ウォーターサーバーの冷水・温水の仕組みを図解!冷却・加熱方式の違いをわかりやすく解説¶
ウォーターサーバーを使っていると、レバーをひねるだけで冷水も温水もすぐに出てくることに驚きますよね。「そもそもどうやって冷やしているのか?」「お湯はどうやって沸かしているのか?」と気になったことはありませんか。
実は、ウォーターサーバーの内部には冷水と温水をそれぞれ独立してつくる2系統のタンクが備わっており、それぞれに専用の冷却・加熱方式が組み込まれています。この記事では、ウォーターサーバーの冷水・温水の仕組みを、冷却方式や加熱方式の違いとあわせてわかりやすく解説します。
仕組みを理解すれば、「どのタイプのサーバーが自分に合っているか」「電気代はどれくらいかかるのか」といった疑問もスッと解決します。ウォーターサーバーの導入を検討中の方も、すでに使っている方も、ぜひ最後までご覧ください。
ウォーターサーバーの冷水・温水の仕組みとは¶
ウォーターサーバーの最大の特徴は、一台で冷水と温水の両方をいつでも取り出せることです。この仕組みの根本には、サーバー内部の2系統の独立したタンク構造があります。
内部タンクの2系統構造¶
ウォーターサーバーの内部には、水を冷やす「冷水タンク」と水を温める「温水タンク」の2つの系統が並行して配置されています。
上から供給された水は、内部の分配機構によって冷水タンクと温水タンクにそれぞれ送られます。冷水タンクに送られた水は冷却装置によって冷やされ、温水タンクに送られた水はヒーティングエレメントによって加熱されます。それぞれのタンクで適温に保たれた水は、独立したコック(レバー)から取り出せる仕組みです。
この2系統構造のおかげで、冷水と温水が混ざることなく、常に適切な温度で提供されます。
冷水タンクと温水タンクの役割¶
| タンク | 主な役割 | 温度目安 |
|---|---|---|
| 冷水タンク | 冷却装置で水を冷やし、ひんやりとした冷水を常に準備する | 約5〜10℃ |
| 温水タンク | ヒーターで水を温め、すぐに使える温水を貯蔵する | 約80〜90℃ |
冷水タンクは冷却方式(圧縮機式 or ペルチェ式)によって冷やされ、温水タンクはヒーティングエレメントと保温断熱材によって高温を維持します。どちらのタンクも、水を出すたびに新しい水が補充され、再び冷却・加熱が行われるサイクルを繰り返します。
基礎知識:ウォーターサーバー全体の仕組みや種類について詳しく知りたい方は、「ウォーターサーバーとは?初心者向けに仕組み・種類・費用をわかりやすく解説」もあわせてご覧ください。
冷水の仕組み:2つの冷却方式¶
冷水タンクで水を冷やす仕組みには、大きく分けて圧縮機式(コンプレッサー式)とペルチェ式(熱電冷却式)の2つの方式があります。それぞれ原理も特徴も異なるため、しっかり理解しておきましょう。
圧縮機式(コンプレッサー)冷却の仕組み¶
圧縮機式冷却は、冷蔵庫と同じベーパーコンプレッション(蒸気圧縮)方式です。冷媒ガスの「圧縮」と「膨張」を利用して熱を奪い、水を冷やします。
基本的な流れ:
- 圧縮:コンプレッサーが冷媒ガスを圧縮し、高温・高圧のガスにする
- 凝縮:凝縮器(コンデンサー)でガスを冷却し、液体の冷媒にする
- 膨張:膨張弁で冷媒の圧力を下げ、低温・低圧の状態にする
- 蒸発:蒸発器で冷媒が気化するときに周囲の熱を吸収し、水を冷やす
このサイクルを繰り返すことで、冷水タンク内の水を効率的に冷やし続けます。冷媒ガスが蒸発するときに熱を奪うという物理現象を利用した、非常に効率の良い冷却方式です。
圧縮機式の3つのサブシステム:リザーバー・ダイレクトチル・アイスバンク¶
圧縮機式冷却には、さらに冷水のつくり方によって3つのサブシステムがあります。
リザーバー方式¶
冷やされた水が冷水タンク(リザーバー)に貯蔵される方式です。タンク内の水全体を冷やし続けるため、一度に大量の冷水を供給できます。
- 冷水タンクに水が蓄えられ、全体が冷却される
- 大量の冷水を安定供給できる
- 構造がシンプルで信頼性が高い
ダイレクトチル方式¶
冷却コイルが水の通り道に直接接触し、水が通過する瞬間に冷やす方式です。
- 水が通る際に直接冷却するため、タンクを小型化できる
- 冷水の供給スピードが速い
- サーバー本体をコンパクトに設計しやすい
アイスバンク方式¶
タンクの周囲に冷却器を巻き付け、タンクの縁から氷を作って全体を冷やす方式です。
- タンクの縁に氷ができ、それが徐々に溶けて水を冷やす
- 冷却効率が高く、安定した冷水温度を維持
- 氷の冷却力を利用するため、省エネ性にも優れる
| サブシステム | 冷却の仕組み | 特徴 |
|---|---|---|
| リザーバー方式 | タンク内の水を全体冷却 | 大量供給・安定性 |
| ダイレクトチル方式 | 通水時に直接冷却 | 小型・高速供給 |
| アイスバンク方式 | タンク縁で氷を生成して冷却 | 高効率・省エネ |
ペルチェ式(熱電冷却)の仕組みと特徴¶
ペルチェ式は、半導体素子による熱電効果を利用した冷却方式です。冷媒ガスを使わず、電気を流すことで一方の面が冷え、もう一方の面が熱くなる性質を利用します。
基本的な原理:
- ペルチェ素子(熱電半導体)に電流を流すと、素子の片面が吸熱し、反対側が放熱する
- 吸熱側を冷水タンクに接触させ、水の熱を奪って冷やす
- 放熱側の熱はファンなどで外部に排出する
この方式は冷媒ガスやコンプレッサーを必要としないため、サーバー本体をより静かで小型にできます。
圧縮機式とペルチェ式の比較まとめ¶
| 比較項目 | 圧縮機式 | ペルチェ式 |
|---|---|---|
| 冷却能力 | 高い(しっかり冷える) | やや低い(やんわり冷える) |
| 騒音 | コンプレッサー音が発生 | ほぼ静音 |
| サイズ | やや大型 | 小型・軽量 |
| 消費電力 | 冷却時はやや高め | 比較的低め |
| 連続使用 | 大量の冷水供給に対応 | 連続使用時は冷却が追いつかない場合あり |
| 価格帯 | 中〜高価格帯 | 低〜中価格帯 |
まとめ: - 冷水をしっかり冷やしたい、家族でたくさん使うなら圧縮機式がおすすめ - 静音性や設置スペースを重視するならペルチェ式も選択肢
温水の仕組み:ヒーティングエレメントとタンク方式¶
温水の仕組みは冷水に比べてシンプルです。ヒーティングエレメント(電気ヒーター)で水を加熱し、温水タンクに貯蔵して常に高温を保ちます。
温水タンクによる加熱・保温の仕組み¶
温水タンクには以下の要素が組み込まれています。
- ヒーティングエレメント:タンク内に設置された電気ヒーターで水を加熱する
- サーモスタット:水温を常に監視し、設定温度を下回ると自動的にヒーターが作動する
- 断熱材:タンクの外壁を断熱材で覆い、熱の逃げを防ぐ
水が温水タンクに流入すると、ヒーティングエレメントが作動して約80〜90℃まで加熱します。設定温度に達するとヒーターは停止し、サーモスタットが温度を監視しながら、下がったら再加熱する仕組みです。お湯を出すと同時に新しい水が補充され、再加熱のサイクルが始まります。
温水の一般的な温度帯(約80〜90℃)¶
ウォーターサーバーの温水は、一般的に約80〜90℃に設定されています。この温度帯には以下の理由があります。
- 即座に調理や飲み物に使える:お茶やコーヒーを淹れるのに十分な温度
- 衛生面での安全性:高温を保つことで雑菌の繁殖を防ぐ
- 省エネとのバランス:100℃まで沸騰させると電気代がかさむため、実用的な温度帯に抑えている
ただし、機種によっては強モード(約90℃以上)や節電モード(約70〜80℃)など、温度設定を切り替えられるものもあります。
火傷防止の安全バルブ(チャイルドロック)¶
温水は80〜90℃という高温になるため、火傷防止の安全機能が不可欠です。ウォーターサーバーの多くには安全バルブ(チャイルドロック)が備わっています。
- チャイルドロック機能:温水レバーを2段階で操作しないと出水しない仕組み。子供が誤って触れても温水が出ないように設計されている
- 安全バルブ:過度な圧力がかかった場合に自動で圧力を逃がす構造。温水タンク内の圧力が異常に上昇した際、安全に蒸気を排出する
- 温度センサーによる二重安全装置:サーモスタットとは別に温度センサーを備え、異常加熱時に自動的に電源を切る機能を持つ機種も多い
これらの安全機能により、小さなお子様がいるご家庭でも安心してウォーターサーバーを利用できます。
冷水・温水の温度目安と使いやすさ¶
冷水と温水がそれぞれどのくらいの温度になるのか、実際の使い勝手をイメージしてみましょう。
冷水は何度くらい?約5〜10℃のひんやり感¶
ウォーターサーバーの冷水は、一般的に約5〜10℃に保たれています。冷蔵庫で冷やした水と同じくらいの温度で、以下のようなシーンで活躍します。
- 夏場に冷たい水や麦茶をすぐ飲みたいとき
- お酒やカクテルを割る氷水代わりに
- 料理の下ごしらえで冷水が必要なとき
圧縮機式の場合は5℃前後までしっかり冷え、ペルチェ式でも8〜10℃程度まで冷やされます。「キンキンに冷えた水が好き」なら圧縮機式がより満足度が高いでしょう。
温水は何度くらい?約80〜90℃の即座に使える便利さ¶
温水は約80〜90℃で貯蔵されているため、レバーをひねればすぐに熱々のお茶やコーヒーを淹れることができます。
- お茶・コーヒー・紅茶をすぐ淹れられる
- カップラーメンや即席スープにお湯を注ぐ
- 赤ちゃんのミルク作りに(適温に冷まして使用)
やかんをお湯が沸くのを待つ必要がないため、忙しい朝や作業中もサッと温かい飲み物が楽しめます。
関連記事:ウォーターサーバーの電気代について詳しく知りたい方は、「ウォーターサーバー 電気代はいくら」のガイドもご覧ください。
季節に応じた温度調整のポイント¶
多くのウォーターサーバーは通年で同じ温度設定ですが、季節に合わせて使い方を工夫できます。
- 夏場:冷水の消費量が増えるため、冷却頻度が上がる。圧縮機式なら連続使用にも強い
- 冬場:温水の需要が高まる。強モードに切り替えられる機種なら、より高温(約90℃)に設定すると便利
- 春秋:電気代を抑えるなら、節電モードやecoモードを活用
関連記事:エコ機能で電気コストを削減する方法については、「ウォーターサーバー エコ機能 電気コスト削減」のガイドをご覧ください。
オーケンウォーターの冷水・温水システムの特徴¶
ここまで一般的なウォーターサーバーの仕組みを解説してきましたが、最後にオーケンウォーターの冷水・温水システムならではの特徴をご紹介します。
無菌エアシステムで衛生的に水を保つ仕組み¶
オーケンウォーターの大きな強みの一つが、無菌エアシステム(特許取得済)です。
通常、ウォーターサーバーは水を取り出すたびにタンク内の空気が減り、外部から空気が流入して補填されます。この流入する空気中に雑菌や微生物が含まれると、水の衛生面に影響を与える可能性があります。
オーケンウォーターの無菌エアシステムは、流入する空気を無菌化してからタンク内に送り込む仕組みです。フィルターを通じて空気中の雑菌や微粒子を除去するため、タンク内の水を衛生的な状態に保ち続けることができます。
この技術は特許を取得しており、オーケンウォーターの衛生管理に対するこだわりを示しています。冷水タンク・温水タンクの両方にこのシステムが働くため、どの温度の水でも安心して飲むことができます。
足元ボトル交換と内部構造の関係¶
オーケンウォーターのサーバーは足元にボトルを設置するタイプです。上部にボトルを持ち上げる必要がないため、性別や年齢を問わずだれでもラクにボトル交換ができます。
足元ボトル方式は内部構造にも関係しています。ボトルから水を汲み上げるポンプ機構が内蔵されており、下部のボトルから水を上のタンクへ送ります。この構造により、冷水タンクと温水タンクがサーバー上部に配置され、重心が安定する設計になっています。
関連記事:ボトルタイプについて詳しく知りたい方は、「ウォーターサーバー ボトルタイプと水道直結型の違い」のガイドをご覧ください。
電気代は月400〜500円で冷水温水を利用可能¶
ウォーターサーバーの気になる電気代ですが、オーケンウォーターなら月に約400〜500円で冷水・温水を利用できます。
この金額は、1日あたり約13〜17円程度です。毎日冷たい水とお湯をいつでも使えることを考えると、非常にコストパフォーマンスが良いと言えます。
電気代を抑えるポイント: - 使用頻度に応じてecoモードを活用する - 長期間使わないときは節電モードに切り替える - 直射日光やエアコンの風を避けた場所に設置する
関連記事:設置に必要な設備について知りたい方は、「ウォーターサーバー 必要な設備」のガイドをご覧ください。
無菌エアシステムで衛生的に、月400〜500円の電気代で冷水も温水もいつでも使える――それがオーケンウォーターの冷水・温水システムです。
まとめ:仕組みを理解してウォーターサーバーを賢く選ぼう¶
ウォーターサーバーの冷水・温水の仕組みについて、冷却方式・加熱方式の違いから温度目安まで解説してきました。
この記事のポイント:
- ウォーターサーバーの内部には冷水タンクと温水タンクの2系統の独立した構造がある
- 冷水は圧縮機式(コンプレッサー)かペルチェ式(熱電冷却)で冷やされる。圧縮機式はさらにリザーバー・ダイレクトチル・アイスバンクの3つのサブシステムに分かれる
- 圧縮機式は冷却能力が高く、ペルチェ式は静音・小型が特徴。使い方に合わせて選ぶのが大切
- 温水はヒーティングエレメントで加熱し、タンクに貯蔵。約80〜90℃で保たれる
- 冷水は約5〜10℃、温水は約80〜90℃。火傷防止のチャイルドロックや安全バルブが備わっている
- オーケンウォーターは無菌エアシステム(特許取得済)で衛生的に保ち、電気代は月400〜500円で利用可能
仕組みがわかると、「冷却方式はどれが自分に合うか」「温度はどのくらいか」「電気代はどうか」など、選ぶ際の判断材料が明確になります。ぜひこの記事を参考に、あなたにぴったりのウォーターサーバーを見つけてください。
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