JP2000201627A - 冷菓の注出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動液体の不足に伴う不具合を未然に防止す
る。 【解決手段】 パックＢの交換を行うべくピストン１３
が下端位置に戻され、それが圧力室１７内のフロートス
イッチ３０で検知されると、監視ルーチンが開始され
る。監視ルーチンでは、タンク２５内のブラインＸの液
位が上部フロートスイッチ３３で検知され、これがオフ
でなると、ブラインＸが規定量に達していないとみなさ
れ、ブライン不足ランプが点灯されてブラインＸの補充
が促されるとともに、停止信号が出されてポンプ２７が
停止状態に保持され、注出スイッチを操作したとしても
ポンプ２７を駆動できない。ブラインＸが補充されて初
めて、注出動作が可能となる。これにより、ブラインＸ
が不足していた場合のように、ピストン１３が上端位置
付近に至った場合にピストン１３の加圧不足が生じた
り、ポンプ２７が空転することが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アイスクリームや
ヨーグルト等の冷菓を注出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来アイスクリームの注出装置として図
９に示すようなものが知られている。このものは、冷却
器１０１を備えた冷凍室１０２内に注出シリンダ１０３
が縦向きに設けられ、ピストン１０４の上面側がアイス
クリームのパックＢが収容される収容室１０５とされ
て、コック１０６付きの注出部１０７と接続されている
とともに、ピストン１０４の下面側が圧力室１０８とさ
れて、ブライン（不凍液）Ｘを貯留したタンク１０９
と、可逆ポンプ１１０を介設したブライン流路１１１に
より接続されている。そして、コック１０６を開くとと
もに注出スイッチをオンすると、可逆ポンプ１１０が正
転駆動されてブラインＸが圧力室１０８に供給され、ピ
ストン１０４が加圧上昇することでパックＢが圧縮され
てアイスクリームが注出部１０７から注出されるように
なっている。また、パックＢ内のアイスクリームを注出
し切ると、可逆ポンプ１１０が逆転駆動されて圧力室１
０８内のブラインＸがタンク１０９側に吸引され、ピス
トン１０４が下端位置まで下降されて、新たなパックＢ
と交換される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでブラインＸ
は、アイスクリームを完全に注出し切るべくピストン１
０４を上端位置まで駆動し得る規定量が予め貯留されて
いるが、長時間の使用等により次第にその量が減少する
場合がある。このようなブラインＸの不足が看過された
まま注出動作が継続されると、例えばピストン１０４が
上端位置付近に達した場合には、ピストン１０４を加圧
できなく注出が十分に行われず、またポンプ１１０が空
転して異音を発したり、ポンプ１１０の損傷を招くおそ
れがあった。本発明は上記のような事情に基づいて完成
されたものであって、その目的は、作動液体の不足に伴
う不具合を未然に防止するところにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、ピストンを摺動自
由に嵌装したシリンダを冷却貯蔵室内に装備して、前記
ピストンの一側に冷菓が収容される収容室を、他側に作
動液体が給排される圧力室をそれぞれ構成して、この圧
力室と作動液体を貯留するタンクとをポンプの介設され
た流通路により接続し、前記ポンプにより作動液体を前
記タンクから圧力室に供給してピストンを前進させるこ
とで冷菓を注出し、作動液体を圧力室からタンクに戻す
ことによりピストンを後退させるようにした冷菓の注出
装置において、前記ピストンが後端位置に後退したこと
を検知するピストン位置検知手段と、前記タンク内の作
動液体の液位が、前記ピストンが後端位置にある場合に
対応した液位である上限液位に上昇したことを検知する
液位センサと、前記ピストン位置検知手段から検知信号
が送出されたことを条件に前記液位センサから検知信号
が得られなかった場合に、前記ポンプを停止状態に保持
する停止信号を送出するポンプ制御手段とを具備した構
成としたところに特徴を有する。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の記載におい
て、前記ポンプ制御手段には、前記液位センサから検知
信号が得られない状態が所定時間継続したのちに初めて
前記停止信号を送出するように機能する遅延手段が設け
られているところに特徴を有する。請求項３の発明は、
請求項１または請求項２の記載において、前記タンク内
の作動液体の液位が、前記ピストンが前端位置にある場
合に対応した液位である下限液位を下回っていることを
検知する補助液位センサを備え、前記ポンプ制御手段
は、前記補助液位センサからの検知信号を受けた場合に
前記停止信号を送出する機能を有しているところに特徴
を有する。請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３
のいずれか記載において、前記停止信号の送出に伴い作
動液体の補充を促すべく警告を発する警告手段を備えて
いるところに特徴を有する。

【０００６】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞ピストンが
後端位置に後退した場合において、液位センサから検知
信号が得られないと、タンク内に貯留された作動液体が
規定量に満たないとみなされ、ポンプ制御手段から停止
信号が出されて、ポンプを駆動することができない。ピ
ストンが前進位置に付近に達した場合の加圧不足やポン
プの空転が起きることを未然に防止することができる。

【０００７】＜請求項２の発明＞作動液体の液面の波立
ち等に伴う液位センサの誤検知が防止される。 ＜請求項３の発明＞作動液体が規定量貯留されておれ
ば、作動液体の液位は下限液位を必ず満たす。したがっ
て、補助液位センサにより作動液体が下限液位を下回っ
ていることが検知されると、作動液体が未だ貯留されて
いないか、あるいは大量の液洩れ事故があったとみなさ
れて、ポンプ制御手段から停止信号が出され、ポンプを
駆動することができない。 ＜請求項４の発明＞ポンプ制御手段から停止信号が送出
された場合に、警告手段から作動液体の補充を促す警告
が出される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をアイスクリームデ
ィスペンサに適用した実施形態を添付図面に基づいて説
明する。 ＜第１実施形態＞本発明の第１実施形態を図１ないし図
５によって説明する。図１において、符号１は断熱箱体
からなる冷凍庫であって、内部が冷凍室２となってお
り、前面には開閉可能な断熱扉３が設けられている。冷
凍庫１の底面側には機械室５が設けられている。冷凍室
２の天井部分には、機械室５に設けられた冷凍機７と接
続された冷却器８と、庫内ファン９とが装備されてお
り、冷凍室２の奥面に設けられたダクト１０を介して吸
引された庫内空気が、冷却器８を通過する間に熱交換さ
れて冷気が生成され、その冷気が庫内ファン９によって
冷凍室２内に循環供給されるようになっている。これに
より冷凍室２内は、アイスクリームが注出可能な状態を
維持しつつ冷却保存されるような冷却温度に維持され
る。

【０００９】断熱扉３の裏面側には注出シリンダ１１が
縦向きに取り付けられている。この注出シリンダ１１内
にはピストン１３が緊密にかつ摺動自由に嵌装され、作
動流体がブライン（不凍液）Ｘとなっている。なお、ピ
ストン１３の下面にはくり抜き孔１４が形成されてい
る。注出シリンダ１１におけるピストン１３の上面側に
はパック収容室１６が形成され、その中にアイスクリー
ムＡの封入された伸縮性を有するパックＢが収容可能と
されるとともに、ピストン１３の下面側に、ブラインＸ
が給排される圧力室１７が形成されている。上記のパッ
ク収容室１６は上端面が開放され、そこに蓋１９が着脱
可能に被着されている。断熱扉３には注出管２１が水平
方向の貫通状に設けられ、その内方の端部がパックＢの
取出口Ｃと接続されているとともに、外方の突出端に
は、注出コック２２を備えた注出部２３が設けられてい
る。

【００１０】また冷凍室２内にはブラインＸを貯留する
タンク２５が装備されているとともに、このタンク２５
と注出シリンダ１１における圧力室１７の底面との間が
ブライン流路２６で接続され、その途中に可逆のポンプ
２７が介設されて機械室５内に収容されている。したが
ってポンプ２７が正方向に駆動されると、図１の実線の
矢線に示すように、タンク２５内のブラインＸが圧力室
１７内に供給され、一方ポンプ２７が逆方向に駆動され
ると、同図の破線の矢線に示すように、圧力室１７内の
ブラインＸが吸引されてタンク２５側に戻されるように
なっている。

【００１１】圧力室１７の底面には、ピストン１３が下
端位置にあることを検知するフロートスイッチ３０が装
備されている。このフロートスイッチ３０は、ピストン
１３が上昇している間は圧力室１７内に供給されたブラ
インＸの浮力を受けて浮動状態にあって（図３参照）、
オンしており、ピストン１３が図２に示すように下端位
置に下降すると、くり抜き孔１４の天井面に設けられた
フロート押さえ板３１がフロートスイッチ３０を押し下
げることでオフとなるようになっている。

【００１２】上記したブラインＸのタンク２５内には、
ブラインＸの液位を検知する上下一対のフロートスイッ
チ３３，３４が装備されている。上部フロートスイッチ
３３は、注出シリンダ１１内のピストン１３が下端位置
にある場合のブラインＸの液位（上限液位）を検知す
る。一方、下部フロートスイッチ３４は、ピストン１３
がパックＢ内のアイスクリームＡを出し切った場合に達
する上端位置にある場合のブラインＸの液位（下限液
位）を検知するように機能する。

【００１３】そして、通常の注出動作では、注出コック
２２を開くと、それに伴い注出スイッチ３５（図４参
照）がオンしてポンプ２７が正方向に駆動され、タンク
２５内のブラインＸがブライン流路２６を通って圧力室
１７内に供給されることによってピストン１３が上昇
し、パックＢが圧縮されてアイスクリームＡが注出され
る。適量が注出されたら、注出コック２２を閉めると、
注出スイッチ３５がオフとなってポンプ２７が停止して
注出動作が停止され、上記の繰り返しにより、アイスク
リームＡの注出が順次に行われる。

【００１４】パックＢ内のアイスクリームＡを使い切っ
てピストン１３が上端位置まで上昇したら、タンク２５
内のブラインＸの液位が下限液位まで下がって（図３参
照）、それが下部フロートスイッチ３４で検知される。
そうしたら、ポンプ２７が逆方向に駆動されて、注出シ
リンダ１１の圧力室１７内のブラインＸがタンク２５内
に戻され、圧力室１７内が負圧に傾くことでピストン１
３が次第に下降して、パック収容室１６が大きく広げら
れる。ピストン１３が下端位置に戻ったことがフロート
スイッチ３０で検知されたらポンプ２７が停止し、パッ
ク交換が行われるようになっている。

【００１５】なお、圧力室１７の底面とタンク２５との
間には補助流路３６が冷凍室２内を通って配管され、圧
力室１７に繋がる縦向きのポート内に、タンク２５から
圧力室１７側に向かう流通を遮断するように付勢された
第１逆止弁３７が、それよりもタンク２５側の流路内
に、圧力室１７からタンク２５側に向かう流通を遮断す
るように付勢された第２逆止弁３８がそれぞれ装備され
ており、ピストン１３が上記のように下端位置に達した
場合には、ピストン１３のくり抜き孔１４の天井面がロ
ッド３９を押し下げて第１逆止弁３７を強制的に開放
し、例えば、ポンプ２７の逆転が停止制御されたのち、
なお慣性力等でポンプ２７による吸引動作が継続された
場合に、タンク２５内のブラインＸを補助流路３６を通
して圧力室１７内に導入し、圧力室１７内が真空状態と
なることを防ぐようになっている。

【００１６】この実施形態では、タンク２５内にブライ
ンＸが規定量貯留されているか否かを監視する機能が備
えられており、以下それについて説明する。制御機構の
概略は図４に示すように構成されており、マイクロコン
ピュータを搭載した制御部４１にはタイマ４２が備えら
れている。制御部４１の入力側には、上記した注出スイ
ッチ３５、注出シリンダ１１内のフロートスイッチ３０
及び上部フロートスイッチ３３が接続されている。制御
部４１の出力側には、モータ駆動制御部４３を介してポ
ンプモータＰＭが接続されているとともに、ブライン不
足ランプ４４が接続されている。

【００１７】本第１実施形態は上記のような構造であっ
て、続いてその作用を説明する。制御部４１では、図５
のフローチャートに示す監視及び注出ルーチンが実行さ
れる。既述したようにアイスクリームＡの注出が完了し
て、ピストン１３が下端位置まで戻され、これがシリン
ダ内のフロートスイッチ３０で検知されると（ステップ
Ｓ１が「ＹＥＳ」）、監視ルーチンが実行される。具体
的には、ステップＳ２において、タンク２５内の上部フ
ロートスイッチ３３がオンしているか否が判別され、オ
ンしていれば、タンク２５内のブラインＸの液位が上限
液位に達していて、すなわちブラインＸが規定量貯留さ
れているとみなされて、ステップＳ３の注出ルーチンに
進む。したがって、パックＢが交換されたのち、注出ス
イッチ３５がオンされるごとにアイスクリームＡの注出
が行われる。

【００１８】一方、ブラインＸが上限液位に達していな
いと（ステップＳ２が「ＮＯ」）、ステップＳ４でタイ
マ４２がスタートし、所定時間が経過すると（ステップ
Ｓ５が「ＹＥＳ」）、ステップＳ６でタイマ４２がリセ
ットされたのち、ステップＳ７で再び上部フロートスイ
ッチ３３がオンしているか否が判別される。これは、既
述したようにピストン１３が下端位置に達したときに、
補助流路３６を通してタンク２５内のブラインＸが注出
シリンダ１１の圧力室１７側に導入される動作があっ
て、ブラインＸの液面に波立ち等が生ずるおそれがある
ので、タンク２５内のブラインＸが静止するまで待って
上部フロートスイッチ３３での検知を正確に行うことを
意図している。

【００１９】上記のように所定時間経過後、ステップＳ
７が「ＹＥＳ」となれば、ステップＳ３の注出ルーチン
に進む。一方ステップＳ７が「ＮＯ」であれば、ブライ
ンＸが規定量貯留されていないとみなされて、ステップ
Ｓ８でブライン不足ランプ４４が点灯されるとともに、
ステップＳ９で停止信号が出されてポンプモータＰＭが
停止状態に保持され、注出動作を行うことができなくな
る。また作業者は、ブライン不足ランプ４４の点灯を確
認したら、タンク２５にブラインＸの補充を行う。ブラ
インＸが規定量まで補充されたら（ステップＳ１０が
「ＹＥＳ」）、ステップＳ１１でブライン不足ランプ４
４が消灯することでこれが確認され、引き続いて、ステ
ップＳ３の注出ルーチンへと進むことができる。

【００２０】以上説明したようにこの第１実施形態によ
れば、ピストン１３が下端位置に戻るごとにブラインＸ
が規定量あるか否かが監視され、不足している場合は、
ブライン不足ランプ４４が点灯して補充が促され、補充
しない限りは注出動作に進めない。したがって、ブライ
ンＸが不足した状態で注出が行われる場合のように、ピ
ストン１３が上端位置に付近に達した場合に加圧不足が
生じたり、ポンプ２７の空転が起きることが未然に防止
される。

【００２１】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態を図６ないし図８によって説明する。この第２実施
形態では、上記第１実施形態の監視機能に加えて、ブラ
インＸが大量に不足している場合にこれを迅速に検知す
る機能を備えている。以下には、第１実施形態に対する
付加部分を中心として説明する。制御機構としては、図
６に示すように、制御部４１Ａの入力側に、第１実施形
態に示したスイッチに加えて、下部フロートスイッチ３
４が接続されている。制御部４１Ａで実行される監視ル
ーチンのプログラムでは、図７に示すように、第１実施
形態におけるステップ１とステップＳ２との間に、下部
フロートスイッチ３４のオンオフを識別するステップＳ
２０が組み込まれている。その他の構造は第１実施形態
と同様であって、同一機能を有する部位については同一
符号を付すことで重複した説明は省略する。

【００２２】第２実施形態の作用は以下のようである。
制御部４１Ａでは、図７のフローチャートに示す監視及
び注出ルーチンが実行される。アイスクリームＡの注出
が完了して、ピストン１３が下端位置まで戻されると
（ステップＳ１が「ＹＥＳ」）、監視ルーチンとして、
まずステップＳ２０において、タンク２５内の下部フロ
ートスイッチ３４がオフであるか否かが判別される。例
えばブライン流路２６等に漏れがあって、ブラインＸが
大量に流出したような事故が生ずると、図８に示すよう
に、ピストン１３が下端位置にあるにも拘わらず、タン
ク２５内のブラインＸの液位が下限液位を下回る事態が
起きる。

【００２３】このように、ブラインＸの液位が下限液位
を下回ると、下部フロートスイッチ３４がオンとなっ
て、ステップＳ２０が「ＮＯ」となるため、直ちにステ
ップＳ８において、ブライン不足ランプ４４が点灯され
るとともに、ステップＳ９でポンプモータＰＭが停止状
態に保持され、注出動作を行うことができなくなる。作
業者は、ブライン不足ランプ４４の点灯を確認したら、
ブライン流路２６等の点検補修を行ったのち、タンク２
５にブラインＸの補充を行う。ブラインＸが規定量まで
補充されたら（ステップＳ１０が「ＹＥＳ」）、ステッ
プＳ１１でブライン不足ランプ４４が消灯することでこ
れが確認され、引き続いて、ステップＳ３の注出ルーチ
ンへと進むことができる。また上記した検知は、装置の
稼働し始めにおいて、未だブラインＸがタンク２５に入
れられていない場合にも同様に行われ、ブラインＸの規
定量の貯留が行われて初めて、注出動作が可能となる。

【００２４】一方、ステップＳ２０が「ＹＥＳ」であれ
ば、ブラインＸは少なくとも下限位置以上にあるとみな
され、引き続いて、ステップＳ２以降のブラインＸが規
定量あるか否かに伴った制御が行われる。これについて
は、第１実施形態で説明したと同様である。なお、ブラ
インＸが規定量に足りない場合と、ブラインＸが大量に
不足しあるいは未貯留の場合とで、点灯されるブライン
不足ランプ４４を区別できるようにしておくと、その後
の対応をより迅速に行うことができる。すなわちこの第
２実施形態によれば、上記第１実施形態の効果に加え、
ブラインＸの大量洩れや、ブライン無しの状態が直ちに
検知されて、注出動作が不能とされ、それらに起因した
ポンプ２７の空転事故等を未然に防止することができ
る。

【００２５】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）ピストンが下端位置にあることを検知するのに、
シリンダの外周に配したリードスイッチを利用するよう
にしてもよい。 （２）また監視ルーチンを開始するタイミングとして
は、ピストンが下端位置に戻されたのちパックの交換が
完了し、これが収容室の蓋に設けたスイッチで検知され
たところで行うようにしてもよい。

【００２６】（３）ブライン補充を促す警告手段として
は、ランプに代えてブザーを用いてもよい。 （４）本発明は、ブライン以外の作動液体を使用したも
のにも同様に適用することが可能である。 （５）上記実施形態に言うアイスクリームとは、ソフト
アイスクリームとハードアイスクリームの両方を含んで
おり、また本発明は、ヨーグルトやシャーベット等の他
の冷菓の注出装置全般に広く適用することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る全体構造を示す
断面図

【図２】 ピストンが下端位置にある場合のブラインの
液位を示す断面図

【図３】 ピストンが上端位置にある場合のブラインの
液位を示す断面図

【図４】 制御機構のブロック図

【図５】 監視ルーチンのフローチャート

【図６】 第２実施形態に係る制御機構のブロック図

【図７】 監視ルーチンのフローチャート

【図８】 ブラインの大量洩れがあった状態を示す断面
図

【図９】 従来例の断面図

【符号の説明】

Ａ…アイスクリーム Ｂ…パック Ｘ…ブライン ２…
冷凍室 １１…注出シリンダ １３…ピストン １６…
パック収容室 １７…圧力室 ２５…タンク２６…ブラ
イン流路 ２７…ポンプ ＰＭ…ポンプモータ ３０…
（シリンダ内）フロートスイッチ ３３…上部フロート
スイッチ ３４…下部フロートスイッチ ３５…注出ス
イッチ ４１…制御部 ４１Ａ…制御部 ４２…タイマ
４３…モータ駆動制御部 ４４…ブライン不足ランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンを摺動自由に嵌装したシリンダ
   を冷却貯蔵室内に装備して、前記ピストンの一側に冷菓
   が収容される収容室を、他側に作動液体が給排される圧
   力室をそれぞれ構成して、この圧力室と作動液体を貯留
   するタンクとをポンプの介設された流通路により接続
   し、前記ポンプにより作動液体を前記タンクから圧力室
   に供給してピストンを前進させることで冷菓を注出し、
   作動液体を圧力室からタンクに戻すことによりピストン
   を後退させるようにした冷菓の注出装置において、 前記ピストンが後端位置に後退したことを検知するピス
   トン位置検知手段と、 前記タンク内の作動液体の液位が、前記ピストンが後端
   位置にある場合に対応した液位である上限液位に上昇し
   たことを検知する液位センサと、 前記ピストン位置検知手段から検知信号が送出されたこ
   とを条件に前記液位センサから検知信号が得られなかっ
   た場合に、前記ポンプを停止状態に保持する停止信号を
   送出するポンプ制御手段とを具備したことを特徴とする
   冷菓の注出装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプ制御手段には、前記液位セン
   サから検知信号が得られない状態が所定時間継続したの
   ちに初めて前記停止信号を送出するように機能する遅延
   手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   冷菓の注出装置。
3. 【請求項３】 前記タンク内の作動液体の液位が、前記
   ピストンが前端位置にある場合に対応した液位である下
   限液位を下回っていることを検知する補助液位センサを
   備え、前記ポンプ制御手段は、前記補助液位センサから
   の検知信号を受けた場合に前記停止信号を送出する機能
   を有していることを特徴とする請求項１または請求項２
   記載の冷菓の注出装置。
4. 【請求項４】 前記停止信号の送出に伴い作動液体の補
   充を促すべく警告を発する警告手段を備えていることを
   特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
   冷菓の注出装置。