(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、その冷水タンク（２）に補給するための飲料水が充填された交換式の原水容器（３）と、その原水容器（３）と前記冷水タンク（２）の間を連通する原水汲出し管（５）と、その原水汲出し管（５）の途中に設けられたポンプ（６）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（７）と、その温水タンク（７）内の飲料水を加熱するヒーター（３０）と、前記温水タンク（７）の上方に配置され、温水タンク（７）内の高温の飲料水を外部に注出するときに温水タンク（７）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（８）と、そのバッファタンク（８）と前記温水タンク（７）の間を連通する温水タンク給水管（９）と、前記原水汲出し管（５）のうちの前記ポンプ（６）と前記冷水タンク（２）の間の部分に設けられた第１の三方弁（１３）と、前記原水汲出し管（５）のうちの前記ポンプ（６）と前記原水容器（３）の間の部分に設けられた第２の三方弁（１５）と、前記第１の三方弁（１３）と前記バッファタンク（８）の間を連通するバッファタンク給水管（１４）と、前記第２の三方弁（１５）と前記温水タンク（７）の間を連通する循環用配管（１６）とを有し、
前記第１の三方弁（１３）は、前記ポンプ（６）と前記冷水タンク（２）の間を連通しかつ前記ポンプ（６）と前記バッファタンク（８）の間を遮断する冷水側接続位置と、前記ポンプ（６）と前記冷水タンク（２）の間を遮断しかつ前記ポンプ（６）と前記バッファタンク（８）の間を連通するバッファ側接続位置との間で流路を切り換え可能に構成され、
前記第２の三方弁（１５）は、前記ポンプ（６）と前記原水容器（３）の間を連通しかつ前記ポンプ（６）と前記温水タンク（７）の間を遮断する原水側接続位置と、前記ポンプ（６）と前記原水容器（３）の間を遮断しかつ前記ポンプ（６）と前記温水タンク（７）の間を連通する温水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
ウォーターサーバー。
【請求項２】
前記第１の三方弁（１３）と前記第２の三方弁（１５）と前記ポンプ（６）と前記ヒーター（３０）とを制御する制御装置（４１）を更に有し、
この制御装置（４１）は、
通常運転時には、前記冷水タンク（２）内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、前記第１の三方弁（１３）を冷水側接続位置としかつ前記第２の三方弁（１５）を原水側接続位置とした状態で前記ポンプ（６）を駆動し、一方、前記バッファタンク（８）内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、前記第１の三方弁（１３）をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁（１５）を原水側接続位置とした状態で前記ポンプ（６）を駆動する水位制御と、前記温水タンク（７）内の温度が予め設定された下限温度よりも低くなったときに前記ヒーター（３０）をＯＮにして温水タンク（７）内の温度を上昇させるヒーター制御とを行ない、
殺菌運転時には、前記水位制御を中止して、前記第１の三方弁（１３）をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁（１５）を循環側接続位置とした状態で前記ポンプ（６）を駆動する水循環制御と、前記ヒーター制御とを並行して行なう請求項１に記載のウォーターサーバー。
【請求項３】
前記水循環制御におけるポンプ（６）の駆動方法が、前記ポンプ（６）を所定時間だけ連続して駆動する動作と、前記ヒーター制御により前記温水タンク（７）内の温度が所定の高温に上昇するまで前記ポンプ（６）を停止状態に保持する動作とを交互に繰り返す間欠駆動である請求項２に記載のウォーターサーバー。
【請求項４】
前記制御装置（４１）は、殺菌運転時に前記ポンプ（６）を駆動するときのポンプ（６）の回転速度が、通常運転時に前記ポンプ（６）を駆動するときのポンプ（６）の回転速度よりも低速となるように前記ポンプ（６）を駆動する請求項２または３に記載のウォーターサーバー。
【請求項５】
前記循環用配管（１６）の温水タンク（７）側の端部（１６ａ）を前記温水タンク（７）の上面（７ａ）に接続し、
前記制御装置（４１）は、空の温水タンク（７）に給水するときに、前記第１の三方弁（１３）をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁（１５）を原水側接続位置とした状態で前記ヒーター（３０）をＯＦＦにしたまま前記ポンプ（６）を駆動する原水汲上げ動作と、前記第１の三方弁（１３）をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁（１５）を循環側接続位置とした状態で前記ヒーター（３０）をＯＦＦにしたまま前記ポンプ（６）を駆動する非加熱循環動作とを交互に行なう請求項２から４のいずれかに記載のウォーターサーバー。
【請求項６】
前記制御装置（４１）は、前記非加熱循環動作を行なった直後の前記バッファタンク（８）内の水位が、予め設定されたしきい値以上であると判定したときに、前記ヒーター（３０）をＯＮにする請求項５に記載のウォーターサーバー。
【請求項７】
前記温水タンク（７）内の高温の飲料水を外部に注出する温水注出管（３１）を更に有し、その温水注出管（３１）の温水タンク（７）側の端部（３１ａ）を、温水タンク（７）の上面（７ａ）から下方に間隔をあけた位置に開口させ、前記循環用配管（１６）の温水タンク（７）側の端部（１６ａ）を、前記温水注出管（３１）の温水タンク（７）側の端部（３１ａ）の開口位置よりも上方位置に開口させた請求項１から６のいずれかに記載のウォーターサーバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、特許文献１）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
このウォーターサーバーは、図１７に示すように、冷水タンク５０と、冷水タンク５０に補給するための飲料水が充填された交換式の原水容器５１と、原水容器５１と冷水タンク５０の間を連通する原水汲出し管５２と、原水汲出し管５２の途中に設けられたポンプ５３と、冷水タンク５０の下方に配置された温水タンク５４と、冷水タンク５０内の飲料水をその自重で温水タンク５４内に導入するタンク接続管５５と、温水タンク５４内の飲料水を加熱するヒーター５６とを有する。冷水タンク５０の内部には、冷水タンク５０内の飲料水を上下に仕切るバッフル板５７が設けられている。バッフル板５７の中央には、タンク接続管５５の上端が開口している。
【０００６】
冷水タンク５０内の低温の飲料水は、冷水コック５８の操作により、冷水タンク５０の底面から延びる冷水注出管５９を通って外部に注出される。このとき、冷水タンク５０内の飲料水が減少する。そして、冷水タンク５０内の水位が所定水位を下回ると、ポンプ５３が駆動され、原水容器５１の飲料水が原水汲出し管５２を通って冷水タンク５０に汲み出される。ここで、バッフル板５７は、冷水タンク５０の下部に溜まった低温の飲料水が、原水容器５１から補給される常温の飲料水で攪拌されるのを防止している。そのため、冷水注出管５９から注出される飲料水の温度を低温に保つことができる。
【０００７】
温水タンク５４内の高温の飲料水は、温水コック６０の操作により、温水タンク５４の上面から延びる温水注出管６１を通って外部に注出される。このとき、冷水タンク５０内のバッフル板５７よりも上方にある飲料水が、その自重によってタンク接続管５５を通って温水タンク５４内に導入される。ここで、冷水タンク５０内のバッフル板５７よりも上方にある飲料水は、温水タンク５４内の飲料水を外部に押し出す役割を果たしている。また、冷水タンク５０内のバッフル板５７よりも上方にある飲料水は、バッフル板５７よりも下方に溜まった飲料水に対して比較的温度が高いため、バッフル板５７よりも上方にある飲料水を温水タンク５４の給水に用いることで、冷水タンク５０および温水タンク５４でのエネルギーロスを抑えることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１６２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願の発明者は、図１７に示すウォーターサーバーを社内で試作評価したところ、衛生面において改良の余地があることが分かった。
【００１０】
すなわち、冷水タンク５０内で冷却された低温の飲料水は、比重が大きいため、まず冷水タンク５０の下部に溜まる。また、冷水タンク５０内の飲料水はバッフル板５７で上下に仕切られているため、上下に熱が伝わりにくい。そのため、冷水タンク５０内のバッフル板５７よりも上方にある飲料水は、完全に冷却されるまでに時間がかかり、比較的温度が高い。また、冷水タンク５０と温水タンク５４がタンク接続管５５を介して接続されているため、温水タンク５４内の高温の飲料水が、タンク接続管５５を通って冷水タンク５０に侵入するおそれがあり、これによっても、冷水タンク５０内のバッフル板５７よりも上方にある飲料水は、温度が高くなりやすい。
【００１１】
そして、冷水タンク５０内のバッフル板５７よりも上方の領域において、何らかの要因でいったん飲料水の温度が上昇してしまうと、その飲料水を再び冷却して低温状態を保っても、冷水タンク５０内で雑菌が繁殖する可能性が高くなることが分かった。
【００１２】
また、本願の発明者は、冷水タンク５０での雑菌の繁殖を防止する方法として、温水タンク５４内の高温の飲料水を利用して冷水タンク５０の内部を殺菌することを検討したが、このようにすると、冷水タンク５０を殺菌している間、ユーザーが低温の飲料水を利用することができず、不便である。また、冷水タンク５０を殺菌している間、ユーザーが低温の飲料水を注出するつもりで冷水タンク５０から飲料水を注出すると、殺菌運転中の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もある。
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、衛生面に優れ、かつ、殺菌運転時にも低温の飲料水を利用することが可能なウォーターサーバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願の発明者は、上記課題を解決するために、冷水タンク内のバッフル板よりも上方の領域に相当する部分を冷水タンクから切り離して冷水タンクとは別個のバッファタンクとすれば、冷水タンク内の飲料水を安定して低温に保つことが可能となるため、冷水タンク内での雑菌の繁殖を防止することが可能となり、更に、温水タンク内の高温の飲料水を利用してバッファタンクの殺菌を行なうときに、冷水タンクを通らずに殺菌を行なうようにすれば、殺菌運転時にも冷水タンク内の低温の飲料水が利用可能となるという着想を得た。
【００１５】
この着想に基づいて、本願の発明者は、以下の構成をウォーターサーバーに採用したのである。
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と、その冷水タンクに補給するための飲料水が充填された交換式の原水容器と、その原水容器と前記冷水タンクの間を連通する原水汲出し管と、その原水汲出し管の途中に設けられたポンプと、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と、その温水タンク内の飲料水を加熱するヒーターと、前記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と、そのバッファタンクと前記温水タンクの間を連通する温水タンク給水管と、前記原水汲出し管のうちの前記ポンプと前記冷水タンクの間の部分に設けられた第１の三方弁と、前記原水汲出し管のうちの前記ポンプと前記原水容器の間の部分に設けられた第２の三方弁と、前記第１の三方弁と前記バッファタンクの間を連通するバッファタンク給水管と、前記第２の三方弁と前記温水タンクの間を連通する循環用配管とを有し、
前記第１の三方弁は、前記ポンプと前記冷水タンクの間を連通しかつ前記ポンプと前記バッファタンクの間を遮断する冷水側接続位置と、前記ポンプと前記冷水タンクの間を遮断しかつ前記ポンプと前記バッファタンクの間を連通するバッファ側接続位置との間で流路を切り換え可能に構成され、
前記第２の三方弁は、前記ポンプと前記原水容器の間を連通しかつ前記ポンプと前記温水タンクの間を遮断する原水側接続位置と、前記ポンプと前記原水容器の間を遮断しかつ前記ポンプと前記温水タンクの間を連通する温水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。
【００１６】
このようにすると、温水タンク内の高温の飲料水を外部に注出するときに、冷水タンクとは別個のバッファタンク内の飲料水が、温水タンク内の飲料水を外部に押し出す役割を果たす。また、バッファタンクと冷水タンクの間が第１の三方弁で遮断されているので、バッファタンクに連通する温水タンク内の高温の飲料水が、冷水タンク内の低温の飲料水に侵入するおそれがない。すなわち、温水タンク内の飲料水を外部に押し出すための飲料水と、冷水タンク内の低温の飲料水とが切り離された状態となっている。そのため、冷水タンク内の飲料水を安定して低温に保つことが可能となり、冷水タンク内での雑菌の繁殖を防止することができる。更に、第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ第２の三方弁を循環側接続位置とした状態でポンプを駆動することにより、温水タンク内の高温の飲料水を原水汲出し管およびバッファタンクに送り込み、原水汲出し管およびバッファタンクを殺菌することができる。このとき、温水タンク内の高温の飲料水は冷水タンクを通らないので、ユーザーは、殺菌運転時にも冷水タンク内の低温の飲料水が利用可能である。
【００１７】
前記第１の三方弁と前記第２の三方弁と前記ポンプと前記ヒーターとを制御する制御装置を更に設けることができる。
このとき制御装置は、
通常運転時には、前記冷水タンク内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、前記第１の三方弁を冷水側接続位置としかつ前記第２の三方弁を原水側接続位置とした状態で前記ポンプを駆動し、一方、前記バッファタンク内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、前記第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁を原水側接続位置とした状態で前記ポンプを駆動する水位制御と、前記温水タンク内の温度が予め設定された下限温度よりも低くなったときに前記ヒーターをＯＮにして温水タンク内の温度を上昇させるヒーター制御とを行ない、
殺菌運転時には、前記水位制御を中止して、前記第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁を循環側接続位置とした状態で前記ポンプを駆動する水循環制御と、前記ヒーター制御とを並行して行なうものを採用することができる。
【００１８】
このようにすると、殺菌運転時には、原水汲出し管および前記バッファタンクを通って飲料水が循環するとともに、この循環する飲料水の温度が上昇するので、高温の飲料水で原水汲出し管および前記バッファタンクを確実に殺菌することが可能となる。また、殺菌運転時には水位制御を中止するので、ユーザーが冷水タンク内の低温の飲料水を外部に注出して冷水タンク内の水位が低下しても、原水汲出し管を通って循環する高温の飲料水が冷水タンク内に供給される事態を防止することができ、冷水タンク内の飲料水を低温に保つことが可能となる。
【００１９】
さらに、前記水循環制御におけるポンプの駆動方法として、前記ポンプを所定時間だけ連続して駆動する動作と、前記ヒーター制御により前記温水タンク内の温度が所定の高温に上昇するまで前記ポンプを停止状態に保持する動作とを交互に繰り返す間欠駆動を採用すると好ましい。
【００２０】
すなわち、ポンプの駆動方法として、殺菌運転を開始してから殺菌運転を終了するまでの間、ポンプを停止させずに連続して駆動させる方法を採用することも可能であるが、このようにした場合、循環する飲料水の温度が殺菌温度に上昇していない間も絶え間なくポンプが回転しているため、１回の殺菌運転に要するポンプの総回転数が大きくなり、ポンプの寿命確保の観点から殺菌運転の頻度を抑える必要が生じる可能性がある（例えば、１週間に１回以下というような回数制限が必要となる可能性がある）。そこで、上記のように、殺菌運転時には、ポンプを所定時間だけ連続して駆動する動作と、ヒーター制御により温水タンク内の温度が所定の高温に上昇するまでポンプを停止状態に保持する動作とを交互に繰り返す間欠駆動によりポンプを駆動するようにすると好ましい。このようにすると、ポンプが停止した状態で温水タンク内の飲料水の温度を上昇させ、その温度が所定の高温に上昇した時だけポンプを駆動するので、循環する飲料水の温度を殺菌温度に上昇させるのに要するポンプの総回転数が小さくなり、１回の殺菌運転に要するポンプの総回転数を抑えることができる。そのため、殺菌運転の頻度を高めても（例えば１日に１回程度としても）、ポンプの寿命を確保することが可能となる。
【００２１】
また、前記制御装置は、殺菌運転時に前記ポンプを駆動するときのポンプの回転速度が、通常運転時に前記ポンプを駆動するときのポンプの回転速度よりも低速となるように前記ポンプを駆動するようにすると好ましい。このようにすると、殺菌運転時のポンプの駆動音を低減することが可能であり、深夜に行なうことが想定される殺菌運転時の静粛性を確保することができる。
【００２２】
前記循環用配管の温水タンク側の端部を前記温水タンクの上面に接続し、
前記制御装置は、空の温水タンクに給水するときに、前記第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁を原水側接続位置とした状態で前記ヒーターをＯＦＦにしたまま前記ポンプを駆動する原水汲上げ動作と、前記第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁を循環側接続位置とした状態で前記ヒーターをＯＦＦにしたまま前記ポンプを駆動する非加熱循環動作とを交互に行なうように構成することができる。
【００２３】
このようにすると、空の温水タンクに給水するとき（例えば、新品のサーバーに飲料水を最初に導入するときや、メンテナンスのために飲料水を抜き去った既設のサーバーに再び飲料水を導入するとき）に、温水タンクへの給水を確実に行なうことが可能となり、ヒーターの空焚きを防止することができる。
【００２４】
すなわち、空の温水タンクに給水するとき、温水タンクに導入される飲料水と同量の空気を温水タンクから排出する必要があり、この空気の排出が円滑になされないと、温水タンクに飲料水を導入することができない。そのため、バッファタンクに給水しても、バッファタンクから温水タンクに飲料水がなかなか移動しないという問題がある。そして、温水タンク内の水位が上がらないままヒーターがＯＮになると、ヒーターが空焚き状態となる。ヒーターがいったん空焚き状態となると、その後、温水タンクが飲料水で満たされたときに、飲料水に異臭がついたり、飲料水の味が悪くなったりする問題が生じる。
【００２５】
そこで、上記のように、空の温水タンクに給水するときは、前記第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁を原水側接続位置とした状態で前記ヒーターをＯＦＦにしたまま前記ポンプを駆動する原水汲上げ動作と、前記第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ前記第２の三方弁を循環側接続位置とした状態で前記ヒーターをＯＦＦにしたまま前記ポンプを駆動する非加熱循環動作とを交互に行なうように構成すると好ましい。これにより、原水汲上げ動作を行なっているときは、原水容器の飲料水が、原水汲出し管と第１の三方弁とバッファタンク給水管とを順に通ってバッファタンクに導入され、バッファタンク内の水位が上昇する。また、非加熱循環動作を行なっているときは、温水タンクの上部に溜まった空気が循環用配管から排出されるので、少なくともその排出された空気と同量の飲料水がバッファタンクから温水タンクに移動する。このように、原水汲上げ動作によるバッファタンクへの飲料水の汲み上げと、非加熱循環動作によるバッファタンクから温水タンクへの飲料水の移動とが交互に行なわれ、その結果、温水タンクへの給水を確実に行なうことができる。
【００２６】
更に、前記制御装置は、前記非加熱循環動作を行なった直後の前記バッファタンク内の水位が、予め設定されたしきい値以上であると判定したときに、前記ヒーターをＯＮにするように構成することができる。このようにすると、ヒーターが空焚きとならないタイミングで自動的にヒーターをＯＮにすることが可能となる。
【００２７】
前記温水タンク内の高温の飲料水を外部に注出する温水注出管の温水タンク側の端部を、温水タンクの上面から下方に間隔をあけた位置に開口させ、前記循環用配管の温水タンク側の端部を、前記温水注出管の温水タンク側の端部の開口位置よりも上方位置に開口させると好ましい。
【００２８】
このようにすると、ユーザーが温水タンク内の高温の飲料水を注出するときに、温水注出管から高温の空気が噴き出すのを防止することができる。
【００２９】
すなわち、温水タンク内の飲料水をヒーターが加熱したときに、飲料水の温度が上昇するに伴って飲料水に溶け込んでいた空気が析出し、温水タンク内に溜まることがある。そして、この温水タンク内に溜まった空気が、温水タンク内の飲料水を注出するときに、温水注出管から噴き出すおそれがある。そこで、上記のように、温水注出管の温水タンク側の端部を、温水タンクの上面から下方に間隔をあけた位置に開口させ、前記循環用配管の温水タンク側の端部を、前記温水注出管の温水タンク側の端部の開口位置よりも上方位置に開口させると好ましい。このようにすると、温水注出管の温水タンク側の端部が、温水タンクの上面から下方に間隔をあけた位置に開口しているので、温水タンクの上面に沿って溜まった空気が温水注出管に導入されにくくなる。また、温水タンクの上面に沿って溜まった空気は、殺菌運転時に循環用配管を通って温水タンクから排出される。したがって、ユーザーが温水タンク内の高温の飲料水を注出するときに、温水注出管から高温の空気が噴き出すのを防止することができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明のウォーターサーバーは、温水タンク内の飲料水を外部に押し出すための飲料水と、冷水タンク内の低温の飲料水とが切り離された状態となっている。そのため、冷水タンク内の飲料水を安定して低温に保つことが可能であり、冷水タンク内での雑菌の繁殖を防止することができる。また、第１の三方弁をバッファ側接続位置としかつ第２の三方弁を循環側接続位置とした状態でポンプを駆動することにより、温水タンク内の高温の飲料水を原水汲出し管およびバッファタンクに送り込み、原水汲出し管およびバッファタンクを殺菌することができる。このように、この発明のウォーターサーバーは、冷水タンク内の飲料水を低温に保つことで冷水タンク内での雑菌の繁殖を防止することができると同時に、原水容器から汲み出された比較的温度の高い飲料水に触れる原水汲出し管およびバッファタンクを高温の飲料水で殺菌することができるので、衛生面に優れている。また、温水タンク内の高温の飲料水を利用して原水汲出し管およびバッファタンクを殺菌するとき、その飲料水は冷水タンクを通らないので、ユーザーは、殺菌運転時にも冷水タンク内の低温の飲料水が利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施形態のウォーターサーバーの通常運転時の状態を示す断面図
【図２】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３】図１のウォーターサーバーの新品の状態（冷水タンク、温水タンク、バッファタンクがいずれも空の状態）を示す断面図
【図４】図３のウォーターサーバーに原水容器をセットし、冷水タンクへの給水動作を行なっているときの状態を示す断面図
【図５】図４に示すバッファタンクへの原水汲上げ動作を行なっているときの状態を示す断面図
【図６】図５の原水汲上げ動作を行なった後に、非加熱循環動作を行なっているときの状態を示す断面図
【図７】図１に示す冷水タンクから低温の飲料水を注出している状態を示す断面図
【図８】図１に示す温水タンクから高温の飲料水を注出している状態を示す断面図
【図９】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１０】（ａ）は、図７に示す案内板の近傍の拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図１１】図１に示すヒーターで温水タンク内の飲料水を加熱したときに、飲料水に溶け込んでいた空気が析出して気泡となって、温水タンクの上部に溜まった状態を示す拡大断面図
【図１２】図１のウォーターサーバーの制御装置を示すブロック図
【図１３】図１２に示す制御装置による水位制御を示すフロー図
【図１４】図１２に示す制御装置による温水タンクのヒーター制御を示すフロー図
【図１５】図１２に示す制御装置による水循環制御を示すフロー図
【図１６】図１２に示す制御装置により空の温水タンクへの給水を行なうときの制御を示すフロー図
【図１７】本願の発明者が社内で試作評価した参考例のウォーターサーバーを示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１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に補給するための飲料水が充填された交換式の原水容器３と、原水容器３を支持する容器ホルダー４と、原水容器３と冷水タンク２の間を連通する原水汲出し管５と、原水汲出し管５の途中に設けられたポンプ６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７と、温水タンク７の上方に配置されたバッファタンク８と、バッファタンク８と温水タンク７の間を連通する温水タンク給水管９とを有する。
【００３３】
原水汲出し管５の上流側の端部には、原水容器３の水出口１１に着脱可能に接続されるジョイント部５ａが設けられている。原水汲出し管５の下流側の端部は冷水タンク２に接続されている。この原水汲出し管５は、ジョイント部５ａよりも低い位置を通るように、ジョイント部５ａから下方に延び出した後、上方に向きを変えるように設けられている。そして、原水汲出し管５のジョイント部５ａよりも低い部分にポンプ６が配置されている。
【００３４】
ポンプ６は、原水汲出し管５内の飲料水を原水容器３側から冷水タンク２側に移送し、この原水汲出し管５を通じて原水容器３から飲料水を汲み出す。ポンプ６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。
【００３５】
また、ポンプ６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。
【００３６】
原水汲出し管５のポンプ６の吐出側には、流量センサ１２が設けられている。流量センサ１２は、ポンプ６の駆動時に原水汲出し管５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３の交換時期であることをユーザーに知らせる。
【００３７】
原水汲出し管５のうちポンプ６と冷水タンク２の間の部分（好ましくは原水汲出し管５の冷水タンク２側の端部）には、第１の三方弁１３が設けられている。図では、冷水タンク２から離れた位置に第１の三方弁１３を配置しているが、第１の三方弁１３は、冷水タンク２に直接接続してもよい。この第１の三方弁１３には、第１の三方弁１３とバッファタンク８の間を連通するバッファタンク給水管１４が接続されている。バッファタンク給水管１４のバッファタンク８側の端部は、バッファタンク８の上面８ａに接続されている。
【００３８】
第１の三方弁１３は、ポンプ６と冷水タンク２の間を連通しかつポンプ６とバッファタンク８の間を遮断する冷水側接続位置（図１参照）と、ポンプ６と冷水タンク２の間を遮断しかつポンプ６とバッファタンク８の間を連通するバッファ側接続位置（図２参照）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、第１の三方弁１３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。
【００３９】
原水汲出し管５のうちのポンプ６と原水容器３の間の部分（好ましくは原水汲出し管５の原水容器３側の端部）には、第２の三方弁１５が設けられている。図では、ジョイント部５ａから離れた位置に第２の三方弁１５を配置しているが、第２の三方弁１５は、ジョイント部５ａに直接接続してもよい。この第２の三方弁１５には、第２の三方弁１５と温水タンク７の間を連通する循環用配管１６が接続されている。循環用配管１６の温水タンク７側の端部は、温水タンク７の上面７ａに接続されている。
【００４０】
第２の三方弁１５は、ポンプ６と原水容器３の間を連通しかつポンプ６と温水タンク７の間を遮断する原水側接続位置（図１参照）と、ポンプ６と原水容器３の間を遮断しかつポンプ６と温水タンク７の間を連通する温水側接続位置（図２参照）との間で流路を切り換え可能に構成されている。ここで、第２の三方弁１５は、第１の三方弁１３と同様に、通電することで原水側接続位置から温水側接続位置に切り替わり、通電を解除することで温水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。
【００４１】
図では、第１の三方弁１３と第２の三方弁１５をそれぞれ単一の弁で構成した例を示しているが、複数の二方弁を組み合わせて同一の作用をもつ三方弁を構成してもよい。
【００４２】
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冷却する冷却装置１７が取り付けられている。冷却装置１７は、冷水タンク２の下部外周に配置され、冷水タンク２内の飲料水を低温（５℃程度）に保つようになっている。
【００４３】
冷水タンク２には、冷水タンク２内に溜まった飲料水の水位を検知する水位センサ１８が取り付けられている。この水位センサ１８で検知される水位が下がると、その水位の低下に応じて、第１の三方弁１３が冷水側接続位置に切り換わった状態でポンプ６が作動し、原水容器３から冷水タンク２に飲料水が汲み上げられる。
【００４４】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、冷水タンク２の内部には、原水容器３から冷水タンク２に飲料水が汲み上げられるときに、原水汲出し管５から冷水タンク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１９が設けられている。案内板１９は、冷水タンク２の下部に溜まった低温の飲料水が、原水汲出し管５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。
【００４５】
図１に示すように、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２０が接続されている。冷水注出管２０には、筐体１の外部から操作可能な冷水コック２１が設けられ、この冷水コック２１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３の容量よりも小さく、２〜４リットル程度である。
【００４６】
冷水タンク２には、空気導入路２２を介して空気殺菌チャンバ２３が接続されている。空気殺菌チャンバ２３は、空気取り入れ口２４が形成された中空のケース２５と、ケース２５内に設けられたオゾン発生体２６とからなる。オゾン発生体２６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２３は、一定時間ごとにオゾン発生体２６に通電してオゾンを発生することにより、常時、ケース２５内にオゾンが溜まった状態となっている。
【００４７】
空気導入路２２は、冷水タンク２内の水位の低下に応じて冷水タンク２内に空気を導入して冷水タンク２内を大気圧に保つ。また、このとき冷水タンク２内に導入される空気が、空気殺菌チャンバ２３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。
【００４８】
バッファタンク８は、空気と飲料水を上下二層に収容している。バッファタンク８の上面８ａには通気管２７が接続されている。通気管２７は、バッファタンク８内の空気層と冷水タンク２内の空気層の間を連通することで、バッファタンク８内を大気圧に保っている。
【００４９】
バッファタンク８には、バッファタンク８内に溜まった飲料水の水位を検知する水位センサ１０が取り付けられている。この水位センサ１０で検知される水位が下がると、その水位の低下に応じて、第１の三方弁１３がバッファ側接続位置に切り換わった状態でポンプ６が作動し、原水容器３からバッファタンク８に飲料水が汲み上げられる。
【００５０】
バッファタンク８の飲料水の容量は、温水タンク７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８内の飲料水は、後述のとおり、温水タンク７内の高温の飲料水を外部に注出するときに温水タンク７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８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８の飲料水の容量が少なくても、バッファタンク８の下部に比較的高い水圧が発生するので、温水タンク７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。また図では、バッファタンク８内の水面の位置が冷水タンク２内の水面と同じ高さかそれよりも低くなるようにバッファタンク８を配置した例を示しているが、バッファタンク８内の水面の位置が冷水タンク２内の水面よりも高くなるようにバッファタンク８を配置してもよい。このようにすると、バッファタンク８と温水タンク７の高低差が大きくなるので、温水タンク７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。
【００５１】
バッファタンク８の底面８ｂは、中心に向かって次第に低くなる円錐状に形成され、この底面８ｂの中心に温水タンク給水管９が接続されている。温水タンク給水管９は、バッファタンク８の下方に配置された温水タンク７に接続している。バッファタンク８の底面８ｂを円錐状としたのは、後述する殺菌運転時に高温の飲料水をバッファタンク８の底面８ｂの外周隅部にも行き渡らせ、死角を生じさせないためである。
【００５２】
温水タンク７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７には、温水タンク７内の飲料水の温度を検知する温度センサ２９と、温水タンク７内の飲料水を加熱するヒーター３０が取り付けられている。温度センサ２９で検知される温度に応じてヒーター３０のＯＮ・ＯＦＦが切り換えられ、温水タンク７内の飲料水が高温（９０℃程度）に保たれる。図では、ヒーター３０にシースヒーターを採用した例を示しているが、バンドヒーターを採用することもできる。シースヒーターは、金属製のパイプの中に通電により発熱する発熱線を収容したものであり、温水タンク７の壁面を貫通して温水タンク７の内部を延びるように取り付けられる。バンドヒーターは、通電により発熱する発熱線が埋め込まれた円筒形の発熱体であり、温水タンク７の外周に密着して取り付けられる。
【００５３】
温水タンク７の上面７ａには、温水タンク７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３１が接続されている。温水注出管３１には、筐体１の外部から操作可能な温水コック３２が設けられ、この温水コック３２を開くことによって温水タンク７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７から飲料水を注出すると、バッファタンク８内の飲料水がその自重で温水タンク給水管９を通って温水タンク７内に導入され、温水タンク７は常に満水状態に保たれる。温水タンク７の飲料水の容量は１〜２リットル程度である。
【００５４】
温水タンク給水管９は、温水タンク７の上面７ａから温水タンク７の内部を下方に延びるタンク内配管３３を有する。タンク内配管３３の下端は、温水タンク７の底面近傍で開口している。タンク内配管３３の温水タンク７の上面７ａ近傍には、タンク内配管３３の内外を連通する小穴３４が設けられている。
【００５５】
温水注出管３１の温水タンク７側の端部３１ａは、温水タンク７の上面７ａを貫通して温水タンク７内を下方に延び、温水タンク７の上面７ａから下方に間隔をあけた位置（例えば、温水タンク７の上面７ａから下方に５〜１５ｍｍ程度の位置）に開口している。温水タンク給水管９のタンク内配管３３の小穴３４は、温水注出管３１の温水タンク７側の端部３１ａの開口位置より上方位置で開口している。また、循環用配管１６の温水タンク７側の端部１６ａは、温水タンク給水管９のタンク内配管３３の小穴３４よりも上方位置で開口している。
【００５６】
温水タンク７の底面には、筐体１の外部に延びるドレン管３５が接続されている。ドレン管３５の出口はプラグ３６で閉鎖されている。プラグ３６にかえて開閉弁を設けてもよい。
【００５７】
図９に示すように、原水容器３は、中空筒状の胴部３７と、その胴部３７の一端に設けられた底部３８と、胴部３７の他端に肩部３９を介して設けられた首部４０とを有し、この首部４０に水出口１１が設けられている。原水容器３の胴部３７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３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３の容量は、満水状態で１０〜２０リットル程度である。
【００５８】
原水容器３として、水出口１１を有する接続具を熱溶着などで接着した樹脂フィルム製の袋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。
【００５９】
容器ホルダー４は、筐体１内に原水容器３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３が出る引出位置（図９の位置）との間を水平に移動可能に支持されている。ジョイント部５ａは、図９に示すように、容器ホルダー４を引出位置に移動させたときに原水容器３の水出口１１から切り離され、図１に示すように、容器ホルダー４を収容位置に移動させたときに原水容器３の水出口１１に接続するように筐体１内に固定されている。
【００６０】
原水汲出し管５（ジョイント部５ａの部分を除く）としては、シリコンチューブを用いることも可能であるが、シリコンは酸素の透過性をもつことから、シリコンを透過する空気中の酸素により原水汲出し管５で雑菌が繁殖しやすくなる問題がある。そこで、原水汲出し管５は、金属管（例えば、ステンレススチール管や銅管）を用いることができる。このようにすると、原水汲出し管５の管壁を空気が透過するのを防止して、原水汲出し管５での雑菌の繁殖を効果的に防止することが可能となる。また、殺菌運転時の耐熱性も確保することができる。原水汲出し管５としてポリエチレンチューブや耐熱性硬質ポリ塩化ビニル管を用いても、原水汲出し管５の管壁を空気が透過するのを防止して、原水汲出し管５での雑菌の繁殖を防止することが可能である。
【００６１】
第１の三方弁１３と第２の三方弁１５とポンプ６とヒーター３０は、図１２に示す制御装置４１によって制御される。制御装置４１には、殺菌運転開始ボタン４２からユーザーによるボタン操作の有無を示す信号、水位センサ１８から冷水タンク２内に溜まった飲料水の水位を示す信号、水位センサ１０からバッファタンク８内に溜まった飲料水の水位を示す信号、温度センサ２９から温水タンク７内の飲料水の温度を示す信号がそれぞれ入力される。また、制御装置４１からは、ポンプ６を駆動するための制御信号、ヒーター３０のＯＮ・ＯＦＦを切り換える制御信号、第１の三方弁１３の流路を切り換える制御信号、第２の三方弁１５の流路を切り換える制御信号が出力される。
【００６２】
殺菌運転開始ボタン４２は、殺菌運転の開始を指示するボタンであり、ユーザーが殺菌運転開始ボタン４２を操作すると、初回の殺菌運転が開始される。２回目以降の殺菌運転は、制御装置４１に内蔵のタイマーで初回の殺菌運転を行なった時刻からの経過時間をカウントし、１日が経過する毎に自動で行なう。殺菌運転開始ボタン４２は筐体１の正面に配置される。
【００６３】
この制御装置４１の制御を説明する。
【００６４】
通常運転時には、図７および図８に示すように、第２の三方弁１５を原水側接続位置に保持した状態で、第１の三方弁１３を冷水側接続位置とバッファ側接続位置の間で切り換えてポンプ６を駆動することにより、冷水タンク２の水位とバッファタンク８の水位を一定範囲内に保つ水位制御を行なう。また、これと並行して、温水タンク７内の飲料水の温度を高温に保つヒーター制御を行なう。
【００６５】
水位制御は、例えば、図１３に示すルーチンに従って行なう。まず、バッファタンク８内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、図８に示すように、第１の三方弁１３をバッファ側接続位置に切り換え、その状態でポンプ６を駆動する（ステップＳ１〜Ｓ６）。第２の三方弁１５は、原水側接続位置に保持した状態のままである。これにより、原水容器３から原水汲出し管５を通って汲上げられた飲料水がバッファタンク８に供給される。また、冷水タンク２内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、図７に示すように、第１の三方弁１３を冷水側接続位置に切り換え、その状態でポンプ６を駆動する（ステップＳ７〜Ｓ１０）。これにより、原水容器３から原水汲出し管５を通って汲上げられた飲料水が冷水タンク２に供給される。
【００６６】
また、冷水タンク２への給水中に、バッファタンク８内の水位が予め設定された下限水位を下回ったときは、第１の三方弁１３を冷水側接続位置からバッファ側接続位置に切り換える（Ｓ１１〜Ｓ１３）。これにより、冷水タンク２への給水が中止され、バッファタンク８への給水が開始する。すなわち、バッファタンク８への給水が、冷水タンク２への給水よりも優先して行なわれる。これにより、ユーザーが冷水コック２１と温水コック３２を同時に操作して、冷水タンク２の水位低下とバッファタンク８の水位低下が同時に起きたときにも、ヒーター３０が空焚きになるのを防止することができる。
【００６７】
冷水タンク２への給水を開始した後、冷水タンク２内の水位が予め設定された上限水位に達したときは、ポンプ６を停止して冷水タンク２への給水を終了する（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。同様に、バッファタンク８への給水を開始した後、バッファタンク８内の水位が予め設定された上限水位に達したときは、ポンプ６を停止してバッファタンク８への給水を終了する（ステップＳ１７〜Ｓ１９）。
【００６８】
温水タンク７のヒーター制御は、例えば、図１４に示すルーチンに従って行なう。温水タンク７内の温度が予め設定された下限温度（例えば８５℃）よりも低くなったときは、ヒーター３０をＯＮにして温水タンク７内の温度を上昇させる（ステップＳ２０、Ｓ２１）。そして、温水タンク７内の温度が予め設定された上限温度（例えば９０℃）に達したときは、ヒーター３０をＯＦＦにする（ステップＳ２２、Ｓ２３）。
【００６９】
一方、殺菌運転時には、水位制御を中止する。すなわち、殺菌運転を行なっている間に、冷水タンク２内の水位が、水位制御で設定された下限水位を下回っても、原水容器３から冷水タンク２への飲料水の汲み上げは行わない。そして、水位制御を中止したまま、原水汲出し管５およびバッファタンク８を通って飲料水を循環させる水循環制御と、上述した温水タンク７のヒーター制御とを並行して行なう。これにより、循環する飲料水の温度が殺菌温度（例えば８０℃）に上昇する。そして、循環する飲料水の温度が殺菌温度に達した時点から、ヒーター制御と水循環制御を継続して所定時間（例えば１０分）行なうことにより、原水汲出し管５およびバッファタンク８を含む循環経路を、殺菌温度以上の高温の飲料水で殺菌することができる。
【００７０】
水循環制御は、例えば、図１５に示すルーチンに従って行なう。まず、第１の三方弁１３をバッファ側接続位置に切り換えるとともに、第２の三方弁１５を循環側接続位置に切り換える（ステップＳ３０）。次に、ポンプ６を駆動させる（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。これにより、図２に示すように、温水タンク７の高温の飲料水が、循環用配管１６、第２の三方弁１５、原水汲出し管５、第１の三方弁１３、バッファタンク給水管１４、バッファタンク８、温水タンク給水管９を順に通って循環する。このとき、高温の飲料水は冷水タンク２を通らない。
【００７１】
ここで、水循環制御におけるポンプ６の駆動方法として、殺菌運転を開始してから殺菌運転を終了するまでの間、ポンプ６を停止させずに連続して駆動させる方法を採用することも可能であるが、このようにした場合、循環する飲料水の温度が殺菌温度に上昇していない間も絶え間なくポンプ６が回転しているため、１回の殺菌運転に要するポンプ６の総回転数が大きくなり、ポンプ６の寿命確保の観点から殺菌運転の頻度を抑える必要が生じる可能性がある（例えば、１週間に１回以下というような回数制限が必要となる可能性がある）。
【００７２】
そこで、図１５に示すように、殺菌運転時には、ポンプ６を所定時間だけ連続して駆動する動作（ステップＳ３１）と、ヒーター制御により温水タンク７内の温度が所定の高温に上昇するまでポンプ６を停止状態に保持する動作（ステップＳ３２、Ｓ３３）とを交互に繰り返す間欠駆動によりポンプ６を駆動する制御を行なう。これにより、ポンプ６が停止した状態で温水タンク７内の飲料水の温度を上昇させ、その温度が所定の高温に上昇した時だけポンプ６を駆動するので、循環する飲料水の温度を殺菌温度に上昇させるのに要するポンプ６の総回転数が小さくなり、１回の殺菌運転に要するポンプ６の総回転数を抑えることができる。そのため、殺菌運転の頻度を高めても（例えば１日に１回程度としても）、ポンプ６の寿命を確保することが可能である。
【００７３】
ここで、ステップＳ３３の所定の高温は、少なくとも殺菌可能な温度（６５℃）よりも高い温度（ただし、ヒーター制御の上限温度以下の温度）に設定される。このような所定の高温として、ヒーター制御の下限温度（例えば８５℃）と同一の温度を採用すると好ましい。これにより、サーモスタットを温度センサ２９に使用して上記ヒーター制御を行なったときに、サーモスタットのＯＮ、ＯＦＦを利用してポンプ６の動作（ステップＳ３２、Ｓ３３）を制御することが可能となる。所定の高温として、ヒーター制御の上限温度（例えば９０℃）と同一の温度を採用することも可能である。
【００７４】
ポンプ６が間欠駆動するときに、１回の連続駆動（ステップＳ３１）を行なう所定時間は、ポンプ６がバッファタンク８の容量に相当する飲料水を送り出す時間と同じか、それよりも長い時間とすることができる。これにより、ポンプ６が１回の連続駆動を行なう毎に、バッファタンク８内の飲料水を高温の飲料水に置換することができ、循環経路を効率的に殺菌温度に上昇させることができる。
【００７５】
また、制御装置４１は、殺菌運転時にポンプ６を駆動するとき（すなわちステップＳ３１のとき）のポンプ６の回転速度が、通常運転時にポンプ６を駆動するとき（すなわちステップＳ５、Ｓ９）のポンプ６の回転速度よりも低速となるようにポンプ６を駆動する。これにより、殺菌運転時のポンプ６の駆動音を低減することが可能となり、深夜に行なうことが想定される殺菌運転時の静粛性を確保することができる。
【００７６】
上述したウォーターサーバーは、図３に示すように、空の温水タンク７に給水するとき（例えば、新品のサーバーに飲料水を最初に導入するときや、メンテナンスのために飲料水を抜き去った既設のサーバーに再び飲料水を導入するとき）に、温水タンク７が空の状態でヒーター３０がＯＮになること（いわゆる空焚き）を防止するため、図１６に示すように、原水汲上げ動作（ステップＳ４０）と非加熱循環動作（ステップＳ４１）とを交互に行なう制御をする。
【００７７】
すなわち、図３に示すように空の温水タンク７に給水するとき、温水タンク７に導入される飲料水と同量の空気を温水タンク７から排出する必要があり、この空気の排出が円滑になされないと、温水タンク７に飲料水を導入することができない。そのため、バッファタンク８に給水しても、バッファタンク８から温水タンク７に飲料水がなかなか移動しないという問題がある。そして、温水タンク７内の水位が上がらないままヒーター３０がＯＮになると、ヒーター３０が空焚き状態となる。ヒーター３０がいったん空焚き状態となると、その後、温水タンク７が飲料水で満たされたときに、飲料水に異臭がついたり、飲料水の味が悪くなったりする問題が生じる。
【００７８】
そこで、このウォーターサーバーでは、以下に説明するように、空の冷水タンク２への給水制御と、空の温水タンク７への給水制御とを順に行なう。この制御は、例えば、ウォーターサーバーに電源を投入してから最初に水位制御を行なう直前に行なう。
【００７９】
ウォーターサーバーに電源を投入してから最初の給水を行なうとき、まず、空の冷水タンク２への給水制御を行なう。すなわち、図４に示すように、ヒーター３０をＯＦＦにしたまま、第１の三方弁１３を冷水側接続位置にしかつ第２の三方弁１５を原水側接続位置にした状態でポンプ６を駆動し、原水容器３の飲料水を冷水タンク２に導入する。これにより、冷水タンク２内の水位が上昇する。そして、冷水タンク２内の水位が予め設定された上限水位に達したときに、空の冷水タンク２への給水制御を終了し、空の温水タンク７への給水制御を開始する。
【００８０】
空の温水タンク７への給水制御では、図１６に示すように、原水汲上げ動作（ステップＳ４０）と非加熱循環動作（ステップＳ４１）とを交互に行なう。
【００８１】
原水汲上げ動作（ステップＳ４０）では、図５に示すように、ヒーター３０をＯＦＦにしたまま、第１の三方弁１３をバッファ側接続位置にしかつ第２の三方弁１５を原水側接続位置にした状態でポンプ６を駆動する。これにより、原水容器３の飲料水が、原水汲出し管５と第１の三方弁１３とバッファタンク給水管１４とを順に通ってバッファタンク８に導入され、バッファタンク８内の水位が上昇する。バッファタンク８内の水位が予め設定された上限水位に達したときはポンプ６を停止し、非加熱循環動作（ステップＳ４１）に移行する。
【００８２】
非加熱循環動作（ステップＳ４１）では、図６に示すように、ヒーター３０をＯＦＦにしたまま、第１の三方弁１３をバッファ側接続位置にしかつ第２の三方弁１５を循環側接続位置にした状態でポンプ６を一定時間だけ駆動する。これにより、温水タンク７の上部に溜まった空気が循環用配管１６から排出されるので、少なくともその排出された空気と同量の飲料水がバッファタンク８から温水タンク７に移動する。
【００８３】
このように、原水汲上げ動作（ステップＳ４０）による飲料水の汲み上げと、非加熱循環動作（ステップＳ４１）によるバッファタンク８から温水タンク７への飲料水の移動とが交互に行なわれ、その結果、温水タンク７への給水を確実に行なうことができ、ヒーター３０の空焚きを防止することができる。
【００８４】
更に、制御装置４１は、非加熱循環動作（ステップＳ４１）を行なった直後に、そのときのバッファタンク８内の水位が、予め設定されたしきい値以上であるか否かを判定し（ステップＳ４２）、しきい値以上であると判定したときに、ヒーター３０をＯＮにする制御を行なう（ステップＳ４３）。これにより、ヒーター３０が空焚きとならないタイミングで自動的にヒーター３０をＯＮにすることが可能となっている。
【００８５】
ここでは、空の冷水タンク２への給水制御を行なった後、空の温水タンク７への給水制御を行なう場合を例に挙げて説明したが、この順を逆にすることも可能である。
【００８６】
上記給水制御でヒーター３０をＯＮにした後、制御装置４１は、通常運転時の制御に移行する。このとき、ウォーターサーバーは、図１に示すように、温水タンク７、バッファタンク８、冷水タンク２に飲料水が導入された状態である。
【００８７】
そして、図７に示すように、冷水コック２１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２０を通って外部に注出される。このとき、冷水タンク２内の飲料水が減少する。そして、水位センサ１８で検出される冷水タンク２内の水位が下限水位を下回ると、上述した水位制御により、第１の三方弁１３を冷水側接続位置としかつ第２の三方弁１５を原水側接続位置とした状態でポンプ６が駆動され、原水容器３の飲料水が原水汲出し管５を通って冷水タンク２に汲み上げられる。このとき、原水汲出し管５から冷水タンク２内に導入される飲料水の流れは、案内板１９によって水平方向の流れに変えられるので、冷水タンク２の下部に溜まった冷水が攪拌されにくく、この結果、冷水タンク２内の飲料水を効率的に冷却することが可能となっている。
【００８８】
また、図８に示すように、温水コック３２を操作すると、温水タンク７内の高温の飲料水が温水注出管３１を通って外部に注出される。このとき、バッファタンク８内の飲料水が、その自重によって温水タンク給水管９を通って温水タンク７内に導入される。ここで、バッファタンク８内の飲料水は、温水タンク７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８内の飲料水が温水タンク７内に導入されると、バッファタンク８内の水位が下がるので、上述した水位制御により、第１の三方弁１３をバッファ側接続位置としかつ第２の三方弁１５を原水側接続位置とした状態でポンプ６が駆動され、原水容器３の飲料水がバッファタンク８に汲み上げられる。
【００８９】
ここで、原水容器３の飲料水がバッファタンク８に汲み上げられるときに、原水容器３から汲み出された常温の飲料水は、冷水タンク２を経由せずに直接バッファタンク８に導入される。そのため、温水タンク７から飲料水を注出するときに、原水容器３の常温の飲料水が冷水タンク２内の低温の飲料水に混入するのを防止することができ、冷水タンク２内の飲料水の低温を効果的に保つことが可能となっている。
【００９０】
バッファタンク８から温水タンク７に飲料水が導入されると、温水タンク７内の飲料水の温度が下がる。そして、温度センサ２９で検出される温水タンク７内の温度が、ヒーター制御で設定された下限温度（例えば８５℃）よりも低くなったとき、ヒーター３０がＯＮになり、温水タンク７内の飲料水が加熱される。
【００９１】
ところで、温水タンク７内の飲料水をヒーター３０で加熱したとき、図１１に示すように、飲料水の温度が上昇するに伴って飲料水に溶け込んでいた空気が析出して気泡となり、その気泡が温水タンク７内を上昇し、温水タンク７の上部に溜まって、空気層を形成することがある。
【００９２】
そこで、このウォーターサーバーは、ユーザーが温水タンク７内の飲料水を注出するときに、この温水タンク７内に溜まった空気が温水注出管３１から噴き出すのを防止するため、上記のように、温水注出管３１の温水タンク７側の端部３１ａを、温水タンク７の上面７ａから下方に間隔をあけた位置に開口させるようにしている。これにより、温水タンク７の上面７ａに沿って溜まった空気が、温水注出管３１に導入されにくくなっている。
【００９３】
また、図１１に示すように、温水タンク７内に溜まった空気の量が増加したときは、温水タンク７内の空気が、温水タンク給水管９のタンク内配管３３の小穴３４を通って排出される。そのため、小穴３４の位置よりも下方には空気が溜まらない。そして、小穴３４は、温水注出管３１の温水タンク７側の端部３１ａの開口位置より上方位置で開口しているので、温水タンク７内の空気が温水注出管３１に導入される事態を効果的に防止することが可能となっている。
【００９４】
また、循環用配管１６の温水タンク７側の端部１６ａが、温水タンク給水管９のタンク内配管３３の小穴３４よりも上方位置で開口しているため、温水タンク７の上面７ａに沿って溜まった空気は、殺菌運転時に、循環用配管１６を通って温水タンク７から排出される。したがって、ユーザーが温水タンク７内の高温の飲料水を注出するときに、温水注出管３１から高温の空気が噴き出すのを確実に防止することが可能となっている。
【００９５】
殺菌運転時は、図２に示すように、温水タンク７の高温の飲料水が、循環用配管１６、第２の三方弁１５、原水汲出し管５、第１の三方弁１３、バッファタンク給水管１４、バッファタンク８、温水タンク給水管９を順に通って循環し、循環経路が殺菌される。このとき、高温の飲料水は冷水タンク２を通らない。そして、ユーザーは、殺菌運転時にも冷水タンク２内の低温の飲料水を注出可能である。
【００９６】
この殺菌運転は、ユーザーが殺菌運転開始ボタン４２を操作したときに行なわれる。また、２回目以降の殺菌運転は、制御装置４１に内蔵のタイマーで初回の殺菌運転を行なった時刻からの経過時間をカウントし、１日が経過する毎に自動で行なわれる。また、殺菌運転開始ボタン４２の操作がない場合には、ウォーターサーバーの電源を投入した直後から１日が経過する毎に自動で殺菌運転を行なうようにすることも可能である。
【００９７】
このウォーターサーバーは、バッファタンク８と冷水タンク２の間が第１の三方弁１３で遮断されているので、バッファタンク８に連通する温水タンク７内の高温の飲料水が、冷水タンク２内の低温の飲料水に侵入するおそれがない。すなわち、温水タンク７内の飲料水を外部に押し出すための飲料水と、冷水タンク２内の低温の飲料水とが切り離された状態となっている。そのため、冷水タンク２内の飲料水を安定して低温に保つことが可能であり、冷水タンク２内での雑菌の繁殖を防止することができる。
【００９８】
また、このウォーターサーバーは、第１の三方弁１３をバッファ側接続位置としかつ第２の三方弁１５を循環側接続位置とした状態でポンプ６を駆動することにより、温水タンク７内の高温の飲料水を原水汲出し管５およびバッファタンク８に送り込み、原水汲出し管５およびバッファタンク８を殺菌することができる。さらに、殺菌運転時には水位制御を中止するので、ユーザーが冷水タンク２内の低温の飲料水を外部に注出して冷水タンク２内の水位が低下しても、原水汲出し管５を通って循環する高温の飲料水が冷水タンク２内に供給される事態を防止することができ、冷水タンク２内の飲料水を低温に保つことが可能である。
【００９９】
このように、このウォーターサーバーは、冷水タンク２内の飲料水を低温に保つことで冷水タンク２内での雑菌の繁殖を防止することができると同時に、原水容器３から汲み出された比較的温度の高い飲料水に触れる原水汲出し管５およびバッファタンク８を高温の飲料水で殺菌することができるので、衛生面に優れている。また、温水タンク７内の高温の飲料水を利用して原水汲出し管５およびバッファタンク８を殺菌するとき、その飲料水は冷水タンク２を通らないので、ユーザーは、殺菌運転時にも冷水タンク２内の低温の飲料水が利用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
２      冷水タンク
３      原水容器
５      原水汲出し管
６      ポンプ
７      温水タンク
７ａ    上面
８      バッファタンク
９      温水タンク給水管
１３    第１の三方弁
１４    バッファタンク給水管
１５    第２の三方弁
１６    循環用配管
１６ａ  端部
３０    ヒーター
３１    温水注出管
３１ａ  端部
４１    制御装置
【要約】
【課題】衛生面に優れ、かつ、殺菌運転時にも低温の飲料水を利用することが可能なウォーターサーバーを提供する。
【解決手段】
冷水タンク２と、原水容器３と冷水タンク２の間を連通する原水汲出し管５と、原水汲出し管５の途中に設けられたポンプ６と、温水タンク７と、温水タンク７の上方に配置されたバッファタンク８と、バッファタンク８と温水タンク７の間を連通する温水タンク給水管９と、原水汲出し管５に設けられた第１の三方弁１３および第２の三方弁１５と、第１の三方弁１３とバッファタンク８の間を連通するバッファタンク給水管１４と、第２の三方弁１５と温水タンク７の間を連通する循環用配管１６とを有する構成をウォーターサーバーに採用する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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