飲料ディスペンサ
【課題】この発明は、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる飲料ディスペンサを提供することを目的とするものである。
【解決手段】記憶部３５０には、注出設定重量Ｗｓと注出設定時間Ｔｓとが記憶されている。注出設定重量Ｗｓは、カップ２２に注出される飲料の設定値である。注出設定時間Ｔｓは、飲料タンク２内の飲料が満量であるときにカップ２２に注出設定重量Ｗｓの飲料を注出する際に要する注出時間である。注出所要時間計時部３５２は、飲料の注出が開始されてから、重量検出機構２０が検出した飲料の重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達するまでの、注出所要時間を計時する。残量算出部３５３は、注出所要時間計時部３５２によって計時された注出所要時間と、記憶部３５０の注出設定時間Ｔｓとの比に基づいて、飲料の残量を求める。
【解決手段】記憶部３５０には、注出設定重量Ｗｓと注出設定時間Ｔｓとが記憶されている。注出設定重量Ｗｓは、カップ２２に注出される飲料の設定値である。注出設定時間Ｔｓは、飲料タンク２内の飲料が満量であるときにカップ２２に注出設定重量Ｗｓの飲料を注出する際に要する注出時間である。注出所要時間計時部３５２は、飲料の注出が開始されてから、重量検出機構２０が検出した飲料の重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達するまでの、注出所要時間を計時する。残量算出部３５３は、注出所要時間計時部３５２によって計時された注出所要時間と、記憶部３５０の注出設定時間Ｔｓとの比に基づいて、飲料の残量を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料タンク内の飲料を所定の容器に注出する飲料ディスペンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の飲料ディスペンサでは、例えばお湯又は冷水等の飲料タンク内の飲料を所定の容器に注出する際に、注出弁の開弁時間、すなわち飲料の注出時間を制御することで注出量を制御している。各回の注出動作時に飲料タンク内の飲料の水位が一定であれば、水頭圧が一定となり、同じ注出時間で一定の注出量を得ることができる。このため、注出動作が行われる度に、水位を一定に保つための給水が実施される。しかしながら、短時間で数多くの注出動作が行われ、給水が頻繁に繰り返されると、飲料タンク内の飲料の温度と設定温度との差が大きくなってしまう。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１等に示されている従来装置では、短時間で数多くの注出動作が行われた場合に、飲料タンクへの給水回数を少なくする。このとき、水位が低下するので、単位時間当たりの飲料の注出量が減ってしまう。従って、同じ注出時間では、１回の注出動作で容器に注出される飲料の注出量が少なくなってしまう。そこで、従来装置では、算出した水位に基づいて注出時間を補正する。このとき、水位の算出は、容器に注出される飲料の注出量と、飲料タンクへの給水量との差から水位の変化量が求められ、この水位の変化量が積分されることで行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５４６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の飲料ディスペンサでは、注出時間を補正することで、１回の注出動作で容器に注出される飲料の注出量を一定に補正する。そして、この補正された注出量と、飲料タンクへの給水量とに基づいて水位を算出している。このため、注出量の補正に含まれる誤差が蓄積した場合に、水位の算出が不正確になる。水位の算出が不正確になると、注出量の補正にさらに誤差が生じてしまい、悪循環となってしまう。従って、飲料の残量を正確に検出することができず、利用者に不正確な飲料の残量を報知してしまう。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる飲料ディスペンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る飲料ディスペンサは、容器が載置される載置部を有し、載置部に載置された容器に注出された飲料の重量を検出する重量検出機構と、容器に注出される飲料の設定値である注出設定重量を記憶する記憶部と、飲料の注出が開始されてから、重量検出機構によって検出された飲料の重量が記憶部の注出設定重量に達するまでの、注出所要時間を計時する注出所要時間計時部と、注出所要時間計時部によって計時された注出所要時間に基づいて飲料タンク内の飲料の残量を求める残量算出部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の飲料ディスペンサによれば、残量算出部は、実測された飲料の重量を用いた注出所要時間に基づいて、飲料タンク内の飲料の残量を求めるので、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による飲料ディスペンサを示す一部断面の側面図である。図２は、図１の飲料ディスペンサを示す正面図である。図３は、図１の重量検出機構２０を示す斜視図である。
図１において、筐体１内の上部には、飲料タンク２が配置されている。図示はしないが、飲料タンク２には、この飲料タンク２に水道水を供給するための給水管が接続されている。飲料タンク２の外周には、冷却コイル３が設けられている。この冷却コイル３は、冷凍回路を構成しており、冷却コイル３内を通る冷媒によって、飲料タンク２内の水道水が冷却される。この実施の形態では、飲料タンク２内の冷水を飲料と呼ぶ。
【００１０】
飲料タンク２の底部２ａには、Ｌ字形の注出管４の一端４ａが接続されている。注出管４の他端４ｂは、筐体１の前面に設けられた接続部５に接続されている。図示はしないが、接続部５には、前方に突出されるとともに、外周にネジ山が切られたネジ部が設けられている。このネジ部にユニオンナット６が螺着されることで、接続部５にコック本体７が取り付けられている。コック本体７には、レバー８と、このレバー８の回動により上下動されるシャフト９とが設けられている。図示はしないが、シャフト９の先端には弁体が設けられており、シャフト９の上下動により、コック本体７が開弁及び閉弁される。
【００１１】
コック本体７の上部には、注出ユニット１０が取り付けられている。注出ユニット１０には、レバーカム１１、ギアモータ１２、スイッチカム（図示せず）、検知スイッチ（図示せず）、及び注出スイッチ１５が設けられている。
【００１２】
レバーカム１１は、軸部１１ａを中心として、ギアモータ１２の駆動力により回転される。このレバーカム１１には、凸部１１ｂと、凹部１１ｃとが設けられている。凸部１１ｂは、レバーカム１１が１回転する間に、レバー８の一端８ａに当接される。レバー８の一端８ａは、凸部１１ｂが当接されることで押し下げられる。この一端８ａが押し下げられると、コック本体７に接している他端８ｂを支点としてレバー８が回動され、シャフト９が上方に変位されて、コック本体７が開弁される。凹部１１ｃは、レバー８の一端８ａに当接しないように形成された切り欠き部分である。レバーカム１１の回転位置が、レバー８の一端８ａに凹部１１ｃが対向する位置である場合、図示しない付勢手段によりシャフト９が下方に付勢されて、コック本体７が閉弁される。つまり、凸部１１ｂがレバー８の一端８ａに当接される時間、すなわちギアモータ１２の回転速度を制御することで、飲料の注出時間を制御できる。ギアモータ１２の駆動制御は、後述する制御機構３５によって行われる。
【００１３】
図示はしないが、スイッチカムは、レバーカム１１と同軸に設けられている。検知スイッチは、スイッチカムの回転位置を検出することで、コック本体７の開弁状態及び閉弁状態を制御機構３５に出力する。なお、検知スイッチとしては、機械的なマイクロスイッチや、ホール素子を用いた近接センサ等が用いられる。注出スイッチ１５は、飲料の注出を開始するための操作スイッチである。
【００１４】
筐体１の下部には、重量検出機構２０とドレンパン２１とが配置されている。重量検出機構２０は、図１及び図３に示すように、受け皿２００と、アーム部２０１と、重量センサ２０２とを有している。受け皿２００は、筐体１の前面に突出して設けられており、コック本体７の下方に位置している。この受け皿２００には、飲料が注出される容器であるカップ２２が載置される。アーム部２０１は、受け皿２００と重量センサ２０２とを機械的に接続している。このアーム部２０１は、受け皿２００の下方への変位を重量センサ２０２に伝えるものである。重量センサ２０２としては、ロードセルが用いられている。重量センサ２０２には、アーム部２０１によって伝えられた受け皿２００の下方への変位によって、ひずみが発生する。重量センサ２０２は、このひずみを検出することで、カップ２２の自重、及びカップ２２に注出された飲料の重量を検出する。ドレンパン２１は、受け皿２００の下方に配置されており、例えばカップ２２から溢れ出る等した飲料を受けるためのものである。
【００１５】
図１及び図２に示すように、コック本体７と受け皿２００との間の筐体１の前面には、カップセンサ３０が設けられている。カップセンサ３０は、筐体１の高さ方向１ａに互いに離間されて配置された複数のセンサ部３０ａを有している。各センサ部３０ａは、例えば赤外線等を利用して、各センサ部３０ａの前方にカップ２２が存在するか否かを検出する。すなわち、カップセンサ３０は、カップ２２の有無を検出するとともに、例えば大，中，小等のカップ２２のサイズを検出する。
【００１６】
筐体１の前面側上部には、制御機構３５と表示部３６とが配置されている。後に詳しく説明するが、制御機構３５は、重量検出機構２０によって検出された飲料の重量と、カップセンサ３０によって検出されたカップ２２のサイズとに基づいて、ギアモータ１２の駆動を制御し、飲料の注出を制御する。また、制御機構３５は、注出動作が開始されてから終了されるまでの注出所要時間を計時する。さらに、制御機構３５は、計時した注出所要時間に基づいて、飲料タンク２内の飲料の水位、すなわち飲料の残量を求める。
【００１７】
表示部３６は、筐体１の高さ方向１ａに互いに離間されて配置されたランプ３６ａを有している。制御機構３５は、求めた飲料タンク２内の飲料の残量に基づいて、ランプ３６ａの点灯及び消灯を制御する。すなわち、表示部３６は、点灯しているランプ３６ａの位置及び数によって、飲料の残量を表示する。
【００１８】
次に、図４は、図１の制御機構３５を示すブロック図である。図において、制御機構３５には、記憶部３５０、注出制御部３５１、注出所要時間計時部３５２、及び残量算出部３５３が設けられている。記憶部３５０には、注出設定重量Ｗｓと、注出設定時間Ｔｓとが記憶されている。注出設定重量Ｗｓは、カップ２２に注出される飲料の重量の設定値であり、例えば大，中，小等のカップ２２のサイズ毎に記憶部３５０に記憶されている。注出設定時間Ｔｓは、飲料タンク２内の飲料が満量である場合にカップ２２に注出設定重量Ｗｓの飲料を注出するのに要する注出時間であり、カップ２２のサイズ毎に記憶部３５０に記憶されている。
【００１９】
注出制御部３５１は、カップセンサ３０、重量検出機構２０、及び注出スイッチ１５の出力と、記憶部３５０の注出設定重量Ｗｓ及び注出設定時間Ｔｓとに基づいて、ギアモータ１２の駆動を制御し、飲料の注出を制御する。
【００２０】
注出所要時間計時部３５２は、飲料の注出が開始されてから、重量検出機構２０によって検出された飲料の重量が注出設定重量Ｗｓに達するまでの注出所要時間を計時するものである。
【００２１】
ここで、単位時間当たりの飲料の注出量は、水頭圧、すなわち飲料タンク２内の飲料の水位によって変化する。例えば、飲料の水位が高ければ、水頭圧が高くなり、単位時間当たりの飲料の注出量が多くなる。換言すると、所定重量の飲料を注出するのに要する時間は、飲料タンク２内の飲料の水位によって変化する。
【００２２】
残量算出部３５３は、注出所要時間計時部３５２によって計時された注出所要時間に基づいて、飲料タンク２内の飲料の水位、すなわち飲料の残量を求める。
【００２３】
次に、制御機構３５の各ブロック３５１〜３５３が行う動作について、より詳しく説明する。図５は、図４の注出制御部３５１が行う注出制御動作を示すフローチャートである。図において、飲料ディスペンサの電源が投入されると、カップセンサ３０からの信号に基づいて、受け皿２００上にカップ２２が有るか否かが判定される（ステップＳ１）。このとき、カップ２２が有ると判定されると、注出準備動作が実施される（ステップＳ２〜Ｓ７）。
【００２４】
すなわち、カップ２２が有ると判定されると、重量イニシャライズ、すなわちその時点で重量検出機構２０が検出している重量が零とされる（ステップＳ２）。つまり、カップ２２に注出される飲料の重量を検出するために、カップ２２の自重が無視される。以下、重量検出機構２０によって検出された飲料の重量を検出重量Ｗｄと呼ぶ。
その次に、カップセンサ３０からの信号に基づいて、カップ２２のサイズが検出され（ステップＳ３）、このサイズに対応した注出設定重量Ｗｓ及び注出設定時間Ｔｓが記憶部３５０から取得される（ステップＳ４，Ｓ５）。
その次に、記憶部３５０から取得された注出設定時間Ｔｓが、残量算出部３５３によって算出された水位に基づいて補正されるとともに（ステップＳ６）、注出スイッチ１５がＯＮされているか否かが判定される（ステップＳ７）。
【００２５】
このとき、注出スイッチ１５がＯＮされていないと判定されると、前述したカップ２２の有無の判定と注出準備動作とが繰り返し行われる。
【００２６】
一方、注出スイッチ１５がＯＮされたと判定されると、ギアモータ１２の駆動が開始されて、飲料の注出が開始されるとともに（ステップＳ８）、重量検出機構２０の検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したか否かが判定される（ステップＳ９）。このとき、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達していないと判定された場合、注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達したか否かが判定される（ステップＳ１０）。この判定時に、注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達していないと判定されると、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達しているか否かが改めて判定される。
【００２７】
飲料注出が引き続き行われ、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したと判定されるか、又は注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達したと判定された場合に、飲料の注出が停止される（ステップＳ１１）。すなわち、凹部１１ｃ（図１参照）がレバー８に対向する回転位置までレバーカム１１が回転される。そして、飲料注出が停止されると、この注出制御動作が終了される。
ここで、前述したように、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したか否かの判定は、注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達したか否かの判定よりも優先されている。換言すると、検出重量Ｗｄによる注出制御は、注出経過時間による注出制御よりも優先されている。検出重量Ｗｄによる注出制御を優先させるのは、カップ２２に注出される飲料の量を実測するので、注出経過時間による注出制御に比べて、カップ２２に注出される飲料の量を正確に把握できるためである。一方、注出経過時間による注出制御を補助的に行うのは、例えば重量検出機構２０の感度等によって生じる重量検出機構２０の検出後れを考慮してのことであり、この検出後れによって、飲料が過剰に注出されることを防ぐためである。
【００２８】
次に、図６は、図４の注出所要時間計時部３５２が行う注出所要時間計時動作を示すフローチャートである。図において、飲料ディスペンサの電源が投入されると、注出制御部３５１の注出制御動作（図５参照）と同様に、カップセンサ３０からの信号に基づいて、受け皿２００上にカップ２２が有るか否かが判定される（ステップＳ２０）。このとき、カップ２２が有ると判定されると、計時準備動作が実施される（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【００２９】
すなわち、カップ２２が有ると判定されると、重量イニシャライズ、すなわちその時点で重量検出機構２０が検出している重量が零とされるとともに（ステップＳ２１）、カップセンサ３０からの信号に基づいて、カップ２２のサイズが検出される（ステップＳ２２）。その次に、検出したサイズに対応する注出設定重量Ｗｓが記憶部３５０から取得されるとともに（ステップＳ２３）、注出スイッチ１５がＯＮされているか否かが判定される（ステップＳ２４）。
【００３０】
このとき、注出スイッチ１５がＯＮされていないと判定されると、前述したカップ２２の有無の判定と計時準備動作とが繰り返し行われる。
【００３１】
一方、注出スイッチ１５がＯＮされたと判定されると、飲料注出の開始が検出されて（ステップＳ２５）、注出所要時間の計時が開始される（ステップＳ２６）。注出所要時間の計時が開始されると、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したか否かが判定される（ステップＳ２７）。このとき、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したと判定されると、注出所要時間の計時が終了されて（ステップＳ２８）、この計時動作が終了される。
【００３２】
次に、図７は、図４の残量算出部３５３が行う残量算出動作を示すフローチャートである。図において、飲料ディスペンサの電源が投入されると、注出制御部３５１の注出制御動作（図５参照）と同様に、カップセンサ３０からの信号に基づいて、受け皿２００上にカップ２２が有るか否かが判定される（ステップＳ３０）。このとき、カップ２２が有ると判定されると、残量算出準備動作が実施される（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。
【００３３】
すなわち、カップセンサ３０からの信号に基づいて、カップ２２のサイズが検出され（ステップＳ３１）、検出したサイズに対応する注出設定時間Ｔｓが記憶部３５０から取得されるとともに（ステップＳ３２）、注出所要時間計時部３５２による注出所要時間の計時が終了したか否かが注出所要時間計時部３５２からの情報に基づいて判定される（ステップＳ３３）。
【００３４】
このとき、注出所要時間の計時が終了していないと判定されると、カップ２２の有無の判定と、残量算出準備動作とが繰り返し行われる。
【００３５】
一方、注出所要時間の計時が終了したと判定されると、注出設定時間Ｔｓと、注出所要時間計時部３５２によって計時された注出所要時間とに基づいて、飲料の残量が求められる（ステップＳ３４）。これは、単位時間当たりの飲料の注出量が、飲料タンク２内の飲料の水位によって変化することを利用したものであり、飲料が満量であるときの注出所要時間である注出設定時間Ｔｓと、現在の飲料の残量での注出所要時間との比に基づいて、飲料の残量が求められる。
【００３６】
飲料の残量が求められると、この残量に基づいてランプ３６ａの点灯制御が行われて、点灯しているランプ３６ａの位置及び数により、飲料の残量が表示部３６に表示される（ステップＳ３５）。
【００３７】
このような飲料ディスペンサでは、残量算出部３５３は、単位時間当たりの飲料の注出量が飲料タンク２内の飲料の水位によって変化することを利用して、実測された飲料の重量を用いた注出所要時間に基づいて、飲料タンク２内の飲料の残量を求める。これによって、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる。
【００３８】
なお、実施の形態では、注出所要時間計時部３５２は、注出スイッチ１５がＯＮされたか否かに基づいて飲料の注出開始を検出すると説明したが、飲料の注出開始を検出する方法は任意であり、例えば、注出制御部からの情報や、コック本体の開弁状を検知する検知スイッチからの出力等に基づいて、飲料の注出開始を検出してもよい。
【００３９】
また、実施の形態では、残量算出部３５３は、注出動作が行われる度に、注出所要時間と注出設定時間Ｔｓとの比に基づいて、飲料の残量を求めるように説明したが、前回の注出動作時の所要時間である第１注出所要時間と、今回の注出動作時の所要時間である第２注出所要時間との比に基づいて、飲料の残量の変化量を求め、この変化量を積分することで、飲料の残量を求めてもよい。
【００４０】
さらに、実施の形態では、注出制御部３５１は、残量算出部３５３が求めた飲料の水位に基づいて注出設定時間Ｔｓを補正すると説明したが、この注出設定時間は水頭圧に基づいて補正されればよく、例えば飲料タンクの底部に圧力センサを設け、この圧力センサの出力に基づいて補正してもよい。また、飲料タンク内に複数の電極から構成される水位センサを設け、この水位センサの出力に基づいて補正することもできる。
【００４１】
さらにまた、実施の形態では、注出制御部３５１は、残量算出部３５３が求めた飲料の水位に基づいて注出設定時間Ｔｓを補正すると説明したが、機内の熱交換パイプなどに飲料を通過させることで、飲料を瞬時に加熱や冷却できる飲料ディスペンサでは、熱交換パイプに通す飲料の圧力を、減圧弁等を用いて一定にすれば、飲料の水位による注出設定時間の補正を実施しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態１による飲料ディスペンサを示す一部断面の側面図である。
【図２】図１の飲料ディスペンサを示す正面図である。
【図３】図１の重量検出機構を示す斜視図である。
【図４】図１の制御機構を示すブロック図である。
【図５】図４の注出制御部が行う注出制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図４の注出所要時間計時部が行う注出所要時間計時動作を示すフローチャートである。
【図７】図４の残量算出部３５３が行う残量算出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２ 飲料タンク、２０ 重量検出機構、２２ カップ（容器）、２００ 受け皿（載置部）３５０ 記憶部、３５２ 注出所要時間計時部、３５３ 残量算出部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料タンク内の飲料を所定の容器に注出する飲料ディスペンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の飲料ディスペンサでは、例えばお湯又は冷水等の飲料タンク内の飲料を所定の容器に注出する際に、注出弁の開弁時間、すなわち飲料の注出時間を制御することで注出量を制御している。各回の注出動作時に飲料タンク内の飲料の水位が一定であれば、水頭圧が一定となり、同じ注出時間で一定の注出量を得ることができる。このため、注出動作が行われる度に、水位を一定に保つための給水が実施される。しかしながら、短時間で数多くの注出動作が行われ、給水が頻繁に繰り返されると、飲料タンク内の飲料の温度と設定温度との差が大きくなってしまう。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１等に示されている従来装置では、短時間で数多くの注出動作が行われた場合に、飲料タンクへの給水回数を少なくする。このとき、水位が低下するので、単位時間当たりの飲料の注出量が減ってしまう。従って、同じ注出時間では、１回の注出動作で容器に注出される飲料の注出量が少なくなってしまう。そこで、従来装置では、算出した水位に基づいて注出時間を補正する。このとき、水位の算出は、容器に注出される飲料の注出量と、飲料タンクへの給水量との差から水位の変化量が求められ、この水位の変化量が積分されることで行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５４６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の飲料ディスペンサでは、注出時間を補正することで、１回の注出動作で容器に注出される飲料の注出量を一定に補正する。そして、この補正された注出量と、飲料タンクへの給水量とに基づいて水位を算出している。このため、注出量の補正に含まれる誤差が蓄積した場合に、水位の算出が不正確になる。水位の算出が不正確になると、注出量の補正にさらに誤差が生じてしまい、悪循環となってしまう。従って、飲料の残量を正確に検出することができず、利用者に不正確な飲料の残量を報知してしまう。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる飲料ディスペンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る飲料ディスペンサは、容器が載置される載置部を有し、載置部に載置された容器に注出された飲料の重量を検出する重量検出機構と、容器に注出される飲料の設定値である注出設定重量を記憶する記憶部と、飲料の注出が開始されてから、重量検出機構によって検出された飲料の重量が記憶部の注出設定重量に達するまでの、注出所要時間を計時する注出所要時間計時部と、注出所要時間計時部によって計時された注出所要時間に基づいて飲料タンク内の飲料の残量を求める残量算出部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の飲料ディスペンサによれば、残量算出部は、実測された飲料の重量を用いた注出所要時間に基づいて、飲料タンク内の飲料の残量を求めるので、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による飲料ディスペンサを示す一部断面の側面図である。図２は、図１の飲料ディスペンサを示す正面図である。図３は、図１の重量検出機構２０を示す斜視図である。
図１において、筐体１内の上部には、飲料タンク２が配置されている。図示はしないが、飲料タンク２には、この飲料タンク２に水道水を供給するための給水管が接続されている。飲料タンク２の外周には、冷却コイル３が設けられている。この冷却コイル３は、冷凍回路を構成しており、冷却コイル３内を通る冷媒によって、飲料タンク２内の水道水が冷却される。この実施の形態では、飲料タンク２内の冷水を飲料と呼ぶ。
【００１０】
飲料タンク２の底部２ａには、Ｌ字形の注出管４の一端４ａが接続されている。注出管４の他端４ｂは、筐体１の前面に設けられた接続部５に接続されている。図示はしないが、接続部５には、前方に突出されるとともに、外周にネジ山が切られたネジ部が設けられている。このネジ部にユニオンナット６が螺着されることで、接続部５にコック本体７が取り付けられている。コック本体７には、レバー８と、このレバー８の回動により上下動されるシャフト９とが設けられている。図示はしないが、シャフト９の先端には弁体が設けられており、シャフト９の上下動により、コック本体７が開弁及び閉弁される。
【００１１】
コック本体７の上部には、注出ユニット１０が取り付けられている。注出ユニット１０には、レバーカム１１、ギアモータ１２、スイッチカム（図示せず）、検知スイッチ（図示せず）、及び注出スイッチ１５が設けられている。
【００１２】
レバーカム１１は、軸部１１ａを中心として、ギアモータ１２の駆動力により回転される。このレバーカム１１には、凸部１１ｂと、凹部１１ｃとが設けられている。凸部１１ｂは、レバーカム１１が１回転する間に、レバー８の一端８ａに当接される。レバー８の一端８ａは、凸部１１ｂが当接されることで押し下げられる。この一端８ａが押し下げられると、コック本体７に接している他端８ｂを支点としてレバー８が回動され、シャフト９が上方に変位されて、コック本体７が開弁される。凹部１１ｃは、レバー８の一端８ａに当接しないように形成された切り欠き部分である。レバーカム１１の回転位置が、レバー８の一端８ａに凹部１１ｃが対向する位置である場合、図示しない付勢手段によりシャフト９が下方に付勢されて、コック本体７が閉弁される。つまり、凸部１１ｂがレバー８の一端８ａに当接される時間、すなわちギアモータ１２の回転速度を制御することで、飲料の注出時間を制御できる。ギアモータ１２の駆動制御は、後述する制御機構３５によって行われる。
【００１３】
図示はしないが、スイッチカムは、レバーカム１１と同軸に設けられている。検知スイッチは、スイッチカムの回転位置を検出することで、コック本体７の開弁状態及び閉弁状態を制御機構３５に出力する。なお、検知スイッチとしては、機械的なマイクロスイッチや、ホール素子を用いた近接センサ等が用いられる。注出スイッチ１５は、飲料の注出を開始するための操作スイッチである。
【００１４】
筐体１の下部には、重量検出機構２０とドレンパン２１とが配置されている。重量検出機構２０は、図１及び図３に示すように、受け皿２００と、アーム部２０１と、重量センサ２０２とを有している。受け皿２００は、筐体１の前面に突出して設けられており、コック本体７の下方に位置している。この受け皿２００には、飲料が注出される容器であるカップ２２が載置される。アーム部２０１は、受け皿２００と重量センサ２０２とを機械的に接続している。このアーム部２０１は、受け皿２００の下方への変位を重量センサ２０２に伝えるものである。重量センサ２０２としては、ロードセルが用いられている。重量センサ２０２には、アーム部２０１によって伝えられた受け皿２００の下方への変位によって、ひずみが発生する。重量センサ２０２は、このひずみを検出することで、カップ２２の自重、及びカップ２２に注出された飲料の重量を検出する。ドレンパン２１は、受け皿２００の下方に配置されており、例えばカップ２２から溢れ出る等した飲料を受けるためのものである。
【００１５】
図１及び図２に示すように、コック本体７と受け皿２００との間の筐体１の前面には、カップセンサ３０が設けられている。カップセンサ３０は、筐体１の高さ方向１ａに互いに離間されて配置された複数のセンサ部３０ａを有している。各センサ部３０ａは、例えば赤外線等を利用して、各センサ部３０ａの前方にカップ２２が存在するか否かを検出する。すなわち、カップセンサ３０は、カップ２２の有無を検出するとともに、例えば大，中，小等のカップ２２のサイズを検出する。
【００１６】
筐体１の前面側上部には、制御機構３５と表示部３６とが配置されている。後に詳しく説明するが、制御機構３５は、重量検出機構２０によって検出された飲料の重量と、カップセンサ３０によって検出されたカップ２２のサイズとに基づいて、ギアモータ１２の駆動を制御し、飲料の注出を制御する。また、制御機構３５は、注出動作が開始されてから終了されるまでの注出所要時間を計時する。さらに、制御機構３５は、計時した注出所要時間に基づいて、飲料タンク２内の飲料の水位、すなわち飲料の残量を求める。
【００１７】
表示部３６は、筐体１の高さ方向１ａに互いに離間されて配置されたランプ３６ａを有している。制御機構３５は、求めた飲料タンク２内の飲料の残量に基づいて、ランプ３６ａの点灯及び消灯を制御する。すなわち、表示部３６は、点灯しているランプ３６ａの位置及び数によって、飲料の残量を表示する。
【００１８】
次に、図４は、図１の制御機構３５を示すブロック図である。図において、制御機構３５には、記憶部３５０、注出制御部３５１、注出所要時間計時部３５２、及び残量算出部３５３が設けられている。記憶部３５０には、注出設定重量Ｗｓと、注出設定時間Ｔｓとが記憶されている。注出設定重量Ｗｓは、カップ２２に注出される飲料の重量の設定値であり、例えば大，中，小等のカップ２２のサイズ毎に記憶部３５０に記憶されている。注出設定時間Ｔｓは、飲料タンク２内の飲料が満量である場合にカップ２２に注出設定重量Ｗｓの飲料を注出するのに要する注出時間であり、カップ２２のサイズ毎に記憶部３５０に記憶されている。
【００１９】
注出制御部３５１は、カップセンサ３０、重量検出機構２０、及び注出スイッチ１５の出力と、記憶部３５０の注出設定重量Ｗｓ及び注出設定時間Ｔｓとに基づいて、ギアモータ１２の駆動を制御し、飲料の注出を制御する。
【００２０】
注出所要時間計時部３５２は、飲料の注出が開始されてから、重量検出機構２０によって検出された飲料の重量が注出設定重量Ｗｓに達するまでの注出所要時間を計時するものである。
【００２１】
ここで、単位時間当たりの飲料の注出量は、水頭圧、すなわち飲料タンク２内の飲料の水位によって変化する。例えば、飲料の水位が高ければ、水頭圧が高くなり、単位時間当たりの飲料の注出量が多くなる。換言すると、所定重量の飲料を注出するのに要する時間は、飲料タンク２内の飲料の水位によって変化する。
【００２２】
残量算出部３５３は、注出所要時間計時部３５２によって計時された注出所要時間に基づいて、飲料タンク２内の飲料の水位、すなわち飲料の残量を求める。
【００２３】
次に、制御機構３５の各ブロック３５１〜３５３が行う動作について、より詳しく説明する。図５は、図４の注出制御部３５１が行う注出制御動作を示すフローチャートである。図において、飲料ディスペンサの電源が投入されると、カップセンサ３０からの信号に基づいて、受け皿２００上にカップ２２が有るか否かが判定される（ステップＳ１）。このとき、カップ２２が有ると判定されると、注出準備動作が実施される（ステップＳ２〜Ｓ７）。
【００２４】
すなわち、カップ２２が有ると判定されると、重量イニシャライズ、すなわちその時点で重量検出機構２０が検出している重量が零とされる（ステップＳ２）。つまり、カップ２２に注出される飲料の重量を検出するために、カップ２２の自重が無視される。以下、重量検出機構２０によって検出された飲料の重量を検出重量Ｗｄと呼ぶ。
その次に、カップセンサ３０からの信号に基づいて、カップ２２のサイズが検出され（ステップＳ３）、このサイズに対応した注出設定重量Ｗｓ及び注出設定時間Ｔｓが記憶部３５０から取得される（ステップＳ４，Ｓ５）。
その次に、記憶部３５０から取得された注出設定時間Ｔｓが、残量算出部３５３によって算出された水位に基づいて補正されるとともに（ステップＳ６）、注出スイッチ１５がＯＮされているか否かが判定される（ステップＳ７）。
【００２５】
このとき、注出スイッチ１５がＯＮされていないと判定されると、前述したカップ２２の有無の判定と注出準備動作とが繰り返し行われる。
【００２６】
一方、注出スイッチ１５がＯＮされたと判定されると、ギアモータ１２の駆動が開始されて、飲料の注出が開始されるとともに（ステップＳ８）、重量検出機構２０の検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したか否かが判定される（ステップＳ９）。このとき、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達していないと判定された場合、注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達したか否かが判定される（ステップＳ１０）。この判定時に、注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達していないと判定されると、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達しているか否かが改めて判定される。
【００２７】
飲料注出が引き続き行われ、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したと判定されるか、又は注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達したと判定された場合に、飲料の注出が停止される（ステップＳ１１）。すなわち、凹部１１ｃ（図１参照）がレバー８に対向する回転位置までレバーカム１１が回転される。そして、飲料注出が停止されると、この注出制御動作が終了される。
ここで、前述したように、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したか否かの判定は、注出経過時間が注出設定時間Ｔｓに達したか否かの判定よりも優先されている。換言すると、検出重量Ｗｄによる注出制御は、注出経過時間による注出制御よりも優先されている。検出重量Ｗｄによる注出制御を優先させるのは、カップ２２に注出される飲料の量を実測するので、注出経過時間による注出制御に比べて、カップ２２に注出される飲料の量を正確に把握できるためである。一方、注出経過時間による注出制御を補助的に行うのは、例えば重量検出機構２０の感度等によって生じる重量検出機構２０の検出後れを考慮してのことであり、この検出後れによって、飲料が過剰に注出されることを防ぐためである。
【００２８】
次に、図６は、図４の注出所要時間計時部３５２が行う注出所要時間計時動作を示すフローチャートである。図において、飲料ディスペンサの電源が投入されると、注出制御部３５１の注出制御動作（図５参照）と同様に、カップセンサ３０からの信号に基づいて、受け皿２００上にカップ２２が有るか否かが判定される（ステップＳ２０）。このとき、カップ２２が有ると判定されると、計時準備動作が実施される（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【００２９】
すなわち、カップ２２が有ると判定されると、重量イニシャライズ、すなわちその時点で重量検出機構２０が検出している重量が零とされるとともに（ステップＳ２１）、カップセンサ３０からの信号に基づいて、カップ２２のサイズが検出される（ステップＳ２２）。その次に、検出したサイズに対応する注出設定重量Ｗｓが記憶部３５０から取得されるとともに（ステップＳ２３）、注出スイッチ１５がＯＮされているか否かが判定される（ステップＳ２４）。
【００３０】
このとき、注出スイッチ１５がＯＮされていないと判定されると、前述したカップ２２の有無の判定と計時準備動作とが繰り返し行われる。
【００３１】
一方、注出スイッチ１５がＯＮされたと判定されると、飲料注出の開始が検出されて（ステップＳ２５）、注出所要時間の計時が開始される（ステップＳ２６）。注出所要時間の計時が開始されると、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したか否かが判定される（ステップＳ２７）。このとき、検出重量Ｗｄが注出設定重量Ｗｓに達したと判定されると、注出所要時間の計時が終了されて（ステップＳ２８）、この計時動作が終了される。
【００３２】
次に、図７は、図４の残量算出部３５３が行う残量算出動作を示すフローチャートである。図において、飲料ディスペンサの電源が投入されると、注出制御部３５１の注出制御動作（図５参照）と同様に、カップセンサ３０からの信号に基づいて、受け皿２００上にカップ２２が有るか否かが判定される（ステップＳ３０）。このとき、カップ２２が有ると判定されると、残量算出準備動作が実施される（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。
【００３３】
すなわち、カップセンサ３０からの信号に基づいて、カップ２２のサイズが検出され（ステップＳ３１）、検出したサイズに対応する注出設定時間Ｔｓが記憶部３５０から取得されるとともに（ステップＳ３２）、注出所要時間計時部３５２による注出所要時間の計時が終了したか否かが注出所要時間計時部３５２からの情報に基づいて判定される（ステップＳ３３）。
【００３４】
このとき、注出所要時間の計時が終了していないと判定されると、カップ２２の有無の判定と、残量算出準備動作とが繰り返し行われる。
【００３５】
一方、注出所要時間の計時が終了したと判定されると、注出設定時間Ｔｓと、注出所要時間計時部３５２によって計時された注出所要時間とに基づいて、飲料の残量が求められる（ステップＳ３４）。これは、単位時間当たりの飲料の注出量が、飲料タンク２内の飲料の水位によって変化することを利用したものであり、飲料が満量であるときの注出所要時間である注出設定時間Ｔｓと、現在の飲料の残量での注出所要時間との比に基づいて、飲料の残量が求められる。
【００３６】
飲料の残量が求められると、この残量に基づいてランプ３６ａの点灯制御が行われて、点灯しているランプ３６ａの位置及び数により、飲料の残量が表示部３６に表示される（ステップＳ３５）。
【００３７】
このような飲料ディスペンサでは、残量算出部３５３は、単位時間当たりの飲料の注出量が飲料タンク２内の飲料の水位によって変化することを利用して、実測された飲料の重量を用いた注出所要時間に基づいて、飲料タンク２内の飲料の残量を求める。これによって、より正確に飲料の残量を検出でき、より正確な残量を利用者に報知できる。
【００３８】
なお、実施の形態では、注出所要時間計時部３５２は、注出スイッチ１５がＯＮされたか否かに基づいて飲料の注出開始を検出すると説明したが、飲料の注出開始を検出する方法は任意であり、例えば、注出制御部からの情報や、コック本体の開弁状を検知する検知スイッチからの出力等に基づいて、飲料の注出開始を検出してもよい。
【００３９】
また、実施の形態では、残量算出部３５３は、注出動作が行われる度に、注出所要時間と注出設定時間Ｔｓとの比に基づいて、飲料の残量を求めるように説明したが、前回の注出動作時の所要時間である第１注出所要時間と、今回の注出動作時の所要時間である第２注出所要時間との比に基づいて、飲料の残量の変化量を求め、この変化量を積分することで、飲料の残量を求めてもよい。
【００４０】
さらに、実施の形態では、注出制御部３５１は、残量算出部３５３が求めた飲料の水位に基づいて注出設定時間Ｔｓを補正すると説明したが、この注出設定時間は水頭圧に基づいて補正されればよく、例えば飲料タンクの底部に圧力センサを設け、この圧力センサの出力に基づいて補正してもよい。また、飲料タンク内に複数の電極から構成される水位センサを設け、この水位センサの出力に基づいて補正することもできる。
【００４１】
さらにまた、実施の形態では、注出制御部３５１は、残量算出部３５３が求めた飲料の水位に基づいて注出設定時間Ｔｓを補正すると説明したが、機内の熱交換パイプなどに飲料を通過させることで、飲料を瞬時に加熱や冷却できる飲料ディスペンサでは、熱交換パイプに通す飲料の圧力を、減圧弁等を用いて一定にすれば、飲料の水位による注出設定時間の補正を実施しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態１による飲料ディスペンサを示す一部断面の側面図である。
【図２】図１の飲料ディスペンサを示す正面図である。
【図３】図１の重量検出機構を示す斜視図である。
【図４】図１の制御機構を示すブロック図である。
【図５】図４の注出制御部が行う注出制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図４の注出所要時間計時部が行う注出所要時間計時動作を示すフローチャートである。
【図７】図４の残量算出部３５３が行う残量算出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２ 飲料タンク、２０ 重量検出機構、２２ カップ（容器）、２００ 受け皿（載置部）３５０ 記憶部、３５２ 注出所要時間計時部、３５３ 残量算出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料タンク内の飲料を所定の容器に注出する飲料ディスペンサであって、
前記容器が載置される載置部を有し、前記載置部に載置された前記容器に注出された飲料の重量を検出する重量検出機構と、
前記容器に注出される飲料の設定値である注出設定重量を記憶する記憶部と、
前記飲料の注出が開始されてから、前記重量検出機構によって検出された前記飲料の重量が前記記憶部の前記注出設定重量に達するまでの、注出所要時間を計時する注出所要時間計時部と、
前記注出所要時間計時部によって計時された前記注出所要時間に基づいて前記飲料タンク内の前記飲料の残量を求める残量算出部と
を備えていることを特徴とする飲料ディスペンサ。
【請求項１】
飲料タンク内の飲料を所定の容器に注出する飲料ディスペンサであって、
前記容器が載置される載置部を有し、前記載置部に載置された前記容器に注出された飲料の重量を検出する重量検出機構と、
前記容器に注出される飲料の設定値である注出設定重量を記憶する記憶部と、
前記飲料の注出が開始されてから、前記重量検出機構によって検出された前記飲料の重量が前記記憶部の前記注出設定重量に達するまでの、注出所要時間を計時する注出所要時間計時部と、
前記注出所要時間計時部によって計時された前記注出所要時間に基づいて前記飲料タンク内の前記飲料の残量を求める残量算出部と
を備えていることを特徴とする飲料ディスペンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３７６３０（Ｐ２００９−１３７６３０Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１７５４８（Ｐ２００７−３１７５４８）
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００１９４８９３）ホシザキ電機株式会社 (989)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００１９４８９３）ホシザキ電機株式会社 (989)
【Ｆターム（参考）】
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