説明

給水装置及びこれに用いられる水の冷却及び浄水方法

【課題】本体の嵩を減らし、且つ、浄水された水が供給されるまでに再汚染されないような給水装置及びこれに用いられる水の冷却及び浄水方法を提供する。
【解決手段】水を冷却し且つ浄水して供給する給水装置であって、水を収納可能な貯水空間と、該貯水空間に外周を取り囲まれた収容空間とを有する冷水タンクと、前記冷水タンクと連結して前記収容空間に配設され、前記冷水タンクから供給される水を浄水する浄水装置と、前記冷水タンクの外側に配設され、前記冷水タンク内部の水を冷却する冷却装置と、断熱材からなる外壁を有し、前記冷水タンク、浄水装置、及び冷却装置を収納する空間が形成された冷蔵庫と、前記浄水装置と連結され、浄水された冷水を供給する冷水弁と、前記冷水弁から供給される冷水を排出する出水管と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内筒体と外筒体との間に貯水空間が形成された冷水タンクと、内筒体の内部に配設されて水を浄水する浄水装置と、冷水タンクの外側に配設されて冷水タンク内部の水を冷却する冷却装置と、断熱外壁からなり、冷水タンク、浄水装置、冷却装置を収納する冷蔵庫と、を備える給水装置(ウォーターディスペンサー)及びこれに用いられる水の冷却及び浄水方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、水道管を介して供給される水は、水道管の老巧などにより各種の有害物質が含まれていることがある。このため、水道管を介して供給された水に含まれている各種の有害物質を除去し、その水を冷却したり加熱したりして需要者に供給する給水装置が汎用されている。
【0003】
図1には、この種の従来の温冷水給水装置10が示されており、図2には、図1に示す給水装置10の構造が示されている。
【0004】
図1および図2を参照すれば、水道管から流入された水は、浄水装置11において浄水された後、貯水タンク12に貯水される。前記浄水装置11としては、活性炭を使用するフィルターなど市販中の種々の浄水装置が使用されている。
【0005】
前記貯水タンク12には冷水タンクベント13が配設されて、所定の貯水量を維持する。そして、貯水タンク12に貯水された水は、さらに冷水タンク14に移動して冷却装置15により冷却されたり、温水タンク16に移動して加熱装置17により加熱されたりする。
【0006】
前記冷水タンク14において冷却された冷水は冷水排出栓18を介して外部に排出され、温水タンク16において加熱された温水は温水排出栓19を介して外部に排出される。
【0007】
ところが、浄水装置11において浄水された水が常温状態で貯水タンク12に長時間保管される場合、微生物の繁殖などにより汚染される恐れがあるという不都合がある。また、前記貯水タンク12は空気に露出されているため、貯水タンク12に空気中の細菌が流入する恐れがあるという不都合がある。
【0008】
さらに、貯水タンク12と浄水装置11は別々に配置されるため、収納ケースの内部に無駄な空間が多くなり、給水装置10の本体が嵩張ってしまうという不都合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、浄水装置を通過して浄水された水を貯水せずに直ちに排出することにより、再汚染されないようにその構造を改善した給水装置及びこれに用いられる水の冷却及び浄水方法を提供するところにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、貯水タンクの中央部に浄水装置を収納可能な空間を備え、その内部に浄水装置を挿設して浄水装置と貯水タンクが占める空間を最小限に抑えることにより、本体の嵩を画期的に減らすことができる給水装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述した問題点を解消するために、本発明の給水装置は、水を冷却し且つ浄水して供給する給水装置であって、水を収納可能な貯水空間と、該貯水空間に外周を取り囲まれた収容空間とを有する冷水タンクと、前記冷水タンクと連結して前記収容空間に配設され、前記冷水タンクから供給される水を浄水する浄水装置と、前記冷水タンクの外側に配設され、前記冷水タンク内部の水を冷却する冷却装置と、断熱材からなる外壁を有し、前記冷水タンク、浄水装置、及び冷却装置を収納する空間が形成された冷蔵庫と、前記浄水装置と連結され、浄水された冷水を供給する冷水弁と、前記冷水弁から供給される冷水を排出する出水管と、を備える。
【0012】
また、本発明の給水装置は、前記冷蔵庫の外部に位置し、前記浄水装置から供給される水を加熱する加熱装置を備える温水タンクと、前記温水タンクと連結され、温水を供給する温水弁と、前記温水弁から供給される温水を排出する出水管と、をさらに備える。
【0013】
前記温水弁は、前記温水タンクに貯水された温水の一部を外部に排出する温水タンクベントを備えていてもよい。
【0014】
前記冷却装置は、前記冷水タンクの外壁を取り囲むように配設されている。
【0015】
前記冷却装置は、前記冷水タンクの外壁に密着している。
【0016】
前記冷却装置は、冷媒が流れる管を備える。
【0017】
前記冷却装置は、前記冷水タンクの外表面と類似する形状に折り曲げられて配設される。
【0018】
前記冷却装置は、両端が締付手段により互いに固定される。
【0019】
前記冷水タンクは、中空の円筒形状または中空の直方体形状である。
【0020】
前記冷水タンク、浄水装置、及び冷却装置は、同心円状に配設されている。
【0021】
さらに、本発明の給水装置は、外部の水道管と連結される給水弁をさらに備え、前記給水弁は、前記冷水弁または温水弁と連動して開閉される。
【0022】
また、本発明の給水装置に用いられる水の冷却及び浄水方法は、外部から供給される水を前記冷水タンクに貯水するステップと、前記冷却装置によって、前記冷水タンクに貯水された水を冷却するステップと、前記浄水装置によって、前記冷水タンクから供給される冷水を浄水するステップと、をこの順に含むものである。
【発明の効果】
【0023】
本発明の給水装置によれば、冷蔵庫、冷却装置、冷水タンクおよび浄水装置が同心円状に配置されているため、上記の各構成要素をそれぞれ別々配設していた従来の方式に比べて本体の嵩を画期的に減らすことができるという効果がある。
【0024】
また、本発明の給水装置に用いられる水の冷却及び浄水方法によれば、先ず、水を浄水する前に冷却し、必要時に冷水を浄水した後、この浄水された冷水を直ちに排出するため、浄水された水が空気に露出された状態で、常温で保管されて微生物の繁殖などの2次汚染が起こる恐れがあった従来の問題点を改善することができる。
【0025】
さらに、本発明の給水装置によれば、浄水装置、冷水タンク及び冷却装置を簡単に取り外すことができて、修理や掃除が簡単になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】従来の給水装置を示す斜視図。
【図2】図1に示す給水装置の構造を示す概略図。
【図3】本発明の実施形態による給水装置を示す斜視図。
【図4】本発明の給水装置の構成要素を示す断面図。
【図5】冷水タンクと浄水装置との結合構造を示す分解斜視図。
【図6】冷水タンクと浄水装置との結合構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付図面に基づき、本発明による好適な実施形態を詳述する。本発明を説明するに先立って、本明細書および請求範囲に使用された用語や単語は通常的または辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最良の方法により説明するために用語の概念を適切に定義可能であるという原則に即して、本発明の技術的思想に見合う意味と概念として解釈されるべきである。
【0028】
そこで、本明細書に記載の実施形態と図面に示す構成は本発明の最良の一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をいずれも代弁するものではないため、本願の出願時点においてこれらを代替可能な様々な均等物と変形例がありうるということを理解しなければならない。
【0029】
図3は、本発明の実施形態による給水装置を示す斜視図であり、図4は、本発明の給水装置の構成要素を示す断面図であり、図5は、冷水タンクと浄水装置との結合構造を示す分解斜視図であり、図6は、冷水タンクと浄水装置との結合構造を示す断面図である。
【0030】
図3から図6を参照すると、本発明の実施形態による給水装置100は、冷水タンク101と、浄水装置102と、冷蔵庫103及び出水管106を備える。
【0031】
前記冷水タンク101は、冷却装置104を備えて水道管などから供給される水を貯水する。貯水された水は、後述する冷却装置104によって冷却される。ここで、前記冷水タンク101は、密閉型圧力容器であることが好ましい。
【0032】
そして、前記浄水装置102は、前記冷水タンク101と連結され、冷水タンク101から供給される冷水を浄水する。この浄水装置102としては、活性炭を使用するフィルターなど市販される様々な浄水装置が使用可能である。
【0033】
一方、前記冷蔵庫103は、内部に空間が形成されて前記冷水タンク101および浄水装置102を冷却保管する。ここで、前記冷蔵庫103は、冷水タンク101の外面に取り付けられた冷却装置104により冷却されることが好ましいが、冷却装置を別設してもよい。
【0034】
本発明における冷蔵庫103は、熱伝達率が低い断熱材からなる外壁を有するケースであってもよい。
【0035】
さらに、上記のように冷却された状態の浄水装置102において浄水された水は、冷水弁105と出水管106を通過して外部に直ちに排出される。
【0036】
このように、本発明の給水装置100は、先ず、外部から流入された水が冷水タンク101において貯水され、冷却される。冷水弁105を開放する場合に、冷水タンク101に貯水されている冷水が冷却された状態の浄水装置102を通過して直ちに排出される。このように、浄水された水が常温において空気に露出された状態で貯水されないため、微生物の繁殖などの2次汚染を防ぐことができるというメリットがある。
【0037】
一方、本発明の最大の特徴は、浄水装置102が冷水タンク101の中央部に形成された収容空間に取り付けられるという点である。
【0038】
図5および図6に示すように、冷蔵庫103の内部には収納空間が形成されている。また、冷蔵庫103の内部の収納空間に冷水タンク101と浄水装置102が収納されるが、浄水装置102は冷水タンク101の中央部に収容される。
【0039】
冷水タンク101は、内筒体101aと外筒体101bとからなる。内筒体101aの中央部には収容空間が形成され、外筒体101bは内筒体101aの外周を取り囲むような構造を有している。
【0040】
内筒体101aと外筒体101bとの間には所定のサイズの貯水空間が形成される。内筒体101aと外筒体101bからなる貯水空間の上下は冷水タンク101の天井と底面により密閉される。
【0041】
内筒体101aの中央部の収容空間には浄水装置102が配設され、内筒体101aと外筒体101bとの間の貯水空間には外部から流入された未冷却および未浄水状態の原水が貯水される。
【0042】
すなわち、貯水空間は、収容空間の外周を取り囲んでいる。したがって、内筒体101aと外筒体101bとからなる二重管において最内側の空間(内筒体101aにより取り囲まれた空間)に相当する収容空間には浄水装置102が収納され、その次の空間(内筒体101aと外筒体101bとからなる空間)に相当する貯水空間には水が貯水されるのである。
【0043】
本発明においては、冷水タンク101の中央部に形成された別途の収容空間に浄水装置102が収容されるため、収容空間がない状態の冷水タンク101に比べて貯水量が減る。しかしながら、少なくとも収容空間に相当するだけの体積量が増加するように冷水タンク101の外径を大きくすれば、浄水装置102により侵害された貯水空間を補充することができる。
【0044】
すなわち、円筒または四角筒の形状を有する冷水タンク101と浄水装置102を別設したとき、各構成要素間の空間が余計に残留するが、冷水タンク101の内部に浄水装置102を収容した場合、無駄使いされる空間が無くなるのである。これにより、給水装置100の本体の嵩を画期的に減らすことができる。
【0045】
冷水タンク101と浄水装置102を略円筒状に形成した場合、細長い形状の浄水装置102の体積に鑑みると、冷水タンク101の中央部に収容空間を形成したとしても、冷水タンク101の外径を僅かに(例えば、3−4cm)増加するだけで、中央部に収容空間が形成されていない冷水タンクとほとんど同量の水を貯水することができる。
【0046】
冷水タンク101と浄水装置102は主として中空の円筒形状または中空の直方体形状であるが、これらの他に種々の形状にも形成可能である。
【0047】
給水装置100の内部に流入された水は、冷水タンク101の上面に配設された冷水タンクの入水口115を介して冷水タンク101に流入された後、冷水タンク101の内部に所定の時間だけ滞留しながら冷却される。冷却された水は、冷水タンクの入水口115と反対側に位置する冷水タンク101の上面に配設された冷水タンクの出水口116を介して冷水タンク101から抜け出る。
【0048】
冷水タンクの出水口116は浄水装置の入水口117と連結されており、浄水装置の入水口117を介して浄水装置102の内部に流入された水は、浄水装置102の内部のフィルターを通過しながら浄水される過程を経る。
【0049】
フィルターを通過してろ過(浄水)された水はさらに浄水装置の出水口118を通って出水管106から排出される。
【0050】
一方、本発明においては、浄水装置102が冷水タンク101の中央部に位置するため、冷水による冷却効果が浄水装置102に満遍なく伝わる。このため、浄水装置102の高さによる温度変化が抑えられるため、浄水装置102の内部に貯水された水の温度が比較的に均一に冷蔵維持される。
【0051】
もし、1〜2杯の水を出して飲む場合、一般的には浄水装置102の内部に貯水されていた水の一部が供給されるが、浄水装置102の内部に貯水された水の温度が均一である場合には最初に出てくる水と後で出てくる水との温度差がほとんどなくなるというメリットがある。
【0052】
一方、図5に示すように、本発明の冷却装置104は、冷水タンク101の外壁を取り囲むように配設される。
【0053】
冷却装置104は金属製の平板であり、冷媒が内部を流れる管を備える。また、冷却装置104は、図6に示すように、冷水タンク101の外表面に類似する形状に折り曲げられた状態で両端がネジなどの締付手段120により冷水タンク101の外壁に密着固定されるが、締付手段120を緩めることにより、冷却装置104と冷水タンク101が取り外される。冷水タンク101を交換または掃除するときには、冷却装置104を取り外した後、冷水タンク101のみを取り出すことができるため、掃除や修理を極めて簡単に行うことができる。
【0054】
本発明の給水装置100は、外部から供給される水の流入を制御する給水弁114をさらに備えていてもよい。給水弁114は、冷水弁105または温水弁109と連動するように配設される。すなわち、冷水の出水時には冷水弁105と連動して開閉され、温水の出水時には温水弁109および温水タンクの給水弁123と連動して開閉されるようにして、出水管106に冷水または温水が出てくる間にのみ給水弁114が開かれるようにする。
【0055】
これは、外部の高い水圧が給水装置100に伝わって水配管に漏水が発生する危険性を除去するためである。
【0056】
冷水タンク101において冷却された水が出水する冷水タンクの出水口116には冷水タンクベント119が形成される。冷水タンクベント119は、冷水タンクの出水口116から冷水タンク101の中に延びた管の最上側に小さな穴を空けて形成するが、これは、冷水タンク101中の空気を排出するためである。
【0057】
また、前記冷蔵庫103の外部には前記浄水装置102から供給される浄水を貯水する温水タンク107が位置する。この温水タンク107は、電気ヒーターなどの加熱装置108を備えて浄水された水を加熱して貯水する。
【0058】
本発明においては、温水タンクベント110を温水弁109に配設して温水タンク107の内部において温度の上昇に伴い膨張する水を、例えば、外部に設けられた不図示の排水タンクなどに排出する。
【0059】
温水弁109は3方弁を使用するが、3本の出口の一つをベントとして使用する。
【0060】
温水タンクベント110は、温水弁109が開かれて温水が出水管106に出て行く間には閉じられており、温水弁109が閉じられれば再開されるようになっている。
【0061】
そして、前記温水タンク107に貯水された温水もまた出水管106を介して外部に排出される。この温水タンク107に貯水された水は高温に加熱されるため、細菌により汚染される恐れがない。
【0062】
本発明においては、冷水と温水が同じ出水管106から排出されると説明しているが、それぞれが別途の排出口から排出されるような方式も採用可能である。
【0063】
図3に示すように、本発明の給水装置100の外部には冷水ボタン121と温水ボタン122が別設されている。
【0064】
冷水ボタン121は、出水管106の真下に配設され、ユーザーがカップや容器により冷水ボタン121を押したとき、冷水弁105が開かれて冷水が出水管106を介して排出される。
【0065】
一方、温水ボタン122は、冷水ボタン121と一緒に押すことにより、温水弁109が開かれて温水が出水管106を介して排出されるようにする。温水ボタン122と冷水ボタン121を同時に押すようにすることで、不注意による火傷を予防することができる。
【0066】
本発明の給水装置100は、前記冷蔵庫103の外部に位置する外部浄水装置(図示せず)をさらに備えていてもよい。この外部浄水装置(図示せず)には、原水が供給され、この原水を浄水して温水タンク106に供給する。
【0067】
冷水タンク101において冷却された水を浄水して温水タンク107に供給し、さらに加熱して貯水することはエネルギーの無駄使いにつながるため、前記外部浄水装置(図示せず)を用いて常温の浄水された水を温水タンク107に供給するのである。
【0068】
ここで、前記外部浄水装置(図示せず)は、エネルギー効率によるコスト削減と外部浄水装置(図示せず)の追加によるコスト高を考慮して選択的に配設することが好ましい。
【0069】
また、前記外部浄水装置(図示せず)において浄水された常温の水を直ちに排出して使用できるように常温水弁(図示せず)をさらに備えてもよい。
【0070】
一方、前記冷水タンク101に供給される原水の圧力が低い場合、浄水量が少なくなるため、冷水の排出が円滑になされないという不都合がある。
【0071】
このような不都合を解決するために、本発明の給水装置100は、前記冷水タンク101に供給される原水の圧力を高める加圧ポンプ111をさらに備えることが好ましい。
【0072】
このため、水圧が低い地域においても浄水量を増大させて冷水が円滑に供給されるようにできる。
【0073】
さらに、本発明の給水装置100は、前記冷水タンク101に供給される原水の圧力を下げる減圧弁112をさらに備えることが好ましい。
【0074】
水圧が高い地域においては原水の圧力が高過ぎて配管などにおいて漏水が発生する恐れがあるという不都合があるが、このような不都合を解決するために減圧弁112を用いて水圧を適正レベルに下げるのである。
【0075】
さらに、前記加圧ポンプ111または減圧弁112を適切に利用して水圧を一定に維持することにより、円滑な浄水を行うことができ、しかも、排出量を一定に調節することができるというメリットがある。
【0076】
さらに、本発明の給水装置100は、前処理フィルター113をさらに備えて前記冷水タンク101に供給される原水の浮遊物質を除去することが好ましい。冷水タンク101に供給される原水は、錆カスなどの浮遊物質が含まれている恐れがあるため、冷水タンク101に沈殿水が溜まることを防ぐために前処理フィルター113を用いて沈殿水をろ過するのである。
【0077】
以上、添付図面に基づき本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した本発明の技術的構成は本発明が属する技術分野における当業者が本発明の技術的思想や必須的特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施可能であるということを理解できるであろう。よって、上述した実施形態はあらゆる面において例示的なものであり、限定的ではないものと理解されるべきであり、本発明の範囲は前記詳細な説明よりも特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲の意味および範囲、そしてその等価概念から導き出されるあらゆる変更または変形が本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【0078】
100…給水装置
101…冷水タンク
102…浄水装置
103…冷蔵庫
104…冷却装置
105…冷水弁
106…出水管
107…温水タンク
108…加熱装置
109…温水弁
110…温水タンクベント
111…加圧ポンプ
112…減圧弁
113…前処理フィルター
114…給水弁
115…冷水タンクの入水口
116…冷水タンクの出水口
117…浄水装置の入水口
118…浄水装置の出水口
119…冷水タンクベント
120…締付手段
121…冷水ボタン
122…温水ボタン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を冷却し且つ浄水して供給する給水装置であって、
水を収納可能な貯水空間と、該貯水空間に外周を取り囲まれた収容空間とを有する冷水タンクと、
前記冷水タンクと連結して前記収容空間に配設され、前記冷水タンクから供給される水を浄水する浄水装置と、
前記冷水タンクの外側に配設され、前記冷水タンク内部の水を冷却する冷却装置と、
断熱材からなる外壁を有し、前記冷水タンク、浄水装置、及び冷却装置を収納する空間が形成された冷蔵庫と、
前記浄水装置と連結され、浄水された冷水を供給する冷水弁と、
前記冷水弁から供給される冷水を排出する出水管と、
を備えることを特徴とする給水装置。
【請求項2】
前記冷蔵庫の外部に位置し、前記浄水装置から供給される水を加熱する加熱装置を備える温水タンクと、
前記温水タンクと連結され、温水を供給する温水弁と、
前記温水弁から供給される温水を排出する出水管と、
をさらに備える、請求項1に記載の給水装置。
【請求項3】
前記温水弁は、前記温水タンクに貯水された温水の一部を外部に排出する温水タンクベントを備えることを特徴とする、請求項2に記載の給水装置。
【請求項4】
前記冷却装置は、前記冷水タンクの外壁を取り囲むように配設されていることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項5】
前記冷却装置は、前記冷水タンクの外壁に密着していることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項6】
前記冷却装置は、冷媒が流れる管を備えることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項7】
前記冷却装置は、前記冷水タンクの外表面と類似する形状に折り曲げられて配設されることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項8】
前記冷却装置は、両端が締付手段により互いに固定されることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項9】
前記冷水タンクは、中空の円筒形状または中空の直方体形状であることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項10】
前記冷水タンク、浄水装置、及び冷却装置は、同心円状に配設されていることを特徴とする、請求項1に記載の給水装置。
【請求項11】
外部の水道管と連結される給水弁をさらに備え、
前記給水弁は、前記冷水弁または温水弁と連動して開閉されることを特徴とする、請求項2に記載の給水装置。
【請求項12】
外部から供給される水を前記冷水タンクに貯水するステップと、
前記冷却装置によって、前記冷水タンクに貯水された水を冷却するステップと、
前記浄水装置によって、前記冷水タンクから供給される冷水を浄水するステップと、
をこの順に含む、請求項1から請求項11のいずれか一項に記載する給水装置に用いられる水の冷却及び浄水方法。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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