JP2834969B2 - カップ式自動販売機の氷供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アイスコーヒー等のカ
ップ飲料に砕氷（チップアイス）を供給するいわゆるカ
ップ式の自動販売機の氷供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カップ式の自動販売機の氷供給装
置は、例えば、実願昭６２−１９９８５５号公報に示さ
れるように、チップアイスを製造するオーガー式製氷機
で構成される。この製氷機は、製氷機本体と貯氷庫とが
一体に構成されており、製造したチップアイスを所定量
貯氷庫内に溜めておき、所定の位置まで移送されてきた
カップに対し、アイスゲートを開放動作させて貯氷庫の
氷排出口を開放し、チップアイスを氷シュータを介して
カップ内に落下させることにより、チップアイスの供給
を行っている。この場合、従来の氷供給装置は、アイス
ゲートを一定時間開放動作させることにより、チップア
イスの供給量を制御するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この製氷機
の貯氷庫内に貯蔵されているチップアイスは、氷塊防止
のために常時攪伴されている。このため、チップアイス
は、製氷初期にあっては角張って流動性の低いものとな
っており、逆に貯氷時間が経過するとともに角が取られ
た流動性の高いものとなる。したがって、商品の販売が
連続しているか否かで、供給するチップアイスの流動性
が変化し、チップアイスの供給量がまちまちになって、
商品の品質も極めて不安定になる。

【０００４】このような問題を解消するものとして、氷
シュータなどのチップアイスの供給経路にフォトセンサ
を設け、チップアイスの通過量を検出し、その検出量を
フィードバックしてアイスゲートの開閉を制御する方法
が考えられる。

【０００５】しかし、貯氷庫内においては、チップアイ
スの流動性が異なるばかりでなく、製氷直後に比して製
氷後半日または数日間貯氷されたチップアイスでは、チ
ップアイスの表面に多くの水滴が付着するようになる。
また、悪い水質、例えば、不純物が多く溶解している水
の場合にも、多くの水滴が付着するようになる。このよ
うなチップアイスを供給すると、付着していた水滴が、
チップアイスの落下時に、フォトセンサの発光面または
受光面に付着し、この通過量を検出するフォトセンサ
は、その機能が一時的に著しく低下し、チップアイスが
通過していないにも拘らず通過したと誤検出する。この
ため、カップに所定の氷量よりも非常に少ない量のチッ
プアイスしか供給されない状態が想定される。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、必要最低限の氷量の供給を保証することが
できるカップ式自動販売機の氷供給装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係るカップ式自動販売機の氷供給装置は、氷を
貯蔵する貯氷部の氷排出口を開閉するアイスゲートと、
氷の供給経路に設けられ氷排出口から落とし込まれる氷
の通過量を検出するセンサと、センサの検出信号に基づ
いてアイスゲートを開放動作させて氷の供給量を制御す
る制御部とを備え、制御部は、アイスゲートの最低開放
時間を保証する制御回路を有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に係るカップ式自動販売機の氷供給装置
によれば、アイスゲートを開放して貯氷部の氷を氷排出
口から落とし込むと、氷の通過量が供給経路に設けられ
たセンサにより検出され、その検出信号に基づいてアイ
スゲートが閉塞されて氷の供給量が制御される。この氷
の落とし込まれる際、制御回路は、センサの検出信号に
基づいてアイスゲートを開閉して必要量の氷をカップに
供給するように制御する。一方、例えば、水滴の付着等
によりセンサが誤検出してアイスゲートを開放する時間
が最低開放時間より短くなった場合には、制御回路は、
少なくとも最低開放時間だけはアイスゲートを開放する
ように制御する。したがって、カップに供給される氷量
の最低量が保証される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るカップ式自動
販売機の氷供給装置について図面を用いて詳細に説明す
る。図１は、自動販売機内の調理部の装置構成を表して
おり、この調理部は、カップ１を供給するカップ供給装
置２と、ヒータを内蔵した湯タンク３と、原料供給装置
としての砂糖キャニスタ４、クリームキャニスタ５およ
びコーヒーキャニスタ６と、ミキシングボール７と、製
氷装置８とで構成されている。

【００１０】カップ供給装置２は、カップ１を多数スト
ックしておくものであり、販売動作の開始に伴い、最下
部のカップ１を図１中矢印のように所定のセット位置に
送出する（実際には落とし込む）。

【００１１】湯タンク３は、内部に図示しないヒータを
備え、ミキシングボール７に上部から湯を供給するもの
であり、上部には湯弁１１が取り付けられ、この湯弁１
１から延びる給湯管１２によりミキシングボール７と接
続されている。

【００１２】砂糖キャニスタ４、クリームキャニスタ５
およびコーヒーキャニスタ６は、それぞれ、砂糖、クリ
ームおよびインスタントコーヒーをストックしておくも
のであり、その前下端部には、各粉末原料を所定量供給
するための排出バルブを内部に備えた排出口５ａ，６
ａ，７ａがそれぞれ設けられている。一方、各排出口４
ａ，５ａ，６ａの下方には粉末シュータ１３が配設され
ており、各排出口４ａ，５ａ，６ａから落とし込まれた
粉末は、このシュータ１３によりミキシングボール７に
導かれる。

【００１３】ミキシングボール７は、砂糖キャニスタ
４、クリームキャニスタ５およびコーヒーキャニスタ６
の各排出口４ａ，５ａ，６ａから落とし込まれた粉末
と、給湯管１２を介して湯タンク３から落とし込まれた
湯とを、その湯の水勢により混合するもので、その底部
には、セット位置にあるカップ１に混合液（飲料）をそ
そぎ込むための飲料供給管１４が接続されている。

【００１４】製氷装置８は、いわゆるオーガー式のもの
であり、製氷機９、冷却装置１５および給水装置１０か
ら構成されている。この製氷装置８は、給水装置１０か
ら製氷機９に給水された水を、製氷機９と冷却装置１４
の間を冷媒管２１を介して循環する冷媒によって冷却す
ることにより製氷を行っている。

【００１５】ここで、給水装置１０は、図外の水タンク
から給水管２２を介して供給された水を貯水するシスタ
ーン２３、給水管２２を開閉するための給水電磁弁２
４、シスターン２３内の水位を検出するフロート２５、
フロートの上下によりＯＮ／ＯＦＦされるマイクロスイ
ッチ２６および製氷機９に水を供給する製氷用給水管２
７から構成されている。そして、このシスターン２３に
は給水管２２より製氷用水が供給されるとともに、フロ
ート２５およびマイクロスイッチ２６により給水電磁弁
２４が制御され、常に一定水位の製氷用水がシスターン
２３内に貯溜され、かつ製氷用水が製氷機９に適宜供給
される。

【００１６】製氷機９は、製氷用給水管２７が接続され
た冷却シリンダー３１、冷却シリンダーの上側に設けら
れた貯氷庫（貯氷部）３２、および冷却シリンダー３１
の脇に設けられたモータ３３で構成されている。冷却シ
リンダー３１の内部には、同心的に図示しない回転刃
（オーガー）が挿入されており、モータ３３によりオー
ガーが回転され、冷却シリンダー３１の内面に生成され
た氷層を上方に掻き上げることによって、その氷層を圧
縮してチップアイスが生成される。生成されたチップア
イスは、上端の貯氷庫３２内まで押し上げられ、ここで
所定量貯氷される。そして、貯氷庫３２内のチップアイ
スは、この貯氷庫３２内に設けられた図示しない攪伴機
により攪伴されるようになっている。

【００１７】一方、この貯氷庫３２の下部側面には、チ
ップアイスを排出するための氷排出口３５が設けられて
おり、この氷排出口３５を覆うようにカバー３４が設け
られている。カバー３４内には、アイスゲートが設けら
れ、氷排出口３５はアイスゲート３６によって開閉され
る。なお、このアイスゲート３６の開閉は、マイクロコ
ンピュータによって構成される制御装置（制御部）４０
によって制御される。また、そのカバー３４の下部は絞
り込まれており、この絞り込み部分に連ねて、カップ１
にチップアイスを供給するための、氷シュータ３７が接
続されている。更に、その絞り込み部分には、センサ３
８が設置されている。

【００１８】センサ３８は、図２（ａ）に示すように発
光部３８ａおよび受光部３８ｂの対からなる二組の光セ
ンサを相互に逆向きに配設して構成されている。発光部
３８ａおよび受光部３８ｂは、制御装置にそれぞれ接続
され、氷シュータ３７内へ落下するチップアイスが、そ
の各組の発光部３８ａと受光部３８Ｂの間を横切ること
によって生ずるそれぞれの出力電圧の変化を、チップア
イス通過信号として制御装置４０に出力する。

【００１９】なお、センサ３８のフォトダイオード（発
光部）の発する光は、拡散光となってしまうので、本実
施例のようにフォトセンサを２組用いて逆向きに配置す
ることで、フォトセンサ（受光部）の誤検出を防止する
ことができる。すなわち、図２（ｂ）のように二組のフ
ォトセンサを互いに同じ向きに配置すると、発光部Ａと
受光部Ｂとの光路間をチップアイスが通過したときに、
受光部Ｂは、発光部Ｃの発する光を受光してしまい、チ
ップアイスを検出できなくなる。このため、本実施例の
ように、配設することが好ましく、この場合、互いの発
光部３８ａの発する光は、対応する受光部３８ｂ以外の
他の受光部に入力されないので、センサ３８の誤検出が
防止され、正確なチップアイスの通過量が検出される。

【００２０】以上に説明した制御装置４０、貯氷庫３
２、カバー３４、氷シュータ３７およびセンサ３８は、
本発明に係る氷供給装置を構成する。

【００２１】次に、この制御装置４０の電気回路につい
て図３を参照して説明する。同図に示す符号４１は、ア
イスゲート３６の開閉を制御する制御部（制御回路）で
あり、その入力部には、基準量排出テストスイッチ４２
およびデータ入力部４３が接続されており、その出力部
には、氷量計量部４４、ＯＲゲート３５の一方の入力部
３５ａおよびアイスゲート３６の開閉を駆動するアイス
ゲート開閉駆動部４６が接続されている。

【００２２】また、氷量計量部の入力部には、センサ３
８が接続されるとともに、その出力部は、ＯＲゲート４
５の他方の入力部４５ｂに接続されている。そして、こ
のＯＲゲート４５の出力部４５ｃは、アイスゲート開閉
駆動部４６の入力部に接続されている。

【００２３】次に、本実施例の自動販売機の制御動作を
説明する。顧客により硬貨あるいは紙幣が投入され、例
えば、アイスコーヒーが選択されたものとすると、その
場合に最適なチップアイスの供給量は、例えば１００ｇ
であり、制御部４１には供給量１００ｇのデータが記憶
される。次に、自動販売機は販売動作を開始し、前述の
ようにカップ供給装置２からはセット位置にカップ１が
送出される。そして、前記各キャニスタ４，５，６から
は、所定量の砂糖、クリーム、コーヒーの各原料粉末が
排出され、粉末シュータ１３よりミキシングボール７内
に供給される。更に、湯タンク３の湯弁１１が開き、給
湯管１２を介してミキシングボール７に湯が供給され
る。ミキシングボール７ではこれらが攪伴され、それに
よって生成されたコーヒー（飲料）は飲料供給管１４に
よりカップ１に供給される。

【００２４】一方、制御装置４０は、アイスゲート３６
の開放動作により氷排出口３５を開き、製氷機９の貯氷
庫３２からチップアイスの排出を開始するように制御す
る。排出されたチップアイスは、センサ３８部分を通過
した後、氷シュータ３７内に落下し、その下端開口より
カップ１内に供給されるが、センサ３８は前述のように
チップアイスの通過量を検出し、チップアイス通過信号
を出力する。そして、このチップアイス通過信号に基づ
いて、制御装置４０は、アイスゲート３６を閉塞するタ
イミングを制御する。

【００２５】ここで、この制御装置４０によるチップア
イスの供給量制御動作について詳述する。最初に、排出
するチップアイスの量を設定するための基準となる氷量
基準データについて説明すると、基準量排出テストスイ
ッチ４２をＯＮすると、アイスゲート３６が一定時間開
放されて所定量のチップアイスが氷排出口３５から排出
される。そして、この排出したチップアイスの氷量を秤
で計量し、その計量値をデータ入力部４３を介して制御
部４１に入力することにより、アイスゲート３６を開放
する単位時間当たりに排出される氷量が氷量基準データ
として制御部４１に予め記憶される。

【００２６】一方、制御部４１は、販売される商品に適
した氷量を氷量データとして記憶しており、商品選択信
号が制御部４１に入力されると、その商品に対応した氷
量データを読み出して氷量計量部４４に出力するととも
に、その氷量データおよび氷量基準データに基づいて、
その商品に対応したアイスゲート３６の開放設定時間を
決定する。具体的には、制御部４１は、氷量データを氷
量基準データで除算し、その除算値を開放設定時間とす
る。そして、その際に、制御部４１は、必要最低限の氷
量を保証するために、例えば、０．８の係数をその決定
した開放設定時間に乗算し、その乗算値を最低開放時間
とし、その最低開放時間の間だけ、ＯＲゲート４５の入
力部４５ａに最低開放保証信号（ハイ信号）を出力する
とともに、開放設定時間に、例えば、１．２の係数を乗
算して最長開放時間を決定し、その最長開放時間の間だ
け、アイスゲート開閉駆動部４６の入力部に最長開放信
号（ハイ信号）を出力する。

【００２７】一方、氷量計量部４４は、センサ３８のア
イスチップ通過信号と、制御部４１からの氷量データと
からアイスゲート３６を開放する時間を決定する。具体
的には、氷量計量部４４は、センサ３８から出力される
２つのチップアイス通過信号の論理和の信号を図示しな
い内蔵コンパレータにより波形整形することによりパル
ス信号を生成する。そして、氷量計量部４４は、内蔵す
る基準パルス発生器から出力される基準パルスと、生成
したパルス信号とをＡＮＤゲートに入力させ、パルス信
号のパルス幅時間内の基準パルスの数をカウンタでカウ
ント（積分）する。そして、氷量計量部４４は、排出さ
れた氷量をその積分値により検出し、氷量データにより
設定された氷量（１００ｇ）が排出されるまでアイスゲ
ート３６を開放するように、その出力部から開放信号
（ハイ信号）をアイスゲート開閉駆動部４６に出力す
る。なお、前述した積分値と実際に排出された氷量との
相関関係は、予め実験等により求めておき、氷量計量部
４４に記憶されている。

【００２８】ＯＲゲート４５は、氷量計量部４４から出
力される開放信号と、制御部４１から出力される最低開
放保証信号との論理和からなるアイスゲート開放信号を
生成し、その信号をアイスゲート開閉駆動部４６に出力
する。

【００２９】ここで、ＯＲゲート４５の入力信号につい
て図４を用いて詳述する。同図に示す上段は、氷量計量
部４４が出力する開放信号を示し、下段は、制御部４１
が出力する最低開放保証信号を示す。これによると、氷
量計量部４４は、約３秒間開放信号を出力し、制御部４
１は、２．４秒間最低開放保証信号を出力している。こ
れは、前述した例における氷量（１００ｇ）のチップア
イスが排出されるためのアイスゲート３６の設定開放時
間が３秒であり、排出されたチップアイスの単位時間当
たりの放出量が大きかったため、制御装置４０のフィー
ドバック制御動作により開放信号が３秒よりも短縮され
たためである。一方、最低開放保証信号は、設定開放時
間（３秒）に０．８を乗算した時間（２．４秒）であっ
て、この時間長は固定時間のため、常に一定の時間長を
有している。そして、この両信号はＯＲゲート４５で加
算されてアイスゲート開閉駆動部４６にアイスゲート開
放信号として出力される。

【００３０】アイスゲート開閉駆動部４６は、制御部４
１から出力された最長開放信号と、ＯＲゲート４５から
出力されたアイスゲート開放信号との論理積からソレノ
イド駆動信号を生成し、その信号が出力される間だけア
イスゲート３６を開放する（アイスゲート３６のソレノ
イドを駆動させる）。つまり、アイスゲート開閉駆動部
４６はアイスゲートを開放する時間を、最長でも、最長
開放信号により決定される時間に制限する一方、最短で
も、最低開放保証信号および開放信号のいずれか時間的
に長い方の信号により決定される時間だけ保証すること
になる。

【００３１】以上のように、本実施例によれば、アイス
ゲート開閉駆動部４６は、少なくとも２．４秒間はアイ
スゲート３６を開放するように駆動させるため、センサ
３８が水滴の付着等で計量中にセンサ機能が低下するな
ど、その機能を正しく維持できない結果、氷量計量部４
４が正規な時間（約３秒）の開放信号を出力しない場合
でも、この最低開放保証信号の出力される時間（２．４
秒）に対応した氷量（約８０ｇ）のチップアイスの排出
を保証することができる。一方、センサ３８が正常に動
作して正規にチップアイスの通過量を検出する場合に
は、アイスゲート３６の開放が開放信号により制御さ
れ、正確な氷量のチップアイスをカップ１に供給するこ
とができる。更に、センサ３８が実際に通過したチップ
アイスの氷量よりも少なく検出して必要量よりもチップ
アイスをより多く放出するように制御しようとした場合
でも、アイスゲートの開放される最大限の時間が最長開
放信号により制限され、この結果カップに供給される氷
量の上限（この例では、約１２０ｇ）が定まることにな
る。このため、供給されるチップアイスの氷量は、上述
した例では、約８０ｇから約１２０ｇの範囲内になり、
販売される商品の品質を均一化することができる。

【００３２】なお、落下中のチップアイスの通過量を検
出する場合、チップアイスの落下速度の変動が精度を支
配する要因の１つになる。したがって、落下速度の変化
が少ない所にセンサ３８を配置するのが好ましい。つま
り、氷排出口３５から遠くの場所にセンサ３８を配設す
ると、チップアイスは、氷シュータ３７に接触して、そ
の速度が不安定になる。このため、本実施例の氷供給装
置は、センサ３８を氷排出口３５の近くに配設してい
る。

【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、氷供給装置１は、コーヒーの販売
をする自動販売機に限定されず、本発明の範囲内におい
てその用途を適宜変更することが可能である。

【００３４】また、最低開放時間の設定方法は、実施例
に示したような開放設定時間に所定の係数を乗算する方
法に限定されず、所定の固定時間だけ常にアイスゲート
３６を開放するような方法であってもよい。

【００３５】更に、本実施例においては、フォトセンサ
を使用した氷供給装置について説明したが、センサは、
水滴が付着して性能の劣化を生じるようなもの全てに適
用がある。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明の氷供給装置によれ
ば、必要最低限の氷量の供給を保証することができ、商
品の品質の均一化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る氷供給装置を含む調理部の斜視図
である。

【図２】センサの配設図である。

【図３】本発明に係る氷供給装置の制御装置の電気回路
を示す図である。

【図４】最低開放保証信号を説明する図である。

【符号の説明】

１ カップ ８ 製氷装置 ３５ 氷排出口 ３６ アイスゲート ３８ センサ ４０ 制御装置 ４１ 制御部 ４４ 氷量計量部 ４５ ＯＲゲート ４６ アイスゲート開閉駆動部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 氷を貯蔵する貯氷部の氷排出口を開閉す
   るアイスゲートと、氷の供給経路に設けられ前記氷排出
   口から落とし込まれる氷の通過量を検出するセンサと、
   当該センサの検出信号に基づいて前記アイスゲートを開
   放動作させて前記氷の供給量を制御する制御部とを備
   え、当該制御部は、前記アイスゲートの最低開放時間を
   保証する制御回路を有することを特徴とするカップ式自
   動販売機の氷供給装置。