JP3553789B2

JP3553789B2 - タンクの貯液状態検知装置

Info

Publication number: JP3553789B2
Application number: JP07260798A
Authority: JP
Inventors: 文誉斎藤; 智久森部
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JPH11164779A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料供給装置等に備えられるタンクの貯液状態を検知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給茶機では、容器を載置してお茶を受ける給茶口にドレンパイプを接続して、給茶機本体の底部に出し入れ可能に設けられたドレンタンクに導き、例えば、容器に受けられなかったお茶や、飲み残して給茶口に捨てられたお茶を、ドレンパイプを通してドレンタンク内に流入させて貯め、適宜の時期にドレンタンクを取り出して、水場まで運んで廃棄するようにしたものが知られている。そして、ドレン水の廃棄のタイミングを的確を知るために、ドレンタンクが満水状態になったことを検知する手段を備えたものも出現しており、従来その一例として図１３に示すものが知られている。
【０００３】
このものは、ドレンタンクａの奥端側の底面が板バネｂで受けられて斜め姿勢で支持されるようになっているとともに、ドレンタンクａの奥端の上面に接して自重により回動するフラップｃが設けられ、このフラップｃに備えられたマグネットｄが接離することでスイッチング動作するリードスイッチｅが配された構造である。そして、給茶口から引き出されたドレンパイプｆを通してドレンタンクａ内にドレン水が次第に貯められると、板バネｂを撓み変形させつつドレンタンクａが徐々に寝るような姿勢となってフラップｃも下がり、ドレンタンクａが満水状態となると、同図の鎖線に示すように、フラップｃが大きく下がることに伴いマグネットｄがリードスイッチｅから所定寸法離間してリードスイッチｅが切れ、これによりドレンタンクａが満水状態となったことが検知されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のものでは、ドレンタンクａが例えばポリエチレン等の合成樹脂製であり、かつドレン水がお茶やお湯のような高温のものであると、図１４に示すように、ドレンタンクａの底面の板バネｂで受けられた部分が熱変形を起こして、板バネｂを食い込ませるようにして湾曲するおそれがある。そうすると、貯められたドレン水が少量であるにも拘らずドレンタンクａが早期に寝た姿勢となってリードスイッチｅが切れ、すなわち満水状態となる前にリードスイッチｅによる検知がなされるという誤検知を招くおそれがあった。
また、ドレンタンクａがブロー成形で形成される場合等には、部分的に凹みができる等形状が安定しないことがあり、凹んだ部分に板バネｂが丁度当たるような形態となると、同じく誤検知を招くことになる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、タンクの貯液状態を正確に検知できるようにするところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、液体を貯留するタンクが、一方向に変位付勢された支持部により底面の一部を受けられることにより支持され、貯留液体の量に応じて前記支持部を変位させつつタンクが傾動するのを検知することで、貯液状態を検知するようにしたものにおいて、前記支持部には前記タンクの横幅方向に長い受け板が設けられ、この受け板が、前記タンクの底面を横切って両側縁の角部を含む広範囲部分を受けることが可能とされている構成としたところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記支持部がバネ部材により形成されているところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
タンクの底面は支持部に設けられた受け板によって面状に受けられる。そのため、タンクが合成樹脂製であり、かつ貯留液体が高温である場合にもタンクの底面が熱変形により凹むことが極力避けられる。これにより、貯液量に対応したタンクの変位を期することができ、貯液状態を正確に検知することができる。またタンクの底面に凹んだ部分ができていたとしても、受け板が正規に形成された底面も含めて受けることができるので、同様に誤検知が避けられる。
しかも、タンクの底面の縁部が受けられるようになっており、この部分は、剛性が高くて最も熱変形し難いことからタンクの凹みがより確実に防止され、また成形時に最も寸法の安定する部分であるから、貯液状態の検知をより正確に行うことができる。
【０００７】
＜請求項２の発明＞
支持部がバネ部材で形成されていることにより付勢手段が不要にでき、シンプルな構造にまとめることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図５によって説明する。この第１実施形態では、給茶機におけるドレンタンクの貯水検知部分を例示している。
まず図１によって、給茶機の全体構造を簡単に説明する。本体１内の上部には、貯湯タンク２と、粉末茶を貯留したキャニスタ３とが装備されている。貯湯タンク２では、給水タンク８から順次に清水が補給されつつ加熱されて、ほぼ一定温度の湯が貯留されている。キャニスタ３内に貯留された粉末茶は、シュータ４を介してミキシングボウル５内に投入可能とされており、ミキシングボウル５の下端に注出口６が形成されているとともに、その下方に、コップ等の容器Ａが載置可能とされる給茶口７が設けられている。
したがって、お茶スイッチをオン操作すると、キャニスタ３から粉末茶がミキシングボウル５に供給されるとともに、貯湯タンク２内のお湯がミキシングボウル５内に供給されることでお茶が生成され、注出口６から容器Ａ内に注出されるようになっている。また、粉末茶を供給しないことによってお湯を注出することもできる。
【０００９】
また、上記の給茶口７の底面はすのこ状に形成されて、その下面に受け皿９が配されており、ドレンパイプ１０と接続されている。したがって、容器Ａから溢れたり、あるいは飲み残して給茶口７に捨てられたお茶やお湯は、受け皿９で受けられたのち、ドレンパイプ１０を通って後記するドレンタンク１３内に排出されるようになっている。
なお、排水場所が近傍に無いような箇所に給茶機が設置された場合には、同図の鎖線に示すように、貯湯タンク２からバルブ４０を介設した排水管４１を引き出してドレンタンク１３に導くことによって、ドレンタンク１３を貯湯タンク２からのドレン水を貯めることにも利用することができる。
【００１０】
本体１の底部にはタンク収容室１２が形成され、このタンク収容室１２内に、上記したドレンタンク１３が前面側から出し入れ可能に収容されるようになっている。このドレンタンク１３は、ポリエチレン等の合成樹脂材によって、図２に示すように、偏平な箱形に形成されている。ドレンタンク１３の上面におけるタンク収容室１２内への挿入方向の後端寄りの位置には、流入口１４が開口されている。この流入口１４の回りには、下り勾配の傾斜面が形成され、その底部に流入口１４が開口されている。また、流入口１４の形成された側の端縁には把手１５が形成されている。
【００１１】
ドレンタンク１３の底面の奥端側は、板バネ１７を介して支持されるようなっている。この板バネ１７はバネ鋼板をプレス成形することで、図３に示すような形状に形成されている。板バネ１７は、全体として、ドレンタンク１３の横幅の略１／３程度の幅を有しており、下端の所定寸法が取付部１８となっているとともに、その上側が斜め上方に曲げられてバネ部１９となっており、さらにバネ部１９の上端の所定寸法が少し下方に曲げられて受け部２０となっている。
【００１２】
さて、上記した板バネ１７の受け部２０の上面には、受け板２２がさらに設けられている。この受け板２２は、鋼板等を素材として横長状に形成されており、ドレンタンク１３の横幅よりも少し大きい長さを有し、また受け部２０の奥行き寸法の２倍強の幅を有している。そして、この受け板２２の一方の側縁の中央部が、板バネ１７の受け部２０の上面に重ねられて、複数箇所をスポット溶接することによって固定されている。なお、受け板２２における取付側と反対側の側縁は、下方に向けて少し曲げられている。
【００１３】
上記のような受け板２２を設けた板バネ１７が、タンク収容室１２の底面の奥方の所定位置において、受け板２２を奥に向けた姿勢で収容され、取付板１８をねじ２４またはリベットにより底面に固定されている。したがって、ドレンタンク１３がタンク収容室１２内に挿入されると、図１に示すように、その底面の奥端側が板バネ１７で受けられることによって、奥端側が上方に傾いた斜め姿勢で支持されつつ収容されるようになっている。
【００１４】
一方、タンク収容室１２の奥側に設けられたフレーム２６の上端部には取付部材２７が突設され、図４にも示すように、この取付部材２７に軸２８によりフラップ２９が回動自由に支持されている。このフラップ２９は、収容されたドレンタンク１３の奥端の上面に当接可能な位置に配置されており、常には自重により垂れ下がろうとするところが、ドレンタンク１３で受けられることにより、図４の反時計回り方向に回動しつつ先端が上方に持ち上げられるようになっている。このフラップ２９の回動端の下面には、マグネット板３０が貼着されているとともに、マグネット板３０と対向する下方位置にはリードスイッチ３１が配設されている。
【００１５】
そして、ドレンタンク１３が図４に示す傾斜姿勢にあるときには、フラップ２９が大きく持ち上げられて、マグネット板３０がリードスイッチ３１から離間しており、後記するようにドレンタンク１３が次第に横臥姿勢に変位すると、それに伴いフラップ２９が自重により下がって、マグネット板３０がリードスイッチ３１に次第に接近し、所定寸法まで接近すると、リードスイッチ３１が例えばオフからオンへとスイッチング動作を行う設定となっている。
【００１６】
本実施形態は上記のような構造であって、続いてその作用を説明する。
空のドレンタンク１３がタンク収容室１２内に前面側から挿入されると、ドレンタンク１３は、図４に示すように、その底面の奥端側を板バネ１７、特に板バネ１７に設けられた受け板２２で受けられて、奥端が上方に傾いた斜め姿勢で支持される。その際、フラップ２９がドレンタンク１３の奥端側の上面角部で跳ね上げられて、先端のマグネット板３０がリードスイッチ３１の上方に離間した状態にある。また、ドレンタンク１３の流入口１４は、ドレンパイプ１０の下端の下方に対応する。
【００１７】
給茶口７において、お茶やお湯が容器Ａから溢れたり、あるいは飲み残したお茶やお湯が捨てられると、それらがドレン水となって受け皿９で受けられたのち、ドレンパイプ１０を通って流入口１４からドレンタンク１３内に排出される。ドレン水が次第に増えると、ドレンタンク１３の重量が大きくなることで、板バネ１７のバネ部１９を弾性的に撓み変形させながら、ドレンタンク１３はその奥端側が次第に下がるように変位する。
【００１８】
ここで、ドレンタンク１３は合成樹脂製であり、また貯留されるドレン水も高温であるためドレンタンク１３は熱変形しやすい状態にあると言える。しかしながら、ドレンタンク１３の底面は、板バネ１７に設けられた受け板２２により、底面の広い領域にわたって面状に受けられており、しかも、受け板２２の両端部により、剛性が高くて最も熱変形し難い底面の両側縁の角部が受けられているため、ドレンタンク１３の底面が熱変形により凹むことが避けられる。そのためドレンタンク１３は、ドレン水の流入量に比例するようにして板バネ１７のバネ部１９を撓み変形させつつ次第に横臥姿勢へと変位する。
【００１９】
そしてドレンタンク１３が満水状態となって、ドレンタンク１３がほぼ水平な姿勢にまで変位すると、それに伴ってフラップ２９が下がることで、マグネット板３０がリードスイッチ３１にごく接近してリードスイッチ３１にスイッチング動作を行わせ、それによりドレンタンク１３が満水状態となったことが検知される。なおこの検知動作に伴い、表示ランプを点灯させたり、警告音を出したりするとよい。
上記のようにドレンタンク１３が満水となったら、所定の水場にドレン水を廃棄し、空にした状態で再度タンク収容室１２に収容すればよい。
【００２０】
以上のように本実施形態によれば、板バネ１７に受け板２２を設けて、ドレンタンク１３の底面の角部を含む広い領域にわたって面状に受けるようにしたから、ドレンタンク１３が合成樹脂製であり、かつドレン水が高温であって熱変形しやすい状況にあったとしても、ドレンタンク１３の底面が熱変形により凹むことが避けられる。そのため、ドレン水の貯水量に対応したドレンタンク１３の変位を期することができ、満水状態に至った時期を正確に検知することができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態を図６ないし図１２によって説明する。この第２実施形態では、貯水式製氷機における貯水タンク５０の貯水検知部分を例示している。
まず図６によって製氷機の全体構造を説明すると、貯水タンク５０を出し入れ可能に収容する収容室５１の上部に製氷部５２が備えられ、貯水タンク５０に貯留された製氷用水が、ポンプ５３の駆動力により給水ホース５４を介して製氷部５２に供給されて氷が生成され、製氷残水が戻しホース５５を介して貯水タンク５０に戻されるようになっている。
【００２２】
収容室５１の底面には、貯水タンク５０を載せる載置台５７が装置されている。載置台５７は、浅皿状で、かつ前面側（図６の右側）の側壁が切除されて開放された形状となっていて、前後の脚体５８により水平姿勢で設置されている。そして、収容室５１の前面の扉５９を開閉しつつ、貯水タンク５０が載置台５７上に前面側から出し入れされ、貯水タンク５０は、図７の鎖線に示すように、載置台５７にほぼすっぽりと収まるように載置される。この載置台５７の奥方の端部よりの位置に、貯水検知機構６１が設けられている。
【００２３】
貯水検知機構６１の詳細を説明する。載置台５７の奥方における幅方向のほぼ中央部分には窓孔６２が開口され、載置台５７の裏面における窓孔６２の後方位置には支持体６３が設けられている。検知部材６５は例えば鋼板製であって、先端側に２度直角曲げされた検知部６６が形成されているとともに、基端側が二股に分かれて軸支板６７が形成されている。この検知部材６５が、図８及び図９に示すように、検知部６６を窓孔６２に臨ませ、支持体６３の両側面に突設された軸６８に軸支板６７を嵌合することによって、検知部６６が窓孔６２を上下に通過しつつ揺動可能に支持されている。検知部材６５は、軸支板６７と支持体６３とに突設されたピン７０，７０の間に装着された引張コイルバネ７１の弾縮力によって、常には図９の反時計回り方向に揺動付勢され、図１０に示すように、窓孔６２の後縁に当たることで上方への揺動が規制される。なお、検知部材６５の下方への揺動は、ストッパ７２に当たることで規制される（図９参照）。
【００２４】
載置台５７の裏面における窓孔６２の前方位置には、取付板７４が垂下状に設けられ、この取付板７４における図８の手前側の端部には、マイクロスイッチ７５が取り付けられている。このマイクロスイッチ７５は常開式であって、ボタン７６の押圧操作によりオン動作するようになっており、ボタン７６を上に向けた姿勢で取り付けられている。
一方、検知部材６５の先端側の下面には、上記したマイクロスイッチ７５の方向に延出した押圧片７８が設けられている。この押圧片７８は弾性変形可能であって、検知部材６５が図１０に示す上方位置にある場合には、押圧片７８はマイクロスイッチ７５のボタン７６の上方に離間しており、検知部材６５が下方に揺動すると、押圧片７８がボタン７６を押圧し、さらに検知部材６５が下方に揺動すると、押圧片７８が弾性的に撓み変形しつつボタン７６の押圧動作を継続し得るようになっている。
そして、検知部材６５の検知部６６における上面板６６Ａの下面には、受け板８０がさらに取り付けられている。この受け板８０は、例えば鋼板によって形成され、図７に示すように、載置台５７のほぼ全幅にわたる細長い形状をなし、ネジ８１によって検知部６６の上面板６６Ａに固定されている。
【００２５】
続いて、第２実施形態の作用を説明する。
貯水タンク５０が収容されていない状態では、引張コイルバネ７１の付勢力により検知部材６５の検知部６６は上方に大きく突出している（図１０参照）。製氷用水を満水に貯留した貯水タンク５０が載置台５７上に載置されると、検知部材６５の検知部６６に貯水タンク５０の底面の奥方の部分が載せられ、その重量により検知部材６５が引張コイルバネ７１の弾力に抗して下方に揺動され、図９及び図１１に示すように、押圧片７８が撓み変形しつつマイクロスイッチ７５のボタン７６を押圧し、オン動作する。これにより製氷が可能な状態となる。
製氷中は、貯水タンク５０内の製氷用水がポンプ５３により製氷部５２に供給されて氷が生成され、製氷残水が貯水タンク５０に戻されることが繰り返されるが、氷が生成された分、貯水タンク５０内の貯水量は次第に減少する。これにより、貯水タンク５０の重量が次第に減少するため、引張コイルバネ７１の復元弾力を受けて、検知部材６５が貯水タンク５０の奥方を持ち上げつつ次第に上方に揺動する。この間、押圧片７８は、その撓み変形量が次第に減少するものの、依然としてマイクロスイッチ７５のボタン７６を押圧した状態にある。
【００２６】
貯水タンク５０内の残水がごく少量になると、貯水タンク５０をさらに持ち上げつつ検知部材６５がさらに上方に揺動し、ついには図１０及び図１２に示すように、押圧片７８が元形に復元したのちマイクロスイッチ７５のボタン７６の上方に離間する。これにより、マイクロスイッチ７５がオフとなって、図示しない表示ランプ等により、貯水タンク５０の充填時期が来たことが知らされる。
上記の動作の間、貯水タンク５０の形状のバラツキ等によって、検知部材６５の検知部６６が当たる部分に凹部等ができていると、貯水タンク５０内の貯水量が多いにも拘わらず検知部材６５が上方に揺動して、誤検知を招くおそれがある。その点この実施形態では、検知部６６に受け板８０を設けて貯水タンク５０の底面の広い領域を受け得るようにしたから、貯水タンク５０の底面の一部に成形上のバラツキ等があったとしても、受け板８０のいずれかの箇所が正規の底面部分を受けることができる。したがって、貯水タンク５０の貯水量に対応して検知部材６５を変位させることが可能となり、ひいては貯水量の検知を正確に行うことができる。
なお、受け板８０はネジ８１で取り付けられるようになっているため、既存のものにも簡単に取り付けることができる。また、貯水タンクとしては、専用のものに限らず、載置台５７に載せられる限りは汎用のものも利用することができる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）本発明はドレン水や製氷用水に限らず、他の用途の水、さらには他の液体を貯留するタンクにおいてその貯液状態を検知する場合全般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る給茶機の全体構造を示す一部切欠側面図
【図２】ドレンタンクの斜視図
【図３】板バネの斜視図
【図４】空のドレンタンクが収容された状態におけるタンク収容室内を示す断面図
【図５】ドレンタンクが満水となった場合の断面図
【図６】本発明の第２実施形態に係る製氷機の全体構造を示す一部切欠側面図
【図７】載置台の平面図
【図８】貯水検知機構を示す一部切欠斜視図
【図９】満水のタンクが載置された状態の断面図
【図１０】タンク内の残量が少なくなった場合の断面図
【図１１】満水のタンクが載置された状態の一部切欠正面図
【図１２】タンク内の残量が少なくなった場合の一部切欠正面図
【図１３】従来例に係るタンク収容室内を示す断面図
【図１４】そのドレンタンクが熱変形した状態を示す断面図
【符号の説明】
１３…ドレンタンク１７…板バネ２２…受け板２９…フラップ３０…マグネット板３１…リードスイッチ５０…貯水タンク６１…貯水検知機構６５…検知部材７１…引張コイルバネ７５…マイクロスイッチ８０…受け板８１…ネジ

Claims

液体を貯留するタンクが、一方向に変位付勢された支持部により底面の一部を受けられることにより支持され、貯留液体の量に応じて前記支持部を変位させつつタンクが傾動するのを検知することで、貯液状態を検知するようにしたものにおいて、
前記支持部には前記タンクの横幅方向に長い受け板が設けられ、この受け板が、前記タンクの底面を横切って両側縁の角部を含む広範囲部分を受けることが可能とされていることを特徴とするタンクの貯液状態検知装置。
前記支持部がバネ部材により形成されていることを特徴とする請求項１記載のタンクの貯液状態検知装置。