(57)【要約】【課題】簡単な構成で常温または冷却部分の殺菌を行うことができる飲料水供給装置を提供すること。【解決手段】水サーバー１は、飲料水を貯留する冷水タンク５４を備え、この冷水タンク５４に貯留された飲料水を冷却して給水口２１から供給する。通常使用時には冷水タンク５４に貯留された飲料水をペルチェ素子５７により冷却する。殺菌時にはペルチェ素子５７の極性を反転し冷水タンク内に貯留された飲料水を加熱する。このような構成により簡単な構成で常温または冷却部分の殺菌を行うことができる。【選択図】図２
2014129101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料水を貯留する冷水タンクを備え、この冷水タンクに貯留された飲料水を冷却して給水口から供給する飲料水供給装置において、
通常使用時には冷水タンクに貯留された飲料水を冷却するペルチェ素子を備え、
殺菌時にはペルチェ素子の極性を反転し冷水タンク内に貯留された飲料水を加熱して殺菌を行うことを特徴とする飲料水供給装置。
【請求項２】
通常使用時にはペルチェ素子を冷却する気流を生じさせるファンを備え、
殺菌時にはファンの回転数を通常使用時とは異なる回転数にすることを特徴とする請求項１に記載の飲料水供給装置。
【請求項３】
冷水タンクから給水口にパイプを介して飲料水を送出するポンプを備え、
殺菌時にはこのポンプを作動させないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料水供給装置。
【請求項４】
殺菌温度と殺菌時間が異なる複数のモードでの殺菌動作が可能で、使用者が複数のモードの中からひとつを選択する選択手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の飲料水供給装置。
【請求項５】
インジケーターを備え、通常使用時はインジケーターを消灯し、殺菌時にはインジケーターを点灯することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の飲料水供給装置。
【請求項６】
タイマーを備え、殺菌を使用者により指定された時刻に自動的に行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の飲料水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水を供給する飲料水供給装置の常温部分を殺菌する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水を貯蔵し、加熱・冷却して、あるいは常温で供給する飲料水供給装置が広く用いられている。飲料水の加熱には電熱ヒータ等が、冷却にはペルチェ素子等が用いられている。特許文献１は、電気ポットの例であるが、ペルチェ素子の極性を切り替えて加熱と冷却に兼用する構成が提案されている（特許文献１の段落００３６を参照）。
【０００３】
飲料水供給装置に蓄えられている水のうち加熱されていない部分には雑菌が繁殖する可能性があり、このような部分を殺菌することが従来から行われている。例えば、特許文献２に記載されている飲料水のディスペンサは、温水と冷水の両方を供給できるように構成されており、通常使用時には常温または冷却されている配管系統や冷水タンク等に殺菌用ヒータからなる加熱殺菌装置が設けられている。このディスペンサでは、通常使用時の冷水タンクの冷却は加熱殺菌装置とは別の冷却器により行っている（特許文献２の段落００１２、図１等を参照）。また、同文献には、温水タンクに蓄えられた温水を冷水タンクに通入させて殺菌する構成も記載されている。この場合も、通常の配管系統とは別に温水の通入のための配管系統が設けられている（特許文献２の段落００１７、図２等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５-１６１５４６号公報
【特許文献２】特許第３３８７５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載されている従来の構成では、加熱殺菌のために余分な構成要素が必要となり、装置の高コスト化を招いていた。このことは、商業的には無償で貸与されることの多い飲料水供給装置では大きな問題である。そこで、本発明は、簡単な構成で常温または冷却部分の殺菌を行うことができる飲料水供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明は、飲料水を貯留する冷水タンクを備え、この冷水タンクに貯留された飲料水を冷却して給水口から供給する飲料水供給装置において、通常使用時には冷水タンクに貯留された飲料水を冷却するペルチェ素子を備え、殺菌時にはペルチェ素子の極性を反転し冷水タンク内に貯留された飲料水を加熱して殺菌を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、通常使用時には冷水タンク内の水を冷却するのに用いているぺルチェ素子の極性を殺菌時には反転させて冷水タンク内の水を加熱して殺菌を行う。そのため、単純な構成で常温部分の殺菌を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は水サーバーの上面図、（ｂ）は水サーバーの操作盤を取り除いた上面図、（ｃ）は水サーバーの正面図、（ｄ）は水サーバーの側面図である。
【図２】水サーバーの内部構造を説明する図である。
【図３】水サーバーの機能ブロック図である。
【図４】ヒートシンクの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、本明細書においては、「飲料水」には、水、ミネラルウォーターのほか人が飲用する飲み物全般を含むものとする。
【実施例１】
【００１０】
図１（ａ）は飲料水供給装置の一例である水サーバー１の上面図、（ｂ）は水サーバー１の操作盤とカバーを取り除いた上面図、（ｃ）は水サーバー１の正面図、（ｄ）は水サーバー１の側面図である。水サーバー１は、外形が略直方体で箱状の筐体１を備えている。筐体１の上部は着脱可能なカバー１０となっていて、使用者は、このカバー１０をはずして水パック５０（後述する）の交換を行う。筐体１０の前面には操作盤２０とホルダー３０が、筐体１０の側面には通風孔１１が設けられている。また、筐体１０の内部には水パック５０を保持する保持板５１が設けられている。
【００１１】
操作盤２０は、略半円形の板状部材で、その上面にはモードボタン２２、温水ボタン２３、解除ボタン２４、冷水ボタン２５、殺菌ボタン２６、インジケーター２７が設けられている。また、操作盤２０の下面には、温水または冷水を流出させる給水口２１が設けられている。
【００１２】
ホルダー３０は、供給口２１から流出する飲料水を受ける容器２を置くため略半円形の板状部材である。
【００１３】
図２は水サーバ１の内部構造を説明する図、図３は水サーバ１の機能ブロック図である。保持板５１は、水パック５０を保持する板状の部材で筐体１０の上部にほぼ水平に配置されている。この例では、水パック５０の形状に合わせて中央部がやや下に下がる形状としてある。保持板５１の中央部には、開封棒６７と水パック５０の口部６８とを挿通させる円形の挿通口５１ａが設けられている。
【００１４】
水パック５０は、柔軟性のある合成樹脂製の袋状の容器でその内部に飲料水を収納する。水パック５０の中央部には内部に弁を備えた口部６８が設けられ、その先端が保持板５１の下に突出するように挿通孔５１ａに挿通される。このように水パック５０をセットすると開封棒６７により口部６８内の弁が押し開けられ、水パック５０内の飲料水は、開封棒６７の中空部分を通って電磁弁６５の流入端に流入する。水パック５０内の飲料水が流出して体積が減少すると水パック５０は大気圧により収縮し、水パック５０の内部には空気が入り込まないようになっている。
【００１５】
温水タンク５２は、金属性の円筒形、直方体等の形状の容器で、その内部にパイプ７３を介して水パック５０から供給される飲料水を貯留する。温水タンク５２の外周にはヒーター５３が取り付けられ、内部の飲料水を適温に加熱する。加熱された飲料水はパイプ７１を介して給水口２１から供給される。パイプ７１の一端は温水タンク５２の上部に、他端は給水口２１にそれぞれ接続され、中間には電磁弁６１とポンプ６３とが設けられている。パイプ７３の一端は温水タンク５２の底部に、他端は三方弁である電磁弁６５の流出口のひとつにそれぞれ接続されている。
【００１６】
冷水タンク５４は、金属性の円筒形、直方体等の形状の容器で、その内部にパイプ７４を介して水パック５０から供給される飲料水を貯留する。冷水タンク５４の側面には２個のペルチェ素子５７が取り付けられている。通常使用時には、ペルチェ素子５７によって内部の飲料水を適温に冷却し、パイプ７２を介して給水口２１から供給する。パイプ７２の一端は冷水タンク５４内部の底面付近に配置され、他端は給水口２１に接続され、中間には電磁弁６２とポンプ６４とが設けられている。またパイプ７２の冷水タンク上部５４ａに位置する部分には、パイプ７２と冷水タンク上部５４ａを連通させる連通孔７２ａが設けられている。パイプ７４の一端は冷水タンク５４の上部に、他端は電磁弁６５の流出口のひとつにそれぞれ接続されている。
【００１７】
冷水タンク５４の内部には冷水タンク５４の断面形状と相似形でやや小さい板状部材であるバッフル５５が設けられている。バッフル５５の外周と冷水タンク５４の内面との間には隙間があり、この隙間を通して冷水タンク上部５４ａと冷水タンク下部５４ｂとの間で飲料水が流通することができる。そのため、水パック５０から供給された常温の飲料水は冷水タンク上部５４ａにとどまり、冷水タンク下部５４に貯留された飲料水が給水口２１から流出したときにバッフル５５の周囲から少しずつ冷水タンク下部５４ｂに流下する。そのため、水パック５０から供給された直後の常温の飲料水が直接パイプ７２に流入することがない。冷水タンク５４の側面のペルチェ素子５７が取り付けられていない部分と底面には、断熱材５６が取り付けられている。
【００１８】
ペルチェ素子５７の外側（通常使用時の放熱側）には、ヒートシンク５８と電動モーターで作動するファン６０が取り付けられている。ヒートシンク５８の図２の上方向から見た詳細図を図４に示す。ヒートシンク５８は、アルミニウム等の熱伝導率の大きい金属製で、ペルチェ素子５７に当接する平板状の基板５８ａとこれに垂直に立設された多数の放熱板５８ｂが一体に形成されている。両端の放熱板５８ｂには取り付け用のフランジ５８ｃが設けられている。
【００１９】
ヒートシンク５８とファン６０の周囲には、外部板５９ａによって筐体１０の通風口１１側が開口しているダクト５９が形成されている。ダクト５９は、内部板５９ｂによって吸気部５９ｃと排気部５９ｄとに分離されている。
【００２０】
筐体１０の底部には、制御基盤８１と電源部８２が配置されている。制御基盤８１は、マイクロコンピュータとメモリその他の電子回路素子によって構成され、温水タンク５２と冷水タンク５４に取り付けられた温度センサー８３、８４からのフィードバックに基づいて、ヒーター５３、ペルチェ素子５７、ファン６０を制御し温水タンク５２と冷水タンク５４の内部の飲料水を所定の温度に保つ。また、制御基盤８１は使用者による操作盤２０上の各ボタンの操作に応じて電磁弁６１、６２、６５およびポンプ６３、６４を制御して所望の動作を実現する。
【００２１】
電源部８２は、外部から入力された交流電流を変圧・整流してヒーター５３、ペルチェ素子５７、ファン６０、電磁弁６１、６２、６５およびポンプ６３、６４に供給する。
【００２２】
次に、水サーバー１の動作について説明する。水サーバー１は、待機時には次のように動作する。ポンプ６３、６４は停止し、電磁弁６１、６２、６５は閉じている。そのため、水パック５０、温水タンク５２、冷水タンク５４、給水口２１の間での飲料水の流通はない。また、やけど等の事故を防止するため制御基板８１は、温水ボタン２３または冷水ボタン２５が押されただけでは、給水を行わないように制御している。つまり、待機時には温水ボタン２３と冷水ボタン２５はロックされており、使用者が解除ボタン２４を押すとロックが解除されて温水または冷水の供給ができるように制御している。インジケーター２７は消灯している。ヒーター５３とペルチェ素子５７は、制御基盤８１により、温水タンク５３と冷水タンク５４に貯留されている飲料水が適温となるように制御される。ペルチェ素子５７が作動しているときには、ファン６０も作動する。このとき、ペルチェ素子５７の放熱側に生じた熱は伝導によりヒートシンク５８に移動する。ヒートシンク５８は、ファン６０が作動することにより図２の矢印のように流れる空気により冷却される。
【００２３】
水サーバー１は、使用者により解除ボタン２４に続いて温水ボタン２３が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、電磁弁６５を飲料水が水パック５０からパイプ７３を介して温水タンク５２に流入するように制御する。制御基板８１は、電磁弁６１を開くとともにポンプ６３を所定の時間作動させ、温水タンク５２の上部に貯留されている飲料水をパイプ７１を介して給水口２１から所定の量流出させる。このとき流出した飲料水と同じ量の飲料水が水パック５０からパイプ７３を介して温水タンク５２に供給される。
【００２４】
水サーバー１は、使用者により解除ボタン２４に続いて冷水ボタン２５が押されたときには次のように動作する。制御基板８１は、電磁弁６５を飲料水が水パック５０からパイプ７４を介して冷水タンク５４に流入するように制御する。制御基板８１は、電磁弁６２を開くとともにポンプ６４を所定の時間作動させ、冷水タンク下部５４ｂに貯留されていた飲料水をパイプ７２を介して給水口２１から所定の量流出させる。このとき流出した飲料水と同じ量の飲料水が水パック５０からパイプ７４を介して冷水タンク５４に供給される。
【００２５】
水サーバー１は、使用者により殺菌ボタン２６が押されたときには次のように動作する。ポンプ６３、６４は停止し、電磁弁６１、６２、６５は閉じている。制御基板８１は、ヒーター６３を待機時と同様に温水タンク５３内の飲料水を適温に保つように制御する。制御基板８１は、反転スイッチ８５を作動させてペルチェ素子５７の極性を反転し、冷水タンク５４と接している側が放熱側、ヒートシンク５８と接している側が吸熱側となるようにする。また、制御基板８１は、インジケーター２７を点灯させる。
【００２６】
制御基板８１は、ペルチェ素子５７を作動させて冷水タンク５４内の飲料水が所定の殺菌温度となるまで加熱し、その後殺菌温度を所定の殺菌時間だけ保持し、冷水タンク５４の殺菌を行う。このとき、ペルチェ素子５７により加熱された飲料水は、対流により冷水タンク下部５４ｂから冷水タンク上部５４ａに移動するから、攪拌を行う必要はない。殺菌温度は例えば飲料水の風味を損なわないことが特徴であるいわゆる低温殺菌と同等の殺菌を行う場合には６５°Ｃ程度とし、殺菌時間は３０分程度とするのが好ましいと言われている。殺菌温度と殺菌時間が異なる複数のモードが制御基板８１のメモリに記憶されており、使用者は、モードボタン２２（選択手段の一例）によりそのいずれかを選択することができる。
【００２７】
殺菌中はファン６０の回転数を通常時と変えることが好ましい。例えば通常時よりも遅くまたは早く回転させたり、停止（回転数がゼロ）させてもよいし、待機時とは逆回転(つまり回転数が負の値となる)に作動させて空気（外気）と、ヒートシンク５８との間の熱の移動を適宜制御させるようにしてもよい。また、解除ボタン２４に続いて冷水ボタン２５が押されても、電磁弁６２を閉じたままとし、ポンプ６4も作動させないようにして、飲料水の供給は行わないようにする。
【００２８】
殺菌が終了したら、制御基板８１は、反転スイッチ８５を作動させてペルチェ素子５７の極性を元に戻して冷水タンク５４と接している側が吸熱側、ヒートシンク５８と接している側が放熱側となるようにし、冷水タンク５４内の飲料水が所定の温度となるまで冷却する。制御基板８１は、飲料水が所定の温度になったらインジケータ２７を消灯する。上述のように、殺菌は飲料水の風味を損なわないように行っているので冷水タンク５４内の飲料水は、排出することなくそのまま冷却して使用することができる。
【００２９】
殺菌中に殺菌ボタン２６が再度押された場合、水サーバー１は上記の殺菌終了時の動作を直ちに行う。このようにすることによって、使用者が殺菌動作中に冷水を使用したくなった場合や誤って殺菌ボタンを押してしまった場合に、冷水が利用できるようになるまでの待ち時間を短縮することができる。
【００３０】
殺菌は、上記のように殺菌ボタン２６が押された際に即時に行うようにしてもよいし、タイマーを設けて使用者により指定された時刻、例えば深夜など水サーバー１の利用の少ない時間帯に行うようにしてもよい。また、殺菌を行う頻度は、その使用状況によって任意に設定されるものであるので、例えば、毎日／隔日／１週間に１回／２週間に１回、という設定の選択ができるようにしておくのが好ましい。
【００３１】
水サーバ１は、ペルチェ素子５７を備え通常は冷水タンク５４内の飲料水の冷却に使用している。殺菌時には制御基板８１が反転スイッチ８５を作動させてペルチェ素子５７の極性を反転させて、冷水タンク５４内の飲料水を加熱する。そのため、製造コストをほとんど増加させることなく、また、筐体の大きさを増加させることなく、冷水タンク５４内の飲料水の殺菌を行うことができる。
【００３２】
上記の実施例では、温水タンク５２とパイプ７１等の温水を供給するための配管系を備え冷水と温水の両方を供給する構成について説明したが、本発明は、冷水のみを供給する水サーバーにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  水サーバー
２  容器
１０  筐体
１１  通風口
１２  カバー
２０  操作盤
２１  給水口
２２  モードボタン
２３  温水ボタン
２４  解除ボタン
２５  冷水ボタン
２６  殺菌ボタン
２７  インジケーター
３０  ホルダー
５０  水パック
５１  保持板
５１ａ  挿通孔
５２  温水タンク
５３  ヒーター
５４  冷水タンク
５４ａ  冷水タンク上部
５４ｂ  冷水タンク下部
５５  バッフル
５６  断熱材
５７  ペルチェ素子
５８  ヒートシンク
５８ａ  基板
５８ｂ  放熱板
５８ｃ  フランジ
５９  ダクト
５９ａ  外部板
５９ｂ  内部板
５９ｃ  吸気部
５９ｄ  排気部
６０  ファン
６１、６２、６５  電磁弁
６３、６４  ポンプ
６７  開封棒
６８  口部
７１、７２、７３、７４  パイプ
７２ａ  連通孔
８１  制御基板
８２  電源部
８３、８４  温度センサー
【図１】
2014129101.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014129101.tif 000006