(57)【要約】【課題】冷水が早いうちに取水でき、それに引き続いて飲料水を入れた飲料水バッグ全体の水温も比較的早く下げ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】断熱容器１と、断熱容器１の開口部を開閉する断熱カバー２と、断熱容器１内に設置された熱伝導性プレート１２と、熱伝導性プレート１２に密着する熱電変換素子２０を備え、飲料水バッグ７を断熱容器１に収納して、飲料水バッグ７の底面を熱伝導性プレート１２に直接接触させるウォーターサーバーにおいて、熱伝導性プレート１２の付近に存在する飲料水バッグ内の飲料水量を熱伝導性プレート１２から離れた位置に存在する飲料水バッグ内の飲料水量よりも少なく規制するための傾斜した飲料水量規制手段を断熱容器１に設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2012188163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納空間部を形成した断熱容器と、その断熱容器の開口部を開閉する断熱カバーを有する断熱筐体と、
前記断熱容器内に設置された熱伝導性の良好な金属からなる熱伝導性プレートと、
その熱伝導性プレートに密着して熱伝導性プレートを冷却あるいは加熱する熱電変換素子を備え、
柔軟性を有する袋内に飲料水を封入した飲料水バッグを前記収納空間部に収納して、その飲料水バッグの底面を前記熱伝導性プレートに直接接触させて、前記熱電変換素子により前記熱伝導性プレートを介して飲料水バッグ内の飲料水を冷却あるいは加熱して、冷水あるいは熱水として取り出されるウォーターサーバーにおいて、
前記熱伝導性プレートの付近に存在する前記飲料水バッグ内の飲料水量を前記熱伝導性プレートから離れた上方位置に存在する前記飲料水バッグ内の飲料水量よりも少なく規制するための飲料水量規制手段を前記収納空間部内に設け、
前記収納空間部内に収納した前記飲料水バッグを前記飲料水量規制手段に沿って変形して、前記熱伝導性プレートの付近に存在する飲料水バッグ内の飲料水量を少なく規制する構成になっていることを特徴とするウォーターサーバー。
【請求項２】
請求項１に記載のウォーターサーバーにおいて、
前記断熱容器の収納空間部が、底面壁と、その底面壁から立設した周壁で形成され、前記周壁の基部付近を前記熱伝導性プレート側に向けて突出することにより前記飲料水量規制手段が構成されていることを特徴とするウォーターサーバー。
【請求項３】
請求項２に記載のウォーターサーバーにおいて、
前記開口部が断熱容器の上方に設けられて、その断熱容器の上方から前記飲料水バッグを前記収納空間部に挿入する構造になっており、
前記周壁の基部側が前記熱伝導性プレート側に向けて突出するように、前記周壁の内面に傾斜面が設けられていることを特徴とするウォーターサーバー。
【請求項４】
請求項１に記載のウォーターサーバーにおいて、
前記飲料水量規制手段が、前記断熱容器の収納空間部内に設置された突起部材から構成されており、その突起部材の基部側が前記熱伝導性プレート側に向けて突出するように、前記突起部材の内面に傾斜面が設けられていることを特徴とするウォーターサーバー。
【請求項５】
請求項１に記載のウォーターサーバーにおいて、
前記飲料水量規制手段が、前記断熱容器の底面から立設された突起部材で構成されていることを特徴とするウォーターサーバー。
【請求項６】
請求項１に記載のウォーターサーバーにおいて、
前記飲料水バッグの底部付近の温度を検出する第１温度センサーと、
前記飲料水バッグの中間部付近の温度を検出する第２温度センサーと、
前記第１温度センサーならびに第２温度センサーからの検出信号を入力して、前記熱電変換素子への投入電力を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするウォーターサーバー。
【請求項７】
請求項６に記載のウォーターサーバーにおいて、
前記第１温度センサーが前記熱伝導性プレートの前記飲料水バッグの底部と接する表面に取り付けられ、前記第２温度センサーが前記断熱容器の前記飲料水バッグの中間部と接する周壁に取り付けられてい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、飲料水を供給する冷水サーバーあるいは冷水・熱水サーバーなどのウォーターサーバーに係り、特に電子冷却素子（ペルチェ素子）の冷却機能を利用したウォーターサーバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  飲料水への雑菌の侵入、繁殖を阻止するために、天然水（ミネラルウォーター）などの飲料水を柔軟性材料からなる飲料水バッグに封入して、これをダンボール箱などの外ケースに入れたバッグインボックス（Ｂａｇ  ｉｎ  Ｂｏｘ：ＢＩＢ）が使用されている。【０００３】  この柔軟性を有する飲料水バッグは、内部の飲料水の取水に合わせて飲料水バッグが収縮するため、外気が飲料水バッグ内に入らず、従って外部からの雑菌の侵入が阻止できるという特長を有している。【０００４】  前記ＢＩＢを使用したウォーターサーバーに関して種々の提案がなされている。
特開２００３−２０６０００号公報（特許文献１）には、柔軟性を有する飲料水バッグをダンボール箱などの外ケースから取り出して、ウォーターサーバーの冷却板の上に前記飲料水バッグを載置し、冷却板で飲料水バッグ中の飲料水を直接冷却して、飲料水バッグから冷却水を取水するウォーターサーバーが記載されている。【０００５】  図１８は、前記特開２００３−２０６０００号公報（特許文献１）に記載のウォーターサーバーの分解斜視図である。
同図に示すように、筐体１０１の上部にはバッグ収納部１０２が形成され、そのバッグ収納部１０２は、底壁１０３と右側壁１０４と左側壁１０５と後壁１０６を備えており、開放状態になっているバッグ収納部１０２の前面と上面は、側断面形状がＬ字形の蓋１０７で閉塞されるようになっている。【０００６】  前記底壁１０３は、前方から見てＶ字形に形成され、最も低位置にＵ字形の溝１０８が形成されている。溝１０８の前端部は前方に向って開口し、前記蓋１０７の切り欠き１０９とで飲料水バッグ１１０の注水栓１１１を外部に突出させるための注水栓取出部を構成している。なお、前記溝１０８は、前下がり状に傾斜している。【０００７】  底壁１０３の上面には全面に亘って冷却プレート１１２が設置され、この冷却プレート１１２の上に直接飲料水バッグ１１０が載置されるようになっている。底壁１０３の下面には全面に亘って蛇行状に冷媒通路１１３が形成され、冷媒通路１１３は配管１１４を介してコンプレッサー１１５に接続され、冷媒循環経路を構成している。【０００８】  前記右側壁１０４、左側壁１０５ならびに後壁１０６は底壁１０３に対して垂直に延びており、前記右側壁１０４と左側壁１０５の内面には前後方向に延びたストッパー１１７が突設されている。【０００９】  前記飲料水バッグ１１０は、ダンボール外箱１１６に入れて出荷される。図１８に示すように、筐体１０１から蓋１０７を取り外し、飲料水バッグ１１０を収納したダンボール外箱１１６をバッグ収納部１０２の上方から強制的に挿入する。【００１０】  ダンボール外箱１１６の左右の下隅部を前記左右のストッパー１１７に係止し、ダンボール外箱１１６の下面を開封して、飲料水バッグ１１０のみを底壁１０３の上に抜き落とし、空になったダンボール外箱１１６を取り外す。【００１１】  飲料水バッグ１１０をバッグ収納部１０２に収納した後、蓋１０７を被せて、切り欠き１０９から注水栓１１１を前方に突出させて、飲料水バッグ１１０の装着が終了する。【００１２】  冷水が必要な場合は、コップ台１１８にコップ１１９を載せて、注水栓１１１を開くことにより、飲料水バッグ１１０内の冷水を直接コップ１１９に注ぐことができる。【００１３】  前述のように底壁１０３をＶ字形に形成し、溝１０８を前下がり状に傾斜することにより、バッグ交換時における飲料水バッグ１１０内の残留水を少なくすることができる。
なお、ＢＩＢを使用したウォーターサーバーに関しては、前述の特許文献１の他に下記に示すような特許文献２〜５を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−２０６０００号公報
【特許文献２】特開２００８−３７４４５号公報
【特許文献３】特開２００８−５６３２５号公報
【特許文献４】特開２００９−２７５９３３号公報
【特許文献５】特開２００８−１５６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  図１８に示す従来のウォーターサーバーでも、ウォーターサーバーを起動して冷水が早いうちに取水できる、すなわち、初期の冷却取水時間を短縮できる構成にはなっていないという問題点があった。【００１６】  本発明の目的は、ウォーターサーバーを起動して冷水が早いうちに取水でき、それに引き続いて飲料水を入れた飲料水バッグ全体の水温も比較的早く下げることが可能で、しかも消費電力の低減が図れるウォーターサーバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
収納空間部を形成した断熱容器と、その断熱容器の開口部を開閉する断熱カバーを有する断熱筐体と、
前記断熱容器内に設置された熱伝導性の良好な金属からなる熱伝導性プレートと、
その熱伝導性プレートに密着して熱伝導性プレートを冷却あるいは加熱する熱電変換素子を備え、
柔軟性を有する袋内に飲料水を封入した飲料水バッグを前記収納空間部に収納して、その飲料水バッグの底面を前記熱伝導性プレートに直接接触させて、前記熱電変換素子により前記熱伝導性プレートを介して飲料水バッグ内の飲料水を冷却あるいは加熱して、冷水あるいは熱水として取り出されるウォーターサーバーにおいて、
前記熱伝導性プレートの付近に存在する前記飲料水バッグ内の飲料水量を前記熱伝導性プレートから離れた上方位置に存在する前記飲料水バッグ内の飲料水量よりも少なく規制するための飲料水量規制手段を前記収納空間部内に設け、
前記収納空間部内に収納した前記飲料水バッグを前記飲料水量規制手段に沿って変形して、前記熱伝導性プレートの付近に存在する飲料水バッグ内の飲料水量を少なく規制する構成になっていることを特徴とするものである。【００１８】  本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記断熱容器の収納空間部が、底面壁と、その底面壁から立設した周壁で形成され、前記周壁の基部付近を前記熱伝導性プレート側に向けて突出することにより前記飲料水量規制手段が構成されていることを特徴とするものである。【００１９】  本発明の第３の手段は前記第２の手段において、
前記開口部が断熱容器の上方に設けられて、その断熱容器の上方から前記飲料水バッグを前記収納空間部に挿入する構造になっており、
前記周壁の基部側が前記熱伝導性プレート側に向けて突出するように、前記周壁の内面に傾斜面が設けられていることを特徴とするものである。【００２０】  本発明の第４の手段は前記第１の手段において、
前記飲料水量規制手段が、前記断熱容器の収納空間部内に設置された突起部材から構成されており、その突起部材の基部側が前記熱伝導性プレート側に向けて突出するように、前記突起部材の内面に傾斜面が設けられていることを特徴とするものである。【００２１】  本発明の第５の手段は前記第１の手段において、
前記飲料水量規制手段が、前記断熱容器の底面から立設された突起部材で構成されていることを特徴とするものである。【００２２】  本発明の第６の手段は前記第１の手段において、
前記飲料水バッグの底部付近の温度を検出する第１温度センサーと、
前記飲料水バッグの中間部付近の温度を検出する第２温度センサーと、
前記第１温度センサーならびに第２温度センサーからの検出信号を入力して、前記熱電変換素子への投入電力を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするものである。【００２３】  本発明の第７の手段は前記第６の手段において、
前記第１温度センサーが前記熱伝導性プレートの前記飲料水バッグの底部と接する表面に取り付けられ、前記第２温度センサーが前記断熱容器の前記飲料水バッグの中間部と接する周壁に取り付けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】  本発明は前述のような構成になっており、ウォーターサーバーを起動して冷水が早いうちに取水でき、それに引き続いて飲料水を入れた飲料水バッグ全体の水温も比較的早く下げることが可能で、しかも消費電力の低減が図れるウォーターサーバーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例に係るウォーターサーバーの飲料水バッグを装着する前の状態を示す一部を断面にした正面図である。
【図２】そのウォーターサーバーに飲料水バッグを装着する直前の状態を示す一部を断面にした正面図である。
【図３】そのウォーターサーバーに飲料水バッグを裝着した後の状態を示す一部を断面にした正面図である。
【図４】そのウォーターサーバーに飲料水バッグを装着した後の状態を示す一部を断面にした右側面図である。
【図５】バッグインボックス型の水収納容器の斜視図である。
【図６】その水収納容器から取り出した飲料水バッグの斜視図である。
【図７】本発明の実施例に用いる断熱容器の各壁面を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の実施例ならびに比較例のウォーターサーバーにおける取水水温の変化を示す特性図である。
【図９】本発明の実施例に係るウォーターサーバーの一部を断面にした正面図である。
【図１０】比較例に係るウォーターサーバーの一部を断面にした正面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）本発明の実施例に係るウォーターサーバーの温度制御を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１変形例に係るウォーターサーバーの一部を断面にした正面図である。
【図１３】そのウォーターサーバーに設置されるくさび状突起部材の一部を断面にした拡大斜視図である。
【図１４】そのウォーターサーバーに装着される外ケースの底面図である。
【図１５】本発明の第２変形例に係るウォーターサーバーの飲料水バッグを挿入する前の状態を示す一部を断面にした正面図である。
【図１６】そのウォーターサーバーに飲料水バッグを装着した後の状態を示す一部を断面にした正面図である。
【図１７】そのウォーターサーバーに使用される冷却プレートの斜視図である。
【図１８】従来提案されたウォーターサーバーの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
（ウォーターサーバーの概略構成）
図１ないし図４を用いて本発明の実施例に係るウォーターサーバーの概略構成について説明する。
【００２７】  本実施例に係るウォーターサーバーはこれらの図に示すように、上方が開放した断熱容器１と、その断熱容器１の上部に着脱可能に装着される断熱カバー２とを有し、前記断熱容器１と断熱カバー２には例えば真空断熱などの断熱構造が施されている。前記断熱容器１と断熱カバー２により断熱筐体３が構成され、その断熱筐体３の内側に収納空間部４が形成される（図３，図４参照）。前記断熱容器１は、サーバー本体５の上部に取り付けられている。
【００２８】  図５はバッグインボックス（ＢＩＢ）型の水収納容器６の斜視図、図６はその水収納容器６から取り出した飲料水バッグ７の斜視図である。
前記水収納容器５は、フレキシブル性を有する例えばポリエチレンやビニール樹脂等の合成樹脂製の密閉袋からなる飲料水バッグ７と、その飲料水バッグ７の外周を保護する例えばダンボール箱などの外ケース８とから構成されており、飲料水バッグ７の中にはミネラルウォーターなどの飲料水９（図３，図４参照）が充填されている。
【００２９】  図６に示すように、飲料水バッグ７の下部正面には合成樹脂の成形体からなる取水口部材１０が取り付けられ、また、飲料水バッグ７の上部には飲料水バッグ７を取り扱うための取っ手部１１が連結されている。
【００３０】  図７は、前記断熱容器１の各壁面を示す概略斜視図である。同図に示すように断熱容器１は、後述する電子冷却ユニットの冷却プレート１２とほぼ同じ面積を有する比較的面積の狭い四角形の底面壁１３と、その底面壁１３から立設して側面形状が下方に向って先細りになった五角形の正面壁１４と、前記底面壁１３から立設して側面形状が下方に向って先細りになった五角形の右側面壁１５と、前記底面壁１３から立設して側面形状が下方に向って先細りになった五角形の左側面壁１６と、前記底面壁１３から立設して側面形状が下方に向って先細りになった五角形の後面壁１７とから構成され、上方に向けて開口した開口部１８が形成されている。
【００３１】  例えば図１に示すように、前記底面壁１３の面積は開口部１８の面積よりもかなり狭くなっている。
【００３２】  本実施例の場合、飲料水バッグ７を前記収納空間部４内に装着する際に飲料水バッグ７の取水口部材１０をガイドするガイド溝部１９が図４に示すように前記正面壁１４の内側部に縦に設けられている関係上、正面壁１４は底面壁１３に対して垂直に設けられている。
【００３３】  これに対して右側面壁１５、左側面壁１６ならびに後面壁１７は図１と図４に示すように内側に向けて傾斜しており、断熱容器１の下部が底面壁１３側に向って先細り状になっている。
【００３４】  底面壁１３の上に、例えば銅などの熱伝導性の良好な金属からなる四角形をした冷却プレート１２が設置される。前述のように右側面壁１５、左側面壁１６ならびに後面壁１７は内側に向って傾斜しているから前記冷却プレート１２の位置決めはスムーズになされ、例えば図１ならびに図４に示すように冷却プレート１２は正面壁１４、右側面壁１５、左側面壁１６ならびに後面壁１７の四方の下端部に嵌り合った状態になっている。
【００３５】  底面壁１３の適所に貫通穴が形成されて、その貫通穴内に電子冷却素子２０が装着され、電子冷却素子２０の上部は冷却プレート１２に密着し、電子冷却素子２０の下部は底面壁１３の下部に設置された放熱プレート２１に密着している。この放熱プレート２１には放熱フィン２２が付設されている。
【００３６】  また図４に示すように、前記放熱フィン２２の近くには放熱ファン２３が設置されている。冷却プレート１２の表面には第１温度センサー２４が、後面壁１７の内側傾斜面の途中（後面壁１７の高さ方向のほぼ中間位置）には第２温度センサー２５がそれぞれ付設されており、第１温度センサー２４ならびに第２温度センサー２５によって検出された水温信号は電源制御部２６に入力される。また、電源制御部２６は電子冷却素子２０ならびに放熱ファン２３に接続され、それぞれに制御信号を出力するようになっている。
【００３７】  なお、図４において示す符号２７は放熱のための吸気口、２８は仕切り部材、２９は取水カバー、３０は取水レバー、３１はコップ受け、３２はコップである。
【００３８】  本実施例に係るウォーターサーバーは、前述のような構成になっている。
図１に示すように断熱容器１から断熱カバー２を外し、一方、飲料水バッグ７を外ケース８から取り出し、取っ手部１１を持って飲料水バッグ７を断熱容器１の開口部１８から収納空間部４内に挿入する。この際、飲料水バッグ７の取水口部材１０を正面壁１４に形成されているガイド溝部１９に沿って挿入して（図４参照）、飲料水バッグ７を直接冷却プレート１２の上に載置する。
【００３９】  飲料水バッグ７は柔軟性に富んでおり、しかも飲料水バッグ７内の飲料水９の水圧により、飲料水バッグ７は冷却プレート１２の上面、ならびに正面壁１４、右側面壁１５、左側面壁１６ならびに後面壁１７の内面に密着する。この密着と、右側面壁１５、左側面壁１６ならびに後面壁１７の内側に向いた傾斜面により、飲料水バッグ７の下部形状は冷却プレート１２側に向けた先細り状に変形されるとともに、飲料水バッグ７の底面の面積は冷却プレート１２の面積に規制される。
【００４０】  図４に示すように、飲料水バッグ７の取水口部材１０は、冷却プレート１２とほぼ同じ水平位置かあるいはそれよりも若干低い位置に設置される。図示していないが、断熱容器１のガイド溝部１９の下部には、挿入された取水口部材１０が浮き上がらないように位置を固定するロック機構が設けられており、このロック機構の保持機能により、冷却プレート１２に対する飲料水バッグ７の密着状態が良好に維持される。
【００４１】  また、第２温度センサー２５は後面壁１７の内側傾斜面上に設置されているから、飲料水９の水圧により飲料水バッグ７との密着性も良好であり、飲料水バッグ７と第２温度センサー２５との間に隙間が形成されることが無く、飲料水バッグ７内の飲料水９の温度を精確に検出することができる。
【００４２】  本実施例では第２温度センサー２５を後面壁１７の内側傾斜面上に設置したが、右側面壁１５あるいは左側面壁１６の内側傾斜面上に設置することも可能である。
【００４３】  このようにして飲料水バッグ７を断熱容器１内に設置した後、図３ならびに図４に示すように断熱容器１に断熱カバー２を被せて、収納空間部４を密閉する。
この状態で図４に示すように、電源制御部２６からの制御信号により電子冷却素子２０に所定の電力を投入するとともに、放熱ファン２３を回転駆動すると、冷却プレート１２の温度が下がり、冷却プレート１２近傍の飲料水９が冷却される。前述のように冷却プレート１２近傍の飲料水９の量は、内側傾斜面を有する右側面壁１５、左側面壁１６ならびに後面壁１７によって少なく規制されているから、冷却プレート１２近傍の飲料水９の冷却は急速に進行し、冷水の生成が速やかに行なわれる。
【００４４】  冷水を取り出す際には図４に示すように、コップ受け３１にコップ３２を載せ、取水カバー２９を矢印方向に開き、取水レバー３０を押し下げることにより、冷却プレート１２の近くに設置されている取水口部材１０から冷水を取り出すことができる。なお、取水カバー２９の動作を取水レバー３０の動作に連動させることも可能である。
【００４５】  図８は、本実施例ならびに比較例のウォーターサーバーにおける取水水温の変化を示す特性図である。図中の曲線Ａは図９に示す本実施例に係るウォーターサーバーでの取水水温特性曲線、曲線Ｂは図１０に示す比較例に係るウォーターサーバーでの取水水温特性曲線である。
【００４６】  図９に示す本実施例に係るウォーターサーバーは、飲料水バッグ７の底面積が冷却プレート１２とほぼ同じ面積になるよラに断熱容器１の周壁（右側面壁１５、左側面壁１６、後面壁１７）に傾斜が付けられている。
【００４７】  これに対して図１０に示す比較例のウォーターサーバーは、断熱容器１の周壁には傾斜が付けられておらず、垂直方向に延びており、広い底面壁の中央部に冷却プレート１２が設置されている。
【００４８】  本実施例ならびに比較例のウォーターサーバーともに１２０ｍｍ×１２０ｍｍの大きさの冷却プレート１２を使用し、図１０に示す比較例のウォーターサーバーでは底面壁のサイズが２００ｍｍ×２００ｍｍである。なお、電子冷却素子２０への電力供給量などの他の条件は本実施例ならびに比較例とも同じである。
【００４９】  各ウォーターサーバーとも飲料水バッグ７内の飲料水９を冷却プレート１２で直接冷却し、１０分毎に５００ｍｌの取水を行い、取水温度ＴＷ１を測定したものである。この取水水温ＴＷ１はウォーターサーバー内では、図９ならびに図１０に示すように取水口部材１０の開口部付近の水温に相当する。
【００５０】  この図８から明らかなように、同じ能力の電子冷却素子２０を使用しても、本実施例に係るウォーターサーバー（曲線Ａ）は３０分後の５００ｍｌ取水温度で１０℃以下にすることができる。これに対して比較例のウォーターサーバーは３０分後の５００ｍｌ取水温度は１５℃と高く、４０分後でも１０℃以下にすることができない。このことから本発明に係るウォーターサーバーは、起動して冷水が早いうちに取水でき、それに引き続いて飲料水を入れた飲料水バッグ全体の水温も比較的早く下げることが可能であることが立証できる。
【００５１】  図１０に示す比較例のウォーターサーバーにおいて冷水が早いうちに取水できないのは、図９に示す本発明に係るウォーターサーバーに較べて冷却プレート１２の周囲に存在する飲料水９の量が多く、そのために飲料水９の温度を下げるのに時間がかかるためだと考えられる。
【００５２】  なお、図１０に示す比較例のウォーターサーバーにおいて、冷却プレート周囲の飲料水温度を短時間に下げるため、冷却プレート１２の敷設面積を断熱容器１の底面積とほぼ同じになるように拡大することが考えられる。しかしそうすれば、電子冷却素子２０の設置数を増やす必要がありコスト高となり、また、電力消費量も増えてランニングコストも高くなるため好ましくない。
【００５３】（ウォーターサーバーの温度制御）
次に本実施例に係るウォーターサーバーの温度制御について、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。
【００５４】  ウォーターサーバーを起動すると冷却プレート周囲の飲料水９がまず冷却され、図８の曲線Ａに示すように温度が急速に低下し、図１１（ａ）に示すように、冷却プレート周囲の飲料水９が４℃以下になると冷却プレート１２の周囲で対流３３が発生し、対流３３の働きで上部の飲料水９との入れ替わりがあり、上部の飲料水９も徐々に冷却される。図１１（ａ）の例の場合、飲料水バッグ７のほぼ中間位置に設置されている第２温度センサー２５による中間部温度（Ｔ２）は１２℃を検出している。
【００５５】  このようにして飲料水９の冷却が続行されるが、冷却プレート１２に付設された第１温度センサー２４により飲料水バッグ７の底面温度（Ｔ１）が、前記第２温度センサー２５により飲料水バッグ７の中間部温度（Ｔ２）が、それぞれ監視されている。そして、前記第２温度センサー２５により飲料水バッグ７の中間部温度（Ｔ２）が４℃に到達するまで、電子冷却素子２０への電力は最大に投入されるように、電源制御部２６によって電子冷却素子２０の駆動制御がなされる（ステップ１）。
【００５６】  この場合、飲料水バッグ７の底面温度（Ｔ１）は安定している。安定する温度は飲料水バッグ７と冷却プレート１２の接触状態により異なる。このデータの場合、中間部温度（Ｔ２）は４℃で、底面温度（Ｔ１）は０℃と、約４℃の温度差がついている。
【００５７】  そして飲料水９の冷却が進むに連れて対流３３が発生する領域も広くなり、図１１（ｂ）に示すように前記第２温度センサー２５による中間部温度（Ｔ２）が４℃となった段階で、飲料水バッグ７の底面温度（Ｔ１）を検知する。そして、この底面温度（Ｔ１）がその温度から１℃以上の温度降下するまでの間、同じく電子冷却素子２０への電力は最大に投入されるように、電源制御部２６によって電子冷却素子２０の駆動制御がなされる（ステップ２）。
このデータの場合、底面温度（Ｔ１）は０℃で、中間部温度（Ｔ２）との温度差は約４℃で安定している。
【００５８】  さらに飲料水９の冷却が進み、飲料水９全体が４℃まで冷却されると、対流効果が極端に低下し、前記第１温度センサー２４の温度は０℃よりも低下し始め、それにつれて底部の水温は４℃より降下を始める。このまま放置すると、底部水温は０℃以下となり凍結を起こす。
【００５９】  この凍結を回避するため、前記第１温度センサー２４の温度Ｔ１が、安定温度より１℃以上低下した段階で、冷水制御温度ＴＣｗ（この場合２℃）となるように制御を行う。
【００６０】  冷水温度を６℃とするには、先にステップ１で説明したように、冷却プレート面と水温は４℃の温度差がつくので、冷水温度を６℃とするには第１温度センサー２４による温度制御は４℃低い２℃になるように、電子冷却素子２０へ投入する電力を制御することになる。全体が４℃の冷水となった以降は、この冷水設定温度ＴＣｗを変えることで、４℃以上の任意の冷水温度に制御することができる（ステップ３）。
【００６１】  図１１（ｃ）に示すように、繰り返しの取水により飲料水バッグ７の飲料水９の量が少なくなった場合、前記冷水制御温度ＴＣｗが０℃以下では、飲料水バッグ７の底部の飲料水９が凍結する恐れがあるため、冷水制御温度ＴＣｗは必ず０℃以上とする。これにより、前記第２温度センサー２５の位置以下の水位となった場合でも、飲料水バッグ７の底面温度（Ｔ１）は０℃以上での制御となるため、飲料水バッグ７の底面付近の飲料水９の凍結は発生しない（ステップ４）。なお、図１１（ｃ）は、飲料水バッグ７内の飲料水９が凍結した状態を示している。
【００６２】  また、飲料水バッグ７を新しく入れ替えた場合には、第１温度センサー２４は前記冷水制御温度ＴＣｗより５℃以上温度が上昇するため、これを第１温度センサー２４で検知して、前記ステップ１の「第２温度センサー２５により飲料水バッグ７の中間部温度（Ｔ２）が４℃に到達するまで、電子冷却素子２０への電力は最大に投入されるように、電源制御部２６によって電子冷却素子２０の駆動制御がなされる」制御に復帰する。
【００６３】  また、冷水温度は１０℃以下の条件であるから、第１温度センサー２４の温度が１０℃を超えた場合も、前記ステップ１の「第２温度センサー２５により飲料水バッグ７の中間部温度（Ｔ２）が４℃に到達するまで、電子冷却素子２０への電力は最大に投入されるように、電源制御部２６によって電子冷却素子２０の駆動制御がなされる」制御に復帰する。
【００６４】  このように温度センサー２４，２５を２個設置することにより、初期の冷却取水時間を短縮し、飲料水全体を冷水温度に冷却し、任意の冷水温度に保冷し、かつ凍結などの防止を行い、飲料水バッグ７の交換検知も行なうことが可能で、衛生状態を維持し、かつ省エネルギーのウォーターサーバーを提供することができる。
【００６５】（ウォーターサーバーの第１変形例）
図１２ないし図１４はウォーターサーバーの第１変形例を説明するための図で、図１２はウォーターサーバーの一部を断面にした正面図、図１３はそのウォーターサーバーに設置されるくさび状突起部材の一部を断面にした拡大斜視図、図１４はそのウォーターサーバーに装着される外ケースの底面図である。
【００６６】  前記実施例では、飲料水バッグ７を外ケース８から取り出して、飲料水バッグ７のみをウォーターサーバーに装着していた。この第１変形例に係るウォーターサーバーでは、飲料水バッグ７を外ケース８から取り出す必要がなく、外ケース８とともに飲料水バッグ７をウォーターサーバーに装着できる構成になっている断熱容器１は、底面壁１３と、その底面壁１３から立設した正面壁（図示せず）と、右側面壁１５と、左側面壁１６と、後面壁（図示せず）とから構成されており、断熱容器１自体の形状は従来のものと同じである。
【００６７】  図１２に示すように、前記右側面壁１５と左側面壁１６の内側には、若干の隙間をおいてくさび状の突起部材３４が立設・固定されている。この突起部材３４は図１３に示すように断面形状がほぼ直角三角形をしており、底面壁１３に固定される底面３５と、その底面３５から垂直方向に延びた垂直面３６と、底面３５から斜め方向に延びた傾斜面３７を有し、垂直面３６と傾斜面３７が交差する頂部に尖端部３８が設けられて、全体的に所定の幅を有するくさび状をしている。
【００６８】  突起部材３４は、その垂直面３６が右側面壁１５あるいは左側面壁１６の内面と対向するように底面壁１３にそれぞれ固定され、突起部材３４の傾斜面３７どうしが内側に向いて対向している。従って傾斜面３７どうしの間隔は、下側、すなわち底面壁１３に近づくに従って徐々に狭くなっており、傾斜面３７どうしの最下端の間隔は冷却プレート１２の幅とほぼ同寸になっている（図１２参照）。
【００６９】  突起部材３４の高さは断熱容器１の高さのほぼ半分以上に設定されており、一方の突起部材３４における傾斜面３７の上部付近には第２温度センサー２５が取り付けられている。
【００７０】  図１４に示すように、ダンボール箱からなる外ケース８の底面のほぼ中央位置には、冷却プレート１２が挿入される開口部を形成するための第１ミシン目３９が形成されている。また、外ケース８の底面の正面側端部には、飲料水バッグ７に付設されている取水口部材１０を外ケース８から取り出すための第２ミシン目４０が形成されている。
【００７１】  さらに、外ケース８の底面の前記第１ミシン目３９を挟んでその両側端部には、前記くさび状突起部材３４の尖端部３８が差し込まれる開口部を形成するための第３ミシン目４１が形成されている。
【００７２】  飲料水バッグ７を収納した外ケース８を断熱容器１にセットする前に、前記第１ミシン目３９、第２ミシン目４０ならびに第３ミシン目４１に沿って外ケース８の一部を取り除く。この取り除きにより、外ケース８の底面のほぼ中央部に冷却プレート１２が挿入される第１の開口部（図示せず）が、外ケース８の底面の正面側端部に取水口部材１０を取り出すための第２の開口部（図示せず）が、外ケース８の左右両側端部近くにはくさび状突起部材３４の尖端部３８が差し込まれる第３の開口部（図示せず）が、それぞれ形成される。
【００７３】  次に取水口部材１０を外ケース８の前記第２の開口部から取り出して、外ケース８の底面側を下にして断熱容器１の内側に外ケース８を入れ込む。この外ケース８の挿入によりくさび状突起部材３４の尖端部３８が前記第３の開口部を通して外ケース８の内側に入り込む。この突起部材３４の入り込みを容易にするため図１４に示すように、第３ミシン目４１の両側には切り込み用ミシン目４２が形成されている。
【００７４】  両側の突起部材３４が外ケース８の内側に入り込んだ状態が図１２に示されており、柔軟性の飲料水バッグ７は両側の突起部材３４の傾斜面３７に挟まれた形になり、下側、すなわち冷却プレート１２側に近づくにつれて先細り状になっている。また、飲料水バッグ７の底面は冷却プレート１２の広さに制限され、その飲料水バッグ７の底面が冷却プレート１２に直接接触している。
【００７５】（ウォーターサーバーの第２変形例）
図１５ないし図１７はウォーターサーバーの第２変形例を説明するための図で、図１５は飲料水バッグを挿入する前のウォーターサーバーの一部を断面にした正面図、図１６は飲料水バッグをセットした状態でのウォーターサーバーの一部を断面にした正面図、図１７はそのウォーターサーバーに使用される冷却プレートの斜視図である。
【００７６】  前記実施例では平面形状がフラットな冷却プレート１２を使用しているが、この第２変形例に係るウォーターサーバーでは、正面形状がほぼＶ字形をした冷却プレート１２を使用している。
【００７７】  この冷却プレート１２は図１７に示すように、冷却プレート１２の中央部に湾曲部４３を有し、その湾曲部４３の一方の端部から上方に向けて延びた第１傾斜平面部４４と、湾曲部４３の他方の端部から上方に向けて延びた第２傾斜平面部４５を備えて、全体として正面形状がほぼＶ字形をしている。この冷却プレート１２は、断熱容器１の右側面壁１５，左側面壁１６の幅方向に沿って延びている。
【００７８】  図１５に示すように、冷却プレート１２の第１傾斜平面部４４の外側面には電子冷却素子２０ａ、放熱フィン２２ａを付設した放熱プレート２１ａが取り付けられている。一方、第２傾斜平面部４５の外側面には電子冷却素子２０ｂ、放熱フィン２２ｂを付設した放熱プレート２１ｂが取り付けられている。
【００７９】  前記冷却プレート１２、電子冷却素子２０、放熱プレート２１、放熱フィン２２などで構成される電子冷却ユニットは断熱容器１の底面壁１３に支持されている。
【００８０】  断熱容器１の右側面壁１５の内面には、前記第１傾斜平面部４４とほぼ同じ傾斜角度を有する第１傾斜受け面４６が形成され、この第１傾斜受け面４６の上部に第２温度センサー２５が付設されている。また、断熱容器１の左側面壁１６の内面にも同様に、前記第２傾斜平面部４５とほぼ同じ傾斜角度を有する第２傾斜受け面４７が形成されている。
【００８１】  図１５に示すように、底面壁１３の上部に右側面壁１５ならびに左側面壁１６を設置することにより、冷却プレート１２の第１傾斜平面部４４と右側面壁１５の第１傾斜受け面４６がほぼ面一の傾斜面となり、冷却プレート１２の第２傾斜平面部４５と左側面壁１６の第２傾斜受け面４７がほぼ面一の傾斜面となる。
【００８２】  断熱カバー２を外して断熱容器１内にフレキシブルな飲料水バッグ７を挿入すると、図１６に示すように飲料水バッグ７の両側は、第１傾斜受け面４６ならびに第１傾斜平面部４４と、第２傾斜受け面４７ならびに第２傾斜平面部４５に沿って、下方に行くに従って先細り状に変形される。そして飲料水バッグ７の取水口部材１０が冷却プレート１２の最下部の湾曲部４３と対応する位置に設置される。
【００８３】  この変形例のように正面形状がほぼＶ字形の冷却プレート１２を使用することにより、図１６に示すように、取水口部材１０からコップ３２までの落下距離Ｌを短くすることが可能となり、取水時における冷水の飛散が軽減される。
【００８４】  前記実施例ならびに変形例では断熱容器１と断熱カバー２が完全に分離する構造のウォーターサーバーについて説明したが、断熱カバー２を断熱容器１に対して開閉可能にヒンジする構造にすることも可能である。
【００８５】  前記実施例では断熱容器１の右側面壁１５と左側面壁１６と後面壁１７の３つの周壁に傾斜面を設けたが、例えば右側面壁１５と左側面壁１６の２つ、あるいは例えば後面壁１７の１つの周壁に傾斜面を設けることもできる。
【００８６】  前記第１比較例では外ケース８ごと断熱容器１内に挿入する場合を説明したが、外ケース８から飲料水バッグ７を取り出し、その飲料水バッグ７を断熱容器１内に挿入して、突起部材３４により飲料水バッグ７を変形させることも可能である。
【００８７】  前記実施例ならびに変形例では冷水を生成するウォーターサーバーの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子冷却素子に流す電流の極性を換えることにより、熱水を生成するウォーターサーバーにも適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】  １・・・断熱容器、
２・・・断熱カバー、
３・・・断熱筐体、
４・・・収納空間部、
５・・・サーバー本体、
６・・・水収納容器、
７・・・飲料水バッグ、
８・・・外ケース、
９・・・飲料水、
１０・・・取水口部材、
１２・・・冷却プレート、
１３・・・底面壁、
１４・・・正面壁、
１５・・・右側面壁、
１６・・・左側面壁、
１７・・・後面壁、
２０・・・電子冷却素子、
２４・・・第１温度センサー、
２５・・・第２温度センサー、
２６・・・電源制御部、
３４・・・突起部材、
３５・・・底面、
３６・・・垂直面、
３７・・・傾斜面、
３８・・・尖端部、
３９・・・第１ミシン目、
４０・・・第２ミシン目、
４１・・・第３ミシン目、
４２・・・切り込み用ミシン目、
４３・・・湾曲部、
４４・・・第１傾斜部、
４５・・・第２傾斜部、
４６・・・第１傾斜受け面、
４７・・・第２傾斜受け面。
【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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【図１８】
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