JP2014009034A - ウォーターサーバー用トレイ - Google Patents

Abstract

【課題】ニードルとプラスチック袋との間で水漏れが生じることを防止することができるウォーターサーバー用トレイ提供する。
【解決手段】
ウォーターサーバー用トレイは、本体部に供給する飲料水が充填されたプラスチック袋１０を載置するものである。プラスチック袋１０を載置する載置面と、プラスチック袋１０の底面に突き刺さり、プラスチック袋１０内の飲料水を本体部に導くニードル１１とを備え、ニードル１１は、先鋭部５１と、先鋭部５１からニードル１１の基端部に向かって側面が傾斜した第１テーパー部５２と、第１テーパー部５２からニードル１１の基端部に向かって延伸した第１ストレート部５３と、第１ストレート部５３からニードル１１の基端部に向かって側面が傾斜した第２テーパー部５４とを有し、プラスチック袋１０の孔の縁に形成された穿孔縁部６０の少なくとも一部が、第２テーパー部５４からニードル１１の基端部までの範囲で接するように固定される。
【選択図】図９

Description

本発明はウォーターサーバーに関する。特に、ウォーターサーバー本体部に飲料水を供給するため、該飲料水が充填されたプラスチック袋を載置するためのウォーターサーバー用トレイに関する。

上部に飲料水を収容したガロンボトルをセットして冷水および熱水を提供する機器としていわゆるウォーターサーバー（あるいは、ドリンクディスペンサーまたはウォーターディスペンサー）が利用されている。ウォーターサーバーは、家庭等に設置され、主として以下のように利用されている。すなわち、飲料水が充填されているガロンボトルが製造メーカ等の業者から配布され、利用者は、配布されたガロンボトルをウォーターサーバーの上部にセットする。そして、利用者が水を飲む際にスイッチを押すと飲料水がコップに供給される。

ところで、ガロンボトルに飲料水を充填し、利用者に提供する形式で利用されるウォーターサーバーの場合、以下のような問題がある。すなわち、ガロンボトルを利用者に配布する業者は、空になったガロンボトルを再利用するために回収する必要があり、回収にかかる手間が生じるという問題がある。また、利用者側においても業者がガロンボトルを回収するまでの間、空のガロンボトルを保管しておく必要があり、保管スペースを確保しなければならないという問題がある。さらにまた、ガロンボトルを繰り返し再利用することによる衛生上の問題や、ウォーターサーバー利用時に、ガロンボトルに空気を入れながら飲料水をウォーターサーバー本体に供給しなければならないという構造上、ガロンボトル内に雑菌が侵入し繁殖してしまうという問題がある。

そこで、ガロンボトルに飲料水を充填するのではなく、例えばビニール袋などプラスチックのフィルム等から作られたプラスチック袋に飲料水を充填し、飲料水を供給するウォーターサーバーが開発されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示されたウォーターサーバーでは、飲料水が充填されたビニール袋（プラスチック袋）をセットするボトルホルダー（ウォーターサーバー用トレイ）に設けられたニードルによって、ビニール袋に孔が開けられ、このニードル内に形成された流路を通ってビニール袋に充填された飲料水がウォーターサーバー本体に供給される。

また、ボトルホルダーに設けられたニードルは、ビニール袋に孔を開けることができるように先端が細く鋭くなった、尖った形状をしている。このため、このニードルの尖った先端で怪我することを防ぐために、ビニール袋がボトルホルダーにセットされていない状態では、ニードルをボトルホルダーの底部内に収容し、突出しない機構としたボトルホルダーも提案されている（特許文献２）。

すなわち、特許文献２では、ボトルホルダーをウォーターサーバー本体に向かって上から下に押し付けることで、ボトルホルダーの底部の下方へスプリングにより付勢され収容されているニードルが上方に押し出され、突出するようになっている。そして、この突出したニードルによりビニール袋に孔を開け、該ビニール袋に充填されている飲料水をウォーターサーバー本体へ供給することができる。

ところで、上記した特許文献１、２のようにビニール袋に飲料水を充填し、飲料水を供給するウォーターサーバーの場合、ビニール袋とニードルとの間から水が漏れてくることがある。特に、ビニール袋内の飲料水が減ってくるとビニール袋とニードルとの密着性が低下し、ニードルとビニール袋との間に隙間が生じ、この隙間から飲料水が漏れる。

そこで、ゴムからなる滑り止め部を設けたニードルが提案されている（特許文献３）。特許文献３では、ニードルに滑り止め部を設けることにより、飲料水を充填したビニール袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

特開２０１１−４６４４６号公報 登録実用新案第３１６４９４８号公報 登録実用新案第３１６８１９３号公報

ところで、特許許文献３は、ニードルに滑り止め部を設ける構成であるため、ビニール袋（プラスチック袋）と滑り止め部とが接する部分では密着性を高めることができる。しかしながら、特許文献３のニードルでは、滑り止め部分が形成されていない部分では十分な密着性を確保することができないという問題がある。さらにまた、ゴムから構成された滑り止め部が経年変化により劣化すると、ビニール袋とニードルとの間の密着性が低下するという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ニードルとプラスチック袋に形成した孔との間隙から水が漏れないよう、ニードルとプラスチック袋との密着性を高めることができるウォーターサーバー用トレイを提供することを目的とする。

本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、上記した課題を解決するために、ウォーターサーバー本体に供給する飲料水が充填されたプラスチック袋を載置するウォーターサーバー用トレイであって、前記プラスチック袋を載置する載置面と、前記載置面に対して上方に移動することにより、前記プラスチック袋の底面に突き刺さり、該プラスチック袋内の飲料水を前記ウォーターサーバー本体に導くニードルと、を備え、前記ニードルは、
前記プラスチック袋の底面に孔を開けるように尖った先鋭部と、前記先鋭部から該ニードルの基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した形状を有する第１テーパー部と、前記第１テーパー部から該ニードルの基端部に向かって延伸した棒形状の第１延伸部と、前記第１延伸部から該ニードルの基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した形状を有する第２テーパー部と、を有し、前記プラスチック袋の孔の縁に形成された、該プラスチック袋の該ニードルと接する部分である縁接触部の少なくとも一部が、前記第２テーパー部から該ニードルの基端部までの範囲で接するように固定される。

上記した構成によると、前記載置面と前記ニードルとを備えるため、この載置面に載置されているプラスチック袋の底面にニードルによって孔を開けることができる。

また、ニードルは、先鋭部および第１テーパー部を備えるため、該先鋭部によりプラスチック袋に開けた孔の寸法を、ニードルの上方への移動に伴い第１テーパー部により徐々に広げていくことができる。また、ニードルは、第１テーパー部からニードルの基端部に向かって延伸した第１延伸部を備えるため、ニードルの上方への移動に伴い、該第１延伸部と接している前記孔の縁接触部を上方へ引っ張るように力を作用させることができる。

このように、第１テーパー部および第１延伸部によって先鋭部で開口された孔の縁接触部を大きくすることができる。このため、ニードルと縁接触部との接触面積を大きくすることができ、プラスチック袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

また、ニードルは、前記第２テーパー部を備え、前記縁接触部の少なくとも一部が、この第２テーパー部またはこの第２テーパー部よりもニードルの基端部側で接する位置にて固定される。

ここで、前記縁接触部が第２テーパー部よりもニードルの基端部側で接する位置にてニードルが固定された場合、この第２テーパー部によりさらに孔の寸法が広げられ、縁接触部をさらに大きくすることができる。このため、プラスチック袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

一方、前記縁接触部が前記第２テーパー部と接する位置にて前記ニードルが固定された場合、縁接触部の第２テーパー部と接する部分に対しては、プラスチック袋に充填された飲料水の鉛直方向に作用する水圧を受け、縁接触部を第２テーパー部の側面に押し付けることとなる。このため、プラスチック袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

よって、本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、ニードルとプラスチック袋との間で水漏れが生じることを防止することができるという効果を奏する。

本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、上記した構成において、前記プラスチック袋内に充填された飲料水をウォーターサーバー本体へと供給するため前記載置面から下方に延設された供給口と、前記供給口内を塞ぐとともに、前記載置面に対して前記ニードルが上方に突出するように該ニードルを導くための通路である案内孔が形成された遮蔽部と、前記遮蔽部の上面に形成され、前記載置面上に載置されたプラスチック袋の底面を上方に押し上げるとともに、前記案内孔で導かれたニードルが上方に突出し、前記プラスチック袋の底面を突き刺すように貫通孔が形成されたニードル受部と、を備えるように構成されていてもよい。

上記した構成によると、供給口における遮蔽部の上面にニードル受部が備えられているため、ニードルにより突き刺すプラスチック袋の底面部分を上方に持ち上げることができる。そして、このように持ち上げられたプラスチック袋部分では、下方に向かって引っ張る力（張力）が働く。このため、張力によりプラスチック袋の持ち上げられた部分ではしわが解消された状態となる。そして、ニードル受部によって持ち上げられているプラスチック袋部分に、ニードル１１が突き刺さる。ニードルが突き刺さったプラスチック袋部分は、上述したようにしわが解消された状態でかつ、張力が働いている状態である。このため、プラスチック袋には、ニードルの先鋭部の形状に応じた孔を形成することができる。

このように、プラスチック袋が裂けることなく、該プラスチック袋において前記先鋭部の形状に応じた孔を形成することができる。このため、プラスチック袋とニードルとの間に裂け目などの間隙が形成されず両者が密着した状態を形成することができる。

本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、上記した構成において、前記縁接触部が前記第１延伸部および前記第２テーパー部の両方に跨って接する位置にて前記ニードルが固定されるように構成されていてもよい。

上記した構成によると前記縁接触部が第１延伸部および第２テーパー部の両方に跨って接する位置にてニードルが固定されている。このため、縁接触部において第２テーパー部と接する部分については、プラスチック袋に充填された飲料水の鉛直方向に働く水圧により第２テーパー部の側面に押し付けられる。一方、第１延伸部と接する部分については、飲料水の水平方向に働く水圧により第１延伸部に押し付けられる。このため、プラスチック袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

また、例えば、プラスチック袋内の飲料水が減少して該プラスチック袋が上方に浮き上がるような場合であっても、プラスチック袋に形成された孔は第１延伸部に沿って上方に移動するため、孔とニードルとの間に大きな間隙が生じることがない。

したがって、プラスチック袋が上方に浮き上がる場合であっても、孔とニードルとにおいて大きな間隙が形成されることを防ぐことができる。

本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、上記した構成において、前記ニードルの軸方向に対する第１テーパー部の側面の傾斜角度よりも、前記ニードルの軸方向に対する第２テーパー部の側面の傾斜角度の方が大きくなるように構成されていてもよい。

上記した構成によると、第１テーパー部の側面の傾斜角度よりも第２テーパー部の側面の傾斜角度の方が大きいため、第１テーパー部では、プラスチック袋に挿入されたニードルに対する抵抗を小さくするとともに、第２テーパー部の側面に縁接触部を密着させ略鉛直方向からの飲料水の水圧により押し付けることができる。

また、本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、上記した構成において、前記ニードルは、前記第２テーパー部から該ニードルの基端部に向かって延伸した棒形状の第２延伸部と、前記第２延伸部から該ニードルの基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した形状を有する第３テーパー部と、をさらに有し、当該ニードルの軸方向に対する前記第２テーパー部の側面の傾斜角度よりも、この軸方向に対する前記第３テーパー部の側面の傾斜角度の方が大きくなっており、当該ニードルは、前記縁接触部が前記第２延伸部および前記第３テーパー部の両方に跨って接する位置にて固定されるように構成されていてもよい。

上記した構成によるとさらに第２延伸部および第３テーパー部を備える構成である。このため、プラスチック袋の孔の寸法を、ニードルの上方への移動に伴い第２テーパー部によりさらに広げていくことができる。またニードルは、第２テーパー部からニードルの基端部に向かって延伸した第３延伸部により、ニードルの上方への移動に伴い、該第２延伸部と接している前記孔の縁接触部を上方へさらに引っ張るように力を作用させることができる。

このように、第２テーパー部および第２延伸部によって孔の縁接触部をより大きくすることができる。このため、ニードルと縁接触部との接触面積を大きくすることができ、プラスチック袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

また、ニードルは、前記第３テーパー部を備え、前記縁接触部が、前記第２延伸部および前記第３テーパー部の両方に跨った位置で固定される。このため、縁接触部において第３テーパー部と接する部分については、プラスチック袋に充填された飲料水の鉛直方向に働く水圧により第３テーパー部の側面に押し付けられる。一方、第２延伸部と接する部分については、飲料水の水平方向に働く水圧により第２延伸部に押し付けられる。このため、プラスチック袋とニードルとの密着性を向上させることができる。

また、例えば、プラスチック袋内の飲料水が減少して該プラスチック袋が上方に浮き上がるような場合であっても、プラスチック袋に形成された孔は第２延伸部に沿って上方に移動するため、孔とニードルとの間に大きな間隙が生じることがない。

したがって、プラスチック袋が上方に浮き上がる場合であっても、孔とニードルとにおいて大きな間隙が形成されることを防ぐことができる。

また、第２テーパー部の側面の傾斜角度よりも第３テーパー部の側面の傾斜角度の方が大きいため、第２テーパー部では、プラスチック袋に挿入されたニードルに対する抵抗を小さくするとともに、第３テーパー部の側面に縁接触部を密着させ略鉛直方向からの飲料水の水圧により押し付けることができる。

また、本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、前記ニードルが、前記第２テーパー部から該ニードルの基端部に向かって延伸している第２延伸部をさらに備え、前記第２延伸部には、該第２延伸部の一部が細くなった括れ部が形成されており、前記縁接触部が、前記括れ部に接する位置にて前記ニードルが固定されるように構成されていてもよい。

上記した構成によると、縁接触部が括れ部と接する位置にてニードルが固定されるため、例えば、プラスチック袋からニードルが抜けるような方向に力が加わったとしても、縁接触部が括れ部による段差に引っかかるため、この抜けを防止することができる。

本発明に係るウォーターサーバー用トレイは、以上に説明したように構成され、ニードルとプラスチック袋との間で水漏れが生じることを防止することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るウォーターサーバーの概略構成の一例を示す図である。 図１に示すウォーターサーバーが備えるウォーターサーバー用トレイの要部構成の一例を示す断面図である。 本実施の形態に係るプラスチック袋を横側から見た形態の一例を模式的に示した側面図である。 本実施の形態に係るプラスチック袋を上方から下方に向かって見た形態の一例を模式的に示した平面図である。 図２に示すウォーターサーバー用トレイの平面形状の一例を示す平面図である。 本実施の形態に係るウォーターサーバーにおいて、ウォーターサーバー用トレイを本体部に取り付けた状態の一例を示す断面図である。 本実施の形態に係るニードルの構造の一例を示す図である。 本実施の形態に係るニードルの先鋭部近傍の外観形状の一例を示す図である。 本実施の形態に係る、ニードルのプラスチック袋への挿入状態の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るニードルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るウォーターサーバー用トレイの要部構成の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るウォーターサーバー１の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

（ウォーターサーバーの構成）
図１および図２を参照してウォーターサーバー１の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るウォーターサーバー１の概略構成の一例を示す図である。図２は、図１に示すウォーターサーバー１が備えるウォーターサーバー用トレイ３の要部構成の一例を示す断面図である。

本実施の形態に係るウォーターサーバー１は、機械の上部に飲料水を充填したプラスチック袋１０をセットして冷水および熱水を提供する器具である。本実施形態ではプラスチック袋１０に天然水などの飲料水が充填されている。また、飲料水を充填するプラスチック袋１０は、内層、中間層、外層の３層からなる構造で、内層に低密度ポリエチレン、中間層にナイロン、外層に無延伸ポリプロピレンからなるプラスチックフィルムを用いて成型したものであってもよい。あるいは、プラスチック袋１０は、異なる性質を有するポリエチレンまたはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いて２層構造としたプラスチックフィルムを用いて成型したものであってもよい。プラスチック袋１０は、後述するニードル１１によって孔が開けられたとき、このニードル１１の表面にできるだけ張り付きやすい素材であるとともに、充填した飲料水に有害物質が溶け込まないようなものであり、かつ外部からの圧力等に対しても十分な強度を有する素材から構成されることが好ましい。

図１に示すように、ウォーターサーバー１は、本体部（ウォーターサーバ本体部）２およびこの本体部２の上部に載置されるウォーターサーバー用トレイ３を備えてなる構成である。

本体部２は、ウォーターサーバー用トレイ３にセットされたプラスチック袋１０から飲料水の供給を受付け、供給された飲料水を冷水または熱水として利用者に提供するものである。本実施形態では、本体部２の外装は鉛直方向（上下方向）に長く延びた直方体形状をしている。本体部２は、その内部において飲料水を冷却装置（不図示）により冷却して保持する冷却タンク２１と、飲料水をヒータ（不図示）によって加熱して保持する加熱タンク２２とを備える。また、本体部２の外部（前方面）において、冷却タンク２１で冷却された冷水を排出する冷水用排出口２３、および加熱タンク２２において加熱された熱水を排出する熱水用排出口２４が設けられている。本体部２では、冷却タンク２１の下方に加熱タンク２２が配置され、冷却タンク２１に送られてきた飲料水の一部が加熱タンク２２に送出されるように構成されている。

本実施の形態に係るウォーターサーバー１では、本体部２の外部に冷水用排出口２３と熱水用排出口２４との２つの排出口が設けられた構成であるが、冷水用および熱水用を兼用する１つの排出口だけを備える構成としてもよい。このように構成される場合、本体部２は、冷却タンク２１からの冷水と、加熱タンク２２からの熱水とをそれぞれ切り替えて排出口に排出できるように切り替え機構（不図示）を有することとなる。

なお、図１において、冷水用排出口２３および熱水用排出口２４が設けられる側を前方、前方と対向する側（図１における紙面奥側）を後方とするものとする。また、ウォーターサーバー１においてウォーターサーバー用トレイ３が配される側を上方、一方、本体部２が配される側を下方とする。

また、本体部２の上面２５には、その四隅にウォーターサーバー用トレイ３の脚部１２ａ〜１２ｄを挿入させるための挿入孔（不図示）が形成されている。さらに、本体部２の上面２５の中心部分には後述するニードル収容部１３を挿入するために下方に窪んだ受け部２６（後述の図６参照）が形成されている。

ウォーターサーバー用トレイ３は、飲料水が充填されたプラスチック袋１０を当該ウォーターサーバー１にセットする際、プラスチック袋１０の受け台として機能するトレイである。ウォーターサーバー用トレイ３は、図２に示すように、上方が開放された、略直方体形状をしており、ユーザーによって上方からプラスチック袋１０が投入される。そして、投入されたプラスチック袋１０はウォーターサーバー用トレイ３の底部１９上に載置されるように構成されている。

また、ウォーターサーバー用トレイ３の底部１９には、下方に向かって延設された円筒形状の飲料水供給口（供給口）３０が形成されている。飲料水供給口３０は、プラスチック袋１０に充填された飲料水を本体部２に供給する受付け口として機能するものである。さらにまた、この飲料水供給口３０の下方には、この飲料水供給口３０よりも径が小さい円筒形状のニードル収容部１３が設けられている。このニードル収容部１３は、ウォーターサーバー用トレイ３にセットされたプラスチック袋１０に孔を開けるためのニードル１１を収容するものである。

また、ウォーターサーバー用トレイ３の底部１９の四隅には、４本の脚部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄも設けられている。なお、図１および図２では、後方側の脚部１２ｃ、１２ｄは前方側の脚部１２ａ、１２ｂの背面となるため、図示していない。

ウォーターサーバー用トレイ３は、本体部２に対して着脱可能となっている。すなわち、脚部１２ａ〜１２ｄを本体部２に設けられた挿入孔（不図示）に挿入するとともに、ニードル収容部１３を受け部２６に挿入することで本体部２に固定することができる。逆に、脚部１２ａ〜１２ｄを挿入孔から抜き出したり、ニードル収容部１３を受け部２６から抜き出したりすることで、本体部２から取り外したりすることができるようになっている。

なお、本実施の形態に係るウォーターサーバー１にセットするプラスチック袋１０は、円筒型のプラスチックフィルムの両端部をシールして、図３および図４に示すように、いわゆるピロー型形状となるように成型されている。そして、このプラスチック袋１０の内部に飲料水が充填されている。図３は、本実施の形態に係るプラスチック袋１０を横側から見た形態の一例を模式的に示した側面図である。また、図４は、本実施の形態に係るプラスチック袋１０を上方から下方に向かって見た形態の一例を模式的に示した平面図である。なお、図３および図４ではプラスチック袋１０に水が充填された状態を示している。図４に示すように、プラスチック袋１０の平面形状、すなわち上方から下方に向かってみたときの形状は略矩形となっており、これはウォーターサーバー用トレイ３の平面形状と相似する。

なお、プラスチック袋１０のサイズとウォーターサーバー用トレイ３のサイズとの大小関係は以下のような関係となることが好ましい。ここで比較に用いるウォーターサーバー用トレイ３のサイズとは、ウォーターサーバー用トレイ３を鉛直方向に下向きに見たときの投影面積（水平投影面積）である。より正確には、ウォーターサーバー用トレイ３は、下方側よりも上方側の方が、内側寸法が大きくなるように構成されており、内側寸法が小さい下方側の区画である収納室４（図２参照）の水平投影面積となる。

また、プラスチック袋１０のサイズとは、飲料水がフル充填されているプラスチック袋１０がそのまま変形していない状態で維持されていると仮定したとき、この仮定した状態での水平投影面積である。

以上の前提において、プラスチック袋１０のサイズとウォーターサーバー用トレイ３のサイズとの大小関係は、ウォーターサーバー用トレイ３のサイズがプラスチック袋１０のサイズの８０パーセント以上の範囲で選択されるように設定されている。このような範囲で設定されると、ウォーターサーバー用トレイ３に載置された状態のプラスチック袋１０に生じるしわの量を低減させることができる。

（ウォーターサーバー用トレイの構成）
次に、上述した図２に加え、図５〜図７を参照して、ウォーターサーバー用トレイ３の構成をより具体的に説明する。図５は、図２に示すウォーターサーバー用トレイ３の平面形状の一例を示す平面図である。図６は、本実施の形態に係るウォーターサーバーにおいて、ウォーターサーバー用トレイを本体部に取り付けた状態の一例を示す断面図である。図７は、本実施の形態に係るウォーターサーバー１において、ウォーターサーバー用トレイ３が備えるニードル１１の構成の一例を示す図である。

図２に示すようにウォーターサーバー用トレイ３は、鉛直方向に立設した外側壁１８と外側壁１８の下端部からウォーターサーバー用トレイ３の中心に向かってすり鉢状に傾斜した底部１９と、底部１９の下方に設けられ、下向きに延設された円筒形のニードル収容部１３と、を備える。

（外側壁）
外側壁１８は、ウォーターサーバー用トレイ３の側面を形成している。そして、ウォーターサーバー用トレイ３を水平方向に切り出した断面形状（外側壁１８によって囲まれ、形作られている断面形状）は、図５に示すように略矩形形状となっている。また、このウォーターサーバー用トレイ３では、その内側寸法が下方よりも上方の方が大きくなっている。つまり、外側壁１８は上方に向かうほどウォーターサーバー用トレイ３の内側寸法が大きくなるように階段状となっている。

このため、より内側寸法が大きい上方から飲料水が充填されたプラスチック袋１０が投入され、より内側寸法が小さい下方側の区画でこのプラスチック袋１０が所定のポジションに納まるようになっている。なお、このときプラスチック袋１０は底部１９面上に載置された状態で保持されることとなる。

（底部）
底部１９は、図２および図５に示すように、ウォーターサーバー用トレイ３に収容されたプラスチック袋１０が載置される載置面２０と、その中央において下方に延設するように配置された円筒形状の飲料水供給口３０を備えてなる構成である。

（底部−載置面）
載置面２０は、載置されたプラスチック袋１０を支持する面であり飲料水供給口３０に向かって、下方に緩やかに傾斜した、所謂、すり鉢状の形状をしている。このため、プラスチック袋１０がウォーターサーバー用トレイ３内に投入されると、プラスチック袋１０の底面の外周は載置面２０で支持され、プラスチック袋１０の底面の中央部分が、飲料水供給口３０内に垂れ下がった状態となる。

なお、載置面２０の内面（プラスチック袋１０と接する側の面）はプラスチック袋１０に対して大きな摩擦力が働かないような材質によって形成さている。載置面２０の内面とプラスチック袋１０との間で大きな摩擦力が働かないようにするため、載置面２０の内面に、例えば、フッ素またはシリコンをコーティングしてもよいし、フッ素またはシリコンを含有するシートを貼り付けてもよい。あるいは、載置面２０を、摺動性向上剤を添加したものを材料として形成してもよい。摺動性向上剤としては、オイルなどの液体潤滑剤、合成ワックス、天然ワックス、金属石鹸、オレフィン系樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂等のポリマー潤滑剤、あるいは二硫化モリブデンまたはグラファイなどの固体潤滑剤などが利用できる。

（底部−飲料水供給口）
飲料水供給口３０は、プラスチック袋１０に充填された飲料水を本体部２に供給するための受付け口として機能するものである。飲料水供給口３０は、その内部を供給口遮蔽部（遮蔽部）３７により塞がれている。

図２に示すように、飲料水供給口３０において供給口遮蔽部３７の中心には、下から突き上げられたニードル１１を突出させるための貫通孔３４が形成されている。そして、この貫通孔３４から下方に向かって、ニードル１１を貫通孔３４に導くようにガイドする挿入路（案内路）３５が形成されている。

本実施形態では、ウォーターサーバー用トレイ３にプラスチック袋１０がセットされると、後述するニードル収容部１３に収容されているニードル１１が、挿入路３５を通じて貫通孔３４から上方に向かって突出し、プラスチック袋１０の底面を貫通することができるように構成されている。

図２の断面図に示すように、供給口遮蔽部３７は、上方から順に、エラストマーなどで形成されたゲルカバー部３１およびニードルガイド部３２が積層されている。また、貫通孔３４の外周にはポリエチレンとスチレンとの共重合体を主剤とするポリマーゲル３３が配置されている。また、供給口遮蔽部３７の上端面（すなわち、ゲルカバー部３１によって形成される面）は貫通孔３４に向かって下方に窪んだ、すり鉢形状となっている。

一方、飲料水供給口３０の平面形状は、図５に示すように、貫通孔３４を中心とした円形となっている。貫通孔３４の外周にはポリマーゲル３３が配置され、さらにそのポリマーゲル３３の外周であって飲料水供給口３０の内周に沿うように円形のゲルカバー部３１が配置されている。

ポリマーゲル３３は、貫通孔３４の外周近傍で接するプラスチック袋１０に対して吸着性を有する部材であり、貫通孔３４の周りにおいてプラスチック袋１０と底部１９との密着性を向上させるためのものである。なお、ポリマーゲル３３は、主剤とオイルとで構成されており、その構造は、主剤の作る編み目構造を有する。なお、オイルはパラフィン系のオイルを使用している。

ポリマーゲル３３は、図２および図５に示すようにその断面形状は貫通孔３４を軸にして左右対称となる凸形状をしており、平面形状は、貫通孔３４を中心にした円形形状をしている。なお、ポリマーゲル３３の形状はこれに限定されるものではなく、貫通孔３４を中心にした矩形形状であってもよい。

このように貫通孔３４の外周にポリマーゲル３３が配置されているため、本実施の形態に係るウォーターサーバー１では、ウォーターサーバー用トレイ３にプラスチック袋１０が載置されると、貫通孔３４の周囲において、ポリマーゲル３３がプラスチック袋１０に吸着してプラスチック袋１０との密着性を高めることができる。

なお、ポリマーゲル３３の代わりに、プラスチック袋１０に対して吸着性を有するエラストマーを配置してもよい。あるいは、微細な吸盤を多数有し、かつ上述したポリマーゲルと同様な可撓性を有した部材であって、ポリマーゲルと同様のシーリング効果を得られるものを配置してもよい。

ゲルカバー部３１およびニードルガイド部３２は、ポリマーゲル３３が供給口遮蔽部３７から外れないように保持するものである。ゲルカバー部３１およびニードルガイド部３２によってポリマーゲル３３を覆い、ニードル１１の上下運動によってポリマーゲル３３が外れないように保持している。ゲルカバー部３１は、その中心にニードル１１を上方に突出させるための貫通孔３４を有している。一方、ニードルガイド部３２は、ゲルカバー部３１の下層に配置され、ニードル１１を貫通孔３４に導くようにガイドする挿入路３５を有する。

なお、貫通孔３４の半径は、ニードル１１の半径（水平方向における断面形状の半径）よりも大きいが、貫通孔３４とニードル１１との間に大きな隙間が生じないようなサイズとすることが好ましい。具体的には、例えば、貫通孔３４とニードル１１との間の隙間は１ｍｍ以下となることが好ましい。

（ニードル収容部）
ニードル収容部１３は、図２に示すように、ニードル１１、バネ１４、ニードルホルダー１５、接合部１６、および配管受け部１７を備えている。また、ニードル収容部１３の下方の端部、すなわちニードル収容部１３の基端部には開口部３６が形成されている。

ニードル１１は、プラスチック袋１０に孔を開けるためのものであり、例えば、ステンレス鋼、あるいは樹脂などにより形成することができる。そして、ニードル１１にはいわゆる抗菌剤が塗布されていることが好適である。

ニードル１１には後述する取水口５６が形成されており、ニードル１１内にはこの取水口５６と連通し、飲料水を下方の本体部２に向かって送出するための流路（不図示）が形成されている。流路の径は、ニードル１１の外観形状に関わらず一定となるように形成されてもよいし、ニードル１１の外観形状に沿って径が変化するように形成されてもよい。なお、ニードル１１の詳細な構造については後述する。

接合部１６は、ニードル１１をニードルホルダー１５に接合するものであり、その一方の端部で、ニードル１１の基端部の外周を覆うようにして該ニードル１１と接合され、他方の端部でニードルホルダー１５内に挿入され固定されている。接合部１６は、上下方向における両端部の径よりも中央部分の径の方が大きくなった、いわゆる両端を絞ったような円筒形状をしている（図２参照）。そして、接合部１６は、ニードル１１の外周を覆い該ニードル１１を保持することができるとともに、ニードル１１を通じて送出されてきた飲料水を下方の本体部２に向かって送出することができるように中空となっている。

ニードルホルダー１５は、接合部１６を介して接合されたニードル１１を、ニードル収容部１３内で保持するとともに、本体部２に備えられた内部配管２７（図６を参照）を受け付け、この内部配管２７とも接合するものである。ニードルホルダー１５は、図２および図６に示すように、ニードル収容部１３の内周に沿った円筒形状をしており、接合部１６を保持できるように、接合部１６の基端部の形状（基端部の外周寸法）に応じた挿入孔が形成されている。また、ニードルホルダー１５の、接合部１６が保持される側とは反対側（下方側）では、配管受け部１７が形成されている。配管受け部１７は、ニードルホルダー１５よりも外周寸法が小さい円筒形状をしており、その内部において、図６に示すように、内部配管２７をきっちり収めることができるように、内部配管２７の外周に沿った形状で中空となっている。

なお、内部配管２７が配管受け部１７に挿入されたとき、ニードルホルダー１５内では、接合部１６の中空部分と内部配管２７とが連通するようになっており、ニードル１１を通じて接合部１６内を流通した飲料水は、内部配管２７に流通する。

また、ニードル収容部１３内において、ニードルホルダー１５と供給口遮蔽部３７との間にバネ１４が配置されている。バネ１４はいわゆるコイルバネであり、らせん状に巻かれた金属線内をニードル１１が貫通するように配置されている。プラスチック袋１０を収容したウォーターサーバー用トレイ３を本体部２に載置していない状態ではニードルホルダー１５は、バネ１４により、ニードル収容部１３の下方側に押圧されている（例えば、図２参照）。これにより、ニードル１１はニードル収容部１３内に収容された状態で保持される。

そして、プラスチック袋１０を収容したウォーターサーバー用トレイ３を本体部２の上部に載置すると、内部配管２７の先端がこの配管受け部１７の中空部分に挿入され、はめ込まれるとともに、配管受け部１７を上方に押し上げるようになっている。これにより、ニードル収容部１３に収容されていたニードル１１がニードル収容部１３の上方に配置された飲料水供給口３０の貫通孔３４を貫通し突出する。

（ニードルの突出機構）
次に、プラスチック袋１０を貫通するニードル１１の突出機構について上記した図２および図６を参照して説明する。

具体的には以下のようにしてニードル１１は貫通孔３４を貫通して底部１９（飲料水供給口３０の供給口遮蔽部３７）から突出する。すなわち、プラスチック袋１０を載置したウォーターサーバー用トレイ３が本体部２に取り付けられる前では、図２に示すように、バネ１４によりニードルホルダー１５がニードル収容部１３の下方に押圧されており、配管受け部１７がニードル収容部１３の下方に設けられた開口部３６から突出した状態となっている。このウォーターサーバー用トレイ３に飲料水が充填されたプラスチック袋１０をセットし、本体部２に載置する。より具体的には、脚部１２a〜１２ｄを本体部２の上面２５に形成された４つの挿入孔それぞれに挿入して固定するとともに、下方に突出しているニードル収容部１３を上面２５の中央部分に形成された受け部２６にはめ込んで固定する。

受け部２６はその底で冷却タンク２１と隣接しており、冷却タンク２１内と連通する内部配管２７が受け部２６の底の中心を貫通して上方に向かう。このため、ニードル収容部１３を受け部２６にはめ込むと内部配管２７と配管受け部１７とが嵌合し、配管受け部１７を介してニードルホルダー１５がニードル収容部１３内において上方に押し上げられる。これによりニードルホルダー１５に接合部１６を介して接合されているニードル１１が挿入路３５に沿って上方に移動し、貫通孔３４から上方に突出する。そして、ニードル１１は、ウォーターサーバー用トレイ３にセットされたプラスチック袋１０に刺さり、プラスチック袋１０に孔を開ける。

以上のように、ウォーターサーバー用トレイ３を本体部２に取り付ける前では、ニードル１１がニードル収容部１３内に収容されているため、このニードル１１の先端で利用者が怪我をすることを防ぐことができる。

（ニードルの構造）
次に、図７を参照してニードル１１の構造について説明する。図７は本実施の形態に係るニードル１１の構造の一例を示す図である。

図７に示すようにニードル１１の先端にはプラスチック袋１０に孔を開けるように尖った形状を有する先鋭部５１が形成されている。そして、この先鋭部５１からニードル１１の基端部に向かって（ニードル１１の軸方向に）順に、円錐形状の第１テーパー部５２、円柱形状の第１ストレート（延伸）部５３、円錐台形状の第２テーパー部５４、および第２ストレート（延伸）部５５を備えている。また、ニードル１１の内部は、プラスチック袋１０に充填された水を本体部２に向かって流通させることができるように流路が形成されている。

さらにまた、本実施の形態に係るニードル１１では、第１テーパー部５２の側面、および第１ストレート部５３の側面にはプラスチック袋１０内に充填された飲料水を取り込むための小さい取水口５６が複数形成されている。ただし、取水口５６が形成される位置はこの位置に限定されるものではない。例えば、第１テーパー部５２の側面にも複数の取水口５６が形成されていてもよい。取水口５６の形状および個数は、効率的にプラスチック袋１０内に充填されている飲料水をニードル１１内に取り込める形状および個数であればよく任意である。

先鋭部５１は、飲料水が充填されているプラスチック袋１０と接すると、このプラスチック袋１０に孔を開けることができるように尖った形状をしている。先鋭部５１がプラスチック袋１０に突き刺さり、孔が開くと、その孔の周りでは破れたプラスチック袋１０の一部（開けられた孔の縁部分のプラスチックフィルム）がニードル１１の突出方向（移動方向）に立ち上がる。この立ち上がった孔の縁部分を本明細書では穿孔縁部（縁接触部）６０と称するものとする。

第１テーパー部５２は、先鋭部５１が開けた孔の開口寸法をさらに広げるものであり、先鋭部５１からニードル１１の基端部に向かってニードル１１の外径が大きくなるように側面が傾斜した、該先鋭部５１を頂点とする円錐形をしている。ニードル１１の載置面２０に対する上方への移動に伴い、第１テーパー部５２がプラスチック袋１０に開けられた孔を通過すると、この孔の開口寸法がさらに大きくなる。そして、開口寸法が拡大されることでニードル１１の移動方向に沿って立ち上がっている穿孔縁部６０の範囲が大きくなる。

なお、本実施の形態に係るニードル１１では、図８に示すように円形の外径断面において第１テーパー部５２に形成されている複数の取水口５６を、先鋭部５１を中心に放射状に均一に配置されるように工夫している。図８は、本実施の形態に係るニードル１１の先鋭部５１近傍の外観形状の一例を示す図である。図８では、ニードル１１を先鋭部５１側から基端部側に向かってみた場合の状態を示している。

すなわち、取水口５６の数を少なくし、孔径を大きくすると、孔径のエッジでプラスチック袋１０に傷をつける場合がある。

さらにまた、第１テーパー部５２において取水口５６が形成されている部分とそれ以外の部分とでは、プラスチック袋１０に充填された飲料水の重さによりプラスチックフィルムに働く張力が異なる。すなわち、第１テーパー部５２の壁面に密着しているプラスチックフィルム部分は、この壁面から受ける抵抗により、結果的にはこのプラスチックフィルム部分に働く張力は小さくなる。一方、取水口５６の部分にあたるプラスチックフィルム部分は、壁面に支えられていないため、そのまま張力が働くこととなる。

このように、第１テーパー部５２において、取水口５６が形成されている部分と、形成されていない部分とではプラスチック袋１０に働く張力の大きさに差が生じるため、プラスチックフィルムが塑性変形する量が異なるってしまうこととなる。このため、取水口５６が形成されている部分と、形成されていない部分とでは第１テーパー部５２により形成された穿孔縁部６０の高さに差が生じる場合がある。そして、この差が大きくなりすぎると、場合によっては穿孔縁部６０に亀裂が入ることがある。

そこで、本実施形態では、第１テーパー部５２において、取水口５６を、先鋭部５１を中心に放射状に均一に配置されるように工夫している。

第１ストレート部５３は、穿孔縁部６０を上方に（ニードル１１の移動方向に）さらに引っ張るものであり、第１テーパー部５２からニードル１１の基端部側に向かってニードル１１の軸方向に延伸した棒形状を有している。より具体的には、本実施形態では、第１ストレート部５３の上底および下底の寸法が第１テーパー部５２の底面寸法と一致する円柱形状をしている。しかしながら、第１ストレート部５３は必ずしも円柱形状である必要はない。例えば、第１ストレート部５３の側面がゆるやかに傾斜した円錐台形状であってもよい。ニードル１１の載置面２０に対する上方への移動に伴い、第１ストレート部５３がプラスチック袋１０に開けられた孔を通過する際、この第１ストレート部５３に張り付いた穿孔縁部６０が上方に向かって引っ張られる。

第２テーパー部５４は、プラスチック袋１０の穿孔縁部６０がニードル１１に対して固定される部位である。すなわち、ニードル１１のプラスチック袋１０への挿入動作が完了した時点において、穿孔縁部６０がニードル１１と接する部位である。第２テーパー部５４は、第１ストレート部５３からニードル１１の基端部側に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した円錐台形状をしている。つまり、第２テーパー部５４の上底の寸法は、第１ストレート部５３の底面寸法と同じであるが、底面の寸法は、第１ストレート部５３の底面寸法よりも大きくなっている。

このように、本実施の形態では、第２テーパー部５４に、穿孔縁部６０の少なくとも一部が接するように、プラスチック袋１０へ挿入されたニードル１１の固定位置が決められている。ニードル１１とプラスチック袋１０とが上述した位置関係で維持される場合、穿孔縁部６０は、プラスチック袋１０内の飲料水の水圧によって第２テーパー部５４の傾斜した側面に押さえつけられた形となる。このため、プラスチック袋１０の穿孔縁部６０とニードル１１との密着性が向上することとなる。

ところで、第１テーパー部５２と第２テーパー部５４とでは上述したように、プラスチック袋１０に対する役割が異なっている。すなわち、第１テーパー部５２はプラスチック袋１０に形成された孔の開口寸法を広げる役割を担っているのに対して、第２テーパー部５４はプラスチック袋１０とニードル１１との密着性を高める役割を担っている。

ここで第１テーパー部５２は、ニードル１１のプラスチック袋１０への挿入時にうける抵抗をできるだけ軽減させるために、その側面の傾斜角度を第２テーパー部５４よりも小さくなるように構成されている。逆に、第２テーパー部５４は、プラスチック袋１０にニードル１１が突き刺さった状態で、プラスチック袋１０のプラスチックフィルムとニードル１１とがしっかり密着できるように、その側面の傾斜角度を第１テーパー部５２よりも大きくなるように構成されている。

より具体的には、ニードル１１の軸方向（移動方向）と側面とがなす角度は、第１テーパー部５２の場合は１０°以下であることが好ましい。一方、第２テーパー部５４の場合は５°以上であることが好ましい。第２テーパー部５４は、より好適には１０°以上２０°以下の範囲である。

第２ストレート部５５は、第２テーパー部５４からニードル１１の基端部側に向かって延伸した棒形状を有している。より具体的には、本実施形態では、第２ストレート部５５の上底および下底の寸法が第２テーパー部５４の底面寸法と一致する円柱形状をしているが、必ずしも円柱形状である必要はない。例えば、第２ストレート部５５の側面がゆるやかに傾斜した円錐台形状であってもよい。ニードル１１では、この第２ストレート部５５の基端部で接合部１６を介してニードルホルダー１５に固定されている。

（ニードルのプラスチック袋への挿入動作）
次に、図９を参照して、ニードル１１のプラスチック袋１０への挿入動作の経過について説明する。図９は、本実施の形態に係る、ニードル１１のプラスチック袋１０への挿入状態の一例を説明する図である。なお、説明の便宜上、図９では取水口５６については省略している。

まず、ニードル１１が載置面２０に対して上方に移動し、載置面２０において支持されているプラスチック袋１０と当接すると、先鋭部５１によりプラスチック袋１０に孔が開けられる（図９における孔形成）。この時、開けられた孔の周には穿孔縁部６０が形成される。

さらにニードル１１が上方に移動するとプラスチック袋１０は延性を有するため、第１テーパー部５２に張り付いた状態でニードル１１の移動方向に引っ張られるとともに、このプラスチック袋１０に形成された孔の開口寸法が拡がる。これに伴い穿孔縁部６０も大きくなる。（図９における第１孔拡大）。すなわち、第１テーパー部５２によって少しずつ孔の寸法が、該孔の半径方向に拡大され、ニードル１１とプラスチック袋１０とが接する面積が大きくなる。

さらにニードル１１が載置面２０に対して上方に移動すると、穿孔縁部６０は第１ストレート部５３の側面に張り付いた状態で、ニードル１１の移動に伴う上方向への力をこの第１ストレート部５３を介して受ける。このため、穿孔縁部６０は、ニードル１１の移動方向、すなわち上方向に引っ張られ延伸される（図９における穿孔縁部引張り）。

さらに、ニードル１１が載置面２０に対して上方に移動すると、穿孔縁部６０が第２テーパー部５４によって孔がその半径方向に拡大されながら、第２テーパー部５４の側面に張り付いた状態となる。この状態で、ニードル１１の上方への移動が停止し、ニードル１１は固定された状態となる（図９におけるニードルの固定）。本実施形態では、（図９におけるニードルの固定）で示すように、穿孔縁部６０が第２テーパー部５４の側面に接した状態でニードル１１が固定されている。特には、図９に示すように、穿孔縁部６０が第２テーパー部５４と第１ストレート部５３とに跨って接した状態でニードル１１が固定される。

以上のように、本実施の形態に係るウォーターサーバー用トレイ３では、先鋭部５１により開けたプラスチック袋１０の孔を、第１テーパー部５２により孔の半径方向に広げ（延伸させ）穿孔縁部６０を拡大させる。さらにこの穿孔縁部６０を第１ストレート部５３によってニードル１１の突出方向に延伸させる構成である。すなわち、ウォーターサーバー用トレイ３は、プラスチック袋１０に形成された孔の半径方向への延伸とニードルの移動方向（上方）への延伸とを段階的に行なう構成である。

このため、ニードル１１によって一気に所望サイズの孔をプラスチック袋１０に形成する構成と比較してプラスチック袋１０に割れが生じることを防ぐことができる。

さらにまた、ウォーターサーバー用トレイ３では、上述したようにプラスチック袋１０のプラスチックフィルムをニードル１１の第１ストレート部５３により、このニードル１１の移動方向に延伸させることができる構造であった。このため、プラスチックフィルム内の分子が延伸方向に揃い剛性が高まるとともに、この延伸によりプラスチックフィルムをニードル１１に押さえつける方向に力が作用し、プラスチックフィルムとニードル１１とをしっかり密着させることができる。

また、穿孔縁部６０が第２テーパー部５４の側面に接した状態でニードル１１が固定される構成であった。このように穿孔縁部６０が第２テーパー部５４に接した状態でニードル１１が固定される場合、第２テーパー部５４の側面の傾斜に張り付いた状態で穿孔縁部６０は、上方に引っ張られ、塑性変形して該側面に密着した状態で維持されることとなる。

そして、プラスチック袋１０に充填された飲料水の略鉛直方向下向きに働く水圧が第２テーパー部５４の側面にかかり、プラスチック袋１０のプラスチックフィルムを第２テーパー部５４の側面でしっか押さえつけることができる。このため、プラスチック袋１０とニードル１１との密着性を向上させることができる。

また、穿孔縁部６０が第２テーパー部５４と第１ストレート部５３とに跨って接した状態でニードル１１が固定されている場合は、さらに以下の点でも有利となる。

すなわち、プラスチック袋１０内の飲料水がウォーターサーバー１の本体部２に供給されていくにつれ、このプラスチック袋１０は萎んでいく。そしてプラスチック袋１０内に少量の水しか残存しない状態になると、水の重さによる鉛直方向下向きに及ぼす力が小さくなり、ニードル１１が突き刺さっているプラスチック袋１０の底部分が上方に浮き上がってくる。しかしながら、本実施の形態に係るニードル１１では、上述したように穿孔縁部６０が第１ストレート部５３に接した状態で固定されている。このため、プラスチック袋１０が上方に浮き上がっても、穿孔縁部６０は第１ストレート部５３の側面に沿って上方に移動するため、ニードル１１とプラスチック袋１０との間に大きな隙間が形成されることを防ぐことができる。

ここで、このようなプラスチック袋１０の上方への浮き上がりを防ぐために、プラスチック袋１０を貫通孔３４近傍において固定する構成が考えられるが、このような構成の場合、萎んだプラスチック袋１０の上面側のプラスチックフィルムまでニードル１１で突き刺してしまう。このため、ニードル１１の先端（先鋭部５１）がプラスチック袋１０から突き出た状態となり危険である。

なお、ニードル１１の構造は上述した構造に限定されるものではない。以下に、ニードル１１の構造の変形例を挙げて説明する。

（ニードルの変形例１）
ニードル１１の変形例としては、例えば、図１０に示す構造が挙げられる。図１０は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構造の一例を示す図である。図１０に示す変形例に係るニードル１１は、上述した図７に示すニードル１１の構造と比較して第１テーパー部５２の形状が異なる。

すなわち、図７に示すニードル１１の第１テーパー部５２は、左右対称に先鋭部５１に向かって先細りするテーパー形状であった。これに対して図１０に示すニードル１１の第１テーパー部５２は、垂直に切り出した断面形状において一方の側部のみが先鋭部５１に向かって斜めに傾斜した先細り形状となっている。すなわち、ニードル１１は、円筒の先端を斜めに切り欠いた形状をしている。そして、この切り欠いてできる面には、ニードル１１の中空部分と連通する取水口５６が形成されている。

ところで、図１０に示すように、先鋭部５１がニードル１１の径の外周上に位置した形状の場合、ニードル１１をプラスチック袋１０に突き刺すと、この先鋭部５１と、上述したように切り欠いて形成された第１テーパー部５２とによって三日月型の孔を形成してしまう場合がある。これは、先鋭部５１でプラスチック袋１０に形成された切込み（孔）が第１テーパー部５２の切り欠いた面の縁のエッジにより、鋭利に切断されてしまい、本実施の形態に係る穿孔縁部６０の様に高い襟のあるスリーブ形状を形成することができず、三日月型の孔を形成してしまうのである。しかしながらプラスチック袋１０に形成される孔はできるだけ円に近い形状であることが好ましい。このため、図１０に示すニードル１１では、切り欠いてできる面の縁に丸みをつけ、上述した切断を防止し、先鋭部５１により形成された切込み（孔）の形状が三日月型とならないように工夫している。

図１０に示すニードル１１では、それ以外の構造については図７に示したニードル１１の構造と同様であるため説明は省略する。

（ニードルの変形例２）
また、ニードル１１のさらなる変形例として、図１１に示すような構造が挙げられる。図１１は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構成の一例を示す図である。図１１に示す変形例２に係るニードル１１は、上述した図７に示すニードル１１の構造と比較して第２ストレート部５５の一部分において、他の部分よりも径寸法が小さくなっている括れ部５７が形成されている点で異なる。また、ニードル１１がプラスチック袋１０に突き刺さった状態において、該ニードル１１は括れ部５７に穿孔縁部６０が位置するように固定される点で異なる。

さらにまた、ニードル１１の軸方向に対する第２テーパー部５４の側面の傾斜角度が小さくなる点で異なる。この時の第２テーパー部５４の側面とニードル１１の軸方向とによってなす角度は１０°以下であることが好ましい。

すなわち、変形例２に係るニードル１１の第２テーパー部５４は、図７に示すニードル１１の第２テーパー部５４とはプラスチック袋１０に対する役割が異なっている。つまり、図７に示すニードル１１の第２テーパー部５４は、プラスチック袋１０内の飲料水の水圧を受けプラスチック袋１０とニードル１１との密着性を向上させるために側面が傾斜していた。しかしながら、変形例２に係るニードル１１の第２テーパー部５４は、先鋭部５１、第１テーパー部５２によって形成された孔の開口寸法をさらに一層、広げるために側面が傾斜している。このため、変形例２に係るニードル１１の第２テーパー部５４の傾斜角度は、第１テーパー部５２と同様にプラスチック袋１０に挿入するニードル１１に大きな抵抗が生じないように図７に示したニードル１１の第２テーパー部５４よりも小さくなっている。

以上のように、変形例２に係るニードル１１は、その括れ部５７に穿孔縁部６０が位置するように固定される。このため、プラスチック袋１０がニードル１１から抜け出すような状態が生じたとしてもこの括れ部５７によって形成された段差に穿孔縁部６０が引っかかり抜け落ちを防止することができる。

また、第１テーパー部５２および第２テーパー部５４の両方で孔の開口寸法を広げる構成であるため、穿孔縁部６０の面積がより大きくなりニードル１１とプラスチック袋１０との密着性を向上させることもできる。

なお、図１１に示すニードル１１の構造は、上述した構造以外は図７に示すニードル１１の構造と同様であるため他の構造についての説明は省略する。

（ニードルの変形例３）
また、ニードル１１のさらなる変形例として、図１２に示すような構造が挙げられる。図１２は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構成の一例を示す図である。図１２に示す変形例に係るニードル１１は、上述した図７に示すニードル１１の構造と比較して以下の点で異なる。

すなわち、図７に示すニードル１１の第１テーパー部５２は、左右対称に先鋭部５１に向かって先細りするテーパー形状であった。これに対して図１２に示すニードル１１の第１テーパー部５２は、垂直に切り出した断面形状において一方の側部のみが先鋭部５１に向かって傾斜した先細り形状となっている点で異なる。すなわち、変形例３に係るニードル１１の先鋭部５１と第１テーパー部５２との形状は、変形例１に係るニードル１１の先鋭部５１と第１テーパー部５２との形状と同様となる。

さらに、第２ストレート部５５の一部分において、他の部分よりも径寸法が小さくなっている括れ部５７が形成されている点で図７に示すニードル１１の構造と異なる。また、ニードル１１は、括れ部５７に穿孔縁部６０が接する位置で固定される点で図７に示すニードル１１および変形例１に係るニードル１１とは異なる。さらにまた、第２テーパー部５４のニードル１１の軸方向に対する傾斜角度が小さくなる点でも図７に示すニードル１１および変形例１に係るニードル１１とは異なる。ただし、この図７に示すニードル１１および変形例１に係るニードル１１とは異なる点（ニードル１１が固定される位置が異なる点、第２テーパー部の軸方向に対する傾斜角度が小さくなる点）については、上述した変形例２に係るニードル１１と同様であるため説明は省略する。

（ニードルの変形例４）
また、ニードル１１のさらなる変形例として、図１３に示すような構造が挙げられる。図１３は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構成の一例を示す図である。図１３に示す変形例に係るニードル１１は、上述した図７に示すニードル１１の構造と比較して以下の点で異なる。

すなわち、図１３に示すように、図７に示すニードル１１の構造において、第２ストレート部５５の基端部側において、さらに第３テーパー部５８および第３ストレート（延伸）部５９が配置されている点で異なる。

第３テーパー部５８は、プラスチック袋１０の穿孔縁部６０がニードル１１に対して固定される部位である。すなわち、ニードル１１のプラスチック袋１０への挿入動作が完了した時点において、穿孔縁部６０がニードル１１と接する部位である。第３テーパー部５８は、第２ストレート部５５からニードル１１の基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した円錐台形状をしている。つまり、第３テーパー部５８の上底の寸法は、第２ストレート部５５の底面寸法と同じであるが、底面の寸法は、第２ストレート部５５の底面寸法よりも大きくなっている。

第３ストレート部５９は、第３テーパー部５８の基端部に接するように配置されており、その上底および下底の寸法がこの第３テーパー部５８の底面寸法と一致する円柱形状をしている。第３ストレート部５９の基端部は、接合部１６を介してニードルホルダー１５に固定されている。

以上のように、変形例４に係るニードル１１は、第１テーパー部５２および第２テーパー部５４によってプラスチック袋１０の孔をその径方向に拡大することができる構成である。さらにまた、変形例４に係るニードル１１は第１ストレート部５３および第２ストレート部５５によってニードル１１の移動方向（上方）に穿孔縁部６０を引っ張ることができる構成でもある。このため、より大きな穿孔縁部６０を形成しニードル１１に密着させることができるため、両者の密着性をさらに向上させることができる。

なお、図１３に示す、変形例４に係るニードル１１は、第１テーパー部５２の側面、第１ストレート部５３の側面、第２テーパー部５４の側面にはプラスチック袋１０内に充填された飲料水を取り込むための小さい取水口５６が複数形成されている。ただし、取水口５６が形成される位置はこの位置に限定されるものではない。

（ニードルの変形例５）
また、ニードル１１のさらなる変形例として、図１４に示すような構造が挙げられる。図１４は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構成の一例を示す図である。図１４に示す変形例に係るニードル１１は、上述した変形例１に係るニードル１１の構造と比較して以下の点で異なる。

すなわち、図１４に示すように、第２ストレート部５５の基端部側にさらに第３テーパー部５８および第３ストレート部５９が配置されている点で異なる。ニードル１１がさらに第３テーパー部５８および第３ストレート部５９を備える点については、上述した変形例４に係るニードル１１と同様であるため説明は省略する。

以上のように、変形例５に係るニードル１１は、第１テーパー部５２および第２テーパー部５４によってプラスチック袋１０の孔をその径方向に拡大することができる構成である。さらにまた、変形例５に係るニードル１１は第１ストレート部５３および第２ストレート部５５によってニードル１１の移動方向（上方）に穿孔縁部６０を引っ張ることができる構成でもある。このため、より大きな穿孔縁部６０を形成しニードル１１に密着させることができるため、両者の密着性をさらに向上させることができる。

（ニードルの変形例６）
また、ニードル１１のさらなる変形例として、図１５に示すような構造が挙げられる。図１５は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構成の一例を示す図である。図１５に示す変形例６に係るニードル１１は、上述の図１１に示す変形例２に係るニードル１１の構成において、括れ部５７の基端部側の端部を、ニードル１１の基端部に向かって径が大きくなるように側面を傾斜させた構成としてもよい。そして、図１５に示すようには第２ストレート部５５では、この括れ部５７よりもニードル１１の基端側でより径が大きくなっている。

このように構成されている場合、穿孔縁部６０をこの傾斜部分に接触させた状態で維持することができ、穿孔縁部６０が、径が細くなった括れ部５７からさらにニードル１１の基端部側にずり落ちてしまうことを防ぐことができる。

（ニードルの変形例７）
また、ニードル１１のさらなる変形例として、図１６に示すような構造が挙げられる。図１６は、本発明の実施の形態に係るニードル１１の構成の一例を示す図である。図１６に示す変形例７に係るニードル１１は、上述の図１２に示す変形例３に係るニードル１１の構成において、括れ部５７の基端部側の端部を、ニードル１１の基端部に向かって径が大きくなるように側面を傾斜させた構成としてもよい。そして、図１６に示すようには第２ストレート部５５では、この括れ部５７よりもニードル１１の基端側でより径が大きくなっている。

このように構成されている場合、穿孔縁部６０をこの傾斜部分に接触させた状態で維持することができ、穿孔縁部６０が、径が細くなった括れ部５７からさらにニードル１１の基端部側にずり落ちてしまうことを防ぐことができる。

なお、上記したニードル１１（図７に示すニードル１１、および変形例１〜７に係るニードル１１）では、テーパー部とストレート部とを組み合わせた構造であり、ストレート部はニードル１１の突出方向に沿ってまっすぐ伸びた形状をしていたがこれに限定されるものではない。例えば、ストレート部は、ニードル１１の突出方向にプラスチック袋１０のプラスチックフィルムを延伸できる形状であればよく、テーパー部よりも小さい傾斜角度で先鋭部５１に向かって先細りになった形状であってもよい。

また、上記した第１〜第３テーパー部５２、５４、５８の側面はニードル１１の先鋭部５１から基端部に向かって直線的に傾斜した形状であってもよいし、ゆるやかな弧を描いて曲線的に傾斜した形状であってもよい。

また、上記したニードル１１では第１テーパー部５２および第２テーパー部５４、ならびに第１ストレート部５３および第２ストレート部５５を備える構成であった。もしくは、ニードル１１は、その変形例４、５として第１テーパー部５２、第２テーパー部５４、および第３テーパー部５８、ならびに第１ストレート部５３、第２ストレート部５５、および第３ストレート部５９を備える構成であった。

しかしながら、テーパー部およびストレート部を備える個数はこれらに限定されるものではない。ニードル１１の先端（先鋭部５１）から基端部に向かってテーパー部およびストレート部の順に繰り返されるならば、さらにテーパー部およびストレート部を備えてもよい。備えるテーパー部の個数、ストレート部の個数は、プラスチック袋１０を形成するプラスチックフィルムの延性などの特性に応じて適宜、決定されることが好ましい。

また、上記したニードル１１では、先鋭部５１、第１〜第３テーパー部５２、５４、５８および第１〜第３ストレート部５３、５５、５９を例えば、ステンレスなど同一の素材で形成していた。しかしながら、例えば、ニードル１１をステンレスなどの金属で形成する場合、その表面粗さが粗くプラスチック袋１０のプラスチックフィルムに対する十分な密着性が得られない場合は、エラストマーなどをニードル１１の表面に取り付けた構成としてもよい。

また、プラスチック袋１０に先鋭部５１で孔を形成する場合、その孔をできるだけ円形となるようにするためには、この先鋭部５１が突き刺さるプラスチック袋１０のプラスチックフィルム部分は、しわがなく均一に引っ張られた状態にあることが好ましい。そこで、均一に引っ張られた状態でニードル１１の先鋭部５１がプラスチック袋１０に突き刺さるようにウォーターサーバー用トレイ３を以下のように構成してもよい。以下にウォーターサーバー用トレイの変形例について図１７を参照して説明する。図１７は、本発明の実施の形態に係るウォーターサーバー用トレイ３の要部構成の一例を示す断面図である。

（変形例１に係るウォーターサーバー用トレイ）
変形例１に係るウォーターサーバー用トレイ３は、飲料水供給口（供給口）３０の構成が上述したウォーターサーバー用トレイ３と異なる。

すなわち、上記したウォーターサーバー用トレイ３では、飲料水供給口３０における供給口遮蔽部３７は、ゲルカバー部３１、ニードルガイド部３２、およびポリマーゲル３３から構成されていた。

しかしながら、図１７に示すように、変形例１に係るウォーターサーバー用トレイ３は、供給口遮蔽部（遮蔽部）３７をエラストマーなどにより一体成形し、この供給口遮蔽部３７の中央に上方に突出した半球形状のニードル受部３９が配置されている構成となっている点で異なる。

すなわち、供給口遮蔽部３７は、図１７に示すように、飲料水供給口３０の内周形状に応じた形状をしている。そして、この供給口遮蔽部３７内をニードル１１が貫通し、プラスチック袋１０に向かって突出できるように案内するため、この供給口遮蔽部３７の内部には挿入路（案内孔）３５が形成されている。また、供給口遮蔽部３７の上面における略中央に配置されたニードル受部３９の中心には、供給口遮蔽部３７の挿入路３５と連通した貫通孔３４が形成されており、ウォーターサーバー用トレイ３にプラスチック袋１０がセットされると、この貫通孔３４を介してニードル１１が下方から上方に向かって突出し、プラスチック袋１０の底面を貫通することができる。また、ニードル受部３９の先端部であって、貫通孔３４の外周にはリング形状のクッション部３８が配置されている。クッション部３８は、プラスチック袋１０から作用する圧力に応じて形状が変形するものであればよい。例えば、ポリエチレンとスチレンとの共重合体を主剤とするポリマーゲルから形成されていてもよい。

このように供給口遮蔽部３７の中央にニードル受部３９が備えられているため、ニードル１１により突き刺すプラスチック袋１０の底面部分を上方に持ち上げることができる。このため、持ち上げられた部分では、プラスチック袋１０を形成するプラスチックフィルムを下方に向かって引っ張る力（張力）が働く。この張力によりプラスチックフィルムに形成されているしわは伸ばされ、その結果、プラスチック袋１０の持ち上げられた部分の頂点付近ではしわが解消された状態となる。そして、ニードル受部３９によって持ち上げられているプラスチック袋１０部分に、ニードル１１が突き刺さる。ニードル１１が突き刺さった部分は、上述したようにしわが解消された状態でかつ、プラスチックフィルムに張力が働いている状態である。このため、プラスチック袋１０には、ニードル１１の先鋭部５１の形状に応じた寸法の孔を形成することができる。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明によれば、液体を充填したプラスチック袋とこのプラスチック袋に孔を開けるためのニードルとの間において液体の漏れを防止することができる。特に、飲料水が充填されたプラスチック袋によって飲料水が供給されるウォーターサーバーにおいて効果的に利用できる。

１ ウォーターサーバー
２ 本体部
３ ウォーターサーバー用トレイ
１０ プラスチック袋
１１ ニードル
１３ ニードル収容部
１８ 外側壁
１９ 底部
２０ 載置面
３０ 飲料水供給口
３３ ポリマーゲル
３４ 貫通孔
３５ 挿入路
３６ 開口部
３７ 供給口遮蔽部
３８ クッション部
３９ ニードル受部
５１ 先鋭部
５２ 第１テーパー部
５３ 第１ストレート部
５４ 第２テーパー部
５５ 第２ストレート部
５６ 取水口
５７ 括れ部
５８ 第３テーパー部
５９ 第３ストレート部
６０ 穿孔縁部

Claims (6)

1. ウォーターサーバー本体に供給する飲料水が充填されたプラスチック袋を載置するウォーターサーバー用トレイであって、
   前記プラスチック袋を載置する載置面と、
   前記載置面に対して上方に移動することにより、前記プラスチック袋の底面に突き刺さり、該プラスチック袋内の飲料水を前記ウォーターサーバー本体に導くニードルと、を備え、
   前記ニードルは、
   前記プラスチック袋の底面に孔を開けるように尖った先鋭部と、
   前記先鋭部から該ニードルの基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した形状を有する第１テーパー部と、
   前記第１テーパー部から該ニードルの基端部に向かって延伸した棒形状の第１延伸部と、
   前記第１延伸部から該ニードルの基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した形状を有する第２テーパー部と、を有し、
   前記プラスチック袋の孔の縁に形成された、該プラスチック袋の該ニードルと接する部分である縁接触部の少なくとも一部が、前記第２テーパー部から該ニードルの基端部までの範囲で接するように固定されるウォーターサーバー用トレイ。
2. 前記プラスチック袋内に充填された飲料水をウォーターサーバー本体へと供給するため前記載置面から下方に延設された供給口と、
   前記供給口内を塞ぐとともに、前記載置面に対して前記ニードルが上方に突出するように該ニードルを導くための通路である案内孔が形成された遮蔽部と、
   前記遮蔽部の上面に形成され、前記載置面上に載置されたプラスチック袋の底面を上方に押し上げるとともに、前記案内孔で導かれたニードルが上方に突出し、前記プラスチック袋の底面を突き刺すように貫通孔が形成されたニードル受部と、を備える請求項１に記載のウォーターサーバー用トレイ。
3. 前記縁接触部が前記第１延伸部および前記第２テーパー部の両方に跨って接する位置にて前記ニードルが固定される請求項１または２に記載のウォーターサーバー用トレイ。
4. 前記ニードルの軸方向に対する前記第１テーパー部の側面の傾斜角度よりも、前記ニードルの軸方向に対する前記第２テーパー部の側面の傾斜角度の方が大きい請求項３に記載のウォーターサーバー用トレイ。
5. 前記ニードルは、
   前記第２テーパー部から該ニードルの基端部に向かって延伸した棒形状の第２延伸部と、
   前記第２延伸部から該ニードルの基端部に向かって外径が大きくなるように側面が傾斜した形状を有する第３テーパー部と、をさらに有し、
   当該ニードルの軸方向に対する前記第２テーパー部の側面の傾斜角度よりも、この軸方向に対する前記第３テーパー部の側面の傾斜角度の方が大きくなっており、
   当該ニードルは、前記縁接触部が前記第２延伸部および前記第３テーパー部の両方に跨って接する位置にて固定される請求項１または２に記載のウォーターサーバー用トレイ。
6. 前記ニードルが、
   前記第２テーパー部から該ニードルの基端部に向かって延伸している第２延伸部をさらに備え、
   前記第２延伸部には、該第２延伸部の一部が細くなった括れ部が形成されており、
   前記縁接触部が、前記括れ部に接する位置にて前記ニードルが固定される請求項１または２に記載のウォーターサーバー用トレイ。

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