JP4155205B2

JP4155205B2 - Water heater

Info

Publication number: JP4155205B2
Application number: JP2004028512A
Authority: JP
Inventors: 登千木良; 利夫高木
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2024-02-04
Also published as: JP2005218577A

Description

本発明は、給湯装置に関し、例えば飲料ディスペンサなどに適用され、レギュラーコーヒーなどの調理に用いられる湯を供給する給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus, for example, a hot water supply apparatus that is applied to a beverage dispenser or the like and supplies hot water used for cooking regular coffee or the like.

従来、主にコーヒーを販売する自動販売機に適用された給湯装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この給湯装置は、供給された水を貯留し、ヒータによって加熱するボイラと、このボイラに水を加圧供給するポンプを有している。また、ボイラは、その上面に接続された配管によって、コーヒーを抽出する抽出機に連結されており、この配管にはこれを開閉する抽出湯弁が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a hot water supply apparatus mainly applied to a vending machine that sells coffee, for example, one described in Patent Document 1 is known. This hot water supply apparatus has a boiler that stores supplied water and that is heated by a heater, and a pump that pressurizes and supplies water to the boiler. Moreover, the boiler is connected with the extractor which extracts coffee with the piping connected to the upper surface, The extraction hot water valve which opens and closes this is provided in this piping.

また、給湯装置では、コーヒーの販売時に、抽出湯弁を開弁するとともに、ポンプを運転する。このポンプの運転によって、ヒータにより高温に加熱されたボイラ内の湯が圧送され、上記の配管を介して抽出機に供給される。そして、抽出機によって、供給された湯を用いてコーヒーが抽出され、販売者に提供される。 In addition, the hot water supply device opens the extraction hot water valve and operates the pump when selling coffee. By the operation of this pump, hot water in the boiler heated to a high temperature by the heater is pumped and supplied to the extractor via the above-mentioned piping. Then, the coffee is extracted by the extractor using the supplied hot water and provided to the seller.

以上のように、上記の従来の給湯装置では、ボイラ内の湯を、ポンプによる圧送により、ボイラの上面に接続された配管を介して、抽出機に供給する。このため、湯の供給時にボイラ内の上部に気層があると、湯の供給と同時に蒸気が排出されるので、その分、抽出機への湯の供給量が減少し、その結果、販売される飲料量が減少してしまう。また、同じ理由から、気層の容積がばらつきやすく、それに伴って、飲料量もばらついてしまう。 As described above, in the above-described conventional hot water supply apparatus, the hot water in the boiler is supplied to the extractor via the pipe connected to the upper surface of the boiler by pumping with a pump. For this reason, if there is a gas layer in the upper part of the boiler when hot water is supplied, steam is discharged at the same time as hot water is supplied, so the amount of hot water supplied to the extractor is reduced accordingly, and the product is sold as a result. The amount of beverage that will be reduced. For the same reason, the volume of the air layer is likely to vary, and the amount of beverage varies accordingly.

また、上記のようにボイラ内の水をヒータによって加熱する給湯装置では、ボイラ内の水をできるだけ効率良く加熱するためには、ヒータを、その発熱線がボイラ内の上下方向のほぼ全体にわたるように設けることが好ましい。しかし、その場合において、ボイラ内に比較的大きな気層が存在すると、ヒータの発熱線の部分がボイラ内の気層に露出し、その部分を覆うヒータのシースが過熱状態になり、ヒータの寿命が短くなってしまう。 Further, in the hot water supply apparatus that heats the water in the boiler with the heater as described above, in order to heat the water in the boiler as efficiently as possible, the heater is arranged so that the heat generation line extends over almost the entire vertical direction in the boiler. It is preferable to provide in. However, in that case, if there is a relatively large air layer in the boiler, the part of the heater heating wire is exposed to the air layer in the boiler, and the sheath of the heater covering that part becomes overheated, and the life of the heater Will be shorter.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、密閉容器内の気層の容積を小さな値に容易かつ確実に制御することができ、それにより、湯の供給量を安定させることができるとともに、ヒータの寿命を延ばすことができる給湯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily and reliably control the volume of the air layer in the sealed container to a small value, thereby reducing the amount of hot water supplied. An object of the present invention is to provide a hot water supply device that can be stabilized and can extend the life of a heater.

特開２０００−３４８２５３号公報JP 2000-348253 A

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、供給された水を加熱し、貯留するとともに、加熱された湯を外部に供給するための給湯装置であって、水の流入部、および上端部に設けられ、外部に連通する湯の流出部を有するとともに、供給された水を貯留する密閉容器と、密閉容器に、流入部を介して水を加圧した状態で供給するポンプと、密閉容器内の水を加熱するヒータと、流出部を開閉する給湯バルブと、外部への湯の供給に先立ち、給湯バルブを閉弁した状態でポンプを所定の条件が成立するまで運転することにより、密閉容器内の気層を圧縮する気層圧縮手段と、気層圧縮手段による気層の圧縮の後、ポンプによる水の供給を停止するとともに給湯バルブを開弁させることにより、圧縮された気層を減圧する気層減圧手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a hot water supply device for heating and storing supplied water and supplying the heated hot water to the outside, wherein an inflow portion of water, A hot water outlet that is provided at the upper end and communicates with the outside, and a sealed container that stores the supplied water, and a pump that supplies water to the sealed container in a pressurized state via the inlet. Prior to supplying hot water to the outside, a heater that heats the water in the sealed container, a hot water valve that opens and closes the outflow part, and the pump is operated until a predetermined condition is satisfied with the hot water valve closed. The air layer compression means for compressing the air layer in the closed container, and after compression of the air layer by the air layer compression means, the supply of water by the pump is stopped and the hot water supply valve is opened to compress the air layer Gas layer decompression means for decompressing the gas layer , Characterized in that it comprises a.

この給湯装置によれば、ポンプにより水が加圧された状態で密閉容器に供給されるとともに、ヒータにより密閉容器内の水が加熱される。また、密閉容器の上端部の流出部により密閉容器内と外部が連通されるとともに、この流出部が給湯バルブにより開閉される。さらに、気層圧縮手段により、外部への湯の供給に先立ち、給湯バルブを閉弁し、密閉容器内を閉じた状態でポンプが所定の条件が成立するまで運転され、それにより、密閉容器内の気層が圧縮される。また、気層減圧手段により、気層圧縮手段による気層の圧縮の後、ポンプによる水の供給が停止されるとともに給湯バルブが開弁され、それにより、圧縮された気層が減圧される。さらに、加熱された密閉容器内の湯は、この状態で密閉容器に貯留され、外部への供給に用いられる。 According to this hot water supply apparatus, water is supplied to the sealed container in a state where the water is pressurized by the pump, and the water in the sealed container is heated by the heater. Further, the inside and outside of the sealed container communicate with each other by the outflow portion at the upper end of the sealed container, and this outflow portion is opened and closed by the hot water supply valve. Further, prior to the supply of hot water to the outside, the hot water supply valve is closed by the gas phase compression means, and the pump is operated in a state where the sealed container is closed until a predetermined condition is satisfied. The air layer is compressed. Further, after the air layer is compressed by the air layer compressing unit, the supply of water by the pump is stopped and the hot water supply valve is opened, whereby the compressed air layer is depressurized. Further, the heated hot water in the sealed container is stored in the sealed container in this state and used for supply to the outside.

このように、密閉容器内を閉じた状態でポンプを用いて水を加圧しながら供給することによって、密閉容器内の圧力が上昇し、それに伴い、気層が圧縮される。また、この気層の圧縮後、ポンプによる水の供給を停止するとともに給湯バルブを開弁することにより、密閉容器の上端部に設けられた流出部を介して、密閉容器内を外部に開放することで、圧縮された気層が減圧される。これにより、気層の容積は、その圧縮前に比べて、大気圧と上昇した密閉容器内の圧力との比に応じた小さな値になる。以上により、気層の容積を小さな値に制御することができ、それにより、湯の供給量を安定させることができるとともに、ヒータの寿命を延ばすことができる。 Thus, by supplying water while pressurizing with a pump in a state where the inside of the sealed container is closed, the pressure in the sealed container increases, and the gas layer is compressed accordingly. Further, after the compression of the gas layer, the supply of water by the pump is stopped and the hot water supply valve is opened to open the inside of the sealed container to the outside through the outflow portion provided at the upper end of the sealed container. Thus, the compressed gas layer is decompressed. Thereby, the volume of the air layer becomes a small value corresponding to the ratio between the atmospheric pressure and the increased pressure in the sealed container as compared with that before the compression. As described above, the volume of the gas layer can be controlled to a small value, whereby the amount of hot water supplied can be stabilized and the life of the heater can be extended.

また、この給湯装置では、ポンプの運転・停止および給湯バルブの開閉のみによって、例えば密閉容器内の水位を検出する水位センサなどを用いることなく、気層の容積を小さな値に容易かつ確実に制御できる。さらに、気層が存在する付近の上端部の流出部を介して、密閉容器内を外部に開放するので、気層の減圧に伴って密閉容器内の湯が排出されることもない。 In addition, in this hot water supply device, the volume of the air layer can be easily and reliably controlled to a small value by only operating / stopping the pump and opening / closing the hot water supply valve without using, for example, a water level sensor that detects the water level in the sealed container. it can. Furthermore, since the inside of the sealed container is opened to the outside through the outflow part at the upper end near the gas layer, the hot water in the sealed container is not discharged as the gas layer is depressurized.

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の給湯装置において、気層圧縮手段による気層の圧縮と、気層減圧手段による気層の減圧とを繰り返し実行することを特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the hot water supply apparatus according to claim 1, the gas layer compression by the gas layer compression means and the gas layer pressure reduction by the gas layer pressure reduction means are repeatedly executed. To do.

この構成によれば、気層圧縮手段による気層の圧縮と、気層減圧手段による気層の減圧が繰り返し実行されるので、気層の容積をさらに小さな値に制御できる。それにより、密閉容器をほぼ満水にすることができ、請求項１による上述した作用をよりよく得ることができる。 According to this configuration, the gas layer compression by the gas layer compression unit and the gas layer depressurization by the gas layer decompression unit are repeatedly executed, so that the volume of the gas layer can be controlled to a smaller value. Thereby, the sealed container can be almost filled with water, and the above-described action according to claim 1 can be obtained better.

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の給湯装置において、外部に湯を供給する直前に、気層圧縮手段による気層の圧縮と、気層減圧手段による気層の減圧をさらに実行することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the hot water supply apparatus according to the first or second aspect, immediately before the hot water is supplied to the outside, the gas layer is compressed by the gas layer compression means and the gas layer by the gas layer decompression means. The depressurization is further performed.

この構成によれば、外部に湯を供給する直前に、気層圧縮手段による気層の圧縮と気層減圧手段による気層の減圧がさらに実行される。これにより、気層の容積を確実に小さくした状態で湯が外部に供給されるので、湯の供給量を確実に安定させることができる。 According to this configuration, immediately before the hot water is supplied to the outside, the air layer compression by the air layer compression unit and the air layer pressure reduction by the gas layer decompression unit are further executed. Thereby, since hot water is supplied to the outside with the volume of the gas layer being reliably reduced, the amount of hot water supplied can be reliably stabilized.

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１ないし３に記載の給湯装置において、密閉容器に供給される水の流量を表す流量パラメータを検出する流量パラメータ検出手段をさらに備え、所定の条件は、検出された流量パラメータが所定の流量以下になることであることを特徴とする。 The invention according to claim 4 of the present invention is the hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a flow rate parameter detecting means for detecting a flow rate parameter representing a flow rate of water supplied to the sealed container, and a predetermined condition. Is characterized in that the detected flow rate parameter is below a predetermined flow rate.

この構成によれば、給湯バルブを閉弁した状態でのポンプによる水の供給が、検出された流量パラメータが所定の流量以下になるまで継続される。給湯バルブを閉弁した状態でポンプにより密閉容器に水を供給すると、気層が圧縮されるとともに、その圧縮が限界に近づくにつれて、供給される水の流量が非常に小さくなる。これに対して、本発明によれば、流量パラメータが所定の流量以下になったときにポンプを停止するので、ポンプを最小限に運転しながら、気層をその限界付近まで確実に圧縮することができる。 According to this configuration, the supply of water by the pump with the hot water supply valve closed is continued until the detected flow rate parameter becomes a predetermined flow rate or less. When water is supplied to the sealed container by the pump with the hot water supply valve closed, the gas layer is compressed, and the flow rate of the supplied water becomes very small as the compression approaches the limit. On the other hand, according to the present invention, the pump is stopped when the flow rate parameter becomes a predetermined flow rate or less, so that the air layer is reliably compressed to the limit while the pump is operated to the minimum. Can do.

本発明の請求項５に係る発明は、請求項４に記載の給湯装置において、気層圧縮手段による気層の圧縮の開始後、所定時間が経過するまでに流量パラメータが所定の流量以下にならないときに、給湯装置が故障していると判定する故障判定手段をさらに備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the hot water supply apparatus according to the fourth aspect, the flow rate parameter does not become equal to or lower than the predetermined flow rate until a predetermined time elapses after the gas layer compression means starts compressing the gas layer. Sometimes, it is further provided with a failure determination means for determining that the hot water supply device has failed.

この構成によれば、気層圧縮手段による気層の圧縮の開始後、所定時間が経過するまでに流量パラメータが所定の流量以下にならないときには、故障判定手段により、給湯装置が故障していると判定される。請求項４の作用で述べたように、給湯装置が正常な場合には、気層圧縮手段による気層の圧縮の開始からある程度の時間が経過すれば、この気層の圧縮が限界に近づくことによって、ポンプにより供給される水の流量が非常に小さくなる。したがって、上記のように判定を行うことにより、給湯装置の故障を適切に判定することができる。 According to this configuration, when the flow rate parameter does not become the predetermined flow rate or less by the predetermined time after the start of the compression of the air layer by the air layer compression unit, the failure determination unit determines that the hot water supply device has failed. Determined. As described in the operation of the fourth aspect, when the hot water supply apparatus is normal, the compression of the gas layer approaches the limit after a certain amount of time has elapsed from the start of the compression of the gas layer by the gas layer compression means. This greatly reduces the flow rate of water supplied by the pump. Therefore, by performing the determination as described above, it is possible to appropriately determine the failure of the hot water supply device.

本発明の請求項６に係る発明は、請求項５に記載の給湯装置において、所定時間は、気層圧縮手段による気層の圧縮が密閉容器内の湯を外部に供給する直前の場合には、それ以外の場合よりも短く設定されていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 of the present invention is the hot water supply apparatus according to claim 5, wherein the predetermined time is when the compression of the gas layer by the gas layer compression means is just before the hot water in the sealed container is supplied to the outside. , It is characterized by being set shorter than in other cases.

この構成によれば、給湯装置の故障判定に用いられる所定時間が、気層圧縮手段による圧縮が湯を外部に供給する直前の場合には、それ以外の場合よりも短く設定されている。このように、外部への湯の供給時には、給湯装置の故障判定を短時間で行うようにすることにより、判定結果を速やかに得ることができる。それにより、給湯装置が正常な場合には、湯の供給に速やかに移行でき、故障している場合には、その旨を速やかに知らせることができる。 According to this configuration, the predetermined time used for determining the failure of the hot water supply apparatus is set to be shorter than that in other cases when the compression by the air-layer compression means is just before the hot water is supplied to the outside. In this way, when hot water is supplied to the outside, the determination result can be obtained quickly by making a failure determination of the hot water supply device in a short time. Thereby, when the hot water supply apparatus is normal, it is possible to promptly shift to hot water supply, and when it is out of order, it is possible to promptly notify that effect.

本発明の一実施形態による給湯装置を模式的に示す図である。It is a figure showing typically the hot-water supply device by one embodiment of the present invention. 給湯装置のボイラの断面図である。It is sectional drawing of the boiler of a hot water supply apparatus. 給湯制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main routine of a hot water supply control process. 図３のボイラ給水処理のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of the boiler water supply process of FIG. ポンプの運転・停止に対するボイラ内圧および流量センサのＯＮ／ＯＦＦ信号の関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship of the ON / OFF signal of a boiler internal pressure and a flow sensor with respect to a driving | operation and a stop of a pump. 図３の気層排除処理のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of the air layer exclusion process of FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態による給湯装置について説明する。図１に示すように、この給湯装置１は、レギュラーコーヒーを販売するカップ式自動販売機などに内蔵され、抽出すべきコーヒーの種類に応じて、コーヒー抽出機２に適量の湯を供給するものである。給湯装置１は、給水部３と、この給水部３から供給された水を加熱し、貯留する加熱部４と、これらを制御するマイクロコンピュータからなる制御装置５０（気層圧縮手段、気層減圧手段、流量パラメータ検出手段および故障判定手段）とを備えている。 Hereinafter, a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this hot water supply apparatus 1 is built in a cup-type vending machine that sells regular coffee and supplies an appropriate amount of hot water to the coffee extractor 2 according to the type of coffee to be extracted. It is. The hot water supply device 1 includes a water supply unit 3, a heating unit 4 that heats and stores the water supplied from the water supply unit 3, and a control device 50 (gas layer compression means, gas layer decompression unit) that controls these. Means, flow parameter detection means and failure determination means).

給水部３は、外部から取り込んだ水道水を貯留するシスターン１１と、このシスターン１１に取水チューブＴ１を介して接続されたポンプ１２と、取水チューブＴ１の途中に設けられ、シスターン１１から流出した水をろ過するストレーナ１３と、取水チューブＴ１のストレーナ１３とポンプ１２との間に設けられた流量センサ３１とを有している。 The water supply part 3 is provided in the middle of the cistern 11 which stores the tap water taken in from the outside, the pump 12 connected to this cistern 11 via the intake tube T1, and the water which flowed out of the cistern 11 And a flow rate sensor 31 provided between the strainer 13 of the water intake tube T1 and the pump 12.

シスターン１１は、比較的小さい容積を有し、所定量（例えば８００ｃｃ）以上の水が常時、貯留されるようになっている。また、シスターン１１には、水温センサ３２が設けられており、この水温センサ３２は、シスターン１１内に貯留された水の温度を検出し、その検出信号を制御装置５０に出力する。 The cistern 11 has a relatively small volume so that a predetermined amount (for example, 800 cc) or more of water is always stored. The water temperature sensor 32 is provided in the cistern 11, and the water temperature sensor 32 detects the temperature of water stored in the cistern 11 and outputs a detection signal to the control device 50.

ポンプ１２は、リリーフバルブ１２ａを有する電磁式の水ポンプであり、販売時に、１杯のコーヒーの調理に必要な所定量（例えば１５０ｃｃ）の水を、給水チューブＴ２を介して、加熱部４の後述するボイラ本体２２に圧送し、供給する。また、リリーフバルブ１２ａは、ポンプ１２の吐出圧が第１所定圧（例えば８．５ｋｇｆ／ｃｍ²）になったときに開放するように構成されており、それにより、ボイラ本体２２の内圧（以下「ボイラ内圧」という）ＢＰがこの第１所定圧以下に保たれ、ボイラ本体２２内が過圧状態にならないように制御される。また、リリーフバルブ１２ａとシスターン１１の間には、戻りチューブＴ３が接続されており、リリーフバルブ１２ａが開放したときに、リリーフバルブ１２ａから流出した水が、戻りチューブＴ３を介してシスターン１１に戻される。 The pump 12 is an electromagnetic water pump having a relief valve 12a, and at the time of sale, a predetermined amount (for example, 150 cc) of water necessary for cooking a cup of coffee is supplied to the heating unit 4 via the water supply tube T2. It pumps and supplies to the boiler main body 22 mentioned later. The relief valve 12a is configured to open when the discharge pressure of the pump 12 reaches a first predetermined pressure (for example, 8.5 kgf / cm ² ). BP) (referred to as “boiler internal pressure”) is kept below this first predetermined pressure, and control is performed so that the boiler body 22 does not become overpressured. A return tube T3 is connected between the relief valve 12a and the cistern 11, and when the relief valve 12a is opened, water flowing out from the relief valve 12a is returned to the cistern 11 via the return tube T3. It is.

流量センサ３１（流量パラメータ検出手段）は、フォトインタラプタと、取水チューブＴ１を流れる水を動力源として回転する羽根車（いずれも図示せず）を有している。このフォトインタラプタは、互いに対向する発光素子（例えば発光ダイオード）および受光素子（例えばフォトトランジスタ）で構成されており、これらの発光素子と受光素子の間に上記の羽根車が配置されている。また、この受光素子は、発光素子からの光を受光しているときにＯＮ信号を、それ以外のときにＯＦＦ信号を制御装置５０に出力する。さらに、流量センサ３１では、回転する羽根車の複数の羽根によって発光素子から受光素子に発せられる光の光路が開閉されるようになっており、それにより、羽根車の回転速度、すなわち、取水チューブＴ１を流れる水の流量に応じたパルス幅を有するＯＮ／ＯＦＦ信号が、受光素子から制御装置に出力される。制御装置は、このＯＮ信号が出力された時点から次のＯＮ信号が出力されるまでの時間を、流量パルス幅ＦＰＷ（流量パラメータ）として算出する。この流量パルス幅ＦＰＷは、その算出方法から明らかなように、取水チューブＴ１を流れる水の流量、すなわち、リリーフバルブ１２ａが閉じている状態でボイラ本体２２に供給される水の流量（以下、単に「供給流量」という）に比例する。 The flow rate sensor 31 (flow rate parameter detection means) includes a photo interrupter and an impeller (none of which is shown) that rotates using water flowing through the water intake tube T1 as a power source. The photo interrupter is composed of a light emitting element (for example, a light emitting diode) and a light receiving element (for example, a phototransistor) facing each other, and the impeller is disposed between the light emitting element and the light receiving element. The light receiving element outputs an ON signal to the control device 50 when receiving light from the light emitting element, and an OFF signal otherwise. Further, in the flow rate sensor 31, an optical path of light emitted from the light emitting element to the light receiving element is opened and closed by a plurality of blades of the rotating impeller, whereby the rotation speed of the impeller, that is, the intake tube An ON / OFF signal having a pulse width corresponding to the flow rate of water flowing through T1 is output from the light receiving element to the control device. The control device calculates the time from when the ON signal is output until the next ON signal is output as the flow rate pulse width FPW (flow rate parameter). As apparent from the calculation method, the flow rate pulse width FPW is a flow rate of water flowing through the intake tube T1, that is, a flow rate of water supplied to the boiler body 22 in a state where the relief valve 12a is closed (hereinafter simply referred to as “flow rate pulse width FPW”). Proportional to the "supply flow rate").

加熱部４は、小型のボイラ２１で構成されており、このボイラ２１は、給水部３から供給された水を貯留するボイラ本体２２と、このボイラ本体２２内の水（湯）を加熱するヒータ２３を有している。 The heating unit 4 includes a small boiler 21, and the boiler 21 stores a boiler body 22 that stores water supplied from the water supply unit 3 and a heater that heats water (hot water) in the boiler body 22. 23.

ボイラ本体２２（密閉容器）は、ステンレス鋼板などの金属板からなり、耐圧性（例えば１０気圧）を有する所定容積（例えば３００ｃｃ）の円筒状の密閉容器で構成されている。また、図２に示すように（便宜上、ハッチングは省略）、ボイラ本体２２の下端部には、給水部３からの水を流入させるための流入部２２ａが設けられ、上面２２ｂには、給湯時に湯を流出させるための流出部２２ｃが設けられている。この流入部２２ａには前記給水チューブＴ２が接続されており、流出部２２ｃには給湯チューブＴ４の一端部が接続されている。この給湯チューブＴ４の他端部は、コーヒー抽出機２に接続されており、その途中には、給湯バルブ２５が設けられている。この給湯バルブ２５は、１つの流入口および２つの流出口（いずれも図示せず）を有する電磁式の三方バルブであり、この流入口および一方の流出口はそれぞれ、給湯チューブＴ４を介して、流出部２２ｃおよびコーヒー抽出機２に接続され、他方の流出口には与圧チューブＴ５の一端部が接続されている。この与圧チューブＴ５の他端部は、与圧バルブ２６に接続されている。 The boiler body 22 (sealed container) is made of a metal plate such as a stainless steel plate, and is configured by a cylindrical sealed container having a predetermined volume (for example, 300 cc) having pressure resistance (for example, 10 atm). Moreover, as shown in FIG. 2 (for convenience, hatching is omitted), an inflow portion 22a for allowing water from the water supply portion 3 to flow in is provided at the lower end portion of the boiler body 22, and an upper surface 22b is provided with hot water supply. An outflow part 22c for allowing hot water to flow out is provided. The inflow portion 22a is connected to the water supply tube T2, and the outflow portion 22c is connected to one end of the hot water supply tube T4. The other end of the hot water supply tube T4 is connected to the coffee extractor 2, and a hot water supply valve 25 is provided in the middle thereof. The hot water supply valve 25 is an electromagnetic three-way valve having one inflow port and two outflow ports (both not shown). The inflow port and one outflow port are respectively connected via a hot water supply tube T4. It connects to the outflow part 22c and the coffee extractor 2, and the one end part of the pressurization tube T5 is connected to the other outflow port. The other end of the pressurizing tube T5 is connected to the pressurizing valve 26.

与圧バルブ２６は、一般的なリリーフバルブと同様に構成されており、ボイラ内圧ＢＰが前記第１所定圧とほぼ同じ所定圧になったときに、開放するように設定されている。この設定によって、ボイラ内圧ＢＰをこの所定圧に保持するようになっている。なお、ボイラ内圧ＢＰが上記所定圧になり、与圧バルブ２６が開放したときには、この与圧バルブ２６から流出した蒸気あるいは湯が、排水容器２７に回収される。 The pressurizing valve 26 is configured in the same manner as a general relief valve, and is set to be opened when the boiler internal pressure BP reaches a predetermined pressure that is substantially the same as the first predetermined pressure. With this setting, the boiler internal pressure BP is held at this predetermined pressure. When the internal pressure BP of the boiler reaches the predetermined pressure and the pressurization valve 26 is opened, the steam or hot water flowing out from the pressurization valve 26 is collected in the drainage container 27.

ヒータ２３は、電源（図示せず）からの通電によって、ボイラ本体２２内の水を加熱するものであり、その発熱線２３ａがボイラ本体２２内の上下方向のほぼ全体にわたるように設けられている。なお、このヒータ２３への通電は、制御装置５０によって制御される。 The heater 23 heats the water in the boiler body 22 by energization from a power source (not shown), and the heating wire 23 a is provided so as to cover almost the entire vertical direction in the boiler body 22. . The energization of the heater 23 is controlled by the control device 50.

また、ボイラ本体２２には、ボイラ湯温センサ３３およびボイラ内圧センサ３４が設けられている。これらのセンサ３３，３４は、ボイラ本体２２内の湯の温度およびボイラ内圧ＢＰをそれぞれ検出し、それらの検出信号を制御装置５０に出力する。さらに、ボイラ本体２２には、空焚き防止スイッチ２８および排水口２９が設けられている。空焚き防止スイッチ２８は、ボイラ本体２２内に水が無い状態でのヒータ２３への通電を防止するためのものである。排水口２９は、常時は閉鎖されており、ボイラ２１のメンテナンス時などに開放されることによって、ボイラ本体２２内の残液などを排水容器２７に廃棄するためのものである。 Further, the boiler body 22 is provided with a boiler hot water temperature sensor 33 and a boiler internal pressure sensor 34. These sensors 33, 34 detect the temperature of the hot water in the boiler body 22 and the boiler internal pressure BP, respectively, and output their detection signals to the control device 50. Further, the boiler body 22 is provided with an air blow prevention switch 28 and a drain port 29. The idling prevention switch 28 is used to prevent the heater 23 from being energized when there is no water in the boiler body 22. The drainage port 29 is normally closed, and is used to discard residual liquid in the boiler body 22 in the drainage container 27 by being opened during maintenance of the boiler 21.

また、ボイラ本体２２の流入部２２ａには逆止弁（図示せず）が設けられており、ポンプ１２が停止している状態では、流入部２２ａがこの逆止弁によって閉じられている。さらに、常時は、給湯バルブ２５が与圧バルブ２６側に切り替えられており、それにより、流出部２２ｃから与圧バルブ２６に至る系が、与圧バルブ２６によって閉じられている。 Further, a check valve (not shown) is provided in the inflow portion 22a of the boiler body 22, and the inflow portion 22a is closed by the check valve when the pump 12 is stopped. Furthermore, the hot water supply valve 25 is normally switched to the pressurizing valve 26 side, and the system from the outflow portion 22 c to the pressurizing valve 26 is thereby closed by the pressurizing valve 26.

次に、図３〜図６を参照しながら、給湯装置１による給湯制御処理について説明する。まず、図３のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、ボイラ給水処理の実行条件が成立しているか否かを判別する。この実行条件は、今回が、自動販売機の設置直後またはボイラ２１の交換修理直後など、ボイラ本体２２内に水（湯）がまったくまたは十分に入っていないおそれがある状況のときに、成立していると判定される。この答がＹＥＳのときには、ボイラ給水処理を実行し（ステップ２）、ステップ３に進む。このボイラ給水処理の詳細については後述する。一方、ステップ１の答がＮＯのときには、そのままステップ３に進む。 Next, the hot water supply control process by the hot water supply apparatus 1 will be described with reference to FIGS. First, in step 1 of FIG. 3 (illustrated as “S1”, the same applies hereinafter), it is determined whether or not an execution condition of the boiler water supply process is satisfied. This execution condition is satisfied when there is a possibility that water (hot water) may not be present in the boiler body 22 at all or immediately after the installation of the vending machine or immediately after the boiler 21 is replaced and repaired. It is determined that When this answer is YES, a boiler water supply process is executed (step 2), and the process proceeds to step 3. Details of this boiler water supply process will be described later. On the other hand, if the answer to step 1 is NO, the process proceeds to step 3 as it is.

このステップ３では、販売要求があったか否かを判別する。この答がＮＯのときには、上記ステップ１に戻る一方、ＹＥＳで、販売要求があったときには、気層排除処理を実行する（ステップ４）。この気層排除処理の詳細については後述する。次いで、飲料を調理するために、所定量の湯をコーヒー抽出機２に供給する（ステップ５）。このステップ５の実行後は、上記ステップ１に戻る。 In step 3, it is determined whether or not there is a sales request. When the answer is NO, the process returns to the above step 1, while when the answer is YES and there is a sales request, the air layer elimination process is executed (step 4). Details of this air layer exclusion process will be described later. Next, in order to cook the beverage, a predetermined amount of hot water is supplied to the coffee extractor 2 (step 5). After execution of step 5, the process returns to step 1 above.

次に、上記ステップ２のボイラ給水処理について、図４を参照しながら説明する。まず、ステップ１１におい給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替えるとともに、ステップ１２においてポンプ１２の運転を開始する。これらにより、ボイラ本体２２の流出部２２ｃ側を密閉した状態での水の供給が開始され、それにより、ボイラ本体２２内の気層が圧縮される。 Next, the boiler water supply process in step 2 will be described with reference to FIG. First, in step 11, the hot water supply valve 25 is switched to the pressurizing valve 26 side, and in step 12, the operation of the pump 12 is started. As a result, the supply of water in a state where the outflow portion 22c side of the boiler body 22 is sealed is started, and the air layer in the boiler body 22 is thereby compressed.

次に、このポンプ１２の運転開始後、所定の第１待機時間Ｔ１（例えば１ｓｅｃ）が経過したか否かを判別する（ステップ１３）。この答がＹＥＳのときには、ポンプ１２が十分に立ち上がったとして、流量パルス幅ＦＰＷが、所定の判定時間ＴＲＥＦ（例えば５０ｍｓｅｃ）（所定の流量）以上であるか否かを判別する（ステップ１４）。この答がＮＯで、流量パルス幅ＦＰＷが判定時間ＴＲＥＦよりも小さいとき、すなわち、供給流量が判定時間ＴＲＥＦに相当する所定流量よりも大きいときには、ポンプ１２の運転開始後、第１待機時間Ｔ１よりも長い所定の第２待機時間Ｔ２（例えば１２０ｓｅｃ）（所定時間）が経過したか否かを判別する（ステップ１５）。 Next, after the operation of the pump 12 is started, it is determined whether or not a predetermined first standby time T1 (for example, 1 sec) has elapsed (step 13). If the answer is YES, it is determined whether or not the pump 12 has risen sufficiently and the flow rate pulse width FPW is equal to or longer than a predetermined determination time TREF (for example, 50 msec) (predetermined flow rate) (step 14). When this answer is NO and the flow rate pulse width FPW is smaller than the determination time TREF, that is, when the supply flow rate is larger than the predetermined flow rate corresponding to the determination time TREF, after the operation of the pump 12 starts, the first standby time T1 It is determined whether or not a predetermined second standby time T2 (for example, 120 sec) (predetermined time) has elapsed (step 15).

この答がＹＥＳのときには、給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替えた状態でボイラ本体２２に水を十分に長い時間、供給しても、供給流量が上記所定流量よりも小さくならないため、ボイラ本体２２に亀裂が生じることなどにより、給湯装置１が故障していると判定する。次いで、この判定結果を受けて、ポンプ１２を停止する（ステップ１６）とともに、その旨を知らせるために、故障ランプ（図示せず）を点灯し、故障表示を行う（ステップ１７）。この故障表示が行われると、本処理が中断されるとともに、湯の供給も停止される。 When the answer is YES, the supply flow rate does not become smaller than the predetermined flow rate even if water is supplied to the boiler body 22 for a sufficiently long time with the hot water supply valve 25 switched to the pressurization valve 26 side. It is determined that the hot water supply device 1 has failed due to a crack in the main body 22 or the like. Next, in response to this determination result, the pump 12 is stopped (step 16), and a failure lamp (not shown) is lit to notify the fact, and a failure display is performed (step 17). When this failure display is performed, the present process is interrupted and the hot water supply is also stopped.

一方、前記ステップ１４の答がＹＥＳで、流量パルス幅ＦＰＷ≧判定時間ＴＲＥＦのとき、すなわち、供給流量が前記所定流量以下になったときには、ポンプ１２を停止する（ステップ１８）とともに、給湯バルブ２５をコーヒー抽出機２側に切り替える（ステップ１９）。なお、このポンプ１２の停止により、ボイラ本体２２の流入部２２ａが逆止弁によって閉じられ、また、コーヒー抽出機２側への給湯バルブ２５の切替によって、ボイラ本体２２内が流出部２２ｃを介して大気に開放され、それにより、圧縮された気層が減圧される。 On the other hand, when the answer to step 14 is YES and the flow rate pulse width FPW ≧ the determination time TREF, that is, when the supply flow rate becomes equal to or lower than the predetermined flow rate, the pump 12 is stopped (step 18) and the hot water supply valve 25 Is switched to the coffee extractor 2 side (step 19). By stopping the pump 12, the inflow portion 22a of the boiler body 22 is closed by a check valve, and by switching the hot water supply valve 25 to the coffee extractor 2 side, the interior of the boiler body 22 is routed through the outflow portion 22c. Open to the atmosphere, thereby depressurizing the compressed gas layer.

図５は、これまでに説明した処理による動作例を示している。まず、ステップ１１および１２により、給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替えた状態で、ポンプ１２の運転が開始されると（時点ｔ１）、ボイラ本体２２に水が供給されるとともに、ボイラ内圧ＢＰが上昇し始める。このポンプ１２の立ち上がり時においては、供給流量が少ないため、流量パルス幅ＦＰＷは大きい。その後、供給流量が増大するのに伴って、流量パルス幅ＦＰＷが小さくなる。さらに時間が経過すると、ボイラ内圧ＢＰが上昇し、それに伴って供給流量も減少し、流量パルス幅ＦＰＷが次第に大きくなる。そして、流量パルス幅ＦＰＷが判定時間ＴＲＥＦ以上になり、前記ステップ１４がＹＥＳになることで、ポンプ１２が停止される（ステップ１８、時点ｔ２）。 FIG. 5 shows an operation example by the processing described so far. First, in steps 11 and 12, when the operation of the pump 12 is started in a state where the hot water supply valve 25 is switched to the pressurizing valve 26 side (time t1), water is supplied to the boiler body 22 and the boiler internal pressure is increased. BP begins to rise. When the pump 12 starts up, the flow rate pulse width FPW is large because the supply flow rate is small. Thereafter, as the supply flow rate increases, the flow rate pulse width FPW decreases. When the time further elapses, the boiler internal pressure BP increases, the supply flow rate decreases accordingly, and the flow rate pulse width FPW gradually increases. Then, the flow rate pulse width FPW becomes equal to or longer than the determination time TREF, and when the step 14 becomes YES, the pump 12 is stopped (step 18, time t2).

以上のように、流量パルス幅ＦＰＷが判定時間ＴＲＥＦ以上になり、供給流量が所定流量以下になったときに、ポンプ１２を停止するので、ボイラ本体２２内の気層を限界付近まで確実に圧縮することができるとともに、そのためのポンプ１２の運転を最小限に留めることができる。また、前記ステップ１３の判別により、ポンプ１２が十分に立ち上がるまでは、前記ステップ１４の判別は行われないので、この立ち上がり時に得られた大きな流量パルス幅ＦＰＷを前記ステップ１４の判別に用いることによる誤判定を、確実に回避することができる。 As described above, the pump 12 is stopped when the flow rate pulse width FPW is equal to or longer than the determination time TREF and the supply flow rate is lower than the predetermined flow rate, so that the air layer in the boiler body 22 is reliably compressed to near the limit. And the operation of the pump 12 therefor can be kept to a minimum. Further, since the determination of step 14 is not performed until the pump 12 is sufficiently raised by the determination of step 13, the large flow rate pulse width FPW obtained at the time of rising is used for the determination of step 14. A misjudgment can be avoided reliably.

図４に戻り、前記ステップ１９によるコーヒー抽出機２側への給湯バルブ２５の切替後、所定時間（例えば１ｓｅｃ）が経過したときには（ステップ２０：ＹＥＳ）、圧縮された気層が十分に減圧されたとして、以下のステップ２１〜３０において、前記ステップ１１〜２０と同様にして、気層の圧縮および減圧を行う。 Returning to FIG. 4, after the hot water supply valve 25 is switched to the coffee extractor 2 side in step 19, when a predetermined time (for example, 1 sec) has elapsed (step 20: YES), the compressed gas layer is sufficiently depressurized. For example, in steps 21 to 30 below, the air layer is compressed and decompressed in the same manner as steps 11 to 20 described above.

すなわち、給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替える（ステップ２１）とともに、ポンプ１２の運転を開始する（ステップ２２）。そして、このポンプ１２の運転開始後、前記第１待機時間Ｔ１が経過したときには（ステップ２３：ＹＥＳ）、流量パルス幅ＦＰＷが前記判定時間ＴＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ２４）。 That is, the hot water supply valve 25 is switched to the pressurizing valve 26 side (step 21), and the operation of the pump 12 is started (step 22). When the first standby time T1 has elapsed after the start of operation of the pump 12 (step 23: YES), it is determined whether or not the flow rate pulse width FPW is equal to or greater than the determination time TREF (step 24).

この答がＮＯのときには、上記ステップ２２によるポンプ１２の運転開始後、前記第２待機時間Ｔ２が経過したか否かを判別する（ステップ２５）。この答がＹＥＳのときには、前記ステップ１５で述べたのと同じ理由により、給湯装置１が故障しているとして、ポンプ１２を停止する（ステップ２６）とともに、前記ステップ１７と同様、故障表示を行う（ステップ２７）。 When the answer is NO, it is determined whether or not the second waiting time T2 has elapsed after the start of the operation of the pump 12 in the step 22 (step 25). When the answer is YES, it is assumed that the hot water supply device 1 has failed for the same reason as described in step 15 above, and the pump 12 is stopped (step 26) and the failure display is performed as in step 17 above. (Step 27).

一方、上記ステップ２４の答がＹＥＳで、流量パルス幅ＦＰＷ≧判定時間ＴＲＥＦのときには、気層が限界付近まで圧縮されたとして、ポンプ１２を停止する（ステップ２８）とともに、給湯バルブ２５をコーヒー抽出機２側に切り替える（ステップ２９）。この切替後、前記所定時間が経過したときには（ステップ３０：ＹＥＳ）、圧縮された気層が十分に減圧されたとして、前述した給湯制御処理に戻る。 On the other hand, if the answer to step 24 is YES and the flow rate pulse width FPW ≧ determination time TREF, the pump 12 is stopped (step 28) and the hot water supply valve 25 is extracted with coffee, assuming that the air layer has been compressed to near the limit. Switch to the machine 2 side (step 29). After the switching, when the predetermined time has elapsed (step 30: YES), the compressed air layer is sufficiently depressurized, and the process returns to the hot water supply control process described above.

上述したボイラ給水処理による圧縮によって気層は次のように圧縮される。この気層の圧縮は、ボイラ本体２２の流出部２２ｃ側を閉じた状態で行われるので、１回目の圧縮前後における気層の容積をＧＶ１，ＧＶ２、ボイラ内圧ＢＰ１，ＢＰ２とすると、次式（１）が成立する。
ＧＶ２＝ＧＶ１・ＢＰ１／ＢＰ２ …… （１）
ここで、１回目の気層の圧縮では、ＢＰ１は大気圧に等しく、また、ＧＶ１は、ボイラ給水処理の実行前にボイラ本体２２が完全に空の状態の場合には、前記所定容積（３００ｃｃ）に等しい。さらに、ＢＰ２が例えば８気圧であったとすると、１回目の圧縮後のＧＶ２は、３００・１／８＝３７．５ｃｃとなる。 The air layer is compressed as follows by the compression by the boiler feed water treatment described above. The compression of the air layer is performed in a state in which the outflow portion 22c side of the boiler body 22 is closed. 1) is established.
GV2 = GV1 · BP1 / BP2 (1)
Here, in the first compression of the air layer, BP1 is equal to the atmospheric pressure, and GV1 is equal to the predetermined volume (300 cc) when the boiler body 22 is completely empty before the boiler feed water treatment is executed. )be equivalent to. Furthermore, if BP2 is, for example, 8 atm, GV2 after the first compression is 300 · 1/8 = 37.5 cc.

また、２回目の気層の圧縮後における気層の容積をＧＶ３、ボイラ内圧をＢＰ３とすると、次式（２）が成立する。
ＧＶ３＝ＧＶ２・ＢＰ２／ＢＰ３ …… （２）
ここで、ＢＰ２は、１回目の気層の圧縮後に前述した気層の減圧が行われるため、大気圧と等しい。また、ＢＰ３が例えば８気圧であったとすると、ＧＶ３は、３７．５・１／８＝４．７ｃｃとなる。以上のように、ボイラ本体２２内がまったく空であっても、２回の圧縮および減圧だけで、気層の容積を極めて小さな値に効率良く圧縮できる。 Further, when the gas layer volume after the second gas layer compression is GV3 and the boiler internal pressure is BP3, the following equation (2) is established.
GV3 = GV2 / BP2 / BP3 (2)
Here, BP2 is equal to the atmospheric pressure because the air layer is depressurized as described above after the first air layer compression. If BP3 is 8 atm, for example, GV3 is 37.5 · 1/8 = 4.7 cc. As described above, even if the interior of the boiler body 22 is completely empty, the volume of the gas layer can be efficiently compressed to an extremely small value by only two compressions and decompressions.

次に、図６を参照しながら、図３の前記ステップ４の気層排除処理について説明する。この処理は、販売要求に応じてボイラ本体２２内の湯をコーヒー抽出機２に供給する直前に、気層の圧縮および減圧を、上述したボイラ給水処理と同様に行うものである。まず、ステップ４１では、給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替える。次いで、ポンプ１２の運転を開始する（ステップ４２）。このポンプ１２の運転開始後、前記第１待機時間Ｔ１が経過したときには（ステップ４３：ＹＥＳ）、流量パルス幅ＦＰＷが前記判定時間ＴＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ４４）。 Next, with reference to FIG. 6, the air layer elimination process in Step 4 of FIG. 3 will be described. In this process, just before the hot water in the boiler body 22 is supplied to the coffee extractor 2 in response to a sales request, the air layer is compressed and decompressed in the same manner as the boiler water supply process described above. First, in step 41, the hot water supply valve 25 is switched to the pressurizing valve 26 side. Next, the operation of the pump 12 is started (step 42). When the first standby time T1 has elapsed after the start of the operation of the pump 12 (step 43: YES), it is determined whether or not the flow rate pulse width FPW is greater than or equal to the determination time TREF (step 44).

この答がＮＯのときには、上記ステップ４２によるポンプ１２の運転開始後、前記第２待機時間Ｔ２よりも短い所定の第３待機時間Ｔ３（例えば１０ｓｅｃ）（所定時間）が経過したか否かを判別する（ステップ４５）。この答がＹＥＳのときには、前記ステップ１５で述べたのと同じ理由により、給湯装置１が故障しているとして、ポンプ１２を停止する（ステップ４６）とともに、故障表示を行う（ステップ４７）。 If the answer is NO, it is determined whether or not a predetermined third standby time T3 (for example, 10 seconds) (predetermined time) shorter than the second standby time T2 has elapsed after the start of operation of the pump 12 in step 42. (Step 45). When the answer is YES, the pump 12 is stopped (step 46) and a failure display is performed (step 47), assuming that the hot water supply device 1 is out of order for the same reason as described in step 15.

上記のように第３待機時間Ｔ３を第２待機時間Ｔ２よりも短く設定することにより、上記の故障判定がボイラ給水処理の場合よりも短時間で行われる。これは、本処理は飲料の販売時に行われる関係上、この判定結果が得られるまでの時間が長いと、その分、購入者を待たせることになるとともに、給湯装置１が故障している場合には、購入者が長時間待たされた上に商品を得られなくなってしまうので、以上のような不具合を回避するためである。 By setting the third standby time T3 to be shorter than the second standby time T2 as described above, the above failure determination is performed in a shorter time than in the case of boiler water supply processing. This is because the process is performed at the time of selling beverages, and if the time until this determination result is obtained is long, the purchaser is made to wait correspondingly and the hot water supply device 1 is broken. In order to avoid the above problems, the purchaser waits for a long time and cannot obtain the product.

一方、前記ステップ４４の答がＹＥＳで、流量パルス幅ＦＰＷ≧判定時間ＴＲＥＦのときには、気層が限界付近まで圧縮されたとして、ポンプ１２を停止する（ステップ４８）とともに、給湯バルブ２５をコーヒー抽出機２側に切り替える（ステップ４９）。この切替後、前記所定時間が経過したときには（ステップ５０：ＹＥＳ）、圧縮された気層が十分に減圧されたとして、給湯制御処理に戻る。 On the other hand, if the answer to step 44 is YES and the flow rate pulse width FPW ≧ determination time TREF, the pump 12 is stopped (step 48) and the hot water supply valve 25 is extracted with coffee, assuming that the air layer has been compressed to near the limit. Switch to the machine 2 side (step 49). When the predetermined time has elapsed after this switching (step 50: YES), it is determined that the compressed air layer has been sufficiently depressurized, and the process returns to the hot water supply control process.

以上のように、本実施形態によれば、ボイラ本体２２内に水（湯）がまったくまたは十分に入っていないおそれがある状況において、ボイラ給水処理を実行することによって、給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替えた状態で、ポンプ１２を用いて水を加圧しながら供給することにより、気層を圧縮する。また、この気層の圧縮後、ポンプ１２の停止により流入部２２ａを閉じるとともに、給湯バルブ２５をコーヒー抽出機２側に切り替えることにより、ボイラ本体２２の上面に設けられた流出部２２ｃを介して、ボイラ本体２２内を大気に開放することで、圧縮された気層を減圧する。以上のような気層の圧縮および減圧を繰り返すことによって、気層の容積を極めて小さな値に制御でき、それにより、ボイラ本体２２をほぼ満水にすることができる。したがって、湯の供給量を安定させることができるともに、ヒータ２３の寿命を延ばすことができる。 As described above, according to the present embodiment, the hot water supply valve 25 is pressurized by executing the boiler water supply process in a situation where there is a possibility that water (hot water) is not or not sufficiently contained in the boiler body 22. In the state switched to the valve 26 side, the air layer is compressed by supplying water while pressurizing using the pump 12. In addition, after the air layer is compressed, the inflow portion 22a is closed by stopping the pump 12, and the hot water supply valve 25 is switched to the coffee extractor 2 side, whereby an outflow portion 22c provided on the upper surface of the boiler body 22 is provided. The compressed air layer is decompressed by opening the boiler body 22 to the atmosphere. By repeating the compression and decompression of the gas layer as described above, the volume of the gas layer can be controlled to an extremely small value, and the boiler main body 22 can be almost filled with water. Therefore, the amount of hot water supplied can be stabilized and the life of the heater 23 can be extended.

また、ポンプ１２の運転・停止および給湯バルブ２５の切替のみによって、例えばボイラ本体２２内の水位を検出する水位センサなどを用いることなく、気層の容積を小さな値に容易かつ確実に制御できる。さらに、気層が存在する付近の上面２２ｂの流出部２２ｃを介して、ボイラ本体２２内を大気に開放するので、気層の減圧に伴ってボイラ本体２２内の湯が排出されることもない。 Further, by only operating / stopping the pump 12 and switching the hot water supply valve 25, the volume of the gas layer can be easily and reliably controlled to a small value without using, for example, a water level sensor for detecting the water level in the boiler body 22. Further, since the inside of the boiler body 22 is opened to the atmosphere via the outflow portion 22c on the upper surface 22b in the vicinity of the air layer, the hot water in the boiler body 22 is not discharged as the air layer is depressurized. .

また、飲料の販売直前に、気層排除処理によって、気層の圧縮および減圧を実行することにより、気層の容積を確実に小さくした状態で湯をコーヒー抽出機２に供給するので、湯の供給量を確実に安定させることができる。さらに、流量パルス幅ＦＰＷが判定時間ＴＲＥＦ以上になったときにポンプ１２を停止し、気層の圧縮を終了するので、ポンプ１２を最小限に運転しながら、気層を限界付近まで確実に圧縮することができる。 In addition, the hot air is supplied to the coffee extractor 2 in a state in which the volume of the gas layer is reliably reduced by executing the compression and decompression of the gas layer by the gas layer exclusion process immediately before the sale of the beverage. The supply amount can be reliably stabilized. Furthermore, when the flow rate pulse width FPW exceeds the determination time TREF, the pump 12 is stopped and the compression of the air layer is terminated. Therefore, the air layer is reliably compressed to the limit while the pump 12 is operated to the minimum. can do.

また、気層の圧縮の開始後、第２待機時間Ｔ２が経過しても、パルス幅ＦＰＷが判定時間ＴＲＥＦ以上にならないときに、給湯装置１が故障していると判定するので、この判定を適切に行うことができる。また、販売直前には、第２待機時間Ｔ２に代えて、それよりも短い第３待機時間Ｔ３を用いることにより、故障判定の結果が短時間で得られるので、正常な場合には、湯の供給に速やかに移行でき、また、故障している場合には、その旨を購入者に速やかに知らせることができ、したがって、購入者が長時間待たされた上に商品が得られないという不具合を回避することができる。 In addition, after the start of the compression of the air layer, even if the second waiting time T2 has elapsed, when the pulse width FPW does not exceed the determination time TREF, it is determined that the water heater 1 has failed. Can be done appropriately. Also, immediately before sales, instead of the second waiting time T2, by using a shorter third waiting time T3, the result of the failure determination can be obtained in a short time. It is possible to quickly shift to supply, and if there is a malfunction, the purchaser can be informed promptly, so that the purchaser cannot wait for a long time and get the product. It can be avoided.

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、本発明の給湯装置１を、カップ式自動販売機に適用したが、本発明はこれに限らず、飲料ディスペンサにも適用でき、その他、給湯を要する各種の機器に広く適用することができる。また、実施形態では、ボイラ給水処理による気層の圧縮および減圧を、ボイラ本体２２内に水（湯）がまったくまたは十分に入っていないような状況で実行しているが、これに代えて、またはこれとともに、これを他の適当な条件が成立したときに実行してもよく、例えば販売動作が所定時間、継続して行われないときに実行するようにしてもよい。さらに、ボイラ給水処理における気層の圧縮および減圧の実行回数を、実施形態よりも多くしてもよく、逆に１回でもよい。また、実施形態では、販売直前に気層排除処理を行っているが、これを省略してもよい。 In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the present embodiment, the hot water supply apparatus 1 of the present invention is applied to a cup-type vending machine, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a beverage dispenser. Can be applied. Further, in the embodiment, the compression and decompression of the air layer by the boiler feed water treatment is performed in a situation where no or sufficient water (hot water) is contained in the boiler body 22, but instead, Alternatively, this may be executed when another appropriate condition is satisfied, for example, when the selling operation is not continuously performed for a predetermined time. Furthermore, the number of executions of compression and decompression of the air layer in the boiler feed water treatment may be greater than in the embodiment, or conversely, it may be performed once. In the embodiment, the air layer exclusion process is performed immediately before the sale, but this may be omitted.

さらに、実施形態では、気層の圧縮後にポンプ１２を停止させるための所定の条件を、流量パルス幅ＦＰＷが判定時間ＴＲＥＦ以上になることとしているが、この条件は、気層の圧縮を確実に行ったことを表すものであれば任意であり、例えば、給湯バルブ２５を与圧バルブ２６側に切り替えた状態でのポンプ１２の運転開始後、所定時間が経過することに設定してもよい。 Furthermore, in the embodiment, the predetermined condition for stopping the pump 12 after compression of the air layer is that the flow rate pulse width FPW is equal to or greater than the determination time TREF. However, this condition ensures that the air layer is compressed. For example, it may be set that a predetermined time elapses after the operation of the pump 12 is started in a state where the hot water supply valve 25 is switched to the pressurizing valve 26 side.

また、実施形態では、ポンプ１２による水の供給の停止を、ポンプ１２を実際に停止させることにより行ったが、これに代えて、流入部２２ａを開閉するバルブを設け、このバルブで流入部２２ａを閉じるように制御してもよい。さらに、流量パラメータとして、羽根車タイプの流量センサ３１による流量パルス幅ＦＰＷを用いているが、これに代えて、流量を直接、検出するタイプのセンサの検出結果を用いてもよい。また、実施形態では、ボイラ本体２２からの水（湯）の逆流を防止するために、ボイラ本体２２の流入部２２ａに逆止弁を設けたが、これに代えて、逆止弁付きのポンプを用いてもよいことはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 In the embodiment, the supply of water by the pump 12 is stopped by actually stopping the pump 12. Instead, a valve that opens and closes the inflow portion 22a is provided, and the inflow portion 22a is provided by this valve. You may control to close. Furthermore, although the flow rate pulse width FPW by the impeller type flow rate sensor 31 is used as the flow rate parameter, instead of this, the detection result of a sensor that directly detects the flow rate may be used. In the embodiment, in order to prevent the backflow of water (hot water) from the boiler body 22, a check valve is provided in the inflow portion 22a of the boiler body 22. However, instead of this, a pump with a check valve is provided. Of course, may be used. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.

Explanation of symbols

１給湯装置
１２ポンプ
２２ボイラ本体（密閉容器）
２２ａ流入部
２２ｃ流出部
２３ヒータ
２５給湯バルブ
３１流量センサ（流量パラメータ検出手段）
５０制御装置（気層圧縮手段、気層減圧手段、流量パラメータ検出手段、
故障判定手段）
ＦＰＷ流量パルス幅（流量パラメータ）
ＴＲＥＦ判定時間（所定の流量）
Ｔ２第２待機時間（所定時間）
Ｔ３第３待機時間（所定時間） 1 Hot water supply device 12 Pump 22 Boiler body (sealed container)
22a Inflow portion 22c Outflow portion 23 Heater 25 Hot water supply valve 31 Flow rate sensor (flow rate parameter detection means)
50 control device (gas layer compression means, gas layer decompression means, flow parameter detection means,
Failure determination means)
FPW Flow pulse width (flow parameter)
TREF judgment time (predetermined flow rate)
T2 Second waiting time (predetermined time)
T3 Third waiting time (predetermined time)

Claims

A hot water supply device for heating and storing supplied water and supplying heated hot water to the outside,
A water inflow portion, and a sealed container that is provided at the upper end portion and has an outflow portion of hot water communicating with the outside, and stores the supplied water;
A pump for supplying water to the sealed container in a pressurized state via the inflow portion;
A heater for heating water in the sealed container;
A hot water supply valve for opening and closing the outflow part;
Prior to the supply of hot water to the outside, by operating the pump until a predetermined condition is satisfied with the hot water supply valve closed, an air layer compression means for compressing the air layer in the sealed container,
After the compression of the gas layer by the gas layer compression means, the gas layer decompression means for depressurizing the compressed gas layer by stopping the supply of water by the pump and opening the hot water supply valve;
A hot water supply apparatus comprising:

2. The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein compression of the gas layer by the gas layer compression unit and pressure reduction of the gas layer by the gas layer decompression unit are repeatedly performed.

3. The method according to claim 1, wherein the air layer compression unit further compresses the gas layer and the gas layer decompression unit further decompresses the gas layer immediately before supplying hot water to the outside. Water heater

A flow rate parameter detecting means for detecting a flow rate parameter representing a flow rate of water supplied to the sealed container;
The hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined condition is that the detected flow rate parameter is equal to or lower than a predetermined flow rate.

Failure determination means for determining that the hot water supply device has failed when the flow rate parameter does not fall below the predetermined flow rate until a predetermined time has elapsed after the start of compression of the air layer by the air layer compression means. The hot water supply device according to claim 4, further comprising:

The predetermined time is set to be shorter than that in other cases when the air layer compression by the air layer compression means is just before the hot water in the sealed container is supplied to the outside. The hot water supply apparatus according to claim 5.