JPWO2019131683A1 - ウォーターサーバー及びウォーターサーバーへの給水方法 - Google Patents

Abstract

冷水が貯留される冷水タンク（１１）と、冷水タンク（１１）へ供給すべき水が封入された給水容器（１４）であって、冷水タンク（１１）へ接続される給水容器（１４）と、冷水タンク（１１）に生じている空間容量が給水容器（１４）の内容量より多いか少ないかを検知するタンク容量検知手段（１５）と、を具備し、冷水タンク（１１）の容量が給水容器（１４）の内容量よりも大であり、冷水タンク（１１）に生じている空間容量が給水容器（１４）の内容量より多いことがタンク容量検知手段（１５）によって検知された場合に、冷水タンク（１１）に接続された給水容器（１４）内の全量の水が冷水タンク（１１）に供給されるウォーターサーバー（１０）。

Description

本発明は、飲用のための冷水あるいはそれに加えて温水を利用者の要求に応じて注出するウォーターサーバーに関するものである。

水道水ではない、給水ボトル等の容器に充填された水から冷水あるいはそれに加えて温水を作り出して利用者に提供するウォーターサーバーが知られており、そのようなウォーターサーバーの例として特許文献１に記載されたものを挙げることができる。特許文献１のウォーターサーバーは、冷水タンク、温水タンク、及び冷水タンクに水を供給する交換可能な給水ボトルを備えている。給水ボトルは冷却されないのでその中の水は常温である。また、給水ボトル内の水は、飲用されるためにウォーターサーバーから注出されるにつれて徐々に減少してゆく。なお、給水ボトルは、通常は、専門の業者によってウォーターサーバー設置場所までの運搬およびそこでの交換が行なわれる。交換時には、通常、給水ボトルと接続される冷水タンクの継手部分の清掃も行なわれる。

このようなウォーターサーバーでは、冷水タンクを含む冷水経路の殺菌を定期的に行うことが必要である。これは、例えば、給水ボトルと冷水タンクとの継手部分の清掃が不十分であったりすると、そこに付着した微生物が給水ボトル内に侵入し、常温の給水ボトル内で増殖し、その結果、微生物を含んだ水が給水ボトルから冷水タンクに供給されることも起こり得るからである。このように、常温の給水ボトルから冷水タンクに流れ込んだ微生物を殺菌するためにも、冷水タンク等の殺菌は定められた頻度で確実に実施されなければならない。また、この殺菌は、特許文献１の場合も含めて、高温タンクで得られた高温水を冷水タンクへ送り込む高温水殺菌によって行なわれることが多い。

特開２０１６−２１０４６７号公報

その一方で、高温水殺菌中及びその実施後の数時間はウォーターサーバーの稼働が制限されること、及び高温水殺菌実施とその後の冷水タンクの再冷却に消費される電力の大きさから、高温水殺菌の実施頻度を下げることも望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであって、良好な衛生状態がより長く維持されるウォーターサーバー及びウォーターサーバーへの給水方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、冷水が貯留される冷水タンクと、冷水タンクへ供給すべき水が封入された給水容器であって、冷水タンクへ接続される給水容器と、冷水タンクの容量が給水容器の内容量よりも大であり、冷水タンクに生じている空間容量が給水容器の内容量より多いか少ないかを検知するタンク容量検知手段と、を具備し、冷水タンクに生じている空間容量が給水容器の内容量より多いことがタンク容量検知手段によって検知された場合に、冷水タンクに接続された給水容器内の全量の水が冷水タンクに供給されるウォーターサーバーが提供される。

さらに、上述の目的を達成するために、本発明によれば、ウォーターサーバーが備える冷水タンクへ供給すべき水の封入された給水容器を準備する段階と、冷水タンク内に生じている空間容量が給水容器内の水の量よりも大であることを確認する段階と、給水容器を冷水タンクの流入口部に接続し、流入口部を介して給水容器内の全量の水を冷水タンクに供給する段階とを含むウォーターサーバーへの給水方法が提供される。

これによると、給水容器の交換時にそのボトル内の水は全て冷水タンクへ供給されるので、常温で増殖した微生物を含んだ水が給水容器から冷水タンクへ供給される可能性は完全に排除される。その結果、冷水タンクの良好な衛生状態が長期間維持されて、冷水タンクに対する高温水殺菌の実施頻度を低下させることが可能になる。

本発明の実施形態によるウォーターサーバーの構成を示す模式的な図である。

以下、本発明の第１の実施形態によるウォーターサーバー１０について図１を参照して説明する。
第１の実施形態によるウォーターサーバー１０は、飲料用の冷水及び温水を、内部に備えられたタンクから利用者の要求に応じて注出するように構成されている。そのため、ウォーターサーバー１０は、冷水タンク１１、冷水タンク１１に連通された温水タンク１２、冷水タンク１１の入口管路１１ａの先端の流入口部に継手１３を介して接続される給水ボトル１４、冷水タンク１１に生じている空間容量が給水ボトル１４の内容量より多いか少ないかを検知するタンク容量検知手段１５、複数の電磁弁１６〜１９、制御部２０、及び図示しない筐体等を具備する。制御部２０は、図示しない電線によって複数の電磁弁１６〜１９及びタンク容量検知手段１５と電気的に接続されている。また、ウォーターサーバー１０は、何れも図示しないが、冷水タンク１１を冷却するための冷却装置、及び温水タンク１２を加熱するための加熱装置も具備する。

給水ボトル１４、冷水タンク１１、温水タンク１２の上下方向の配置は図１に示されたとおりであって、ウォーターサーバー１０で生じる水の供給は水頭差により生じる。また、本実施形態のウォーターサーバー１０では、給水ボトル１４内の水は、給水ボトル１４が冷水タンク１１に接続された段階でその全量が冷水タンク１１に供給されるように構成されており、したがって冷水タンク１１には空になった給水ボトル１４が接続されている。

ウォーターサーバー１０には、冷水及び温水の注出口である冷水注出口２１及び温水注出口２２が備えられていて、それら注出口の下にコップ等を置く棚（図示せず）が設けられている。また、冷水注出口２１及び温水注出口２２の近くの筐体の外面には、冷水ボタン（図示せず）及び温水ボタン（図示せず）が配置されている。冷水注出口２１及び温水注出口２２の上流側には冷水注水電磁弁１６及び温水注水電磁弁１７がそれぞれ配置されている。冷水ボタンが利用者によって押されると、冷水注水電磁弁１６が開弁して冷水注出口２１から冷水が注出される。同様に、温水ボタンが利用者によって押されると、温水注水電磁弁１７が開弁して温水注出口２２から温水が注出される。

本実施形態における給水ボトル１４は、合成樹脂製のものであって、その内部には、飲料製造会社の工場で封入された良好な衛生状態の水が含まれている。給水ボトル１４は冷水タンク１１に接続されると、そこに含まれていた全量の水が冷水タンク１１に供給される。給水ボトル１４のネック部の先端には、継手１３の一方の部材１３ａが固定されていて、ネック部の先端の注水口は前記一方の部材１３ａによって封止されている。

給水ボトル１４には、冷水タンク１１の容量よりも少量の水が封入されている。換言すると、冷水タンク１１は、給水ボトル１４に充填された水の量よりも多量の水を収容可能な容量を有している。

冷水タンク１１は給水ボトル１４との接続が可能であるように、上方に延びる入口管路１１ａを備えている。入口管路１１ａの先端には継手１３の他方の部材１３ｂが固定されている。継手１３は、公知のタイプのものであるので詳細には説明しないが、継手１３の一方の部材１３ａと他方の部材１３ｂとが互いに螺合することにより機械的に接続される間に、他方の部材１３ｂが有するパイプ状の穿刺部材（図示せず）の尖った先端が、給水ボトル１４の一方の部材１３ａに設けられた破損しやすい部分（図示せず）を突き破ることによって流体的にも接続されるように構成されている。

冷水タンク１１の入口管路１１ａには、その入口管路１１ａを開閉する給水電磁弁１８も設けられている。給水電磁弁１８は、制御部２０に電気的に接続されていて、制御部２０によってその動作が制御される。

冷水タンク１１はその底部に流出口１１ｂを備えており、流出口１１ｂには冷水注出管路２３が接続されている。冷水注出管路２３の先端に冷水注出口２１が設けられ、また管路の開閉を行う冷水注水電磁弁１６は冷水注出口２１の上流側の冷水注出管路２３に配設されている。冷水注水電磁弁１６は、制御部２０に電気的に接続されていて、冷水タンク１１の貯水量に応じてその動作が制限される。つまり、冷水タンク１１の貯水量が少ない場合には、冷水ボタンが押されたとしても、制御部２０が冷水注水電磁弁１６の開放を許可せず、したがって冷水注水電磁弁１６は閉じられたままであり、冷水は注出されない。

冷水タンク１１には、給水ボトル１４からの水の流入を容易にするために、冷水タンク１１の内部を大気に開放する通気口２４が設けられている。通気口２４には、塵埃や微生物の冷水タンク１１内への侵入を防ぐためにフィルタユニット２５が取り付けられている。フィルタユニット２５のフィルタエレメントにはＨＥＰＡフィルタが用いられている。

タンク容量検知手段１５は、冷水タンク１１に取り付けられた第１の水位センサ１５ａを具備する。第１の水位センサ１５ａは、冷水タンク１１に貯留された水の水位が、予め定められた第１の水位以上か未満かを検知するように配置されている。そのため、第１の水位センサ１５ａは、制御部２０と、ウォーターサーバー１０の筐体の正面に設けられた水位表示ランプ（図示せず）とに電気的に接続されている。なお、図１は、冷水タンク１１の水位が第１の水位よりも低位にある状態を示している。

第１の水位は、冷水タンク１１に貯留された水の水位がその第１の水位未満であるときに冷水タンク１１内に生じる空間容量が給水ボトル１４に封入された水の量以上となるように定められた水位である。したがって、第１の水位センサ１５ａによって、冷水タンク１１の水位が第１の水位未満であることが検知された場合には、給水ボトル１４に封入されていた全量の水を冷水タンク１１へ供給することが可能であり、したがって制御部２０は給水電磁弁１８を開弁する。

これに対して、冷水タンク１１の水位が第１の水位以上であることが検知された場合には、そのとき冷水タンク１１に生じている空間容量は給水ボトル１４の内容量未満であり、したがって制御部２０は、給水ボトル１４から冷水タンク１１へ水が供給されないように、給水電磁弁１８を閉弁する。もし、冷水タンク１１の水位が第１の水位以上である場合に、給水ボトル１４から冷水タンク１１へ水が供給されたとすると、冷水タンク１１の通気口２４から水が溢れ出るか、そうでなければ、給水ボトル１４内に従来と同様に常温の水が残され、したがって微生物の増殖する可能性が除去されない。本実施形態においては、そのような事態を防ぐために、第１の水位センサ１５ａによって、冷水タンク１１に生じている空間容量が検知され、給水ボトル１４の全量の水が冷水タンク１１で受け入れ可能である場合にだけ制御部２０が給水電磁弁１８を開弁する。

本実施形態のタンク容量検知手段１５は第２の水位センサ１５ｂを更に具備する。第２の水位センサ１５ｂは、冷水タンク１１に貯留された水の水位が、第１の水位よりも低位の予め定められた第２の水位以上か未満かを検知するように配置されている。第２の水位は、冷水タンク１１の渇水状態を検知するために設定されている。第２の水位センサ１５ｂによって、冷水タンク１１に貯留された水の水位が第２の水位未満であることが検知された場合には、制御部２０は、渇水状態を表示するために筐体の正面に設けられた渇水ランプ（図示せず）を点灯させる。また、この場合には冷水ボタンが押されたとしても制御部２０は冷水注水電磁弁１６の開弁を許可しない。さらに、本実施形態では、渇水ランプが点灯してから所定時間経過すると、制御部２０は、渇水状態を報知する警報音を鳴動させる。

冷水タンク１１の外周囲には、図示しないが、冷却装置の冷却パイプが巻き付けられている。冷却装置は、冷媒の圧縮と膨張を利用する公知のタイプのものであり、冷水タンク１１に巻き付けられる冷却パイプはエバポレータとして機能するものである。

冷水タンク１１とその下方に配置される温水タンク１２とは、上端部にフランジ状の部分が設けられている第１の接続管路２６によって連通されている。第１の接続管路２６を通して冷水タンク１１から温水タンク１２へ水が供給される。更に、冷水タンク１１と温水タンク１２とは、第２の接続管路２７によっても連通されている。ただし、第２の接続管路２７には、その管路を開閉する熱動弁１９が配設されていて、通常は熱動弁１９によって第２の接続管路２７は閉じられている。熱動弁１９が開弁されると、第１の接続管路２６と第２の接続管路２７は、冷水タンク１１と温水タンク１２との間の循環路を形成する。本実施形態では、第１の接続管路２６には下降流が流れ、第２の接続管路２７には上昇流が流れるようになっている。

温水タンク１２にはその上部に流出口１２ｂが設けられており、流出口１２ｂには温水注出管路２８が接続されている。温水注出管路２８の先端には温水注出口２２が設けられている。温水注水電磁弁１７は温水注出口２２の上流側の温水注出管路２８に配設されてその管路の開閉を行う。

温水タンク１２の底面の外面には図示しない電気ヒーターが取り付けられている。電気ヒーターは、飲用者に供給される温水の温度が望ましい温度となるように、制御部２０によって間歇作動される。また、本実施形態では、温水タンク１２の高温水を使って冷水タンク１１側が高温水殺菌されるが、その際にも電気ヒーターが作動される。

冷水タンク１１側の高温水殺菌は、冷水タンク１１内の冷水を高温水に置換することによって行なわれる。そのため、制御部２０からの指令により熱動弁１９を開放することにより第２の接続管路２７を開放し、電気ヒーターを連続作動させて温水タンク１２内の温水を加熱し続ける。そうすると、温水タンク１２内の温水が、第２の接続管路２７と第１の接続管路２６を介して、自然対流によって冷水タンク１１との間で循環する。電気ヒーターをある一定以上の時間連続作動させることによって、冷水タンク１１内の水の温度を殺菌に適した例えば９０°Ｃ以上に上昇させることが可能である。冷水タンク１１の高温水殺菌を実施することによって、冷水タンク１１内の水が殺菌されることはもちろん、高温水に触れる冷水タンク１１の内面及び冷水タンク１１から延びる管路の内面が殺菌され、更に、高温水の熱が伝導して高温になる冷水タンク１１の部分やその周囲の部分も殺菌される。

第１の実施形態によるウォーターサーバー１０によると、給水ボトル１４の交換時にそのボトル内の水は全て冷水タンク１１へ供給される。そのため、常温環境で増殖した微生物を含んだ水が給水ボトル１４から冷水タンク１１へ供給される可能性が完全に排除される。その結果、冷水タンク１１の良好な衛生状態が長期間維持されて、冷水タンク１１に対する高温水殺菌の実施頻度を低下させることが可能になる。従来、高温水洗浄の実施頻度は毎日一回と定められていることが多いが、本実施形態のウォーターサーバー１０によると、高温水殺菌の実施頻度が毎週一回であっても、注出される冷水の衛生状態が良好に維持されることが確認されている。

次に、本発明の第２の実施形態による、ウォーターサーバー１０への給水方法について説明する。ここでは、第１の実施形態によるウォーターサーバー１０が用いられるものとして説明する。

最初に、冷水タンク１１へ供給すべき水が充填された給水ボトル１４を準備する。
次に、冷水タンク１１内に生じている空間容量が給水ボトル１４内の水の量よりも多いことを確認する。これは、本実施形態では、ウォーターサーバー１０のタンク容量確認手段の第１の水位センサ１５ａからの信号に基づいて制御部２０によって行なわれる。そして制御部２０は、冷水タンク１１から延びる入口管路１１ａに配設された給水電磁弁１８を開弁する。

次に、冷水タンク１１に接続されている空の給水ボトル１４を冷水タンク１１の入口管路１１ａの先端の流入口部から取り外す。このとき、前記流入口部の継手１３を清掃することが望ましい。

次に、準備された新しい給水ボトル１４を倒立させて、給水ボトル１４のネック部の先端を冷水タンク１１の入口管路１１ａの先端の流入口部に接続する。この接続は、給水ボトル１４のネック部の先端に固定された継手１３の一方の部材１３ａを、冷水タンク１１の流入口部に固定された継手１３の他方の部材１３ｂにねじ込むことにより行なわれる。また、本実施形態では、前述した継手１３の構造により、接続することによって給水ボトル１４が開封され、開封されると給水ボトル１４内の水が冷水タンク１１に供給される。また、冷水タンク１１内に生じている空間容量が給水ボトル１４の内容量よりも多いことが確認されているので、給水ボトル１４内の全量の水は、本実施形態では概ね６０分以内に、冷水タンク１１に供給される。以上で、冷水タンク１１への水の供給が完了する。

給水ボトル１４の全量の水が冷水タンク１１へ供給されるのに要する時間は、給水ボトル１４の容量や継手１３のパイプ状の穿刺部材の口径等によって変化することが理解されよう。例えば、継手１３の前記穿刺部材の口径を増大したり、継手１３に空気穴を設けたりすることにより水の供給に要する時間を数分以内に短縮することも可能である。

第１の実施形態の場合と同様に、第２の実施形態によるウォーターサーバーへの給水方法により、冷水タンク１１の良好な衛生状態が長期間維持されて、冷水タンク１１に対する高温水殺菌の実施頻度を低下させることが可能になることが理解されよう。

その他の実施形態
第１の実施形態によるウォーターサーバー１０は、タンク容量確認手段の第１の水位センサ１５ａからの信号に基づいて制御部２０が給水電磁弁１８の開閉を制御するように構成されていたが、給水電磁弁１８を有さず、第１の水位センサ１５ａからの信号は水位表示ランプにのみ表示される実施形態も可能である。この場合、給水ボトル１４の交換者は、水位表示ランプの情報により、給水ボトル１４の交換を実施するか否かを判断することができる。

さらに、第１の水位センサ１５ａに代えて、単純な目視タイプの水位計が冷水タンク１１に備えられる実施形態も可能である。

第２の実施形態によるウォーターサーバーへの給水方法において、制御部２０や給水電磁弁１８を備えるウォーターサーバー１０が用いられていたが、それら制御部２０や給水電磁弁１８を備えないウォーターサーバーへの給水方法の実施形態も可能である。その場合、冷水タンク１１内に生じている空間容量の確認は、給水ボトル交換者が、水位表示ランプ等の表示を確認することにより行なわれ、確認の結果、給水ボトルの交換が可能であると判断した場合に、交換者は給水ボトルを冷水タンクへ接続すればよい。

第１の実施形態によるウォーターサーバー１０は、給水が終わって空になった給水ボトル１４が冷水タンク１１に接続されたままになっているが、給水が終わった段階で空になった給水ボトル１４を冷水タンク１１から切り離せるように、冷水タンク１１の流入口部を塞ぐ蓋を備える実施形態も可能である。

同様に、第２の実施形態によるウォーターサーバーへの給水方法に対して、全量の水の供給が完了したなら給水ボトル１４を冷水タンク１１から切り離し、冷水タンク１１の流入口部を蓋等によって封鎖することを加える実施形態も可能である。

第２の実施形態では、給水ボトル１４は、倒立させられて冷水タンク１１の入口管路１１ａの流入口部と接続される間に開封されたが、給水ボトル１４を正立状態で開封する実施形態も可能である。その場合、給水ボトル１４の注出口と冷水タンク１１の流入口部を連通する柔軟なチューブ付きの継手を準備し、正立状態で開封した給水ボトル１４と冷水タンク１１の流入口部を前記継手によって接続してから、給水ボトル１４を冷水タンク１１の上方に持ち上げて倒立させればよい。

第１の実施形態のウォーターサーバーは冷水と温水を要求に応じて選択的に注出するように構成されていたが、冷水だけを注出するウォーターサーバーの実施形態も可能である。その場合のウォーターサーバーは、温水タンクとそれに関連する管路や電磁弁を有しない。また、冷水タンクには、冷却管路だけでなく、高温水殺菌を行うための電気ヒーターも取り付けられる。

１０ ウォーターサーバー
１１ 冷水タンク
１２ 温水タンク
１３ 継手
１４ 給水ボトル
１５ 容量検知手段
１６ 冷水注水電磁弁
１７ 温水注水電磁弁
１８ 給水電磁弁
２０ 制御部

Claims (10)

1. 冷水が貯留される冷水タンクと、
   前記冷水タンクへ供給すべき水が封入された給水容器であって、前記冷水タンクへ接続される給水容器と、
   前記冷水タンクの容量が前記給水容器の内容量よりも大であり、
   前記冷水タンクに生じている空間容量が前記給水容器の内容量より多いか少ないかを検知するタンク容量検知手段と、を具備し、
   前記冷水タンクに生じている空間容量が前記給水容器の内容量より多いことが前記タンク容量検知手段によって検知された場合に、前記冷水タンクに接続された前記給水容器内の全量の水が前記冷水タンクに供給されることを特徴とする、ウォーターサーバー。
2. 制御部と、
   前記給水容器からの水が流入する前記冷水タンクの流入口部に配設された給水電磁弁と、を更に具備しており、
   前記制御部は、前記タンク容量検知手段によって検知された、前記冷水タンクに生じている空間容量が前記給水容器の内容量より多い場合には前記給水電磁弁を開放し、少ない場合には前記給水電磁弁を閉じる、請求項１に記載のウォーターサーバー。
3. 前記タンク容量検知手段は、前記冷水タンクに貯留された水の水位が予め定められた第１の水位以上か未満かを検知する第１の水位センサを具備しており、
   前記第１の水位は、前記冷水タンクに貯留された水の水位が該第１の水位未満であるときに前記冷水タンク内に生じる空間容量が前記給水容器の内容量以上となるように定められた水位である、請求項１又は２に記載のウォーターサーバー。
4. 該ウォーターサーバーの冷水注出口に配設された冷水注出電磁弁を更に具備しており、
   前記タンク容量検知手段は、前記冷水タンクの水位が前記第１の水位よりも低位の予め定められた第２の水位以上か未満かを検知する第２の水位センサをさらに具備しており、
   前記制御部は、前記第２の水位センサによって検知された前記冷水タンクに貯留された水の水位が、前記第２の水位以上である場合には前記冷水注出電磁弁の開放を許可する一方で、前記第２の水位未満である場合には前記冷水注出電磁弁の開放を不許可にする、請求項３に記載のウォーターサーバー。
5. 前記冷水タンクに貯留された水の水位が前記第２の水位未満であることが前記第２の水位センサによって検知されて所定時間が経過したとき、前記制御部は警報を発する、請求項４に記載のウォーターサーバー。
6. 前記給水容器から前記冷水タンクへの水の供給が終わった後も、前記冷水タンクには前記給水容器が接続されたままである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のウォーターサーバー。
7. 前記冷水タンクの流入口部を閉じる蓋を更に具備し、
   前記給水容器から前記冷水タンクへの水の供給が終わった後には、前記冷水タンクから前記給水容器が切り離されて、前記流入口部が前記蓋によって閉じられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のウォーターサーバー。
8. 冷水に加えて温水を選択的に注出するために、前記冷水タンクに連通された温水タンクを更に具備し、
   前記温水タンクから前記冷水タンクに対して殺菌のために温水が供給されるように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のウォーターサーバー。
9. ウォーターサーバーが備える冷水タンクへ供給すべき水の封入された給水容器を準備する段階と、
   前記冷水タンク内に生じている空間容量が前記給水容器内の水の量よりも大であることを確認する段階と、
   前記給水容器を前記冷水タンクの流入口部に接続し、前記流入口部を介して前記給水容器内の全量の水を前記冷水タンクに供給する段階と、
   を含むことを特徴とする、ウォーターサーバーへの給水方法。
10. 前記供給する段階の後に、
    前記給水容器を前記冷水タンクの前記流入口部から切り離す段階と、
    前記冷水タンクの前記流入口部を封鎖する段階と、
    を更に含む、請求項９に記載のウォーターサーバーへの給水方法。

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