(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料水を冷却する冷水タンク（２）と、交換式の原水容器（４）と冷水タンク（２）との間を連通する原水供給路（６）と、その原水供給路（６）に設けられたポンプ（７）と、前記原水容器（４）内に空気を導入する吸気路（８）と、その吸気路（８）に接続されたオゾン発生装置（９）と、前記ポンプ（７）の作動時に前記オゾン発生装置（９）でオゾンを発生させる制御を行なう制御部（３５）とを有し、
前記制御部（３５）は、前記原水容器（４）内に飲料水が無くなったときに、前記ポンプ（７）を継続して作動させることで前記吸気路（８）および原水供給路（６）内にオゾンを通過させる制御を行なう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が充填され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。
【０００３】
このようなウォーターサーバーとして、飲料水を冷却する冷水タンクと、交換式の原水容器と冷水タンクとの間を連通する原水供給路と、その原水供給路に設けられたポンプとを有するものが知られている（例えば特許文献１、２）。
【０００４】
このウォーターサーバーは、冷水タンク内で冷却された飲料水を、カップ等に注出して使用される。そして、冷水タンク内の水位が下がると、その水位の低下に応じてポンプが作動し、原水容器から冷水タンクに飲料水が供給される。ところが、原水容器の飲料水が残り少なくなると、原水容器内が負圧となって、原水容器から飲料水を汲み出すのが難しくなり、原水容器の飲料水を完全に使い切ることができない場合があることが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５３５２３号公報
【特許文献２】特許第４８０２２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の発明者は、原水容器の飲料水をポンプで汲み出すタイプの上記ウォーターサーバーにおいて、原水容器の飲料水を確実に使い切ることができるようにするために、原水容器内に空気を導入する吸気路を設けたところ、残水量が減少しても収縮しない剛性のある原水容器だけでなく、残水量の減少に伴って収縮する柔軟な原水容器についても、原水容器内の負圧が防止され、この結果、原水容器の飲料水を完全に使い切ることが可能となった。
【０００７】
ところが、原水容器内に空気を導入する吸気路を設けた場合、原水容器の飲料水の一部が吸気路に侵入するため、長期にわたってウォーターサーバーを使用したときに、吸気路内で雑菌が繁殖する可能性があることが分かった。また、原水容器と冷水タンクの間を連通する原水供給路内にも雑菌が繁殖する可能性がある。
【０００８】
この発明が解決しようとする課題は、原水容器に接続する流路を殺菌することが可能な衛生的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】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明の発明者は、飲料水を冷却する冷水タンクと、交換式の原水容器と冷水タンクとの間を連通する原水供給路と、その原水供給路に設けられたポンプと、前記原水容器内に空気を導入する吸気路と、その吸気路に接続されたオゾン発生装置と、前記ポンプの作動時に前記オゾン発生装置でオゾンを発生させる制御を行なう制御部とを有する構成をウォーターサーバーに採用したのである。
【００１０】
これにより、ポンプが作動して原水容器の飲料水を汲み出すときに、原水容器内の減圧によって吸気路から原水容器内に空気が流入すると、オゾン発生装置で発生したオゾンが吸気路を流れ、吸気路の内部がオゾン殺菌される。そのため、吸気路内での雑菌の繁殖が防止され、衛生的である。
【００１１】
また、前記制御部は、前記原水容器内に飲料水が無くなったときに、前記ポンプを継続して作動させることで前記吸気路および原水供給路内にオゾンを通過させる制御を行なうようにすると好ましい。
【００１２】
このようにすると、交換式の原水容器の飲料水を使い切るごとに、オゾン発生装置で発生したオゾンが吸気路および原水供給路を通過し、吸気路と原水供給路の内部がオゾン殺菌される。そのため、長期にわたってウォーターサーバーを使用したときに、吸気路と原水供給路の両方の流路の衛生を保つことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のウォーターサーバーは、ポンプの作動に伴って吸気路から原水容器内に空気が流入するときに、オゾン発生装置で発生したオゾンが吸気路を流れるので、吸気路の内部がオゾン殺菌され、衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施形態を示すウォーターサーバーを側面から見た断面図
【図２】図１に示す原水容器の残水量が多い段階で、原水容器の飲料水をポンプで汲み出す状態を示す図
【図３】図１に示す原水容器の残水量が少なくなった段階で、原水容器の飲料水をポンプで汲み出す状態を示す図
【図４】図１に示す原水容器の飲料水が無くなった状態を示す図
【図５】図１に示すウォーターサーバーのブロック図
【図６】図５に示す制御部の制御フローを示す図
【図７】図１に示す原水容器にかえて剛性のある原水容器を使用した変形例を示す図
【図８】図１に示すジョイント部の変形例を示す断面図
【図９】図１に示すジョイント部の他の変形例を示す断面図
【図１０】図１に示すウォーターサーバーに切替バルブを追加した変形例を示す図
【図１１】図１０に示す切替バルブを切り替えた状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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の内部に配置された冷水タンク２および温水タンク３と、交換式の原水容器４が載置される容器ホルダ５と、容器ホルダ５に載置した原水容器４と冷水タンク２との間を連通する原水供給路６と、原水供給路６に設けられたポンプ７と、原水容器４内に空気を導入する吸気路８と、吸気路８に接続されたオゾン発生装置９とを有する。
【００１６】
原水容器４は、水出口１０を下向きにした姿勢で容器ホルダ５に載置される。原水容器４の胴部１１は、残水量の減少に伴って原水容器４が収縮するように柔軟に形成されている。このような原水容器４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリエチレン（ＰＥ）樹脂のブロー成形によって形成することができる。原水容器４の容量は、満水状態で８〜２０リットル程度である。
【００１７】
容器ホルダ５は、原水容器４の交換作業をしやすくするために、筐体１で水平にスライド可能に支持されたスライド台１２に取り付けられ、筐体１から出し入れ可能となっている。容器ホルダ５には、原水容器４を容器ホルダ５に載置したときに原水容器４の水出口１０に着脱自在に接続されるジョイント部材１３が設けられている。ジョイント部材１３は、上下方向に延びる中空筒状に形成されている。ジョイント部材１３の下端には、原水供給路６の原水容器４側の端部と、吸気路８の原水容器４側の端部とが接続されている。
【００１８】
原水供給路６の途中には、ポンプ７と流量センサ１４が組み付けられている。ポンプ７は、互いに噛み合う１対の歯車を回転させて飲料水を送り出す歯車ポンプである。ポンプ７を作動させると、原水供給路６内の飲料水が原水容器４側から冷水タンク２側に移送され、原水容器４の飲料水が冷水タンク２に供給されるようになっている。また、ポンプ７は、原水供給路６内の飲料水が無くなったときは、原水供給路６内の空気（オゾン含有空気を含む）を原水容器４側から冷水タンク２側に移送する。流量センサ１４は、ポンプ７が作動しているときに原水供給路６内の飲料水が無くなると、その状態を検知可能となっている。
【００１９】
冷水タンク２には、冷水タンク２内の飲料水を冷却する冷却装置１５が取り付けられている。また、冷水タンク２内には、冷水タンク２の内部を上下に仕切るバッフル板１６が設けられている。冷却装置１５は、冷水タンク２の下部外周に配置され、冷水タンク２内のバッフル板１６よりも下方の飲料水を低温（５℃程度）に保つようになっている。
【００２０】
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１７が取り付けられている。この水位センサ１７で検知される水位が下がると、その水位の低下に応じてポンプ７が作動し、原水容器４から冷水タンク２に飲料水が供給される。バッフル板１６は、原水容器４から冷水タンク２に飲料水が供給されるときに、冷却装置１５で冷却されて冷水タンク２の下部に溜まった低温の飲料水が、原水容器４から冷水タンク２内に供給される常温の飲料水で攪拌されるのを防止する。
【００２１】
冷水タンク２には、冷水タンク２内の下部に溜まった低温の飲料水を外部に注出する冷水注出路１８が接続されている。冷水注出路１８には、筐体１の外部から操作可能な冷水コック１９が設けられ、この冷水コック１９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の容量は、原水容器４の容量よりも小さく、２〜４リットル程度である。
【００２２】
バッフル板１６の中央には、冷水タンク２と温水タンク３を接続するタンク接続路２０の上端が開口している。温水タンク３には、温水タンク３内の飲料水を加熱する加熱装置２１が取り付けられており、温水タンク３内の飲料水を高温（９０℃程度）に保つようになっている。タンク接続路２０の下端は、温水タンク３内の加熱装置２１よりも下方の位置で開口している。
【００２３】
温水タンク３には、温水タンク３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路２２が接続されている。温水注出路２２には、筐体１の外部から操作可能な温水コック２３が設けられ、この温水コック２３を開くことによって温水タンク３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３から飲料水を注出すると、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路２０を通って冷水タンク２から温水タンク３に流入するので、温水タンク３は常に満水状態に保たれる。温水タンク３の容量は１〜２リットル程度である。
【００２４】
冷水タンク２には、空気導入路２４を介して空気殺菌チャンバ２５が接続されている。空気殺菌チャンバ２５は、空気取り入れ口２６が形成された中空のケース２８と、ケース２８内に設けられたオゾン発生体２９とからなる。オゾン発生体２９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。
【００２５】
空気導入路２４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は、空気殺菌チャンバ２５内でオゾン殺菌された空気なので、冷水タンク２内の空気を清浄に保つことができる。
【００２６】
冷水タンク２内には、原水供給路６から流出した飲料水が、冷水タンク２内に溜まった飲料水の水面に到達するまでの飲料水の流れを拡散させる拡散板３０が設けられている。この拡散板３０を設けることによって、原水供給路６から流出した飲料水が、冷水タンク２内の空気中のオゾン（空気殺菌チャンバ２５から冷水タンク２内に流入したもの）と広い面積で触れるようにし、冷水タンク２内に流入する飲料水の衛生を高めている。
【００２７】
空気導入路２４は、途中で分岐してオゾン発生装置９に接続されている。オゾン発生装置９は、入口３１と出口３２を有する中空のケース３３と、そのケース３３内に設けられたオゾン発生体３４とからなる。ケース３３の入口３１は空気導入路２４に接続され、ケース３３の出口３２は吸気路８に接続されている。オゾン発生体３４は、空気殺菌チャンバ２５のオゾン発生体２９と同様、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。
【００２８】
原水供給路６と吸気路８は、容器ホルダ５を支持するスライド台１２のスライド操作を可能とし、かつ、オゾン発生装置９で発生したオゾンの通過を可能とするため、柔軟性および耐オゾン性をもつ材質で形成されている。このような原水供給路６と吸気路８としては、例えば、シリコンチューブ、フッ素樹脂チューブ、フッ素ゴムチューブを使用することができる。
【００２９】
ポンプ７とオゾン発生装置９は、図５に示す制御部３５によって制御される。制御部３５には、水位センサ１７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、流量センサ１４から原水供給路６内の飲料水の流量を示す信号が入力される。また、制御部３５からは、ポンプ７を駆動する電動モータ３６の制御信号、オゾン発生装置９の制御信号、容器交換ランプ３７の制御信号が出力される。容器交換ランプ３７は、原水容器４が空になったことをユーザーに報知するランプであり、筐体１の正面に配置される。
【００３０】
以下、この制御装置３５の制御を、図６および図２〜図４に基づいて説明する。
【００３１】
まず、ポンプ７が停止した状態で（ステップＳ１）、冷水タンク２内の水位があらかじめ設定された下限水位を下回ったことを水位センサ１７で検出したときは（ステップＳ２）、ポンプ７を作動させて、原水容器４の飲料水を冷水タンク２に供給する（ステップＳ３）。このとき、ポンプ７の作動に連動して、オゾン発生装置９でオゾンを発生させる（ステップＳ３）。
【００３２】
次に、ポンプ７が作動した状態で（ステップＳ１）、冷水タンク２内の水位があらかじめ設定された上限水位を上回ったことを水位センサ１７で検出したときは（ステップＳ４）、ポンプ７を停止させる（ステップＳ５）。このとき、ポンプ７の作動に連動して、オゾン発生装置９も停止させる（ステップＳ５）。ここで、オゾン発生装置９の停止のタイミングは、ポンプ７の停止のタイミングと同時に設定してもよく、ポンプ７が停止してから所定時間が経過した後にオゾン発生装置９が停止するよう設定してもよい。
【００３３】
原水容器４の飲料水を冷水タンク２に供給する上記動作において、図２に示すように、原水容器４内の残水量が多い段階では、ポンプ７が作動して原水容器４の飲料水を汲み出すに伴い、原水容器４が大気圧によって収縮する。そのため、吸気路８から原水容器４内への空気の流入は生じない。
【００３４】
一方、図３に示すように、原水容器４内の残水量が少なくなった段階では、原水容器４の収縮が進んで剛性を生じ、それ以上の収縮を生じにくくなっているので、ポンプ７が作動して原水容器４の飲料水を汲み出すときに、原水容器４内の減圧によって吸気路８から原水容器４内に空気が流入する。このとき、オゾン発生装置９でオゾンが発生しているので、そのオゾンが吸気路８とジョイント部材１３を順に通過して原水容器４内に流入し、吸気路８の内部およびジョイント部材１３の内部がオゾン殺菌される。
【００３５】
図６に示すように、ポンプ７が作動した状態で（ステップＳ１）、原水供給路６内の飲料水が無くなったことを流量センサ１４で検知したときは（ステップＳ６）、原水容器４の飲料水が無くなったものと考えられるので、容器交換ランプ３７を点灯させる（ステップＳ７）。また、このとき、原水供給路６内の飲料水が無くなったことを流量センサ１４で検知した時点から、所定時間が経過するまでポンプ７とオゾン発生装置９を継続して作動させる（ステップＳ８）。
【００３６】
このとき、図４に示すように、オゾン発生装置９で発生したオゾンは、吸気路８とジョイント部材１３を順に通って原水容器４の下部に入り、更に、原水容器４の下部からジョイント部材１３、原水供給路６を順に通って冷水タンク２内に流入する。これにより、吸気路８の内部、ジョイント部材１３の内部、原水供給路６の内部がオゾン殺菌される。
【００３７】
以上のように、このウォーターサーバーを使用すると、ポンプ７の作動に伴って吸気路８から原水容器４内に空気が流入するときに、オゾン発生装置９で発生したオゾンが吸気路８を流れるので、吸気路８の内部がオゾン殺菌され、衛生的である。
【００３８】
また、このウォーターサーバーを使用すると、交換式の原水容器４の飲料水を使い切るごとに、オゾン発生装置９で発生したオゾンが吸気路８および原水供給路６を通過し、吸気路８と原水供給路６の内部がオゾン殺菌される。そのため、長期にわたってウォーターサーバーを使用したときに、吸気路８と原水供給路６の両方の流路の衛生を保つことが可能である。
【００３９】
上記実施形態では、残水量の減少に伴って収縮する原水容器４を使用した例に挙げて説明したが、この発明は、図７に示すように、残水量が減少しても収縮しない原水容器４を使用するウォーターサーバーにも適用することができる。ここで、原水容器４の胴部１１は、原水容器４の残水量が減少しても原水容器４が収縮しないように剛性をもって形成されている。この場合、原水容器４内の残水量の多少にかかわらず、ポンプ７が作動して原水容器４の飲料水を汲み出すときに、原水容器４内の減圧によって吸気路８から原水容器４内に空気が流入する。このとき、オゾン発生装置９でオゾンが発生しているので、そのオゾンが吸気路８とジョイント部材１３を順に通過して原水容器４内に流入し、吸気路８の内部およびジョイント部材１３の内部をオゾン殺菌することができる。このような剛性をもつ原水容器４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂のブロー成形によって形成することができる。
【００４０】
ところで、オゾン発生装置９で発生したオゾンは時間の経過とともに自然に分解し、酸素に変化する。そのため、原水供給路６と吸気路８の内部をオゾン殺菌するときに、オゾン発生装置９で発生したオゾンが原水供給路６に到達するまでに要する時間が長いと、オゾン濃度が低下し、原水供給路６の殺菌効果が弱まる可能性がある。
【００４１】
そこで、図８に示すように、原水供給路６と吸気路８をジョイント部材１３の内部で互いに連通させることができる。このようにすると、吸気路８を通ってジョイント部材１３に入ったオゾンが、原水容器４を介さずに原水供給路６に流入するので、オゾン発生装置９で発生したオゾンが原水供給路６に到達するまでに要する時間を短くすることができ、原水供給路６をより効果的に殺菌することが可能となる。
【００４２】
また、図９に示すように、原水供給路６と吸気路８をジョイント部材１３の内部で互いに連通させる場合、ジョイント部材１３の内部に設けた上下方向に延びる隔壁３８を介して原水供給路６と吸気路８を仕切り、その隔壁３８の上方で原水供給路６と吸気路８を連通させることができる。このようにしても、吸気路８を通ってジョイント部材１３に入ったオゾンが、原水容器４を介さずに原水供給路６に流入するので、オゾン発生装置９で発生したオゾンが原水供給路６に到達するまでに要する時間を短くすることができ、原水供給路６を効果的に殺菌することが可能となる。さらに、原水容器４から原水供給路６に飲料水が流出すると同時に吸気路８から原水容器４内に空気が流入するときに、ジョイント部材１３の内部で吸気路８から原水供給路６に空気が吸い込まれるのを防止することができ、ポンプ７による飲料水の汲み上げが円滑となる。
【００４３】
また、図１０、図１１に示すような切替バルブ３９を原水容器４の近傍に設けることができる。この切替バルブ３９は、ポンプ７と原水容器４の間が原水供給路６を介して連通され、かつ、オゾン発生装置９と原水容器４の間が吸気路８を介して連通された連通状態（図１０参照）と、ポンプ７と原水容器４の間の原水供給路６の連通が遮断され、かつ、オゾン発生装置９と原水容器４の間の吸気路８の連通が遮断された遮断状態（図１１参照）との間で流路を切り替えるとともに、その切替バルブ３９で前記遮断状態に切り替えた状態において、原水供給路６の切替バルブ３９よりもポンプ７側の部位と、吸気路８の切替バルブ３９よりもオゾン発生装置９側の部位とを互いに連通させるように構成されている。このようにすると、切替バルブ３９を前記遮断状態に切り替えた状態において、ポンプ７を作動させるとともにオゾン発生装置９でオゾンを発生させることにより、原水容器４内に飲料水が入った状態でも、吸気路８および原水供給路６をオゾン殺菌することが可能となる。図１０、図１１では、切替バルブ３９を単一のバルブで構成した例を示しているが、複数の開閉弁を組み合わせて同一の作用をもつ切替バルブ３９を構成してもよい。
【００４４】
図１に示す構成のウォーターサーバーにおいて、オゾン発生装置９で発生したオゾンが吸気路８を通過するときに、どの程度の減衰率をもってオゾン濃度が減衰するかを測定する実験を行なった。実験の条件は次のとおりである。
吸気路      ：シリコンチューブ
吸気路の内径：４ｍｍ
ポンプ送気量：１０００ｃｃ／ｍｉｎ
オゾン発生体：石英管放電灯（シングルランプ、ダブルランプ）
【００４５】
この実験の結果、オゾン発生体３４として石英管放電灯（シングルランプ）を使用したときは、オゾン濃度が次のように減衰することを確認した。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0005647636.tif 000002
【００４７】
またオゾン発生体３４として石英管放電灯（ダブルランプ）を使用したときは、オゾン濃度が次のように減衰することを確認した。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
0005647636.tif 000003
【００４９】
これらの測定結果を見ると、シングルランプでオゾンを発生するよりも、ダブルランプでオゾンを発生したときの方が、オゾンの減衰率が小さい。このことから、オゾン発生装置９で発生するオゾン濃度が高いほど、オゾンの減衰率が小さくなることが分かる。そして、オゾン発生装置９から５．５ｐｐｍ前後のオゾン含有空気を吸気路８に流入させれば、３ｍ以内の長さをもつ吸気路８を効果的にオゾン殺菌することができることを確認した。
【符号の説明】
【００５０】
２      冷水タンク
４      原水容器
６      原水供給路
７      ポンプ
８      吸気路
９      オゾン発生装置
３５    制御部
【図１】
0005647636.tif 000004
【図２】
0005647636.tif 000005
【図３】
0005647636.tif 000006
【図４】
0005647636.tif 000007
【図５】
0005647636.tif 000008
【図６】
0005647636.tif 000009
【図７】
0005647636.tif 000010
【図８】
0005647636.tif 000011
【図９】
0005647636.tif 000012
【図１０】
0005647636.tif 000013
【図１１】
0005647636.tif 000014