JP3369917B2 - 冷菓の注出装置 - Google Patents

冷菓の注出装置

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JP3369917B2
JP3369917B2 JP22531297A JP22531297A JP3369917B2 JP 3369917 B2 JP3369917 B2 JP 3369917B2 JP 22531297 A JP22531297 A JP 22531297A JP 22531297 A JP22531297 A JP 22531297A JP 3369917 B2 JP3369917 B2 JP 3369917B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アイスクリームや
ヨーグルト等の冷菓を注出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来アイスクリームの注出装置として図
13に示すようなものが知られている。このものは、シ
リンダb内にピストンcを摺動自由に嵌装した流体圧シ
リンダaが冷凍室d内に縦向きに装備され、ピストンc
の上面側がアイスクリームのパックBが収容される収容
室eとされて、注出コックfを設けた注出部gと接続さ
れているとともに、ピストンcの下面側が圧力室hとさ
れている。そして、可逆の加圧機器iを正方向に駆動す
ると、冷凍室dから作動エアーが吸い込まれて圧力室h
に供給されることでピストンcが加圧上昇され、それに
よりパックB内のアイスクリームが注出部gから注出さ
れる。一方、パックB内のアイスクリームを注出し切る
と、加圧機器iを逆方向に駆動することにより、圧力室
h内の作動エアーが冷凍室d内に戻されて圧力室h内が
負圧に傾くことでピストンcが下降し、それにより収容
室eが大きく広げられて新たなパックBと入れ替えられ
るようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来では、ピ
ストンcが下端位置まで下降したことを目視により確認
してから、加圧機器iを停止するようになっていた。こ
の場合、ピストンcが下端位置に達してから加圧機器i
が停止するまでにどうしてもタイムラグが生じ、暫くは
吸引動作が継続される。そのため、図14に示すよう
に、ピストンcの下面から加圧機器iの吐出管j側にわ
たって真空状態となるおそれがある。そうすると、加圧
機器iに過負荷が掛かってその耐用寿命を縮めたり、耳
障りな異音を発する不具合があった。なお上記の不具合
は、作動流体が液体である流体圧シリンダを用いた場合
も、同様に生ずるところである。本発明は上記のような
事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、
収容室を広げるべくピストンを後退させた場合に、圧力
室側が真空状態に持ち来されることを防止するところに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項1の発明は、シリンダ内にピス
トンを摺動自由に嵌装してなる流体圧シリンダを冷却貯
蔵室内に装備して、前記ピストンの一側に袋詰め冷菓を
収容する収容室を、他側に作動流体を給排する圧力室を
それぞれ構成し、加圧機器により圧力室に作動流体を供
給することで冷菓を注出するとともに、圧力室から作動
流体を吸引してピストンを後退させることで袋詰め冷菓
の収容を行うようにした冷菓の注出装置において、前記
圧力室に、ピストンが後端位置に達したところで開口し
て作動流体を導入可能とする導入部を設けた構成とした
ところに特徴を有する。
【0005】請求項2の発明は、シリンダ内にピストン
を摺動自由に嵌装してなる流体圧シリンダを冷却貯蔵室
内に装備して、前記ピストンの一側に袋詰め冷菓を収容
する収容室を、他側に作動流体を給排する圧力室をそれ
ぞれ構成し、加圧機器により圧力室に作動流体を供給す
ることで冷菓を注出するとともに、圧力室から作動流体
を吸引してピストンを後退させることで袋詰め冷菓の収
容を行うようにした冷菓の注出装置において、前記ピス
トンが後端位置に達したことを検知する検知手段と、こ
の検知手段の検知信号に基づいて前記加圧機器の駆動を
停止する駆動制御手段とを備え、かつ、所定の異常判定
時間が予め設定された判定時間設定手段と、前記ピスト
ンが前端位置から後退を開始したのち前記判定時間設定
手段に設定された時間が経過した場合に前記加圧機器を
停止させる停止制御手段とを付設した構成としたところ
に特徴を有する。
【0006】
【0007】
【発明の作用及び効果】
<請求項1の発明>収容室を広げるべく加圧機器により
作動流体を圧力室から吸引してピストンを後退させ、そ
のピストンが後端位置に至ると導入部が開口される。し
たがって、ピストンが後端位置に達してからなお加圧機
器により吸引動作が継続されたとしても、作動流体が導
入部から圧力室に導入されることで、圧力室内が真空状
態となることが防がれる。加圧機器に過負荷が加わった
り、異音が発生することを防止できる。
【0008】<請求項2の発明>収容室を広げるべく加
圧機器により作動流体を圧力室から吸引してピストンを
後退させ、そのピストンが後退位置に至ると検知手段に
よりそれが検知される。検知信号が出されると加圧機器
による吸引動作が停止される。ピストンが後端位置に達
したら即座に吸引動作が停止されるので、圧力室内が真
空状態となることが防がれる。同じく加圧機器に過負荷
が加わったり、異音が発生することを防止できる。
【0009】また例えばピストンが前端位置から後端位
置まで移動する場合に通常要する時間よりも多い所定時
間が、異常判定時間として予め設定される。検知手段に
異常があった等で、ピストンが後端位置に達しているに
も拘らず検知されなかったとしても、ピストンの後退開
始から所定の異常判定時間が経過すると、検知手段に異
常があってピストンが後端位置に至っていると判定され
て、停止制御手段により加圧機器の吸引動作が停止され
る。検知手段に異常等があっても、ピストンが後端位置
に達したのち比較的早期に吸引動作を停止することがで
きる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明をアイスクリームデ
ィスペンサに適用した数々の実施形態を添付図面に基づ
いて説明する。 <第1実施形態>まず、図1および図2によって本発明
の第1実施形態を説明する。図1において、符号1は断
熱箱体からなる冷凍庫であって、内部が冷凍室2となっ
ており、前面には開閉可能な断熱扉3が設けられてい
る。冷凍庫1の底面側には機械室5が設けられている。
冷凍室2の天井部分には、機械室5に設けられた冷凍機
7と接続された冷却器8と、庫内ファン9とが装備され
ており、冷凍室2の奥面に設けられたダクト10を介し
て吸引された庫内空気が、冷却器8を通過する間に熱交
換されて冷気が生成され、その冷気が庫内ファン9によ
って冷凍室2内に循環供給されるようになっている。こ
れにより冷凍室2内は、アイスクリームが注出可能な状
態を維持しつつ冷却保存されるような冷却温度に維持さ
れる。
【0011】冷凍室2内の前面側には流体圧シリンダ1
1が縦向きに設置されている。この流体圧シリンダ11
は、シリンダ12内にピストン13が緊密にかつ摺動自
由に嵌装された構造となっており、作動流体がエアーと
なっている。なお、ピストン13の下面にはくり抜き孔
14が形成されている。流体圧シリンダ11におけるピ
ストン13の上面側にはパック収容室16が形成され、
その中にアイスクリームAの封入された伸縮性を有する
パックBが収容可能とされるとともに、ピストン13の
下面側に、作動エアーが給排される圧力室17が形成さ
れている。上記のパック収容室16は上端面が開放さ
れ、そこにキャップ19が着脱可能に被着されている。
断熱扉3には注出管21が水平方向の貫通状に設けら
れ、その内方の端部がパックBの取出口Cと接続されて
いるとともに、外方の突出端には、注出コック22を備
えた注出部23が設けられている。
【0012】上記した機械室5内には、エアーコンプレ
ッサ等の可逆の加圧機器25が装備されている。この加
圧機器25の吐出管25Aは、流体圧シリンダ11の圧
力室17の底面に接続されているとともに、吸引管25
Bは冷凍室2内に開口されている。そして、加圧機器2
5を正方向に駆動すると、冷凍室2内のエアーが吸引さ
れて作動エアーとして圧力室17に供給され、一方、加
圧機器25を逆方向に駆動すると、圧力室17内の作動
エアーが吸引されて冷凍室2内に戻されるようになって
いる。
【0013】さて、上記した圧力室17の底面には、図
2に詳細に示すように、エアー導入管27が設けられて
いる。エアー導入管27の下端は水平方向を向けて直角
曲げされており、一方、上端は圧力室17の底面を貫通
してその少し上方に突出しており、この上方突出端に開
閉弁装置29が接続されている。この開閉弁装置29は
箱体30を備え、その底面の中心孔30Aに上記したエ
アー導入管27の上端が嵌着されているとともに、上面
の中心に円形の弁口31が形成されている。箱体30内
には、上面にOリング33を装着して弁口31に接離し
て開閉する円盤状の弁体32が収容され、その下面に垂
下して設けられた軸34の回りにおいて、弁体32の下
面と箱体30の内底面との間に圧縮コイルばね35が装
着され、その弾拡力によって、常には図2(A)に示す
ように、弁体32が弁口31を閉じるようになってい
る。一方、ピストン13のくり抜き孔14の天井面にお
ける開閉弁装置29の上方に対応する位置には、箱体3
0の弁口31を通って弁体32を押圧可能とするロッド
37が下向きに突設されている。このロッド37の突出
長さは、図2(B)に示すように、ピストン13が圧力
室17の底面に到達した時点で弁体32を押圧して弁口
31を開放し得る設定となっている。
【0014】本第1実施形態は上記のような構造であっ
て、続いてその作動を説明する。まず、注出動作を説明
すると以下のようである。流体圧シリンダ11のパック
収容室16内には、アイスクリームAのパックBが収容
されている。アイスクリームAを注出するには、注出コ
ック22を開くとともに、図示しない注出スイッチをオ
ンする。これにより加圧機器25が正方向に駆動され、
図1の実線の矢線に示すように、冷凍室2内のエアーが
吸引されて作動エアーとして圧力室17内に供給され
る。これによりピストン13が上昇してパックBが圧縮
され、アイスクリームAが注出される。適量が注出され
たら、注出コック22を閉めるとともに、注出スイッチ
をオフにすると、加圧機器25が停止して注出動作も停
止される。上記の繰り返しにより、アイスクリームAの
注出が順次に行われる。
【0015】パックB内のアイスクリームAを使い切っ
たら、新たなパックBと交換するのであるが、それに先
立ち、上端位置まで上昇したピストン13を下げてパッ
ク収容室16を広げることが行われる。その場合は、図
示しないパック交換スイッチをオンすると、加圧機器2
5が逆方向に駆動される。そうすると、図1の破線の矢
線に示すように、流体圧シリンダ11の圧力室17内の
作動エアーが吸引されて、冷凍室2内に戻される。これ
により圧力室17内が負圧に傾くことで、図2(A)に
示すようにピストン13が下降し、パック収容室16が
大きく広げられる。そして、ピストン13が同図(B)
に示すように下端位置まで下降すると、ロッド37が開
閉弁装置29の弁体32を圧縮コイルばね35の弾力に
抗して押し下げ、弁口31が開放される。
【0016】上記のようにピストン13が下端位置に達
したら、加圧機器25を停止するのであるが、その操作
が遅れて吸引動作が継続されたとしても、上記のように
開閉弁装置29の弁口31が開いていることで、冷凍室
2内のエアーがエアー導入管27を通って弁口31から
ピストン13の下面側に導入され、圧力室17内が真空
状態となることはない。なお、ピストン13の下降操作
が完了したら、キャップ19を外して使用済みのパック
Bを取り出し、それに代わって新たなパックBを収容す
ることにより、次の注出操作が可能となる。注出操作に
伴い圧力室17に作動エアーが供給されてピストン13
が所定寸法上昇すると、開閉弁装置29の弁口31は閉
じられる。
【0017】以上のように本第1実施形態によれば、パ
ック収容室16を広げるべくピストン13の下降操作が
行われて、ピストン13が下端位置に達してからなお加
圧機器25により圧力室17に対する吸引動作が継続さ
れたとしても、作動エアーがエアー導入管27から圧力
室17に導入されることで、圧力室17内が真空状態と
なることが防がれる。そのため、加圧機器25に過負荷
が加わったり、異音が発生することがない。
【0018】<第2実施形態>続いて、図3によって本
発明の第2実施形態を説明する。この実施形態では、流
体圧シリンダ11の作動流体として、ブラインX(不凍
液)を適用した場合を例示している。そのため、冷凍室
2内にはブラインXを貯留するタンク41が装備され、
このタンク41と流体圧シリンダ11における圧力室1
7の底面との間がブライン流路42で接続され、その途
中に可逆のポンプ43が介設されている。したがって、
ポンプ43が正方向に駆動されると、タンク41内のブ
ラインXが圧力室17内に供給されることで、ピストン
13が上昇してパックBが圧縮され、アイスクリームA
が順次に注出される。一方、パックBを交換する場合
は、ポンプ43を逆方向に駆動すると、圧力室17内の
ブラインXが吸引されてタンク41側に還流され、これ
により圧力室17内が負圧に傾くことでピストン13が
下降し、パック収容室16が大きく広げられるようにな
っている。
【0019】そしてこの第2実施形態では、圧力室17
の底面からブライン導入管45が引き出されてタンク4
1の底面に接続されている。ブライン導入管45の流出
口45A側には、上記の第1実施形態と同様の開閉弁装
置29が接続され、ピストン13におけるくり抜き孔1
4の天井面には、開弁操作するためのロッド37が同様
に突設されている。この第2実施形態によれば、ピスト
ン13が下降位置に達すると、開閉弁装置29の弁口3
1が開き、継続してポンプ43が駆動して圧力室17に
対する吸引動作が行われたとしても、タンク41内のブ
ラインXがブライン導入管45を通って圧力室17内に
導入され、圧力室17内が真空状態となることはない。
同様にポンプ43に過負荷が作用したり、異音が発生す
ることが避けられる。
【0020】<第3実施形態>図4は本発明の第3実施
形態を示す。この第3実施形態は、上記の第2実施形態
の変形例とも言うべきものであって、ブライン導入管4
5の流入口45BがブラインXのタンク41の天井面側
に導かれて、タンク41内のブラインX中に浸漬されて
いる。その他の構造は第2実施形態と同様であって、第
2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0021】<第4実施形態>図5は本発明の第4実施
形態を示す。この第4実施形態も、第2実施形態の変形
例とも言うべきものであって、ブライン導入管45の流
入口45Bがブライン流路42の途中に接続されてい
る。その他の構造は第2実施形態と同様であって、第2
実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0022】<第5実施形態>続いて、本発明の第5実
施形態を図6によって説明する。この第5実施形態は、
第1実施形態に例示したようなエアー式の流体圧シリン
ダ11を用いた装置において、ピストン13が下降位置
に到達した場合にこれを検知し、その検知信号に基づい
て、加圧機器25の圧力室17側からの吸引動作を停止
する手段が講じられている。そのためシリンダ12の底
面には、取付台51を介して押しボタンスイッチ52が
装備されている。この押しボタンスイッチ52は、ピス
トン13が下端位置に至った場合に、ボタン52Aがく
り抜き孔14の天井面で押圧されて作動する設定となっ
ている。この押しボタンスイッチ52が加圧機器25を
駆動するモータ53の通電回路に介設されている。すな
わちピストン13が下降位置に達すると、押しボタンス
イッチ52が作動することでモータ53すなわち加圧機
器25が直ちに停止制御される。したがって圧力室17
内が真空状態となることが極力避けられる。加圧機器2
5に過負荷が作用したり、異音が発生することが避けら
れる。
【0023】<第6実施形態>図7は本発明の第6実施
形態を示す。この第6実施形態では、ピストン13が下
端位置に達したことを検知する手段として、ピストン1
3のくり抜き孔14の天井面に突設された操作部材55
によって作動するマイクロスイッチ56が設けられてい
る。その他の構造は上記第5実施形態と同様であって、
同様の作用効果を得ることができる。
【0024】<第7実施形態>図8は本発明の第7実施
形態を示す。この第7実施形態では、ピストン13が下
端位置に達したことを検知する手段として、ピストン1
3のくり抜き孔14の側面に埋設されたマグネット57
により作動する近接スイッチ58が設けられている。そ
の他の構造は上記第5実施形態と同様であって、同様の
作用効果を得ることができる。
【0025】<第8実施形態>図9は本発明の第8実施
形態を示す。この第8実施形態は、第2実施形態に例示
したような、流体圧シリンダ11の作動流体としてブラ
インX等の液体を用いた場合に好適な例を示している。
そのため、圧力室17の底面には、フロート60の浮き
沈みでオン・オフされるフロートスイッチ61が装備さ
れているとともに、ピストン13のくり抜き孔14の天
井面には、ピストン13が下端位置に至った場合にフロ
ート60を下方に押圧するレバー62が突設されてい
る。このフロートスイッチ61が、ポンプ43のモータ
63の通電回路に介設されている。すなわちピストン1
3が下降位置に達すると、フロートスイッチ61が作動
することでポンプモータ63、すなわちポンプ43によ
る圧力室17からのブラインXの吸引動作が直ちに停止
される。したがって圧力室17内が真空状態となること
が極力避けられ、ポンプ43に過負荷が作用したり、異
音が発生することが避けられる。
【0026】<第9実施形態>図10は本発明の第9実
施形態を示す。この第9実施形態では、上記の第8実施
形態と同様に、レバー62で操作されるフロートスイッ
チ61が装備されて、ポンプ43のモータの通電回路に
接続されている。それに加え、圧力室17の底面からブ
ライン導入管45が引き出されてブラインXのタンク4
1の底面に接続され、そのブライン導入管45の途中に
常閉式の電磁開閉弁65が介設されて、上記のフロート
スイッチ61と接続されている。この第9実施形態で
は、ピストン13が下降位置に達すると、フロートスイ
ッチ61が作動することでポンプ43が停止されるとと
もに、電磁開閉弁65が開くことで、タンク41内のブ
ラインXが圧力室17側に導入可能とされている。な
お、電磁開閉弁65はタイマ等によって所定時間が経過
したら閉止される。圧力室17内が真空状態となること
をより確実に防止することができる。
【0027】<第10実施形態>続いて、本発明の第1
0実施形態を図11及び図12に基づいて説明する。こ
の実施形態では、例えば上記の第9実施形態において、
パック収容室16を広げるべくピストン13の下降操作
が行われた際、フロートスイッチ61に不具合が生じて
ピストン13が下端位置に到達したにも拘らずそれが検
知されなかった場合にも、所定時間が経過したらポンプ
43の吸引動作が停止される機能が装備されている。そ
のため、図11に示すようにマイクロコンピュータを搭
載した制御部70を有している。この制御部70の入力
側には、ピストン下降スイッチ71が接続されている。
制御部70には保護タイマ72が装備されている。この
保護タイマ72には、所定の保護時間が予め設定されて
おり、この保護時間は、パックBの交換を行うべくピス
トン13を上端位置から下端位置まで下降させることに
通常要する時間よりも少し多い所定時間が取られてい
る。この保護タイマ72は、ピストン下降スイッチ71
のオン動作に伴って起動される。また制御部70の出力
側には、モータ駆動制御部73を介してポンプモータ6
3が接続されている。
【0028】本第10実施形態の作用は以下のようであ
る。制御部70では、図12のフローチャートに示すピ
ストン下降ルーチンが実行される。パックBを交換する
に当たってピストン下降スイッチ71をオンすると、図
12のステップS1が「YES」となって、ステップS
2において保護タイマ72が起動するとともに、ステッ
プS3においてポンプモータ63が逆転し、すなわちポ
ンプ43が逆方向に駆動される。そうすると、圧力室1
7内のブラインXが吸引されて圧力室17内が負圧に傾
くことでピストン13が下降し、パック収容室16が次
第に広がる。そして、ピストン13が下端位置に下降す
ると、レバー62がフロートスイッチ61を押し下げる
ことでこれがオフとなり、ステップS4が「YES」と
なって、ステップS5において保護タイマ72がリセッ
トされるとともに、ステップS6においてポンプモータ
63すなわちポンプ43が停止される。
【0029】ところで、フロートスイッチ61が作動不
良を起こしていたりすると、ピストン13が下端位置に
至ったとしてもそれが検知されず、引き続いてポンプ4
3により吸引動作が継続される。その点この実施形態で
は、ピストン13が下端位置に至ったことがフロートス
イッチ61で検知されなかったとしても、ピストン下降
スイッチ71がオンされ、すなわちピストン13の下降
が開始された時から保護タイマ72に設定された保護時
間が経過すると、図12のフローチャートにおけるステ
ップS7が「YES」となって、ステップS6において
ポンプモータ63すなわちポンプ43が停止される。す
なわち、通常のピストン13が下端位置に達するまでに
要する時間よりも少し多めの時間が経過すれば、ポンプ
43による吸引動作が停止され、圧力室17内が真空状
態となることが極力避けられる。
【0030】<他の実施形態>本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 (1)上記実施形態に言うアイスクリームとは、ソフト
アイスクリームとハードアイスクリームの両方を含んで
おり、また本発明は、ヨーグルトやシャーベット等の他
の冷菓の注出装置全般に広く適用することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態の断面図
【図2】 開閉弁装置の作動を示す断面図
【図3】 第2実施形態の断面図
【図4】 第3実施形態の断面図
【図5】 第4実施形態の断面図
【図6】 第5実施形態の部分断面図
【図7】 第6実施形態の部分断面図
【図8】 第7実施形態の部分断面図
【図9】 第8実施形態の部分断面図
【図10】 第9実施形態の断面図
【図11】 第10実施形態に係る制御機構のブロック
【図12】 ピストン下降ルーチンのフローチャート
【図13】 従来例の断面図
【図14】 その部分拡大断面図
【符号の説明】 A…アイスクリーム B…パック 2…冷凍室 11…
流体圧シリンダ 12…シリンダ 13…ピストン 1
6…パック収容室 17…圧力室 25…加圧機器 2
7…エアー導入管 29…開閉弁装置 31…弁口 3
2…弁体 35…圧縮コイルばね 37…ロッド X…
ブライン 41…タンク 43…ポンプ45…ブライン
導入管 52…押しボタンスイッチ 53…モータ 5
6…マイクロスイッチ 58…リードスイッチ 61…
フロートスイッチ 63…ポンプモータ 70…制御部
71…ピストン下降スイッチ 72…保護タイマ 7
3…モータ駆動制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 務 愛知県豊明市栄町南館3番の16 ホシザ キ電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−297354(JP,A) 実開 昭55−51170(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23G 1/00 - 9/30

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ内にピストンを摺動自由に嵌装
    してなる流体圧シリンダを冷却貯蔵室内に装備して、前
    記ピストンの一側に袋詰め冷菓を収容する収容室を、他
    側に作動流体を給排する圧力室をそれぞれ構成し、加圧
    機器により圧力室に作動流体を供給することで冷菓を注
    出するとともに、圧力室から作動流体を吸引してピスト
    ンを後退させることで袋詰め冷菓の収容を行うようにし
    た冷菓の注出装置において、 前記圧力室に、ピストンが後端位置に達したところで開
    口して作動流体を導入可能とする導入部を設けたことを
    特徴とする冷菓の注出装置。
  2. 【請求項2】 シリンダ内にピストンを摺動自由に嵌装
    してなる流体圧シリンダを冷却貯蔵室内に装備して、前
    記ピストンの一側に袋詰め冷菓を収容する収容室を、他
    側に作動流体を給排する圧力室をそれぞれ構成し、加圧
    機器により圧力室に作動流体を供給することで冷菓を注
    出するとともに、圧力室から作動流体を吸引してピスト
    ンを後退させることで袋詰め冷菓の収容を行うようにし
    た冷菓の注出装置において、 前記ピストンが後端位置に達したことを検知する検知手
    段と、この検知手段の検知信号に基づいて前記加圧機器
    の駆動を停止する駆動制御手段とを備え かつ、所定の異常判定時間が予め設定された判定時間設
    定手段と、前記ピストンが前端位置から後退を開始した
    のち前記判定時間設定手段に設定された時間が経過した
    場合に前記加圧機器を停止させる停止制御手段とを付設
    した ことを特徴とする冷菓の注出装置。
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