JPH09288769A - 飲料用液体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飲料用液体供給装置において、電磁ポンプを
用いて貯水タンク内の飲料水を同装置に内蔵されたタン
クに補給する場合に電磁ポンプのプランジャが発生する
騒音及び振動を小さくする。 【解決手段】 飲料用液体供給装置において、電磁ポン
プ１２の吐出流量を抑制する吐出流量抑制手段を設ける
ことにより、電磁ポンプ１２のプランジャ１２ｆの仕事
量を減少させ、プランジャ１２ｆが発生する騒音及び振
動を小さくする。前記吐出流量抑制手段は、電磁ポンプ
１２に接続された給水管１３に介装されたフローコント
ローラ１５で構成される。また、前記吐出流量制御手段
を、外部の商用交流電源６０から供給された電圧信号の
周波数を低減して電磁ポンプ１２を駆動する駆動回路７
０で構成するようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯水タンク内の水
を電磁ポンプによって内蔵タンクに補給し、同内蔵タン
ク内の水を用いて茶、ジュース、コーヒー等の飲料用液
体を生成して外部に供給する飲料用液体供給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の飲料用液体供給装置の一例として
の自動給茶機は、高温の飲料水（以下、熱湯という）を
蓄えた第１タンク及び同タンク内の飲料水を加熱する加
熱機を内蔵した熱湯装置と、低温の飲料水（以下、冷水
という）を蓄えた第２タンク及び同タンク内の飲料水を
冷却する冷却機を内蔵した冷水装置と、熱湯装置及び冷
水装置から選択的に供給された熱湯または冷水から、熱
湯、熱湯茶、冷水、冷水茶のいずれか１種類の飲料を生
成し外部に供給する飲料注出装置とをハウジング内に収
容するとともに、前記諸装置の下方位置にて水道水等の
飲料水を予め蓄えている貯水タンクと、同タンク内の飲
料水を第１タンク及び第２タンクに補給する給水装置を
も収容する。

【０００３】給水装置は貯水タンク内の飲料水を第１タ
ンク及び第２タンクに圧送する電磁ポンプを備え、同ポ
ンプは外部の商用交流電源から供給された電圧を半波整
流した電圧により駆動されるようになっている。そし
て、この自動給茶機の使用に際しては、第１タンク内の
熱湯の水位及び第２タンク内の冷水の水位が低下する
と、電磁ポンプが駆動されて貯水タンク内の飲料水が第
１タンク及び第２タンクに補給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の自
動給茶機においては、電磁ポンプにより貯水タンク内の
飲料水を第１タンク及び第２タンクに補給する際、電磁
ポンプのプランジャの直線往復運動によって騒音及びハ
ウジングの振動が発生するという問題がある。特に、自
動給茶機を事務所内等の屋内に設置した場合、このよう
に電磁ポンプが発生する騒音及びハウジングの振動が業
務等の支障になる。

【０００５】本発明は、上記問題に対処するためになさ
れたもので、その目的は、飲料用液体供給装置におい
て、貯水タンク内の飲料水を同装置の内蔵タンクに補給
する場合に電磁ポンプのプランジャが発生する騒音及び
ハウジングの振動を小さくすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために、本発明の特徴は、貯水タンク内の水を
電磁ポンプによって給水管を介して内蔵タンクに補給す
るようにした飲料用液体供給装置において、電磁ポンプ
の吐出流量を抑制する吐出流量抑制手段を設けたことに
ある。

【０００７】この場合、前記吐出流量抑制手段は、電磁
ポンプに接続された給水管に介装されたフローコントロ
ーラにより構成される。あるいは、前記吐出流量抑制手
段は、電磁ポンプの駆動回路として設けられ、外部の商
用交流電源から供給された電圧を半波整流するとともに
周波数を低減して出力する電気回路、またはパルス発生
回路で構成される。

【０００８】上記のように構成した本発明においては、
電磁ポンプを用いて貯水タンク内の水を第１タンク及び
第２タンクに補給する場合、吐出流量抑制手段により電
磁ポンプの吐出流量が抑制されるため、電磁ポンプのプ
ランジャの仕事量が減少する結果、プランジャが発生す
る騒音及びハウジングの振動が小さくなるという効果が
生ずる。これにより、自動給茶機を設置する場合、騒音
及び振動を考慮する必要がなくなり、また、自動給茶機
を事務所内等の屋内に設置した場合、電磁ポンプが発生
する騒音及びハウジングの振動が業務等の支障になると
いう問題を解消できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

Ａ．第１の実施形態 図１は、本発明の第１の実施形態に係る自動給茶機の全
体を概略的に示している。自動給茶機は、ハウジング
（図示しない）内に、着脱可能な貯水タンク１０、熱湯
装置２０及び冷水装置３０を収容するとともに、熱湯装
置２０から供給された熱湯もしくは冷水装置３０から供
給された冷水、または同熱湯もしくは同冷水から生成し
た熱湯茶もしくは冷水茶を選択的に注出する飲料注出装
置４０を収容している。

【００１０】貯水タンク１０は、自動給茶機から取り外
され、上水道等から飲料水を内部に補給された後、再び
自動給茶機に取り付けられ、飲料水を蓄えるようになっ
ている。貯水タンク１０内の飲料水は導出管１１により
外部に導出される。導出管１１は、一端にて貯水タンク
１０の底部近くに侵入し、他端にて電磁ポンプ１２の吸
入管１２ｂに接続されている。

【００１１】図２に示すように、電磁ポンプ１２は、シ
リンダ１２ａと、同シリンダ１２ａの両端にて各々連通
された吸入管１２ｂ及び吐出管１２ｃと、同シリンダ１
２ａの外周に配置されたソレノイド１２ｄとからなる。
シリンダ１２ａ内は、中心部に第１の一方向弁１２ｅを
内蔵したプランジャ１２ｆにより第１液室１２ｇと第２
液室１２ｈとに区画されている。第１の一方向弁１２ｅ
は、第１液室１２ｇ内から第２液室１２ｈ内への流体の
移動のみを許容する。

【００１２】第１液室１２ｇは、吸入管１２ｂに連通す
るとともに、プランジャ１２ｆを押圧する第１バネ１２
ｉを収容している。第２液室１２ｈは、プランジャ１２
ｆを押圧する第２バネ１２ｊを収容するとともに同液室
１２ｈの端部にて第２の一方向弁１２ｋを収容し、同弁
１２ｋを介して吐出管１２ｃに連通している。第２の一
方向弁１２ｋは、第２液室１２ｈ内から吐出管１２ｃへ
の流体の移動のみを許容する。

【００１３】ソレノイド１２ｄに電圧が印加されていな
い状態では、第１バネ１２ｉと第２バネ１２ｊとの平衡
によりプランジャ１２ｆは一定位置にて静止している
が、外部の商用交流電源６０から供給された電圧を半波
整流する駆動回路７０の出力電圧がソレノイド１２ｄに
印加されている状態では、ソレノイド１２ｄに断続的な
磁力が発生し、プランジャ１２ｆはシリンダ１２ａの軸
方向に沿って直線往復運動を反復する。プランジャ１２
ｆが第２液室１２ｈ側に移動すると、第２液室１２ｈ内
の流体は第２の一方向弁１２ｋを介して吐出管１２ｃか
ら外部に排出されるとともに、第１液室１２ｇ内には吸
入管１２ｂから外部の流体が吸入される。一方、プラン
ジャ１２ｆが第１液室１２ｇ側に移動すると、第１液室
１２ｇ内の流体は第１の一方向弁１２ｅを介して第２液
室１２ｈ内に流入する。これにより、電磁ポンプ１２
は、駆動回路７０による作動状態にて貯水タンク１０内
の水を導出管１１を介して汲み上げて吐出管１２ｃに吐
出する。

【００１４】電磁ポンプ１２の吐出管１２ｃには給水管
１３の一端が接続され、給水管１３はフローコントロー
ラ１５及び浄水器１４を介装してなり、浄水器１４の下
流にて給水管１３は給水管１３ａと給水管１３ｂとに分
岐する。図３に示すように、フローコントローラ１５
は、その外径φ１が給水管１３の内径に等しく、その内
径φ２が給水管の内径より小さい円筒形であり、給水管
１３内に挿入した状態で使用され、給水管１３内の流体
の流量を抑制する機能を有する。これにより、フローコ
ントローラ１５は電磁ポンプ１２の吐出流量を抑制す
る。給水管１３ａは第１バルブ２３を介して熱湯装置２
０に設けられた第１タンク２１に接続され、給水管１３
ｂは第２バルブ３３を介して冷水装置３０に設けられた
第２タンク３１に接続されている。

【００１５】熱湯装置２０は、高温の飲料水（以下、熱
湯という）を蓄えた第１タンク２１、同タンク２１内の
飲料水を加熱する加熱機（図示しない）を備え、第１タ
ンク２１には同タンク２１内の熱湯の水位を検出して同
検出した水位を表わす電気信号を出力する第１水位検出
センサ２２が設けられている。第１タンク２１の側面底
部には第１供給管２４の一端が接続され、同供給管２４
の他端は飲料注出装置４０に接続されており、第１供給
管２４により第１タンク２１に蓄えられている熱湯が飲
料注出装置４０に供給されるようになっている。

【００１６】冷水装置３０は、低温の飲料水（以下、冷
水という）を蓄えた第２タンク３１、同タンク３１内の
飲料水を冷却する冷却機（図示しない）を備え、第２タ
ンク３１には同タンク３１内の冷水の水位を検出して同
検出した水位を表わす電気信号を出力する第２水位検出
センサ３２が設けられている。第２タンク３１の側面底
部には第２供給管３４が電動ポンプ３５を介装して接続
され、同供給管３４の他端は第２タンク３１の上部に接
続されており、第２供給管３４及び電動ポンプ３５によ
って同タンク３１内の冷水が循環されるようになってい
る。また、第２供給管３４から分岐した供給管３４ａが
飲料注出装置４０に接続されており、第２タンク３１に
蓄えられている冷水が飲料注出装置４０に供給されるよ
うになっている。

【００１７】飲料注出装置４０は、第１供給管２４及び
第２供給管３４によって選択的に供給された熱湯または
冷水から、熱湯、熱湯茶、冷水、冷水茶のいずれか１種
類の飲料用液体を生成し、外部に供給する。

【００１８】第１水位検出センサ２２及び第２水位検出
センサ３２は電気制御回路５０に接続されおり、同回路
５０には、飲料の種類を択一的に選択して注出を指示す
る操作スイッチ５１も接続されている。電気制御回路５
０は、これら操作スイッチ５１、第１水位検出センサ２
２及び第２水位検出センサ３２からの電気信号に基づ
き、第１バルブ２３、第２バルブ３３、電動ポンプ３
５、飲料注出装置４０、電磁ポンプ１２の駆動回路７
０、加熱機（図示しない）及び冷却機（図示しない）を
制御する。

【００１９】次に、上記のように構成した自動給茶機の
動作を説明する。

【００２０】電源スイッチ（図示しない）の投入によ
り、電気制御回路５０は、熱湯装置２０の制御を実行す
る。第１水位検出センサ２２からの電気信号に基づき、
電磁ポンプ１２の作動及び第１バルブ２３の開閉を制御
して第１タンク２１内の熱湯の水位を所定範囲内に調整
する。また、加熱機（図示しない）を作動させて第１タ
ンク２１内の熱湯温度を所定範囲内に調整する。

【００２１】電気制御回路５０は、冷水装置３０の制御
も行なう。第２水位検出センサ３２からの電気信号に基
づき、電磁ポンプ１２の作動及び第２バルブ３３の開閉
を制御して第２タンク３１内の冷水の水位を所定範囲内
に調整するとともに、電動ポンプ３５の作動を制御して
第２タンク３１内の冷水の循環を行なう。また、冷却機
（図示しない）を作動させて第２タンク３１内の冷水温
度を所定範囲内に調整する。

【００２２】電気制御回路５０は、操作スイッチ５１の
操作に応答して飲料注出装置４０をも制御し、熱湯、熱
湯茶、冷水、冷水茶のいずれかの飲料用液体を外部に供
給する。

【００２３】このような自動給茶機の使用により、第１
タンク２１内の熱湯及び第２タンク３１内の冷水が消費
されると、第１タンク２１内の熱湯の水位及び第２タン
ク３１内の冷水の水位が低下する。電気制御回路５０
は、第１水位検出センサ２２からの電気信号に基づき第
１タンク２１内の水位が所定の下限水位を下回ったと判
定した場合、第１バルブ２３を開くとともに駆動回路７
０を制御して電磁ポンプ１２を作動させることにより、
貯水タンク１０から第１タンク２１内に飲料水を補給す
る。また、電気制御回路５０は、第１水位検出センサ２
２からの電気信号に基づき第１タンク２１内の水位が所
定の上限水位を上回ったと判定した場合、第１バルブ２
３を閉じ、駆動回路７０を制御して電磁ポンプ１２を停
止させる。

【００２４】同様に、電気制御回路５０は、第２水位検
出センサ３２からの電気信号に基づき第２タンク３１内
の水位が所定の下限水位を下回ったと判定した場合、第
２バルブ３３を開き、駆動回路７０を制御して電磁ポン
プ１２を作動させるとともに電動ポンプ３５を停止させ
ることにより、貯水タンク１０から第２タンク３１内に
飲料水を補給する。また、電気制御回路５０は、第２水
位検出センサ３２からの電気信号に基づき第２タンク３
１内の水位が所定の上限水位を上回ったと判定した場
合、第２バルブ３３を閉じ、駆動回路７０を制御して電
磁ポンプ１２を停止させるとともに電動ポンプ３５を作
動させる。

【００２５】上述のように、電磁ポンプ１２を作動させ
て貯水タンク１０内の飲料水を第１タンク２１及び第２
タンク３１に補給する状態においては、給水管１３に介
装されたフローコントローラ１５により電磁ポンプ１２
の吐出流量が抑制される。このため、従来の自動給茶機
のようにフローコントローラ１５が給水管１３に介装さ
れていない場合に比べ、電磁ポンプ１２のプランジャ１
２ｆの仕事量が減少し、同プランジャ１２ｆが発生する
騒音及びハウジング（図示しない）の振動が小さくな
る。従って、自動給茶機を設置する場合、電磁ポンプ１
２が発生する騒音及び振動を考慮する必要がなくなり、
また、自動給茶機を事務所内等の屋内に設置した場合、
電磁ポンプ１２が発生する騒音及びハウジング（図示し
ない）の振動が業務等の支障になるという問題が解消す
る。

【００２６】なお、電磁ポンプ１２に接続された導出管
１１にフローコントローラ１５を介装することも考えら
れるが、電磁ポンプ１２の吸入流量を吐出流量が上回る
ためにキャビテーションを生じ、高音の騒音が発生する
おそれがあるので適切でない。また、フローコントロー
ラ１５の内径φ２の選定に当たっては、第１タンク２１
及び第２タンク３１への給水流量が適切になるよう配慮
することも必要である。

【００２７】Ｂ．第２の実施形態 図４は、本発明の第２の実施形態に係る自動給茶機の電
磁ポンプ１２の駆動回路７１の全体を概略的に示してお
り、その特徴は、外部の商用交流電源６０から供給され
た電圧を半波整流する半波整流回路７１ａと、同回路７
１ａの出力電圧の周波数を低減する周波数低減回路７１
ｂとで前記駆動回路７１を構成したことにある。

【００２８】図５（Ａ）は、従来の駆動回路の出力電圧
波形を示しており、外部の商用交流電源６０の電圧を半
波整流しただけの波形となっている。一方、図５（Ｂ）
及び（Ｃ）は、本実施形態における駆動回路７１の出力
電圧波形例を示しており、外部の商用交流電源６０から
供給された電圧を半波整流回路７１ａにより半波整流し
さらに周波数低減回路７１ｂにより周波数低減させ、各
々周波数を３０Ｈｚおよび２０Ｈｚとした場合を示す。

【００２９】なお、図４において破線で示すように、上
記第２の実施形態の駆動回路７１にさらに波形変換回路
７１ｃを設けるように変形してもよい。図５（Ｄ）は、
本変形例に係る駆動回路７１の出力電圧波形の一例を示
す。

【００３０】この第２の実施形態によれば、図５に示す
ように、従来の自動給茶機に比較して、電磁ポンプ１２
に印加される電圧の周波数が減少するので、電磁ポンプ
１２のプランジャ１２ｆの仕事量が減少し吐出流量が抑
制される結果、プランジャ１２ｆが発生する騒音及びハ
ウジング（図示しない）の振動が小さくなる。ただし、
駆動回路７１の出力電圧の周波数が低い程上記効果は大
きくなるが、同時に第１タンク２１及び第２タンク３１
への給水流量が減少するので、同回路７１の出力電圧の
周波数の選定に当たっては、自動給茶機の供給能力にも
配慮する必要がある。

【００３１】Ｃ．第３の実施形態 図６は、本発明の第３の実施形態に係る自動給茶機の電
磁ポンプ１２の駆動回路７２の全体を概略的に示してお
り、その特徴は、自動給茶機における電磁ポンプ１２の
駆動回路７２として、パルス発生回路７２ａを設けたこ
とにある。パルス発生回路７２ａは、商用交流電源６０
から供給された電力の周波数より低い所定周波数のパル
ス信号を発生する。

【００３２】図７（Ａ）は、従来の駆動回路の出力電圧
波形を示しており、外部の商用交流電源６０から供給さ
れた電圧を半波整流しただけの波形となっている。一
方、図７（Ｂ）は、本実施形態における駆動回路７２の
出力電圧波形例を示しており、パルス発生回路７２ａに
よりパルス信号を発生させ、パルス発生回数を２０Ｈｚ
とした場合を示す。

【００３３】この第３の実施形態によれば、図７に示す
ように、従来の自動給茶機に比較して、電磁ポンプ１２
に印加される電圧のパルス数が減少するので、上記第２
の実施形態と同様な効果が得られる。ただし、駆動回路
７２の出力電圧のパルス数が小さい程上記効果は大きく
なるが、同時に第１タンク２１及び第２タンク３１への
給水流量が減少するので、前記パルス数の選定に当たっ
ては、自動給茶機の供給能力にも配慮する必要がある。

【００３４】Ｄ．変形例 第１ないし第３の実施形態は、飲料水を用いて、冷水、
熱湯、冷水茶または熱湯茶を供給するようにした自動給
茶機であったが、粉末を飲料水に溶かして、または濃縮
液を飲料水で希釈して、ジュースやコーヒー等の飲料用
液体を生成して、外部に提供する飲料用液体供給装置に
変形してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る自動給茶機の
全体概略図である。

【図２】 図１の電磁ポンプの拡大縦断面図である。

【図３】 図１のフローコントローラの拡大斜視図であ
る。

【図４】 本発明の第２の実施形態に係る自動給茶機の
電磁ポンプの駆動回路のブロック図である。

【図５】 図４の駆動回路の出力電圧波形例及びその変
形例である。

【図６】 本発明の第３の実施形態に係る自動給茶機の
電磁ポンプの駆動回路のブロック図である。

【図７】 図６の駆動回路の出力電圧波形例である。

【符号の説明】

１０…貯水タンク、１１…導出管、１２…電磁ポンプ、
１３，１３ａ，１３ｂ…給水管、１５…フローコントロ
ーラ、２０…熱湯装置、２１…第１タンク、２３…第１
バルブ、２４…第１供給管、３０…冷水装置、３１…第
２タンク、３３…第２バルブ、３４，３４ａ…第２供給
管、４０…飲料注出装置、５０…電気制御回路、５１…
操作スイッチ、６０…商用交流電源、７０，７１，７２
…駆動回路、７１ａ…半波整流回路、７１ｂ…周波数低
減回路、７１ｃ…波形変換回路、７２ａ…パルス発生回
路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯水タンク内の水を電磁ポンプによって給
   水管を介して内蔵タンクに補給するとともに、同内蔵タ
   ンク内の水を用いて飲料用液体を生成し、外部に供給す
   る飲料用液体供給装置において、 前記電磁ポンプの吐出流量を抑制する吐出流量抑制手段
   を設けたことを特徴とする飲料用液体供給装置。
2. 【請求項２】前記請求項１に記載の吐出流量抑制手段
   は、電磁ポンプに接続された給水管に介装されたフロー
   コントローラである飲料用液体供給装置。
3. 【請求項３】前記請求項１に記載の吐出流量抑制手段
   は、電磁ポンプの駆動回路として設けられ、外部の商用
   交流電源から供給された電圧を半波整流するとともに周
   波数を低減して出力する電気回路である飲料用液体供給
   装置。
4. 【請求項４】前記請求項１に記載の吐出流量抑制手段
   は、電磁ポンプの駆動回路として設けられたパルス発生
   回路である飲料用液体供給装置。