4) 上記実施の形態では、ウォータサーバに対する給水手段として、バックインボックスを用いる場合を示したが、これに限らない。給水手段は、たとえばガロンボトルを用いてもよい。この場合、注水管路側に常温の水Ｗを流すために、たとえば注水管路等に外気を取り込む空気取り込み部を設ければよい。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、温度管理された温水または冷水に対し、給水ボックス内の常温の水Ｗを混合し、利用者が所望する湯または水を生成して供給することで、ウォータサーバの利便性の拡大や温水と冷水の混合における安全性の確保および給水の清浄性の維持さなどを図ることができ、有益である。

２、２０、１４８、１７０ ウォータサーバ
４ 給水タンク
６ 貯留タンク
７ 温度制御手段
８、１４ 給水管路
１０ 出水管路
１２ 混合手段
１６ 給水口
２２ 給水ボックス
２８ 冷水タンク
３０ 温水タンク
３２ 取水管
３４ 給水栓
３６ コネクタ
３８ 給水管
４０ 弁機構
４２、９６、１１２ 弁体
４４ 支持部
４６ フロート
４８ 仕切り板
５０ 開口部
５２ 給水管
５４ 蒸発器
５６ 冷水センサ
５８ 冷水管
６０、７０ 給水口
６２ 冷水電磁弁
６４ ヒータ
６６ 温水センサ
６８ 温水管
７２ 温水電磁弁
７４、１５０、１７２、１７６、１７８ 注水管路
７６ 流量調整弁
７８ 合流部
８０ 冷却装置
９０ 制御装置
９３ 操作パネル
９４ 受け板
９８ 支持軸
１００ 作動部
１０２ 作動軸部
１０４、１６０ 操作レバー
１０８、１７４ 流量調整弁
１１０ 弁筐体
１１４ モータ
１２０ プロセッサ
１２２ メモリ
１２４ Ｉ／Ｏ
１３０ ロック解除スイッチ
１３２ 冷水スイッチ
１３４ 温水スイッチ
１３６ 混合スライドスイッチ
１５２ 流量調整弁
１５４ 合流部

Claims (7)

1. 常温の水が貯められた給水タンクと、
   前記給水タンクに接続された給水管路を通じて前記給水タンクから供給された水を冷却して貯めるとともに、冷水管が設置されて、貯めた冷水を該冷水管で取り出して冷水給水口から給水させる冷水タンクと、
   前記冷水タンクから供給された水を加熱して貯めるとともに、温水管が設置されて、貯めた温水を該温水管で取り出して温水給水口から給水させる温水タンクと、
   前記給水管路から分岐し前記給水タンクから水を取り込む注水管路が接続され、前記冷水管または前記温水管に設置されて、前記冷水タンクから流出する冷水または前記温水タンクから流出する温水に前記給水タンクから取り込んだ常温の水を混合させる混合手段と、
   を備え、前記混合手段で混合された混合水を前記冷水給水口または前記温水給水口から外部に流すことを特徴とするウォータサーバ。
2. 前記混合手段は、
   前記注水管路に流す水の流量を調整する流量調整手段と、
   前記注水管路と、前記冷水タンクから取り出した冷水を流す前記冷水管または前記温水タンクから取り出した温水を流す前記温水管とが連結された連結部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のウォータサーバ。
3. さらに、温水または冷水の温度設定や給水要求の操作とともに、前記混合手段側に流す常温の水の流量を調整する操作部を備え、
   前記操作部は、常温の水の流量の増減を段階的に設定する操作レバーを含み、
   設定された常温の水の流量に応じて混合水の温度が調整されることを特徴とする請求項２に記載のウォータサーバ。
4. 前記流量調整手段は、前記注水管路を開閉させて前記給水タンクからの水の流量を制御する比例弁を備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のウォータサーバ。
5. 給水タンクに常温の水を貯め、
   前記給水タンクに接続された給水管路を通じて前記給水タンクから冷水タンクに水を供給し、その供給された水を冷却して貯めるとともに、前記冷水タンクに設置された冷水管で貯めた冷水を取り出し、
   前記冷水タンクから温水タンクに水を供給し、その供給された水を加熱して貯めるとともに、前記温水タンクに設置された温水管で貯めた温水を取り出し、
   前記冷水タンクから流出させた冷水または前記温水タンクから流出させた温水に、前記給水管路から分岐して設けられて前記冷水管または前記温水管に接続された注水管路を通じて前記給水タンクから取り込んだ常温の水を、前記冷水管または前記温水管に設置された混合手段で混合させ、
   混合された混合水を、前記冷水管に設けられた冷水給水口または前記温水管に設けられた温水給水口を通じて外部に供給する
   処理を含むことを特徴とするウォータサーバの給水方法。
6. 前記注水管路に流す水の流量を調整し、
   前記注水管路と、前記冷水タンクから取り出した冷水を流す前記冷水管または前記温水タンクから取り出した温水を流す前記温水管とを連結部で接続させる、
   処理を含むことを特徴とする請求項５に記載のウォータサーバの給水方法。
7. 操作部からの設定入力により、前記混合手段側に流す常温の水の流量の増減が段階的に設定される処理を含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のウォータサーバの給水方法。

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