JP3672260B2 - 管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、（シロップのような）濃縮液及び（ソーダ水のような）希釈液を管理され体積比率で分配する装置に関する。より特別には、本発明は、計量された分量の濃縮液を希釈液供給導管を通って流れている計量された分量の希釈液の中に噴出させる装置に関する。
【従来技術及びその課題】
ポストミックス式の飲料分配弁は、典型的には、シロップ及びソーダ水のような希釈液を混合ノズルを経て飲料コップ内に同時に分配する。適正な混合比率を得るため、手動調整式の流量制御装置を使用することが多い流量弁がシロップとソーダの流量比を管理する。この流量制御装置は、次の理由により、常に適正な混合比率を達成するとは限らない。即ち、一方の流体の流量変化が他方の流量における対応した流量変化を生じないこと、いつでも誰かにより流量制御装置が各個に誤調整される可能性のあること、及び流量制御装置は長期間にわたり適正な調整状態には留まらないことである。
シロップ及び希釈液の流量を一緒に組み合わせることによりこの問題を解決しようとする試みがなされた。しかし、今日まで完全に成功した弁は無かった。完全な解決ができなかった３種の「組合せ型」の弁が以下説明される。
第１の形式の組合せ型の弁は、流量計でシロップが希釈液の流量を監視して脈動式の電磁石により関係の供給導管内の流量を制御するものである。この形式の弁は、あまりにも複雑であり、費用が大きすぎ、かつしばしば信頼性に欠けることが確かめられた。
第２の形式の組合せ型の弁はシロップ及びソーダの流量を制御するように一緒に組み合わせられた往復動ピストンを使用する。この形式の弁は小さな完成装置で大流量を得ることが困難であり、偶発的に飲料の温度を高くし過ぎることがあり、更にシロップ室とソーダ室とを隔離するシールに伴う問題がある。
第３の形式の組合せ型の弁は共通軸に機械的に連結された複数の回転式の体積ポンプ室を持つ。この形式の弁は、装置を通過する流体損失及びシロップ及びソーダのポンプ室のシロップ室とソーダ室とを隔離するシールによる問題を経験した。
従って、計量された分量の濃縮液と希釈液とを管理された比率でポストミックス式飲料ディスペンサーの混合ステーションに供給する改良された装置に対する技術の要求がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
希釈液の流れを収容する希釈液導管、
濃縮液の流れを収容する濃縮液導管、
希釈液導管における希釈液の流量を測定し、所定時間の間にわたり流れている希釈液の量を決定するための流量計、
前記希釈液内に計測された量の濃縮液を供給させるための、該濃縮液導管と連通するポンプであって、スリーブにより規定された、第１及び第２の端末を有するポンプ室と、該スリーブ内で該第１及び第２の端末の間を往復摺動運動するように設置された複動式ピストンとを有するポンプ、
該ポンプの作動を管理するための電磁弁、及び
該流量計及び該電磁弁に接続されていて、該流量計による希釈液の予定値の量の計測に応答して、濃縮液を該濃縮液導管から該ピストンの両側の該ポンプ室内に交互に向けさせ、予定値が測定されるごとに該ポンプ室内で該ピストンを交互に一方の端部から他方の端部に摺動させ、該ピストンの濃縮液が向けられた側と反対の側からの濃縮液を交互に分配するための制御手段
を具備し、
該流量計が、該希釈液導管に連結されたハウジングと、希釈液の流路において該ハウジング内に配置されかつ希釈液の流量に応答して回転可能なパドル車と、該パドル車の回転速度を測定する、該パドル車の回転速度に比例して一連の間隔を空けられた一連の電気パルスを発生するセンサーとを備えており、
該制御手段が、前記電気パルスを計数して、計数されたパルス数が希釈液の前記予定値の量に関連した閾数に達したとき、該電磁弁を切り替えるためのトリガ信号を発生する計数器を有する
ことを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置が提供される。
更に、本発明によると、上記課題を解決するために、
希釈液の流れを収容する希釈液導管、
濃縮液の流れを収容する濃縮液導管、
希釈液導管における希釈液の流量を測定し、所定時間の間にわたり流れている希釈液の量を決定するための流量計、
前記希釈液内に計測された量の濃縮液を供給させるための、該濃縮液導管と連通するポンプであって、スリーブにより規定された、第１及び第２の端末を有するポンプ室と、該スリーブ内で該第１及び第２の端末の間を往復摺動運動するように設置された複動式ピストンとを有するポンプ、
該ポンプの作動を管理するための電磁弁、及び
該流量計及び該電磁弁に接続されていて、該流量計による希釈液の予定値の量の計測に応答して、濃縮液を該濃縮液導管から該ピストンの両側の該ポンプ室内に交互に向けさせ、予定値が測定されるごとに該ポンプ室内で該ピストンを交互に一方の端部から他方の端部に摺動させ、該ピストンの濃縮液が向けられた側と反対の側からの濃縮液を交互に分配するための制御手段
を具備し、
該制御手段が、該ピストンが分配サイクル中の適切なときに該ポンプ室の末端に到達したかを判定するセンサーと、該ピストンが適切なときに末端に達しない場合は操作者に情報を伝える警告信号発生器とを有することを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置
が提供される。
更に、本発明によると、上記課題を解決するために、
希釈液の流れを収容する希釈液導管、
濃縮液の流れを収容する濃縮液導管、
希釈液導管における希釈液の流量を測定し、所定時間の間にわたり流れている希釈液の量を決定するための流量計、
前記希釈液内に計測された量の濃縮液を供給させるための、該濃縮液導管と連通するポンプであって、スリーブにより規定された、第１及び第２の端末を有するポンプ室と、該スリーブ内で該第１及び第２の端末の間を往復摺動運動するように設置された複動式ピストンとを有するポンプ、
該ポンプの作動を管理するための電磁弁、及び
該流量計及び該電磁弁に接続されていて、該流量計による希釈液の予定値の量の計測に応答して、濃縮液を該濃縮液導管から該ピストンの両側の該ポンプ室内に交互に向けさせ、予定値が測定されるごとに該ポンプ室内で該ピストンを交互に一方の端部から他方の端部に摺動させ、該ピストンの濃縮液が向けられた側と反対の側からの濃縮液を交互に分配するための制御手段
を具備し、
該ピストンがその長手方向中心線と実質的に直交する平面内に配置されたその外側面に少なくも１個のリング状の溝を有する
ことを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置が提供される。
更に、本発明によると、上記課題を解決するために、
希釈液の流れを収容する希釈液導管、
濃縮液の流れを収容する濃縮液導管、
希釈液導管を通って流れる希釈液の流量に対応する信号を発生するための、該希釈液導管内の流量計、
該希釈液導管内の電磁弁、
各圧送行程につき予定体積の濃縮液を分配するための、該濃縮液導管内の体積計量式のポンプ、
該ポンプの作動を管理するための電磁弁、及び
該流量計及び該電磁弁に連結され、該希釈液導管を流れる希釈液の計測された体積に応答して、該ポンプを作動させ、予定された計測体積の希釈液が該流量計を通って流れたときに、予定体積の濃縮液を該ポンプから分配する制御手段
を具備し、
該ポンプが、複動式ポンプであり、
該制御手段が、該ピストンの位置を判定するセンサーと、該ピストンが各方向におけるその移動の終点に達するごとに１対の電磁弁の作動を切り替えるための手段を有する
ことを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置が提供される。
好ましい実施例においては、ポンプの室を定めているスリーブは、複動ピストンと同様にセラミック材料で形成される。ピストン及び室の向かい合った壁は非常に狭い間隙で製造され、従ってこれらは間隙の小さな滑り接触にあり、両者間に何かの別のシール用手段は不必要である。このため、セラミックの構成要素を有するピストンポンプは極めて応答性が高くかつ高速作動する。更に、摩耗及び焼付きを被る動的なシールに付加は不必要である。言うまでもなく、動的なシールは次の理由で大きな問題である。即ち、シールの静止摩擦に打ち勝つにはシロップ圧力が低すぎることがあり、異なった配合形式のシロップがシールを膨張させ、大きな摩擦力を生ずる。
本発明で使用する流量計の一例は、希釈液が通過する希釈液導管に流体的に連結されたハウジング、希釈液の流路内でハウジングに配置されかつ希釈液の流量に応答して回転し得るパドル車、及びパドル車の回転速度を測定しかつパドル車の回転速度に比例して間隔を空けられた一連の電気パルスを発生するセンサーを備える。電気パルスを勘定しかつカウントされたパルス数が希釈液の予定値分量に関係する閾値に達したとき弁手段を逆の第１及び第２の位置に切り替えるようにトリガ信号を発生する計数器が設けられる。
計数器は、混合される希釈液に対するシロップの比率を変えるために、工場又は現場のいずれかでこれを調整することができる。
本発明の応用の更なる範囲は以下与えられる詳細な説明より明らかとなるであろう。しかし、本発明の精神及び範囲内での種々の変化及び変更は熟練技術者にはこの詳細な説明より明らかとなる。この詳細な説明及び特定の例は本発明の好ましい実施例を示すものではあり、説明のためのものでしかないことを理解すべきである。
【実施例】
図１を参照すれば、円筒状のスリーブ１２及びその中に配置された往復摺動可能なピストン１６を備えた体積計量式のポンプ１０が示されている。ピストン１６は、スリーブ１２により定められたポンプ室１４を分離して部分１４Ａ、１４Ｂに分割する。図１の図式的な図面においては、動的なＯリングシール１８がピストン１６の周囲面と円筒状のスリーブ１２の内壁との間に設けられる。しかし、後でより明らかになるように、間に非常に狭い間隙を有するセラミック材料の円筒状のスリーブ１２とピストン１６とを作ることにより動的なシールを無くすことができる。濃縮液導管２４に連結された流体入口通路２０及び２２がポンプ１０に連絡している。必要なときに濃縮液導管２４を開閉するために濃縮液導管２４に手動弁２６が設けられる。ポンプ１０は、流体入口通路２０及び２２と連通した出入口ポートＰＡ及びＰＢを持つ。同形式の電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢが流体入口通路２０及び２２と共に流体回路内に配置される。これら電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢの各は、後述の方法で電子制御盤４６から制御線５２、５４を経て受け取った制御信号に応答して第１及び第２の位置の間で作動できる。各電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢは、第１の位置においては濃縮液が濃縮液導管２４からポンプ室１４内に流れることを許す。各弁は、第２の位置においては濃縮液がポンプ室１４から混合ノズル４４内に流れることを許す。
即ち、電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢは濃縮液のポンプ室１４の部分１４Ａ及び１４Ｂから出口通路３８及び４０内への排出を制御する。これら出口通路３８及び４０は混合ノズル４４に連通している濃縮液導管４２に共通に連結される。
希釈液導管３４に、手動弁２８と電磁弁３６のような適切な弁とが設けられる。更に、希釈液導管３４内には、回転可能なパドル車３２及び組み合わせられた電子式センサー３０Ｓを有する流量計３０が設けられ、このセンサーは、流量、即ち所与の時間にわたり希釈液導管３４を通って流れる希釈液の量を判定する電子制御盤４６に信号を送る。希釈液導管３４、流量計３０及び電磁弁３６を通って流れる希釈液は希釈液導管３７を経て混合ノズル４４内に通過し、ここでポンプ１０からの濃縮液と混合される。
種々の形式を取り得る電子制御盤４６は、図１のシステムの作動を制御する電子回路を備える。これは、線４８を経て流量計３０に、線５０を経て電磁弁３６に、更に上述のように制御線５２及び５４を経てそれぞれ電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢに接続される。電子制御盤４６の詳細は図５に示され説明される。
さて、図１に示されたシステムの作動を説明することとする。
図１の図面は非作動状態におけるシステムを示し、これにおいては、電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢは、両者ともその非作動位置にあり、濃縮液導管２４からの実質的に等しい圧力の濃縮液が流体入口通路２０、２２及び出入口ポートＰＡ、ＰＢを経てピストン１６の両側のポンプ室１４の部分１４Ａ、１４Ｂ内に供給される。ピストン１６はポンプ室１４の中央に示されるが、以下説明されるように、分配運転が行われかつ弁が非作動であるときはどこにでも停止するであろう。分配運転を開始するために（例えば）電磁弁３６が作動位置即ち開口位置に作動される。両手動弁２６及び２８も開かれる。このとき、電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢは反対の状態にあり、一方は励磁され、他方は励磁されない。希釈液が流量計３０を通って流れ始め、パドル車３２を回転させる。パドル車３２の回転は後で図３を参照し説明されるようにセンサーにより計測され、希釈液の流量に従って適切に間隔を空けられた適切なパルス信号が線４８を経て電子制御盤４６に送られる。
図５に示されるように、電子制御盤４６は、特に調整可能な計数器ＡＣ、及びフリップフロップＦＦを備えることがでる。計数器ＡＣはパドル車３２及び組み合わせられたセンサー３０Ｓで発生したパルスを数える。このパルスは希釈液導管３４における希釈液の流量に従って比例した間隔を空けられる。計数器ＡＣは、与えられた時間内に流れる希釈液の予定量に相当する予定カウント数（予め設定された閾カウント）に達したときにトリガ信号を発生するように調整される。計数器ＡＣは、これを適宜の希望値に調整することができる。
カウントが調整された閾カウントに達すると、計数器はフリップフロップＦＦへのトリガ信号を発生し、フリップフロップは電磁弁ＳＣＡ又はＳＣＢのどちらかを励磁するようにその状態を変える。このシナリオにおいては、制御線５２を通る電力は供給されず、電磁弁ＳＣＡは励磁されないその第１の位置にあり、濃縮液は流体入口通路２０と出入口ポートＰＡとを通ってポンプ室１４に流入できる。この時点においては、ピストン１６は図１で見て円筒状のスリーブ１２内のポンプ室１４の左端に隣接して配置され、流体入口通路２０を通る加圧された濃縮液の供給がピストン１６を円筒状のスリーブ１２の右端に、即ち反対側に向かって駆動し、ポンプ室１４の部分１４Ｂ内の濃縮液を出入口ポートＰＢから出し、励磁された電磁弁ＳＣＢ、出口通路４０及び濃縮液導管４２を経て混合ノズル４４内に強制する。このサイクルは、閾カウントに達するごとに繰り返される。即ち、次のサイクルにおいては、電磁弁ＳＣＢは給電が中止されその第１の位置に切り替えられ、電磁弁ＳＣＡは励磁されその第２の位置に切り替えられる。このときは、濃縮液はポンプ室１４Ｂ内に流れ込み、ピストン１６をスリーブ１２の左端に向けて強制し、濃縮液は出入口ポートＰＡから出て電磁弁ＳＣＡを通り混合ノズル４４に圧送されるであろう。このため、濃縮液の体積計量された部分が、管理された比率で混合ノズル４４内に通過している希釈液と混合されるであろう。計数器ＡＣによるカウント数が予定カウントに達するごとに、トリガ信号がフリップフロップＦＦの状態を変えさせ、スイッチのスイッチ状態及び関係の電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢの位置を逆転させる。これにより、濃縮液によりピストン１６がその置かれた所からポンプ室１２の反対側端部に向かって動かされ、濃縮液の体積の計量され管理された付加部分が混合ノズル４４に分配されるであろう。
電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢとは、分配サイクル中は、常に、一方が第１の状態にあるときは他方は第２の状態にあり、又はこの逆であり、１サイクルにおいて第１の位置にある一方の弁はこれを通過する濃縮液がスリーブ１２により定められた室内に流入することを許し、また反対の第２の位置にある他方の弁は濃縮液がピストンの反対側からポンプ室を出て混合ノズル４４に流れることを許す。
次のサイクルにおいては、電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢの状態が逆にされる。
図１に示された体積計量弁及び流量計組立体の機械的構造が図２ないし４において詳細に説明される。この組立体は、図１に示されたシステムの種々の部分に対する適切な空洞部と流路とを有する主マニホルドブロック３１を備える。主マニホルドブロック３１の底部に作られた空洞部内に入れられた流量計３０と混合ノズル４４とを取り外すために、主マニホルドブロック３１に底板３３が取り付けられる。これは図３において最もよく見られ、この図は、パドル車３２とホトセンサーであるセンサー３０Ｓとを有しかつ希釈液導管３４に連通している主マニホルドブロック３１の底部の空洞部内に配置された流量計３０を示す。希釈液導管３４の入口端において取付け用ブロックに手動弁２８も取り付けられる希釈液導管３４の流量計３０の下流に電磁弁３６があり、これはポート４３を囲んでいる弁座４１と機能的に組み合うプランジャー３６Ｐを有するコイル３６Ｃを備える。ポート４３の直下に、混合ノズル４４の環状の室４４Ａと連通する希釈液導管３７に連なるオリフィス板３９がある。
図２を参照すれば、主マニホルドブロック３１には濃縮液導管２４も形成されることを見ることができる。濃縮液導管２４を通る濃縮液の流れの開始及び停止のために、濃縮液導管２４の入口端に近くに手動弁２６が設けられる。濃縮液導管２４は、それぞれ電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢに至る垂直な流体入口通路２２及び２０と連絡する。これら電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢは、主マニホルドブロック３１の頂部に形成された空洞部内に配置されかつ図４に詳細に示される計量用のポンプ１０のマニホルドヘッドと組み合うように上方に伸びる。主マニホルドブロック３１を通ってマニホルドヘッドから混合ノズル４４の室４４Ｃ内に伸びている垂直な濃縮液導管４２と連絡する分岐である出口通路３８及び４０とを含み水平方向に伸びている導管がマニホルドヘッド内にある。分岐である出口通路３８は内部に弁座７４Ａを定めて形成されたポート７６Ａを有し、電磁弁ＳＣＡの往復動プランジャー６４Ａの端部の弁要素７０Ａがこの弁座の周りと機能的に組み合わせられるように配置される。分岐である出口通路４０は内部に形成された同様なポート７６Ｂを有し、このポートは電磁弁ＳＣＢのプランジャー６４Ｂの端部の弁要素７０Ｂと機能的に組み合った弁座７４Ｂで囲まれる。
ポンプのマニホルドヘッドは、ポンプ１０の両端の環状室ＡＣＡ及びＡＣＢと連通している出入口ポートＰＡ、ＰＢも持つ。
電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢは、構造及び機能が実質的に同様である。電磁弁ＳＣＢ及び電磁弁ＳＣＡの構成要素の詳細を示すために電磁弁ＳＣＢが断面で示される。電磁弁ＳＣＢは電磁石コイル５８Ｂ、プランジャー６４Ｂ、戻しばね６８Ｂ、プランジャー６４Ｂの溝付き面の通路６６Ｂ、プランジャーの一方の端部の第１の弁要素７０Ｂ及びプランジャーの他方の端部又は底の端部の第２の弁要素６２Ｂを備える。電磁弁ＳＣＢの励磁状態に対応して弁要素７０Ｂがポート７６Ｂを開閉し、弁要素６２Ｂが弁座６０Ｂで囲まれた流体入口通路２２のポートを開閉する。電磁弁ＳＣＢ及び電磁弁ＳＣＡは、図４にその非励磁状態で示されるが、運転時には、これらの弁は常に反対の状態にあるであろう。即ち、電磁弁ＳＣＢのプランジャー６４Ｂが第１の位置に上がっていると、電磁弁ＳＣＡの対応したプランジャー６４Ａは第２の位置に下がっているであろう。
電磁弁ＳＣＡ及びＳＣＢがその非励磁状態にある場合は、例えば、濃縮液導管２４から流体入口通路２２、通路６６Ｂ及び出入口ポートＰＢを経てポンプ１０内のポンプ室１４と連通している環状室ＡＣＢに至る間の流体流路が存在することが見られる。第２の位置において、プランジャー６４Ｂが励磁され戻しばね６８Ｂに逆らって下方に動かされると、流体入口通路２２は弁要素６２Ｂにより遮断され、ポンプ１０の環状室ＡＣＢは出入口ポートＰＢ、ポート７６Ｂ、流路分岐である出口流路４０、及び垂直な濃縮液導管４２を経て混合ノズル４４の室４４Ｃに連絡する。
電磁弁ＳＣＡは電磁弁ＳＣＢと同じであるので、その作動及びポンプ１０の環状室ＡＣＡへの出入流路は電磁弁ＳＣＢに関して説明されたと同じである。即ち、電磁弁ＳＣＡが非励磁のときは、濃縮液は流体入口通路２０と電磁弁ＳＣＡのプランジャーを通り出入口ポートＰＡを経て環状室ＡＣＡ内に流れ、更にポンプ室１４内に流れるであろう。電磁弁ＳＣＡが励磁状態にある場合は、濃縮液は、環状室ＡＣＡ、出入口ポートＰＡ、ポート７６Ａ、流路分岐３８及び垂直な濃縮液導管４２を通って混合ノズル４４の室４４Ｃ内に流出するであろう。
ポンプ１０の構造は、それぞれ環状室ＡＣＡ及びＡＣＢを定めるような形にされた端部プラグ１７Ａ、１７Ｂを有する外側の円筒状のハウジング１３を備える。端部プラグ１７Ａ、１７Ｂはホール効果センサーであるセンサー５０Ａ、５０Ｂを受け入れる中央穴５１Ａ、５１Ｂも持つ。これらセンサーには、制御盤に接続される出力線５３Ａ、５３Ｂが設けられる。
センサー５０Ａ、５０Ｂは往復動するピストン１６が作動中にポンプ室１４の関係の端部に達したか否かを判定する近接検知器である。コイルばね５４により間隔を空けられた磁石５２Ａ，５２Ｂがピストン１６の両端に設けられる。これら磁石５２Ａ，５２Ｂは、磁石、従ってピストン１６がポンプ室１４を定めている端部の壁にごく接近したときはいつもセンサー５０Ａ、５０Ｂにより感知される磁場を作る。センサー５０Ａ、５０Ｂは、図１及び５の電子制御盤４６と組み合わせられた警告灯ＷＬと照合論理回路ＣＬのある回路内にあって、ピストン１６がポンプ１０のポンプ室１４の端部に到達しない場合に警告信号を発生する。即ち、ポンプが正確に運動しない場合、及びピストンがポンプ室１４のそれぞれの末端に到着しない場合には、操作者に濃縮液圧力を上げるべきことを知らせるために信号灯の点滅のような信号灯による警告信号を発生させるであろう。照合論理回路ＣＬは、どちらの電磁弁が励磁されたか、従ってセンサー５０Ａ、５０Ｂのどちらが磁石５２Ａ、５２Ｂから信号を受け取るべきかを判定できるようにフリップフロップＦＦと組み合わせられる。
端部プラグ１７Ａ、１７Ｂは、ハウジング１３に適切にボルト又はねじで止められたカバー板１５Ａ、１５Ｂによりハウジング１３内に保持される。
ポンプ１０は、セラミック材料で形成された直線状のスリーブ１２及びこれと密な摺動接触をしているセラミック材料で形成された組み合わされたピストンスリーブ１６Ｃを有する改良された構造を備える。スリーブ１６Ｃは溝状の通路５６を持つ。しかし、密な間隙に作られたそれぞれのセラミック部品は自己封止するので動的な外部シールは設けられない。これにより、往復動するピストン１６の信頼性及び応答の著しい改良が提供された。
図２ないし４の弁及び流量計組立体の機能は、同様な番号が同様な部分を示す図１に関し説明されたものと同じである。
弁組立体が作動されないときは、すべての電磁石は励磁されず、かつ図５の計数器ＡＣはセンサー３０Ｓからのパルスを無視する。弁組立体が作動させられると、直ちに以下の作用が発生する。
希釈液電磁弁３６が励磁される。
計数器ＡＣは、ホトセンサー３０Ｓのパルスを前回の飲料供給の最後のカウント数から開始して加算する。カウントされたパルス速度が毎秒１００以下又は５００以上であると、１秒間の希釈液弁の作動後に、このことが図５の速度検知器ＲＤと限界比較器ＬＣとにより感知され、操作者に希釈液流量が受容し得る限界内にないことを警告するために警告灯ＷＬが点灯される。警告灯はセンサー５０Ａ、５０Ｂにより作動させられるものと同じ警告灯であることが好ましいが、これはホール効果センサーからの信号と区別するために点滅しないモードで点灯される。警告灯の点滅モード又は非点滅モードの選択的な点灯は適宜適切な設計の警告信号発生器により管理される。
前回の飲料供給において最後に励磁された方の濃縮液電磁弁（ＳＣＡ又はＳＣＢ）が励磁され、他方の濃縮液電磁弁は励磁されないままである。
予め設定された閾カウント数に達した後、直ちに以下の作用が生ずる；
計数器ＡＣをリセットし新しくカウントを開始し；
励磁された濃縮液電磁弁（ＳＣＡ又はＳＣＢ）の励磁が停止され；非励磁であった濃縮液電磁弁が励磁され；そして
予定の閾カウント数に達するより前にピストン１６がポンプ室１４内でその行程の終点に達していないことがセンサー５０Ａ、５０Ｂ及び照合論理回路ＣＬにより判定されると、警告灯ＷＬが点滅モードで点灯される。
電磁弁３６が作動されている限りこのサイクルが繰り返される。電磁弁３６が作動を止められ又は給電が中断されると直ちに以下の作用が生ずる；
計数器ＡＣはセンサー３０Ｓからのパルスを無視し；
総ての電磁弁が非励磁状態にされ；そして
電子制御盤４６は最後の流量計のカウント数及び励磁された最後の濃縮液電磁弁を記憶する。
さて、図６−１０を参照すれば、弁１００判定は、濃縮液導管２４内に流量調整器１０２も有することを除いて図４のポンプ１０と同様であり、かつ図８−１０の流量計１２２を有するポストミックス式飲料ディスペンサー１００の好ましい実施例が示される。流量調整器１０２は、周期的に比率を手動調整するために大多数の分配弁に使用される流量調整装置と同様であり、ばね１０６により図６において上方位置に強制されかつプラグ１１０により閉鎖された室１０８内に置かれた可動ピストン１０４を持つ。流量調整器の上流で圧力が増加すると、ピストン１０４は図７に示されるように押し下げられ、室１０８からの出口開口を幾分か閉鎖し流量を少なくする。
この流量調整器１０２は以下の利点を提供する。図１４−１７を参照すれば、図１４は濃縮液流量が大きいときの分配中の希釈液と濃縮液の流量を線図的に示し、図１６は濃縮液流量が小さいときの状況を示す。図１５は図１４の濃縮液流量が大きいときの混合ノズルからの分配を線図的に示し、図１７は図１６の濃縮液が小流量のときの状況を示す。図１６及び１７に示された状況は、混合及び顧客の受けがよく更に改良された比率の正確性のために好ましい。濃縮液圧力と流量は時間により変えることができ；大流量の期間は図１４及び１５に示されたあまり望ましくない状況を作る。流量調整器１０２はこの問題を解決し、濃縮液管路の上流の圧力変動とは無関係に、図１６及び１７に示された好ましい状況を常に提供する。従って、この流量（圧力）調整器１０２は分配作業の改良された視覚的受容性、改良された混合、改良された泡の高さ、改良された飲料品質及び改良された炭酸化の諸利点を提供する。
図８−１０を参照すれば、好ましい分配弁用の好ましい流量計１２２が示される。流量計１２２は希釈液導管３４内に回転できるように取り付けられ、これはハウジング１２４、一体のワンピース型の成形されたパドル車１２６、及び発光器１３０と受光器１３２とを有するセンサー１２８を備える。パドル車は６個のパドル１３４と軸１３６とを持つ。各パドルはスポーク１３８とフラグ（パドル）１４０とを持つ。このスポークが光ビームを遮断する。スポークは好ましくはパドル車の軸端に接近しかつフラグはスポークからパドル車の他方の端部に向かって軸方向に伸びる。
図１１を参照すれば、手動調整可能な可変流量を与える本発明の好ましい実施例が示される。公知の分配弁は４２.６２cm３/sec（１.５オンス/秒）、８５.２４cm３/sec（３オンス/秒）、又は１２７.８５cm３/sec（４.５オンス/秒）のような単一の流量で作動し、規定量からずれたとき又は仕様外にしたいときに流量を僅か調整する流量制御器を持つ。しかし、公知の弁は、単純な手動調整では、ある流量の範疇から別のものに切り替えることはできない。本発明の弁はこれができ、即ち、４２.６２cm３/sec（１.５オンス/秒）の標準流量、又は８５.２４cm３/secの大流量（３オンス/秒）、又は１２７.８５cm３/sec（４.５オンス/秒）又は１７０.４７cm３/sec（６オンス/秒）の大流量で分配できる。
図１１は、開口１５６における流路面積を減らし又は増やすようにテーパーの流量制御要素１５４又は針弁を流路ワッシャーの開口１５６に対して軸方向で出入りさせるように動かすために、弁１５０を外部調整できる手動の調整ねじ１５２も備えることを除いて、図６及び８に示された弁１００と同様な弁１５０を示す。この調整は機械式又は電気式の別の方法で行うことができ、更に弁の外部から行うことも、あるいは例えば流路ワッシャーの変更により希望のように内側で行うこともできる。
図６−１０に示された好ましい弁１００の作動は次の通りである。飲料を分配するように弁１００が作動されていないときは、総ての電磁弁は非励磁状態であり、計数器はセンサーからのパルスを無視する。飲料を分配するように弁１００が作動させられると、直ちに以下の作動が生ずる；
（ａ）希釈液電磁弁が励磁され：
（ｂ）計数器が、ホトセンサーのパルスを前回の飲料供給における最後のカウント数から係数を開始する。パルス速度が毎秒１００以下又は毎秒５００以上であると、弁１００の１秒間の作動後に、警告灯が点灯される（点滅しないモード）；そして
（ｃ）前回の飲料供給において最後に励磁された濃縮液電磁弁が励磁され、他方の濃縮液電磁弁は非励磁状態に留まる。
設定カウント数に達した後で、直ちに以下の作動が生ずる。
（ａ）計数器をリセットし新しいカウントを開始し；
（ｂ）励磁された濃縮液電磁弁の励磁が中止され；
（ｃ）非励磁であった濃縮液電磁弁が励磁され；そして
（ｄ）設定カウント数に達するより前に濃縮液ピストンがその行程の終点に達していないことをセンサーが判定した場合は、警告灯が点灯される（点滅モード）。
弁１００が作動される限りこの作動が繰り返される。弁１００の作動が止められると同時に以下の作用が生ずる；
（ａ）計数器はホトセンサーからのパルスを無視し；
（ｂ）総ての電磁弁が非励磁状態にされ；そして
（ｃ）制御盤は最後の流量計のカウント及び励磁された最後の濃縮液電磁弁を記憶する。
図６−１０の好ましい実施例では、比率５：１に対するカウント数は６８である。これは弁１００の種々の寸法を変えることにより変更可能であることは言うまでもない。本発明の弁１００は種々の構成要素の寸法を適切にすることにより５０：１のような非常に大きな範囲の比率を与え得るという公知の値を越えた重要な利点を提供する。希望するならば、本発明の電子装置は位置制御及び資材情報も提供できる。
図１２及び１３は、図１−１１の複動ピストンではなくて単動ピストン１６２を使用した弁１６０の本発明の別の実施例を示す。図１２及び１３は単動ピストン１６２を除き図６のものと同様な図面である。ピストン１６２は単一の出入開口１６６を有する室１６４内で往復する。ばね１６８がピストン１６２を図１２において左方に押し、反転形のダイヤフラム１７０がシールを形成する。電磁弁１７２が室１６４を出入りする濃縮液の流れを制御する。図１２は非励磁状態の電磁弁１７２及び濃縮液で満たされた室１６４を示す。図１３は室１６４内への濃縮液の流れを止めるように弁１７４を閉じかつばねが濃縮液を混合ノズル４４に強制できるように弁１７６を開くように励磁された電磁弁を示す。
図１８は、弁１００、ディスペンサーへの水の管路１８２、（バッグインボックスのような）濃縮液容器１８４、及びディスペンサーに連結されたポンプ１８６を有するディスペンサー１８０の線図的な図面である。
以上、本発明が説明されたが、多くの方法でこれを変更し得ることは明らかであろう。かかる変更は本発明の精神及び範囲から離れたものとして考えるべきでなく、熟練技術者に明からなかかる変更の総ては特許請求の範囲内に含まれると考えるべきである。例えば、濃縮液及び水の流れを混合ノズルの混合ステーションに供給し混合物を分配することができ、或いはこれらをカップ内に個別的に分配し、そこで混合させることができる。水に対する濃縮液の比率は通常は５：１の近傍とすることができるが、高濃度の濃縮液を使用して（５０：１）のように更に大きくすることも容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の構成要素を示す図式的な図面である
【図２】本発明の装置のポンプの好ましい態様の平面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って得られた断面図である。
【図４】図２の線４−４に沿って得られた断面図である。
【図５】図１の電子制御盤部分の図式的なブロック図である。
【図６】図４と同様な断面図であるがシロップ管路に流量調整器を有する好ましい実施例を示す。
【図７】図６における部分的断面図であるが異なった位置に動かされた流量調整器を示す。
【図８】図３と同様な断面図であるが好ましい流量計を示す。
【図９】センサーを示す流量計の端面図である。
【図１０】パドル車の斜視図である。
【図１１】図８と同様な断面図であるが調整可能な流量制御器を有する別の実施例を示す。
【図１２】図６と同様な断面図であるが複動式ポンプではなくて単動式ポンプを使用した別の実施例を示す。
【図１３】図１２と同様な断面図であるが開かれた電磁弁及び別の方向に動いているピストンを示す。
【図１４】連続した水の流れと断続的なシロップの流れを示すグラフである。
【図１５】図１４のグラフに従ってノズルから分配される飲料を示す線図的な図面である。
【図１６】図１４と同様なグラフであるが異なったポンプを使った結果を示す。
【図１７】図１５と同様な図面であるが図１６の流れを使用している。
【図１８】本発明の好ましい態様の飲料ディスペンサーの線図的な図面である。
【符号の説明】
１０ ポンプ
１２ スリーブ
１３ ハウジング
１４ ポンプ室
１４Ａ 部分
１４Ｂ 部分
１５Ａ カバー板
１５Ｂ カバー板
１６ ピストン
１６Ｃ ピストンスリーブ
１７Ａ 端部プラグ
１７Ｂ 端部プラグ
１８ Ｏリングシール
２０ 流体入口通路
２２ 流体入口通路
２４ 濃縮液導管
２６ 手動弁
２８ 手動弁
３０ 流量計
３０Ｓ センサー
３１ 主マニホルドプロック
３２ パドル車
３３ 底板
３４ 希釈液導管
３６ 電磁弁
３６Ｃ コイル
３６Ｐ プランジヤー
３７ 希釈液導管
３８ 出口通路
３９ オリフィス板
４０ 出口通路
４１ 弁座
４２ 濃縮液導管
４３ ポート
４４ 混合ノズル
４４Ａ 室
４４Ｃ 室
４６ 電子制御盤
４８ 線
５０ 線
５０Ａ センサー
５０Ｂ センサー
５１Ａ 中央穴
５１Ｂ 中央穴
５２ 制御線
５２Ａ 磁石
５２Ｂ 磁石
５３Ａ 出力線
５３Ｂ 出力線
５４ 制御線
５４′コイルばね
５６ 通路
５８Ｂ 電磁石コイル
６０Ｂ 弁座
６２Ｂ 弁要素
６４Ａ プランジヤー
６４Ｂ プランジヤー
６６Ｂ 通路
６８Ｂ 戻しばね
７０Ａ 弁要素
７０Ｂ 弁要素
７４Ａ 弁座
７４Ｂ 弁座
７６Ａ ポート
７６Ｂ ポート
１００ 弁
１０２ 流量調整器
１０４ ピストン
１０６ ばね
１０８ 室
１１０ プラグ
１２２ 流量計
１２４ ハウジング
１２６ パドル車
１２８ センサー
１３０ 発光器
１３２ 受光器
１３４ パドル
１３６ 軸
１３８ スポーク
１４０ プラグ
１５０ 弁
１５２ 調整ねじ
１５４ 流量制御要素
１５６ 開口
１６０ 弁
１６２ 単動ピストン
１６４ 室
１６６ 出入口開口
１６８ ばね
１７０ ダイヤフラム
１７２ 電磁弁
１７４ 弁
１７６ 弁
１８０ ディスペンサー
１８２ 管路
１８４ 濃縮液容器
１８６ ポンプ
ＡＣ 計数器
ＡＣＡ 環状室
ＡＣＢ 環状室
ＣＬ 照合論理回路
ＦＦ フリップフロップ
ＬＣ 限界比較器
ＰＡ 出入口ポート
ＰＢ 出入口ポート
ＲＤ 速度検知器
ＳＣＡ 電磁弁
ＳＣＢ 電磁弁
ＷＬ 警告灯

Claims (6)

1. 希釈液の流れを収容する希釈液導管（３４，３７）、
   濃縮液の流れを収容する濃縮液導管（２４，４２）、
   希釈液導管（３４，３７）における希釈液の流量を測定し、所定時間の間にわたり流れている希釈液の量を決定するための流量計（３０）、
   前記希釈液内に計測された量の濃縮液を供給させるための、該濃縮液導管（２４，４２）と連通するポンプ（１０）であって、スリーブ（１２）により規定された、第１及び第２の端末を有するポンプ室（１４）と、該スリーブ（１２）内で該第１及び第２の端末の間を往復摺動運動するように設置された複動式ピストン（１６）とを有するポンプ（１０）、
   該ポンプ（１０）の作動を管理するための電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）、及び
   該流量計（３０）及び該電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）に接続されていて、該流量計（３０）による希釈液の予定値の量の計測に応答して、濃縮液を該濃縮液導管（２４，４２）から該ピストン（１６）の両側の該ポンプ室（１４）内に交互に向けさせ、予定値が測定されるごとに該ポンプ室（１４）内で該ピストン（１６）を交互に一方の端部から他方の端部に摺動させ、該ピストン（１６）の濃縮液が向けられた側と反対の側からの濃縮液を交互に分配するための制御手段（４６、ＡＣ）
   を具備し、
   該流量計（３０）が、該希釈液導管（３４，３７）に連結されたハウジングと、希釈液の流路において該ハウジング内に配置されかつ希釈液の流量に応答して回転可能なパドル車（３２）と、該パドル車（３２）の回転速度を測定する、該パドル車（３２）の回転速度に比例して一連の間隔を空けられた一連の電気パルスを発生するセンサー（３０Ｓ）とを備えており、
   該制御手段（４６、ＡＣ）が、前記電気パルスを計数して、計数されたパルス数が希釈液の前記予定値の量に関連した閾数に達したとき、該電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）を切り替えるためのトリガ信号を発生する計数器（ＡＣ）を有する
   ことを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置。
2. 該計数器（ＡＣ）が、トリガ信号を発生する閾値の数を調整する手段を有する請求項１の装置。
3. 該制御手段（４６、ＡＣ）が、該計数器（ＡＣ）による前記電気パルスの発生速度を検知するための、該計数器（ＡＣ）に接続された速度検知器（ＲＤ）と、最小及び最大の速度を含んだ基準速度と検出されたパルス速度とを比較するための限界比較器（ＬＣ）と、検知されたパルス速度が前記最小速度より少ないか又は前記最大速度より大きいときに警告信号を発生する警告信号発生器（ＷＬ）とを有する請求項１の装置。
4. 希釈液の流れを収容する希釈液導管（３４，３７）、
   濃縮液の流れを収容する濃縮液導管（２４，４２）、
   希釈液導管（３４，３７）における希釈液の流量を測定し、所定時間の間にわたり流れている希釈液の量を決定するための流量計（３０）、
   前記希釈液内に計測された量の濃縮液を供給させるための、該濃縮液導管（２４，４２）と連通するポンプ（１０）であって、スリーブ（１２）により規定された、第１及び第２の端末を有するポンプ室（１４）と、該スリーブ（１２）内で該第１及び第２の端末の間を往復摺動運動するように設置された複動式ピストン（１６）とを有するポンプ（１０）、
   該ポンプ（１０）の作動を管理するための電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）、及び
   該流量計（３０）及び該電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）に接続されていて、該流量計（３０）による希釈液の予定値の量の計測に応答して、濃縮液を該濃縮液導管（２４，４２）から該ピストン（１６）の両側の該ポンプ室（１４）内に交互に向けさせ、予定値が測定されるごとに該ポンプ室（１４）内で該ピストン（１６）を交互に一方の端部から他方の端部に摺動させ、該ピストン（１６）の濃縮液が向けられた側と反対の側からの濃縮液を交互に分配するための制御手段（４６、ＡＣ）
   を具備し、
   該制御手段（４６、ＡＣ）が、該ピストン（１６）が分配サイクル中の適切なときに該ポンプ室（１４）の末端に到達したかを判定するセンサー（５０Ａ，５０Ｂ）と、該ピストン（１６）が適切なときに末端に達しない場合は操作者に情報を伝える警告信号発生器（ＷＬ）とを有することを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置。
5. 希釈液の流れを収容する希釈液導管（３４，３７）、
   濃縮液の流れを収容する濃縮液導管（２４，４２）、
   希釈液導管（３４，３７）における希釈液の流量を測定し、所定時間の間にわたり流れている希釈液の量を決定するための流量計（３０）、
   前記希釈液内に計測された量の濃縮液を供給させるための、該濃縮液導管（２４，４２）と連通するポンプ（１０）であって、スリーブ（１２）により規定された、第１及び第２の端末を有するポンプ室（１４）と、該スリーブ（１２）内で該第１及び第２の端末の間を往復摺動運動するように設置された複動式ピストン（１６）とを有するポンプ（１０）、
   該ポンプ（１０）の作動を管理するための電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）、及び
   該流量計（３０）及び該電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）に接続されていて、該流量計（３０）による希釈液の予定値の量の計測に応答して、濃縮液を該濃縮液導管（２４，４２）から該ピストン（１６）の両側の該ポンプ室（１４）内に交互に向けさせ、予定値が測定されるごとに該ポンプ室（１４）内で該ピストン（１６）を交互に一方の端部から他方の端部に摺動させ、該ピストン（１６）の濃縮液が向けられた側と反対の側からの濃縮液を交互に分配するための制御手段（４６、ＡＣ）
   を具備し、
   該ピストン（１６）がその長手方向中心線と実質的に直交する平面内に配置されたその外側面に少なくも１個のリング状の溝を有する
   ことを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置。
6. 希釈液の流れを収容する希釈液導管（３４，３７）、
   濃縮液の流れを収容する濃縮液導管（２４，４２）、
   希釈液導管（３４，３７）を通って流れる希釈液の流量に対応する信号を発生するための、該希釈液導管（３４，３７）内の流量計（３０）、
   該希釈液導管（３４，３７）内の電磁弁（３６）、
   各圧送行程につき予定体積の濃縮液を分配するための、該濃縮液導管（２４，４２）内の体積計量式のポンプ（１０）、
   該ポンプ（１０）の作動を管理するための電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）、及び
   該流量計（３０）及び該電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）に連結され、該希釈液導管（３４，３７）を流れる希釈液の計測された体積に応答して、該ポンプ（１０）を作動させ、予定された計測体積の希釈液が該流量計（３０）を通って流れたときに、予定体積の濃縮液を該ポンプ（１０）から分配する制御手段（４６）
   を具備し、
   該ポンプ（１０）が、複動式ポンプであり、
   該制御手段（４６）が、該ピストン（１６）の位置を判定するセンサー（５０Ａ，５０Ｂ）と、該ピストン（１６）が各方向におけるその移動の終点に達するごとに１対の電磁弁（ＳＣＡ，ＳＣＢ）の作動を切り替えるための手段を有する
   ことを特徴とする、管理された比率で計量された体積の濃縮液と希釈液とを供給する装置。

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