特許 6193732 飲料水ディスペンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193732

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】飲料水ディスペンサ

(51)【国際特許分類】

   B67D 1/08 20060101AFI20170828BHJP

   F25D 11/00 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   B67D1/08 A

   F25D11/00 102B

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-232681(P2013-232681)

(22)【出願日】2013年11月11日

(65)【公開番号】特開2015-93680(P2015-93680A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000126115

【氏名又は名称】エア・ウォーター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109472

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 直之

(72)【発明者】

【氏名】池渕 尚治郎

(72)【発明者】

【氏名】林 瑞恵

(72)【発明者】

【氏名】國谷 晋吾

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０９７８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４６２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１１／０２４３９０（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１９６６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７６６６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６７Ｄ １／００− ３／０４

Ｆ２５Ｄ １１／００−１６／００；２７／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

飲料水の供給源から飲料水の供給を受けて低温状態で貯留することができる第１の貯留タンクと、
上記第１の貯留タンクよりも下方側に位置し、上記第１の貯留タンクから飲料水の供給を受けて高温状態で貯留する第２の貯留タンクと、
上記第１の貯留タンクから第２の貯留タンクに飲料水を供給するための供給管とを備え、
上記第１の貯留タンクの内部は、上側で飲料水を常温で貯留する上側常温層と、下側で飲料水を低温に冷却した状態で貯留する下側低温層とに区分され、
上記供給管は、入口開口が第１の貯留タンクの上側常温層に対して開口し、上記第１の貯留タンクの外側を通り、出口開口が第２の貯留タンクの底部側に開口しており、
上記第１の貯留タンクにおける上記上側常温層の上側に存在する上部空気層に、上記第２の貯留タンク内の圧力を逃がす排圧管をさらに備え、
上記排圧管は、入口開口が上記第２の貯留タンクの頂部側に開口し、上記第１の貯留タンクと第２の貯留タンクの外側を通り、出口開口が上記第１の貯留タンクの上記上部空気層に対して開口している
ことを特徴とする飲料水ディスペンサ。

【請求項2】

上記第１の貯留タンクの内部には、上記上側常温層と上記下側低温層を区分する仕切り部材が配置され、上記仕切り部材には上記供給管および上記排圧管が設けられていない
請求項１記載の飲料水ディスペンサ。

【請求項3】

上記供給管および上記排圧管が金属管である
請求項１または２記載の飲料水ディスペンサ。

【請求項4】

上記第１の貯留タンクには、上記上側常温層と上部空気層の境界になる水面を保つ水面保持機構が設けられている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料水ディスペンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飲料水を冷水および温水として供給することができる飲料水ディスペンサに関するものである。

【背景技術】

【0002】

〔概要〕
昨今、日本国内では人々の健康面および安全面への意識が高まるに連れて、飲用のミネラルウォーターの利用が急速に伸びており、一般の生活に浸透してきている。このようなミネラルウォーターは、細菌などが十分に処理されたり、飲用時の不快臭を吸着材などで取り除いたりといった処理が施され、その上でミネラル分を摂取できる飲用水に調製されている。

【0003】

このようなミネラルウォーターは、多くの場合、メーカーが独自の採水地で採取したミネラルウォーターに、各種の処理を施したうえでボトルなどに充填し、家庭や飲食店・各種オフィスなどのユーザーの元に供給されている。

【0004】

ミネラルウォーターの供給形態には、おおきくわけて２種類ある。ひとつ目は、ミネラルウォーターを５００ｍＬないし２Ｌ程度の小容量のボトルに詰めて、コンビニエンスストアやスーパーマーケットを介して流通させてユーザーに届けるものである。もうひとつは、ミネラルウォーターを１２Ｌ程度の大容量のボトルに詰めてユーザーの元まで直接宅配するものである。宅配された大容量ボトルを、ディスペンサあるいはサーバと呼ばれる採水装置にセットし、ユーザーはコップや薬缶に必要な量だけ取り出して利用する。

【0005】

〔従来技術１〕
このようなディスペンサは、温水と冷水をそれぞれ供給できるように作られたものが普及している（例えば、下記の特許文献１）。

【0006】

特許文献１の図３には、従来技術として次のような飲料用ディスペンサ（１００）が提示されている。なお、括弧内の符号は、公報に掲載されたものである。

【0007】

この飲料用ディスペンサ（１００）は、ボトルから供給される水を一旦、低温タンク（１０３）に導入し、常温の水を冷却手段（１０６）によって冷やして冷水として供給する。一方、水の一部を高温タンク（１０１）ヘ導入し、加熱手段（１０５）で加熱して温水として供給する。ここで一般に、冷水は４〜６℃程度、温水は６５〜８５℃程度の温度で供給される。

【0008】

この飲料用ディスペンサ（１００）は、高温タンク（１０１）に供給された飲料の一部を低温タンク（１０３）側に供給できる供給系統を設け、高温タンク（１０１）で加熱殺菌された飲料の一部を低温タンク（１０３）に供給して冷却する。このために配管（１０７）が設けられている。

【0009】

上記飲料用ディスペンサ（１００）では、高温タンク（１０１）、低温タンク（１０３）ともに、設定の温度を維持するために、加温、冷却機能を必要に応じて稼動させる。
このとき、上記飲料用ディスペンサ（１００）では、高温タンク（１０１）や低温タンク（１０３）に貯留されている飲料を所定の設定温度に維持するために、大きなエネルギーを要している。

【0010】

すなわち、上記飲料用ディスペンサ（１００）では、ボトルから供給される水を高温タンク（１０１）に給水するための連通管（１０２）が、高温タンク（１０１）および低温タンク（１０３）を貫通して垂直に配管されている。

【0011】

このような構造では、飲料の温度維持のために高温タンク（１０１）の加熱手段（１０５）や低温タンク（１０３）の冷却手段（１０６）を作動させると、水の膨張と収縮が起こり、それに伴って高温タンク（１０１）の温水が連通管（１０２）や配管（１０７）を通じて低温タンク（１０３）側に移行したり、反対に、低温タンク（１０３）の冷水が連通管（１０２）や配管（１０７）を通じて高温タンク（１０３）側に移行したりする。このような水の対流が比較的容易に生じてしまう。

【0012】

このような対流現象が起こると、高温タンク（１０１）は目標温度よりも低くなり、低温タンク（１０３）は目標温度より高くなる。つまり、熱エネルギーに大きなロスが発生していたのである。このロスを回復するために、冷却手段（１０６）や加熱手段（１０５）が必要以上に稼動して、エネルギーを浪費することになっていた。

【0013】

また、上記飲料用ディスペンサ（１００）では、飲料が高温タンク（１０１）内を縦断するように設けられた配管を介して供給されていたため、高温タンク（１０１）内に形成されている飲料の温度成層が崩れてしまい、さらなる熱エネルギーのロスが発生していた。

【0014】

また、上記のような飲料用ディスペンサは、一般に、高温タンク（１０１）に発生する水蒸気を逃がして内圧を上げないために排圧することが必要になる。このため、上述した連通管（１０２）または配管（１０７）に排圧機能をもたせることが行われる。また、高温タンク（１０１）と低温タンク（１０３）の間は、図示しない断熱仕切り板で隔てることが多い。

【0015】

〔従来技術２〕
そこで、特許文献１では、飲料の保温や保冷のために要するエネルギーが最小限で済み、熱エネルギーを有効に利用できる飲料用ディスペンサとして、つぎの構成を採用している（図１および図２）。

【0016】

特許文献１の飲料用ディスペンサ（１）は、低温タンク（２）とこれに対して下方側に配された高温タンク（３）とを有する。低温タンク（２）の内部には、タンク（２１）を接続することで飲料が流入する飲料受入部（１９）がある。飲料用ディスペンサ（１）の飲料供給系統（５）は、飲料受入部（１９）の底面から低温タンク（２）を縦断する連通管（１４）を有する。連通管（１４）は、高温タンク（３）の外部を通って底部に接続されている。

【0017】

また、飲料供給系統（５）は、上記した低温タンク（２）や高温タンク（３）に対し、連通管（１４）に加え、高・低温連通管（５５）を接続して構成されている。高・低温連通管（５５）は、低温タンク（２）の頂部側と、高温タンク（３）の頂部側とを繋ぐ配管である。高・低温連通管（５５）は、低温タンク（２）や高温タンク（３）の外側に配されており、これらのタンク（２，３）の内部には配されていない。

【0018】

また、高・低温連通管（５５）の中途には、逆止弁（５６）が設けられており、これにより低温タンク（２）側から高温タンク（３）側への飲料の流れが阻止されている。高・低温連通管（５５）は、低温タンク（２）側において仕切板（８）よりも低温タンク（２）の頂部側、すなわち頂部側領域（１０）側に接続されている。そのため、飲料用ディスペンサ（１）において飲料が高温タンク（３）の頂部側から高・低温連通管（５５）を介して流出した場合は、まず頂部側領域（１０）に流入し、その後に連通部（１２）を通って底部側領域（１１）に流入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特開２００９―９７８４６号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

しかしながら、上記特許文献１の飲料用ディスペンサでは、依然として次の問題が残っている。

【0021】

すなわち、高温タンク（３）内の温水が、高・低温連通管（５５）を通って低温タンク（２）側に流れ込む構造であるため、それによる熱対流を防止できない。また、低温タンク（２）上部から、高温タンク（３）の底部につながる連通管（１４）は、低温タンク（２）内の低温層である底部側領域（１１）を縦断貫通する構造であるため、連通管（１４）内の水と底部側領域（１１）の水との熱交換が避けられない。したがって、熱対流や熱交換による熱のロスが依然としてあり、エネルギー削減という面では十分ではない。

【0022】

また、従来の構造よりも複雑な配管にせざるを得ないため、これを実用化した製品では、配管素材としてフレキシブルな樹脂チューブが用いられる。このような配管素材は通気性が高く、ボトル（２１）を交換するときの流入口（２３）をはじめ、給水弁（３１）や給湯弁（５１）を通じ、飲料用ディスペンサ（１）内に混入した雑菌が繁殖しやすい。

【0023】

しかも、このような樹脂チューブを用いると、素材自体の熱伝導性が低いことから外気へ放熱しにくい。したがって、高温タンク（３）内の温水が、高・低温連通管（５５）を通って低温タンク（２）側に流れ込む熱対流が起こったときに、あまり放熱されていない高温水が低温タンク（２）に流れ込むことになる。そうすると、それを冷やすことに要する電気エネルギーがさらに大きくなる。

【0024】

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、熱対流や熱交換による熱のロスを低減し、エネルギー効率を向上した飲料水ディスペンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0025】

上記目的を達成するため、本発明の飲料水ディスペンサは、飲料水の供給源から飲料水の供給を受けて低温状態で貯留することができる第１の貯留タンクと、
上記第１の貯留タンクよりも下方側に位置し、上記第１の貯留タンクから飲料水の供給を受けて高温状態で貯留する第２の貯留タンクと、
上記第１の貯留タンクから第２の貯留タンクに飲料水を供給するための供給管とを備え、
上記第１の貯留タンクの内部は、上側で飲料水を常温で貯留する上側常温層と、下側で飲料水を低温に冷却した状態で貯留する下側低温層とに区分され、
上記供給管は、入口開口が第１の貯留タンクの上側常温層に対して開口し、上記第１の貯留タンクの外側を通り、出口開口が第２の貯留タンクの底部側に開口しており、
上記第１の貯留タンクにおける上記上側常温層の上側に存在する上部空気層に、上記第２の貯留タンク内の圧力を逃がす排圧管をさらに備え、
上記排圧管は、入口開口が上記第２の貯留タンクの頂部側に開口し、上記第１の貯留タンクと第２の貯留タンクの外側を通り、出口開口が上記第１の貯留タンクの上記上部空気層に対して開口していることを要旨とする。

【発明の効果】

【0026】

本発明の飲料水ディスペンサは、上記供給管は、入口開口が第１の貯留タンクの上側常温層に対して開口し、上記第１の貯留タンクの外側を通り、出口開口が第２の貯留タンクの底部側に開口している。
飲料水の供給源から第１の貯留タンクに供給された飲料水は、上側常温層に貯留され、上記第１の貯留タンクの外側を通る供給管により、上側常温層から第２の貯留タンクの底部側に供給される。このような配管構造を採用したことにより、従来技術で問題となっていた熱交換による熱のロスがなくなり、そのロスを回復するために必要だったエネルギーが節減できる。

【0027】

また、本発明は、上記第１の貯留タンクにおける上記上側常温層の上側に存在する上部空気層に、上記第２の貯留タンク内の圧力を逃がす排圧管をさらに備え、
上記排圧管は、入口開口が上記第２の貯留タンクの頂部側に開口し、上記第１の貯留タンクと第２の貯留タンクの外側を通り、出口開口が上記第１の貯留タンクの上記上部空気層に対して開口しているため、
上記第２の貯留タンクに発生する水蒸気によって内圧が上がったとしても、その圧力は排圧管を経由して第１の貯留タンクの上部空気層に逃げる。このとき、上記排圧管の出口開口が上記第１の貯留タンクの上記上部空気層に対して開口していることから、上記排圧管の出口開口が上側常温層の水面以上となるため、上記第２の貯留タンク内の飲料水は、上部空気層に流れ込みにくい。このような配管構造を採用したことにより、従来技術で問題となっていた熱対流による熱のロスがなくなり、そのロスを回復するために必要だったエネルギーが節減できる。

【0028】

本発明において、上記第１の貯留タンクの内部には、上記上側常温層と上記下側低温層を区分する仕切り部材が配置され、上記仕切り部材には上記供給管および上記排圧管が設けられていない場合には、
仕切り部材の構造がシンプルになる。したがって、部品コストを節減でき、長期間にわたって使用するときに必要となる掃除等のメンテナンスの手間を節減できる。

【0029】

本発明において、上記供給管および上記排圧管が金属管である場合には、
通気性の低い金属管とすることで、配管内の好気性の菌の増殖を防ぐことができる。配管の熱伝導性が高く外気へ放熱しやすい。したがって、仮に、第２の貯留タンクの飲料水が排圧管を通って第１の貯留タンクに流れ込んだとしても、放熱後の冷えた状態で流れ込み、熱のロスは最小限ですむ。

【0030】

本発明において、上記第１の貯留タンクには、上記上側常温層と上部空気層の境界になる水面を保つ水面保持機構が設けられている場合には、
上記水面保持機構により、上記上側常温層と上部空気層の境界になる水面が一定の範囲に保たれる。したがって、水面が下がりすぎることにより、上側常温層に対して開口する供給管の入口開口が水面の上になり、第１の貯留タンクから第２の貯留タンクへの飲料水の供給に不都合が生じる事体が防止できる。また、水面が上がりすぎることにより、上部空気層に対して開口する排圧管の出口開口が水面の下になり、第２の貯留タンクから第１の貯留タンクに高温の飲料水が流れ込む事体が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の第１実施形態の飲料水ディスペンサを示す図である。

【図2】上記第１実施形態の要部を示す図である。

【図3】第２実施形態の飲料水ディスペンサを示す図である。

【図4】第３実施形態の飲料水ディスペンサを示す図である。

【図5】比較例とした飲料水ディスペンサを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

つぎに、本発明を実施するための形態を説明する。

【0033】

図１および図２は、本発明が適用された第１実施形態の飲料水ディスペンサを示す。

【0034】

〔全体構造〕
この飲料水ディスペンサ３０は、飲料水の供給源から飲料水の供給を受けて低温状態で貯留することができる第１の貯留タンク１１と、上記第１の貯留タンク１１よりも下方側に位置し、上記第１の貯留タンク１１から飲料水の供給を受けて高温状態で貯留する第２の貯留タンク１２とを備えている。この例は、飲料水の供給源としてボトル１を使用している。

【0035】

上記第１の貯留タンク１１と第２の貯留タンク１２は、筐体４の内部に収容されている。そして、上記筐体４の上部にボトル１を逆さまにして取り付け、前面に設けた取出コック５Ａ，５Ｂから飲料水を供給するようになっている。この例では、取出コック５Ａは第１の貯留タンク１１から冷水を供給し、取出コック５Ｂは第２の貯留タンク１２から温水を供給する。

【0036】

上記ボトル１は、例えばＰＥＴ製のガロンボトルを使用することができる。ボトル１を逆さまにしてボトルネック１０を下向けにした状態で、筐体４の上部に設けられたボトル取付部９に取り付けられる。上記ボトル取付部９は、ボトルネック１０が嵌合される嵌合部の中央に、ボトル１の口から差し込まれて飲料水の供給を受けるための受水管６が立設されている。上記ボトル１の飲料水は上記受水管６を介して第１の貯留タンク１１に供給されて貯留される。

【0037】

〔第１の貯留タンク〕
上記第１の貯留タンク１１は、上述したように、ボトル１から飲料水の供給を受けて低温状態で貯留する。以下、詳しく説明する。

【0038】

上記第１の貯留タンク１１の内部は、上側で飲料水を常温で貯留する上側常温層１７と、下側で飲料水を低温に冷却した状態で貯留する下側低温層１８とに区分されている。上記上側常温層１７と上記下側低温層１８は、上記第１の貯留タンク１１の内部に配置された仕切り部材２０によって区分されている。

【0039】

上記仕切り部材２０は、第１の貯留タンク１１の底から３分の１程度の高さに設けられた板状の部材である。仕切り部材２０の外周部と第１の貯留タンク１１の内周部との間には、飲料水を通過させるための隙間１９が形成されている。上記仕切り部材２０は、例えば、一点鎖線で示したように、第１の貯留タンク１１の底部に対して支持部材２１によって仕切り部材２０の中心部を固定するようにできる。あるいは、仕切り部材２０の外周部に、上述した隙間１９となる箇所を確保して支持部材を延設し、第１の貯留タンク１１の内周面に対して固定することもできる。また、上記隙間１９に替えて、飲料水が流通する穴を設けてもよい。

【0040】

上記第１の貯留タンク１１の外周には、上記仕切り部材２０よりも下側に対応する部分に、冷却管２３が設けられている。上記冷却管２３は、図示しないコンプレッサ等の冷却装置に接続され、冷却された冷媒ガスが流通され、上記第１の貯留タンク１１の仕切り部材２０よりも下側の領域を冷却する。また、上記第１の貯留タンク１１の底面には、下側低温層１８において冷却された飲料水の温度を検知する、図示しない温度センサが設けられている。

【0041】

そして、ボトル１に貯留された常温の飲料水は、仕切り部材２０よりも上側の上側常温層１７に供給される。上側常温層１７は冷却管２３による冷却作用がほとんど影響せず、供給された飲料水を常温のまま貯留する。

【0042】

上記上側常温層１７に供給された飲料水は上記隙間１９を通り、重力によって下側低温層１８に流れ落ちて貯留される。下側低温層１８では冷却管２３による冷却作用が働き、貯留された飲料水が冷却される。下側低温層１８は飲料水を低温状態で貯留する。したがって、冷水を取り出す冷水取出コック５Ａは下側低温層１８の底部に連通し、冷却された飲料水を取り出すようになっている。

【0043】

〔水面保持機構〕
上記第１の貯留タンク１１には、上記上側常温層１７と上部空気層１６の境界になる水面２７を保つ水面保持機構としてのフロート弁２２Ａが設けられている。

【0044】

上記フロート弁２２Ａは、上側常温層１７に貯留された飲料水の水面２７にあって、その水位が上昇すると、受水管６の下部開口７を閉じてボトル１からの飲料水の供給を停止する。反対に、第１の貯留タンク１１または第２の貯留タンク１２の飲料水が冷水取出コック５Ａまたは温水取出コック５Ｂから取り出されて上記水位が下降すると、受水管６の下部開口７を開いてボトル１から飲料水を供給する。このようにして、上側常温層１７に貯留された飲料水の水面２７が一定範囲に保たれるようになっている。なお、フロート弁２２Ａには可動域があるため、冷水取出コック５Ａまたは温水取出コック５Ｂからの採水が急激にしすぎると、非定常時の動作として一時的にフロート弁２２Ａから水面２７が離れてしまうこともある。上記フロート弁２２Ａは、定常時の動作として水面保持機構として機能すれば足りる。

【0045】

上記第１の貯留タンク１１の内部には、上側常温層１７に貯留された飲料水の水面２７を境にしてその上側に上部空気層１６が設けられている。上記第１の貯留タンク１１の天井部には、フィルタが内臓された外部連通部８が設けられている。第１の貯留タンク１１または第２の貯留タンク１２の飲料水が冷水取出コック５Ａまたは温水取出コック５Ｂから取り出されるときには、外部連通部８から外気を取り入れ、上側常温層１７に貯留された飲料水の水位を無理なく下降させる。また、第１の貯留タンク１１にボトル１から飲料水が供給されるときには、外部連通部８から内圧を逃がし、飲料水の水位を無理なく上昇させる。

【0046】

上記水面保持機構としてのフロート弁２２Ａにより、上側常温層１７と上部空気層１６の境界が保たれる。すなわち、上側常温層１７は、上述した仕切り部材２０の上面よりも上側で、上記フロート弁２２Ａにより設定される水面２７よりも下側である。また、上部空気層１６は、上記フロート弁２２Ａにより設定される水面２７よりも上側である。

【0047】

〔第２の貯留タンク〕
上記第２の貯留タンク１２は、第１の貯留タンク１１よりも下方側に位置している。上記第２の貯留タンク１２には、貯留された飲料水を加熱するためのヒータ１５が設けられている。したがって、温水を取り出す温水取出コック５Ｂは第２の貯留タンク１２の上部に連通し、加熱された飲料水を取り出すようになっている。上記第２の貯留タンク１２には、加熱された飲料水の温度を検知する温度センサ２４が設けられている。また、上記第２の貯留タンク１２の底部にはドレンバルブ２５が設けられている。また、第１の貯留タンク１１と第２の貯留タンク１２の間には、断熱材仕切板２６が配置されている。

【0048】

〔供給管の配管構造〕
この飲料水ディスペンサ３０は、上記第１の貯留タンク１１から第２の貯留タンク１２に飲料水を供給するための供給管１３を備えている。

【0049】

上記供給管１３は、入口開口１３Ａが第１の貯留タンク１１の上側常温層１７に対して開口し、上記第１の貯留タンク１１の外側を通り、出口開口１３Ｂが第２の貯留タンク１２の底部側に開口している。

【0050】

このような供給管１３の配管構造により、第２の貯留タンク１２には、第１の貯留タンク１１の上側常温層１７に貯留された常温の飲料水が、下側低温層１８の温度に影響されることなく、常温のままで流れ落ちて供給される。第２の貯留タンク１２の底部に供給された常温の飲料水はヒータ１５で加熱され、第２の貯留タンク１２内において加熱状態で貯留される。

【0051】

第２の貯留タンク１２内の加熱された飲料水は、温水取出コック５Ｂから取り出すことができる。このとき、第２の貯留タンク１２に貯留された飲料水には、上記供給管１３を介して第１の貯留タンク１１に貯留された飲料水の水圧がかかっているため、温水取出コック５Ｂを開けるとその水圧で温水が取り出される。

【0052】

この例では、上記入口開口１３Ａは、上側常温層１７に対応する第１の貯留タンク１１の側面に開口している。上記入口開口１３Ａの開口位置は、第１の貯留タンク１１の上側常温層１７から第２の貯留タンク１２に向かって、飲料水が重量で自然に流れ落ちることができる位置であればよい。したがって、上記入口開口１３Ａの開口位置の上下方向における下限は、入口開口１３Ａの下端が仕切り部材２０の上面の高さと等しくなる位置である。また、上記入口開口１３Ａの開口位置の上下方向における上限は、入口開口１３Ａの下端が、上記フロート弁２２Ａにより設定される水面２７の水位のうち最も高い位置よりも低くなる位置である。上記入口開口１３Ａの開口位置の上下方向における上限は、入口開口１３Ａの下端が、上記フロート弁２２Ａにより設定される水面２７の水位のうち最も低い位置よりも低くなる位置とするのがより好ましい。

【0053】

〔排圧管の配管構造〕
この飲料水ディスペンサ３０は、上記第１の貯留タンク１１における上記上側常温層１７の上側に存在する上部空気層１６に、上記第２の貯留タンク内の圧力を逃がす排圧管１４をさらに備えている。

【0054】

上記排圧管１４は、入口開口１４Ａが上記第２の貯留タンク１２の頂部側に開口し、上記第１の貯留タンク１１と第２の貯留タンク１２の外側を通り、出口開口１４Ｂが上記第１の貯留タンク１１の上記上部空気層１６に対して開口している。

【0055】

このような排圧管１４の配管構造により、第２の貯留タンク１２内の飲料水が加熱されることで発生した水蒸気により高くなる第２の貯留タンク１２の内圧を、排圧管１４を経由して第１の貯留タンク１１の上部空気層１６に逃がす。上部空気層１６内に逃げてきた内圧は、さらに外部連通部８を介して外部に排出される。

【0056】

このとき、上記出口開口１４Ｂは、上部空気層１６と上側常温層１７の境となる水面２７よりも上側に開口している。排圧管１４内の水面１４Ｃは、上側常温層１７の水面２７と等しい水位になることから、第２の貯留タンク１２内から排圧管１４内を上がってきた温水は基本的に、出口開口１４Ｂから第１の貯留タンク１１内に流れ込まない。

【0057】

この例では、上記出口開口１４Ｂは、上部空気層１６に対応する第１の貯留タンク１１の側面に開口している。上記出口開口１４Ｂの開口位置は、第２の貯留タンク１２内から排圧管１４内を上がってきた温水が出口開口１４Ｂから第１の貯留タンク１１内に流れ込まない位置であればよい。したがって、上記出口開口１４Ｂの開口位置の上下方向における下限は、出口開口１４Ｂの下端が、上記フロート弁２２Ａにより設定される水面２７の水位のうち最も高い位置よりも高くなる位置である。

【0058】

〔その他の構造〕
上記第１の貯留タンク１１の内部には、上記上側常温層１７と上記下側低温層１８を区分する仕切り部材２０には、上記供給管１３および上記排圧管１４が設けられていない。つまり、上記供給管１３は、入口開口１３Ａが上側常温層１７に対して開口し、第１の貯留タンクの外側を通って、出口開口１３Ｂが第２の貯留タンク１２の底部側に開口している。また、上記排圧管１４は、入口開口１４Ａが上記第２の貯留タンク１２の頂部側に開口し、上記第１の貯留タンク１１と第２の貯留タンク１２の外側を通り、出口開口１４Ｂが上記上部空気層１６に対して開口している。したがって、仕切り部材２０には、上記供給管１３および上記排圧管１４を配管する構造を必要としない。

【0059】

上記供給管１３および上記排圧管１４は、金属管とすることが好ましい。上記金属管を構成する材質は、鋼，銅，アルミニウム，これらの合金等を用いることができる。好ましくは、耐食性に優れたステンレス鋼を用いることができる。

【0060】

上記供給管１３は、配管径を８ｍｍ以上とすることが好ましい。配管径が８ｍｍ以下であると、初回の給水の時に配管内の表面張力により通水しないことがあるからである。また、上記金属管として、蛇腹構造のフレキシブルなものを使用することができる。

【0061】

〔作用効果〕
本実施形態の飲料水ディスペンサ３０によれば、次の作用効果を奏する。

【0062】

本実施形態の飲料水ディスペンサ３０は、上記供給管１３は、入口開口１３Ａが第１の貯留タンク１１の上側常温層１７に対して開口し、上記第１の貯留タンク１１の外側を通り、出口開口１３Ｂが第２の貯留タンク１２の底部側に開口している。
ボトル１から第１の貯留タンク１１に供給された飲料水は、上側常温層１７に貯留され、上記第１の貯留タンク１１の外側を通る供給管１３により、上側常温層１７から第２の貯留タンク１２の底部側に供給される。このような配管構造を採用したことにより、従来技術で問題となっていた熱交換による熱のロスがなくなり、そのロスを回復するために必要だったエネルギーが節減できる。

【0063】

また、上記第１の貯留タンク１１における上記上側常温層１７の上側に存在する上部空気層１６に、上記第２の貯留タンク１２内の圧力を逃がす排圧管１４をさらに備え、
上記排圧管１４は、入口開口１４Ａが上記第２の貯留タンク１２の頂部側に開口し、上記第１の貯留タンク１１と第２の貯留タンク１２の外側を通り、出口開口１４Ｂが上記第１の貯留タンク１１の上記上部空気層１６に対して開口しているため、
上記第２の貯留タンク１２に発生する水蒸気によって内圧が上がったとしても、その圧力は排圧管１４を経由して第１の貯留タンク１１の上部空気層１６に逃げる。このとき、上記排圧管１４の出口開口１４Ｂが上記第１の貯留タンク１１の上記上部空気層１６に対して開口していることから、上記排圧管１４の出口開口１４Ｂが上側常温層１７の水面２７以上となるため、上記第２の貯留タンク１２内の飲料水は、上部空気層１６に流れ込みにくい。このような配管構造を採用したことにより、従来技術で問題となっていた熱対流による熱のロスがなくなり、そのロスを回復するために必要だったエネルギーが節減できる。

【0064】

また、上記第１の貯留タンク１１の内部には、上記上側常温層１７と上記下側低温層１８を区分する仕切り部材２０が配置され、上記仕切り部材２０には上記供給管１３および上記排圧管１４が設けられていないため、
仕切り部材２０の構造がシンプルになる。したがって、部品コストを節減でき、長期間にわたって使用するときに必要となる掃除等のメンテナンスの手間を節減できる。

【0065】

また、上記供給管１３および上記排圧管１４が金属管であるため、
通気性の低い金属管とすることで、配管内の好気性の菌の増殖を防ぐことができる。また、配管の熱伝導性が高く外気へ放熱しやすい。したがって、仮に、第２の貯留タンク１２の飲料水が排圧管１４を通って第１の貯留タンク１１に流れ込んだとしても、放熱後の冷えた状態で流れ込み、熱のロスは最小限ですむ。

【0066】

また、上記第１の貯留タンク１１には、上記上側常温層１７と上部空気層１６の境界になる水面を保つ水面保持機構としてのフロート弁２２Ａが設けられているため、
上記フロート弁２２Ａにより、上記上側常温層１７と上部空気層１６の境界になる水面が一定の範囲に保たれる。したがって、水面が下がりすぎることにより、上側常温層１７に対して開口する供給管１３の入口開口１３Ａが水面の上になり、第１の貯留タンク１１から第２の貯留タンク１２への飲料水の供給に不都合が生じる事体が防止できる。また、水面が上がりすぎることにより、上部空気層１６に対して開口する排圧管１４の出口開口１４Ｂが水面の下になり、第２の貯留タンク１２から第１の貯留タンク１１に高温の飲料水が流れ込む事体が防止できる。

【0067】

〔第２実施形態〕
図３は第２実施形態を示す。

【0068】

この例は、供給管１３の下流側が、第２の貯留タンク１２の内部を通過するように配管され、出口開口１３Ｂが第２の貯留タンク１２の底部側に開口している。
それ以外は上記第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

【0069】

〔第３実施形態〕
図４は第３実施形態を示す。

【0070】

この例は、水面保持機構の変形例であるフロート弁２２Ｂを適用した例を示す。このフロート弁２２Ｂは、第１の貯留タンク１１の天井部に設けられ、通常は開弁しており、第１の貯留タンク１１の水位が一定以上に上がると水面２７によって押し上げられて閉弁するようになっている。通常時に、冷水取出コック５Ａまたは温水取出コック５Ｂによって冷水または温水が取り出されると、内部空間に外気を取り入れて冷水取出コック５Ａまたは温水取出コック５Ｂによる飲料水の供給を停止させないようになっている。一定以上水位が下がってボトル１の口より水面２７が下がると、ボトル１内の飲料水が上側常温層１７内に導入され、再びボトル１の口より水面２７が上がると、ボトル１からの水の導入は停止する。このとき、水位の上昇による上部空気層１６内の圧力を外に逃がすようになっている。また、フロート弁２２Ｂが閉じているときに上部空気層１６の内圧が上がったときは、圧力開放弁３１でそれを開放する。これにより、排圧管１４を経由して上部空気層１６に逃げてきた第２の貯留タンク１２の内圧を外部に放出する。
それ以外は上記第１または第２実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

【実施例】

【0071】

〔電力の削減効果〕
実施例と比較例の飲料水ディスペンサを準備し、それぞれの装置における消費電力量を比較した。

【0072】

〔実施例〕
図１に示す飲料水ディスペンサを準備した。供給管１３と排圧管１４の配管素材として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の金属管を使用した。

【0073】

〔比較例〕
図５は比較例として準備した飲料水ディスペンサである。この例では、供給管２８は、仕切り部材２０の中央から第１の貯留タンク１１の下側低温層１８を上下に縦断し、第１の貯留タンク１１の底部と第２の貯留タンク１２の天井部を貫通し、第２の貯留タンク１２の底部側に至っている。入口開口２８Ａは仕切り部材２０の中央に開口し、出口開口２８Ｂは第２の貯留タンク１２の底部側に開口している。また、上記供給管２８には、第２の貯留タンク１２の天井部近傍に、排圧機構として排圧穴２９が穿設されている。それ以外は、図１に示すものと同様にした。

【0074】

〔測定方法〕
（１）飲料水ディスペンサのボトル１は新品を使用した。第１の貯留タンク１１および第２の貯留タンク１２はあらかじめ飲料水で満たした状態とした。
（２）２４時間の通電の後に、消費電力量の測定を開始した。
（３）測定の開始後、１時間目，２時間目，３時間目，４時間目，５時間目に、それぞれ冷水と温水を冷水取出コック５Ａおよび温水取出コック５Ｂから各１２０ｍｌずつ取り出した。また、１３時間目から６時間のあいだ、ヒータ１５はセンサー制御により可動させなかった。このようにして２４時間を経過したときの合計消費電力量を測定値とした。
（４）電力量の測定には、ＨＩＯＫＩ ＡＣ／ＤＣ ＰＯＷＥＲ ＨｉＴＥＳＴＥＲ（型式３３３４）を用いた。
（５）冷水と温水の温度設定は、冷水の設定温度を６℃とし、温水の設定温度を６５℃とした。
（６）使用電力量の増減は、下記の式に基づいて算出した。
使用電力量の増減（％）＝（実施例の消費電力量−比較例の消費電力量）／比較例の消費電力量×１００

【0075】

その結果は、下記の表１に示すとおりであった。ここに示したとおり、実施例は比較例よりも３２．３％もの電力が削減できた。

【0076】

【表1】

【0077】

〔変形例〕
以上は本発明の特に好ましい実施形態について説明したが、本発明は図示した実施形態に限定する趣旨ではなく、各種の態様に変形して実施することができ、本発明は各種の変形例を包含する趣旨である。

【符号の説明】

【0078】

１：ボトル
４：筐体
５Ａ：冷水取出コック
５Ｂ：温水取出コック
６：受水管
７：下部開口
８：外部連通部
９：ボトル取付部
１０：ボトルネック
１１：第１の貯留タンク
１２：第２の貯留タンク
１３：供給管
１３Ａ：入口開口
１３Ｂ：出口開口
１４：排圧管
１４Ａ：入口開口
１４Ｂ：出口開口
１４Ｃ：水面
１５：ヒータ
１６：上部空気層
１７：上側常温層
１８：下側低温層
１９：隙間
２０：仕切り部材
２１：支持部材
２２Ａ：フロート弁
２２Ｂ：フロート弁
２３：冷却管
２４：温度センサ
２５：ドレンバルブ
２６：断熱材仕切板
２７：水面
２８：供給管
２８Ａ：入口開口
２８Ｂ：出口開口
２９：排圧穴
３０：飲料水ディスペンサ
３１：圧力開放弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】