JP4483081B2

JP4483081B2 - 飲料ディスペンサの制御装置

Info

Publication number: JP4483081B2
Application number: JP2000385700A
Authority: JP
Inventors: 勝巳竹中
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: JP2002179193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、飲料原料を濃縮したシロップを水又は炭酸水からなる希釈水により定められた希釈比率で希釈し、飲料として提供する飲料ディスペンサの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の飲料ディスペンサ（以下、単にディスペンサと記す。）において、シロップを希釈水で希釈する際の希釈比率はシロップの種別ごとに異なっている。そのため、従来は各シロップ及び希釈水の配管中にそれぞれ流量調整器を設け、この流量調整器でそれぞれの流量を調整し、定められた希釈比率が得られるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように流量を調整するためには、実際にシロップや希釈水を吐出させては流量調整器を調整するという作業を所望の結果が得られるまで何度も繰り返さなければならないため、調整に多くの時間がかかり、またその際に吐出させたシロップや水は廃棄することになるため、商品が無駄になるという問題があった。
そこで、この発明の課題は、流量の調整作業を簡易化し、作業時間の短縮と商品の無駄の削減を図ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、複数種類のシロップ容器と、これらのシロップ容器ごとに設けられ可変速のシロップモータでそれぞれ駆動される複数台のシロップポンプとを有し、前記各シロップ容器から前記シロップポンプによりそれぞれ吐出されるシロップをシロップ種別に応じた希釈率で希釈水により希釈し、飲料として供給する飲料ディスペンサの制御装置において、
前記希釈水の流量を設定する手段と、前記シロップの各々の希釈率を設定する手段と、前記希釈水の設定流量と各シロップの設定希釈率とから前記各シロップの適正流量を演算する手段と、前記シロップモータの回転速度とシロップポンプの吐出流量との相関関係を設定する手段と、この相関関係と演算された前記各シロップの適正流量とから前記各シロップモータの適正回転速度を判定し、この判定値により前記各シロップモータを駆動制御する手段とを設けるものとする（請求項１）。
【０００５】
この請求項１は、希釈水の流量のみを実測して、その実測値を設定値として入力しておき、この流量設定値と定められた希釈比率とから必要とされる各シロップの適正流量を演算する一方、このシロップ流量に見合うシロップモータの回転速度は、予め設定入力しておいたモータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係から判定して、この回転速度でシロップモータを駆動制御するものである。この請求項１によれば、シロップごとの流量調整が不要であるため、調整時間が短縮され、また調整に伴なうシロップの無駄も減少する。
【０００６】
請求項１において、前記シロップモータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、全シロップに共通に１つ定めるようにすることができる（請求項２）。その場合、この相関関係は、連続して変化させた前記シロップモータの回転速度と、この回転速度ごとに代表的なシロップについて実測した前記シロップポンプの吐出流量との対応関係からなるものとするのがよい（請求項３）。
【０００７】
前記シロップモータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係を全シロップに共通に１つ定めた場合において、シロップ種別による粘度の差などにより、相関関係によるシロップ吐出流量と実際にシロップポンプから吐出されるシロップ吐出流量との間でずれが生じる場合がある。
【０００８】
この場合は、請求項３において、前記シロップモータの適宜のサンプリング回転速度におけるシロップ吐出流量の実測値を設定する手段と、この実測値と前記サンプリング回転速度における前記相関関係によるシロップ吐出流量とのずれだけ前記相関関係を修正する手段と、この相関関係を修正する手段により修正された相関関係により前記シロップモータの適正回転速度を判定する手段を設けたものとするのがよい（請求項４）。
あるいは、前記シロップモータの適宜のサンプリング回転速度におけるシロップ吐出流量の実測値を設定する手段と、この実測値と前記サンプリング回転速度における前記相関関係によるシロップ吐出流量とのずれに基づき、予め定められたオフセット値だけ前記相関関係を修正する手段と、この相関関係を修正する手段により修正された相関関係により前記シロップモータの適正回転速度を判定する手段を設けたものとすることもできる（請求項５）。
【０００９】
請求項１においては、前記シロップモータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、全シロップに共通に１つ定めるようにしたが、この相関関係は、各シロップ別に定めることもできる（請求項６）。その場合、シロップごとにシロップ吐出流量を連続的に多数回実測すると手間がかかる。その場合、前記シロップモータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、前記シロップモータの代表的ないくつかの回転速度と、この各回転速度におけるシロップ吐出流量の実測値とから推定するようにするとよい（請求項７）。
【００１０】
一方、請求項１では、希釈水の流量は適宜に調整した上で実測し、この実測値を設定値として用いることとしたが、前記希釈水の流量設定手段に代えて、前記希釈水の流量を検出する流量センサを設け、前記シロップ吐出流量の演算手段は、前記流量センサで検出された流量と前記各希釈率の設定値とから前記各シロップの流量を演算するものとすることができる（請求項８）。これにより、経年変化などで希釈水流量が変化した場合にも、実際の希釈水流量に即した正確な希釈比率を保つことができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に基づいて、ウーロン茶やジュースなどの無炭酸飲料を供給するディスペンサにおけるこの発明の実施の形態を説明する。まず、図３はディスペンサの概略構成を示す配管系統図である。図３において、ディスペンサの飲料取出しステージには、飲料別の飲料供給ノズル１が設けられ、その下のカップ２に飲料が吐出されるようになっている。飲料はシロップ容器３に貯蔵されたシロップが水で希釈されることにより調製される。希釈水は各飲料に共通の水ポンプ４により、水入口５から水入口弁６を介して吸引され、ヘッダ７を介して各飲料供給ノズル１に吐出される。ヘッダ７の上流配管には流量調節器８が挿入され、またヘッダ７の下流配管には希釈水バルブ９がそれぞれ挿入されている。１０は図示しない冷凍機により蓄冷された冷却水槽で、水ポンプ４から吐出された希釈水は冷却水槽１０内の熱交換コイル１１を通過して冷却されるようになっている。
【００１２】
シロップはシロップポンプ１２により飲料供給ノズル１に吐出される。このシロップは、飲料供給ノズル１内で希釈水と攪拌混合されてカップ２に供給される。シロップ容器３はＢＩＢ（Bag in Box）と呼ばれる柔軟な密閉袋で構成され、シロップが取出されるにつれて大気圧で圧縮される。このシロップ容器３は冷却室１３内に保冷されている。シロップポンプ１２はチューブポンプと呼ばれる構造のもので、図４はその外観を示す斜視図である。図４において、シロップポンプ１２は、シロップ容器３に通じるチューブ１５を図示しないモータに直結されたローラ１６でしごくことにより飲料を吐出するもので、回転速度を遅くするとシロップの流量が減り、回転速度を速くすると流量が増える。なお、炭酸飲料の場合には、希釈水にはカーボネータで作られた炭酸水が用いられる。
【００１３】
図１は制御装置の回路ブロック図である。図１において、１７はディスペンサ全体を制御するＣＰＵ、１８は制御プログラムを格納したＲＯＭ、１９は制御データを入力するＲＡＭ、２０は入出力部である。２１はシロップモータ２２の回転速度を可変にする速度制御部で、主としてＤ／Ａコンバータからなっている。２３はモータ制御部で、速度制御部２１から出力される速度設定信号と、入出力部２０から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号とにより、シロップモータ２２を回転させる。２４はリレー２５を駆動するドライバで、リレー２５のＯＮにより水ポンプ４と直結する水モータ２６及び希釈水バルブ９がＯＮする。２７は飲料供給を開始させる押ボタンである。押ボタン２７がＯＮされると、選択された飲料のシロップモータ２２及び水モータ２６が起動し、同時に該当する飲料の希釈水バルブ９のみが開く。これにより、選択された飲料の飲料供給ノズル１に希釈水とシロップが送られる。飲料が吐出される時間は、押ボタン２７が押されている間か、又は押ボタン２７がＯＮしてから一定時間のいずれかで、これらは選択可能である。
【００１４】
ここで、図２はシロップモータ２２の回転速度（回転速度設定信号）とシロップ吐出流量との相関関係を示す図である。シロップモータ２２の回転速度は、速度制御部２１からの回転速度設定信号に応じて、モータ制御部２３により制御される。図２では横軸に回転速度設定信号（ここでは電流値ｍＡ）を取り、縦軸に流量（ｍｌ／秒）を示している。この相関関係は、複数種類のシロップの中から代表的なものを選んで、回転速度を連続的多数変えながら流量を実際に測定してプロットすることにより得られたものである。この相関関係は実測後、ＲＯＭ１８（図１）に回転速度（回転速度設定信号）とシロップ吐出流量の対応を示すテーブルとして設定入力される。
【００１５】
一方、各飲料のシロップ希釈比率はシロップ種別により異なる。この希釈比率（例えば10）をＡ、希釈水の流量をＢ、シロップの適正吐出流量をＣとすると、シロップ吐出流量Ｃは、Ｃ＝Ｂ／Ａの計算式で求められる。しかして、図１において、希釈比率Ａは設定値として、シロップ別にＲＯＭ１８に設定入力されている。また、希釈水流量Ｂは流量調整器８により適宜に調整された上で正確に実測され、設定値としてＲＯＭ１８に設定入力されている。
【００１６】
そこで、図１において、ＣＰＵ１７は押ボタン２７が押されると、選択された飲料の希釈比率Ａ及び希釈水流量Ｂの設定値から、上記計算式により該当するシロップの適正吐出流量Ｃを演算する。次いで、図２に示す相関関係からシロップ吐出流量Ｃに見合うシロップモータ２２の適正回転速度（回転速度設定電流）を判定し、この判定値によりシロップモータ２２を駆動制御する。これにより、そのシロップに合わせた回転速度でシロップモータ２２を回転させ、シロップポンプ１２の吐出流量を最適にし、従って希釈比率を最適にして飲料を供給することができる。しかも、モータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係の測定は、複数種類のシロップの中の１つについて行なえばよいので、シロップごとに吐出流量の調整を行なう従来装置に比べて調整に費やされる時間が短縮され、調整作業に伴ない廃棄する商品の無駄も少なくなる。また、シロップの種別が変更になった場合にも希釈比率を設定し直すだけで簡単に対応することができる。
【００１７】
上記した実施の形態は、モータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係を複数種別のシロップに対して共通に１つ定めたものであるが、シロップごとの粘度の相違などにより、実際のシロップ吐出流量にずれが生じることがあり得る。その場合には、適正回転速度の判定値に補正を加えることが望ましい。この補正方法として、まず適宜の回転速度（例えば、回転速度設定電流10ｍＡ）をサンプリングして、このサンプリング回転速度における実際の吐出流量を実測し、この実測値をＲＯＭ１８に設定する。しかして、ＣＰＵ１７は、この実測値とサンプリング回転速度における設定済み相関関係によるシロップ吐出流量とのずれΔＣだけ、図２に破線で示すように設定された相関関係を平行移動して修正し、適正吐出流量Ｃに見合う回転速度の判定は、修正された相関関係により行なうというようにようにする。
【００１８】
上記した判定値の補正方法は、実測による吐出流量のずれΔＣをそのまま用いて設定済みの相関関係を修正するようにしたものであるが、ずれΔＣの幅をいくつかの範囲に区分して、各区分ごとにオフセット値を定めておき、実測により判明したずれΔＣの属する区分に対応するオフセット値で設定済みの相関関係を修正するようにしてもよい。
【００１９】
上記した実施の形態において、モータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は複数種別のシロップに対して共通に１つ定めたが、この相関関係を各シロップ別に定めればシロップモータ２２の回転速度制御はより正確になる。しかしながら、全てのシロップについて、図２に示したような相関関係を実測するのは厄介である。その場合には、シロップモータ２２の代表的ないくつかの回転速度、例えば２つの回転速度におけるシロップ吐出流量を実測し、その間は適宜の曲線あるいは直線でつないで相関関係を推定し、この相関関係をシロップごとに設定することもできる。これにより、実測の手間を省きながら、各々のシロップに合った相関関係を定めることができる。
【００２０】
また、上記した実施の形態において、希釈水流量は実測などにより得た流量を設定し、シロップ吐出流量の演算にはこの設定値を用いるようにしたが、図１に鎖線で示すように希釈水の流量を検出する流量センサ２８を設け、この流量センサ２８で検出された流量Ｂと希釈比率の設定値Ａとからシロップの吐出流量Ｃを演算するようにすることも可能である。このように希釈水流量に実測値を用いることにより、経年変化などにより希釈水流量が変化するような場合にも、常に正確なシロップ吐出流量を演算することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、希釈水流量、希釈比率及びシロップモータ回転速度とシロップ吐出流量との相関関係を設定しておき、飲料供給時には希釈水流量と希釈比率とから演算されたシロップ吐出流量に見合うシロップモータの回転速度を前記相関関係から判定させ、この判定値でシロップモータを駆動制御させることにより、最小限の流量調整作業で希釈精度の高い飲料を得ることができ、また流量調整時の商品廃棄の無駄を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す飲料ディスペンサ制御装置の回路ブロック図である。
【図２】シロップモータの回転速度（回転速度設定電流）とシロップポンプの吐出流量との相関関係を示す線図である。
【図３】この発明の実施の形態を示す飲料ディスペンサの配管系統図である。
【図４】図３におけるシロップポンプの斜視図である。
【符号の説明】
１飲料供給ノズル
２カップ
３シロップ容器
４希釈水ポンプ
８流量調整器
９希釈水バルブ
１２シロップポンプ
２２シロップモータ
２７押ボタン
２８流量センサ

Claims

複数種類のシロップ容器と、これらのシロップ容器ごとに設けられ可変速のシロップモータでそれぞれ駆動される複数台のシロップポンプとを有し、前記各シロップ容器から前記シロップポンプによりそれぞれ吐出されるシロップをシロップ種別に応じた希釈率で希釈水により希釈し、飲料として供給する飲料ディスペンサの制御装置において、
前記希釈水の流量を設定する手段と、前記シロップの各々の希釈率を設定する手段と、前記希釈水の設定流量と各シロップの設定希釈率とから前記各シロップの適正流量を演算する手段と、前記シロップモータの回転速度とシロップポンプの吐出流量との相関関係を設定する手段と、この相関関係と演算された前記各シロップの適正流量とから前記各シロップモータの適正回転速度を判定し、この判定値により前記各シロップモータを駆動制御する手段とを設けたことを特徴とする飲料ディスペンサの制御装置。
前記シロップモータの回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、全シロップに共通に１つ定めたことを特徴とする請求項１記載の飲料ディスペンサ。
前記シロップモータの回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、連続して変化させた前記シロップモータの回転速度と、この回転速度ごとに代表的な前記シロップについて実測した前記シロップポンプの吐出流量との対応関係からなることを特徴とする請求項２記載の飲料ディスペンサ。
前記シロップモータの適宜のサンプリング回転速度におけるシロップ吐出流量の実測値を設定する手段と、この実測値と前記サンプリング回転速度における前記相関関係によるシロップ吐出流量とのずれだけ前記相関関係を修正する手段と、この相関関係を修正する手段により修正された相関関係により前記シロップモータの適正回転速度を判定する手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の飲料ディスペンサ。
前記シロップモータの適宜のサンプリング回転速度におけるシロップ吐出流量の実測値を設定する手段と、この実測値と前記サンプリング回転速度における前記相関関係によるシロップ吐出流量とのずれに基づき、予め定められたオフセット値だけ前記相関関係を修正する手段と、この相関関係を修正する手段により修正された相関関係により前記シロップモータの適正回転速度を判定する手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の飲料ディスペンサ。
前記シロップモータの回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、各シロップ別に複数定めたことを特徴とする請求項１記載の飲料ディスペンサ。
前記シロップモータの回転速度とシロップ吐出流量との相関関係は、前記シロップモータの代表的ないくつかの回転速度と、この各回転速度における各シロップ吐出流量の実測値とから推定したことを特徴とする請求項６記載の飲料ディスペンサの制御装置。
前記希釈水の設定手段に代えて、前記希釈水の流量を検出する流量センサを設け、前記シロップの流量演算手段は、前記流量センサで検出された流量と前記各シロップの設定希釈率とから前記各シロップの適正流量を演算するものとしたことを特徴とする請求項1記載の飲料ディスペンサの制御装置。