JP5529234B2 - ウォーターサーバー - Google Patents

Description

この発明は、交換式の原水容器から一時貯留タンクへ予め移送された水を飲料水として注水可能なウォーターサーバーに関する。

ウォーターサーバーは、ユーザのレバー操作やコック操作によって弁が開くと、一時貯留タンクで温度調整された水が注水路から流出し、この流出した水をユーザのカップ等に注ぐことができるようになっている。原水容器は、一時貯留タンクよりも高所又は低所に配置されている。筐体には、一時貯留タンクや注水路の他に、原水容器が所定に載置される容器ホルダ、容器ホルダに載置された原水容器内の原水を一時貯留タンク内へ送水する給水路等が設けられている（例えば特許文献１、２）。

従来、原水容器の栓として、容器本体に固定された栓本体と、この栓本体に形成された弁孔を塞ぐ弁体とを有するものが採用されている。ウォーターサーバーの筐体には、弁体を原水容器内まで突くための突刺し棒が設けられている。突刺し棒には、給水路の原水取り込み口が形成されている。弁体は、弁孔の内周に圧入嵌合された周壁部と、この周壁部から全周に亘って突出した爪部とを有する。新品の原水容器をウォーターサーバーの給水路に接続するとき、突刺し棒の頭部が爪部を全周に亘って突くことにより、爪部を頭部から逃がすための弾性変形が生じるようになっている。突刺し棒の頭部が爪部を過ぎると、弾性回復が生じ、爪部が頭部に全周に亘って引っ掛かった状態になる。この後も弁体が突刺し棒で突かれ続け、突刺し棒が弁体に代わって弁孔の内周に密着しつつ弁体が栓本体から分離させられ、原水取り込み口が原水容器内に至る。その突刺し棒が栓本体から引き抜かれるとき、弁体の周壁部が突刺し棒に代わって弁孔の内周に嵌りつつ弁体が栓本体に引っ掛かることにより、弁体が突刺し棒から分離させられる。このように、突刺し棒を栓本体から引き抜く動作で弁体が栓本体の弁孔を塞ぐ状態に戻るため、作業者に意識させることなく原水容器内からの漏水を防ぐことができる。

特開２０１０−２２８８０７号公報 特許第４８０２２９９号公報

しかしながら、突刺し棒の頭部が弁体の爪部を突くとき、頭部が爪部と全周に亘って密着し、弁体の周壁部に抱かれた外気が閉じ込められる。頭部は、ピストンのごとく当該外気を圧縮しながら周壁部の内側へ潜り込むことになり、容易に進めない。原水容器に個体差の影響で、爪部が頭部に引っ掛かるまで潜り込めないまま、弁体が栓本体から分離してしまうことがあった。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、新品の原水容器をウォーターサーバーの給水路に接続するとき、突刺し棒の頭部に弁体の爪部が容易に掛るようにすることである。

上記の課題を達成するため、この発明は、一時貯留タンクと、交換式の原水容器が載置される容器ホルダと、この容器ホルダに載置された原水容器から一時貯留タンクへ原水を送水する給水路と、この給水路の原水取り込み口が形成された突刺し棒とを筐体に備え、前記原水容器の栓が、容器本体に固定された栓本体と、この栓本体に形成された弁孔を塞ぐ弁体とを有し、前記弁体が、前記弁孔の内周に圧入嵌合された周壁部と、この周壁部から全周に亘って突出した爪部とを有し、前記突刺し棒の頭部が前記弁体の爪部を全周に亘って突くことにより、当該爪部が当該頭部に全周に亘って引っ掛かった後、当該突刺し棒が当該弁体に代わって前記弁孔の内周に密着しつつ当該弁体が前記栓本体から分離させられ、当該突刺し棒が当該栓本体から引き抜かれるとき、前記周壁部が当該突刺し棒に代わって当該弁孔の内周に嵌まりつつ当該弁体が当該栓本体に引っ掛かることにより、当該弁体が当該突刺し棒から分離させられるウォーターサーバーにおいて、前記頭部のうち、前記爪部を突く部分よりも先端側のところに、前記周壁部に抱かれた外気を前記突刺し棒の内部へ逃す貫通孔が形成されている構成を採用した。

この発明の構成によれば、頭部が周壁部の内側に潜り込もうとする時期に、爪部を突く部分よりも先端側のところに形成された貫通孔から突刺し棒の内部へ、周壁部に抱かれた外気を逃がすことができる。このため、頭部による当該外気の圧縮が避けられ、頭部が周壁部の内側を進み易くなる。したがって、この発明は、新品の原水容器をウォーターサーバーの給水路に接続するとき、突刺し棒の頭部に弁体の爪部が容易に掛るようにすることができる。

（ａ）は実施形態の突刺し棒が弁体を突く瞬間を示す部分断面図、（ｂ）は前記（ａ）の状態から突刺し棒がさらに弁体に潜り込む様子を示す部分断面図 実施形態に係るウォーターサーバーの全体構成を示す模式図 実施形態の原水容器を載置する作業時の側面図 実施形態の原水容器を容器ホルダに載置する作業時の平面図 実施形態の原水容器を容器ホルダに載置した状態で突刺し棒付近の構造を示す部分断面図 実施形態の原水容器を容器ホルダに載置する途中の状態で突刺し棒付近の構造を示す部分断面図

この発明に係るウォーターサーバーの一例である実施形態（以下、単に「このウォーターサーバー」と呼ぶ）を添付図面に基づいて説明する。図２に示すように、このウォーターサーバーは、一時貯留タンク１０と、交換式の原水容器２０が載置される容器ホルダ３０と、この容器ホルダ３０に載置された原水容器２０から一時貯留タンク１０へ原水を送水する給水路４０と、この給水路４０の原水取り込み口４１が形成された突刺し棒５０と、一時貯留タンク１０の水を外部で注ぐための注水路６０と、原水容器２０内及び大気に通じる吸気路７０とを筐体１００に備えている。

筐体１００は、水平面上に立てる底部をもった機枠になっている。筐体１００は、図２、図３に示すように、一時貯留タンク１０よりも低所の引き出し口から前方に引き出されるスライド台１０１を備えている。スライド台１０１は、図３、図４に示すように、筐体１００の底板上に立てられたガイドレールに沿って水平な直線方向にスライド可能となっている。このスライド方向が、このウォーターサーバーの前後方向に対応している。スライド台１０１に容器ホルダ３０と、突刺し棒５０とが設けられている。

図２に示すように、一時貯留タンク１０は、貯留水の温度を調整するタンクからなる。一時貯留タンク１０は、貯留水を熱交換器で冷却する冷水タンク１１と、貯留水をヒータで加熱する温水タンク１２と、移流路１３とを備えている。移流路１３の入口は、給水路４０から流出した原水の下降を邪魔するバッフル板に設けられている。冷水タンク１１の上部の貯留水は、移流路１３を介して温水タンク１２へ流れるようになっている。一時貯留タンク１０は、冷水タンク又は温水タンクの片方のみにすることもできる。

一時貯留タンク１０からの出口路になる注水路６０は、冷水タンク１１に繋がる冷水系６１と、温水タンク１２に繋がる温水系６２の独立２系統からなる。注水路６０の冷水系６１又は温水系６２と一時貯留タンク１０との境界になる弁がユーザの操作によって開くと、冷水タンク１１の下部の水又は温水タンク１２の上部の貯留水が冷水系又は温水系から流出し、この流出水をカップ等に注ぐことができるようになっている。

原水容器２０は、図３に示すように、首部及び肩部をもった容器本体２１と、容器本体２１の首部を密封する栓２２とを有する。容器本体２１は、残水量の減少に伴って肩部よりも高い側周部分で自然収縮を起こす透明な可変容器になっている。原水は、首部内周の容器口を通じて容器本体２１内に入れられ、首部に栓２２を装着することで容器本体２１内に所定量の充填状態に保たれる。容器本体２１の肩部は、上下逆様（底部が最上部になる）の原水容器２０を所定に使い切るまで容器ホルダ３０によって下方から支持される。容器本体２１の肩部には、首部に原水を集めるための勾配が与えられている。容器本体２１の首部に溜まる残水量を減らしつつ、栓２２を上下方向に圧入嵌合するため、首部は、肩部から絞った筒内外径をもち、上下方向の筒軸をもった筒状に突出している。

容器ホルダ３０は、図４、図５に示すように、容器本体２１の肩部を下方から受ける座面部３１と、座面部３１から凹んだカップ部３２と、座面部３１の周囲に連設された囲い部３３とを有する。座面部３１は、原水容器２０の重量を下方から支える。カップ部３２は、容器本体２１の首部を上方から挿入可能な深さ及び水平位置範囲で座面部３１から下方に凹んでいる。カップ部３２は、原水容器２０からの漏水を受けることができる。囲い部３３は、自然収縮する容器本体２１の側周部分を下方向に案内する。スライド台１０１を前方に引くと、容器ホルダ３０の上方全域を筐体１００の外部に出すことができる。自然収縮しない剛性をもった原水容器を採用する場合、囲い部３３は不要である。

図３、図６に示すように、栓２２は、容器本体２１の首部に固定された栓本体２３と、この栓本体２３に形成された弁孔２４を塞ぐ弁体２５とを有する。弁孔２４の内周、弁体２５の外周は、水平断面円形になっている。弁孔２４、弁体２５は、共通の中心線をもっている。この中心線は、上下方向に沿った向きとされている（以下、この中心線に沿った方向を軸方向と呼び、この中心線に直角な方向を径方向と呼ぶ）。弁体２５は、弁孔２４の内周に軸方向から圧入嵌合された周壁部２６と、この周壁部２６から全周に亘って径方向に突出した爪部２７とを有する。弁孔２４の内周は、内径差を付けた段付き状に形成されている。周壁部２６の外周は、外径差を付けた段付き状に形成されている。周壁部２６の外径大径側の外周部分２６ａが弁孔２４の内径小径側の内周部分２４ａに軸方向に引っ掛かることにより、弁体２５が軸方向に容器内側へ向って抜け止めされる。また、弁体２５は、弁孔２４の内周よりも外径の大きな鍔部２８をもっている。鍔部２８が弁孔２４の容器内側の開口縁に軸方向に引っ掛かることにより、弁体２５が軸方向に容器外側へ向って抜け止めされる。外周部分２６ａと、弁孔２４の内径大径側の内周部分２４ｂとの間には、軸方向に容器外側へ向って開放された断面楔状の隙間が形成され、その隙間よりも前記の段差に近いところに前述の圧入嵌合領域が設定されている。その隙間は、爪部２７付近で外周部分２６ａの拡径変形を容易にするための空間である。

突刺し棒５０は、図４に示すように、平面視で環状に設けられた座面部３１及び囲い部３３の幾何的中心部となるよう、カップ部３２に上向きに立てられている。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、突刺し棒５０は、爪部２７を全周に亘って軸方向に均等に突くことができる凸曲面状の頭部５１と、頭部５１から外径を爪部２７が入り込むことができるように絞った周溝状の首部５２と、首部５２から外径を弁孔２４の最大内径よりも大きくした円筒面状の胴部５３とを有する。突刺し棒５０の内部は、給水路４０の一端部、吸気路７０の一端部に分けられている。胴部５３に給水口４１が形成されている。給水口４１は、給水路４０が容器本体２１内の原水を取り込む開口となっている。なお、突刺し棒５０には、吸気路７０が空気を容器本体２１内に放出する通気口（図示省略）も形成されている。

頭部５１には、突刺し棒５０の内部で給水路４０に連通するように貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４は、頭部５１の頂上部に開口している。

突刺し棒５０の内部に通された給水路４０、吸気路７０は、図２に示すように、系統別に繋ぎ管４２、７１の一端が接続されている。繋ぎ管４２、７１は、例えば、柔軟な可撓性をもったフレキシブル管からなり、スライド台１０１の出し入れに追随することの可能な変形性をもっている。給水路４０の途中には、汲み上げ用のポンプ４３が組み込まれている。吸気路７０は、大気に通じているエアチャンバ７２から空気を取り込み、容器本体２１内と大気との間に亘って常時開通している。容器本体２１が自然収縮の限界に達した後は、容器本体２１内の残水量が減ることに伴い、容器本体２１内の負圧化を解消する方向の釣合い作用が生じ、容器本体２１が図１に示す吸気路７０から吸気するようになる。エアチャンバ７２には、大気中の塵、臭い、細菌といった汚染物を浄化するためのフィルタを備えることが好ましい。

新品の原水容器２０をウォーターサーバーの給水路４０に接続するとき、図３、図６に示すように、上下逆様に持ち上げた原水容器２０が囲い部３３の内側へ下降させられる。この下降中、座面部３１に容器本体２１の肩部が接触する前の時期に、囲い部３３が容器本体２１の側周部分を案内する。この案内によって、原水容器２０は、突刺し棒５０を弁孔２４に軸方向に挿入可能な空中位置へ導かれる。頭部５１が爪部２７に接する時点では、図１（ａ）に示すように、弁孔２４の内径大径側の内周部分２４ｂと、胴部５３とに嵌合領域が生じており、頭部５１は、軸方向の中程まで周壁部２６の内側に潜り込んでいる。この後、原水容器２０の下降が進行すると、この嵌合が軸方向に進行する。この嵌合進行によって、突刺し棒５０と内周部分２４ｂとは相対的に軸方向に案内される。軸方向に案内される突刺し棒５０の頭部５１は、爪部２７を全周に亘って軸方向に突く。この際、爪部２７のテーパ状受面、頭部５１の凸曲面状により、爪部２７を外径側に押す分力が生じる。これにより、図１（ｂ）に示すように、周壁部２６の爪部２７付近が拡径変形し、爪部２７のテーパ状受面の先端付近が僅かに軸方向に撓む弾性変形を起こす。また、弁孔２４の内周が形成された栓本体２３の筒状突出壁は、周壁部２６の外周部分２６ａと、弁孔２４の内径小径側の内周部分２４ａとの掛かり合いが外れない範囲で外径側に倒れる弾性変形を起こす。これら弾性変形は、爪部２７を頭部５１から逃すことに有効となる。これら弾性変形に伴って、頭部５１が爪部２７を滑り、やがて頭部５１が爪部２７を過ぎると、その弾性回復によって爪部２７が図５中の抜粋枠内に示すように首部５２に入り込み、頭部５１に全周に亘って軸方向に引っ掛かった状態になる。この状態では、爪部２７が全周に亘って頭部５１を径方向にしっかりと締める。

爪部２７が頭部５１に引っ掛かった後、図５に示すように容器本体２１の肩部が座面部３１に載置されるまでの時期、周壁部２６が胴部５３の肩で軸方向に突かれ続ける。内周部分２４ａ、外周部分２６ａ同士が掛かり合う段差面は僅かに傾斜をもっているため、外周部分２６ａが内周部分２４ａを外径側に押す分力が生じ、その掛かり合いが外れるようになっている。この後、胴部５３が外周部分２６ａに代わって内周部分２４ａに密着しつつ、胴部５３の肩によって軸方向に押される弁体２５が栓本体２３から分離させられ、原水取り込み口４１が容器本体２１内に至る。

容器本体２１内の水位が原水取り込み口４１よりも低くなった状態が、原水容器２０を所定に使い切った状態になる。所定に使い切った旧い原水容器２０内に若干の残水が生じることは避けられない。旧い原水容器２０が持ち上げられて突刺し棒５０が栓本体２３から引き抜かれるとき、爪部２７で頭部５１に引っ掛かっている弁体２５の周壁部２６は、外周部分２６ａで内周部分２４ａを拡径変形させ、胴部５３に代わって弁孔２４の内周部分２４ａに嵌まりつつ、図６に示すように鍔部２８が弁孔２４の容器内側の開口縁に軸方向に引っ掛かることにより、弁体２５が突刺し棒５０から分離させられた状態になる。このように、突刺し棒５０を栓本体２３から引き抜く動作で弁体２５が弁孔２４を塞ぐ状態に戻るため、作業者に意識させることなく原水容器２０内からの漏水を防ぐことができる。

上述のように新品の原水容器２０を給水路４０に接続するとき、給水路４０の水位は原水取り込み口４１以下になる。頭部５１が爪部２７を突く期間中、胴部５３に形成されている原水取り込み口４１は、原水容器２０外にあり、周辺大気に連通している。頭部５１が爪部２７を滑る間の時期、周壁部２６の内側に抱かれた外気は、図１（ｂ）に矢線で示すように、爪部２７と頭部５１間から周辺大気へ逃げ出すことが困難なため、貫通孔５４から突刺し棒５０の内部の給水路４０へ逃げ出し、これに伴って給水路４０内の外気が原水取り込み口４１から周辺大気に出て行く。したがって、このウォーターサーバーによれば、新品の原水容器２０を給水路４０に接続するとき、爪部２７を突く頭部５１が周壁部２６に抱かれた外気を実質的に圧縮することなく、当該外気を貫通孔５４から突刺し棒５０内に逃しながら進むため、頭部５１に爪部２７が容易に掛かるようにすることができる。

貫通孔５４の開口位置は、頭部５１の先端である頂上部に限定されず、頭部５１のうち、爪部２７を軸方向に突く部分よりも先端側のところ、図１（ａ）でいえば爪部２７との接触箇所よりも上方の任意の箇所に開口位置を設定しておけば、周壁部２６に抱かれた外気を突刺し棒５０の内部へ逃すことができる。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、特許文献２のように可動式の突刺し棒を採用したり、特許文献１のように筐体上部に固設された容器ホルダに原水容器を載置する重力送水方式の給水路を採用したりすることができる。

１０ 一時貯留タンク
２０ 原水容器
２１ 容器本体
２２ 栓
２３ 栓本体
２４ 弁孔
２５ 弁体
２６ 周壁部
２７ 爪部
３０ 容器ホルダ
４０ 給水路
４１ 原水取り込み口
５０ 突刺し棒
５１ 頭部
５４ 貫通孔
１００ 筐体

Claims (1)

1. 一時貯留タンク（１０）と、交換式の原水容器（２０）が載置される容器ホルダ（３０）と、この容器ホルダ（３０）に載置された原水容器（２０）から一時貯留タンク（１０）へ原水を送水する給水路（４０）と、この給水路（４０）の原水取り込み口（４１）が形成された突刺し棒（５０）とを筐体に備え、
   前記原水容器（２０）の栓（２２）が、容器本体（２１）に固定された栓本体（２３）と、この栓本体（２３）に形成された弁孔（２４）を塞ぐ弁体（２５）とを有し、
   前記弁体（２５）が、前記弁孔（２４）の内周に圧入嵌合された周壁部（２６）と、この周壁部（２６）から全周に亘って突出した爪部（２７）とを有し、
   前記突刺し棒（５０）の頭部（５１）が前記弁体（２５）の爪部（２７）を全周に亘って突くことにより、当該爪部（２７）が当該頭部（５１）に全周に亘って引っ掛かった後、当該突刺し棒（５０）が当該弁体（２５）に代わって前記弁孔（２４）の内周に密着しつつ当該弁体（２５）が前記栓本体（２３）から分離させられ、当該突刺し棒（５０）が当該栓本体（２３）から引き抜かれるとき、前記周壁部（２６）が当該突刺し棒（５０）に代わって当該弁孔（２４）の内周に嵌まりつつ当該弁体（２５）が当該栓本体（２３）に引っ掛かることにより、当該弁体（２５）が当該突刺し棒（５０）から分離させられるウォーターサーバーにおいて、
   前記頭部（５１）のうち、前記爪部（２７）を突く部分よりも先端側のところに、前記周壁部（２６）に抱かれた外気を前記突刺し棒（５０）の内部へ逃す貫通孔（５４）が形成されていることを特徴とするウォーターサーバー。

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