ウォーターディスペンサー

ウォーターディスペンサーは、冷却のみに使用される場合はウォータークーラーと呼ばれることもありますが、水を分配するだけでなく、冷却ユニットを使用して水を冷却または加熱する機械です。配管に近いため、通常はトイレの近くに設置されます。ウォータークーラーから下水道への排水管も設置されています。

ウォーターディスペンサーには、壁掛け式からボトルフィラー式ウォーターディスペンサーコンビネーションユニット、2 レベルユニット、その他の形式まで、さまざまなフォームファクターがあります。これらは通常、ポイントオブユース (POU) ウォーターディスペンサーとボトル入りウォーターディスペンサーの 2 つのカテゴリに分類されます。POU ウォーターディスペンサーは給水装置に接続され、ボトル入りウォーターディスペンサーはベンダーから大きなボトルに入った水を配達 (または自分で受け取る) する必要があります。ボトル入りウォーターディスペンサーは、モデルの設計に応じて、上部に取り付けることも下部に取り付けることもできます。

ボトル入りウォーターディスペンサーは、通常、ユニットの上部に取り付けられた11リットルまたは22リットル（5ガロンまたは10ガロン）のディスペンサーを使用します。圧力冷却器は、飲料水噴水と直結式ウォーターディスペンサーを含むウォーターディスペンサーのサブカテゴリです。ウォータークーラーは、水を冷たく保つための原始的な装置を指すこともあります。^[1]

壁掛けタイプは、建物の給水設備に接続して継続的に水と電気を供給し、冷蔵ユニットを稼働させて入ってくる水を冷却し、建物の廃棄物処理システムに接続して未使用の水を処分します。壁掛けタイプのウォータークーラーは、病院、学校、企業などの商業ビルや、施設管理者が設置とメンテナンスを監視するその他の施設でよく使用されます。

標準的な壁掛け式クーラーは、ウォーターファウンテンや飲用噴水とも呼ばれ、機械内の小さなタンクに冷水が貯められているため、ユーザーは冷水が出るまで待つ必要がありません。水は、ユニット上部にあるバネ式バルブのボタンを回すか押すと出ます。ボタンを離すと水が止まります。一部の機器には、前面または側面に大きなボタンが付いています。新しい機器にはボタンがまったく付いていない場合もあります。その場合は、誰かが近くにいるとセンサーが感知して水が出ます。水は上向きに弧を描くように流れ出るため、ユーザーは水流の上から直接飲むことができます。これらの機器は通常、処理や濾過をせずに、市の水道水から直接水を供給します。

壁掛け式ウォータークーラーには、埋め込み式モデルから防滴型、壁から突き出た輪郭のある盆地、伝統的な丸みを帯びた四角いエッジのデザイン、ボトルフィラーとウォータークーラーの組み合わせユニット、2 レベル デザイン、その他の機能やオプションを備えたものまで、さまざまなスタイルがあります。これらは、地方、州、または連邦の規制に準拠するように設置されることがあります。

ウォーターディスペンサーでは、給水容器がユニットの上部に取り付けられているのが一般的です。ボトムロードウォーターディスペンサーでは、給水容器がユニットの下部に取り付けられているため、給水が簡単です。

また、テーブルの上に直接置くことができる小型のウォーターディスペンサーもあります。これらのディスペンサーは一般に家庭用電化製品に分類され、家庭のキッチンやオフィスのパントリーによく見られます。

ウォーターディスペンサーは、屋内の水源に直接接続して、温水と冷水を継続的に供給することができます。これは通常、POU（使用場所）ウォーターディスペンサーと呼ばれます。エンドユーザーが清潔な水源にアクセスできる場合、POUユニットは一般にボトル入りウォータークーラーよりも衛生的です。^[2]

自立型デザインでは、通常、水のボトルを注ぎ口を下にしてディスペンサー内に置きます。

スーパーマーケットで簡単に入手できる 5 リットルのウォーターボトルを使用する卓上型またはキッチンの作業台型もあります。これらのクーラーは、エアポンプを使用して水を冷却室に送り込み、ペルチェ素子を使用して水を冷却します。

ウォーター クーラー市場における新たな展開として、電源に接続して冷水だけでなく温水や沸騰水も瞬時に供給できるカウンタートップ型機器の登場が挙げられます。これは、ホレカ業界でよく見られます。

ハンドルを垂直にすると、水の流れが速くなります。水に空気が混入されるため、水がより速い速度で注ぎ口から流れ出ます。

ウォータークーラーから供給される水はさまざまな水源から供給されますが、天然ミネラルウォーターと湧き水、および精製水の2つの主要なカテゴリーに分類されることが多いです。^[3]

天然ミネラルウォーターと湧き水は、ボーリング孔または湧き出る泉から採取された地下の岩石層から湧き出る水です。各国の法律では、これら 2 種類の水をさらに区別し、天然水源の保護、総溶解固形物、および瓶詰め前に水が受ける処理の量に基づいて、厳格な命名基準とラベル表示基準を規定しています。

浄水は地下水または市営水道からの水であり、逆浸透、蒸留、脱イオン、ろ過などのいくつかの浄化方法のいずれかによって生成されます。水は抗菌の理由から紫外線またはオゾンで処理されることが多く、可溶性無機塩の注入によって再ミネラル化されます。

ウォーター クーラーの水の供給方法は、ボトル入りと、水道本管から直接配管される 2 種類があります。通常、水はウォーター クーラーのモデルに応じて、水タンクにポンプで送られ、加熱または冷却されます。最新のモデルには、両方の方法を利用できるハイブリッド モデルもあります。

ボトルを取り付けるには、ボトルを逆さまにしてディスペンサーの上に置きます。プローブがボトルのキャップに穴を開け、水がマシンの内部タンクに流れ込みます。これらの重力駆動システムには、制御された方法で水を供給する装置が付いています。

これらのマシンにはさまざまなサイズがあり、時々使用する卓上型から頻繁に使用する床置き型までさまざまです。ボトル入りの水は通常、家庭や企業に定期的に配達され、空の返却可能なポリカーボネートボトルが満杯のボトルと交換されます。発展途上市場では、収縮や洗浄温度の低さから使用がより難しい素材であるにもかかわらず、大型ボトルには PETがよく使用されます。

ボトルのサイズはユニットのサイズによって異なり、米国の大型バージョンでは5米ガロン（19 L）のボトルが使用されています。これは他の地域でも最も一般的なサイズで、メートル法を使用する国では18.9リットルと表示されています。もともと、これらのボトルは3、5、または6米ガロン（11.4、18.9、または22.7リットル）の容量で製造され、レンタルのウォータークーラーユニットに供給されていました。^[4]これらのユニットには通常、余分な水を捨てる場所はなく、少量のこぼれをキャッチするための小さな容器のみが用意されています。前面のレバーまたは押しボタンを押すと、蛇口の下のカップに水が出ます。水容器が空になると、容器はディスペンサーの上部から持ち上げられ、ボトル内の余分な水が漏れないように自動的に密閉されます。

20 世紀を通じて、第二次世界大戦後に熱可塑性プラスチックが開発されるまで、瓶詰めに使用される主な材料はガラスでした。PVC は多目的プラスチック材料として進化し、理想的な大量生産材料として広く採用されるようになりました。炭酸水のパッケージには、濃い緑色のガラス瓶だけが残されました。1980 年代には、コスト削減のために PVC ボトルが再開発されました。新しいブロー成形や射出成形技術などの製造技術と材料技術の進歩により、ボトルの壁の厚さと重量が軽減され、耐久性が向上し、耐用年数が延びました。

直接配管されたウォータークーラーは水道水を使用するため、主給水を使用するためボトルは必要ありません。通常、何らかの浄化方法が使用されます。対数減少(例: 6 対数減少または 99.9999% 有効) は、衛生および消毒の有効性の尺度として使用されます。

ろ過方法には、逆浸透、イオン交換、活性炭などがあります。逆浸透は化学薬品や紫外線保護とは異なり、細かい孔のある膜を使用して H ₂ O を通過させますが、塩、炭酸塩、その他の微生物などの大きな分子は通過させません。水を自然に膜に通すのに十分なエネルギーがない場合は、強力なポンプが必要になり、エネルギーコストが高くなる可能性があります。また、ROユニットは水を軟水化することができます。ウイルスを含む一部の生きた微生物は、ROユニットフィルターを通過できます。^[5]

脱イオン装置または脱塩装置は、樹脂交換を使用して水流からイオンを除去します。最も一般的なのは、ツインベッドまたは混合ベッドの脱イオン装置です。コンピューターチップなどの無菌製造環境では、脱イオン水は電気伝導率が低いため、 この装置がよく使用されます。

活性炭では、褐炭、石炭、骨炭、ココナッツ殻、木炭などの原料が使用され、活性化中に炭素層が部分的に燃え尽きる際に細孔が形成されます。ほとんどの場合、活性炭は現場で再生できないことが多いため、使い捨ての材料です。粒状活性炭 (GAC) は、ウォータークーラーの濾過に最もよく使用されます。細菌の増殖を抑えるには、熱湯と蒸気を使用した定期的な消毒が必要です。

水の消毒は、微生物の数を安全なレベルまで減らすことによって定義されます。AOAC 懸濁試験法によると、消毒剤は 25 °C (77 °F) で 30 秒以内に特定の細菌試験集団の 99.999% を殺すことができなければなりません。消毒剤は、病原菌や病気の原因となる細菌を必ずしも破壊するとは限らない。使用する消毒剤は、地理的に適用される規制に準拠している必要があります。米国では、消毒剤は EPAとFDAによって規制されており、指定された微生物負荷から 2 つの標準試験生物 (黄色ブドウ球菌と大腸菌)の微生物活動を5 対数減少させる AOAC 試験に合格する必要があります。

消毒剤と殺菌剤の主な違いは、特定の使用希釈度において、消毒剤は殺菌剤よりも病原菌に対する殺菌能力が高くなければならないという点です。これらの微生物が破壊されない場合、生産されるボトル入りの水は汚染される可能性があります。

UVGI (紫外線殺菌照射) は、微生物を殺したり不活性化したりして、重要な細胞機能を果たせないようにするために一般的に使用される消毒方法です。UV 光浄水器の欠点には濁りがあります。液体が濁っていると、UV 光が完全に通過せず、水流が部分的に殺菌されたままになります。

最新のユニットのほとんどは、蒸気圧縮冷凍または熱電冷却を使用して水を冷やす冷凍機能を備えています。

蒸気圧縮冷凍を使用するウォータークーラーには、次のいずれかのシステムがあります。

• 貯水システム- 冷却または加熱のために使用される水が貯められるタンクで、溢れるのを防ぐためのフロート機構が取り付けられています。
  • 取り外し可能なリザーバー - 取り外し可能なリザーバーは、外部タンク表面と接触する冷却コイルを備えたオープンエンド タンクです。モジュール システムに基づいて動作し、密閉されたシステム内に水を保持せずに、簡単に取り外して水を補充できます。取り外し可能なリザーバーを使用する利点の 1 つは、衛生管理が簡単なことです。これにより、エンド ユーザーは、ウォーター クーラー全体を修理に送り返すのではなく、リザーバーを完全に交換できます。同様の技術は、多くの最新のウォーター ディスペンサーやコーヒー マシンに採用されています。
  • ステンレス鋼 - タンクの外部表面と接触する冷却コイルを備えたオープンエンドタンク
• 圧力容器直接冷却システム- タンク内の水を空気中の汚染物質から保護する圧力容器と、水道本管から供給される水を急速に冷却する直接冷却システムの組み合わせ。
  • 圧力容器 - 密閉された圧力容器は、ウォーター クーラー内で低圧で満たされます。そのため、水は大気と接触せず、冷却システムの速度を遅くすることで、より多くの冷水 (タンクのサイズによって異なります) を供給できます。
  • ダイレクト チル - 標準的なダイレクト チル システムでは、水は、冷媒ガスを循環させる銅製蒸発器と接触しているステンレス スチール コイルを通過します。冷却システムはコイルの外側に取り付けられており、冷気がパイプ壁を通過して伝導によりコイル内の水を冷却します。蛇口が操作されると、冷水が水道圧で供給されます。冷媒ガスから放出される冷気は銅製コイルを通過し、銅製コイルの冷気がステンレス スチール コイルを通過する水に接触することなく伝達されるため、水が外気に触れることはありません。これにより、利用できる冷水の量が少なくなる代わりに、水がより早く再び冷たくなります。
• アイスバンク冷却システム- 加圧されたステンレス鋼コイルと銅コイルが、あらかじめ冷却された水で満たされた貯水槽に浸されています。冷媒ガスを含む銅コイルが貯水槽内の水を凍結して冷水を作り出し、ステンレス鋼コイルを流れる飲料水を冷却します。

熱電冷却は、ペルチェ効果を利用してデバイスの片側からもう一方の側へ熱を移動させるヒートポンプとして機能するソリッドステートデバイスを使用する、HFC 冷媒の環境に優しい代替品です。セラミックウェーハで囲まれた多数の半導体ペアで構成されています。熱電冷却器は、冷媒ガスやコンプレッサーではなく直流電力を使用し、可動部品や複雑なアセンブリはありません。

一部のバージョンには、常温の水や、お茶やホットチョコレートなどに使用できる温水を出す 2 番目のディスペンサーも付いています。代替温水蛇口の水は、通常、加熱要素で加熱され、温水タンクに蓄えられます (住宅で使用されている従来の温水器とよく似ています)。さらに、温水蛇口には通常、レバーを誤って押して火傷するのを防ぐため、押し込み式の安全弁が装備されています。

新型のウォータークーラーには、壁掛けユニットで直接ボトルに水を注ぐためのディスペンサーが追加されています。これは公共のウォータークーラーではますます一般的になりつつあり、空港^{[6] [7]}や鉄道駅^{[8]などの公共の場所でも見かけるようになりました。これらのボトル充填ユニットは、}プラスチック汚染を削減するための継続的な公的取り組みの一環として、節約された使い捨てペットボトルの数を示すこともできます。

炭酸飲料の需要増加と健康的な生活への意識の高まりにより、最近のウォータークーラーにはスパークリングウォーターのオプションが装備されており、甘い炭酸飲料よりも炭酸水が好まれるようになっています。 ^{[9]これは、冷却タンク内に圧縮}CO2_で満たされたミキサータンクを追加することで機能します。これにより、 _CO2ガスの温度が冷却タンクの温度まで下がります。炭酸水が注がれると、ミキサータンクに冷水と二酸化炭素が自動的に補充され、炭酸水が継続的に供給されるようになります。

すべてのボトル入りウォータークーラーは、加熱タンク内のミネラルの蓄積（スケールとも呼ばれます）を防ぐために、定期的に洗浄する必要があります。洗浄の頻度は、ミネラルの濃度と使用する水の量によって決まります。この洗浄プロセスには、クエン酸などのスケール除去剤を使用できます。

通常の温水の流れが制限されているように見える場合、または動作中に騒音を伴う加熱サイクルが聞こえる場合は、加熱タンクを清掃する必要があります。その他の症状としては、冷却タンクから出る水が非常に熱くなることや、ミネラルの蓄積により水の味が変わることなどがあります。

• 水飲み場
• インスタント温水器
• 国際ボトルウォーター協会
• ウォーターディスペンサーを内蔵した冷蔵庫。
• ソーダファウンテン
• トゥテダラ
• 自販機

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