JPH0764378B2 - 飲料ディスペンサにおける給水制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体溶器内に貯留された液体を同液体のヘッ
ドにより注出電磁弁を介して容器外に放出もしくは注出
する飲料ディスペンサに関し、特に該飲料ディスペンサ
への給水の制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 上述のような形式の飲料ディスペンサにおいては、注出
電磁弁の開度を一定にして一定時間開弁しておくと、液
体容器からの注出量は、容器内の液体のヘッドに応じて
変動する。従って、この変動を補正するために、様々な
手段が講じられてきた。その一例として、特公昭62−27
334号公報に記載されているように、基準パルス発生回
路と、水位センサにより水位を検出する水位検出回路
と、前記水位検出回路の出力により基準パルスの分周切
り換えを行う分周器と、前記分周器からのパルスをカウ
ントするパルスカウンタと、初期設定したカウント数に
なると給湯用の注出電磁弁を開閉する制御手段とを備
え、水位検出回路の出力により分周器の分周切り換えを
行って分周器の出力パルスの周期を変え、注出電磁弁の
開閉時間を水位に応じて調整することにより給湯システ
ムの初期水位が異なっても定量給湯ができるようにした
定量給湯制御装置が提案されている。

しかし、上述の従来例においては、水位センサは初期水
位が高水位領域にあるか低水位領域にあるかを判別する
に過ぎず、この判別に応じてパルス幅を２段階で切り換
える構成であるために、初期水位を満水（低水位又は高
水位）にしておかねばならないだけでなく、初期水位が
決まれば注出量が設定されてしまい、水位変化に応じた
注出量の正確な制御を期待することはできなかった。ま
た、初期水位を上述のように判別しても、長期にわたつ
て水の補給がなければ、水分の蒸発により自然に（抽出
しないのに）水位が変わってしまうために、設定値との
ズレが生じてしまうことになる。

そのため、本願と同一の出願人は、任意の初期レベルま
での水を入れても注出量を正確に制御することができる
注出量の補正装置の提供を目的とした考案を平成１年８
月10日付けで出願した（実開平３−35099号公報参
照）。

この先願の補正装置は、水位の変化に応じて移動するフ
ロート式水位検出器と、放出要求信号により開弁する注
出電磁弁とを備えた液体容器において、注出電磁弁から
の注出量を補正するために、フロート式水位検出器は、
互いに組み合った複数の投光素子及び複数の受光素子
と、組み合った各投光素子から受光素子への光束を水位
の変化に応じて選択的に遮光及び透光する遮光・透光部
材とを有し、複数の受光素子及び注出電磁弁には、複数
の受光素子からの遮光信号及び透光信号の組み合わせか
ら液体容器内の水位を判別する水位判別手段と、判別さ
れた水位に応じて注出電磁弁の開弁時間を設定する時間
設定手段とを有する制御器が接続されている、ことを特
徴とするものである。

この補正装置によると、フロート式水位検出器のフロー
トを支持する支持ロッドにはスリットを有する遮光板
（遮光・透光部材）が一体的に取り付けられていて、水
位が変化して支持ロッドが回動すると遮光板も回動す
る。投光素子及び受光素子の位置は不変であるから、各
受光素子は水位の変化に応じて遮光信号“0"又は投光信
号“1"を出す。制御器の水位判別手段がこれ等の透光信
号“1"及び遮光信号“0"の組み合わせから水位を判別し
て時間設定手段に送ると、同時間設定手段は、判別水位
に対応する開弁時間を表す信号を貯湯タンク（液体容
器）の注出電磁弁に送出する。

先願の考案は、このようにして、所期の目的を達成する
注出量の補正装置を提供している。

［発明が解決しようとする課題］ 一方、貯湯タンクに給水するために、外部水源に連通し
た管路には給水電磁弁が接続されていて、この給水電磁
弁をフロート式水位検出器からの信号に応じて開閉する
ようになっている。

一般に、フロート式水位検出器をフロートスイツチとし
て採用した場合、該検出器により貯湯タンク内の下方に
所定水位が検知されると、給水電磁弁を開成して給水を
行い、その結果、水位が上方の所定水位に達しそれを検
出器が検知すると、給水電磁弁を閉成して給水を停止す
るように動作するのが普通である。

しかし、フロート式水位検出器に上述のような補正装置
が組み合わされている場合、該水位検出器は、下限水位
及び上限水位だけでなく、同水位間の複数の中間水位を
も検知して信号を送出するので、制御器に特別な対策を
講じておかないと、特に水位が上限水位から低下する場
合、給水電磁弁が頻繁にオン・オフを繰り返し、同給水
電磁弁の早期破損になる。

従って、本発明の目的は、フロート式水位検知装置と注
出量補正装置とを組み合わせて液体容器からの注出量の
制御を行う飲料ディスペンサにおいて、液体容器に連通
する給水電磁弁の開閉を制御する方法を提供することで
ある。

［課題を解決するための手段及び作用］ この目的から、本発明は、液体容器内の水位の変化に応
じて移動するフロート式水位検出器と、放出要求信号に
より開弁して前期液体容器から液体を注出する注出電磁
弁と、開閉信号により開閉して前記液体容器に液体を供
給する給水電磁弁とを備えると共に、前記フロート式水
位検出器に組み合って水位信号を発生する水位信号発生
手段と、該水位信号発生手段から前記水位信号を受け、
同水位信号に基づいて前記液体容器内の水位が下限水
位、上限水位及びそれ等の間の複数の中間水位のどれか
を判別する水位判別手段と、該水位判別手段に接続さ
れ、判別された水位に応じて前記注出電磁弁の開弁時間
を設定する時間設定手段とを有する注出量補正装置を備
える飲料ディスペンサにおいて、前記水位判別手段及び
前記給水電磁弁に開閉指示手段を接続し、該開閉指示手
段により、前記液体容器内の水位が上昇する時には、同
水位が前記下限水位及び前記複数の中間水位のどこにあ
っても前記給水電磁弁を開弁状態に保持し、同水位が前
記上限水位に達すると前記給水電磁弁を閉弁し、前記液
体容器内の水位が下降する時には、同水位が前記上限水
位から前記複数の中間水位のうちの少なくとも２番目に
高い中間水位に低下するまで前記給水電磁弁を閉弁し、
同水位が前記少なくとも２番目に高い中間水位に達する
と前記給水電磁弁を開弁する、開閉指示を行う、飲料デ
ィスペンサにおける給水制御方法を提供している。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例について添付図面を参照し
て詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部
分を示すものとする。

第１図において、１はシュート２を有する複数の粉末原
料容器、３は貯湯タンク（液体容器）、４は冷水タン
ク、５はミキシングボウル、６は飲料用コップ、７はコ
ツプ受台である。

粉末原料容器１内の粉末原料はシュート２を介してミキ
シングボウル５に供給され、この供給粉末原料が貯湯タ
ンク３から給湯管3aを介して供給される湯の流れにより
撹拌混合され、飲料用コップ６に注がれる。また、ミキ
シングボウル５には、湯の代わりに、希望に応じて冷水
タンク４から冷水管4aを介して冷水を供給してもよく、
或は湯と冷水とを併給してもよい。

上述のような飲料デイスペンサは本願と同一の出願人に
より「冷水飲料デイスペンサ」として平成１年７月19日
に実用新案登録出願実開平３−25978号公報参照されて
いる。

さて、かかる飲料デイスペンサにおいて、貯湯タンク３
内には、周知のフロート式水位検出器８が回動可能に設
置されており、また、貯湯タンク３には外部水源（図示
せず）に接続された管路19が連通していて、同管路19に
給水電磁弁20が接続されている。更に、貯湯タンク３に
は、制御器11に接続された温度センサ９と電気ヒータ10
とが設置されており、同温度センサ９の信号により制御
器11を介して電気ヒータ10をオン・オフして、湯温を所
望値に制御するようになっている。制御器11は、各種の
リレー、タイマ等を含む電気回路でもよいが、マイクロ
コンピュータとするのが好適であり、以下の説明では、
制御器11はマイクロコンピュータとする。

尚、図示しないが、飲料ディスペンサには周知のように
顧客もしくは使用者の押釦操作によりオン・オフできる
種々の操作釦が設けられており、これ等の操作釦も制御
器11に電気的に接続されている。例えば、暖かい飲料を
要求する押釦が押圧されれば、粉末原料容器１からの粉
末原料の供給に加え、給湯管3aに設けられた注出電磁弁
3bが所定時間開弁して、貯湯タンク３のヘッドにより湯
がミキシングボウル５に供給され、冷たい飲料を要求す
る押釦が押圧されれば、粉末原料容器１からの粉末原料
の供給に加え、冷水管4aに設けられた電磁弁4bが所定時
間開弁して冷水がミキシングボウル５に供給されるよう
になっている。

第２図及び第３図は、上述したフロート式水位検出器８
の詳細を示すもので、同水位検出器８は、垂直脚部12a
及び水平脚部12bを有して貯湯タンク３の側壁に軸受13
により回動自在に支持された支持ロッド12と、同支持ロ
ッド12の垂直脚部12aの下端に取着された貯湯タンク内
の球形フロート14と、支持ロッド12の水平脚部12bの自
由端に例えばネジ15により固着された遮光板16とを備え
ている。

第３図に最も良く示すように、扇形の遮光板16（遮光・
透光部材）はその要の部分で水平脚部12bに取り付けら
れており、同要の部分を中心とする幾つか（実施例では
３つ）の半径方向の位置に、複数のスリット16a〜16d
（水位信号発生手段）が同心状に形成されている。ま
た、支持ロツド12の回動時に遮光板16のスリット16a〜1
6dが通る通路もしくは軌跡を挟む固定位置に、水位信号
発生手段としてそれぞれ３つの投光素子17a〜17c、受光
素子18a〜18cからなる投光器17及び受光器18が設けられ
ている。実施例では、投光素子17aから受光素子18aへの
光束の通過は、中間の長さのスリット16dが光束と交差
する時に許容され、投光素子17bから受光素子18bへの光
束の通過は、最も長いスリット16cが光束と交差する時
に許容され、投光素子17aから受光素子18cへの光束の通
過は、最も短いスリット16a又は中間の長さのスリット1
6bが光束と交差する時に許容されるようになっている。

上述のように各スリットと各素子との対応関係を規定す
ると共に、各スリットの長さ及び配列を規定しておく
と、投光器17及び受光器18間の光の授受を例えば次のよ
うなパターンで行うことができる。ここで、信号“0"は
遮光状態、数字“1"は透光状態を表している。

第１図に略示されているように、投光器17及び受光器18
も制御器11に接続されており、受光器18からの上述の信
号の組み合わせは、制御器11に送られ、同制御器11に含
まれる水位判別手段11aにより水位レベルの判別が行わ
れる。また、制御器11はこの水位判別手段11aに接続さ
れた時間設定手段11bも含んでおり、該時間設定手段11b
は、前述の判別手段11aにより判別された水位レベルに
応じた注出もしくは開弁時間を可変に設定して、その信
号を注出電磁弁3bに与える。

尚、水位レベルに応じた注出時間の一例として次のよう
な例が好適であるが、これは勿論可変とすることができ
る。

また、第１図から諒解されるように、制御器11は、水位
判別手段11aに接続された開閉指示手段11cを備えてい
て、管路19に設けられた給水電磁弁20はこの開閉指示手
段11cによりその開閉を制御される。即ち、図示しない
クロック機構に接続された水位判別手段11aは所定時間
（例えば1.5秒）毎に水位の判別を行って、その結果を
水位信号として開閉指示手段11cに送る。同開閉指示手
段11cは、その水位信号を前に受けていた信号と比較し
て、貯湯タンク３内の水位が上昇時もしくは再起動時か
否かを判断し、水位上昇時であれば、水位が給水水位も
しくは任意の中間水位から水位に達するまで、給水電
磁弁20を開弁状態に保持し、水位が満水もしくは上限水
位に達すると給水電磁弁20の閉弁を指示する。一方、こ
のように上限水位に達し、注出電磁弁3bから注出が行わ
れれば、次は水位下降に移るが、開閉指示手段11cは、
満水もしくは上限水位から水位に減少しても開弁指示
を出さず、水位もしくはそれ以下に低下した時に開弁
指示を行う。

尚、水位判別手段11aは、上述のように1.5秒毎に水位判
別を行うが、水面の波立ちによる誤動作を防止するため
に、例えば最初の判別水位がで1.5秒後の次の判別水
位もなら、水位はと判別するが、次の判別水位が
で、更に次の水位がなら水位はと判別し、また、次
の判別水位も更に次の判別水位もなら水位はと判別
するようにプログラムされていることが好ましい。

実施例では、本発明を飲料ディスペンサの貯湯タンクへ
の給水制御に適用したが、本発明は流体のヘッドにより
同流体を外部に放出する形式の流体容器に同様に適用可
能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、貯湯タンク３内の水位
が満水から水位に低下しても給水電磁弁20は開弁しな
い。さもなければ、給水電磁弁20が開弁して給水する
と、貯湯タンク３は直ぐ再び満水となって、給水電磁弁
20を閉弁せしめ、給水電磁弁の頻繁な開閉になるが、本
発明は、これを防止して給水電磁弁の早期の破損を予防
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御方法を実施する制御器を備えた
飲料ディスペンサの概要図、第２図は、第１図の飲料デ
ィスペンサで使用されている貯湯タンク内のフロート式
水位検出器の側面断面図、第３図は、第２図のフロート
式水位検出器の正面図である。 ３……貯湯タンク（液体容器） 3b……注出電磁弁 ８……フロート式水位検出器 11……制御器 11a……水位判別手段 11b……時間設定手段 11c……開閉指示手段 16a〜16d……スリット（水位信号発生手段） 17a、17b、17c……投光素子（水位信号発生手段） 18a、18b、18c……受光素子（水位信号発生手段） 20……給水電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体容器内の水位の変化に応じて移動する
   フロート式水位検出器と、放出要求信号により開弁して
   前記液体容器から液体を注出する注出電磁弁と、開閉信
   号により開閉して前記液体容器に液体を供給する給水電
   磁弁とを備えると共に、前記フロート式水位検出器に組
   み合って水位信号を発生する水位信号発生手段と、該水
   位信号発生手段から前記水位信号を受け、同水位信号に
   基づいて前記液体容器内の水が下限水位、上限水位及び
   それ等の間の複数の中間水位のどれかを判別する水位判
   別手段と、該水位判別手段に接続され、判別された水位
   に応じて前記注出電磁弁の開弁時間を設定する時間設定
   手段とを有する注出量補正装置を備える飲料ディスペン
   サにおいて、前記水位判別手段及び前記給水電磁弁に開
   閉指示手段を接続し、該開閉指示手段により、前記液体
   容器内の水位が上昇する時には、同水位が前記下限水位
   及び前記複数の中間水位のどこにあっても前記給水電磁
   弁を開弁状態に保持し、同水位が前記上限水位に達する
   と前記給水電磁弁を閉弁し、前記液体容器内の水位が下
   降する時には、同水位が前記上限水位から前記複数の中
   間水位のうちの少なくとも２番目に高い中間水位に低下
   するまで前記給水電磁弁を閉弁し、同水位が前記少なく
   とも２番目に高い中間水位に達すると前記給水電磁弁を
   開弁する、開閉指示を行う、飲料ディスペンサにおける
   給水制御方法。