JP7317357B2 - シスターン - Google Patents

Description

本発明はシスターンに関する。

コーヒー飲料等を製造する飲料製造装置に、その原料となる水道水を供給する際、クロスコネクションを回避するために上水道と飲料製造装置との間にシスターンを設けることが知られている（例えば特許文献１及び２）。

特開２００１－１３９０９７号公報 特開２０１８－７８４８号公報

シスターンに古い水道水が残留していると飲料の味や風味を低下させる場合がある。

本発明の目的は、よりきれいな水道水を送出可能なシスターンを提供することにある。

本発明によれば、例えば、
水道水が導入され、導入された水道水を貯水する第一のタンクと、
前記第一のタンクから水道水を吸引して、水道水の供給先へ送出するポンプと、
を備え、
前記ポンプは、吸水管を介して前記第一のタンクから水道水を吸引し、
前記吸水管は、前記第一のタンクの側の端部が第一の管部と第二の管部とに分岐しており、
前記第一の管部と前記第二の管部は、吸水する水位が異なる、
ことを特徴とするシスターンが提供される。

本発明によれば、よりきれいな水道水を送出可能なシスターンを提供することができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は実施形態に係るシスターンの外観図。 図１のシスターンの内部構造の説明図。 （Ａ）～（Ｃ）は図１のシスターンの動作説明図。 （Ａ）～（Ｃ）は図１のシスターンの動作説明図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜シスターンの構造＞
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るシスターン１の外観図である。図中、Ｘ、Ｙは互いに直交する水平方向を示し、Ｚは上下方向を示している。図示の例では、Ｘ方向はシスターン１の設置時における左右方向、Ｙ方向は前後方向（奥行き方向）である。
シスターン１は、上下方向に細長のスリムな外形を有しており、設置面積が比較的少なくなるように構成されている。シスターン１はその外装を形成するハウジング２を有する。ハウジング２は水平断面形状が長円形状で上下方向に筒状に延びる中空体である。ハウジング２は、後述するポンプ１０、タンク１２及び１３等を囲包する。ハウジング２の前面下部を構成する部分２ａは残りの部分から取り外し可能になっている。部分２ａは、Ｃ字型のシェル状の部材であり、周囲部分に残り部分と係合する爪等の係合部（不図示）を有して、残りの部分に対して着脱自在である。

シスターン１の前面上部には操作ユニット３が設けられている。操作ユニット３はユーザに情報を表示する表示部３ａと、ユーザの指示操作を受け付ける操作部３ｂとを含む。表示部３ａは例えば液晶表示装置である。操作部３ｂは例えば押しボタン型の複数のスイッチである。ユーザは操作部３ｂを操作してシスターン１の動作を指示することができる。表示部３ａにはシスターン１の動作状況等の情報が表示される。

シスターン１の前面中部には、上下方向に延びる窓部５が設けられており、ユーザは窓部５を介してシスターン１の内部、特に本実施形態の場合には後述するタンク１２の水位を視認することができる。本実施形態の窓部５は透光性を有する部材で構成される。しかし、窓部５はハウジング２に形成された開口（部材のない空隙）であってもよい。

シスターン１の背面上部には、水道水の供給元からの配管が接続され、水道水が導入される導入管６と、水道水の供給先への配管が接続され、水道水を送出するための送出管７と、が設けられている。送出管７には手動コック７ａが設けられており、不使用時に送出管７を手動コック７ａで閉鎖することができる。

水道水とは、代表的には公共の水道事業者により供給される上水である。しかし、シスターン１に供給される水道水は、簡易水道事業、専用水道、簡易専用水道、貯水槽水道による水道水等、上流側から供給される液体であってもよい。シスターン１による水道水の供給先としては例えば飲料製造装置であり、代表的には、コーヒー飲料を製造する飲料製造装置である。

シスターン１の背面中部からは、電源ケーブル４（図１（Ｂ）では根元部分のみが図示されている）が延設されている。電源ケーブル４は、電源（例えばコンセント）に接続され、シスターン１に電源ケーブル４を介して電力が供給される。

シスターン１の背面下部には、シスターン１内の不要な水道水を排水する排水管８が設けられている。排水管８には、排水口とシスターン１とを結ぶ配管が接続される。排水管８には手動コック８ａが設けられており、排水しない場合に排水管８を手動コック８ａで閉鎖することができる。

図２を参照してシスターン１の内部構造について説明する。ハウジング２の内部空間には、ポンプ１０、タンク１２、タンク１３が配置されている。タンク１２は、水道水を貯水する上方が開放した容器である。タンク１２には導入管６を介して水道水が導入される。導入管６の途中には導入管６を開閉する弁９が設けられている。弁９は電磁弁や電動弁等の電気的駆動弁であり、貯水時に開放され、それ以外の場合には閉鎖するように制御される。

タンク１２にはフロートスイッチ１６が設けられている。フロートスイッチ１６は、タンク１２内に配置されたフロート１６ａを備える。タンク１２に貯水される水道水の水位に応じてフロート１６ａの位置が変化することで、水位が検知される。フロートスイッチ１６は、タンク１２内の水道水が上限水位に達したか否かを少なくとも検知する。上限水位に達した場合は弁９を閉じてタンク１２に水道水が導入されることを自動的に阻止することができる。フロートスイッチ１６は、タンク１２内の水道水が下限水位に達したか否かも検知してもよい。下限水位に達した場合は弁９を開いてタンク１２に水道水を自動的に導入することができる。

本実施形態の場合、タンク１２は透光性を有する材料で構成される。例えば、無色透明或いは有色透明なアクリル材料や塩化ビニール材料で構成される。フロート１６ａは窓部５の背後に配置される。ユーザはシスターン１の外部から、窓部５及びタンク１２の前側壁部を透過してフロート１６ａのＺ方向の位置を視認可能であり、これによりタンク１２内の水道水の水位（残量）を確認することができる。

ハウジング２内には発光装置１７が設けられている。発光装置１７はフロート１６ａを照明する装置であり、例えば、発光素子として複数のＬＥＤを有している。フロート１６ａを照明することで、ユーザがフロート１６ａを視認する際の視認性を向上することができる。発光装置１７は、タンク１２の内部空間に配置してもよいが、本実施形態ではタンク１２の外部に配置されている。本実施形態の場合、発光装置１７はタンク１２のＹ方向で背後に配置されており、発光装置１７の照明光は、図２において破線矢印で示すように、タンク１２の壁部を介してフロート１６ａに到達し、更に、窓部５を透過する。換言すると、フロート１６ａは、窓部１６ａと発光装置１７との間に位置しており、また、タンク１２の後側の壁部は、フロート１６ａと発光装置１７との間に位置している。

発光装置１７がタンク１２を介してフロート１６ａを照明することで、タンク１２内の水道水も照明され、その水面の視認性が向上する。このため、窓部５を介してユーザがタンク１２の貯水残量を容易に確認することができる。発光装置１７は常時発光していてもよいし、操作部３ｂに対するユーザの操作を条件として発光してもよい。発光は、点滅であってもよい。

ポンプ１０は、モータを駆動源とした電動ポンプであり、吸水管１１を介してタンク１２から水道水を吸引し、送出管７を介して送出する。吸水管１１は、Ｘ方向の中心部よりもタンク１２の端部をＺ方向に通過している。吸水管１１のＺ方向でタンク１２側の端部（図示の例では下部）が、管部１１ａと管部１１ｂとに二股に分岐している。管部１１ａの下端は、タンク１２の底面からＨ１の高さに位置し、管部１１ｂの下端は、タンク１２の底面からＨ２（Ｈ＜Ｈ２）の高さに位置している。タンク１２内の水道水の水位が高さＨ２よりも高い位置にある場合には、管部１１ａ及び１１ｂの双方から水道水が吸引される。タンク１２の貯水量が低下して、水位が高さＨ１と高さＨ２との間になると管部１１ａのみから水道水が吸引される。管部１１ｂには水道水が残留しにくくなる。水位が高さＨ１よりも低くなると吸水管１１に水道水が吸引されない。管部１１ｂにより気道が確保されているため、吸水管１１内の水道水が管部１１ａと管部１１ｂから下方へ流れやすくなり、吸水管１１内に水道水が残留することが防止される。

タンク１３は、タンク１２から排水される水道水を受ける上方が開放した容器である。タンク１２の底部には配管１４が設けられており、この配管１４はタンク１２の底面に開口している。配管１４はタンク１２とタンク１３との連通路を形成し、タンク１２内の水道水は配管１４を通ってタンク１３へ自然落水する。配管１４の途中には配管１４を開閉する弁１５が設けられている。弁１５は電磁弁や電動弁等の電気的駆動弁であり、タンク１２の排水時に開放され、それ以外の場合には閉鎖するように制御される。

タンク１３の周壁部には、排水管８が分離可能に接続されている。タンク１３内に一時的に貯水された水道水は排水管８から排出される。

本実施形態の場合、ポンプ１０はタンク１２とＺ方向に重なるようにタンク１２の上に配置され、タンク１３はタンク１２とＺ方向に重なるようにタンク１２の下に配置されている。ポンプ１０、タンク１２及びタンク１３がＺ方向にこの順番で並んで配置されることで、シスターン１を縦長に構成でき、そのスリム化を図ることができる。

操作ユニット３には、シスターン１の全体を制御する制御回路３ｃが支持されている。制御回路３ｃは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、プロセッサが実行するプログラムやデータを格納したメモリ、入出力インタフェース、水道水の供給先の飲料製造装置と通信を行う通信インタフェース（例えば近距離無線インタフェース）等を備え、ポンプ１０、弁９、弁１５、発光装置１７の駆動を制御する。また、制御回路３ｃにはフロートスイッチ１６の水位検知結果が入力される。

制御回路３ｃが実行する制御内容として、例えば、自動モードと手動モードとを備えていてもよい。自動モードでは、予め定めた動作を自動的に実行する。

例えば、タンク１２に水道水を自動導入する制御を挙げることができる。具体的には、制御回路３ｃは、フロートスイッチ１６の水位検知結果を取得して下限水位である場合に弁９を開放する。これにより、導入管６を介して水道水がタンク１２に導入される。また、フロートスイッチ１６の水位検知結果を取得して上限水位である場合に弁９を閉鎖する。これにより、水道水の導入が遮断される。

また、例えば、タンク１２内の水道水を供給先に自動供給する制御を挙げることができる。具体的には、供給先の飲料製造装置からの供給要求を受信した場合にポンプ１０を作動し、水道水を送出する。また、供給先の飲料製造装置からの供給停止要求を受信した場合にポンプ１０の作動を停止する。

また、例えば、タンク１２内を自動洗浄する制御を挙げることができる。具体的には、シスターン１の起動時に、弁１５を開放する。これによりタンク１２に残留した古い水道水がタンク１３に排水される。更に、弁９を開放する。これにより導入管６を介して水道水がタンク１２に導入され、更に、タンク１３へ排水される。タンク１２の底の方に付着した古い水道水の水滴を除去することができる。その後にタンク１２内に新鮮な水道水を導入する際、古い水道水が混ざることを防止できる。

手動モードにおいては、ユーザが操作部３ｂの指示に対応して、ポンプ１０の駆動／駆動停止、弁９の開放／閉鎖、弁１５の開放／閉鎖を行う。

＜シスターンの動作例＞
図３（Ａ）～図４（Ｃ）を参照してシスターン１の動作例について説明する。図３（Ａ）はタンク１２に水道水を貯水している状態を示す。弁９は開放され、弁１５は閉鎖される。水道水が導入管６を介してタンク１２に導入され、貯水される。

図３（Ｂ）はタンク１２内の水道水を供給先に送出している状態を示す。ポンプ１０が駆動され、タンク１２内の水道水は、吸水管１１及び送出管７を介して供給先に送出される。弁１５は閉鎖される。弁９は開放しても閉鎖してもよい。弁９を開放している場合、水道水の送出と貯水とが並行して行われる。

図３（Ｃ）はタンク１２内の水道水をタンク１３に排水している状態を示す。弁１５は開放され、弁９は閉鎖される。ポンプ１０は停止される。タンク１２の水道水を排水することで、タンク１２内の古い水道水を除去することができ、タンク１２内にはよりきれいな水道水を貯水できる。タンク１２内の水道水の排水は、シスターン１の使用終了時、或いは、使用開始時、若しくは、所定時間毎に行うことができる。飲料を製造する際、前日や少し前に貯水された水道水を使用しても、多くの場合、問題は生じないが、コーヒー飲料のように嗜好性の強い飲料においては、古い水道水を使用した結果、飲料の味や風味を低下させる場合がある。タンク１２内の水道水の排水機能を備えることで、タンク１２内に常に新鮮な水道水を貯水することができる。

図４（Ａ）はタンク１３内の水道水を排水している状態を示す。手動コック８ａを開くことでタンク１３内の水道水は、排水管８を介してシスターン１外へ排水される。図４（Ｂ）はタンク１２の下部の洗浄例を示している。タンク１２に水道水を導入しつつ、タンク１３へ排水することでタンク１２の底面付近に付着した古い水道水も洗い流せる。手動コック８ａを開き、弁９と弁１５が開放されることで、導入管６→タンク１２→配管１４→タンク１３→排出管８という水道水の流れを形成できる。

図４（Ｂ）はタンク１３を取り外した状態を示す。タンク１３は、ハウジング２の部分２ａを取り外すことで、シスターン１の前側に取り出すことができる。これによりタンク１３内の水道水を排水することもできる。また、タンク１３を洗浄することもできる。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は以下の装置を少なくとも開示する。

１．上記実施形態のシスターンは、
水道水が導入され、導入された水道水を貯水する第一のタンク(例えば12)と、
前記第一のタンクから水道水を吸引して、水道水の供給先へ送出するポンプ(例えば10)と、
前記第一のタンクから連通路を介して水道水が排水される第二のタンク(例えば13)と、を備える。
この実施形態によれば、よりきれいな水道水を送出可能なシスターンを提供することができる。

２．上記シスターンでは、
前記ポンプは、前記第一のタンクと上下方向に重なるように前記第一のタンクの上に配置され、
前記第二のタンクは、前記第一のタンクと上下方向に重なるように前記第二のタンクの下に配置される。
この実施形態によれば、前記シスターンの外形が縦長になり、スリム化を図れる。

３．上記シスターンは、
前記第二のタンクと連通した排水管(例えば8)を更に備える。
この実施形態によれば、排水が容易になる。

４．上記シスターンは、
前記第一のタンク、前記ポンプ及び前記第二のタンクを囲包するハウジング(例えば2)を更に備え、
前記ハウジングの一部(例えば2a)が、残りの部分から取り外し可能であり、
前記ハウジングの一部を取り外した場合、前記第二のタンクを取り外し可能である。
この実施形態によれば、前記第二のタンクを洗浄できる。

５．上記シスターンは、
前記第一のタンクに貯水された水道水の水位を検知するフロートスイッチ(例えば16)を更に備え、
前記フロートスイッチのフロート(例えば16a)が、前記シスターンの外部から視認可能である。
この実施形態によれば、前記第一のタンクの水位を外部から確認することができる。

６．上記シスターンは、
前記フロートを照明する発光手段(例えば17)を更に備える。
この実施形態によれば、前記フロートの視認性を向上することができる。

７．上記シスターンでは、
前記第一のタンクが透光性を有する材料で構成され、
前記発光手段は、前記第一のタンクを介して前記フロートを照明する。
この実施形態によれば、前記第一のタンクに貯水された水道水の水位の視認性を向上することができる。

８．上記シスターンでは、
前記ポンプは、吸水管(例えば11)を介して前記第一のタンクから水道水を吸引し、
前記吸水管は、前記第一のタンクの側の端部が第一の管部(例えば11a)と第二の管部(例えば11b)とに分岐しており、
前記第一の管部と前記第二の管部は、吸水する水位が異なる。
この実施形態によれば、前記吸水管に水道水が残りにくくなる。

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１ シスターン

Claims (8)

1. 水道水が導入され、導入された水道水を貯水する第一のタンクと、
   前記第一のタンクから水道水を吸引して、水道水の供給先へ送出するポンプと、を備え、
   前記ポンプは、吸水管を介して前記第一のタンクから水道水を吸引し、
   前記吸水管は、前記第一のタンクの側の端部が第一の管部と第二の管部とに分岐しており、
   前記第一の管部と前記第二の管部は、吸水する水位が異なる、
   ことを特徴とするシスターン。
2. 請求項１に記載のシスターンであって、
   前記吸水管は、前記ポンプから前記第一のタンクの底面に向かって延び、
   前記第一の管部の下端の位置と前記第二の管部の下端の位置とは、前記底面からの高さが異なる、
   ことを特徴とするシスターン。
3. 請求項１又は請求項２に記載のシスターンであって、
   前記第一のタンクから連通路を介して水道水が排水される第二のタンクを備え、
   前記ポンプは、前記第一のタンクと上下方向に重なるように前記第一のタンクの上に配置され、
   前記第二のタンクは、前記第一のタンクと上下方向に重なるように前記第一のタンクの下に配置される、
   ことを特徴とするシスターン。
4. 請求項３に記載のシスターンであって、
   前記第二のタンクと連通した排水管を更に備え、
   前記第二のタンクは、前記シスターンの前側に取り出し可能であり
   前記排水管は、前記シスターンの背面に設けられている、
   ことを特徴とするシスターン。
5. 請求項４に記載のシスターンであって、
   前記第一のタンク、前記ポンプ及び前記第二のタンクを囲包するハウジングを更に備え、
   前記ハウジングの前面下部が、残りの部分から取り外し可能であり、
   前記ハウジングの前記前面下部を取り外した場合、前記第二のタンクを前記シスターンの前側に取り出し可能である、
   ことを特徴とするシスターン。
6. 請求項４又は請求項５に記載のシスターンであって、
   前記第二のタンクを前記シスターンから取り外した場合、前記第二のタンクは前記排水管から分離される、
   ことを特徴とするシスターン。
7. 請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載のシスターンであって、
   前記連通路を開閉する第一の弁と、
   前記第一のタンクへ水道水を導入する導入管を開閉する第二の弁と、
   前記第一の弁及び前記第二の弁を制御する制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、前記シスターンの起動時に、前記第一の弁及び前記第二の弁を開放する、
   ことを特徴とするシスターン。
8. 請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載のシスターンであって、
   前記連通路を開閉する弁と、
   前記弁を制御する制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、前記シスターンの使用終了時に、前記弁を開放する、
   ことを特徴とするシスターン。

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