JP4794968B2 - Drinking water supply device - Google Patents
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Description
この発明は飲料水供給装置に係り、特に飲料水供給装置の給水制御に関する。 The present invention relates to a drinking water supply device, and more particularly to water supply control of a drinking water supply device.
従来の飲料水供給装置が、特許文献1に記載されている。この飲料水供給装置は水を溜めた貯湯タンクを備えており、貯湯タンク下に取り付けられたヒータで水を加熱してお湯にし、このお湯を茶葉に注ぐことによってお茶を注出するものである。貯湯タンクには、お湯の水位を検知する水位センサと、お湯の温度を測定する温度センサが設けられている。
A conventional drinking water supply apparatus is described in
飲料水供給装置の前面に開閉可能に設けられた扉を閉めると、扉に取り付けられたドアスイッチの信号を制御部が検知して給水ウォーターバルブを開くことにより、貯湯タンクへの給水が開始される。水位センサの内部には、上下方向に位置の異なる2箇所のリードスイッチが内蔵されており、それぞれが貯湯タンク内のお湯の水位の上限及び下限を検知するようになっている。貯湯タンク内のお湯の水位が下限以下の間は、お茶の注出をしないと共にお湯の温度に関係なくヒータが作動しないようにしている。お湯の水位が上限に達すると、制御部が給水ウォーターバルブを閉じることにより、貯湯タンクへの給水が停止される。 When the door that can be opened and closed is closed on the front of the drinking water supply device, the control unit detects the signal of the door switch attached to the door and opens the water supply water valve to start water supply to the hot water storage tank The Two reed switches with different positions in the vertical direction are built in the water level sensor, and each of them detects an upper limit and a lower limit of the hot water level in the hot water storage tank. While the hot water level in the hot water storage tank is below the lower limit, tea is not poured out and the heater is not operated regardless of the hot water temperature. When the hot water level reaches the upper limit, the control unit closes the water supply water valve to stop water supply to the hot water storage tank.
貯湯タンクへの給水が停止した後、ユーザーが注出スイッチを押すと、貯湯タンク内のお湯の水頭圧によって注出ウォーターバルブが一定時間開くことにより、設定量のお茶が注出される。注出が終了すると注出ウォーターバルブが閉じ、制御部が給水ウォーターバルブを開いて、注出されたお茶の量と同量の給水が行われる。制御部には単位時間当たりの給水量(給水速度)が設定されており、この給水速度を基に給水ウォーターバルブの開く時間を調整することにより、貯湯タンクへの給水量が制御される。
貯湯タンク内のお湯の温度がある温度より低い場合には、お茶の注出があった後も貯湯タンク内への給水を行わずに、ヒータによってお湯を加熱する。この場合、お茶の注出を行う度に貯湯タンク内のお湯の水位は低下するため、お湯の水頭圧も低下する。そこで、制御部が注出量と給水量とから貯湯タンク内のお湯の水位を計算し、貯湯タンク内のお湯の水位に応じて注出ウォーターバルブの開時間を調整することにより、お茶の注出量が一定量となるように補正する。お湯がある温度以上になったら、お茶の注出後に貯湯タンクへ給水する動作を再び行う。
After the water supply to the hot water storage tank stops, when the user presses the pouring switch, the pouring water valve is opened for a certain period of time due to the head pressure of the hot water in the hot water tank, thereby pouring out a set amount of tea. When the dispensing is completed, the dispensing water valve is closed, and the control unit opens the water supply water valve, so that the same amount of water as the amount of tea dispensed is supplied. A water supply amount (water supply speed) per unit time is set in the control unit, and the water supply amount to the hot water storage tank is controlled by adjusting the opening time of the water supply water valve based on this water supply speed.
When the temperature of the hot water in the hot water storage tank is lower than a certain temperature, the hot water is heated by the heater without supplying water into the hot water storage tank even after the tea is poured out. In this case, since the water level of the hot water in the hot water storage tank decreases every time tea is poured out, the head pressure of the hot water also decreases. Therefore, the controller calculates the water level of hot water in the hot water storage tank from the amount of water dispensed and the amount of water supplied, and adjusts the opening time of the water pouring water valve according to the water level of the hot water in the hot water storage tank. Correction is made so that the output amount is constant. When hot water exceeds a certain temperature, the operation of supplying water to the hot water storage tank after pouring tea is performed again.
しかしながら、制御部が注出量と給水量とに基づいて貯湯タンク内のお湯の水位を計算する場合、給水速度を固定して計算を行うと、給水圧の変化があった場合にお湯の実際の水位と計算による水位との間に違いが生じてしまうことがある。お湯の水位が違うと、飲料水を注出する時のお湯の水頭圧に違いが生じるために、一定量の注出ができなくなってしまうという問題点があった。また、給水量あるいは注出量を測定する流量センサを設ける方法もあるが、この場合には、流量センサ設置のコストが上昇するという問題点もあった。 However, when the control unit calculates the hot water level in the hot water storage tank based on the amount of water dispensed and the amount of water supplied, if the water supply speed is fixed and the calculation is performed, There may be a difference between the calculated water level and the calculated water level. If the water level of the hot water is different, there is a difference in the head pressure of the hot water when the drinking water is poured out, which makes it impossible to dispense a certain amount. In addition, there is a method of providing a flow rate sensor for measuring the amount of water supply or the amount dispensed, but in this case, there is a problem that the cost of installing the flow rate sensor increases.
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、飲料水の注出量が正確な飲料水供給装置を提供することを目的とする。 This invention was made in order to solve such a problem, and it aims at providing the drinking water supply apparatus with which the amount of drinking water extraction is exact.
タンクに貯えられた水を利用して飲料水を注出する際の注出量と飲料水の注出後にタンクへ給水する際の給水量とに基づいてタンク内の水位を算出し、算出された水位に基づいて飲料水の注出量を一定に調整する飲料水供給装置において、飲料水供給装置は、タンクへの給水を制御する給水弁と、タンク内の水位の下限及び上限を検知する水位検知手段と、タンクへの給水開始時に、水位が下限から上限に至るまでに要する時間を測定してタンクへの給水速度を算出する制御部とを備え、制御部は、給水速度に基づいて、給水弁の開時間を決定することを特徴とする。
また、飲料水供給装置は、タンクへの給水を制御する給水弁と、タンク内の水位の上限を検知する水位検知手段と、飲料水の注出終了後、タンクへの給水開始から、水位が上限に至るまでに要する時間を測定してタンクへの給水速度を算出し、飲料水の注出ごとに、給水速度を更新する制御部とを備え、制御部は、給水速度に基づいて、給水弁の開時間を決定することを特徴とする。
The water level in the tank is calculated based on the amount of water dispensed using the water stored in the tank and the amount of water dispensed to the tank after the drinking water is dispensed. In a drinking water supply device that adjusts the amount of drinking water to be constant based on the water level, the drinking water supply device detects a water supply valve that controls water supply to the tank, and a lower limit and an upper limit of the water level in the tank. A water level detection means and a control unit that calculates a water supply speed to the tank by measuring a time required for the water level to reach the upper limit from the lower limit at the start of water supply to the tank, the control unit based on the water supply speed The opening time of the water supply valve is determined.
In addition, the drinking water supply device includes a water supply valve that controls water supply to the tank, a water level detection means that detects the upper limit of the water level in the tank, and the water level from the start of water supply to the tank after pouring of the drinking water. It measures the time required to reach the upper limit, calculates the water supply rate to the tank, and has a control unit that updates the water supply rate every time drinking water is dispensed , and the control unit supplies water based on the water supply rate The valve opening time is determined.
この発明によれば、飲料水供給装置は、タンクへの給水を制御する給水弁と、タンク内の水位変化の下限及び上限を検知する水位検知手段と、タンクへの給水開始時に、水位が下限から上限に至るまでに要する時間を測定してタンクへの給水速度を算出する制御部とを備え、制御部は、給水速度に基づいて、給水弁の開時間を決定することにより、タンク内の実際の水位と制御部によって算出された水位との間に違いがなくなるので、飲料水の注出量を正確にすることができる。 According to this invention, the drinking water supply device includes a water supply valve that controls water supply to the tank, a water level detection means that detects a lower limit and an upper limit of a change in the water level in the tank, and a water level at the lower limit when water supply to the tank is started. And a controller that calculates the water supply rate to the tank by measuring the time required to reach the upper limit, and the controller determines the opening time of the water supply valve based on the water supply rate, Since there is no difference between the actual water level and the water level calculated by the control unit, the amount of drinking water dispensed can be made accurate.
以下、この発明の実施の形態を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に係る飲料水供給装置を給茶機に基づいて説明する。図1に示されるように、給茶機1は、上部が張り出した縦長の箱形の形状を有する本体2を備えている。本体2の上部の前面には張り出した部分が形成されており、その前面には、扉3がヒンジ4(図2参照)を介して開閉可能に取り付けられている。また、その上面にも、開閉可能な扉17が取り付けられている。扉3の前面には、お湯またはお茶を注出するための注出スイッチ16が設けられている。扉3,17を開いた状態の図2を参照すると、張り出した部分の内部の奥にはパネル5が設けられ、パネル5により張り出した部分と本体1の内部とが隔離されている。パネル5には茶葉を貯蔵するキャニスタ6が設けられている。キャニスタ6の下部には、茶葉を所定量ずつ落下させることのできる定量ドラムを内蔵した茶葉供給部7が設けられ、その下端の茶葉供給口8は開閉可能なシャッタ9で覆われている。茶葉供給口8の隣には、貯湯タンク20(図3参照)と連通するシャワー式の給湯口10が設けられている。茶葉供給口8及び給湯口10の下方には、茶葉供給口8から供給される茶葉を収容すると共に給湯口10から供給されるお湯が注がれる茶漉し11が、ファンネル12に取り付けられている。ファンネル12の右側には、貯湯タンク20に連通する補助給湯管18が設けられている。ファンネル12は、軸13を中心として反時計回りに回転可能になっている。ファンネル12の左側下方には茶捨て容器14が設けられ、ファンネル12が反転したときに、茶漉し11が茶捨て容器14の開口14aに対向するようになっている。ファンネル12の下方には、湯呑み等を載置する載置台15が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
A drinking water supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described based on a tea machine. As shown in FIG. 1, the
次に、本体1の内部の構成を、図3に示される模式図に基づいて説明する。
本体1の内部には、お湯を貯溜する貯湯タンク20が設けられている。貯湯タンク20の周面上部には、一端が図示しない水道等の取水部に接続された給水管21の端部が、貯湯タンク20の外部から内部へ貫通するように設けられている。給水管21には、取水部と貯湯タンク20の内部とを連通または遮断する開閉弁である給水弁22が設けられている。貯湯タンク20の周面下部には、一端が貯湯タンク20と連通すると共に他端がパネル5を貫通して給湯口10と連通する注出管23が設けられている。注出管23には、貯湯タンク20の内部と給湯口10とを連通または遮断する開閉弁である注出弁24が設けられている。図3には図示されていないが、注出弁24は注出スイッチ16(図1参照)と電気的に接続されている。貯湯タンク20の下には、ヒータ25が設けられている。
Next, the internal configuration of the
Inside the
貯湯タンク20の上部には蓋26が設けられ、蓋26を貫通して貯湯タンク20の内部を下方に向かって延びるフロートスイッチ27が設けられている。フロートスイッチ27のステム28には、上限ストッパー29及び下限ストッパー30が上下に離れて固定して設けられており、磁石を内蔵すると共に貯湯タンク20内の水面に浮かぶフロート31が、ステム28に沿って上限ストッパー29及び下限ストッパー30間を水位に応じて上下に移動可能に設けられている。ここで、フロート31が下限ストッパー30に接する状態にあるときが下限の水位であり、フロート31が上限ストッパー29に接する状態にあるときが上限の水位である。
図4に示されるように、ステム28の内部には基板35が設けられており、基盤35上には上下方向の異なる位置に設けられた2つのリードスイッチ32,33と、貯湯タンク20内のお湯の温度を測定するサーミスタ34とが設けられている。上側のリードスイッチ32は、フロート31が上限ストッパー29に接する状態にあるときにフロート31が対向する位置に設けられ、下側のリードスイッチ33は、フロート31が下限ストッパー30に接する状態にあるときにフロート31が対向する位置に設けられている。リードスイッチ32,33はそれぞれ、フロート31に内蔵された磁石に励磁されてオンとなる。ここで、フロートスイッチ27は、水位検知手段を構成する。
A
As shown in FIG. 4, a
また、図3に示されるように、本体1の内部には制御部40が設けられている。制御部40は、給水弁22、注出弁24、及びヒータ25に電気的に接続している。また、制御部40はリードスイッチ32,33(図4参照)及びサーミスタ34(図4参照)にも電気的に接続している。
As shown in FIG. 3, a
次に、この実施の形態に係る飲料水供給装置の動作を、図1〜4に基づいて説明する。
ユーザーが給茶機1の電源を投入すると、制御部40が給水弁22を開くことにより、図示しない取水部から水が給水管21を流通して貯湯タンク20内に給水される。貯湯タンク20内の水位が上昇し、フロート31が水面と共に上昇して下限ストッパー30から離れると、フロート31に内蔵された磁石による励磁がなくなることにより、リードスイッチ33がオフになる。すると、これを制御部40が検知することにより経過時間の測定を開始する。また、これと同時に制御部40はヒータ25を作動させ、貯湯タンク20内の水を加熱する。貯湯タンク20内の水位がさらに上昇し、水面と共にフロート31が上昇して上限ストッパー29に接する状態になると、フロート31に内蔵された磁石による励磁によりリードスイッチ32がオンになる。すると、これを制御部40が検知することにより、制御部40は給水弁22を閉じる。これにより貯湯タンク20への給水が終了する。また、制御部40は経過時間の測定を終了する。これにより、貯湯タンク20内の水位が下限から上限に至るまでに要する時間が測定される。制御部40は、下限から上限に至るまでの貯湯タンク20の水位変化に相当する水量を、測定した時間で割る計算を行うことにより、貯湯タンク20への給水速度を算出して記憶する。
Next, operation | movement of the drinking water supply apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated based on FIGS.
When the user turns on the
貯湯タンク20内の水温をサーミスタ34が測定し、その測定値が制御部40に予め設定された水温(設定温度)以上となるように、制御部40はヒータ25を制御する。サーミスタ34による測定値が設定温度以上となると、図示しない適温ランプが点灯して、適温でお茶を注出することができることをユーザーに知らせるようになっている。また、制御部40は、貯湯タンク20内の水位が下限以下になると、注出弁24が開かないようにして、お茶の注出ができないようにする。
The
ユーザーは扉3,17を開けて茶葉をキャニスタ6内に投入する。扉3,17を閉めると、茶葉供給部7に内蔵された定量ドラムが回転すると共にシャッタ9が開くことにより、茶葉供給口8から所定量の茶葉が茶漉し11に供給される。その後、ユーザーは湯飲みを載置台15上に置いて注出スイッチ16を操作する。注出スイッチ16の操作により注出弁24が一定時間開き、貯湯タンク20内のお湯の水頭圧によりお湯が注出管23を流通し、給湯口10から茶漉し11内に供給され、お茶となって湯飲みに注がれる。尚、お湯を注出する場合には、貯湯タンク20から補助給湯管18を介して湯飲みに注がれる。
お茶の注出終了後、お茶の注出量と同じ量の水を貯湯タンク20へ給水するようにしているが、設定温度以上のお茶を注出するために、貯湯タンク20内の水温が設定温度より下がると注出後の給水を行わないようになっている。よって、お茶の注出頻度が頻繁な場合には、頻繁な給水によりヒータ25による加熱が間に合わずに貯湯タンク20内のお湯の温度が設定温度以下となってしまうことがないように、お茶の注出終了後に貯湯タンク20への給水が行われない。これにより、注出のたびに貯湯タンク20内の水位が低下してしまう。ヒータ25により水温が設定温度以上に上昇すると、再び給水が行われるようになる。貯湯タンク20内の水位が変化すると、貯湯タンク20内のお湯の水頭圧が変化するため、注出弁24の開時間が一定のままであると、お茶の注出量が変化してしまう。このため、制御部40は、お茶の注出量と貯湯タンク20への給水量との関係から、貯湯タンク20内の水位を算出する。お茶の注出量を一定にするためには、貯湯タンク20内の水位が低くなると注出弁24の開時間を長くしなければならない。すなわち、貯湯タンク20内の水位と注出弁24の開時間とは逆比例の関係となる。制御部40には、図5のように、貯湯タンク20内の水位と注出弁24の開時間との関係を示すマップが組み込まれており、制御部40はこのマップに基づいて、貯湯タンク20内の水位から注出弁24の開時間を決定する。これにより、お茶の注出量は一定になる。しかしながら、給水圧の変化などに起因する給水量の変化により貯湯タンク20への給水量がお茶の注出量と異なると、制御部40が算出した水位と実際の水位との間に違いが生じてしまい、お茶の注出量が一定でなくなってしまう。そこで、制御部40は、下限から上限に至るまでの貯湯タンク20の水位変化に相当する水量を、記憶した給水速度で割る計算を行うことにより、給水弁22の開時間を算出し、算出した時間だけ給水弁22を開いて貯湯タンク20へ給水を行う。これにより、貯湯タンク20へ一定量の給水が行われるので、算出した水位と実際の水位との間に違いがなくなり、お茶の注出量が一定となる。
The user opens the
After the tea has been dispensed, the same amount of tea is dispensed to the hot
このように、制御部40は、貯湯タンク20への給水時において、貯湯タンク20内のお湯の水位が下限から上限に至るのに要する時間を測定して貯湯タンク20への給水速度を算出し、下限から上限に至るまでの貯湯タンク20の水位変化に相当する水量をこの給水速度で割る計算を行うことにより給水弁22の開時間を算出するようにしたので、貯湯タンク20内の算出した水位と実際の水位との間に違いがなくなり、お茶の注出量を正確にすることができる。
Thus, the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係る飲料水供給装置を説明する。実施の形態2に係る飲料水供給装置は、実施の形態1に対して、お茶の注出終了後の給水時に貯湯タンク20内の水位が上限に達するまでの時間を測定し、お茶の注出量を測定した時間で割る計算を行うことにより給水速度を算出するようにしたものである。飲料水供給装置の構造は、実施の形態1と同様である。
Next, a drinking water supply apparatus according to
お茶の注出終了後、制御部40は給水弁22を開くことにより、貯湯タンク20への給水が開始される。これと同時に制御部40は経過時間の測定を開始する。貯湯タンク20内の水位が上限に達し、フロートスイッチ27のリードスイッチ32がオンとなることを制御部40が検知したら、制御部40は経過時間の測定を終了する。これにより、お茶の注出量と同じ量の給水を行うのに要する時間が測定される。制御部40は、お茶の注出量を測定した時間で割る計算を行うことにより、貯湯タンク20への給水速度を算出して記憶する。これにより、給水速度はお茶の注出ごとに毎回更新される。
お茶の注出頻度が少なくてお茶の注出後に必ず給水が行われる場合には、記憶した給水速度を用いて給水弁22の開時間を計算することはない。しかし、お茶の注出頻度が多くて給水が間に合わずに水位が低下した場合や、お湯の温度が設定温度以下のために給水が行われずに水位が低下してしまった場合には、制御部40に記憶された給水速度を用いて給水弁22の開時間を計算する。
After the pouring of tea ends, the
In the case where tea is dispensed less frequently and water is always supplied after tea is dispensed, the opening time of the
このように、給水速度はお茶の注出ごとに毎回更新されることにより、常に最新の給水速度が制御部40に記憶されているので、一時的に取水部の給水圧が変化した場合でも対応することができ、注出量をさらに正確にすることができる。
In this way, the water supply rate is updated every time tea is dispensed, so that the latest water supply rate is always stored in the
実施の形態1及び2では、飲料水供給装置として、茶葉にお湯を注ぐことによりお茶を注出する給茶機を例にして説明したが、これに限定するものではない。お茶、紅茶、烏龍茶、コーヒー等の粉末をお湯で溶かして飲料水を注出する装置でもよい。また、暖かい飲料水に限定されるものではなく、タンクに水を溜めて冷却し、冷水を注出する方式の冷水機であってもよい。すなわち、タンクに水(お湯)や飲料水を溜め、その水頭圧を利用して飲料水を注出する方式の装置であれば、どのようなものであってもよい。
Although
1 給茶機(飲料水供給装置)、20 貯湯タンク(タンク)、22 給水弁、27 フロートスイッチ(水位検知手段)、40 制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記飲料水供給装置は、
前記タンクへの給水を制御する給水弁と、
前記タンク内の水位の下限及び上限を検知する水位検知手段と、
前記タンクへの給水開始時に、前記水位が前記下限から前記上限に至るまでに要する時間を測定して前記タンクへの給水速度を算出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記給水速度に基づいて、前記給水弁の開時間を決定することを特徴とする飲料水供給装置。 The water level in the tank is calculated on the basis of the amount of water dispensed using the water stored in the tank and the amount of water dispensed to the tank after the drinking water is dispensed. In the drinking water supply apparatus for adjusting the amount of drinking water to be constant based on the calculated water level,
The drinking water supply device is
A water supply valve for controlling water supply to the tank;
Water level detection means for detecting the lower limit and upper limit of the water level in the tank;
A control unit that measures a time required for the water level to reach the upper limit from the lower limit at the start of water supply to the tank, and calculates a water supply speed to the tank;
The said control part determines the open time of the said water supply valve based on the said water supply speed, The drinking water supply apparatus characterized by the above-mentioned.
前記飲料水供給装置は、
前記タンクへの給水を制御する給水弁と、
前記タンク内の水位の上限を検知する水位検知手段と、
前記飲料水の注出終了後、前記タンクへの給水開始から、前記水位が前記上限に至るまでに要する時間を測定して前記タンクへの給水速度を算出し、前記飲料水の注出ごとに、前記給水速度を更新する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記給水速度に基づいて、前記給水弁の開時間を決定することを特徴とする飲料水供給装置。 The water level in the tank is calculated on the basis of the amount of water dispensed using the water stored in the tank and the amount of water dispensed to the tank after the drinking water is dispensed. In the drinking water supply apparatus for adjusting the amount of drinking water to be constant based on the calculated water level,
The drinking water supply device is
A water supply valve for controlling water supply to the tank;
Water level detection means for detecting the upper limit of the water level in the tank;
After the end of pouring of the drinking water, the time required for the water level to reach the upper limit from the start of water supply to the tank is calculated to calculate the water supply speed to the tank , A control unit for updating the water supply speed ,
The said control part determines the open time of the said water supply valve based on the said water supply speed, The drinking water supply apparatus characterized by the above-mentioned.
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