(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の全周または一部からなる内周壁をもつポンプケースと、前記円筒形の内周壁の中心軸と同軸上に回転中心をもち、前記円筒形の内周壁に沿って移動し且つ等角度間隔に並べられた複数のローラを有するロータと、前記円筒形の内周壁面に接して備えられている柔軟な液体吐出チューブと、からなり、ロータを定方向に回転させることによって、前記液体吐出チューブをローラにより押圧してしごき、液体吐出チューブ内の液体を吐出させる液体定量供給ポンプにおいて、
ローラの位置を検出するためのローラ位置検出手段を備え、
このローラ位置検出手段によってローラをポンプケースの液体出口直前で停止させる
ことを特徴とする液体定量供給ポンプ。
【請求項２】
前記ローラ位置検出手段が、前記ロータの回転軸の回転によって変位してローラ位置を示す位置表示部を備えたローラ位置表示手段と、前記位置表示部を検出するセンサと、で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体定量供給ポンプ。
【請求項３】
前記ローラ位置表示手段が、ロータの回転軸に直角に取り付けられ、回転軸を中心として回転軸と一体に回転し、且つ、位置表示部として外周部近傍に貫通孔または切欠きを有する不透明な遮光円板であり、
前記センサが一対の発光素子及び受光素子からなる光センサである
ことを特徴とする請求項２に記載の液体定量供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、箱収納バッグ（以下、ＢｉＢと略称する）方式の飲料ディスペンサ等に用いられる液体定量供給ポンプで、液体輸送用チューブを偏平に押し潰してチューブ内の液体を吐出させるポンプ（以下、チューブ式ポンプという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レストランやハンバーガーショップ等で使用される飲料ディスペンサとしては、ＢｉＢにチューブ式ポンプを組み合わせ、ＢｉＢから柔軟な液体輸送用チューブを通じて注入した濃縮飲料を、その飲料流下経路の途中で、冷水回路から供給された希釈用冷水と混ぜ合わせてカップに供給する構成のものが、例えば、特公平4-42271 号公報などに開示されて公知である。
【０００３】
図３は、飲料ディスペンサの飲料回路の構成例を示すものである。ＢｉＢ１は柔軟性のあるプラスチックシートで作られた濃縮飲料入りの袋1aを箱形ケース1bに収納したもので、この袋1aには柔軟な樹脂製の液体輸送用チューブ（図３では吐出チューブ）２が接続されている。この液体輸送用チューブ２の配管経路上にチューブ式ポンプ（図３では液体定量供給ポンプ）３が配置され、液体輸送用チューブ２を吐出チューブとしている（以下では、液体輸送用チューブを吐出チューブという）。吐出チューブ２の開口端でチューブ式ポンプ３の下面側には、開口端を包囲して飲料ミキシング装置５が配置されている。また、この飲料ミキシング装置５には、冷水回路21が接続されており、この冷水回路21には、水の供給源である水リザーバ６と、水を送る水ポンプ７と、水を冷却する水冷却コイル８と、水の量を制御する冷水弁８が接続されている。
【０００４】
チューブ式ポンプ３は、内周壁が円筒形の一部（円弧面）となっているチューブガイド3aと、同一円周上に複数のローラ3bを等角度間隔に配したロータ3cとの組み合わせからなり、吐出チューブ２が、チューブガイド3aの内周壁に沿って、ローラ3bとの間に挟まれるように配置されている。ロータ3cは、図示していない駆動モータに連結されている。
【０００５】
このような構成の飲料ディスペンサで、飲料ミキシング装置５の出口にカップ10をセットし、押しボタン操作あるいはカップ10を押し当てるレバー操作等によって飲料供給指令を与えると、チューブ式ポンプ３のモータが始動してロータ3cを矢印方向に回転させ、ローラ3bによって吐出チューブ２をチューブガイド3aの内周壁に押しつけ、偏平に変形させてしごき、吐出チューブ２内の濃縮飲料を吐出チューブ２の先端から飲料ミキシング装置５の中へ吐出させる。同時に、冷水回路21の水ポンプ７が始動し、且つ冷水弁８が開いて、飲料ミキシング装置５内へ定量の希釈用冷水を供給する。このようにして供給された濃縮飲料と希釈用冷水とが、飲料ミキシング装置５内で混合調整され、飲料としてカップ10に供給される。
【０００６】
前記のチューブ式ポンプ３においては、ポンプ内部に配置される吐出チューブ２は、ローラ3bにより繰り返し押圧されてしごかれるために損傷し易く、比較的短時間で新品のチューブと交換されることが必要である。また、吐出チューブ２がＢｉＢ１に付属している場合には、空になったＢｉＢ１を取り替える際に、併せてチューブ式ポンプ３への吐出チューブ２の差し替えが必要となる。したがって、チューブ式ポンプ３では、メンテナンスを簡便にするために、吐出チューブ２の付け替え作業が短時間で簡単に行えるように構成されている。
【０００７】
図４は、図３に示したチューブ式ポンプとは異なる構造の従来のチューブ式ポンプ（図４では液体定量供給ポンプ）４の構成を示す平面図である。
このチューブ式ポンプ４は、左側の内周壁が円筒形の一部（円弧面）で円弧部の角度が180 度より幾分大きいポンプケース4aを備え、この円弧面に沿うように吐出チューブ２が配備され、ポンプケース4aの円弧面の中心軸と同じ軸上に回転軸をもつロータ4cには、吐出チューブ２を押圧してしごく一対のローラ4bが配備されている。このローラ4bはＵ字形のローラ軸4eの外側の直線部に回転自在に保持され、このローラ軸4eの両先端はロータ4cの同一直径方向の２点でロータ4cに保持されている。なお、ローラ4bがローラ軸4eの長さ方向に移動しないようにするため、ローラ4bはローラ押さえ板4f及び押さえ部材4gで回転自在に保持されている。これらの部材で構成されるポンプ部が、モータ固定ケース11に保持された不図示のモータの回転軸であるローラ駆動軸4dにロータ4cの中央部で結合され、且つポンプケース4aの背面でモータ固定ケース11に固定されている。なお、モータ固定ケース11の下部には水ノズル12が取り付けられており、濃縮飲料が吐出チューブ２から不図示のカップに供給されると同時に、希釈水が水ノズル12からカップ内に噴出され、濃縮飲料が希釈水で希釈されながら攪拌されて所定の濃度の飲料となる。したがって、この構造のチューブ式ポンプ４を用いる場合には、図３に示した飲料ミキシング装置５は不要である。また、図４に示した構造のチューブ式ポンプ４は、ピンやねじを使って吐出チューブ２の付け替えをしないので、構造的には堅牢である。
【０００８】
なお、ポンプケース4aの左側の内周壁を180 度より幾分大きい角度をもつ円弧面とするのは、２つローラ4bの内のどちらかが必ず吐出チューブ２を閉止状態とする必要があるためである。そうでないと、ローラ4bの停止位置によっては、吐出チューブ２の上部から供給される液体が吐出チューブ２内を連続的に流下する可能性があるからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上で説明した２つのチューブ式ポンプ３及び４では、ポンプの停止時にはローラが、吐出チューブを偏平に変形させてポンプの内周壁、すなわちチューブガイドまたはポンプケースの円弧面、に押しつけ、その位置で液体を閉止している。そのため、停止位置が一定していない場合には、停止位置によって液体の吐出量が増減することになり、吐出チューブの柔軟性の温度変化や経時変化等の他の要因と合わせて飲料の濃度にばらつきを生ずる。また、停止位置より下部の吐出チューブ内に残った液体は時間経過と共に吐出チューブから滴り落ちて、カップが取り出された後の、チューブ式ポンプの下方の装置内を汚す。更に、この滴り落ちる液体分は無駄な液体となるので、供給できる飲料数が少なくなる。
【００１０】
参考までに、カップに供給される液体の量及びロータの半回転で図４に示したチューブ式ポンプが吐出する液体の量の一例を示すと、前者は40cm3 であり、後者は２〜３cm3 である。また、液体供給量の精度の規格は±４％以内である。
この発明の課題は、上記のような従来技術の問題点を解消した、液体供給量の精度が高く、吐出チューブ内に残ってカップ取り出し後に吐出チューブから装置内に滴り落ちる液体量が少ないチューブ式ポンプを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、円筒形の全周または一部からなる内周壁をもつポンプケースと、前記円筒形の内周壁の中心軸と同軸上に回転中心をもち、前記円筒形の内周壁に沿って移動し且つ等角度間隔に並べられた複数のローラを有するロータと、前記円筒形の内周壁面に接して備えられている柔軟な吐出チューブと、からなり、ロータを定方向に回転させることによって、前記吐出チューブをローラにより押圧してしごき、吐出チューブ内の液体を吐出させるチューブ式ポンプにおいて、ローラの位置を検出するためのローラ位置検出手段を備え、このローラ位置検出手段によってローラをポンプケースの液体出口直前で停止させる。
【００１２】
ローラの停止位置をポンプケースの液体出口（例えば最下部位置）直前に制御し、そこで吐出チューブを閉止することによって、液体の供給量をより安定させ、カップ取り出し後に吐出チューブから装置内に滴り落ちる液体量を最少にすることができる。
第２の発明は、請求項１の発明において、前記ローラ位置検出手段が、前記ロータの回転軸の回転によって変位してローラ位置を示す位置表示部を備えたローラ位置表示手段と、前記位置表示部を検出するセンサと、で構成されている。
【００１３】
ローラ位置をローラ位置表示手段とセンサとで間接的に検出することによって、ローラ位置検出手段として採用可能な検出手段の領域が大幅に広がる。
第３の発明は、請求項２の発明において、前記ローラ位置表示手段が、ロータの回転軸に直角に取り付けられ、回転軸を中心として回転軸と一体に回転し、且つ位置表示部として外周部近傍に貫通孔または切欠きを有する不透明な遮光円板であり、前記センサが一対の発光素子及び受光素子からなる光センサである。
上記のような遮光円板と光センサとの組合せは、ローラ位置検出手段として、小型で、安価で且つ検出精度の高い手段を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、この発明によるチューブ式ポンプの実施例（図１及び図２では液体定量供給ポンプ）40の構成を示す側断面図であり、図２はその平面図である。
この実施例は、図４に示した従来例にこの発明の課題解決手段を備えたものである。
【００１５】
ポンプ部は、従来技術と同様に、左側の内周壁が円筒形の一部（円弧面）で円弧部の角度が180 度より幾分大きいポンプケース4aを備え、この円弧面に沿うように吐出チューブ２が配備され、ポンプケース4aの円弧面の中心軸と同じ軸上に回転軸をもつロータ4cには、吐出チューブ２を押圧してしごく一対のローラ4bが配備されている。このローラ4bはＵ字形のローラ軸4eの外側の直線部に回転自在に保持され、このローラ軸4eの両先端はロータ4cの同一直径方向の２点でロータ4cに保持されている。なお、ローラ4bがローラ軸4e方向に移動しないようにするため、ローラ4bはローラ押さえ板4f及び押さえ部材4gで回転自在に保持されている。このポンプ部は、ポンプケース4aの背面でモータ固定ケース11に取り付けられる。
【００１６】
一方、このモータ固定ケース11には、モータ13が固定され、そのモータ13の回転軸であるロータ回転軸4dには、ローラ4bの位置を検出するための位置検出板15が、ロータ回転軸4dと一体で回転するように取り付けられている。位置検出板15の外周部にはローラ4bの数に相当する数（この実施例では２個）の切欠き151 が等角度間隔で形成されている。更に、この位置検出板15の外周部を跨いで、一対の発光素子及び受光素子からなる光センサ（図１及び図２では単にセンサ）14が配置され、モータ固定ケース11に固定されている。位置検出板15の切欠き151 と光センサ14との配置関係は、定量ポンプ部の停止時には、光センサ14の切欠き151 の検出信号によって、ローラ4bをポンプケース4aの液体出口4h（この実施例ではポンプケース4aの最下部）直前で吐出チューブ２を確実に閉止する位置に停止させるように位置決めされている。この位置関係を維持した状態でロータ回転軸4dがロータ4cに連結できるように、ロータ回転軸4d及びロータ4cのロータ回転軸挿入部の形状が形成されている。確実に吐出チューブ２を閉止できるローラ4bの停止位置は、ポンプケース4aの液体出口4hである吐出チューブ２の下部引き出し位置より５〜10度程度上流側の位置である。
【００１７】
なお、モータ固定ケース11の下部には、従来例と同様に、水ノズル12が取り付けられており、濃縮飲料が吐出チューブ２から不図示のカップに供給されると同時に、希釈水が水ノズル12からカップ内に噴出されて、濃縮飲料が希釈されながら攪拌されて所定の濃度の飲料となる。したがって、この構造のチューブ式ポンプ40を用いる場合には、図３に示した飲料ミキシング装置５は不要である。
【００１８】
上記のようなポンプ部とモータ固定ケース部とが、一体に組み立てられてこの実施例40は完成する。
以上の説明から明らかなように、この実施例40では、ローラ4bが必ずポンプケース4aの液体出口4h直前で吐出チューブ２を確実に閉止して停止するので、吐出液量が一定となり、更に、垂直部でない吐出チューブ２の部分が殆どなくなるので、カップ取り出し後まで吐出チューブ内に残留する液体量が非常に少なくなり、無駄になっていた液体を供給液体として供給でき、飲料数を増やすことができ、且つ、装置内に滴下した液体による装置内汚染を大幅に改善することができた。
【００１９】
なお、粘度が高く垂直部分にも残る可能性が高い液体の場合には、図３のように、出口側の吐出チューブの長さを短くすることが有効である。
また、この実施例では、吐出チューブ２の液体出口側をポンプケース4aの最下部位置に配置しているため、ローラ4bの停止位置もポンプケース4aの最下部位置になっているが、ローラ4bの停止位置はポンプケース4aの液体出口位置に対応して決定される。
【００２０】
上記の実施例においてはポンプケース4aを有する型のチューブ式ポンプ40について説明したが、図３に示した型等の他の型のチューブ式ポンプにおいても全く同様に実施して効果を上げることができる。
また、遮光円板と光センサとの組合せ以外の位置検出手段、例えばマグネットと磁気センサとの組合せ等を、採用することも可能である。
【００２１】
更に、上記の実施例においては一対のローラの場合を示したが、３つ以上のローラを使用する場合でも同様に実施することができる。
なお、装置内に滴下する液体量をより低減するためには、図２において、吐出チューブ２の下部引き出し位置をポンプケースの最下部位置とし、上部引き入れ位置を最上部位置よりやや右寄りにし、ローラ停止位置を最下部位置よりやや左よりにすることが有効である。このようにすることによって閉止位置より下流の吐出チューブがより垂直となり、閉止位置以下に液体が滞留する時間がより短くなるからである。
【００２２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ローラの位置を検出するためのローラ位置検出手段を備え、このローラ位置検出手段によってローラをポンプケースの液体出口直前で停止させて、吐出チューブをポンプケースの液体出口直前でローラによって閉止するので、液体の供給量を安定させ、カップ取り出し後に吐出チューブから装置内に滴り落ちる液体量を最少にすることができる。したがって、液体供給量の精度が高く、且つ、吐出チューブ内に残ってカップ取り出し後に吐出チューブから装置内に滴り落ちる液体量が少ないチューブ式ポンプを提供することが可能となる。
【００２３】
第２の発明によれば、ローラ位置をローラ位置表示手段とセンサとで間接的に検出することによって、ローラ位置検出手段として採用可能な検出手段の領域が大幅に広がり、コストアップやサイズの拡大を少なくして所期の目的を達成することができる。
第３の発明によれば、ローラ位置表示手段として遮光円板を用い、センサとして光センサを用いるので、小型で、安価で且つ検出精度の高いローラ位置検出手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるチューブ式ポンプの実施例の構成を示す側断面図
【図２】実施例の平面図
【図３】従来のチューブ式ポンプを用いた、ＢｉＢ方式の飲料ディスペンサの飲料回路図
【図４】図３とは別の従来技術によるチューブ式ポンプの構成を示す平面図
【符号の説明】
１  ＢｉＢ
1a  袋                1b  箱形ケース
２  吐出チューブ
３，４，40  液体定量供給ポンプ
3a  チューブガイド        4a  ポンプケース
3b, 4b  ローラ            3c, 4c  ロータ
4d  ロータ駆動軸          4e  ローラ軸
4f  ローラ押さえ板        4g  押さえ部材
4h  液体出口
3m  ねじ                  3n  ピン
５  飲料ミキシング装置    ６  水リザーバ
７  水ポンプ              ８  水冷却コイル
９  冷水弁                10  カップ
11  モータ固定ケース      12  水ノズル
13  モータ                14  センサ
15  位置検知板              151 切欠き
21  冷水回路
【図１】
0003855644.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003855644.tif 000004
【図４】
0003855644.tif 000005