JPH1183270A - 冷水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設計上の自由度の大きくして製造コストを低
減する。 【解決手段】 水道水を貯留するための貯水槽２２の下
部に両端部が貯水槽２２に接続される循環管路２４が設
置される。循環管路２４を介して貯水槽２２内の水を循
環させる循環ポンプ２６が循環管路２４に配置される。
循環ポンプ２６に対して水の流れの下流側の循環管路２
４の位置に、水を冷却する為のペルチェ素子２８が配置
される。ペルチェ素子２８内を通過する部分の循環管路
２４は冷却管路３２となる。冷却管路３２の入口３２Ａ
は冷却管路３２のほぼ中央部に設けられ、冷却管路３２
の出口３２Ｂは冷却管路３２の最上部に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料等に供する冷
水を生成する冷水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、水道水の浄化を目的とする浄水器
が家庭内で用いられている。この浄水器は、機体内に収
納された貯水槽と、この貯水槽に設けられて水を活性炭
層等を通過させて濾過すると共にミネラル水に生成する
濾過生成装置と、水を浄化する中空糸膜フィルタと、が
備えられ、ポンプによって、浄化されかつミネラル分が
含まれた水が、飲料用として供給されるものである。

【０００３】一方、飲料水をおいしく感ずる最重要条件
は、飲料水が冷却されていることである。従って、浄
化、脱臭及びミネラル成分の付与等の機能を併せ持つだ
けでなく冷却して飲料水を供給する卓上型の冷水器も、
一般家庭で用いられるようになった。

【０００４】そして、この冷水器は、例えば上部に開閉
可能な開口部を有する貯水槽を備え、ペルチェ素子など
の冷却ユニットでこの貯水槽を直接冷却していた。すな
わち、ステンレス等の伝熱良好な貯水槽に、ペルチェ素
子を直に取り付けて、このペルチェ素子で貯水槽内の水
から吸熱し、さらにペルチェ素子に取り付けられた放熱
フィンから、ファンによって冷水器外へこの熱を放熱す
るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような冷
水器では、貯水槽にペルチェ素子を直に取り付ける必要
があり、しかも水量が少ないときでも確実に水を冷やす
ことが出来るように、ペルチェ素子を取り付ける場所
は、貯水槽の下部側に制約されてしまうことになる。従
って、冷水器の設計上の自由度が小さくなり、結果とし
て、組立て性の向上等を図ることが困難となって、製造
コストを低減し難いという欠点があった。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、設計上の自由
度の大きくして製造コストを低減し得る冷水器を提供す
ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の冷水器
は、水を貯留する貯水槽と、出口が管路の最上部に配置
される冷却管路に接してこの冷却管路内を冷却するペル
チェ素子と、両端部が貯水槽に接続されると共に管路の
一部が冷却管路により構成され且つ、貯水槽内の水を取
水し冷却管路内を通過させて貯水槽へ戻し得る循環管路
と、循環管路内に配置され且つ循環管路を介して貯水槽
内の水を循環させるポンプと、を有することを特徴とす
る。

【０００８】請求項２に記載の冷水器は、請求項１に係
る冷水器において、ペルチェ素子に取り付けられてペル
チェ素子内の熱が伝熱される放熱フィン及び、この放熱
フィンに送風して放熱フィンの熱を放熱するファンを、
有することを特徴とする。

【０００９】請求項１に係る冷水器の作用を以下に説明
する。水を貯留する貯水槽内の水を取水して貯水槽へ戻
し得るように、貯水槽に循環管路の両端部が接続され、
ポンプの作動によって、循環管路を介して貯水槽内の水
が循環させる。

【００１０】また、この循環管路の一部を冷却管路が構
成し、この冷却管路にペルチェ素子が接して、貯水槽内
から取水して冷却管路内を流れる水を冷却するが、この
冷却管路の出口が冷却管路を形成する管路の最上部に配
置されている。

【００１１】従って、貯水槽とは別個に循環管路を用
い、この循環管路の一部を構成する冷却管路にペルチェ
素子が接して配置されている為、ペルチェ素子の配置場
所が自由に設定でき、冷水器の設計上の自由度が大きく
なる。この結果として、冷水器の組立て性の向上等を図
ることが可能となり、冷水器の製造コストを低減し易く
なる。

【００１２】さらに、このように循環管路を用いた場
合、空気が循環管路内に入る虞があるが、冷却管路の出
口が管路の最上部に有る為、水を冷却する際に空気が冷
却管路の内部に入っても、確実に冷却管路の出口から排
出できることになる。このため、冷却管路に空気が溜ま
ることが無くなって、水を効率良く確実に冷却できるこ
とになる。

【００１３】請求項２に係る冷水器の作用を以下に説明
する。本請求項に係る冷水器は請求項１と同一の作用を
奏する。但し、本請求項は、ペルチェ素子に取り付けら
れてペルチェ素子内の熱が伝熱される放熱フィン及び、
この放熱フィンに送風して放熱フィンの熱を放熱するフ
ァンを、有する構成とされている。この為、冷却管路か
ら奪ってペルチェ素子内に一旦蓄えられた熱が、これら
放熱フィン及びファンにより効率良く放熱されて、冷却
の効果が一層向上することになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態に係る冷水
器１０を図面に基づき説明する。

【００１５】図１は本実施の形態に係る冷水器１０の概
要を説明するための断面図である。この図に示すよう
に、本実施の形態に係る冷水器１０の外枠を外側ケース
１２が構成し、この外側ケース１２の上部に開閉可能な
蓋材１４が配置されている。

【００１６】また、この外側ケース１２の内側には内側
ケース１６が配置されていて、内側ケース１６の下部に
取り付けられた脚部１８により内側ケース１６の下側部
分と外側ケース１２の底壁部分との間に隙間が設けられ
ている。この内側ケース１６の内部には、水道水を貯留
するための貯水槽２２が収納されており、蓋材１４を開
放してこの貯水槽２２内に水を注ぎ込むことが可能とな
っている。

【００１７】図１及び図２に示すように、この貯水槽２
２の下部には、両端部が貯水槽２２に接続されて貯水槽
２２内の水を一旦取水して貯水槽２２へ戻し得る循環管
路２４が設置されており、この循環管路２４の途中に、
循環管路２４を介して貯水槽２２内の水を循環させる循
環ポンプ２６が配置されている。

【００１８】また、循環管路２４の途中であって循環ポ
ンプ２６に対して水の流れの下流側の位置には、水を冷
却する為のペルチェ素子２８が配置されており、このペ
ルチェ素子２８の作動原理を以下に説明する。

【００１９】つまり、二つの半導体、例えばＮ形半導体
及びＰ形半導体を、組合せて接触させたものに電流を流
す時、その接触点においてジュール熱以外に熱の発生又
は吸収が起こる。そして、電流の流れる方向を反対にす
れば発熱又は吸熱は前の場合と反対となる。このことを
ペルチェ効果といい、発生又は吸収する熱量は接触部に
通じた電気量に比例するものとなる。

【００２０】このペルチェ素子２８内を通過する部分の
循環管路２４は、ペルチェ素子２８により内部の水を冷
却する為の冷却管路３２となっており、この冷却管路３
２が循環管路２４の一部を構成することになる。

【００２１】図３及び図４に示すように、この冷却管路
３２は四角形の板状の空間とされており、この空間内に
逆Ｕ字状のＵ字壁部３４及び空間の下部からＵ字壁部３
４の中央に垂直に延びる垂直壁部３６が配置されてい
る。この冷却管路３２の入口３２Ａは、板状の空間のほ
ぼ中央部であってＵ字壁部３４とＵ字壁部３４との間の
隙間部分に設けられており、冷却管路３２の出口３２Ｂ
は板状の空間の最上部に設けられている。

【００２２】この結果、図４の矢印Ａのように水の流路
が形成され、冷却管路３２の管路長が長くなって、ペル
チェ素子２８が冷却管路３２に接して冷却管路３２内を
冷却する際に、冷却性能が向上すると共に、水の滞留が
出来ないようになる。

【００２３】一方、このペルチェ素子２８の発熱部側
（図５上、右側）には、ペルチェ素子２８内の熱が伝熱
される冷却用の放熱フィン３８が取り付けられ、矢印Ｂ
向きに送風して放熱フィン３８から放熱するファン４０
が、放熱フィン３８に隣合って配置されている。

【００２４】以上より、冷却管路３２、ペルチェ素子２
８、放熱フィン３８及びファン４０が冷却ユニット３０
を構成し、このペルチェ素子２８に電圧をかけることに
よって、冷却管路３２が配置される側が冷却部（吸熱
部）となると共に、放熱フィン３８が配置される側が温
熱部（発熱部）となり、ペルチェ素子２８から伝わった
放熱フィン３８の熱をファン４０が放熱することとな
る。尚この際、図５に示すように冷却ユニット３０の下
部に循環ポンプ２６等の動作を制御する回路基板４２を
配置すれば、この回路基板４２も冷却されることにな
る。

【００２５】また、図１及び図２に示すように、循環管
路２４の終端部となる貯水槽２２内の位置には、水を濾
過すると共にミネラル水を生成する円筒状の濾過生成装
置４４が配置されている。

【００２６】この濾過生成装置４４内には図示しない各
種フィルタ、活性炭４６、麦飯石４８、天然サンゴ５０
等が充填されており、この濾過生成装置４４の上部に濾
過生成装置４４内を通過した水を貯水槽２２内に噴出す
る噴出口５２が形成されている。

【００２７】各種フィルタは微粉粒の除去、活性炭４６
は主として水道水の塩素の除去、麦飯石４８や天然サン
ゴ５０はミネラルを溶出するものであり、これにより、
水道水に含まれた残留塩素や不純物が除去され、カルシ
ウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等のミネラ
ル分が溶出して、美味なミネラル水が生成されることに
なる。

【００２８】以上より、貯水槽２２と濾過生成装置４４
の間を繋ぐ循環管路２４内にはペルチェ素子２８が配置
され、循環ポンプ２６を介して水が循環されるのに伴っ
て、ペルチェ素子２８によって冷却されると共に濾過生
成装置４４で浄化されてミネラル水となって、水が噴出
口５２から貯水槽２２内に戻されるように流出する構造
となっている。

【００２９】さらに、冷水器１０の上部には給水口５６
が配置されており、給水配管５８が貯水槽２２の下部か
らこの給水口５６の近傍まで延びている。この給水配管
５８の途中であって貯水槽２２の下部の位置には、給水
配管５８を介して水を送り出す給水ポンプ６０が取り付
けられており、給水配管５８の終端部であって給水口５
６の直前の位置に、これらにそれぞれ接続される中空糸
膜フィルタ６２が、給水口５６と直角の水平方向に延び
るように配置されている。

【００３０】この中空糸膜フィルタ６２は、筒状のケー
シング６２Ａ内に中空糸膜を束とされて並べられてフィ
ルタとして構成されたものであり、中空糸膜のフィルタ
にて浄化された水が給水口５６から給水されることにな
る。

【００３１】次に、本実施の形態に係る冷水器１０の作
用を以下に説明する。水を貯留する貯水槽２２内の水を
取水して貯水槽２２へ戻し得るように、貯水槽２２に循
環管路２４の両端部が接続され、循環ポンプ２６の作動
によって、循環管路２４を介して貯水槽２２内の水が循
環させる。

【００３２】また、この循環管路２４の一部を冷却管路
３２が構成し、この冷却管路３２にペルチェ素子２８が
接して貯水槽２２内から取水して冷却管路３２内を流れ
る水を冷却するが、この冷却管路３２の出口３２Ｂが冷
却管路３２を形成する管路の最上部に配置されている。

【００３３】従って、貯水槽２２とは別個に循環管路２
４を用い、この循環管路２４の一部を構成する冷却管路
３２にペルチェ素子２８が接して配置されている為、ペ
ルチェ素子２８の配置場所が自由に設定でき、冷水器１
０の設計上の自由度が大きくなる。この結果として、冷
水器１０の組立て性の向上等を図ることが可能となり、
冷水器１０の製造コストを低減し易くなる。

【００３４】さらに、このように循環管路２４を用いた
場合、特に、冷水器１０を始めて使用するときに循環ポ
ンプ２６から循環管路２４内に空気が入る虞があるが、
冷却管路３２の出口３２Ｂが管路の最上部に有る為、水
を冷却する際に空気が冷却管路３２の内部に入っても、
確実に冷却管路３２の出口３２Ｂから排出できることに
なる。このため、冷却管路３２に空気が溜まることが無
くなって、水を効率良く確実に冷却できる。

【００３５】また、本実施の形態は、ペルチェ素子２８
に取り付けられてペルチェ素子２８内の熱が伝熱される
放熱フィン３８及び、この放熱フィン３８に送風して放
熱フィン３８の熱を放熱するファン４０を、冷却ユニッ
ト３０が有する構成とされている。

【００３６】この為、冷却管路３２から奪ってペルチェ
素子２８内に一旦蓄えられた熱が、これら放熱フィン３
８及びファン４０により効率良く放熱されて、冷却の効
果が一層向上する。

【００３７】以上より、貯水槽２２に注水して循環ポン
プ２６が駆動されると、貯水槽２２中の水は循環管路２
４を介して冷却ユニット３０及び濾過生成装置４４内に
圧送され、上部に設けた濾過生成装置４４の噴出口５２
から貯水槽２２内に噴出して循環する。この間、水道水
に含まれた残留塩素や不純物が除去され、かつミネラル
分が溶出して美味なミネラル水が冷却されつつ生成され
る。

【００３８】このように、貯水槽２２、冷却ユニット３
０及び濾過生成装置４４内を循環し、冷却されつつミネ
ラル成分を抽出して生成されされたミネラル水は、給水
ポンプ６０を駆動することにより、中空糸膜フィルタ６
２に送られて除菌され給水口５６から給水される。

【００３９】つまり、貯水槽２２内のミネラル水を飲む
場合には、給水ポンプ６０を運転することで、ミネラル
水は給水配管５８を経て中空糸膜フィルタ６２を通り、
給水口５６から給水される。この為、ミネラル水に雑菌
が混入していても最後は中空糸膜フィルタ６２によって
除去されるので、衛生的で安全なミネラル水が給水され
ることになる。

【００４０】尚、上記実施の形態において、濾過生成装
置４４や中空糸膜フィルタ６２を着脱自在に冷水器１０
に設置すれば、清掃や交換に便利であることは言うまで
もない。

【００４１】さらに、上記実施の形態において、濾過生
成装置４４を貯水槽２２内に配置したが、単に水を冷却
するのみであれば、濾過生成装置４４が無くとも良いこ
とは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】本発明の冷水器は上記構成としたので、
設計上の自由度の大きくして製造コストを低減できると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る冷水器の断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施の形態に係る冷水器の要部斜視
図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る冷水器に適用され
る冷却ユニットの拡大斜視図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る冷水器に適用され
る冷却ユニットの拡大正面図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係る冷水器に適用され
る冷却ユニットの拡大側面図である。

【符号の説明】

１０ 冷水器 ２２ 貯水槽 ２６ 循環ポンプ ２８ ペルチェ素子 ３２ 冷却管路 ３８ 放熱フィン ４０ ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/68 ５２０ Ｃ０２Ｆ 1/68 ５２０Ｐ ５３０ ５３０Ｅ ５４０ ５４０Ａ ５４０Ｄ Ｆ２５Ｂ 21/02 Ｆ２５Ｂ 21/02 Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を貯留する貯水槽と、 出口が管路の最上部に配置される冷却管路に接してこの
   冷却管路内を冷却するペルチェ素子と、 両端部が貯水槽に接続されると共に管路の一部が冷却管
   路により構成され且つ、貯水槽内の水を取水し冷却管路
   内を通過させて貯水槽へ戻し得る循環管路と、 循環管路内に配置され且つ循環管路を介して貯水槽内の
   水を循環させるポンプと、 を有することを特徴とする冷水器。
2. 【請求項２】 ペルチェ素子に取り付けられてペルチェ
   素子内の熱が伝熱される放熱フィン及び、この放熱フィ
   ンに送風して放熱フィンの熱を放熱するファンを、有す
   ることを特徴とする請求項１記載の冷水器。