JP2004136913A

JP2004136913A - 飲料自動定量注出装置

Info

Publication number: JP2004136913A
Application number: JP2002302140A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kashimura; 鹿志村　修; Hiroyuki Tachikawa; 立川　裕之; Yasuyuki Masunaga; 増永　靖行; Noritomo Hirayama; 平山　紀友; Hideo Shimizu; 清水　秀雄
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: JP3931786B2

Abstract

【課題】飲料を安定的に定量注出することができる飲料自動定量注出装置を提供する。
【解決手段】飲料導管１０内を流れる飲料の流量を検出する流量検出手段１６と、この下流側に設けられ、飲料導管１０内を流れる飲料を冷却する冷却槽１１とを備え、飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置において、冷却槽１１の上流側における飲料の温度を測定する第１の温度測定手段１７と、冷却槽１１の下流側における飲料の温度を測定する第２の温度測定手段１８と、これらにより測定された各温度における飲料の密度を算出し密度誤差補正値を算出する密度誤差補正演算処理部２２と、流量と密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正する注出補正処理部２３とを備えたものである。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置に関し、より詳しくは、例えばビールや炭酸水等の発泡性飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばビールや炭酸水等の発泡性飲料の飲料ディスペンサには、この発泡性飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置が用いられている。
【０００３】
図９は、従来の飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示した説明図である。この図９において、飲料自動定量注出装置は、注出装置本体１の外部に設けられた飲料タンク２および炭酸ガスボンベ３から供給される発泡性飲料を定量注出するものである。飲料タンク２は、発泡性飲料の飲料原液の供給源であり、炭酸ガスボンベ３は、発泡性飲料を形成する炭酸ガスの供給源である。飲料タンク２の飲料取出口には図示しないディスペンサヘッドが着脱可能に装着されている。このディスペンサヘッドは、ガス導入管４を介して炭酸ガスボンベ３に取付けられた減圧弁（図示せず）に接続されている。
【０００４】
注出装置本体１内には、飲料タンク２および炭酸ガスボンベ３から供給される発泡性飲料の流路となる飲料導管１０が配設されている。この飲料導管１０は、飲料導入管１０ａ、飲料冷却管１０ｂおよび飲料導出管１０ｃから構成されている。飲料導入管１０ａは、その基端部が注出装置本体１外にある飲料タンク２のディスペンサヘッドに接続されており、その先端部が飲料冷却管１０ｂに接続されている。飲料冷却管１０ｂは、その基端部が飲料導入管１０ａと接続され、その先端部が飲料導出管１０ｃに接続されている。この飲料冷却管１０ｂは、コイル状に巻回された形状を有しており、冷却槽１１内の冷却水に浸漬した状態で配設されている。ここに、冷却槽１１内の冷却水は、図示しない冷却装置により冷却されている。飲料導出管１０ｃは、その基端部が飲料冷却管１０ｂと接続され、その先端部が飲料吐出弁１２に接続されている。飲料吐出弁１２は、弁駆動装置１３により開閉されるものである。この飲料吐出弁１２には、飲料吐出ノズル１４が取付けられている。この飲料吐出ノズル１４の下方には、カップ等の飲料容器Ｃを載置するための載置台１５が設けられている。
【０００５】
飲料導入管１０ａの所定の個所には、該飲料導入管１０ａ内を流れる発泡性飲料の流量を検出するための流量検出手段１６が設けられている。流量検出手段１６は、検出した流量に関する情報を流量信号ａとして制御部６０に出力するものである。
【０００６】
制御部６０は、流量検出手段１６から入力した流量信号ａに基づき発泡性飲料の注出を制御するものである。より詳細には、制御部６０は、弁駆動装置１３に対して弁駆動指令ｂを発して飲料吐出弁１２を開状態にさせ、流量検出手段１６から入力した流量信号ａに含まれる流量の積算値の大きさ、つまり流量に積算時間を乗じて得られる体積量の大きさが予め設定した値となった場合に、弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発して飲料吐出弁１２を閉状態にさせて飲料吐出ノズル１４からの発泡性飲料の注出を制御するものである。
【０００７】
ここで、制御部６０で得られる体積量は、飲料吐出ノズル１４から吐出される発泡性飲料の注出量と略一致するものである。これについて説明すると、通常の使用状態においては、流量検出手段１６による検出個所を流れた発泡性飲料が該検出個所から閉状態となっている飲料吐出弁１２まで待機飲料として充たされている。そのため、飲料吐出弁１２が開状態となったことにより、流量検出手段１６により検出された流量に基づき得られる体積量に対応する量だけ飲料吐出ノズル１４から吐出されることになる結果、該体積量と発泡性飲料の注出量とは略一致することになる。
【０００８】
以上のような構成を有する飲料自動定量注出装置の動作について説明する。利用者が載置台１５に飲料容器Ｃを載置して販売ボタンを押す。そうすると、この販売ボタンから制御部６０に販売指令ｄが発せられる。制御部６０は、上述のように弁駆動装置１３に弁駆動指令ｂを発する。これにより、飲料吐出弁１２は開状態になり、飲料吐出ノズル１４から飲料容器Ｃに発泡性飲料が注出される。より詳細に説明すると、炭酸ガスボンベ３から供給された炭酸ガスの圧力により飲料タンク２から供給された飲料が発泡性飲料として飲料導入管１０ａを流れる。飲料導入管１０ａを流れた発泡性飲料が飲料冷却管１０ｂに達すると、該発泡性飲料は冷却槽１１内の冷却水と熱交換が行われて冷却される。飲料冷却管１０ｂを流れて冷却された発泡性飲料は、飲料導出管１０ｃを流れ、飲料吐出ノズル１４から吐出されて飲料容器Ｃに注出される。
【０００９】
一方、流量検出手段１６は検出した流量を流量信号ａとして制御部６０に出力する。制御部６０は、入力した流量信号ａの積算値の大きさが予め設定した値となったときに、弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発する。これにより、飲料吐出弁１２は閉状態になり、発泡性飲料の注出が終了する。従って、制御部６０が入力した流量信号ａの積算値の大きさが予め設定した値となったときに発泡性飲料の注出を終了するので、毎回の発泡性飲料の注出量が定量になるものと考えられていた（特願２００２−２２６４９８参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特許第２９３３３７２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そのような飲料自動定量注出装置においては、流量検出手段１６が流量を検出するのは、飲料導入管１０ａを流れる発泡性飲料、すなわち飲料冷却管１０ｂで冷却される前の発泡性飲料である。ところが、実際に飲料吐出ノズル１４から注出される発泡性飲料は、飲料冷却管１０ｂで冷却されたものであり、流量検出手段１６で検出される発泡性飲料（以下、検出飲料ともいう）と、実際に注出される発泡性飲料（以下、注出飲料ともいう）との間には温度差がある。そのため、検出飲料の密度と、注出飲料の密度とには誤差があり、これにより、流量検出手段１６により検出した流量に基づき得られた体積量が実際の発泡性飲料の注出量には一致しないことになる。
【００１２】
特に、注出飲料は、飲料冷却管１０ｂで冷却されるために毎回略同じ温度に保持されているが、検出飲料は、毎回略同じ温度であるとは限らず、温度にばらつきがある。そのため、飲料容器Ｃへの発泡性飲料の注出毎における検出飲料の密度と、注出飲料の密度との誤差は一定ではないので、各飲料容器Ｃへの発泡性飲料の注出量は一定にはならず、発泡性飲料の定量注出が困難であった。尚、上記の問題は発泡性飲料だけに限らず、例えば清涼飲料等の飲料においても同様の問題があった。
【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みて、飲料を安定的に定量注出することができる飲料自動定量注出装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る飲料自動定量注出装置は、飲料導管内を流れる飲料の流量を検出する流量検出手段と、前記流量検出手段の下流側に設けられ、前記飲料導管内を流れる飲料を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段によって冷却された飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置において、前記冷却手段の上流側における前記飲料導管内を流れる飲料の温度を測定する第１の温度測定手段と、前記冷却手段の下流側における前記飲料導管内を流れる飲料の温度を測定する第２の温度測定手段と、前記第１の温度測定手段および第２の温度測定手段により測定されたそれぞれの温度における前記飲料の密度を算出し、かつ前記第２の温度測定手段の測定温度における前記飲料の密度に対する前記第１の温度測定手段の測定温度における前記飲料の密度の比としてなる密度誤差補正値を算出する密度誤差補正演算手段と、前記流量検出手段により検出された飲料の流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正する注出補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る飲料自動定量注出装置は、上記の請求項１において、前記流量検出手段が、前記飲料導管内の飲料の流速と、予め設定された流速補正係数とに基づき該飲料の流量を検出するものであり、前記第１の温度測定手段により測定された温度と、流速補正係数設定時における温度とに基づき、前記流量検出手段が流量の検出を行う個所における前記飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差を補正するための内径誤差補正値を算出する内径誤差補正演算手段を備え、前記注出補正手段は、前記流量検出手段により検出された流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値と、前記内径誤差補正演算手段により算出された内径誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するものであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る飲料自動定量注出装置は、上記の請求項１において、前記流量検出手段が超音波の伝播時間に基づき前記飲料導管内の飲料の流量を検出するものであり、前記超音波式流量検出手段における超音波の伝播時間に基づき超音波の速度を算出し、予め設定された飲料の温度と超音波の速度との関係から前記算出した速度を飲料の温度に換算する温度演算手段を備え、前記密度誤差補正演算手段は、前記温度演算手段により換算された温度における前記飲料の密度と、前記第２の温度測定手段により測定された温度における前記飲料の密度とを算出するとともに、前記第２の温度測定手段の測定温度における前記飲料の密度に対する前記温度演算手段の換算温度における前記飲料の密度の比としてなる密度誤差補正値を算出するものであり、前記注出補正手段は、前記超音波式流量検出手段により検出された流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するものであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る飲料自動定量注出装置は、飲料導管内を流れる飲料を冷却する冷却手段を備え、前記冷却手段によって冷却された飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置において、前記冷却手段の下流側における前記飲料導管内を流れる飲料の流量を検出する流量検出手段と、前記流量検出手段により検出された流量に基づいて飲料の注出量を補正する注出補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項５に係る飲料自動定量注出装置は、上記の請求項４において、前記流量検出手段が、前記飲料導管内の飲料の流速と、予め設定された流速補正係数とに基づき該飲料の流量を検出するものであり、前記冷却手段の下流側における前記飲料導管内を流れる飲料の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度における前記飲料の密度と、予め設定された基準温度における前記飲料の密度とを算出するとともに、前記温度検出手段の測定温度における前記飲料の密度に対する前記基準温度における前記飲料の密度の比としてなる密度誤差補正値を算出する密度誤差補正演算手段と、前記温度検出手段により検出された温度と、流速補正係数設定時における温度とに基づき、前記流量検出手段が流量の検出を行う個所における前記飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差を補正するための内径誤差補正値を算出する内径誤差補正演算手段とを備え、前記注出補正手段は、前記流量検出手段により検出された流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値と、前記内径誤差補正演算手段により算出された内径誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するものであることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料自動定量注出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示した説明図である。この図１において、飲料自動定量注出装置は、注出装置本体１の外部に設けられた飲料タンク２および炭酸ガスボンベ３から供給される発泡性飲料を定量注出するものである。飲料タンク２は、発泡性飲料の飲料原液の供給源であり、炭酸ガスボンベ３は、発泡性飲料を形成する炭酸ガスの供給源である。飲料タンク２の飲料取出口には図示しないディスペンサヘッドが着脱可能に装着されている。このディスペンサヘッドは、ガス導入管４を介して炭酸ガスボンベ３に取付けられた減圧弁（図示せず）に接続されている。
【００２１】
注出装置本体１内には、飲料タンク２および炭酸ガスボンベ３から供給される発泡性飲料の流路となる飲料導管１０が配設されている。この飲料導管１０は、飲料導入管１０ａ、飲料冷却管１０ｂおよび飲料導出管１０ｃから構成されている。飲料導入管１０ａは、その基端部が注出装置本体１外にある飲料タンク２のディスペンサヘッドに接続されており、その先端部が飲料冷却管１０ｂに接続されている。飲料冷却管１０ｂは、その基端部が飲料導入管１０ａと接続され、その先端部が飲料導出管１０ｃに接続されている。この飲料冷却管１０ｂは、コイル状に巻回された形状を有しており、冷却槽１１内の冷却水（図示せず）に浸漬した状態で配設されている。ここに、冷却槽１１内の冷却水は、図示しない冷却装置により冷却されている。飲料導出管１０ｃは、その基端部が飲料冷却管１０ｂと接続され、その先端部が飲料吐出弁１２に接続されている。飲料吐出弁１２は、弁駆動装置１３により開閉されるものである。この飲料吐出弁１２には、飲料吐出ノズル１４が取付けられている。この飲料吐出ノズル１４の下方には、カップ等の飲料容器Ｃを載置するための載置台１５が設けられている。
【００２２】
飲料導入管１０ａの所定の個所、すなわち飲料冷却管１０ｂよりも上流側の所定の個所には、該飲料導入管１０ａ内を流れる発泡性飲料の流量を検出するための流量検出手段１６が設けられている。流量検出手段１６は、検出した流量の大きさに関する情報を流量信号ａとして制御手段２０に出力するものである。
【００２３】
また、飲料導入管１０ａにおいて流量検出手段１６よりも上流側の所定の個所には、該個所における発泡性飲料の温度、すなわち流量検出手段１６を流れる発泡性飲料の温度を測定する第１の温度測定手段１７が設けられている。第１の温度測定手段１７は、測定した温度に関する情報を第１の温度信号ｅとして制御手段２０に出力するものである。
【００２４】
一方、飲料導出管１０ｃの所定の個所、すなわち飲料冷却管１０ｂよりも下流側の所定の個所には、該個所における発泡性飲料の温度、すなわち飲料吐出ノズル１４より吐出される発泡性飲料の温度を測定する第２の温度測定手段１８が設けられている。第２の温度測定手段１８は、測定した温度に関する情報を第２の温度信号ｆとして制御手段２０に出力するものである。
【００２５】
制御手段２０は、図２に示すように、主制御部２１、密度誤差補正演算処理部２２および注出補正処理部２３を有して構成されている。主制御部２１は、メモリ２４に格納されているプログラム等にしたがって制御手段２０の動作を統括的に制御するものである。
【００２６】
密度誤差補正演算処理部２２は、第１の温度測定手段１７および第２の温度測定手段１８のそれぞれから入力インターフェース２５を介して入力した第１の温度信号ｅおよび第２の温度信号ｆの各測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_１およびρ_２）を算出し、かつ第２の温度測定手段１８の測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_２）に対する第１の温度測定手段１７の測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_１）の比となる密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）を算出するものである。
【００２７】
注出補正処理部２３は、次の三つの処理を行うものである。第一に、出力インターフェース２６を介して弁駆動装置１３に対して弁駆動指令ｂを発して飲料吐出弁１２を開状態にさせるものである。第二に、入力インターフェース２５を介して流量検出手段１６から入力した流量信号ａの流量の大きさ、すなわち流量値に上記の密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）を乗じて補正流量値を得、この補正流量値の積算した値の大きさ、つまり補正流量値に積算時間を乗じて得られる補正体積量値の大きさがメモリ２４に予め格納されている注出基準値となったか否かを判断するものである。第三に、補正体積量値の大きさが注出基準値となった場合に弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発して飲料吐出弁１２を閉状態にさせるものである。
【００２８】
以上のような構成を有する実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置の動作について説明する。尚、ここでは通常の使用状態について説明するので、流量検出手段１６による検出個所を流れた発泡性飲料が該検出個所から閉状態となっている飲料吐出弁１２まで待機飲料として既に充たされているものとする。
【００２９】
利用者が載置台１５に飲料容器Ｃを載置して販売ボタンＢを押す。そうすると、この販売ボタンＢから制御手段２０に販売指令ｄが発せられる。制御手段２０の注出補正処理部２３は、上述のように出力インターフェース２６を介して弁駆動装置１３に弁駆動指令ｂを発する。これにより、飲料吐出弁１２は開状態になり、飲料吐出ノズル１４から飲料容器Ｃに発泡性飲料の注出が開始される。より詳細に説明すると、炭酸ガスボンベ３から供給された炭酸ガスの圧力により飲料タンク２から供給された飲料が発泡性飲料として飲料導入管１０ａを流れる。飲料導入管１０ａを流れた発泡性飲料が飲料冷却管１０ｂに達すると、該発泡性飲料は冷却槽１１内の冷却水と熱交換が行われて冷却される。飲料冷却管１０ｂを流れて冷却された発泡性飲料は、飲料導出管１０ｃを流れ、飲料吐出ノズル１４から吐出されて飲料容器Ｃに注出される。
【００３０】
一方、流量検出手段１６は、検出した流量の大きさ（流量値）を流量信号ａとして制御手段２０に出力する。また、第１の温度測定手段１７および第２の温度測定手段１８は、それぞれ測定した発泡性飲料の温度を第１の温度信号ｅおよび第２の温度信号ｆとして制御手段２０に出力する。
【００３１】
制御手段２０の主制御部２１は、第１の温度測定手段１７および第２の温度測定手段１８のそれぞれから入力インターフェース２５を介して入力した第１の温度信号ｅおよび第２の温度信号ｆの各測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_１およびρ_２）を密度誤差補正演算処理部２２を通じて算出する。そして、該密度誤差補正演算処理部２２を通じて、第２の温度測定手段１８の測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_２）に対する第１の温度測定手段１７の測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_１）の比となる密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）を算出する。
【００３２】
また、制御手段２０の主制御部２１は、注出処理部２３を通じて、入力インターフェース２５を介して流量検出手段１６から入力した流量信号ａの流量に密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）を乗じて補正流量値を得、この補正流量値を積算してなる補正体積量値の大きさがメモリ２４の注出基準値となったか否かを判断する。その結果、補正体積量値の大きさが注出基準値となった場合には、主制御部２１は、注出補正処理部２３を通じて弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発する。これにより、飲料吐出弁１２は閉状態になり、発泡性飲料の注出が終了する。ここで、補正流量値は下記式（Ａ）、補正体積量値は下記式（Ｂ）であらわされる。
【００３３】
ｑ_２＝（ρ_１／ρ_２）×Ｑ_１＝（ρ_１／ρ_２）×Ｓ_１×ｖ_１・・・（Ａ）
Ｑ_２＝（ρ_１／ρ_２）×Ｑ_１＝（ρ_１／ρ_２）×Ｓ_１×ｖ_１×ｔ_１・・・（Ｂ）
ここで、ｑ_２は飲料吐出弁１２付近における発泡性飲料の流量（ｍ^３／ｓ）、Ｑ_２は飲料吐出弁１２付近における発泡性飲料の体積量（ｍ^３）、Ｑ_１は流量検出手段１６付近における発泡性飲料の体積量（ｍ^３）、Ｓ_１は飲料導入管１０ａの検出個所における流路の断面積（ｍ^２）、ｖ_１は発泡性飲料の流速（ｍ／ｓ）、ｔ_１は積算時間（ｓｅｃ）である。
【００３４】
以上のような本発明の実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置によれば、制御手段２０が第１の温度設定手段１７および第２の温度設定手段１８のそれぞれが測定した温度に基づき密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）を算出し、この密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）と流量検出手段１６からの流量とから補正流量値を得、この補正流量値の積算してなる補正体積量値の大きさに基づいて飲料吐出弁１２の開閉状態を制御するので、流量検出手段１６の検出個所における発泡性飲料の温度と飲料吐出ノズル１４における発泡性飲料の温度との間に温度差があっても補正体積量に等しい量を飲料容器Ｃに注出することができる。従って、飲料容器Ｃに対して毎回発泡性飲料を安定的に定量注出することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、第１の温度設定手段は飲料冷却管１０ｂよりも上流側であればどの個所に設けてもよく、流量検出手段１６の下流側における飲料導入管１０ａの所定の個所に設けてもよい。このような構成によっても、上記の実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置が奏する効果を発揮することができる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
図３は、本発明の実施の形態２に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示した説明図である。尚、上述の実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この図３において、本発明の実施の形態２に係る飲料自動定量注出装置は、注出装置本体１内において、流量検出手段１６′と、制御手段３０とを有して構成されている。流量検出手段１６′は、検出個所における発泡性飲料の流速を測定することにより該発泡性飲料の流量を検出するものである。より詳細に説明すると、流量検出手段１６′は、検出個所における発泡性飲料の流速と、予め設定された流速補正係数と、飲料導入管１０ａの流路部分の断面積とを乗じて流量を検出するものである。ここで、検出された流量は、流量信号ａとして制御手段３０に出力される。
【００３７】
制御手段３０は、図４に示すように、主制御部２１、密度誤差補正演算処理部２２、内径誤差補正処理部３１および注出補正処理部３２を有して構成されている。内径誤差補正演算処理部３１は、第１の温度測定手段１７から入力インターフェース２５を介して入力した第１の温度信号ｅの測定温度と、メモリ２４に予め格納されている流速補正係数設定時における温度とに基づき内径誤差補正値を算出するものである。この内径誤差補正値は、飲料導管１０（飲料導入管１０ａ）の温度変化に伴う内径の誤差を補正するためのものである。ここで、内径誤差補正値は、下記式（Ｃ）であらわされる。
【００３８】
内径誤差補正値＝｛（１＋α_１（θ_１−θ_０）｝^２・・・（Ｃ）
ここで、α_１は飲料導管１０（飲料導入管１０ａ）の材質の膨張係数であり、θ_０は流速補正係数設定時の発泡性飲料の温度であり、θ_１は第１の温度設定手段１７による測定された発泡性飲料の温度である。
【００３９】
注出補正処理部３２は、次の三つの処理を行うものである。第一に、出力インターフェース２６を介して弁駆動装置１３に対して弁駆動指令ｂを発して飲料吐出弁１２を開状態にさせるものである。第二に、入力インターフェース２５を介して流量検出手段１６′から入力した流量信号ａの流量に密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）と、内径誤差補正値とを乗じて補正流量値を得、この補正流量値の積算した値である補正体積量値の大きさがメモリ２４に予め格納されている注出基準値となったか否かを判断するものである。第三に、補正体積量値の大きさが注出基準値となった場合に弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発して飲料吐出弁１２を閉状態にさせるものである。ここで、補正流量値は下記式（Ｄ）、補正体積量値は下記式（Ｅ）であらわされる。
【００４０】
【数１】

ここで、ｄ_１は流量検出手段１６′の検出個所である飲料導入管１０ａの内径である。
【００４１】
以上のような本発明の実施の形態２に係る飲料自動定量注出装置によれば、制御手段３０が第１の温度測定手段１７の測定温度と、メモリ２４に格納してある流速補正係数設定時の温度とにより内径誤差補正値を算出し、この内径誤差補正値と、流量検出手段１６′からの流量値と、密度誤差補正値（ρ_１／ρ_２）とから補正流量値を得、この補正流量値の積算してなる補正体積量値の大きさに基づいて飲料吐出弁１２の開閉状態を制御するので、飲料導管１０の温度変化に伴う内径の誤差があっても補正体積量に等しい量を飲料容器Ｃに注出することができる。従って、飲料容器Ｃに対して毎回発泡性飲料を安定的に定量注出することができる。
【００４２】
＜実施の形態３＞
図５は、本発明の実施の形態３に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示した説明図である。尚、上述の実施の形態１および２に係る飲料自動定量注出装置と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この図５において、本発明の実施の形態３に係る飲料自動定量注出装置は、注出装置本体１内において、超音波式流量検出手段４５と、温度演算手段４７とを有して構成されている。
【００４３】
超音波式流量検出手段４５は、飲料導入管１０ａの所定の個所に設けられている。超音波式流量検出手段４５は、超音波の伝播時間に基づき飲料導入管１０ａの所定個所における発泡性飲料の流量を検出するものである。
【００４４】
温度演算手段４７は、超音波式流量検出手段４５における超音波の伝播時間に基づき超音波の速度を算出し、予め設定された発泡性飲料の温度と超音波の速度との関係から算出した速度を発泡性飲料の温度に換算するものである。
【００４５】
以上のような構成を有する実施の形態３に係る飲料自動定量注出装置の動作について説明する。超音波式流量検出手段４５は、飲料吐出弁１２が閉状態にあるとき、すなわち飲料導管１０内の発泡性飲料が流れていないとき、超音波振動子４６ａ、４６ｂの一方を超音波の送信側、他方を受信側として超音波を伝播させる（図６（ａ）参照）。そして、図６（ｂ）に示すように、送信側と受信側との時間差で伝播時間を求め、これを伝播時間信号ｇとして温度演算手段４７に出力する。
【００４６】
温度演算手段４７は、上述のように超音波式流量検出手段４５から入力した伝播時間信号ｇにおける伝播時間に基づき超音波の速度を算出する。そして、予め設定された発泡性飲料の温度と超音波の速度との関係から、算出した超音波の速度を発泡性飲料の温度に換算する。この換算した温度は、換算温度信号ｈとして制御手段２０に出力する。
【００４７】
一方、超音波式流量検出手段４５は、制御手段２０から弁駆動装置１３に弁駆動指令ｂが発せられることにより飲料吐出弁１２が開状態になって飲料導管１０内にある発泡性飲料が流れると、図６（ａ）に示すように、まず上流側にある超音波振動子４６ａを送信側、下流側にある超音波振動子４６ｂを受信側として超音波の伝播時間（Ｔ_１）を求め、次に超音波振動子４６ｂを送信側、超音波振動子４６ａを受信側として超音波の伝播時間（Ｔ_２）を求め、これら伝播時間（Ｔ_１およびＴ_２）が発泡性飲料の流速に反比例する関係を利用して該発泡性飲料の流量を検出する。超音波式流量検出手段４５で検出された流量は、流量信号ａとして制御手段２０に出力される。ここで、流量は下記式（Ｆ）によりあらわされる。
【００４８】
【数２】

ここで、Ｋは流速補正係数、θは超音波の伝播経路と飲料導入管１０ａの管軸とのなす角度、Ｄは飲料導入管１０ａの内径、Ｔ_１は超音波振動子４６ａが送信側であるときの超音波の伝播時間、Ｔ_２は超音波振動子４６ｂが送信側であるときの超音波の伝播時間である。
【００４９】
制御手段２０においては、主制御部２１は、密度誤差補正演算処理部２２を通じて、温度演算手段４７から入力インターフェース２５を介して入力した換算温度信号ｈにおける換算温度の発泡性飲料の密度（ρ_３）を算出するとともに、第２の温度測定手段１８から入力インターフェース２５を介して入力した第２の温度信号ｆの測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_２）を算出する。そして、該密度誤差補正演算処理部２２を通じて、第２の温度測定手段１８の測定温度における発泡性飲料の密度（ρ_２）に対する換算温度における発泡性飲料の密度（ρ_３）の比となる密度誤差補正値（ρ_３／ρ_２）を算出する。
【００５０】
また、制御手段２０の主制御部２１は、注出処理部２３を通じて、入力インターフェース２５を介して超音波式流量検出手段４５から入力した流量信号ａの流量値に密度誤差補正値（ρ_３／ρ_２）を乗じて補正流量値を得、この補正流量値を積算してなる補正体積量値の大きさがメモリ２４の注出基準値となったか否かを判断する。その結果、補正体積量値の大きさが注出基準値となった場合には、主制御部２１は、注出補正処理部２３を通じて弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発する。これにより、飲料吐出弁１２は閉状態になり、発泡性飲料の注出が終了する。
【００５１】
以上のような本発明の実施の形態３に係る飲料自動定量注出装置によれば、制御手段２０が温度演算手段４７からの換算温度信号ｈおよび第２の温度設定手段１８からの第２の温度信号ｆのそれぞれにおける換算温度および測定温度に基づき密度誤差補正値（ρ_３／ρ_２）を算出し、この密度誤差補正値（ρ_３／ρ_２）と超音波式流量検出手段４５からの流量とから補正流量値を得、この補正流量値の積算してなる補正体積量値の大きさに基づいて飲料吐出弁１２の開閉状態を制御するので、飲料容器Ｃに対して毎回発泡性飲料を安定的に定量注出することができる。また、超音波式流量検出手段４５および温度演算手段４７を用いることにより、第１の温度測定手段を必要とせず、かかる第１の温度測定手段に要するコストを低減させることができる。
【００５２】
＜実施の形態４＞
図７は、本発明の実施の形態４に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示した説明図である。尚、上述の実施の形態１〜３に係る飲料自動定量注出装置と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この図７において、本発明の実施の形態４に係る飲料自動定量注出装置は、流量検出手段１９を飲料導出管１０ｃの所定の個所に設けている。つまり、流量検出手段１９は、飲料導出管１０ｃ内を流れる発泡性飲料の流量を検出し、該検出した流量に関する情報を流量信号ａとして制御手段４０に出力するものである。この制御手段４０は、流量検出手段１９から入力した流量信号ａに基づき発泡性飲料の注出を制御するものである。より詳細には、制御手段４０は、弁駆動装置１３に対して弁駆動指令ｂを発して飲料吐出弁１２を開状態にさせ、流量検出手段１９から入力した流量信号ａに含まれる流量の積算値の大きさ、つまり流量に積算時間を乗じて得られる体積量の大きさが予め設定した値となった場合に、弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発して飲料吐出弁１２を閉状態にさせて飲料吐出ノズル１４からの発泡性飲料の注出を制御するものである。
【００５３】
以上のような本発明の実施の形態３に係る飲料自動定量注出装置によれば、流量検出手段１６が飲料冷却管１０ｂの下流側にある飲料導出管１０ｃの所定の個所における発泡性飲料の流量を検出するものであるため、該流量検出手段１９の検出個所における発泡性飲料（検出飲料）の温度と、飲料吐出ノズル１４から注出される発泡性飲料（注出飲料）の温度とは略一致しており、これにより、体積量に等しい量を飲料容器Ｃに注出することができる。従って、飲料容器Ｃに対して毎回発泡性飲料を安定的に定量注出することができる。
【００５４】
＜実施の形態５＞
図８は、本発明の実施の形態５に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示した説明図である。尚、上述の実施の形態１〜４に係る飲料自動定量注出装置と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この図８において、本発明の実施の形態５に係る飲料自動定量注出装置は、流量検出手段１９′と、温度検出手段２９と、制御手段３０とを有して構成されている。流量検出手段１９′は、上述の流量検出手段１９と同じ個所に設けられており、流量検出手段１６′と同様に検出個所における発泡性飲料の流速を測定することにより該発泡性飲料の流量を検出するものである。ここで、流量検出手段１９′により検出された流量は、流量信号ａとして制御手段３０に出力される。
【００５５】
温度検出手段２９は、飲料導出管１０ｃの流量検出手段１９′の上流側における所定の個所に設けられており、該個所における発泡性飲料の温度を検出温度信号ｉとして制御手段３０に出力するものである。
【００５６】
制御手段３０は、主制御部２１、密度誤差補正演算処理部２２、内径誤差補正処理部３１および注出補正処理部３２を有して構成されている。密度誤差補正演算処理部２２は、温度検出手段２９から入力インターフェース２５を介して入力した温度信号の検出温度における発泡性飲料の密度（ρ_４）を算出するとともに、該密度に基づいて密度誤差補正値（１／ρ_４）を算出するものである。
【００５７】
内径誤差補正処理部３１は、温度検出手段２９から入力インターフェース２５を介して入力した温度信号の検出温度と、メモリ２４に予め格納されている流速補正係数設定時における温度とに基づき内径誤差補正値を算出するものである。この内径誤差補正値は、飲料導管１０（飲料導出管１０ｃ）の温度変化に伴う内径の誤差を補正するためのものである。ここに、内径誤差補正値は上記式（Ｃ）にあらわされる。
【００５８】
注出補正処理部３２は、次の三つの処理を行うものである。第一に、出力インターフェース２６を介して弁駆動装置１３に対して弁駆動指令ｂを発して飲料吐出弁１２を開状態にさせるものである。第二に、入力インターフェース２５を介して流量検出手段１９′から入力した流量信号ａの流量に密度誤差補正値（１／ρ_４）と、内径誤差補正値とを乗じて補正流量値を得、この補正流量値の積算した値である補正体積量値の大きさがメモリ２４に予め格納されている注出基準値となったか否かを判断するものである。第三に、補正体積量値の大きさが注出基準値となった場合に弁駆動装置１３に弁駆動停止指令ｃを発して飲料吐出弁１２を閉状態にさせるものである。ここで、補正流量値は下記式（Ｇ）、補正体積量値は下記式（Ｈ）であらわされる。
【００５９】
【数３】

【００６０】
以上のような本発明の実施の形態５に係る飲料自動定量注出装置によれば、制御手段３０が温度検出手段２９の検出温度と、メモリ２４に格納してある流速補正係数設定時の温度とにより内径誤差補正値を算出し、この内径誤差補正値と、流量検出手段１９′からの流量値と、密度誤差補正値（１／ρ_４）とから補正流量値を得、この補正流量値の積算してなる補正体積量値の大きさに基づいて飲料吐出弁１２の開閉状態を制御するので、飲料導管１０の温度変化に伴う内径の誤差があっても補正体積量に等しい量を飲料容器Ｃに注出することができる。従って、飲料容器Ｃに対して毎回発泡性飲料を安定的に定量注出することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、密度誤差補正演算手段が第１の温度測定手段および第２の温度測定手段により測定されたそれぞれの温度における前記飲料の密度を算出し、かつ密度誤差補正値を算出し、注出補正手段が流量検出手段により検出された飲料の流量と、密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するので、飲料を安定的に定量注出することができる。
【００６２】
また、請求項２に記載の発明によれば、内径誤差補正演算手段が第１の温度測定手段により測定された温度と、流速補正係数設定時における温度とに基づき、流量検出手段が流量の検出を行う個所における飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差を補正するための内径誤差補正値を算出し、注出補正手段が流量検出手段により検出された流量と、密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値と、内径誤差補正演算手段により算出された内径誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するので、飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差があっても飲料を安定的に定量注出することができる。
【００６３】
また、請求項３に記載の発明によれば、超音波式流量検出手段が超音波の伝播時間に基づき前記飲料導管内の飲料の流量を検出し、温度演算手段が超音波式流量検出手段における超音波の伝播時間に基づき超音波の速度を算出し、予め設定された飲料の温度と超音波の速度との関係から前記算出した速度を飲料の温度に換算し、密度誤差補正演算手段が温度演算手段により換算された温度における飲料の密度と、第２の温度測定手段により測定された温度における飲料の密度とを算出するとともに、密度誤差補正値を算出し、注出補正手段は、超音波式流量検出手段により検出された流量と、密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するので、第１の温度測定手段を必要とせず、かかる第１の温度設定手段に要するコストを低減させることができ、かつ飲料を安定的に定量注出することができる。
【００６４】
また、請求項４に記載の発明によれば、流量検出手段が冷却手段の下流側における飲料導管内を流れる飲料の流量を検出し、注出補正手段が流量検出手段により検出された流量に基づいて飲料の注出量を補正するので、流量検出手段の検出個所における飲料の温度と、注出される飲料の温度とは略一致しており、これにより、体積量に等しい量を注出することができる。従って、飲料を安定的に定量注出することができる。
【００６５】
また、請求項５に記載の発明によれば、密度誤差補正演算手段が温度検出手段により検出された温度における飲料の密度と、予め設定された基準温度における前記飲料の密度とを算出するとともに、温度検出手段の測定温度における飲料の密度に対する基準温度における飲料の密度の比となる密度誤差補正値を算出し、内径誤差補正演算手段が温度検出手段により検出された温度と、流速補正係数設定時における温度とに基づき、流量検出手段が流量の検出を行う個所における飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差を補正するための内径誤差補正値を算出し、注出補正手段は、流量検出手段により検出された流量と、密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値と、内径誤差補正演算手段により算出された内径誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するので、飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差があっても飲料を安定的に定量注出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図１における制御手段の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図４】図２における制御手段の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図６】（ａ）は、図５における超音波式流量検出手段における超音波の伝播距離を説明するための説明図である。（ｂ）は、伝播時間を示すための説明図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図９】従来の飲料自動定量注出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　注出装置本体
２　　　　飲料タンク
３　　　　炭酸ガスボンベ
４　　　　ガス導入管
１０　　　飲料導管
１０ａ　　飲料導入管
１０ｂ　　飲料冷却管
１０ｃ　　飲料導出管
１１　　　冷却槽
１２　　　飲料吐出弁
１３　　　弁駆動装置
１４　　　飲料吐出ノズル
１５　　　載置台
１６　　　流量検出手段
１７　　　第１の温度測定手段
１８　　　第２の温度測定手段
２０　　　制御手段
２１　　　主制御部
２２　　　密度誤差補正演算処理部
２３　　　注出補正処理部
２４　　　メモリ
２５　　　入力インターフェース
２６　　　出力インターフェース

Claims

飲料導管内を流れる飲料の流量を検出する流量検出手段と、前記流量検出手段の下流側に設けられ、前記飲料導管内を流れる飲料を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段によって冷却された飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置において、
前記冷却手段の上流側における前記飲料導管内を流れる飲料の温度を測定する第１の温度測定手段と、
前記冷却手段の下流側における前記飲料導管内を流れる飲料の温度を測定する第２の温度測定手段と、
前記第１の温度測定手段および第２の温度測定手段により測定されたそれぞれの温度における前記飲料の密度を算出し、かつ前記第２の温度測定手段の測定温度における前記飲料の密度に対する前記第１の温度測定手段の測定温度における前記飲料の密度の比としてなる密度誤差補正値を算出する密度誤差補正演算手段と、
前記流量検出手段により検出された飲料の流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正する注出補正手段と
を備えたことを特徴とする飲料自動定量注出装置。
前記流量検出手段が、前記飲料導管内の飲料の流速と、予め設定された流速補正係数とに基づき該飲料の流量を検出するものであり、
前記第１の温度測定手段により測定された温度と、流速補正係数設定時における温度とに基づき、前記流量検出手段が流量の検出を行う個所における前記飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差を補正するための内径誤差補正値を算出する内径誤差補正演算手段を備え、
前記注出補正手段は、前記流量検出手段により検出された流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値と、前記内径誤差補正演算手段により算出された内径誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するものであることを特徴とする請求項１に記載の飲料自動定量注出装置。
前記流量検出手段が超音波の伝播時間に基づき前記飲料導管内の飲料の流量を検出するものであり、
前記超音波式流量検出手段における超音波の伝播時間に基づき超音波の速度を算出し、予め設定された飲料の温度と超音波の速度との関係から前記算出した速度を飲料の温度に換算する温度演算手段を備え、
前記密度誤差補正演算手段は、前記温度演算手段により換算された温度における前記飲料の密度と、前記第２の温度測定手段により測定された温度における前記飲料の密度とを算出するとともに、前記第２の温度測定手段の測定温度における前記飲料の密度に対する前記温度演算手段の換算温度における前記飲料の密度の比としてなる密度誤差補正値を算出するものであり、
前記注出補正手段は、前記超音波式流量検出手段により検出された流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するものであることを特徴とする請求項１に記載の飲料自動定量注出装置。
飲料導管内を流れる飲料を冷却する冷却手段を備え、前記冷却手段によって冷却された飲料を定量注出するための飲料自動定量注出装置において、
前記冷却手段の下流側における前記飲料導管内を流れる飲料の流量を検出する流量検出手段と、
前記流量検出手段により検出された流量に基づいて飲料の注出量を補正する注出補正手段と
を備えたことを特徴とする飲料自動定量注出装置。
前記流量検出手段が、前記飲料導管内の飲料の流速と、予め設定された流速補正係数とに基づき該飲料の流量を検出するものであり、
前記冷却手段の下流側における前記飲料導管内を流れる飲料の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度における前記飲料の密度と、予め設定された基準温度における前記飲料の密度とを算出するとともに、前記温度検出手段の測定温度における前記飲料の密度に対する前記基準温度における前記飲料の密度の比としてなる密度誤差補正値を算出する密度誤差補正演算手段と、
前記温度検出手段により検出された温度と、流速補正係数設定時における温度とに基づき、前記流量検出手段が流量の検出を行う個所における前記飲料導管の温度変化に伴う内径の誤差を補正するための内径誤差補正値を算出する内径誤差補正演算手段と
を備え、
前記注出補正手段は、前記流量検出手段により検出された流量と、前記密度誤差補正演算手段により算出された密度誤差補正値と、前記内径誤差補正演算手段により算出された内径誤差補正値とに基づいて飲料の注出量を補正するものであることを特徴とする請求項４に記載の飲料自動定量注出装置。