JP2022519429A - 凍結飲料ディスペンサの制御 - Google Patents

Abstract

凍結製品ディスペンサは、凍結製品の凍結レート及び温度範囲を制御するためのコントローラを提供している。コントローラは、製品の温度のみならず、スクレーパブレードに印加されるトルクを監視している。例えば、トルクは、スクレーパモーターの電流の引き出しを監視することに基づいて計測することができる。トルクは、トルクの変化レートを判定するように、時間に伴って追跡することができる。凍結レートは、トルクの増大の最大レートを設定することにより、制御することができる。監視されているトルクの増大のレートが最大レートを超過していると判定した際に、凍結製品ディスペンサのコンプレッサを既定の期間にわたって停止することができ、及び／又は、高温ガスバイパスを開放することができる。熱伝達媒体は、凍結のレートを制御するように、蒸発器と製品の間の熱接触を結合解除することができる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月１０日付で出願された米国仮特許出願第６２／８４５，９７２号及び２０１９年２月６日付で出願された米国仮特許出願第６２／８０２，０８２号の利益を主張するものであり、これらの特許文献の開示内容は、引用により、明示的に本明細書に包含される。

背景
凍結飲料は、シロップ、水、及び任意選択により二酸化炭素を含む成分の混合体を混合チャンバ内において凍結させる装置を介して生成されている。混合体は、混合チャンバの内側表面上において凍結し、混合チャンバは、冷媒が通過するヘリカルコイルによって取り囲まれている。回転シャフトが、チャンバの内側に配設されており、これは、混合チャンバの内側壁から凍結した混合体をかき取る、複数の外向きに突出するブレードを有する。飲料が望ましい凍結状態になったら、製品は、製品弁を通じてチャンバから分注される。

現時点の凍結飲料製品は、一般に、フルカロリー凍結飲料に限定されている。高カロリー製品は、スクロース又は高フルクトースコーンシロップ（「ＨＦＣＳ：High Fructose Corn Syrup」）などの一般的な砂糖を含んでおり、これらは甘味料として使用されている。これらの砂糖は、凍結飲料の凍結点の下降において重要な役割を演じている。凍結飲料装置の通常の動作状態において、高カロリー甘味料の追加は製品の凍結点を下降させ、これにより、溶けかけた雪のような状態で分注可能な状態とする。対照的に、ダイエット飲料－又は、ノンカロリー飲料－は、スクロース又はコーンシロップなどの、一般的な砂糖を含んでおらず、従って、凍結点の下降を欠いている。この凍結点の変更を伴うことなしには、ダイエットシロップは、従来の凍結飲料装置内において、氷のブロックへと凍結する。

ブリックス値は、一般に、砂糖から構成された溶解可能な固体の百分率として定義されている。例えば、１０度超のブリックスなどの、標準的なブリックス値を有する溶液は、一般に、甘味料となる傾向を有し、且つ、凍結することが困難でありうる。その一方において、例えば、１０度未満のブリックスなどの、小さなブリックス値を有する飲料は、標準的なブリックス溶液よりも、容易に、硬く且つ迅速に凍結しうる。ダイエット又は低カロリー飲料のブリックス値は、通常、約３．５～約５．０の範囲であることから、ダイエット又は低カロリー凍結飲料の分注における商業的な成功は、最小限のものに留まってきた。

ダイエットのための、低カロリーの、及びカロリーが低減された、飲料用の、いくつかの従来の凍結飲料装置においては、エリトリトール、ナトリウム、塩化カリウム、又は任意のその他の食品グレードの凍結点抑制剤などの凍結点抑制成分の追加により、シロップの凍結点を降下させている。フルカロリー凍結飲料の一様性を保持しつつ（即ち、氷の大きな断片を伴うことなしに）、約１０未満のブリックス値を有するダイエット又は低カロリー凍結飲料を生成する能力がある凍結飲料装置は、実現が困難であった。

概要
本開示の第１の態様において、凍結製品ディスペンサは、製品溶液を受け取るように構成された製品バレルを含む。凍結製品ディスペンサは、製品バレルに結合された、且つ、製品バレル内の製品溶液を冷却するように構成された、冷凍システムを含む。凍結製品ディスペンサは、製品バレル内の製品溶液の温度を計測するように構成された温度センサを含む。凍結製品ディスペンサは、製品バレル内においてスクレーパブレードを回転させるように構成された駆動モーターを含む。凍結製品ディスペンサは、駆動モーターによって印加されるトルクを計測するように構成されたトルクセンサを含む。凍結製品ディスペンサは、計測された温度及び計測されたトルクに基づいて冷凍システムの動作を制御するように構成された制御ユニットを含む。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、計測されたトルクの変化レートを、構成されたトルクの変化レートに制限するように構成されている。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、製品バレル内の製品溶液の凍結の変化レートを、構成された凍結の変化レートに制限するように構成されている。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、トルクセンサは、駆動モーターによって引き出される電流の量を計測するように構成された電流センサである。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、冷凍システムのコンプレッサの動作を制御するように構成されている。制御ユニットは、判定された計測トルクの変化レートが、構成された変化レートを超過している際に、コンプレッサを停止するように構成されている。制御ユニットは、コンプレッサを停止した後に、構成された遅延期間にわたって待機するように更に構成されている。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、製品溶液は、１０未満のブリックス値を有する。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムは、コンプレッサから出力されたガスを蒸発器ラインの入力に供給するように構成された高温ガスバイパスを含む。高温ガスバイパスは、開放及び閉鎖位置の間において構成可能である遮断弁を含み、この場合に、制御ユニットは、計測されたトルクに基づいて開閉するように遮断弁に指示するべく構成されている。

本開示の第１の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムは、蒸発器ライン上において温度センサを更に含み、この場合に、制御ユニットは、蒸発器ライン上の温度センサによって計測された温度が閾値温度を超過していると判定されると、遮断弁に閉鎖するように指示するべく構成されている。

本開示の第２の態様において、凍結製品ディスペンサを制御する方法は、製品バレル内の製品溶液を冷却するように、冷凍システムを動作させることを含む。方法は、製品バレル内においてスクレーパブレードを回転させるように、駆動モーターを動作させることを含む。方法は、温度センサにより、製品バレル内の製品溶液の温度を計測することを含む。方法は、トルクセンサにより、駆動モーターによって印加されるトルクを計測することを含む。方法は、凍結製品ディスペンサの制御ユニットにより、計測された温度及び計測されたトルクに基づいて冷凍システムの動作を制御することを含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、計測されたトルクの変化レートを、構成されたトルクの変化レートに制限するように構成されている。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、製品バレル内の製品溶液の凍結の変化レートを構成された凍結の変化レートに制限するように構成されている。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、トルクセンサは、駆動モーターによって引き出される電流の量を計測するように構成された電流センサである。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムの動作を制御することは、冷凍システムのコンプレッサの動作を制御することを含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムの動作を制御することは、判定された計測トルクの変化レートが構成された変化レートを超過している際に、コンプレッサを停止することを含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムの動作を制御することは、コンプレッサを停止した後に、構成された遅延期間にわたって待機することを含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、製品溶液は、１０未満のブリックス値を含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムの動作を制御することは、コンプレッサから出力されたガスを蒸発器ラインの入力に供給するべく、高温ガスバイパスの動作を制御することを含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、高温ガスバイパスの動作を制御することは、計測されたトルクに基づいて、遮断弁に開放するように指示することを含む。

本開示の第２の態様のいくつかの実装形態において、高温ガスバイパスの動作を制御することは、蒸発器ラインの計測された温度が閾値温度を超過していることに基づいて、遮断弁に閉鎖するように指示することを更に含む。

本開示の第３の態様において、凍結製品ディスペンサは、製品溶液を受け取るように構成された製品バレルを含み、この場合に、製品バレルは、製品溶液に直接的に接触するように構成された熱伝達表面を含む。熱伝達チャンバは、熱伝達表面に結合されており、且つ、熱伝達媒体を含む。冷凍システムは、熱伝達チャンバに結合されており、且つ、熱伝達チャンバ内の熱伝達媒体を冷却するように構成されている。第１温度センサは、製品バレル内の製品溶液の温度を計測するように構成されている。第２温度センサは、熱伝達媒体の温度を計測するように構成されている。駆動モーターは、製品バレル内においてスクレーパブレードを回転させるように構成されている。制御ユニットは、製品の計測された温度及び熱伝達媒体の計測された温度に基づいて、冷凍システムの動作を制御するように構成されている。

本開示の第３の態様のいくつかの実装形態において、熱伝達媒体は、冷凍システムの動作温度を下回る凍結点を有する流体である。

本開示の第３の態様のいくつかの実装形態において、製品の凍結点は、熱伝達流体の凍結点を上回っている。

本開示の第３の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、冷却温度において熱伝達媒体を維持するべく、冷凍システムの動作を制御するように構成されている。

本開示の第３の態様のいくつかの実装形態において、冷却温度は、時間又は製品の温度の関数である。

本開示の第３の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、製品の温度に基づいて冷凍システムのコンプレッサを作動するように構成されており、且つ、熱伝達媒体の温度に基づいてコンプレッサを停止するように構成されている。

本開示の第３の態様のいくつかの実装形態において、制御ユニットは、コンプレッサを停止した後に、構成された遅延期間にわたって待機するように更に構成されている。

本開示の第４の態様において、凍結製品ディスペンサを制御する方法は、製品バレルを取り囲む熱伝達媒体を冷却するべく冷凍システムを動作させることを含む。製品バレルは、製品バレル内の製品溶液との直接的な接触状態にある熱伝達表面を含む。方法は、製品バレル内においてスクレーパブレードを回転させるべく、駆動モーターを動作させることを含む。方法は、第１温度センサにより、製品バレル内の製品溶液の温度を計測することを含む。方法は、第２温度センサにより、熱伝達媒体の温度を計測することを含む。方法は、凍結製品ディスペンサの制御ユニットにより、計測された第１温度及び計測された第２温度に基づいて冷凍システムの動作を制御することを含む。

本開示の第４の態様のいくつかの実装形態において、熱伝達媒体は、冷凍システムの動作温度を下回る凍結点を有する流体である。

本開示の第４の態様のいくつかの実装形態において、製品の凍結点は、熱伝達流体の凍結点を上回っている。

本開示の第４の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムの動作を制御することは、冷却温度において熱伝達媒体を維持することを含む。

本開示の第４の態様のいくつかの実装形態において、冷却温度は、時間又は製品の温度の関数である。

本開示の第４の態様のいくつかの実装形態において、冷凍システムの動作を制御することは、製品の温度に基づいて冷凍システムのコンプレッサを作動することを含む。冷凍システムの動作を制御することは、熱伝達媒体の温度に基づいてコンプレッサを停止することを更に含む。

本開示の第４の態様のいくつかの実装形態において、方法は、コンプレッサを停止した後に、構成された遅延期間にわたって待機することを更に有する。

これらの及びその他の特徴については、添付図面及び請求項との関連において実施される以下の詳細な説明から更に明瞭に理解されることになろう。

図面の簡単な説明
本開示の更に十分な理解を目的として、以下、同一の参照符号が同一の部分を表す添付図面及び詳細な説明との関連において実施される以下の簡潔な説明を参照されたい。

本開示のいくつかの態様による例示の凍結製品ディスペンサのシステムブロック図である。 図１の凍結製品ディスペンサの、制御アルゴリズムのフロー図である。 標準的な且つ小さなブリックスの溶液の、時間に伴う、除霜を伴わない凍結製品ディスペンサのトルクを比較する実験結果のグラフを示す。 標準的な且つ小さなブリックスの溶液の、時間に伴う、除霜を伴う凍結製品ディスペンサのトルクを比較する実験結果のグラフを示す。 本開示のいくつかの態様による高温ガスバイパスを有する例示の凍結製品ディスペンサのシステムブロック図である。 図５の凍結製品ディスペンサの、制御アルゴリズムのフロー図である。 本開示のいくつかの態様による熱伝導障壁を有する例示の凍結製品ディスペンサのシステムブロック図である。 図７の凍結製品ディスペンサの、制御アルゴリズムのフロー図である。 本開示のいくつかの実施形態を実装するのに適した例示のコンピュータシステムを示す。

詳細な説明
説明を開始するに当たり、１つ又は複数の実施形態の、例示の実装形態が以下において示されているが、開示されているシステム及び方法は、現時点において既知であるのか又は存在しているのかとは無関係に、任意の数の技法を使用することによって実装されうることを理解されたい。本開示は、決して、以下に示されている例示の実装形態、図面、及び技法に限定されるものではなく、添付の請求項の範囲内において、その均等物の十分な範囲を伴って、変更することができる。「及び／又は（and/or）」というフレーズの使用は、選択肢のリストの任意の１つ又は任意の組合せが使用されうることを示している。例えば、「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」は、「Ａ」、又は「Ｂ」、又は「Ｃ」、又は「Ａ及びＢ」、又は「Ａ及びＣ」、又は「Ｂ及びＣ」、又は「Ａ及びＢ及びＣ」を意味している。

低ブリックス凍結飲料製品（例えば、１０度未満のブリックスを有する製品）は、凍結製品ディスペンサ内において、標準的なブリックス製品（例えば、１０度超のブリックスを有する製品）よりも、硬く且つ迅速に凍結する。従って、凍結製品ディスペンサ内における低ブリックス製品の粘度は迅速に変化しうると共に、ディスペンサのスクレーパブレードは、凍結飲料ディスペンサの製品バレルから氷をかき取ることを試みた際に、スリップしうる。

従って、本開示の凍結製品ディスペンサは、製品の温度範囲に加えて凍結レートを制御するように適合されたコントローラを提供している。コントローラは、製品の温度のみならず、スクレーパブレードに印加されるトルクを監視するように構成されている。例えば、トルクは、スクレーパモーターの電流引き出しの監視に基づいて計測することができる。トルクのそれぞれの計測値には、時間に伴ってトルクを追跡するように、且つ、トルクの変化のレートを判定するように、タイムスタンプを付与することができる。凍結のレートは、最大のトルク増大のレートを設定することにより、制御することができる。監視されたトルク増大のレートが最大レートを超過しているという判定の際に、凍結製品ディスペンサのコンプレッサを既定の期間にわたって停止することができる。

いくつかの実装形態においては、監視されたトルク増大のレートが最大レートを超過しているという判定の際に、コンプレッサを作動するのではなく、高温ガスバイパスをコンプレッサと蒸発器の間において開放することができる。コンプレッサからの相対的に高温のガスは、蒸発器の温度を増大させ、且つ、これにより、製品の凍結レートを低減する。これに加えて、高温ガスバイパスの開放に続いて、コンプレッサを所定の期間にわたって停止することもできる。

いくつかの実装形態においては、蒸発器と製品の間の直接的な熱接触を通じて熱伝達レートを緊密に制御することによって凍結のレート（ｒａｇｅ）を制御するのではなく、中間的な熱伝達流体を使用することができる。例えば、蒸発器は、グリコール溶液或いは蒸発器の動作温度における凍結の影響を受けにくいその他の熱伝達流体によって充填された熱伝達チャンバ内において位置決めすることができる。この結果、蒸発器は、熱伝達流体を冷却温度に冷却するように制御されてもよく、この結果、熱伝達流体が、凍結製品ディスペンサ内の製品を冷却する。凍結製品ディスペンサ内における蒸発器と製品の間の直接的な熱接触を結合解除することにより、蒸発器の温度の緊密な制御が不要となりうる。これに加えて、熱伝達流体を有する凍結製品ディスペンサは、トルク計測に基づいて、及び／又は、上述のように、高温ガスバイパスを使用することにより、凍結のレートを制御することもできる。

以下、図面を参照すると、図１は、本開示のいくつかの態様による例示の凍結製品ディスペンサのシステムブロック図である。本明細書において記述されている凍結製品ディスペンサ１００は、非炭酸性凍結製品の文脈において使用されているが、本発明は、例えば炭酸飲料、アイスクリーム、ヨーグルト、コーヒードリングなどの、任意のタイプの凍結した又は部分的に凍結した、分注可能な製品又は菓子にも、同様に適用可能であることを理解されたい。

製品ディスペンサ１００は、製品供給源１０２を含んでいてもよく、この内部には、液体製品が保存されている。例えば、製品供給源１０２は、製品濃縮物を含んでいてもよい。製品供給源１０２は、特定のフレーバー、或いは、製品のブランド又は飲料フレーバリング、即ち、チェリーフレーバリングなどを提供することができる。上述のように、製品供給源１０２は、炭酸性のものであってもよく、或いは、非炭酸性のものであってもよい。製品供給源１０２は、シロップタンク、バッグインボックス、フィガール、又は類似のタイプのコンテナなどの、従来の任意のタイプのストレージ構造内において収容することができる。ポンプ１０４は、製品供給源１０２に流体結合されており、且つ、製品供給源１０２から製品を引き出すように構成されている。ポンプ１０４は、一般に、製品供給源１０２に隣接するように位置決めされており、且つ、ダイアフラムポンプ、ピストンポンプ、ギアポンプ、又は任意のその他の適切なポンプなどの、従来の設計を有することができる。ポンプ１０４及び製品供給源１０２は、製品ディスペンサ１００自体のフレームの外側において位置決めすることができる。

又、製品ディスペンサ１００は、水供給源１０６を含んでいてもよく、且つ、任意選択により、ガス供給源１０８を含んでいてもよい。水供給源１０６は、水タンク又は上水道などの、任意のタイプの携帯型水供給源であってよい。ガス供給源１０８は、炭酸飲料用の二酸化炭素ガス又は任意のタイプの圧縮されたガスを提供することができる。ガス供給源１０８は、任意のタイプの加圧されたガスコンテナ内において収容することができる。ガス供給源１０８は、ガスのフローを計量するように、その上部においてレギュレータを有してもよい（図示せず）。ガス供給源１０８及びレギュレータは、製品ディスペンサ１００のフレームの外側において位置決めすることができる。

製品供給源１０２及び水供給源１０６は、製品ディスペンサ１００内において位置決めされたフロー制御装置１１０に接続することができる。フロー制御装置１１０は、望ましい製品を混合するように、製品供給源１０２からの濃縮物フローの適切な量と、水供給源１０６からの水フローの適切な量と、を計量するべく、容量計測弁などの、いくつかの計量弁を含むことができる。

続いて、フロー制御装置１１０は、製品バレル１１２に接続することができる。炭酸飲料の場合には、膨張チャンバ１１４をフロー制御装置１１０と製品バレル１１２の間において位置決めすることができる。フロー制御装置１１０と製品バレル１１２の間の流体ラインは、二酸化炭素又はその他のタイプのガスを流体フローに導入するように、ガス供給源１０８との連通状態にあるガスラインとマージすることができる。流体及び二酸化炭素ガスは、炭酸飲料を形成するように、混合される。次いで、膨張チャンバ１１４は、炭酸化の損失を伴うことなしに、流体フロー内に存在しうる圧力の量を低減又は均衡化するように機能している。膨張チャンバ１１４は、従来の設計を有することができる。代わりに、当技術分野において既知のように、流体フローをガスフローと混合するべく、従来の炭酸化装置タンクを使用することもできる。

以上において提供されている例において、製品濃縮物は、製品供給源１０２によって提供されている。いくつかの実装形態において、予め混合された製品が、製品供給源１０２によって供給されてもよく、且つ、ポンプ１０４により、製品バレル１１２に直接的にポンピングされてもよく、或いは、製品供給源１０２から製品バレル１１２内に直接的に注入されてもよい。凍結製品ディスペンサのその他の既知の構成に対応するべく、その他の変形も本開示によって想定されている。

製品バレル１１２は、当業者には既知のように、その内部において製品を保持することができる。例えば、炭酸製品の場合には、到来した流体は、一般に、加圧され、且つ、製品バレル１１２が、この圧力を保持することになる。又、製品バレル１１２は、その内部において使用されている製品に応じて、加圧されなくてもよい。製品バレル１１２は、金属、プラスチック、又はその他の剛性構造であってもよく、且つ、発泡体又はその他の絶縁体によって少なくとも部分的に封入されていてもよい。更に詳細に後述するように、製品バレル１１２は、その内部の製品を少なくとも部分的に凍結させるように、蒸発器ライン１１６によって取り囲まれていてもよい。

製品バレル１１２内において位置決めされているのは、スクレーパブレード１１８であってよい。スクレーパブレード１１８は、その内部の製品が完全に凍結することを防止するように回転している。又、スクレーパブレード１１８は、バレル１１２の内部表面から、部分的に凍結した製品をかき取ることもできる。図１に示されている例において、スクレーパブレード１１８は、中央シャフト１２０に接続された複数のオフセットブレードセグメントを含む。オーガー、ねじなどの、その他のスクレーパブレード構成及び向きも、本開示によって想定されている。スクレーパブレード１１８は、中央シャフト１２０を中心として製品バレル１１２内において回転するように、駆動モーター１２２によって駆動されている。

製品バレル１１２は、凍結した製品がノズル１２４から分注されうるように、ノズル１２４との連通状態にある。例えば、顧客が、分注ボタン又はレバー（図示せず）を動かした際に、凍結した製品を製品ディスペンサ１１０のノズル１２４から分注することができる。

又、製品ディスペンサ１００は、製品バレル１１２内の製品を少なくとも部分的に凍結させるように、冷凍システム１２６を含む。冷凍システム１２６は、コンデンサ１３０との流体連通状態にあるコンプレッサ１２８を含むことができる。当技術分野において既知のように、ファン１３２又は別のタイプの空気移動装置がコンデンサ１３０を冷却することができる。そして、コンデンサ１３０は、膨張弁１３４との流体連通状態にあってよい。例えば、膨張弁１３４は、既定の長さのキャピラリチューブであってよい。

膨張弁１３４は、蒸発器１１６との流体連通状態にあってもよく、蒸発器１１６は、製品バレル１１２の周りに位置決めされている。いくつかの実装形態において、蒸発器１１６は、製品バレル１１２の外側表面上において締まりばめすることができる。冷凍システム１２６のコンポーネントのそれぞれは、一連の流体ラインによって接続することができる。

制御ユニット１３６は、製品ディスペンサ１００の動作を制御することができる。制御ユニット１３６は、全体として、冷凍システム１２６及び製品ディスペンサ１００のその他の要素を制御するように、マイクロプロセッサを含むことができる。制御ユニット１３６は、製品バレル１１２内の製品の凍結レートの調整に対応するように、プログラミングされている。

具体的には、制御ユニット１３６は、製品バレル１１２内の製品の温度を監視するように構成されている。又、制御ユニット１３６は、駆動モーター１２２によって印加されたトルクを計測することにより、製品バレル１１２内の製品の凍結レートを監視するように構成されている。例えば、サーミスタ又は熱電対などの、温度センサ１３８は、製品バレル１１２内の製品との熱連通状態にあってもよく、且つ、制御ユニット１３６に温度の計測を提供するように構成されていてもよい。

製品バレル１１２内の製品が凍結を開始するのに伴って、製品の粘度が増大する。従って、スクレーパブレード１１８を回転させるべく駆動モーター１２２によって引き出される電流の量も、同様に増大する。従って、制御ユニット１３６は、駆動モーターによって引き出される電流を、電流計１４０を介して計測することにより、駆動モーター１２２によって印加されるトルクを計測するように構成されている。駆動モーター１２２によって印加されたトルクを計測するためのその他のセンサも、本開示によって想定されている。電流計１４０によって提供される、計測された電流は、アナログ又はデジタル信号として制御ユニット１３６に供給することができる。いくつかの実装形態において、電流計１４０は、計測された電流を駆動モーター１２２によって提供されるトルク値に変換することができると共に、判定されたトルク値を制御ユニット１３６に供給することができる。図２を参照して詳述するように、温度センサ１３８及び電流計１４０からの計測値を使用することにより、制御ユニット１３６は、製品が凍結されることを防止するべく、必要に応じて、冷凍システム１２６のコンプレッサ１２８を作動又はオフしている。

制御ユニット１３６は、製品ディスペンサ１００から分注されるべき製品の最低温度及び最高温度などの、望ましい製品温度範囲を有するように、構成することができる。いくつかの実装形態において、最低温度は、既定の製品の凍結点の範囲内となるように、製品に応じて、設定することができる。最低温度は、製品バレル１１２内の製品の完全な凍結を防止するように、設定することができる。低ブリックス製品の場合に、既定の範囲は、標準ブリックス製品の場合よりも、製品の凍結点に近接することになる。例えば、低ブリックス製品の最低温度は、その製品の凍結点の１℃内となるように設定することができる。対照的に、標準ブリックス製品の最低温度は、その製品の凍結点の３℃内となるように設定することができる。その他の温度範囲も、本開示によって想定されている。

制御ユニット１３６は、望ましい製品の凍結レートを有するように、構成することができる。例えば、時間に伴う、電流計１４０によって計測される電流引き出しの変化を製品について設定することができる。低ブリックス製品の場合に、凍結レートは、標準ブリックス製品の場合に使用される凍結レートを下回るように構成することができる。

制御ユニット１３６は、製品ディスペンサ１００上のユーザーインターフェイス（図示せず）を通じて、或いは、携帯電話機又はサービス技術者によって携帯された専用のサービスインターフェイス装置などの外部プログラミング装置を介して制御ユニット１３６をプログラミングすることを通じて、望ましい製品温度及び望ましい凍結のレートを設定するように構成することができる。

使用の際に、製品供給源１０２からのシロップ又はその他のタイプの濃縮物又は製品は、フロー制御装置１１０にポンプ１０４を介してポンピングすることができる。同様に、水供給源１０６からの水も、フロー制御装置１１０に提供されている。炭酸製品の場合には、成分は、その内部において混合され、且つ、次いで、膨張チャンバ１１４に向かって流れている。このプロセスにおいて、流体は、ガス供給源１０８からの二酸化炭素又はその他のタイプの圧縮されたガスと混合されている。次いで、製品は、膨張チャンバ１１４からバレル１１２に流れている。非炭酸製品の場合には、混合された成分が製品バレル１１２に直接的に流れている。次いで、製品は、スクレーパブレード１１８を介して混合及び回転しつつ、冷凍システム１２６により、その内部において部分的に凍結されている。次いで、凍結した製品は、ノズル１２４を介してサービスされる。

図２は、図１の凍結製品ディスペンサ１００の制御ユニット１３６の制御アルゴリズム２００のフロー図である。２０２において、制御ユニット１３６は、製品温度範囲を設定するように構成されている。例えば、制御ユニット１３６は、製品ディスペンサ１００から分注される製品の最低温度（Ｔ_Ｌｏｗ）及び最高温度（Ｔ_Ｈｉｇｈ）を設定するように構成されている。

２０４において、制御ユニット１３６は、製品の凍結レートを設定するように構成されている。例えば、制御ユニット１３６は、駆動モーター１２２によって提供されるトルクの増大の最大レートを設定するように構成されている。上述のように、製品が製品バレル１１２内において凍結するのに伴って、粘度が増大し、これにより、スクレーパブレード１１８を回転させるべく駆動モーター１２２によって印加されるトルクの増大をもたらす。いくつかの実装形態において、トルクの最大増大レートは、次式：
τ＝ｒｔ＋τ_０ 式（１）
として設定されており、この場合に、τは、所与の時点における最大トルクであり、ｒは、構成されたトルクの増大レートであり、ｔは、時間であり、且つ、τ_０は、駆動モーター１２２によって印加される初期トルクである。ｒ及びτ_０の値は、分注される製品に応じて、２０４において構成することができる。

２０６において、制御ユニット１３６は、温度センサ１３８を介して、製品バレル１１２内の製品の温度（Ｔ_Ｐ）を検知している。２０８において、制御ユニット１３６は、製品の検知された温度が、最高温度を上回っているかどうかを判定している。上回っている場合には、２１０において、制御ユニット１３６は、コンプレッサ１２８に作動するように指示する。

上回っていない場合には、２１２において、制御ユニット１３６は、製品の検知された温度が、最低温度を下回っているかどうかを判定している。下回っている場合には、２１４において、制御ユニット１３６は、上述のように、コンプレッサ１２８に停止するように指示し、且つ、２０６において動作を継続している。いくつかの実装形態においては、制御ユニット１３６は、コンプレッサ１２８を短周期で切り替えることを防止するように、動作２０６に進む前に、コンプレッサ１２８を停止した後に、遅延期間にわたって待機することができる。

２１６において、制御ユニット１３６は、電流計１４０を介して、駆動モーター１２２によって印加されたトルクを検知している。制御ユニット１３６は、トルク読み取りのデータベースを維持していてもよく、この場合に、トルク読み取りのそれぞれは、時間に伴うトルクの変化を追跡するように、対応するタイムスタンプと共に保存されている。２１８において、制御ユニット１３６は、時間に伴うトルクの変化が、構成されたトルクの変化レートを超過しているかどうかを判定している。例えば、制御ユニット１３６は、所与の期間にわたって２つの連続的なトルク読み取りにおける差を判定することができると共に、差が、構成された所与の期間の正規化されたトルクの変化レートを超過しているかどうかを判定することができる。代わりに、制御ユニット１３６は、所与の時点について式１を解くことができると共に、検知されたトルクが式１によって算出されたトルクを上回っているかどうかを判定することができる。トルクの変化レートの判定におけるその他の変形も、本開示によって想定されている。

時間に伴うトルクの変化が、構成されたトルクの変化レートを超過していると２１８において制御ユニット１３６が判定した場合に、２２０において、制御ユニット１３６は、コンプレッサ１２８に停止を指示する。２２２において、制御ユニット１３６は、続行して２０６に戻る前に、構成された遅延期間にわたって待機している。例えば、遅延期間は、３０秒～２分において設定することができる。製品の凍結の変化レートを制限するべく、その他の遅延期間も本開示によって想定されている。いくつかの実装形態において、制御ユニット１３６は、コンプレッサ１２８に、２２２の後に再び作動するように指示することができる。

そうではなく、時間に伴うトルクの変化が、構成されたトルクの変化レートを超過していないと２１８において制御ユニット１３６が判定した場合には、制御ユニット１３６は続行して２０６に戻る。

図３は、標準及び低ブリックス製品の時間に伴う、除霜を伴わない、凍結製品ディスペンサのトルクを比較する実験結果のグラフを示している。例えば、グラフ３１０は、標準ブリックス製品の時間に伴うトルクを示し、且つ、グラフ３２０は、低ブリックス製品の時間に伴うトルクを示している。図４は、標準及び低ブリックス製品の時間に伴う、除霜を伴う、凍結製品ディスペンサのトルクを比較する実験結果のグラフを示している。例えば、グラフ４１０は、標準ブリックス製品の時間に伴うトルクを示し、且つ、グラフ４２０は、低ブリックス製品の時間に伴うトルクを示している。図３及び図４において提供されている例において、標準ブリックス製品は、１０．９のブリック値を有し、且つ、低ブリックス製品は、７．３のブリックス値を有する。

図示されているように、低ブリックス溶液の凍結のレートは、標準ブリックス製品の凍結のレートよりも小さい。いくつかの実装形態において、低ブリックス溶液の凍結のレートは、標準ブリックス溶液の凍結レートの７０％～８０％である。低ブリックス溶液の凍結のレートを制限することにより、凍結製品ディスペンサは、凍結した、溶けかけた雪状の製品を分注することが可能であり、且つ、低又はノンカロリー製品が氷のブロックへと凍結することを防止することができる。

図５は、本開示のいくつかの態様による、高温ガスバイパス１４２を有する例示の凍結製品ディスペンサ５００のシステムブロック図である。凍結製品ディスペンサ５００は、実質的に、上述の凍結製品ディスペンサ１００に類似しており、同一の符号は、同一の部分を表している。これに加えて、凍結製品ディスペンサ５００は、蒸発器ライン１１６の温度を増大させるべく、且つ、これにより、製品バレル１１２内の製品の凍結レートを低減するべく、蒸発器ライン１１６に高温ガスを選択的に供給するように構成された高温ガスバイパス１４２を含む。

高温ガスバイパス１４２は、遮断弁１４４と、膨張弁１４６と、を含む。遮断弁１４４は、開放位置又は閉鎖位置に位置するべく、制御ユニット１３６によって選択的に制御されるように構成されている。閉鎖位置において、遮断弁１４４は、コンプレッサ１２８からの圧縮された冷媒が遮断弁１４４を通過することを防止している。その代わりに、遮断弁が閉鎖位置にある際には、コンプレッサ１２８からの冷媒は、上述のように、コンデンサ１３０を通じて流れている。開放位置において、遮断弁１４４は、コンプレッサ１２８からの圧縮された冷媒が、最初にコンデンサ１３０を通じて冷却されることを伴うことなしに、遮断弁１４４及び膨張弁１４６を通過して蒸発器ライン１１６に直接的に高温ガスを供給することを許容している。換言すると、高温ガスバイパス１４２は、コンデンサ１３０をバイパスしている。膨張弁１４６は、高温ガスの圧力を低減するように構成されたキャピラリチューブ又はその他の膨張弁であってよい。様々な実装形態において、膨張弁１４６は、膨張弁１３４よりも大きな、小さな、或いは、これに等しい量の、圧力降下を提供することができる。

蒸発器ライン１１６の温度を増大させることにより、高温ガスバイパス１４２は、熱を製品バレル１１２内の製品に選択的に注入し、これにより、製品の凍結レートを低減するべく、動作している。サーミスタ又は熱電対などの温度センサ１４８が、蒸発器ライン１１６の出口において位置決めされており、且つ、蒸発器ライン１１６の出口において温度を計測するように構成されている。温度センサ１４８は、蒸発器ライン１１６の出口の温度を示す信号を制御ユニット１３６に供給するように構成されている。蒸発器ライン１１６の出口の温度が閾値蒸発器温度を超過している際に、制御ユニット１３６は、閉鎖位置となるように遮断弁１４４に指示することにより、高温ガスバイパス１４２を停止するように構成されている。例えば、閾値蒸発器温度は、製品の凍結点温度の上方又は下方の１～３℃内であってよい。その他の閾値蒸発器温度も使用することができる。これに加えて、いくつかの実装形態においては、蒸発器ライン１１６の出口の温度が閾値蒸発器温度を超過した際に、コンプレッサ１２８を停止することができる。

図６は、図５の凍結製品ディスペンサ５００の、制御ユニット１３６の制御アルゴリズム６００のフロー図である。６０２～６１８において、制御ユニット１３６は、上述の２０２～２１８におけるものと実質的に同様に動作している。

時間に伴うトルクの変化が、構成されたトルクの変化レートを超過していると６１８において制御ユニット１３６が判定した場合に、６２０において、制御ユニット１３６は、遮断弁１４４に開放するように指示することにより、高温ガスバイパス１４２を作動している。従って、コンプレッサ１２８から出力される高温の圧縮されたガスが、遮断弁１４４及び膨張弁１４６を通じて蒸発器ライン１１６に供給され、これにより、蒸発器ライン１１６の温度を増大させている。

６２２において、制御ユニット１３６は、蒸発器ライン１１６の出口の温度を示す信号を温度センサ１４８から受け取っている。制御ユニット１３６は、蒸発器ライン１１６の出口の温度が閾値蒸発器温度を超過しているかどうかを判定している。超過していない場合には、遮断弁１４４は、蒸発器ライン１１６への高温ガスの供給を継続するべく、開放状態において留まる。超過している場合には、蒸発器ライン１１６の出口の温度が閾値蒸発器温度を超過した際に、制御ユニット１３６は、遮断弁１４４に閉鎖するように指示することにより、高温ガスバイパス１４２を６２４において停止している。これに加えて、いくつかの実装形態において、制御ユニット１３６は、既定の期間にわたって停止するようにコンプレッサ１２８に指示することもできる。

そうではなくて、時間に伴うトルクの変化が、構成されたトルクの変化レートを超過していないと６１８において制御ユニット１３６が判定した場合には、制御ユニット１３６は、６０６に戻る。

図７は、本開示のいくつかの態様による熱伝導障壁を有する例示の凍結製品ディスペンサ７００のシステムブロック図である。凍結製品ディスペンサ７００は、実質的に上述の凍結製品ディスペンサ１００に類似しており、この場合に、同一の符号は、同一の部分を表している。これに加えて、凍結製品ディスペンサ７００は、熱伝達チャンバ１５０を含み、その内部には、熱伝達流体１５２が位置決めされている。図示の例においては、蒸発器ライン１１６は、製品バレル１１２の熱伝達表面１５６との間における直接的な熱接触を実施することなしに、熱伝達チャンバ１５０を通過するものと示されている。その代わりに、熱は、介在する熱伝達流体１５２を介して、熱伝達表面１５６と蒸発器ライン１１６の間において間接的に伝達されている。使用の際に、製品バレル１１２の熱伝達表面１５６は、製品バレル１１２内において提供されている製品との緊密な接触状態にあり、且つ、その内部の製品を冷却するように構成されている。いくつかの実装形態において、蒸発器ライン１１６は、熱伝達チャンバ１５０の外側において位置決めすることができる。

熱伝達流体１５２は、蒸発器ライン１１６と熱伝達表面１５６の間における中間の熱伝達媒体として機能している。熱伝達流体１５２は、グリコール溶液又は蒸発器ライン１１６の動作温度における凍結の影響を受けにくいその他の熱伝達流体であってよい。例えば、蒸発器ライン１１６は、製品バレル１１２内の製品の凍結点よりも十分に低い、－１０℃以下の温度を有することができる。熱伝達流体１５２は、蒸発器ライン１１６の動作温度未満の凍結温度を有する。いくつかの実装形態において、熱伝達流体１５２は、アルミニウムブロックなどの、ゲル又は固体材料であってもよい。

サーミスタ又は熱電対などの温度センサ１５４は、熱伝達流体１５２の温度を計測するべく、位置決めされている。温度センサ１５４は、熱伝達流体１５２の温度を通知する信号を制御ユニット１３６に供給するように構成されている。

制御ユニット１３６は、既定の冷却温度において熱伝達流体１５２を維持するべく、冷凍システム１２６を制御するように構成されている。冷却温度は、製品バレル１１２内の製品が熱伝達表面１５６を介して曝露されている温度である。例えば、制御ユニット１３６は、冷却温度において熱伝達流体１５２を維持するように、コンプレッサ１２８の動作を周期的に切り替えるように構成されている。温度センサ１５４が熱伝達流体１５２の温度を冷却温度超であると計測した際に、制御ユニット１３６は、熱伝達流体１５２を冷却するべく、作動するように冷凍システム１２６を制御している。温度センサ１５４が熱伝達流体１５２の温度を冷却温度未満であると計測した際に、制御ユニット１３６は、冷却温度において熱伝達流体１５２を維持するべく、停止するように冷凍システム１２６を制御している。冷凍システム１２６を停止した際に、制御ユニット１３６は、コンプレッサ１２８を短周期で切り替えることを回避するように、冷凍システム１２６を再び作動する前に、既定の期間にわたって待機することができる。冷却温度は、時間又は製品の温度の関数であってよい。

例えば、制御ユニット１３６は、製品が最初に製品バレル１１２に導入された際に、第１の期間にわたって最小温度において熱伝達流体１５２を維持するべく、動作することができる。例えば、最小温度は、蒸発器ライン１１６の動作温度であってよい。第１の期間にわたって最小温度を提供することにより、新しい製品が製品バレル１１２内に充填された際に、プルダウン時間が極小化される。第１期間の後に、製品の凍結レートを制限するべく、冷却温度を第２期間にわたって時間の関数として増大させることができる。例えば、第２期間にわたって、冷却温度は、線形において、非線形において、又はなんらかのその他の時間に伴う方式により、増大させることができる。第２期間の末尾において、冷却温度は、最大温度に位置することになる。例えば、最大温度は、製品の凍結点において、或いは、製品の凍結点の閾値温度（例えば、１～３℃）内に、位置しうる。冷却温度は、溶けかけた雪状の又は凍結したスラリとして維持されるべく、製品バレル１１２内の製品を望ましい凍結温度において維持するように、最大温度において維持することができる。例えば、最大温度は、製品用の設定点温度であってよい。

別の例において、制御ユニット１３６は、製品温度センサ１３８が、製品が第１閾値温度に到達したと計測する時点まで、最小温度において熱伝達流体１５２を維持するべく、動作することができる。第１閾値温度に到達した際に、製品の凍結レートを制限するべく、冷却温度を温度センサ１３８によって計測される製品温度の関数として増大させることができる。例えば、冷却温度は、最大温度に到達する時点まで、線形において、非線形において、或いは、なんらかの温度センサ１３８によって計測された温度に伴うその他の方式により、増大させることができる。最大温度に到達したら、制御ユニットは、最大温度において熱伝達流体を維持するべく、動作することができる。

蒸発器と凍結製品ディスペンサ内の製品との間の直接的な熱接触を結合解除することにより、蒸発器ライン１１６の温度の緊密な制御を不要にすることができる。従って、凍結製品ディスペンサ７００は、さもなければ蒸発器ライン１１６の温度に影響しうる、汚れたコンデンサ１３０などの冷凍システム１２６の状態を維持するため、より回復力に富んでいる。

冷却温度を制御するためのその他の変形を使用することもできる。例えば、冷却温度は、製品の凍結レートを制限するように、単純に、常に最大温度において維持することができる。上述のように、トルク計測に基づいて、及び／又は、高温ガスバイパスを使用することにより、凍結のレートを更に制御するなどのために、凍結製品ディスペンサ７００に対するその他の変形も想定される。

図８は、図７の凍結製品ディスペンサの、制御アルゴリズム８００のフロー図である。８０２及び８０６～８１４において、制御ユニット１３６は、上述の２０２及び２０６～２１４のものと実質的に同様に動作している。８０４において、制御ユニット１３６は、製品の冷却温度を設定するように構成されている。例えば、制御ユニット１３６は、時間又は製品の温度の関数として冷却温度を設定するように構成されている。

８１８において、制御ユニット１３６は、温度センサ１５４を介して、グリコール溶液などの熱伝達流体１５２の温度を検知している。８２０において、制御ユニット１３６は、熱伝達流体１５２の温度が、８０４において構成された冷却温度未満であるかどうかを判定している。熱伝達流体１５２の温度が冷却温度未満であると制御ユニット１３６が判定した場合に、制御ユニット１３６は、８１４において停止するように、コンプレッサに指示している。８１６において既定の遅延期間にわたって待機した後に、制御アルゴリズムは続行して８０６に戻る。そうではなくて、熱伝達流体１５２の温度が冷却温度以上であると制御ユニット１３６が判定した場合には、制御アルゴリズムは続行して８０６に戻る。制御アルゴリズム８００のその他の変形も、本開示によって想定されている。例えば、コンプレッサの停止８１４の代わりに、又はこれに加えて、冷却温度において熱伝達流体１５２の温度を維持するように、蒸発器ライン１１６の温度を増大させるべく、高温ガスバイパスを作動することもできる。

様々な図との関係において本明細書において記述されている論理的動作は、（１）演算装置（例えば、図９において記述されている演算装置）上において稼働するコンピュータ実装された行為又はプログラムモジュール（即ち、ソフトウェア）のシーケンスとして、（２）演算装置内の相互接続された機械論理回路又は回路モジュール（即ち、ハードウェア）として、及び／又は、（３）演算装置のソフトウェアとハードウェアの組合せとして、実装されうることを理解されたい。従って、本明細書において記述されている論理的動作は、ハードウェアとソフトウェアの任意の特定の組合せに限定されるものではない。実装形態は、演算装置の性能及びその他の要件に基づいた選択の問題である。従って、本明細書において記述されている論理的動作は、動作、構造的装置、行為、又はモジュールと様々に呼称される。これらの動作、構造的装置、行為、及びモジュールは、ソフトウェアにおいて、ファームウェアにおいて、特殊目的デジタルロジックにおいて、且つ、これらの任意の組合せにおいて、実装することができる。又、図示されている、且つ、本明細書において記述されているものよりも多くの又は少ない数の動作が実行されうることも理解されたい。又、これらの動作は、本明細書において記述されているものとは異なる順序において実行することもできる。

図９を参照すると、本発明の実施形態が実装されうる、例示の演算装置９００が示されている。例えば、制御ユニット１３６は、図２、図６、及び図８を参照して図示及び記述されている制御アルゴリズムのうちの任意のものを実装するようにプログラミングされた演算装置９００などの演算装置として実装することができる。例示の演算装置９００は、本発明の実施形態が実装されうる適切な演算環境の一例に過ぎないことを理解されたい。任意選択により、演算装置９００は、限定を伴うことなしに、パーソナルコンピュータ、サーバー、ハンドヘルド又はラップトップ装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサに基づいたシステム、ネットワークパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、埋め込み型のシステム、及び／又は上述のシステム又は装置の複数の任意のものを含む分散型の演算環境を含む周知の演算システムであってよい。分散型の演算環境は、通信ネットワーク又はその他のデータ送信媒体に接続されたリモート演算装置が様々なタスクを実行することを可能にしている。分散型の演算環境においては、プログラムモジュール、アプリケーション、及びその他のデータは、ローカル及び／又はリモートコンピュータストレージ媒体上において保存することができる。

一実施形態において、演算装置９００は、タスクを実行するべく協働する互いに通信状態にある２つ以上のコンピュータを含むことができる。例えば、限定を伴うことなしに、アプリケーションは、アプリケーションの命令の同時及び／又は並行処理を許容するような方式により、パーティション化することができる。代わりに、アプリケーションによって処理されたデータは、２つ以上のコンピュータによって設定されたデータの異なる部分の同時及び／又は並行処理を許容するような方式により、パーティション化することもできる。一実施形態においては、演算装置９００内のいくつかのコンピュータに直接的に拘束されていないいくつかのサーバーの機能を提供するべく、仮想化ソフトウェアを演算装置９００によって利用することができる。例えば、仮想化ソフトウェアは、４つの物理的コンピュータ上において２０個の仮想サーバーを提供することができる。一実施形態においては、以上において開示されている機能は、クラウド演算環境内において１つ及び／又は複数のアプリケーションを実行することにより提供することができる。クラウド演算は、動的にスケーラブルな演算リソースを使用することにより、ネットワーク接続を介して演算サービスを提供することを含むことができる。クラウド演算は、仮想化ソフトウェアにより、少なくとも部分的にサポートすることができる。クラウド演算環境は、企業によって確立されてもよく、及び／又は、第三者プロバイダから必要に応じて賃借されてもよい。いくつかのクラウド演算環境は、企業によって所有及び稼働されるクラウド演算リソースのみならず、第三者プロバイダから賃借及び／又はリースされたクラウド演算リソースを含むことができる。

その最も基本的な構成において、演算装置９００は、通常、少なくとも１つの処理ユニット９２０と、システムメモリ９３０と、を含む。演算装置の正確な構成及びタイプに応じて、システムメモリ９３０は、（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）のように）揮発性であってもよく、（読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、などのように）不揮発性であってもよく、或いは、これら２つのなんらかの組合せであってもよい。図９には、この最も基本的な構成が破線９１０によって示されている。処理ユニット９２０は、演算装置９００の動作に必要とされる算術及び論理演算を実行する、標準的なプログラム可能なプロセッサであってよい。１つの処理ユニット９２０のみが示されているが、複数のプロセッサが存在しうる。従って、命令は、プロセッサによって実行されるものとして説明されうる一方で、命令は、１つ又は複数のプロセッサにより、同時に、連続的に、実行されてもよく、或いは、その他の方法で実行されてもよい。又、演算装置９００は、演算装置９００の様々なコンポーネントの間において情報を伝達するべく、バス又はその他の通信メカニズムを含むこともできる。

演算装置９００は、更なる特徴／機能を有することもできる。例えば、演算装置９００は、限定を伴うことなしに、磁気又は光ディスク又はテープを含む、着脱自在のストレージ９４０及び非着脱自在のストレージ９５０などの更なるストレージを含むことができる。又、演算装置９００は、装置が、本明細書において記述されている通信経路などにおいて、その他の装置と通信することを許容する、１つ又は複数のネットワーク接続９８０を含むこともできる。１つ又は複数のネットワーク接続９８０は、モデム、モデムバンク、Ethernetカード、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ：Universal Serial Bus）インターフェイスカード、シリアルインターフェイス、トークンリングカード、ファイバ分散データインターフェイス（ＦＤＤＩ：Fiber Distributed Data Interface）カード、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ：Wireless Local Area Network）カード、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）、ロングタームイボリューション（ＬＴＥ：Long-Term Evolution）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide interoperability for microwave access）、及び／又はその他の無線インターフェイスプロトコル無線トランシーバカードなどの、無線トランシーバカード、並びに、その他の周知のネットワーク装置の形態を有することができる。又、演算装置９００は、キーボード、キーパッド、スイッチ、ダイヤル、マウス、トラックボール、タッチスクリーン、音声認識装置、カードリーダー、紙テープリーダー、又はその他の周知の入力装置などの、１つ又は複数の入力装置９７０を有することもできる。又、プリンタ、ビデオモニタ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、タッチスクリーンディスプレイ、ディスプレイ、スピーカ、などのような、１つ又は複数の出力装置９６０も含まれうる。演算装置９００のコンポーネントの間におけるデータの通信を促進するべく、更なる装置をバスに接続することができる。これらの装置は、いずれも当技術分野において周知であり、従って、ここでの冗長な説明は不要である。

処理ユニット９２０は、有体のコンピュータ可読媒体においてエンコーディングされたプログラムコードを実行するように構成することができる。有体のコンピュータ可読媒体は、演算装置９００（即ち、機械）が特定の方式によって動作するようにするデータを提供する能力を有する任意の媒体を意味している。様々なコンピュータ可読媒体は、実行のために処理ユニット９２０に命令を提供するべく、利用することができる。例示の有体のコンピュータ可読媒体は、限定を伴うことなしに、コンピュータ可読媒体、データ構造、プログラムモジュール、又はその他のデータなどの、情報の保存のために任意の方法又は技術において実装された揮発性媒体、不揮発性媒体、着脱自在の媒体、及び非着脱自在の媒体を含みうる。システムメモリ９３０、着脱自在のストレージ９４０、及び非着脱自在のストレージ９５０は、いずれも、有体のコンピュータストレージ媒体の例である。例示の有体のコンピュータ可読記録媒体は、限定を伴うことなしに、集積回路（例えば、フィールドプログラム可能なゲートアレイ又は用途固有のＩＣ）、ハードディスク、光ディスク、磁気光ディスク、フロッピーディスク、磁気テープ、ホログラフィックストレージ媒体、半導体装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ：Digital Versatile Disk）又はその他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、或いは、その他の磁気ストレージ装置を含む。

実行可能なソフトウェアをコンピュータに読み込むことによって実装されうる機能が、周知の設計規則により、ハードウェア実装形態に変換されうることは、電気エンジニアリング及びソフトウェアエンジニアリングの技術分野の基礎を構成している。概念をソフトウェアにおいて実装するのか、或いは、ハードウェアにおいて実装するのか、の間における決定は、通常、ソフトウェアドメインからハードウェアドメインへの変換に伴う任意の課題ではなく、設計の安定性及び製造されるべきユニットの数の検討によって決定されている。一般に、頻繁な変更に依然として晒される設計はソフトウェアにおいて実装されることが好ましい場合があり、その理由は、ハードウェア実装形態をやり直すことは、ソフトウェア設計をやり直すことよりも、多くの費用を所要するからである。一般に、大量生産のための安定した設計は、例えば、用途固有の集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）においてなどのように、ハードウェアにおいて実装されることが好ましい場合があり、その理由は、大量生産の場合には、ハードウェア実装形態のほうがソフトウェア実装形態よりも少ない費用で済む場合があるからである。しばしば、設計は、ソフトウェアの形態で開発及び試験することができると共に、その後に、周知の設計規則により、ソフトウェアの命令を配線接続する用途固有の集積回路における等価なハードウェア実装形態に変換することができる。新しいＡＳＩＣによって制御される機械が特定の機械又は装置であるのと同一の方式により、同様に、実行可能な命令によりプログラミングされた、及び／又は、実行可能な命令が読み込まれたコンピュータは、特定の機械又は装置と見なすことができる。

例示の一実装形態において、処理ユニット９２０は、システムメモリ９３０内において保存されているプログラムコードを実行することができる。例えば、バスが、データをシステムメモリ９３０まで搬送してもよく、ここから、処理ユニット９２０は、命令を受け取り、且つ、これを実行している。システムメモリ９３０によって受け取られたデータは、任意選択により、処理ユニット９２０による実行の前又は後に、着脱自在のストレージ９４０又は非着脱自在のストレージ９５０上において保存することができる。

本明細書において記述されている様々な技法は、ハードウェア又はソフトウェアとの関連において、或いは、適宜、これらの組合せとの関連において、実装されうることを理解されたい。従って、この開示されている主題の方法及び装置或いはその特定の態様又は一部分は、フロッピーディスケット、ＣＤ－ＲＯＭ、ハードドライブ、又は任意のその他の機械可読ストレージ媒体などの、有体の媒体内において実施されたプログラムコード（即ち、命令）の形態を有していてもよく、この場合に、プログラムコードが、演算装置などの機械に読み込まれた、且つ、これにより、実行された、際に、この機械は、この開示されている主題を実施するための装置となる。プログラミング可能なコンピュータ上におけるプログラムコードの実行のケースにおいて、演算装置は、一般に、プロセッサ、プロセッサによって読み取り可能であるストレージ媒体（揮発性及び不揮発性メモリ及び／又はストレージ要素を含む）、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置を含む。１つ又は複数のプログラムは、例えば、アプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ：Application Programming Interface）、再使用可能なコントロールなどの使用を通じて、この開示されている主題との関連において記述されているプロセスを実装又は利用することができる。このようなプログラムは、コンピュータシステムと通信するべく、ハイレベルな手続き型又はオブジェクト指向のプログラミング言語において実装することができる。但し、１つ又は複数のプログラムは、必要に応じて、アセンブリ又は機械言語において実装することができる。いずれのケースにおいても、言語は、コンパイラ型又はインタープリタ型の言語であってよく、且つ、これは、ハードウェア実装形態と組み合わせることができる。

方法及びシステムの実施形態は、本明細書においては、方法、システム、装置、及びコンピュータプログラムプロダクトのブロック図及びフローチャート図を参照して記述されている場合がある。ブロック図及びフローチャート図のそれぞれのブロック並びにブロック図及びフローチャート図中のブロックの組合せは、それぞれ、コンピュータプログラム命令によって実装されうることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置上において稼働している命令が、１つ又は複数のフローチャートブロック内において規定されている機能を実装する手段を生成するような機械を生成するべく、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、或いは、その他のプログラム可能な処理装置上に読み込むことができる。

又、これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読メモリ内において保存されている命令が、１つ又は複数のフローチャートブロックにおいて規定されている機能を実装するためのコンピュータ可読命令を含む製造物品を生成するように、特定の方式によって機能するようにコンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置を制御しうるコンピュータ可読メモリ内において保存することもできる。又、コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又はその他のプログラム可能な装置上において稼働している命令が、１つ又は複数のフローチャートブロック内において規定されている機能を実装するためのステップを提供するように、コンピュータ実装されたプロセスを生成するために、一連の動作ステップが、コンピュータ又はその他のプログラム可能な装置上において実行されるようにするべく、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置上に読み込むこともできる。

従って、ブロック図及びフローチャート図のブロックは、規定された機能を実行するための手段の組合せ、規定された機能を実行するためのステップの組合せ、並びに、規定された機能を実行するためのプログラム命令手段をサポートしている。又、ブロック図及びフローチャート図のそれぞれのブロック並びにブロック図及びフローチャート図中のブロックの組合せは、規定された機能又はステップ或いは特殊目的ハードウェア及びコンピュータ命令の組合せを実行する特殊目的ハードウェアに基づいたコンピュータシステムによっても実装されうることを理解されたい。

いくつかの実施形態が本開示において提供されているが、開示されているシステム及び方法は、本開示の精神又は範囲を逸脱することなしに、多くのその他の特定の形態において実施されうることを理解されたい。これらの例は、限定ではなく、例示を目的としたものとして見なすことを要し、且つ、本発明は、本明細書において付与されている詳細に限定されるものではない。例えば、様々な要素又はコンポーネントは、別のシステム内において、組み合わせられてもよく、又は統合されてもよく、或いは、特定の特徴は、省略されてもよく、或いは、実装されなくてもよい。

又、別個のもの又は個別のものとして、様々な実施形態において記述及び図示されている技法、システム、サブシステム、及び方法は、本開示の範囲を逸脱することなしに、その他のシステム、モジュール、技法、又は方法と組み合わせられてもよく、或いは、統合されてもよい。直接的に結合されている又は互いに通信しているものとして図示又は記述されているその他の項目は、電気的なもの、機械的なもの、又はその他の方法であるのかとは無関係に、間接的に結合されていてもよく、或いは、なんらかのインターフェイス、装置、又は中間コンポーネントを通じて通信していてもよい。変更、置換、及び変形のその他の例は、当業者によって特定可能であり、且つ、本明細書において開示されている精神及び範囲を逸脱することなしに、実施されうる。

Claims (19)

1. 凍結製品ディスペンサであって、
   製品溶液を受け取るように構成された製品バレルと、
   前記製品バレルに結合された、且つ、前記製品バレル内の前記製品溶液を冷却するように構成された、冷凍システムと、
   前記製品バレル内の前記製品溶液の温度を計測するように構成された温度センサと、
   前記製品バレル内においてスクレーパブレードを回転させるように構成された駆動モーターと、
   前記駆動モーターによって印加されるトルクを計測するように構成されたトルクセンサと、
   前記計測された温度及び前記計測されたトルクに基づいて前記冷凍システムの動作を制御するように構成された制御ユニットと、
   を含む、凍結製品ディスペンサ。
2. 前記制御ユニットは、前記計測されたトルクの変化レートを、構成されたトルクの変化レートに制限するように構成されている、請求項１に記載の凍結製品ディスペンサ。
3. 前記制御ユニットは、前記製品バレル内の前記製品溶液の凍結の変化レートを、構成された凍結の変化レートに制限するように構成されている、請求項１に記載の凍結製品ディスペンサ。
4. 前記トルクセンサは、前記駆動モーターによって引き出される電流の量を計測するように構成された電流センサである、請求項１に記載の凍結製品ディスペンサ。
5. 前記制御ユニットは、判定された、前記計測されたトルクの変化レートが、構成された変化レートを超過している際に前記コンプレッサを停止するべく前記冷凍システムのコンプレッサの動作を制御するように、且つ、前記コンプレッサを停止した後に構成された遅延期間にわたって待機するように構成されている、請求項１に記載の凍結製品ディスペンサ。
6. 前記製品溶液は、１０未満のブリックス値を有する、請求項１に記載の凍結製品ディスペンサ。
7. 凍結製品ディスペンサを制御する方法であって、
   製品バレル内の製品溶液を冷却するべく冷凍システムを動作させることと、
   前記製品バレル内においてスクレーパブレードを回転させるべく駆動モーターを動作させることと、
   温度センサにより、前記製品バレル内の前記製品溶液の温度を計測することと、
   トルクセンサにより、前記駆動モーターによって印加されるトルクを計測することと、
   前記凍結製品ディスペンサの制御ユニットにより、前記計測された温度及び前記計測されたトルクに基づいて前記冷凍システムの動作を制御することと、
   を含む、方法。
8. 前記制御ユニットは、前記計測されたトルクの変化レートを構成されたトルクの変化レートに制限するように構成されている、請求項７に記載の方法。
9. 前記制御ユニットは、前記製品バレル内の前記製品溶液の凍結の変化レートを構成された凍結の変化レートに制限するように構成されている、請求項７に記載の方法。
10. 前記トルクセンサは、前記駆動モーターによって引き出される電流の量を計測するように構成された電流センサである、請求項７に記載の方法。
11. 前記冷凍システムの動作を制御することは、前記冷凍システムのコンプレッサの動作を制御することを含む、請求項７に記載の方法。
12. 前記冷凍システムの動作を制御することは、判定された、前記計測されたトルクの変化レートが、構成された変化レートを超過している際に、前記コンプレッサを停止することと、前記コンプレッサを停止した後に、構成された遅延期間にわたって待機することとを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記製品溶液は、１０未満のブリックス値を有する、請求項７に記載の方法。
14. 前記冷凍システムは、前記コンプレッサから出力されたガスを蒸発器ラインの入口に供給するように構成された高温ガスバイパスを含む、請求項５に記載の凍結製品ディスペンサ。
15. 前記高温ガスバイパスは、開放及び閉鎖位置の間において構成可能である遮断弁を含み、前記制御ユニットは、前記計測されたトルクに基づいて開閉するように前記遮断弁に指示するべく構成されている、請求項１４に記載の凍結製品ディスペンサ。
16. 前記冷凍システムは、前記蒸発器ライン上において温度センサを更に含み、前記制御ユニットは、前記蒸発器ライン上の前記温度センサによって計測された温度が閾値温度を超過しているという判定の際に、前記遮断弁に閉鎖するように指示するべく構成されている、請求項１５に記載の凍結製品ディスペンサ。
17. 前記冷凍システムの動作を制御することは、前記コンプレッサから出力されたガスを蒸発器ラインの入力に供給するべく高温ガスバイパスの動作を制御することを含む、請求項１１に記載の方法。
18. 前記高温ガスバイパスの動作を制御することは、前記計測されたトルクに基づいて、遮断弁に開放するように指示することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記高温ガスバイパスの動作を制御することは、前記蒸発器ラインの計測された温度が閾値温度を超過していることに基づいて、前記遮断弁に閉鎖するように指示することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

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