(57)【要約】      （修正有）【課題】飲料の種類及び温度に関わらず、飲料容器の飲料の液切れを正確かつ適切なタイミングに行えるようにする。【解決手段】飲料供給装置１０は、飲料供給源Ｔから飲料を供給する飲料供給管路１４に介装され、飲料供給管路１４を通過する飲料の電気伝導度に応じて変化する電位差を検出するための１対の電極３０ａ，３０ｂを有した液切れセンサ３０と、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂから検出される電位差がしきい値より高くなると飲料供給源Ｔが液切れとなったと検知する検知手段を備え、飲料供給管路１４には飲料の温度を検出する温度センサ３１を設け、検知手段は温度センサ３１の検出温度に基づいてしきい値を変更するようにした。【選択図】図１
2017109759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料供給源から飲料を供給する飲料供給管路に介装され、該飲料供給管路を通過する飲料の有無により変化する電位差を検出するための１対の電極を有した液切れセンサと、
前記液切れセンサの１対の電極から検出される電位差がしきい値より高くなると前記飲料供給源が液切れとなったと検知する検知手段を備えた飲料供給装置であって、
前記飲料供給管路には飲料の温度を検出する温度センサを設け、
前記検知手段は前記温度センサの検出温度に基づいて前記しきい値を変更するようにしたことを特徴とする飲料供給装置。
【請求項２】
飲料供給源から飲料を供給する飲料供給管路に介装され、該飲料供給管路を通過する飲料の有無により変化する電位差を検出するための１対の電極を有した液切れセンサと、
前記液切れセンサの１対の電極から検出される電位差に基づいて前記飲料供給源が液切れとなったと検知する検知手段を備えた飲料供給装置であって、
前記検知手段は前記液切れセンサの１対の電極から検出される電位差の時間に対する変化量となる１階微分値を統計処理したときの処理値が所定のしきい値より高くなると前記飲料供給源が液切れとなったと検知するようにしたことを特徴とする飲料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の飲料供給装置において、
前記検知手段は前記統計処理として標準偏差、分散、歪度、尖度またはマハラノビス距離を用いたことを特徴とする飲料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ビール等の飲料を供給する飲料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には生ビール等の飲料を注出する飲料注出装置が開示されている。特許文献１に記載の飲料注出装置は、ビア樽等の飲料容器（飲料供給源）から飲料を供給する飲料供給管に液切れセンサが設けられている。この種の液切れセンサは１対の電極を備え、制御装置は液切れセンサの１対の電極間の電位差の変化によって液切れを検知する。飲料容器から送られる飲料が飲料供給管を通過しているときには、制御装置に入力される１対の電極間の電位差は低いのに対し、飲料容器の飲料が液切れとなって飲料供給管を通過しなくなると、制御装置に入力される１対の電極間の電位差はしきい値より高くなり、制御装置は１対の電極間の電位差がしきい値より高くなったことに基づいて飲料容器が液切れとなったと検知する。
【０００３】
特許文献２に記載の飲料注出装置においても、ビア樽等の飲料容器（飲料供給源）から飲料を供給する飲料供給管に１対の電極よりなる液切れセンサが設けられており、液切れ検知制御部が液切れセンサの１対の電極間の電気抵抗値（電位差）に基づいて飲料容器の液切れを検知するようにしている。
【０００４】
特許文献２の飲料注出装置では、飲料の種類及び温度に応じて１対の電極間の電気抵抗値（電位差）が変わることを着目し、電源をオンした後で液切れセンサによって固定値ｒ０以下の検知値Ｒを検知して、飲料容器が液切れでないときの液切れセンサの検知値Ｒに定数αを加算したｒｘを算出して液切れを検知するときの基準値（しきい値）としている。飲料容器の飲料が液切れとなっていないときには、液切れセンサによる検知値Ｒは基準値（しきい値）ｒｘよりも低くなっているが、飲料容器の飲料が液切れとなると、液切れセンサによる検知値が基準値（しきい値）ｒｘより高くなり、飲料容器の飲料は液切れセンサによる検知に基づいて液切れが検知される。飲料容器の飲料の液切れが検知されて空となった飲料容器を飲料の入った新しい飲料容器と交換すると、再び飲料容器が液切れでないときの液切れセンサの検知値Ｒに定数αを加算し、液切れを検知するときの新たな基準値（しきい値）ｒｘとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２２２６７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような特許文献１に記載の飲料注出装置においては、制御装置に入力される液切れセンサの１対の電極間の電気抵抗値（電位差）が所定のしきい値より高くなったときに、飲料容器の飲料が液切れとなったことを検知している。特許文献１に記載の飲料注出装置で注出する飲料がビール等の電解質の多い飲料であるときには、飲料の電気伝導度が高いので、液切れセンサの電位差は液切れでないときと液切れとなったときの差が大きく、液切れか否かを検知するしきい値を設定しやすい。しかし、図３（ａ）に示したように、この飲料注出装置で注出する飲料がハイボールと呼ばれる蒸留酒を炭酸水で割った飲料としたときには、飲料の電気伝導度が低いので、液切れセンサの電位差は液切れでないときと液切れとなったときの差が小さく、液切れか否かを検知するしきい値を設定しにくかった。特に、液切れセンサの電位差は飲料の温度が低下しただけでも上昇するため、飲料の電気伝導度が低いときには、液切れセンサの電位差の上昇が液切れに起因したのか、飲料の温度が低下したことに起因したのかの区別ができず、液切れの誤検知となるおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の飲料注出装置においては、電源を投入後または飲料容器を交換後に、飲料容器の飲料が液切れでないときに検知された液切れセンサの１対の電極間の電気抵抗値Ｒに定数αを加算したｒｘを液切れとなったことを検知する基準値（しきい値）としており、基準値（しきい値）ｒｘを飲料容器の飲料の種類及び温度に応じたものに設定することができる。しかし、飲料容器の飲料の温度は飲料注出装置を設置した後で周囲の温度の影響を受けて変わることがあり、飲料の温度が低い状態で設定された基準値（しきい値）で、飲料容器の温度が上昇後に液切れが生じたときに、１対の電極間の電位差が飲料の温度が低い状態で設定された基準値（しきい値）まで上昇するのに時間がかかり、液切れを検知するタイミングが遅れる（図２のＴに示した時間だけ遅れる）ことがあった。特に、飲料を自動で注出する飲料注出装置では、液切れを検知するタイミングが遅れると、注出コックのノズルから飲料が炭酸ガスとともに吹き出す問題が生じていた。本発明は、飲料の種類及び温度に関わらず、飲料容器の飲料の液切れを正確かつ適切なタイミングに行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、飲料供給源から飲料を供給する飲料供給管路に介装され、飲料供給管路を通過する飲料の有無により変化する電位差を検出するための１対の電極を有した液切れセンサと、液切れセンサの１対の電極から検出される電位差がしきい値より高くなると飲料供給源が液切れとなったと検知する検知手段を備えた飲料供給装置であって、飲料供給管路には飲料の温度を検出する温度センサを設け、検知手段は温度センサの検出温度に基づいてしきい値を変更するようにしたことを特徴とする飲料供給装置を提供するものである。
【０００９】
上記のように構成した飲料供給装置においては、液切れセンサの１対の電極間の電位差は飲料供給管路を通過する飲料の温度により変化するが、飲料供給管路には飲料の温度を検出する温度センサを設け、検知手段は温度センサの検出温度に基づいてしきい値を変更するようにしたので、飲料の温度の影響を受けずにタイミングよく液切れを検知できるようになった。特に、飲料供給源の飲料の温度が時間の経過とともに変わることがあるが、検知手段が温度センサの検出温度に基づいてしきい値を常に変更できるので、飲料の温度の影響を継続的に受けずにタイミングよく液切れを検知できるようになった。
【００１０】
また、本発明は上記課題を解決するため、飲料供給源から飲料を供給する飲料供給管路に介装され、飲料供給管路を通過する飲料の有無により変化する電位差を検出するための１対の電極を有した液切れセンサと、液切れセンサの１対の電極から検出される電位差に基づいて飲料供給源が液切れとなったと検知する検知手段を備えた飲料供給装置であって、検知手段は液切れセンサの１対の電極から検出される電位差の時間に対する変化量となる１階微分値を統計処理したときの処理値が所定のしきい値より高くなると飲料供給源が液切れとなったと検知するようにしたことを特徴とする飲料供給装置を提供するものである。
【００１１】
上記のように構成した飲料供給装置においては、飲料供給源の飲料が電気伝導度の低い飲料であるときに、液切れセンサの１対の電極間の電位差は液切れでないときと液切れのときとの差が小さく、液切れでないときに飲料供給源の飲料の温度が低下しただけでも、液切れセンサの１対の電極間の電位差が上昇し、液切れとなるときのしきい値を設定しにくかった。この飲料供給装置では、検知手段は液切れセンサの１対の電極から検出される電位差の時間に対する変化量となる１階微分値を統計処理したときの処理値が所定のしきい値より高くなると飲料供給源が液切れとなったと検知するようにした。液切れセンサの１対の電極から検出される電位差の時間に対する変化量となる１階微分値は、飲料の温度が変化したときよりも液切れとなったときの方が大きくなり、この値を用いて飲料の温度変化と液切れを区別することができる。検知手段はこの１階微分値を統計処理したときの処理値がしきい値が所定のしきい値より高くなると液切れとなったと検知するようにしたため、電気伝導度の低い飲料であっても飲料の温度の影響を受けずに液切れを検知できるようになった。この飲料供給装置においては、検知手段は統計処理として標準偏差、分散、歪度、尖度またはマハラノビス距離を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による第１実施形態の飲料供給装置の概略図である。
【図２】飲料が低温のときと高温のときの液切れセンサの電位差を示すグラフである。
【図３】飲料がビールのときとハイボールのときの液切れセンサの電位差を示すグラフ（ａ）であり、飲料がハイボールのときの液切れセンサの電位差を示すグラフ（ｂ）であり、（ｂ）の時間に対する１階微分値を示すグラフ（ｃ）であり、（ｃ）の標準偏差を示すグラフ（ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明による飲料供給装置（飲料ディスペンサ）の実施形態を図面を参照して説明する。本発明の飲料供給装置１０はビア樽等の飲料容器Ｔ内の飲料をグラス等の容器に供給することを目的としたものである。
（第１実施形態）
第１実施形態の飲料供給装置１０は、主として、飲料容器Ｔの飲料の温度の影響をできるだけ受けずに正確に液切れの検知をできるようにすることを目的としたものである。図１に示したように、第１実施形態の飲料供給装置１０は、装置本体１１の内部に冷却水槽１２を備え、冷却水槽１２内には飲料を冷却するコイル状に巻回された飲料冷却管１３が設けられている。なお、冷却水槽１２内の冷却水は冷凍装置（図示省略）により冷却されている。飲料冷却管１３の導入端部には装置本体１１の内部にて飲料供給管１４が連続的に設けられており、この飲料供給管１４はビア樽等の飲料容器Ｔから導出されたビールホースＨに接続されている。ビア樽等の飲料容器（飲料供給源）Ｔには炭酸ガスボンベＧが接続されており、飲料容器Ｔ内の飲料は炭酸ガスボンベＧから送られる炭酸ガスの圧力によってビールホースＨに送られるようになっている。また、飲料冷却管１３の導出端部には装置本体１１の前部に設けられた注出コック２０に接続されている。この飲料供給装置１０の飲料冷却管１３、飲料供給管１４及びビールホースＨは本願特許請求の範囲に記載の飲料供給管路に相当するものである。
【００１４】
装置本体１１の前部には注出コック２０が設けられており、注出コック２０は操作レバー２１を傾動したときに内部の弁機構部２０ａを開放状態として注出ノズル２２から飲料を注出するものである。装置本体１１の上部には注出コック２０の上側にコック駆動装置２３が設けられており、コック駆動装置２３は注出コック２０の操作レバー２１を傾動させて飲料を注出ノズル２２から注出させるものである。装置本体１１の上下方向の中間部には注出コック２０の下側に容器受台装置２４が設けられており、容器受台装置２４は注出コック２０の注出ノズル２２から注出される飲料を受けるグラス等の容器を載置するものである。容器受台装置２４は装置本体１１の前部に傾動基板２５を備え、傾動基板２５は上端部が装置本体１１の前部に傾動可能に軸架されている。傾動基板２５の前側にはグラス等の容器を載置する受台２６が設けられている。装置本体１１の前部には容器受台装置２４を傾動させる受台傾動装置２７が設けられている。受台傾動装置２７は容器受台装置２４の傾動基板２５を後側から押動することで、傾動基板２５を下端部を前側に持ち上げて前後に傾動させ、受台２６に載置したグラス等の容器を傾斜姿勢に傾動させるものである。
【００１５】
飲料供給管１４には飲料容器Ｔから供給される飲料の液切れを検知するための液切れセンサ３０が設けられている。液切れセンサ３０は飲料供給管１４を通過する飲料の有無により変化する電位差（電気抵抗値、電圧）を検出するための１対の電極３０ａ，３０ｂを備え、１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差を後述する制御装置４０に出力する。飲料供給管１４に飲料があるとき（液切れでない）では、１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差は電解質を含む飲料によって低い電位差となっている。これに対し、飲料供給管１４内に飲料がないとき（液切れである）では、１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差は飲料がないために高い電位差となる。また、飲料供給管１４には温度センサ３１が設けられており、温度センサ３１は飲料容器Ｔから供給される飲料の温度を検出するものである。
【００１６】
装置本体１１の前部にはコック駆動装置２３の筐体２３ａの前面に操作パネル３２が設けられており、操作パネル３２には飲料の自動注出操作スイッチ等の操作スイッチ３３と、飲料容器Ｔの液切れを表示する液切れランプ３４が設けられている。
【００１７】
飲料供給装置１０は、グラス等の容器にビールを自動注出するのを制御するとともに、飲料容器Ｔの飲料が液切れとなったことを検知する制御装置４０を備えており、制御装置４０は、コック駆動装置２３、受台傾動装置２７、液切れセンサ３０、温度センサ３１に接続されている。制御装置４０はメモリに自動注出プログラムと液切れ検知プログラム（検知手段）を有しており、内蔵するマイクロコンピュータにより液切れ検知プログラムを常時実行しているとともに操作スイッチ３３の押動によって自動注出プログラムを実行する。
【００１８】
制御装置４０に操作パネル３２の自動注出操作スイッチ３３からの入力があると、制御装置４０は自動注出プログラムを実行する。制御装置４０は、先ず、受台傾動装置２７を駆動させて容器受台装置２４の傾動基板２５を傾動させ、受台２６に載置したグラス等の容器を傾斜姿勢とする。次に、制御装置４０は、コック駆動装置２３を駆動させて注出コック２０の操作レバー２１を傾動させると、飲料容器Ｔの飲料は飲料供給管路Ｈ，１４，１３を通り注出ノズル２２から受台２６に載置したグラス等の容器に注出される。制御装置４０は再び受台傾動装置２７を駆動させて容器受台装置２４の傾動基板２５を傾動した状態から起立した状態に戻す。なお、飲料容器Ｔの飲料がビール等の発泡性の飲料であるときには、制御装置４０はこの後でコック駆動装置２３を駆動させて注出コック２０の注出ノズル２２から飲料を泡状態で注出させるようにする。
【００１９】
制御装置４０には液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差が入力されており、制御装置４０は液切れ検知プログラム（検知手段）の実行によって液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差に基づいて飲料容器Ｔが液切れとなったか否かを判定している。具体的には、制御装置４０に入力される１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差がしきい値を超えたときに、制御装置４０はこの電位差に基づいて飲料容器Ｔの飲料の液切れを検知している。飲料容器Ｔから送られたビール等の飲料が飲料供給管（飲料供給管路）１４にあるときには、制御装置４０に入力される液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差は電解質を含有する飲料の電気伝導度が高いために低くなっており、制御装置４０は液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差がしきい値より低いことに基づいて飲料容器Ｔの飲料が液切れとなっていないと判断する。これに対し、飲料容器Ｔのビール等の飲料が空となって飲料供給管（飲料供給管路）１４に飲料がない状態となると、制御装置４０に入力される液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差は高くなり、制御装置４０は液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差がしきい値より高いことに基づいて飲料容器Ｔが液切れとなったと判断する。
【００２０】
液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差は飲料の種類だけでなく飲料の温度によっても変化する。すなわち、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差は飲料の電気伝導度が高いと低くなり、飲料の電気伝導度が低くなると高くなる。飲料の電気伝導度は飲料の電解質が多いほど、または、飲料の温度が高いほど高く、飲料の電解質が少ないほど、または、飲料の温度が低いほど低くなる。
【００２１】
制御装置４０には飲料供給管（飲料供給管路）１４にある飲料の温度を検出する温度センサ３１の検出温度が入力されており、制御装置４０は温度センサ３１の検出温度に基づいて１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差が液切れであると検知するためのしきい値を変更可能としている。具体的には、制御装置４０は温度センサ３１から入力される検出温度ｔを用い、液切れと判断するしきい値Ｖｔ＝−ａｔ＋ｂ（ａ及びｂは飲料ごとの定数であり、ｔは温度センサ３１により入力される検出温度である）を常時算出し、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖが算出したしきい値Ｖｔを超えたときに飲料容器Ｔの飲料の液切れと判断している。
【００２２】
また、制御装置４０は、上述した自動注出プログラムを実行しているときに、液切れ検知プログラムによって液切れを検知したときには、操作パネル３２の液切れランプ３４を点灯させるとともに、コック駆動装置２３の駆動を制御して注出コック２０の操作レバー２１を飲料が注出されない位置に戻すようにしている。
【００２３】
上記の飲料供給装置１０においては、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖは飲料供給管（飲料供給管路）１４を通過する飲料の温度により変化する。具体的には、図２に示したように、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖは飲料容器Ｔの飲料の温度が低いときより高いときの方が低くなっており、液切れとなったときに１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖはともに上昇するが、飲料の温度が高いときの電位差Ｖは温度が低いときの電位差Ｖより図２に示したＴのタイミングだけ遅れて上昇する。このため、飲料供給管（飲料供給管路）１４には飲料の温度を検出する温度センサ３１を設け、制御装置４０は液切れ検知プログラム（検知手段）を実行したときに、１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖが液切れであると検知されるしきい値Ｖｔを温度センサ３１の検出温度ｔに基づいて変更するようにした。これにより、飲料供給装置１０の制御装置４０は、１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖを飲料の温度に応じたしきい値Ｖｔと比較して液切れであると検知するようになったため、飲料容器Ｔの飲料の温度の影響を受けずにタイミングよく液切れを検知できるようになった。特に、飲料容器Ｔの飲料の温度が飲料容器Ｔの交換後に時間の経過とともに変わることがあるが、制御装置４０の液切れ検知プログラム（検知手段）が温度センサ３１の検出温度に基づいてしきい値を常に変更することができるので、飲料の温度の影響を継続的に受けずにタイミングよく液切れを検知できるようになった。
【００２４】
（第２実施形態）
第２実施形態の飲料供給装置１０は、主として、飲料容器Ｔの飲料がハイボールと呼ばれる蒸留酒を炭酸水で割った飲料のように電気伝導度が低い飲料でも正確に液切れを検知できるようにすることを目的としたものである。第２実施形態の飲料供給装置１０の制御装置４０の液切れ検知プログラム（検知手段）は、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂから検出される電位差Ｖの時間に対する変化量となる１階微分値ΔＶ／Δｔを統計処理したときの処理値が所定のしきい値より高くなると飲料容器Ｔの飲料が液切れとなったと検知するようにしたものである。なお、この第２実施形態の飲料供給装置１０も第１実施形態の飲料供給装置１０と同様の構成としたしたものであるが、この第２実施形態では、飲料供給管１４に設けた温度センサ３１を廃したものであってもよい。
【００２５】
統計処理として分散及び標準偏差を算出するために、１対の電極３０ａ，３０ｂから検出された電位差Ｖの１階微分値は下式となり、
2017109759.tif 000003
【００２６】
電位差Ｖの時間に対する１階微分値に対してデータの個数Ｎとしたときの平均μは下式となり、
2017109759.tif 000004
【００２７】
分散σ2は下式となり、標準偏差σは分散σ2の正の平方根として求められる。
2017109759.tif 000005
【００２８】
算出した分散σ2または標準偏差σ（統計処理したときの処理値）が所定のしきい値より高くなったときに、制御装置４０は飲料容器Ｔの飲料が液切れとなったと検知するようにした。
【００２９】
図３（ａ）に示したように、飲料容器Ｔの飲料がハイボールのような電気伝導度の低い飲料であるときに、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖは液切れでないときと液切れのときとの差が小さく、図３（ｂ）に示したように、液切れでないときに飲料容器Ｔの飲料の温度が低下しただけでも、液切れセンサ３０の１対の電極３０ａ，３０ｂ間の電位差Ｖが上昇し、液切れとなるときのしきい値を設定しにくかった。この第２実施形態の飲料供給装置１０では、液切れ検知プログラム（検知手段）は液切れセンサの１対の電極３０ａ，３０ｂから検出される電位差Ｖの時間に対する変化量となる１階微分値ΔＶ／Δｔ（図３（ｃ）に示した）を統計処理したときの処理値（図３（ｄ）に示した）が所定のしきい値より高くなると飲料容器Ｔが液切れとなったと検知するようにした。
【００３０】
液切れセンサの１対の電極から検出される電位差の時間に対する変化量となる１階微分値ΔＶ／Δｔ（図３（ｃ）に示した）は、飲料の温度の変化の前後で殆ど変化がないのに対し、液切れでないときから液切れとなったときの変動が大きくなり、この１階微分値ΔＶ／Δｔを統計処理した処理値（図３（ｄ）に示した）は飲料の温度の変化によって変動せず、液切れとなったときに大きく変動する。制御装置４０の液切れ検知プログラム（検知手段）は、この１階微分値ΔＶ／Δｔを統計処理したときの処理値がしきい値が所定のしきい値より高くなると液切れとなったと検知するようにしたため、電気伝導度の低い飲料であっても飲料の温度の影響を受けずに液切れを検知できるようになった。
【００３１】
なお、統計処理として、標準偏差、分散以外に、歪度、尖度またはマハラノビス距離を用いることができる。
【００３２】
なお、歪度は下式のように求められ、
2017109759.tif 000006
【００３３】
尖度は下式のように求められる。
2017109759.tif 000007
【符号の説明】
【００３４】
１０…飲料供給装置、１４…飲料供給管路（飲料供給管）、３０…液切れセンサ、３０ａ，３０ｂ…電極、３１…温度センサ、Ｔ…飲料供給源（飲料容器）。
【図１】
2017109759.tif 000008
【図２】
2017109759.tif 000009
【図３】
2017109759.tif 000010