(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンク(40)に貯留される湯を通電状態で加熱する加熱手段(46)と、
前記貯湯タンク(40)内に貯留される湯の温度を検出する温度検出手段(50)と、
前記貯湯タンク(40)への水の供給を制御する給水弁(62)とを備え、
前記給水弁(62)を開放して水を貯湯タンク(40)に供給して、該水の供給により貯湯タンク(40)内の水温が予め設定された下限設定温度(TL)を前記温度検出手段(50)が検出したときに給水弁(62)を閉成して水の供給を中断すると共に、前記加熱手段(46)の加熱により湯の温度が予め設定された上限設定温度(TH)となったことを前記温度検出手段(50)が検出したときに給水弁(62)を開放して水の供給を再開するようにした飲料ディスペンサの制御方法において、
前記貯湯タンク(40)から湯が注出される注出状態となったときには、前記下限設定温度(TL)を一定温度だけ高い注出状態下限設定温度(TPL)に変更し、該注出状態下限設定温度(TPL)を用いて前記給水弁(62)の開閉制御を行なうようにした
ことを特徴とする飲料ディスペンサの制御方法。
【請求項２】
前記貯湯タンク(40)内に貯留される湯の水位が、予め設定された制御切替水位(LC)以下であり、該制御切替水位(LC)よりも低い下限水位(LL)を超えていることを水位検出手段(43,45)が検出した条件にある場合には、前記上限設定温度(TH)となったことを前記温度検出手段(50)が検出したときに前記加熱手段(46)による加熱を停止するようにした請求項１記載の飲料ディスペンサの制御方法。
【請求項３】
前記貯湯タンク(40)内に貯留される湯の水位が、予め設定された下限水位(LL)以下となったことを水位検出手段(42,45)によって検出したときは、湯の注出を中止したもとで、前記給水弁(62)を開放して一定量または一定時間の水の供給を行って給水弁(62)を閉成した後、前記加熱手段(46)で湯を加熱して、前記温度検出手段(50)が上限設定温度(TH)を検出することにより、再び湯の注出を可能とするようにした請求項１または２記載の飲料ディスペンサの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料ディスペンサの制御方法に関し、更に詳細には、貯湯タンクに貯留されている湯の温度を制御するための下限設定温度を、湯が注出されていないときより、注出されているいるときの方が高くなるよう設定した飲料ディスペンサの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所要温度に加熱した希釈水(湯)を必要に応じて注出してコーヒー等を提供する、例えば特許文献１に記載の飲料ディスペンサでは、内部に貯湯タンクを備え、該貯湯タンクに、外部水道系に連通した給水管を介して所定量の水を供給するようになっている。また、貯湯タンクの内部所要個所にヒータが配設されており、このヒータの連続通電により貯湯タンク内の水を予め設定した上限設定温度まで加熱し、該上限設定温度に達した以後は、ヒータのオンオフ制御により湯を予め設定された下限設定温度と上限設定温度との間に保温している。
【０００３】
この種の装置は、例えばレストラン、飲食店および高速道路のサービスエリア等に設置されており、不特定多数の利用者が適宜使用できるようになっている。このため前記貯湯タンク内には、常に充分な量の希釈水を貯留するよう構成されているが、例えば昼食時のように利用頻度が高くなる時間帯には、貯湯タンク内の希釈水の貯留量が大幅に減少することになる。そして、貯留量が減少した場合、希釈水の温度が下限設定温度となるまで水を補給(供給)し、該水の補給後に貯湯タンク内の希釈水を前記上限設定温度まで加熱した後に、水の補給を再開する制御を、予め設定した上限水位となるまで繰り返している。
【特許文献１】特許第３６０１０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記飲料ディスペンサでは、貯湯タンク内の希釈水が使用されると、前述の如く、下限設定温度となるまで外部から水が補給されるが、この補給中における希釈水の注出には制限がないため、水の補給後で貯湯タンク内に貯留される希釈水が前記上限設定温度まで加熱する前には、充分に加熱されていない温水が注出され、コーヒー等が好適に提供されないと云った問題があった。
【０００５】
本発明は、前述した従来の技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、貯湯タンクから常に高温の湯を注出し得る飲料ディスペンサの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る飲料ディスペンサの制御方法は、
貯湯タンクに貯留される湯を通電状態で加熱する加熱手段と、
前記貯湯タンク内に貯留される湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記貯湯タンクへの水の供給を制御する給水弁とを備え、
前記給水弁を開放して水を貯湯タンクに供給して、該水の供給により貯湯タンク内の湯の温度が予め設定された下限設定温度を前記温度検出手段が検出したときに給水弁を閉成して水の供給を中断すると共に、前記加熱手段の加熱により水温が予め設定された上限設定温度となったことを前記温度検出手段が検出したときに給水弁を開放して水の供給を再開するようにした飲料ディスペンサの制御方法において、
前記給水期間中に、前記貯湯タンクから湯が注出される注出状態となったときには、前記下限設定温度を一定温度だけ高い注出状態下限設定温度に変更し、該注出状態下限設定温度を用いて前記給水弁の開閉制御を行なうようにしたことを特徴とする。
従って、請求項１に係る発明によれば、湯の注出状態における貯湯タンクに貯留される湯の温度を制御するための下限設定温度を、注出状態以外の下限設定温度より高く設定することで、注出状態で水の供給が行なわれた場合であっても高温の湯が注出することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、前記貯湯タンク内に貯留される湯の水位が、予め設定された制御切替水位以下であり、該制御切替水位よりも低い下限水位を超えていることを水位検出手段が検出した条件にある場合には、前記上限設定温度となったことを前記温度検出手段が検出したときに前記加熱手段による加熱を停止するようにしたことを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、加熱手段の加熱による湯の沸騰に起因する注出される湯の定量性の悪化を防止し得る。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、前記貯湯タンク内に貯留される湯の水位が、予め設定された下限水位以下となったことを水位検出手段によって検出したときは、湯の注出したもとで、前記給水弁を開放して一定量または一定時間の水の供給を行なって給水弁を閉成した後、前記加熱手段で湯を加熱して、前記温度検出手段が上限設定温度を検出することにより、再び湯の注出を可能とするようにしたことを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、貯湯タンクに貯留される湯の水位および温度を迅速に注出可能な状態に回復させ得る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る飲料ディスペンサの制御方法によれば、湯の注出状態における貯湯タンクに貯留される湯の注出状態下限設定温度を、注出状態以外における湯の下限設定温度より高くすることで、貯湯タンクから注出される湯の温度を、注出に好適な高い温度に保持し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る飲料ディスペンサの制御方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。図１に示すように、実施例に係る飲料ディスペンサ１０は、前面に開口する箱状に形成された筐体１２と、該筐体１２の前面開口を閉塞する略矩形板状の前面パネル１４と、該前面パネル１４の前側に回動可能に配設された開閉カバー１６とから本体(ディスペンサ本体)１８が構成され、該開閉カバー１６は後側(前面パネル１４側)が開口する略箱状に形成されている。そして、前記開閉カバー１６と前面パネル１４(筐体１２)との間に画成される収納部２０に、注出されるコーヒー、お茶等の注出用原料を貯留する原料容器２２や、該容器２２から原料を送り出す送出機構部３０が配設されている。また、前記筐体１２の内部には、図示しない外部水源に連通して希釈水(湯)を貯留する断熱構造の貯湯タンク４０を収納してある。更に、前記開閉カバー１６の前面には、希釈水の温度や注出量等の各種情報を表示する表示部や、電源スイッチ、注出スイッチおよび設定スイッチ等を備えた表示操作部３４が配置されている。
【００１１】
前記送出機構部３０は、原料容器２２に接続される容積式の原料ポンプ２４と、該ポンプ２４の下方に連結されると共に、希釈水注出パイプ２６、注出用バルブ２７、供給管２８、ポンプモータ２９および吸水パイプ４８を介して前記タンク４０に連通接続される注出ノズル３６とから構成される。すなわち、前記注出ノズル３６は、前記原料容器２２およびタンク４０の夫々に連通するようになっている。また、前記筐体１２の底部前側には、前記原料と希釈水とを混合して得られる高温の希釈飲料が供給される碗やコップ等の飲料容器５２を載置し得る受け皿１２ａが、前記注出ノズル３６の下方に臨む位置に取り付けてある。
【００１２】
前記ポンプモータ２９は、容積式の自吸ポンプであって、内部に配設した弁体(図示せず)を駆動することにより負圧を形成して希釈水を吸引するものである。前記ポンプモータ２９の注出側には、前記注出用バルブ２７に連通する供給管２８が接続されている。なお、前記吸水パイプ４８は、貯湯タンク４０内に貯留される希釈水が低い水位まで減少しても効率的に吸水すべく、前記貯湯タンク４０内の底部近傍に挿入されている。なお、原料の供給量および希釈水の注出量は、何れも一定容積となるように前記原料ポンプ２４およびポンプモータ２９が設定される。
【００１３】
そして、前記飲料ディスペンサ１０では、注出スイッチを操作して前記原料ポンプ２４、注出用バルブ２７およびポンプモータ２９を駆動すると、前記原料容器２２内の原料が原料ポンプ２４の内部に吸い出されて前記注出ノズル３６に供給されると共に、前記タンク４０から高温の希釈水が注出ノズル３６に注出され、該注出ノズル３６において原料と希釈水とを混合した高温の希釈飲料が、前記受け皿１２ａに載置した飲料容器５２に供給される。
【００１４】
前記貯湯タンク４０には、図２に示す如く、外部水源に接続する給水管６０が連通し、該給水管６０に設けた電磁開閉式の給水弁６２を開放することにより、貯湯タンク４０内に所要量の水が補給(供給)される給水状態に移行する。貯湯タンク４０の内部には、水位検出手段としての下限水位ＬＬの検出用フロートスイッチ(以下 「下限水位スイッチ」と云う)４２および上限水位ＬＨの検出用フロートスイッチ(以下 「上限水位スイッチ」と云う)４４が、夫々貯湯タンク４０の底部近傍および上端部近傍に設置され、貯湯タンク４０内の希釈水の水位(貯留量)を両スイッチ４２,４４の間に保つよう構成される。
【００１５】
ここで、前記上限水位ＬＨは、貯湯タンク４０内に貯留される希釈水の貯留上限、すなわち満水位置を示し、前記下限水位ＬＬは、貯湯タンク４０内に貯留される希釈水が減少して後述する電熱ヒータ４６が水面上に露出する虞がある位置を示す。また、制御切替水位ＬＣの検出用フロートスイッチ(以下 「制御切替水位スイッチ」と云う)４３が、貯湯タンク４０の前記下限水位スイッチ４２および上限水位スイッチ４４の間の所要位置に配置されている。具体的な前記制御切替水位スイッチ４３の配置位置は、貯湯タンク４０内の希釈水が加熱によって沸騰したときに、前記吸水パイプ４８から吸水される希釈水に該沸騰による気泡が混ざってしまう虞がある水位に設定される。
【００１６】
前記貯湯タンク４０内には、前記ポンプモータ２９に接続された吸水パイプ４８の先端部が挿入されており、該ポンプモータ２９を駆動することにより希釈水を供給管２８、注出用バルブ２７および希釈水注出パイプ２６を介して注出ノズル３６に注出するよう構成されている(図２参照)。また、前記ポンプモータ２９と注出用バルブ２７とを接続する供給管２８は、前記貯湯タンク４０内に貯留される希釈水の上限水位ＬＨの上方位置を経由して、注出用バルブ２７に到るようになっている(図２参照)。そして、前記供給管２８における最も高い位置には、内部を流通する希釈水を外部(貯湯タンク４０内)に排出し得るφ１.０程度の排出孔(図示せず)が設けられている。このような構成とすることで、故障等により前記注出用バルブ２７が閉成ができなくなった場合でも、前記供給管２８においてポンプモータ２９と注出用バルブ２７との間に希釈水が排出されて空隙ができるので、サイフォンの原理によって前記貯湯タンク４０内に貯留されている希釈水が外部に漏れ出す虞がない。また、前記供給管２８は、所定温度に保持される希釈水が貯留される貯湯タンク４０内に配置されるため、供給管２８内を流通する希釈水が冷えてしまうこともない。
【００１７】
前記貯湯タンク４０における下限水位スイッチ４２の下方には、電熱ヒータ(加熱手段)４６が配設され、該ヒータ４６によって、貯湯タンク４０に貯留されている希釈水を所定の設定温度(上限設定温度ＴＨ〜下限設定温度ＴＬの範囲内)まで加熱すると共に、該温度に保温するようになっている。そして、貯湯タンク４０に貯留される希釈水を吸水する前記吸水パイプ４８の吸水口付近には、該希釈水の温度を検出する温度サーミスタ(温度検出手段)５０が配設され、該サーミスタ５０の検出温度によって、前記給水弁６２の開閉制御および電熱ヒータ４６のオンオフ作動の制御を行なうようなっている。そして、前記下限設定温度ＴＬは、希釈水の注出状態では、該下限設定温度ＴＬより一定温度(例えば１℃)だけ高い注出状態下限設定温度ＴＰＬに変更される。
【００１８】
前記筐体１２の内部の前面開口近傍には、飲料ディスペンサ１０の作動制御を行なう電装箱３２が収納されている。前記電装箱３２にはプログラマブルコントローラが備えられ、該コントローラにより前記各水位スイッチ４２,４３,４４からの情報(信号)、温度サーミスタ５０からの情報(信号)および予め前記設定スイッチから入力される各設定値に基づき、後述するフローチャート(制御プログラム)に従って前記電熱ヒータ４６、原料ポンプ２４、注出用バルブ２７、ポンプモータ２９および給水弁６２、その他飲料ディスペンサ１０を構成する各部材の通電制御を行なう。また、前記電装箱３２には、前記各設定値および制御プログラムが保持される記憶部(図示せず)や、前記注出スイッチの操作によって希釈水(希釈飲料)の注出開始からの注出時間(例えば５分)を計時する注出時間タイマ(図示せず)や、給水弁６２の開放時間(例えば６０秒)計時する給水弁開放タイマ(図示せず)が備えられている。
【００１９】
(実施例の作用)
次に、実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法の作用につき、図３〜図７のフローチャートを参照しながら説明する。なお、飲料ディスペンサ１０の制御に必要とされる各設定値として、上限設定温度ＴＨ(例えば９２℃)および下限設定温度ＴＬ(例えば９０℃)が入力されているものとする。
【００２０】
基本的に飲料ディスペンサ１０は、前記各水位スイッチ４２,４３,４４によって検出される希釈水の水位および温度サーミスタ５０によって検出される希釈水の温度によって制御される。具体的には、貯湯タンク４０に貯留される希釈水の温度に関しては、温度サーミスタ５０が上限設定温度ＴＨを検出した時点で電熱ヒータ４６をオフ作動すると共に、該温度サーミスタ５０が下限設定温度ＴＬを検出した時点で電熱ヒータ４６をオン作動して、希釈水の温度を上限設定温度ＴＨ〜下限設定温度ＴＬに保持するようになされる。また、貯湯タンク４０に貯留される希釈水の水位に関しては、前記希釈水が使用されて上限水位スイッチ４４の検出水位(上限水位ＬＨ)よりも水位が低下した場合は、前記給水弁６２を開放して水を補給する給水状態に移行し、上限水位ＬＨを保持するようになされる。
【００２１】
そして、新たな水を補給する給水期間中に希釈水の温度が低下し、温度サーミスタ５０が下限設定温度ＴＬを検出した場合には、給水弁６２を閉成して水の補給を中断すると共に、前述したように電熱ヒータ４６をオン作動する。更に、給水弁６２を閉成制御するまでに水の水位が上限水位ＬＨに達していなければ、希釈水の温度が上限設定温度ＴＨとなったことを温度サーミスタ５０が検出したときに給水弁６２が開放制御されて水の補給が再開される。
【００２２】
なお、実施例では、断水や温度サーミスタ５０の故障等の事態に対応するため、給水弁６２が開放してから一定時間経過(タイマ等により計時)しても温度サーミスタ５０が下限設定温度ＴＬを検出しない場合は、給水弁６２を閉成すると共に電熱ヒータ４６をオフ作動させるよう設定される。これにより、異常事態の発生に際して希釈水が必要以上に加熱されるのを防止することができる。また、前記電熱ヒータ４６のオンオフ状態および給水弁６２の開閉状態は前記記憶部に記憶保持されており、該電熱ヒータ４６および給水弁６２が新たな状態に移行して、前記記憶部に上書きされることで変化するように構成される。
【００２３】
飲料ディスペンサ１０の制御は、図３に示す如く、電源スイッチの投入によって開始され、最初の使用においては初期設定がなされるが、本実施例においては前述の如く設定入力済みである。電源が投入されると、次に初期貯湯が実施される(ステップＳ１)。この初期貯湯は、貯湯タンク４０内に希釈水が上限水位スイッチ４４まで貯留されていない、または貯留された希釈水の温度が上限設定温度ＴＨおよび下限設定温度ＴＬの間にない場合に実施される段階であり、この段階の実施により飲料ディスペンサ１０は注出可能な状態になる。
【００２４】
前記初期貯湯が完了または必要ない場合には、飲料ディスペンサ１０が注出状態なのか、または注出していない状態(以下、待機状態と云う)なのかを判断するステップＳ２に進む。ここで「注出状態」とは、前述したように原料ポンプ２４、注出用バルブ２７およびポンプモータ２９が作動している間だけではなく、注出開始から一定時間(例えば５分間)も「注出状態」と判断される。この注出開始から５分間は、前記注出時間タイマによって計時される。このステップＳ２の判断は、注出スイッチが押されて前記原料ポンプ２４、注出用バルブ２７およびポンプモータ２９が作動中或いは作動開始から一定時間経過前であるか否かでなされ、「待機状態」であればステップＳ３に進み、「注出状態」であればステップＳ４に進む。
【００２５】
ステップＳ２で飲料ディスペンサ１０の状態が「待機状態」と判断されると、初期設定された下限設定温度ＴＬがそのまま下限設定温度ＴＬとして利用される(ステップＳ３)。一方、ステップＳ２で飲料ディスペンサ１０が「注出状態」と判断されると、下限設定温度ＴＬが、注出状態下限設定温度ＴＰＬ(初期設定された下限設定温度ＴＬより一定温度(ここでは１℃)高い温度(９１℃))に変更される(ステップＳ４)。この下限設定温度ＴＬは、前述の如く、給水弁６２の閉成を制御する指標、すなわち、前記貯湯タンク４０への水の補給中断を決定する指標として用いられ、「注出状態」においては、「待機状態」に較べて下限設定温度ＴＬが一定温度高い温度である注出状態下限設定温度ＴＰＬに変更される。この変更により、下限設定温度ＴＬより一定温度高い注出状態下限設定温度ＴＰＬで給水弁６２が閉成制御されるため、水の補給量が少なくなる。すなわち、水を補給する給水期間中に希釈水を注出しても、該希釈水の温度は、下限設定温度ＴＬより高い注出状態下限設定温度ＴＰＬを下回ることはない。従って、飲料ディスペンサ１０が「注出状態」と判断され、給水弁６２が開放制御されて水が補給されている間であっても、高温の希釈水の注出が可能となる。
【００２６】
また、一般に「注出」が行なわれる場合は、例えは休憩時等の飲料ディスペンサ１０の利用者が多い状態である可能性が高いと考えられる。本実施例に係る飲料ディスペンサ１０においては、注出開始から５分間は「注出状態」と判断するため、この時間内に貯湯タンク４０内の希釈水が満水状態となって給水期間外となっても、該希釈水の温度は上限設定温度ＴＨ〜注出状態下限設定温度ＴＰＬの範囲に制御される。すなわち、「注出」状態となり易い状況においても希釈水の温度は高く保たれる。
【００２７】
このようにして、ステップＳ３またはステップＳ４で飲料ディスペンサ１０の状態に応じて温度制御下限に下限設定温度ＴＬまたは注出状態下限設定温度ＴＰＬが設定された後は、「待機状態」および「注出状態」の何れも水位確認ルーチンＲＬＶに進み、貯湯タンク４０内の希釈水の水位が確認される(図３参照)。前記水位確認ルーチンＲＬＶにおける水位の確認は、水位が上限水位ＬＨであるか否かを判断するステップＳＬＶ１と、水位が制御切替水位ＬＣ以下であるか否かを判断するステップＳＬＶ２と、水位が下限水位ＬＬ以下であるか否かを判断するステップＳＬＶ３とでなされる。
【００２８】
(水位確認ルーチンＲＬＶについて(図３参照))
具体的には、水位が上限水位ＬＨ(ステップＳＬＶ１：Ｙｅｓ)であれば、満水時制御ルーチンＲａに進む。水位が上限水位ＬＨ未満であれば(ステップＳＬＶ１：Ｎｏ)、水位が制御切替水位ＬＣ以下であるか否かを判断するステップＳＬＶ２に進む。そして、水位が制御切替水位ＬＣを超えていれば(ステップＳＬＶ２：Ｙｅｓ)、給水弁通常制御ルーチンＲｂに進む。水位が制御切替水位ＬＣ以下であれば(ステップＳＬＶ２：Ｎｏ)、水位が下限水位ＬＬ以下であるか否かを判断するステップＳＬＶ３に進む。そして、水位が下限水位ＬＬを超えていれば(ステップＳＬＶ３：Ｙｅｓ)、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃに進む。水位が下限水位ＬＬ以下であれば(ステップＳＬＶ３：Ｎｏ)、給水弁制限制御ルーチンＲｄに進む。
【００２９】
(水位が上限水位ＬＨの場合：満水時制御ルーチンＲａについて(図４参照))
前記満水時制御ルーチンＲａは、前記貯湯タンク４０内の水位が上限水位ＬＨとなった場合に実施されるルーチンであり、希釈水の温度によって電熱ヒータ４６のオンオフ作動を制御している。すなわち、満水時制御ルーチンＲａでは、図４に示す如く、先ず給水弁６２を閉成制御する(ステップＳａ１)。続いて、貯湯タンク４０に貯留されている希釈水の温度が上限設定温度ＴＨ以上であるか否かを判断し(ステップＳａ２)、Ｙｅｓであれば電熱ヒータ４６がオフ作動されて(ステップＳａ３)、飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。一方、ステップＳａ２がＮｏと判断されれば、希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ以下であるか否かが判断される(ステップＳａ４)。そして、前記希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ以下であれば(ステップＳａ４：Ｙｅｓ)、電熱ヒータ４６がオン作動されて(ステップＳａ５)、飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻り、下限設定温度ＴＬを上回っていれば(ステップＳａ４：Ｎｏ)、そのまま飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。
【００３０】
このように、貯湯タンク４０内に貯留される希釈水が満水状態であれば、給水弁６２の開放制御はされず、貯留されている希釈水の温度による電熱ヒータ４６のオンオフ作動に係る制御だけが実施される。そして、これらの各ステップＳａ１〜Ｓａ５からなる満水時制御ルーチンＲａを実施することで、希釈水の温度は上限設定温度ＴＨから下限設定温度ＴＬの間に保持される。そして、希釈水の温度を一定温度の範囲内に保持することで、１つの温度に保持する場合に比較して、電熱ヒータ４６のオンオフ作動を緩やかに制御し得る。また、各ステップＳａ１〜Ｓａ５を経て、電熱ヒータ４６の作動状態(オン作動またはオフ作動)が確定すると、制御は直ぐに飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻るので、この満水時制御ルーチンＲａの実行中に注出が行なわれて、「待機状態」が「注出状態」に移行しても即座に対応した制御をなし得る。
【００３１】
(水位が上限水位ＬＨ未満で制御切替水位ＬＣを超える場合：給水弁通常制御ルーチンＲｂについて(図５参照))
前記給水弁通常制御ルーチンＲｂは、前記貯湯タンク４０内の水位が上限水位ＬＨ未満で制御切替水位ＬＣを超える場合に実施されるルーチンであり、電熱ヒータ４６を常にオン作動させて希釈水を温度上昇させつつ、該希釈水の温度を上限設定温度ＴＨから下限設定温度ＴＬの間に保持するように給水弁６２を開閉制御している。具体的に給水弁通常制御ルーチンＲｂでは、図５に示す如く、先ず電熱ヒータ４６がオン作動され(ステップＳｂ１)、続いて貯湯タンク４０に貯留されている希釈水の温度が上限設定温度ＴＨ以上であるか否かを判断し(ステップＳｂ２)、Ｙｅｓであれば貯留されている希釈水は充分に加熱された状態と判断して、外部から水を補給するために給水弁６２を開放して(ステップＳｂ３)、飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。一方、ステップＳｂ２がＮｏと判断されれば、希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ以下であるか否かが判断される(ステップＳｂ４)。
【００３２】
そして、前記希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ(「注出状態」であれば注出状態下限設定温度ＴＰＬ)以下であれば(ステップＳｂ４：Ｙｅｓ)、貯留されている希釈水の温度が下がって注出に適さない状態であるとして給水弁６２を閉成して(ステップＳｂ５)、飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻り、下限設定温度ＴＬを超えていれば(ステップＳｂ４：Ｎｏ)、まだ水の補給が可能として給水弁６２を開放したままで飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。
【００３３】
なお、給水弁通常制御ルーチンＲｂにおける各ステップＳｂ１〜Ｓｂ５を経て給水弁６２の開閉状態が確定したら、制御は直ぐに飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻るので、この給水弁通常制御ルーチンＲｂの実行中に注出が行なわれても即座に対応した制御をなし得る。また、本給水弁通常制御ルーチンＲｂでは、希釈水の温度によって給水弁６２の開閉制御はされるが、電熱ヒータ４６のオンオフ作動の制御はなされず、前記ステップＳｂ１でなされた電熱ヒータ４６のオン作動は継続されている。
【００３４】
(水位が制御切替水位ＬＣ以下で下限水位ＬＬを超える場合：給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃについて(図６参照))
前記給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃは、前記貯湯タンク４０内の水位が上制御切替限水位ＬＣ以下で下限水位ＬＬを超える場合に実施されるルーチンであり、希釈水の温度を上限設定温度ＴＨから下限設定温度ＴＬの間に保持するように、電熱ヒータ４６をオンオフ作動させると共に、該給水弁６２を開閉制御している。なお、本給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃが実施される場合、希釈水が注出されて給水弁通常制御ルーチンＲｂから移行してくるか、または水が補給されて給水弁制限制御ルーチンＲｄがら移行してくるかの何れかであるが、何れのルーチンであっても、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃに移行してくる場合には、電熱ヒータ４６はオン作動した状態になっている。
【００３５】
具体的に給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃでは、図６に示す如く、先ず貯湯タンク４０に貯留されている希釈水の温度が上限設定温度ＴＨ以上であるか否かを判断し(ステップＳｃ１)、Ｙｅｓであれば貯留されている希釈水は充分に加熱された状態と判断して、外部から水を補給すべく給水弁６２を開放して(ステップＳｃ２)すると共に、電熱ヒータ４６をオフ作動させ(ステップＳｃ３)、続いて飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。一方、ステップＳｃ１がＮｏと判断されれば、希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ以下であるか否かが判断される(ステップＳｃ４)。そして、前記希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ(「注出状態」であれば注出状態下限設定温度ＴＰＬ)以下であれば(ステップＳｃ４：Ｙｅｓ)、貯留されている希釈水の温度が下がって注出に適さない状態であるとして給水弁６２を閉成(ステップＳｃ５)すると共に、電熱ヒータ４６をオン作動させ(ステップＳｃ６)、続いて飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。一方、下限設定温度ＴＬを超えていれば(ステップＳｃ４：Ｎｏ)、まだ水の補給が可能として給水弁６２を開放したままでかつ電熱ヒータ４６のオフ作動を保持したまま、飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。
【００３６】
このように、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃでは、希釈水の温度によって給水弁６２の開閉制御および電熱ヒータ４６のオンオフ作動の制御の双方がなされている。また、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃにおける各ステップＳｃ１〜Ｓｃ６による制御が完了して、電熱ヒータ４６の作動状態(オン作動またはオフ作動)や、給水弁６２の開閉状態が確定したら、制御は直ぐに飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻るので、この給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃの実行中に注出が行なわれても即座に対応した制御をなし得る。
【００３７】
前記給水弁通常制御ルーチンＲｂと、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃとを比較してみると以下の差異がある。具体的には、給水弁通常制御ルーチンＲｂでは、電熱ヒータ４６がオン作動に保持されたままで希釈水の温度を上昇させつつ、できるだけ多くの水を補給するように希釈水が注出可能な温度(下限設定温度ＴＬまたは注出状態下限設定温度ＴＰＬ)以下となるまで給水弁６２を開放制御しているのに対して、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃでは、希釈水が注出可能な温度(下限設定温度ＴＬまたは注出状態下限設定温度ＴＰＬ)以下となるまでの給水弁６２の開放制御時には、電熱ヒータ４６をオフ作動させている。すなわち、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃにおける電熱ヒータ４６のオン作動は、希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ(「注出状態」であれば注出状態下限設定温度ＴＰＬ)以下になって給水弁６２が閉成制御された後に、該希釈水の温度を上限設定温度ＴＨまで昇温するためになされるだけである。このように、前記給水弁通常制御ルーチンＲｂと給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃとは、給水弁６２を希釈水の温度によって開閉制御する点では同じであるが、電熱ヒータ４６による希釈水の加熱方法が、連続的であるか、または間欠的であるかの点で異なっている。
【００３８】
前記給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃにおける間欠的な加熱制御は、飲料ディスペンサ１０から注出される希釈水の定量性を確保するために実施されている。一般に飲料ディスペンサ１０に使用されている希釈水を注出するポンプモータ２９としては、注出する希釈水の量を一定にするため、前述の如く、容積式ポンプが使用されている。このような容積式ポンプは、対象(ここでは希釈水)の相状態(気体、液体)によらず一定の容積を注出するように構成されている。ところで前記ポンプモータ２９は、電熱ヒータ４６の近傍に配置される吸水パイプ４８から希釈水を吸水しているが、このような位置関係では希釈水の貯留量減少によって水位が低下すると、電熱ヒータ４６の加熱による沸騰に伴う気泡を吸い込んでしまう虞がある。そして、気泡が吸水パイプ４８内に入り込んだ状態では、容積式のポンプモータ２９を採用した飲料ディスペンサ１０は、希釈水と沸騰による気泡とを合わせた状態で一定容積を注出することになるため、希釈水だけの定量的な注出は困難となる。
【００３９】
そこで本実施例では、前述の如く、前記制御切替水位スイッチ４３の配置位置を、希釈水沸騰時に、前記吸水パイプ４８から吸水される希釈水に該沸騰による気泡が混ざってしまう虞がある水位に設定することで、希釈水の水位が制御切替水位ＬＣ以下となったことを制御切替水位スイッチ４３が検出したら、電熱ヒータ４６を上限設定温度ＴＨでオフ作動し、下限設定温度ＴＬでオン作動するように制御している。この間欠的な加熱の制御によって、希釈水の温度が上限設定温度ＴＨに至って沸騰し易い状態になると、電熱ヒータ４６がオフ作動される。そして、このオフ作動によって、気泡の発生が抑制されて、該気泡の吸水パイプ４８内への吸い込みを回避されるから、飲料ディスペンサ１０の定量性が確保される。
【００４０】
(給水弁制限制御ルーチンＲｄについて(図７参照))
前記給水弁制限制御ルーチンＲｄは、前記貯湯タンク４０内の水位が下限水位ＬＬ以下の場合に実施され、希釈水を注出可能な状態へ迅速に回復させる制御ルーチンである。前記水位が下限水位ＬＬ以下の場合、電熱ヒータ４６が水面上に露出してしまう虞があり、該電熱ヒータ４６の保護と飲料ディスペンサ１０の使用上の安全性との点から、図７に示す如く、先ず原料ポンプ２４、ポンプモータ２９および注出用バルブ２７を作動できない状態に移行させて、飲料ディスペンサ１０の注出を中止する(ステップＳｄ１)と共に、電熱ヒータ４６をオフ作動させる(ステップＳｄ２)。続いて、前記給水弁６２を開放制御する(ステップＳｄ３)と共に、給水弁開放タイマが一定時間(例えば６０秒)のカウントを開始する(ステップＳｄ４)。このように本実施例では、貯湯タンク４０内に貯留される希釈水の水位が下限水位ＬＬ以下になった場合には、即座に電熱ヒータ４６がオフ作動される(ステップＳｄ２)ので、該電熱ヒータ４６の保護と飲料ディスペンサ１０の使用上の安全性とが確保される。
【００４１】
ステップＳｄ４で給水弁開放タイマが一定時間のカウントを完了したと判断すると、給水弁６２が閉成制御される(ステップＳｄ５)。すなわち、希釈水の温度に関係なく、時間(６０秒)で水の補給量を決めている。従って、希釈水の温度が下限設定温度ＴＬ(「注出状態」であれば注出状態下限設定温度ＴＰＬ)になるまで水を補給して大量の水を補給する給水弁通常制御ルーチンＲｂや、給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃとは異なり、給水弁制限制御ルーチンＲｄでは短時間に加熱を完了し得る量に限って水が補給される。このように、水の補給量を制限することで、希釈水の水位の回復と、温度の上昇とを迅速になしえるようになっている。すなわち、飲料ディスペンサ１０を、高温な希釈水を注出可能な状態に迅速に復帰させ得る。なお、６０秒の時間制限下での給水弁６２の開放で１.２リットルの水が補給可能であり、電熱ヒータ４６の加熱により１０分程度の短時間で上限設定温度ＴＨまで昇温可能となっている。
【００４２】
そして、ステップＳｄ５の給水弁６２の閉成完了後は、該給水弁６２の開放制御に使用した給水弁開放タイマがリセットされる(ステップＳｄ６)と共に、電熱ヒータ４６がオン作動される(ステップＳｄ７)。すなわち、給水弁６２が開放されて貯湯タンク４０内に一定量の水が補給された後に、電熱ヒータ４６がオン作動されるから、該電熱ヒータ４６の保護と飲料ディスペンサ１０の使用上の安全性とを確保した上で、希釈水を加熱し得る。そして、希釈水の温度が上限設定温度ＴＨ以上となったか否かが判断され(ステップＳｄ８)、温度サーミスタ５０が上限設定温度ＴＨを検出したら(ステップＳｄ８：Ｙｅｓ)、原料ポンプ２４、ポンプモータ２９および注出用バルブ２７を作動可能な状態に移行させて、飲料ディスペンサ１０の注出可能(ステップＳｄ９)とした後、飲料ディスペンサ１０の状態を確認するステップＳ２に戻る。
【００４３】
本実施例では、注出開始から一定時間は「注出状態」と判断され、この時間内に貯湯タンク４０内の希釈水が満水状態となって給水期間外となっても、該希釈水の温度は上限設定温度ＴＨ〜注出状態下限設定温度ＴＰＬの範囲に制御されるため、一度目の注出の後、多少の時間をあけて注出が実施されても、希釈水の温度は高く保たれているので、高温の希釈水の注出が可能である。また、貯湯タンク４０内の希釈水が満水状態では、電熱ヒータ４６を上限設定温度ＴＨでオフ作動し、下限設定温度ＴＬでオン作動するように制御している。従って、希釈水の温度を１つの温度に保持する場合(例えば９１℃を超えるとオフ作動、９１℃を下回るとオン作動)に比較して、電熱ヒータ４６の温度制御が緩やかとなり、オンオフ作動を頻繁に繰り返す必要がないため、該電熱ヒータ４６の故障等による交換頻度が低下してメンテナンスコストが低減される。
【００４４】
(変更例)
(１)前述の実施例では、水位検出手段としてフロートスイッチを使用していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示す如く、レーザー光等を使用した非接触式の水位センサ４５を採用すると共に、該センサ４５の設置場所を貯湯タンク４０から分離した水位タンク４１内に設置して、該タンク４０内の水位を検出するようにしてもよい。この場合、非接触型であるため、水や熱によって劣化することがなく、また正確な水位検出が可能となる。このような非接触型の水位センサ４５は、細かな液面の変動であっても敏感に検出するため、希釈水が加熱によって沸騰する場合の、該沸騰に起因する液面の激しい変動では平均的な水位の検出が困難となる。しかし、変更例(１)では、水位センサ４５を電熱ヒータ４６が配置される貯湯タンク４０とは別の水位タンク４１に配置しているので問題ない。
(２)前述の実施例では、原料ポンプ２４、注出用バルブ２７およびポンプモータ２９が作動して注出が開始されて５分間が経過するまでは「注出状態」と判断していたか、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、飲料ディスペンサ１０の使用頻度等に応じて「注出状態」と判断する注出開始からの経過時間を長くまたは短くしたり、使用時間帯毎に該経過時間を設定してもよい。
(３)前述の実施例では、希釈水の水位が下限水位ＬＬになって実施される給水弁制限制御ルーチンＲｅにおいては、給水弁６２の開放時間を計時する給水弁開放タイマによって制限していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、容積式のポンプモータ２９から希釈水の注出量を算出し、この注出量の１〜１０倍の水を補給する、すなわち、時間ではなく、量的に水の給水を制限するようにしてもよい。
(４)前述の実施例では、希釈水の水位が下限水位ＬＬになったことを下限水位スイッチ４２が検出すると、直ぐに原料ポンプ２４、ポンプモータ２９および注出用バルブ２７の作動を中止すると共に、電熱ヒータ４６をオフ作動させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、電熱ヒータ４６の保護と飲料ディスペンサ１０の使用上の安全性とを考慮して電熱ヒータ４６をオフ作動させる一方で、原料ポンプ２４、ポンプモータ２９および注出用バルブ２７については、所定の容量(例えば注出１回分)だけは作動を継続するようにしてもよい。一般に希釈水の水位が下限水位ＬＬに到るような状況は、飲料ディスペンサ１０が「注出状態」にあって、該水位が減少し続けている場合に発生する。すなわち、飲料ディスペンサ１０の利用者が希釈水を注出している途中に発生する。このような状況下で、前述の実施例に係る給水弁制限制御ルーチンＲｄが実施されると、前述の利用者は注出が途中で中断されてしまうことになる。このような注出の途中での中断は、利用者の観点からは望ましくないことは明らかである。しかし、変更例(４)に係る制御を実行すると、少なくとも注出中の希釈水については、注出が完了するまで原料ポンプ２４、ポンプモータ２９および注出用バルブ２７が作動するので、注出の途中で中断してしまうことはない。また、原料ポンプ２４、ポンプモータ２９および注出用バルブ２７が作動する一方で電熱ヒータ４６はオフ作動されているので、電熱ヒータ４６の保護と飲料ディスペンサ１０の使用上の安全性とは確保される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法が採用される飲料ディスペンサの一例を一部破断して示す側面図である。
【図２】実施例に係る飲料ディスペンサの貯湯タンクを示す縦断側面図である。
【図３】実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法を示すフローチャート図である。
【図４】実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法(満水時制御ルーチンＲａ)を示すフローチャート図である。
【図５】実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法(給水弁通常制御ルーチンＲｂ)を示すフローチャート図である。
【図６】実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法(給水弁通常・ヒータ間欠制御ルーチンＲｃ)を示すフローチャート図である。
【図７】実施例に係る飲料ディスペンサの制御方法(給水弁制限制御ルーチンＲｄ)を示すフローチャート図である。
【図８】変更例(１)に係る飲料ディスペンサの貯湯タンクを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２７  注出用バルブ(注出手段)，２９  ポンプモータ(注出手段)
４０  貯湯タンク，４２  下限水位スイッチ(水位検出手段)
４３  制御切替水位スイッチ(水位検出手段)
４４  上限水位スイッチ(水位検出手段)，４５  水位センサ(水位検出手段)
４６  電熱ヒータ(加熱手段)，５０  温度サーミスタ(温度検出手段)
６２  給水弁，ＬＣ  制御切替水位，ＬＬ  下限水位，ＴＨ  上限設定温度
ＴＬ  下限設定温度，ＴＰＬ  注出状態下限設定温度
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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