KR960015075B1 - 용기내의 액체 잔량 검지장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

용기내의 액체 잔량 검지장치

제1도는 본 발명에 따른 실시예의 구성도.

제2도는 본 발명의 실시예에 있어서의 펌프를 예시한 것으로서,

제2a도는 흡입 행정 종료 시점의 단면도.

제2b도는 배출 행정중의 단면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 있어서의 저점도 원액인 경우의 압력에 대한 타입챠트.

제4도는 본 발명의 실시예에 있어서의 고점도 원액인 경우의 압력에 대한 타임챠트.

제5도는 본 발명의 실시예의 동작을 나타내는 플로우챠트.

제6도는 종래예의 장치에 대한 구성도.

제7도는 종래예에 있어서의 지점도 원액인 경우의 압력에 대한 타임챠트.

제8도는 종래예에 있어서의 고점도 원액인 경우의 압력에 대한 타임챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용기 2 : 케이스

3 : 펌프 4 : 마이크로스위치

5 : 압력센서 6 : 제어·검지부

7 : 배관 31 : 케이싱

32 : 피스톤 33 : 피스톤 로드

34 : 흡입밸브 35 : 배출밸브

본 발명은 주로 음료용 자동판매기에 있어서의 음료 원액의 용기내 잔량의 정도를 액체 점도 또는 1회분의 공급량 내지 배출량 및 그때의 용기내 잔량 등에 영향을 받지 않고 정확히 검지하고 이 검지에 따라서 적절한 처치를 강구할 수 있는 용기내의 액체 잔량 검지장치에 관한 것이다.

종래에는 원액을 배출시키는 두가지 방식이 있다. 그 하나는 금속제 용기에 수용된 원액이 탄산 가스 봄베(Bombe)에서의 가스압에 의하여 압출되는 방식이다. 다른 하나는 가요성을 지니는 비닐 밀봉 용기에 봉입된 원액이 흡입펌프에 의해 흡입·배출되는 방식으로 이 경우에 비닐 밀봉 용기는 한번쓰고 버려진다.

제1의 금속제 용기의 경우에는 원액이 압출되는 배관의 도중에 적어도 1회의 판매량을 보유할 수 있는 예비용기를 설치해둔다. 금속제 용기내의 원액이 소비되면 다음에 예비용기에 보유되고 있는 원액이 사용되게 된다. 이때, 금속제 용기가 비었다는 것은 검지하는 일이 필요하게 되는데, 이것은 금속제 용기에 원액 레벨 검지기를 설치하는 것이 곤란하기 때문에 예비용기에 있어서의 원액과 압출용의 탄산가스와의 경계면을 예컨대 정정 용량형 액면 센서에 의하여 검지하는 방식이 많이 취해진다. 그러나, 금속제 용기의 경우, 원액을 재차 수용시켜 사용할 경우, 금속용기를 세정하지 않으면 안되므로 그 수고가 매우 커서 보존상의 문제점이 있게 된다.

따라서, 한번쓰고 버릴 수 있는 제2의 가용성 비닐 밀봉 용기의 것이 많이 사용되는 경향에 있다. 한편, 다음에 기술하는 바와같은 용기내의 원액이 소비된때의 대응 처치를 적절히 강구하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 비닐 밀봉용기에서 원액을 흡입·배출시키는 배관의 도중에 예비용기를 마련해 두어도 비닐 밀봉용기가 비게되면 예비용기에 보존되어 있는 원액의 흡입·배출이 불가능해진다. 그러므로, 비닐밀봉 용기가 비게되는 전단에 그것을 미리 검지한 신호를 발생시키고 판매를 정지시킨던가 원액의 보급처지를 취하게 할 필요가 있다. 그러나, 비닐밀봉 용기내의 원액의 잔량을 정확히 검출하는 일은 기술적으로 어렵고, 그 검출에 의한 신호 출력의 타이밍을 잘못하면 판매중의 음료의 량이 부족하여 손님측에 폐를 끼치던가, 판매기측에서도 비닐밀봉 용기가 비어도 각종 기능이 정지되지 않는 고장의 원인이 되던가 한다.

용기가 가요성을 지닌 비닐인 경우의 종래예에 대하여 그 구성도인 제6도를 참조면서 설명한다. 제6도에 있어서, (1)은 가요성의 용기, (2)는 이 용기를 격납하는 케이스, (3)은 원액을 흡입·수송하는 펌프이고, 용기(1)와 펌프(3)는 배관(7)에 의하여 접속되며, 원액은 펌프(3)의 우측에 접속되는 배관(7)의 단부에서 배출·공급된다. (5)는 압력센서로서 용기(1)와 펌프(3)를 연결하는 배관(7)에 설치되어 그 개소에서의 원액의 압력을 측정한다. (9)는 제어·검지부이며, 상세하게 후술하는 바와같이, 펌프(3)의 기동·정지 또는 압력센서(5)의 출력을 수취하고, 따라서 이 출력에 의한 용기(1)내의 원액 잔량 정도를 검지하는 기능을 갖는다.

종래에서는 제어·검지부(9)에 의하여 펌프(3)를 배출행정 종료 위치에서 기동시킨 후 소정시간 T1동안에만 원액을 계속 흡입하고, 그 흡입 종료시점에서 다른 소정시간 T2 후의 압력을 측정하며, 이 압력치에 따라서 잔량의 정도를 검지하고자 한다. 이것을 제7도 및 제8도를 참조하면서 설명한다. 제7도는 저점도 원액은 경우의 압력에 대한 타임챠트이고, 제8도는 고점도 원액인 경우의 압력에 대한 타임챠트이고, 제8도는 고점도 원액인 경우의 압력에 대한 타임챠트이다.

제7도에 있어서, 횡축에 시간 T, 총축에 압력 P를 각각 취하며, Po는 대기압이고 그 이하는 부압(負壓)이다. 일반적으로 압력 P는 흡입동작에 의하여 부압의 정도가 증가하고 흡입동작 종료후에 회복한다. 이 부압의 정도와 회복의 패턴을 잔량에 의하여 상이하게 되는데, 잔량이 많을 경우에는, 실선으로 도시된 바와 같이, 시간 T1 동안만 흡입한 부압이 작으므로 회복도 빠르다. 잔량이 약간 적고 예컨대 5회분의 공급량인 경우에는, 파선으로 도시된 바와같이 부압의 정도가 더욱 증가하여 회복도 약간 완만하다. 이하 잔량이 더욱 소량으로 됨에 따라 부압의 정도가 더욱 증가하고 회복도 더욱 완만하게 되므로, 낮은 수준에 머무르게 된다. 1점 쇄선은 잔량이 극히 소량, 예컨대 2회분의 공급량인 때를, 2점 쇄선은 잔량이 거의 0에 가까운 때를 각각 나타낸다. 따라서, 시간 T2후의 압력에 의하여 잔량의 정도를 검지할 수 있다.

제8도는 원액이 고점도인 경우의 압력 패턴을 제시한다. 실선, 파선, 1점 쇄선 및 2점 쇄선은 잔량을 구별하기 위해 나타내고, 제7도에 있어서와 같은 의미를 갖는다. 그러나, 고점도 원액에서의 압력패턴은 저점도 원액의 경우와 다르며, 시간 T3 만큼만 흡입한 후의 부압이 잔량의 정도에도 불구하고 같은 수준을 나타내고 회복시간에 차이가 있기는 하나 거의 대기압까지 회복된다. 이 경우에도 시간 T4후의 압력에 의하여 잔량의 정도를 검지할 수 있다.

종래예의 저점도 원액에 있어서의 시간 T1과 고점도 원액에 있어서의 시간 T3에서는 펌프(3)를 기동하여 흡입 동작중이 되도록 결정되지만, 액체의 점도 또는 1회분의 공급량 내지 배출량과 그때의 용기내 잔량 등에 의하여 공통된 각시간 T1,T3하에서는 흡입 종료시의 흡입의 정도가 변화한다. 따라서, 그후의 각시간 T2,T4의 선택 방법에 따라서는 최종적 압력에 의한 잔량 정도의 검지가 곤란하게 된다. 이 문제는 저점도 원액에서는 거의 나타나지 않지만 고점도 원액에서는 현저하게 나타난다. 예컨대, 제7도에 있어서는 시간 T2 이후의 압력에 의하여 잔량의 정도를 검지할 수 있다. 그러나, 제8도에 있어서는 시간 T4의 선택방법에 의하여, 예컨대 시간 T2 보다 짧은 시간 Tx이면 1점 쇄선과 2점 쇄선에 있어서의 각 압력의 차가 작고 잔량이 극히 소량이거나 거의 0(영)에 가까운 가의 구별이 되지 않는다. 또, 시간 T2 보다 긴시간 Ty이면 실선과 파선에 있어서의 각 압력의 상위가 없고 충분한 잔량 혹은 약간 소량인가의 구별이 되지 않는다. 환언하면 종래예에서 고점도 원액에서의 시간 T4의 설정이 곤란하다.

본 발명의 과제는 종래의 기술이 갖는 이상의 문제점을 해소하고 액체의 용기나 잔량의 정도가 액체의 점도, 또는 1회분의 공급량 내지 배출량 및 그때의 용기내 잔량 등에 의해 영향을 받지 않고 정확히 검지하며, 이 검지 동작에 따라 적절한 처치를 강구하도록 한 용기내의 액체 잔량 검지장치를 제공하는데 있다.

이 과제를 해결하기 위하여 청구항 1에 관한 용기내의 액체 잔량 검지장치는, 액체가 밀봉되는 가요성 용기와 배관을 통하여 접속되며, 상기 액체를 흡입·수송하는 펌프와 ; 상기 배관에 있어서의 압력을 측정하는 압력센서와 ; 상기 펌프의 흡입동작에 관한 동작의 종료를 위치적으로 검지하는 위치센서와 ; 배출행정종료 위치에서 흡입을 개시한 후, 이 위치센서의 출력에 의하여 흡입 행정 종료시점에서 상기 펌프를 정지시키는 동시에 상기 흡입 행정 종료시점에서 소정시간후의 상기 압력센서의 출력에 의하여 상기 용기내의 액체 잔량의 정도를 구하는 제어·검지부를 구비한다.

청구항 2에 관한 용기내의 액체잔량 검지장치는 청구항 1에 기재된 장치에 있어서의 제어검지부가 흡입행정 종료시점에서 소정시간 후의 압력 센서의 출력과 이에 대응하는 1 또는 2이상의 설정치를 비교함으로써 용기내의 액체잔량의 정도를 구하는 것을 포함한다.

청구항 3에 관한 용기내의 액체 잔량 검지장치는 청구항 1 또는 2에 기재한 장치에 있어서의 펌프를 왕복피스톤형으로 구성하는 것이다.

청구항 1에 관한 용기내의 액체 잔량 검지장치에서는 제어·검지부 의하여 예컨대 청구항 3에서와 같이 왕복 피스톤형 펌프의 흡입 행정 종료를 위치적으로 검지하는 위치센서의 출력에 의하여 흡입 행정 종료시점에서 펌프가 정지되는 동시에 흡입행정 종료시점에서 소정시간 후의 압력 센서의 출력에 의하여, 예컨대 청구항 2에서와 같이 압력센서의 출력과 이에 대응하는 1 또는 2이상의 설정치를 비교함으로써, 용기내의 액체 잔량의 정도가 구해진다.

본 발명에 관한 용기내의 액체 잔량 검지장치의 실시예에 대하여 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 제1도는 본 발명의 실시예의 구성도인데, 이 실시예가 제6도에서 기술한 종래예와 구성면에서 상이한 점은 마이크로스위치(4)가 펌프(3)에 대응하여 새로이 설치되며, 또 종래예의 제어·검지부(9)대신에 제어·검지부(6)가 사용되는 것이다. 또, 동작면에서의 상이한 점은 펌프(3)가 그 배출 행정 종료위치에서 흡입을 개시한 후, 위치센서로서의 마이크로스위치(4)의 출력에 의하여 흡입 행정 종료시점에서 정지되는 동시에 흡입 행정 종료시점에서 소정 시간후의 압력센서의 출력이 용기내의 원액 잔량을 나타내는 압력으로 구해지는 점이다.

제2도는 실시예에 있어서의 펌프를 예시한 것으로서, 제2a도는 흡입 행정 종료시점의 단면도, 제2b도 배출행정 중의 단면도이다. 제2도에 있어서, 펌프(3)는 왕복피스톤형으로서 케이싱(31)내에서 왕복 직진하는 피스톤(32)의 동작에 의하여 원액을 용기(1) 및 이에 접속되는 아래쪽의 배관(7)(제1도참조)으로부터 흡입밸브(34)를 통하여 흡입하는 동시에 배출밸브(35)로부터 위쪽의 배관(7)을 거쳐 도시를 생략한 공급선으로 배출시킨다. 피스톤로드(33)의 좌단면에 대응하는 마이크로스위치(4)가 설치되어 있는데, 이 마이크로스위치(4)는 제2a도의 흡입 행정 종료시에 온되며, 그의 전후에서는 오프된다. 즉, 마이크로 스위치(4)는 펌프(3)의 흡입행정의 종료를 위치적으로 검지한다.

제1도에 있어서, 제어·검지부(6)는 펌프(3)의 배출행정 종료 위치에서 흡입을 개시시킨 후에 마이크로스위치(4)로부터의 펌프(3)의 흡입행정 종료신호에 의하여 펌프(3)를 정지시키는 동시에 그 시점에서 소정시간 후의 압력센서(5)의 출력을 측정하고 이 출력치에 따라서 잔량의 정도를 검지한다. 이 동작에 대하여는 이하에 제5도의 플로우 챠트를 주로 참조하고 또한 제3도의 저점도 원액인 때의 압력의 타임챠트와 제4도의 고점도 원액인 때의 압력의 타임챠트를 보조적으로 참조하면서 설명한다. 또, 제3도 및 제4도의 각 타임챠트는 종래예에 있어서의 제7도 및 제8도의 각 타임챠트에 각각 대응한다.

제5도에 있어서는, 스텝 S1에서 펌프를 가동시킨다. 또 초기의 펌프의 피스톤 위치는 배출 행정 종료에 대응하는 것으로 한다. 즉, 제2b도에 있어서 피스톤(32)이 가장 우측에 위치한다. 스텝 S2에서는 마이크로 스위치로 부터의 신호 M이 존재하면 스텝 S3에서 펌프를 정지시키고 이어서 스텝 S4에서는 타이머 T를 영스타트, 즉 리세트 상태에서 스타트 시킨다. 다음에 스텝 S5에서는 본 발명의 실시예에 있어서의 소정시간인 시간 Ts가 경과한 후에 스텝 S6에서 압력 P를 측정한다.

제3도 및 제4도에 있어서, 각 실선, 파선, 1점쇄선 및 2점 쇄선상의 흰동그라미가 흡입 행정 종료 시점을 표시하고, 동일한 검은 동그라미가 흡입행정 종료시점에서 소정의 직시간 Ta(제3도 참조), Tb(제4도 참조)만큼 경과한 시점을 나타낸다. 이 검은 동그라미의 시점에 대응하는 각 압력이 스텝 S6에서 측정되는 압력 P이다.

다시 제5도에 있어서, 이하의 스텝 S7∼S12는 압력 P와 각 설정치 Z1,Z2, 및 Z3를 비교하고, 이 비교에 따른 원액 잔량 정도를 검지하는 프로세스이다. 또 각 설정치 Z1,Z2 Z3는 예컨대 제4도에 도시한 것이다. 스텝 S7에서는 설정치의 종류에 관한 카운터 i를 초기화, 즉 i=1을 행한다. 스텝 S8에서는 압력 P와 설정치 Zi와의 대소를 비교하고 그 결과를 따라서 잔량 단계가 각 스텝 S11,S12에 표시된다. n은 i의 최종치로서 3이다. 여기서 잔량단계는 제4도에 있어서는 D0,D1,D2 및 D3이고, 각 측정 압력이 속하는 범위로 표시된다. 즉 측정 압력이 P4이면 잔량 단계는 D0, 이하 동일하게 측정압력이 P5이면 잔량단계는, D1, 측정압력이 P6이면 단량단계는 D2, 그리고 측정 압력이 P7이면 잔량단계는 D3이다.

청구항 1에 관한 용기내의 액체 잔량 검지장체에서는 제어·검지부에 의하여 펌프 예컨대 청구항 3과 같이 왕복 피스톤형 펌프의 흡입 행정 종료를 위치적으로 검지하는 위치 센서의 출력에 의하여 흡입 행정 종료시점에서 펌프가 정지되는 동시에, 흡입 행정 종료 시점에서 소정시간 후의 압력센서의 출력에 의하여 예컨대 청구항 2와 같이 압력센서의 출력과 이에 대응하는 1 또는 2이상의 설정치와의 비교에 따라 용기내의 액체 잔량의 정도가 구해진다. 그 결과 시간 설정이 용이하게 되고 따라서, 액체의 용기내 잔량의 정도를 액체점도, 또는 1회분의 공급량 내지 배출량 및 그때의 용기내 잔량 등에 영향 받지 않고 정확히 검지할 수 있다. 또 그 검지에 의하여 액체 용기의 보충 내지 교환 혹은 장치의 즉시 정지, 또는 소정 회수의 액체 공급을 계속한 후의 장치 정지 등의 상황에 따른 적절한 처치를 강구할 수 있게 된다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 액체가 밀봉된 가요성 용기와 배관을 통하여 접속되고 상기 액체를 흡입·수송하는 펌프와; 상기 배관에 있어서의 압력을 측정하는 압력센서와; 상기 펌프의 흡입에 관한 동작의 종료를 위치적으로 검지하는 위치센서와; 배출 행정 종료 위치로 부터 흡입을 개시시킨 후 이 위치센서의 출력에 의하여 흡입 행정 종료시점에서 상기 펌프를 정지시키는 동시에, 상기 흡입행정 종료시점으로부터 소정시간 후의 상기 압력 센서의 출력에 의하여 상기 용기내의 액체 잔량의 정도를 구하는 제어·검지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기내의 액체잔량 검지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어·검지부는 흡입 행정 종료 시점에서 소정시간 후의 압력 센서의 출력과 이에 대응하는 1 또는 2이상의 설정치를 비교함으로써 용기내의 액체 잔량의 정도를 구하는 구성인 것을 특징으로 하는 용기내의 액체잔량 검지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펌프는 왕복 피스톤형인 것을 특징으로 하는 용기내의 액체 잔량 검지장치.