发泡饮料起泡装置和方法
发泡饮料起泡装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发泡饮料(例如啤酒)的起泡装置和方法。
【背景技术】
[0002]如果在将啤酒或发泡酒等发泡饮料(以下，仅称啤酒)注入带把啤酒杯或玻璃杯内饮用的情况下，在被注入带把啤酒杯等的啤酒的上部会形成细密的乳脂状泡沫从而由该泡沫盖住啤酒，则能够将啤酒中的碳酸气体、香味封闭在内，能够使啤酒的美味持久。
[0003]因此，在饮食店等所使用的啤酒供应机中，例如从啤酒供应路径分支出泡沫形成用路径，并在该泡沫形成用路径设置有泡沫形成用过滤器，在将啤酒注入带把啤酒杯等容器的情况下，首先，经由啤酒供应路径将啤酒注入带把啤酒杯等，之后经由泡沫形成用路径将啤酒供给至泡沫形成用过滤器来形成泡沫，泡沫盖住被注入带把啤酒杯等的啤酒。
[0004]另一方面，还已知有将超声波利用于啤酒的起泡的技术。例如，在日本特开平8-98675号公报中记载有啤酒起泡机，该啤酒起泡机通过在产生超声波的单元上放置已注入啤酒的杯子、带把啤酒杯等并施加超声波来产生泡沫。
[0005]专利文献1:日本特开平8-98675号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]但是，起泡的方式即使在固定时间提供固定强度的超声波的情况下，也会因啤酒的温度等而不同。另一方面，例如饮食店等所提供的啤酒的温度根据各饮食店等对啤酒的管理状况等的不同而产生某种程度的偏差。因此，在如日本特开平8-98675号公报所记载的那样的啤酒起泡机中，如果啤酒的温度存在偏差，则起泡的方式(量)会不固定，根据啤酒的温度的不同而有可能导致泡沫从带把啤酒杯等溢出等。
[0008]本发明的目的在于提供一种即使在啤酒的温度等条件存在偏差的情况下也能够使最终形成的泡沫面的位置(高度)固定的发泡饮料起泡装置和方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明所涉及的发泡饮料起泡装置使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡装置的特征在于，具备:超声波产生部，其产生用于施加于所述发泡饮料的超声波；以及泡沫面检测部，其检测所述容器内的泡沫面的位置，其中，所述超声波产生部根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置，来控制所产生的超声波的强度。
[0011]在该情况下，所述超声波产生部也可以对超声波的强度进行控制以使由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。
[0012]另外，在以上的情况下，所述泡沫面检测部可以配置在所述容器的上方。并且，在该情况下，所述泡沫面检测部可以对到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测。
[0013]另外，在以上的情况下，所述超声波产生部可以根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。并且，在该情况下，也可以根据所述计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数(例如，PID(Proport1n Integrat1n Differentiat1n:比例-积分-微分)参数)。
[0014]另外，在以上的情况下，也可以还具备:超声波传递液收容部，其用于收容超声波传递液(例如水)；以及容器支承部，其以所述容器的一部分浸渍在收容于所述超声波传递液收容部的超声波传递液中的方式支承所述容器，其中，所述超声波传递液收容部具备超声波传递部，该超声波传递部将由所述超声波产生部产生的超声波传递至所述超声波传递液，所述容器支承部以所述容器不与所述超声波传递部抵接的方式支承所述容器。
[0015]在该情况下，所述容器支承部可以支承所述容器的底面。
[0016]并且，所述容器支承部可以配置在所述超声波传递液收容部的内部。
[0017]本发明所涉及的发泡饮料起泡方法使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡方法的特征在于，产生用于施加于所述发泡饮料的超声波，检测所述容器内的泡沫面的位置，根据检测出的泡沫面的位置来控制所产生的超声波的强度。
[0018]在该情况下，也可以对超声波的强度进行控制以使检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。
[0019]另外，在以上的情况下，也可以从所述容器的上方检测所述容器内的泡沫面的位置。并且，在该情况下，通过对到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测，来检测所述容器内的泡沫面的位置。
[0020]另外，在以上的情况下，也可以根据检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。并且，在该情况下，也可以根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数(例如，PID参数)。
[0021]发明的效果
[0022]根据本发明，能够提供一种即使在啤酒的温度等条件存在偏差的情况下也能够使最终形成的泡沫面的位置(高度)固定的发泡饮料起泡装置和方法。
【附图说明】
[0023]图1是用于说明本发明的啤酒起泡装置10的结构的立体图。
[0024]图2是用于说明本发明的啤酒起泡装置10的结构的剖视图。
[0025]图3是用于说明主体部100的结构的立体图。
[0026]图4是用于说明主体部100的结构的俯视图。
[0027]图5表示图4的A-A放大剖视图。
[0028]图6A是用于说明盘部140的构造的俯视图。
[0029 ]图6B是用于说明盘部140的构造的主视图。
[0030 ]图6C是用于说明盘部140的构造的剖视图。
[0031 ]图7A是用于说明支承构件170的构造的俯视图。
[0032]图7B是用于说明支承构件170的构造的剖视图。
[0033]图8是用于说明支架部200的结构的主视图。
[0034]图9是用于说明支架部200的结构的剖视图。
[0035]图10是用于说明啤酒起泡装置10的用于实现起泡处理的泡沫面位置控制的图。
[0036]图11是用于说明起泡处理流程的流程图。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。以下对进行作为发泡饮料的啤酒的起泡的装置(以下，称为啤酒起泡装置)进行说明。本啤酒起泡装置通过对被注入玻璃杯等容器(以下，仅称为玻璃杯)的状态的啤酒施加超声波，来形成细密的乳脂状泡沫，能够通过该泡沫盖住被注入玻璃杯的啤酒的上表面。
[0038]另外，本啤酒起泡装置即使在啤酒的温度存在某种程度(例如，2°C?8°C)的偏差的情况下，也能够形成固定的泡沫(到预先决定的规定高度(例如，玻璃杯边缘的高度)为止的泡沫)。
[0039]图1和图2是用于说明本发明的一个实施方式的啤酒起泡装置的结构的图。图1表示立体图，图2表示剖视图。
[0040]如图1和图2所示，本发明的一个实施方式的啤酒起泡装置10具备主体部100和支架部200。在本实施方式中，主体部100和支架部200被构成为能够安装和拆卸。
[0041]主体部100具有大致圆锥台状的形状，在其上表面的中央部形成有圆形的孔(凹部)。在该圆形的孔(凹部)中如图1和图2所示那样收容玻璃杯20的底部。并且，在主体部100的上表面的一端设置有用于使啤酒起泡装置10的起泡功能进行动作的起泡按钮120。
[0042]在啤酒起泡装置10中，当将注入了啤酒的玻璃杯20载置于主体部100之后按下起泡按钮120时，利用从玻璃杯20的底面侧施加的超声波使玻璃杯20内的啤酒起泡。
[0043]在后面更详细地记述主体部100。
[0044]支架部200用于将照明部210以及泡沫面检测部220配置在被载置于主体部100的玻璃杯20的上方，照明部210用于对玻璃杯20内进行照明，泡沫面检测部220用于检测收容于玻璃杯20内的啤酒的泡沫面。
[0045]在啤酒起泡装置10中，通过配置在玻璃杯20上方的泡沫面检测部220来检测泡沫面的位置(高度)，根据检测出的泡沫面的位置来控制从玻璃杯20的底面侧施加的超声波的强度。
[ 0046]在后面更详细地记述支架部200。
[0047]接着，说明主体部100的详细内容。
[0048]图3?图5是用于说明主体部100的结构的图。图3表示立体图，图4表示俯视图，图5表示图4的A-A放大剖视图。
[0049]如图3所示，主体部100具有大致圆锥台状的形状，在其上表面的中央部形成有圆形的孔(凹部)。该圆形的孔(凹部)构成用于载置被注入有啤酒的玻璃杯的容器载置部110，在该圆形的孔(凹部)中收容被注入有啤酒的玻璃杯的底部。并且，在主体部100的上表面与容器载置部110邻接地设置有用于使主体部100的起泡功能进行动作的起泡按钮120。
[0050]如图4和图5所示，主体部100具备上部盖130、盘部140以及底板部150来作为构成外形的主要构件。而且，如图5所示，在由上部盖130、盘部140以及底板部150形成的内部空间内收容有压电元件161、基板162以及开关163。压电元件161、基板162以及开关163构成在起泡按钮120被按下时产生超声波的超声波产生部。
[0051]上部盖130为构成主体部100的上部侧的构件，在上表面中央部形成有用于使盘部140露出于外部的孔。另外，在上表面外周侧形成有用于使起泡按钮120露出于外部的孔。
[0052]盘部140是经由设置在上部盖130的中央部的孔露出于外部来构成容器载置部110的构件。盘部140用于收容能够传递超声波的液体即超声波传递液(本实施方式中为水)，在使用主体部100时，适量的超声波传递液被放入盘部140。另外，在盘部140的底面安装有压电元件161，由该压电元件161产生的超声波经由盘部140被传递至收容于盘部140的超声波传递液。因此，盘部140由适合于收容超声波传递液并且能够将由压电元件161产生的超声波传递至超声波传递液的材料(本实施方式中为SUS304等的奥斯田铁系不锈钢)构成。
[0053]另外，在本实施方式中，在盘部140的内部(收容超声波传递液的部分)安装有支承构件170。支承构件170是以使注入有啤酒的玻璃杯的一部分(本实施方式中为底部)浸渍在收容于盘部140的超声波传递液中的方式支承玻璃杯的支承构件(容器支承部)，并且是以玻璃杯不与盘部140的底板(将超声波传递至超声波传递液的部分)抵接的方式支承玻璃杯的支承构件。支承构件170通过使玻璃杯不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接，来使由压电元件161产生的超声波仅经由收容于盘部140的超声波传递液传递至玻璃杯。在本实施方式中，支承构件170位于玻璃杯与盘部140的底板之间来支承玻璃杯的底面，由此使玻璃杯不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接。在该情况下，由于支承构件170本身与盘部140的底板(超声波传递部)抵接，因此为了不使超声波经由支承构件170传递至玻璃杯，支承构件170由与超声波传递液相比不容易传递超声波的材料(例如硅胶)构成。此外，在此所说的“不使超声波经由支承构件170传递至玻璃杯”也包含实际上能够忽略经由支承构件170传递的超声波所造成的影响的情况。在后面更详细地记述盘部140和支承构件170。
[0054]底板部150为构成主体部100的底面侧的构件，与上部盖130—体地构成主体部100的外形。在底板部150固定有基板162和开关163。
[0055]在本实施方式中，主体部100与支架部200可分离，在使用啤酒起泡装置10时，主体部100与支架部200被连结。能够从支架部200供给主体部100的动作所需的电力。在该情况下，在底板部150的中央部能够形成用于插入支架部200所具备的供电用的销的孔。并且，在底板部150的中央部也能够形成用于插入在主体部100与支架部200之间交换信号用的销的孔。
[0056]起泡按钮120是用于使啤酒起泡装置10的起泡功能进行动作的操作部，如图5所示，具备按下部121和抵接部122。
[0057]按下部121是在使主体部100的起泡功能进行动作时被使用者按压的部分，由具有足够弹性的材料(例如，硅胶)构成。在按下部121的内侧面安装有抵接部122，在按下部121被使用者按下时，通过抵接部122抵接于安装在底板部150的开关163而使开关163成为接通(导通)状态。
[0058]压电元件161是在起泡按钮120被按下时产生超声波的超声波振子，被固定(粘接)在盘部140的底面中央部，经由盘部140和收容于盘部140的超声波传递液来对收容于玻璃杯的啤酒施加超声波。在本实施方式中，压电元件161具有低矮的圆柱状的形状。
[0059]压电元件161经由开关163与安装在基板162上的超声波发送电路电连接，被安装在基板162上的超声波发送电路所驱动来产生规定频率(例如100kHz)的超声波。当起泡按钮120被按下时，压电元件161经由开关163被超声波发送电路所驱动而产生超声波，经由盘部140和收容于盘部140的超声波传递液对玻璃杯内的啤酒施加超声波。在啤酒起泡装置10中，由压电元件161产生的超声波的强度并非固定，根据由泡沫面检测部220检测出的泡沫面的位置进行控制，从而随着时间发生变化。
[0060]基板162是安装有用于向压电元件161发送超声波的超声波发送电路的构件，如前述那样被固定(螺纹紧固)于底板部150。并且，在基板162安装有用于控制啤酒起泡装置10的动作的微处理器(微控制器)。例如，安装于基板162的微处理器当检测出起泡按钮120被按下而开关163被接通时，通过控制安装于基板162的超声波发送电路的动作，来执行在玻璃杯20内形成固定泡沫的起泡处理。在后面记述该起泡处理的详细内容。
[0061 ]开关丨63用于控制啤酒起泡装置10的起泡动作，当经由起泡按钮120而被按下时，成为接通状态，当不被按下时，成为断开状态。如上所述，当安装于基板162的微处理器检测出开关163变为接通状态时，开始起泡处理。如图5所示，开关163被固定(螺纹紧固)在竖直设置于底板部150的开关固定用突起151上。
[0062]接着，说明盘部140的详细内容。
[0063]图6A-图6C是用于说明盘部140的构造的图。图6A表示俯视图，图6B表示主视图，图6C表示图6A的B-B剖视图。
[0064]如图6A-图6C所示，盘部140大概具有低矮的有底圆筒状的形状，在其底面中央部固定有压电元件161。另外，盘部140在其外周部具备向外侧突出的突缘部141。如图5所示，在该突缘部141安装有密封构件142。密封构件142具有环状的形状，如图5所示，剖面为矩形状，在内周面形成有用于嵌入突缘部141的槽。密封构件142为用于防止收容在盘部140内的超声波传递液等渗入主体部100内部的密封单元，例如由硅胶构成。如图5所示，通过形成在上部盖130的内侧面的突部以及固定(螺纹紧固)于上部盖130的内侧面的盘部固定构件143夹持安装于突缘部141的密封构件142，由此盘部140不透液体地被固定于上部盖130。
[0065]接着，说明支承构件170的详细内容。
[0066]图7A、图7B是用于说明支承构件170的构造的图。图7A表示俯视图，图7B表示图7A的C-C剖视图。
[0067]如图7A、图7B所示，支承构件170包括多个(本实施方式中为3个)细长的平板状的支承片171?173，各支承片171?173的一端被结合成为一体。并且，多个支承片171?173被配置成邻接的支承片对所成的角都相同(本实施方式中为120°)。即，在支承构件170被配置在盘部140内时，各支承片171?173被配置成从盘部140的中心部朝向外周部延伸。由于支承构件170具有所述结构，因此能够稳定地支承尺寸(底面直径)不同的玻璃杯21、22。
[0068]另外，如该图所示，支承构件170在各支承片171?173的外侧的端部具备安装部174?176，该安装部174?176嵌入在上部盖130的中央部的孔的内周面设置的嵌入部，由此支承构件170被固定。
[0069]接着，说明支架部200的详细内容。
[0070]图8和图9是用于说明支架部200的结构的图。图8表示主视图，图9表示剖视图。
[0071]如图8和 图9所示，支架部200具备底座部230、直立部240以及延伸部250。
[0072]底座部230是成为啤酒起泡装置10的底座的部分，主体部100被安装设置在底座部230上。在底座部230的中央部设置有圆柱状的突出部231，并且，供电用以及信号收发用的多个(本实施方式中为5个)销232从突出部231的上表面突出。如上所述，经由该销232对主体部100供给电力，并且经由该销232在主体部100与支架部200之间进行信号的交换。
[0073]直立部240从底座部230的一端沿垂直方向延伸，用于将延伸部250支承在固定的高度。用于向照明部210以及泡沫面检测部220供给电力等的配线(未图示)通过直立部240的内部。另外，在直立部240的下端部附近设置有用于连接电源线缆(未图示)的端子241，该电源线缆用于从外部供给电力。
[0074]延伸部250从直立部240的前端部分沿水平方向延伸，用于使照明部210以及泡沫面检测部220位于容器载置部110的上方。
[0075]照明部210对被载置于容器载置部110的玻璃杯的内部进行照明，来提供视觉性效果，具备发光二极管(LED)211与导光用透镜212。
[0076]泡沫面检测部220被配置在载置于容器载置部110的玻璃杯的上方，检测收容在玻璃杯20内的啤酒的泡沫面的位置(高度)，泡沫面检测部220具备:红外线距离传感器，其对到泡沫面为止的距离进行检测;A/D转换器，其将从红外线距离传感器输出的检测距离(所对应的电压值)转换成数字数据；以及通信电路，其将由A/D转换器转换成数字数据的检测距离(电压值)向主体部100发送等。例如，泡沫面检测部220当被供给电力时，周期性地重复进行以下处理:开始对到泡沫面为止的距离进行检测，将检测出的距离转换成数字数据，之后发送到主体部100。
[0077]接着，针对具有如以上那样的结构的啤酒起泡装置10的起泡处理进行说明。
[0078]图10是用于说明啤酒起泡装置10的用于实现起泡处理的泡沫面位置控制的图。
[0079]如图10所示，啤酒起泡装置10具备泡沫面检测部220、微处理器101、超声波发送电路102以及压电元件161，来作为用于实现泡沫面位置控制的结构元件。如上所述，微处理器101和超声波发送电路102被安装在基板162。另外，微处理器101、超声波发送电路102以及压电元件161构成产生用于施加于玻璃杯20内的啤酒30的超声波的超声波产生部。
[0080]泡沫面检测部220检测泡沫面的位置(高度)，在本实施方式中，通过红外线距离传感器221来检测泡沫31的上表面的位置(高度)。即，朝向泡沫31的上表面照射红外线，对到泡沫31的上表面为止的距离d进行检测，由此检测泡沫31的上表面的位置(高度)。由红外线距离传感器221检测出的到泡沫面为止的距离d所对应的电压值(模拟数据)被泡沫面检测部220所具备的A/D转换器222转换成数字数据，并周期性地被发送至微处理器101。
[0081]微处理器101构成通过执行存储在内置存储器1011中的程序来进行泡沫面位置控制的控制部(调节部)。微处理器101根据从泡沫面检测部220依次发送过来的检测泡沫面位置(到泡沫面为止的距离数据)以及预先设定的目标泡沫面位置(例如，到玻璃杯20的边缘为止的距离数据)，计算用于操作超声波发送电路102以使检测泡沫面位置与目标泡沫面位置一致的操作量，根据计算出的操作量来控制超声波发送电路102的动作，由此控制由压电元件161产生的超声波的强度。也就是说，微处理器101对超声波发送电路102(压电元件161)进行反馈控制以使检测泡沫面位置与目标泡沫面位置一致。更具体地说，控制由压电元件161产生的超声波的强度以使到泡沫面为止的检测距离d与预先设定的目标距离D的偏差e为0。在本实施方式中，微处理器101通过进行通常的PID运算来计算操作量。
[0082]例如，在啤酒的温度为2°C的情况和8°C的情况下，起泡的方式大为不同，因此也可以准备多组(例如2组)的PID参数，根据起泡的状况而切换PID参数。在后面记述PID参数的切换处理。
[0083]超声波发送电路102用于驱动压电元件161来产生超声波，被构成为能够根据微处理器101的控制使压电元件161产生的超声波的强度变化。
[0084]压电元件161被超声波发送电路102所驱动而产生超声波，对玻璃杯20内的啤酒30施加超声波。由压电元件161产生的超声波的强度是根据由泡沫面检测部220检测出的泡沫面的位置来进行控制的，随着时间发生变化。
[0085]图11是用于说明由微处理器101执行的起泡处理的流程的流程图。微处理器101当检测出起泡按钮120被按下时执行该图所示的处理。
[0086]如图11所示，首先，微处理器101使超声波发送电路102进行动作，驱动压电元件161以产生预先决定的强度(例如，最大的强度)的超声波(S1)。
[0087]接着，微处理器101进行泡沫面上升速度计算处理(S2)。即，微处理器101根据从泡沫面检测部220发送的泡沫面位置信息，来计算泡沫面的上升速度。例如，微处理器101根据从泡沫面检测部220依次发送过来的两个时刻tl、t2时的泡沫面位置信息dl、d2，来计算泡沫面的上升速度(绝对值)V= I d2-dl I / (t2-tl)。
[0088]接着，微处理器101判别计算出的泡沫面上升速度是否为预先决定的值(V)以上
(53)。判别的结果是计算出的泡沫面上升速度为预先决定的值(V)以上的情况下(S3:“是”)，微处理器101判断为是处于容易起泡的条件下的啤酒(例如，相对高温的啤酒)，将预先准备为容易起泡的情况用的PID参数(高速用PID参数)设定为控制所使用的PID参数
(54)。另一方面，在计算出的泡沫面上升速度小于预先决定的值(V)的情况下(S3:“否”)，微处理器101判断为是处于难以起泡的条件下的啤酒(例如，相对低温的啤酒)，将预先准备为难以起泡的情况用的PID参数(低速用PID参数)设定为控制所使用的PID参数(S5)。
[0089]接着，微处理器101使用所设定的PID参数进行PID控制(S6)。即，微处理器101对于从泡沫面检测部220发送的泡沫面位置信息d与目标距离D的偏差e，使用所设定的PID参数进行PID运算，由此计算操作量。然后，微处理器101根据计算出的操作量控制超声波发送电路102的动作，由此使压电元件161产生与计算出的操作量对应的强度的超声波。而且，当通过持续进行这样的PID控制而泡沫面的高度达到目标位置时，结束起泡处理。
[0090]通过进行如以上那样的处理，使泡沫在玻璃杯内形成到预先设定的高度为止。
[0091]接着，针对具有如以上那样的结构的啤酒起泡装置10的使用方法进行说明。
[0092]使用者首先将适量的水(超声波传递液)注入主体部100的容器载置部110(盘部140)。水被注入使配置在盘部140内的支承构件170的支承片171?173完全沉入水中的程度的量。
[0093]完成将水注入容器载置部110(盘部140)之后，接着，使用者将适量(例如1小瓶量)的啤酒注入用于啤酒注入的玻璃杯内，将注入有啤酒的玻璃杯载置在容器载置部110(盘部140)上。此外，也可以先将空的玻璃杯载置在容器载置部110上再注入适量的啤酒。载置于容器载置部110(盘部140)的玻璃杯在其底部浸渍在收容于盘部140的水中的状态下被支承构件170所支承。此时，玻璃杯以不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接的状态被支承。
[0094]完成将注入有适量啤酒的玻璃杯载置于容器载置部110(盘部140)后，接着，使用者按下起泡按钮120。
[0095]当安装在基板162上的微处理器101检测出起泡按钮120被按下时，开始进行前文记述的起泡处理。即，执行图11所示的起泡处理。如上所述，在该起泡处理中，微处理器101根据由泡沫面检测部220检测出的泡沫面的位置(高度)控制被安装在基板162上的超声波发送电路102，由此适当地控制由压电元件161产生的超声波的强度。
[0096]由压 电元件161产生的超声波经由盘部140以及收容于盘部140的水被施加到收容在玻璃杯内的啤酒。其结果，在玻璃杯内形成细密的乳脂状泡沫，所形成的泡沫朝向啤酒的上面不断上升。此时，玻璃杯不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接，因此由压电元件161产生的超声波不会从盘部140的超声波传递部直接传递至玻璃杯，而是全部经由作为超声波传递液的水被传递到玻璃杯。其结果，能够排除在将玻璃杯直接载置于盘部140的底板上时产生的、盘部140的底板上表面与玻璃杯底面之间的接触状态根据玻璃杯的个体差别、载置玻璃杯的位置等而不固定所产生的影响，与将玻璃杯直接载置于盘部140的底板上的情况相比，能够使起泡方式稳定，容易控制起泡状况。
[0097]在玻璃杯内形成的细密的乳脂状泡沫朝向啤酒的上面上升的结果，细密的乳脂状泡沫盖在被注入玻璃杯的啤酒的上表面。
[0098]而且，当泡沫面的位置(高度)达到预先决定的规定的位置(例如，玻璃杯的边缘的高度)时，安装在基板162上的微处理器101结束起泡处理。其结果，在玻璃杯内，泡沫形成到预先决定的位置(高度)为止，使得在被注入玻璃杯内的啤酒的上表面形成适量的泡沫。
[0099]如以上说明的那样，根据本发明的一个实施方式的啤酒起泡装置10，由泡沫面检测部220检测泡沫面的位置，并根据检测出的泡沫面的位置控制超声波的强度，因此即使在影响起泡方式的条件(例如，啤酒的温度)存在偏差的情况下，也不会从玻璃杯等溢出等，能够将泡沫形成到固定高度为止。
[0100]并且，在上述的实施方式中，最初计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换控制方法(更具体地说，控制中利用的PID参数)，因此即使在影响起泡方式的条件的偏差大的情况(例如，啤酒温度的偏差为2°C?8°C的情况、利用于由于气体容积不同而起泡方式大不相同的多种啤酒的情况)下，也不会从玻璃杯等溢出等，能够将泡沫形成到固定高度为止。
[0101]以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的实施方式当然并不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，在盘部140内设置了支承构件170，但也可考虑不设置支承构件170，而是将玻璃杯直接载置于盘部140。
[0102]并且，在上述的实施方式中，准备多组的PID参数，根据计算出的泡沫面上升速度来切换PID参数，但是也可考虑根据成为对象的条件的偏差程度而仅准备一组的PID参数。
[0103]另外，在上述的实施方式中，为了检测泡沫面的位置而使用了红外线距离传感器，但也可考虑使用其它的传感器(例如，超声波距离传感器)。
[0104]本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的精神以及范围内，能够进行各种变更以及变形。因而，本发明的范围公开如添附的权利要求。
[0105]本申请是以2013年8月29日提出的日本专利申请特愿2013-178605为基础来要求优先权，在此引用其所有的记载内容。
[0106]附图标记说明
[0107]10:啤酒起泡装置；20,21,22:玻璃杯;30:啤酒；31:泡沫；100:主体部；101:微处理器；1011:内置存储器；102:超声波发送电路；110:容器载置部；120:起泡按钮；121:按下部；122:抵接部;130:上部盖;140:盘部;141:突缘部;142:密封构件；143:盘部固定构件;150:底板部；151:开关固定用突起；161:压电元件；162:基板；163:开关；170:支承构件；171?173:支承片；174?176:安装部;200:支架部;210:照明部;211:发光二极管(LED) ;212:导光用透镜；220:泡沫面检测部；221:红外线距离传感器;222: A/D转换器;230:底座部；231:突出部;232:销；240:直立部;250:延伸部。
【主权项】
1.一种发泡饮料起泡装置，使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡装置的特征在于，具备: 超声波产生部，其产生用于施加于所述发泡饮料的超声波；以及 泡沫面检测部，其检测所述容器内的泡沫面的位置， 其中，所述超声波产生部根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置，来控制所产生的超声波的强度。2.根据权利要求1所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述超声波产生部对超声波的强度进行控制以使由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。3.根据权利要求1或2所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述泡沫面检测部配置在所述容器的上方。4.根据权利要求3所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述泡沫面检测部对从所述泡沫面检测部到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测。5.根据权利要求1?4中的任一项所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述超声波产生部根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。6.根据权利要求5所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述超声波产生部根据所述计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数。7.根据权利要求6所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述控制参数为比例-积分-微分参数即PID参数。8.根据权利要求1?7中的任一项所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于，还具备: 超声波传递液收容部，其用于收容超声波传递液；以及 容器支承部，其以所述容器的一部分浸渍在收容于所述超声波传递液收容部的超声波传递液中的方式支承所述容器， 其中，所述超声波传递液收容部具备超声波传递部，该超声波传递部将由所述超声波产生部产生的超声波传递至所述超声波传递液， 所述容器支承部以所述容器不与所述超声波传递部抵接的方式支承所述容器。9.根据权利要求8所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述容器支承部支承所述容器的底面。10.根据权利要求9所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述容器支承部配置在所述超声波传递液收容部的内部。11.一种发泡饮料起泡方法，使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡方法的特征在于， 产生用于施加于所述发泡饮料的超声波， 检测所述容器内的泡沫面的位置， 根据检测出的泡沫面的位置来控制所产生的超声波的强度。12.根据权利要求11所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 对超声波的强度进行控制以使检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。13.根据权利要求11或12所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 从所述容器的上方检测所述容器内的泡沫面的位置。14.根据权利要求13所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 通过对到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测，来检测所述容器内的泡沫面的位置。15.根据权利要求11?14中的任一项所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 根据检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度， 根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。16.根据权利要求15所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数。17.根据权利要求16所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 所述控制参数为比例-积分-微分参数即PID参数。
【专利摘要】提供一种即使在啤酒的温度等条件存在偏差的情况下也能够使最终形成的泡沫面的位置(高度)固定的发泡饮料起泡装置和方法。在啤酒起泡装置(10)中，当在将注入了啤酒的玻璃杯(20)载置于主体部(100)之后按下起泡按钮(120)时，利用从玻璃杯(20)的底面侧施加的超声波使玻璃杯(20)内的啤酒起泡。而且，通过配置在玻璃杯(20)上方的泡沫面检测部(220)检测泡沫面的位置(高度)，根据检测出的泡沫面的位置来控制从玻璃杯(20)的底面侧施加的超声波的强度。
【IPC分类】C12H1/16, B67D1/08
【公开号】CN105492370
【申请号】CN201480042229
【发明人】小林隆秀, 前田勉, 高桥智宏, 门马隆, 松本厚
【申请人】泰克斯机电有限公司, 朝日啤酒株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月24日
【公告号】WO2015029325A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发泡饮料(例如啤酒)的起泡装置和方法。
【背景技术】
[0002]如果在将啤酒或发泡酒等发泡饮料(以下，仅称啤酒)注入带把啤酒杯或玻璃杯内饮用的情况下，在被注入带把啤酒杯等的啤酒的上部会形成细密的乳脂状泡沫从而由该泡沫盖住啤酒，则能够将啤酒中的碳酸气体、香味封闭在内，能够使啤酒的美味持久。
[0003]因此，在饮食店等所使用的啤酒供应机中，例如从啤酒供应路径分支出泡沫形成用路径，并在该泡沫形成用路径设置有泡沫形成用过滤器，在将啤酒注入带把啤酒杯等容器的情况下，首先，经由啤酒供应路径将啤酒注入带把啤酒杯等，之后经由泡沫形成用路径将啤酒供给至泡沫形成用过滤器来形成泡沫，泡沫盖住被注入带把啤酒杯等的啤酒。
[0004]另一方面，还已知有将超声波利用于啤酒的起泡的技术。例如，在日本特开平8-98675号公报中记载有啤酒起泡机，该啤酒起泡机通过在产生超声波的单元上放置已注入啤酒的杯子、带把啤酒杯等并施加超声波来产生泡沫。
[0005]专利文献1:日本特开平8-98675号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]但是，起泡的方式即使在固定时间提供固定强度的超声波的情况下，也会因啤酒的温度等而不同。另一方面，例如饮食店等所提供的啤酒的温度根据各饮食店等对啤酒的管理状况等的不同而产生某种程度的偏差。因此，在如日本特开平8-98675号公报所记载的那样的啤酒起泡机中，如果啤酒的温度存在偏差，则起泡的方式(量)会不固定，根据啤酒的温度的不同而有可能导致泡沫从带把啤酒杯等溢出等。
[0008]本发明的目的在于提供一种即使在啤酒的温度等条件存在偏差的情况下也能够使最终形成的泡沫面的位置(高度)固定的发泡饮料起泡装置和方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明所涉及的发泡饮料起泡装置使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡装置的特征在于，具备:超声波产生部，其产生用于施加于所述发泡饮料的超声波；以及泡沫面检测部，其检测所述容器内的泡沫面的位置，其中，所述超声波产生部根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置，来控制所产生的超声波的强度。
[0011]在该情况下，所述超声波产生部也可以对超声波的强度进行控制以使由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。
[0012]另外，在以上的情况下，所述泡沫面检测部可以配置在所述容器的上方。并且，在该情况下，所述泡沫面检测部可以对到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测。
[0013]另外，在以上的情况下，所述超声波产生部可以根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。并且，在该情况下，也可以根据所述计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数(例如，PID(Proport1n Integrat1n Differentiat1n:比例-积分-微分)参数)。
[0014]另外，在以上的情况下，也可以还具备:超声波传递液收容部，其用于收容超声波传递液(例如水)；以及容器支承部，其以所述容器的一部分浸渍在收容于所述超声波传递液收容部的超声波传递液中的方式支承所述容器，其中，所述超声波传递液收容部具备超声波传递部，该超声波传递部将由所述超声波产生部产生的超声波传递至所述超声波传递液，所述容器支承部以所述容器不与所述超声波传递部抵接的方式支承所述容器。
[0015]在该情况下，所述容器支承部可以支承所述容器的底面。
[0016]并且，所述容器支承部可以配置在所述超声波传递液收容部的内部。
[0017]本发明所涉及的发泡饮料起泡方法使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡方法的特征在于，产生用于施加于所述发泡饮料的超声波，检测所述容器内的泡沫面的位置，根据检测出的泡沫面的位置来控制所产生的超声波的强度。
[0018]在该情况下，也可以对超声波的强度进行控制以使检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。
[0019]另外，在以上的情况下，也可以从所述容器的上方检测所述容器内的泡沫面的位置。并且，在该情况下，通过对到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测，来检测所述容器内的泡沫面的位置。
[0020]另外，在以上的情况下，也可以根据检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。并且，在该情况下，也可以根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数(例如，PID参数)。
[0021]发明的效果
[0022]根据本发明，能够提供一种即使在啤酒的温度等条件存在偏差的情况下也能够使最终形成的泡沫面的位置(高度)固定的发泡饮料起泡装置和方法。
【附图说明】
[0023]图1是用于说明本发明的啤酒起泡装置10的结构的立体图。
[0024]图2是用于说明本发明的啤酒起泡装置10的结构的剖视图。
[0025]图3是用于说明主体部100的结构的立体图。
[0026]图4是用于说明主体部100的结构的俯视图。
[0027]图5表示图4的A-A放大剖视图。
[0028]图6A是用于说明盘部140的构造的俯视图。
[0029 ]图6B是用于说明盘部140的构造的主视图。
[0030 ]图6C是用于说明盘部140的构造的剖视图。
[0031 ]图7A是用于说明支承构件170的构造的俯视图。
[0032]图7B是用于说明支承构件170的构造的剖视图。
[0033]图8是用于说明支架部200的结构的主视图。
[0034]图9是用于说明支架部200的结构的剖视图。
[0035]图10是用于说明啤酒起泡装置10的用于实现起泡处理的泡沫面位置控制的图。
[0036]图11是用于说明起泡处理流程的流程图。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。以下对进行作为发泡饮料的啤酒的起泡的装置(以下，称为啤酒起泡装置)进行说明。本啤酒起泡装置通过对被注入玻璃杯等容器(以下，仅称为玻璃杯)的状态的啤酒施加超声波，来形成细密的乳脂状泡沫，能够通过该泡沫盖住被注入玻璃杯的啤酒的上表面。
[0038]另外，本啤酒起泡装置即使在啤酒的温度存在某种程度(例如，2°C?8°C)的偏差的情况下，也能够形成固定的泡沫(到预先决定的规定高度(例如，玻璃杯边缘的高度)为止的泡沫)。
[0039]图1和图2是用于说明本发明的一个实施方式的啤酒起泡装置的结构的图。图1表示立体图，图2表示剖视图。
[0040]如图1和图2所示，本发明的一个实施方式的啤酒起泡装置10具备主体部100和支架部200。在本实施方式中，主体部100和支架部200被构成为能够安装和拆卸。
[0041]主体部100具有大致圆锥台状的形状，在其上表面的中央部形成有圆形的孔(凹部)。在该圆形的孔(凹部)中如图1和图2所示那样收容玻璃杯20的底部。并且，在主体部100的上表面的一端设置有用于使啤酒起泡装置10的起泡功能进行动作的起泡按钮120。
[0042]在啤酒起泡装置10中，当将注入了啤酒的玻璃杯20载置于主体部100之后按下起泡按钮120时，利用从玻璃杯20的底面侧施加的超声波使玻璃杯20内的啤酒起泡。
[0043]在后面更详细地记述主体部100。
[0044]支架部200用于将照明部210以及泡沫面检测部220配置在被载置于主体部100的玻璃杯20的上方，照明部210用于对玻璃杯20内进行照明，泡沫面检测部220用于检测收容于玻璃杯20内的啤酒的泡沫面。
[0045]在啤酒起泡装置10中，通过配置在玻璃杯20上方的泡沫面检测部220来检测泡沫面的位置(高度)，根据检测出的泡沫面的位置来控制从玻璃杯20的底面侧施加的超声波的强度。
[ 0046]在后面更详细地记述支架部200。
[0047]接着，说明主体部100的详细内容。
[0048]图3?图5是用于说明主体部100的结构的图。图3表示立体图，图4表示俯视图，图5表示图4的A-A放大剖视图。
[0049]如图3所示，主体部100具有大致圆锥台状的形状，在其上表面的中央部形成有圆形的孔(凹部)。该圆形的孔(凹部)构成用于载置被注入有啤酒的玻璃杯的容器载置部110，在该圆形的孔(凹部)中收容被注入有啤酒的玻璃杯的底部。并且，在主体部100的上表面与容器载置部110邻接地设置有用于使主体部100的起泡功能进行动作的起泡按钮120。
[0050]如图4和图5所示，主体部100具备上部盖130、盘部140以及底板部150来作为构成外形的主要构件。而且，如图5所示，在由上部盖130、盘部140以及底板部150形成的内部空间内收容有压电元件161、基板162以及开关163。压电元件161、基板162以及开关163构成在起泡按钮120被按下时产生超声波的超声波产生部。
[0051]上部盖130为构成主体部100的上部侧的构件，在上表面中央部形成有用于使盘部140露出于外部的孔。另外，在上表面外周侧形成有用于使起泡按钮120露出于外部的孔。
[0052]盘部140是经由设置在上部盖130的中央部的孔露出于外部来构成容器载置部110的构件。盘部140用于收容能够传递超声波的液体即超声波传递液(本实施方式中为水)，在使用主体部100时，适量的超声波传递液被放入盘部140。另外，在盘部140的底面安装有压电元件161，由该压电元件161产生的超声波经由盘部140被传递至收容于盘部140的超声波传递液。因此，盘部140由适合于收容超声波传递液并且能够将由压电元件161产生的超声波传递至超声波传递液的材料(本实施方式中为SUS304等的奥斯田铁系不锈钢)构成。
[0053]另外，在本实施方式中，在盘部140的内部(收容超声波传递液的部分)安装有支承构件170。支承构件170是以使注入有啤酒的玻璃杯的一部分(本实施方式中为底部)浸渍在收容于盘部140的超声波传递液中的方式支承玻璃杯的支承构件(容器支承部)，并且是以玻璃杯不与盘部140的底板(将超声波传递至超声波传递液的部分)抵接的方式支承玻璃杯的支承构件。支承构件170通过使玻璃杯不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接，来使由压电元件161产生的超声波仅经由收容于盘部140的超声波传递液传递至玻璃杯。在本实施方式中，支承构件170位于玻璃杯与盘部140的底板之间来支承玻璃杯的底面，由此使玻璃杯不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接。在该情况下，由于支承构件170本身与盘部140的底板(超声波传递部)抵接，因此为了不使超声波经由支承构件170传递至玻璃杯，支承构件170由与超声波传递液相比不容易传递超声波的材料(例如硅胶)构成。此外，在此所说的“不使超声波经由支承构件170传递至玻璃杯”也包含实际上能够忽略经由支承构件170传递的超声波所造成的影响的情况。在后面更详细地记述盘部140和支承构件170。
[0054]底板部150为构成主体部100的底面侧的构件，与上部盖130—体地构成主体部100的外形。在底板部150固定有基板162和开关163。
[0055]在本实施方式中，主体部100与支架部200可分离，在使用啤酒起泡装置10时，主体部100与支架部200被连结。能够从支架部200供给主体部100的动作所需的电力。在该情况下，在底板部150的中央部能够形成用于插入支架部200所具备的供电用的销的孔。并且，在底板部150的中央部也能够形成用于插入在主体部100与支架部200之间交换信号用的销的孔。
[0056]起泡按钮120是用于使啤酒起泡装置10的起泡功能进行动作的操作部，如图5所示，具备按下部121和抵接部122。
[0057]按下部121是在使主体部100的起泡功能进行动作时被使用者按压的部分，由具有足够弹性的材料(例如，硅胶)构成。在按下部121的内侧面安装有抵接部122，在按下部121被使用者按下时，通过抵接部122抵接于安装在底板部150的开关163而使开关163成为接通(导通)状态。
[0058]压电元件161是在起泡按钮120被按下时产生超声波的超声波振子，被固定(粘接)在盘部140的底面中央部，经由盘部140和收容于盘部140的超声波传递液来对收容于玻璃杯的啤酒施加超声波。在本实施方式中，压电元件161具有低矮的圆柱状的形状。
[0059]压电元件161经由开关163与安装在基板162上的超声波发送电路电连接，被安装在基板162上的超声波发送电路所驱动来产生规定频率(例如100kHz)的超声波。当起泡按钮120被按下时，压电元件161经由开关163被超声波发送电路所驱动而产生超声波，经由盘部140和收容于盘部140的超声波传递液对玻璃杯内的啤酒施加超声波。在啤酒起泡装置10中，由压电元件161产生的超声波的强度并非固定，根据由泡沫面检测部220检测出的泡沫面的位置进行控制，从而随着时间发生变化。
[0060]基板162是安装有用于向压电元件161发送超声波的超声波发送电路的构件，如前述那样被固定(螺纹紧固)于底板部150。并且，在基板162安装有用于控制啤酒起泡装置10的动作的微处理器(微控制器)。例如，安装于基板162的微处理器当检测出起泡按钮120被按下而开关163被接通时，通过控制安装于基板162的超声波发送电路的动作，来执行在玻璃杯20内形成固定泡沫的起泡处理。在后面记述该起泡处理的详细内容。
[0061 ]开关丨63用于控制啤酒起泡装置10的起泡动作，当经由起泡按钮120而被按下时，成为接通状态，当不被按下时，成为断开状态。如上所述，当安装于基板162的微处理器检测出开关163变为接通状态时，开始起泡处理。如图5所示，开关163被固定(螺纹紧固)在竖直设置于底板部150的开关固定用突起151上。
[0062]接着，说明盘部140的详细内容。
[0063]图6A-图6C是用于说明盘部140的构造的图。图6A表示俯视图，图6B表示主视图，图6C表示图6A的B-B剖视图。
[0064]如图6A-图6C所示，盘部140大概具有低矮的有底圆筒状的形状，在其底面中央部固定有压电元件161。另外，盘部140在其外周部具备向外侧突出的突缘部141。如图5所示，在该突缘部141安装有密封构件142。密封构件142具有环状的形状，如图5所示，剖面为矩形状，在内周面形成有用于嵌入突缘部141的槽。密封构件142为用于防止收容在盘部140内的超声波传递液等渗入主体部100内部的密封单元，例如由硅胶构成。如图5所示，通过形成在上部盖130的内侧面的突部以及固定(螺纹紧固)于上部盖130的内侧面的盘部固定构件143夹持安装于突缘部141的密封构件142，由此盘部140不透液体地被固定于上部盖130。
[0065]接着，说明支承构件170的详细内容。
[0066]图7A、图7B是用于说明支承构件170的构造的图。图7A表示俯视图，图7B表示图7A的C-C剖视图。
[0067]如图7A、图7B所示，支承构件170包括多个(本实施方式中为3个)细长的平板状的支承片171?173，各支承片171?173的一端被结合成为一体。并且，多个支承片171?173被配置成邻接的支承片对所成的角都相同(本实施方式中为120°)。即，在支承构件170被配置在盘部140内时，各支承片171?173被配置成从盘部140的中心部朝向外周部延伸。由于支承构件170具有所述结构，因此能够稳定地支承尺寸(底面直径)不同的玻璃杯21、22。
[0068]另外，如该图所示，支承构件170在各支承片171?173的外侧的端部具备安装部174?176，该安装部174?176嵌入在上部盖130的中央部的孔的内周面设置的嵌入部，由此支承构件170被固定。
[0069]接着，说明支架部200的详细内容。
[0070]图8和图9是用于说明支架部200的结构的图。图8表示主视图，图9表示剖视图。
[0071]如图8和 图9所示，支架部200具备底座部230、直立部240以及延伸部250。
[0072]底座部230是成为啤酒起泡装置10的底座的部分，主体部100被安装设置在底座部230上。在底座部230的中央部设置有圆柱状的突出部231，并且，供电用以及信号收发用的多个(本实施方式中为5个)销232从突出部231的上表面突出。如上所述，经由该销232对主体部100供给电力，并且经由该销232在主体部100与支架部200之间进行信号的交换。
[0073]直立部240从底座部230的一端沿垂直方向延伸，用于将延伸部250支承在固定的高度。用于向照明部210以及泡沫面检测部220供给电力等的配线(未图示)通过直立部240的内部。另外，在直立部240的下端部附近设置有用于连接电源线缆(未图示)的端子241，该电源线缆用于从外部供给电力。
[0074]延伸部250从直立部240的前端部分沿水平方向延伸，用于使照明部210以及泡沫面检测部220位于容器载置部110的上方。
[0075]照明部210对被载置于容器载置部110的玻璃杯的内部进行照明，来提供视觉性效果，具备发光二极管(LED)211与导光用透镜212。
[0076]泡沫面检测部220被配置在载置于容器载置部110的玻璃杯的上方，检测收容在玻璃杯20内的啤酒的泡沫面的位置(高度)，泡沫面检测部220具备:红外线距离传感器，其对到泡沫面为止的距离进行检测;A/D转换器，其将从红外线距离传感器输出的检测距离(所对应的电压值)转换成数字数据；以及通信电路，其将由A/D转换器转换成数字数据的检测距离(电压值)向主体部100发送等。例如，泡沫面检测部220当被供给电力时，周期性地重复进行以下处理:开始对到泡沫面为止的距离进行检测，将检测出的距离转换成数字数据，之后发送到主体部100。
[0077]接着，针对具有如以上那样的结构的啤酒起泡装置10的起泡处理进行说明。
[0078]图10是用于说明啤酒起泡装置10的用于实现起泡处理的泡沫面位置控制的图。
[0079]如图10所示，啤酒起泡装置10具备泡沫面检测部220、微处理器101、超声波发送电路102以及压电元件161，来作为用于实现泡沫面位置控制的结构元件。如上所述，微处理器101和超声波发送电路102被安装在基板162。另外，微处理器101、超声波发送电路102以及压电元件161构成产生用于施加于玻璃杯20内的啤酒30的超声波的超声波产生部。
[0080]泡沫面检测部220检测泡沫面的位置(高度)，在本实施方式中，通过红外线距离传感器221来检测泡沫31的上表面的位置(高度)。即，朝向泡沫31的上表面照射红外线，对到泡沫31的上表面为止的距离d进行检测，由此检测泡沫31的上表面的位置(高度)。由红外线距离传感器221检测出的到泡沫面为止的距离d所对应的电压值(模拟数据)被泡沫面检测部220所具备的A/D转换器222转换成数字数据，并周期性地被发送至微处理器101。
[0081]微处理器101构成通过执行存储在内置存储器1011中的程序来进行泡沫面位置控制的控制部(调节部)。微处理器101根据从泡沫面检测部220依次发送过来的检测泡沫面位置(到泡沫面为止的距离数据)以及预先设定的目标泡沫面位置(例如，到玻璃杯20的边缘为止的距离数据)，计算用于操作超声波发送电路102以使检测泡沫面位置与目标泡沫面位置一致的操作量，根据计算出的操作量来控制超声波发送电路102的动作，由此控制由压电元件161产生的超声波的强度。也就是说，微处理器101对超声波发送电路102(压电元件161)进行反馈控制以使检测泡沫面位置与目标泡沫面位置一致。更具体地说，控制由压电元件161产生的超声波的强度以使到泡沫面为止的检测距离d与预先设定的目标距离D的偏差e为0。在本实施方式中，微处理器101通过进行通常的PID运算来计算操作量。
[0082]例如，在啤酒的温度为2°C的情况和8°C的情况下，起泡的方式大为不同，因此也可以准备多组(例如2组)的PID参数，根据起泡的状况而切换PID参数。在后面记述PID参数的切换处理。
[0083]超声波发送电路102用于驱动压电元件161来产生超声波，被构成为能够根据微处理器101的控制使压电元件161产生的超声波的强度变化。
[0084]压电元件161被超声波发送电路102所驱动而产生超声波，对玻璃杯20内的啤酒30施加超声波。由压电元件161产生的超声波的强度是根据由泡沫面检测部220检测出的泡沫面的位置来进行控制的，随着时间发生变化。
[0085]图11是用于说明由微处理器101执行的起泡处理的流程的流程图。微处理器101当检测出起泡按钮120被按下时执行该图所示的处理。
[0086]如图11所示，首先，微处理器101使超声波发送电路102进行动作，驱动压电元件161以产生预先决定的强度(例如，最大的强度)的超声波(S1)。
[0087]接着，微处理器101进行泡沫面上升速度计算处理(S2)。即，微处理器101根据从泡沫面检测部220发送的泡沫面位置信息，来计算泡沫面的上升速度。例如，微处理器101根据从泡沫面检测部220依次发送过来的两个时刻tl、t2时的泡沫面位置信息dl、d2，来计算泡沫面的上升速度(绝对值)V= I d2-dl I / (t2-tl)。
[0088]接着，微处理器101判别计算出的泡沫面上升速度是否为预先决定的值(V)以上
(53)。判别的结果是计算出的泡沫面上升速度为预先决定的值(V)以上的情况下(S3:“是”)，微处理器101判断为是处于容易起泡的条件下的啤酒(例如，相对高温的啤酒)，将预先准备为容易起泡的情况用的PID参数(高速用PID参数)设定为控制所使用的PID参数
(54)。另一方面，在计算出的泡沫面上升速度小于预先决定的值(V)的情况下(S3:“否”)，微处理器101判断为是处于难以起泡的条件下的啤酒(例如，相对低温的啤酒)，将预先准备为难以起泡的情况用的PID参数(低速用PID参数)设定为控制所使用的PID参数(S5)。
[0089]接着，微处理器101使用所设定的PID参数进行PID控制(S6)。即，微处理器101对于从泡沫面检测部220发送的泡沫面位置信息d与目标距离D的偏差e，使用所设定的PID参数进行PID运算，由此计算操作量。然后，微处理器101根据计算出的操作量控制超声波发送电路102的动作，由此使压电元件161产生与计算出的操作量对应的强度的超声波。而且，当通过持续进行这样的PID控制而泡沫面的高度达到目标位置时，结束起泡处理。
[0090]通过进行如以上那样的处理，使泡沫在玻璃杯内形成到预先设定的高度为止。
[0091]接着，针对具有如以上那样的结构的啤酒起泡装置10的使用方法进行说明。
[0092]使用者首先将适量的水(超声波传递液)注入主体部100的容器载置部110(盘部140)。水被注入使配置在盘部140内的支承构件170的支承片171?173完全沉入水中的程度的量。
[0093]完成将水注入容器载置部110(盘部140)之后，接着，使用者将适量(例如1小瓶量)的啤酒注入用于啤酒注入的玻璃杯内，将注入有啤酒的玻璃杯载置在容器载置部110(盘部140)上。此外，也可以先将空的玻璃杯载置在容器载置部110上再注入适量的啤酒。载置于容器载置部110(盘部140)的玻璃杯在其底部浸渍在收容于盘部140的水中的状态下被支承构件170所支承。此时，玻璃杯以不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接的状态被支承。
[0094]完成将注入有适量啤酒的玻璃杯载置于容器载置部110(盘部140)后，接着，使用者按下起泡按钮120。
[0095]当安装在基板162上的微处理器101检测出起泡按钮120被按下时，开始进行前文记述的起泡处理。即，执行图11所示的起泡处理。如上所述，在该起泡处理中，微处理器101根据由泡沫面检测部220检测出的泡沫面的位置(高度)控制被安装在基板162上的超声波发送电路102，由此适当地控制由压电元件161产生的超声波的强度。
[0096]由压 电元件161产生的超声波经由盘部140以及收容于盘部140的水被施加到收容在玻璃杯内的啤酒。其结果，在玻璃杯内形成细密的乳脂状泡沫，所形成的泡沫朝向啤酒的上面不断上升。此时，玻璃杯不与盘部140的底板(超声波传递部)抵接，因此由压电元件161产生的超声波不会从盘部140的超声波传递部直接传递至玻璃杯，而是全部经由作为超声波传递液的水被传递到玻璃杯。其结果，能够排除在将玻璃杯直接载置于盘部140的底板上时产生的、盘部140的底板上表面与玻璃杯底面之间的接触状态根据玻璃杯的个体差别、载置玻璃杯的位置等而不固定所产生的影响，与将玻璃杯直接载置于盘部140的底板上的情况相比，能够使起泡方式稳定，容易控制起泡状况。
[0097]在玻璃杯内形成的细密的乳脂状泡沫朝向啤酒的上面上升的结果，细密的乳脂状泡沫盖在被注入玻璃杯的啤酒的上表面。
[0098]而且，当泡沫面的位置(高度)达到预先决定的规定的位置(例如，玻璃杯的边缘的高度)时，安装在基板162上的微处理器101结束起泡处理。其结果，在玻璃杯内，泡沫形成到预先决定的位置(高度)为止，使得在被注入玻璃杯内的啤酒的上表面形成适量的泡沫。
[0099]如以上说明的那样，根据本发明的一个实施方式的啤酒起泡装置10，由泡沫面检测部220检测泡沫面的位置，并根据检测出的泡沫面的位置控制超声波的强度，因此即使在影响起泡方式的条件(例如，啤酒的温度)存在偏差的情况下，也不会从玻璃杯等溢出等，能够将泡沫形成到固定高度为止。
[0100]并且，在上述的实施方式中，最初计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换控制方法(更具体地说，控制中利用的PID参数)，因此即使在影响起泡方式的条件的偏差大的情况(例如，啤酒温度的偏差为2°C?8°C的情况、利用于由于气体容积不同而起泡方式大不相同的多种啤酒的情况)下，也不会从玻璃杯等溢出等，能够将泡沫形成到固定高度为止。
[0101]以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的实施方式当然并不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，在盘部140内设置了支承构件170，但也可考虑不设置支承构件170，而是将玻璃杯直接载置于盘部140。
[0102]并且，在上述的实施方式中，准备多组的PID参数，根据计算出的泡沫面上升速度来切换PID参数，但是也可考虑根据成为对象的条件的偏差程度而仅准备一组的PID参数。
[0103]另外，在上述的实施方式中，为了检测泡沫面的位置而使用了红外线距离传感器，但也可考虑使用其它的传感器(例如，超声波距离传感器)。
[0104]本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的精神以及范围内，能够进行各种变更以及变形。因而，本发明的范围公开如添附的权利要求。
[0105]本申请是以2013年8月29日提出的日本专利申请特愿2013-178605为基础来要求优先权，在此引用其所有的记载内容。
[0106]附图标记说明
[0107]10:啤酒起泡装置；20,21,22:玻璃杯;30:啤酒；31:泡沫；100:主体部；101:微处理器；1011:内置存储器；102:超声波发送电路；110:容器载置部；120:起泡按钮；121:按下部；122:抵接部;130:上部盖;140:盘部;141:突缘部;142:密封构件；143:盘部固定构件;150:底板部；151:开关固定用突起；161:压电元件；162:基板；163:开关；170:支承构件；171?173:支承片；174?176:安装部;200:支架部;210:照明部;211:发光二极管(LED) ;212:导光用透镜；220:泡沫面检测部；221:红外线距离传感器;222: A/D转换器;230:底座部；231:突出部;232:销；240:直立部;250:延伸部。
【主权项】
1.一种发泡饮料起泡装置，使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡装置的特征在于，具备: 超声波产生部，其产生用于施加于所述发泡饮料的超声波；以及 泡沫面检测部，其检测所述容器内的泡沫面的位置， 其中，所述超声波产生部根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置，来控制所产生的超声波的强度。2.根据权利要求1所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述超声波产生部对超声波的强度进行控制以使由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。3.根据权利要求1或2所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述泡沫面检测部配置在所述容器的上方。4.根据权利要求3所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述泡沫面检测部对从所述泡沫面检测部到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测。5.根据权利要求1?4中的任一项所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述超声波产生部根据由所述泡沫面检测部检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度，根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。6.根据权利要求5所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述超声波产生部根据所述计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数。7.根据权利要求6所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述控制参数为比例-积分-微分参数即PID参数。8.根据权利要求1?7中的任一项所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于，还具备: 超声波传递液收容部，其用于收容超声波传递液；以及 容器支承部，其以所述容器的一部分浸渍在收容于所述超声波传递液收容部的超声波传递液中的方式支承所述容器， 其中，所述超声波传递液收容部具备超声波传递部，该超声波传递部将由所述超声波产生部产生的超声波传递至所述超声波传递液， 所述容器支承部以所述容器不与所述超声波传递部抵接的方式支承所述容器。9.根据权利要求8所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述容器支承部支承所述容器的底面。10.根据权利要求9所述的发泡饮料起泡装置，其特征在于， 所述容器支承部配置在所述超声波传递液收容部的内部。11.一种发泡饮料起泡方法，使收容在容器内的发泡饮料形成泡沫，该发泡饮料起泡方法的特征在于， 产生用于施加于所述发泡饮料的超声波， 检测所述容器内的泡沫面的位置， 根据检测出的泡沫面的位置来控制所产生的超声波的强度。12.根据权利要求11所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 对超声波的强度进行控制以使检测出的泡沫面的位置与预先决定的目标泡沫面位置一致。13.根据权利要求11或12所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 从所述容器的上方检测所述容器内的泡沫面的位置。14.根据权利要求13所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 通过对到所述容器内的泡沫面为止的距离进行检测，来检测所述容器内的泡沫面的位置。15.根据权利要求11?14中的任一项所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 根据检测出的泡沫面的位置来计算泡沫面的上升速度， 根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制方法。16.根据权利要求15所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 根据计算出的上升速度来切换用于控制超声波的强度的控制参数。17.根据权利要求16所述的发泡饮料起泡方法，其特征在于， 所述控制参数为比例-积分-微分参数即PID参数。
【专利摘要】提供一种即使在啤酒的温度等条件存在偏差的情况下也能够使最终形成的泡沫面的位置(高度)固定的发泡饮料起泡装置和方法。在啤酒起泡装置(10)中，当在将注入了啤酒的玻璃杯(20)载置于主体部(100)之后按下起泡按钮(120)时，利用从玻璃杯(20)的底面侧施加的超声波使玻璃杯(20)内的啤酒起泡。而且，通过配置在玻璃杯(20)上方的泡沫面检测部(220)检测泡沫面的位置(高度)，根据检测出的泡沫面的位置来控制从玻璃杯(20)的底面侧施加的超声波的强度。
【IPC分类】C12H1/16, B67D1/08
【公开号】CN105492370
【申请号】CN201480042229
【发明人】小林隆秀, 前田勉, 高桥智宏, 门马隆, 松本厚
【申请人】泰克斯机电有限公司, 朝日啤酒株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月24日
【公告号】WO2015029325A1
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