(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シロップと希釈水を原料としてその混合飲料を凍らせながら攪拌してフローズン飲料を製造、販売するフローズン飲料ディスペンサであり、そのディスペンサ本体に搭載した冷却シリンダ付きの飲料容器に対し、該容器に配した飲料供給ノズルと外部のシロップコンテナ、水道口との間にシロップ供給回路、希釈水供給回路を配管し、該供給回路を通じてシロップ、希釈水を所定の比率で飲料容器に供給するようにしたものにおいて、前記シロップ供給回路を炭酸ガス圧でプレッシャーライズしたシロップコンテナに接続し、希釈水供給回路を水道口に直結するとともに、シロップ供給回路、希釈水供給回路にそれぞれ流量計を接続し、飲料容器への飲料供給時に、流量計の出力信号を基にシロップバルブ、希釈水バルブを制御してシロップ、希釈水を所定比率で供給するとともに、流量計の出力信号の増減変化から、シロップ売切、および炭酸ガスボンベのガス圧低下、炭酸ガス切れの各状態を検知するようにしたことを特徴とするフローズン飲料ディスペンサの運転状態検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シロップと希釈水を原料としてシャーベット状のフローズン飲料を製造，販売するフローズン飲料ディスペンサ、およびその運転状態の検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記のフローズン飲料ディスペンサは、シロップと希釈水を原料としてその混合飲料を飲料容器内で凍らせながら攪拌してシャーベット状のフローズン飲料を製造，販売するものであり、従来製品の構成，飲料系統を図３〜図６に示す。
まず、ディスペンサ本体の構成を図３に示す。図において、１は左右に並べてディスペンサ本体に搭載したフローズン飲料の製造部となる飲料容器（タンク）、１ａは飲料容器１の上蓋、２は各飲料容器１から前方に引出した開閉レバー付きの飲料販売ノズル、３はベンドステージであり、各飲料容器１ごとに、その内部にはディスペンサ本体に搭載した冷却ユニット（コンプレッサ，コンデンサを組合せた冷凍機のコンデンシングユニット）４と組合せて冷凍サイクルを構成する製氷用の冷却シリンダ５を内蔵しいてる。さらに、上蓋１ａの内側には後記のシロップ供給回路，希釈水供給回路から送られてきた液体飲料を混ぜ合わせて飲料容器１の中に吐出す飲料供給ノズル６を備えている。
【０００３】
ここで、前記の冷却シリンダ５は円筒状のエバポレータ（内外二重壁の間に冷媒を流し、その内外周面上に結氷させる）であり、その内外周面上にはオーガ（エバポレータの表面に結氷した氷をフレーク状に削り取る刃）を兼ねたスクリュウ式の攪拌羽根５１，５２を組合せ、かつ攪拌羽根５１，５２を駆動モータ７のギアボックス７ａに連結して回転駆動し、冷却シリンダ５の表面に結氷した氷を削り取って飲料容器１に収容した飲料と混合攪拌し、飲料販売ノズル２を開放した際に攪拌羽根の搬送力でフローズン飲料をノズルから押し出すようにしている。なお、飲料容器１には冷却シリンダ５，飲料供給ノズル（スパウトノズル）６の他に、容器内の飲料貯留量を検知してシロップ飲料，希釈水を供給制御するレベルセンサ、およびフローズン飲料の硬さを検知して冷却ユニット４を運転制御する硬さ検知機構などを装備している。
【０００４】
次に、ディスペンサの飲料系統，その配管接続および自動飲料供給ユニットの内部構造を図４，図５および図６に示す。各図において、Ａは前記したディスペンサ本体、Ｂはディスペンサ本体Ａに組合せた自動飲料供給ユニット、８はシロップコンテナ、９はシロップコンテナ８に炭酸ガスを加圧してシロップをプレッシャライズ式に抽出するための炭酸ガスボンベ、１０は水道口であり、飲料供給ユニットＢには、ディスペンサ本体Ａの飲料容器１に配した飲料供給ノズル６とシロップコンテナ８および水道口１０との間を配管してシロップ，希釈水の供給制御を行うシロップ供給回路１１，希釈水供給回路１２、および制御用のコントロールボックス（図示せず）がユニットケースに組み込まれており、図６はその組立構造を示している。
【０００５】
ここで、シロップ供給回路１１には、シロップ供給制御の手段として電極式のシロップ売切センサ１１ａ，フローレギュレータ（絞り弁式の流量調整器）１１ｂ，シロップバルブ（電磁バルブ）１１ｃが接続されている。一方、希釈水供給回路１２には、水入口バルブ１２ａ，送水ポンプ１２ｂ，希釈水バルブ１２ｃ，フローレギュレータ１２ｄ，洗浄水バルブ１２ｅ，逆止弁付き三方管継手１２ｆが接続されている。なお、１３は水フィルタである。そして、ディスペンサ本体Ａと飲料供給ユニットＢの間、および飲料供給ユニットＢとシロップコンテナ８，水道口１０との相互間を図５で示すようにブレードホース１４を介して配管接続している。
【０００６】
上記の構成で、自動飲料供給ユニットＢのシロップ供給回路１１および希釈水供給回路１２からディスペンサ本体Ａ側の飲料供給ノズル６を通じて飲料容器１にシロップと希釈水を所定の比率で混ぜ合わせて定量供給し、冷却シリンダ５の表面に結氷した氷をオーガ兼用の攪拌羽根５１，５２で削り取りつつ、そのフレーク状の削氷を液体飲料と攪拌することにより飲料容器１でシャーベット状のフローズン飲料が製造される。なお、販売待機状態ではフローズン飲料が攪拌羽根５１，５２の搬送力により冷却シリンダ５の内部を経由して飲料容器１の中を循環しており、ベンドステージ３にカップをセットして飲料販売ノズル２を開くと、飲料容器１からフローズン飲料がベンドステージ３にセットしたカップに吐出し供給される。
【０００７】
なお、この場合にシロップと希釈水を所定の比率（通常はシロップ（濃縮シロップ）と希釈水の比率を１対１〜４の範囲に可変設定して販売している）に合わせて飲料容器１に供給するために、シロップ供給回路１１のフローレギュレータ１１ｂおよび希釈水供給回路１１のフローレギュレータ１２ｄを所定のシロップ／希釈水比率に合わせてあらかじめ調整しておくものとする。
【０００８】
また、フローズン飲料の販売が進んで飲料容器１の飲料貯留量が減少すると、レベルセンサの信号でシロップシロップバルブ１１ｃ，希釈水バルブ１２ｃを開き、飲料供給ノズル６を通じてシロップと希釈水を所定比率で飲料容器１に補給する。また、飲料の氷成分が多くなってフローズン飲料の硬さが所定値を超えた状態になると、先記した硬さ検知機構の検出信号を基に冷却ユニット４の運転を停止し、氷が溶けてフローズン飲料の硬さが低下すると冷却ユニット４を運転してフローズン飲料が適正な硬さを維持するように運転制御している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構成のフローズン飲料ディスペンサでは、構成および保守管理面で次記のような問題点がある。すなわち、
(1) フローズン飲料ディスペンサはファミリーレストラン，ファストフード店などに据え付けて使用するものであり、店内における設置場所の制約をなくすために、できるだけ小型コンパクトであることが望まれることから、従来は図示のようにディスペンサ本体Ａをコンパクトな卓上型で構成し、シロップ，希釈水供給回路１１，１２を組み込んだ自動飲料供給ユニットＢはディスペンサ本体Ａと別置してシロップコンテナ８，炭酸ガスボンベ９などと一緒に床面に配し、ディスペンサ本体Ａとの間をプレードホース１４で接続するような構成を採用している。
【００１０】
この場合に、従来の自動飲料供給ユニットＢは、図６で示すようにユニット内に他のバルブ，フローレギュレータ類の各部品と比べて大きな送水ポンプ１２ｂを搭載していることから外形が大型となる。なお、希釈水供給に送水ポンプ１２ｂを用いるのは次の理由による。すなわち、図４で述べたように従来の自動飲料供給ユニットＢでは、希釈水供給回路１２にフローレギュレータ１２ｄを接続して希釈水の供給制御を行うようにしている。このフローレギュレータ１２ｄは周知のように一種の絞り弁であって、その流量調整には絞り弁の前後に少なくとも２kg／cm2 程度の一定した圧力差を加えることが必要である。
【００１１】
これに対して、水道口１０からの給水圧は低く、また地域によっても水圧が異なるほか一日の時間帯によっても大きく変動する。このことから、絞り弁式のフローレギュレータをディスペンサのシロップ供給回路１１と同様に希釈水供給回路１２に適用するために、従来では送水ポンプ１２ｂを使って水道の水圧を６〜１０kg／cm2 程度に昇圧するようにしているが、送水ポンプを付属する分だけディスペンサの設備費がコスト高となるほか、自動飲料供給ユニットＢが大型になる。
【００１２】
(2) また、フローズン飲料ディスペンサでは、日常の保守としてシロップの売切れ時にシロップコンテナ８を交換するほか、炭酸ガスボンベ９がガス切れした際に新しいガスボンベに交換する保守管理が必要であり、店の営業中にディスペンサがシロップ切れ，ガス切れになった場合には、きるだけ短時間で飲料の販売再開ができることが望まれる。この点について従来のディスペンサでは、炭酸ガスボンベ９，またはそのガスレギュレータにガス切れ検知スイッチ（圧力スイッチ）を取付けておき、そのスイッチ信号を自動飲料供給ユニットＢのコントローラに送ってガス切れを検知するようにしている。
【００１３】
しかしながら、前記のガス切れ検知方式では、図５で示すようにディスペンサの設置現場では炭酸ガスボンベ９と自動飲料供給ユニットＢとが離れた位置に配置されていることから、前記のガス検知スイッチとの間の信号線の引回し配線が面倒であるほか、ガス切れを検知したときには既にディスペンサ本体への飲料供給が不能となるために、すぐ近くに予備の炭酸ガスボンベを保管していない限り、業者への注文，配達を待ってボンベを交換するまでの間にディスペンサの飲料販売が完全に停止してしまい、客への販売チャンスを逸するおそれがある。
【００１４】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、前記のフローズン飲料ディスペンサにおいて、その第１の目的は送水ポンプを使わずにシロップ，希釈水を所定の比率で供給制御できるようにしてディスペンサの小型コンパクト化およびコスト低減化を図った飲料供給回路を提供すること、また第２の目的は従来回路におけるシロップ売切センサ，炭酸ガスボンベのガス切れ検知スイッチを使わずに、前記のシロップ，希釈水供給制御の過程でシロップ切れ、および炭酸ガスボンベのガス切れ予知ができるようにした運転状態検知方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明により、次記のようにして達成することができる。すなわち、シロップと希釈水を原料としてその混合飲料を凍らせながら攪拌してフローズン飲料を製造、販売するフローズン飲料ディスペンサであり、そのディスペンサ本体に搭載した冷却シリンダ付きの飲料容器に対し、該容器に配した飲料供給ノズルと外部のシロップコンテナ、水道口との間にシロップ供給回路、希釈水供給回路を配管し、該供給回路を通じてシロップ、希釈水を所定の比率で飲料容器に供給するようにしたものにおいて、前記シロップ供給回路を炭酸ガス圧でプレッシャーライズしたシロップコンテナに接続し、希釈水供給回路を水道口に直結するとともに、シロップ供給回路、希釈水供給回路にそれぞれ流量計を接続し、飲料容器への飲料供給時に、流量計の出力信号を基にシロップバルブ、希釈水バルブを制御してシロップ、希釈水を所定比率で供給するとともに、流量計の出力信号の増減変化から、シロップ売切、および炭酸ガスボンベのガス圧低下、炭酸ガス切れの各状態を検知するようにする。
【００１６】
上記の構成で、ディスペンサ本体から飲料容器への原料供給の要求（空の容器に原料を供給する場合と、販売進行に伴う飲料減少分を補給する場合がある）があった際に、この要求指令に基づいてシロップ供給回路，希釈水供給回路のバルブを開くと、シロップは炭酸ガス圧により、また希釈水は水道の水圧を受けてシロップ供給回路，希釈水供給回路に送流され、飲料供給ノズルを通じて飲料容器の中に吐出し供給されるとともに、各供給回路に通流するシロップ，希釈水の流量が流量計で検出される。そして、その流量積算量とあらかじめ設定したシロップ／希釈水比率と原料の要求総量から求めたシロップ，希釈水の各要求量とを対比し、シロップ，希釈水の供給量がそれぞれの要求量に達すれば、バルブを閉じて原料の供給を終了する。
【００１７】
なお、前記の流量計は例えばオーバル歯車式流量計であり、従来回路に採用したフローレギュレータのように送水ポンプを組み合わせて水道水を昇圧する必要なしに、水道口１０から直接供給される水道水の送水流量を検知できる。
【００１８】
さらに、シロップコンテナ、炭酸ガスボンベに十分な量のシロップ、炭酸ガスが残っている正常な状態でシロップ供給回路の流量計を通過する単位時間当たりのシロップ流量に対して、シロップコンテナが空になってシロップ切れの状態になると、炭酸ガスボンベから送られてきたガスがシロップコンテナを素通りしてシロップ供給回路にそのまま流れるようになるので流量計の出力が急激に増大する。また、炭酸ガスボンベのガス量が減少してその吐出圧力が低下するようになると、シロップをプレッシャーライズする力が弱まって流量計の出力が低下し、炭酸ガスボンベがガス切れになれば流量計の出力は殆ど零となる。
【００１９】
したがって、ディスペンサ本体の稼働中に飲料容器に補給するシロップ供給回路に接続した流量計の出力を監視し、その流量計の出力変化からシロップ切れ，炭酸ガス圧の低下，およびガス切れを的確に検知できる。特に炭酸ガス圧の低下で出力する「ガス切れ予告」信号を受けて新しい炭酸ガスボンベの準備を手配しておけば、その後のガス切れによってディスペンサの飲料販売を停止するといった保守管理上の問題を解消できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。なお、図１で図３〜図６に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
まず、本発明の請求項１に対応した実施例の構成を図１に示す。すなわち、図示実施例の自動飲料供給ユニットＢにおいては、シロップ供給回路１１，希釈水供給回路１２に、図４に示したフローレギュレータ１１ｂ，１２ｄに代わる流量計（例えばオーバル歯車式流量計）１７と電磁バルブ１８を組合せた流量計内蔵形のシロップバルブ１５，希釈水バルブ１６が接続されており、前記流量計１７で検出したシロップ，希釈水の流量をバルブ制御用のコントローラ１９に取り込んで電磁バルブ１８を制御するようにしている。
【００２１】
また、シロップ供給回路１１に接続したシロップコンテナ８は従来と同様に炭酸ガスボンベ９からのガス加圧でシロップをプレッシャーライズする方式とするのに対して、希釈水供給回路１２は従来回路における送水ポンプ（図４参照）を使わずに水道口１０に直結し、その水道水圧を利用して希釈水を飲料容器１に供給するようにしている。
【００２２】
かかる構成で、フローズン飲料の販売が進んでディスペンサ本体Ａの飲料容器１におけるフローズン飲料の貯留量が減少し、該容器に配したレベルセンサ２０から原料（シロップと希釈水）の補給を要求する信号がコントローラ１９に与えられると、この信号を基にシロップバルブ１５，希釈水バルブ１６の電磁バルブ１８を開いて希釈水，希釈水の供給を開始するとともに、前記の流量計１７で検出したシロップ，希釈水の流量をコントローラ１９に取り込み、そのシロップ，希釈水の流量積算量と、あらかじめ設定したシロップ／希釈水比率と原料の要求量から求めたシロップおよび希釈水の各要求量とを対比し、シロップ，希釈水の供給量がそれぞれの要求量に達すれば、シロップバルブ，希釈水バルブの電磁バルブ１８を閉じて飲料容器１への原料補給を終了する。
【００２３】
なお、図示実施例では、従来のディスペンサと同様にシロップ供給回路１１，希釈水供給回路１２を自動飲料供給ユニットＢに組み込んでディスペンサＡとは別置した構成としているが、占有スペースの大きな送水ポンプを使用しないことから、自動飲料供給ユニットＢを従来のように独立した構造とせずに、シロップ，希釈水の供給回路をディスペンサ本体Ａの内部に一緒に組み込んで別置の飲料供給ユニットＢを省略することも可能である。
【００２４】
次に、ディスペンサの状態検知方法を図２で表した表を基に説明する。なお、図２ではシロップバルブ１５の流量計１８の出力を周波数（Ｈｚ）で表しており、かつ１Ｈｚが約１ｍｌ／ｓｅｃのシロップ流量に対応している。そして、図１で述べた飲料容器１への原料補給時にはコントローラ１９で流量計１７の出力変化を監視し、シロップ供給回路１１の流量計１８の出力が２５Ｈｚ以上１００Ｈｚ未満であれば、シロップコンテナ８のシロップ切れ、炭酸ガスボンベ９のガス切れがなしに、シロップが正常に供給されていると判断する。
【００２５】
一方、流量計１７の出力が１００Ｈｚ以上に増加した場合には、シロップコンテナ８が空（売切）になって流量計１８が炭酸ガスボンベ９から供給されるガスの通過を検出したものとして、コントローラ１９から「シロップ切れ」信号を出力してディスペンサ本体Ａの表示パネルにその旨を表示するとともに、その飲料容器１に対応したフローズン飲料の販売を停止する。また、逆に流量計１７のディスペンサが２５Ｈｚ未満１０Ｈｚ以上の範囲に低下した場合には、炭酸ガスボンベ９のガス量が減少してそのガス圧が低下したものと判断して「ガス切れ予告」信号を出力し、さらに流量計１７の出力が１０Ｈｚ以下に低下すれば炭酸ガスボンベ９のガス切れと判断して「ガス切れ」信号を出力してシロップ切れの場合と同様に飲料販売を停止する。
【００２６】
これにより、フローズン飲料ディスペンサのユーザーは、前記の各信号に対応する状態表示から「シロップ切れ」，「ガス切れ予告」，「ガス切れ」を知ることができ、特に「ガス切れ予告」（この時点では飲料容器１に相当量のフローズン飲料が貯留されており、かつ炭酸ガスボンベにもガスが残っているので、直ちに販売停止となることなしに継続して飲料販売が行える）を受けて新しい炭酸ガスボンベの用意を手配しておけば、炭酸ガスボンベを新しいものと交換するまでに「ガス切れ」が原因で営業中に飲料販売をやむを得ず停止するような管理上の不手際を回避できる。
【００２７】
しかも、これらの状態検知は図１で述べた流量計１７の出力を監視することで行えるので、従来のようにシロップ供給回路に電極式のシロップ売切センサを設けてたり、炭酸ガスボンベ９にガス切れ検知スイッチ（圧力スイッチ）を設けたりする必要がない。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、フローズン飲料ディスペンサの飲料容器に通じるシロップ供給回路，希釈水供給回路について、シロップ供給回路を炭酸ガス圧でプレッシャーライズしたシロップコンテナに接続し、かつ希釈水供給回路はポンプを介さずに水道口に直結するとともに、シロップ供給回路, 希釈水供給回路にそれぞれ流量計を接続し、飲料容器への飲料供給時に、流量計の出力信号を基にシロップバルブ, 希釈水バルブを制御してシロップ, 希釈水を所定比率で供給するようにしたことにより、フローレギュレータを用いた従来の定流量制御方式のように水道水を昇圧する送水ポンプおよびその設置スペースが不要であり、これによりディスペンサの小型，コンパクト化と併せて製品コストの低減化が図れる。
【００２９】
また、飲料容器に原料を供給する過程で、前記流量計の出力信号の増減変化を基にシロップ売切、および炭酸ガスボンベのガス圧低下，炭酸ガス切れの各状態を検知するようにしたことにより、従来方式のようにシロップ切れセンサ，炭酸ガスボンベに付設したガス切れ検知スイッチなどを使わずに、シロップ切れ，炭酸ガス圧の低下，およびガス切れを的確に検知でき、特に炭酸ガス圧の低下で出力する「ガス切れ予告」信号を基に新しい炭酸ガスボンベの準備を手配しておこことで、ガス切れのためにディスペンサの飲料販売を停止するといった保守管理上の問題も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るフローズン飲料ディスペンサの飲料系統図
【図２】図１における流量計の出力変化とディスペンサの運転状態，およびこれに対応する制御との関係を表した図
【図３】フローズン飲料ディスペンサのディスペンサ本体の構成図
【図４】従来におけるフローズン飲料ディスペンサの飲料系統図
【図５】図４の飲料系統に対応した製品の配管接続図
【図６】図５における自動飲料供給ユニットの内部構造図
【符号の説明】
Ａ    ディスペンサ本体
Ｂ    自動飲料供給ユニット
１    飲料容器
２    飲料販売ノズル
５    冷却シリンダ
６    飲料供給ノズル
８    シロップコンテナ
９    炭酸ガスボンベ
１０    水道口
１１    シロップ供給回路
１５    シロップバルブ
１６    希釈水バルブ
１７    流量計
１８    電磁バルブ
１９    コントローラ
【図１】
0004438235.tif 000002
【図２】
0004438235.tif 000003
【図３】
0004438235.tif 000004
【図４】
0004438235.tif 000005
【図５】
0004438235.tif 000006
【図６】
0004438235.tif 000007