(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022104374
(43)【公開日】2022-07-08
(54)【発明の名称】水供給装置
(51)【国際特許分類】
F04C 5/00 20060101AFI20220701BHJP
B67D 1/10 20060101ALI20220701BHJP
F04B 43/12 20060101ALI20220701BHJP
C02F 1/68 20060101ALI20220701BHJP
【ＦＩ】
F04C5/00 341N
B67D1/10
F04B43/12 T
C02F1/68 510B
C02F1/68 520B
C02F1/68 530C
C02F1/68 530K
C02F1/68 530L
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020219551
(22)【出願日】2020-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】309007911
【氏名又は名称】サントリーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100117019
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100141977
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 勝
(74)【代理人】
【識別番号】100150810
【弁理士】
【氏名又は名称】武居 良太郎
(72)【発明者】
【氏名】山下 尊史
【テーマコード（参考）】
3E082
3H077
【Ｆターム（参考）】
3E082AA02
3E082BB01
3E082CC10
3H077AA01
3H077BB10
3H077CC04
3H077CC10
3H077DD02
3H077EE15
3H077FF55
(57)【要約】
【課題】添加濃度を高い精度で調節して水に添加できるようにした水供給装置を提供すること。
【解決手段】添加液の保持部１０４と、添加液の供給手段１０とを有する水供給装置１００において、流路内の水の流通を検知する検知器１０８を有し、該検知器が水流を検出することによって、供給手段から添加液が添加されるようにした。
【選択図】図１
【解決手段】添加液の保持部１０４と、添加液の供給手段１０とを有する水供給装置１００において、流路内の水の流通を検知する検知器１０８を有し、該検知器が水流を検出することによって、供給手段から添加液が添加されるようにした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
添加液の保持部と、
添加液が添加される水の流路と、
添加液の供給手段とを有する水供給装置において、
前記流路内の水の流通を検知する検知器を有し、該検知器が水流を検出することによって、前記供給手段から添加液が添加されることを特徴とする水供給装置。
添加液が添加される水の流路と、
添加液の供給手段とを有する水供給装置において、
前記流路内の水の流通を検知する検知器を有し、該検知器が水流を検出することによって、前記供給手段から添加液が添加されることを特徴とする水供給装置。
【請求項2】
前記検知器が、前記水の流路内の水流に応じて開閉する開閉部材を有することを特徴とする請求項１に記載の水供給装置。
【請求項3】
前記添加液の供給手段がチューブポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の水供給装置。
【請求項4】
前記チューブポンプは、円周に沿って延びる内周面を有したポンプ室を画成するハウジングと、前記ポンプ室内に回転可能に配設されたロータ組立体とを備え、
前記ポンプ室の内周面に沿ってミネラル液供給管路が延設され、前記ロータ組立体によって前記ポンプ室の内周面に押圧されて少なくとも部分的に変形し、前記ロータ組立体が回転することによって、該変形した部分が前記ポンプ室の内周面に沿って移動し、ミネラル液供給管路内のミネラル液を押し出すようになっている請求項３に記載の水供給装置。
前記ポンプ室の内周面に沿ってミネラル液供給管路が延設され、前記ロータ組立体によって前記ポンプ室の内周面に押圧されて少なくとも部分的に変形し、前記ロータ組立体が回転することによって、該変形した部分が前記ポンプ室の内周面に沿って移動し、ミネラル液供給管路内のミネラル液を押し出すようになっている請求項３に記載の水供給装置。
【請求項5】
請求項１～４のいずれかに記載の水供給装置を含むことを特徴とする、飲用水提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水道水のような原水にミネラル濃縮液のような添加液を添加する水供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現代の多様化社会においては、食品や飲料などの消費材料へのニ－ズも多様化し、健康志向や美味指向を背景に、飲用とする水に関する消費者の関心が近年高まっている。そうした流れを受け、例えば、特許文献１には、浄水機能を持たせるだけでなく、水にミネラル成分等の添加物を分与するようにした水供給装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２００７－５３７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
水に添加物を加える試みは従来より行われてきたものの、飲みやすい水を実現するためのミネラルバランスはデリケートであり、安定して実現するためには添加の精度を向上する必要がある。特に水道直結等の浄水器に添加機構を採用する場合、使用者が流量を任意に操作できる機構も採用できるが、その場合、全体の水流量が一定とならならいためや、添加液を供給するポンプの吐出量が一定しないために、添加濃度を高い精度で調節することが難しい問題がある。
【0005】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、添加濃度を高い精度で調節して水に添加できるようにした水供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、添加液の保持部と、添加液が添加される水の流路と、添加液の供給手段とを有する水供給装置において、前記流路内の水の流通を検知する検知器を有し、該検知器が水流を検出することによって、前記供給手段から添加液が添加されることを特徴とする水供給装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、添加液を供給すべき原水の流量を測定する特段の流量計等の計測機器を配設することなく、簡単な構造で原水の流量に比例して添加液を供給することが可能となる。また、簡易な構造であるため、必要とする電力も一般的な電池等の最低限のものでよく、添加装置自体をコンパクトにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の好ましい実施形態による水供給装置のブロック図である。
【図2】チューブポンプのハウジングの一部を破断して示す斜視図である。
【図3】スイング式水流検知器の一部を破断して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１において、水供給装置１００は、原水としての水道水を流通させる水供給管路１０２と、ミネラル液供給管路１０６を介してチューブポンプ１０に接続されたミネラル源１０４と、水供給管路１０２内を水が流通しているか否かを検知する検知器１０８とを備えている。ミネラル源１０４は、添加液の一例として塩化カリウムや塩化カリウムのようなミネラル成分を含んだ濃縮液（ミネラル液）を保持する保持部として例えばパウチ状の容器とすることができる。
図１において、水供給装置１００は、原水としての水道水を流通させる水供給管路１０２と、ミネラル液供給管路１０６を介してチューブポンプ１０に接続されたミネラル源１０４と、水供給管路１０２内を水が流通しているか否かを検知する検知器１０８とを備えている。ミネラル源１０４は、添加液の一例として塩化カリウムや塩化カリウムのようなミネラル成分を含んだ濃縮液（ミネラル液）を保持する保持部として例えばパウチ状の容器とすることができる。
【0010】
図２を参照すると、チューブポンプ１０は、ポンプ室１４を画成するハウジング１２と、ポンプ室１４内に配設されたロータ組立体とを備えている。ポンプ室１４は、中心Ｏに関する円周に沿って延びる内周面を有している。ミネラル液供給管路１０６は、部分的にポンプ室１４内に配置される。ミネラル液供給管路１０６は、少なくともポンプ室１４内に配置される部分が柔軟性を有している。ポンプ室１４内において、ミネラル液供給管路１０６は、ポンプ室１４の内周面に添わせて延設される。
【0011】
ロータ組立体は、中心Ｏ周りに回転可能にポンプ室１４内に配設される。ロータ組立体は、中心Ｏ周りに回転可能なキャリア１６を有している。キャリア１６は、図２の紙面に垂直に中心Ｏを通過する軸線に沿って延びる回転軸１８を有している。キャリア１６は、中心Ｏに関して等角度間隔に配置された複数の、図２の例では４つの腕を有しており、各腕の先端部にロータ２０が、取り付けられている。各ロータ２０は、回転軸１８に平行に延びる回転軸２２を中心として回転可能に各腕の先端部に取り付けられている。
【0012】
ミネラル液供給管路１０６において、ポンプ室１４内に配置されている部分は、各ロータ２０によって、ポンプ室１４の内周面に押圧され部分的に変形する。キャリア１６の形状（腕の数）や寸法、および、ロータ２０の寸法は、添加すべきミネラル液の流量を勘案して適宜決定することができる。
【0013】
チューブポンプ１０は、また、回転軸１８に結合された駆動モータ２４（図１）を有している。駆動モータ２４は、好ましくは、交換可能な電池（図示せず）または再充電可能な電池（図示せず）によって駆動される。駆動モータ２４は、検知器１０８が、水供給管路１０２内を水が流通していることを検知するすると、電源（図示せず）から電力が供給され、回転駆動される。このときの駆動モータ２４の回転数は、添加すべきミネラル液の流量を勘案して適宜決定することができる。
【0014】
駆動モータ２４が回転すると、矢印Ａで示すように、キャリア１６もまた中心Ｏ周りに回転する。これにより、ミネラル液供給管路１０６において、ロータ２０によって押圧され変形した部分もまた、中心Ｏ周りにポンプ室１４の内周面に沿って矢印Ａの方向に移動する。これにより、ミネラル液が矢印ＦMで示すように、ミネラル源１０４から水供給管路１０２へミネラル液供給管路１０６を流通して供給される。
【0015】
図３を参照すると、検知器１０８の一例として回転する開閉部材を用いたスイング式水流検知器５０が図示されている。水流検知器５０は、水供給管路１０２を形成する入口管路５２ａと出口管路５２ｂの間に配設される。水流検知器５０は、開閉部材５６、回転軸５８、スイングアーム６０、マイクロスイッチ６６、および、開閉部材５６、回転軸５８、スイングアーム６０を包囲、収納する中空状のハウジング５４を主要な構成要素として具備している。
【0016】
入口管路５２ａおよび出口管路５２ｂは、ハウジング５４内に連通するように、ハウジング５４に結合されている。図示する実施形態では、入口管路５２ａと出口管路５２ｂは互いに直角をなしているが、本発明は、これに限定されず、他の角度をなすようにハウジング５４に結合してもよい。
【0017】
ハウジング５４内には、回転軸５８は、入口管路５２ａおよび出口管路５２ｂの双方に対して垂直な軸線ＯSに沿って延設されている。回転軸５８は、軸線ＯSを中心として回転可能にハウジング５４に取り付けられている。
【0018】
開閉部材５６は、回転軸５８と共に回転可能に回転軸５８に結合されている。開閉部材５６は、入口管路５２ａを閉鎖可能な平板状の部材より成る。開閉部材５６は、軸線ＯSを中心として回転することによって、閉位置と、開位置との間で移動可能となっている。閉位置において、開閉部材５６は、ハウジング５４内に開口する入口管路５２ａの端面に当接し、開位置において、開閉部材５６は、入口管路５２ａの前記端面から離反する。
【0019】
回転軸５８には、また、スイングアーム６０が、該回転軸５８と共に回転するように結合されている。スイングアーム６０は、一端において回転軸５８に結合され、該回転軸５８から垂直に片持ち梁のように延びている。スイングアーム６０の先端部の近傍には、アクチュエータ６６ａを有したマイクロスイッチ６６が配設されている。マイクロスイッチ６６は、アクチュエータ６６ａに図３において下方に力が加えられると、この力がマイクロスイッチ６６内の接点に伝わり、マイクロスイッチ６６が閉成（ＯＮ）し、アクチュエータ６６ａに加えられている力が解放されると、マイクロスイッチ６６が開成（ＯＦＦ）するようになっている。マイクロスイッチ６６の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）は逆でもよい。
【0020】
マイクロスイッチ６６は、開閉部材５６が閉位置にあるとき、スイングアーム６０がアクチュエータ６６ａを押圧してマイクロスイッチ６６が閉成（ＯＮ）され、開閉部材５６が開位置にあるとき、スイングアーム６０がアクチュエータ６６ａから離反してマイクロスイッチ６６が開成（ＯＦＦ）されるように、ハウジング５４内において、スイングアーム６０に対して配置されている。
【0021】
なお、開閉部材５６およびスイングアーム６０の重量によって、スイングアーム６０がマイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６ａを十分に押圧することができない場合には、スイングアーム６０をアクチュエータ６６ａに向けて付勢する付勢部材を設けることができる。本実施形態では、該付勢部材は弦巻ばね６４より成る。図３において、弦巻ばね６４は、スイングアーム６０の下側、つまりマイクロスイッチ側に配置されており、一端（図３では上端）において、スイングアーム６０に連結され、他端（図３では下端）において、出口管路５２ｂ内壁に固定したブラケット６２に連結されている。こうして、スイングアーム６０は、その先端が、常時、マイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６ａへ向けて付勢されることとなる。
【0022】
以下、本実施形態の作用を説明する。
水供給管路１０２、特に入口管路５２ａ内を水が流通していないとき、開閉部材５６は、回転軸５８およびスイングアーム６０の重量および／または弦巻ばね６４の弾性力によって、図３、４に示すように、閉位置に配置される。このとき、アクチュエータ６６ａがスイングアーム６０により押圧され、マイクロスイッチ６６は閉成（ＯＮ）されている。これにより、水供給管路１０２内を水が流通していないことが検知され、駆動モータ２４への電力供給が遮断され、チューブポンプ１０が停止した状態となる。
水供給管路１０２、特に入口管路５２ａ内を水が流通していないとき、開閉部材５６は、回転軸５８およびスイングアーム６０の重量および／または弦巻ばね６４の弾性力によって、図３、４に示すように、閉位置に配置される。このとき、アクチュエータ６６ａがスイングアーム６０により押圧され、マイクロスイッチ６６は閉成（ＯＮ）されている。これにより、水供給管路１０２内を水が流通していないことが検知され、駆動モータ２４への電力供給が遮断され、チューブポンプ１０が停止した状態となる。
【0023】
水供給管路１０２、特に入口管路５２ａ内を水がハウジング５４へ向けて流通すると、その水圧により、開閉部材５６は、図５に示すように、回転軸５８およびスイングアーム６０の重量および／または弦巻ばね６４の弾性力に抗して、入口管路５２ａの端面から離反する。つまり、開閉部材５６は閉位置から開位置へ移動する。これにより、スイングアーム６０が、回転軸５８と共に軸線ＯSを中心として上方へ、図３では反時計回りの方向（矢印Ｂで示す方向）に、つまり、マイクロスイッチ６６から離反する方向に回転する。こうして、スイングアーム６０がアクチュエータ６６ａから離反すると、マイクロスイッチ６６が開成（ＯＦＦ）される。これにより、水供給管路１０２内を水が流通していることが検知され、駆動モータ２４へ電力が供給され、チューブポンプ１０が作動する。
【0024】
入口管路５２ａ内の水の流通が停止すると、スイングアーム６０は、回転軸５８およびスイングアーム６０の重量および／または弦巻ばね６４によるバネ力により、図４において、矢印Ａで示す方向に軸線ＯSを中心として回転する。こうして、マイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６ａがスイングアーム６０によりマイクロスイッチ６６の本体へ向けて押圧される。これにより、マイクロスイッチ６６が閉成（ＯＮ）され、上述のように、水供給管路１０２内を水が流通していないことが検知され、駆動モータ２４への電力供給が遮断され、チューブポンプ１０が停止する。
【0025】
弦巻ばね６４のばね定数や長さ、入口管路５２ａの内径、スイングアーム６０の長さ等は、入口管路５２ａを流通する水の流量および圧力、マイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６ａがスイングアーム６０を押し上げる力等を勘案して、入口管路５２ａ内を水が流通していないときに、スイングアーム６０がアクチュエータ６６ａを押圧、押し下げ、入口管路５２ａ内を水が流通したときに、スイングアーム６０がアクチュエータ６６ａから離反できるように決定することができる。
【0026】
上述の実施形態では、検知器１０８は、スイング式水流検知器５０であるが、羽根車と該羽根車によって駆動される発電機を有した水流検知器や、差圧によって流量を測定する流量計を用いても良い。
【0027】
本発明の水供給装置は、ウォーターサーバー、浄水器等の、飲用水を提供するための任意の飲用水提供システムに組み込むことが可能である。そのような場合でも、本発明の水供給装置は簡易な構造であるため、装置全体の設置面積をコンパクトにすることが可能となる。
【符号の説明】
【0028】
１０ チューブポンプ
１２ ハウジング
１４ ポンプ室
１６ キャリア
１８ 回転軸
２０ ロータ
２２ 回転軸
２４ 駆動モータ
５０ 水流検知器
５２ａ 入口管路
５２ｂ 出口管路
５４ ハウジング
５６ 開閉部材
５８ 回転軸
６０ スイングアーム
６２ ブラケット
６６ マイクロスイッチ
６６ａ アクチュエータ
１００ 水供給装置
１０２ 水供給管路
１０４ 保持部
１０４ ミネラル源
１０６ ミネラル液供給管路
１０８ 検知器
１２ ハウジング
１４ ポンプ室
１６ キャリア
１８ 回転軸
２０ ロータ
２２ 回転軸
２４ 駆動モータ
５０ 水流検知器
５２ａ 入口管路
５２ｂ 出口管路
５４ ハウジング
５６ 開閉部材
５８ 回転軸
６０ スイングアーム
６２ ブラケット
６６ マイクロスイッチ
６６ａ アクチュエータ
１００ 水供給装置
１０２ 水供給管路
１０４ 保持部
１０４ ミネラル源
１０６ ミネラル液供給管路
１０８ 検知器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】