(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に充填された液体の減少につれて縮小変形可能な第一容器から、該液体を前記第一容器の下方に設置された第二容器と、この第二容器のさらに下方に設置された第三容器とに順に供給するように構成された容器のエア抜き構造であって、
前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを先下がりで連通する連通管と、
前記第一容器を所定位置にセットした状態で、該第一容器にニードルを突き刺すことにより、該ニードルを介して前記液体を第二容器に供給したときに、前記連通管を介して前記第二容器から前記第三容器内に排出された空気又は液体を該第三容器の頂部付近から排出する排出管とを備え、
前記第一容器から前記第二容器内に液体が供給されると、前記第二容器内の空気が圧縮され、この圧縮された空気が前記連通管を介して前記第三容器内に排出され、この第三容器内に排出された空気が前記排出管を介して前記第三容器から外部に排出されることにより前記第二容器内に液体が満たされ、この第二容器内に満たされた液体が前記連通管を介して前記第三容器内に排出されることにより前記第三容器に液体が満たされるように構成したことを特徴とする容器のエア抜き構造。
【請求項２】
前記第一容器の底面付近において該底面と平行、或いは、先下がりとなる向きに前記ニードルを突き刺すように構成したことを特徴とする請求項１記載の容器のエア抜き構造。
【請求項３】
前記ニードルは、尖塔状の先端部を有するニードル本体と、前記ニードル本体を案内する案内部を有するニードルガイドとを備え、前記ニードル本体の先端部を前記ニードルガイドの案内部に沿って、手動操作で或いは自動的に出没させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の容器のエア抜き構造。
【請求項４】
前記ニードルガイドの案内部はストレート状であることを特徴とする請求項３記載の容器のエア抜き構造。
【請求項５】
前記ニードルガイドの案内部は螺旋状であることを特徴とする請求項３記載の容器のエア抜き構造。
【請求項６】
前記ニードル本体の先端部に、軸直角方向で非対称となるような段部を設けたことを特徴とする請求項５記載の容器のエア抜き構造。
【請求項７】
前記ニードル本体の少なくとも先端部に、螺旋状のリブを付設したことを特徴とする請求項５又は６記載の容器のエア抜き構造。
【請求項８】
前記ニードル本体の先端部を前記ニードルガイドの案内部に沿って、手動操作で或いは自動的に出没させることを阻止する阻止機構を備え、前記手動操作で或いは自動的に出没させるときには、前記阻止機構が手動操作で解除されたことを条件とすることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項９】
前記第一容器を支持する支持部を備え、前記支持部は、前記支持された第一容器の前記ニードルを突き刺す部位を拘束可能となるように、該部位に対向する側を突出させて形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１０】
前記第二容器内の頂部付近に凸部を形成するとともに、該凸部内に連通管の上端を開放するように構成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１１】
前記凸部内に前記第一容器からの液体を供給するように構成したことを特徴とする請求項１０記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１２】
前記連通管の上端の前記液体の供給側を外した部位に切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１１記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１３】
前記第二容器内の液体を該第二容器の底部付近から排出する排液管を先下がりに設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１４】
前記第二容器内の液体を該第二容器の底部付近から排出する排液管と、
前記第二容器内の空気を前記第二容器の頂部付近から絞り部を介して排出する排気管と
を備えるとともに、
前記排液管に前記排気管を接続する接続部を設けたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１５】
前記絞り部はオリフィスであることを特徴とする請求項１４記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１６】
前記オリフィスはその孔の軸心が縦向きとなる姿勢で設けたことを特徴とする請求項１５記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１７】
前記接続部は、前記第二容器の底部よりも低い位置にあることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１８】
前記第二容器の底部付近における液体の排出部と前記接続部との間において前記排液管を一旦立ち上げてから下げることにより、該排液管に液体の一時的な溜まり部を形成したことを特徴とする請求項１７記載の容器のエア抜き構造。
【請求項１９】
前記接続部はベンチュリー管で構成されていることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項２０】
前記連通管に、液体の逆流時に供給時よりもライン抵抗を大きくする流体素子を設けたことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造。
【請求項２１】
前記流体素子は、円筒形の本体と、該本体の周面において接線方向に接続された第一ノズルと、前記本体の一端面において中心軸方向に接続された第二ノズルとを備えたボルテックスダイオードであることを特徴とする請求項２０記載の容器のエア抜き構造。
【請求項２２】
前記ボルテックスダイオードの本体の少なくとも一端面と第一ノズルとが横向きで、かつ、第二ノズルが上向きとなるように配置したことを特徴とする請求項２１記載の容器のエア抜き構造。
【請求項２３】
前記ボルテックスダイオードは、前記供給時には液体を第一ノズル側に案内する一方で、前記逆流時には液体を第二ノズル側に案内しないように構成した案内フィンを備えたことを特徴とする請求項２１又は２２記載の容器のエア抜き構造。
【請求項２４】
前記案内フィンは、前記供給時に想定される用液体の流れ方向に沿ってカーブしていることを特徴とする請求項２３記載の容器のエア抜き構造。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造を備え、前記第一容器が伸縮性の袋体、前記第二容器が液体としての飲料水を冷却する冷水タンク、第三容器が液体としての飲料水を暖める温水タンクであることを特徴とするウォーターサーバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器のエア抜き構造及びそれを用いたウォーターサーバーに関し、詳しくは、内部に充填された液体の減少につれて縮小変形可能な第一容器から、該液体を前記第一容器の下方に設置された第二容器と、この第二容器のさらに下方に設置された第三容器とに送るように構成された容器のエア抜き構造及びそれを用いたウォーターサーバーに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料水の入ったウォーターボトルから、該飲料水を前記ウォーターボトルの下方に設置された冷水タンクと、この冷水タンクのさらに下方に設置された温水タンクとに送るときに、これらのウォーターボトルや冷水タンクや温水タンク内において、特に衛生面を考慮して、飲料水と空気とが触れにくいようにした、いわゆるエアレス構造のウォーターサーバーが種々開発されている。そのウォーターサーバーの容器としては、ガラス製のボトルやペットボトルなど、内部に充填された飲料水を重力だけで外部に取り出すことにより、該飲料水が減少しても容器自体はほとんど変形しないものが使用されていた。その場合には、飲料水の減少分が外部の空気に置換されることにより容器内に空気が混入する結果、もともとその空気に含まれていた雑菌が容器内で繁殖して、飲料水の保存性などを損なわせる主な原因となっていた。
【０００３】
一方、内部に充填された飲料水の減少につれて縮小変形可能な容器として、複数層の合成樹脂製のフィルムからなる袋体が開示されている（例えば特許文献１参照）。この袋体では、主に衛生面への配慮とコスト低減と搬送時の漏れ防止などのために注出口などを一切設けないことが好ましい。その場合には、袋体の内部から飲料水を取り出すときに、該袋体にニードルなどで孔を開けることが必要とされる。
【０００４】
他方、図８Ａの実線で示すように、飲料水の入ったビニール袋（前記袋体の一種である。）４ａの底面４１ａに孔４２ａを開けて、該飲料水を該袋体４ａの下方に設置された図示しない貯留タンクに送るニードル８ａを備えたウォーターサーバーが開示されている（例えば特許文献２参照）。このニードル８ａは、ビニール袋４ａがその上方にある時には、ビニール袋４ａ内の飲料水の重量などにより、ニードル８ａが自動的に上方に突出してその先端が前記ビニール袋４ａの底面４１ａに孔４２ａを開けるようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２のニードル８ａでは、飲料水の入ったビニール袋４ａの底面４１ａに孔４２ａを開けると同時に、ビニール袋４ａを縮小させる向きに働く張力と、飲料水にかかる重力とがあいまって作用することにより、その内部の飲料水がニードル８ａを介して前記貯留タンク内に取り出される。そして、ビニール袋４ａ内の飲料水が減少してくると、図８Ａの二点鎖線で示すように、縮小変形したビニール袋４ａ’の底面４１ａ上に突出したニードル８ａの先端が邪魔になり、ニードル８ａの上方の飲料用液体４０ａ’を取り出すことが困難となる。
【０００６】
また、ここで使い切ったビニール袋４ａ’を新たなものと交換するために、該使い切ったビニール袋４ａ’を持ち上げると、自動的にニードル８ａが下方に収容されて、ビニール袋４ａ’からニードル８ａが取り外されるが、その際に、ビニール袋４ａ’の底面４１ａに開いている孔４２ａから残液４０ａ’が漏れ出してしまうおそれがある。したがって、かかる残液４０ａ’をできるだけ減少させたいといった要請があった。
【０００７】
さらに、ウォーターサーバーの使用開始時などには、冷水タンク及び温水タンク内に空気だけが入っており、この空気を冷水タンク及び温水タンク外に排出する必要がある。このため、例えば特許文献３では、冷水タンクの上部に、排気手段として手動操作される排気弁を設けて、その排気弁から空気が冷水タンク外に排出されると、その排出後の空気を満たすように、飲料水が冷水タンクに流下するような構成が開示されている。
【０００８】
上記特許文献３によれば、排気弁を手動操作するのは面倒であるし、その操作を忘れてしまうことがある。また、冷水タンクの排気弁が故障等により機能しなくなった際に、その排気弁から飲料水が漏れ続けるおそれがある。さらに、排気弁は可動部を有しているため、その可動部が確実に機能するように、定期的なメンテナンスが必要であるといった問題もある。
【０００９】
そこで、例えば特許文献４では、図２８に示すように、ウォーターボトル４ａからニードル８ａ等を介して飲料水Ｗが供給される冷水タンク５ａを備えており、その冷水タンク５ａ内から前記冷水タンク５ａ外に排出管５１ａを引き出して、その排出管５１ａを通じて前記冷水タンク５ａ内の飲料水Ｗを前記冷水タンク５ａ外へ排出可能としたウォーターサーバーにおいて、前記排出管５１ａは、前記冷水タンク５ａ内への開口部５１ｂを有する主管部５１ｃとその主管部５１ｃから前記冷水タンク５内で分岐して前記タンク５ａ内の上部に臨む誘導管部５３ａとを備えたものが開示されている。
【００１０】
上記特許文献４によれば、冷水タンク５ａの上部に空気Ａが介在している場合に、排出管５１ａを通じて内部の飲料水Ｗを外部に排出すると、排出管５１ａの主管部５１ｃ内を飲料水Ｗが移動し、その主管部５１ｃ内の飲料水Ｗの流れによって、冷水タンク５ａの上部に介在する空気Ａが、誘導管部５３ａを通じて主管部５１ｃ側へ引かれる現象が起きる。これにより、冷水タンク５ａの上部に介在する空気Ａを、冷水タンク５ａの飲料水Ｗとともに冷水タンク５ａ外へ排出することができる。その結果、冷水タンク５ａ内において、飲料水Ｗと空気Ａとが接触する機会を減らしつつ、その冷水タンク５ａに設けられる排気手段を、故障が少なく、メンテナンスの必要が少ないものとすることができる、と記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献４では、冷水タンク５ａ内の液位が低いときには、排出管５１ａの主管部５１ｃ内を飲料水Ｗが移動しにくくなり、その主管部５１ｃ内の飲料水Ｗの流れによって、冷水タンク５ａの上部に介在する空気Ａが、誘導管部５３ａを通じて主管部５１ｃ側へ引かれる現象が起きにくくなる。その結果、冷水タンク５ａ内に溜まった空気Ａが外部に排気されにくくなる。
【００１２】
これでは、ウォーターサーバーの使用開始時などの最も空気を排出する必要がある場合（初期空気の排出時）に対応しておらず、冷水タンク５ａ内がエアレス状態となるまで長時間かかってしまうという不具合がある。また、図示はしていないが、冷水タンク５ａのさらに下方に設置された温水タンクについても、上記とまったく同様の不具合がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、容器内がエアレス状態となるまでに時間を大幅に短縮できる容器のエア抜き構造及びそれを用いたウォーターサーバー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】
【００１４】
第一の発明は、内部に充填された液体の減少につれて縮小変形可能な第一容器から、該液体を前記第一容器の下方に設置された第二容器と、この第二容器のさらに下方に設置された第三容器とに順に供給するように構成された容器のエア抜き構造であって、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを先下がりで連通する連通管と、前記第一容器を所定位置にセットした状態で、該第一容器にニードルを突き刺すことにより、該ニードルを介して前記液体を第二容器に供給したときに、前記連通管を介して前記第二容器から前記第三容器内に排出された空気又は液体を該第三容器の頂部付近から排出する排出管とを備え、前記第一容器から前記第二容器内に液体が供給されると、前記第二容器内の空気が圧縮され、この圧縮された空気が前記連通管を介して前記第三容器内に排出され、この第三容器内に排出された空気が前記排出管を介して前記第三容器から外部に排出されることにより前記第二容器内に液体が満たされ、この第二容器内に満たされた液体が前記連通管を介して前記第三容器内に排出されることにより前記第三容器に液体が満たされるように構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
第一の発明によれば、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを先下がりで連通する連通管と、前記第一容器を所定位置にセットした状態で、該第一容器にニードルを突き刺すことにより、該ニードルを介して前記液体を供給したときに、前記連通管を介して前記第二容器から前記第三容器内に排出された空気又は液体を該第三容器の頂部付近から排出する排出管とを備えたので、第一容器から第二容器内に液体が供給されると、第二容器内の空気が圧縮され、この圧縮された空気が前記連通管を介して第三容器内に空気が排出され、この第三容器内に排出された空気が排出管を介して第三容器から外部に排出されることにより前記第二容器内に液体が満たされ、この第二容器内に満たされた液体が前記連通管を介して前記第三容器内に排出されることにより前記第三容器に液体が満たされる。その結果、特に初期空気の排出時における、第二容器及び第三容器内がエアレス状態となるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【００１６】
また、前記第一容器の底面付近において該底面と平行、或いは、先下がりとなる向きに前記ニードルを突き刺すように構成することが好ましい。
【００１７】
この場合、前記第一容器の底面付近において該底面と平行、或いは、先下がりとなる向きに前記ニードルを突き刺すように構成したので、図８Ｂの実線で示すように、液体の入った容器４ｂの底面４１ｂと平行、或いは、先下がりとなる向きに孔４２ｂを開けると同時に、容器４ｂを縮小させる向きに働く張力と、液体にかかる重力とがあいまって作用することにより、その内部の液体がニードル８ｂを介して外部に取り出される。
【００１８】
そして、容器４ｂ内の液体が減少してくると、該容器４ｂが縮小変形してくるが、このときには、図８Ｂの二点鎖線で示すように、ニードル８ｂの先端が邪魔にならなくなり、容器４ｂ’内の液体のほとんどを取り出すことができるようになる。また、容器４ｂ’に入った液体を使い切ったときには、同図８Ｂの二点鎖線で示すように、ニードル８ｂまわりに容器４ｂ’が張り付いたようになり、該使い切った容器４ｂ’からニードル８ｂが取り外す際にも、容器４ｂ’に開いている孔４２ｂから残液４０ｂ’が漏れにくくなる。
【００１９】
また、前記ニードルは、尖塔状の先端部を有するニードル本体と、前記ニードル本体を案内する案内部を有するニードルガイドとを備え、前記ニードル本体の先端部を前記ニードルガイドの案内部に沿って、手動操作で或いは自動的に出没させるように構成することが好ましい。
【００２０】
この場合、前記ニードルは、尖塔状の先端部を有するニードル本体と、前記ニードル本体を案内する案内部を有するニードルガイドとを備え、前記ニードル本体の先端部を前記ニードルガイドの案内部に沿って、手動操作で或いは自動的に出没させるように構成したので、液体が充填された容器４ｂの底面と平行或いは先下がりの向きにニードルを容易に突き刺すことができるとともに、液体を使い切った容器から該ニードルを容易に引き抜くことができる。
【００２１】
また、前記ニードルガイドの案内部はストレート状であることが好ましい。
【００２２】
この場合、前記ニードルガイドの案内部はストレート状であるので、ニードル本体の先端部を容器に押し込むことにより該容器に確実に突き刺すことができる。
【００２３】
或いは、前記ニードルガイドの案内部は螺旋状であることが好ましい。
【００２４】
この場合、前記ニードルガイドの案内部は螺旋状であるので、ニードル本体の先端部を容器にねじ込むことにより該容器により確実に突き刺すことができる。
【００２５】
また、前記ニードル本体の先端部に、軸直角方向で非対称となるような段部を設けることが好ましい。
【００２６】
この場合、前記ニードル本体の先端部に、軸直角方向で非対称となるような段部を設けたので、ニードル本体の先端部を容器にさらに確実に突き刺すことができる。
【００２７】
また、前記ニードル本体の少なくとも先端部に、螺旋状のリブを付設することが好ましい。
【００２８】
この場合、前記ニードル本体の少なくとも先端部に、螺旋状のリブを付設したので、ニードル本体の先端部を容器にさらに確実に突き刺すことができる。
【００２９】
また、前記ニードル本体の先端部を前記ニードルガイドの案内部に沿って、手動操作で或いは自動的に出没させることを阻止する阻止機構を備え、前記手動操作で或いは自動的に出没させるときには、前記阻止機構が手動操作で解除されたことを条件とすることが好ましい。
【００３０】
この場合、前記ニードル本体の先端部を前記ニードルガイドの案内部に沿って、手動操作で或いは自動的に出没させることを阻止する阻止機構を備え、前記手動操作で或いは自動的に出没させるときには、前記阻止機構が手動操作で解除されたことを条件としたので、前記ニードル本体の先端部が勝手に出没するおそれがなくなる。
【００３１】
また、前記第一容器を支持する支持部を備え、前記支持部は、前記支持された第一容器の前記ニードルを突き刺す部位を拘束可能となるように、該部位に対向する側を突出させて形成することが好ましい。
【００３２】
この場合、前記第一容器を支持する支持部を備え、前記支持部は、前記支持された第一容器の前記ニードルを突き刺す部位を拘束可能となるように、該部位に対向する側を突出させて形成したので、飲料水が充填された第一容器を、支持部で略立ち姿勢にて支持すると、自重で変形して、少なくともこの突出した部分に密着した状態が得られるようになる。このようにして支持部で支持された第一容器にニードルを突き刺すことにより、その部位に孔を確実に開けることができるようになる。
【００３３】
また、前記第二容器内の頂部付近に凸部を形成するとともに、該凸部内に連通管の上端を開放するように構成することが好ましい。
【００３４】
この場合、前記第二容器内の頂部付近に凸部を形成するとともに、該凸部内に連通管の上端を開放するように構成したので、第二容器内の空気が凸部内に集められて連通管から排出されやすくなる。
【００３５】
また、前記凸部内に前記第一容器からの液体を供給するように構成することが好ましい。
【００３６】
この場合、前記凸部内に前記第一容器からの液体を供給するように構成したので、第二容器の頂部付近のノズル配置が容易となる。
【００３７】
また、前記連通管の上端の前記液体の供給側を外した部位に切り欠き部を設けることが好ましい。
【００３８】
この場合、前記連通管の上端の前記液体の供給側を外した部位に切り欠き部を設けたので、第一容器から凸部への液体の供給を妨げることがなくなり、連通管を介して第二容器から第三容器内に空気をより排出しやすくなる。
【００３９】
ところで、上記初期空気の排出後であっても、何らかの原因で容器内に空気が入り込むことが考えられる。この点、前記特許文献４では、図２８において、冷水タンク５ａ内の液位がある程度高くなると、排出管５１ａの主管部５１ｃ内を飲料水Ｗが移動し、その主管部５１ｃ内の飲料水Ｗの流れによって、冷水タンク５ａの上部に介在する空気Ａが、誘導管部５３ａを通じて主管部５１ｃ側へ引かれる現象が起きるものの、やがて誘導管部５３ａから飲料水Ｗが主管部５１ｃ側へ引かれる現象も起きることとなる。すると、冷水タンク５ａの底部付近にある比較的冷たい飲料水Ｗを、その上方の比較的温かい空気Ａや飲料水Ｗが該冷水タンク５ａ内の誘導管部５３ａで吸引される間に温めることとなり、冷却効率が低下して、省エネルギーの要請に反するものとなる。
【００４０】
そこで、前記第二容器内の液体を該第二容器の底部付近から排出する排液管を先下がりに設けることが好ましい。
【００４１】
この場合、前記第二容器内の液体を該第二容器の底部付近から排出する排液管を先下がりに設けたので、特に第二容器が冷水タンクの場合には、底部付近にある比較的冷たい飲料水を、頂部付近の比較的温かい飲料水と混合させることなく冷水タンク外に排出できるので、冷却効率の向上を図ることができる。
【００４２】
或いは、前記第二容器内の液体を該第二容器の底部付近から排出する排液管と、前記第二容器内の空気を前記第二容器の頂部付近から絞り部を介して排出する排気管とを備えるとともに、前記排液管に前記排気管を接続する接続部を設けることが好ましい。
【００４３】
この場合、前記第二容器内の液体を該第二容器の底部付近から排出する排液管と、前記第二容器内の空気を前記第二容器の頂部付近から絞り部を介して排出する排気管とを備えるとともに、前記排液管に前記排気管を接続する接続部を設けたので、排気管から第二容器の頂部付近の液体を吸引しにくくなる。したがって、特に第二容器が冷水タンクの場合には、底部付近にある比較的冷たい飲料水を、頂部付近の比較的温かい飲料水と混合させることなく冷水タンク外に排出できるので、冷却効率の向上を図ることができる。
【００４４】
また、前記絞り部はオリフィスであることが好ましい。
【００４５】
この場合、前記絞り部はオリフィスであるので、簡単な構成となり、コスト面でも有利となる。
【００４６】
ここで、オリフィスをその孔の軸心が横向きとなる姿勢で設けたのでは、先に通過した空気の一部がオリフィスの孔の周囲に滞留することにより、その後に液体がオリフィスの孔を通過するのを阻害して、オリフィスの抵抗損失を不安定なものとする現象を生じることがある。そこで、前記オリフィスはその孔の軸心が縦向きとなる姿勢で設けることが好ましい。
【００４７】
この場合、前記オリフィスはその孔の軸心が縦向きとなる姿勢で設けたので、先に通過した空気の一部がオリフィスの孔の周囲に滞留することがなくなり、その後に液体がオリフィスの孔を通過するのを阻害することがなくなる。よって、オリフィスの抵抗損失を不安定なものとする現象の発生を確実に防止することができる。
【００４８】
また、前記接続部は、前記第二容器の底部よりも低い位置にあることが好ましい。
【００４９】
この場合、前記接続部は、前記第二容器の底部よりも低い位置にあるので、第二容器内の液位が低いときであっても、その液面から前記接続部までの間で、ある程度のヘッド差がとれるようになる。
【００５０】
したがって、排液管内を液体が移動し、その排液管内の液体の流れによって、第二容器の上部に介在する空気が、排気管を通じて排液管の接続部へ引かれる現象が起きやすくなる結果、第二容器内に溜まった空気が外部に排気されやすくなる。これにより、例えばウォーターサーバーの使用時に、第二容器内が再びエアレス状態となるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【００５１】
また、第二容器内の液位がある程度高くなると、排液管内を液体が移動し、その排液管内の液体の流れによって、第二容器の上部に介在する空気が、排気管を通じて排液管の接続部側へ引かれる現象が起きるものの、やがて排気管から液体も排液管の接続部側へ引かれる現象が起きることとなる。
【００５２】
この場合でも、排気管は第二容器内を通っていないため、特に第二容器が冷水タンクの場合には、冷水タンクの底部付近にある比較的冷たい飲料水を、その上方の比較的温かい空気や飲料水が排気管で吸引される間に温めることはない。これにより、冷却効率を低下させることがなくなり、省エネルギーの要請に沿うものとなる。
【００５３】
また、前記接続部はベンチュリー管で構成されていることが好ましい。
【００５４】
この場合、前記接続部はベンチュリー管で構成されているので、液体が排出される際に、空気がより多く吸引されて第二容器内をより速やかにエアレス状態とすることができる。
【００５５】
さらに、特許文献３，４において、容器のエアレス構造を採用した場合には、ウォーターボトルや冷水タンクから空気を抜くために該ウォーターボトルや冷水タンクは若干減圧されるので、これに連通する温水タンクも若干減圧されることとなる。この減圧下にある温水タンク内では、８０〜９０℃程度に温められた温水が沸騰し、この沸騰した温水が給水パイプを逆流してウォーターボトルや冷水タンクに入り込むおそれがあった。これにより、特に冷水タンクでの冷却効率が低下し、この場合も省エネルギーの要請に反するものとなるといった不具合があった。そこで、前記連通管に、液体の逆流時に供給時よりもライン抵抗を大きくする流体素子を設けることが好ましい。
【００５６】
この場合、前記連通管に、液体の逆流時に供給時よりもライン抵抗を大きくする流体素子を設けたので、第一容器又は第二容器からの液体が第三容器に供給されやすくなるとともに、逆流しにくくなるから、上記特許文献３，４のように、第二容器での加熱効率や冷却効率が低下することがなくなり、省エネルギーの要請に応えるものとなる。
【００５７】
また、供給ライン中に逆流防止弁を設けた場合のように、該逆流防止弁が抵抗となって液体の流下を阻害することがなくなり、そのメンテナンスも不要となる。また、供給ライン中にコイル部分やＵシール部分などを設けた場合のように、該コイル部分やＵシール部分などが抵抗となって液体の流下を阻害することがなくなり、そこに空気が滞留することがなくなる。したがって、エアレス構造を採用した場合にも、第三容器から第一容器又は第二容器への液体の逆流を抑えて、常に安定した給液を行うことができるようになる。
【００５８】
また、前記流体素子は、円筒形の本体と、該本体の周面において接線方向に接続された第一ノズルと、前記本体の一端面において中心軸方向に接続された第二ノズルとを備えたボルテックスダイオードであることが好ましい。
【００５９】
この場合、前記流体素子は、円筒形の本体と、該本体の周面において接線方向に接続された第一ノズルと、前記本体の一端面において中心軸方向に接続された第二ノズルとを備えたボルテックスダイオードであるので、液体の逆流時に供給時よりもライン抵抗を大きくする。これにより、エアレス構造を採用した場合にも、第三容器から第一容器又は第二容器への液体の逆流を確実に抑えて、より安定した給液を行うことができる。
【００６０】
ここで、ボルテックスダイオードの配置姿勢によっては、先に通過した空気の一部が本体内に残留することにより、その後に液体が第二ノズルから流入して本体内を通過するのを阻害して、ボルテックスダイオードでの液体の流れが不安定となる現象を発生することがある。そこで、前記ボルテックスダイオードの本体の少なくとも一端面と第一ノズルとが横向きで、かつ、第二ノズルが上向きとなるように配置することが好ましい。
【００６１】
この場合、前記ボルテックスダイオードの本体の少なくとも一端面と第一ノズルとが横向きで、かつ、第二ノズルが上向きとなるように配置したので、先に通過した空気の一部が本体内に残留しにくくなり、その後に液体が第二ノズルから流入して本体内を通過するのを阻害することがなくなる。これにより、ボルテックスダイオードでの液体の流れを不安定なものとする現象の発生を確実に防止することができる。
【００６２】
また、前記ボルテックスダイオードは、前記供給時には液体を第一ノズル側に案内する一方で、前記逆流時には液体を第二ノズル側に案内しないように構成した案内フィンを備えることが好ましい。
【００６３】
この場合、前記ボルテックスダイオードは、前記供給時には液体を第一ノズル側に案内する一方で、前記逆流時には液体を第二ノズル側に案内しないように構成した案内フィンを備えたので、第三容器からの第一容器又は第二容器への液体の逆流をより確実に抑えて、さらに安定した給液を行うことができる。
【００６４】
また、前記案内フィンは、前記供給時に想定される液体の流れ方向に沿ってカーブしていることが好ましい。
【００６５】
この場合、前記案内フィンは、前記供給時に想定される液体の流れ方向に沿うようにカーブしているので、第三容器からの第一容器又は第二容器への液体の逆流をより確実に抑えて、さらに安定した給液を行うことができる。
【００６６】
第二の発明は、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造を備え、前記第一容器が伸縮性の袋体、前記第二容器が液体としての飲料水を冷却する冷水タンク、第三容器が液体としての飲料水を暖める温水タンクであることを特徴とするウォーターサーバーに係るものである。
【００６７】
第二の発明によれば、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造を備え、前記第一容器が伸縮性の袋体、前記第二容器が液体としての飲料水を冷却する冷水タンク、第三容器が液体としての飲料水を暖める温水タンクであるので、上記第一発明におけるごとき作用効果を奏するものとなる。
【発明の効果】
【００６８】
第一の発明によれば、前記第二容器内の頂部付近と前記第三容器内とを先下がりで連通する連通管と、前記第一容器を所定位置にセットした状態で、該第一容器にニードルを突き刺すことにより、該ニードルを介して前記液体を供給したときに、前記連通管を介して前記第二容器から前記第三容器内に排出された空気又は液体を該第三容器の頂部付近から排出する排出管とを備えたので、第一容器から第二容器内に液体が供給されると、第二容器内の空気が圧縮され、この圧縮された空気が前記連通管を介して第三容器内に空気が排出され、この第三容器内に排出された空気が排出管を介して第三容器から外部に排出されることにより前記第二容器内に液体が満たされ、この第二容器内に満たされた液体が前記連通管を介して前記第三容器内に排出されることにより前記第三容器に液体が満たされる。その結果、特に初期空気の排出時における、第二容器及び第三容器内がエアレス状態となるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【００６９】
第二の発明に係るウォーターサーバーによれば、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の容器のエア抜き構造を備え、前記第一容器が伸縮性の袋体、前記第二容器が液体としての飲料水を冷却する冷水タンク、第三容器が液体としての飲料水を暖める温水タンクであるので、上記第一発明におけるごとき作用効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１Ａ】本発明の実施形態１〜５に係るウォーターサーバーの全体構成を模式的に示す側断面図である。
【図１Ｂ】本実施形態１〜５に係るウォーターサーバーのボトルホルダの横断面図である。
【図２Ａ】本実施形態１に係るニードルの本体部分拡大図（側面図）である。
【図２Ｂ】本実施形態１に係るニードルの本体部分拡大図（正面図）である。
【図３Ａ】本実施形態１に係るニードルのガイド部分拡大図（平面図）である。
【図３Ｂ】本実施形態１に係るニードルのガイド部分拡大図（図３ＡのＡ−Ａ矢視断面図）である。
【図４Ａ】本実施形態１に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ１）である。
【図４Ｂ】本実施形態１に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ２）である。
【図４Ｃ】本実施形態１に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ３）である。
【図５Ａ】本実施形態２に係るニードルの本体部分拡大図（側面図）である。
【図５Ｂ】本実施形態２に係るニードルの本体部分拡大図（平面図）である。
【図６Ａ】本実施形態２に係るニードルのガイド部分拡大図（３６０°の螺旋溝を有するもの）である。
【図６Ｂ】本実施形態２に係るニードルのガイド部分拡大図（１８０°の螺旋溝を有するもの）である。
【図６Ｃ】本実施形態２に係るニードルのガイド部分拡大図（一部に螺旋溝を有するもの）である。
【図７Ａ】本実施形態２に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ１１）である。
【図７Ｂ】本実施形態２に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ１２）である。
【図７Ｃ】本実施形態２に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ１３）である。
【図８Ａ】従来例の容器からの液体取出機構の説明図である。
【図８Ｂ】本発明の容器からの液体取出機構の説明図である。
【図９Ａ】本実施形態３に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ２１）である。
【図９Ｂ】本実施形態３に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ２２）である。
【図９Ｃ】本実施形態３に係るニードルの使用例を示す説明図（ステップＳ２３）である。
【図１０】本実施形態４に係る冷水タンク及び温水タンクのエア抜き構造の概念図である。
【図１１】本実施形態４に係る冷水タンクの凸部まわりの斜視図である。
【図１２】本実施形態５に係る冷水タンク及び温水タンクのエア抜き構造の概念図である。
【図１３】本実施形態５に係る冷水タンクの凸部まわりの斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態６，７に係るウォーターサーバーの全体構成を模式的に示す側断面図である。
【図１５】本実施形態６に係る冷水タンク及び温水タンクのエア抜き構造の概念図である。
【図１６】本実施形態６に係る凸部の斜視図である。
【図１７】本実施形態６に係るベンチュリー管の斜視図である。
【図１８】本実施形態６に係るオリフィスの斜視図である。
【図１９】本実施形態６の変形例１に係る冷水タンクのエア抜き構造の概念図である。
【図２０】本実施形態７に係る冷水タンク及び温水タンクのエア抜き構造の概念図である。
【図２１】本実施形態７に係るボルテックスダイオードの斜視図である。
【図２２Ａ】本実施形態７に係るボルテックスダイオードの給液動作を示す説明図（側面図）である。
【図２２Ｂ】本実施形態７に係るボルテックスダイオードの給液動作を示す説明図（平面図）である。
【図２３Ａ】本実施形態７に係るボルテックスダイオードの逆流動作を示す説明図（側面図）である。
【図２３Ｂ】本実施形態７に係るボルテックスダイオードの逆流動作を示す説明図（平面図）である。
【図２４】本実施形態７の変形例２に係るボルテックスダイオードの斜視図である。
【図２５Ａ】本実施形態７の変形例２に係るボルテックスダイオードの給液動作を示す説明図（側面図）である。
【図２５Ｂ】本実施形態７の変形例２に係るボルテックスダイオードの給液動作を示す説明図（平面図）である。
【図２６Ａ】本実施形態７の変形例２に係るボルテックスダイオードの逆流動作を示す説明図（側面図）である。
【図２６Ｂ】本実施形態７の変形例２に係るボルテックスダイオードの逆流動作を示す説明図（平面図）である。
【図２７】本実施形態７の変形例３に係るラインヒーターの概念図である。
【図２８】従来例における冷水タンクのエア抜き構造の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
（実施形態１）
図１Ａは本発明の実施形態１〜３に係るウォーターサーバー１の全体構成を模式的に示す側断面図、図１Ｂはそのボトルホルダ２の横断面図である。なお、同図１Ａ中の左側が正面、右側が背面をそれぞれ示しており、図１Ｂ中の下側が正面、上側が背面をそれぞれ示している。また、ウォーターサーバー１の材料としては、主に合成樹脂、ゴム、金属などが適所に使用されている。
【００７２】
図１Ａに示すように、このウォーターサーバー１は、ボトルホルダ２と本体３とからなっている。ボトルホルダ２は、液体としての飲料水の入った袋体（第一容器に相当する。）４を内部にセットし、或いは、このセットした袋体４を外部に取り出すために、本体３上で開閉自在に取り付けられている（図１Ａ中の符号２は閉状態、符号２’は開状態をそれぞれ示している）。また、本体３の内部には、飲料水を冷却する冷水タンク５（第二容器に相当する。）と、飲料水を温める温水タンク（第三容器に相当する。）６とが上下に配置されている。
【００７３】
袋体４は、例えば多層構造のナイロンフィルムなどの伸縮性に富む材料からなり、その内部に充填された飲料水の減少につれて縮小変形可能なものである。そして、飲料水が充填された初期状態では、全体として丸みを帯び、かつ、やや扁平な六面体状をなしている。ここでは、この袋体４を、支持部７で略立ち姿勢にて支持するようになっている。袋体４の初期状態における形状としては、例えば正方形や円筒形状など他の形状であってもよい。
【００７４】
支持部７は、袋体４の縮小変形をできるだけ邪魔しないように、背面から正面寄りにかけて比較的大きなアールを設けるとともに、正面で比較的小さなアールを設けている。そして、両アール間で、袋体４の内部に充填された飲料水の取り出し時に、その袋体４が無理なねじれを生じることなく縮小変形するようにセットできるようになっている。なお、図示はしていないが、支持部７の左右両側にも適当なアールを設けて、同様の作用効果を奏するようになっている。また、図１Ｂに示すように、支持部７の左右方向の中央付近が、適当なアールでもって背面側に突出することにより膨出部７１が形成されている。これにより、飲料水が充填された袋体４を支持部７で略立ち姿勢にて支持すると、該袋体４が自重で変形して、その正面の底面４１付近において支持部７の膨出部７１に密着した状態が得られるようになっている。
【００７５】
このようにして支持部７で支持された袋体４は、その正面側の底面４１付近において、ニードル８を該底面４１と略平行に突き刺すことにより、その部位に孔４２を確実に開けることができる。ニードル８は、正面側の支持部７に取り付けられたニードルガイド８２と、ニードルガイド８２に案内されて前記袋体４に突き刺すニードル本体８１とからなっている。なお、ニードル８は袋体４の底面４１にできるだけ近い部位に突き刺すことが好ましいが、袋体４の形状等によっては、ニードル８を袋体４の底面４１から離れた部位に突き刺すことがある。その場合には、ニードル８を先下がり或いは先上がりとなる向きに突き刺すようにすればよい。さらに、極端な場合には、ニードル８を袋体４の上部から下向きに突き刺すようにしてもよい。
【００７６】
そして、ニードル８のニードル本体８１に接続された例えばシリコンゴム製の可撓性ホース９と、このホース９にさらに接続されたライン１０とを介して、袋体４から取り出された飲料水が冷水タンク５と温水タンク６とにそれぞれ供給されるようになっている。
【００７７】
冷水タンク５には、飲料水を冷却するための冷凍機等の冷却手段５０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持されるようになっている。また、冷水タンク５内は後述する連通管１０２等によりエアレス状態とされるようになっている。
【００７８】
温水タンク６には、飲料水を加熱するためのバンドヒータやシーズヒータ等の加熱手段６０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この加熱手段６０で加熱されることにより、温水タンク６内で８０〜９０℃程度の温度に維持されるようになっている。また、温水タンク６内も後述する排出管６３等によりエアレス状態とされるようになっている。
【００７９】
また、冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口（給水栓）１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれるようになっている。
【００８０】
図２Ａは本実施形態１に係るニードル８の本体部分拡大図（側面図）、図２Ｂはその正面図をそれぞれ示している。また、図３Ａは本実施形態１に係るニードル８のガイド部分拡大図（平面図）、図３ＢはそのＡ−Ａ矢視断面図をそれぞれ示している。
【００８１】
図２Ａ，図２Ｂに示すように、ニードル８のニードル本体８１は、尖塔状の先端部８１１と、先端部８１１に固定された略円柱状の中間部８１２と、中間部８１２にさらに固定された基部８１３とからなっている。ニードル本体８１の先端部８１１における、少なくとも袋体４と接触する部位の材料としては、袋体４との密着性のよい合成樹脂製のものを使用することにより、袋体４に開けた孔４２からの飲料水の漏れをできるだけ少なくすることができる。その結果、袋体４の孔４２周囲にリングやフランジなどの余分な取り付け手段を設ける必要がなくなる。
【００８２】
先端部８１１の側面の手前側と奥側には、略台形状の開口８１４，８１４がそれぞれ形成されている。開口８１４，８１４は先端部８１１の軸まわりに形成された通路８１５でもって、中間部８１２の軸まわりに形成された通路８１６と連通している。
【００８３】
中間部８１２は、前記通路８１６を軸方向の中央付近において下側に屈曲するように形成しており、この屈曲した通路８１６の下端に前記ホース９の接続部８１７を備えている。また、中間部８１２の上側には、その移動範囲を規制するストッパ８１８が突出している。なお、中間部８１２の左右両側面には、その移動中に回転動作を生じないような振れ止めを設けることとしてもよい。
【００８４】
基部８１３は、拡径されてドアのノブ状をなしており、ニードル８を突き刺すときに、その押し込み操作が容易となるようにしている。また、ニードル８を元の状態に引き戻すときには、前記ストッパ８１８の上部を引っ張ることにより、その引き戻し操作を行うようになっている。なお、ストッパ８１８の上部に図示しないレバーを設けて、基部８１３とストッパ８１８の機能を兼ねることとしてもよい。また、基部８１３又は上記レバーの近くに図示しないボタンを設けて、基部８１３又は上記レバーを操作するときにこのボタンを押すことで、ニードル本体８１が勝手に移動しないようにしてもよい（阻止機構に相当する）。ここで、本実施形態１のように、ニードル本体８１の移動を手動操作で行う場合には、当該ニードル本体８１が勝手に移動することが本来考えられないのであるが、かかるボタンの押圧操作をさらに加えることで、万一の場合においての安全確保を意図したものである。そのような阻止機構の具体的構成を実施形態３にて後述する。
【００８５】
図３Ａ，図３Ｂに示すように、ニードル８のニードルガイド８２は、前記支持部７上の前方に突出するように取り付けられる円筒部（ストレート状の案内部に相当する。）８２１と、この円筒部８２１のさらに上側にあって、それと平行に前方に伸びる平坦部８２２とが一体的に形成されている。
【００８６】
円筒部８２１は、その下部において、前記ホース接続部８１７との干渉防止のために形成された貫通溝８２３と、その上部において、前記ストッパ８１８との干渉防止のために形成された貫通溝８２４とを備えている。平坦部８２２は、前記貫通溝８２４の真上にあって、ストッパ８１８の移動範囲を規制するための貫通溝８２５を備えている。したがって、貫通溝８２５の先端は、他の貫通溝８２３，８２３４の各先端よりも、支持部７に近づくように切り込まれている。
【００８７】
そして、後述する図４Ａに示すように、ニードル本体８１の先端部８１１をニードルガイド８２の円筒部８２１に若干挿入した状態としておく。このとき、ホース接続部８１７は円筒部８２１の手前にあるが、ストッパ８１８は円筒部８２１の貫通溝８２４と、平坦部８２２の貫通溝８２５にそれぞれ進退自在にはめ込まれている。
【００８８】
また、この状態で、ニードル本体８１の基部８１３を押圧操作することにより、ホース接続部８１７は円筒部８２１の貫通溝８２３に入り込むとともに、ストッパ８１８は円筒部８２１の貫通溝８２４と、平坦部８２２の貫通溝８２５との内部でそれぞれ袋体４に向かって進んでいき、貫通溝８２５と干渉することでその進行がストップするようになっている。
【００８９】
これにより、ニードル８を袋体４に突き刺すときに、その押し込み操作を確実に行うことができる。なお、ニードル８を元の状態に引き戻すときには、ストッパ８１８の上部を引っ張ることにより、その引き戻し操作をするようになっている。
【００９０】
図４Ａ〜図４Ｃは本実施形態１に係るニードル８の使用例を示す説明図（ステップＳ１〜Ｓ３）をそれぞれ示すものである。なお、ステップＳ１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【００９１】
ステップＳ１では、図４Ａに示すように、ニードル８のニードル本体８１を、支持部７に取り付けられたニードルガイド８２にセットする。このとき、ニードル本体８１の先端部８１１をニードルガイド８２の円筒部８２１に若干挿入した状態としておくことにより、ホース接続部８１７は円筒部８２１の手前にあるが、ストッパ８１８は円筒部８２１の貫通溝８２４と、平坦部８２２の貫通溝８２５にそれぞれスライド自在にはめ込まれている。そして、ニードル本体８１の先端部８１１と支持部７で支持された状態の袋体４とは、まったく接触していない。
【００９２】
ステップＳ２では、図４Ｂに示すように、ユーザはニードル本体８１の基部８１３を同図４Ｂ中のＸ方向に押し込むように手動操作する。すると、ニードル本体８１の中間部８１２と先端部８１１とは一体となって、ニードルガイド８２の円筒部８２１内をスライドしていき、その先端部８１１と、支持部７で支持された状態の袋体４とが当接する。このとき、ホース接続部８１７は円筒部８２１の貫通溝８２３内にあって、ストッパ８１８は円筒部８２１の貫通溝８２４と平坦部８２２の貫通溝８２５内にある。
【００９３】
ステップＳ３では、図４Ｃに示すように、ニードル本体８１の先端部８１１が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達し、ニードル本体８１のストッパ８１８が平坦部８２２の貫通溝８２５と干渉したときに、ニードル本体８１は、それ以上進まなくなる。すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水自身の重力とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水が、ニードル本体８１の先端部８１１の開口８１４，８１４から流出する。この流出した飲料用液体は、先端部８１１の通路８１５、中間部８１２の通路８１６、ホース接続部８１７を順に通って、ホース９内へと排出される。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。
【００９４】
ホース９に排出された飲料水は、さらにライン１０を通って、冷水タンク５と温水タンク６にそれぞれ供給される。冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【００９５】
袋体４内の飲料水を使いきってしまうと、それを飲料水が充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ニードル８を元の状態に引き戻す。すなわち、ストッパ８１８の上部を引っ張って、図４ＣのＹ方向への引き戻し操作をする。これにより、各ステップＳ１〜Ｓ３におけるのと逆手順で、ニードル８を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ１〜Ｓ３を順に繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態１のニードル８を用いたウォーターサーバー１によれば、前記袋体４に向かうように形成した案内部としての円筒部８２１を有するニードルガイド８２と、尖塔状の先端部８１１を有し、かつ前記ニードルガイド８２の円筒部８２１に沿って前記先端部８１１を該ニードルガイド８２から突出させることにより、該先端部８１１で前記袋体４の底面４１付近において、該底面４１と平行或いは先下がりとなる向きに孔４２を開けるように構成したので、飲料水が充填された袋体４の底面４１付近に孔４２を容易に開けることができる（図８Ｂの実線部分を参照）。
【００９７】
これにより、袋体４内の飲料水が減少してきたとしても、ニードル８の先端が邪魔にならず、袋体４内の飲料水のほとんどを取り出すことができるようになる。また、使い切った袋体４を新たなものと交換するために、該使い切った袋体４からニードル８を取り外す際にも、袋体４に開いている孔４２から残液４０ｂ’が漏れにくくなる（図８Ｂ）の二点鎖線部分を参照）。
【００９８】
また、前記袋体４にニードル８で孔４２を開けることにより、該ニードル８を介して前記袋体４に入った飲料水を、該袋体４内に冷水タンク５と温水タンク６とに確実に送ることができる。
【００９９】
これにより、袋体４内に入った飲料水のみならず、それが送られた冷水タンク５と温水タンク６との内部に貯留された飲料水についても、その混入空気に含まれている可能性がある雑菌の繁殖を極力抑えることができる。
【０１００】
（実施形態２）
ところで、上記実施形態１では、ニードル８を袋体４に手動操作でストレートに突き刺しているが、このニードルを袋体４に自動的かつ螺旋状にねじ込むこととしてもよい。そのような構成を実施形態２として以下に詳述するが、ウォーターサーバー１自体の基本的な構造自体は、図１Ａ，図１Ｂで示した上記実施形態１のそれと略同様であるので、以下では主にニードル８’の構造について詳述し、その他の実施形態１と共通する要素の説明は割愛する。
【０１０１】
図５Ａは本実施形態２に係るニードル８’の本体部分拡大図（側面図）、図５Ｂはその平面図をそれぞれ示している。また、図６Ａは本実施形態２に係るニードルのガイド部分拡大図（３６０°の螺旋溝を有するもの）、図６Ｂはその１８０°の螺旋溝を有するもの、図６Ｃはその一部に螺旋溝を有するものをそれぞれ示している。
【０１０２】
図５Ａ，図５Ｂに示すように、ニードル８’のニードル本体８３は、先細り形状の先端部８３１と、先端部８３１に接続された略円柱状の中間部８３２と、中間部８３２より拡径されて接続された基部８３３とからなっている。ニードル本体８３の先端部８３１と中間部８３２の材料としては、袋体４との密着性のよい合成樹脂製のものを使用することにより、袋体４に開けた孔４２からの飲料水の漏れをできるだけ少なくすることが期待される。
【０１０３】
先端部８３１の側面の手前側と奥側には、略台形状の開口８３４，８３４がそれぞれ形成されている。開口８３４，８３４は、先端部８３１と中間部８３２と基部８３３とのそれぞれに形成された通路８３５と連通している。
【０１０４】
先端部８３１は、その最先端部分に軸直角方向に非対称となる段部８３５ａが形成されており、これにより袋体４に孔４２を開け易くしている。ここには、半回転程度の螺旋状のリブ８３６が形成されているが、これにより袋体４に孔４２をより開け易くしている。中間部８３２には、上記実施形態１とは異なり、ストレート状の通路８３５が形成されているだけである。
【０１０５】
基部８３３には、軸直角方向のピン孔８３７が形成されており、後述する図７Ａに示すように、ピン孔８３７にピン８７を挿通させている。このピン８７を、円盤状のスペーサー８８を介してバネ８９の一端側に当接させるとともに、バネ８９の他端を支持部７の適宜位置にネジって固定しておくことにより、予め弾性付勢しておくようになっている。なお、基部８３３の最後部には、ホース９を接続するためのホース接続部８３７ａが形成されている。
【０１０６】
そして、この基部８３３を図示しない係止部材に係止して、ニードル本体８３が勝手に移動しないようにしておいてから、基部８３３の前記係止部材への係止状態を、例えばボトルホルダ２外のボタン操作等で解除することにより、バネ８９の復帰力でもって、ニードル本体８３がニードルガイド８４に案内されて袋体４に向かって自動的に移動するようになっている（阻止機構に相当する）。
【０１０７】
これにより、ニードル８’を袋体４に突き刺すときに、その押し込み操作をワンタッチで行うことができる。なお、ニードル８’を元の状態に引き戻すときには、図示しないハンドルなどを設けて、その引き戻し操作をするようになっている。
【０１０８】
ここで、図６Ａに示すように、ニードル８’のニードルガイド８４は、前記支持部７上の前方に突出するように取り付けられる円筒部８４１と、この円筒部８４１の周面８４２を３６０°回転するように形成された螺旋溝（螺旋状の案内部に相当する。）８４３とからなっている。この場合には、ニードル本体８３の基部８３３から突出させたピン８７がニードルガイド８４の螺旋溝８４３で案内されるときに、先端部８３１が３６０°だけ回転しながら袋体４にねじ込まれることとなる。
【０１０９】
或いは、図６Ｂに示すように、ニードル８’のニードルガイド８５は、前記支持部７上の前方に突出するように取り付けられる円筒部８５１と、この円筒部８５１の周面８５２を１８０°回転するように形成された螺旋溝（螺旋状の案内部に相当する。）８５３とからなっている。この場合には、ニードル本体８３の基部８３３から突出させたピン８７がニードルガイド８５の螺旋溝８５３で案内されるときに、先端部８３１が１８０°だけ回転しながら袋体４にねじ込まれることとなる。
【０１１０】
或いは、図６Ｃに示すように、ニードル８’のニードルガイド８６は、前記支持部７上の前方に突出するように取り付けられる円筒部８６１と、この円筒部８６１の周面８６２の一部だけ螺旋状で残部がストレート状に切られた螺旋溝（螺旋状の案内部に相当する。）８６３とからなっている。この場合には、ニードル本体８３の基部８３３から突出させたピン８７がニードルガイド８６の螺旋溝８６３で案内されるときに、先端部８３１が最初だけ回転して袋体４にねじ込まれ、その後はストレートに移動するようになる。
【０１１１】
本発明による実験結果によれば、前記図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃのいずれの場合であっても、ニードル本体８３の先端部８３１を袋体４に突き刺す際に必要とされる、いわゆるねじり作用が得られることがわかった。したがって、ここでは、ニードル８’は、ニードル本体８３と、ニードルガイド８４との組み合わせたものを使用することとしているが、その他の組み合わせであってもよい。
【０１１２】
図７Ａ〜図７Ｃは本実施形態２に係るニードル８’の使用例を示す説明図（ステップＳ１１〜Ｓ１３）をそれぞれ示すものである。ここでも、ステップＳ１１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０１１３】
まずステップＳ１１では、図７Ａに示すように、ニードル８’のニードル本体８３を、ニードルガイド８４にセットしているものとする。このとき、ニードル本体８３の基部８３３のピン孔８３７，８３７に挿通されたピン８７を、スペーサー８８を介してバネ８９の一端側に当接させるとともに、バネ８９の他端を支持部７の適宜位置にネジって固定しておくことにより、弾性付勢しておくが、これらのセット作業は、ウォーターサーバー１のメーカー側で予め行っている。このときには、基部８３３を図示しない係止部材に係止しているので、ニードル本体８３は、ニードルガイド８４の手前側にあって、その先端部８３１と袋体４とはまったく接触していない。
【０１１４】
ステップＳ１２では、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。しかる後に、図７Ｂに示すように、前記係止状態を例えばボタン操作等で解除することにより、ニードル本体８３がバネ８９の弾性付勢力でもってＸ方向に自動的に進む。すると、ニードル本体８３の基部８３３と中間部８３２と先端部８３１とは一体となって、ニードルガイド８４の円筒部８４１の螺旋溝８４３に案内されて、それをＲ方向に回転しながらスライドしていき、その先端部８３１がやがて袋体４と当接する。
【０１１５】
ステップＳ１３では、図７Ｃに示すように、ニードル本体８３が、Ｒ方向に回転しながらスライドしていき、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。すると、袋体４内の飲料水が、該袋体４を縮小させるように働く張力と、飲料水にかかる重力との同時作用により、ニードル本体８３の先端部８３１の開口８３４，８３４から流出する。この流出した飲料水は、先端部８３１と中間部８３２と基部８３３の通路８３５とホース接続部８３７ａとを順に通り、ホース９へ排出される。
【０１１６】
ホース９に排出された飲料水は、さらにライン１０を通って、冷水タンク５と温水タンク６にそれぞれ供給される。冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０１１７】
袋体４内の飲料水を使いきってしまうと、それを飲料水が充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、図示しないハンドルなどを操作して、ニードル８’のニードル本体８３を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ１１〜Ｓ１３を繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０１１８】
以上説明したように、本実施形態２のウォーターサーバー１によれば、ニードル８’におけるニードル本体８３の先端部８３１をニードルガイド８４からねじりながら突出させることにより、該先端部８３１で袋体４に孔を開けて、該袋体４に入った飲料水を前記袋体４の下部に設置された冷水タンク５と温水タンク６とに送るようにしたので、上記実施形態１における作用効果に加えて、飲料水が充填された袋体４に孔４２をさらに容易に開けることができる。
【０１１９】
（実施形態３）
また、上記実施形態１，２では、ニードル８を袋体４に手動操作で或いは自動的に出没させるが、これを阻止する阻止機構を備え、前記手動操作で或いは自動的に出没させるときには、前記阻止機構が手動操作で解除されたことを条件とするのが好ましい。そのような構成を実施形態３として以下詳述する。ここでは、実施形態１のニードル８の基部８１３とストッパ８１８とを兼用するレバー８１８ａを設けて、このレバー８１８ａを手動操作することでニードル８”を出没させる場合を例にとって説明する。ただし、実施形態１のニードル８の基部８１３を手動操作する場合や、実施形態２のニードル８’を自動的に出没させる場合にも同様に適用できることはもちろんである。また、ウォーターサーバー１自体の基本的な構造自体は、図１で示した上記実施形態１のそれと略同様であるので、以下では主にニードル８”の構造のうちの前記阻止機構について詳述し、その他の実施形態１と共通する要素の説明は割愛する。
【０１２０】
すなわち、後述する図９Ａ〜図９Ｃに示すように、ニードル８”は、ニードル本体８１ａと、ニードルガイド８２ａとからなっており、ニードル本体８１ａは、さらに左右に延びる振れ止め８１９ａ，８１９ｂを備えている（振れ止め８１９ａの長さは、振れ止め８１９ｂのそれよりも長く設定されている）。そして、この振れ止め８１９ａの先端が、ボタン８２６の押圧力又は圧縮バネ８２６ａによる復帰力により、昇降動作する規制板８２７の段落ち部８２７ａ，８２７ｂに係脱自在となることで前記阻止機構を具現化している。
【０１２１】
図９Ａ〜図９Ｃの上段は本実施形態３に係るニードル８”の使用例を示す説明図（ステップＳ２１〜Ｓ２３）であって、上段は平面図、下段はそのＰ−Ｐ断面図である。なお、ここでも、ステップＳ２１に入る前に、ユーザがウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０１２２】
まずステップＳ２１では、図９Ａに示すように、ユーザが、ニードル８”のニードル本体８１ａを、ニードルガイド８２ａにセットしているものとする。このとき、ニードル本体８１ａの振れ止め８１９ａは、規制板８２７の段落ち部８２７ａに係止されており、このニードル本体８１ａは、ニードルガイド８２ａの手前側にあって、その先端部と袋体４とはまったく接触していない。
【０１２３】
ステップＳ２２では、ユーザがウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。しかる後に、図９Ｂに示すように、そのユーザがボタン８２６を押圧操作して、圧縮バネ８２６ａの付勢力に抗して規制板８２７を押し下げると、ニードル本体８１ａの振れ止め８１９ａは、規制板８２７の段落ち部８２７ａから外れる。これにより、ユーザはレバー８１８ａを持って、ニードル本体８１ａを前方に進めることができるようになる。すると、ニードル本体８１ａは、ニードルガイド８２ａに案内されて、スライドしていき、その先端部がやがて袋体４と当接する。
【０１２４】
ステップＳ２３では、図９Ｃに示すように、ニードル本体８１ａが、さらに前方へとスライドしていく。そして、ストロークの先端までスライドすると、圧縮バネ８２６ａが伸びて、その圧縮バネ８２６ａの付勢力で規制板８２７を押し上げるので、ニードル本体８１ａの振れ止め８１９ａは、規制板８２７の段落ち部８２７ｂに係止される。このとき、ニードル本体８１ａは、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。すると、袋体４内の飲料水が、該袋体４を縮小させるように働く張力と、飲料水にかかる重力との同時作用により、ニードル本体８１ａを介して、ホース９へ排出される。
【０１２５】
ホース９に排出された飲料水は、さらにライン１０を通って、冷水タンク５と温水タンク６にそれぞれ供給される。冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０１２６】
袋体４内の飲料水を使いきってしまうと、それを飲料水が充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ボタン８２６を押圧操作しながら、レバー８１８ａを引き戻し操作して、ニードル８”のニードル本体８１ａを袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ２１〜Ｓ２３を繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態３のニードル８”を用いたウォーターサーバー１によれば、ニードル本体８１ａの先端部をニードルガイド８２ａの案内部に沿って、手動操作で出没させることを阻止する阻止機構を備え、前記手動操作で出没させるときには、前記阻止機構が手動操作で解除されたことを条件とするので、前記ニードル本体８１ａの先端部が勝手に出没するおそれがなくなる。
【０１２８】
なお、上記実施形態１〜３では、袋体４から給水される冷水タンク５と温水タンク６との両方を備えたウォーターサーバー１について説明しているが、そのうちの一方のタンクだけを備えたウォーターサーバーについても同様に適用できる。
【０１２９】
また、上記実施形態１，３では、手動操作でニードル８を袋体４にストレートに押し込んでおり、上記実施形態２では、自動的にニードル８’を袋体４にねじり込んでいるが、上記実施形態１，３について、自動的にニードル８を袋体４にストレートに押し込んでもよいし、上記実施形態２について、手動操作でニードル８’を袋体４にねじり込んでもよい。
【０１３０】
また、上記実施形態１，３では、ユーザがニードル本体８１の基部８１３を押圧操作しているが、リンク機構等を介して手動操作を行うようにしてもよい。この場合は、成人男性に比べて体力がない子供やお年寄りや女性であっても、当該操作を容易に行うことができる。ただし、低コストなどの観点から、できるだけ簡単な構成とするのが好ましい。
【０１３１】
また、上記実施形態２では、バネ８９の弾性付勢力を利用してニードル本体８３を自動的に押圧動作させているが、電動モータ等で当該押圧動作を行うようにしてもよい。この場合は、低コストに加えて省エネルギーなどの観点からも、できるだけ簡単で信頼性のある構成とするのが好ましい。
【０１３２】
また、上記実施形態２では、ニードル８’のニードル本体８３の先端部８３１に段部８３５ａと螺旋状のリブ８３６との両方を設けて袋体４にできるだけねじ込み易くしているが、そのねじ込みに対する袋体４からの抵抗が少ない場合には、それらの一方を設けることとしてもよいし、場合によっては、上記実施形態１と同様に、それらのいずれをも設けないこととしてもよい。
【０１３３】
（実施形態４）
図１Ａは本発明の実施形態１〜３に係るウォーターサーバー１の全体構成を模式的に示す側断面図、図１Ｂはそのボトルホルダ２の横断面図でもある。なお、同図１Ａ中の左側が正面、右側が背面をそれぞれ示しており、図１Ｂ中の下側が正面、上側が背面をそれぞれ示している。また、ウォーターサーバー１の材料としては、主に合成樹脂、ゴム、金属などが適所に使用されている。
【０１３４】
図１Ａに示すように、このウォーターサーバー１は、ボトルホルダ２と本体３とからなっている。ボトルホルダ２は、液体としての飲料水の入った袋体（第一容器に相当する。）４を内部にセットし、或いは、このセットした袋体４を外部に取り出すために、本体３上で開閉自在に取り付けられている（図１Ａ中の符号２は閉状態、符号２’は開状態をそれぞれ示している）。また、本体３の内部には、飲料水を冷却する冷水タンク（第二容器に相当する。）５と、飲料水を温める温水タンク（第三容器に相当する。）６とが上下に配置されている。
【０１３５】
袋体４は、例えば多層構造のナイロンフィルムなどの伸縮性に富む材料からなり、その内部に充填された飲料水の減少につれて縮小変形可能なものである。そして、飲料水が充填された初期状態では、全体として丸みを帯び、かつ、やや扁平な六面体状をなしている。ここでは、この袋体４を、支持部７で略立ち姿勢にて支持するようになっている。袋体４の初期状態における形状としては、例えば正方形や円筒形状など他の形状であってもよい。
【０１３６】
支持部７は、袋体４の縮小変形をできるだけ邪魔しないように、背面から正面寄りにかけて比較的大きなアールを設けるとともに、正面で比較的小さなアールを設けている。そして、両アール間で、袋体４の内部に充填された飲料水の取り出し時に、その袋体４が無理なねじれを生じることなく縮小変形するようにセットできるようになっている。なお、図示はしていないが、支持部７の左右両側にも適当なアールを設けて、同様の作用効果を奏するようになっている。また、図１Ｂに示すように、支持部７の左右方向の中心付近が、適当なアールでもって背面側に突出することにより膨出部７１が形成されている。これにより、飲料水が充填された袋体４を支持部７で略立ち姿勢にて支持すると、該袋体４が自重で変形して、その正面の底面４１付近において支持部７の膨出部７１に密着した状態が得られるようになっている。
【０１３７】
このようにして支持部７で支持された袋体４は、その正面側の底面４１付近において、ニードル８を該底面４１と略平行に突き刺すことにより、その部位に孔４２を確実に開けることができる。ニードル８は、正面側の支持部７に取り付けられている。なお、ニードル８は袋体４の底面４１にできるだけ近い部位に突き刺すことが好ましいが、袋体４の形状等によっては、ニードル８を袋体４の底面４１から離れた部位に突き刺すことがある。その場合には、ニードル８を先下がり或いは先上りとなる向きに突き刺すようにすればよい。さらに、極端な場合には、ニードル８を袋体４の上部から下向きに突き刺すようにしてもよい。
【０１３８】
そして、ニードル８の基部に接続された例えばシリコンゴム製の可撓性ホース９と、このホース９にさらに接続されたライン１０とを介して、袋体４から取り出された飲料水が冷水タンク５に供給されるようになっている。また、冷水タンク５に供給された飲料水の一部が連通管１０２を介して、温水タンク６にも供給されるようになっている。
【０１３９】
冷水タンク５には、飲料水を冷却するための冷凍機等の冷却手段５０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持されるようになっている。
【０１４０】
温水タンク６には、飲料水を加熱するためのバンドヒータやシーズヒータ等の加熱手段６０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この加熱手段６０で加熱されることにより、温水タンク６内で８０〜９０℃程度の温度に維持されるようになっている。
【０１４１】
また、冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれるようになっている。
【０１４２】
図１０は本実施形態４に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の概念図、図１１はその凸部１０１まわりの斜視図である。
【０１４３】
図１０に示すように、冷水タンク５の頂部付近に凸部１０１を設けるとともに、この凸部１０１内と温水タンク６内とを先下がりで連通する連通管１０２を備えている。具体的には、図１１に示すように、略円筒状の凸部１０１を冷水タンク５の頂部から若干突出させるとともに、連通管１０２の上端を凸部１０１内に挿入して開口させることにより、いわゆる二重管状構造としている。そして、ライン１０を、この凸部１０１から離間した部位に接続することで、ライン１０から供給される飲料水Ｗが、連通管１０２から直接流出しないようになっており、これにより、冷水タンク５内の空気Ａを温水タンク６内に流出しやすいようにもなっている。なお、連通管１０２は、その配置によっては、若干曲げることも許容されるが、その場合でも、できるだけエア溜まりを生じないように、たとえば先下がりとなっていることはいうまでもない。
【０１４４】
また、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から先下がりで排出する排液管５１を設けるとともに、温水タンク６内の飲料水Ｗを該温水タンクの頂部付近から排出する排出管６３を設けている。
【０１４５】
以下、本実施形態４に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の動作手順（ステップＳ３１〜Ｓ３３）を説明する。なお、ステップＳ３１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０１４６】
ステップＳ３１では、袋体４から冷水タンク５内への飲料水Ｗの供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。
【０１４７】
すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水Ｗ自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水Ｗが、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水Ｗは、さらにライン１０を通って、冷水タンク５に供給される。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えば本体３上に載置しただけでもよい。
【０１４８】
ところで、初期状態においては、冷水タンク５の給水口１１と、温水タンク６の給水口１２がともに閉じられている。そうすると、袋体４から冷水タンク５及び温水タンク６内に飲料水Ｗを供給しようとしても、冷水タンク５内と温水タンク６内とにそれぞれ大量の空気Ａが入っているために、両タンク５，６内に飲料水Ｗが供給されにくい。そこで、ステップＳ３２では、温水タンク６の給水口１２だけを開くと、冷水タンク５内の空気Ａが凸部１０１に集められ、そこから連通管１０２を通って、温水タンク６内へと流出される。温水タンク６内に流出した空気Ａは排出管６３を介して給水口１２から外部に排出される。このため、ライン１０から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されるようになる。
【０１４９】
そして、冷水タンク５内が飲料水Ｗで満たされると、今度は連通管１０２から温水タンク６へ飲料水Ｗが流出する。温水タンク６がこの飲料水Ｗで満たされるまで、給水口１２から空気Ａが出てくるので、それまでは、給水口１２は開いたままとする。温水タンク６が飲料水Ｗで満たされた後のそれぞれのタンク５，６からの使用分は、各タンク５，６に個別に供給されるようになる。
【０１５０】
このようにして、冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給される際に、この供給される飲料水Ｗで冷水タンク５内の初期空気が連通管１０２を通じて温水タンク６に排出されることにより、冷水タンク５内を速やかにエアレス状態とすることができる。しかる後に、給水口１２を閉じる。
【０１５１】
その後、ステップＳ３３では、冷水タンク５で冷された飲料水Ｗと、温水タンク６で温められた飲料水Ｗとは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０１５２】
袋体４内の飲料水Ｗを使いきってしまうと、それを飲料水Ｗが充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ニードル８を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ１〜Ｓ３を順に繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０１５３】
以上説明したように、本実施形態４によれば、冷水タンク５内の頂部付近と温水タンク６内とを先下がりで連通する連通管１０２と、袋体４から冷水タンク５に飲料水Ｗを供給したときに、連通管１０２を介して冷水タンク５から温水タンク６内に排出された空気Ａ又は飲料水Ｗを該温水タンク６の頂部付近から排出する排出管６３とを備えたので、袋体４から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されると、冷水タンク５内の空気Ａが圧縮され、この圧縮された空気Ａが前記連通管１０２を介して温水タンク６内に排出され、この温水タンク６内に排出された空気Ａが排出管６３を介して温水タンク６から外部に排出される。その結果、特に初期状態時において、冷水タンク５及び温水タンク６内がエアレス状態となるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【０１５４】
また、本実施形態４によれば、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から排出する排液管５１を先下がりに設けたので、冷水タンク５の底部付近にある比較的冷たい飲料水Ｗを、頂部付近の比較的温かい飲料水Ｗと混合させることなく冷水タンク５外に排出できるので、冷却効率の向上を図ることができる。
（実施形態５）
【０１５５】
図１２は本実施形態５に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の概念図、図１３はその凸部１０１まわりの斜視図である。
【０１５６】
本実施形態５では、図１２に示すように、冷水タンク５の頂部付近に前記袋体４から飲料水Ｗが供給される凸部１０１を設けるとともに、この凸部１０１内と温水タンク６内とを先下がりで連通する連通管１０２を備えている。具体的には、図１３に示すように、略円筒状の凸部１０１を冷水タンク５の頂部から若干突出させるとともに、連通管１０２の上端を凸部１０１内に挿入して開口させることにより、いわゆる二重管状構造としている。そして、ライン１０を、この凸部１０１の側壁の適宜部位に接続することで、ライン１０から供給される飲料水Ｗが、連通管１０２から直接流出しないようになっている。また、凸部１０１におけるライン１０が接続された部位とは異なる部位（例えば図１３中の手前側）で、連通管１０２に上端の一部をＵ字状に切り欠くことにより、切り欠き部１０３を形成しており、冷水タンク５内の空気Ａを温水タンク６内に流出しやすいようにもなっている。
【０１５７】
また、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から先下がりで排出する排液管５１を設けるとともに、温水タンク６内の飲料水Ｗを該温水タンクの頂部付近から排出する排出管６３を設けている。
【０１５８】
以下、本実施形態５に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の動作手順（ステップＳ４１〜Ｓ４３）を説明する。なお、ステップＳ４１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０１５９】
ステップＳ４１では、袋体４から冷水タンク５内への飲料水Ｗの供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。
【０１６０】
すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水Ｗ自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水Ｗが、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水Ｗは、さらにライン１０を通って、冷水タンク５の凸部１０１に供給される。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えば本体３上に載置しただけでもよい。
【０１６１】
ところで、初期状態においては、冷水タンク５の給水口１１と、温水タンク６の給水口１２がともに閉じられている。そうすると、袋体４から冷水タンク５及び温水タンク６内に飲料水Ｗを供給しようとしても、冷水タンク５内と温水タンク６内とにそれぞれ大量の空気Ａが入っているために、両タンク５，６内に飲料水Ｗが供給されにくい。そこで、ステップＳ４２では、温水タンク６の給水口１２だけを開くと、冷水タンク５内の空気Ａが凸部１０１に集められ、そこから連通管１０２を通って、温水タンク６内へと流出される。温水タンク６内に流出した空気Ａは排出管６３を介して給水口１２から外部に排出される。このため、凸部１０１と連通管１０２との隙間から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されるようになる。
【０１６２】
そして、冷水タンク５内が飲料水Ｗで満たされると、今度は連通管１０２から温水タンク６へ飲料水Ｗが流出する。温水タンク６がこの飲料水Ｗで満たされるまで、給水口１２から空気Ａが出てくるので、それまでは、給水口１２は開いたままとする。温水タンク６が飲料水Ｗで満たされた後のそれぞれのタンク５，６からの使用分は、各タンク５，６に個別に供給されるようになる。
【０１６３】
このようにして、冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給される際に、この供給される飲料水Ｗで冷水タンク５内の初期空気が連通管１０２を通じて温水タンク６に排出されることにより、冷水タンク５内を速やかにエアレス状態とすることができる。しかる後に、給水口１２を閉じる。
【０１６４】
その後、ステップＳ４３では、冷水タンク５で冷された飲料水Ｗと、温水タンク６で温められた飲料水Ｗとは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０１６５】
袋体４内の飲料水Ｗを使いきってしまうと、それを飲料水Ｗが充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ニードル８を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ４１〜Ｓ４３を順に繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０１６６】
以上説明したように、本実施形態５によれば、凸部１０１内に袋体４からの飲料水Ｗを供給するように構成したので、上記実施形態４の作用効果に加え、さらに冷水タンク５の頂部付近のノズル配置が容易となるといったメリットがある。
【０１６７】
（実施形態６）
図１４は本発明の実施形態６，７に係るウォーターサーバー１の全体構成を模式的に示す側断面図である。なお、同図中の左側が正面、右側が背面をそれぞれ示している。また、ウォーターサーバー１の材料としては、主に合成樹脂、ゴム、金属などが適所に使用されている。
【０１６８】
図１４に示すように、このウォーターサーバー１は、ボトルホルダ２と本体３とからなっている。ボトルホルダ２は、液体としての飲料水の入った袋体（第一容器に相当する。）４を内部にセットし、或いは、このセットした袋体４を外部に取り出すために、本体３上で開閉自在に取り付けられている（図１４中の符号２は閉状態、符号２’は開状態をそれぞれ示している）。また、本体３の内部には、飲料水を冷却する冷水タンク（第二容器に相当する。）５と、飲料水を温める温水タンク（第三容器に相当する。）６とが上下に配置されている。
【０１６９】
袋体４は、例えば多層構造のナイロンフィルムなどの伸縮性に富む材料からなり、その内部に充填された飲料水の減少につれて縮小変形可能なものである。そして、飲料水が充填された初期状態では、全体として丸みを帯び、かつ、やや扁平な六面体状をなしている。ここでは、この袋体４を、支持部７で略立ち姿勢にて支持するようになっている。袋体４の初期状態における形状としては、例えば正方形や円筒形状など他の形状であってもよい。
【０１７０】
支持部７は、袋体４の縮小変形をできるだけ邪魔しないように、背面から正面寄りにかけて比較的大きなアールを設けるとともに、正面で比較的小さなアールを設けている。そして、両アール間で、袋体４の内部に充填された飲料水の取り出し時に、その袋体４が無理なねじれを生じることなく縮小変形するようにセットできるようになっている。なお、図示はしていないが、支持部７の左右両側にも適当なアールを設けて、同様の作用効果を奏するようになっている。
【０１７１】
支持部７で支持された袋体４は、その正面側の底面付近において、ニードル８を水平或いは若干先下がりとなるような向きに突き刺すことにより、その部位に孔を開けることができる。ニードル８は、正面側の支持部７に取り付けられて前記袋体４に突き刺すようになっている。
【０１７２】
そして、ニードル８の基部に接続された例えばシリコンゴム製の可撓性ホース９と、このホース９にさらに接続されたライン１０とを介して、袋体４から取り出された飲料水が冷水タンク５の凸部１０１に供給されるようになっている。また、冷水タンク５の凸部１０１に供給された飲料水の一部が連通管１０２を介して、温水タンク６にも供給されるようになっている。
【０１７３】
冷水タンク５には、飲料水を冷却するための冷凍機等の冷却手段５０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持されるようになっている。
【０１７４】
温水タンク６には、飲料水を加熱するためのバンドヒータやシーズヒータ等の加熱手段６０が備わっており、袋体４から供給された飲料水は、この加熱手段６０で加熱されることにより、温水タンク６内で８０〜９０℃程度の温度に維持されるようになっている。
【０１７５】
また、冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれるようになっている。
【０１７６】
図１５は本実施形態６に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の概念図、図１６は凸部１０１の斜視図、図１７はベンチュリー管５２の斜視図、図１８はオリフィス５４の斜視図である。
【０１７７】
図１５に示すように、冷水タンク５の頂部付近に前記袋体４から飲料水Ｗが供給される凸部１０１を設けるとともに、この凸部１０１内と温水タンク６内とを先下がりで連通する連通管１０２を備えている。具体的には、図１６に示すように、略円筒状の凸部１０１を冷水タンク５の頂部から若干突出させるとともに、連通管１０２の上端を凸部１０１内に挿入して開口させることにより、いわゆる二重管状構造としている。そして、ライン１０と後述する排気管５３とを、この凸部１０１の平面視で正反対の部位にそれぞれ接続することで、ライン１０から供給される飲料水Ｗが、排気管５３から直接流出しないようになっている。また、凸部１０１におけるライン１０と排気管５３との中間の部位（例えば図１６中の手前側）で、連通管１０２に上端の一部をＵ字状に切り欠くことにより、切り欠き部１０３を形成しており、冷水タンク５内の空気Ａを温水タンク６内に流出しやすいようにもなっている。ただし、凸部１０１を設けていない場合には、ライン１０と排気管５３とを冷水タンク５の頂部付近に配置することが好ましい。
【０１７８】
また、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から先下がりで排出する排液管５１と、前記冷水タンク５内の空気Ａを凸部１０１から絞り部を介して排出する排気管５３とを備えるとともに、前記排液管５１に前記排気管５３を該冷水タンク５の底部よりも低い部位で接続する接続部を設けている。
【０１７９】
このとき、流体におけるエネルギー保存則である「ベルヌイの定理」より、冷水タンク５内に比べて、排液管５１の接続部における静圧は、その排液管５１内での飲料水Ｗの流れによる動圧だけ低くなる。そして、冷水タンク５内の液面と排液管５１の接続部とのヘッド差が大きくなるほど、排液管５１内での流れは速くなることから、それに応じて排気管５３からの空気Ａを吸引しやすくなる。なお、実際には排液管５１の出口端までがヘッド差となるが、ここでは余裕をみて接続部までをヘッド差としている。また、管路抵抗は無視できるものとしている。
【０１８０】
前記接続部は、ベンチュリー管５２で構成されている。すなわち、図１７に示すように、ベンチュリー管５２は、第一大径部５２１と、縮径部５２２と、小径部５２３と、拡径部５２４と、第二大径管５２５と、吸引管５２６と、合流部５２７とからなっている。第一大径部５２１は冷水タンク５側の排液管５１に接続され、第二大径部５２５は給水口１１側の排液管５１に接続される。また、吸引管５２６は小径部５２３の合流部５２７にて直角に接続され、その先端が排気管５３に接続される。
【０１８１】
このベンチュリー管５２では、冷水タンク５側の排液管５１から第一大径部５２１内に速度ｖ１で流入した飲料水Ｗが、縮径部５２２で流速を上げながら小径部５２３に導かれ、そこで速度ｖ２とされる。すると、小径部５２３内での動圧は、前述の排液管５１における動圧よりも高くなるので、それに応じて吸引管５２６からの空気Ａをさらに吸引しやすくなる。ここでは、空気Ａは速度ｖ３で吸引されるものとしている。小径部５２３を通過した飲料水Ｗは、今度は拡径部５２４でその流速を下げながら、第二大径部５２５から給水口１１側の排液管５１に導かれる。
【０１８２】
前記排気管５３の中間部に、絞り部としてのオリフィス５４を設けている。すなわち、図１８に示すように、オリフィス５４は、本体５４１と、本体５４１を貫通する孔５４２とからなっているが、その孔径は空気Ａの通過量に応じて設定される。また、このオリフィス５４は、貫通孔５４２の軸心が縦向きとなる姿勢で設けている。その理由は、オリフィス５４の貫通孔５４２を、空気Ａが通過した後に、飲料水Ｗが通過することとなるが、オリフィス５４の貫通孔５４２の軸心が横向きとなる姿勢としたのでは、先に通過した空気Ａの一部が貫通孔５４２の周囲に滞留することにより、その後の飲料水Ｗの通過を阻害することとなり、オリフィス５４の抵抗損失を不安定なものとする現象を生じるおそれがあるからである。また、残留した空気Ａによる雑菌の繁殖を防ぐためでもある。
【０１８３】
オリフィス５４は、排気管５３に接続される本体５４１の貫通孔５４２内に速度ｖ４で流入した空気Ａや飲料水Ｗやその混合体が貫通孔５４２内を通過する際に、夫々の比重量の大きさに比例した管路抵抗を与えるものである。例えば飲料水Ｗが貫通孔５４２を通過する際の管路抵抗は、空気Ａが貫通孔５４２を通過する際の管路抵抗の略１０００倍となる。飲料水Ｗと空気Ａとの混合体の場合は、それらの比率により中間の管路抵抗が与えられる。これにより、空気Ａや混合体は貫通孔５４２を通過しやすいが、飲料水Ｗは貫通孔５４２を通過しにくくなる。
【０１８４】
以下、本実施形態６に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の動作手順（ステップＳ５１〜Ｓ５４）を説明する。なお、ステップＳ５１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０１８５】
ステップＳ５１では、袋体４から冷水タンク５内への飲料水Ｗの供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。
【０１８６】
すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水Ｗ自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水Ｗが、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水Ｗは、さらにライン１０を通って、冷水タンク５の凸部１０１に供給される。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えば本体３上に載置しただけでもよい。
【０１８７】
ところで、初期状態においては、冷水タンク５の給水口１１と、温水タンク６の給水口１２がともに閉じられている。そうすると、凸部１０１から冷水タンク５及び温水タンク６内に飲料水Ｗを供給しようとしても、冷水タンク５内と温水タンク６内とにそれぞれ大量の空気Ａが入っているために、両タンク５，６内に飲料水Ｗが供給されにくい。そこで、ステップＳ５２では、温水タンク６の給水口１２だけを開くと、冷水タンク５内の空気Ａが凸部１０１から連通管１０２を通って、温水タンク６内へと流出される。温水タンク６内に流出した空気Ａは排出管６３を介して給水口１２から外部に排出される。このため、凸部１０１と連通管１０２との隙間から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されるようになる。
【０１８８】
そして、冷水タンク５内が飲料水Ｗで満たされると、今度は連通管１０２から温水タンク６へ飲料水Ｗが流出する。温水タンク６がこの飲料水Ｗで満たされるまで、給水口１２から空気Ａが出てくるので、それまでは、給水口１２は開いたままとする。温水タンク６が飲料水Ｗで満たされた後のそれぞれのタンク５，６からの使用分は、各タンク５，６に個別に供給されるようになる。
【０１８９】
このようにして、冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給される際に、この供給される飲料水Ｗで冷水タンク５内の初期空気が連通管１０２を通じて温水タンク６に排出されることにより、冷水タンク５内を速やかにエアレス状態とすることができる。しかる後に、給水口１２を閉じる。
【０１９０】
ところで、なんらかの原因で冷水タンク５内に空気Ａが若干混入したとする。このときには、冷水タンク５内の液位は、依然として高い状態となっているはずである。そこで、ステップＳ５３では、冷水タンク５内の液位が高い状態での飲料水の取り出しを行う。このときには、給水口１１を開ける。すると、排液管５１内を飲料水Ｗが移動し、その排液管５１内の飲料水Ｗの流れによって、冷水タンク５の上部に介在する空気Ａが、排気管５３とオリフィス５４とを通じてベンチュリー管５２へ引かれる現象が起きる。
【０１９１】
やがて冷水タンク５内の空気Ａが少なくなると、今度は排気管５３から空気Ａに混じって少量の飲料水Ｗがベンチュリー管５２へ引かれる現象が起きることとなる。このときには、オリフィス５４内には空気Ａと飲料水Ｗとの混合体が通過するが、その比重量は空気Ａのそれに近いものとなるから、オリフィス５４の抵抗損失は空気Ａに対するものとほぼ同じと考えてよい。したがって、冷水タンク５の上部に介在する空気Ａと飲料水Ｗとの混合体が、排気管５３とオリフィス５４とを通じて排液管５１の接続部にあるベンチュリー管５２で引かれる現象が起きやすくなっている。その結果、冷水タンク５内に溜まった空気Ａが飲料水Ｗとともに、外部に速やかに排気される。
【０１９２】
ステップＳ５４では、冷水タンク５内がほぼ満杯状態での飲料水Ｗの取り出しを行う。すなわち、冷水タンク５内の液位がさらに高くなって上部付近にまで上がってきたものとする。すると、排液管５１内を飲料水Ｗが移動し、その排液管５１内の飲料水Ｗの流れによって、冷水タンク５の上部に介在する空気Ａがほとんどなくなり、その代わりに飲料水Ｗが排気管５３とオリフィス５４とを通じてベンチュリー管５２へ引かれる現象が起きることとなる。
【０１９３】
このときには、オリフィス５４内には飲料水Ｗだけが通過するが、その比重量は空気の比重量の１０００倍にもなるから、オリフィス５４の抵抗損失も空気Ａの抵抗損失の１０００倍にもなることが容易に理解できる。したがって、冷水タンク５の上部に介在する飲料水Ｗが、排気管５３とオリフィス５４とを通じてベンチュリー管５２で引かれる現象が起きにくくなる。その結果、冷水タンク５内の上部付近からの飲料水Ｗは、外部に排水されにくくなる。
【０１９４】
そして、再びエアレス状態となった時点で、給水口１１を閉じる。その後、冷水タンク５で冷された飲料水Ｗと、温水タンク６で温められた飲料水Ｗとは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０１９５】
袋体４内の飲料水Ｗを使いきってしまうと、それを飲料水Ｗが充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ニードル８を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ１〜Ｓ４を順に繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０１９６】
以上説明したように、本実施形態６によれば、袋体４から冷水タンク５に飲料水Ｗを供給する凸部１０１を該冷水タンク５内の頂部付近に設けるとともに、前記凸部１０１と温水タンク６内とを先下がりで連通する連通管１０２と、前記連通管１０２を介して前記冷水タンク５から前記温水タンク６内に排出された空気Ａ又は飲料水Ｗを該温水タンク６の頂部付近から排出する排出管６３とを備えたので、袋体４から冷水タンク５内に飲料水Ｗが供給されると、冷水タンク５内の空気Ａが圧縮され、この圧縮された空気Ａが前記連通管１０２を介して温水タンク６内に排出され、この温水タンク６内に排出された空気Ａが排出管６３を介して温水タンク６から外部に排出される。その結果、特に初期状態時において、冷水タンク５及び温水タンク６内がエアレス状態となるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【０１９７】
また、本実施形態６によれば、冷水タンク５内の飲料水Ｗを該冷水タンク５の底部付近から排出する排液管５１と、前記冷水タンク５内の空気Ａを前記凸部１０１から絞り部を介して排出する排気管５３とを備えるとともに、前記排液管５１に前記排気管５３を接続する接続部を設けたので、使用時において、排気管５３から冷水タンク５の頂部付近の飲料水Ｗを吸引しにくくなる。したがって、冷水タンク５の底部付近にある比較的冷たい飲料水Ｗを、頂部付近の比較的温かい飲料水Ｗと混合させることなく冷水タンク５外に排出できるので、冷却効率の向上を図ることができる。
【０１９８】
ところで、管路抵抗の大きさや配置上の制約などによっては、冷水タンク５内の液面がいつまでも上昇することなく、その液面からベンチュリー管５２までの間のヘッド差がほとんどとれないことがある。そこで、図１９に示す変形例１のように、排液管５１には、冷水タンク５の底部付近における飲料水Ｗの排出部５６とベンチュリー管５２との間において排液管５１を一旦立ち上げてから下げる。これにより、排液管５１に飲料水の一時的な溜まり部５５を例えば逆Ｕ字状に形成する。符号Ｈ１は溜まり部５５の高さであるが、その頂部を冷水タンク５の天井より下方でかつ底部より上方に設定するとともに、ベンチュリー管５２をタンク底部から若干でも下方に設定するのが好ましい。
【０１９９】
この変形例１によれば、飲料水Ｗは、袋体４からニードル８等を介して、冷水タンク５に給水される。冷水タンク５に入った飲料水Ｗは、該タンク５の底部付近にある排液管５１の排出部５６から排出される。この排出部５６から排出された飲料水Ｗは、溜まり部５５を通過した上で、排液管５１からベンチュリー管５２を介して排出される。
【０２００】
したがって、溜まり部５５の高さＨ１を冷水タンク５内の天井より下方でかつ底部より上方に設定しておけば、給水口１１を開放したとしても、冷水タンク５内の液位が上昇してＨ≒Ｈ１となるまで、飲料水Ｗは排出されない。このときでも、袋体４からニードル８等を介して給水されているので、冷水タンク５内の空気Ａは圧縮される。したがって、排気管５３を通じて空気Ａだけが排出されることになる。
【０２０１】
やがて、冷水タンク５内の液位が上昇して前記ヘッド差Ｈ≒Ｈ１となると、冷水タンク５に入った飲料水Ｗは、排液管５１からベンチュリー管５２を介して排出される。このとき、冷水タンク５内の空気Ａは、排気管５３からオリフィス５４を介してベンチュリー管５２に吸引されることで排出される。
【０２０２】
そして、溜まり部５５を超えるまで飲料水Ｗが冷水タンク５に溜まることとなるが、その溜まった飲料水Ｗを同タンク５から抜き取る場合には、溜まり部５５はサイフォンとして働くので、同タンク５内の残液が非常に少なくなる。
【０２０３】
このように、変形例１では、冷水タンク５の底部付近における飲料水Ｗの排出部５６とベンチュリー管５２との間において排液管５１を一旦立ち上げてから下げることにより、該排液管５１に飲料水の一時的な溜まり部５５を形成したので、冷水タンク５内の液位を確保して、その液面からベンチュリー管５２までの間で、ある程度のヘッド差Ｈがとれるようになる。
【０２０４】
（実施形態７）
ところで、袋体４や冷水タンク５から空気Ａを抜くために該袋体４や冷水タンク５は若干減圧されるので、これに連通する温水タンク６も若干減圧されることとなる。この減圧下にある温水タンク６内では、８０〜９０℃程度に温められた温水が沸騰し、この沸騰した温水が連通管１０２を逆流して袋体４や冷水タンク５に入り込むおそれがあった。これにより、特に冷水タンク５での冷却効率が低下し、この場合も省エネルギーの要請に反するものとなるといった不具合があった。
【０２０５】
図２０は、本実施形態７に係る冷水タンク５及び温水タンク６のエア抜き構造の概念図、図２１はボルテックスダイオード６２の斜視図である。本実施形態７では、上記不具合を解消するために、図２０に示すように、前記連通管１０２に、飲料水Ｗの逆流時に供給時よりもライン抵抗を大きくする流体素子としてのボルテックスダイオード６２を設けている。なお、上記実施形態１〜６と共通する要素は、その詳細説明を省略する。
【０２０６】
ボルテックスダイオード６２は、図２１に示すように、円筒形の本体６２１と、該本体６２１の周面において接線方向に接続された第一ノズル６２３と、前記本体の上端面（一端面に相当する。）において中心軸方向に接続された第二ノズル６２２とを備えている。
【０２０７】
このボルテックスダイオード６２では、円筒形の本体６２１の周面における接線方向に接続された第一ノズル６２３から飲料水が流入すると、渦が形成され、それによる遠心力が作用して、中心の圧力が低下するので、大きな抵抗を生じる。その逆に、本体６２１の一端面の中心軸方向に接続された第二ノズル６２２から飲料水が流入すると、渦は形成されずに、小さな形状抵抗が生じるだけである。このように、ボルテックスダイオード６２は、その一方から流体が流入すると抵抗が大きくなり、他方から流体が流入すると抵抗が極めて小さくなるので、いわば電気系におけるダイオードに類似した機能を果たすものである。
【０２０８】
そして、このボルテックスダイオード６２は、本体６２１の上下両端面と第一ノズル６２３とが横向きとなり、かつ第二ノズル６２２が上向きとなるように配置している。かかる配置としたのは、先に通過した空気の一部が本体６２１内に残留しなくなり、その後に飲料水が第二ノズルから流入して本体６２１内を通過するのを阻害しなくなる結果、ボルテックスダイオード６２内での飲料水の流れを不安定なものとする現象の発生を確実に防止するためである。
【０２０９】
図２２Ａ，図２３Ａはボルテックスダイオード６２の動作手順（ステップＳ６１〜Ｓ６４）を示す説明図（側面図）、図２２Ｂ，図２３Ｂはボルテックスダイオード６２の動作手順（ステップＳ６１〜Ｓ６４）を示す説明図（平面図）である。以下、説明する。なお、ステップＳ６１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０２１０】
ステップＳ６１では、袋体４から冷水タンク５内への飲料水の供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。
【０２１１】
すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水が、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水は、さらにライン１０を通って、凸部１０１に供給される。
【０２１２】
凸部１０１に供給された飲料水は、冷水タンク５にそのまま供給されて、該冷水タンク５内に貯留される。この貯留された飲料水は、前記冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持される。また、冷水タンク５内に溜まった空気が連通管１０２を介して温水タンク６内に排出されることで、該冷水タンク５内はエアレス状態となる。この際に冷水タンク５内は若干減圧された状態となることがある。
【０２１３】
ここで、連通管１０２の途中にボルテックスダイオード６２が介装されて接続されているので、冷水タンク５からの空気は、このボルテックスダイオード６２を経由して温水タンク６内に排出される。また、袋体４又は冷水タンク５から供給される飲料水も、このボルテックスダイオード６２を経由して温水タンク６内に供給される。
【０２１４】
このときには、図２２Ａ，図２２Ｂに示すように、飲料水は、前記連通管１０２に接続された第二ノズル６２２から本体６２１の軸回りに流入する（図２２Ａ，図２２Ｂ中のＡ１）。すると、飲料水は、本体６２１内で半径方向の外側に向かって流れていき（図２２Ａ，図２２Ｂ中のＢ１）、第一ノズル６２３から接線方向に流出する（図２２Ａ，図２２Ｂ中のＣ１）。そして、第一ノズル６２３から再び連通管１０２を通って、温水タンク６に流れ込みはじめる。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えば本体３上に載置しただけでもよい。
【０２１５】
ステップＳ６２では、温水タンク６内の液位が低い状態での飲料水の供給を行う。すなわち、最初は温水タンク６内には飲料水は入っていないが、上記のように袋体４又は冷水タンク５から連通管１０２を経由して温水タンク６内に飲料水が入ってくると、その液位が徐々に高くなる。このとき、温水タンク６は排出管６３を通じて給水口１２に接続されているから、温水タンク６内に溜まった空気は、給水口１２を開けることで外部に排出される。このようにして、温水タンク６内もエアレス状態とされるが、その後に給水口１２を閉めると若干減圧された状態となることがある。
【０２１６】
ステップＳ６３では、温水タンク６内の液位が高い状態での飲料水の供給を行う。すなわち、温水タンク６内に供給された飲料水は温水タンク６内に貯留され、ここで前記加熱手段６０で、８０〜９０℃程度まで加熱されたものとする。そして、この加熱された飲料水が、若干減圧状態となった温水タンク６内で沸騰して、連通管１０２内を飲料水が逆向きに移動し、ボルテックスダイオード６２内にて逆流しようとする現象が起きたものとする。
【０２１７】
このときには、図２３Ａ，図２３Ｂに示すように、温水タンク６で沸騰した飲料水が、連通管１０２に接続された第一ノズル６２３から本体６２１の外周より接線方向に流入する（図２３Ａ，図２３Ｂ中のＡ２）。すると、飲料水は、本体６２１内で渦を発生するから、半径方向の内側に向かって流れにくくなり（図２３Ａ，図２３Ｂ中のＢ２）、さらに第二ノズル６２２から軸回りに流出しにくくなる（図２３Ａ，図２３Ｂ中のＣ２）。したがって、本体６２１内で形成される渦により、抵抗がきわめて大きくなり、飲料水が逆流しにくくなる。
【０２１８】
ステップＳ６４では、冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０２１９】
袋体４内の飲料水を使いきってしまうと、それを飲料水が充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ニードル８を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ６１〜Ｓ６４を順に繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０２２０】
以上説明したように、本実施形態７によれば、連通管１０２に、飲料水Ｗの逆流時に供給時よりもライン抵抗を大きくする流体素子としてのボルテックスダイオード６２を設けたので、袋体４や冷水タンク５からの飲料水Ｗが温水タンク６に直接供給され、逆流しにくくなるから、上記特許文献３，４のように、冷水タンク５での加熱効率や冷却効率が低下することがなくなり、省エネルギーの要請に応えるものとなる。
【０２２１】
また、逆流防止弁を設けた場合のように、該逆流防止弁が抵抗となって飲料水Ｗの流下を阻害することがなくなり、そのメンテナンスも不要となる。また、コイル部分やＵシール部分などを設けた場合のように、該コイル部分やＵシール部分などが抵抗となって飲料水Ｗの流下を阻害することがなくなり、そこに空気Ａが滞留することがなくなる。したがって、エアレス構造を採用した場合にも、温水タンク６から袋体４や冷水タンク５への飲料水Ｗの逆流を抑えて、常に安定した給液を行うことができるようになる。
【０２２２】
ところで、上記実施形態７では、流体素子として、ボルテックスダイオード６２を使用しているが、このボルテックスダイオード６２をさらに改良したのが、変形例２のボルテックスダイオード６２’である。以下の説明では、図２０において、ボルテックスダイオード６２をボルテックスダイオード６２’と読み替える。ただし、上記実施形態７と共通する要素については、上述した通りであるので、その詳細説明は省略する。
【０２２３】
この変形例２に係るウォーターサーバー１では、図２０に示すように、温水タンク６への飲料水は、その途中で流体素子としての改良型のボルテックスダイオード６２’を介して供給されるようになっている。
【０２２４】
図２４は変形例２に係るボルテックスダイオード６２’の斜視図である。
【０２２５】
ボルテックスダイオード６２’は、図２４に示すように、円筒形の本体６２１と、該本体６２１の周面において接線方向に接続された第一ノズル６２３と、前記本体の上端面において中心軸方向に接続された第二ノズル６２２と、本体６２１内に適所に配置された少なくとも１枚の案内フィン６２４とを備えている。
【０２２６】
ボルテックスダイオード６２’でも、その本体６２１の上下両端面と第一ノズル６２３とが横向きとなるように、かつ、第二ノズル６２２が上向きとなるように配置している。かかる配置としたのは、上記理由に加えて、このボルテックスダイオード６２’の場合には、さらも案内フィン６２４のまわりに空気が残留しないようにするためである。
【０２２７】
このボルテックスダイオード６２’では、第二ノズル６２２から供給された飲料水が、本体６２１に流入し、本体６２１内の案内フィン６２４で案内されて、その後第一ノズル６２３から流出する。その際には、本体６２１内で渦がさらに形成されにくくなるため、抵抗はさらに小さくなる。これに対して、第一ノズル６２３から前記と逆向きに本体６２１に流入した飲料水が、本体６２１内の案内フィン６２４での案内方向に逆らって、第二ノズル６２２から流出しようとする。その際には、渦がさらに形成されやすくなるため、抵抗がさらに大きくなる。
【０２２８】
図２５Ａ，図２６Ａはボルテックスダイオード６２’の動作手順（ステップＳ７１〜Ｓ７４）を示す説明図（側面図）、図２５Ｂ，図２６Ｂはボルテックスダイオード６２’の動作手順（ステップＳ７１〜Ｓ７４）を示す説明図（平面図）である。以下、説明する。なお、ステップＳ７１に入る前に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、支持部７上に袋体４を略立ち姿勢で支持することにより、その袋体４を所定位置にセットしているものとする。
【０２２９】
ステップＳ７１では、袋体４から冷水タンク５及び温水タンク６内への飲料水の供給を開始する。まず、ニードル８を支持部７にセットする。ユーザはニードル８を袋体４に押し込むように手動操作する。すると、ニードル８の先端部が、袋体４の正面下方を突き破って、その内部にまで到達する。
【０２３０】
すると、袋体４が縮小する向きに働く張力と、該袋体４内に充填された飲料水自身の重量とが同時に作用することによって、袋体４内の飲料水が、ニードル８からホース９内へと排出される。ホース９に排出された飲料水は、さらにライン１０を通って、凸部１０１に供給される。
【０２３１】
凸部１０１に供給された飲料水は、冷水タンク５にそのまま供給されて、該冷水タンク５内に貯留される。この貯留された飲料水は、前記冷却手段５０で冷却されることにより、冷水タンク５内で４〜１０℃程度の温度に維持される。また、冷水タンク５内に溜まった空気Ａが連通管１０２を介して温水タンク６内に排出されることで、該冷水タンク５内はエアレス状態となる。この際に冷水タンク５内は若干減圧された状態となることがある。
【０２３２】
ここで、連通管１０２の途中にボルテックスダイオード６２’が介装されて接続されているので、冷水タンク５からの空気は、このボルテックスダイオード６２’を経由して温水タンク６内に排出される。また、袋体４又は冷水タンク５から供給される飲料水も、このボルテックスダイオード６２’を経由して温水タンク６内に供給される。
【０２３３】
このときには、図２５Ａ，図２５Ｂに示すように、飲料水は、前記連通管１０２に接続された第二ノズル６２２から本体６２１の軸回りに流入する（図２５Ａ，図２５Ｂ中のＡ１）。すると、飲料水は、本体６２１内で案内フィン６２４に案内されて半径方向の外側に向かって流れていき（図２５Ａ，図２５Ｂ中のＢ１）、第一ノズル６２３から接線方向に流出する（図２５Ａ，図２５Ｂ中のＣ１）。そして、第一ノズル６２３から再び連通管１０２を通って、温水タンク６に流れ込みはじめる。しかる後に、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２’を閉めて、ボトルホルダ２のようにした状態とする。ただし、ボトルホルダ２は必ずしも開閉可能とする必要はなく、例えば本体３上に載置しただけでもよい。
【０２３４】
ステップＳ７２では、温水タンク６内の液位が低い状態での飲料水の供給を行う。すなわち、最初は温水タンク６内には飲料水が入っていないが、上記のように袋体４又は冷水タンク５から温水タンク６内に飲料水が入ってくると、その液位が徐々に高くなる。このとき、温水タンク６は排出管６３を通じて給水口１２に接続されているから、温水タンク６内に溜まった空気Ａは、この給水口１２を開けることで外部に排出されることにより、温水タンク６内もエアレス状態とされる。その際に若干減圧された状態となることがある。
【０２３５】
ステップＳ７３では、温水タンク６内の液位が高い状態での飲料水の供給を行う。すなわち、温水タンク６内の液位がある程度高くなってきており、温水タンク６内に供給された飲料水が前記加熱手段６０で、８０〜９０℃程度まで加熱されたものとする。この加熱された飲料水は、若干減圧状態となった温水タンク内で沸騰して、前記連通管１０２内を飲料水が逆向きに移動し、ボルテックスダイオード６２’内にて逆流しようとする現象が起きるものとする。
【０２３６】
このときには、図２６Ａ，図２６Ｂに示すように、温水タンク６で沸騰した飲料水は、連通管１０２に接続された第一ノズル６２３から本体６２１の外周より接線方向に流入する（図２５Ａ，図２５Ｂ中のＡ２）。すると、飲料水は、本体６２１内で案内フィン６２４の案内方向に逆らって流れるが、この際に渦を発生するから、半径方向の内側に向かっていっそう流れにくくなり（図２５Ａ，図２５Ｂ中のＢ２）、さらに第二ノズル６２２から軸回りにいっそう流出しにくくなる（図２５Ａ，図２５Ｂ中のＣ２）。したがって、本体６２１内では渦の発生により抵抗がさらに大きくなり、飲料水がさらに逆流しにくくなる。
【０２３７】
ステップＳ７４では、冷水タンク５で冷された飲料水と、温水タンク６で温められた飲料水とは、それぞれの給水口１１，１２を開閉することにより、図示しないコップ等に所定量だけ注がれる。
【０２３８】
袋体４内の飲料水を使いきってしまうと、それを飲料水が充填された別の袋体４と交換する必要があるが、このときには、ウォーターサーバー１のボトルホルダ２を再び開いて、ボトルホルダ２’のようにした状態で、ニードル８を袋体４から引きぬくことになる。そして、別の袋体４を所定位置にセットした後、再度前記各ステップＳ７１〜Ｓ７４を順に繰り返すことにより、給水を行うことができるようになる。
【０２３９】
この変形例２によれば、温水タンク６から袋体４への飲料水の逆流をさらに抑えて、さらに安定した給水を行うことができるようになる。
【０２４０】
なお、上記実施形態６では、排液管５１と排気管５３との接続部にベンチュリー管５２を設けているが、ヘッド差Ｈが大きくとれる場合などにあっては、このベンチュリー管５２を省略することもできる。これにより、構造が比較的簡単なものとなり、さらなる低コスト化を図ることができる。
【０２４１】
また、上記実施形態６では、絞り部としてオリフィス５４を例示しているが、ミニチュア弁等その他の絞り部であってもよい。ただし、ミニチュア弁では、誤って操作しないように固定等しておくことが好ましい。
【０２４２】
また、上記実施形態７では、流体素子としてのボルテックスダイオード６２（６２’）を冷水タンク５と温水タンク６との間にある連通管１０２に設けているが、両タンク５，６内のいずれかに設けてもよい。その場合はタンクと一体化することとしてもよい。
【０２４３】
また、上記実施形態１〜７では、凸部１０１を冷水タンク５の頂部から突出させているが、冷水タンク５の頂部付近をそのまま凸部１０１としてもよい。また、ライン１０が離間している場合は、連通管１０２の上端の切り欠き部１０３を省略してもよい。
【０２４４】
また、図２７に示す変形例３のように、温水タンク６の代わりに設けられたラインヒーター６’であってもよい。このラインヒーター６’では、その内部の電気加熱部６０’で連通管１０２から給水された飲料水を直接加熱して温水とした上で排出管６３から排出するようになっている。そして、連通管１０２の途中に上記と同様のボルテックスオード６２（６２’）を組み込むことにより、この連通管１０２からの給液が逆流するおそれをなくすことができる。なお、ラインヒーター６’は図２７のように筐体を縦向きにしたものであってもよいが、その筐体を横向きにしたものであってもよい。さらに、第二容器は、蒸気等電気以外の加熱源をも使用できる熱交換器であってもよく、その場合も上記と同様に本発明を適用できる。
【０２４５】
なお、上記実施形態１〜７では、液体として飲料水Ｗを例示しているが、その他の液体として、ジュース、酒類等のあらゆる液体であってもよい（飲料用液体に限定されない）。また、エア抜き時などに、そのエアの局所的な滞留を防ぐために、各タンクや各ライン中に適当な傾斜やアールをつけてもよい。また、上記実施形態１〜７を適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。その場合には、必要に応じて、袋体４、冷水タンク５、温水タンク６、さらには、ニードル８、連通管１０２などのいずれかを省略することとしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０２４６】
１  ウォーターサーバー
２，２’  ボトルホルダ
３  本体
４  袋体（第一容器に相当する。）
４１  底部
５  冷水タンク（第二容器に相当する。）
５０  冷却手段
５１  排液管
５２  ベンチュリー管
５３  排気管
５４  オリフィス（絞り部に相当する。）
５５  溜まり部
６  温水タンク（第三容器に相当する。）
６０  加熱手段
６２，６２’  ボルテックスダイオード（流体素子に相当する。）
６２１  本体
６２２  第二ノズル
６２３  第一ノズル
６２４  案内フィン
６３  排出管
７  支持部
７１  膨出部
８，８’，８”  ニードル
８１，８３，８１ａ  ニードル本体
８１１，８３１  先端部
８１２，８３２  中間部
８１３，８３３  基部
８１４，８３４  開口
８１５，８１６，８３５  通路
８３５ａ  段部
８３６  リブ
８１７，８３７ａ  ホース接続部
８１８  ストッパ
８３７  ピン孔
８２，８４，８５，８６，８２ａ  ニードルガイド
８２１  円筒部（ストレート状の案内部に相当する。）
８２２  平坦部
８２３，８２４，８２５  貫通溝
８４１，８５１，８６１  円筒部
８４２，８５２，８６２  周面
８４３．８５３，８６３  螺旋溝（螺旋状の案内部に相当する。）
８７  ピン
８８  スペーサー
８９  バネ
８１９ａ  振れ止め（阻止機構に相当する。）
８２６  ボタン（阻止機構に相当する。）
８２６ａ  圧縮バネ（阻止機構に相当する。）
８２７  規制板（阻止機構に相当する。）
８２７ａ，８２７ｂ  段落ち部（阻止機構に相当する。）
９  ホース
１０  ライン
１０１  凸部
１０２  連通管
１０３  切り欠き部
１１，１２  給水口
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２４７】
【特許文献１】実用新案登録第３１６４９９７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１６４９４８号公報
【特許文献３】特開２００９−３５３２２号公報
【特許文献４】特開２０１１−３７４７９号公報
【図１Ａ】
0005650153.tif 000002
【図１Ｂ】
0005650153.tif 000003
【図２Ａ】
0005650153.tif 000004
【図２Ｂ】
0005650153.tif 000005
【図３Ａ】
0005650153.tif 000006
【図３Ｂ】
0005650153.tif 000007
【図４Ａ】
0005650153.tif 000008
【図４Ｂ】
0005650153.tif 000009
【図４Ｃ】
0005650153.tif 000010
【図５Ａ】
0005650153.tif 000011
【図５Ｂ】
0005650153.tif 000012
【図６Ａ】
0005650153.tif 000013
【図６Ｂ】
0005650153.tif 000014
【図６Ｃ】
0005650153.tif 000015
【図７Ａ】
0005650153.tif 000016
【図７Ｂ】
0005650153.tif 000017
【図７Ｃ】
0005650153.tif 000018
【図８Ａ】
0005650153.tif 000019
【図８Ｂ】
0005650153.tif 000020
【図９Ａ】
0005650153.tif 000021
【図９Ｂ】
0005650153.tif 000022
【図９Ｃ】
0005650153.tif 000023
【図１０】
0005650153.tif 000024
【図１１】
0005650153.tif 000025
【図１２】
0005650153.tif 000026
【図１３】
0005650153.tif 000027
【図１４】
0005650153.tif 000028
【図１５】
0005650153.tif 000029
【図１６】
0005650153.tif 000030
【図１７】
0005650153.tif 000031
【図１８】
0005650153.tif 000032
【図１９】
0005650153.tif 000033
【図２０】
0005650153.tif 000034
【図２１】
0005650153.tif 000035
【図２２Ａ】
0005650153.tif 000036
【図２２Ｂ】
0005650153.tif 000037
【図２３Ａ】
0005650153.tif 000038
【図２３Ｂ】
0005650153.tif 000039
【図２４】
0005650153.tif 000040
【図２５Ａ】
0005650153.tif 000041
【図２５Ｂ】
0005650153.tif 000042
【図２６Ａ】
0005650153.tif 000043
【図２６Ｂ】
0005650153.tif 000044
【図２７】
0005650153.tif 000045
【図２８】
0005650153.tif 000046