(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が水道配管と直結して水道水の給水を受ける一方、管端または管路中で物理的または化学的に異なる性状を具えた流体と連通する給水回路２を具え、該給水回路２に前記流体の逆流を阻止する逆止弁を介装した水道直結型カップ式自動販売機の給水回路において、特に逆止弁は上流側弁体１１ａと下流側弁体１１ｂの間に開閉自在の大気開放口１２を具えた逆止排出弁１よりなり、該大気開放口１２に接続した排出回路３へ前記流体の検知手段４を接続したことを特徴とする水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路。
【請求項２】
請求項１において、逆止排出弁１の上流側は水道配管より給水を受け冷却水槽５内の冷却コイル５１へ圧送される水道水の上流側管路２ａに接続し、下流側は前記給水回路２とは別に設けた炭酸ガス管路６を通じて受けた炭酸ガスが合流する炭酸水製造装置７に達する下流側給水回路２ｂに接続し、前記検知手段４が炭酸ガス、炭酸水の検知器であることを特徴とする水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路。
【請求項３】
検知手段４が、非分散型赤外線方式の炭酸ガス検知器４１と、超音波方式の炭酸水検知器４２と、前記両検知器の検知信号を変換して自動販売機外に伝達する異常信号発生部４３、および異常表示部４４とよりなることを特徴とする水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、逆止排出弁１を回路内に複数個並列に設け、一つの逆止排出弁１Ａの大気開放口１２Ａからの炭酸ガス、炭酸水の排出を検知した検知手段４Ａの信号によって自動販売機外へ異常を伝達すると共に、該信号を入力してあらかじめ決められた順序に従って他の逆止排出弁１Ｂを含む給水回路２Ｂへ給水を切り換える作動信号を出力する制御部８を具えたことを特徴とする水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカップ式自動販売機、とくに水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路に係る。
【０００２】
【従来の技術】
都市はもちろんのこと、郊外でも時間に制約されることなく、どこでも飲料や麺類が購入できる自動販売機が設置されており、その数は日本全国で２４０万台といわれ、このうちカップ式自動販売機は６０万台を占めている。これらカップ式自動販売機の内、飲料自動販売機は濃縮液を希釈したり、炭酸ガスによる炭酸水製造のために水道水が使用される。
【０００３】
従来、水道水は自動販売機の中に設けられた給水タンクに常時一定量貯水されるように水道管から供給されているが、このタンク方式は多階床建築物の高架水槽が保守点検の不徹底から汚染物質の侵入を招き、飲料水の汚染や長期滞留による水質の悪化などを生じて社会問題となる場合とよく似た問題を起こしている。すなわち、水道水の衛生基準では一般細菌数は１ミリリットル当り１００個以下となっている。これに対してカップ式自動販売機における給水タンク中の細菌数は条件の悪い場合には水道水の衛生基準の２〜３倍以上にも達することがあると言われている。このため休日など、自動販売機の稼働頻度の低い間に細菌類が給水タンクに発生し、とくに高温多湿期の休日明けなどに食中毒発生の危険性も否定できないのが現状とされている。
【０００４】
このようなタンク滞留中の水質劣化の可能性を絶滅するために、近年はこの給水タンク方式に替り、水道管路と直結した給水回路を接続し、購入の都度、新鮮な水道水を直接受けて所望の飲料に調整する水道直結型給水回路に転換が図られつつある。
【０００５】
図５はこの水道直結型カップ式自動販売機の典型的な流れを示したフローチャートであり、水道管路（図示せず）から直接採水した水道水は、自動販売機のディスペンサーＤに入り、分岐して一方は冷却水槽１０５に供給される。冷却水槽１０５には水道水用、炭酸水用、および炭酸ガスが吹き込まれた濃縮飲料液用の冷却コイル１５１、１５２、１５３と冷却装置（図示せず）が内蔵されている。分岐した他方の水道水はポンプ１２５により加圧されて前記冷却コイル１５１によって冷水化され炭酸水製造装置１０７へ供給される。さらに炭酸ガスは炭酸ガスボンベ（図示せず）より前記炭酸水製造装置１０７に吹き込まれ、両者調合の上、炭酸水となって冷却コイル１５２にて冷却される。炭酸水製造装置から水道水の給水回路１０２へ炭酸水が逆流しないように逆止弁１０１が介装されているる。また、炭酸化された濃縮飲料液は濃縮飲料液管路１０９を通って冷却コイル１５３で冷却され、それぞれ冷却された炭酸水と濃縮飲料液は混合ノズル１１０で混合調整した後、機外のカップＣへ供給される。
【０００６】
水道直結型カップ式自動販売機に関する改良技術は幾つかの異なった課題を捉え、その解決を求めて行なわれてきたが、水道直結型の給水回路に焦点を絞って検索してみると、特開平１０−１８８１２５号公報に係る発明が認められる。この発明は図６に示すように水道口Ｗから受水した水道水を給水回路２０２内で水ポンプ２２５によって加圧し冷却コイル２５１を通ってカーボネータ（炭酸水製造装置）２０７へ送られる。一方、給水回路２０２に途中介装した切替弁２００では二方向に分岐し、一方は分岐配管２０６となって温水タンク２０８に接続する。この自動販売機はコールド飲料とホット飲料の何れも注文のまま切り換えて自在に供給されるもので、温水タンク２０８の水量が下限を切ると、自動的に切替弁２００が作動して水道水が分岐配管２０６を通って給水する仕組みになっている。
【０００７】
この発明の特徴は切替弁２００と温水タンク２０８の間の分岐配管２０６に逆止弁２０１を介装した点にあり、弁の切り替え作動中に温水タンク２０８から逆流した高温水が下流の冷水回路に流れ込んでコールド飲料の希釈水を生ぬるくしてしまう他、切替弁２００に組み込んだゴムパッキンが高温水の逆流によって劣化が早まり弁寿命が縮まることを防止したという効果を謳っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
自動販売機が給水タンク方式から水道直結方式に置き換えられることによって前記の滞留汚染の課題はほぼ解決するが、別の課題は、なお、残されている。すなわち水道管路と直結して使用の都度、新鮮な水道水の提供を受けるが、内部における飲料調整の過程において悪い要因が発生すると、その要因を修正した後も品質の上で、または機能の保全の上で問題がなお、尾を曳くという点である。たとえば、図５の従来技術において逆止弁１０１が万一故障したり管路中の異物が噛み込んで正常な作動を妨げられたとき、本来の逆流阻止の機能が発揮できないから、管路中の逆圧が供給圧を越えた場合には下流側の炭酸水製造装置１０７から上流側の給水回路１０２に炭酸水が進入し、冷却コイル１５１まで逆流すると、銅管コイルに接触して銅と炭酸ガスとが化学反応を起こして水道水に銅塩が溶出する原因となる。したがって逆止弁の作動不良を修正した後においても、この自動販売機で供給される飲料は健康上、好ましくない品質に劣化する恐れがある。
【０００９】
また図６の従来技術では、逆止弁２０１に故障や作動不良が生じても切替弁を通じて冷水の管路へ温水が混入するという悪影響が発生するだけであるから、とくに健康上危惧される水質の劣化には繋がらないが、冷水が生ぬるく清涼飲料としての商品価値は著しく傷つけられて顧客の苦情を招き、切替弁のゴムパッキンが早期に劣化するのを防止するという目的に対しても、応えられないという恨みが残る。
【００１０】
本発明は以上の課題を解決するため、水道管路から直接受けた給水回路中の水道水が飲料として加工する経過において、物理的または化学的に水道水と異なる性状を具えた他の流体の逆流を完全に防止し、かつ、このような異常を速やかに検知して直ちに補正し、後日に尾を曳く悪影響を排除して自動販売機の販売効率の向上に有効な給水回路の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路は、一端が水道配管と直結して水道水の給水を受ける一方、管端または管路中で水道水と物理的または化学的に異なる性状を具えた流体と連通する給水回路２を具え、該給水回路２に前記流体の逆流を阻止する逆止弁を介装した構成であって、特に逆止弁は上流側弁体１１ａと下流側弁体１１ｂの間に開閉自在の大気開放口１２を具えた逆止排出弁１よりなり、該大気開放口１２に接続した排出回路３へ前記流体の検知手段４を接続したことによって前記の課題を解決した。
【００１２】
この構成は基本であるが、より具体的に図５に示した水道直結型カップ式自動販売機の形態に適用すれば、逆止排出弁１の上流側は水道配管より給水を受け冷却水槽５内の冷却コイル５１へ圧送される水道水の上流側管路２ａに接続し、下流側は前記給水回路２とは別に設けた炭酸ガス管路６を通じて受けた炭酸ガスが合流する炭酸水製造装置７に達する下流側給水回路２ｂに接続し、前記検知手段４が炭酸ガス、炭酸水の検知器であることを特徴とする実施形態となる。さらにこの実施形態では、検知手段４が、非分散型赤外線方式の炭酸ガス検知器４１と、超音波方式の炭酸水検知器４２と、前記両検知器の検知信号を変換して自動販売機外に伝達する異常信号発生部４３、および異常表示部４４とよりなることがきわめて望ましい実施形態として推奨される。
【００１３】
この構成により自動販売機が正常に作動しているときは問題ないとして，逆止排出弁１が故障や作動不良に陥って逆流阻止の機能が失われたときでも、化学的または物理的に異なる流体が水道管路側へ逆流することなく、大気開放口１２から排出されて悪影響を未然に断つことができる。
【００１４】
たとえば図５に示した形態の自動販売機であれば、炭酸水製造装置７側から上流の水道水の給水回路２ａに逆流して冷却コイル１５１内に押し戻し、銅と炭酸ガスの化学反応によって銅塩を生じ、水中に溶出して健康に悪影響を及ぼす懸念を払拭する。また、図６に示す形態の自動販売機であれば、温水が冷水側へ逆流して生ぬるい飲料となり購入者の著しい不満を誘う機会を絶滅する作用となって現れる。
【００１５】
本発明の別の態様として、逆止排出弁１を回路内に複数個並列に設け、一つの逆止排出弁１Ａの大気開放口１２Ａからの炭酸ガス、炭酸水の排出を検知した検知手段４Ａの信号によって自動販売機外へ異常を伝達すると共に、該信号を入力してあらかじめ決められた順序に従って他の逆止排出弁１Ｂを含む給水回路２Ｂへ自動的に給水を切り換える作動信号を出力する制御部８を具えたことによって、より効果的に発明の目的を達成することもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜４によって説明するが、もちろん本発明の前記要旨を満足する限り、この形態に固執されるものではなく、どのような型式の水道直結型カップ式自動販売機、たとえば図６の従来技術として例示した自動販売機であっても適用されることは言うまでもない。この実施形態は図５に示した水道直結型カップ式自動販売機に適用した場合の例示であって、この場合でも図５の従来技術と基本的なフローに変りはない。すなわち、図示しない水道配管から直接受水した水道水は、逆止弁・フィルター２１を経て自動販売機のディペンサーＤに供給され、給水回路２は水道水入り口電磁弁・逆止弁２２を経て分岐し、一方は逆止弁２３、冷却水槽電磁弁２４を経て冷却水槽５へ供給され、他方はポンプ２５を経て冷却水槽５に内蔵された冷却コイル５１で冷却された後、電磁弁２６、逆止排出弁１を経て炭酸水製造装置７内のノズル７１から冷水として供給される。
【００１７】
一方、図示しないボンベから供給される炭酸ガスは、圧力調整装置・逆止弁６１を介して炭酸ガス管路６を経て炭酸水製造装置７内の逆止弁・安全弁７２から供給され、該炭酸水製造装置７内で前記冷水と炭酸ガスによって炭酸水を製造し、この炭酸水は流量調整装置７３で調整された後、冷却水槽５内の冷却コイル５２を通過してさらに冷却されて待機する。
【００１８】
さらに圧力調整装置・逆止弁９１を経た炭酸ガスを吹き込まれた濃縮飲料液は、タンク９２から濃縮飲料液管路９を経て冷却水槽５内の冷却コイル５３を通過して冷却された状態で待機する。炭酸飲料の購入者がコインを投入し、飲料種類の選択ボタンを押すと、該当する濃縮飲料液の流量調整装置・電磁弁９３と・炭酸水の電磁弁７４とが同時に作動し、混合ノズル１０で所望の炭酸飲料に混合して機外のカップＣへ供給される。
【００１９】
図２は大気開放口１２を具えた逆止排出弁１を示す。この弁は上流側、下流側の軸方向へそれぞれ移動して開閉する弁体を具えた複式からなり、図２（Ａ）は逆止排出弁が正常に作動している状態で、水道水の供給圧により上流側弁体１１ａ、下流側弁体１１ｂが開となって図の左側から右側へ水道水が流れる。このとき大気開放口１２はダイヤフラム１３ａによって閉となっているので水道水は流出しない。同図（Ｂ）は逆止排出弁１が正常に作動して逆流を阻止している状態であり、炭酸水製造装置７側からの逆圧が水道水供給圧より高くなった場合、下流側弁体１１ｂは逆圧のため閉となって炭酸ガスや炭酸水が水道水側へ逆流することを防止する。同時に上流側弁体１１ａも閉となることから、大気開放口１２が開となって上流側弁体１１ａと下流側弁体１１ｂとの間の中空部分に満たされていた水道水は大気開放口１２から外部に排出される。
【００２０】
逆止排出弁１が正常に作動しない場合を図２（Ｃ）に示す。このときは図（Ａ）のように正常に水道水が左側から右側へ流れている状態から上流側弁体１１ａや下流側弁体１１ｂとその弁座１４ａ、１４ｂ間に異物が噛み込んで逆止排出弁の逆止作用が全く機能しなくなった最悪の状態を想定している。この状態で炭酸水製造装置７側からの逆圧が水道水供給圧より高くなった場合、大気開放口１２を具えていなければ炭酸ガスや炭酸水が水道水側に逆流して前記の問題を誘発する危険があるが、該逆止排出弁は大気開放口１２を具えているから炭酸ガスや炭酸水が水道水側に逆流せず、大気開放口から外部に排出されてかかる恐れは皆無となる。
【００２１】
図３は図２に示した逆止排出弁の大気開放口１２から排出される炭酸ガスや炭酸水を検知する手段の構成を示したものである。炭酸ガスを検知する方式には種々のタイプがあるが、本実施例の炭酸ガス検知器４１は非分散型赤外線方式とし、炭酸ガスによって赤外線が吸収される量を計測するので、共存ガスや水蒸気による影響が小さい。一方、炭酸水を検知する方式にも種々あるが、本実施例の炭酸水検知器４２は超音波方式を採用し、管内を流れる流体が発する特定音を検出するもので、流体と非接触であることから信頼性が高い。この二方式の検知器からの信号を電気信号に変換して、異常信号発生部４３および異常表示部４４が機外に異常を即時に伝達し、迅速な対処を促す作用に繋がる。
【００２２】
図４は本発明の別の実施形態を示すフローチャートであり、前記の実施形態に対し、複数の逆止排出弁１Ａ、１Ｂ、１Ｃ．．．をそれぞれ介装した給水回路２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ．．．）を複数並列に設けることにより、一つの逆止排出弁１Ａが故障したり作動不良に陥った場合に該逆止排出弁１Ａの大気開放口１２Ａから排出される炭酸水や炭酸ガスを、排出管路３の途中に介装した炭酸ガスや炭酸水の検知器４Ａが検知して信号を出力し、この信号を受けた制御部８が、あらかじめ決められた順序に従って瞬時に他の一つの逆止排出弁１Ｂを含む別の給水回路２Ｂに切り換える信号を出力して販売を継続すると共に、異常信号の発信と異常の表示を行なう構成としたものである。この実施形態では自動販売機の販売の継続が可能となり、販売休止した場合に発生する混合ノズルまでの管路中の細菌類の発生を阻止し、さらに異常信号の発信や異常、要点検の表示により保守、管理が容易となって正常状態への復旧がより一層迅速化するという特有の作用、効果が現れる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明に係る水道直結型カップ式自動販売機の給排水回路は、従来の給水タンク方式に見られたような水質汚染、細菌類の繁殖の恐れを完全に解消するばかりでなく、従来の水道直結型カップ式自動販売機に見られるように水道水と異なる性状の流体が逆止弁の作動不良や故障のために逆流する危険性も取り除いて健康上、メンテナンス上の一切の懸念を解消する効果がある。また、逆止排出弁を複数個並列に装備した形態の場合は、一つの逆止排出弁の故障などの異常が発生しても自動的に給水回路を切り替えるので、自動販売機の休止時間を全く無くすことができる。さらに自動販売機の異常を外部に速やかに伝達するので衛生、安全性や稼働効率の向上など貢献できる効果はきわめて広範囲に及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す給水回路のフローチャートである。
【図２】該実施形態に使用する逆止排出弁の正常な弁開（Ａ）、正常な弁閉（Ｂ）、および異常な弁閉（Ｃ）の縦断面図をそれぞれ示す。
【図３】該実施形態で使用する検知する手段の構成図である。
【図４】本発明の別の実施形態を示す給水回路のフローチャートである。
【図５】従来技術の給水回路のフローチャートである。
【図６】別の従来技術を示す概略の縦断面図である。
【符号の説明】
１  逆止排出弁
２  給水回路
３  排出回路
４  検知手段
５  冷却水槽
６  炭酸ガス管路
７  炭酸水製造装置
８  制御部
９  濃縮飲料液
11  弁体
12  大気開放口
13  ダイヤフラム
14  弁座
41  炭酸ガス検知器
42  炭酸水検知器
43  異常信号発生部
44  異常表示部
51  冷却コイル
52  冷却コイル
53  冷却コイル
Ｃ  カップ
Ｄ  ディスペンサー
【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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