JP5591600B2

JP5591600B2 - 飲料供給装置

Info

Publication number: JP5591600B2
Application number: JP2010143536A
Authority: JP
Inventors: 俊明原; 剛一山本
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-06-24
Also published as: JP2012006625A

Description

この発明は、飲料供給装置に係り、特に飲料水を蓄えるカセット式のタンクを内蔵する給水キャビネットを備えた飲料供給装置に関する。

従来から、飲料水を蓄えるカセット式のタンクを内蔵する給水キャビネットを備えた飲料供給装置が知られている。
例えば、特許文献１の図１を参照すると、飲料ディスペンサの給水キャビネット（飲料水供給手段）２は、飲料水を蓄えるカセットタンク７と、カセットタンク７内の飲料水を送出する給水ポンプ１０と、給水ポンプ１０によって送出された飲料水に含まれる不純物を取り除く水フィルタ１１とを備えている。水フィルタ１１の排水口は、給水パイプ２５を介して冷却水を蓄える冷水タンク８に接続されており、給水パイプ２５の途中には、第１給水弁２４と流量センサ３０が設けられている。

この飲料ディスペンサにおいて冷飲料を注出する際には、第１給水弁２４を開状態にして給水ポンプ１０を稼働させると共に、粉末状の飲料原料を飲料調理部４７に供給する。このとき、カセットタンク７内の飲料水は、給水ポンプ１０、水フィルタ１１、給水パイプ２５を流通し、冷水タンク８内に蓄えられている冷却水によって冷却されて飲料調理部４７に供給される。そして、カセットタンク７から所定量の飲料水が送出されたことを流量センサ３０によって検知すると、給水ポンプ１０を停止させる。その結果、所定量の冷水と飲料原料とが飲料調理部４７において混合され、茶やコーヒー等の冷飲料が生成・注出される。

飲料ディスペンサが給水キャビネット２から供給される飲料水を原料にして茶やコーヒー等を生成すると、カセットタンク７内の飲料水が減少していき、やがて給水可能な下限所定量を下回って枯渇状態になる。
一般的な飲料ディスペンサでは、カセットタンク７内の飲料水が枯渇した際にはこれをユーザに通知し、ユーザによって飲料水が補給されたことを検知すると、図６のタイミングチャートに示されるような飲料水の補給時の動作を開始する。この動作では、カセットタンク７に飲料水が補給されたことを検知すると、第１給水弁２４を開状態にした後、給水ポンプ１０を稼働させる。そして、給水パイプ２５内を流れる飲料水の流量が所定流量以上になったことを流量センサ３０によって検知すると、カセットタンク７内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になったと判断し、第１給水弁２４を閉状態にした後、給水ポンプ１０を停止させる。

特開２００６−１９３１８１号公報

しかしながら、飲料水の枯渇時には、水フィルタ１１の内部に空気が入り込んでいる場合があり、この水フィルタ１１内の空気は、上記のような動作を行っただけでは取り除くことができない。そのため、給水パイプ２５内を流れる飲料水に水フィルタ１１内の空気が気泡として混入し、給水パイプ２５内を実際に流れる飲料水の流量が流量センサ３０によって計測される流量よりも少なくなる場合がある。その結果、カセットタンク７内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になった直後には、冷飲料の注出時に所定量を注出することができないという問題があった。また、水フィルタ１１内に空気が大量に入り込んでいる状態で給水ポンプ１０を稼働させると、水フィルタ１１内の空気は飲料水と混合した状態で給水パイプ２５内を流れて除々に抜けていくため、水フィルタ１１内の空気が完全に抜けるまでに時間がかかる。その結果、冷飲料の注出時に所定量を注出することができるようになるまでに長時間を要する。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、飲料水を蓄えるタンク内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になった直後であっても、冷飲料の注出時に所定量を確実に注出することができる飲料供給装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る飲料供給装置は、飲料水を蓄えるタンクと、タンク内の飲料水を送出するポンプと、ポンプから送出された飲料水を濾過する浄水器と、浄水器で濾過された飲料水が流通する流通経路と、流通経路内を流通してきた飲料水を原料にして飲料を生成する飲料生成手段と、ポンプを制御する制御手段とを備える飲料供給装置であって、制御手段は、タンク内の飲料水の枯渇時にタンクに飲料水が補給されると、ポンプを所定回数だけ間欠的に稼働させて浄水器内の空気を追い出す。
これにより、飲料水を蓄えるタンク内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になった直後であっても、冷飲料の注出時に所定量を確実に注出することができる。

この発明に係る飲料供給装置によれば、飲料水を蓄えるタンク内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になった直後であっても、冷飲料の注出時に所定量を確実に注出することができる。

この発明の実施の形態に係る飲料供給装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態に係る飲料供給装置の浄水器の構造を示す図である。この発明の実施の形態に係る飲料供給装置の主制御部周辺の構成を示す図である。この発明の実施の形態に係る飲料供給装置における、飲料水の補給時の動作を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態に係る飲料供給装置における、飲料水の補給時の動作中の浄水器内の様子を示す図である。従来技術に係る飲料供給装置における、飲料水の補給時の動作を示すタイミングチャートである。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係る飲料供給装置１の構成を図１に示す。
飲料供給装置１は、給水キャビネット２と、給水キャビネット２から供給される飲料水と粉末状の飲料原料から茶やコーヒー等の飲料を生成する飲料生成機本体３とから構成されている。

給水キャビネット２は、飲料水を蓄えるカセット式の給水タンク４と、給水タンク４内の飲料水を送出する給水ポンプ５と、給水ポンプ５から送出された飲料水を濾過して不純物や雑菌を取り除く浄水器６とを備えている。また、ユーザによって開閉可能なフロントパネル２ａと、フロントパネル２ａの開閉状態を検知する開閉センサ７と、フロントパネル２ａに設けられて給水タンク４内の飲料水の枯渇をユーザに通知する通知ランプ８とを備えている。

図２（ａ）に示されるように、給水キャビネット２の浄水器６は、ケーシング６ａの内部に円筒型の活性炭フィルタ６ｂを備えた構造を有している。そして、図２（ｂ）の断面図に示されるように、給水口６ｃから流入した飲料水は、パイプ６ｄを流通してケーシング６ａの底部に至り、活性炭フィルタ６ｂの側面から中心部に至る過程で不純物や雑菌が取り除かれた後、排水パイプ６ｅを流通して排水口６ｆから排水される。

図１に戻って、浄水器６の排水口は、浄水器６の鉛直上方に向けて延びる主給水パイプ９に接続されており、主給水パイプ９の途中には、主給水パイプ９内を流れる飲料水の流量に比例する数のパルスを出力する流量センサ１０と、電磁開閉式の主給水弁１１とが設けられている。

また、飲料生成機本体３は、冷水タンク１２と、温水タンク１３と、粉末原料供給部１４と、混合器１５とを備えている。冷水タンク１２は、飲料水を冷却するための冷却水を蓄えるものであり、図示しない冷却回路によって内部の冷却水が冷却される。温水タンク１３は、温飲料を注出する際に用いられる温水を蓄えるものであり、図示しない加温回路によって内部の飲料水が加温される。粉末原料供給部１４は、粉末状の飲料原料を混合器１５に供給する。混合器１５は、冷水タンク１２内の冷却水によって冷却された冷水又は温水タンク１３から供給される温水と粉末原料供給部１４から供給される粉末状の飲料原料とを混合して茶やコーヒー等の冷飲料又は温飲料を生成する。

冷水タンク１２の内部には、飲料水を流通させて冷水タンク１２内の冷却水と熱交換させるための冷却コイル１６が設けられている。冷却コイル１６の一端は、給水パイプ１７を介して主給水パイプ９に接続され、冷却コイル１６の他端は、冷水パイプ１８と電磁開閉式の冷水弁１９を介して混合器１５に接続されている。
一方、温水タンク１３の給水口は、給水パイプ２０と電磁開閉式の副給水弁２１を介して主給水パイプ９に接続されており、温水タンク１３の排水口は、温水パイプ２２、温水注出ポンプ２３、電磁開閉式の温水弁２４を介して混合器１５に接続されている。

また、図３に示されるように、飲料供給装置１は、マイクロコンピュータによって構成される主制御部２５を有している。主制御部２５は、開閉センサ７及び流量センサ１０からの出力を取得すると共に、給水ポンプ５、通知ランプ８、主給水弁１１、粉末原料供給部１４、副給水弁２１、冷水弁１９、温水注出ポンプ２３、及び温水弁２４を制御する。

次に、この実施の形態に係る飲料供給装置１における「冷飲料の注出動作」と「給水タンク内の飲料水の枯渇時の動作」を説明した後、本願発明の動作における特徴点である「給水タンクへの飲料水の補給時の動作」について説明する。

（冷飲料の注出動作）
冷飲料を注出する際には、主制御部２５は、冷水弁１９を開状態にした後、主給水弁１１を開状態にすると共に副給水弁２１を閉状態にし、給水ポンプ５を稼働させる。また、粉末原料供給部１４から粉末状の飲料原料を混合器１５に供給する。このとき、給水タンク４内の飲料水は、給水ポンプ５、浄水器６、主給水パイプ９、給水パイプ１７を流通して冷却コイル１６に送り込まれ、冷却コイル１６内を流通する過程で冷水タンク１２内の冷却水と熱交換して冷水となった後、冷水パイプ１８を流通して混合器１５に供給される。主制御部２５は、給水タンク４から混合器１５に所定量の飲料水が送出されたことを流量センサ１０によって検知すると、給水ポンプ５を停止させる。その結果、所定量の冷水と粉末状の飲料原料とが混合器１５において混合され、茶やコーヒー等の冷飲料が生成・注出される。

（給水タンク内の飲料水の枯渇時の動作）
給水タンク４からの給水中に給水タンク４内の飲料水が枯渇すると、流量センサ１０からパルスが出力されなくなる。このとき、主制御部２５は、主給水弁１１を閉状態にすると共に給水ポンプ５を停止させる。そして、給水キャビネット２のフロントパネル２ａに設けられた通知ランプ８を点滅させて、ユーザに給水タンク４への飲料水の補給を促す。
ユーザは、給水タンク４内の飲料水の枯渇を知らせる通知ランプ８が点滅している場合には、フロントパネル２ａを開いて給水タンク４に飲料水を補給し、再びフロントパネル２ａを閉じる。
（給水タンクへの飲料水の補給時の動作）

主制御部２５は、フロントパネル２ａが閉じられたことを開閉センサ７によって検知すると、給水タンク４に飲料水が補給されたと判断し、図４のタイミングチャートに示されるような飲料水の補給時の動作を開始する。この動作では、給水タンク４に飲料水が補給されたことを検知すると給水ポンプ５を稼働させ、流量センサ１０によって計測される主給水パイプ９内を流通する飲料水の流量が所定流量（＝１３ｍｌ／秒）以上になると、給水ポンプ５を所定回数（＝４回）だけ間欠的に稼働させる。詳細には、次に示す（１）〜（３）の動作を行う。

（１）開閉センサ７がＯＮ（フロントパネル２ａが閉状態）になると、主給水弁１１と副給水弁２１を共に開状態にした後、４秒経過するのを待って給水ポンプ５を稼働させる。このとき、給水ポンプ５から送出された飲料水は、浄水器６、主給水パイプ９、給水パイプ２０を流通して温水タンク１３に送り込まれる。
（２）主給水パイプ９の途中に設けられた流量センサ１０から、所定流量（＝１３ｍｌ／秒）に対応するパルス数（＝１５パルス／０．５秒）以上のパルスを１０秒間にわたって検知すると、飲料水の枯渇が解消されたと判断し、２秒経過するのを待って主給水弁１１を閉状態にし、さらに１秒経過後に給水ポンプ５を停止させる。
（３）以下の（ａ）〜（ｃ）の動作を所定回数（＝４回）繰り返す。
（ａ）３秒経過するのを待って、主給水弁１１を開状態にすると共に、給水ポンプ５を稼働させる。このとき、給水ポンプ５から送出された飲料水は、上記（１）と同様に温水タンク１３に送り込まれる。
（ｂ）２秒経過後に、主給水弁１１を閉状態にする。
（ｃ）１秒経過後に、給水ポンプ５を停止させる。
尚、上記（３）における４回目の繰り返しの際には、（ｂ）で主給水弁１１を閉状態にしてから０．５秒経過後に、副給水弁２１を閉状態にする。
以上の動作が完了すると給水可能状態になる。

上記のように給水ポンプ５を間欠的に稼働させた際の浄水器６の内部状態の変化を図５（ａ）〜（ｄ）に示す。
図５（ａ）は１回目の間欠運転開始前の状態であり、浄水器６内に空気が入りこんでおり、活性炭フィルタ６ｂの上部の空気層（図中の白抜き部分）と、下部の飲料水（図中のハッチング部分領域）とがバランスしている。
図５（ｂ）は１回目の間欠運転中の状態であり、給水ポンプ５を稼働させて給水口６ｃから飲料水が流入してくると、まず排水パイプ６ｅ内の空気が追い出された後、活性炭フィルタ６ｂを流通した飲料水が排水パイプ６ｅに流入して排水口６ｆから排水される。このとき、飲料水は水頭圧のために活性炭フィルタ６ｂの下部を主に流通するため、一旦飲料水の排水が開始されると空気層は活性炭フィルタ６ｂの上部に溜まったままになる。
図５（ｃ）は１回目の間欠運転直後の状態であり、図５（ａ）に比べて減少した空気層と飲料水とがバランスし、排水パイプ６ｅ内に再び空気が入り込んでいる。
図５（ｄ）は２回目の間欠運転中の状態であり、先と同様に給水ポンプ５を稼働させて給水口６ｃから飲料水が流入してくると、排水パイプ６ｅ内の空気が再び追い出された後、活性炭フィルタ６ｂを流通した飲料水が排水パイプ６ｅに流入して排水口６ｆから排水される。
このように、給水ポンプ５を間欠的に稼働させると、浄水器６内の空気が徐々に追い出されていき、やがて浄水器６内が完全に飲料水で満たされた状態になる。

浄水器６内が完全に飲料水で満たされた状態となった後に、先に述べた冷飲料の注出動作を行う際には、浄水器６内に空気が残っていないため、主給水パイプ９内を流通する飲料水に気泡が混入することはない。また、給水タンク４からの給水を停止しても主給水弁１１と浄水器６との間の飲料水が浄水器６に戻って主給水パイプ９内に空気層が形成されることもない。そのため、給水タンク４内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になった直後であっても、冷飲料の注出時に所定量を確実に注出することができる。

以上説明したように、この実施の形態に係る飲料供給装置１では、給水タンク４内の飲料水の枯渇時に給水タンク４に飲料水が補給されると、給水ポンプ５を所定回数（＝４回）だけ間欠的に稼働させる。これにより、給水タンク４内の飲料水の枯渇状態が解消されて給水可能な状態になった直後であっても、冷飲料の注出時に所定量を確実に注出することができる。

尚、実施の形態において、給水ポンプ５を間欠的に稼働させる所定回数を４回に設定したが、所定回数は４回に限定されるものではなく、適宜調整することができる。同様に、流量、パルス数、経過時間等の値も、実施の形態において示した値に限定されるものではなく、適宜調整することができる。
また、実施の形態において、給水ポンプ５を間欠的に稼働させた際に送出される飲料水を温水タンク１３に流入させたが、主給水パイプ９を図示しない排水管に連通させることによって、飲料供給装置１の外部に排水してもよい。

１飲料供給装置、３飲料生成手段（飲料生成機本体）、４タンク（給水タンク）、５ポンプ（給水ポンプ）、６浄水器、９流通経路（主給水パイプ）、２５制御手段（主制御部）。

Claims

飲料水を蓄えるタンクと、
該タンク内の飲料水を送出するポンプと、
該ポンプから送出された飲料水を濾過する浄水器と、
該浄水器で濾過された飲料水が流通する流通経路と、
該流通経路内を流通してきた飲料水を原料にして飲料を生成する飲料生成手段と、
前記ポンプを制御する制御手段と
を備える飲料供給装置であって、
前記制御手段は、前記タンク内の飲料水の枯渇時に該タンクに飲料水が補給されると、前記ポンプを所定回数だけ間欠的に稼働させて前記浄水器内の空気を追い出す、飲料供給装置。