JP3868952B2 - 飲料調整機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、飲料調整機を制御するための方法に関するものである。

特に、コーヒー自動販売機のように、温水を使って機能する飲料調整機の場合、広範囲の飲料を常に新たに調整する可能性を備えているため、ユーザーの請求があるたびに、自動的に又は殆ど自動的に、この機械の給湯装置から取り出された温水は、温水をどれくらいの量或いはどのくらいの頻度で取り出すかに関係なく、所要の温度であることが確実でなければならない。従って、給湯装置の形式に左右されるが、蒸気ボイラー内に残っている温水が多量の温かい飲料には恐らく不十分であっても少量の引出しを間違いなく認めているという事実にも拘わらず、例えば、蒸気ボイラー内の水位が下限位の電極よりも低下したことが確認されると直ぐに、温水の引出しを阻止することが一般的であった。この方法は、経済的ではなく、また、ユーザーを待ち時間で不快にさせる結果となる。

本発明の目的は、利用可能な温水の量をもっと経済的に使用することができる方法を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴により解決される。

本発明による開発を利用して、動的引出し制御システムが実現されており、それにより、利用可能な完全に加熱された温水を調合のため“最後の一滴”まで使用することを確実にすることができる。その結果、時期尚早な温水供給の阻止の必要性が起きるのは、相当に頻度が低い。

本発明の更なる有利な開発は従属請求項から得ることができる。

本発明の諸実施形態は、図面を使用して、下記に更に詳しく記載されている。

図１は、考慮中のケースにおいて、コーヒー自動販売機として形成されている飲料調整機１の第１実施形態を示しており、これは、自動的に又は殆ど自動的に作動する最新のコーヒー自動販売機にとって通例であるように、標準のコーヒー、エスプレッソ、紅茶、泡(foam)を形成するための一吹きの蒸気等のような多くの飲料を異なる大きさ（ポット、カップ、小さいカップ、グラス等）の量で調整し販売することができる。コーヒー自動販売機１は、ハウジング２を含んでおり、その中に水連絡路３が延び、その外に飲料放出路４が延びている。図示の実施形態において、１本の飲料放出路４のみが示されているが、別々の飲料用に幾つかの放出路を設けることができる。通例の飲料容器もしくはサービス容器は、放出路４の下方に置かれている。即ち、カップ５が示されている。

コーヒー自動販売機の通例の諸要素は、ハウジング２の中や表面上に配設されており、そのために、明瞭にするため、唯一つの調合装置６が概略的に図示されている。この調合装置６は、管路７により放出路４に接続されている。

更に、図示の実施形態において通例の設計の蒸気ボイラーとして形成されている温水装置８がハウジング２内に設けられている。この蒸気ボイラー８は、管路１０及び供給弁１１により冷水の導入口３に接続された通例のボイラー９を保持している。ヒータ１２は、このボイラーの内部に設けられている。ボイラー内の液位は、低水位電極１３及び作動水位電極１４を使用して監視されており、従って、水位は２つの電極１３及び１４の間で変動することができる。更に、蒸気を作るため、ボイラーを通って延びるコイル管の形態である通例の連続フロー式ヒータ１５がボイラー内に設けられている。最後に、圧力センサ１６は、ボイラー上に設けられていて、ボイラー９内の作動圧力を監視する。

温水路１７は、蒸気ボイラー８を調合装置６に接続している。

圧力センサ１６及び調合装置６はもちろんのこと、供給弁１１、ヒータ１２、水位電極１３及び１４は、制御装置１８に接続されている。また、制御装置１８には、ハウジングの外部にある諸操作要素１９も接続されており、ユーザーは、これを用いて所望量の所望の飲料を予め選択することができ、これにより、この飲料についての調整サイクルが開始される。

蒸気ボイラーでは、普通、目標温度（通常、１２０℃）まで同時に加熱することができるのと同量の冷水を送り込むことが可能であるに過ぎない。蒸気圧力、従って、温度は、一定に留めておく必要がある。蒸気ボイラー８のボイラー容量もしくは作動容量は、これらの要件に対して、高低の水位電極１３及び１４を位置決めすることによって、ボイラー９の大きさ及び水の入口温度のようなその他の要件にも左右されるが、釣り合わせられる。蒸気ボイラー８がその最高水位及び目標圧力に達したら、それは１００％の容量レベル又は待機レベルを有している。

個々の単位飲料を準備するために取り出されるべき温水の形の熱エネルギの量はまた、既知であり、各単位飲料についてのコード番号を判断するのに使用されると共に、制御装置１８に保存される。調整・販売サイクルにおいて分売される各飲料は、“単位飲料（ｄｒｉｎｋ ｕｎｉｔ）”として定義され、必然的に例えば、小さいカップのエスプレッソ、一杯の紅茶、ポットコーヒー、一吹きの蒸気等である。更に、操作要素１９を介して予め選択された単位飲料の種類及び数は、制御装置１８に保存されると共に、図３に示すように、本発明に従って飲料調整機１の作動のために使用される。

図３において、図１の蒸気ボイラー８に適用した場合、１００％容量もしくは出力能力とは、高水位電極１４まで満たされると共に、目標温度及び目標圧力に至った蒸気ボイラー８を意味している。ゼロ％容量もしくは出力能力とは、ボイラー９における水位が低水位電極１３のレベルまで低下したこと、或いは、許容範囲外に目標圧力又は目標温度があることを意味している。容量は、水位及び圧力、或いは所望ならば温度を使って監視される。

本発明による方法を実施するために、ゼロ〜１００％間の動作範囲は、閾値を用いて別個の範囲に分割される。販売機能が制限を受けることなく認められる全動作範囲Ｉは、１００％の容量と、ほぼ７０％（第１閾値Ｓ_１）の容量との間と決められている。第２動作範囲、即ち部分動作範囲IIは、閾値Ｓ_１の下方、そしてゼロ％の容量に至るまでと決められている。図示の実施形態において、この部分動作範囲IIは、第２閾値Ｓ_２により、部分動作範囲II_１及びII_２に小分割されており、それにより、第１部分動作範囲II_１はほぼ７０％〜ほぼ３０％容量の間にあるものと定義され、第２部分動作範囲II_２はほぼ３０％〜ゼロ％容量の間にあるものと定義される。ゼロ％容量よりも下では、ゼロ動作範囲が継続しており、販売は可能ではない。

ユーザーが特定の単位飲料を選択すると、そのために取り出すべき熱の量が保存されると共に、動作状態、即ちその時点での蒸気ボイラー８の利用可能容量と比較される。全動作範囲Ｉ内では何ら制限がない。即ち、任意の数の単位飲料を引き出すことができる。図３において、最初の引出しステップＡが行われ、ある長さの時間ｔ_Ｂの経過後に、第２引出しステップＢが行われる。最初の引出しステップＡの後、ヒータ１２はスイッチオンされ、これは、ステップＡ及びＢ間のカーブの上昇により特徴付けられる容量の増大につながる。引出しステップＢのため、多量の温水が引き出され、これは、引出しステップＡと比較して容量レベルもしくは待機レベルのより大きな低下につながる。制御装置は、各引出しステップについて、引き出された容量もしくは熱量を補充する（コード番号の形で）と共に、動作状態を生成する。即ち、制御装置は、容量と閾値Ｓ_１との間の隔たりを設定する。引出しステップＢの直ぐ後に、第３引出しステップＣが開始され、多量の温水が引き出される結果となる。容量は低下して部分動作範囲IIに入る、即ち、部分動作範囲II_１の上方部分に入る。この範囲においては、並行引出し(parallel withdrawal）は所定の熱量に制限されているので、例えば、若干の温水要求を伴う２杯のみの製品及び／又は高温水要求を伴う１杯のみの製品が依然として引き出されることができ、そのため各引出し後に加熱が再び行われる。引出しステップＤ及びＥが開始され実行されれば、また、引出しステップ間の時間が蒸気ボイラーが全動作範囲Ｉに戻るのを許容するのに十分なほど長くなければ、更なる引出しステップＦがある場合、蒸気ボイラーは下方の部分動作範囲II_２に入り、そこでは、例えば、１杯の単位飲料のみを販売可能である。この時点でのみ全ての単位飲料について販売が阻止される。そして、蒸気ボイラー８がその全動作容量に再び達するまで依然として阻止されたままである。

本発明による方法は、その他の温水発生器を備えた別の飲料調整機に同様の方法で適用可能である。それ故、図２は、やはり自動又は半自動運転のコーヒー自動販売機の形態である飲料調整機１００を示しており、同一又は互角の構成要素は、図１と同じ参照数字で識別されているが、再び説明されることはない。飲料調整機１００は、ボイラー容器９を備えたボイラー８０の形の温水装置を含んでおり、このボイラー容器の中にヒータ１２及び温度センサ８６が置かれている。温水路１７は、ここではボイラー容器９の上部領域から外に出て調合装置６に入る。唯一つのボイラーは常に満たされており、引き出された温水と同じ位の冷水が引き込まれる。それにもかかわらず、ボイラーにおける温度成層により、目標温度（代表的には９６℃）にある水の引き出しが可能にされる。目標温度は、ボイラーの中間領域にある温度センサ８６を介して制御される。図３の目的上、ボイラー容量は、ボイラー８０の平均温度が安定しているときに、即ち、例えば加熱サイクルの終期に、１００％に対応している。ゼロ％容量は、温度についての許容範囲の下限値にあるボイラー温度に対応している。

図３に基づく本発明による引出しステップの実施は、容量がこの場合に温度により監視される唯一の差異を除いて、飲料調整機１００について、飲料調整機１と同様である。

ここに記載され図示された実施形態の変更として、本発明による方法は、温水装置の各形式について改変することができる。更に、２つより多くの部分動作範囲を設けたり、或いは唯一つの部分動作範囲を設けたりすることが可能である。

本発明による方法を実施するための、略図的に表わした、飲料調整機の第１実施形態である。 本発明による方法を実施するための、略図的に表わした、飲料調整機の第２実施形態である。 本発明による方法が実施されるときの動作―時間グラフの略図である。

符号の説明

１，１００…飲料調整機、８，８０…温水装置もしくは蒸気ボイラー（温水源）、Ｉ…全動作範囲（全動作状態）、II…部分動作範囲（部分動作状態）、II_１…第１部分動作範囲、II_２…第２部分動作範囲、Ｓ…閾値、Ｓ_１…第１閾値、Ｓ_２…第２閾値。

Claims (6)

1. 温水ベースで複数の異なる単位飲料を調整するために飲料調整機（１）を制御する方法であって、
   前記複数の単位飲料のための温水を同じ温水源（８）から引き出し、
   前記温水源（８）の、目標温度及び目標圧力にある温水の出力能力を監視して、
   前記温水の出力能力が所定の全動作状態（Ｉ）であるとき、前記温水の引出しが、全ての単位飲料について自由にされ、
   前記温水の出力能力が所定のゼロ動作状態であるとき、前記温水の引出しが、全ての単位飲料について阻止され、
   前記温水の出力能力が所定の部分動作状態（II）であるとき、前記温水の引出しが、ある単位飲料については阻止されると共にその他の所定単位飲料については自由にされるように、
   温水の引出しを制御する、方法。
2. 各動作状態は、閾値（Ｓ）により制限されており、この閾値よりも下回れば、所定の単位飲料の引出しが阻止されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記全動作状態（Ｉ）は、前記温水の出力能力が第１閾値（Ｓ _１ ）より大きい一定の範囲にある状態として決められていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記部分動作状態（II）は、
   前記温水の出力能力が、第２閾値（Ｓ_２）より大きく、前記温水の１００％の容量レベルのうち７０％〜３０％の間の一定の範囲にある状態として定義される第１部分動作範囲II_１と、
   前記温水の出力能力が、前記第１部分動作範囲II_１の前記第２閾値（Ｓ_２）より小さく、前記温水の１００％の容量レベルのうち３０％〜ゼロ％の間の一定の範囲にある状態として定義される第２部分動作範囲II_２と、
   を含んで構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 各単位飲料について引出し値が設定され、単位飲料が引き出されるごとに、現在の前記温水の出力能力からこの引出し値が差し引かれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 温水は引出しに同期して加熱されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。

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