(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧した加圧液体の入口および出口を有する本体と、前記本体に収容されて回転駆動されることにより前記入口から前記本体に流入する前記加圧液体を一定容積量で前記出口より流出させる回転子と、前記回転子を回転駆動する駆動モータを備えた送出量調整器と、
前記駆動モータに電力を供給する通電部に通電信号を出力する制御部と、
前記駆動モータに電力を供給する第１のトランジスタと、前記駆動モータで発生した電流を放電するための抵抗器と、前記抵抗器が設けられた回路をオンにする第２のトランジスタと、前記通電部から入力する通電信号に基づいて前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタについてのスイッチング動作を行うスイッチング部とを有する放電回路とを有し、
前記放電回路は、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御に基づき、前記駆動モータの通電オン時に前記第１のトランジスタをオンにし、前記第２のトランジスタをオフにし、前記駆動モータの通電オフ時に前記第１のトランジスタをオフにし、前記第２のトランジスタをオンにする構成であり、
前記駆動モータの通電オフ時に、前記加圧液体の圧力により前記回転子を介して前記駆動モータに加わって生じる起電力に基づく電力を前記抵抗器により放電させ、リップル電圧を解消させる構成を有することを特徴とする送出制御装置。
【請求項２】
前記回転子は、複数の回転子を組み合わせて形成される一組の回転子であることを特徴とする請求項第１項記載の送出制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送出制御装置に関し、特に、液体や気体等の供給媒体を送出するときにその送出動作が制御可能範囲で行われるようにするとともに、一定容積量で精度良く安定した供給媒体の送出を行うことのできる送出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、供給源から一定量の液体を管路に連続して送出する場合に、回転子の回転に基づいて液体を送出させる送出装置を管路中に設け、液体の送出量が一定量となるように回転子を駆動して送出制御を行っている。
【０００３】
このような送出制御を実現するものとして、回転子と駆動源との間に歯車減速機を設け、必要とする時間当たりの送出量に対応した回転領域で回転子を一定速度で安定して回転させることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の送出制御によると、回転子の回転速度を機械的に減速する場合には液体の物性や送出量に応じて歯車減速機の減速比を設定する必要があるため、減速比に応じた部品の選択、組立てといった面倒な作業を必要とするという問題がある。また、必要とされる減速比によっては歯車減速機が大型化し、液体の送出制御を必要とする機器への形状的な制約が生じるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、減速比に応じた部品の選択、組立てを不要にし、構成を大型化することなく一定量の安定した液体の送出制御を実現する送出制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、加圧した加圧液体の入口および出口を有する本体と、前記本体に収容されて回転駆動されることにより前記入口から前記本体に流入する前記加圧液体を一定容積量で前記出口より流出させる回転子と、前記回転子を回転駆動する駆動モータを備えた送出量調整器と、前記駆動モータに電力を供給する通電部に通電信号を出力する制御部と、前記駆動モータに電力を供給する第１のトランジスタと、前記駆動モータで発生した電流を放電するための抵抗器と、前記抵抗器が設けられた回路をオンにする第２のトランジスタと、前記通電部から入力する通電信号に基づいて前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタについてのスイッチング動作を行うスイッチング部とを有する放電回路とを有し、前記放電回路は、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御に基づき、前記駆動モータの通電オン時に前記第１のトランジスタをオンにし、前記第２のトランジスタをオフにし、前記駆動モータの通電オフ時に前記第１のトランジスタをオフにし、前記第２のトランジスタをオンにする構成であり、前記駆動モータの通電オフ時に、前記加圧液体の圧力により前記回転子を介して前記駆動モータに加わって生じる起電力に基づく電力を前記抵抗器により放電させ、リップル電圧を解消させる構成を有することを特徴とする送出制御装置を提供する。
【００１０】
上記した送出制御装置によると、送出制御する供給媒体によって送出量調整器に制御範囲を超えた負荷が与えられたときに、制御範囲を超えた負荷分について供給媒体の送出を制限して一定容積量の送出性を確保する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の送出制御方法および送出制御装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る飲料供給装置を部分的に示し、飲料ディスペンサで液体原料としてのシロップを送出するシロップ供給ラインを概略的に示す。このシロップ供給ラインは、高圧の炭酸ガスを収容した炭酸ガスボンベ１と、液体原料としてのシロップを収容したシロップタンク２と、炭酸ガスをシロップタンクに供給する炭酸ガス供給ライン３と、炭酸ガス供給ライン３に設けられる炭酸ガス調整弁４と、シロップを冷却水（図示せず）によって冷却する冷却コイル５と、シロップを送出するシロップ供給ライン６と、シロップを一定容積量で送出する定容積型流量調整器（送出量調整器）７と、定容積型流量調整器７に設けられてシロップを一定容積量で送出させる回転子（後述）を駆動する直流モータからなる回転子駆動モータ７Ａと、シロップ供給ライン６を開閉するシロップ電磁弁８と、シロップ、希釈水、炭酸水等の液体を混合するマルチバルブ９と、回転子駆動モータ７Ａに電力を供給する通電部１０と、回転子駆動モータ７Ａの電気的負荷を変化させる駆動負荷制御部１１を有する。
【００１３】
図２は、定容積型流量調整器（以下、流量調整器という）７を示し、図２（イ）は平面方向から見た状態、図２（ロ）は側面方向から見た状態、図２（ハ）は図２（ロ）のＡ−Ａ部における断面を矢印方向に見た状態である。この流量調整器７は、シロップが流入する流入部１２ａ、シロップが流出する流出部１２ｂを有する本体１２と、本体１２の上部にビス等により固定される減速機１３と、減速機１３を介して本体１２に固定される回転子駆動モータ７Ａと、本体１２の下部に固定される蓋部１４と、本体１２の内部に設けられる一組の円型歯車１５（回転子）と、を有している。一組の円型歯車１５は、本体１２および蓋部１４に支持される軸１６（駆動側）、１７（従動側）によって回転自在に支持されており、軸１６を減速機１３を介して回転子駆動モータ７Ａの回転軸と連結して駆動することによって矢印方向に回転する。
【００１４】
また、流量調整器７は、円型歯車１５の回転速度（減速機１３を介して軸１６と連結して駆動する回転子駆動モータ７Ａの回転速度）を検出するための回転子駆動モータ７Ａの回転速度と連動してパルスを出力するマグネットエンコーダ１８（後述）を有する。
【００１５】
図３は、流量調整器７を駆動することによるシロップ吐出量を示し、流量調整器７が停止している時は、回転子駆動モータ７Ａが円型歯車１５の回転を妨げるブレーキの働きをするので、通常のフローレギュレータや流量計に比べて圧力損失が大きく、円型歯車１５の圧力損失によるシロップ吐出量は、炭酸ガスボンベ１から供給される炭酸ガスの圧力でシロップタンク２から押し出されたシロップを吐出するフローレギュレータや流量計のシロップ吐出量に比べて少なくなる。図３において、流量調整器７のシロップ吐出量が通常のフローレギュレータや流量計のシロップ吐出量より少ない部分は、円型歯車１５の圧力損失によるシロップ吐出量減少分であり、回転子駆動モータ７Ａが円型歯車１５を駆動するのに必要とする力は、シロップを押し出そうとする圧力が炭酸ガスの圧力により加わる分小さくなる。また、流量調整器７のシロップ吐出量が通常のフローレギュレータやシロップ流量計のシロップ吐出量より多い部分は、炭酸ガスの圧力でシロップタンク２から押し出されたシロップを回転子駆動モータ７Ａが円型歯車１５を駆動することによりシロップを吐出するシロップ吐出量増加分であり、炭酸ガスの圧力でシロップタンク２からシロップを押し出している圧力の分、回転子駆動モータ７Ａが円型歯車１５を駆動するのに必要とする力が小さくなる。
【００１６】
図４は、駆動負荷制御部１１を示し、回転子駆動モータ７Ａの駆動回路に設けられるパワートランジスタ１１４と、パワートランジスタ１１４の等価抵抗を可変させる可変抵抗器１１５を有する。
【００１７】
可変抵抗器１１５は、図示しない抵抗可変機構でその抵抗値を可変させることで回転子駆動モータ７Ａの電気的負荷を可変させるものであり、その可変量は、実験等によって得られたデータ等により、シロップの送出時にシロップによって付与される外的な負荷に対して回転子駆動モータ７Ａの回転変動が生じない量に設定される。
【００１８】
図５は、第１の実施の形態におけるシロップ供給ラインの制御ブロックを示し、制御上の各種設定値を入力するキーボード等を有した入力装置２３と、飲料供給装置の前面に複数設けられた飲料選択用の販売スイッチ２４と、飲料供給装置の各部の制御データを格納するメモリ２５と、シロップ供給時間等の時間計測を行うタイマー２６と、上記した各部を制御する主制御部２７を有する。
【００１９】
次に、第１の実施の形態に係る飲料供給装置のシロップ供給動作について説明する。
【００２０】
主制御部２７は、購買者が飲料を選択して販売スイッチ２４を押すことに基づく販売信号を入力する。主制御部２７は、販売信号の入力に基づいて通電部１０に通電信号を出力する。通電部１０は、通電信号を入力すると回転子駆動モータ７Ａおよびシロップ電磁弁８に電力を供給する。シロップ電磁弁８は、電力の供給に基づいてシロップ供給ライン６を開き、回転子駆動モータ７Ａは流量調整器７を駆動してシロップを一定容積量でマルチバルブ９に送出する。
【００２１】
回転子駆動モータ７Ａは、シロップ送出時において駆動負荷制御部１１に設けられる可変抵抗器１１５の抵抗値に応じた負荷を伴って回転する。このことにより、モータ駆動時の電流値が大になっており、そのことによって抵抗値に応じた負荷を伴わない回転時と比較して高トルク領域で回転する。
【００２２】
第１の実施の形態によると、駆動負荷制御部１１は、シロップ送出時に回転子駆動モータ７Ａに電気的な負荷を与えることにより、回転子駆動モータ７Ａへの通電量を大にして電流値を増大させる。このことによって回転子駆動モータ７Ａを高トルク領域で回転させることができ、シロップの異常送出や、シロップタンク内の圧力変動等によって一組の円型歯車１５に負荷が伝えられたとしても駆動状態が不安定にならず、かつ、送出量の増減制御が可能な駆動範囲に保つことができる。また、回転子駆動モータ７Ａのトルク特性に基づいて負荷に対して適切な減速比で回転子駆動モータ７Ａを駆動して送出制御を行えることから、減速ギヤ等の選択、組立てといった作業が不要になり、コンパクトな装置構成とすることができる。
【００２３】
また、シロップを介して一組の円型歯車１５に付与される負荷が大である場合には、可変抵抗器１１５の抵抗値を大にすることで対応できるが、通電量の増大に伴って可変抵抗器１１５の発熱量が大になる。このため、可変抵抗器１１５の発熱を考慮して通電量を設定する必要がある。
【００２４】
上記した第１の実施の形態では、シロップ送出制御を常に回転子駆動モータ７Ａの制御範囲において行なえるようにするために、回転子駆動モータ７Ａとの間にアナログ的な電圧調整器を有する駆動負荷制御部１１を設けた構成を説明したが、通電時の発熱を抑え、より電力効率を向上させるものとして、例えば、ＰＷＭ制御に基づくスイッチング動作を行うことでシロップ送出制御を行うこともできる。
【００２５】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る飲料供給装置を部分的に示し、第１の実施の形態で説明した駆動負荷制御部１１に代えて通電部１０から回転子駆動モータ７Ａに電力を供給する送電経路に回転子駆動モータ７Ａで発生した電力を放電させる放電回路１１Ａを有する構成において第１の実施の形態と相違しており、その他の構成および機能については第１の実施の形態と同一であるので重複する説明を省略する。
【００２６】
回転子駆動モータ７Ａは、直流モータを使用し、パルス幅のＨｉとＬｏｗの比（デューティサイクル）を変化させることにより回転数を可変させるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいて通電部１０により通電制御される。ＰＷＭ制御については周知の技術であることから、詳細な説明については省略する。
【００２７】
図７は、放電回路１１Ａを示し、回転子駆動モータ７Ａの駆動回路に電力を供給するトランジスタ１１０と、回転子駆動モータ７Ａで発生した電流を放電するための抵抗器１１１と、抵抗器１１１を設けられた回路をオンにするトランジスタ１１２と、トランジスタ１１０および１１２についてのスイッチング動作を行うスイッチング部１１３を有する。
【００２８】
スイッチング部１１３は、通電部１０から入力する通電信号に基づいてトランジスタ１１０および１１２についてのスイッチング動作を行う。モータ駆動時はトランジスタ１１０をオン、トランジスタ１１２をオフにして指定された回転速度で回転子駆動モータ７Ａを回転させる。また、モータ非駆動時はトランジスタ１１０をオフ、トランジスタ１１２をオンにして抵抗器１０７を設けられた回路をオンにする。また、流量調整器７に流入する加圧されたシロップの粘度が大であると、流動性が小であることから円型歯車１５に対して与えられる負荷低減量は小となる。このことから一定粘度以上の加圧液体送出時にはトランジスタ１１２を常時オフとするようにしても良い。また、流量調整器７に流入する加圧されたシロップの粘度が小であると、流動性が大であることから円型歯車１５に対して与えられる負荷低減量は大となる。この場合にはモータ通電動作に同期してオフパルス時にトランジスタ１１２をオンにする。この切り替えはＰＷＭのオンオフに同期させるようにしても良い。
【００２９】
図８は、流量調整器７の駆動系を示し、回転子駆動モータ７Ａの回転軸７Ｂに取り付けられるマグネットエンコーダ１８と、マグネットエンコーダ１８の回転に応じた出力パルスを発生するパルス発生回路を搭載した基板１９と、回転子駆動モータ７Ａの回転軸７Ｂに取り付けられるピニオンギヤ２０と、円型歯車１５の軸１６（駆動軸）に取り付けられてピニオンギヤ２０と噛合するギヤ１６Ａと、軸１６を本体１２（図示せず）に回転自在に支持する軸受部材２１と、軸１６に取り付けられて圧力もれを防止するシール部材２２を有し、ピニオンギヤ２０の回転数をギヤ１６Ａで減速して軸１６に伝達している。
【００３０】
流量調整器７は、一組の円型歯車１５を回転させると、炭酸ガスボンベ１から炭酸ガス供給ライン３を介して供給される炭酸ガスの圧力でシロップタンク２から押し出されたシロップが流入部１２ａから本体１２内部に流入し、円型歯車１５の歯間と本体１２の内壁間で形成する空間Ｂに保持されて本体１２の内壁に沿って送られて流出部１２ｂ側に達し、流出部１２ｂから流出する。
【００３１】
次に、第２の実施の形態に係る飲料供給装置のシロップ供給動作について説明する。
【００３２】
主制御部２７は、購買者が飲料を選択して販売スイッチ２４を押すことに基づく販売信号を入力する。主制御部２７は、販売信号の入力に基づいて通電部１０に通電信号を出力する。通電部１０は、通電信号を入力すると回転子駆動モータ７Ａおよびシロップ電磁弁８に電力を供給する。シロップ電磁弁８は、電力の供給に基づいてシロップ供給ライン６を開き、回転子駆動モータ７Ａは流量調整器７を駆動してシロップを一定容積量でマルチバルブ９に送出する。
【００３３】
通電部１０は、メモリ２５に格納されたデューティ比に基づいて回転子駆動モータ７Ａに電力を供給する。通電部１０は、回転子駆動モータ７Ａの駆動開始から一定時間（例えば、１００ｍ／ｓ）が経過するまではデューティ比１００％で回転子駆動モータ７Ａに電力を供給し、一定時間経過後に飲料毎に設定されたデューティ比で電力の供給を行う。この一定時間は、送出制御する液体の粘性等の物性や回転子駆動モータ７Ａの電気的特性に基づいて設定する。
【００３４】
図９（ａ）は、シロップ送出時のパルス波形を示し、回転子駆動モータ７Ａの制御可能範囲を超えた圧力が一組の円型歯車１５に付与されることによって、一組の円型歯車１５が回転子駆動モータ７Ａの制御範囲を超えて駆動されると起電力が生じ、オフパルス時に起電力に基づくリップルＬが生じる。このリップルＬ発生分に相当する流量が送出されることによって希望する流量とのずれが生じることになる。
【００３５】
特に、回転子駆動モータ７Ａのデューティが小であるとき、例えば、回転子駆動モータ７Ａに対する制御負荷量を２０ｇ-ｃｍ、２５％デューティとした場合、加圧されたシロップを供給されることによって制御負荷量が回転子駆動モータ７Ａの制御が可能である２０％デューティ以下となってモータを回転させる制御範囲を超えてしまうことになる。この状態で回転子駆動モータ７Ａへの印加電圧を０％にすると、加圧されたシロップにより約４０％デューティ分の電圧を発生する発電機となる。このような状態で回転子駆動モータ７Ａの駆動回路により印加される電圧は、モータ起動時の駆動トルクを与えられるのみとなる。
【００３６】
図９（ｂ）は、放電回路１１Ａを作動させたときのシロップ送出時のパルス波形を示し、スイッチング部１１３は、モータ通電時のオフパルス時にトランジスタ１１２をオンすることにより起電力に基づく電力を抵抗器１１１で放電することによって（ａ）に示すリップルＬが解消されている。このようにして回転子駆動モータ７Ａを制御範囲で回転駆動させる。
【００３７】
回転子駆動モータ７Ａは、図２（ハ）に示す回転方向に一組の円型歯車１５を回転駆動する。一組の円型歯車１５は、シロップ供給ライン６を介して供給されるシロップを流量調整器７の流入部１２ａから本体１２内部に流入し、円型歯車１５の歯間と本体１２の内壁間で形成する空間Ｂに保持しながら本体１２の内壁に沿って送ることによって流出部１２ｂから連続的に流出させる。マルチバルブ９は、シロップ供給ライン６を介して供給されるシロップをバルブ内で図示しない希釈水、炭酸水と混合することにより飲料として供給する。
【００３８】
上記したシロップ供給動作において、回転子駆動モータ７Ａの駆動時間については、例えば、カップサイズに基づく販売時間のデータをメモリ２５に格納しておき、このデータによって駆動時間を選択的に決定することも可能である。
【００３９】
また、上記したシロップ供給動作では、１種類のシロップをシロップ供給ラインに供給する場合について説明しているが、例えば、密度が異なる２種以上のシロップを混合した混合シロップ、又は２種以上のシロップを連続してシロップ供給ラインに供給することも可能である。
【００４０】
図１０は、円型歯車１５の回転時に回転子駆動モータ７Ａに流れる電流値の変化を示し、流量調整器７の本体１２内にシロップが充満している状態で円型歯車１５を回転させると円型歯車１５には負荷がかかり、回転子駆動モータ７Ａに流れる電流値は大きくなる。しかし、本体１２内のシロップが減少すると円型歯車１５にかかる負荷が軽くなり、回転子駆動モータ７Ａに流れる電流値が電流値差Ｄ分少なくなる。例えば、主制御部２７は、電流値差Ｄの変化を検出すると、本体１２内のシロップがなくなったものとして、販売スイッチ２４に飲料売り切れ表示を点灯させることもできる。
【００４１】
また、本体１２内のシロップが減少すると、円型歯車１５にかかる負荷が軽くなり、マグネットエンコーダ１８の出力するパルス周波数が変化するので、回転子駆動モータ７Ａに流れる電流値の変化を検出する代わりに、マグネットエンコーダ１８の出力するパルス周波数の変化を主制御部２７で検出するようにしても良い。主制御部２７はパルス周波数の変化が許容値を超えたときに本体１２内のシロップがなくなったものとして、販売スイッチ２４に飲料売り切れ表示を点灯させるようにしても良い。
【００４２】
図１１は、流量調整器７に内蔵される一組の回転子の他の実施の形態を示し、上記した円型歯車１５の他に、（ａ）に示す三角おむすび形歯車１５Ａ、（ｂ）に示すオーバル形歯車１５Ｂ、（ｃ）に示すまゆ型回転子１５Ｃ、（ｄ）に示すクローバ型回転子１５Ｄであっても良い。まゆ型回転子１５Ｃおよびクローバ型回転子１５Ｄは、外周が平滑面で形成されており、まゆ型回転子１５Ｃは軸３２および３３に取り付けられたギヤ１５ｃの噛合に基づいて相対回転する。このように、本体１２に収容される一組の回転子の形状によって液体の送出性を可変させることが可能である。この場合、液配管内の圧力損失は回転子の形状によって変化することから、送出する液体の密度、粘性等の物性に応じた一組の回転子を用いることが好ましい。また、三角おむすび形歯車１５Ａやオーバル形歯車１５Ｂでは、液体を介して伝わる圧力が回転子の回転を促す外力として効果的に作用することから、液体の粘度が大である場合でも圧力損失の低減を図れる。
【００４３】
この飲料供給装置では、流量調整器７に炭酸ガスで加圧されたシロップをシロップ供給ライン６を介して送り込んでいるので、シロップがシロップタンク２側に逆流せず、回転子駆動モータ７Ａが一組の円型歯車１５を駆動するのに必要とする力は炭酸ガスの加圧によって小になり、回転子駆動モータ７Ａを小型化でき、装置コストの低減を図れる。また、一組の円型歯車１５の回転を変化させることでシロップ吐出量を必要とする吐出量に増減させることが可能である。
【００４４】
このような構成では、例えば、機器設置後のシロップ加圧量設定が回転子駆動モータ７Ａの制御範囲を超えた高圧に設定されてしまうと、流量調整器７はシロップ供給開始直後に制御不能となる恐れがあり、大量のシロップが供給されるばかりでなく、回転子駆動モータ７Ａの損傷、または寿命の低下を招くことになる。
【００４５】
上記した第２の実施の形態によると、流量調整器７の一組の円型歯車１５が、その制御可能範囲を超えた負荷状態で流入するシロップによって駆動されるような状況であっても、回転子駆動モータ７Ａの制御範囲を超えた負荷を電力に変換して放電させることによって液体送出動作が制御可能範囲から外れることを防止でき、異常高圧による送出制御性の喪失、圧力変動による送出性の変動を抑制し、一組の円型歯車１５の回転に基づく一定容積量で精度良く安定したシロップの送出を行うことができる。また、回転子駆動モータ７Ａの制御範囲を超えた負荷について電気的に回転を抑制する構成とすることで、減速機を不要にでき、コンパクトな装置構成にできるとともに回転子駆動モータ７Ａを安定して一定速度で回転させることが可能になる。
【００４６】
第２の実施の形態では、回転子駆動モータ７Ａの制御範囲を超えた負荷を放出するものとして、抵抗器１１２を有する放電回路１１Ａで起電力を放電させているが、これに限定されず、例えば、パルス制御法、スイッチング制御法、あるいはチョッパ制御法と抵抗器とを組み合わせて通電制御を行うことも可能である。
【００４７】
また、第２の実施の形態では、飲料供給装置におけるシロップ送出制御について説明したが、その用途は飲料供給装置に限定されず、シロップ以外の他の液体、例えば、油等の加圧された液体の送出制御に適用することも可能である。また、流体の他に粉体や気体を加圧して配管を介して送出する場合の送出制御や、重力に基づいて液体や粉体を落下等によって供給する場合の送出制御に適用することができる。
【００４８】
また、第２の実施の形態では、シロップをマルチバルブ９に供給する弁装置としてシロップ電磁弁８を用いたが、それに限定されず、例えば、電気モータにより弁を開閉してシロップの供給を制御しても良い。また、少なくとも流量調整器７の流入側圧力を圧力計によって監視し、圧力が負圧となったときは炭酸ガス調整弁４を駆動することに基づく増圧制御あるいは回転子駆動モータ７Ａの回転速度を減じる等の制御を行うことが好ましい。
【００４９】
また、シロップの他の供給形態として、例えば、袋にシロップを充填し、この袋を輸送箱の中に収めた液体原料容器（バックインボックス）を飲料供給装置内に設置して、シロップ自体の重さで流量調整器７に供給し、流量調整器７で一定容積のシロップを連続して送出し、シロップ電磁弁８を介してマルチバルブ９に供給しても良い。
【００５０】
また、上記した第２の実施の形態では、回転子駆動モータ７Ａの制御範囲を超えた負荷に対する制御を回転子駆動モータ７Ａの電気的制御に基づいて行っているが、起電力を検出したときに負荷を弁装置等で制限することによって回転子駆動モータ７Ａを回転制御するようにしても良い。
【００５１】
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る飲料供給装置を部分的に示し、流量調整器７の上流側に設けられるニードル弁３０と、回転子駆動モータ７Ａで発生した起電力に応じてニードル弁３０の開度を制御する弁制御部３１を有する構成について第２の実施の形態と相違しており、その他の構成については第２の実施の形態と同一であるので重複する説明を省略する。
【００５２】
弁制御部３１は、シロップ供給ライン６を介して流量調整器７に送り込まれるシロップの圧力が大で、その負荷によって回転子駆動モータ７Ａに起電力が生じたとき、その起電力を検出してニードル弁３０を駆動する。ニードル弁３０は、針状の弁体によってシロップ通過部の開口量を調整する構成を有し、モータ等の開口量制御が可能な駆動部（図示せず）によって圧力制御量に応じた位置に弁体を配置する。
【００５３】
上記した第３の実施の形態によると、回転子駆動モータ７Ａで発生した起電力に応じてニードル弁３０を駆動することによって、流量調整器７にかかる負荷を制限することができ、そのことによって一定容積量のシロップを安定的に送出させることができる。
【００５４】
また、ニードル弁３０は、流量調整器７の上流側と下流側に設けるようにしても良く、ニードル以外の圧力制限部材を有する弁装置を用いて回転子駆動モータ７Ａにかかる負荷を軽減するようにしても良い。また、粘性が低いと思われる液体を送出する場合には、予めニードル弁３０を駆動してシロップ通過部の開口量を制限しても良く、更に、駆動機構によらないでニードル弁３０を手動で操作してシロップ通過部の開口量を制限しても良い。
【００５５】
第１、第２、および第３の実施の形態では、一定容積を計量する流量調整器として歯車等の形状を有する一組の回転子を有した流量調整器を説明したが、回転子は一対以外に複数の回転子を組み合わせて構成されていても良い。また、液体を一定容積で送出可能であれば回転子は単独で設けられても良い。
【００５６】
図１３は、第４の実施の形態に係る他の流量調整器を示し、モータによって回転駆動される回転体に複数の羽根（vane）を放射状に設けられるベーン型流量調整器４０である。このベーン型流量調整器４０は、本体４１と、本体４１内に形成される楕円状の液体収容部４２と、本体４１内でモータ（図示せず）によって回転駆動される回転体４３と、回転体４３に放射状に設けられる複数のベーン４４と、ベーン４４を回転体４３の径方向に伸縮自在に保持するベーン収容溝４５を有し、液体収容部４２に収容される回転体４３との間に形成される空間に流入管６Ａを介してシロップを流入させ、回転体４３の回転に基づいて流出管６Ｂよりシロップを流出させる。
【００５７】
ベーン４４は、ベーン収容溝４５に収容される図示しないスプリング等の弾性部材によって液体収容部４２の内壁に密接するように付勢されており、その伸縮量は楕円の大径部で最大となり、小径部で最小となる。
【００５８】
ベーン型流量調整器４０によるシロップの送出動作は、シロップ供給ライン６から流入管６Ａを介して液体収容部４２にシロップを流入させ、回転体４３を図中に示す矢印方向に回転させることによって回転体４３、２枚のベーン４４、および液体収容部４２の内壁との間に一定容積のシロップを収容し、回転体４３の回転に基づいて移動させて流出管６Ｂより流出させる。ベーン型流量調整器４０では、シロップの送出動作は図面に示す回転体４３の左側と右側で同時に行われる。
【００５９】
上記した第４の実施の形態に係るベーン型流量調整器４０によると、ギヤを用いて一組の回転子を駆動することに基づくギヤのバックラッシ拡大に基づく液体のもれ、計量精度の低下を生じることなく、一定容積の液体を長期にわたって精度良く安定的に供給することができる。
【００６０】
上記した本発明の送出制御方法および送出制御装置によると、以下に示す作用および効果が得られる。
（ａ）流量調整器７の負荷の状態（加圧されたシロップの供給に基づく）が流量調整器７の制御範囲を超えているときに制御範囲を超えた負荷分についてのシロップ送出量を制限することによって、圧力変動に対する応答性に優れ、小型のモータを回転子駆動モータ７Ａとして用いた場合でも送出不能に陥ることがなく、密度や粘度等の物性に関係なく一定容積量のシロップを正確に、安定的に送出することができる。
【００６１】
（ｂ）流量調整器７の本体１２内で円型歯車１５等の回転子を回転駆動させる回転子駆動モータ７Ａの制御範囲で一定容積量を送出させるように制御することで、送出動作中に回転子駆動モータ７Ａから回転子にかけての見かけ上の減速比を可変させることが可能になり、減速機を不要にしてコンパクトな装置構成にできるとともに一定容積量のシロップ送出性を確保しながら圧力変動に対応することができる。
【００６２】
（ｃ）回転子は、複数の回転子を組み合わせて形成される一組の回転子であっても良く、シロップその他の液体の送出に応じた形状の回転子を選択的に用いることができる。
【００６３】
（ｄ）流量調整器７に設けられる回転子駆動モータ７Ａの回転制御範囲を超えた負荷が円型歯車１５等の回転子に付与されたときは、その負荷に応じて回転子をブレーキによって制動するようにしたので、増大した負荷によって回転子が異常回転することを機械的又は電気的に防止することができる。
【００６４】
（ｅ）回転子駆動モータ７Ａの回転制御範囲を超えた負荷が円型歯車１５等の回転子に付与されたとき、モータのトルク特性に基づいて負荷に応じた制動力を生じるブレーキを設けたことによって、負荷を検出する検出器等の機器を不用にして構成の簡素化、コンパクト化を図ることができ、かつ、装置コストを安価にできる。
【００６５】
（ｆ）ブレーキとして、回転子駆動モータ７Ａが回転制御範囲を超えた負荷に基づいて駆動されることにより発生する起電力を放電回路１１Ａで放電するようにしたので、負荷を速やかに解消でき、負荷に基づく流量変動の発生を抑制することができる。
【００６６】
（ｇ）回転子駆動モータ７Ａの駆動開始から一定時間が経過した後にブレーキをＯＮさせるようにすることで、回転子駆動モータ７Ａの起動時における負荷を軽減することができる。また、送出する液体の密度や粘度等の物性に基づく時間応答性を考慮することにより、回転子駆動モータ７Ａの損傷、寿命低下を防止できる。
【００６７】
（ｈ）ブレーキを制御するスイッチング回路を設け、回転子駆動モータ７Ａの通電オフ時に放電回路１１Ａをオンにし、通電オン時に放電回路１１Ａをオフにするようにしたので、放電回路１１Ａにかかる電気的負荷を軽減できるとともに、回転子駆動モータ７Ａの回転制御範囲を超えた負荷に対して効率良くブレーキをかけることができ、また、長期的にわたって安定した送出制御を行うことができる。
【００６８】
（ｉ）ＰＷＭ制御に基づくスイッチングを行って放電回路１１Ａを制御して回転子駆動モータ７Ａにブレーキをかけるようにしたので、回転子駆動モータ７Ａの回転時間およびブレーキ作動時間をパルス幅の設定に基づいて適切に設定することができる。
【００６９】
（ｊ）送出制御するシロップを炭酸ガスによって加圧し、所定の加圧状態で流量調整器７に流入させているので、シロップ送出時における回転子駆動モータ７Ａの駆動負荷を減じることができ、例えば、粘性が大なるシロップや粘性が小なるシロップ等の物性の違いに基づく送出性のばらつきを防止することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の液体送出装置および液体送出方法によると、送出量調整器の制御範囲より大である負荷に対して供給媒体の送出量を制限しながら一定容積量で供給媒体を管路に送出するようにしたため、液体の物性や送出量が変動した場合でも、一定量の安定した液体の送出制御を実現でき、減速比に応じた部品の選択、組立てを不要にして装置構成のコンパクト化を実現し、一定量の液体を安定して送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液体送出装置としての飲料供給装置を示す部分構成図
【図２】第１の実施の形態における定容積型流量調整器を示し、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は（ロ）のＡ−Ａ部における断面図
【図３】第１の実施の形態における定容積型流量調整器を設けたシロップ供給ラインの液体吐出量を示す説明図
【図４】第１の実施の形態における駆動負荷制御部を示す回路図
【図５】第１の実施の形態における飲料供給装置の制御ブロック図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る液体送出装置としての飲料供給装置を示す部分構成図
【図７】第２の実施の形態における放電回路を示す回路図
【図８】第２の実施の形態における流量調整器の駆動系を示す概略構成図
【図９】第２の実施の形態におけるシロップ送出時のパルス波形を示し、（ａ）は、オフパルス時にリップルＬを含むパルス波形図、（ｂ）は、リップルが解消されたパルス波形図、
【図１０】第２の実施の形態における回転子駆動モータに流れる電流特性図
【図１１】（ａ）から（ｄ）は、流量調整器に内蔵される一組の回転子の他の実施の形態を示す部分断面図
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る液体送出装置としての飲料供給装置を示す部分構成図
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るベーン型流量調整器を示す概略構成図
【符号の説明】
１、炭酸ガスボンベ  ２、シロップタンク  ３、炭酸ガス供給ライン
４、炭酸ガス調整弁  ５、冷却コイル  ６、シロップ供給ライン
６Ａ、流入管  ６Ｂ、流出管
７、定容積型流量調整器  ７Ａ、回転子駆動モータ  ７Ｂ、回転軸
８、シロップ電磁弁  ９、マルチバルブ  １０、通電部
１１、駆動負荷制御部  １１Ａ、放電回路
１２、本体  １２ａ、流入部  １２ｂ、流出部  １３、減速機
１４、蓋部  １５、円型歯車  １５Ａ、三角おむすび形歯車
１５Ｂ、オーバル形歯車  １５Ｃ、まゆ型回転子
１５Ｄ、クローバ型回転子  １５ｃ、ギヤ  １６、軸  １６Ａ、ギヤ
１７、軸  １８、マグネットエンコーダ  １９、基板  ２０、ピニオンギヤ
２１、軸受部材  ２２、シール部材  ２３、入力装置
２４、販売スイッチ  ２５、メモリ  ２６、タイマー  ２７、主制御部
３０、ニードル弁  ３１、弁制御部  ３２、軸
４０、ベーン型流量調整器  ４１、本体  ４２、液体収容部
４３、回転体  ４４、ベーン  ４５、ベーン収容溝
１０７、抵抗器  １１０、トランジスタ  １１１、抵抗器
１１２、トランジスタ  １１２、抵抗器  １１３、スイッチング部
１１４、パワートランジスタ  １１５、可変抵抗器
【図１】
0004610107.tif 000002
【図２】
0004610107.tif 000003
【図３】
0004610107.tif 000004
【図４】
0004610107.tif 000005
【図５】
0004610107.tif 000006
【図６】
0004610107.tif 000007
【図７】
0004610107.tif 000008
【図８】
0004610107.tif 000009
【図９】
0004610107.tif 000010
【図１０】
0004610107.tif 000011
【図１１】
0004610107.tif 000012
【図１２】
0004610107.tif 000013
【図１３】
0004610107.tif 000014