JPH05245045A - 茶葉切れ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給茶機内に補充されている茶葉の有無を正確
に検知する。 【構成】 給茶機１０内には半透明な樹脂にて形成され
た茶葉受け部３０が設置されており、発光素子６０ａと
受光素子６０ｂはそれぞれ発光面と受光面を茶葉受け部
３０内面に向けた状態でコの字状の係合突起３１ａ，３
１ｂ内に挿入された後、ネジ３１ａ２，３１ｂ２によっ
て固定されており、両素子６０ａ，６０ｂは一直線上に
対面して配設されている。なお、発光素子６０ａが発す
る検出光は茶葉受け部３０の壁面を二回通過するときに
同壁面を形成する半透明な樹脂により散乱を受けて受光
素子６０ｂに入射する。また、各素子６０ａ，６０ｂは
マイコンにて構成された制御部７０に接続され、同制御
部７０は受光素子６０ｂの検出信号を入力して茶葉受け
部３０内における茶葉の有無を判断している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給茶機に設置されて茶
葉の有無を検出する茶葉切れ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の茶葉切れ検出装置は、給茶機に備
えられた茶缶の内面下部にマイクロスイッチと接触子等
からなる押圧センサを設け、同押圧センサにより茶缶内
に残存する茶葉の重さを検出して茶葉の有無を判断して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、茶葉は極めて
軽い上、形状が複雑であるので茶缶内に部分的な空洞を
作りやすい。このため、従来の茶葉切れ検出装置のよう
に接触子を押圧する茶葉の重さでわずかな残量の有無を
検出しようとすると誤検知が多くなり、茶葉が十分残っ
ているうちに茶葉切れと判断したり、部分的に残った茶
葉によって茶葉が十分有ると判断してしまうという課題
があった。

【０００４】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、かかる特殊性を有する茶葉の有無を正確に検知
することが可能な茶葉切れ検出装置の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、外部より補充される茶葉
を保持しつつ同茶葉を所定量づつ茶越しに供給して茶を
注出する給茶機において、上部に茶葉が補充される開口
面を有するとともに下部に同茶葉を排出する開口面を有
して茶葉を収容する筒状の茶葉収納部と、同茶葉収納部
を横断する方向に向けて検出光を発する発光素子と、上
記茶葉収納部を横断した上記検出光を受光して同茶葉収
納部内における遮光物の有無を検出する受光素子と、同
受光素子の検出結果に基づいて上記茶葉収納部内の茶葉
の有無を判断する判断手段とを備えた構成としてある。

【０００６】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
に記載の茶葉切れ検出装置において、上記筒状の茶葉収
納部を、上記検出光の透過可能な樹脂で形成するととも
に、その外面側には、上記発光素子を当該茶葉収納部の
内面側に向けた状態で保持する発光素子固定部材と、上
記受光素子を当該茶葉収納部の内面側に向けた状態で保
持する受光素子固定部材とを備えた構成としてある。

【０００７】さらに、請求項３にかかる発明は、請求項
１および請求項２に記載の茶葉切れ検出装置において、
上記発光素子から受光素子にいたる経路に上記検出光を
散乱せしめる光散乱部材を介在せしめた構成としてあ
る。

【０００８】

【作用】上記のように構成した請求項１にかかる発明に
おいては、発光素子が茶葉収納部を横断する方向に向け
て検出光を発光しており、同発光素子の取り付け位置よ
りも高い位置まで茶葉が収納されている場合は上記検出
光は受光素子に到達せず、逆に同発光素子の取り付け位
置よりも低い位置までしか茶葉が収納されていない場合
は上記検出光は受光素子に到達する。

【０００９】一方、判断手段は、上記受光素子の検出結
果を入力し、同受光素子が検出光を検出した場合は茶葉
収納部内の茶葉が所定量よりも少ないと判断し、同受光
素子が検出光を検出しない場合は茶葉収納部内の茶葉が
所定量よりも多いと判断する。

【００１０】また、上記のように構成した請求項２にか
かる発明においては、上記発光素子は茶葉収納部の外側
に設けられた発光素子固定部材に固定されており、同発
光素子が透光性の樹脂で形成された茶葉収納部に向けて
検出光を発すると、同検出光は茶葉収納部を形成する壁
材を透過し、さらに同茶葉収納部内を横断して対面する
側の壁材を照射する。一方、茶葉収納部の外側であって
茶葉収納部内を横断した検出光が照射される位置には受
光素子固定部材によって受光素子が固定されており、茶
葉収納部内を横断した検出光は再度茶葉収納部の壁材を
透過し、上記受光素子に入射される。

【００１１】さらに、上記のように構成した請求項３に
かかる発明においては、検出光は光散乱部材を経て散乱
された状態で受光素子にいたるため、受光素子は茶葉収
納部内を通過した検出光の平均的な透過量を検出する。

【００１２】例えば、茶葉収納部内に茶葉が引っかかっ
ており、同茶葉が検出光の一部を遮断したとする。この
ような場合に、受光素子が散乱を受けない検出光を受光
するならば茶葉が受光素子の受光面積に対応する検出光
を遮ると、受光素子は検出光を全く検出できなくなる。
しかしながら、散乱光を受光素子に入射せしめることに
より、茶葉収納部の平均的な透過量を検出することにな
る。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、茶葉収納
部を横断する検出光が茶葉によって遮られるか否かによ
って茶葉の有無を判断しているため、茶葉の有無を正確
に検知することが可能な茶葉切れ検出装置を提供するこ
とができる。

【００１４】また、請求項２にかかる発明は、茶葉収納
部の外部に発光素子と受光素子とを固定するだけで構成
することができ、極めて容易に製造することができる。

【００１５】さらに、請求項３にかかる発明は、茶葉収
納部の平均的な透過量に基づいて茶葉の有無を判断する
ため、同茶葉収納部内に引っかかった茶葉が残存してい
たとしても、茶葉が有るものとの誤検知をしてしまう事
態を防止し、より正確に茶葉の有無を判断することがで
きる。

【００１６】

【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例にかかる茶葉切れ検出
装置が適用された給茶機の正面図、図２は同給茶機の断
面図である。

【００１７】同給茶機１０は、図３に示す取り外し可能
なキャニスタ２０を備えており、同キャニスタ２０は中
空の短円柱体の側面を一部切り欠いて開口部２１ａを形
成せしめたキャニスタ本体２１と、同キャニスタ本体２
１の軸心を略水平とした状態で同キャニスタ本体２１を
回転可能に支持するとともに上部と下部に開放口を有す
る外殻ケース２２とから構成されている。

【００１８】また、同外殻ケース２２は、両側面に水平
方向に延設された係止突起２２ａ１，２２ａ２を有する
ケース本体２２ａと、上記ケース本体２２ａの前面開口
面を閉塞するケース蓋２２ｂとから構成されており、ケ
ース本体２２ａは給茶機１０本体の内部に設けられた凹
部１１に収容され、ケース本体２２ａの係止突起２２ａ
１，２２ａ２にて同凹部１１を形成する側壁１２ａ，１
２ｂに設けられたガイド溝１２ａ１，１２ｂ１に係合し
ている。

【００１９】なお、上記短円柱体のキャニスタ本体２１
における上面にはつまみ２１ｂが設けられているととも
に、上記ケース蓋２２ｂにおける上記キャニスタ本体２
１のつまみ２１ｂに対応する位置には円形の孔２２ｂ１
が設けられており、同孔２２ｂ１を介してつまみ２１ｂ
が外部に露出されている。

【００２０】給茶機１０における凹部１１の下方には、
当該凹部１１の設けられた上方に向けて幅広の開口を有
するとともに下方に向けて幅狭となった開口を有する茶
葉受け部３０が設置されており、キャニスタ２０の下部
１／４程度が当該茶葉受け部３０の上方に向けた幅広の
開口内に収容されている。なお、同開口はキャニスタ２
０の形状に沿って形成されており、キャニスタ２０は隙
間なく茶葉受け部３０内に収容されている。

【００２１】茶葉受け部３０は半透明な樹脂にて形成さ
れており、図４〜図６に示すように、その下部には茶葉
定量補給部４０が一体的に形成されている。

【００２２】同茶葉定量補給部４０は茶越し５１に対し
て茶葉を所定量だけ供給せしめるものであり、茶葉受け
部３０における幅広の開口から幅狭の開口にいたる経路
の途中に断面扇型の開口部４１ａを有する円筒４１を回
転可能に配置して同経路を塞ぐとともに、上記茶葉受け
部３０の裏面に上記円筒４１を３６０度づつ回転せしめ
る駆動モータ４２を備えている。ここで同円筒４１にお
ける断面扇型の開口部４１ａの容量は変更可能であり、
駆動モータ４２が同円筒４１を一回転せしめるときに茶
葉受け部３０の上部側に補充された茶葉が所定量だけ扇
型の開口部４１ａに入り込んで茶葉受け部３０の下部側
に送り込まれ、同下部側にて茶葉受け部３０における幅
狭の開口より排出される。

【００２３】一方、上記茶葉受け部３０の下方には上記
円筒４１の回転に同期して茶越し５１を図１上で左右に
往復動せしめる茶越し移動部５０が配設されており、同
茶越し移動部５０は、最初に図示中央位置にある茶越し
５１を図示左位置に移動して茶越し５１内の茶葉を排茶
タンク５２に排出せしめた後、図示右位置に移動して上
記茶葉受け部３０より排出される茶葉を補充させ、最後
に図示中央位置の茶注出位置に戻す。

【００２４】なお、本茶葉定量補給部４０と茶越し移動
部５０のさらに詳細な構成については、本件出願人と同
一出願人による特許出願の出願公告公報（特公平第１−
３８４８７号公報、特公平第１−３８４８８号公報）に
記載されている。

【００２５】また、茶葉受け部３０の両側面には断面コ
の字状の係合突起３１ａ，３１ｂが設けられており、各
係合突起３１ａ，３１ｂの正面側には発光素子６０ａと
受光素子６０ｂとをネジ止め固定するためのネジ孔用ス
リット３１ａ１，３１ｂ１が設けられている。

【００２６】発光素子６０ａは発光面を茶葉受け部３０
内面に向けた状態でコの字状の係合突起３１ａ内に挿入
された後、ネジ孔用スリット３１ａ１を介してネジ３１
ａ２によって固定され、また、受光素子６０ｂは受光面
を茶葉受け部３０内面に向けた状態でコの字状の係合突
起３１ｂ内に挿入された後、ネジ孔用スリット３１ｂ１
を介してネジ３１ｂ２によって固定されており、両素子
６０ａ，６０ｂは一直線上に対面して配設されている。
なお、両素子６０ａ，６０ｂ間で発光及び受光される検
出光は可視光であり、発光素子６０ａが発する検出光は
茶葉受け部３０の壁面を二回通過するときに同壁面を形
成する半透明な樹脂により散乱を受けて受光素子６０ｂ
に入射する。

【００２７】また、発光素子６０ａは発光ダイオードで
構成され、受光素子６０ｂはフォトトランジスタで構成
されており、それぞれ図７に示すように制御部７０に接
続されている。同制御部７０はマイコンにて構成されて
おり、発光素子６０ａに対して給電して検出光を発光せ
しめるとともに受光素子６０ｂの検出信号を入力して茶
葉受け部３０内における茶葉の有無を判断している。な
お、同受光素子６０ａの検出信号は、上記検出光が入射
されたときにハイレベルとなり、上記検出光が入射され
ていないときはローレベルとなる。

【００２８】また、同制御部７０には図示しない各種セ
ンサと、スイッチ類と、ヒータと、電磁止水弁等が接続
されており、同制御部７０はセンサの検出結果とスイッ
チ類の指示状態などに基づいてヒータや電磁止水弁等を
駆動し給茶機の一般的な制御を行っている。

【００２９】次に、上記構成からなる本実施例の動作を
説明する。まず、キャニスタ２０を上方に移動させつつ
手前に引き出して給茶機１０から取り外し、外殻ケース
２２の孔２２ｂ１より露出しているキャニスタ本体２１
のつまみ２１ｂを回転させて同キャニスタ本体２１の開
口部２１ａを外殻ケース２２における上部側の開放口に
合わせる。この状態で同開放口を介してキャニスタ本体
２１に茶葉を補充する。

【００３０】キャニスタ本体２１内に十分な茶葉を補充
したら、キャニスタ２０の係止突起２２ａ１，２２ａ２
を給茶機１０内のガイド溝１２ａ１，１２ｂ１に合わ
せ、同キャニスタ２０を斜め下方向に挿入して給茶機１
０の凹部１１内に装着する。

【００３１】キャニスタ２０が凹部１１内に完全に装着
された状態では、茶葉受け部３０の上方に向けた開口は
キャニスタ２０の下部に対して隙間なく接続されてお
り、キャニスタ本体２１のつまみ２１ｂを把持してキャ
ニスタ本体２１を１８０度回転せしめると、キャニスタ
本体２１の開口部２１ａが下側に向いて同キャニスタ本
体２１内に補充された茶葉は茶葉受け部３０内に入る。

【００３２】茶葉受け部３０内に茶葉が補充されると、
発光素子６０ａが発する検出光は茶葉によって遮断され
るため、受光素子６０ｂに入射されない。このため、受
光素子６０ｂの検出信号はローレベルとなり、制御部７
０は同検出信号を入力して茶葉があるものと判断する。

【００３３】茶葉がある場合、制御部７０は図示しない
操作パネルの操作に応じて給茶を行ない、必要に応じて
茶葉の交換を行う。茶葉の交換は制御部７０が駆動モー
タ４２を一回転させることにより行われる。すなわち、
駆動モータ４２により茶葉定量補給部４０の円筒４１が
回転すると、茶葉受け部３０の上部側で同円筒４１に設
けた開口部４１ａ内に茶葉を補充した後、同茶葉受け部
３０の下部側で補充された茶葉を当該茶葉受け部３０の
下向きの開口に向けて排出し、最初の待機位置まで回転
して停止する。

【００３４】一方、上記円筒４１の回転動作に同期して
茶越し移動部５０も動作を開始し、最初に茶越し５１を
図１上で左に移動させてそれまで茶を注出していた茶を
排茶タンク５２に排出した後、茶越し５１を茶葉受け部
３０における幅狭の開口の下まで移動させ、上記円筒４
１の開口部４１ａが排出する茶葉を茶越し５１内に受
け、最後に図示中央の茶注出位置まで移動させる。

【００３５】このようにして茶葉定量補給部４０は茶葉
受け部３０内の茶葉を徐々に排出せしめるが、キャニス
タ本体２１内に茶葉がある間は当該キャニスタ本体２１
内の茶葉が同茶葉受け部３０内に補充される。このた
め、茶葉受け部３０内には茶葉が充填されており、発光
素子６０ａが発する検出光は同茶葉に遮断されて受光素
子６０ｂに入射できない。

【００３６】しかし、さらに茶葉が消費されてキャニス
タ本体２１内の茶葉がなくなると、徐々に茶葉受け部３
０内の茶葉の量が減少してくる。そして、発光素子６０
ａと受光素子６０ｂとを結ぶ線よりも茶葉の量が減ると
同発光素子６０ａが発する検出光を遮るものがなくな
り、同検出光は茶葉受け部３０内を横断して受光素子６
０ｂに入射する。

【００３７】検出光が受光素子６０ｂに入射されると同
受光素子６０ｂの検出信号はハイレベルとなり、制御部
７０は同検出信号に基づいて茶葉受け部３０内の茶葉が
なくなったものと判断して、以後の茶葉交換や給茶など
を禁止するとともに、必要に応じて操作パネルなどに設
けた警告等を点灯せしめる。

【００３８】ところで、茶葉の形状は複雑であるため、
茶葉受け部３０内の茶葉が均等に減っていかないことも
多い。また、茶葉の一部が立って残ることもある。

【００３９】しかし、上述したように発光素子６０ａが
発する検出光は茶葉受け部３０を形成する半透明な樹脂
の壁面を通過するため、検出光は同壁面によって散乱を
受け、同検出光が受光素子６０ｂに入射されるときには
茶葉受け部３０内に残存する茶葉の影はぼんやりしたも
のとなる。従って、発光素子６０ａと受光素子６０ｂと
を結ぶ直線上にわずかに茶葉が残っていたとしても、受
光素子６０ｂは残っている茶葉の程度に応じた平均的な
透過量に対応して検出信号を出力することになり、茶葉
の影に過敏に反応して茶葉が残っていると判断してしま
うような事態を防止している。

【００４０】なお、上記実施例においては、発光素子と
受光素子を一組だけ使用しているが、複数組使用すると
ともに警告等を設け、茶葉が完全になくなる前に徐々に
警告を出すようにしてもよい。また、半透明の樹脂から
なる茶葉受け部の壁面により検出光を散乱させている
が、微少な凹凸を備えた散乱板や多数のレンズを組み合
わせた散乱板などを使用してもよい。さらに、発光素子
と受光素子とを対面する構成ではなく、発光素子が発す
る検出光を反射せしめて茶葉受け部内を往復した検出光
を受光素子に入射せしめる構成としてもよい。

【００４１】その他、上記実施例においては、キャニス
タと茶葉受け部とによって茶葉を収容しているが、一体
的な収納部で構成してもよい。また、茶葉受け部内に茶
葉定量補給部が一体的に組み込まれているが、分離した
構成とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる茶葉切れ検出装置が
適用された給茶機の正面図である。

【図２】同給茶機の断面図である。

【図３】キャニスタの分解斜視図である。

【図４】茶葉受け部付近の拡大正面図である。

【図５】茶葉受け部付近の拡大側面図である。

【図６】茶葉受け部の断面図である。

【図７】茶葉切れ検出装置のブロック図である。

【符号の説明】

２０…キャニスタ ３０…茶葉受け部 ４０…茶葉定量補給部 ５０…茶越し移動部 ６０ａ…受光素子 ６０ｂ…受光素子 ７０…制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部より補充される茶葉を保持しつつ同茶
   葉を所定量づつ茶越しに供給して茶を注出する給茶機に
   おいて、上部に茶葉が補充される開口面を有するととも
   に下部に同茶葉を排出する開口面を有して茶葉を収容す
   る筒状の茶葉収納部と、同茶葉収納部を横断する方向に
   向けて検出光を発する発光素子と、上記茶葉収納部を横
   断した上記検出光を受光して同茶葉収納部内における遮
   光物の有無を検出する受光素子と、同受光素子の検出結
   果に基づいて上記茶葉収納部内の茶葉の有無を判断する
   判断手段とを具備することを特徴とする茶葉切れ検出装
   置。
2. 【請求項２】上記請求項１に記載の茶葉切れ検出装置に
   おいて、上記筒状の茶葉収納部を、上記検出光の透過可
   能な樹脂で形成するとともに、その外面側には、上記発
   光素子を当該茶葉収納部の内面側に向けた状態で保持す
   る発光素子固定部材と、上記受光素子を当該茶葉収納部
   の内面側に向けた状態で保持する受光素子固定部材とを
   備えた構成としたことを特徴とする茶葉切れ検出装置。
3. 【請求項３】上記請求項１および請求項２に記載の茶葉
   切れ検出装置において、上記発光素子から受光素子にい
   たる経路に上記検出光を散乱せしめる光散乱部材を介在
   せしめた構成としたことを特徴とする茶葉切れ検出装
   置。