JP2005224195A - 冷菓供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は冷菓交換時または冷菓注出待機中に、冷菓供給装置のピストン位置が変動してしまうのを防止することができる冷菓供給装置を提供する。
【解決手段】 ピストン１６が最下点まで下降した後、ピストンの最下点を検知するシリンダ底部フロートスイッチ２３、タンク内上部フロートスイッチ２５のうち、少なくとも一つの作動状態を検知して、ピストン１６を最下点に戻すように加圧ポンプ１１を駆動させる。
また、加圧ポンプ１１が停止している間、ブラインタンク１２と注出シリンダ１４間におけるブライン１３の流通を遮断するために、ブラインタンク１２と注出シリンダ１４との間に、流路を開閉する電磁弁あるいは、互いに逆方向に流通可能な逆止弁を並行に設けてもよい。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷菓供給装置に係り、とくに、冷菓交換時または冷菓注出待機中における、冷菓供給装置のピストン位置の変動を防止するための機構に関する。

従来、アイスクリーム等の冷菓を注出する装置において、装置内の袋詰めになった冷菓を交換するために断熱扉を開放すると、冷菓を注出するためのピストンを自動的に下降させて、冷菓の収容室を広げるシステムが、特許文献１に開示されている。
図９は、このような従来の冷菓供給装置である。
ピストン１６を有する注出シリンダ１４の上部にアイスクリーム等の冷菓１９を袋詰めにしたパック１７が収容されている。ブラインタンク１２に充填されているブライン１３を、加圧ポンプ１１により、注出シリンダ１４の下部の圧力室１５に供給して（図中の実線の矢印方向）、ピストン１６を上昇させる。これにより、注出シリンダ１４上部に収容されたパック１７が圧縮され、冷菓１９が注出口２０から注出される。
パック１７内の冷菓１９を全て注出した後、加圧ポンプ１１を逆方向に駆動させる。すると、圧力室１５からブライン１３がブラインタンク１２に戻されて（図中の破線の矢印方向）、ピストン１６が下降する。ピストン１６が最下点まで下降した後、パック１７を交換する。

特開２０００−１８９０６３号公報

しかしながら、加圧ポンプ１１の内部では、吸引側と吐出側が完全には遮断されておらず、微量ではあるがブライン１３の流通がある。したがって、ブラインタンク１２内のブライン１３の液面と注出シリンダ１４の下部の圧力室１５内のブライン１３の液面が自然に均一化しようとするため、ピストン１６の位置が変動してしまう。そのため、パック１７を交換するために、ピストン１６を最下点まで下降しておいても、いつの間にかピストン１６が上昇してしまう。ピストン１６の位置が上昇すると、パック１７を交換しようとしてもピストン１６が邪魔して、パック１７を途中までしか装填できない。パック１７を無理に装填しようとすると、パック１７の破損や注出シリンダ１４周辺部品の破損が発生し、パック１７を交換する操作者の怪我につながったり、パック１７の交換作業に手間取って冷菓温度が上昇し商品価値が低下してしまうといった問題があった。
また、加圧ポンプ１１が駆動していない冷菓注出待機中においても、ブライン１３の流通により、ピストン１６が停止位置から自然に下降してしまい、いざ注出しようとしてもピストン１６が下降した分だけ冷菓１９の注出に時間がかかり、注文を受けてから販売までに時間を要したり、機械の故障と間違えて販売を中止してしまうといった問題もあった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、冷菓交換時または冷菓注出待機中に、冷菓供給装置のピストン位置が変動してしまうのを防止することができる冷菓供給装置を提供することを目的とする。

加圧ポンプによりブラインタンクから注出シリンダへブラインを供給して前記注出シリンダ内の冷菓を注出する冷菓供給装置において、注出シリンダ内に設けられたピストンが最下点に位置したときに作動するシリンダ位置センサおよびブラインタンクに設けられ、ブラインが規定量入っているときに作動するタンク内液面センサのうち、少なくとも一つを備えると共に、これらのセンサの少なくとも一つが電気的に接続される制御部を備え、制御部は、ピストンが最下点まで下降した後、シリンダ位置センサおよびタンク内液面センサのうち、少なくとも一つが作動した場合に、ピストンを最下点に戻すように加圧ポンプを駆動させることを特徴とするものである。
また、加圧ポンプによりブラインタンクから注出シリンダへブラインを供給して前記注出シリンダ内の冷菓を注出する冷菓供給装置において、ブラインタンクと前記注出シリンダとの間に弁装置を設け、弁装置は、加圧ポンプが停止している間、ブラインタンクと注出シリンダ間におけるブラインの流通を遮断することを特徴とするものである。

この発明によれば、制御部が、ピストンが最下点まで下降した後、シリンダ位置センサおよびタンク内液面センサのうち、少なくとも一つが作動した場合に、ピストンを最下点に戻すように加圧ポンプを駆動させるので、冷菓交換時にピストン位置が変動してしまうのを防止することができる。
また、ブラインタンクと注出シリンダとの間に弁装置を設けることにより、加圧ポンプが停止している間、ブラインタンクと注出シリンダ間におけるブラインの流通を遮断するので、冷菓交換時および冷菓注出操作時にピストン位置が変動してしまうのを防止することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る冷菓供給装置の全体構造を示す断面図である。
冷凍室１内の天井部分に冷却器２と庫内ファン３が配置される一方、機械室４内には冷却器２に接続された冷凍機５が配置されている。冷凍室１の奥面に設けられたダクト６を介して吸引された庫内空気が冷却器２で冷却されて庫内ファン３によって冷凍室１内に循環供給され、これにより冷凍室１内はアイスクリーム等の冷菓が注出可能な状態で保存されるような温度に維持されている。
冷凍室１内には、作動流体をブライン１３とした注出シリンダ１４が設置され、ピストン１６の上面側に冷菓１９のパック１７を収容し、パック１７の取出口１８、および連通口９を介して注出口２０に接続されている。注出口２０の上方には、弁体８が設けられ、さらに、弁体８に機械的に連結したコック７が冷菓供給装置の前面に設けられている。また、コック７および弁体８の動きを検出する注出口スイッチ１０が設けられている。コック７の上方、冷菓供給装置の前面には操作パネル２１が配置されている。
一方、ピストン１６の下面側が圧力室１５となっており、機械室４内にある加圧ポンプ１１を介してブラインタンク１２に接続されている。
また、注出シリンダ１４内には、シリンダ底部フロートスイッチ（ＦＳ２）２３が設けられ、ブラインタンク１２内の下部及び上部には、それぞれ、タンク内下部フロートスイッチ２４（ＦＳ３）及びタンク内上部フロートスイッチ２５（ＦＳ１）が設けられている。ここで、シリンダ底部フロートスイッチ２３はシリンダ位置センサを構成し、タンク内上部フロートスイッチ２５はタンクない液面センサを構成する。さらに、シリンダ底部フロートスイッチ２３及びタンク内上部フロートスイッチ２５と、加圧ポンプ１１とを接続する制御部３０が設けられている。また、制御部３０は、注出口スイッチ１０とも接続されている。

図２に示すように、シリンダ底部フロートスイッチ２３は、ピストン１６が最下点に位置しているときはＯＮ（オン）となり、最下点に位置していないときはＯＦＦ（オフ）となる。ここで、シリンダ位置センサとして機能するシリンダ底部フロートスイッチ２３は、ピストン１６が最下点に位置しているときは、ＯＮとなって作動が切れ、最下点に位置していないときは、ＯＦＦ（オフ）となって作動すると定義する。
タンク内下部フロートスイッチ２４は、ブラインタンク１２内のブライン１３の液面Ｈが、ブラインタンク１２の下部にある規定の液面ｈ２以下である場合にはＯＮとなり、それを上回る場合にはＯＦＦとなる。
タンク内上部フロートスイッチ２５は、ブライン１３の液面Ｈが、ブラインタンク１２の上部にある規定の液面ｈ１以上である場合にはＯＮとなり、それを下回る場合にはＯＦＦとなる。ここで、タンク内液面センサとして機能するタンク内上部フロートスイッチ２５は、ブライン１３の液面Ｈが液面ｈ１以上であるときは、ＯＮとなって作動が切れ、液面ｈ１を下回るときは、ＯＦＦとなって作動すると定義する。

次に、この冷菓供給装置の動作を、図１に基づいて説明する。
コック７を押し下げて開操作すると、弁体８が上昇して連通口９が開放されると共に注出口スイッチ１０がオンして機械室４内の加圧ポンプ１１が正方向に駆動され、実線矢印で示されるように、ブラインタンク１２からブライン１３が注出シリンダ１４下部の圧力室１５に供給される。これにより、ピストン１６が上昇して注出シリンダ１４上部に収容されたパック１７が圧縮され、パック１７の取出口１８から冷菓１９が流出して連通口９を通り、注出口２０から注出される。
コック７を押し上げて閉操作すると、注出口スイッチ１０がオフとなって加圧ポンプ１１が停止すると共に弁体８が下降して連通口９が閉鎖され、冷菓１９の注出が停止される。

冷菓供給装置を稼動する際、シリンダ底部フロートスイッチ２３がＯＮで且つタンク内下部フロートスイッチ２４がＯＮでさらにタンク内上部フロートスイッチ２５がＯＦＦとなる場合には、ブライン１３が不足していると判断し、ポンプモータへの通電を強制的に遮断する。このような制御によって、ブライン不足による加圧ポンプ１１の空運転を防止することができる。

次に、パック１７内の冷菓１９を全て注出した後、パック１７を交換する場合を説明する。
操作パネル２１を操作すると、加圧ポンプ１１が逆方向に駆動され、破線矢印で示されるように、注出シリンダ１４の圧力室１５からブライン１３がブラインタンク１２に戻されてピストン１６が下降し、ピストン１６が最下点まで到達すると、加圧ポンプ１１は停止する。

その後、パック１７の交換作業を行うことになるが、交換作業をスムーズに行うために、ピストン１６を最下点に維持させるように、制御部３０によるピストン位置保持制御を行う。図３のフローチャートを用いて、その制御方法を説明する。
この制御は、ピストン１６が最下点まで到達し、加圧ポンプ１１が一旦停止した後、開始する。
はじめに、注出口スイッチ１０の作動状況を監視し操作者によるコック７による注出操作があったか否かを判定する（ステップＳ１）。

コック７による注出操作がない場合に、制御開始時点から所定時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。一方、コック７による注出操作があった場合、このピストン位置保持制御を終了する。
ステップＳ２において、所定時間Ｔが経過した場合、タンク内上部フロートスイッチ（ＦＳ１）２５がＯＮで、かつシリンダ底部フロートスイッチ（ＦＳ２）２３がＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ３）。タンク内上部フロートスイッチ２５がＯＮで、シリンダ底部フロートスイッチ２３がＯＦＦである場合（以下、条件１とする）が成立した場合ピストン１６が最下点にないと判断し、加圧ポンプ１１を逆転駆動させ、ブライン１３を実線の矢印方向に流通させ、ピストン１６を最下点に戻すようにし（ステップＳ４）、ステップ３に戻る。
一方、条件１が成立しない場合は、ピストン１６は最下点にあるものと判断して、ステップ５に進み、加圧ポンプ１１は停止したまま、ステップ１に戻る。
ステップ４において、加圧ポンプ１１を逆転駆動させて、ステップ３に戻ると、ステップ３では、上述したように、上記条件１を再度判定して条件１が成立しなくなったら、ピストン１６を最下点に戻ったと判断して、加圧ポンプ１１を停止（ステップＳ５）し、ステップ１に戻る。

このような制御を行うことにより、パック１７の交換中にピストン１６が自然に上昇してしまうのを防止することができるため、パック１７の交換をスムーズに行うことができる。
また、ステップＳ２にて、所定時間Ｔが経過することによって、加圧ポンプ１１が頻繁にＯＮ／ＯＦＦの切り替えをすることを防ぐことができる。
さらに、ステップＳ３にて、シリンダ底部フロートスイッチ２３が、ピストン１６が最下点にあることを検知するだけではなく、タンク内上部フロートスイッチ２５がブラインタンク１２内にブライン１３が規定量入っていることを検知することによって、冷菓抽出中にブラインが不足してしまうことを予め認識できる利点がある。

上述した実施の形態１では、制御開始後ステップＳ２にて、所定時間Ｔが経過したか否かを判定しているが、このステップを含まないようにしてもよい。
図４は、実施の形態１のピストン保持制御の変形例を示すものであり、図３に示したフローチャートに対して、ステップＳ２を削除したものであり、その他は実施の形態１と同様である。
ステップＳ６にてコックによる注出操作がないと判断すると、条件１の判断を行うためのステップＳ７に移る。この際、ある一定量以上のブラインが移動したときに、条件１を判断するようにすれば、実施の形態１と同様に、加圧ポンプ１１が頻繁にＯＮ／ＯＦＦの切り替えをすることを防ぐことができる。

また、上述した実施の形態１では、ステップＳ３にて、シリンダ底部フロートスイッチ２３及びタンク内上部フロートスイッチ２５について、両方の作動状態を判定しているが、どちらか一方だけを判定してもよい。
図５は、実施の形態１のピストン保持制御の変形例を示すものであり、図３に示したフローチャートに対して、ステップＳ１３においてシリンダ底部フロートスイッチ２３のみを判定するようにしたものであり、その他は実施の形態１と同様である。
この場合、ステップＳ１３にて、シリンダ底部フロートスイッチ２３が、ピストン１６が最下点にあるかどうかを判定するため、同様なピストン保持制御がなされる。

さらに、図６は、実施の形態１のピストン保持制御の別の変形例を示すものであり、図３に示したフローチャートに対して、ステップＳ２３においてタンク内上部フロートスイッチ２５のみを判定するようにしたものであり、その他は実施の形態１と同様である。
この場合、ステップＳ２３では、ピストン１６が最下点にあるかどうかを直接には判定しないが、ピストンが最下点にある時に、図２に示されるように、ブラインタンク１２内のブライン１３の液面Ｈが、タンク内上部フロートスイッチ２５がＯＮとなる液面ｈ１と一致するように、ブライン１３の量を予め設定しておけば、ピストン１６が最下点にあるかどうかを判定することができるようになり、同様なピストン保持制御がなされる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る冷菓供給装置を図７に基づいて説明する。
この冷菓供給装置の構成は、実施の形態１の冷菓供給装置に対して、ピストン１６と加圧ポンプ１１の間に電磁弁３１を設置したものである。冷菓注出待機中または冷菓交換時のピストンを最下点へ降下させたとき、すなわち、加圧ポンプ１１停止時には、図示しない制御部によって電磁弁３１を閉じ、冷菓注出操作中、すなわち加圧ポンプ１１作動時には、電磁弁３１を開けるように制御する。

このような制御により、ポンプ停止時には、ブラインタンク１２と注出シリンダ１４との間のブラインの流通が遮断されるので、ブラインの流通によるピストン１６の位置の変動を防止することができる。

なお、電磁弁３１は、ブラインタンク１２と加圧ポンプ１１の間に設置してもよい。しかし、この実施の形態２のように、電磁弁３１をピストン１６と加圧ポンプ１１の間に設置すると、故障等によりポンプの回転が止まらず加圧し続けた時に強制的に回路を遮断する制御を別途設定しておくことによって、電磁弁３１をシリンダ部の保護装置として利用することもできる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る冷菓供給装置を図８に基づいて説明する。
この冷菓供給装置の構成は、実施の形態１の冷菓供給装置に対して、ピストン１６と加圧ポンプ１１の間に、互いに逆向きとなるように逆止弁３２，３３を設けた並列回路を設置したものである。これらの逆止弁３２，３３には、ある一定圧力以上になった場合に開くように設定できるものを使用する。

このような回路を構成することにより、加圧ポンプ１１が作動した場合にのみ、加圧ポンプの駆動方向に応じて、一方の逆止弁３２，３３が開き、加圧ポンプ１１が停止している場合は、ブラインタンク１２と注出シリンダ１４との間が遮断される。すなわち、加圧ポンプ１１が正転駆動した場合、ブラインは実線矢印方向に流れ、逆止弁３２を通って、加圧ポンプ１１から注出シリンダ１４流れ込む。一方、加圧ポンプ１１が逆転駆動した場合、ブラインは破線矢印方向に流れ、逆止弁３３を通って、注出シリンダ１４から加圧ポンプ１１に流れ出す。このように、加圧ポンプ１１が停止している間は、ブラインタンク１２と注出シリンダ１４との間のブラインの流通が遮断されるので、ブラインの流通によるピストン１６の位置の変動を防止することができる。
なお、この並列回路を、ブラインタンク１２と加圧ポンプ１１との間に設置しても、同様の効果を得ることができる。

実施の形態１に係る冷菓供給装置の全体構造を示す断面図である。 実施の形態１に係るブライン加圧回路を説明する模式図である。 実施の形態１におけるピストン保持制御を説明するフローチャートである。 実施の形態１におけるピストン保持制御の変形例を説明するフローチャートである。 実施の形態１におけるピストン保持制御の別の変形例を説明するフローチャートである。 実施の形態１におけるピストン保持制御のさらに別の変形例を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係るブライン加圧回路を説明する模式図である。 実施の形態３に係るブライン加圧回路を説明する模式図である。 従来の冷菓供給装置の全体構造を示す断面図である。

符号の説明

１０ 注出口スイッチ、１１ 加圧ポンプ、１２ ブラインタンク、１３ ブライン、１４ 注出シリンダ、１６ ピストン、１９ 冷菓、２３ シリンダ内フロートスイッチ（シリンダ位置センサ）、２５ タンク内上部フロートスイッチ（タンク内液面センサ）、３０ 制御部、３１ 電磁弁、３２，３３ 逆止弁

Claims (2)

1. 加圧ポンプによりブラインタンクから注出シリンダへブラインを供給して前記注出シリンダ内の冷菓を注出する冷菓供給装置において、
   前記注出シリンダ内に設けられたピストンが最下点に位置していないときに作動するシリンダ位置センサおよび、
   前記ブラインタンクに設けられ、ブラインが規定量入っていないときに作動するタンク内液面センサのうち、少なくとも一つを備えると共に、
   前記センサの少なくとも一つが電気的に接続される制御部を備え、
   前記制御部は、前記ピストンが最下点まで下降した後、前記シリンダ位置センサおよび前記タンク内液面センサのうち、少なくとも一つが作動した場合に、前記ピストンを最下点に戻すように前記加圧ポンプを駆動させることを特徴とする冷菓供給装置。
2. 加圧ポンプによりブラインタンクから注出シリンダへブラインを供給して前記注出シリンダ内の冷菓を注出する冷菓供給装置において、
   前記ブラインタンクと前記注出シリンダとの間に弁装置を設け、
   前記弁装置は、前記加圧ポンプが停止している間、前記ブラインタンクと前記注出シリンダ間におけるブラインの流通を遮断することを特徴とする冷菓供給装置。

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