JP2006503565A - 受動型シロップ運搬システム - Google Patents

Abstract

ポンプ２８により、シロップが供給ライン３２およびバルブアッセンブリ３４を通って移動し、混合チャンバ２６でアイスクリームと混合され、フローズンデザートやミルクシェイクが作られる。シロップが受動バルブ４８を通って流れると、供給ライン３２に亘る圧力が増す。シロップの運搬が完了すると、第１タイマ６８は混合チャンバ２６にアイスクリームを０．４秒間供給し、いかなる残留シロップをも流し出す。第２タイマ６９もまた、シロップの運搬が完了するとポンプ２８を０．２秒間逆作動させ、供給ライン３２の残留圧力を除去する。残留圧力を除去することにより、供給ライン３２内のシロップがバルブ装置から混合チャンバ２６に流出するのを防ぐ。

Description

シロップ運搬システムは、ミルクシェイクや他のフローズンデザートに味を付けるシロップを運搬するために用いられる。シロップは、シロップ運搬システムから混合チャンバに運搬され、柔らかくなったアイスクリームと混ぜられる。次いで、シロップおよびアイスクリームの混合物は、混合チャンバから供給され、提供される。

従来技術では、使用者がボタンを押し、コントロールパネル上の所望の味を選択する。ドローハンドルが開放され、アイスクリームが混合チャンバに流れ始める。シロップバルブにより、シロップの混合チャンバへの流れが制御される。ソレノイドが開き、空気圧縮機からシロップバルブに空気圧が送られる。この空気によりシロップバルブのプランジャがシロップバルブの先端から離れ、それによりシロップがシロップコンテナからシロップバルブを通って供給される。次いで、シロップは混合チャンバ内でアイスクリームと混合されミルクシェイクやフローズンデザートが作られる。

フローズンデザートはカップに供給される。焦電センサがカップ先端の温度変化を感知すると、シロップの流れが停止する。アイスクリームは、あらかじめセットされた時間、混合チャンバに流れ続け、混合チャンバ内の全ての残留シロップを流し出す。混合チャンバ内にシロップが残留している場合、残留シロップにより次に提供するミルクシェイクやフローズンデザートの味が損なわれる。

従来技術のシロップ運搬システムの欠点は、装置を停止させた後もシロップコンテナからの供給ライン内にある味付きシロップが、バルブアッセンブリから混合チャンバに流れ出てしまうことである。他の味が選択されると、残留シロップが新しいシロップと混ざってしまい、フローズンデザートの味が変わってしまう。さらに、シロップバルブは柔軟性がなく、粒子状物質を含むシロップを流すことができない。

ポンプは、シロップを混合チャンバでアイスクリームと混ぜるためにシロップコンテナから供給ラインおよびバルブアッセンブリを通して移動させ、味の付いたミルクシェイクやフローズンデザートが作られる。

バルブアッセンブリには、第１胴体部に収容されている受動バルブが含まれる。受動バルブは、第１胴体部の開口部と一直線に並ぶスロットを有し、バルブアッセンブリからのシロップの流出を可能にする。第２胴体部は、第１胴体部にねじ込まれ、バルブアッセンブリの受動バルブを保持する。第１胴体部および第２胴体部はステンレス鋼で、受動バルブはエラストマで製造されていることが望ましい。第１胴体部の環状溝は、Ｏリングを受け、混合チャンバのバルブアッセンブリの密封を補助する。

シロップが受動バルブを通って流れる際、シロップの圧力によりスロットが開き、シロップの流出が可能となる。シロップがバルブアッセンブリを通って流れる際、バルブアッセンブリがもたらす抵抗のため、供給ラインの圧力が増す。

カップが充満したことをセンサが感知すると、第１タイマおよび第２タイマが同時に起動し、アイスクリームの混合チャンバへの流れを停止させ、かつ供給ライン内のシロップが混合チャンバに流出するのを防ぐ。第１タイマは、アイスクリーム供給源に信号を送り、全ての残留シロップを流すために０．４秒間アイスクリームを混合チャンバに供給し続ける。第２タイマは、ポンプに信号を送り、前方への作動を停止させ、かつポンプを０．２秒間逆作動させる。ポンプの逆作動は、供給ラインの残留圧力を除去し、供給ライン内のシロップがバルブ装置から混合チャンバに流出するのを防ぐ。受動バルブを通るシロップの流れが止まり、スロットが閉鎖して、シロップが混合チャンバに流出するのを防ぐ自己密封が生じる。

代替例として、バルブアッセンブリは、胴体部の端部に位置する受動バルブを備える。受動バルブは、一体化したＯリングを備える。バルブアッセンブリが、システムに取り付けられる際、受動バルブのＯリングが胴体部の環状突起部に接触し、胴体部と混合チャンバ間が密封される。受動バルブは、締りばめにより胴体部に保持される。

本発明の上記および他の特徴は、以下の明細書および図から最も良く理解されよう。

図１は、本発明のシロップ運搬システム２０を概略的に図示したものである。味付きシロップは、シロップコンテナ２２に貯蔵されている。シロップは、フルーツなどの粒子状物質を含むことができる。操作をする人がカップ２４を混合チャンバ２６の下に置き、所望の味を示すフレイバボタンを押す。モータ３０を有するポンプ２８により、シロップはシロップコンテナ２２から供給ライン３２およびバルブアッセンブリ３４を通り送り出される。一実施例を挙げると、ポンプ２８は、蠕動ポンプである。シロップは、バルブアッセンブリ３４から流出し、アイスクリーム供給源３６から送られるアイスクリームと混合するため混合チャンバ２６に流入する。バルブアッセンブリ３４から送られるシロップが直接混合チャンバ２６に流入するように、バルブアッセンブリ３４の一部は、混合チャンバ２６の開口部７３に位置している。バルブアッセンブリ３４は、ピン（図示せず）などの機械的な留め具で混合チャンバ２６に固定されている。混合されたフローズンデザートは、次いでカップ２４に供給される。遅れ時間の後、ドローハンドル６６が閉じ、アイスクリーム供給源３６からのアイスクリームの流れが止まる。

運搬システム２０は、カップ２４が充満したことを感知するセンサ３８をさらに備える。一実施例を挙げると、センサ３８はカップ２４の先端部付近に位置する焦電センサである。センサ３８が、カップ２４の先端部の温度変化を感知した時に、カップ２４は充満しており、運搬システム２０は停止し、シロップおよびアイスクリームの混合チャンバ２６への流れが止まる。他の例として、センサ３８がカップ２４の底部に位置することも可能である。センサ３８がカップ２４を感知し、かつ運搬システム２０が作動しフローズンデザートを供給すると、シロップの流れは、あらかじめセットされた時間の後、停止するようにプログラムされている。センサ３８は、電界の抵抗を感知する誘電センサであってもよい。センサ３８の別の形式を用いることも可能であり、当業者であれば使用するセンサ３８の形式が分かるということを理解されたい。

図２には本発明のバルブアッセンブリ３４が図示されている。バルブアッセンブリ３４は、雌ネジ部４２を有する第１胴体部４０と、雄ネジ部４６を有する第２胴体部４４と、受動バルブ４８とを備える。第１胴体部４０および第２胴体部４４はステンレス鋼で、受動バルブ４８はエラストマで製造されていることが望ましい。受動バルブ４８は、くちばし形状（ｄｕｃｋｂｉｌｌ ｓｈａｐｅｄ）をしており、一端にスロット５０を、もう一方の端に開口部５２を備える。受動バルブ４８は、受動バルブ４８の環状の平端面５４が、第１胴体部４０の対応する平端面５６と接するように第１胴体部４０に収納される。第１胴体部４０は、受動バルブ４８のスロット５０と一直線になる開口部５８をさらに備え、バルブアッセンブリ３４からシロップが流出することを可能にする。図３に示すように、第２胴体部４４の端部の雄ネジ４６は、第１胴体部４０の端部の雌ネジ４２に装着され、バルブアッセンブリ３４中に受動バルブ４８を固定する。第１胴体部４０は、Ｏリング６２を受け、スロット５８に近接する環状溝部６０をさらに備える。Ｏリング６２により、バルブアッセンブリ３４と混合チャンバ２６との間が密封される。

シロップが供給されている時、ポンプ２８によりシロップはシロップコンテナ２２からバルブアッセンブリ３４を通り、混合チャンバ２６に移動する。シロップは、開口部５２から受動バルブ４８に流入し、スロット５０から流出する。密封されている状態またはシロップ運搬システム２０が停止している時、スロット５０は閉鎖している。受動バルブ４８からシロップが流出すると、バルブアッセンブリ３４によって生じる抵抗により供給ライン３２に亘る圧力が増す。シロップの圧力によりスロット５０が開放され、シロップの混合チャンバ２６への流出が可能となる。

シロップの運搬が完了し、シロップが供給を停止すると、バルブアッセンブリ３４によって生じる抵抗による供給ライン３２中の圧力の増加は、ポンプ２８のモータ３０を逆作動させることにより除去される。圧力を除去することにより、シロップがバルブアッセンブリ３４から混合チャンバ２６に流出するのを防ぎ、かつカップ３４内のフローズンデザートの上部に注がれるのを防ぐ。モータ３０の逆作動により、供給ライン３２の背圧は除去され、バルブアッセンブリ３４の自己密封を生じさせる。受動バルブ４８の壁部５５は、互いに重なり、自己密封が生じる。受動バルブ４８は、また、混合チャンバ２６内のフローズンデザートが受動バルブ４８および供給ライン３２に逆流しないように防いでいる。

フローズンデザートが供給される前に、味付きシロップが選択される。シロップは、コントロールパネル６４上から選択できる。ドローハンドル６６が開放され、混合および供給のため、アイスクリーム供給源３６から流出するアイスクリームおよび選択された味のシロップが混合チャンバ２６に流れ始める。混合されたフローズンデザートは、混合中にカップ２４に供給される。センサが、カップ２４が充満していることを示す充填量レベルをカップ２４上部で感知すると、第１タイマ６８および第２タイマ６９は同時に起動し、供給ライン３２中のシロップがバルブアッセンブリ３４から混合チャンバ２６に流出するのを防ぎ、かつアイスクリーム供給源３６からアイスクリームが流出するのを停止させる。この残留シロップにより、カップ２４のフローズンデザート上部に濃いシロップの個所ができしまう場合や、次に提供される異なった味のフローズンデザートの質が低下してしまう場合がある。

カップ２４が充満していることをセンサ３８が感知すると、第１タイマ６８はアイスクリーム供給源３０に信号を送り、混合チャンバ２６にアイスクリームを０．４秒間供給する。第２タイマ６９は、同時にポンプ２８のモータ３０に信号を送り、前方への作動を停止させ、逆作動時間用ポテンショメータでセットした時間、モータ３０を逆作動させる。モータ３０が０．２秒間逆作動することが望ましい。モータ３０の逆作動により、供給ライン３２の残留圧力は除去され、供給ライン３２中のシロップがバルブ装置３４から混合チャンバ２６へ流出するのを防ぐ。

ポンプ２８のモータ３０は、０．２秒後に作動を停止する。アイスクリームは、モータ３０の作動が停止した後も０．２秒間アイスクリーム供給源３０から供給され続け、混合チャンバ２６内の全ての残留シロップを流し出す。タイマ６８が停止するとすぐにドローバルブ６６が閉じ、混合チャンバ２６からのフローズンデザートの流れが止まる。タイマ６８、６９は、別の時間の間作動させることが可能であり、当業者であればタイマ６８、６９の作動時間が分かることを理解されたい。

第１供給ライン３２は、ステンレス鋼で製造され、圧力下でも歪まないことが望ましい。供給ライン３２がステンレス鋼製であると、シロップ供給中に供給ライン３２の直径が広がらない。供給ライン３２の直径が広がると、直径の拡大により生じた追加の体積と同量の余分なシロップが供給ライン３２に流入してしまう。この余分なシロップもまた、供給ライン３２から流出してしまう。供給ライン３２をステンレス鋼製にすることにより、シロップ供給中に直径が広がらず、したがって追加のシロップが供給ライン３２および混合チャンバ２６に流入しない。ステンレス鋼について説明してきたが、他の材料を用いて供給ライン３２を製造できることを理解されたい。

図４に示すように、第２胴体部４４は、代わりとして折曲部７０をさらに備えることができる。折曲部７０は、第２胴体部４４から約９０°の角度をなしていることが望ましい。第２胴体部４４に折曲部７０を備えることにより、バルブアッセンブリ３２を特定のシロップ運搬システム２０の供給ライン３２に取り付けることが容易になる。

図５は、開口部１５８を通ってシロップが流れることができる大きさの開口部１５８を有する第１胴体部１４０を図示している。図６に示すように、第１胴体部２４０の開口部２５８は、微粒子状物質を含んでいるシロップが第１胴体部１５０の開口部２５８を通って流れることができる大きさに拡大されている。例として、シロップが果物を含む場合が挙げられる。より大きい開口部２５８により、シロップ中の微粒子状物質がバルブアッセンブリ３４の第１胴体部から流れることが可能となる。

図７に示すように、第１胴体部４０のスロット５８は、一対の壁部７２により形成されている。壁部７２は、混合中に混合チャンバ２６中のフローズンデザートがバルブアッセンブリ３４に流入しないようにし、さらにバルブアッセンブリ３４内のシロップに影響が及ばないように防いでいる。他の例として図８に示すように、第１胴体部３４０は、壁部により形成される開口部を備えておらず、第１胴体部３４０の円筒形壁部３６０により形成された開口部３５８を備えている。

図９によると、バルブアッセンブリ３３４は、胴体部３７４の端部３７６に位置する受動バルブ３４８を備えている。受動バルブ３４８は、受動バルブ３４８の開口端部３５２の外面周囲に一体化したＯリング３６２を備えている。受動バルブ３４８を胴体部３７２に取り付ける際、Ｏリング３６２は胴体部３７２の環状突起部３７８に接触する。受動バルブ３４８は、締りばめにより胴体部３７４の端部３７６に保持される。バルブアッセンブリ３３４が混合チャンバ２６に取り付けられる際、受動バルブ３４８のスロット３５０から流れるシロップが、混合チャンバ２６に直接流れ込むように、受動バルブ３４８は混合チャンバ２６の穴部７３に配置される。Ｏリング３６２は、穴部７３の外側に位置し、バルブアッセンブリ３３４の胴体部３７４の環状突起部３７８と、混合チャンバ２６との間に密封を生じさせる。図１０のバルブアッセンブリ３３４を利用することにより、第２胴体部が必要とされないため多くの部品が削除される。

図１０に示すように、胴体部３７４は、代わりとして折曲部３７０をさらに備えることができる。折曲部３７０は、胴体部３７４から約９０°の角度をなしていることが望ましい。折曲部３７０を備えることにより、バルブアッセンブリ３３４を特定のシロップ供給システム２０の供給ライン３２に取り付けることが容易になる。

本発明のバルブアッセンブリ３４により、シロップを流すためのバルブを作動させる空気、バネ、および機械的機構の必要性がなくなる。バルブアッセンブリ３４により、潤滑の必要性もなくなる。

モータ３０およびポンプ２８を図示、説明してきたが、供給ライン３２から残留圧力を除去するために他の装置を用いることができるということを理解されたい。代わりの例として、シロップ供給圧力より弱いスプリング力を有する蓄圧チャンバまたはインラインピストンを用いて残留圧力を除去することができる。

１つのシロップ運搬システム２０だけを図示、説明してきたが、複数のシロップ運搬システム２０を用いることができるということを理解されたい。一実施例として、４つのシロップ運搬システムを用いることができる。各シロップ運搬システム２０は、１種類の味付きシロップを備え、使用者がコントロールパネル６４上にある所望の味の選択ボタンを押すと供給される。２つ以上のシロップ運搬システム２０を備えているシステムにおいては、複数の受動バルブ４８を１つのユニットに組み込み、部品数を減らすことができる。

前述の説明は、本発明の原理の典型に過ぎない。上記の教示を踏まえることで、多くの本発明の修正および変更が可能である。本発明の好ましい実施形態は開示されいるが、当業者であれば特定の修正が本発明の範囲内でなされることが分かるであろう。したがって、本発明が、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、具体的に説明してきたことと別の方法で実施される場合もあるということを理解されたい。従って、上記の特許請求の範囲は、本発明の範囲および内容を決定するために検討されたい。

本発明の受動シロップ運搬システムの概略図。 第１実施例のバルブアッセンブリの分解断面図。 組み立てられた図２のバルブアッセンブリの断面図。 図２のバルブアッセンブリの代替例の第２胴体部の側面図。 小スロットを有する第１胴体部の側断面図。 大スロットを有する第１胴体部の側断面図。 図５のバルブアッセンブリの正面図。 開口部を有する第１胴体部の側断面図。 第２実施例のバルブアッセンブリの側断面図。 図９のバルブアッセンブリの代替例の第２胴体部の側面図。

Claims (18)

1. 流体供給システムであって、
   流体が流れると圧力を生じる供給ラインを通して上記流体を送り出すとともに、上記流体を送り出した後、上記供給ライン中の上記圧力を除去するために逆作動するポンプと、
   上記供給ラインから上記流体を供給するための受動バルブを具備するバルブアッセンブリと、
   を備える流体供給システム。
2. 上記受動バルブが第１胴体部に収納され、上記受動バルブが上記第１胴体部の胴体部環状平面に接触するバルブ環状平面を含み、第２胴体部が上記第１胴体部に装着され上記第１胴体部内に上記受動バルブを保持することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 第１胴体部が、２つの壁面により形成された開口部を備え、上記受動バルブのスロットが上記開口部と一直線に並び、上記バルブアッセンブリを通して上記流体を運搬するように上記受動バルブが第１胴体部内に位置していることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 上記受動バルブが胴体部に位置し、上記受動バルブが、密封するために上記胴体部の環状突起部に接触する一体化したＯリングを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 混合チャンバをさらに備え、上記流体が上記バルブアッセンブリから混合チャンバに流入し、かつ第２流体コンテナから供給された第２流体と混合し、混合している上記流体および第２流体が上記混合チャンバから供給される混合物を形成する請求項１に記載のシステム。
6. 上記混合チャンバから供給される上記混合物の容量を感知するセンサをさらに備え、あらかじめ定められた量を察知した際、上記シロップが上記バルブアッセンブリから供給することを停止させる請求項５に記載のシステム。
7. 上記シロップが上記バルブアッセンブリから供給するのを停止した後、上記第２流体が供給し続けることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
8. 上記シロップが上記バルブアッセンブリから供給するのを停止した後、上記第２流体が０．４秒間供給することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 上記シロップが上記バルブアッセンブリから供給するのを停止した後、上記供給ラインから上記圧力を除去するために、上記ポンプが０．２秒間逆作動することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
10. 上記流体が流体コンテナに貯蔵され、上記ポンプが上記流体コンテナから上記供給ラインを通し上記流体を送り出すことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 上記受動バルブがスロットを有し、上記流体が上記スロットを広げ、上記流体の上記受動バルブを通る流れを可能にすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
12. 上記供給ラインがステンレス鋼で製造されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
13. 上記受動バルブがエラストマで製造されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
14. 上記胴体部がステンレス鋼で製造されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
15. 流体運搬システムであって、
    流体を貯蔵する流体コンテナと、
    上記流体コンテナから流体が上記供給ラインを通ると圧力を生じる供給ラインを通して上記流体を送り出すとともに、上記流体を送り出した後、逆作動し上記供給ラインの圧力を除去するポンプと、
    スロットを有する受動バルブを備える上記供給ラインから流体を供給し、上記流体が上記スロットを広げ、上記流体が上記受動バルブを通過することを可能にするバルブアッセンブリと、
    上記流体が上記バルブアッセンブリから混合チャンバに流入し、第２流体コンテナから供給される第２流体と混合され、混合している上記流体および上記第２流体が上記混合チャンバから供給される混合物を形成する混合チャンバと、
    を備える流体運搬システム。
16. 上記シロップが上記バルブアッセンブリから供給するのを停止した後、第２流体が０．４秒間供給することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
17. 上記シロップが上記バルブアッセンブリから供給するのを停止した後、上記供給ラインから上記圧力を除去するために、上記ポンプが０．２秒間逆作動することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
18. 流体を供給する方法であって、
    ポンプおよびバルブアッセンブリを提供するステップと、
    圧力を有する供給ラインを通して流体を送り出すステップと、
    上記バルブアッセンブリを通して上記流体を供給するステップと、
    上記供給ラインの上記圧力を除去するためにポンプを逆作動させるステップと、
    を含む流体供給方法。
    

Images