本國際申請要求2014年9月10日在日本專利局提交的日本發(fā)明專利申請第2014-184362號的優(yōu)先權，所述日本發(fā)明專利申請的全部內容通過引用而并入本文。

技術領域

本公開涉及飲用水供給裝置。具體涉及設置在咖啡店以及食堂等各種餐飲店、員工食堂、或辦公室等，能夠提供熱水以及冷水的雙方或一方的飲用水供給裝置。更具體而言，涉及如下類型的飲用水供給裝置,即,去除儲水罐，而通過例如直接引入自來水從而不必搬運儲水罐或更換儲水罐。

背景技術：

作為飲用水供給裝置，已知有例如專利文獻1所示的，使自來水通過過濾器而對該自來水進行過濾，并對過濾后的水進行供給的裝置。在該裝置中，自來水由于該自來水的壓力(水壓)能夠通過過濾器。過濾器可以安裝在冷水罐和/或熱水罐的內側，也可以安裝在冷水罐和/或熱水罐的上游。

在專利文獻2所記載的冷水機中，在冷水機主體的內部上側部分配置有冷水罐。在該冷水罐的內部配置有將該內部分隔為貯水部和冷水部的分隔部件。在該分隔部件的下面設置有例如收容了用無紡布包裹的活性炭的過濾筒。自來水由該過濾筒進行過濾并作為飲用水供給。

在上述以往的技術中采用了利用水壓強制性地使自來水等水通過水質改良部件(過濾器或過濾筒)的方式。在此情況下，讓人擔憂的是在沒有獲得充分的水質改良時間的情況下，便使水從水質改良部件中通過。有時候會出現在水質改良部件中形成特定的水路，水僅從該水路通過，從而存在使水質改良效果嚴重降低的情形。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開第2002-107031號

專利文獻2：日本特開平第5-149663號

技術實現要素：

發(fā)明要解決的問題

在上述以往的飲用水供給裝置中，為了通過水質改良部件良好地實現水質的改良，要求充分地確保原水接觸水質改良部件的時間。但是，對于自來水或在用水泵等汲取的方式下獲得的加壓水，存在有相對于原水接觸水質改良部件的時間的期待值，實際值(原水實際上接觸水質改良部件的時間)實際上根據壓力而不同的情形。

希望提供一種能夠實現充分的水質改良的飲用水供給裝置。

解決問題的技術方案

本公開的一個方面的飲用水供給裝置具備：原水取入單元，該原水取入單元將加壓水作為原水取入；水質改良單元，該水質改良單元設置在原水取入單元的下游，并包含水質改良部件；維持單元，該維持單元控制從原水取入單元供給的原水的通水量，并維持水質改良單元的導入部中的適當水位；貯留單元，該貯留單元設置在水質改良單元的下游，并貯留水質改良后的水；供水單元，該供水單元供給貯留于貯留單元的水；以及大氣連通部，該大氣連通部使導入部的上部空間以及貯留單元的上部空間與大氣連通。

根據該飲用水供給裝置，通過設置大氣連通部使得作用在水質改良部件上部的壓力為與大氣壓和預定的水壓對應的壓力，該預定的水壓根據由維持單元所維持的導入部水位來確定。例如，如果將適當水位設定在水質改良部件的上端附近，則作用在水質改良部件上部的壓力為大致與大氣壓對應的壓力(為接近大氣壓的壓力)。

此外，當開放供水單元時，從位于水質改良單元下游側的貯留單元供給水，而貯留單元也與大氣連通。因此，在供水時不必要的壓力也不會作用在水質改良單元。換言之，在水質改良單元僅作用有大氣壓級別的壓力。

根據本公開的飲用水供給裝置，能夠避免較大的壓力(不必要的過度的壓力)作用在水質改良部件的上部(上游側)。此外，還能夠避免以較大的壓力抽吸水質改良部件的下部(下游側)。

由此，在水質改良部件中，水以對應于本身自重的速度流動，而不會以對應于自重的速度以上的速度流動。

此外，通過避免較大的壓力作用在水質改良部件的上部，能夠避免在水質改良部件中形成未預期的特定的水路。由此，能夠避免產生由于水僅從該特定的水路通過從而使水質改良效果嚴重降低的問題。

根據本公開的飲用水供給裝置，在水質改良部件中水以對應于自重的速度流動，而不會以不必要的較快的速度流動，所以能夠確保充分的水質改良時間。因此，隨時能夠獲得水質經充分改良的飲用水。

此外，在本公開的飲用水供給裝置中，維持單元具備：檢測單元，所述檢測單元檢測在導入部中的水位；通水控制單元，所述通水控制單元接收從原水取入單元供給的原水并控制該原水的通水量；流路，所述流路將通水控制單元所接收的原水導向水質改良單元；流路開閉機構，所述流路開閉機構對流路進行開閉；以及機構控制單元，所述機構控制單元對流路開閉機構的動作進行控制。

由此，能夠在檢測與大氣連通的導入部的水位的同時控制通水量。因此，能夠隨時檢測并維持正確的水位。例如，即使是壓力水，僅通過機構控制單元對開閉流路的流路開閉機構進行控制，也能夠調整流路的通水量，所以能夠穩(wěn)定并適當地維持水質改良單元的導入部的水位。

此外，在本公開的飲用水供給裝置中，檢測單元具有浮動部件以及連桿部件，該連桿部件構成為，在一端一體地連接有浮動部件，在另一端形成有旋轉中心和位于該旋轉中心附近的作用點，作用點按壓流路開閉機構或解除對流路開閉機構的按壓。

由此，浮動部件的浮力能夠大幅度地增加，從而能夠使流路開閉機構以產生可克服加壓水的力的方式來進行工作。因此，能夠實現流路開閉機構的切實的動作。

通過變更作用點的位置、浮動部件的形狀、尺寸、或整體的長度等參數，能夠自由地設定通過流路開閉機構封閉流路時的封閉壓。

發(fā)明的效果

根據本公開的飲用水供給裝置，將例如自來水等加壓水作為原水向飲用水供給裝置供給時，除加壓水(原水)的壓力外，僅有大氣壓作用在原水。由此，能夠使水位穩(wěn)定在預定的任意位置。因此，能夠獲得穩(wěn)定有效的水質改良效果。

以下，參照附圖對本公開的飲用水供給裝置的實施方式進行說明。

而且，以下所說明的實施方式僅為一例，在不脫離本公開的主旨的范圍內本領域的技術人員所做的各種設計改良均包含在本公開的范圍內。

附圖說明

圖1是示出本公開的一實施方式的飲用水供給裝置的整體立體圖。

圖2是飲用水供給裝置的垂直剖視圖。

圖3是飲用水供給裝置的垂直剖視圖的局部放大圖。

圖4A、4B是通水控制單元的動作說明圖。

圖5A是閥體的主視圖，圖5B是閥體的仰視圖，圖5C是VC-VC剖視圖。

圖6是示出了包括原水取入單元、水質改良單元、維持單元、以及貯留單元的主要單元的動作以及狀態(tài)說明圖。

附圖標記的說明

120…連接口；130…過濾容器；137…活性炭；139…活性炭收容部；

141…中空絲膜；142…導向殼體；150…貯留槽；151…隔板；

160…熱水槽；167…制冷機；169…冷卻部；170…冷水龍頭；

175…熱水龍頭

具體實施方式

在圖1中，飲用水供給裝置100設置在地面F上。

飲用水供給裝置100具有外殼201。外殼201具有向前方稍稍彎曲膨出的豎長的大致長方體形狀。在外殼201的前方的面(圖1的左側的面)上，該前方的面的上下方向的中間位置凹陷，并形成有凹陷部211。在凹陷部211，作為供水單元的一例，左右并排地設置有冷水用和熱水用的兩個供水龍頭170、175。供水龍頭170為冷水用供水龍頭，供水龍頭175為熱水用供水龍頭。而且，兩個供水龍頭170、175也可以是與圖1的配置相反的配置。

位于供水龍頭170、175下方的、凹陷部211的下側面形成為飲用杯載置臺214。

在供水龍頭170、175分別設置有彎曲并向下方延伸的一個桿體215。通過自前方壓按操作供水龍頭170的桿體215或供水龍頭175的桿體215，供水龍頭170、175將會開放。

如圖2以及圖3所示，過濾容器130的上部外周和貯留槽150的上端外周經由襯墊等密封部件157連接。貯留槽150的上端由過濾容器130封閉(密封)。

過濾容器130具有蓋130a，經由襯墊等密封材料134由蓋130a封閉(密封)過濾容器130。

通水控制單元110(通水控制單元的一例)通過螺紋部110a固定在蓋130a上。通水控制單元110的上部流路111a通過未圖示的內部管道與設置在主體背面的連接口120連接。上部流路111a以及連接口120的雙方或一方可相當于原水引入單元的一例。

不過，對于將外部軟管(省略圖示)直接連接到通水控制單元110的上部流路111a的情形，可以理解為該上部流路111a相當于原水引入單元的一例。

在蓋130a上設置有第一大氣連通部130b。第一大氣連通部130b通過未圖示的連通部與外殼201外的大氣連通。

在第一大氣連通部130b也可以設置有空氣過濾器(省略圖示)。通過第一大氣連通部130b，并經由空氣過濾器能夠實現大氣的流通。具體地，通過第一大氣連通部130b，過濾容器130的導入部131內的空間能夠開放于大氣。

在過濾容器130的外周形成有第二大氣連通部154。第二大氣連通部154通過未圖示的連通部與外殼201外的大氣連通。

在第二大氣連通部154也可以設置有空氣過濾器(省略圖示)。通過第二大氣連通部154，并經由空氣過濾器能夠實現大氣的流通。具體地，貯留槽150的上部空間能夠開放于大氣。

接下來，參照圖3、圖4A、4B以及圖5A-5C對檢測單元進行說明。并且對作為通水控制單元的一例的通水控制單元110進行說明。

在通水控制單元110形成有流路111，流路111包含上部流路111a和內徑稍大于該上部流路111a的下部流路111b。

在上部流路111a和下部流路111b之間的階梯部111c設置有閥座112。設置在下部流路111b的閥體113的閥部113a構成為，可相對于閥座112按壓閥部113a或使閥部113a離開閥座112。由此，能夠對流路111進行開閉。

閥體113包括閥部113a和滑動導向部113b。在本實施方式中有以下關系成立，即，開口部112a的直徑＜閥部113a的直徑＜滑動導向部113b的直徑。

在滑動導向部113b的周圍設置有槽部113c、113d。當閥部113a從閥座112離開時，從上部流路111a流入的水能夠經過下部流路111b而排向流路111的出口。

由閥部113a對開口部112a進行的開閉動作以如下方式得以實現。具體地，在板狀臂116的一端一體地連接作為浮力產生單元的一例的浮動部件115，在板狀臂116的另一端設置有旋轉中心116a和作用點116b。作用點116b位于旋轉中心116a的附近。

通過該板狀臂116，在作用點116b從下按壓滑動導向部113b，或在作用點116b解除對滑動導向部113b的按壓，從而能夠實現開口部112a的開閉動作。板狀臂116為連桿部件的一例。

在下部流路111c的下側形成有狹縫111d。在閥體113的滑動導向部113b的下側形成有狹縫113e。

板狀臂116中的旋轉中心116a以能夠轉動的方式固定于板111e的未圖示的旋轉中心孔，板111e設置在下部流路111c旁側的狹縫111d的延長上。

板狀臂116在下部流路111c的下部的狹縫111d以及閥體113的滑動導向部113b的狹縫113e內橫越管路中央，并以橫向運動受到限制的方式連接浮動部件115主體。當浮動部件115上升時，橫越管路中央的板狀臂116以在作用點116b上推閥體113的方式接觸閥體113(圖4A)。

當水位低于基準水位S，浮動部件115向下方運動時(向逆時針方向轉動時)，在下部流路111b的狹縫111d橫越管路中央的板狀臂116也向逆時針方向運動。

由此，閥體113向下降方向滑動，閥部113a向離開閥座112的開口部112a的方向下降，從而使流路111連通。

由此，能夠從通水控制單元110的上部流路111a接收被加壓的原水，并向水質改良單元導入部131供給該原水。

當向水質改良單元導入部131供給原水時，系統(tǒng)的水位從L向S上升，并且浮動部件115也上升。

當浮動部件115上升并向順時針方向運動時，在通水控制單元110的下部流路111b的狹縫111e內橫越管路中央的板狀臂116的作用點116b向上推閥體113的方向滑動。由此，向與在通水控制單元110的流路111的階梯部111c形成的圓頂狀的閥座112的開口部相抵接的方向上推閥部113a。

由此，流路111封閉，來自通水控制單元110的上部流路111a的原水的供給停止。

當浮動部件位置下降時流路開閉部件也下降，從而形成原水的流路，當浮動部件位置上升時流路開閉部件會上升，從而封閉自來水的流路，通過隨時連續(xù)地進行上述動作，能夠維持大致一定的存儲水位。

從初期狀態(tài)對水質改良系統(tǒng)進行說明。

水質待改良水121a為從通水控制單元110內的流路111的下部供給的原水，該水質待改良水121a被導入作為水質改良單元第一部分的水質改良單元導入部131，接受由設置在導入部131底部的網狀物132所進行的第一次水質改良。

接下來，水質待改良水121a接受由作為水質改良單元第二部分的活性炭137所進行的第二次水質改良。

活性炭137可以是粉末狀、顆粒狀、小丸劑狀以及固體狀中的任一種形態(tài)。為了易于更換，活性炭137由未圖示的透水性包裝材料包覆，并收納于筒狀的活性炭收容部139。與第一部分相同，在活性炭收容部139的底面設置有網狀物157。

通過網狀物132以及活性炭137吸附捕集垃圾以及微生物，并且進行脫臭?；钚蕴?37的捕集對象為漂白粉、三鹵甲烷、有機物、有味物質以及氯系有機物等。

作為活性炭137優(yōu)選纖維狀活性炭，該纖維狀活性炭通過將植物來源的天然纖維或礦物來源的合成纖維，或者天然纖維和合成纖維的混合物碳化并使用膠合劑調制而成。在活性炭137中也可以添加生物礦物質。生物礦物質可以作為等滲溶液供給，該等滲溶液具有非常接近人體體液的均衡配比的礦物成分(K、Ca、Na、Mg)。

接下來，水質待改良水121a接受由作為水質改良單元第三部分的中空絲膜141所進行的第三次水質改良。

中空絲膜141通過中空絲集聚并固著而形成。中空絲的一端(中空絲膜141的一個端部)露出，由中空絲的表面吸收的水分子從開放的另一端(中空絲的另一端)排出，由此，能夠以0.3微米左右的細度進行過濾。

在本實施方式中，將中空絲膜141設置在筒狀的導向殼體142中，并將該導向殼體142設置在作為第二部分的活性炭137的下表面?zhèn)?。具體地，導向殼體142螺紋固定于活性炭收容部139的螺紋部138。

符號144所示的部分為導向殼體142的內螺紋部。在作為第三部分的中空絲膜141中，水質待改良水121a以由中空絲膜141所限定的透過速度通過并向下方落下，并從中空絲膜141的下端部143排出。下端部143為排出部(水質改良單元的排出部)，該排出部是使水質經改良的水以自然落下方式而排出的部分。

作為中空絲膜141優(yōu)選孔徑為0.01～0.09μm且在周壁部設置有縫隙狀超微細孔的纖維的集合物。

從通水控制單元110內的流路111的下部排出的水被導入過濾容器130的導入部131。

在水質改良系統(tǒng)中，相對于被導入導入部131的水，存在由水質改良部件進行過濾而產生的水流通阻力。因此，在水質改良系統(tǒng)內水具有易于滯留的傾向。例如有如下關系能夠成立，即“來自通水控制單元110內流路111下部的流入量>>第三部分141的中空絲膜透過量”。

因此，過濾容器130的導入部131自較早的時期維持適當水位，而另一方面，貯留單元內的凈化水121b的水位逐漸上升，最終與導入部131處于平衡狀態(tài)(作為水質改良單元的一例的過濾容器130的導入部131與作為貯留單元的一例的貯留槽150的上部150處于同一水面)，從而通水控制單元110內的流路111封閉，被加壓的原水停止供給。

通過通水控制單元110反復地進行流量控制動作，過濾容器130的導入部131的基準水位總是能夠維持在基準水位的上下大致一定的水位。

水質改良后的凈化水121b被導入并貯留在作為貯留單元的一例的貯留槽150以及冷卻室155內。

在此，貯留單元通過第二大氣連通部154開放于大氣。此外，貯留單元構成為其一部分具有由隔板151分成的上下兩個室。上室為貯留槽150，下室為冷卻室155。貯留單元的上部的貯留槽150以及下部的冷卻室155由兼具絕熱以及固定功能的部件覆蓋。該部件可由發(fā)泡聚苯乙烯等絕熱材料形成。

由凈化水121b所形成的液面位置152位于冷卻室155的底部附近，而液面位置152逐漸從冷卻室155的底部上升。

將從該第三部分141向貯留槽150內的凈化水121b中落下的狀態(tài)定義為模式1(大氣排出)，狀態(tài)通過僅有大氣壓施加作用的力關系而確定。

當液面位置152超過水質改良單元的下端時，除大氣壓外，所超過的水位的水頭差壓力也會作用在水質改良單元的出口側。

接下來隨著時間的推移液面位置152持續(xù)上升，當上部的貯留槽150被凈化水121b充滿且凈化水121b的水位上升到適當水位117的時候，壓力會達到均衡，凈化水121b從下端部143的流出會停止。

將更多的凈化水121b從第三部分141向貯留槽150的凈化水121b中落下的狀態(tài)定義為模式2(水中排出)。

在貯留單元的下方設置有熱水槽160。用于導入凈化水121b的取入口156形成在隔板151附近上部，為了能夠導入高于冷卻室155的液體而配置有供給管153。供給管153的下端與熱水槽160的下部161相連接。

為了取出熱水，在熱水槽160設置有與熱水槽160的上部162連接的熱水供給管163(一部分未圖示)。熱水供給管163的一端與熱水龍頭175相連接。

在熱水龍頭175關閉的狀態(tài)下，凈化水121b基本不能流入充滿空氣的熱水槽160中。

當打開熱水龍頭175時，貯留槽150的凈化水121b將通過供給管153而流入熱水槽160，并充滿熱水槽160。

由于供給了熱水槽160容積量的凈化水121b，所以使處于貯留槽150中適當水位117的液面位置152一時間大幅度地下降。

在此情況下，壓力的均衡被打破，凈化水121b再次從開口部116流出，并按照上述模式1、模式2繼續(xù)直至液面位置152恢復到適當水位117。

在熱水槽160具有未圖示的加熱單元，熱水槽160的凈化水121b通過未圖示的加熱控制單元而成為具有所要求溫度的熱水。

另一方面，積存在冷卻室155的凈化水121b由冷卻部169進行冷卻從而成為具有所要求溫度的冷水。冷卻部169通過使來自設置在主體下方的制冷機167的制冷劑輸送管卷繞在冷卻室155的外周而形成。

制冷機167利用安裝于冷卻室155的未圖示的傳感器并通過未圖示的溫度控制單元來控制凈化水121b的溫度。

對于冷水的取出進行說明。冷卻室155的底部和冷水龍頭170通過未圖示的冷水供給管連接。為了取出保存為具有所要求溫度的冷水而打開冷水龍頭170。

當打開冷水龍頭170時，由于適當水位117和冷水龍頭170的水頭差，被冷卻的凈化水121b從冷卻室155的底部通過未圖示的冷水排出管后而被供給。

對于熱水的取出進行說明。熱水供給管163(一部分未圖示)連接熱水槽160和熱水龍頭175。當打開熱水龍頭175時，由于適當水位117和熱水龍頭175的水頭差，會排出已成為熱水的凈化水121b。

此時，與被取出的熱水等量的凈化水121b通過供給管153從貯留槽150補充到熱水槽160中。

另外，在熱水槽160中，將供給管153配置在底部，且將熱水供給管163配置在上部的理由如下，因為要導入常溫的凈化水121b，所以考慮到熱對流則使補充水在下部，而使取出在上部進行。

關于設置在水質改良單元導入部的維持單元，對維持單元具有浮動式構成的一例進行了說明，而作為檢測單元，也可以采用將水位轉換為電信號而輸出的機構。作為流路開閉機構也可以采用通過電磁閥或電動機等電旋轉單元對流路進行開閉的機電機構。機構控制單元也可以基于來自電檢測單元的電信號控制該機電機構的開閉。

此外，作為檢測單元也可以采用將磁性浮力產生部件和簧片開關組合而成的水位傳感器，其中，磁性浮力產生部件為使磁性部件具有比重在1以下的浮動機能的部件。

此外，作為檢測單元也可以采用超聲波式接近傳感器、光學式接近傳感器等、或采用直接檢測水面的直接檢測傳感器，機構控制單元也可以基于來自上述這些傳感器的電信號對機電流路開閉機構進行控制。

此外，對于原水供給單元，由于在利用調節(jié)器的情況下能夠使水壓穩(wěn)定，因此，也可以采用利用調節(jié)器的構成。

圖6示出了在本公開的實施例中的原水取入單元、水質改良單元、維持單元以及貯留單元中，注入原水后凈化水流入到適當水位而成為滿水的過程，以及各單元的主要元件的動作和狀態(tài)。

在通常使用凈化水時，基于被使用的凈化水的量，凈化水隨時從水位A、水位B、水位C的狀態(tài)流入而直至適當水位，從而返回到適當水位。