WO2013150935A1 - ウォーターサーバー - Google Patents

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WO2013150935A1
WO2013150935A1 PCT/JP2013/058971 JP2013058971W WO2013150935A1 WO 2013150935 A1 WO2013150935 A1 WO 2013150935A1 JP 2013058971 W JP2013058971 W JP 2013058971W WO 2013150935 A1 WO2013150935 A1 WO 2013150935A1
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cold water
water tank
water
tank
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嘉範 織田
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株式会社コスモライフ
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    • Y10T137/86212Plural compartments formed by baffles

Definitions

  • This invention relates to a water server for supplying drinking water from a replaceable raw water container filled with drinking water such as mineral water.
  • this type of water server can supply drinking water in a raw water container to a cold water tank and cool the drinking water in the cold water tank with a cooling device.
  • the cold water tank In the cold water tank, the closer to the tank bottom, the lower the temperature of the drinking water. For this reason, the cold water tank is connected to a cold water pouring path for pouring the cold water at the bottom of the tank to the outside. It can be poured into.
  • drinking water is automatically supplied from the raw water supply path to the upper part of the tank. If the drinking water supplied to the upper part of the tank is allowed to descend to the bottom of the tank as it is, it is mixed with well-cooled drinking water at an early stage, resulting in an increase in temperature and hindering the energy saving operation of the cooling device. For this reason, the baffle which disturbs the fall of the supplied drinking water is provided in the cold water tank. Below the baffle in the cold water tank, cold water having a lower temperature than the drinking water above the baffle is generated, and this cold water is poured out (for example, Patent Documents 1 to 3 below).
  • JP 2010-52752 A Japanese Patent Laying-Open No. 2011-102154 (particularly FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2003-12092 (particularly FIGS. 1 and 2)
  • a problem to be solved by the present invention is to prevent an unnecessary temperature rise in the cold water in the cold water tank of the water server.
  • the present invention basically forms a recess for retaining air on the lower surface of the baffle so that the air in the recess has a heat insulating effect between the baffle and the cold water.
  • the air trapped in the recess on the lower surface of the baffle is interposed between the cold water and the baffle below the baffle, heat transfer due to the contact between the baffle that is in contact with drinking water that is relatively near room temperature and the cold water is suppressed. As a result, unnecessary temperature rise in cold water can be prevented.
  • the arrangement of the recesses, the area occupied by the lower surface of the baffle, and the depth may be appropriately set as long as a heat insulation effect that suppresses the temperature rise of the cold water below the baffle can be obtained by the presence of air in the recess. Is preferably as large as possible in order to enhance the heat insulation performance.
  • the baffle preferably has a plurality of transfer passages for guiding drinking water above the baffle into the baffle and releasing it below the baffle.
  • the drinking water above the baffle can be guided below the baffle on the road.
  • Air cannot be retained at the same height as the end of the transfer channel. If it is limited to a position higher than the terminal end of the transfer channel, the recess can be formed so as to surround the transfer channel, and the area of the recess in the lower surface of the baffle can be easily secured.
  • the baffle is preferably formed of a synthetic resin in order to suppress thermal conductivity and facilitate molding. In this case, allow dimensional errors and assembly errors of the baffle and chilled water tank, and avoid the increase in cost of sealing between the inner periphery of the baffle and chilled water tank with a flexible part such as packing. It is preferable to allow a gap in the direction. If the transfer channel is used, the gap can be narrowed to the extent of error absorption, and the descent of drinking water through the gap can be ignored, but air can pass through the gap. If the baffle has a shape that has a flange along the inner periphery of the cold water tank with a horizontal gap and protrudes downward over the entire circumference, the air held below the baffle by this flange will escape to the gap.
  • the recess can be formed from the heel. If the recess is formed from the collar, the circumference of the baffle can be efficiently utilized to secure the area of the recess that occupies the lower surface of the baffle.
  • a structure in which the baffle is raised in the cold water tank can be employed. If there is only one leg portion for raising the baffle, it is possible to prevent the area of the recess occupying the lower surface of the baffle from being limited by the leg portion. If the recess is formed from the heel to the leg, the circumference of the baffle and the space between the leg and the heel can be utilized without waste, and the area of the recess occupying the lower surface of the baffle can be secured.
  • the present invention includes a cold water tank that cools drinking water supplied from a raw water container through a raw water supply path, and a baffle that hinders the descent of the supplied drinking water, and the baffle in the cold water tank.
  • a cold water having a lower temperature than that of the drinking water above the baffle is generated below the water baffle, and in the water server provided so that the cold water is poured out, a recess for retaining air is formed on the lower surface of the baffle.
  • FIG. 1 shows a water server according to an embodiment of the present invention.
  • the water server includes a housing 1, a cold water tank 2 and a hot water tank 3 incorporated in the housing 1, a container holder 5 on which a replaceable raw water container 4 is placed, and a container holder 5.
  • the raw water supply path 6 that communicates between the raw water container 4 and the cold water tank 2, and the tank connection path 7 that connects the cold water tank 2 and the hot water tank 3.
  • the cold water tank 2 and the hot water tank 3 are arranged side by side so that the hot water tank 3 is positioned below the cold water tank 2.
  • the capacity of the raw water container 4 is about 8 to 20 liters when it is full.
  • the container holder 5 is attached to a slide base 8 supported so as to be slidable horizontally in the casing 1 so that the raw water container 4 can be easily replaced.
  • the raw water container 4 is placed on the container holder 5 with the water outlet facing downward.
  • the container holder 5 is provided with a joint member 9 that is detachably connected to the water outlet of the raw water container 4.
  • the joint member 9 is provided with an end of the raw water supply path 6 on the raw water container 4 side and an end of the intake path 12 for introducing air into the raw water container 4 on the raw water container 4 side.
  • the raw water container 4 may be either a soft container that is crushed at atmospheric pressure as the amount of residual water is reduced, or a rigid container that is not crushed.
  • a pump 10 and a flow sensor 11 are assembled.
  • the pump 10 When the pump 10 is operated, the drinking water in the raw water supply path 6 is transferred from the raw water container 4 side to the cold water tank 2 side, and the drinking water in the raw water container 4 is supplied to the cold water tank 2.
  • the pump 10 transfers the air (including ozone-containing air) in the raw water supply path 6 from the raw water container 4 side to the cold water tank 2 side.
  • the flow sensor 11 can detect the state when the drinking water in the raw water supply path 6 runs out while the pump 10 is operating.
  • the cold water tank 2 is in a state where air and drinking water are accommodated in two layers.
  • a cooling device 12 that cools the drinking water stored in the cold water tank 2 is attached to the cold water tank 2.
  • a baffle 13 is provided in the cold water tank 2 to partition the inside of the cold water tank 2 up and down.
  • the cooling device 12 is disposed on the outer periphery of the lower part of the cold water tank 2, and drinks water below the baffle 13 in the cold water tank 2 and drink water (approximately 15 to 25 ° C.) near the room temperature above the baffle 13. It is designed to be kept in low-temperature cold water (about 0 to 10 ° C.) having a lower water temperature.
  • the cold water tank 2 is provided with a water level sensor 14 that detects the level of drinking water accumulated in the cold water tank 2.
  • the pump 10 When the water level detected by the water level sensor 14 is lowered, the pump 10 is operated in accordance with the drop in the water level, and drinking water is supplied from the raw water container 4 to the cold water tank 2.
  • the baffle 13 when drinking water is supplied from the raw water container 4 to the cold water tank 2, the cold water cooled by the cooling device 12 and accumulated in the lower portion of the cold water tank 2 is supplied from the raw water container 4 into the cold water tank 2. Prevents stirring with drinking water at about room temperature.
  • the cold water tank 2 is connected to the bottom of the cold water tank 2 to cool the cold water accumulated in the lower part of the cold water tank 2 to the outside.
  • the cold water pouring channel 15 is provided with a cold water cock 16 that can be operated from the outside of the housing 1. By opening the cold water cock 16, low-temperature drinking water can be poured from the cold water tank 2 into a cup or the like. Yes.
  • the capacity of the cold water tank 2 is smaller than the capacity of the raw water container 4 and is about 2 to 4 liters.
  • the upper end of the tank connection path 7 connecting the cold water tank 2 and the hot water tank 3 is open.
  • the tank connection path 7 extends straight between the bottom surface of the cold water tank 2 and the top surface of the hot water tank 3 in the vertical direction.
  • the end of the tank connection path 7 on the cold water tank 2 side penetrates the bottom surface of the cold water tank 2, extends upward inside the cold water tank 2, and is connected to the baffle 13.
  • the end of the tank connection path 7 on the cold water tank 2 side allows drinking water to flow from the cold water tank 2 side to the hot water tank 3 side, and drinks from the hot water tank 3 side to the cold water tank 2 side.
  • a check valve 17 for restricting the flow of water is provided.
  • the hot water tank 3 is in a state filled with drinking water.
  • a heating device 18 for heating the drinking water in the hot water tank 3 is attached to the hot water tank 3 so as to keep the drinking water in the hot water tank 3 at a high temperature (about 90 ° C.).
  • the heating device 18 an appropriate device such as a sheath heater or a band heater can be adopted.
  • a hot water pouring channel 19 for pouring hot drinking water accumulated in the upper part of the hot water tank 3 to the outside.
  • the hot water pouring channel 19 is provided with a hot water cock 20 that can be operated from the outside of the housing 1, and by opening the hot water cock 20, hot drinking water can be poured from the hot water tank 3 into a cup or the like. Yes.
  • the capacity of the hot water tank 3 is about 1 to 2 liters.
  • the tank connection path 7 has an in-tank pipe that extends downward from the upper surface of the hot water tank 3 to the inside of the hot water tank 3.
  • the lower end of the pipe in the tank is open near the bottom surface of the hot water tank 3 (specifically, a position within 30 mm upward from the bottom surface inside the hot water tank 3).
  • an air pipe 21 communicating with the inside of the cold water tank 2 and the atmosphere is provided.
  • the air conduit 21 passes through the air sterilization chamber 23 from the air intake port 22 and introduces ozone sterilized air into the cold water tank 2 during this time. For this reason, the air in the cold water tank 2 is kept clean.
  • a diffusion plate 24 is provided for diffusing the flow of drinking water until the drinking water flowing out from the raw water supply path 6 reaches the surface of the drinking water accumulated in the cold water tank 2.
  • the diffusing plate 24 the drinking water flowing out from the raw water supply channel 6 can come into contact with ozone in the air in the cold water tank 2 (that flows into the cold water tank 2 from the air sterilization chamber 23) over a wide area. The sanitation of drinking water flowing into the cold water tank 2 is enhanced.
  • leg 25 for standing the baffle 13 in the cold water tank 2 is provided on the lower surface of the baffle 13 that hinders the descent of the drinking water dropped from the diffusion plate 24.
  • the inside of the leg portion 25 also serves as a part of the tank connection path 7.
  • the lower portion of the leg portion 25 is screwed with the end portion of the tank connection path 7 on the cold water tank 2 side so that the baffle 13 can be set up in the cold water tank 2.
  • the functional part as an original baffle plate of the baffle 13 is only a place protruding in a plate shape in the horizontal direction from the opening of the tank connection path 7 to the maximum outer peripheral part.
  • the concept of “circumference” means a single circle having the same height (same ground height) with respect to the horizontal plane.
  • the maximum outer peripheral portion of the baffle 13 is a periphery including a portion closest to the inner periphery of the cold water tank 2 during use of the water server, and has a maximum peripheral length, which is a horizontal direction that hinders the descent of water. It becomes the limit position. As shown in FIGS. 2 to 4, the baffle 13 has a flange portion 26 from the maximum outer peripheral portion.
  • the collar portion 26 extends along the inner periphery of the cold water tank 2 with a horizontal gap g and protrudes downward along the entire periphery.
  • This gap g is for absorbing errors such as dimensional errors and assembly errors between the baffle 13 and the cold water tank 2, and is exaggerated in the drawing.
  • the rib 27 for preventing the fall of the collar part 26 and the leg part 25 is formed in the lower surface of the baffle 13.
  • the ribs 27 extend between the leg portions 25 and the flange portions 26 at a plurality of locations that are equally spaced in the circumferential direction in order to prevent the above-described collapse evenly in the circumferential direction.
  • the baffle 13 has a plurality of transfer channels 28 that guide drinking water above the baffle 13 to the inside of the baffle 13 and release it below the baffle 13.
  • the inside of the baffle 13 means a place away from the maximum outer peripheral portion. Since the transfer channel 28 is arranged at such a position, the gap g can be made as narrow as possible.
  • the transfer channel 28 is formed by a channel wall recessed downward on the upper surface of the baffle 13.
  • the flow path wall has a notch shape that opens from the horizontal direction to the lower direction, and an end port 28a of the transfer flow path 28 is formed by the notched edge.
  • the transfer channel 28 guides the drinking water above the baffle 13 to the end port 28a at the concave wall surface, and releases the baffle 13 below the end port 28a.
  • “releasing” means that the downward flow is free, and more specifically, means that streamline control by the transfer flow path 28 becomes impossible thereafter.
  • the transfer channel 28 is not limited to a substantially circular recess as shown in the figure, and can adopt an appropriate channel configuration such as a curved path that rises after one end descends and then descends again and then reaches the terminal end. .
  • the transfer flow path 28 can also be formed combining a baffle main body and another component.
  • Each of the plurality of terminal openings 28a is provided so as not to face each other. Drinking water released below the baffle 13 from a certain end opening 28a cannot collide frontally with drinking water released from the other end opening 28a, and descends gently.
  • the transfer passages 28 are provided in a 180 ° rotational symmetry, but the number and arrangement of the transfer passages 28 are particularly limited. Alternatively, three or more transfer channels 28 may be dispersed at an arbitrary horizontal position so that drinking water can be discharged more gently from each terminal end 28a.
  • the bottom surface of the baffle 13 has a recess 29 that is recessed upward so that air can be retained.
  • the air retained in the recess 29 is interposed between the cold water below the baffle 13 and the baffle 13 to prevent the baffle 13 from contacting the cold water.
  • the air in the recess 29 is configured to produce a heat insulating effect between the baffle 13 and the cold water below the baffle 13.
  • the flow path wall that forms the transfer flow path 28 bulges on the lower surface of the baffle 13, but does not open other than the terminal end 28 a.
  • the recess 29 is recessed upward at a position higher than the altitude h at the highest point of the terminal end 28a, and is formed so as to surround a portion higher than the altitude h of the transfer channel 28 from the horizontal direction.
  • the air in the recess 29 does not escape upward from the end opening 28a to the baffle 13. Since the recess 29 can be formed in a large range surrounding the flow path wall forming the transfer flow path 28 in a bottom view of the baffle 13, it is easy to secure the area of the recess 29 in the lower surface.
  • the recess 29 is formed from the heel part 26 to the leg part 25.
  • the rib 27 serves as a partition between a recess 29 that surrounds the transfer channel 28 and a recess 29 that does not surround the transfer channel 28, and contributes to suppressing air flow below the baffle 13. Since there is only one leg 25, it is easy to secure the area of the recess 29 that occupies the lower surface of the baffle 13. Moreover, since the recess 29 is formed from the collar part 26, the circumferential length of the baffle 13 and the space between the leg part 25 and the collar part 26 are utilized without waste, and the recess 29 occupying the lower surface of the baffle 13 is used. An area can be secured.
  • the tip of the collar portion 26 has the same altitude over the entire circumference, and the altitude is equal to or lower than the highest point of the terminal end 28a. This is to ensure the air storage capacity of the recess 29 by using the protruding amount of the collar portion 26 without waste.
  • the lowest point of the flange 26 is preferably set to the same height as the highest point of the terminal end 28a.
  • the illustrated baffle 13 is formed of a synthetic resin having a lower thermal conductivity than metal.
  • this synthetic resin is preferably made of an injection-moldable plastic in order to facilitate the formation of the baffle 13, for example, polypropylene (PP).
  • the use of the water server described above will be described (refer to FIG. 1 as appropriate).
  • the cold water tank 2 and the hot water tank 3 are both empty until the water server is installed at a place of use (general household, office, hospital, etc.).
  • the check valve 17 is in a state in which the valve body moves downward due to its own weight and the valve hole is opened, so that the air moves the check valve 17 from the lower side (that is, the hot water tank 3 side) to the upper side ( That is, it can pass to the cold water tank 2 side).
  • the drinking water in the cold water tank 2 passes through the tank connection path 7. It is introduced into the hot water tank 3 through. At this time, the air in the hot water tank 3 is discharged to the cold water tank 2 through the tank connection path 7. That is, the drinking water in the cold water tank 2 is introduced into the empty hot water tank 3 by replacing the air in the hot water tank 3 through the tank connection path 7.
  • the pump 10 stops. Subsequently, the drinking water in the cold water tank 2 is cooled by the cooling device 12 and kept at a low temperature. Moreover, the drinking water in the warm water tank 3 is heated by the heating device 18 and kept at a high temperature.
  • the temperature of drinking water in the hot water tank 3 disposed below the cold water tank 2 is higher than the temperature of drinking water in the cold water tank. Therefore, convection of drinking water occurs in the tank connection path 7 connecting the cold water tank 2 and the hot water tank 3.
  • the check valve 17 prevents the drinking water in the hot water tank 3 from flowing into the cold water tank 2 by convection of the drinking water in the tank connection path 7.
  • the water level in the cold water tank 2 is lowered. Further, even if the hot water cock 20 is operated and hot drinking water in the hot water tank 3 is poured into a cup or the like, the same amount of drinking water as that drinking water passes from the cold water tank 2 through the tank connection path 7. Since it is introduced into the hot water tank 3, the water level in the cold water tank 2 is lowered. Then, when the water level sensor 14 detects that the water level in the cold water tank 2 has fallen below a preset lower limit water level, the pump 10 operates to supply the drinking water in the raw water container 4 to the cold water tank 2. At this time, since the lower limit water level is set sufficiently higher than the highest point of the baffle 13, the air in the recess 29 is not replaced, and the air in the recess 29 can be kept at a low temperature.
  • the present invention can be applied to a water server in which a raw water tank for storing drinking water at room temperature is provided above the cold water tank 2. Also, a raw water tank for storing normal drinking water, a cold water tank 2 and a hot water tank 3 provided side by side below the raw water tank, and a cold water tank connection path for connecting the raw water tank and the cold water tank 2 And a water server having a hot water side tank connection path 7 connecting the raw water tank and the hot water tank 3. Further, the present invention is also applicable to a water server in which the raw water container 4 is disposed above the cold water tank 2 and drops from the raw water container 4 to the cold water tank 2 through a short raw water supply path.

Abstract

 原水容器から原水供給路によって冷水タンクに供給された飲料水の下降を邪魔するバッフルの下方に、バッフルの上方の飲料水より水温の低い冷水が生じ、この冷水が注出されるウォーターサーバーにおいて、冷水タンク内の冷水の不必要な温度上昇を防止する。バッフル(13)の下面に凹所(29)を形成し、凹所(29)内に留められた空気がバッフル(13)と冷水間で断熱効果を生じるようにした。合成樹脂で形成するバッフル(13)を、冷水タンク(2)の内周に隙間(g)をもって沿い、かつ全周に亘って下方に突き出た鍔部(26)を有する形状とし、冷水タンク(2)にバッフル(13)を立てるための脚部(25)を1本だけとし、凹所(29)を、飲料水をバッフル(13)上方からバッフル内部に導いてバッフル下方へ放つ移流路(28)の終端口(28a)より高い位置で移流路(28)を取り囲み、かつ鍔部(26)から脚部(25)まで形成することにより、凹所(29)の面積を大きく確保する。

Description

ウォーターサーバー
 この発明は、ミネラルウォーター等の飲料水を充填し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。
 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。一般に、この種のウォーターサーバーは、原水容器の飲料水を冷水タンクへ供給し、冷水タンク内の飲料水を冷却装置で冷やすことができるようになっている。
 冷水タンク内には、タンク底に近い程、低い水温の飲料水が溜まる。このため、冷水タンクには、タンク下部の冷水を外部に注出する冷水注出路が接続され、ユーザのレバー操作やコック操作によって冷水タンクと冷水注出路の境界となる弁が開き、冷水をコップ等へ注ぐことができるようになっている。冷水タンク内の水量が減ると、自動的に原水供給路からタンク上部に飲料水が供給される。タンク上部に供給された飲料水がそのままタンク底面まで下降することを許すと、よく冷えた飲料水と早々に混ざって温度上昇を招き、冷却装置の省エネルギー運転が阻害される。このため、冷水タンク内には、供給された飲料水の下降を邪魔するバッフルが設けられている。冷水タンク内のバッフル下方には、バッフル上方の飲料水より水温の低い冷水が生じ、この冷水を外部に注出するようになっている(例えば下記特許文献1~3)。
特開2010-52752号公報(特に図1) 特開2011-102154号公報(特に図1) 特開2003-12092号公報(特に図1、図2)
 しかしながら、最近では、家庭等での節電意識が高まり、ウォーターサーバーの普及には、一層の省エネルギー運転が求められるようになってきた。
 そこで、この発明が解決しようとする課題は、ウォーターサーバーの冷水タンク内の冷水の不必要な温度上昇を防止することである。
 上記の課題を達成するため、この発明は、要するに、バッフルの下面に、空気を留める凹所を形成し、この凹所内の空気がバッフルと冷水間で断熱効果を生じるようにした。すなわち、バッフル下面の凹所内に留められた空気が、バッフル下方の冷水とバッフル間に介在するため、比較的常温に近い飲料水と接触しているバッフルと、冷水との接触による伝熱を抑え、これにより、冷水の不必要な温度上昇を防ぐことができる。
 前記凹所の配置、バッフルの下面に占める面積、深さは、凹所内の空気の存在によってバッフル下方の冷水の温度上昇を抑える断熱効果を得られる限り、適宜に設定すればよいが、当該面積は、断熱性能を高めるために可及的に大きく確保することが好ましい。
 前記バッフルは、バッフル上方の飲料水をバッフル内部に導いてバッフル下方へ放つ複数の移流路を有することが好ましい。バッフルの最大外周部と冷水タンクの内周とを嵌合、又はこれらの間の隙間を水平方向に狭くする程、冷水タンク内を上下に隔てるバッフル面積を増やし、前記の邪魔性能を高め、移流路でバッフル上方の飲料水をバッフル下方に導くことができる。複数の移流路を設けることにより、個々の移流路の流路断面積を小さくし、冷水タンク下部に放つ飲料水の勢いを弱め、放たれた飲料水をゆっくり下降させることができる。
 前記移流路の終端口と同高さのところには、空気を留めることができない。移流路の終端口より高い位置に限れば、移流路を取り囲むように凹所を形成することができ、バッフル下面に占める凹所の面積確保が容易になる。
 前記バッフルは、熱伝導性を抑え、成形を容易にするため、合成樹脂によって形成することが好ましい。この場合、バッフル、冷水タンクの寸法誤差、組立て誤差等を許し、バッフルと冷水タンクの内周間をパッキン等の柔軟部で密封するコスト上昇を避けるため、バッフルと冷水タンクの内周間に水平方向の隙間を許容することが好ましい。当該隙間は、前記移流路を採用すれば、誤差吸収程度に狭くすることができ、当該隙間を通じた飲料水の下降は無視できるが、空気が当該隙間を通り得る。バッフルが、冷水タンクの内周に水平方向の隙間をもって沿い、かつ全周に亘って下方に突き出た鍔部を有する形状であれば、この鍔部によってバッフル下方に抱いた空気が当該隙間へ逃げないようにし、前記凹所を鍔部から形成することができる。凹所を鍔部から形成すれば、バッフルの周長を効率よく活用して、バッフルの下面に占める凹所の面積を確保することができる。
 前記バッフルを前記冷水タンク内に配置する組立て構造として、バッフルを冷水タンク内に立てる構造を採用することができる。バッフルを立てるための脚部を1本だけとすれば、バッフルの下面に占める凹所の面積が脚部によって制限されることを抑えることができる。凹所を前記鍔部から脚部まで形成すれば、バッフルの周長及び脚部と鍔部間のスペースを無駄なく活用して、バッフルの下面に占める凹所の面積を確保することができる。
 上述のように、この発明は、原水容器から原水供給路によって供給された飲料水を冷やす冷水タンクと、前記供給された飲料水の下降を邪魔するバッフルとを備え、前記冷水タンク内の前記バッフルの下方に、当該バッフルの上方の飲料水より水温の低い冷水が生じ、この冷水が注出されるように設けられているウォーターサーバーにおいて、前記バッフルの下面に、空気を留める凹所が形成されており、前記凹所内の空気が前記バッフルと冷水間で断熱効果を生じる構成を採用することにより、比較的常温に近い飲料水と接触しているバッフルと、冷水との接触による伝熱を抑え、ウォーターサーバーの冷水タンク内の冷水の不必要な温度上昇を防止することができる。
この発明の実施形態に係るウォーターサーバーの全体構成を示す概念図 図1の冷水タンクの拡大図 実施形態に係るバッフルの下面図 図3のバッフルの正面図 図3のバッフルの上面図
 この発明の実施形態のウォーターサーバーを図1に示す。このウォーターサーバーは、筐体1と、筐体1の内部に組み込まれた冷水タンク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、冷水タンク2と温水タンク3を接続するタンク接続路7とを有する。冷水タンク2と温水タンク3は、温水タンク3が冷水タンク2の下方に位置するよう上下に並べて配置されている。
 原水容器4の容量は、満水状態で8~20リットル程度となっている。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8に取り付けられ、筐体1から出し入れ可能となっている。原水容器4は、水出口を下向きにした姿勢で容器ホルダ5に載置されるようになっている。容器ホルダ5には、原水容器4の水出口に着脱自在に接続されるジョイント部材9が設けられている。ジョイント部材9は、原水供給路6の原水容器4側の端部と、原水容器4内に空気を導入する吸気路12の原水容器4側の端部とが設けられている。なお、原水容器4は、残水量の減少に伴って大気圧で潰れる軟質容器、又は潰れない剛性容器のいずれでもよい。
 原水供給路6の途中には、ポンプ10と流量センサ11が組み付けられている。ポンプ10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10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11は、ポンプ10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。
 冷水タンク2は、空気と飲料水を上下二層に収容した状態となっている。冷水タンク2には、冷水タンク2内に収容された飲料水を冷却する冷却装置12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13が設けられている。冷却装置12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13よりも下方の飲料水を、バッフル13よりも上方の比較的常温に近い飲料水(15~25℃程度)よりも水温の低い低温の冷水(0~10℃程度)に保つようになっている。
 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14が取り付けられている。この水位センサ14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10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13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12で冷却されて冷水タンク2の下部に溜まった冷水が、原水容器4から冷水タンク2内に供給される略常温の飲料水で攪拌されるのを防止する。
 冷水タンク2の底面には、冷水タンク2内の下部に溜まった冷水を外部に注出する冷水注出路15が接続されている。冷水注出路15には、筐体1の外部から操作可能な冷水コック16が設けられ、この冷水コック16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。
 バッフル13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7の上端が開口している。タンク接続路7は、冷水タンク2の底面と温水タンク3の上面の間を上下方向に真っ直ぐに延びている。タンク接続路7の冷水タンク2側の端部は、冷水タンク2の底面を貫通して冷水タンク2の内側を上方に延び、バッフル13に接続している。また、タンク接続路7の冷水タンク2側の端部には、冷水タンク2側から温水タンク3側への飲料水の流れを許容し、かつ、温水タンク3側から冷水タンク2側への飲料水の流れを規制するチェックバルブ17が設けられている。
 図1に示すように、温水タンク3は、飲料水で満たされた状態となっている。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18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。加熱装置18には、シースヒーター、バンドヒーター等の適宜のものを採用することができる。
 温水タンク3の上面には、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19が接続されている。温水注出路19には、筐体1の外部から操作可能な温水コック20が設けられ、この温水コック20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7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。
 タンク接続路7は、温水タンク3の上面から温水タンク3の内側を下方に延びるタンク内配管を有する。タンク内配管の下端は、温水タンク3の底面の近傍(具体的には、温水タンク3の内側の底面から上方に30mm以内の位置)で開口している。これにより、加熱装置18で加熱された高温の飲料水の上昇流が、タンク内配管の下端開口に直接流入するのを防止している。
 冷水タンク2内の水位が低下しても冷水タンク2内を大気圧に保つため、冷水タンク2内と大気に連通する空気管路21が設けられている。空気管路21は、空気取入口22から空気殺菌チャンバ23を通過し、この間にオゾン殺菌された空気を冷水タンク2内に導入するようになっている。このため、冷水タンク2内の空気は清浄に保たれる。
 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24が設けられている。拡散板24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23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。
 図2に示すように、拡散板24から落下した飲料水の下降を邪魔するバッフル13の下面には、冷水タンク2内にバッフル13を立てるための脚部25が1本だけ設けられている。脚部25の内部は、タンク接続路7の一部を兼ねている。脚部25の下部をタンク接続路7の冷水タンク2側の端部と螺合してバッフル13を冷水タンク2内に立てることができるようになっている。
 バッフル13本来の邪魔板としての機能部分は、タンク接続路7の開口から最大外周部まで水平方向へ板状に張り出たところのみである。ここで、「周」の概念は、水平面に対して同一高さ(同一地上高)となる一周を意味する。バッフル13の最大外周部は、このウォーターサーバーの使用中において冷水タンク2の内周に最も近い部分を含む周囲であって、最大の周長を成しており、水の下降を邪魔する水平方向の限界位置となる。図2~図4に示すように、バッフル13は、前記の最大外周部から鍔部26を有する。鍔部26は、冷水タンク2の内周に水平方向の隙間gをもって沿い、かつ全周に亘って下方に突き出ている。この隙間gは、バッフル13と冷水タンク2の寸法誤差、組立て誤差等の誤差吸収のためのものであり、図中では誇張して描いている。
 バッフル13の下面には、鍔部26、脚部25の倒れを防止するためのリブ27が形成されている。リブ27は、前記の倒れを周方向に均等に防止するため、周方向等配の複数個所で脚部25と鍔部26間に亘っている。
 図2、図3、図5に示すように、バッフル13は、バッフル13上方の飲料水をバッフル13内部に導いてバッフル13下方へ放つ複数の移流路28を有する。バッフル13内部とは、前記の最大外周部から離間したところという意味である。このような位置に移流路28を配置したため、隙間gを可及的に狭くすることができる。
 移流路28は、バッフル13の上面において下方に凹む流路壁によって形成されている。この流路壁は、水平方向から下方向に亘って開口する切欠状になっており、この切欠状の縁によって移流路28の終端口28aが形成されている。移流路28は、凹壁面でバッフル13上方の飲料水を終端口28aへ導き、終端口28aからバッフル13下方へ放つ。ここで、「放つ」とは、下側へ向う流動を自由にすることを意味し、より具体的には、移流路28による流線制御が以後不可能になることをいう。移流路28は、図示のような略円形に凹んだものに限定されず、一端下降後に上昇し、再下降してから終端口に達する屈曲路等、適宜の流路形態を採用することができる。また、移流路28は、バッフル本体と、別部品とを組み合わせて形成することもできる。
 複数の終端口28aのそれぞれは、互いに向き合わないように設けられている。ある終端口28aからバッフル13下方に放たれた飲料水は、他の終端口28aから放たれた飲料水と正面衝突し得ず、穏やかに下降する。図示例は、バッフル13の形状を周方向の回転対称性をもった単純なものとするため、180°回転対称に移流路28を設けているが、移流路28の数や配置は特に限定されず、任意の水平位置に3個以上の移流路28を分散させて各終端口28aから飲料水をより穏やかに放てるようにしてもよい。
 バッフル13の下面には、空気を留めることができるように上方に凹んだ凹所29が形成されている。凹所29内に留められた空気は、バッフル13下方の冷水とバッフル13間に介在し、バッフル13と冷水の接触を防ぐ。ここで、凹所29内の空気は、バッフル13と、バッフル13の下方の冷水との間で断熱効果を生じる構成となっている。これにより、比較的常温に近い飲料水と接触しているバッフル13と、バッフル13の下方の冷水との接触による伝熱を抑え、ウォーターサーバーの冷水タンク2内の冷水の不必要な温度上昇を防止している。
 移流路28を成す流路壁は、バッフル13の下面に膨出しているが、終端口28a以外に開口していない。凹所29は、終端口28aの最高点の高度hより高い位置で上方へ凹み、移流路28の高度hより高い部分を水平方向から取り囲むように形成されている。凹所29内の空気は、終端口28aからバッフル13上方へ逃げない。凹所29は、バッフル13の下面視で、移流路28を成す流路壁を囲む大きな範囲に形成することができるので、同下面に占める凹所29の面積確保が容易である。
 また、凹所29は、鍔部26から脚部25まで形成されている。リブ27は、移流路28を取り囲む凹所29と、移流路28を取り囲まない凹所29との間仕切りとなっており、バッフル13下方での空気流動を抑えるのに貢献する。脚部25が1本だけなので、バッフル13の下面に占める凹所29の面積確保が容易である。また、凹所29は、鍔部26から形成されているので、バッフル13の周長及び脚部25と鍔部26間のスペースを無駄なく活用して、バッフル13の下面に占める凹所29の面積を確保することができる。鍔部26の先端は、全周に亘って同高度になっており、その高度は終端口28aの最高点以下となっている。これは、鍔部26の突出量を無駄なく利用して凹所29の空気蓄積容量を確保するためである。鍔部26の最低点は、凹所29の空気蓄積容量に貢献しない無駄な突出を避けるため、終端口28aの最高点と同高度に設定することが好ましい。
 図示のバッフル13は、金属より熱伝導性の劣った合成樹脂によって形成されている。この合成樹脂には、人体に対する安全性に優れていることは勿論、バッフル13の形成を容易とするため、射出成形可能なプラスチックを採用することが好ましく、例えば、ポリプロピレン(PP)が挙げられる。
 上述したウォーターサーバーの使用について説明する(適宜、図1を参照のこと)。ウォーターサーバーを使用場所(一般家庭、オフィス、病院等)に設置するまでは、冷水タンク2と温水タンク3がいずれも空の状態となっている。このとき、チェックバルブ17は、弁体が自重で下方に移動して弁孔が開いた状態となっており、これにより、空気がチェックバルブ17を下側(すなわち温水タンク3側)から上側(すなわち冷水タンク2側)に通過できるようになっている。
 ウォーターサーバーを使用場所に設置した後、ウォーターサーバーに交換式の原水容器4を接続する。その後、ウォーターサーバーの電源を入れると、ポンプ10が作動し、原水容器4から冷水タンク2に飲料水が導入され、冷水タンク2内の水位が上昇する。冷水タンク2内の水位の上昇に伴い、冷水タンク2内で余剰となる空気は空気管路21と空気殺菌チャンバ23とを順に介して外部に排出される。このとき、冷水タンク2内のバッフル13の下方に存在している空気の一部は、凹所29内に留められる。
 そして、冷水タンク2内の水位がバッフル13の高さ(すなわち、タンク接続路7の冷水タンク2側の端部の高さ)を上回ると、冷水タンク2内の飲料水がタンク接続路7を通って温水タンク3に導入される。このとき、温水タンク3内の空気が、タンク接続路7を通って冷水タンク2に排出される。すなわち、冷水タンク2内の飲料水がタンク接続路7を通って温水タンク3内の空気と入れ替わることにより、空の温水タンク3に飲料水が導入される。
 その後、図1に示すように、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に達すると、ポンプ10が停止する。続いて、冷水タンク2内の飲料水が、冷却装置12で冷却されて低温に保持される。また、温水タンク3内の飲料水が、加熱装置18で加熱されて高温に保持される。
 冷水タンク2の下方に配置された温水タンク3内の飲料水の温度は、冷水タンク内の飲料水の温度よりも高い。そのため、冷水タンク2と温水タンク3の間を接続するタンク接続路7内で飲料水の対流が生じる。チェックバルブ17は、タンク接続路7内の飲料水の対流によって、温水タンク3内の飲料水が冷水タンク2に流入することを防ぐ。
 図2に示すように、バッフル13の下方には、バッフル13の下面の大部分を占める複数の凹所29に空気が留められているので、バッフル13下方の冷水と接触するバッフル13の表面部分は、脚部25、鍔部26、移流路28を成す流路壁の底部等、高度h以下の部分に限られている。その他のバッフル13の下面部分では、バッフル下方の冷水との接触による伝熱が生じない。このため、このウォーターサーバーは、冷水の不必要な温度上昇をよく防ぐことができる。
 その後、ウォーターサーバーの使用者が、図1に示す冷水コック16を操作して、冷水タンク2内の低温の飲料水をカップ等に注出すると、冷水タンク2内の水位が下がる。また、温水コック20を操作して、温水タンク3内の高温の飲料水をカップ等に注出しても、その飲料水と同量の飲料水が、タンク接続路7を通って冷水タンク2から温水タンク3に導入されるので、冷水タンク2内の水位が下がる。そして、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14が検出すると、ポンプ10が作動して、原水容器4の飲料水を冷水タンク2に供給する。このとき、下限水位は、バッフル13の最高点より十分に高く設定されているので、凹所29の空気が入れ替わることはなく、凹所29内の空気を低温に保つことができる。
 この発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基く技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。例えば、この発明は、常温の飲料水を貯留する原水タンクを冷水タンク2の上方に設けたウォーターサーバーにも適用可能である。また、常温の飲料水を貯留する原水タンクと、その原水タンクの下方に左右に並んで設けられた冷水タンク2および温水タンク3と、原水タンクと冷水タンク2を接続する冷水側のタンク接続路と、原水タンクと温水タンク3を接続する温水側のタンク接続路7とを有するウォーターサーバーにも適用可能である。また、原水容器4を冷水タンク2の上方に配置し、原水容器4から短い原水供給路で冷水タンク2へ落水させるウォーターサーバーにも適用可能である。
2   冷水タンク
4   原水容器
6   原水供給路
13  バッフル
25  脚部
26  鍔部
28  移流路
28a 終端口
29  凹所

Claims (4)

  1.  原水容器(4)から原水供給路(6)によって供給された飲料水を冷やす冷水タンク(2)と、前記供給された飲料水の下降を邪魔するバッフル(13)とを備え、
     前記冷水タンク(2)内の前記バッフル(13)の下方に、当該バッフル(13)の上方の飲料水より水温の低い冷水が生じ、この冷水が注出されるように設けられているウォーターサーバーにおいて、
     前記バッフル(13)の下面に、空気を留める凹所(29)が形成されており、前記凹所(29)内の空気が前記バッフル(13)と冷水間で断熱効果を生じることを特徴とするウォーターサーバー。
  2.  前記バッフル(13)は、バッフル(13)上方の飲料水をバッフル(13)内部に導いてバッフル(13)下方へ放つ複数の移流路(28)を有し、
     前記凹所(29)は、前記移流路(28)の終端口(28a)より高い位置で当該移流路(28)を取り囲むように形成されている請求項1に記載のウォーターサーバー。
  3.  前記バッフル(13)は、合成樹脂によって形成されており、
     前記バッフル(13)は、前記冷水タンク(2)の内周に水平方向の隙間(g)をもって沿い、かつ全周に亘って下方に突き出た鍔部(26)を有し、
     前記凹所(29)は、前記鍔部(26)から形成されている請求項2に記載のウォーターサーバー。
  4.  前記バッフル(13)の下面に、前記冷水タンク(2)内に当該バッフル(13)を立てるための脚部(25)が1本だけ設けられており、
     前記凹所(29)は、前記鍔部(26)から前記脚部(25)まで形成されている請求項3に記載のウォーターサーバー。
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