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JP4511074B2 - Liquid delivery device - Google Patents

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JP4511074B2
JP4511074B2 JP2001102210A JP2001102210A JP4511074B2 JP 4511074 B2 JP4511074 B2 JP 4511074B2 JP 2001102210 A JP2001102210 A JP 2001102210A JP 2001102210 A JP2001102210 A JP 2001102210A JP 4511074 B2 JP4511074 B2 JP 4511074B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体送出装置に関し、特に、送出すべき液体の送出性が失われることなく、希望する流量の一定容積量の液体を精度良く安定して供給することのできる液体送出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の液体送出装置として、供給源から流入側の管路を介してケーシング内に流入する液体を回転子の回転に基づいて流出側の管路に送出するものがある。この液体送出装置では、液体の送出量に応じて回転子を回転駆動することにより、ケーシングと回転子との間に収容される液量と回転子の回転速度に基づく一定容積量の液体を流出側に送出させることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の液体送出装置によると、流入側の管路で送出すべき液体の粘性変動、圧力変動、あるいは気泡混入が生じるとケーシングに充分な液量を取り込めないことがある。特に、ケーシングに流入する流量に対して回転子の回転速度が大であると、流入側の管路が負圧となって液体が送られないため、一定量の液体を正確に送出することができなくなるという問題がある。
【0004】
従って、本発明の目的は、液体の粘性変動や圧力変動等の影響を受けることなく送出すべき液体が常に安定して供給され、希望する流量の一定容積量の液体を精度良く安定的に送出させることのできる液体送出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、流入部から流入する加圧液体を一定容積量で流出部に送出する送出手段と、前記加圧液体の圧力に応じて希望する流量を一定容積量で送出させる送出制御手段と、前記流入部の前記加圧液体の圧力に応じた第1の圧力検出信号を出力する第1の圧力検出器と、前記第1の圧力検出信号に基づいて前記加圧液体の加圧量を可変させる加圧量調整器と、前記流出部の前記加圧液体の圧力に応じた第2の圧力検出信号を出力する第2の圧力検出器と、前記第2の圧力検出信号に基づいて前記送出手段の送出量を可変させる駆動制御器とを有し、前記送出制御手段は、前記第1の圧力検出器から前記流入部の負圧を示す圧力検出信号を入力したとき、前記流入部の圧力が負圧とならないように前記加圧量調整器に前記加圧量を大にする信号を出力し、前記第2の圧力検出器から所定の圧力範囲を超えた圧力検出信号を入力したとき、前記駆動制御器に前記送出手段の送出量を減じる信号を出力することを特徴とする液体送出装置を提供する。
【0006】
上記した液体送出装置によると、加圧液体を送出手段に供給し、その送出動作に基づいて送出させることによって、送出手段の流入部と流出部では配管等の形状、液体の粘性や流速に基づく圧力損失が生じ、流れに応じた圧力が生じる。この圧力は、上記した液体の粘性や流速等に応じて変化することから、制御手段は、少なくとも送出手段の流入部における圧力を監視して希望する流量が一定容積量で送出されるように制御することにより、加圧液体が送出手段に安定的に流入するようになる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液体送出装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0007】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る飲料供給装置を部分的に示し、飲料ディスペンサで液体原料としてのシロップを送出するシロップ供給ラインを概略的に示す。このシロップ供給ラインは、高圧の炭酸を収容した炭酸ガスボンベ1と、液体原料としてのシロップを収容したシロップタンク2と、炭酸ガスをシロップタンクに供給する炭酸ガス供給ライン3と、炭酸ガス供給ライン3に設けられる炭酸ガス調整弁4と、シロップを冷却水(図示せず)によって冷却する冷却コイル5と、シロップを送出するシロップ供給ライン6と、シロップを一定容積量で送出する定容積型流量調整器(送出手段)7と、定容積型流量調整器7に設けられてシロップを一定容積量で送出させる回転子(後述)を駆動する回転子駆動モータ7Aと、シロップ供給ライン6を開閉するシロップ電磁弁8と、シロップ、希釈水、炭酸水等の液体を混合するマルチバルブ9と、定容積型流量調整器7の上流側の圧力を検出して圧力に応じた圧力検出信号を出力する圧力計10Aと、定容積型流量調整器7の下流側の圧力を検出して圧力に応じた圧力検出信号を出力する圧力計10Bと、圧力検出信号に基づいて炭酸ガス調整弁4、あるいは回転子駆動モータ7Aを制御する送出制御部11(送出制御手段)と、冷却コイル5を冷却する冷却水Wを貯蔵する冷却水槽50と、図示しない冷却ユニットから供給される冷媒の気化に基づいて冷却水Wを冷却するエバポレータ51と、エバポレータ51に冷媒を循環させる冷媒管路52を有する。
【0008】
回転子駆動モータ7Aは、直流モータを使用し、パルス幅のHiとLowの比(デューティサイクル)を変化させることにより回転数を可変させるPWM(Pulse Width Modulation)制御に基づいて送出制御部11により通電制御される。PWM制御については周知の技術であることから、詳細な説明については省略する。
【0009】
エバポレータ51は、冷媒管路52を介して供給される液冷媒を気化させることによって表面に氷53を形成し、この氷53に基づいて冷却水Wを冷却する。
【0010】
図2は、定容積型流量調整器(以下、流量調整器という)7を示し、図2(イ)は平面方向から見た状態、図2(ロ)は側面方向から見た状態、図2(ハ)は図2(ロ)のA−A部における断面を矢印方向に見た状態である。この流量調整器7は、シロップが流入する流入部12a、シロップが流出する流出部12bを有する本体12と、本体12の上部にビス等により固定される減速機13と、減速機13を介して本体12に固定される回転子駆動モータ7Aと、本体12の下部に固定される蓋部14と、本体12の内部に設けられる一組の円型歯車15(回転子)と、を有している。一組の円型歯車15は、本体12および蓋部14に支持される軸16(駆動側)、17(従動側)によって回転自在に支持されており、軸16を減速機13を介して回転子駆動モータ7Aの回転軸と連結して駆動することによって矢印方向に回転する。
【0011】
また、流量調整器7は、円型歯車15の回転速度(減速機13を介して軸16と連結して駆動する回転子駆動モータ7Aの回転速度)を検出するための回転子駆動モータ7Aの回転速度と連動してパルスを出力する図示しないマグネットエンコーダ(以下、エンコーダという)を有する。
【0012】
図3は、流量調整器7を駆動することによるシロップ吐出量を示し、流量調整器7が停止している時は、回転子駆動モータ7Aが円型歯車15の回転を妨げるブレーキの働きをするので、通常のフローレギュレータや流量計に比べて圧力損失が大きく、円型歯車15の圧力損失によるシロップ吐出量は、炭酸ガスボンベ1から供給される炭酸ガスの圧力でシロップタンク2から押し出されたシロップを吐出するフローレギュレータや流量計のシロップ吐出量に比べて少なくなる。図3において、流量調整器7のシロップ吐出量が通常のフローレギュレータや流量計のシロップ吐出量より少ない部分は、円型歯車15の圧力損失によるシロップ吐出量減少分であり、回転子駆動モータ7Aが円型歯車15を駆動するのに必要とする力は、シロップを押し出そうとする圧力が炭酸ガスの圧力により加わる分小さくなる。また、流量調整器7のシロップ吐出量が通常のフローレギュレータやシロップ流量計のシロップ吐出量より多い部分は、炭酸ガスの圧力でシロップタンク2から押し出されたシロップを回転子駆動モータ7Aが円型歯車15を駆動することによりシロップを吐出するシロップ吐出量増加分であり、炭酸ガスの圧力でシロップタンク2からシロップを押し出している圧力の分、回転子駆動モータ7Aが円型歯車15を駆動するのに必要とする力が小さくなる。
【0013】
図4は、第1の実施の形態におけるシロップ供給ラインの制御ブロックを示し、符号は、図1、図2のものに対応しており、回転子駆動モータ7Aの回転速度に応じたパルスを出力するエンコーダ18と、制御上の各種設定値を入力するキーボード等を有した入力装置23と、飲料供給装置の前面に複数設けられた飲料選択用の販売スイッチ24と、飲料供給装置の各部の制御データを格納するメモリ25と、シロップ供給時間等の時間計測を行うタイマー26と、上記した各部を制御する主制御部27を有する。主制御部27は、上記した圧力検出信号に基づいて回転子駆動モータ7Aの制御を行う前述の送出制御部11を有している。
【0014】
販売スイッチ24は、シロップ番号、販売量(カップサイズ大、中、小)、カーボネーション(炭酸飲料、弱炭酸飲料、無炭酸飲料)等が割り当てられる。主制御部27は、メモリ25に飲料毎に記憶された電圧又は電流値に基づいて送出制御部11から回転子駆動モータ7Aに電力を供給する。また、入力装置23によって入力される設定値を必要に応じて表示部(図示せず)に表示させる。
【0015】
メモリ25は、飲料毎に設定される回転子駆動モータ7Aの駆動時間、電力に応じたデューティ比、回転子駆動モータ7Aの駆動開始を遅延する遅延時間等のデータを格納している。また、シロップの基準温度(例えば、5℃)における粘性に基づいて任意のシロップ温度における回転子駆動モータ7Aのデューティ比を補正するためのデューティ補正テーブル、シロップ送出時の圧力と流量の関係に基づいてシロップの種類毎に設けられる流量補正値、および、炭酸ガス調整弁4の開閉量を圧力の程度に応じた調整量で変更する加圧量補正テーブルを格納している。
【0016】
主制御部27は、定流量でシロップを送出するにあたって、エンコーダ18の出力するパルス周波数と、メモリ25がシロップ毎又は飲料毎に記憶している基準パルス周波数とをある時間tにおいて比較して、エンコーダ18の出力するパルス周波数が基準パルス周波数より少ない場合、デューティ比を変更することにより回転子駆動モータ7Aの回転速度を大にする。また、エンコーダ18の出力するパルス数が基準パルス周波数より多い場合、デューティ比を変更することにより回転子駆動モータ7Aの回転速度を小にする。このようにして予めメモリ25に記憶している基準パルス周波数と同じになるように回転子駆動モータ7Aの回転速度を制御する。
【0017】
また、主制御部27は、圧力計10A、10Bから出力される圧力検出信号を送出制御部11に入力する。送出制御部11は、圧力計10A、10Bの圧力検出信号に基づいて炭酸ガス調整弁4の開度を調整する。また、送出制御部11は、圧力計10A、10Bの圧力検出信号に基づいて回転子駆動モータ7Aのデューティ比を変更する。
【0018】
流量調整器7は、一組の円型歯車15を回転させると、炭酸ガスボンベ1から炭酸ガス供給ライン3を介して供給される炭酸ガスの圧力でシロップタンク2から押し出され、流入部12aから本体12内部に流入するシロップを円型歯車15の歯間と本体12の内壁間で形成する空間Bに保持して本体12の内壁に沿って移動させる。このことによりシロップは流出部12b側に達し、流出部12bから流出する。
【0019】
次に、第1の実施の形態に係る飲料供給装置のシロップ供給動作について説明する。
【0020】
主制御部27は、購買者が飲料を選択して販売スイッチ24を押すことに基づく販売信号を入力する。主制御部27は、販売信号の入力に基づいて送出制御部11に通電信号を出力する。送出制御部11は、通電信号を入力すると回転子駆動モータ7Aおよびシロップ電磁弁8に電力を供給する。シロップ電磁弁8は、電力の供給に基づいてシロップ供給ライン6を開く。シロップ電磁弁8を開くことによってシロップタンク2から炭酸ガスによって加圧されたシロップがシロップ供給ライン6に送出し、冷却コイル5で冷却されて流量調整器7に流入する。回転子駆動モータ7Aは流量調整器7を駆動してシロップを一定容積量でマルチバルブ9に送出する。
【0021】
送出制御部11は、メモリ25に格納されたデューティ比に基づいて回転子駆動モータ7Aに電力を供給する。送出制御部11は、回転子駆動モータ7Aの駆動開始から一定時間(例えば、100m/s)が経過するまではデューティ比100%で回転子駆動モータ7Aに電力を供給し、一定時間経過後に飲料毎に設定されたデューティ比で電力の供給を行う。この一定時間は、送出制御する液体の粘性等の物性や回転子駆動モータ7Aの電気的特性に基づいて設定する。また、エンコーダ18が出力するパルス周波数が基準パルス周波数とのずれを生じているときは上記したデューティ比の変更操作に基づいて回転速度の制御を行う。
【0022】
圧力計10A、10Bは、シロップを送出するシロップ供給ライン6の圧力に応じた圧力検出信号を送出制御部11に出力する。送出制御部11は、圧力計10Aから負圧を示す圧力検出信号を入力すると、メモリ25に格納されている流量補正値を読み込み、その圧力に応じた流量から希望する流量となるように回転子駆動モータ7Aのデューティおよびエンコーダ18の基準パルス周波数を補正するとともにメモリ25に格納されている加圧量補正テーブルに基づいて圧力の程度に応じた開度となるように炭酸ガス調整弁4を開いてシロップの加圧量を大にする。
【0023】
また、送出制御部11は、圧力計10Bから正常圧力範囲を超えた圧力検出信号を入力すると、炭酸ガスの供給圧を減じるように炭酸ガス調整弁4を調整するとともに回転子駆動モータ7Aのデューティ比を変更して減速させる。
【0024】
図5は、シロップタンク14に供給される炭酸ガスの圧力を0.15MPaに設定したときのシロップ送出特性を示し、回転子駆動モータ7Aの回転速度(モータ速度)に応じて出力されるパルス数と流量調整器7の流出側での流量を示している。最初にシロップ供給開始時に炭酸ガスの圧力を0.10MPaに設定して送出したところ、圧力計10Aが負圧を示し、エンコーダ18のパルス数(波線A)と流量(波線B)のばらつきが生じたことから、送出制御部11は、炭酸ガス調整弁4の開度を加圧量補正テーブルから得られる調整量に基づいて大にすることにより0.15MPaに設定した。この加圧条件下では、流量調整器7の流入側圧力が(a)に示すように正圧に改善されており、回転速度が上昇しても流入部および流出部で圧力が正圧に保たれている。この圧力条件下では、流量調整器7に炭酸ガスで加圧されたシロップが連続的に流入することにより、(b)に示すように回転子駆動モータ7Aの回転速度が上昇しても流量のばらつきを生じることがない。
【0025】
この流量調整器7を用いた液体送出制御では、飲料の希釈比率や粘性に応じた回転速度で円型歯車15を駆動する場合に、回転子駆動モータ7Aに供給する電圧又は電流値をテーブル化してメモリ25に記憶することのほかに、回転子駆動モータ7Aに供給する電圧を断続的にオンオフする間隔を表す時間データを飲料毎にテーブル化してメモリ25に記憶しておき、適切な制御モードを選択的に実行するようにしても良い。
【0026】
また、より精度の高い液体送出制御を行うときは、各ラインにおける液体の状態を圧力計や、液体の有無を検出する液センサ等の検出器で検出し、これらの検出信号を含めて送出制御を行うことで、液体が滞りなく流量調整器7に連続的に流入するようにすることが好ましい。
【0027】
図6は、シロップの温度と粘性の関係を示し、シロップは、その温度によって粘性が変化する特性を有している。本実施の形態で使用するシロップでは、30℃で約38cpの粘性が5℃では65cpと大になっている。粘性が大になると、シロップ供給ライン6の圧力損失が大になって圧力が大になる。このため、飲料ディスペンサを設置直後に流量調整器7の流量設定操作を行うと、実販売時のシロップ温度と相違していることによって、上記した粘性の温度依存性に基づく流量変動を生じることがある。
【0028】
例えば、飲料ディスペンサの設置後にサービスマンが流量調整器7の流量設定操作を行う場合、設置直後は冷却水槽50の冷却水Wが充分に冷えていないので、冷却コイル5を通過したシロップの温度は実販売時の適正温度(例えば、5℃)より大で、粘性が小になる。そのシロップ温度で流量設定操作を行うと適正温度におけるシロップ流量と比較してシロップ流量が10〜15%増加する。
【0029】
このことから、シロップが適正温度となったときに希望する流量が得られるようにシロップ供給ライン6の圧力を圧力計10A、10Bで監視し、得られた圧力検出信号と予め測定された適正温度における圧力検出信号とを比較し、更に、シロップの温度差を考慮して回転子駆動モータ7Aのデューティ比可変制御、および加圧量制御を行うことが好ましい。
【0030】
本実施の形態では、シロップを炭酸ガスで加圧して供給しているが、シロップ中に溶解した炭酸ガスが円型歯車15と接触することによってガスブレイクを生じると、シロップの流入量を減少させることから、圧力計10Aの圧力検出信号に基づいて回転子駆動モータ7Aの回転速度を制御する。また、回転子駆動モータ7Aの回転速度を変化させず、炭酸ガス供給ライン3に設けられる炭酸ガス調整弁4の開度を調整することによってシロップの加圧量を増減させるようにしても良く、モータの回転速度および炭酸ガス調整弁4の開度調整をあわせて行っても良い。
【0031】
回転子駆動モータ7Aの駆動制御は、例えば、主制御部27の送出制御部11にトランジスタや可変抵抗器で構成する電圧調整器を設けて電圧を変化させる抵抗制御法がある。また、回転子駆動モータ7Aに供給する電圧を断続的にオンオフする間隔を変化させる方法として、例えば、パルス制御法がある。パルス制御法はオンかオフいずれかの状態の繰り返しとなっているので、オフタイムでの電力ロスがなく、オンタイムでも制御トランジスタが完全に飽和しているため、電力ロスが少なくなる。
【0032】
上記した第1の実施の形態によると、シロップ供給ライン6に設けられる流量調整器7の流入側圧力が負圧とならないように圧力を監視して送出制御を行うことにより、流量調整器7へのシロップ流入量が不足することを防ぎ、希望する流量の一定容積量のシロップを連続して確実に送り出すことができる。また、一組の円型歯車15の回転に基づいて液体を送出することによって、液体の粘性等の物性による影響を受けることなく精度の高い液体送出が可能になる。
【0033】
また、流量調整器7に炭酸ガスで加圧されたシロップをシロップ供給ライン6を介して送り込んでいるので、シロップがシロップタンク2側に逆流せず、回転子駆動モータ7Aが一組の円型歯車15を駆動するのに必要とする力は炭酸ガスの加圧によって小になり、回転子駆動モータ7Aを小型化でき、装置コストの低減を図れる。また、一組の円型歯車15の回転を変化させることでシロップ送出量を必要とする流量に応じて増減させることが可能である。
【0034】
また、シロップ供給ライン6の圧力を圧力計10A、10Bで監視し、適正温度における圧力を基準とした回転子駆動モータ7Aのデューティ比可変制御、加圧量制御を行うことで、シロップの粘性変動に伴う流量変動を防ぎ、精度良くシロップを送出することができる。
【0035】
また、圧力計10A、10Bの圧力検出信号に基づいて送出制御部11に流量の設定を行わせる構成を説明したが、例えば、圧力計10A、10Bによる圧力検出値を参考にして、サービスマン等の手作業によって流量設定作業又は流量調整作業を行うようにしても良い。
【0036】
図7は、流量調整器7に内蔵される一組の回転子の他の実施の形態を示し、上記した円型歯車15の他に、(a)に示す三角おむすび形歯車15A、(b)に示すオーバル形歯車15B、(c)に示すまゆ型回転子15C、(d)に示すクローバ型回転子15Dであっても良い。まゆ型回転子15Cおよびクローバ型回転子15Dは、外周が平滑面で形成されており、まゆ型回転子15Cは軸16および17に取り付けられたギヤ15cの噛合に基づいて相対回転する。このように、本体12に収容される一組の回転子の形状によって液体の送出性を可変させることが可能である。この場合、液配管内の圧力損失は回転子の形状によって変化することから、送出する液体の密度、粘性等の物性に応じた一組の回転子を用いることが好ましい。また、三角おむすび形歯車15Aやオーバル形歯車15Bでは、液体を介して伝わる圧力が回転子の回転を促す外力として効果的に作用することから、液体の粘性が大である場合でも圧力損失の低減を図れる。
【0037】
第1の実施の形態では、飲料供給装置におけるシロップ送出制御について説明したが、その用途は飲料供給装置に限定されず、シロップ以外の他の液体、例えば、油等の加圧された液体の送出制御に適用することも可能である。また、液体の他に粉体や気体を加圧して配管を介して送出する場合の送出制御や、重力に基づいて液体や粉体を落下等によって供給する場合の送出制御に適用することができる。
【0038】
また、各部の構成についても種々の変形が可能である。例えば、シロップをマルチバルブ9に供給する弁装置としてシロップ電磁弁8を用いているが、それに限定されず、電気モータにより弁を開閉してシロップの供給を制御しても良い。シロップの供給形態についても、例えば、袋にシロップを充填し、この袋を輸送箱の中に収めた液体原料容器(バックインボックス)を飲料供給装置内に設置して、シロップ自体の重さで流量調整器7に供給し、流量調整器7で一定容積のシロップを連続して送出し、シロップ電磁弁8を介してマルチバルブ9に供給することも可能である。
【0039】
図8は、第2の実施の形態に係る他の流量調整器を示し、モータによって回転駆動される回転体に複数の羽根(vane)を放射状に設けられるベーン型流量調整器40である。このベーン型流量調整器40は、本体41と、本体41内に形成される楕円状の液体収容部42と、本体41内でモータ(図示せず)によって回転駆動される回転体43と、回転体43に放射状に設けられる複数のベーン44と、ベーン44を回転体43の径方向に伸縮自在に保持するベーン収容溝45を有し、液体収容部42に収容される回転体43との間に形成される空間に流入管6Aを介してシロップを流入させ、回転体43の回転に基づいて流出管6Bよりシロップを流出させる。
【0040】
ベーン44は、ベーン収容溝45に収容される図示しないスプリング等の弾性部材によって液体収容部42の内壁に密接するように付勢されており、その伸縮量は楕円の大径部で最大となり、小径部で最小となる。
【0041】
ベーン型流量調整器40によるシロップの送出動作は、シロップ供給ライン6から流入管6Aを介して液体収容部42にシロップを流入させ、回転体43を図中に示す矢印方向に回転させることによって回転体43、2枚のベーン44、および液体収容部42の内壁との間に一定容積のシロップを収容し、回転体43の回転に基づいて移動させて流出管6Bより流出させる。ベーン型流量調整器40では、シロップの送出動作は図面に示す回転体43の左側と右側で同時に行われる。
【0042】
上記した第3の実施の形態に係るベーン型流量調整器40によると、ギヤを用いて一組の回転子を駆動することに基づくギヤのバックラッシ拡大に基づく液体のもれ、計量精度の低下を生じることなく、一定容積の液体を長期にわたって精度良く安定的に供給することができる。
【0043】
上記した本発明の液体送出装置によると、以下に示す作用および効果が得られる。
(a)流量調整器7の流入部が負圧とならないようにシロップの送出を制御するようにしたので、例えば、シロップタンク2内のシロップ残量が減少することによるシロップ供給圧の変動が生じても流量調整器7に連続的にシロップを流入させることが可能になり、流量調整器7から連続して一定容積量のシロップを正確に、安定的に送り出すことができる。
【0044】
(b)少なくとも流量調整器7の流入部を圧力検出器で監視し、流入部が負圧となったときは炭酸ガス供給ライン3に設けられる炭酸ガス調整弁4を開いてシロップの加圧量を調整するようにしたので、シロップが流量調整器7に滞りなく連続的に流入するようになる。
【0045】
(c)少なくとも流量調整器7の流入部を圧力検出器で監視し、流入部が負圧となったときは回転子を駆動する回転子駆動モータ7Aの回転速度を可変させるようにしたので、ガスブレイク等の現象によって負圧が生じることを防止し、流量調整器7へのシロップ流入性を確保できる。
【0046】
(d)回転子は、複数の回転子を組み合わせて形成される一組の回転子であっても良く、液体の送出に応じた形状の回転子を選択的に用いることができる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の液体送出装置によると、加圧液体の粘性変化等に応じた流れに基づく圧力を監視し、一定容積量の送出を制御するようにしたため、液体の粘性変動や圧力変動等の影響を受けることなく送出すべき液体が常に安定して供給され、希望する流量の一定容積量の液体を精度良く安定的に送出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る液体送出装置としての飲料供給装置を示す概略構成図
【図2】第1の実施の形態における定容積型流量調整器を示し、(イ)は平面図、(ロ)は側面図、(ハ)は(ロ)のA−A部における断面図
【図3】第1の実施の形態における定容積型流量調整器を設けた液体送出ラインの液体吐出量を示す説明図
【図4】第1の実施の形態における飲料供給装置の制御ブロック図
【図5】エンコーダの出力パルス数と流量との関係を示す特性図を示し、(a)は特性データ、(b)はそのグラフ
【図6】シロップの温度と粘性の関係図
【図7】(a)から(d)は、流量調整器に内蔵される一組の回転子の他の実施の形態を示す部分断面図
【図8】本発明の第3の実施の形態に係るベーン型流量調整器を示す概略構成図
【符号の説明】
1、炭酸ガスボンベ 2、シロップタンク 3、炭酸ガス供給ライン
4、炭酸ガス調整弁 5、冷却コイル 6、シロップ供給ライン
6A、流入管 6B、流出管 7A、回転子駆動モータ
7、定容積型流量調整器 8、シロップ電磁弁 9、マルチバルブ
10A、圧力計 10B、圧力計 11、送出制御部
12、本体 12a、流入部 12b、流出部 13、減速機
14、蓋部 15、円型歯車 15A、三角おむすび円形歯車
15B、オーバル形歯車 15C、まゆ型回転子
15D、クローバ型回転子 15c、ギヤ 16、軸
17、軸 18、エンコーダ 23、入力装置
24、販売スイッチ 25、メモリ 26、タイマー
27、主制御部 40、ベーン型流量調整器 41、本体
42、液体収容部 43、回転体 44、ベーン
45、ベーン収容溝 50、冷却水槽 51、エバポレータ
52、冷媒管路 53、氷
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid delivery apparatus, and more particularly to a liquid delivery apparatus capable of accurately and stably supplying a certain volume of liquid at a desired flow rate without losing the delivery performance of the liquid to be delivered.
[0002]
[Prior art]
As a conventional liquid delivery apparatus, there is an apparatus that delivers liquid flowing into a casing from a supply source via an inflow side conduit to the outflow side conduit based on rotation of a rotor. In this liquid delivery device, the rotor is driven to rotate in accordance with the delivery amount of the liquid, so that a fixed volume of liquid flows out based on the amount of liquid accommodated between the casing and the rotor and the rotational speed of the rotor. Can be sent to the side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional liquid delivery device, there may be a case where a sufficient amount of liquid cannot be taken into the casing when viscosity variation, pressure variation, or bubble mixing occurs in the liquid to be delivered through the inflow side pipe line. In particular, if the rotational speed of the rotor is large with respect to the flow rate flowing into the casing, the inflow side pipe line becomes negative pressure and the liquid cannot be sent, so that a certain amount of liquid can be accurately delivered. There is a problem that it cannot be done.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to always stably supply a liquid to be delivered without being affected by fluctuations in the viscosity or pressure of the liquid, and to deliver a constant volume of liquid with a desired flow rate accurately and stably. An object of the present invention is to provide a liquid delivery device that can be made to operate.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a delivery means for delivering pressurized liquid flowing from the inflow part to the outflow part at a constant volume, and a desired flow rate according to the pressure of the pressurized liquid at a constant volume. Sending control means for sending A first pressure detector that outputs a first pressure detection signal corresponding to the pressure of the pressurized liquid in the inflow portion, and a pressurization amount of the pressurized liquid based on the first pressure detection signal On the basis of the second pressure detection signal, a second pressure detector that outputs a second pressure detection signal corresponding to the pressure of the pressurized liquid in the outflow portion, and a second pressure detection signal. A drive controller that varies a delivery amount of the delivery means, and the delivery control means receives the pressure detection signal indicating the negative pressure of the inflow part from the first pressure detector, and the inflow part A signal for increasing the pressurization amount is output to the pressurization amount regulator so that the pressure of the pressure does not become negative, and a pressure detection signal exceeding a predetermined pressure range is input from the second pressure detector. Output a signal to the drive controller to reduce the delivery amount of the delivery means. A liquid delivery device is provided.
[0006]
According to the above-described liquid delivery device, the pressurized liquid is supplied to the delivery means and is delivered based on the delivery operation, so that the inflow portion and the outflow portion of the delivery means are based on the shape of the piping, the viscosity of the liquid, and the flow velocity. A pressure loss occurs and a pressure corresponding to the flow is generated. Since this pressure changes in accordance with the above-described liquid viscosity, flow velocity, etc., the control means monitors at least the pressure in the inflow portion of the delivery means so that the desired flow rate is delivered at a constant volume. By doing so, the pressurized liquid can stably flow into the delivery means.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the liquid delivery apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0007]
FIG. 1 partially shows a beverage supply apparatus according to a first embodiment of the present invention, and schematically shows a syrup supply line for delivering syrup as a liquid ingredient by a beverage dispenser. The syrup supply line includes a carbon dioxide cylinder 1 containing high-pressure carbon dioxide, a syrup tank 2 containing syrup as a liquid raw material, a carbon dioxide supply line 3 for supplying carbon dioxide to the syrup tank, and a carbon dioxide supply line 3. A carbon dioxide gas regulating valve 4 provided in the chiller, a cooling coil 5 for cooling the syrup with cooling water (not shown), a syrup supply line 6 for sending out the syrup, and a constant volume flow rate adjustment for sending out the syrup at a constant volume. , A rotator drive motor 7A for driving a rotator (to be described later) that feeds syrup at a constant volume, and a syrup that opens and closes the syrup supply line 6. Pressure is detected by detecting the pressure on the upstream side of the solenoid valve 8, the multi-valve 9 that mixes liquids such as syrup, dilution water, and carbonated water, and the constant volume flow rate regulator 7. Based on the pressure detection signal, a pressure gauge 10A that outputs a pressure detection signal according to the pressure, a pressure gauge 10B that outputs a pressure detection signal according to the pressure. The carbon dioxide gas adjusting valve 4 or the rotor drive motor 7A is controlled by a delivery control unit 11 (delivery control means), a cooling water tank 50 for storing the cooling water W for cooling the cooling coil 5, and a cooling unit (not shown). The evaporator 51 that cools the cooling water W based on the vaporization of the refrigerant to be performed, and the refrigerant pipe 52 that circulates the refrigerant through the evaporator 51 are provided.
[0008]
The rotor drive motor 7A uses a direct current motor and is controlled by a sending control unit 11 based on PWM (Pulse Width Modulation) control for changing the rotation speed by changing the ratio (duty cycle) of the pulse width Hi and Low. Energization control is performed. Since PWM control is a well-known technique, detailed description thereof is omitted.
[0009]
The evaporator 51 evaporates the liquid refrigerant supplied via the refrigerant pipe 52 to form ice 53 on the surface, and cools the cooling water W based on the ice 53.
[0010]
FIG. 2 shows a constant volume flow rate regulator (hereinafter referred to as a flow rate regulator) 7, FIG. 2 (a) is a state seen from the plane direction, FIG. 2 (b) is a state seen from the side surface direction, FIG. (C) is the state which looked at the cross section in the AA part of FIG.2 (b) in the arrow direction. The flow rate regulator 7 includes a main body 12 having an inflow portion 12a into which syrup flows in and an outflow portion 12b from which syrup flows out, a speed reducer 13 fixed to the upper portion of the main body 12 with a screw or the like, and a speed reducer 13 A rotor drive motor 7A fixed to the main body 12, a lid portion 14 fixed to the lower portion of the main body 12, and a set of circular gears 15 (rotors) provided inside the main body 12. Yes. The pair of circular gears 15 is rotatably supported by shafts 16 (drive side) and 17 (driven side) supported by the main body 12 and the lid portion 14, and the shaft 16 is rotated via the speed reducer 13. It rotates in the direction of the arrow by being driven by being connected to the rotation shaft of the child drive motor 7A.
[0011]
The flow rate regulator 7 also detects the rotational speed of the circular gear 15 (rotational speed of the rotor driving motor 7A that is connected to the shaft 16 via the speed reducer 13) and detects the rotational speed of the rotor driving motor 7A. A magnet encoder (hereinafter referred to as an encoder) (not shown) that outputs a pulse in conjunction with the rotation speed is included.
[0012]
FIG. 3 shows the amount of syrup discharged by driving the flow rate regulator 7. When the flow rate regulator 7 is stopped, the rotor drive motor 7A acts as a brake that prevents the circular gear 15 from rotating. Therefore, the pressure loss is larger than that of a normal flow regulator or flow meter, and the syrup discharge amount due to the pressure loss of the circular gear 15 is the syrup pushed out of the syrup tank 2 by the pressure of carbon dioxide supplied from the carbon dioxide cylinder 1. This is less than the syrup discharge amount of a flow regulator or a flow meter that discharges water. In FIG. 3, the portion where the syrup discharge amount of the flow rate regulator 7 is smaller than the syrup discharge amount of a normal flow regulator or flow meter is a decrease in the syrup discharge amount due to the pressure loss of the circular gear 15, and the rotor drive motor 7A. The force required to drive the circular gear 15 becomes smaller as the pressure for pushing out the syrup is added by the pressure of carbon dioxide. Further, in a portion where the syrup discharge amount of the flow rate regulator 7 is larger than the syrup discharge amount of a normal flow regulator or syrup flow meter, the rotor drive motor 7A uses a circular shape to drive the syrup pushed out of the syrup tank 2 by the pressure of carbon dioxide gas. The rotor drive motor 7A drives the circular gear 15 by the amount of syrup discharge increased by driving the gear 15 and by the amount by which the syrup is pushed out of the syrup tank 2 by the pressure of carbon dioxide gas. The force required for this is reduced.
[0013]
FIG. 4 shows a control block of the syrup supply line in the first embodiment. The reference numerals correspond to those in FIGS. 1 and 2, and a pulse corresponding to the rotational speed of the rotor drive motor 7A is output. Encoder 18, input device 23 having a keyboard or the like for inputting various setting values for control, a plurality of beverage selection sales switches 24 provided on the front surface of the beverage supply device, and control of each part of the beverage supply device It has a memory 25 for storing data, a timer 26 for measuring time such as a syrup supply time, and a main control unit 27 for controlling the above-described units. The main control unit 27 has the above-described delivery control unit 11 that controls the rotor drive motor 7A based on the pressure detection signal described above.
[0014]
The sales switch 24 is assigned a syrup number, a sales amount (cup size large, medium, small), carbonation (carbonated beverage, weak carbonated beverage, non-carbonated beverage), and the like. The main control unit 27 supplies power from the delivery control unit 11 to the rotor drive motor 7A based on the voltage or current value stored for each beverage in the memory 25. Moreover, the setting value input by the input device 23 is displayed on a display unit (not shown) as necessary.
[0015]
The memory 25 stores data such as the driving time of the rotor driving motor 7A set for each beverage, the duty ratio according to the power, and the delay time for delaying the start of driving of the rotor driving motor 7A. Also, a duty correction table for correcting the duty ratio of the rotor drive motor 7A at an arbitrary syrup temperature based on the viscosity at the reference temperature (for example, 5 ° C.) of the syrup, based on the relationship between the pressure and the flow rate at the time of sending the syrup. A flow rate correction value provided for each type of syrup and a pressurization amount correction table for changing the opening / closing amount of the carbon dioxide gas adjusting valve 4 by an adjustment amount corresponding to the degree of pressure are stored.
[0016]
When sending the syrup at a constant flow rate, the main control unit 27 compares the pulse frequency output from the encoder 18 with the reference pulse frequency stored in the memory 25 for each syrup or each beverage at a certain time t. When the pulse frequency output from the encoder 18 is lower than the reference pulse frequency, the rotational speed of the rotor drive motor 7A is increased by changing the duty ratio. When the number of pulses output from the encoder 18 is greater than the reference pulse frequency, the rotational speed of the rotor drive motor 7A is reduced by changing the duty ratio. In this way, the rotational speed of the rotor drive motor 7A is controlled so as to be the same as the reference pulse frequency stored in the memory 25 in advance.
[0017]
Further, the main control unit 27 inputs pressure detection signals output from the pressure gauges 10 </ b> A and 10 </ b> B to the transmission control unit 11. The delivery control unit 11 adjusts the opening degree of the carbon dioxide gas regulating valve 4 based on the pressure detection signals of the pressure gauges 10A and 10B. Further, the delivery control unit 11 changes the duty ratio of the rotor drive motor 7A based on the pressure detection signals of the pressure gauges 10A and 10B.
[0018]
When the set of circular gears 15 is rotated, the flow rate regulator 7 is pushed out of the syrup tank 2 by the pressure of carbon dioxide supplied from the carbon dioxide cylinder 1 through the carbon dioxide supply line 3, and from the inflow portion 12 a to the main body. The syrup flowing into the inside of the body 12 is held in a space B formed between the teeth of the circular gear 15 and the inner wall of the main body 12 and moved along the inner wall of the main body 12. As a result, the syrup reaches the outflow portion 12b and flows out from the outflow portion 12b.
[0019]
Next, the syrup supply operation of the beverage supply device according to the first embodiment will be described.
[0020]
The main control unit 27 inputs a sales signal based on the purchaser selecting a beverage and pressing the sales switch 24. The main control unit 27 outputs an energization signal to the transmission control unit 11 based on the input of the sales signal. When the energization signal is input, the delivery controller 11 supplies power to the rotor drive motor 7A and the syrup solenoid valve 8. The syrup solenoid valve 8 opens the syrup supply line 6 based on the supply of electric power. By opening the syrup solenoid valve 8, the syrup pressurized by the carbon dioxide gas from the syrup tank 2 is sent to the syrup supply line 6, cooled by the cooling coil 5, and flows into the flow rate regulator 7. The rotor drive motor 7A drives the flow rate regulator 7 to send syrup to the multi-valve 9 at a constant volume.
[0021]
The sending control unit 11 supplies power to the rotor drive motor 7A based on the duty ratio stored in the memory 25. The delivery control unit 11 supplies power to the rotor drive motor 7A with a duty ratio of 100% until a predetermined time (for example, 100 m / s) has elapsed from the start of the drive of the rotor drive motor 7A. Power is supplied at a duty ratio set for each time. This fixed time is set based on the physical properties such as the viscosity of the liquid to be delivered and the electrical characteristics of the rotor drive motor 7A. When the pulse frequency output from the encoder 18 deviates from the reference pulse frequency, the rotational speed is controlled based on the duty ratio changing operation described above.
[0022]
The pressure gauges 10 </ b> A and 10 </ b> B output a pressure detection signal corresponding to the pressure of the syrup supply line 6 that sends out the syrup to the delivery control unit 11. When the pressure detection signal indicating negative pressure is input from the pressure gauge 10A, the delivery control unit 11 reads the flow rate correction value stored in the memory 25, and the rotator so that the desired flow rate is obtained from the flow rate according to the pressure. The carbon dioxide gas adjusting valve 4 is opened so that the opening degree is adjusted according to the degree of pressure based on the pressurization amount correction table stored in the memory 25 while correcting the duty of the drive motor 7A and the reference pulse frequency of the encoder 18. Increase the amount of syrup pressure.
[0023]
Moreover, when the pressure detection signal exceeding the normal pressure range is input from the pressure gauge 10B, the delivery control unit 11 adjusts the carbon dioxide adjustment valve 4 so as to reduce the supply pressure of the carbon dioxide, and the duty of the rotor drive motor 7A. Change the ratio to slow down.
[0024]
FIG. 5 shows syrup delivery characteristics when the pressure of carbon dioxide gas supplied to the syrup tank 14 is set to 0.15 MPa, and the number of pulses output according to the rotational speed (motor speed) of the rotor drive motor 7A. The flow rate on the outflow side of the flow rate regulator 7 is shown. When the pressure of carbon dioxide gas was first set to 0.10 MPa at the start of syrup supply, the pressure gauge 10A showed a negative pressure, and the pulse number (wave line A) and flow rate (wave line B) of the encoder 18 varied. Therefore, the delivery control unit 11 sets the opening degree of the carbon dioxide gas regulating valve 4 to 0.15 MPa by increasing it based on the adjustment amount obtained from the pressurization amount correction table. Under this pressurizing condition, the pressure on the inflow side of the flow rate regulator 7 is improved to a positive pressure as shown in (a), and even if the rotational speed is increased, the pressure is maintained at the positive pressure at the inflow portion and the outflow portion. I'm leaning. Under this pressure condition, the syrup pressurized with carbon dioxide gas continuously flows into the flow rate regulator 7, so that the flow rate is maintained even when the rotational speed of the rotor drive motor 7 </ b> A increases as shown in FIG. There is no variation.
[0025]
In the liquid delivery control using the flow rate regulator 7, when the circular gear 15 is driven at a rotational speed according to the beverage dilution ratio and viscosity, the voltage or current value supplied to the rotor drive motor 7A is tabulated. In addition to storing in the memory 25, time data representing intervals at which the voltage supplied to the rotor drive motor 7A is intermittently turned on / off is tabulated for each beverage and stored in the memory 25, and an appropriate control mode is stored. May be selectively executed.
[0026]
When performing liquid delivery control with higher accuracy, the state of the liquid in each line is detected by a detector such as a pressure gauge or a liquid sensor that detects the presence or absence of liquid, and delivery control including these detection signals is performed. It is preferable that the liquid flows continuously into the flow rate regulator 7 without stagnation.
[0027]
FIG. 6 shows the relationship between the temperature and the viscosity of the syrup, and the syrup has a characteristic that the viscosity changes depending on the temperature. In the syrup used in the present embodiment, the viscosity of about 38 cp at 30 ° C. is as high as 65 cp at 5 ° C. When the viscosity increases, the pressure loss in the syrup supply line 6 increases and the pressure increases. For this reason, if the flow rate setting operation of the flow rate regulator 7 is performed immediately after installing the beverage dispenser, the flow rate fluctuation based on the temperature dependence of the viscosity described above may occur due to the difference from the syrup temperature at the time of actual sales. is there.
[0028]
For example, when the service person performs the flow rate setting operation of the flow rate regulator 7 after installing the beverage dispenser, the cooling water W in the cooling water tank 50 is not sufficiently cooled immediately after the installation, so the temperature of the syrup that has passed through the cooling coil 5 is It is larger than the appropriate temperature (for example, 5 ° C.) at the time of actual sales, and the viscosity becomes small. When the flow rate setting operation is performed at the syrup temperature, the syrup flow rate is increased by 10 to 15% as compared with the syrup flow rate at the appropriate temperature.
[0029]
From this, the pressure of the syrup supply line 6 is monitored by the pressure gauges 10A and 10B so that a desired flow rate can be obtained when the syrup reaches an appropriate temperature, and the obtained pressure detection signal and the appropriate temperature measured in advance are monitored. It is preferable to perform the duty ratio variable control and the pressurization amount control of the rotor drive motor 7A in consideration of the temperature detection signal at, and further considering the temperature difference of the syrup.
[0030]
In this embodiment, the syrup is pressurized and supplied with carbon dioxide gas. However, if a gas break occurs when the carbon dioxide gas dissolved in the syrup comes into contact with the circular gear 15, the amount of syrup inflow is reduced. Therefore, the rotational speed of the rotor drive motor 7A is controlled based on the pressure detection signal of the pressure gauge 10A. Further, the amount of pressurization of the syrup may be increased or decreased by adjusting the opening of the carbon dioxide adjusting valve 4 provided in the carbon dioxide supply line 3 without changing the rotational speed of the rotor drive motor 7A. The rotation speed of the motor and the opening adjustment of the carbon dioxide gas adjusting valve 4 may be adjusted together.
[0031]
The drive control of the rotor drive motor 7A includes, for example, a resistance control method in which a voltage regulator composed of a transistor or a variable resistor is provided in the sending control unit 11 of the main control unit 27 to change the voltage. Further, as a method of changing the interval at which the voltage supplied to the rotor drive motor 7A is intermittently turned on / off, for example, there is a pulse control method. Since the pulse control method repeats either the on state or the off state, there is no power loss in the off time, and the control transistor is completely saturated even in the on time, so that the power loss is reduced.
[0032]
According to the first embodiment described above, the flow rate regulator 7 is controlled by monitoring the pressure so that the inflow side pressure of the flow rate regulator 7 provided in the syrup supply line 6 does not become a negative pressure. Therefore, it is possible to prevent the syrup inflow amount from becoming insufficient and to continuously and reliably send out the syrup having a desired flow rate and a constant volume. Further, by sending the liquid based on the rotation of the pair of circular gears 15, it is possible to send the liquid with high accuracy without being affected by physical properties such as the viscosity of the liquid.
[0033]
Further, since the syrup pressurized with carbon dioxide gas is fed into the flow rate regulator 7 through the syrup supply line 6, the syrup does not flow backward to the syrup tank 2 side, and the rotor drive motor 7A has a set of circular shapes. The force required to drive the gear 15 is reduced by the pressurization of carbon dioxide gas, so that the rotor drive motor 7A can be reduced in size, and the apparatus cost can be reduced. Further, by changing the rotation of the set of circular gears 15, the amount of syrup delivered can be increased or decreased according to the required flow rate.
[0034]
Further, the pressure of the syrup supply line 6 is monitored by the pressure gauges 10A and 10B, and the duty ratio variable control and the pressurization amount control of the rotor drive motor 7A with reference to the pressure at an appropriate temperature are performed, whereby the syrup viscosity fluctuations. Therefore, it is possible to prevent the flow rate fluctuation associated with the syrup and send the syrup with high accuracy.
[0035]
Further, the configuration in which the delivery control unit 11 sets the flow rate based on the pressure detection signals of the pressure gauges 10A and 10B has been described. For example, referring to the pressure detection values by the pressure gauges 10A and 10B, a serviceman or the like The flow setting operation or the flow adjustment operation may be performed manually.
[0036]
FIG. 7 shows another embodiment of a set of rotors incorporated in the flow rate regulator 7. In addition to the circular gear 15, the triangular rice ball-shaped gear 15A shown in FIG. An oval gear 15B shown in FIG. 5B, an eyebrow type rotor 15C shown in FIG. 5C, and a crowbar type rotor 15D shown in FIG. The eyebrows-type rotor 15C and the clover-type rotor 15D are formed with a smooth outer periphery, and the eyebrows-type rotor 15C relatively rotates based on the engagement of the gear 15c attached to the shafts 16 and 17. Thus, the liquid delivery performance can be varied depending on the shape of the pair of rotors accommodated in the main body 12. In this case, since the pressure loss in the liquid pipe changes depending on the shape of the rotor, it is preferable to use a set of rotors according to physical properties such as the density and viscosity of the liquid to be delivered. Further, in the triangular rice ball-shaped gear 15A and the oval gear 15B, the pressure transmitted through the liquid effectively acts as an external force that promotes the rotation of the rotor, so that the pressure loss is reduced even when the viscosity of the liquid is large. Can be planned.
[0037]
In the first embodiment, the syrup delivery control in the beverage supply device has been described. However, the use thereof is not limited to the beverage supply device, and delivery of a liquid other than the syrup, for example, a pressurized liquid such as oil. It is also possible to apply to control. Further, it can be applied to delivery control when pressurizing and sending powder or gas in addition to liquid via piping, and delivery control when supplying liquid or powder by dropping or the like based on gravity. .
[0038]
Various modifications can be made to the configuration of each part. For example, the syrup solenoid valve 8 is used as a valve device for supplying syrup to the multi-valve 9, but the present invention is not limited to this, and the supply of syrup may be controlled by opening and closing the valve by an electric motor. As for the supply form of syrup, for example, a bag is filled with syrup, and a liquid raw material container (back-in box) in which the bag is stored in a transport box is installed in the beverage supply device, and the weight of the syrup itself is set. It is also possible to supply the flow rate regulator 7, continuously send out a fixed volume of syrup by the flow rate regulator 7, and supply the syrup to the multi-valve 9 via the syrup solenoid valve 8.
[0039]
FIG. 8 shows another flow rate regulator according to the second embodiment, which is a vane type flow rate regulator 40 in which a plurality of vanes are provided radially on a rotating body that is rotationally driven by a motor. The vane type flow controller 40 includes a main body 41, an elliptical liquid container 42 formed in the main body 41, a rotating body 43 that is rotationally driven by a motor (not shown) in the main body 41, and a rotation A plurality of vanes 44 provided radially on the body 43, and a vane housing groove 45 that holds the vanes 44 so as to be expandable and contractable in the radial direction of the rotating body 43. The syrup is introduced into the space formed through the inflow pipe 6A, and the syrup is caused to flow out of the outflow pipe 6B based on the rotation of the rotating body 43.
[0040]
The vane 44 is urged so as to be in close contact with the inner wall of the liquid storage portion 42 by an elastic member such as a spring (not shown) stored in the vane storage groove 45, and the expansion / contraction amount is maximum at the large diameter portion of the ellipse, Minimum at the small diameter part.
[0041]
The syrup delivery operation by the vane-type flow regulator 40 is performed by causing the syrup to flow from the syrup supply line 6 through the inflow pipe 6A into the liquid container 42 and rotating the rotating body 43 in the direction of the arrow shown in the figure. A fixed volume of syrup is accommodated between the body 43, the two vanes 44, and the inner wall of the liquid storage portion 42, and is moved based on the rotation of the rotating body 43 to flow out from the outflow pipe 6 </ b> B. In the vane type flow controller 40, the syrup delivery operation is performed simultaneously on the left and right sides of the rotating body 43 shown in the drawing.
[0042]
According to the vane type flow regulator 40 according to the above-described third embodiment, the leakage of liquid due to the increase in gear backlash based on driving a set of rotors using gears is reduced, and the measurement accuracy is reduced. Without being generated, a constant volume of liquid can be supplied accurately and stably over a long period of time.
[0043]
According to the liquid delivery device of the present invention described above, the following operations and effects can be obtained.
(A) Since the syrup delivery is controlled so that the inflow portion of the flow rate regulator 7 does not become a negative pressure, for example, the syrup supply pressure fluctuates due to a decrease in the remaining amount of syrup in the syrup tank 2. However, it is possible to continuously flow the syrup into the flow rate regulator 7, so that a fixed volume of syrup can be sent out accurately and stably from the flow rate regulator 7.
[0044]
(B) At least the inflow portion of the flow rate regulator 7 is monitored by a pressure detector, and when the inflow portion becomes negative pressure, the carbon dioxide gas adjusting valve 4 provided in the carbon dioxide gas supply line 3 is opened to increase the amount of syrup pressurization. Therefore, the syrup flows continuously into the flow rate regulator 7 without stagnation.
[0045]
(C) At least the inflow portion of the flow rate regulator 7 is monitored by a pressure detector, and when the inflow portion becomes negative pressure, the rotational speed of the rotor drive motor 7A that drives the rotor is made variable. It is possible to prevent a negative pressure from being generated due to a phenomenon such as a gas break, and to secure the syrup inflow property to the flow rate regulator 7.
[0046]
(D) The rotor may be a set of rotors formed by combining a plurality of rotors, and a rotor having a shape corresponding to the liquid delivery can be selectively used.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid delivery apparatus of the present invention, the pressure based on the flow according to the viscosity change of the pressurized liquid is monitored, and the delivery of a certain volume is controlled. The liquid to be delivered is always stably supplied without being affected by fluctuations and the like, and a constant volume of liquid with a desired flow rate can be delivered accurately and stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a beverage supply apparatus as a liquid delivery apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show a constant displacement flow rate regulator according to a first embodiment, where FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a liquid discharge amount of a liquid delivery line provided with a constant volume flow rate regulator in the first embodiment.
FIG. 4 is a control block diagram of the beverage supply device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of output pulses of the encoder and the flow rate, where (a) is characteristic data and (b) is the graph.
Fig. 6 Relationship between temperature and viscosity of syrup
FIGS. 7A to 7D are partial cross-sectional views showing another embodiment of a set of rotors built in a flow rate regulator; FIGS.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a vane type flow rate regulator according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, carbon dioxide cylinder 2, syrup tank 3, carbon dioxide supply line
4, CO2 adjustment valve 5, cooling coil 6, syrup supply line
6A, inflow pipe 6B, outflow pipe 7A, rotor drive motor
7, constant volume flow regulator 8, syrup solenoid valve 9, multi-valve
10A, pressure gauge 10B, pressure gauge 11, delivery control unit
12, body 12a, inflow part 12b, outflow part 13, speed reducer
14, lid part 15, circular gear 15A, triangular rice ball circular gear
15B, oval gear 15C, eyebrows type rotor
15D, clover type rotor 15c, gear 16, shaft
17, shaft 18, encoder 23, input device
24, sales switch 25, memory 26, timer
27, main control unit 40, vane type flow regulator 41, main body
42, liquid container 43, rotating body 44, vane
45, vane accommodation groove 50, cooling water tank 51, evaporator
52, refrigerant line 53, ice

Claims (6)

流入部から流入する加圧液体を一定容積量で流出部に送出する送出手段と、
前記加圧液体の圧力に応じて希望する流量を一定容積量で送出させる送出制御手段と、
前記流入部の前記加圧液体の圧力に応じた第1の圧力検出信号を出力する第1の圧力検出器と、
前記第1の圧力検出信号に基づいて前記加圧液体の加圧量を可変させる加圧量調整器と、
前記流出部の前記加圧液体の圧力に応じた第2の圧力検出信号を出力する第2の圧力検出器と、
前記第2の圧力検出信号に基づいて前記送出手段の送出量を可変させる駆動制御器とを有し、
前記送出制御手段は、前記第1の圧力検出器から前記流入部の負圧を示す圧力検出信号を入力したとき、前記流入部の圧力が負圧とならないように前記加圧量調整器に前記加圧量を大にする信号を出力し、前記第2の圧力検出器から所定の圧力範囲を超えた圧力検出信号を入力したとき、前記駆動制御器に前記送出手段の送出量を減じる信号を出力することを特徴とする液体送出装置。
Delivery means for delivering the pressurized liquid flowing in from the inflow part to the outflow part in a constant volume amount;
And transmission control means for sending a flow desired in accordance with the pressure of the pressurized liquid at a constant volumetric amount,
A first pressure detector that outputs a first pressure detection signal corresponding to the pressure of the pressurized liquid in the inflow portion;
A pressurization amount adjuster that varies the pressurization amount of the pressurized liquid based on the first pressure detection signal;
A second pressure detector that outputs a second pressure detection signal corresponding to the pressure of the pressurized liquid in the outflow portion;
A drive controller that varies a delivery amount of the delivery means based on the second pressure detection signal;
When the pressure detection signal indicating the negative pressure of the inflow portion is input from the first pressure detector, the delivery control means is provided to the pressurization amount regulator so that the pressure of the inflow portion does not become a negative pressure. When a signal for increasing the amount of pressurization is output and a pressure detection signal exceeding a predetermined pressure range is input from the second pressure detector, a signal for reducing the amount of output of the output means is supplied to the drive controller. liquid delivery device and outputs.
前記送出手段は、前記加圧液体の前記流入部および前記流出部を設けられた本体に回転自在に収容され、前記本体内で回転駆動されることにより前記流入部から前記本体に流入する前記加圧液体を一定容積で前記流出部から送出する回転子を有する定容積型液体送出器であることを特徴とする請求項第1項記載の液体送出装置。  The delivery means is rotatably accommodated in a main body provided with the inflow portion and the outflow portion for the pressurized liquid, and is driven to rotate within the main body, whereby the addition means that flows into the main body from the inflow portion. 2. The liquid delivery apparatus according to claim 1, wherein the liquid delivery apparatus is a constant volume liquid delivery device having a rotor for delivering pressurized liquid from the outflow part with a constant volume. 前記加圧量調整器は、液体を貯蔵した液体貯蔵部に液体送出用の炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給器と、前記液体貯蔵部への炭酸ガスの供給量を調整する炭酸ガス調整弁とを有し、
前記炭酸ガス調整弁は、前記第1の圧力検出信号に基づいて希望する加圧量に応じた調整量に制御されることを特徴とする請求項第項記載の液体送出装置。
The pressurization amount adjuster includes a carbon dioxide supply device that supplies carbon dioxide gas for liquid delivery to a liquid storage unit that stores liquid, and a carbon dioxide gas adjustment valve that adjusts the supply amount of carbon dioxide gas to the liquid storage unit. Have
The carbon dioxide gas regulating valve, the first pressure detection signal fluid delivery device as in claim 1, wherein said to be controlled to adjust the amount corresponding to the desired to pressurization based on.
前記第1及び第2の圧力検出器は、前記加圧液体の粘性変化に応じた圧力検出信号を前記加圧液体の基準温度時の粘性に応じた圧力検出信号と比較して前記基準温度の流量に対する流量補正値を算出する制御部を含むことを特徴とする請求項第項記載の液体送出装置。 The first and second pressure detectors compare the pressure detection signal according to the viscosity change of the pressurized liquid with the pressure detection signal according to the viscosity at the reference temperature of the pressurized liquid, and the fluid delivery device as in claim 1 wherein characterized in that it comprises a control unit for calculating the flow correction value to the flow rate. 前記回転子は、前記本体の内部に収容される一組の歯車回転子であり、
前記一組の歯車回転子は、前記本体内で相反する方向に回転駆動されることにより前記流入部より前記本体と歯車との間に流入する一定量の前記加圧液体を回転駆動に基づいて前記流出部に送出することを特徴とする請求項第項記載の液体送出装置。
The rotor is a set of gear rotors housed in the body;
The set of gear rotors is driven to rotate a predetermined amount of the pressurized liquid flowing between the main body and the gear from the inflow portion by being rotationally driven in opposite directions within the main body. The liquid delivery apparatus according to claim 2 , wherein the liquid delivery apparatus delivers the liquid to the outflow portion.
前記回転子は、前記本体の内部に収容されるベーン型回転子であり、
前記ベーン型回転子は、前記流入部より前記本体と2枚のベーンによって挟まれる空間に流入する一定量の前記加圧液体を回転駆動に基づいて前記流出部に送出することを特徴とする請求項第項記載の液体送出装置。
The rotor is a vane-type rotor housed in the body;
The vane-type rotor sends out a certain amount of the pressurized liquid flowing from the inflow portion into a space sandwiched between the main body and two vanes to the outflow portion based on rotational driving. Item 2. A liquid delivery device according to item 2 .
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