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JP4419854B2 - 飲料水のディスペンサ - Google Patents

飲料水のディスペンサ Download PDF

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Description

本発明は、飲料水を供給するディスペンサに関する発明であり、より詳細には冷水と温水を供給する一方、そのディスペンサ内に設けた貯留タンクを備えた配管系統内を熱による殺菌を可能としたディスペンサに関するものである。
飲料水を供給するディスペンサは、飲料水に対する使用者の関心が高まるにつれ、飲料水の安全性の確保と、飲料水の官能面での品質追求が高く要求されるようになってきた。飲料水の安全性の確保は、水道水を供給するディスペンサの場合、水道水に殺菌のために添加されている塩素により水道水自身が殺菌性を有するため、水道水中での微生物の増殖は抑制され、問題となることは少ない。しかし、ミネラルウオーターなどの飲料水の場合は、飲料水に殺菌のための塩素などは添加されておらず、飲料水中での微生物の増殖が重要な問題である。
そこで飲料水が詰められた飲料水容器を冷却する冷蔵庫と、飲料水容器に接続した配管系統中に冷却装置を有する冷水タンクと加熱装置を有する温水タンクとの飲料水を貯溜する2種類のタンクを備え、大流量送出が可能な循環ポンプを介在させた配管で冷水タンクと温水タンクとを連通して、温水タンクの温水を配管系統内で強制循環させることにより、配管系統内の殺菌を行うようにした飲料水のディスペンサもある(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−190577号公報
しかしながら、大流量送出循環ポンプを使用して温水タンクの温水を配管系統内に強制循環させて殺菌を行う方法は、機器の製造コストが増大するといった問題を招来することになる。
本発明は、上記実情に鑑みて、冷水と温水を供給することができる一方、そのディスペンサ中の貯留タンクを備えた配管系統内を熱による殺菌を可能としたディスペンサに関し、機器製造コストの低減を図ることができる飲料水のディスペンサを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る飲料水のディスペンサは、飲料水容器を接続手段を介して配管系統に接続して飲料水を供給するディスペンサであって、前記配管系統中に飲料水を貯留するタンクを備え、該貯留タンクが、冷却装置を有する冷水タンクと加熱装置を有する温水タンクとから成り、かつ、前記飲料水容器を冷却する装置を有する飲料水のディスペンサにおいて、
前記冷水タンクを飲料水容器の下方に配置し、さらに、温水タンクを冷水タンクの下方に配置して、前記接続手段を介在させて温水タンクと冷水タンクを連通した第1の配管の接続手段と温水タンクの途中に温水ポンプを配設するとともに、冷水タンクと温水タンクの下部を開閉弁を介在させた第2の配管で連通し、
前記開閉弁を閉塞して、冷水タンクから冷水を、温水タンクから温水を供給し、
前記開閉弁を開放し、前記温水ポンプを駆動して温水タンクの温水を前記第1の配管から冷水タンク、第2の配管、温水タンクへと循環させることにより、配管系統内の殺菌を可能にしたことを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係る飲料水のディスペンサは、飲料水容器を接続手段を介して配管系統に接続して飲料水を供給するディスペンサであって、前記配管系統中に飲料水を貯留するタンクを備え、該貯留タンクが、冷却装置を有する冷水タンクと加熱装置を有する温水タンクとから成り、かつ、前記飲料水容器を冷却する装置を有する飲料水のディスペンサにおいて、
前記冷水タンクを飲料水容器の下方に配置し、さらに、温水タンクを冷水タンクの下方に配置して、前記接続手段を介在させて温水タンクと冷水タンクを第1の配管で連通して、冷水タンクと温水タンクの下部を開閉弁を介在させた第2の配管で連通するとともに、前記接続手段と温水タンクを連通した第3の配管に温水ポンプを配設し、
前記開閉弁を閉塞して、冷水タンクから冷水を、温水タンクから温水を供給し、
前記開閉弁を開放し、前記温水ポンプを駆動して温水タンクの温水を前記第3の配管を介して第1の配管、冷水タンク、第2の配管、温水タンクへと循環させることにより、配管系統内の殺菌を可能にしたことを特徴とする。
また、本発明の請求項3に係る飲料水のディスペンサは、上述した請求項1または2において、前記開閉弁と温水ポンプを定期的に駆動させるタイマーを有する制御手段を備え、前記制御手段が開閉弁を開放し、温水ポンプを駆動して温水タンクの温水を前記配管系統内で循環させることにより、配管系統内の自動的な殺菌を可能にしたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、冷水と温水を供給することができる一方、そのディスペンサ中の貯留タンクを備えた配管系統内を熱による殺菌を可能としたディスペンサに関し、温水を送出して循環させる温水ポンプは、温水の自然循環を補助する送出量を確保できればよいので、小容量低コストのポンプを使用することができ、機器製造コストの低減を図ることができる飲料水のディスペンサを実現することが可能になる。
請求項2の発明によれば、温水ポンプにピストン式ポンプなどのように飲料水供給時にその内部を通流することができないポンプを使用しても、飲料水供給時には第1の配管を通流させて温水タンクに飲料水が供給され、配管系統内の加熱殺菌時には温水ポンプを駆動して第3の配管から温水を強制送出して配管系統内を循環させて殺菌することができるので、使用可能ポンプが限定されなくなるので、機器製造コストの低減を図ることができる飲料水のディスペンサを実現することが可能になる。
請求項3の発明によれば、配管系統内の自動的な殺菌を可能にしたので、夜間などの飲料水のディスペンサを稼働させていない時間帯に自動で配管系統内を加熱殺菌することが可能になる。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料水のディスペンサの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1および図2に基づいて、本発明の実施の形態1である飲料水のディスペンサの構成を説明する。
図1は、飲料水のディスペンサ1の外観図を示し、底面の四隅に設けられた脚3によって支持される機器筐体2の上部に、前面開口に扉5が開閉可能に装着された冷蔵庫4の内部に飲料水容器6を載置する棚板7が備えられている。また、冷蔵庫4の下部の飲料水注出部8には冷水注出釦9、温水注出釦10と、その下方にはベンドステージ13に載置してある容器に冷水、温水を注出する電磁弁を有する冷水注出バルブ11、温水注出バルブ12が設けられている。さらに、機器筐体2内には、冷水タンク14、温水タンク15や冷凍サイクルを構成する圧縮機31などが収容されている。
図2は、飲料水のディスペンサ1の回路構成を説明する概念図を示し、冷蔵庫4に収納したBIB(バッグインボックス型容器)などの飲料水容器6の下方に冷水タンク14を、さらにその下方には温水タンク15を配置し、飲料水容器6に接続した三方コネクタ(接続手段)16を介して冷水タンク14の上部に配管17を、温水タンク15の上部に温水ポンプ50を介在させた配管18で連通している(配管17と配管18で第1の配管を構成する)。飲料水容器6に詰められた飲料水Wをその自重で三方コネクタ16から冷水タンク14、温水タンク15へと導き、冷水タンク14に付設した蒸発器37(冷却装置)で飲料水Wを冷却して冷水(例えば、2℃)とし、温水タンク15に付設したヒータ19(加熱装置)で飲料水Wを加熱して温水(例えば、90℃)とする。そして、冷水注出釦9が押されると、冷水タンク14の下部に連通している電磁弁11bが開放して飲料水Wの自重で冷水注出バルブ11から冷水が注がれ、また、温水注出釦10が押されると、温水タンク15の上部に連通している電磁弁12bが開放して飲料水Wの自重で温水注出バルブ12から温水が注がれる。さらに、冷水タンク14下部の冷水注出バルブ11近傍から分岐した配管20(第二の配管)に電磁弁21(開閉弁)を介在させて温水タンク15の下部に設けたドレン配管22に連通させ、ドレン配管22には栓22aを設け、配管系統の水抜きを可能としている。なお、電磁弁21は飲料水Wを供給可能にしている時は閉塞している。
また、飲料水Wが溢れ出さないように飲料水容器6より高い位置でU字状に折り返し、パイプ先端に飲料水Wの沸騰を検出した時にヒータ19の加熱を停止する沸騰防止サーモ24を設けた蒸気逃がしパイプ23を温水タンク15の上部に連通している。また、温水タンク15の空焚きを検出した時にはヒータ19の加熱を停止して空焚きを防止する空焚き防止サーモ25と、温水の温度を検出して温度信号を出力する温度センサ26を温水タンク15に設け、冷水の温度を検出して温度信号を出力する温度センサ27を冷水タンク14に設けている。
さらに、31は圧縮機、32は凝縮器、33はドライヤ、34はキャピラリチューブ、35は冷蔵庫4を冷却(例えば、約10℃)する蒸発器、36は蒸発器35の温度を検出して温度信号を出力する蒸発器温度センサ、38はヘッダ、39は冷媒配管、40は蒸発器35で冷却された冷蔵庫内の空気を循環するための送風機、をそれぞれ示している。圧縮機31、凝縮器32、ドライヤ33、キャピラリチューブ34、蒸発器35、37、ヘッダ38、冷媒配管39で冷凍サイクルを構成し、蒸発器35で冷蔵庫4を、蒸発器37で冷水タンク14を冷却する働きをする。
このように構成された飲料水のディスペンサ1は、冷蔵庫4が蒸発器35により冷却されて飲料水容器6の飲料水Wの雑菌の増殖を抑制して安全に保存できるとともに、図2における配管系統内を矢示方向に流れて、冷水タンク14に流入した飲料水Wは蒸発器37で冷却されて、冷水注出釦9が押されると電磁弁11bが開放して適度に冷えた冷水が冷水注出バルブ11から注がれる。また、温水タンク15に流入した飲料水Wはヒータ19で加熱されて、温水注出釦10が押されると電磁弁12bが開放して適度に温められた温水が温水注出バルブ12から注がれる。
図3は、本発明の実施の形態1に係る飲料水のディスペンサの温水ポンプ50を示した断面側面図であり、駆動モータ51のシャフト52に挿着させた回転羽根53と、飲料水Wの通流口55、56を有する回転羽根カバー54と、シール材57を嵌着して駆動モータ51に装着し、Oリング59を圧着させて回転羽根カバー54と図示しないねじで固定したポンプベース58で構成している。回転羽根53が回転していない時は、飲料水Wは通流口55から流入し、回転羽根53と回転羽根カバー54との隙間を通流して通流口56から流出することも、通流口56から流入し、回転羽根53と回転羽根カバー54との隙間を通流して通流口55から流出することも可能だが、飲料水W供給時は、図中点線で示す矢印が示すように、飲料水Wは通流口55から流入して通流口56から流出する。供給制御部80(図4参照)から信号が出力され、駆動モータ51が駆動されて回転羽根53が回転すると、図中実線で示す矢印が示すように、飲料水Wは通流口56から流入して通流口55から強制的に送出される。
次に図4に示す制御ブロック図で、本発明の実施の形態1に係る飲料水のディスペンサの制御について説明する。符号は、図1、2および図3のものに対応している。制御は、供給制御部80(制御手段)により行われ、飲料水のディスペンサ1の各部の制御データを記憶するメモリ81と、基準クロック発生部(図示せず)で発生するクロックをカウントして、電磁弁21や温水ポンプ50の駆動時間を計数するタイマー82を有する。メモリ81は電磁弁21や温水ポンプ50の駆動時間を記憶している。また、設定入力部83は、電磁弁21や温水ポンプ50の駆動時間、冷蔵庫4や冷水タンク14、温水タンク15の設定温度を入力するためのものである。
以上のような構成の飲料水のディスペンサ1においては、次のようにして飲料水Wを供給することができる。
利用者が冷水注出釦9または温水注出釦10を押すことにより発せられた信号に基づいて供給制御部80が電磁弁11bもしくは電磁弁12bに信号を出力して飲料水Wを供給する。例えば、冷水注出釦9が押されると電磁弁11bが開放して冷水注出バルブ11から冷水が、温水注出釦10が押されると電磁弁12bが開放して温水注出バルブ12から温水が供給される。
配管系統内を加熱殺菌するときは、圧縮機31の運転を停止し、制御部80が信号を出力して電磁弁21を開放すると、密度が小さい温水は上昇し、密度が大きい冷水は下降する対流現象により、図5で示すように、温水タンク15の温水が配管18に設けた温水ポンプ50の通流口56から通流口55へと流れ、三方コネクタ16、配管17を通流して冷水タンク14に、冷水タンク14の冷水は電磁弁21を介在させた配管20から温水タンク15へと配管系統内を自然循環(対流)を始めて加熱殺菌を行うが、さらに、図6のタイミングチャートで示すように、温水ポンプ50を所定の時間間隔(例えば、5秒間駆動、25秒間停止)で駆動すると、駆動モータ51のシャフト52に挿着させた回転羽根53が回転して温水を強制送出するので循環速度が速まる。その結果、図7の三方コネクタ16の部分の飲料水W温度測定データで示すように、配管系統内の飲料水W温度上昇が早まり、55℃以上の温度を安定して長時間維持することができる。このように、電磁弁21を開放した自然循環のみでは、三方コネクタ16の部分で飲料水容器6に詰められた飲料水Wが対流をおこして温度が上昇するのに時間が掛るが、温水ポンプ50で温水を強制送出すると三方コネクタ16の部分を強制循環され、温度上昇の差を図中斜線で示しているように、温度上昇が早まることが確認されている。さらに、温水を送出して循環させる温水ポンプ50は、温水の自然循環を補助する送出量を確保できればよいので、小容量低コストのポンプを使用することができる。
また、飲料水Wが加熱されて発生した蒸気が三方コネクタ16の部分に空気の層として溜まると温水の通流の妨げとなるが、温水ポンプ50が回転羽根53の送出圧で温水を強制循環させるので、三方コネクタ16の部分に空気の層が溜まることが無くなる。
配管20を通流して温水タンク15に循環してきた冷水はヒータ19で加熱されて、再び、配管18に設けた温水ポンプ50で送出されて、三方コネクタ16、配管17を通流して冷水タンク14から配管20、温水タンク15へと循環を繰り返し、この間、温度センサ26、27から出力される温度信号を受けた供給制御部80がヒータ19に電圧を印加して所定温度(例えば、80℃)を所定時間(例えば、5分間以上)維持するように制御すると、加熱殺菌に必要な温度(例えば、55℃以上)と時間(例えば、5分間以上)を維持して配管系統内や冷水タンク14の内部の加熱殺菌を行うことができる。そして、所定時間経過すると電磁弁21を閉じて加熱殺菌動作を終了し、圧縮機31の運転を開始すると、冷水タンク14の飲料水Wは蒸発器37で冷却されて冷水(例えば、2℃)となり、温水タンク15の飲料水Wはヒータ19で加熱されて注出用温水温度(例えば、90℃)まで加熱される。
(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、三方コネクタ16と温水タンク15を連通した配管18の途中に温水ポンプ50を配設した飲料水のディスペンサ1を説明したが、この実施の形態2では、図8に示すように、三方コネクタ16を介在させて冷水タンク14と温水タンク15を連通した配管17、18(第1の配管)と、電磁弁21を介在させて冷水タンク14の下部と温水タンク15の下部を連通した配管20(第二の配管)の他に、三方コネクタ16と温水タンク15を連通した配管61(第3の配管)を設け、配管61に温水ポンプ62を配設して飲料水のディスペンサ60を構成している。これにより、温水ポンプ62にピストン式ポンプなどのように飲料水W供給時にその内部を通流することができないポンプを使用しても、飲料水W供給時には配管18を通流して温水タンク15に供給され、配管系統内の加熱殺菌時には図9に示すように、温水ポンプ62を駆動して温水を強制送出して配管系統内を循環させて殺菌することができる。
本発明の実施の形態1である飲料水のディスペンサの外観図である。 図1に示した飲料水のディスペンサの回路構成の概念図である。 図1に示した飲料水のディスペンサの温水ポンプを示した断面側面図である。 図1に示した飲料水のディスペンサの制御ブロック図である。 図1に示した飲料水のディスペンサの加熱殺菌を説明するための概念図である。 図1に示した飲料水のディスペンサのタイミングチャートである。 図1に示した飲料水のディスペンサの接続手段部分での温水温度測定データである。 本発明の実施の形態2である飲料水のディスペンサの回路構成の概念図である。 図8に示した飲料水のディスペンサの加熱殺菌を説明するための概念図である。
符号の説明
1 飲料水のディスペンサ
4 冷蔵庫
6 飲料水容器
9 冷水注出釦
10 温水注出釦
11 冷水注出バルブ
11b 電磁弁
12 温水注出バルブ
12b 電磁弁
14 冷水タンク
15 温水タンク
16 三方コネクタ
17 配管
18 配管
19 ヒータ
20 配管
21 電磁弁
26 温度センサ
27 温度センサ
31 圧縮機
35 蒸発器
37 蒸発器
50 温水ポンプ
53 回転羽根
55 通流口
56 通流口
60 飲料水のディスペンサ
61 配管
62 温水ポンプ
80 供給制御部
81 メモリ
82 タイマー
83 設定入力部

Claims (3)

  1. 飲料水容器を接続手段を介して配管系統に接続して飲料水を供給するディスペンサであって、前記配管系統中に飲料水を貯留するタンクを備え、該貯留タンクが、冷却装置を有する冷水タンクと加熱装置を有する温水タンクとから成り、かつ、前記飲料水容器を冷却する装置を有する飲料水のディスペンサにおいて、
    前記冷水タンクを飲料水容器の下方に配置し、さらに、温水タンクを冷水タンクの下方に配置して、前記接続手段を介在させて温水タンクと冷水タンクを連通した第1の配管の接続手段と温水タンクの途中に温水ポンプを配設するとともに、冷水タンクと温水タンクの下部を開閉弁を介在させた第2の配管で連通し、
    前記開閉弁を閉塞して、冷水タンクから冷水を、温水タンクから温水を供給し、
    前記開閉弁を開放し、前記温水ポンプを駆動して温水タンクの温水を前記第1の配管から冷水タンク、第2の配管、温水タンクへと循環させることにより、配管系統内の殺菌を可能にしたことを特徴とする飲料水のディスペンサ。
  2. 飲料水容器を接続手段を介して配管系統に接続して飲料水を供給するディスペンサであって、前記配管系統中に飲料水を貯留するタンクを備え、該貯留タンクが、冷却装置を有する冷水タンクと加熱装置を有する温水タンクとから成り、かつ、前記飲料水容器を冷却する装置を有する飲料水のディスペンサにおいて、
    前記冷水タンクを飲料水容器の下方に配置し、さらに、温水タンクを冷水タンクの下方に配置して、前記接続手段を介在させて温水タンクと冷水タンクを第1の配管で連通して、冷水タンクと温水タンクの下部を開閉弁を介在させた第2の配管で連通するとともに、前記接続手段と温水タンクを連通した第3の配管に温水ポンプを配設し、
    前記開閉弁を閉塞して、冷水タンクから冷水を、温水タンクから温水を供給し、
    前記開閉弁を開放し、前記温水ポンプを駆動して温水タンクの温水を前記第3の配管を介して第1の配管、冷水タンク、第2の配管、温水タンクへと循環させることにより、配管系統内の殺菌を可能にしたことを特徴とする飲料水のディスペンサ。
  3. 前記開閉弁と温水ポンプを定期的に駆動させるタイマーを有する制御手段を備え、前記制御手段が開閉弁を開放し、温水ポンプを駆動して温水タンクの温水を前記配管系統内で循環させることにより、配管系統内の自動的な殺菌を可能にしたことを特徴とする請求項1または2に記載の飲料水のディスペンサ。
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