WO2014155871A1

WO2014155871A1 - ウォーターサーバー

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Publication number: WO2014155871A1
Application number: PCT/JP2013/084073
Authority: WO
Inventors: 嘉範織田
Original assignee: Cosmo Life KK
Current assignee: Cosmo Life KK
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2015-09-26
Also published as: EP2980012A4; JP5571218B1; TW201447193A; CN105050937B; US20160046478A1; EP2980012A1; KR102092436B1; KR20150133823A; TWI624632B; CN105050937A; JP2014189281A

Abstract

　水漏れを防止することができ、コストが低く、衛生面に優れたウォーターサーバーを提供する。冷水タンク（２）と、冷水タンク（２）内の水位を検知する第１水位センサ（３）と、第１水位センサ（３）で検知される水位が低下したときに冷水タンク（２）に飲料水を導入する冷水タンク給水管（４）と、バッファタンク（６）と、バッファタンク（６）内の水位を検知する第２水位センサ（７）と、第２水位センサ（７）で検知される水位が低下したときにバッファタンク（６）に飲料水を導入するバッファタンク給水管（８）と、冷水タンク（２）を大気圧に保つように冷水タンク（２）に設けられた大気連通路（２７）と、冷水タンク（２）の空気層とバッファタンク（６）の空気層の間を連通する通気管（３６）と、冷水タンク（２）内の水位が異常水位に達したことを検知する異常水位センサ（３４）とを有する構成をウォーターサーバーに採用する。

Description

ウォーターサーバー

　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原水容器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、交換式の原水容器を筐体上面にセットし、その原水容器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（例えば、下記特許文献１）。

　特許文献１のウォーターサーバーは、原水容器が筐体上面にセットされているので、原水容器を交換するときに、満水状態の原水容器を高く持ち上げる必要がある。しかし、満水状態の原水容器は、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、原水容器の交換作業は大変であった。

　そこで、本願発明の発明者は、原水容器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、筐体下部に原水容器をセットするタイプのウォーターサーバーを検討した。

　このウォーターサーバーは、図１１に示すように、外部に注出するための低温の飲料水を収容する冷水タンク６１と、外部に注出するための高温の飲料水を収容する温水タンク６２と、温水タンク６２内の飲料水を外部に押し出すための飲料水を収容するバッファタンク６３とを有する。冷水タンク６１とバッファタンク６３は、いずれも空気と飲料水を上下二層に収容している。また、冷水タンク６１とバッファタンク６３には、それぞれのタンク内の水位を検知する第１水位センサ６４、第２水位センサ６５が設けられている。

　また、冷水タンク６１には、冷水タンク６１内を大気圧に保つために、大気連通用の開口６６が形成されている。バッファタンク６３にも、バッファタンク６３内を大気圧に保つために、大気連通用の開口６７が形成されている。これらの開口６６，６７には、図示しないエアフィルタが取り付けられる。

　冷水タンク６１内の低温の飲料水は、冷水コック６８の操作により、冷水タンク６１の底面から延びる冷水注出管６９を通って外部に注出される。このとき、冷水タンク６１内の水位が下がる。そして、第１水位センサ６４で検知される水位が所定水位を下回ると、原水容器７０に接続されたポンプ設置管７１のポンプ７２が作動して、冷水タンク給水管７３から冷水タンク６１内に飲料水が導入される。

　また、温水タンク６２内の高温の飲料水は、温水コック７４の操作により、温水タンク６２の上面から延びる温水注出管７５を通って外部に注出される。このとき、バッファタンク６３内の飲料水が、その自重によって温水タンク給水管７６を通って温水タンク６２内に導入され、バッファタンク６３内の水位が下がる。そして、第２水位センサ６５で検知される水位が所定水位を下回ると、三方弁７７が切り替わるとともにポンプ７２が作動して、バッファタンク給水管７８からバッファタンク６３内に飲料水が導入される。

特開２０１２－１６２３１８号公報

　ところで、図１１に示すウォーターサーバーを長期にわたって使用したとき、第１水位センサ６４、第２水位センサ６５が動作不良を起こす可能性がある。特に、天然のミネラルを含有するナチュラルミネラルウォーターを飲料水として使用した場合、飲料水に含まれるミネラル成分が析出することに起因して、第１水位センサ６４、第２水位センサ６５の動作が不安定となる可能性がある。このとき、冷水タンク６１またはバッファタンク６３のタンク内の水位が上昇しつづける事態が発生し、ウォーターサーバーから水漏れが起きるおそれが生じる。

　そこで、本願の発明者は、この水漏れを防止するために、異常水位を検知する異常水位センサを、冷水タンク６１とバッファタンク６３のそれぞれに設けることを検討した。すなわち、冷水タンク６１内の異常水位を検知するための水位センサを、第１水位センサ６４とは別に冷水タンク６１に設けるとともに、バッファタンク６３内の異常水位を検知するための水位センサを、第２水位センサ６５とは別にバッファタンク６３に設けることを検討した。

　しかし、このようにすると、水位センサの数が多くなり、ウォーターサーバーの製造コストが上昇する。また、冷水タンク６１とバッファタンク６３のタンク毎に大気連通用の開口を設けているので、大気からタンク内に雑菌が侵入する可能性が比較的高くなり、衛生を確保することが難しくなる問題もある。

　この発明が解決しようとする課題は、水漏れを防止することができ、コストが低く、衛生面に優れた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、この発明では以下の構成をウォーターサーバーに採用した。
　空気と飲料水を上下二層に収容する第１タンクと、
　その第１タンク内の水位を検知する第１水位センサと、
　その第１水位センサで検知される水位が低下したときに前記第１タンクに飲料水を導入する第１給水管と、
　空気と飲料水を上下二層に収容し、前記第１タンク内の水位とは独立した水位をもつように第１タンクとは別個に設けられた第２タンクと、
　その第２タンク内の水位を検知する第２水位センサと、
　その第２水位センサで検知される水位が低下したときに前記第２タンクに飲料水を導入する第２給水管と、
　前記第１タンクを大気圧に保つように第１タンクに設けられた大気連通路と、
　前記第１タンクの空気層と前記第２タンクの空気層の間を連通する通気管と、
　前記第１タンク内の水位が異常水位に達したことを検知する異常水位センサと、
を有する。

　このようにすると、第１タンク内の水位が何らかの異常によって上昇しつづけたときに、その異常を異常水位センサで検知することができる。また、第１タンクと第２タンクが通気管を介して連通しているので、第２タンク内の水位が何らかの異常によって上昇しつづけたときに、第２タンクからオーバーフローした飲料水が通気管を通って第１タンクに流入し、第１タンクの水位が上昇する。そのため、第２タンク内の水位が何らかの異常によって上昇しつづけたときも、その異常を異常水位センサで検知することができる。すなわち、第１タンク内の水位が上昇しつづけたときだけでなく、第２タンク内の水位が上昇しつづけたときも、その異常を第１タンクの異常水位センサで検知することが可能であり、単一の異常水位センサで第１タンクと第２タンクの両方を監視して、水漏れを防止することができる。そのため、第２タンクに異常水位センサを設ける必要がなく、低コストである。また、第１タンクの空気層と第２タンクの空気層が通気管を介して連通しているので、第２タンクに大気連通路を設ける必要がない。そのため、大気から雑菌が侵入する可能性を低減することができ、衛生的である。

　この発明は、前記第１タンクとして、外部に注出するための低温の飲料水を収容する冷水タンクを採用し、前記第２タンクとして、外部に注出するための高温の飲料水を収容する温水タンクの上方に配置され、温水タンク内の高温の飲料水を外部に注出するときに温水タンク内の飲料水を外部に押し出すための飲料水を収容するバッファタンクを採用したウォーターサーバーに適用することができる。

　この場合、更に、以下の構成を追加することができる。
　前記第１給水管および前記第２給水管の上流側に上部三方弁を介して接続されたポンプ設置管と、そのポンプ設置管の上流側に下部三方弁を介して接続された原水容器接続管および循環用配管と、前記原水容器接続管に接続された交換式の原水容器と、前記循環用配管に接続された前記温水タンクとを更に有し、
　前記上部三方弁は、前記ポンプ設置管と前記第１給水管の間を連通しかつ前記ポンプ設置管と前記第２給水管の間を遮断する第１接続位置と、前記ポンプ設置管と前記第１給水管の間を遮断しかつ前記ポンプ設置管と前記第２給水管の間を連通する第２接続位置との間で流路を切り替え可能に構成され、
　前記下部三方弁は、前記ポンプ設置管と前記原水容器接続管の間を連通しかつ前記ポンプ設置管と前記循環用配管の間を遮断する原水側接続位置と、前記ポンプ設置管と前記原水容器接続管の間を遮断しかつ前記ポンプ設置管と前記循環用配管の間を連通する循環側接続位置との間で流路を切り換え可能に構成されている。

　このようにすると、上部三方弁をバッファ側接続位置に切り替えかつ下部三方弁を循環側接続位置に切り替えた状態でポンプを作動させることにより、バッファタンクとポンプ設置管とを含む循環経路に温水タンク内の高温の飲料水を循環させる殺菌運転が可能となる。そして、殺菌運転を開始したときに、上部三方弁または下部三方弁の動作不良によって、冷水タンクまたはバッファタンクのタンク内の水位が上昇しつづけたときにも、その異常を異常水位センサで検知して、水漏れを防止することができる。

　この発明のウォーターサーバーは、何らかの異常により第１タンク内の水位が上昇しつづけたときだけでなく、第２タンク内の水位が上昇しつづけたときも、その異常を第１タンクの異常水位センサで検知することが可能であり、単一の異常水位センサで第１タンクと第２タンクの両方を監視して、水漏れを防止することができる。そのため、第２タンクに異常水位センサを設ける必要がなく、低コストである。また、第１タンクの空気層と第２タンクの空気層が通気管を介して連通しているので、第２タンクに大気連通路を設ける必要がない。そのため、大気から雑菌が侵入する可能性を低減することができ、衛生的である。

この発明の実施形態のウォーターサーバーを示す断面図図１のウォーターサーバーの冷水タンクおよびバッファタンク近傍の拡大断面図図１に示す容器ホルダーを筐体から引き出した状態を示す容器ホルダー近傍の断面図図１に示す冷水タンク内の水位が低下し、冷水タンク給水管から冷水タンク内に飲料水が導入されている状態を示す断面図図１に示すバッファタンク内の水位が低下し、バッファタンク給水管からバッファタンク内に飲料水が導入されている状態を示す断面図図１のウォーターサーバーの殺菌運転時の状態を示す断面図図４に示す冷水タンク内の第１水位センサが動作不良を起こし、冷水タンク内の水位が上昇しつづけた状態を示す断面図図５に示すバッファタンク内の第２水位センサが動作不良を起こし、バッファタンク内の水位が上昇しつづけた状態を示す断面図図６に示す上部三方弁が動作不良を起こし、冷水タンク内の水位が上昇しつづけた状態を示す断面図図６に示す下部三方弁が動作不良を起こし、バッファタンク内の水位が上昇しつづけた状態を示す断面図本願の発明者が検討した参考例のウォーターサーバーを示す断面図

　図１、図２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、筐体１と、筐体１の外部に注出するための低温の飲料水を収容する冷水タンク２と、冷水タンク２内の水位を検知する第１水位センサ３と、第１水位センサ３で検知される水位が低下したときに冷水タンク２に飲料水を導入する冷水タンク給水管４と、筐体１の外部に注出するための高温の飲料水を収容する温水タンク５と、温水タンク５の上方に配置されたバッファタンク６と、バッファタンク６内の水位を検知する第２水位センサ７と、第２水位センサ７で検知される水位が低下したときにバッファタンク６に飲料水を導入するバッファタンク給水管８と、冷水タンク給水管４およびバッファタンク給水管８の上流側に上部三方弁９を介して接続されたポンプ設置管１０と、ポンプ設置管１０の上流側に下部三方弁１１を介して接続された原水容器接続管１２および循環用配管１３と、原水容器接続管１２に着脱可能に接続された交換式の原水容器１４とを有する。

　図３に示すように、原水容器１４は、中空筒状の胴部１５と、その胴部１５の一端に設けられた底部１６と、胴部１５の他端に肩部１７を介して設けられた首部１８とを有し、この首部１８に水出口１９が設けられている。原水容器１４の胴部１５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。原水容器１４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。原水容器１４の容量は、満水状態で１０～２０リットル程度である。

　原水容器１４として、水出口１９を有する接続具を樹脂フィルム製の袋に熱溶着などで接着したものを、段ボール箱等の箱体に収容したもの（いわゆるバッグインボックス）を採用してもよい。

　原水容器１４は、容器ホルダー２０で支持されている。容器ホルダー２０は、筐体１内に原水容器１４が収容される収容位置（図１の位置）と、筐体１から原水容器１４が出る引出位置（図３の位置）との間を水平に移動可能に支持されている。ここで、原水容器１４は、水出口１９が水平を向く姿勢で容器ホルダー２０に支持されている。

　原水容器接続管１２の原水容器１４側の端部１２ａは、図３に示すように、容器ホルダー２０を引出位置に移動させたときに原水容器１４の水出口１９から切り離され、図１に示すように、容器ホルダー２０を収容位置に移動させたときに原水容器１４の水出口１９に接続するように筐体１内に固定されている。

　図１に示すように、ポンプ設置管１０には、ポンプ設置管１０内の飲料水を下部三方弁１１の側から上部三方弁９の側に移送するポンプ２１が設けられている。ポンプ２１としては、例えば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、往復動する図示しないダイヤフラムと、この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、このポンプ室に設けられた吸入口および吐出口と、ポンプ室内に流入する方向の流れのみを許容するように吸入口に設けられた吸入側チェックバルブと、ポンプ室から流出する方向の流れのみを許容するように吐出口に設けられた吐出側チェックバルブとを有し、ダイヤフラムの往動によりポンプ室の容積が増加するときに吸入口から飲料水を吸入し、ダイヤフラムの復動によりポンプ室の容積が減少するときに吐出口から飲料水を吐出するものである。

　また、ポンプ２１としてギヤポンプを用いることも可能である。ギヤポンプは、図示しないケーシングと、このケーシング内に収容された互いに噛み合う一対のギヤと、この一対のギヤの噛み合い部分を介して区画されたケーシング内の吸入室および吐出室とを有し、各ギヤの歯溝とケーシングの内面との間に閉じ込められた飲料水を、ギヤの回転により吸入室側から吐出室側に移送するものである。

　ポンプ設置管１０のポンプ２１の吐出側には、流量センサ２２が設けられている。流量センサ２２は、ポンプ２１の作動時にポンプ設置管１０内の飲料水の流れが無くなると、その状態を検知する。このとき、筐体１の正面に配置された図示しない容器交換ランプが点灯し、原水容器１４の交換時期であることをユーザーに知らせる。

　上部三方弁９は、ポンプ設置管１０と冷水タンク給水管４の間を連通しかつポンプ設置管１０とバッファタンク給水管８の間を遮断する冷水側接続位置（図１参照）と、ポンプ設置管１０と冷水タンク給水管４の間を遮断しかつポンプ設置管１０とバッファタンク給水管８の間を連通するバッファ側接続位置（図６参照）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。ここで、上部三方弁９は、通電することで冷水側接続位置からバッファ側接続位置に切り替わり、通電を解除することでバッファ側接続位置から冷水側接続位置に切り替わる電磁弁を採用している。

　下部三方弁１１は、ポンプ設置管１０と原水容器接続管１２の間を連通しかつポンプ設置管１０と循環用配管１３の間を遮断する原水側接続位置（図１参照）と、ポンプ設置管１０と原水容器接続管１２の間を遮断しかつポンプ設置管１０と循環用配管１３の間を連通する循環側接続位置（図６参照）との間で流路を切り換え可能に構成されている。ここで、下部三方弁１１は、上部三方弁９と同様に、通電することで原水側接続位置から循環側接続位置に切り替わり、通電を解除することで循環側接続位置から原水側接続位置に切り替わる電磁弁を採用している。循環用配管１３は、下部三方弁１１と温水タンク５の間を接続している。

　図１に示すように、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所定の低温（５℃程度）に保つ冷却装置２３が取り付けられている。冷水タンク２の底面には、冷水タンク２内の低温の飲料水を外部に注出する冷水注出管２４が接続されている。冷水注出管２４には、筐体１の外部から操作可能な冷水コック２５が設けられ、この冷水コック２５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の飲料水の容量は、原水容器１４の容量よりも小さく、１～３リットル程度である。

　図２に示すように、冷水タンク２の上面２ａには、冷水タンク２の空気層を、空気殺菌チャンバ２６を介して大気に連通させる大気連通路２７が接続されている。空気殺菌チャンバ２６は、大気開放口２８が形成された中空のケース２９と、ケース２９内に設けられたオゾン発生体３０とからなる。オゾン発生体３０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２６は、一定時間ごとにオゾン発生体３０に通電してオゾンを発生することにより、常時、ケース２９内にオゾンが溜まった状態となっている。

　大気連通路２７は、冷水タンク２内の空気層を大気に連通させることで、冷水タンク２内を大気圧に保っている。すなわち、大気連通路２７は、冷水タンク２内の水位が低下するとき、その低下に応じて大気から空気殺菌チャンバ２６を介して冷水タンク２内に空気を導入し、冷水タンク２内を大気圧に保つ。このとき冷水タンク２内に導入される空気は、空気殺菌チャンバ２６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。この実施形態では、冷水タンク２内の衛生を高めるために、空気をオゾン殺菌する空気殺菌チャンバ２６をもつ大気連通路２７を採用しているが、大気連通路２７として、冷水タンク２の上面２ａに大気連通用の開口を形成し、その開口にエアフィルタを取り付けただけの簡易なものを採用することも可能である。

　冷水タンク２の上面２ａには、第１水位センサ３が取り付けられている。第１水位センサ３は、複数段階の水位を検出できるタイプのものを使用することも可能であるが、この実施形態では、冷水タンク２内の水位があらかじめ設定された設定水位未満か、設定水位以上かを検知する２値式のものを使用している。このような第１水位センサ３として、飲料水よりも小さい比重をもつフロート３１と、フロート３１を上下に移動可能に保持するステム３２とを有し、フロート３１には磁石を内蔵し、ステム３２にはリードスイッチを内蔵したものが挙げられる。この第１水位センサ３は、冷水タンク２内の水位の上下に連動してフロート３１が昇降したときに、フロート３１内の磁石とステム３２内のリードスイッチの相対移動により、リードスイッチのＯＮとＯＦＦが切り替わる。

　冷水タンク給水管４の冷水タンク２側の端部は、冷水タンク２の上面２ａに接続されている。冷水タンク２の内部には、冷水タンク給水管４から冷水タンク２に飲料水を導入するときに、冷水タンク２内に流れ込む鉛直方向の飲料水の流れを水平方向の流れに変える案内板３３が設けられている。案内板３３は、冷水タンク２の下部に溜まった低温の飲料水が、冷水タンク給水管４から冷水タンク２内に流れ込む常温の飲料水で攪拌されるのを防止する。

　冷水タンク２には、第１水位センサ３とは別に、異常水位センサ３４が取り付けられている。異常水位センサ３４は、冷水タンク２内の水位が異常水位に達したときにそのことを検知するためのものである。このような異常水位センサ３４として、冷水タンク２内の水位が異常水位未満か、異常水位以上かを検知する２値式のものを使用することができる。ここで異常水位は、第１水位センサ３の設定水位よりも高い位置（例えば、第１水位センサ３の設定水位よりも１０～２０ｍｍ高い位置）にあらかじめ設定された水位である。異常水位センサ３４は、図に示すように、冷水タンク２の上面２ａに形成したセンサ収容凹部３５に取り付けると、筐体１内に占める冷水タンク２の占有スペースを抑えて、筐体１を小型化することが可能となる。大気連通路２７の冷水タンク２側の端部は、冷水タンク２内の水位が異常水位まで上昇したときに飲料水が大気連通路２７に侵入するのを確実に防ぐため、センサ収容凹部３５内に開口している。

　バッファタンク６は、空気と飲料水を上下二層に収容している。このバッファタンク６は、冷水タンク２内の水位とは独立した水位をもつように冷水タンク２とは別個に設けられている。すなわち、バッファタンク６内の飲料水層と冷水タンク２内の飲料水層とは連通しておらず、バッファタンク６内の水位と冷水タンク２内の水位とが別々に変化しうるようになっている。

　バッファタンク６には、空気の流出および流入を許容する通気管３６が接続されている。通気管３６は、一端がバッファタンク６の上面６ａに接続され、他端が冷水タンク２の上面２ａに接続されており、バッファタンク６内の空気層と冷水タンク２内の空気層の間を連通している。また、通気管３６は、バッファタンク６と冷水タンク２の間の流れのみを許容し、それ以外の流路が生じないように気密性をもつ構成となっている。ここで、バッファタンク６内の空気層は、通気管３６の内部と冷水タンク２内の空気層とを順に介して大気連通路２７に連通した状態となっている。そのため、バッファタンク６内の水位が低下するとき、その水位の低下に応じて冷水タンク２からバッファタンク６内に通気管３６を介して空気が導入され、バッファタンク６内が大気圧に保たれる。このとき、冷水タンク２からバッファタンク６内に導入された空気と同量の空気が、大気連通路２７を通って冷水タンク２に導入される。

　バッファタンク６の上面６ａには、第２水位センサ７が取り付けられている。第２水位センサ７は、バッファタンク６内の水位があらかじめ設定された設定水位未満か、設定水位以上かを検知する２値式のものである。このような第２水位センサ７として、第１水位センサ３と同様、飲料水よりも小さい比重をもつフロート３７と、フロート３７を上下に移動可能に保持するステム３８とを有し、フロート３７には磁石を内蔵し、ステム３８にはリードスイッチを内蔵したものを使用することができる。バッファタンク給水管８のバッファタンク６側の端部は、バッファタンク６の上面６ａに接続されている。

　バッファタンク６の飲料水の容量は、温水タンク５の容量よりも小さく、０．２～０．５リットル程度である。バッファタンク６内の飲料水は、後述のとおり、温水タンク５内の高温の飲料水を外部に注出するときに温水タンク５内の飲料水を外部に押し出すための役割をもつ。そのため、バッファタンク６は、上下に細長い形状（例えば、高さが直径よりも大きい円筒形状）とすると好ましい。このようにすると、バッファタンク６の飲料水の容量が少なくても、バッファタンク６の下部に比較的高い水圧が発生するので、温水タンク５内の飲料水を外部に押し出す力を効果的に得ることが可能となる。

　図１に示すように、バッファタンク６の底面には、バッファタンク６と温水タンク５の間を接続する温水タンク給水管３９のバッファタンク６側の端部が接続されている。温水タンク給水管３９のバッファタンク６側の端部には、逆止弁３９ａが設けられている。逆止弁３９ａは、バッファタンク６側から温水タンク５側への飲料水の流れは許容するが、温水タンク５側からバッファタンク６側への飲料水の流れは防止するものである。この逆止弁３９ａを温水タンク給水管３９に設けることにより、温水タンク５内の高温の飲料水が熱対流により上昇してバッファタンク６に流出するのを防止し、温水タンク５のエネルギー効率を高めている。

　温水タンク５は、飲料水で完全に満たされた状態となっている。温水タンク５には、温水タンク５内に収容された飲料水を所定の高温（９０℃程度）に保つヒーター４０が取り付けられている。

　温水タンク５の上面には、温水タンク５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管４１が接続されている。温水注出管４１には、筐体１の外部から操作可能な温水コック４２が設けられ、この温水コック４２を開くことによって温水タンク５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５から飲料水を注出すると、バッファタンク６内の飲料水がその自重で温水タンク給水管３９を通って温水タンク５内に導入され、温水タンク５は常に満水状態に保たれる。温水タンク５の飲料水の容量は１～２リットル程度である。

　また、温水タンク５の上面には、温水タンク５と下部三方弁１１の間を連通する循環用配管１３の温水タンク５側の端部が接続されている。温水タンク５の底面には、筐体１の外部に延びるドレン管４３が接続されている。ドレン管４３の出口はプラグ４４で閉鎖されている。プラグ４４にかえて開閉弁を設けてもよい。

　このウォーターサーバーの動作例を説明する。

　図４に示すように、冷水コック２５を操作すると、冷水タンク２内の低温の飲料水が、その自重で冷水注出管２４を通って外部に注出される。このとき、冷水タンク２内の水位が下がる。そして、第１水位センサ３が、冷水タンク２内の水位が設定水位未満になったことを検知すると、上部三方弁９を冷水側接続位置に切り替えかつ下部三方弁１１を原水側接続位置に切り替えた状態で、ポンプ２１が作動する。これにより、原水容器１４内に充填された飲料水が、原水容器接続管１２、下部三方弁１１、ポンプ設置管１０、上部三方弁９、冷水タンク給水管４を順に通って、冷水タンク２に流入する。その後、第１水位センサ３が、冷水タンク２内の水位が設定水位以上になったことを検知すると、ポンプ２１が停止する。このように、第１水位センサ３で検知される水位に応じてポンプ２１を作動させることで、冷水タンク２内の水位を一定範囲に保つことができる。

　冷水タンク２内の水位が設定水位以上になったことを第１水位センサ３で検知したとき、即時にポンプ２１を停止させるのではなく、その後も継続して所定時間ポンプ２１を駆動してから、ポンプ２１を停止させると好ましい。これにより、冷水タンク２内の水面の波立ちによるチャタリング現象（ポンプ２１の起動と停止が短時間に細かく繰り返される現象）を防止することができる。また、第１水位センサ３として、複数段階の水位を検出できるタイプのものを使用する場合は、冷水タンク２内の水位が所定の上限水位に達したことを第１水位センサ３で検知したときに、ポンプ２１を停止させればよい。

　図５に示すように、温水コック４２を操作すると、温水タンク５内の高温の飲料水が温水注出管４１を通って外部に注出される。このとき、バッファタンク６内の飲料水が、その自重によって温水タンク給水管３９を通って温水タンク５内に導入される。ここで、バッファタンク６内の飲料水は、温水タンク５内の飲料水を外部に押し出す役割を果たしている。また、バッファタンク６内の飲料水が温水タンク５内に導入されると、バッファタンク６内の水位が下がる。そして、第２水位センサ７が、バッファタンク６内の水位が設定水位未満になったことを検知すると、上部三方弁９をバッファ側接続位置に切り替えかつ下部三方弁１１を原水側接続位置に切り替えた状態で、ポンプ２１が作動する。これにより、原水容器１４内に充填された飲料水が、原水容器接続管１２、下部三方弁１１、ポンプ設置管１０、上部三方弁９、バッファタンク給水管８を順に通って、バッファタンク６に流入する。その後、第２水位センサ７が、バッファタンク６内の水位が設定水位以上になったことを検知すると、ポンプ２１が停止する。このように、第２水位センサ７で検知される水位に応じてポンプ２１を作動させることで、バッファタンク６内の水位を一定範囲に保つことができる。

　ここでも、バッファタンク６内の水位が設定水位以上になったことを第２水位センサ７で検知したとき、即時にポンプ２１を停止させるのではなく、その後も継続して所定時間ポンプ２１を駆動してから、ポンプ２１を停止させると好ましい。これにより、バッファタンク６内の水面の波立ちによるチャタリング現象を防止することができる。また、第２水位センサ７として、複数段階の水位を検出できるタイプのものを使用する場合は、バッファタンク６内の水位が所定の上限水位に達したことを第２水位センサ７で検知したときに、ポンプ２１を停止させればよい。

　このウォーターサーバーは、内部の衛生を保つために、殺菌運転を行なうことができる。殺菌運転は、バッファタンク６とポンプ設置管１０とを含む循環経路５０に温水タンク５内の高温の飲料水を循環させることで循環経路５０を高温殺菌する運転である。この殺菌運転は、筐体１の正面に配置された図示しないボタンをユーザーが操作することで開始される。次回以降の殺菌運転は、初回の殺菌運転を行なった時刻からの経過時間をウォーターサーバー内蔵のタイマーでカウントし、１日が経過する毎に自動で行なう。

　この殺菌運転の動作を説明する。図６に示すように、まず、上部三方弁９をバッファ側接続位置に切り替えかつ下部三方弁１１を循環側接続位置に切り替える。次に、ポンプ２１を作動させる。これにより、温水タンク５の高温の飲料水が、循環用配管１３、下部三方弁１１、ポンプ設置管１０、上部三方弁９、バッファタンク給水管８、バッファタンク６、温水タンク給水管３９を順に通って循環する。このとき、温水タンク５のヒーター４０は、温水タンク５を通過する飲料水を加熱することで、循環経路５０（ここでは温水タンク５、循環用配管１３、下部三方弁１１、ポンプ設置管１０、上部三方弁９、バッファタンク給水管８、バッファタンク６、温水タンク給水管３９からなる流路）を循環する飲料水の温度を全体として殺菌温度（例えば８０℃）まで上昇させる。

　上記殺菌運転を行なっているとき、高温の飲料水は冷水タンク２を通らない。そのため、ユーザーの安全性と利便性を確保することが可能となっている。すなわち、殺菌運転時に高温の飲料水が冷水タンク２を通るようにすれば、殺菌運転時に冷水コック２５を操作したときに、冷水コック２５から高温の飲料水が注出されるので、ユーザーが火傷する危険がある。これに対し、このウォーターサーバーでは、殺菌運転時の循環経路５０が冷水タンク２を経由しないので、殺菌運転時にも、ユーザーは冷水タンク２内の低温の飲料水を注出可能であり、火傷のおそれがない。

　ところで、上記のウォーターサーバーは、長期にわたって使用したときに、第１水位センサ３、第２水位センサ７、上部三方弁９、下部三方弁１１などが動作不良を起こす可能性がある。特に、天然のミネラルを含有するナチュラルミネラルウォーターを飲料水として使用した場合、飲料水に含まれるミネラル成分が析出することに起因して、第１水位センサ３のフロート３１あるいは第２水位センサ７のフロート３７が動きにくくなったり、上部三方弁９あるいは下部三方弁１１が切り替わりにくくなったりする異常が想定される。このような異常が生じたときに、その異常発生を検知することができないと、冷水タンク２またはバッファタンク６のタンク内の水位が上昇しつづける事態が発生し、ウォーターサーバーから水漏れが起きるおそれがある。

　そこで、このウォーターサーバーでは、第１水位センサ３、第２水位センサ７、上部三方弁９、下部三方弁１１などの動作不良が起きたときは、異常水位センサ３４で異常を検知し、ポンプ２１を停止するとともに、筐体１正面に配置したランプ（図示せず）を点灯させて、ユーザーに異常を知らせるようにしている。以下説明する。

　図７に示すように、第１水位センサ３に動作不良が生じ、冷水タンク２内の水位低下に応じてポンプ２１が作動しているのに、第１水位センサ３のフロート３１が上昇しないケースを想定する。このとき、第１水位センサ３が冷水タンク２内の水位上昇を検知しないため、冷水タンク２内の水位が設定水位以上になってもポンプ２１が停止せず、冷水タンク２内の水位が上昇しつづける。そして、冷水タンク２内の水位が異常水位に達したときに、異常水位センサ３４がそのことを検知する。このとき、ポンプ２１を停止させるとともにランプを点灯させて、ユーザーに異常を知らせる。このようにして、第１水位センサ３の動作不良による水漏れを防止することが可能となっている。

　また、図８に示すように、第２水位センサ７に動作不良が生じ、バッファタンク６内の水位低下に応じてポンプ２１が作動しているのに、第２水位センサ７のフロート３７が上昇しないケースを想定する。このとき、第２水位センサ７がバッファタンク６内の水位上昇を検知しないため、バッファタンク６内の水位が設定水位以上になってもポンプ２１が停止せず、バッファタンク６内の水位が上昇しつづける。その後、バッファタンク６内の水位がバッファタンク６の上面６ａに達すると、バッファタンク６からオーバーフローした飲料水が通気管３６を通って冷水タンク２に流入し、冷水タンク２の水位が上昇し始める。そして、冷水タンク２内の水位が異常水位に達したときに、異常水位センサ３４がそのことを検知する。このとき、ポンプ２１を停止させるとともにランプを点灯させて、ユーザーに異常を知らせる。このようにして、第２水位センサ７の動作不良による水漏れを防止することが可能となっている。

　また、図９に示すように、上部三方弁９に動作不良が生じ、殺菌運転を開始したときに、上部三方弁９が冷水側接続位置からバッファ側接続位置に切り替わらなかったケースを想定する。このとき、バッファタンク６から流出した飲料水がバッファタンク６に戻るべきところ、バッファタンク６から流出した飲料水がバッファタンク６に戻らずに冷水タンク２に流れ込むため、ポンプ２１の作動によりバッファタンク６内の水位が低下しつづけ、冷水タンク２内の水位が上昇しつづける。そして、冷水タンク２内の水位が異常水位に達したときに、異常水位センサ３４がそのことを検知する。このとき、ポンプ２１を停止させるとともにランプを点灯させて、ユーザーに異常を知らせる。このようにして、上部三方弁９の動作不良による水漏れを防止することが可能となっている。

　また、図１０に示すように、下部三方弁１１に動作不良が生じ、殺菌運転を開始したときに、下部三方弁１１が原水側接続位置から循環側接続位置に切り替わらなかったケースを想定する。このとき、飲料水が循環経路５０を循環すべきところ、飲料水が循環経路５０を循環せずに、原水容器１４から循環経路５０に飲料水が流入するため、ポンプ２１の作動によりバッファタンク６内の水位が上昇しつづける。その後、バッファタンク６内の水位がバッファタンク６の上面６ａに達すると、バッファタンク６からオーバーフローした飲料水が通気管３６を通って冷水タンク２に流入し、冷水タンク２の水位が上昇し始める。そして、冷水タンク２内の水位が異常水位に達したときに、異常水位センサ３４がそのことを検知する。このとき、ポンプ２１を停止させるとともにランプを点灯させて、ユーザーに異常を知らせる。このようにして、下部三方弁１１の動作不良による水漏れを防止することが可能となっている。

　以上のように、このウォーターサーバーは、冷水タンク２内の水位が何らかの異常によって上昇しつづけたときに、その異常を異常水位センサ３４で検知することが可能である。また、冷水タンク２とバッファタンク６が通気管３６を介して連通しているので、バッファタンク６内の水位が何らかの異常によって上昇しつづけたときに、バッファタンク６からオーバーフローした飲料水が通気管３６を通って冷水タンク２に流入し、冷水タンク２の水位が上昇する。そのため、バッファタンク６内の水位が何らかの異常によって上昇しつづけたときも、その異常を異常水位センサ３４で検知することが可能である。すなわち、何らかの異常により冷水タンク２内の水位が上昇しつづけたときだけでなく、バッファタンク６内の水位が上昇しつづけたときも、その異常を冷水タンク２の異常水位センサ３４で検知することが可能であり、単一の異常水位センサ３４で冷水タンク２とバッファタンク６の両方を監視することができる。そのため、バッファタンク６に異常水位センサを設ける必要がなく、低コストである。また、冷水タンク２の空気層とバッファタンク６の空気層が通気管３６を介して連通しているので、バッファタンク６に大気連通路を設ける必要がない。そのため、大気から雑菌が侵入する可能性を低減することができ、衛生的である。

　上記実施形態では、第１水位センサ３と第２水位センサ７を設けるタンクとして、冷水タンク２とバッファタンク６を採用した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、他の形態のウォーターサーバーに採用してもよい。例えば、冷水タンクと温水タンクを空気と飲料水を上下二層に収容する構成とし、この冷水タンクと温水タンクにそれぞれ第１水位センサと第２水位センサを設けてもよい。この場合、大気連通路は冷水タンクに設け、通気管は、冷水タンクの空気層と温水タンクの空気層の間を連通するように設け、異常水位センサは冷水タンクに設けることができる。

２　　　　冷水タンク
３　　　　第１水位センサ
４　　　　冷水タンク給水管
５　　　　温水タンク
６　　　　バッファタンク
７　　　　第２水位センサ
８　　　　バッファタンク給水管
９　　　　上部三方弁
１０　　　ポンプ設置管
１１　　　下部三方弁
１２　　　原水容器接続管
１３　　　循環用配管
１４　　　原水容器
２７　　　大気連通路
３４　　　異常水位センサ
３６　　　通気管

Claims

　空気と飲料水を上下二層に収容する第１タンク（２）と、
　その第１タンク（２）内の水位を検知する第１水位センサ（３）と、
　その第１水位センサ（３）で検知される水位が低下したときに前記第１タンク（２）に飲料水を導入する第１給水管（４）と、
　空気と飲料水を上下二層に収容し、前記第１タンク（２）内の水位とは独立した水位をもつように第１タンク（２）とは別個に設けられた第２タンク（６）と、
　その第２タンク（６）内の水位を検知する第２水位センサ（７）と、
　その第２水位センサ（７）で検知される水位が低下したときに前記第２タンク（６）に飲料水を導入する第２給水管（８）と、
　前記第１タンク（２）を大気圧に保つように第１タンク（２）に設けられた大気連通路（２７）と、
　前記第１タンク（２）の空気層と前記第２タンク（６）の空気層の間を連通する通気管（３６）と、
　前記第１タンク（２）内の水位が異常水位に達したことを検知する異常水位センサ（３４）と、
を有するウォーターサーバー。
　前記第１タンク（２）は、外部に注出するための低温の飲料水を収容する冷水タンクであり、
　前記第２タンク（６）は、外部に注出するための高温の飲料水を収容する温水タンク（５）の上方に配置され、温水タンク（５）内の高温の飲料水を外部に注出するときに温水タンク（５）内の飲料水を外部に押し出すための飲料水を収容するバッファタンクである請求項１に記載のウォーターサーバー。
　前記第１給水管（４）および前記第２給水管（８）の上流側に上部三方弁（９）を介して接続されたポンプ設置管（１０）と、そのポンプ設置管（１０）の上流側に下部三方弁（１１）を介して接続された原水容器接続管（１２）および循環用配管（１３）と、前記原水容器接続管（１２）に接続された交換式の原水容器（１４）と、前記循環用配管（１３）に接続された前記温水タンク（５）とを更に有し、
　前記上部三方弁（９）は、前記ポンプ設置管（１０）と前記第１給水管（４）の間を連通しかつ前記ポンプ設置管（１０）と前記第２給水管（８）の間を遮断する第１接続位置と、前記ポンプ設置管（１０）と前記第１給水管（４）の間を遮断しかつ前記ポンプ設置管（１０）と前記第２給水管（８）の間を連通する第２接続位置との間で流路を切り替え可能に構成され、
　前記下部三方弁（１１）は、前記ポンプ設置管（１０）と前記原水容器接続管（１２）の間を連通しかつ前記ポンプ設置管（１０）と前記循環用配管（１３）の間を遮断する原水側接続位置と、前記ポンプ設置管（１０）と前記原水容器接続管（１２）の間を遮断しかつ前記ポンプ設置管（１０）と前記循環用配管（１３）の間を連通する循環側接続位置との間で流路を切り換え可能に構成されている、
請求項２に記載のウォーターサーバー。