(57)【特許請求の範囲】
【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設けられた収容室に冷菓を収容し、ピストンの他側に設けられた圧力室に流体供給手段により作動流体を供給して加圧することで冷菓を注出するようにした冷菓の注出装置において、
前記ピストンが所定の前進位置に至ったことを検知するピストン位置検知手段と、
このピストン位置検知手段の検知信号に基づき前記収容室への冷菓の補充を促すべく警告を行う警告手段と、
冷菓の補充動作を検知する補充動作検知手段と、
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補充動作検知手段から動作信号を受けた場合に、前記ピストンを後退させるべく作動流体を前記圧力室から吸引する流体吸引手段とを具備したことを特徴とする冷菓の注出装置。
【請求項２】
前記補充動作検知手段が、前記冷却貯蔵室に設けられた扉の開閉状態を検知する扉スイッチであって、この扉スイッチから扉開放信号を受けた場合に前記流体吸引手段を作動させる構成となっ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。
【請求項３】
前記補充動作検知手段が、前記シリンダにおける前記収容室側に被着されたシリンダ蓋の開閉状態を検知する蓋スイッチであって、この蓋スイッチから蓋開放信号を受けた場合に前記流体吸引手段を作動させる構成となっ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。
【請求項４】
前記作動流体が液体であってタンク内から前記圧力室に供給されるようになっており、前記ピストン位置検知手段が前記タンクに装備されたフロートスイッチにより構成され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。
【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１１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を介して接続されている。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。
【０００３】
一方、パックＢ内のアイスクリームを使い切ると、新たなパックＢと交換する必要がある。ここで本願出願人は、先に提出した特願平９−２０６７５０号（特開平１０−１５５４２６号）において、パックの交換時期を適正に知り、かつ交換作業を能率良く行えるようにしたものを提案した。このものは、ブラインＸのタンク１０９内の下方位置にフロートスイッチを設け、ブラインＸが圧力室１０８側に供給されることに伴いブラインＸの液位が下降してフロートスイッチがオンしたところで、ピストン１０４が上端位置まで移動したと擬制する。そして、上記のフロートスイッチからオン信号が出されると、パック交換ランプが点灯されるとともに、可逆ポンプ１１０が逆転駆動されて圧力室１０８内のブラインＸがタンク１０９側に吸引され、ピストン１０４が下降して収容室１０５が大きく広げられることによって、引き続く新たなパックＢとの入れ替えが迅速に行えるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにパック交換ランプを点灯するのは、パックの交換時期を前もって作業者に知らせることを主な目的としており、またピストン１０４の位置の誤差も考慮すると、ピストン１０４が完全にその上端位置に達するよりも少し前にパック交換ランプを点灯制御することが望ましい。そうすると、先に提案したもののように、パック交換ランプが点灯されると同時に、ピストン１０４の下降制御を行うようにしたものでは、パックＢ内に未だ数回の注出分のアイスクリームが残っているにも拘わらず、パックＢの交換を行わねばならない場合が起き、アイスクリームを無駄にしてしまうという問題があった。
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、収容室を広げるべくピストンを後退させる操作を自動的にかつ適正なタイミングで行えるようにするところにある。
【０００５】
【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設けられた収容室に冷菓を収容し、ピストンの他側に設けられた圧力室に流体供給手段により作動流体を供給して加圧することで冷菓を注出するようにした冷菓の注出装置において、前記ピストンが所定の前進位置に至ったことを検知するピストン位置検知手段と、このピストン位置検知手段の検知信号に基づき前記収容室への冷菓の補充を促すべく警告を行う警告手段と、冷菓の補充動作を検知する補充動作検知手段と、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補充動作検知手段から動作信号を受けた場合に、前記ピストンを後退させるべく作動流体を前記圧力室から吸引する流体吸引手段とを具備したところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の記載において、前記補充動作検知手段が、前記冷却貯蔵室に設けられた扉の開閉状態を検知する扉スイッチであって、この扉スイッチから扉開放信号を受けた場合に前記流体吸引手段を作動させる構成となっ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の記載において、前記補充動作検知手段が、前記シリンダにおける前記収容室側に被着されたシリンダ蓋の開閉状態を検知する蓋スイッチであって、この蓋スイッチから蓋開放信号を受けた場合に前記流体吸引手段を作動させる構成となっているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの記載において、前記作動流体が液体であってタンク内から前記圧力室に供給されるようになっており、前記ピストン位置検知手段が前記タンクに装備されたフロートスイッチにより構成されているところに特徴を有する。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
冷菓の注出が進んでピストンが所定の前進位置に至ったことがピストン位置検知手段により検知されると、警告手段により冷菓の補充を促す警告がなされる。そののち冷菓を補充するに当たって必要な動作がなされると、補充動作検知手段からの動作信号を受けて、流体吸引手段により圧力室内の作動流体が吸引されてピストンが戻され、収容室が大きく広げられる。
ピストンの検知位置を完全に冷菓を注出し切る位置の少し手前に設定しておくと、冷菓の補充時期が近づいたことが警告手段により確認されたのち、なお注出動作を続けることで冷菓を完全に注出し切ることができ、注出し切ったのち冷菓の補充に先立つ作業がなされることに伴ってピストンが自動的に戻され、引き続く冷菓の補充作業を迅速に行うことができる。すなわち、冷菓を無駄にすることなく冷菓の補充作業を能率良く行うことができる。
【０００９】
＜請求項２の発明＞
冷菓の補充を行うべく冷却貯蔵室の扉を開くと、扉スイッチからの扉開放信号を受けて、流体吸引手段の作動によりピストンが戻されて収容室が大きく広げられる。
＜請求項３の発明＞
冷菓の補充を行うべくシリンダの収容室に被着されたシリンダ蓋を開けると、蓋スイッチからの蓋開放信号を受けて、流体吸引手段の作動によりピストンが戻されて収容室が大きく広げられる。
【００１０】
＜請求項４の発明＞
タンク内の作動用液体が順次に圧力室に供給され、液位が所定位置まで下がったことがフロートスイッチで検知されると、ピストンが所定の前進位置に至ったとみなされる。
【００１１】
【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６によって説明する。
図１及び図２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、その前面には開閉可能な断熱扉３が設けられているとともに、冷凍庫１の底面側には機械室５が設けられ、四隅に配された脚６で支持されている。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Ａ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。
【００１２】
断熱扉３の裏面側には、取付具１１を介して注出シリンダ１２が縦向きに設置されている。この注出シリンダ１２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。注出シリンダ１２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、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。注出シリンダ１２における断熱扉３と対応する壁面には、上縁から縦向きのＵ溝１８が切られている。したがって、パック収容室１６内には、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、その取出口ＣをＵ溝１８に嵌めつつ収納可能とされている。パック収容室１６の上面開口には、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部２２が形成され、コック２３の操作により弁体２４を介して注出口２０が開閉されるようになっている。
【００１３】
冷凍室２内の奥側の底面上にはブラインＸを貯留するタンク２５が設置されているとともに、このタンク２５と注出シリンダ１２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。
【００１４】
断熱扉３の前面の上端部には操作パネル３０が設けられており、この操作パネル３０には、図１に示すように、上記したコック２３の上げ下げの操作に応じてオンオフされる注出スイッチ３１が装備されている。詳細には、図１の実線に示すようにコック２３を下げて注出口２０を開放することに伴い、注出スイッチ３１がオンされる。また操作パネル３０の前面には、図２の鎖線に示すようにパック交換ランプ３２が目視可能に装備されている。断熱扉３の前面における注出部２２の下方位置には、アイスクリームＡを入れる容器を載せる載置台２９が設けられている。
【００１５】
この実施形態では、注出シリンダ１２内のアイスクリームＡを注出し切った場合に、自動的にピストン１３を下げてパック収容室１６を広げる手段が講じられており、以下その構造について説明する。
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３５，３６が装備されている。上部フロートスイッチ３５は、図３（Ａ）に示すように、注出シリンダ１２内のピストン１３が下端位置にある場合のブラインＸの液位を検知する。一方、下部フロートスイッチ３６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（図３（Ｂ）の鎖線参照）よりも、所定寸法下方の位置（同図の実線参照、以下、上部検知位置という）にある場合のブラインＸの液位を検知するように機能する。
【００１６】
また、冷凍室２の天井面の前縁側に設けられた垂下壁３８には、断熱扉３の裏面と対応して扉スイッチ３９が設けられている。この扉スイッチ３９には、図４に示すように、常には前進付勢されたアクチュエータ４０が設けられていて、断熱扉３が閉じられるとアクチュエータ４０が押圧されて後退することでオンするようになっている。
【００１７】
また、図５に示すようにマイクロコンピュータを搭載した制御部４１を有している。この制御部４１の入力側には、上記した注出スイッチ３１、上部及び下部フロートスイッチ３５，３６及び扉スイッチ３９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４２を介してポンプモータＰＭが接続されているとともに、パック交換ランプ３２が接続されている。
【００１８】
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６のフローチャートに示す注出ルーチンが実行される。
アイスクリームＡを注出するには、容器を準備してコック２３の操作により注出口２０を開く。これに伴い、ピストン１３が上部検知位置よりも下方にあり（ステップＳ１が「ＮＯ」）、断熱扉３が閉じている（ステップＳ２が「ＹＥＳ」）ことを条件に、注出スイッチ３１がオンされ（ステップＳ３が「ＹＥＳ」）、ステップＳ４においてポンプモータＰＭが正転し、すなわちポンプ２７が正方向に駆動される。これによりタンク２５内のブラインＸが汲み上げられて注出シリンダ１２の圧力室１７内に供給されて加圧され、ピストン１３が上昇してパックＢが圧縮されることで、アイスクリームＡが注出口２０から容器内に注出される。
適量が注出されたら、コック２３を閉鎖方向に操作する（図１の鎖線）。そうすると、注出スイッチ３１がオフとなってステップＳ５が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ６においてポンプモータＰＭすなわちポンプ２７が停止し、注出が終了する。これに続いて注出口２０も閉じられる。以上の繰り返しにより、アイスクリームＡが順次に注出される。
【００１９】
アイスクリームＡの注出が進んでピストン１３が上昇し、図３（Ｂ）の実線に示すように上部検知位置に達すると、タンク２５内のブラインＸの液位が同図の位置まで下がることにより、下部フロートスイッチ３６がオンとなり、ステップＳ１が「ＹＥＳ」となって、ステップＳ７においてパック交換ランプ３２が点灯される。これにより作業者は、パックＢの交換時期が近いことを知ることができる。このとき、注出シリンダ１２内のパックＢには、なお数回の注出分のアイスクリームＡが残っているから、そののち数回にわたってアイスクリームＡの注出を行うことができる。
【００２０】
パックＢ内のアイスクリームＡを使い切ったら、パックＢを新たなものと交換すべく断熱扉３を開ける。そうすると、扉スイッチ３９がオフとなってステップＳ２が「ＮＯ」となることで、ステップＳ８においてポンプモータＰＭが逆転し、すなわちポンプ２７が逆転駆動される。これにより注出シリンダ１２の圧力室１７内のブラインＸが吸引されてタンク２５側に戻され、圧力室１７内が負圧に傾くことでピストン１３が下降し、パック収容室１６が次第に広げられる。
ピストン１３が図３（Ａ）に示すように下端位置まで下がると、タンク２５内のブラインＸの液位が同図に示す位置まで上昇して上部フロートスイッチ３５がオンするため、ステップＳ９が「ＹＥＳ」となって、ステップＳ６においてポンプモータＰＭすなわちポンプ２７が停止する。そうしたら、蓋１９を外して使用済みのパックＢを取り出し、新たなパックＢと交換すればよい。
【００２１】
このように第１実施形態によれば、パックＢ内のアイスクリームＡの残量が少なくなったら、パック交換ランプ３２が点灯することでこれが知らされ、そののちアイスクリームＡを注出し切って、パックＢの交換をすべく断熱扉３を開けると、注出シリンダ１２のピストン１３が自動的に下端位置まで戻されてパック収容室１６が大きく広げられた状態となり、引き続く新たなパックＢとの交換を迅速に行うことができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図７ないし図１０によって説明する。上記第１実施形態では、パックＢの交換に先だってピストン１３を下げる場合のトリガとして断熱扉３の開放動作を利用したが、この第２実施形態では、パック収容室１６の蓋１９の開放動作をトリガとして利用している。以下には、第１実施形態との相違点を中心として説明する。
蓋１９の装着部分の構造は、図７及び図８に示されている。蓋１９は下面側を円錐台形とした厚肉の円盤状に形成されて、注出シリンダ１２の上端部内に嵌合可能となっており、上面には取っ手４５が設けられている。この蓋１９の外周面には、図示２本のピンが１８０度間隔を開けて突設されている一方、注出シリンダ１２の上縁には、上記のピン４６が挿入される２本のＪスロット４７が形成されている。
【００２３】
したがって蓋１９は、両ピン４６を対応するＪスロット４７の縦溝に合わせて押し込んだのち、各ピン４６を横溝側に回らせつつ図８の時計回り方向に回動させることで抜け止め状態に装着され、図８（Ｂ）に示すように、ピン４６が横溝の奥に回り込んだところが正規の閉鎖位置となっている。
また、注出シリンダ１２の背面側には、ブラケット４９を介してリードスイッチからなる蓋スイッチ５０が取り付けられている一方、蓋１９側には、ブラケット５１を介してマグネット５２が取り付けられている。そして、蓋１９が上記した閉鎖位置に装着された場合に、マグネット５２が蓋スイッチ５０の直上に達し、これにより蓋スイッチ５０をオンさせる設定となっている。
【００２４】
また、制御機構としては、図９に示すように、制御部４１Ａの入力側に、第１実施形態の扉スイッチ３９に代わって、蓋スイッチ５０が接続されている。制御部４１Ａで実行される注出ルーチンのプログラムでは、図１０に示すように、第１実施形態におけるステップ２に代わり、蓋スイッチ５０のオンオフを識別するステップＳ１１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。
【００２５】
この第２実施形態の作用は以下のようである。制御部４１Ａでは、図１０のフローチャートに示す注出ルーチンが実行される。
アイスクリームＡの注出は、ピストン１３が上部検知位置よりも下方にあり（ステップＳ１が「ＮＯ」）、パック収容室１６の蓋１９が閉じている（ステップＳ１１が「ＹＥＳ」）ことを条件に、注出スイッチ３１がオンされるごとに行われる。
注出が進んでピストン１３が上部検知位置に達すると、下部フロートスイッチ３６がオンとなり、パック交換ランプ３２が点灯される。パックＢ内になお数回分の注出量が残された状態で、パックＢの交換時期が近いことが知らされる。
【００２６】
そののち、数回にわたる注出を行ってパックＢ内のアイスクリームＡを使い切ったら、断熱扉３を開けて注出シリンダ１２を庫外に出し、パックＢを新たなものと交換すべくパック収容室１６の蓋１９を開ける。そうすると、蓋スイッチ５０がオフとなってステップＳ１１が「ＮＯ」となることで、ステップＳ８においてポンプモータＰＭが逆転し、すなわちポンプ２７が逆転駆動され、これにより圧力室１７内のブラインＸがタンク２５側に戻され、ピストン１３が下降してパック収容室１６が次第に広げられる。ピストン１３が下端位置まで下がると、上部フロートスイッチ３５がオンとなって、ポンプ２７が停止する。そうしたら、使用済みのパックＢを取り出し、新たなパックＢと交換すればよい。
【００２７】
第２実施形態によれば、パックＢ内のアイスクリームＡの残量が少なくなったら、パック交換ランプ３２が点灯することでこれが知らされ、そののちアイスクリームＡを注出し切って、パックＢの交換をすべくパック収容室１６の蓋１９を開けると、注出シリンダ１２のピストン１３が自動的に下端位置まで戻されてパック収容室１６が大きく広げられた状態となり、引き続く新たなパックＢとの交換を迅速に行うことができる。
【００２８】
なお、第２実施形態では、第１実施形態と比べて以下のような利点が得られる。第１実施形態のように断熱扉３を開けることでピストン１３が自動下降される構造であると、パック交換ランプ３２が点灯したのち未だ注出が可能な状態において、例えば冷凍室２内に収容されている予備のアイスクリームＡのパックＢの柔らかさの確認等を行うために断熱扉３を開くと、パック交換の意志が未だ無いにも拘わらずピストン１３が自動下降してしまう。
その点この第２実施形態では、ピストン１３の自動下降のトリガを、パックＢの取り出しに先立つ作業のうちの最終の作業となる蓋１９の開放動作に基づくようにしたから、パック交換の意志をより信頼性を持って具現することが可能となる。
【００２９】
＜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）上記実施形態では、ピストンの位置を検知するのに、ブラインのタンク内に装備したフロートスイッチを利用したが、シリンダの外周にリードスイッチを配する等により直接に検知するようにしてもよい。
（２）また、ピストンの下端位置を検知するのに、シリンダ内の下端部にピストン自体で押圧操作される別のフロートスイッチを配して、このフロートスイッチを利用する構造としてもよい。
（３）パック交換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。
【００３０】
（４）補充動作検知手段としては、その他に、断熱扉を閉状態にロックするロック手段にスイッチを設けるようにしてもよい。
（５）本発明は、作動流体としてエアーを用いる形式の注出シリンダを備え、冷凍室内のエアーをコンプレッサ等で圧力室に給排するようにしたものにも同様に適用することが可能である。
（６）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】断熱扉を開いた状態の冷凍庫の斜視図
【図３】ブラインの液位とピストンの位置との関係を示す断面図
【図４】扉スイッチの斜視図
【図５】制御機構のブロック図
【図６】注出ルーチンのフローチャート
【図７】第２実施形態に係る蓋の装着部分の分解斜視図
【図８】蓋の開閉状態を示す平面図
【図９】制御機構のブロック図
【図１０】注出ルーチンのフローチャート
【図１１】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  ３…断熱扉
１２…注出シリンダ  １３…ピストン  １６…パック収容室  １７…圧力室  １９…蓋  ２５…タンク  ２７…（可逆）ポンプ  ３１…注出スイッチ  ３２…パック交換ランプ  ３５…上部フロートスイッチ  ３６…下部フロートスイッチ
３９…扉スイッチ  ４１…制御部  ４１Ａ…制御部  ５０…蓋スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003630575.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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