(57)【要約】  【課題】  シロップタンクの交換タイミングの判断および処理は従来、手作業で行われており、シロップをシームレスに切替えることが要望されている。  【解決手段】  ２台のシロップタンク３と４、ポストミックス・ディスペンサ５、炭酸ガスボンベ６および、シロップ自動切替システム２により構成する。また、シロップタンク３と４に貯蔵したシロップは、炭酸ガスボンベ６からの加圧によって、配管１２および１３を経由して、シロップ自動切替システム２へ接続する。そして、シロップ自動切替システム２は、シロップタンク３と４のいずれかを選択し、配管１４を経由してポストミックス・ディスペンサ５に供給する。従って、例えば、ファーストフード店、ファミリーレストラン店の店内ドリンクディスペンサーに取り付けることによって、顧客サービスが可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体自動切替装置であって、液体の気泡を検知する手段と、複数の液体タンクの切替え手段を具備することを特徴とする液体センサーによる流体自動切替システム。
【請求項２】
流体自動切替装置であって、石英チューブを具備した光ファイバー検出部によって、前記液体の気泡を検知することを特徴とする請求項１に記載の液体センサーによる流体自動切替システム。
【請求項３】
流体自動切替装置であって、前記光ファイバー検出部と前記石英チューブの気泡検知によって、複数のバルブの切替え手段を具備することを特徴とする請求項１乃至２に記載の液体センサーによる流体自動切替システム。
【請求項４】
流体自動切替装置であって、前記複数のバルブの切替え後、気液混合の流体を自動でパージする手段を具備することを特徴とする請求項１乃至３に記載の液体センサーによる流体自動切替システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
シロップタンク内の液量検知および流体制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
液槽に超音波を送受して、液体の有無を検出する超音波レベル計が提案されている。また、ファイバセンサ利用の液面検出装置の提案も行われている。
【０００３】
【特許文献１】特願平６−２９８７５３号公報
【特許文献２】特願平６−２７５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、飲料用シロップを扱っている店舗のシロップタンク交換の問題点は、以下のようなものがある。
シロップタンクの交換タイミングの判断および処理は従来、手作業で行われている
２．繁忙時間帯（11：30〜14：00）の間のシロップ切れリスクを避ける為に、その時間帯前にタンクを新品に交換している
３．そして途中まで使ったタンクを繁忙時間帯以外に取り付け戻している
４．もしもシロップタンクが切れてしまったら、交換から再供給まで時間が必要である
５．シロップタンクの交換時は、シロップに異物が混入しないように衛生面の配慮が必要になる。さらに、多少のシロップ残量を有する場合も、シロップタンクを交換してしまうことにより、コスト面の負担が生じる。
上記の問題点に対して、ユーザーのニーズは、以下のとおりである。
１．リアルタイムにシロップ残量がモニタできる液体センサーが必要
バックヤードが広い店舗であれば、シロップを自動切替したい
ドリンク業界もしくは外食産業においては、シロップをシームレスに自動で切替えるという概念は従来ない
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、新たな方法の提示により、以上に説明した発明が解決しようとする課題に応えるものである。また、以下の説明に用いる液体センサーの方式は、光ファイバー式もしくはフォトマイクロ式が、本発明に適している。
そして、液体センサーによる流体自動切替システムにおける目的は、以下のとおりである。
１．この方式で製造された装置を用いることにより、シームレスな自動切換えとコストダウンを実現できる。
２．検知方法はシロップに対して非接触であり、衛生面にリスクは無い。
【０００６】
この目的を達成するため、本発明においては、特許請求の範囲に記載するように構成している。すなわち、本発明は、請求項１に記載のように、
流体自動切替装置であって、液体の気泡を検知する手段と、複数の液体タンクの切替え手段を具備することを特徴とする液体センサーによる流体自動切替システムを構成する。
また、本発明は、請求項２に記載のように、
流体自動切替装置であって、石英チューブを具備した光ファイバー検出部によって、前記液体の気泡を検知することを特徴とする請求項１に記載の液体センサーによる流体自動切替システムを構成する。
また、本発明は、請求項３に記載のように、
流体自動切替装置であって、前記光ファイバー検出部と前記石英チューブの気泡検知によって、複数のバルブの切替え手段を具備することを特徴とする請求項１乃至２に記載の液体センサーによる流体自動切替システムを構成する。
また、本発明は、請求項４に記載のように、
流体自動切替装置であって、前記複数のバルブの切替え後、気液混合の流体を自動でパージする手段を具備することを特徴とする請求項１乃至３に記載の液体センサーによる流体自動切替システムを構成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る液体センサーによる流体自動切替システムによって得られる効果は、以下のとおりである。
１．シロップタンクがなくなった時に自動で切替わるので、急にシロップが無くなりサービスがストップしたり、繁忙時間の作業が軽減する。
２．従来、シロップタンク交換時に使い切れずに残っているまま業者に返却しているシロップの無駄を無くすことができる。
３．交換後に配管に残留している炭酸ガスの気泡をパージする為に使うシロップ(数リットル)を減らすことが可能となる。
そのことによって原料損失を少なくし、利益機会を増やし店舗利益を増やすことが出来る。従って、ファーストフード店、ファミリーレストラン店等の店内ドリンクディスペンサーに取り付けることが可能となる。
また、本発明に係る液体センサーによる流体自動切替システムによって得られる効果を請求項ごとに説明する。
まず、請求項１の発明においては、自動化によって、再供給までの時間の短縮を可能にし、シロップをシームレスに切替えることが可能となる。
【０００８】
また、請求項２の発明においては、光ファイバー検出部と石英チューブを一体型にすることにより、流体による汚染のリスクが少なくなる。また、洗浄の際に使う薬品等に耐えることが出来る。さらに、センサー用のアンプも一体化することにより、コストダウンが可能となり、従来使っている装置にも簡単に取り付けられる。そして、一体型とすることで石英チューブの破損リスクを最小限に出来、液体センサーの感度が安定する。
【０００９】
また、請求項３の発明においては、気泡が突入してきた事によって液体センサーが反応する原理を応用して、液体の残量を管理し、バルブの切替えを行う事が可能になる。
【００１０】
また、請求項４の発明においては、シロップ切替え後に、気液混合されたシロップを自動でパージし、タンク取り付け後も自動でパージを行う。これらの自動化によって、再供給までの時間の短縮を可能にし、シロップをシームレスに切替えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る液体センサーによる流体自動切替システムを、実施例１〜３によって説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明に係るシロップ自動切替システムの基本構成を示す図である。図１に示すように、２台のシロップタンク３と４、ポストミックス・ディスペンサ５、炭酸ガスボンベ６および、シロップ自動切替システム２により構成する。また、シロップタンク３と４に貯蔵したシロップは、炭酸ガスボンベ６からの加圧によって、配管１２および１３を経由して、シロップ自動切替システム２へ接続する。そして、シロップ自動切替システム２は、シロップタンク３と４のいずれかを選択し、配管１４を経由してポストミックス・ディスペンサ５に供給する。従って、例えば、ファーストフード店、ファミリーレストラン店の店内ドリンクディスペンサーに取り付けることによって、顧客サービスが可能となる。
【００１３】
また、シロップ自動切替システムの動作は、以下のとおりである。
１．シロップ入力は２系統(Ａ系統Ｂ系統)
２．シロップ出力は１系統
３．パージ出口は２系統(Ａ系統Ｂ系統)
４．運用時のシロップ入力はＡ系統かＢ系統の、どちらか一方から流れていている。そして、シロップ自動切替システム２が、シロップ内の気泡を検知した瞬間に、別系統に入力が切替わる。
５．切替わった後、その配管１５のパージバルブが開き、配管１２及び１３に残っていたシロップと気泡を押し出して、クリーニングする。
６．検知対象物はジュースのシロップ原液である。
７．検知方法は光電式ファイバーセンサーが適切である。
【００１４】
図２は本発明に係るシロップ自動切替システムの詳細な説明図である。図２に示すように、InletＡ、InletＢはシロップ入り口、Outletはシロップ出口、液体センサーＡ、液体センサーＢは液体センサー２２、２３、バルブＡ、バルブＢはシロップ切替え電磁弁Ａ３１および、Ｂ３２、また、バルブP-Ａ、バルブP-Ｂはパージ電磁弁３３、３４である。また、シロップ自動切替システム２の制御ユニット２１は、液体センサーＡ２２、液体センサーＢ２３の入力信号に従って、バルブＡ３１、バルブＢ３２、バルブP-Ａ３３および、バルブP-Ｂ３４を制御する。
【００１５】
そして、シロップ自動切替システムの制御方法を以下に説明する。
１．従来の1シロップラインに取り付けている1本のタンクを２本に増やし、それぞれをインレットInletＡ、InletＢに接続する。
２．出口1ライン Outletをドリンクサーバーのインレットにつなぐ。
３．運用中に、シロップが無くなり炭酸ガスとの混合した気泡が液体センサーを通過すると、アラーム音が鳴りシロップ流路が自動的に切替わる。
４．切替え後は時間が有るときに空のタンクを交換し、リセットスタンバイボタンを押すのみで良い。
【００１６】
そして、バルブ等の内部部品にはステンレスとテフロン（登録商標）のみ使用し、シロップ流路のコンダクタンスを絞らない構造とすることによって、可能な限りコンパクトな筐体とする。
以上説明したように、気泡が突入してきた事によって液体センサーが反応する原理を応用して、液体の残量を管理し、バルブの切替えを行う事が可能になる。
【実施例２】
【００１７】
図３は本発明に係るシロップ自動切替システム制御ソフトの説明図である。図３に示すように、図２に示した配管１２の系統をＡラインおよび、配管１３の系統をＢラインとする。
【００１８】
また、図４は、図３に示したシロップ自動切替システム制御ソフトの操作を実現する制御部の説明図である。図４に示すように、制御部の操作パネル５９は、まず、ＡラインとＢラインに区分する。そして、ブザーストップボタン５１および自動と手動の切替ボタン５７がある。Ａラインでは、青ランプ５２Ａ，黄ランプ５３Ａ，赤ランプ５４Ａ，リセットボタン５５Ａおよびパージボタン５６Ａを配置する。同様に、Ｂラインでは、青ランプ５２Ｂ，黄ランプ５３Ｂ，赤ランプ５４Ｂ，リセットボタン５５Ｂおよびパージボタン５６Ｂを配置する。
【００１９】
そして、図４に示した制御部と、図２に示したシロップ自動切替システムを参照しながら、図３のシロップ自動切替システム制御ソフトを、以下、説明する。
まず、Ａラインの制御フローを説明する。
ステップＳ６１：リセットボタン５５Ａを押してスタンバイにして青ランプ５２Ａを点灯する
ステップＳ６２：液体センサーＡがシロップを検知している
ステップＳ６３：シロップ切替え電磁弁Ａ３１をONとし、供給中は黄ランプ５３Ａを点灯する
ステップＳ６４：液体センサーＡが気泡を検知し、赤ランプ５４Ａを点滅させ、ブザーを鳴らし、シロップ切替え電磁弁Ａ３１をOFFする。
【００２０】
この時が、ＡラインからＢラインへの切替えタイミングであり、ＢラインのステップＳ７４の制御がスタートする
ステップＳ６５：パージ電磁弁Ａ３３をONする
ブザーストップボタン５１で音が消える
設定時間をパージする
ステップＳ６６：(タンク交換)
ステップＳ６７：パージボタン５６Ａを押し設定時間をパージする
このステップＳ６７は、気液混合の残量シロップの除去と、シロップの充填を行う
ステップＳ６１：パージ完了後、青ランプ５２Ａを点灯してスタンバイする。
【００２１】
次に、Ｂラインの制御フローを説明する。
ステップＳ７１：リセットボタン５５Ｂを押してスタンバイにする
ステップＳ７２：青ランプ５２Ｂを点灯する
ステップＳ７３：液体センサーＢがシロップを検知している
ステップＳ７４：シロップ切替え電磁弁Ｂ３２をONする
この時が、ＡラインからＢラインへの切替えタイミングである
ステップＳ７５：供給中は黄ランプ５３Ｂを点灯する
ステップＳ７６：液体センサーＢが気泡を検知する
この時が、ＢラインからＡラインへの切替えタイミングである
ステップＳ７７：赤ランプ５４Ｂを点滅させる
ブザーを鳴らして、シロップ切替え電磁弁Ｂ３２をOFFする
パージ電磁弁Ｂ３４をONし、ブザーストップボタン５１で音を消す
ステップＳ７８：設定時間をパージし、パージ電磁弁Ｂ３４をOFFする
ステップＳ７９：(タンク交換)
ステップＳ８０： パージボタン５６Ｂを押して、設定時間をパージし、パージ完了後、青ランプ５２Ｂを点灯してスタンバイする。
このステップＳ８０は、気液混合の残量シロップの除去と、シロップの充填を行う。
【００２２】
そして、メンテナンス用として、手動（マニュアルモード）の場合は、以下の制御を実行する。
リセットボタン５５Ａまたは，５５Ｂを押し、シロップ切替え電磁弁３１または，３２をONとする。もう一度押すとシロップ切替え電磁弁３１または，３２はOFFになる。
パージボタン５６Ａまたは，５６Ｂを押すと、パージ電磁弁３３または，３４はONになり、もう一度押すとパージ電磁弁３３または，３４はOFFとなる。
【００２３】
以上説明したように、従来、全ての管理が手作業であったシロップの交換作業を自動化することによって、シロップのムダを極限まで減らし尚且つ交換時間の短縮、強いては供給停止の時間が無くなると言った、これまでにない管理が可能となる。
さらに、シロップ切替え後に、気液混合されたシロップを自動でパージし、タンク取り付け後も自動でパージを行う。これらの自動化によって、再供給までの時間の短縮を可能にし、シロップをシームレスに切替えることが可能となる。
そして、使用しきれず返却しているシロップや、交換時捨てているシロップを極限まで減らすことが可能となる。
【実施例３】
【００２４】
図５は本発明に係る光ファイバー検出部を用いた気泡検知一体型の説明図である。図５に示すように、光ファイバー検出部を用いた気泡検知一体型ユニットは、図２に示したシロップ自動切替システム２に２個、内蔵してある。気泡検知一体型ユニットの一つは、配管１２の気泡を検知し、２個目の気泡検知一体型ユニットは、配管１３の気泡を検知する。以下、図５は、配管１２の気泡を検知する気泡検知一体型ユニットについて説明する。
光ファイバー検出部４１、検出信号アンプ４２および、石英チューブ４３によって構成する。また、気泡検知一体型ユニットの入力は、シロップの配管１２であり、出力は、シロップの配管１４を経由して、ポストミックス・ディスペンサ５に接続する。配管１２および配管１４は、ステンレス（ＳＵＳ）製のねじ込み接続部（ＳＵＳ）４４によって接続し、シロップに対して異物の混入を防止する。
【００２５】
そして、石英チューブ４３にシロップと気泡がある場合、光ファイバー検出部４１は、気泡を検出する。この気泡を検出することによって、図１に示したシロップタンク３と４のいずれかのシロップが、空であることが分かる。また、この検出信号は、信号ケーブル４５によって、図２に示した制御ユニット２１に送信し、シロップタンク３と４の自動切替を行う。
【００２６】
次に、本発明に係る光ファイバー検出部を用いた気泡検知一体型を、従来装置と比較すると、以下のとおりである。
光ファイバー検出部：
従来、非接触タイプの液体センサーは液面のレベルを垂直方向に感知するのが基本的な使用方法である。そして、液体センサーの特性として気泡・水滴に弱く、それが誤動作の原因となる。その対策品としてマルチセンサータイプ(キーエンス社 FU-95S)もある。そこで、本発明では、この誤動作の原因となる気泡を、逆に検知の手段に使う方法とした。
すなわち、液体センサーはシロップによる劣化を防ぐ為、非接触タイプとする。
そして、光ファイバー検出部のリスクとして、取り付け方向がシビアである。また、振動によって取り付け位置が動く可能性があり、それによって感度に影響する。さらに、光ファイバーが折れてしまう可能性があるなどの課題があった。本発明による光ファイバー検出部を取り付けた装置は、取り付けの水平垂直方向を問わないという特徴がある。
【００２７】
２．石英チューブ：
従来、取り付ける配管（パイプ）の課題として、従来のシステムではテフロン（登録商標）チューブを使っている。テフロン（登録商標）チューブは取り回しは簡単であるが、液体によって内部壁に吸着する可能性がある。そこで、材質上の汚染のリスクが少ないのは石英チューブである。また、石英チューブは破損のリスクがテフロン（登録商標）チューブより多い。
【００２８】
３．光ファイバー検出部を用いた気泡検知一体型の特徴：
光ファイバー検出部と石英チューブを一体型にすることにより、流体による汚染のリスクが少なくなる。また、洗浄の際に使う薬品等に耐えることが出来る。さらに、液体センサー用のアンプも一体化することにより、コストダウンが可能となり、従来使っている装置にも簡単に取り付けられる。そして、一体型とすることで石英チューブの破損リスクを最小限に出来、液体センサーの感度が安定する。
以上説明したように、この切替装置を導入することにより、従来、手動で行われていたシロップタンクの切替を、自動切替することで、シームレスに供給が可能となる。
また、気泡センサーは、従来純粋な液体を監視し液面管理を行っているものである。管理しようとする液体に気泡やごみ（異物）が存在する事によって誤動作の可能性が高く精度良く管理する事が出来なくなってしまう。本発明では、この原理を逆利用し気泡の液体センサーとして使用することを可能とした。
【００２９】
以上、実施例で説明した技術は、検出し切替える流体が非接触でないと、純度や人的に問題が有る場合に効果を発揮する。
また、本発明は、炭酸飲料への適用で説明したが、他の流体に適用が可能である。例えば、ビールサーバー、酎ハイサーバーなどアルコール業界へも展開が可能である。
さらに、飲料業界以外には半導体、医療、薬液、食品、化学薬品、化粧品等、多様な業界への需要が考えられる。
【００３０】
そして、携帯電話、PHS等の通信手段を経由してデータベース化し、検知データを販売する店舗本部、シロップ工場、シロップ配送会社等への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るシロップ自動切替システムの基本構成を示す図である。
【図２】本発明に係るシロップ自動切替システムの詳細な説明図である。
【図３】本発明に係るシロップ自動切替システム制御ソフトの説明図である。
【図４】図３に示したシロップ自動切替システム制御ソフトの操作を実現する制御部の説明図である。
【図５】本発明に係る光ファイバー検出部を用いた気泡検知一体型の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  シロップ自動切替システム
３  シロップタンク
４  シロップタンク
５  ポストミックス・ディスペンサ
６  炭酸ガスボンベ
１２  配管
１３  配管
１４  配管
１５  配管
２１  制御ユニット
２２  液体センサーＡ
２３  液体センサーＢ
３１  シロップ切替え電磁弁Ａ
３２  シロップ切替え電磁弁Ｂ
３３  パージ電磁弁Ａ
３４  パージ電磁弁Ｂ
４１  光ファイバー検出部
４２  検出信号アンプ
４３  石英チューブ
４４  ねじ込み接続部（ＳＵＳ）
４５  信号ケーブル
５１  ブザーストップ
５２Ａ  青ランプ
５２Ｂ  青ランプ
５３Ａ  黄ランプ
５３Ｂ  黄ランプ
５４Ａ  赤ランプ
５４Ｂ  赤ランプ
５５Ａ  リセットボタン
５５Ｂ  リセットボタン
５６Ａ  パージボタン
５６Ｂ  パージボタン
５７  切替ボタン
５９  制御部の操作パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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