JPH1145374A - 定量抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給水圧力の変動に十分に対応できる定量抽出
装置を提供する。 【解決手段】 記憶手段に、給水管路49への給水圧力の
変化による流量センサ51の測定パルス周期長の変化に対
応して、定量抽出に対応した基準の設定パルス数を補正
する補正計数を設定する。演算手段により、流量センサ
51から出力される測定パルス周期長に対応する補正計数
を求めるとともに、設定パルス数を補正計数によって補
正した補正パルス数を求める。制御手段により、定量抽
出時において、電動弁42，45を開放させるとともに演算
手段により補正パルス数を求め、流量センサ51から出力
される測定パルス数が補正パルス数に達したときに開放
状態の電動弁42，45を閉止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給水源から給水圧
力が加わっている液体を流量センサを用いて定量抽出す
る定量抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、飲料水をカップに抽出し
て提供するカップディスペンサやカップ式飲料自動販売
機などの飲料ディスペンサ装置では、飲料原料と冷水ま
たは湯水とをミキシングボールで撹拌混合して希釈され
た飲料をカップに定量抽出するようにしている。

【０００３】このような飲料ディスペンサ装置では、冷
水を供給するために、例えば、実用新案登録第２５１２
８７９号公報または実公昭６１−３３４９２号公報に記
載されているように、水冷蓄熱式の冷却機能を備えた構
成が知られている。すなわち、冷却水槽内の冷却水中に
冷媒コイルおよび冷却コイルを配設し、冷媒サイクルの
作動により冷媒コイルを介して冷却水を冷却し、この冷
却水と冷却コイル内を通過する水道水とで熱交換を行な
って、冷水として抽出するようにしている。冷却コイル
は給水管路の途中に介在され、この給水管路の一端は水
道水が導かれる水道管に直結され、給水管路の他端から
は水道水の給水圧力によって冷水が抽出される。

【０００４】そして、このような水道管直結方式におい
て、冷水の定量抽出を行なうには、給水管路に介在され
た給水用電磁弁を一定時間開放することによって冷水を
定量抽出する方法がある。

【０００５】しかし、水道水の給水圧力は、家屋の設置
場所、使用時間帯、季節によっても大きく変動する要因
が多い。そのため、給水用電磁弁を一定時間開放するこ
とによって冷水を定量抽出する方法では、給水圧力が増
加すれば抽出量が増加するとともに給水圧力が減少すれ
ば抽出量が減少する傾向を示し、定量性が得られない問
題がある。

【０００６】そこで、給水管路に流量を測定する流量セ
ンサを介在させ、給水管路を流れる水道水の流量に応じ
て冷水を定量抽出する方法がある。流量センサは、小形
で設置スペース上の制約が少なく、給水管路に直接介在
できるなどにおいて、定量供給検出センサとして便利で
あり、給水圧力が所定圧以上であれば流量を正確に測定
できるので、定量性が得られやすい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
流量センサを用いた定量抽出方法では、水道水の給水圧
力の変動に対して十分に対応しきれていない問題があ
る。

【０００８】すなわち、流量センサは、給水圧力が所定
圧以下、例えば１kg／cm² 未満に減少すると、その構造
上の特性などから、測定流量より実際の流量が増大する
方向に変動する傾向を示すことが知られている。

【０００９】そのため、流量センサを用いた定量抽出方
法では、給水圧力が減少すると、例えば、カップ１杯当
たり１００ｃｃに設定したにもかかわらず、１００ｃｃ
以上が給水されて、カップから溢れ出したり、この給水
を希釈水として用いる場合には、所定濃度が得られずに
水っぽくなるなど味覚へも影響してくるので、実使用上
からも問題がある。

【００１０】また、例えば、泡立ちを少なくする必要が
ある飲料の場合には、ミキシングボールへの給水中に飲
料用粉末原料を所定の供給時間だけ定量供給することに
より、給水の水流によって飲料を撹拌混合して希釈され
た飲料を定量抽出するようにしているが、この場合、給
水圧力が高いと、給水の流量が増加して給水時間が原料
の供給時間より短くなるときがあるため、飲料用粉末原
料の供給完了前に給水完了してしまい、ミキシングボー
ル内での飲料用粉末原料の溶け残りや、ミキシングボー
ル内に飲料用粉末原料が付着したまま残留するような不
具合が発生する問題がある。

【００１１】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、給水圧力の変動に十分に対応できる定量抽出装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の定量抽出
装置は、一端が液体の給水源に接続されるとともに他端
から液体が抽出される給水管路と、この給水管路を開閉
する電動弁と、前記給水管路を流れる液体の流量に応じ
たパルスを出力する流量センサと、前記給水管路への給
水圧力の変化による前記流量センサの測定パルス周期長
の変化に対応して、定量抽出に対応した基準の設定パル
ス数を補正する補正計数を記憶する記憶手段と、前記流
量センサから出力される測定パルス周期長に対応して前
記記憶手段から補正計数を求めるとともに、前記設定パ
ルス数を補正計数によって補正した補正パルス数を求め
る演算手段と、定量抽出時において、前記電動弁を開放
させるとともに前記演算手段により補正パルス数を求
め、前記流量センサから出力される測定パルス数が補正
パルス数に達したときに電動弁を閉止させる制御手段と
を具備しているものである。

【００１３】給水管路への給水圧力の変化による流量セ
ンサの測定パルス周期長の変化に対応して、定量抽出に
対応した基準の設定パルス数を補正する補正計数を予め
設定しておくことで、定量抽出時において、流量センサ
から出力される測定パルス周期長に対応する補正計数を
求めるとともに、設定パルス数を補正計数によって補正
した補正パルス数を求め、流量センサから出力される測
定パルス数が補正パルス数に達したときに開放状態の電
動弁を閉止させることにより定量抽出を行なえ、給水圧
力を一定にする減圧弁や給水圧力を検知する圧力センサ
などを付加することもなく、給水圧力の変動に十分に対
応できる。

【００１４】請求項２記載の定量抽出装置は、飲料抽出
時に、キャニスタからの飲料用粉末原料の定量供給に対
応した原料供給対応時間のタイミングに合わせて、液体
を定量抽出する定量抽出装置において、一端が液体の給
水源に接続されるとともに他端から飲料が抽出される給
水管路と、この給水管路を開閉する電動弁と、前記給水
管路を流れる液体の流量に応じたパルスを出力する流量
センサと、この流量センサから出力される測定パルス周
期長と定量抽出に対応した基準の設定パルス数とから給
水時間を判別する判別手段と、前記原料供給対応時間と
給水時間とを比較する比較手段と、定量抽出時におい
て、前記電動弁を開放させるとともに、前記流量センサ
から出力される測定パルス数が前記設定パルス数に達し
たときに電動弁を閉止させ、かつ、前記比較手段により
給水時間が短いと判断された場合には流量センサから出
力される測定パルス数が前記設定パルス数に達する前に
電動弁を一時的に閉止させた後に開放させる休止時間帯
を設定する制御手段とを具備しているものである。

【００１５】飲料抽出時において、流量センサから出力
される測定パルス周期長と定量抽出に対応した基準の設
定パルス数とから給水時間を判別するとともに、原料供
給対応時間と給水時間とを比較し、給水時間が短いと判
断された場合には流量センサから出力される測定パルス
数が設定パルス数に達する前に給水を一時的に休止させ
る休止時間帯を設定し、飲料用粉末原料の供給完了後に
必ず給水完了するようにして、飲料用粉末原料の溶け残
りなどの不具合を防止でき、給水圧力を一定にする減圧
弁や給水圧力を検知する圧力センサなどを付加すること
もなく、給水圧力の変動に十分に対応できる。

【００１６】請求項３記載の定量抽出装置は、請求項１
または２記載の定量抽出装置において、測定パルス周期
長が所定値以下のとき、電動弁の開放時点から所定の給
水強制停止時間後に電動弁を閉止させる給水強制停止手
段を具備しているものである。

【００１７】流量センサの不具合などによる過剰抽出を
防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１９】図１は定量抽出装置の機能を有する飲料デ
ィスペンサ装置の構成図を示す。

【００２０】飲料ディスペンサ装置は、図示しないカッ
プに飲料を抽出する抽出部１の上方域に配設されるミキ
シングボール２、ミキシングボール２に飲料用粉末原料
を定量供給するキャニスタ３、抽出部１またはミキシン
グボール２に湯水を供給する加熱部４および冷水を供給
する冷却部５などを有している。

【００２１】ミキシングボール２は、キャニスタ３から
定量供給される飲料用粉末原料と加熱部４または冷却部
５から定量抽出される湯水または冷水とを撹拌翼体11に
より撹拌、混合して飲料を調合し、抽出部１のカップに
抽出する。撹拌翼体11はモータ12によって回転駆動され
る。

【００２２】また、キャニスタ３は、飲料用粉末原料を
収納し、底部の繰出機構13によって飲料用粉末原料がミ
キシングボール２に繰り出される。繰出機構13は原料モ
ータ14によって所定時間だけ回転駆動され、飲料用粉末
原料が定量供給される。

【００２３】また、加熱部４は、湯水が貯留される湯水
タンク15を有し、この湯水タンク15の底部には貯留され
た湯水を所定温度に沸き上げるヒータ16が配設されてい
る。湯水タンク15の上面は蓋体17によって閉塞され、こ
の蓋体17に、給水分岐継手18から給水用電磁弁19を介在
させた給水管20が接続されているとともに、水位を検知
してその水位が一定に保たれるように給水用電磁弁19を
制御するための水位検知手段21が配設されている。湯水
タンク15内には給水管20から供給される水道水を湯水タ
ンク15の底部側に導いて上層の沸上湯水と混合して温度
が低下するのを防止するための導管22が配設されてい
る。

【００２４】湯水タンク15の上部にはオーバーフロー管
23が接続され、下部には排水コック24が介在された排水
管25が接続されている。

【００２５】湯水タンク15の湯水上層位置に対応して、
給湯電磁弁26，27をそれぞれ介在させた２本の給湯管2
8，29が接続され、一方の給湯管28はミキシングボール
２に湯水（冷水）を供給するノズル30に接続され、他方
の給湯管29からは抽出部１のカップに湯水を直接供給す
るように構成されている。そして、各給湯電磁弁26，27
の開放により、湯水タンク15内の上層の湯水が給湯管2
8，29を通じて流出給湯される。

【００２６】また、冷却部５は、水冷蓄熱方式を採用す
るもので、冷却水が貯留される冷却水槽31を有してい
る。この冷却水槽31の冷却水槽31の冷却水中には、アジ
テータ32、冷媒コイル33および冷却コイル34が浸漬され
て支持されている。

【００２７】アジテータ32は、モータ35により回転され
て冷却水に下向きの水流が発生するように回転される。

【００２８】冷媒コイル33は、冷媒が通過可能とするパ
イプがコイル状に巻回されて形成されており、両端が本
体内に配設される冷凍機36に接続されている。冷凍機36
は、コンプレッサ37、蒸発器38、凝縮器39が介在される
冷媒回路40を有し、蒸発器38には蒸発器38を冷却するフ
ァンユニット41が配設されている。そして、冷凍機36の
作動により、冷媒コイル33を介して冷却水槽31の冷却水
が冷却されるとともに、冷媒コイル33の表面に所定厚の
氷が蓄氷形成されるように制御される。

【００２９】冷却コイル34は、水道水が通過可能とする
パイプがコイル状に巻回されて形成されており、一端は
給水分岐継手18から電動弁としての給水用電磁弁42を介
在させた給水管43が接続され、他端は冷水分岐継手44に
接続されている。冷水分岐継手44には電動弁としての給
水用電磁弁45，46をそれぞれ介在させた２本の冷水管4
7，48が接続され、一方の冷水管47はノズル30に接続さ
れ、他方の冷水管48からは抽出部１のカップに冷水を直
接供給するように構成されている。そして、給水用電磁
弁42と各給水用電磁弁45，46との開放の組み合わせによ
り、給水管43に導かれる水道水の給水圧力によって、冷
却コイル34を通過して冷却された冷水が冷水管47，48を
通じて給水される。

【００３０】そして、給水管43、冷却コイル34および冷
水管47，48によって給水管路49が構成されている。給水
管43には給水管43内を流れる水道水の流量を測定する流
量センサ51が介在されている。

【００３１】冷却水槽31の上部側には、給水分岐継手18
から給水コック52を介在して水道水を冷却水として給水
する給水管53が接続されているとともに、オーバーフロ
ー管54が接続されている。冷却水槽31の下部には排水コ
ック55を介在した排水管56が接続されている。

【００３２】給水分岐継手18は給水源である水道管61に
直結されている。水道管61には、止水弁62、ストレーナ
63、水抜弁64などが介在されている。

【００３３】次に、図２は流量センサ51の断面図を示
す。

【００３４】流量センサ51は、円筒状の本体部71および
この本体部71の一端側に嵌着されるキャップ72を有し、
この本体部71内にはプロペラ状の回転体73が回転自在に
収容されている。回転体73には磁石74が配設され、本体
部71にはホールＩＣなどの検知器75が配設されている。

【００３５】そして、本体部71の両端が給水管43に接続
されて、本体部71内を水道水が流通される。本体部71内
を水道水が流通される際、水道水の流量に応じて回転体
73が回転され、この回転する回転体73の磁石74が検知器
75に対して接近、離反を繰り返すことにより、検知器75
からパルスが出力される。したがって、この流量センサ
51から出力される測定パルス数によって流量を測定でき
るとともに、測定パルス周期長によって給水圧力を測定
できる。なお、給水圧力が高い場合には、測定パルス数
は速く、測定パルス周期長は短くなり、給水圧力が低い
場合には、測定パルス数は遅く、測定パルス周期長は長
くなる傾向にある。

【００３６】次に、図３は制御系の構成図を示す。

【００３７】81は飲料ディスペンサ装置を制御する制御
手段としての制御部で、この制御部81は、プログラムや
設定値などを記憶する記憶手段としてのＲＯＭ82、各種
データを随時読書可能とするＲＡＭ83を有し、抽出釦84
および流量センサ51からの信号が入力部85を介して接続
されているとともに、出力部86を介して原料モータ14、
給水用電磁弁42，45などを含む各種のモータや電磁弁が
接続されている。抽出釦84は、飲料の種類、温および冷
の種類を選択可能とする。

【００３８】ＲＯＭ82には、定量抽出に対応した基準の
設定パルス数（流量センサ51から出力されるパルスに対
応）が記憶されている。さらに、給水管路49への水道水
の給水圧力の変化による流量センサ51の測定パルス周期
長の変化に対応して、設定パルス数を補正する補正計数
が記憶されている。すなわち、図４に示すように、測定
パルス周期長が短く、給水圧力が高い（例えば１k kg／
cm² 以上）ときには、流量センサ51で流量を正確に測定
できるため、補正計数は１で、実質的には補正せず、ま
た、測定パルス周期長が長く、給水圧力が低い（例えば
１k kg／cm² 以下）ときには、流量センサ51で測定され
る流量が実際の流量に対して増加する傾向にあるため、
補正計数を小数点以下とし、実質的に設定パルス数を減
少補正するように設定されている。

【００３９】ＲＡＭ83には、後述する各種のタイマ機能
やカウンタ機能を有している。

【００４０】制御部81は、流量センサ51から出力される
測定パルス周期長に対応してＲＯＭ82から補正計数を求
めるとともに、設定パルス数を補正計数によって補正し
た補正パルス数を求める演算手段の機能を有し、定量抽
出時において、給水用電磁弁42，45を開放させるととも
に演算手段の機能により補正パルス数を求め、流量セン
サ51から出力される測定パルス数が補正パルス数に達し
たときに給水用電磁弁42，45を閉止させるように制御す
る機能を有している。

【００４１】また、制御部81は、流量センサ51から出力
される測定パルス周期長と定量抽出に対応した基準の設
定パルス数とから給水時間を判別する判別手段の機能、
および原料供給対応時間（後述する原料モータ14の駆動
時間＋α）と給水時間とを比較する比較手段の機能を有
し、定量抽出時において、給水用電磁弁42，45を開放さ
せるとともに、流量センサ51から出力される測定パルス
数が設定パルス数に達したときに給水用電磁弁42，45を
閉止させ、かつ、比較手段により給水時間が短いと判断
された場合には流量センサ51から出力される測定パルス
数が設定パルス数に達する前に給水用電磁弁42，45を一
時的に閉止、開放させる休止時間帯を設定するように制
御する機能を有している。

【００４２】また、制御部81は、測定パルス周期長が所
定値以下のとき、異常処理を行なうもので、給水用電磁
弁42，45の開放時点から所定の給水強制停止時間後に給
水用電磁弁42，45を閉止させる給水強制停止手段の機能
を有している。この給水強制停止時間は、給水圧力が低
いときに抽出量が増大することを考慮して設定される。

【００４３】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００４４】まず、加熱部４において、湯水タンク15へ
の水道水の給水（補給）は、水位検知手段21の検知に基
づいて自動で行なうもので、給水用電磁弁19を自動開放
して水道水を給水管20から湯水タンク15内に導入し、給
水（補給）が所定の水位に達したことを検知すると、給
水用電磁弁19を自動閉止して水道水の導入を停止する。

【００４５】湯水タンク15内のヒータ16への通電によ
り、湯水タンク15内の水道水が所定の温度の湯水として
沸き上げられる。

【００４６】また、冷却部５において、冷却水槽31への
冷却水の給水（補給）は、手動で行なうもので、給水コ
ック52を手動開放して冷却水を給水管53から冷却水槽31
内に導入し、給水（補給）が所定の水位に達すると、オ
ーバーフロー管54を介して余剰分が流出し、この流出を
目視により確認したら、給水コック52を手動閉止して給
水を停止する。

【００４７】なお、水冷蓄熱方式では、冷却水槽31内の
冷却水を飲料として用いないため、自然蒸発する少量分
が減少されるだけであるから、一度補給すれば常時補給
給水する必要がなく、そのため、手動による給水方式で
対応可能で、自動化する場合に比べてコストの低減化を
図れる。

【００４８】冷凍機36の作動により、冷媒コイル33を介
して冷却水を冷却して、冷媒コイル33の表面に所定厚の
氷を蓄氷形成する。同時に、アジテータ32を回転させ、
冷却水に下向きの水流を発生させて、冷却水槽61内の冷
却水を循環させる。

【００４９】そして、飲料の注出時には、抽出釦84によ
り飲料の種類とともにホットまたはコールドの選択操作
を行なうと、対応するキャニスタ３から飲料用粉末原料
をミキシングボール２に投入するとともに、湯水または
冷水をミキシングボール２に供給し、このミキシングボ
ール２内で撹拌翼体11の回転により飲料用粉末原料と湯
水または冷水とを撹拌、混合して飲料を調合し、調合し
た飲料を抽出部１のカップに抽出する。

【００５０】また、湯水の供給は、給湯電磁弁26を開放
することにより、湯水タンク15内の上層の湯水を給湯管
28およびノズル30を通じてミキシングボール２へ流出給
湯させる。なお、湯水を抽出部１に直接供給する場合に
は、給湯電磁弁27を開放することにより、湯水タンク15
内の上層の湯水を給湯管29を通じて流出給湯させる。

【００５１】また、冷水の供給は、給水用電磁弁42と給
水用電磁弁45との開放の組み合わせにより、給水管路49
に導かれる水道水の給水圧力によって、水道水を冷却コ
イル34に通し、冷却コイル34を通過する間に冷却された
冷水を冷水管47およびノズル30を通じてミキシングボー
ル２へ供給する。なお、冷水を抽出部１に直接供給する
場合には、給水用電磁弁42と給水用電磁弁46との開放の
組み合わせにより、給水管路49に導かれる水道水の給水
圧力によって、水道水を冷却コイル34に通し、冷却コイ
ル34を通過する間に冷却された冷水を冷水管48を通じて
供給する。

【００５２】次に、制御部81の制御による冷水の定量抽
出に関連した動作を図５のフローチャートおよび図６の
タイミングチャートを参照して説明する。

【００５３】抽出釦84がオンされると（ステップ１）、
給水用電磁弁42，45がオンされて開放される（ステップ
２）。なお、給水用電磁弁42，45のオンのタイミング
は、抽出側の給水用電磁弁45がオンした後に、少し遅れ
て給水側の給水用電磁弁42がオンされる。

【００５４】続いて、流量センサ51の異常などに対応し
て給水強制停止時間を計測する給水時間監視用タイマ
（ＲＡＭ83）がスタートされる（ステップ３）。

【００５５】そして、給水用電磁弁42，45がオンされて
開放されることで、給水管路49を水道水が流れ、流量セ
ンサ51からパルスが出力される。この流量センサ51から
出力されるパルスの計数が測定パルス数カウンタ（ＲＡ
Ｍ83）で開始される（ステップ４）。

【００５６】計数開始直後に、測定パルス数カウンタで
１パルスが計数されたか判断される（ステップ５）。こ
こで、仮に、流量センサ51の異常などで、測定パルス数
カウンタで１パルスが計数されないまま給水強制停止時
間が経過したら（ステップ６）、異常処理として、給水
用電磁弁42，45がオフされて閉止される（ステップ
７）。なお、給水用電磁弁42，45のオフのタイミング
は、給水側の給水用電磁弁42がオフした後に、少し遅れ
て抽出側の給水用電磁弁42がオフされる。

【００５７】給水強制停止時間が経過する前に測定パル
ス数カウンタで１パルスが計数されたら、測定パルス周
期長計測用タイマ（ＲＡＭ83）がスタートされる（ステ
ップ８）。

【００５８】続いて、測定パルス数カウンタで所定数、
例えば６パルスが計数されたか判断される（ステップ
９）。まだ計数されていなければ、ここでも上述と同様
に給水強制停止時間が経過したか判断され（ステップ1
0）、６パルスが計数されないまま給水強制停止時間が
経過したらステップ７へ進み、異常処理として、給水用
電磁弁42，45がオフされて閉止される。

【００５９】そして、測定パルス数カウンタで６パルス
が計数されたら、測定パルス周期長計測用タイマで計測
された５パルス分（初めの１パルス目は不安定であるた
め、２パルス目から６パルス目までの５パルス分を基準
とする）に相当する時間から１パルス分に相当する平均
の測定パルス周期長が求められ、図４のグラフに示す測
定パルス周期長と補正計数の関係に基づき、ＲＯＭ82か
ら補正計数が求められる（ステップ11）。

【００６０】続いて、求められた補正計数が１であれば
（ステップ12）、すなわち、給水圧力が高く（例えば１
k kg／cm² 以上）、流量センサ51で測定される流量が実
際の流量に正確に対応するときには、定量抽出に対応し
た基準の設定パルス数がそのまま使用されるか、あるい
は設定パルス数に１を乗じた補正パルス数が求められ
る。したがって、流量センサ51から出力されるパルスを
計数する測定パルス数カウンタの値が設定パルス数（補
正パルス数）に達したら（ステップ13）、ステップ７へ
進み、給水用電磁弁42，45がオフされて閉止される。

【００６１】また、求められた補正計数が所定範囲、例
えば０．６〜０．９９の範囲であれば（ステップ14）、
すなわち、給水圧力が低く（例えば１k kg／cm² 以
下）、流量センサ51で測定される流量が実際の流量に対
して増加する傾向にあるときには、定量抽出に対応した
基準の設定パルス数に補正計数を乗じた補正パルス数を
求める。したがって、流量センサ51から出力されるパル
スを計数する測定パルス数カウンタの値が求められた補
正パルス数に達したら（ステップ15）、ステップ７へ進
み、給水用電磁弁42，45がオフされて閉止される。

【００６２】したがって、ステップ13およびステップ15
において、いずれの場合にも、実際に定量抽出された時
点で給水用電磁弁42，45がオフされて閉止される。

【００６３】また、求められた補正計数が所定範囲以
下、例えば０．６以下であれば、すなわち、給水圧力が
非常に低く、流量センサ51で測定される流量が実際の流
量に対して大きく増加する傾向にあるときには、上述と
同様に給水強制停止時間が経過するまでまって（ステッ
プ16）、給水強制停止時間が経過したらステップ７へ進
み、異常処理として、給水用電磁弁42，45がオフされて
閉止される。

【００６４】このように、給水管路49への給水圧力の変
化による流量センサ51の測定パルス周期長の変化に対応
して、定量抽出に対応した基準の設定パルス数を補正す
る補正計数を予め設定しておくことで、定量抽出時にお
いて、流量センサ51から出力される測定パルス周期長に
対応する補正計数を求めるとともに、設定パルス数を補
正計数によって補正した補正パルス数を求め、流量セン
サ51から出力される測定パルス数が補正パルス数に達し
たときに開放状態の給水用電磁弁42，45を閉止させるこ
とにより定量抽出を行なえ、給水圧力を一定にする減圧
弁や給水圧力を検知する圧力センサなどを付加すること
もなく、給水圧力の変動に十分に対応できる。

【００６５】しかも、測定パルス周期長が所定値以下の
とき、給水用電磁弁42，45の開放時点から所定の強制停
止時間後に給水用電磁弁42，45を閉止させるため、流量
センサ51の不具合などによる過剰抽出を防止できる。

【００６６】次に、制御部81の制御による飲料の定量抽
出（飲料用粉末原料および冷水の定量抽出）に関連した
動作を図７のフローチャートおよび図８および図９のタ
イミングチャートを参照して説明する。

【００６７】なお、図５のフローチャートのステップ１
〜11までは同様であり、その説明は省略する。

【００６８】また、飲料は、例えば、泡立ちを少なくす
る必要がある飲料であり、ミキシングボール２への給水
中に飲料用粉末原料を所定の供給時間だけ定量供給する
ことにより、給水の水流によって飲料を撹拌混合して希
釈された飲料を定量抽出するものである。

【００６９】そのため、図８および図９に示すように、
原料モータ14のオンによる飲料用粉末原料の供給時間よ
り給水用電磁弁42のオンによる給水時間が長くとられ、
飲料用粉末原料の供給時間の前後の時間帯に対応してミ
キシングボール２に冷水を供給するための前濡らし時間
帯および後濡らし時間帯が設定される。そして、飲料用
粉末原料の供給時間と前濡らし時間および後濡らし時間
とを合わせた時間が原料供給対応時間（原料モータ14の
駆動時間＋α）として設定される。

【００７０】ステップ11で、給水圧力が高いために、求
められた補正計数が１であれば（ステップ21）、ステッ
プ11で１パルス分に相当する平均の測定パルス周期長に
定量抽出に対応した基準の設定パルス数を乗じた時間、
すなわち給水圧力に対応して実際に冷水の定量抽出にか
かる給水時間が求められる（ステップ22）。

【００７１】求められた給水時間（給水用電磁弁42のオ
ン時間）と原料供給対応時間とを比較し（ステップ2
3）、給水時間が原料供給対応時間より長ければ、ステ
ップ25へ進む。

【００７２】また、給水圧力が低いために、求められた
補正計数が０．６〜０．９９の範囲であれば（ステップ
24）、ステップ25へ進む。

【００７３】ステップ25において（図８のタイミングチ
ャートを参照）、給水用電磁弁42のオンから前濡らし時
間経過後の原料供給開始時間に達したら（ステップ2
5）、原料モータ14の駆動が開始される（ステップ2
6）。さらに、原料供給時間帯が経過したら（ステップ2
7）、原料モータ14の駆動が停止される（ステップ2
8）。

【００７４】そして、流量センサ51から出力されるパル
スを計数する測定パルス数カウンタの値が求められた補
正パルス数（定量抽出に対応した基準の設定パルス数に
補正計数を乗じた補正パルス数）に達したら（ステップ
29）、給水用電磁弁42，45がオフされて閉止される（ス
テップ30）。

【００７５】また、ステップ23において（図９のタイミ
ングチャートを参照）、給水圧力が非常に高いために、
給水時間が原料供給対応時間よりも短くなると判断され
た場合には、給水時間に加算することによって原料供給
対応時間よりも長くなる休止時間が求められ、定量抽出
に対応した基準の設定パルス数を前後に２分割して求め
られる（ステップ31）。

【００７６】そして、給水用電磁弁42のオンから前濡ら
し時間経過後の原料供給開始時間に達したら（ステップ
32）、原料モータ14の駆動が開始される（ステップ3
3）。その後、測定パルス数カウンタの計数値が設定パ
ルス数の１／２に達したら（ステップ34）、原料モータ
14の駆動が一時停止される（ステップ35）。さらに、一
時停止から休止時間帯が経過したら（ステップ36）、原
料モータ14の駆動が再開される（ステップ37）。さら
に、原料供給時間帯が経過したら（ステップ38）、原料
モータ14の駆動が停止される（ステップ39）。

【００７７】そして、流量センサ51から出力されるパル
スを計数する測定パルス数カウンタの値が定量抽出に対
応した基準の設定パルス数（定量抽出に対応した基準の
設定パルス数に補正計数の１を乗じた補正パルス数）に
達したら（ステップ40）、給水用電磁弁42，45がオフさ
れて閉止される。

【００７８】また、ステップ24において、給水圧力が非
常に低いために、求められた補正計数が所定範囲以下、
例えば０．６以下であれば、給水用電磁弁42のオンから
前濡らし時間経過後の原料供給開始時間に達したら（ス
テップ41）、原料モータ14の駆動が開始される（ステッ
プ42）。さらに、原料供給時間帯が経過したら（ステッ
プ43）、原料モータ14の駆動が停止される（ステップ4
4）。

【００７９】そして、上述と同様に給水強制停止時間が
経過するまでまって（ステップ45）、給水強制停止時間
が経過したらステップ７へ進み、異常処理として、給水
用電磁弁42，45がオフされて閉止される。

【００８０】このように、飲料抽出時において、流量セ
ンサ51から出力される測定パルス周期長と定量抽出に対
応した基準の設定パルス数とから給水時間を判別すると
ともに、原料供給対応時間と給水時間とを比較し、給水
時間が短いと判断された場合には流量センサ51から出力
される測定パルス数が設定パルス数に達する前に給水を
一時的に休止させる休止時間帯を設定し、飲料用粉末原
料の供給完了後に必ず給水完了するようにして、飲料用
粉末原料の溶け残りなどの不具合を防止でき、給水圧力
を一定にする減圧弁や給水圧力を検知する圧力センサな
どを付加することもなく、給水圧力の変動に十分に対応
できる。

【００８１】

【発明の効果】請求項１記載の定量抽出装置によれば、
給水管路への給水圧力の変化による流量センサの測定パ
ルス周期長の変化に対応して、定量抽出に対応した基準
の設定パルス数を補正する補正計数を予め設定しておく
ことで、定量抽出時において、流量センサから出力され
る測定パルス周期長に対応する補正計数を求めるととも
に、設定パルス数を補正計数によって補正した補正パル
ス数を求め、流量センサから出力される測定パルス数が
補正パルス数に達したときに開放状態の電動弁を閉止さ
せることにより定量抽出を行なえ、給水圧力を一定にす
る減圧弁や給水圧力を検知する圧力センサなどを付加す
ることもなく、給水圧力の変動に十分に対応できる。

【００８２】請求項２記載の定量抽出装置によれば、飲
料抽出時において、流量センサから出力される測定パル
ス周期長と定量抽出に対応した基準の設定パルス数とか
ら給水時間を判別するとともに、原料供給対応時間と給
水時間とを比較し、給水時間が短いと判断された場合に
は流量センサから出力される測定パルス数が設定パルス
数に達する前に給水を一時的に休止させる休止時間帯を
設定し、飲料用粉末原料の供給完了後に必ず給水完了す
るようにして、飲料用粉末原料の溶け残りなどの不具合
を防止でき、給水圧力を一定にする減圧弁や給水圧力を
検知する圧力センサなどを付加することもなく、給水圧
力の変動に十分に対応できる。

【００８３】請求項３記載の定量抽出装置によれば、請
求項１または２記載の定量抽出装置の効果に加えて、測
定パルス周期長が所定値以下のとき、電動弁の開放時点
から所定の強制停止時間後に電動弁を閉止させるため、
流量センサの不具合などによる過剰抽出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す定量抽出装置の機
能を有する飲料ディスペンサ装置の構成図である。

【図２】同上流量センサの断面図である。

【図３】同上制御系の構成図である。

【図４】同上測定パルス周期長（給水圧力）と補正計数
との関係を示すグラフである。

【図５】同上制御部の制御による冷水の定量抽出に関連
した動作を説明するフローチャートである。

【図６】同上制御部の制御による冷水の定量抽出に関連
した動作を説明するタイミングチャートである。

【図７】同上制御部の制御による飲料の定量抽出に関連
した動作を説明するフローチャートである。

【図８】同上制御部の制御による飲料の定量抽出に関連
した動作を説明するタイミングチャートである。

【図９】同上制御部の制御による飲料の定量抽出に関連
した動作を説明するタイミングチャートである。

【符号の説明】

３ キャニスタ 42，45 電動弁としての給水用電磁弁 49 給水管路 51 流量センサ 81 演算手段、判別手段、比較手段、給水強制停止手
段の機能を有する制御手段 82 記憶手段としてのＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 孝之 群馬県前橋市古市町180番地 東芝機器株 式会社内 (72)発明者 右山 巌 群馬県前橋市古市町180番地 東芝機器株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が液体の給水源に接続されるととも
   に他端から液体が抽出される給水管路と、 この給水管路を開閉する電動弁と、 前記給水管路を流れる液体の流量に応じたパルスを出力
   する流量センサと、 前記給水管路への給水圧力の変化による前記流量センサ
   の測定パルス周期長の変化に対応して、定量抽出に対応
   した基準の設定パルス数を補正する補正計数を記憶する
   記憶手段と、 前記流量センサから出力される測定パルス周期長に対応
   して前記記憶手段から補正計数を求めるとともに、前記
   設定パルス数を補正計数によって補正した補正パルス数
   を求める演算手段と、 定量抽出時において、前記電動弁を開放させるとともに
   前記演算手段により補正パルス数を求め、前記流量セン
   サから出力される測定パルス数が補正パルス数に達した
   ときに電動弁を閉止させる制御手段とを具備しているこ
   とを特徴とする定量抽出装置。
2. 【請求項２】 飲料抽出時に、キャニスタからの飲料用
   粉末原料の定量供給に対応した原料供給対応時間のタイ
   ミングに合わせて、液体を定量抽出する定量抽出装置に
   おいて、 一端が液体の給水源に接続されるとともに他端から飲料
   が抽出される給水管路と、 この給水管路を開閉する電動弁と、 前記給水管路を流れる液体の流量に応じたパルスを出力
   する流量センサと、 この流量センサから出力される測定パルス周期長と定量
   抽出に対応した基準の設定パルス数とから給水時間を判
   別する判別手段と、 前記原料供給対応時間と給水時間とを比較する比較手段
   と、 定量抽出時において、前記電動弁を開放させるととも
   に、前記流量センサから出力される測定パルス数が前記
   設定パルス数に達したときに電動弁を閉止させ、かつ、
   前記比較手段により給水時間が短いと判断された場合に
   は流量センサから出力される測定パルス数が前記設定パ
   ルス数に達する前に電動弁を一時的に閉止させた後に開
   放させる休止時間帯を設定する制御手段とを具備してい
   ることを特徴とする定量抽出装置。
3. 【請求項３】 測定パルス周期長が所定値以下のとき、
   電動弁の開放時点から所定の給水強制停止時間後に電動
   弁を閉止させる給水強制停止手段を具備していることを
   特徴とする請求項１または２記載の定量抽出装置。