JP2017036063A

JP2017036063A - 飲料ディスペンサ

Info

Publication number: JP2017036063A
Application number: JP2015158077A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shima; 剛史島
Original assignee: Hoshizaki Corp
Current assignee: Hoshizaki Corp
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2017-02-16

Abstract

【課題】少量の水漏れを早期に検出することができる、ホットタンクを備えた飲料ディスペンサを提供する。
【解決手段】飲料ディスペンサは、ホットタンクと、第１給水パイプおよび第１給水ウォータバルブと、タンク内の水位を検知するフロートと、熱水注出パイプと、熱水オーバーフローパイプと、待機運転中にタンク内の水位低下が検知されるとタンクへの給水を行う制御ユニットと、水位低下の検知から給水完了までの間に行われる所定の処理（Ｓ３０６）の実行回数を計数する内蔵カウンタとを備えている。制御ユニットは、所定時間（３０分）内における上記内蔵カウンタによって計数される上記所定の処理（Ｓ３０６）の実行回数が所定回数（３回）以上である場合に、熱水注出パイプで水漏れが発生していると判断する。
【選択図】図３

Description

この発明は、飲料ディスペンサに係り、特にホットタンクを備えた飲料ディスペンサに関する。

従来から、お茶やコーヒー等の飲料を生成するための水を蓄えるタンクを備えた飲料ディスペンサが知られている。特許文献１には、そのような飲料ディスペンサにおいて、注出弁が開いていないにもかかわらずタンク内の水位が減少する場合に、水漏れが発生していると判断する事項が記載されている。

特開平７−１３６３３号公報

また、飲料を生成するための熱水を蓄えるホットタンクを備えた飲料ディスペンサも同様に知られている。一般的なホットタンクの構成を図４に示す。ホットタンク４１０には、タンク４１０への給水を行う給水パイプ４３１と、タンク４１０内の水位を検知するフロート４１３と、タンク４１０内の熱水を外部に注出する熱水注出パイプ４１６と、タンク４１０内の過剰な熱水を外部に排出する熱水オーバーフローパイプ４１４とが取り付けられている。また、給水パイプ４３１の途中には、給水ウォータバルブ４３３が設けられている。

飲料ディスペンサの図示しない制御ユニットは、フロート４１３によって検知されるホットタンク４１０内の水位を取得し、タンク４１０内が常に満水状態になるように制御する。具体的には、飲料ディスペンサの電源投入時には、給水ウォータバルブ４３３を開いてタンク４１０内が満水になるまで給水を行う。また、熱水注出パイプ４１６からの熱水の注出によりタンク４１０内の水位が低下した場合にも、タンク４１０内が満水になるまで給水を行う。

また、熱水注出パイプ４１６からの熱水の注出が行われていなくても、熱水オーバーフローパイプ４１４から蒸気が逃げ出すことによってタンク４１０内の水位が低下する場合があるため、この時もタンク４１０内が満水になるまで給水を行う。この際、一定時間連続して給水を行ってもタンク４１０内が満水にならない場合には、熱水注出パイプ４１６で水漏れが発生していると判断し、給水ウォータバルブ４３３を強制的に閉じることによって、それ以上の水漏れを防いでいる。

例えば、ホットタンク４１０の容量が７リットル、給水パイプ４３１からの給水能力が１リットル／分である場合、最長７分でタンク４１０内は満水になるはずであるが、余裕を持たせて９分間連続して給水を行ってもタンク４１０内が満水にならない場合には、熱水注出パイプ４１６で水漏れが発生していると判断する。

しかしながら、上記の制御方式では、熱水注出パイプ４１６からの水漏れが給水パイプ４３１からの給水能力（１リットル／分）を下回るような少量の水漏れの場合には、水位低下を検知して給水を開始するとすぐに満水を検知して給水が停止し、しばらくすると再び水位低下を検知して給水を開始するが、すぐに満水を検知して給水を停止する。以降、これが繰り返されて最終的には大量の水漏れを起こすことになる。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、少量の水漏れを早期に検出することができる、ホットタンクを備えた飲料ディスペンサを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係るホットタンクを備えた飲料ディスペンサは、ホットタンクへの給水を行う給水手段と、ホットタンク内の水位を検知する水位検知手段と、ホットタンク内の水を外部に注出する注出経路と、ホットタンク内の過剰な水を外部に排出する排出経路と、待機運転中に水位検知手段によってホットタンク内の水位低下が検知されると、水位検知手段によってホットタンク内の満水が検知されるまで、給水手段によってホットタンクへの給水を行う制御手段と、ホットタンク内の水位低下の検知から該ホットタンクへの給水完了までの間に行われる所定の処理の実行回数を計数する計数手段とを備え、制御手段は、所定時間内における上記計数手段によって計数される上記所定の処理の実行回数が所定回数以上である場合に、注出経路で水漏れが発生していると判断する。

この発明に係るホットタンクを備えた飲料ディスペンサによれば、少量の水漏れを早期に検出することができる。

この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサの内部構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサの制御ユニットの構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサの待機運転中の動作を示すフローチャートである。従来の一般的なホットタンクの構成を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１の内部構成を図１に示す。
飲料ディスペンサ１は、円筒形状のホットタンク１０と、同じく円筒形状のコールドタンク２０とを備えている。また、飲料ディスペンサ１は、外部の水道から水道水が供給される給水パイプ３０を備えている。給水パイプ３０は、その途中で第１給水パイプ３１と第２給水パイプ３２とに分岐している。第１給水パイプ３１の下流側は、ホットタンク１０の側面上面に接続されており、第２給水パイプ３２の下流側は、コールドタンク２０の上部に接続されている。

また、第１給水パイプ３１の途中には第１給水ウォータバルブ３３が取り付けられており、第１給水パイプ３１および第１給水ウォータバルブ３３によって、ホットタンク１０への給水を行う給水手段を構成している。同様に、第２給水パイプ３２の途中には第２給水ウォータバルブ３４が取り付けられている。

ホットタンク１０の底面には、タンク１０内の水を加熱するためのヒータ１１が取り付けられている。また、ホットタンク１０の内部には、タンク１０内に貯留された水（熱水）の温度を検知するサーミスタ１２と、タンク１０内の水位を検知するフロート１３とが設けられている。

また、ホットタンク１０の側面上部には、熱水オーバーフローパイプ１４が接続されている。この熱水オーバーフローパイプ１４は、タンク１０内の水量が過剰となった場合にこれを外部に排出するものであり、その下流側において後述する冷水オーバーフローパイプ２６と合流し、オーバーフローパイプ５０に連通している。

また、ホットタンク１０の底部には、排水用ホース５１が接続されている。排水用ホース５１の途中には、手動によって開閉可能な排水コック５２が取り付けられている。排水コック５２は通常は閉状態になっており、ホットタンク１０の清掃時には手動によって開状態にされ、ホットタンク１０内の熱水が排水用ホース５１を通って飲料ディスペンサ１の外部に排出される。

さらに、ホットタンク１０の側面下部には、熱水注出パイプ１６が接続されており、熱水注出パイプ１６の下流側は、２連式ウォータバルブ４０に接続されている。２連式ウォータバルブ４０の第１の出口４０ａには、第１注出パイプ４１が接続されており、２連式ウォータバルブ４０の第２の出口４０ｂには、第２注出パイプ４２が接続されている。

第１注出パイプ４１の下流側の端部は、茶こし４４を取り付け可能な漏斗形状のドリンクガイド４５の上方に位置している。茶こし４４内には茶葉が置かれ、茶葉の上から熱水をかけて通過させることで茶の成分を抽出させて飲料が生成される。ドリンクガイド４５の底部には飲料注出口４５ａが形成されている。なお、茶こし４４の代わりにミキシングケースを設け、ケース内で粉末飲料を溶かすことで飲料を生成するようにしてもよい。

一方、第２注出パイプ４２は、その下流側において後述する冷水注出パイプ２４と合流し、湯水注出パイプ４６に連通している。湯水注出パイプ４６の下流側の端部４６ａは、飲料注出口４５ａに隣接する湯水注出口４６ａとなる。

また、飲料注出口４５ａと湯水注出口４６ａの真下には、すのこ状のカップステージ４７が設けられており、カップステージ４７上に湯のみ６０を置くことができる。

次に、コールドタンク２０の底部には、Ｕ字形状に延びる冷却水給排水パイプ２１が接続されており、コールドタンク２０の内部には、冷却水給排水パイプ２１を通って供給された冷却用水Ｗが貯留されている。また、コールドタンク２０の内部には、内壁に沿うようにして冷却パイプ２２が螺旋状に巻かれており、冷却パイプ２２の内部には冷媒が流通している。

冷却パイプ２２の内部を流通する冷媒によって冷却パイプ２２周辺の冷却用水Ｗが冷却されると、冷却パイプ２２の外周面には氷層Ｆが形成される。この氷層Ｆの潜熱によって冷却用水Ｗは全体的に冷却される。また、冷却パイプ２２の内側には、螺旋状に巻かれた冷却コイル２３が設けられている。冷却コイル２３の下端は第２給水パイプ３２に連通しており、冷却コイル２１の上端は冷水注出パイプ２４に連通している。

冷水注出パイプ２４は、その下流側において先述した第２注出パイプ４２と合流し、湯水注出パイプ４６に連通している。また、冷水注出パイプ２４の途中には第３ウォータバルブ２５が設けられている。

また、コールドタンク２０の側面上部には、冷水オーバーフローパイプ２６が接続されている。この冷水オーバーフローパイプ２６は、タンク２０内の水量が過剰となった場合にこれを外部に排出するものであり、その下流側において先述した熱水オーバーフローパイプ１４と合流し、オーバーフローパイプ５０に連通している。

オーバーフローパイプ５０は、途中でカップステージ４７の底部と連通し、オーバーフローパイプ５０の下流側は排水用ホース５１に接続されている。

また、図２に示されるように、飲料ディスペンサ１は、マイクロコンピュータによって構成される制御ユニット７０を備えている。制御ユニット７０は、サーミスタ１２およびフロート１３によって検知されるホットタンク１０内の水温および水位の情報を取得する。また、制御ユニット７０は、温かいお茶の注出スイッチ８０、湯の注出スイッチ８１、冷水の注出スイッチ８２、ぬるいお茶スイッチ８３のＯＮ／ＯＦＦ状態を取得する。これらのスイッチは飲料ディスペンサ１の筐体表面に取り付けられており、ユーザによって操作される。

また、制御ユニット７０は、第１給水ウォータバルブ３３、第２給水ウォータバルブ３４、第３ウォータバルブ２５および２連式ウォータバルブ４０の開閉状態を制御する。さらに、制御ユニット７０は、内蔵タイマ７１および内蔵カウンタ７２を備えている。内蔵タイマ７１は３０分で満了するように構成されている。

次に、この実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１における水の流れについて、図１を再度参照して説明する。

まず、制御ユニット７０は、温かいお茶の注出スイッチ８０がＯＮにされたことを検知すると、２連式ウォータバルブ４０の第１の出口４０ａを開く。これにより、ホットタンク１０内の熱水が熱水注出パイプ１６、第１注出パイプ４１を流通して茶こし４４に供給される。そして、茶こし４４内で茶の成分が抽出されて飲料が生成され、ドリンクガイド４５の飲料注出口４５ａから湯のみ６０に注ぎ出される。なお、ホットタンク１０内の熱水を熱水注出パイプ１６に送水する手段としては、ポンプを利用してもよいし、ホットタンク１０の水頭圧を利用してもよい。

また、制御ユニット７０は、湯の注出スイッチ８１がＯＮにされたことを検知すると、２連式ウォータバルブ４０の第２の出口４０ｂを開く。これにより、ホットタンク１０内の熱水が熱水注出パイプ１６、第２注出パイプ４２、湯水注出パイプ４６を流通し、湯水出口４６ａから湯のみ６０に注ぎ出される。

また、制御ユニット７０は、冷水の注出スイッチ８２がＯＮにされたことを検知すると、第２給水ウォータバルブ３４と第３ウォータバルブ２５を開く。これにより、外部の水道から給水パイプ３０に供給された水道水が第２給水パイプ３２に流入し、水道の水圧によってコールドタンク２０の内部の冷却コイル２３に送水される。この冷却コイル２３に送水された水は、冷却用水Ｗによって冷却されて冷水となり、冷水注出パイプ２４、湯水注出パイプ４６を流通し、湯水注出口４６ａから湯のみ６０に注ぎ出される。

また、制御ユニット７０は、ぬるいお茶スイッチ８３がＯＮにされたことを検知すると、２連式ウォータバルブ４０の第１の出口４０ａを開くと共に、第２給水ウォータバルブ３４および第３ウォータバルブ２５を開く。これにより、ホットタンク１０内の熱水が熱水注出パイプ１６、第１注出パイプ４１を流通して茶こし４４に供給され、茶こし４４内で茶の成分が抽出されて飲料が生成され、飲料注出口４５ａから湯のみ６０に注ぎ出される。また、外部の水道から給水パイプ３０に供給された水道水は、第２給水パイプ３２に流入し、コールドタンク２０の内部の冷却コイル２３、冷水注出パイプ２４、湯水注出パイプ４６を流通し、湯水注出口４６ａから湯のみ６０に注ぎ出される。この際、２連式ウォータバルブ４０の第１の出口４０ａの開時間と、第２給水ウォータバルブ３４および第３ウォータバルブ２５の開時間とを調整することによって、お茶のぬるさ（温度）を調整する。

また、制御ユニット７０は、ホットタンク１０内のフロート１３によってタンク１０内の水位低下を検知すると、第１給水ウォータバルブ３３を開く。これにより、外部の水道から給水パイプ３０に供給された水道水が第１給水パイプ３１に流入し、ホットタンク１０への給水が行われる。その後、フロート１３によってタンク１０内の満水が検知されると、第１ウォータバルブ３３を閉じてタンク１０への給水を停止する。また、制御ユニット７０は、サーミスタ１２によってタンク１０内の水温を検知し、ヒータ１１のＯＮ／ＯＦＦを制御することによって、タンク１０内の水温を一定に保つ。

次に、この実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１における待機運転中の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、飲料ディスペンサ１における「待機運転」とは、熱水注出パイプ１６を経由したホットタンク１０からの注出がなく、タンク１０内の水温を一定に保つように温度調整が行われている状態である。また、図３のＳ３００（満水状態）において、第１給水ウォータバルブ３３、第２給水ウォータバルブ３４、第３ウォータバルブ２５および２連式ウォータバルブ４０は全て閉状態である。

待機運転中には熱水注出パイプ１６を経由してホットタンク１０内の熱水が流出することはないが、先述したようにタンク１０内の蒸気が熱水オーバーフローパイプ１４を経由して外部に逃げることにより、タンク１０内の水位が低下することがある。

制御ユニット７０は、ホットタンク１０内の水位低下がフロート１３によって検知されると（Ｓ３０１＝ＹＥＳ）、内蔵タイマ７１が実行中であるか否かを判定し（Ｓ３０２）、タイマ実行中でない場合には、内蔵タイマ７１の実行を開始すると共に内蔵カウンタ７２のカウント値をゼロに初期化する（Ｓ３０３）。そして、第１給水ウォータバルブ３３を開いて給水を開始し（Ｓ３０４）、フロート１３によって満水が検知されると（Ｓ３０５＝ＹＥＳ）、第１給水ウォータバルブ３３を閉じて給水を完了し（Ｓ３０６）、内蔵カウンタ７２のカウント値を＋１加算する（Ｓ３０７）。なお、先述したように内蔵タイマ７１は３０分で満了するように構成されており、制御ユニット７０は、内蔵タイマ７１が満了したことを検知すると、内蔵カウンタ７２のカウント値をゼロに初期化する。

次に、制御ユニット７０は、内蔵カウンタ７２のカウント値が３未満であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。内蔵カウンタ７２のカウント値が３未満である場合（Ｓ３０８＝ＹＥＳ）、これは初めにホットタンク１０内の水位低下を検知してから内蔵タイマ７１が満了する所定時間（３０分）内に、１〜２回の水位低下が検知されて１〜２回の給水が行われたことを意味している。

３０分内に行われた給水が１〜２回である場合には、これはホットタンク１０内の熱水が蒸発して熱水オーバーフローパイプ１４を経由して外部に逃げていったためであると考えられる。そのため、制御ユニット７０は、３０分内に１〜２回の給水は正常であると判断し（Ｓ３０９）、ステップＳ３００に戻る。

一方、内蔵カウンタ７２のカウント値が３以上である場合（Ｓ３０８＝ＮＯ）、これは初めにホットタンク１０の水位低下を検知してから内蔵タイマ７１が満了する所定時間（３０分）内に、３回以上の水位低下が検知されて３回以上の給水が行われたことを意味している。

３０分内に行われた給水が３回以上である場合には、これはホットタンク１０内の熱水の蒸発だけでなく、熱水注出パイプ１４の途中で水漏れが発生していると考えられる。そのため、制御ユニット７０は、３０分内に３回以上の給水は異常であり、熱水注出パイプ１６で水漏れが発生していると判断する（Ｓ３１０）。そして、第１給水ウォータバルブ３３を閉じて給水を強制的に停止することによって、それ以上の水漏れを防ぐ（Ｓ３１１）。

以上説明したように、この実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１では、待機運転中にフロート１３によってホットタンク１０内の水位低下が検知されると、フロート１３によってホットタンク１０内の満水が検知されるまで、第１給水ウォータバルブ３３を開いてホットタンク１０への給水を行う制御ユニット７０と、ホットタンク１０内の水位低下の検知から給水完了までの間に行われる所定の処理（この場合、給水完了時に第１給水ウォータバルブ３３を閉じる処理（Ｓ３０６））の実行回数を計数する内蔵カウンタ７２とを備えている。制御ユニット７０は、所定時間（３０分）内における内蔵カウンタ７２によって計数される上記所定の処理（Ｓ３０６）の実行回数が所定回数（３回）以上である場合に、熱水注出パイプ１６で水漏れが発生していると判断する。これにより、熱水注出パイプ１６からの水漏れが給水パイプ３１からの給水能力を下回るような少量の水漏れを早期に検出することができる。

なお、上記の実施の形態１では、所定時間（３０分）内におけるホットタンク１０内の水位低下の検知から給水完了までの間に行われる所定の処理として、給水完了時に第１給水ウォータバルブ３３を閉じる処理（Ｓ３０６）を採用し、この処理の直後にカウント値を＋１加算する処理（Ｓ３０７）を実行している。しかしながら、所定の処理としては、水位低下を検知する処理（Ｓ３０１＝ＹＥＳ）、給水開始時に第１給水ウォータバルブ３３を開く処理（Ｓ３０４）、満水を検知する処理（Ｓ３０５＝ＹＥＳ）等を採用してもよい。その場合、カウント値を＋１加算する処理（Ｓ３０７）をそれぞれ、ステップＳ３０４の直前、ステップＳ３０４の直後、ステップＳ３０５＝ＹＥＳの直後に実行すればよい。

また、所定時間と所定回数の値はそれぞれ３０分と３回に設定しているが、所定時間と所定回数の値は、第１給水パイプ３１からの給水能力等に応じて適宜調整することができる。また、異常の際の無駄な給水を防ぐために、給水の処理（Ｓ３０４からＳ３０６）は、ステップＳ３０９の後に行うようにしてもよい。

１飲料ディスペンサ、１０ホットタンク、１３フロート（水位検知手段）、１４熱水オーバーフローパイプ（排出経路）、１６熱水注出パイプ（注出経路）、３１第１給水パイプ（給水手段）、３３第１給水ウォータバルブ（給水手段）、７０制御ユニット（制御手段）、７２内蔵カウンタ（計数手段）。

Claims

ホットタンクを備えた飲料ディスペンサであって、
前記ホットタンクへの給水を行う給水手段と、
前記ホットタンク内の水位を検知する水位検知手段と、
前記ホットタンク内の水を外部に注出する注出経路と、
前記ホットタンク内の過剰な水を外部に排出する排出経路と、
待機運転中に前記水位検知手段によって前記ホットタンク内の水位低下が検知されると、前記水位検知手段によって前記ホットタンク内の満水が検知されるまで、前記給水手段によって前記ホットタンクへの給水を行う制御手段と、
前記ホットタンク内の水位低下の検知から該ホットタンクへの給水完了までの間に行われる所定の処理の実行回数を計数する計数手段と
を備え、
前記制御手段は、所定時間内における前記計数手段によって計数される前記所定の処理の実行回数が所定回数以上である場合に、前記注出経路で水漏れが発生していると判断する、飲料ディスペンサ。