JP4145253B2 - 冷菓製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばソフトクリーム（ソフトアイスクリーム）等の冷菓を製造する冷菓製造装置に関するものである。

従来よりこの種冷菓製造装置は、コンプレッサ、凝縮器、キャピラリチューブ及び冷却シリンダとホッパー（ミックスタンク）に装備した冷却器からなる冷却装置を備え、この冷却装置によって冷菓製造時には冷却器に液化冷媒を減圧してから流して冷却シリンダ、ホッパーを冷却する。そして、冷却シリンダ内にはビータが取り付けられ、冷却シリンダ内のミックスを冷却器により冷却しながら、ビータによって撹拌し、ソフトクリームやシャーベットなどの冷菓を製造するものであった（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２７１９５７号公報

この場合、ミックスはホッパー内に貯溜され、ホッパーからはミックス供給器によって冷却シリンダ内にミックスを流し込む方式が採られていた。このミックス供給器は上端が大気中に開放し、ホッパー内の下端部にてホッパー内に連通したパイプ状のものであり、ミックスの供給量はこのミックス供給器におけるヘッド差に依存していた。

即ち、ホッパーから冷却シリンダへのミックスの供給は重力に依存していたため、供給量が安定しない欠点があった。また、ミックスは予め原料袋内に収納されているものを開封し、ホッパー内に注入するものであったため、ホッパー内にて雑菌に汚染され、衛生上の問題が発生する欠点もあった。

そこで、ミックスが収納される袋本体とその外側に密閉空間を構成する外層体とから成るミックス原料袋を用い、前記密閉空間にエアーポンプを用いて圧縮空気を送り込み、袋本体を外側から加圧してミックスを押し出し、直接冷却シリンダに供給する方法が考えられる。係る方法によれば、ミックスを重力に依存すること無く、且つ、ホッパーに移し替えること無く原料袋から直接冷却シリンダに供給できる。

ここで、冷菓の販売によってミックス原料袋の袋本体内のミックスの残量は少なくなっていき、やがて売り切れとなる。このミックス原料袋内のミックス残量を予め検出できれば、それに応じてミックス原料袋の交換を迅速に行って販売ロスも少なくできる。この場合、例えば冷菓の販売回数をカウントし、所定回数に達した時点で売り切れと判断することも考えられるが、一回の販売量にはばらつきがあるため、袋本体内におけるミックス残量のばらつきも大きくなり、不経済なものとなる問題があった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、圧縮空気によってミックス原料袋からミックスをミックス供給通路に押し出して冷却シリンダに供給する冷菓製造装置において、ミックス原料袋のミックス残量を的確に検出することを目的とする。

本発明の冷菓製造装置は、ミックスが収納された可撓性を有する袋本体、及び、この袋本体の外側に設けられて当該袋本体との間に密閉空間を形成可能とされた可撓性を有する外層体とから成るミックス原料袋を保冷する保冷庫と、ミックス原料袋から供給されたミックスを撹拌しながら冷却することにより冷菓を製造する冷却シリンダと、空気圧縮装置と、ミックス原料袋の袋本体内と冷却シリンダ内とを連通するためのミックス供給通路と、空気圧縮装置にて生成された圧縮空気をミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間に供給するための袋加圧通路と、ミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段の出力が入力されると共に、空気圧縮装置を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、圧力検出手段が検出するミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力に基づいて、袋本体内のミックスの残量を検出することを特徴とする。

請求項２の発明の冷菓製造装置は、上記において制御手段は、空気圧縮装置によってミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を上昇させた後、当該密閉空間から排気する際の空気圧力の降下度合いに応じて袋本体内のミックスの残量を検出することを特徴とする。

請求項３の発明の冷菓製造装置は、上記において制御手段は、密閉空間内の空気圧力を上昇させる前に、当該密閉空間から排気することを特徴とする。

請求項４の発明の冷菓製造装置は、請求項１の発明において制御手段は、空気圧縮装置によってミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を上昇させていく際の空気圧力の上昇度合いに応じて袋本体内のミックスの残量を検出することを特徴とする。

請求項５の発明の冷菓製造装置は、上記各発明において制御手段は表示手段を備え、袋本体内のミックスの残量を表示手段にて表示することを特徴とする。

本発明によれば、ミックス原料袋ごと保冷庫内でミックスを保冷し、空気圧縮装置によりミックス原料袋の外層体と袋本体間の密閉空間に圧縮空気を供給して袋本体を加圧し、ミックスを強制的にミックス供給通路に押し出し、直接冷却シリンダにミックスを供給して冷菓を製造することができるようになる。これにより、重力に依存したミックスの供給方式を廃して安定的なミックスの自動供給が実現できるようになると共に、ミックスをミックス原料袋から直接冷却シリンダに供給することで、従来の如くホッパーにおいて衛生上の問題が発生することも無くなる。

特に、制御手段は、圧力検出手段が検出するミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力に基づいて、袋本体内のミックスの残量を検出するようにしたので、例えば請求項４の発明の如く空気圧縮装置によってミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を上昇させていく際の空気圧力の上昇度合いに応じ、袋本体内のミックス残量が減少していくに応じて空気圧力の上昇度合いが緩慢となっていくことを利用して的確にミックスの残量を検出することができるようになる。

また、例えば請求項２の如く空気圧縮装置によってミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を上昇させた後、当該密閉空間から排気する際の空気圧力の降下度合いに応じ、袋本体内のミックス残量が減少していくに応じて空気圧力の降下度合いが緩慢となっていくことを利用しても的確にミックスの残量を検出することができるようになる。特に、その場合には空気圧縮装置の能力のばらつきも排除できるので、より正確にミックス残量を検出できるようになる。

更に、その際に請求項３の発明の如く密閉空間内の空気圧力を上昇させる前に、当該密閉空間から排気するようにすれば、可撓性を有するミックス原料袋の伸びの影響も排除できるようになり、更に一層正確な残量検出が可能となるものである。

そして、請求項５の如く袋本体内のミックスの残量を表示手段にて表示することにより、使用者に袋本体内のミックス残量を告知して、ミックス原料袋の交換などの売り切れ時の対応を迅速化することが可能となるものである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用した冷菓製造装置ＳＭの一部縦断斜視図、図２は冷菓製造装置ＳＭのミックス供給に関する構成図、図３は図２のミックス原料袋５周辺の部品の分解構成図、図４は冷菓製造装置ＳＭの電気回路のブロック図を示している。

実施例の冷菓製造装置ＳＭは、ソフトクリームやシャーベット（シェーク）等の冷菓（実施例ではソフトクリームを製造するものとする）を製造販売するための装置であり、図１において本体１の上部には、ソフトクリームの原料ミックス（ソフトクリームやシャーベットなどの冷菓原料となるミックス）を収納したミックス原料袋５（図１では図示しない。）を貯蔵保冷するための断熱性の保冷庫２が設けられている。この保冷庫２の庫内２Ａは前面が開口しており、この前面開口は回動自在の断熱扉３にて開閉自在に閉塞され、ミックス原料袋５の交換時等にはこの断熱扉３が開放される。尚、３３はこの断熱扉３の開閉を検知するための保冷庫開閉スイッチである。

一方、保冷庫２の庫内２Ａ天井部には図示しない保冷庫冷却器と送風機が配設されており、保冷庫２の背部には保冷庫コンプレッサ１８Ａや図示しない保冷庫用凝縮器が設置されて前記保冷庫冷却器と周知の冷媒回路を構成している。この保冷庫コンプレッサ１８Ａが運転されると保冷庫冷却器が冷却作用を発揮する。そして、この保冷庫冷却器により冷却された冷気が送風機により庫内２Ａに循環されて保冷庫２内のミックス原料袋５や後述する周辺部品は所定の温度に保冷される。

ミックス原料袋５は袋ケース３１内に納出自在に収納保持され、その状態で保冷庫２の庫内２Ａに収納されて装填される。尚、本実施例において冷菓製造装置ＳＭは、後述する如き冷却シリンダ８を２つ備え、二種のミックス原料により冷菓を製造可能とするものである。そのため、本実施例では、保冷庫２の庫内２Ａにそれぞれのミックス原料袋５を収納した袋ケース３１、３１が二つ並置されるものとする。この袋ケース３１はワイヤーにて網状に構成された上下二部品から構成されている。

一方、保冷庫２の後部内壁には袋ケース３１の後部を保持し、それを前側に低く斜めにするための図示しない支持部が形成されていると共に、保冷庫２の前部内壁には、袋ケース３１の前部を保持するための係止部材７９が左右に渡って設けられている。また、保冷庫２の内壁からは図１に示す如く袋加圧通路を構成する袋加圧パイプ７の接続部７Ａと、空気供給通路としてのエアー回路５１の接続部５１Ａが設けられている。更に、保冷庫２の庫内２Ａ底壁には後述する冷却シリンダ８のミックス入口９が開口して設けられている。尚、本実施例では、上述した如く二種のミックス原料により冷菓を製造可能とするものであるため、袋加圧パイプ７の接続部７Ａ、エアー回路５１の接続部５１Ａ及び冷却シリンダ８、ミックス入口９は、それぞれ二つ設けられている。

ここで、ミックス原料袋５は例えば熱溶着された可撓性を有する樹脂製の袋本体２１と、この袋本体２１の一面に取り付けられ、袋本体２１内と外部とを連通する硬質樹脂製の出口部材２２と、袋本体２１の他面に周囲を溶着され、当該袋本体２１と同素材から成る可撓性の外層体２３と、この外層体２３と袋本体２１の間の後述する非接着部分に連通するように袋本体２１の一面に取り付けられた硬質樹脂製の連通口部材２４とから構成されている（図２）。

前記外層体２３と袋本体２１とは当該外層体２３の周囲以外は非接着状態とされており、これにより、外層体２３と袋本体２１間には密閉空間（図２にＡＩで示す）が構成可能とされている。そして、前記連通口部材２４はこの外層体２３と袋本体２１との間（密閉空間）と外部とを連通する。また、ミックス（図２にＭで示す）はこの袋本体２１内に収納されると共に、外層体２３と袋本体２１との間の密閉空間ＡＩには圧縮空気が供給可能とされている。

上述した如くミックスを収納したミックス原料袋５を、袋ケース３１内に収納した状態で保持し、保冷庫２の庫内２Ａに収納する。この状態では、袋ケース３１及びミックス原料袋５は前部がやや低く傾斜した状態で、その下方に十分なる空間を存して係止される。この状態で、出口部材２２に予め取り付けられているミックス原料チューブ３４（ミックス供給通路を構成する）を後述する如くＹ型混合器５７（経路構成部品）に接続し、連通口部材２４と接続部７Ａとの間を袋加圧パイプ７にて連通接続する。また、接続部５１ＡとＹ型混合器５７との間をエアー回路５１により連通接続する。

前記ミックス原料チューブ３４は柔軟性を有した軟質合成樹脂チューブから構成されており、予めミックス原料袋５の出口部材２２に接続されている。ミックス原料チューブ３４の先端（他端）は当初熱溶着されて封止され、外部と接触しないようにミックス原料チューブ３４内の通路は衛生的に保持されており、Ｙ型混合器５７に接続する際に切断されて開口されることになる。

一方、図１において８は、前記ミックス入口９から流入するミックスを回転するビータ１０により撹拌して冷菓を製造する前述した冷却シリンダであり、その周囲にはシリンダ冷却器１１が取り付けられている。ビータ１０はビータモータ１２、駆動伝達ベルト、減速機１３及び回転軸を介して回転される。製造された冷菓は、冷却シリンダ８の前面開口を開閉可能に閉塞するフリーザドア１４に配設された取出レバー１５を操作することにより、プランジャー１６が上下動し、図示しない抽出路が開放されると共に、ビータ１０が回転駆動されることにより、取り出される。上記フリーザドア１４や取出レバー１５、プランジャー１６により冷菓抽出部が構成されている。

前記フリーザドア１４は透明ガラス、若しくは、透明硬質樹脂にて構成されて透視部を構成する。このフリーザドア１４を通して冷却シリンダ８内は前方から透視可能とされている。このフリーザドア１４の本体１側の面には永久磁石３６が埋め込まれており、この永久磁石３６に対応する位置の本体１前面にはリードスイッチ３７が取り付けられている。そして、フリーザドア１４が本体１に取り付けられ、冷却シリンダ８の前面開口を閉塞したときに、このリードスイッチ３７は永久磁石３６によって接点が閉じられ、フリーザドア１４が取り外されて冷却シリンダ８の前面開口が開放されたときは、リードスイッチ３７の接点が開放されるよう構成されている。

また、冷菓抽出部を構成する取出レバー１５の下方に対応する位置の本体１前面には近接スイッチ（近接センサ）３８が取り付けられている。この近接スイッチ３８は赤外線や音波を用いて取出レバー１５の下側に冷菓を盛るコーンや紙カップなどの容器が宛われたことを検出する。

更に、図１に示す如く保冷庫２の内壁には洗浄用ホース接続口３９が設けられている。この洗浄用ホース接続口３９には冷却シリンダ８内の洗浄の際に洗浄用水を冷却シリンダ８内に吐出するための洗浄用ホース（図示せず）が接続されるものであり、側面に引き出された洗浄用水配管４１に連通している。この洗浄用水配管４１は図示しない水道管に接続され、更に、洗浄用水配管４１の途中には開閉栓４２が介設されて、本体１の前面に配設されている。この開閉栓４２は常には洗浄用水配管４１を閉じており、冷却シリンダ８を洗浄する際にはこれを回して洗浄用水配管４１を開くものである。

上記本体１の下部には冷却装置Ｒを構成するコンプレッサ１８や凝縮器２０、四方弁１９等が収納設置されている。尚、この四方弁１９は前記シリンダ冷却器１１に高温冷媒を流して解凍・殺菌などを行わせるためのものである。

次に、図２において２７は空気圧縮装置を構成するエアーポンプであり、このエアーポンプ２７の吐出パイプ２８は分配器４６に接続されている。そして、この分配器４６には前記袋加圧パイプ７の他端が接続される。尚、袋加圧パイプ７は前述した接続部７Ａを介した複数部品で構成される。更に、この分配器４６には圧力検出手段を構成するエアー回路内センサー（圧力センサー）４７と排気パイプ４９が接続され、この排気パイプ４９には排気手段を構成するエアー回路内排気電磁弁４８（エアーポンプの保護とエアー回路の排気用）が接続される。

更にまた、分配器４６には空気供給通路としての前記エアー回路５１の一端が接続され、これにより、分配器４６を介して袋加圧パイプ７、エアー回路５１、エアーポンプ２７、エアー回路内センサー４７及び排気パイプ４９は分岐接続されたかたちで相互に連通されている。このエアー回路５１も接続部５１Ａを介した複数部品で構成され、そこには流路開閉手段としてのエアー回路開閉電磁弁５２とエアーフィルタ５３と逆止弁５６が介設されている。このエアーフィルタ５３はエアー回路５１内に流入する圧縮空気中の異物や雑菌を捕獲して除去するものである。

そして、前記エアー回路５１の他端は経路構成部品である合流部材としての前記Ｙ型混合器５７の他方の入口に着脱可能に接続される。更に、このＹ型混合器５７の出口は逆止弁５４を介して冷却シリンダ８のミックス入口９に着脱可能に連通接続される。上記逆止弁５４は冷却シリンダ８の方向、逆止弁５６はＹ型混合器５７の方向が順方向とされている。また、これらミックス原料袋５、ミックス原料チューブ３４、エアー回路５１の逆止弁５６より下流側の他端部、袋加圧パイプ７の一端部及びＹ型混合器５７は保冷庫２の庫内２Ａに位置し、保冷されることになる。

ここで、袋加圧パイプ７も柔軟性を有する軟質合成樹脂チューブにて構成され、ワンタッチ継手６１によりミックス原料袋５の連通口部材２４に着脱可能に接続される。また、ミックス原料チューブ３４の一端（基部）はチューブ取付部品により前述した如くミックス原料袋５の出口部材２２に予め接続されている。そして、このミックス原料チューブ３４の先端（他端）は接続具６７によりＹ型混合器５７の一方の入口に着脱可能に接続される。

他方、前記エアー回路５１の他端も接続具６９によりＹ型混合器５７の他方の入口に着脱可能に接続する。そして、このＹ型混合器５７の出口はＯリング７１を介して冷却シリンダ８のミックス入口９に着脱可能に接続する。このように着脱可能に接続することで、ミックス原料チューブ３４やＹ型混合器５７などの洗浄が容易となる。

次に、図４において７３は制御手段を構成する汎用のマイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ７３の入力には前記保冷庫開閉スイッチ３３、エアー回路内センサー４７、近接スイッチ３８、リードスイッチ３７が接続されている。また、マイクロコンピュータ７３の入力には、更に本体１のコントロールパネル７４に設けられたプルダウンスイッチ（操作スイッチ）７６と冷却スイッチ７７が接続されている。

更に、マイクロコンピュータ７３の出力には前述した冷却装置Ｒのコンプレッサ１８、１８Ａやビータモータ１２などの他、前記エアー回路内排気電磁弁４８とエアーポンプ２７、エアー回路開閉電磁弁５２が接続されている。更にまた、マイクロコンピュータ７３の出力には前記操作パネル７４に設けられた表示手段としての表示器７８も接続されている。この表示器７８は例えば二桁の７セグメントＬＥＤと売り切れ表示ランプ７８Ａから構成されている。

以上の構成で、次に動作を説明する。冷菓製造装置ＳＭの図示しない電源プラグが電源に接続されて電源がＯＮされると、マイクロコンピュータ７３は先ずリードスイッチ３７の接点が閉じているか否か判断する。そして、フリーザドア１４が取り付けられて冷却シリンダ８の前面開口を閉じており、永久磁石３６がリードスイッチ３７の接点を閉じていれば以後の運転の開始を許容するが、フリーザドア１４が正常に取り付けられておらず、リードスイッチ３７の接点が開いている場合には以後の運転の開始を禁止し、表示器７８で警報を表示する。これにより、フリーザドア１４の取り付けを忘れ、或いは、正常に取り付けない状態で運転が開始されることを防止すると共に、フリーザドア１４の取り付けを使用者に促す。

次に、図５及び図６のタイミングチャートを参照しながらミックスの供給から冷菓の製造、冷菓の抽出動作について説明する。尚、ミックス原料袋５は前述の如く袋ケース３１内に収納した状態で保冷庫２の庫内２Ａに納出自在にセットする。その状態で、袋加圧パイプ７、ミックス原料チューブ３４、Ｙ型混合器５７も前述した如く接続する。但し、プルダウンを始めるこの時点ではエアー回路５１をＹ型混合器５７から外しておく。

（１）初期状態
図５における電源ＯＮからの初期状態で、マイクロコンピュータ７３は先ず所定期間（実施例では５秒間）エアー回路内排気電磁弁４８を開く。その後、前述の如くミックス原料袋５を保冷庫２の庫内２Ａにセットするなどした後、断熱扉３が閉じられたことを保冷庫開閉スイッチ３３の検出動作に基づいて検出すると、マイクロコンピュータ７３はエアーポンプ２７を運転する。その後、保冷庫２の断熱扉３が開放された場合、マイクロコンピュータ７３は保冷庫開閉スイッチ３３の検出動作に基づき、エアーポンプ２７を停止すると共に、所定期間（５秒間）エアー回路内排気電磁弁４８を開いてエアー回路５１や袋加圧パイプ７（袋加圧パイプ７に連通しているミックス原料袋５の袋本体２１と外層体２３との間の密閉空間ＡＩを含む）から排気する。

即ち、マイクロコンピュータ７３は保冷庫２の断熱扉３が開放された場合にはエアーポンプ２７を停止し、断熱扉３が閉じられている場合のみエアーポンプ２７の運転を許容する。これにより、ミックス原料袋５の交換などの際のパイプなどの着脱に際しての安全性が向上する。特に、断熱扉３が開放された際にはエアー回路内排気電磁弁４８を開いてエアー回路５１や袋加圧パイプ７から圧縮空気を排出するので、パイプの着脱の際に圧縮空気が吹き出す不都合を確実に回避できるようになる。

尚、この初期状態においてエアーポンプ２７が運転された後、３分経過してもエアー回路内センサー４７が分配器４６で連通された袋加圧パイプ７（袋加圧パイプ７に連通しているミックス原料袋５の袋本体２１と外層体２３との間の密閉空間ＡＩを含む）やエアー回路５１内の圧力上昇を検出しない場合にはエアーポンプ２７を停止し、表示器７８で警報する。

（２）プルダウンモード
次に、使用者がプルダウンスイッチ７６をＯＮする（２秒未満押す）と、マイクロコンピュータ７３はプルダウンモードに入りプルダウンを開始する。このプルダウンモードではマイクロコンピュータ７３はエアーポンプ２７を運転し、分配器４６で連通された袋加圧パイプ７（袋加圧パイプ７に連通しているミックス原料袋５の袋本体２１と外層体２３との間の密閉空間ＡＩを含む）やエアー回路５１（プルダウンモードではエアー回路開閉電磁弁５２は閉じている）内に圧縮空気を供給する。

そして、エアー回路内センサー４７が検出する空気圧力が設定値（例えば１５．０ＫＰａ）まで上昇した場合、マイクロコンピュータ７３は当該エアー回路内センサー４７の出力に基づいてエアーポンプ２７を停止する。その後、マイクロコンピュータ７３は自らの機能として有する３分タイマ（３分に限定されない所定）のカウントを開始する。

袋加圧パイプ７から圧縮空気がミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１との間の密閉空間ＡＩに送り込まれることにより、袋本体２１には外側から一定の圧力が印加される。これにより、外層体２３と袋本体２１との間の密閉空間ＡＩの容積が拡大することで、袋本体２１内のミックスは出口部材２２からミックス原料チューブ３４へと押し出されていく。ミックス原料チューブ３４に押し出されたミックスはそこを通過した後、Ｙ型混合器５７、逆止弁５４を経てミックス入口９から冷却シリンダ８内に流入する。このとき、エアー回路５１は外されているので、冷却シリンダ８内の空気はＹ型混合器５７の他方の出口から出ていく。これにより、ミックスも冷却シリンダ８内へ円滑に流入していく。

ミックス原料袋５からミックスが流出することで、外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩの容積が拡大するので、袋加圧パイプ７から分配器４６に至るパイプ内の空気圧力も低下する。そして、エアー回路内センサー４７が所定の下限値（例えば１．０ＫＰａ）まで圧力が低下したことを検出した場合、マイクロコンピュータ７３はエアーポンプ２７を運転して圧縮空気の供給を再開する。これを繰り返してマイクロコンピュータ７３はエアー回路内センサー４７が検出する空気圧力（ミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩの空気圧力）を設定値と下限値の間（設定値と下限値の範囲における所定圧力）に維持する。

その後、３分タイマのカウントが終了するまでこれを継続し、冷却シリンダ８内にミックスを送給していく。これにより、冷却シリンダ８内にはミックスが貯溜されていく。３分タイマのカウントが終了した時点で、マイクロコンピュータ７３はエアーポンプ２７の運転を停止し、エアー回路内排気電磁弁４８を５秒間開放して圧縮空気を一旦排出する。使用者は透明なフリーザドア１４を介して冷却シリンダ８内のミックスの液位を確認し、所定液位に満たない場合にはプルダウンスイッチ７６を今度は押し続ける（２秒以上ＯＮ）。

マイクロコンピュータ７３はプルダウンスイッチ７６が連続してＯＮされると、エアーポンプ２７を運転して再び圧縮空気の供給を開始し、前述の如くエアー回路内センサー４７が検出する空気圧力（ミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩの空気圧力）を設定値に維持する。これにより、ミックス原料袋５からは再びミックスが冷却シリンダ８内に送給されていく。そして、使用者が冷却シリンダ８内のミックスが所定液位まで貯溜されたことを目視により確認し、プルダウンスイッチ７６から手を離すと（ＯＦＦ）、マイクロコンピュータ７３はエアーポンプポンプ２７を停止し、エアー回路内排気電磁弁４８を開放してミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩの圧縮空気を排出する。これにより、ミックスの送給は停止され、冷却シリンダ８内には所定液位までミックスが貯溜される。

マイクロコンピュータ７３にこのようなプルダウンモードを設けることで、開店時に円滑に冷却シリンダ８内にミックスを貯溜することができるようになる。特に、プルダウンスイッチ７６を設けてプルダウンの開始を手動で行うことができるので、使用性も良好となる。

このように冷却シリンダ８内に所定液位までミックスを貯溜した後、断熱扉３を開き、保冷庫２の庫内２Ａにおいてエアー回路５１をＹ型混合器５７の他方の入口に接続し、断熱扉３を閉じる。断熱扉３が開放された時点で前述の如くマイクロコンピュータ７３はエアーポンプ２７を停止し、エアー回路内排気電磁弁４８を開いて圧縮空気を排出するが、エアー回路５１の接続後、断熱扉３が閉じられれば再びエアーポンプ２７を運転してエアー回路内センサー４７が検出する空気圧力（ミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩを含む袋加圧パイプ７や分配器４６及びエアー回路５１内のエアー回路開閉電磁弁５２までの空気圧力）を設定値まで上昇させる。

エアー回路内センサー４７が検出する空気圧力が設定値まで上昇したら、マイクロコンピュータ７３はエアー回路開閉電磁弁５２を所定期間（例えば５秒）開き、Ｙ型混合器５７に至るエアー回路５１内に圧縮空気を送り込む。このエアー回路５１からＹ型混合器５７を経て冷却シリンダ８内に流入する圧縮空気の圧力により、ミックス原料チューブ３４から冷却シリンダ８へのミックスの流入は阻止されることになる。

このときに冷却シリンダ８内に流入する圧縮空気の量によって冷菓のオーバーラン（冷菓中に空気が混入して嵩が増える状態）が得られることになるが、前述の如く冷却シリンダ８内に貯溜するミックスの液位はプルダウンスイッチ７６の操作や液位センサの位置によって所定の液位に規定できるので、冷却シリンダ８内の空気量も規定できることになり、これにより、冷菓のオーバーラン量を正確に設定することができるようになる。

また、このときに冷却シリンダ８内に流入する圧縮空気はエアフィルタ５３を通過したものであるので、この空気に含まれる異物や雑菌はエアフィルタ５３に捕獲される。これにより、冷却シリンダ８内に圧縮空気と共に異物や雑菌が混入する不都合を回避することができるようになり、衛生管理を確実に行うことが可能となる。

更にまた、以上のようにＹ型混合器５７にてミックス原料チューブ３４とエアー回路５１とを一旦合流させた後、ミックス入口９から冷却シリンダ８内に連通させているので、冷却シリンダ８へのミックスの供給とオーバーラン用の空気の供給の双方を単一のミックス入口９から行うことができるようになり、冷却シリンダ８の構造の簡素化が図れる。

以上でプルダウンモードは終了する。この状態で冷却スイッチ７７の操作を待つ。尚、マイクロコンピュータ７３は最初にプルダウンスイッチ７７が操作された時点から前述の如く冷却シリンダ８内に所定液位までミックスを貯溜するに要したプルダウン時間をカウントして保持している。この場合、前述の如く目視によりプルダウンスイッチ７７を操作して所定液位までミックスを貯溜する場合には、最終的にプルダウンスイッチ７７を離した時点でプルダウン時間のカウントを終了し、前述の如く液位センサで所定液位までミックスを貯溜する場合には、当該液位センサがミックスの所定液位を検出した時点でプルダウン時間のカウントを終了することになる。

（３）通常販売モード
次に図６に移って、使用者により冷却スイッチ７７がＯＮ（押す）されると、マイクロコンピュータ７３は前述の如くフリーザドア１４が正常に取り付けられて閉じていることを条件として、冷却装置Ｒのコンプレッサ１８を運転して冷却運転を開始する。コンプレッサ１８が運転されると、凝縮器２０で凝縮された冷媒が図示しない減圧装置を経てシリンダ冷却器１１に供給され、そこで蒸発することで冷却作用を発揮する。また、コンプレッサ１８も運転され、前述の如く保冷庫冷却器により保冷庫２の庫内２Ａのミックス原料袋５のミックスは保冷される。更に、庫内２Ａにあるミックス原料チューブ６８やエアー回路５１の他端部、及び、Ｙ型混合器５７などの部品（図２に二点鎖線で囲まれた部分）も保冷されるので、後述する如く冷却シリンダ８内に流入するミックスや圧縮空気がこれらを通過する過程で温度上昇することもなくなる。

一方、冷却シリンダ８内ではシリンダ冷却器１１によってミックスは冷凍温度に冷却されると共に、マイクロコンピュータ７３はビータモータ１２によりビータ１０を回転させるので、これにより、冷却シリンダ８内では半硬化状態の冷菓（ソフトクリーム）が製造される。以後、販売待機状態となる。

この状態で、使用者が例えばコーン（容器）を取出レバー１５の下方に宛い、近接スイッチ３８に近接させると近接スイッチ３８が当該コーンを検出してＯＮする（販売検知）。マイクロコンピュータ７３は近接スイッチ３８がＯＮした場合、自らがその機能として有する販売検知３秒（３秒に限らない所定期間）タイマのカウントを開始する。そして、当該状態が３秒間継続してタイマのカウントが終了した場合、即ち、近接スイッチ３８がコーンを３秒間継続して検出している場合、マイクロコンピュータ７３はビータ１０を回転させる。そして、使用者が取出レバー１５を操作すれば、前述の如くプランジャー１６が上がるので、ビータ１０により図示しない抽出路に冷菓（ソフトクリーム）が押し出され、コーンに抽出されることになる。

このように、近接スイッチ３８を用いてビータ１０の回転を制御するので、従来の如くプランジャー１６の上下動に連動するアームを用いた取出スイッチを設ける必要が無くなり、部品点数の削減が図れると共に、機構が簡素化されるので故障も発生し難くなる。また、所定期間（３秒）継続してコーンを検出している場合にビータ１０を回転させるようにしているので、誤って近接スイッチ８の近くに手をかざした場合などに生じる誤作動も防止できる。

尚、取出レバー１５を戻せばプランジャー１６が降下して抽出路は塞がれる。また、コーンを近接スイッチ３８から離せばマイクロコンピュータ７３はビータ１０を停止させる。これにより、冷菓の抽出は停止する。冷却シリンダ８内から冷菓が抽出されることで圧力が低下するため、ミックス原料袋５の袋本体２１内からミックス原料チューブ３４、逆止弁５４、Ｙ型混合器５７を経てミックス入口９から冷却シリンダ８内にミックスが流入し、補充されることになる。

この場合、エアー回路５１には逆止弁５６が設けられているので、このときにミックス原料チューブ３４からＹ型混合器５７に入るミックスがエアー回路５１側に流入する不都合は回避される。従って、逆止弁５６より上流のエアー回路５１内を洗浄する必要が無くなる。

一方、マイクロコンピュータ７３は販売検知からａ秒（遅延時間）後にｂ秒間（所定期間）エアー回路開閉電磁弁５２を開放する。このエアー回路開閉電磁弁５２によるエアー回路５１の開放により、エアー回路５１からＹ型混合器５７を経て冷却シリンダ８内に流入する圧縮空気の圧力により、ミックス原料チューブ３４から冷却シリンダ８へのミックスの流入は阻止され、前述同様に停止することになる。即ち、冷却シリンダ８からの冷菓の抽出開始から遅延してエアー回路開閉電磁弁５２を開くことで、ミックス原料チューブ３４から冷却シリンダ８内にミックスを補充できる。

尚、図６の実施例では連続してｂ秒間エアー回路開閉電磁弁５２を開いているが、ａ秒後に複数回間欠的にエアー回路開閉電磁弁５２を開閉するようにしてもよい。

ここで、このときのミックスの補充量は係るａ秒間の遅延時間によって決定されるが、この遅延時間中に冷却シリンダ８内に流入するミックスの量は、当該ミックスの粘性によって違ってくる。即ち、同じ遅延時間ではミックスの粘性が高い場合には補充量が少なくなり、粘性が低い場合には補充量は多くなる。一方、ミックスの粘性が高い場合には前述したプルダウンに要する時間（プルダウン時間）が長くなり、低い場合には短くなる。

そこで、マイクロコンピュータ７３は前述した如くカウントして保持しているプルダウン時間に基づき、当該プルダウン時間が長い場合にはａ秒間の遅延時間を延長し、プルダウン時間が短い場合には短縮する。これにより、冷菓の抽出に伴って冷却シリンダ８内へ補充されるミックスの量を、当該ミックスの粘性に関わらず常に略一定にすることができるようになり、冷却シリンダ８へのミックスの過剰補充と冷却シリンダ８内におけるミックス不足の双方を回避できるようになる。

ここで、マイクロコンピュータ７３はエアー回路内センサー４７が検出する圧力を前述した設定値と下限値の間に維持するようにエアーポンプ２７をＯＮ−ＯＦＦ制御している。上述のような冷菓の抽出に伴ってミックス原料袋５からミックスが流出し、また、エアー回路５１からも空気が冷却シリンダ８内に流入することでエアー回路内センサー４７が検出する圧力は徐々に低下していくが、略５回の抽出で圧力は下限値に低下し、エアーポンプ２７は運転される。

そのため、連続して６回以上抽出が行われるなどの極希な状況を除く殆どの場合、前述したｂ秒間のエアー回路開閉電磁弁５２の開放中にエアーポンプ２７は運転されていない。従って、このｂ秒間の間はミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩ内の圧縮空気が袋加圧パイプ７及び分配器４６を経由してエアー回路５１内に入り、エアー回路開閉電磁弁５２、エアフィルタ５３及びＹ型混合器５７を経て冷却シリンダ８内に流入することになる。

このミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩ内の圧縮空気は、保冷庫２の庫内２Ａにて冷やされている空気である。即ち、冷却シリンダ８内には温度の低い圧縮空気がエアー回路５１から供給されることになるので、体積が嵩張らず、オーバーランに有利なものとなる。

また、このようにエアーポンプ２７とエアー回路内センサー４７を用いてミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩ内の空気圧力を封入することで、それらの間の密閉空間ＡＩの容積を拡大させて袋本体２１内に収納されたミックスをミックス原料チューブ３４に押し出すので、袋本体２１から冷却シリンダ８へのミックスの自動供給を実現することが可能となる。これにより、従来の如くミックス供給パイプを使用する重力に依存したミックスの供給方式を廃して、安定的なミックスの自動供給を実現できるようになると共に、ミックスをミックス原料袋５から直接冷却シリンダ８に供給することで、衛生上の問題も解決することができるようになる。

更に、このようにエアーポンプ２７とエアー回路内センサー４７を用いてミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩ内の空気圧力を設定値と前記下限値の間の所定圧力に維持しておき、係る空気圧力によってミックスを袋本体２１内からミックス原料チューブ３４に押し出して冷却シリンダ８に供給すると共に、エアー回路開閉電磁弁５２を開いてエアー回路５１からの圧縮空気を流入させることによりミックス原料チューブ３４からのミックスの補充を停止するようにしているので、ミックス原料チューブ３４側にミックスの供給を制御するための電磁弁などを設ける必要が無くなる。これにより、洗浄作業が極めて容易となる。

（４）ミックス残量検出
以上のような販売動作が行われ、ミックス原料袋５の袋本体２１内のミックス残量が減少してくると、ミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩ内の空気圧力の変化は緩慢となってくる。

ここで、図７にエアーポンプ２７により前記密閉空間ＡＩ内の空気圧力（縦軸）を前記設定値まで上昇させた後、エアー回路内排気電磁弁４８を開いて密閉空間ＡＩ（袋加圧パイプ７や分配器４６及びエアー回路５１内のエアー回路開閉電磁弁５２までを含む）内の圧縮空気を排出した場合に、エアー回路内センサー４７が検出する密閉空間ＡＩ内の圧力が１０．０ＫＰａから１．０ＫＰａ（下限値）まで降下する時間を、袋本体２１内のミックスの残量（横軸）毎に測定した結果を示している。この図からも明らかな如く、袋本体２１内のミックスの残量が少なくなるほど、圧力降下に要する時間Ｔ（１０．０ＫＰａから１．０ＫＰａまで降下するに要する時間）が長くなっていく。そして、この時間Ｔから袋本体２１内のミックスのミックスの残量Ｒを検出できることが分かる。

そこで、マイクロコンピュータ７３は例えば販売待機中に定期的にエアー回路内排気電磁弁４８を開いて密閉空間ＡＩ（袋加圧パイプ７や分配器４６及びエアー回路５１内のエアー回路開閉電磁弁５２までを含む）内の圧縮空気を一旦排出し、エアー回路内センサー４７が下限値まで低下したことを検出した後、エアーポンプ２７を運転して密閉空間ＡＩ内の空気圧力を設定値まで上昇させる。次に、エアーポンプ２７を停止、エアー回路内排気電磁弁４８を開いて排気を行う。

そして、この排気の過程でエアー回路内センサー４７が検出する密閉空間ＡＩ内の圧力が１０．０ＫＰａから１．０ＫＰａ（下限値）まで降下する時間Ｔをカウントし、この時間Ｔから図７の関係（マイクロコンピュータ７３が予め保有している）を用いてミックス残量Ｒを決定し、表示器７８に当該残量Ｒを数値で表示する。これによって、使用者はミックス原料袋５の袋本体２１内の現在のミックス残量Ｒを容易に認識できる。

そして、例えば袋本体２１内のミックス残量Ｒが１Ｌまで低下した場合、売り切れが近いと判断して表示器７８の数値表示を点滅させる。これによってもうすぐミックスが売り切れることを使用者に予告する。そして、ミックス残量Ｒが例えば２００ｇになった場合には、表示器７８の売り切れ表示ランプ７８Ａを点灯させる。これによって、ミックスの売り切れを使用者に警告する。また、エアーポンプ２７の運転も禁止する。

このように、エアーポンプ２７によってミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１との間の密閉空間ＡＩ内の空気圧力を上昇させた後、当該密閉空間ＡＩから排気する際の空気圧力の降下度合いから袋本体２１内のミックス残量を検出しているので、的確にミックスの残量を検出することができるようになる。特に、排気に要する時間から判断しているので、加圧時間から判断する場合に比してエアーポンプ２７の能力のばらつきも排除でき、より正確にミックス残量を検出できるようになる。

更に、その際に密閉空間ＡＩ内の空気圧力を上昇させる前に、エアー回路内排気電磁弁４８を開いて当該密閉空間ＡＩから排気しているので、可撓性を有するミックス原料袋５の伸びの影響も排除できるようになり、更に一層正確な残量検出が可能となる。

（５）袋交換
この表示器７８の売り切れ表示ランプ８７Ａの点灯により使用者がミックスの売り切れを確認し、交換のために断熱扉３を開くと、前述同様にマイクロコンピュータ７３はエアー回路内排気電磁弁４８を５秒間開いて圧縮空気を排出する。その後、袋加圧パイプ７やミックス原料チューブ３４を外して袋ケース３１ごと空となったミックス原料袋５を取り出す。

そして、ミックス原料袋５を袋ケース３１から取り出した後、新たなミックス原料袋５を袋ケース３１に収納し、前述同様に庫内２Ａにセットして前述同様に袋加圧パイプ７やミックス原料チューブ３４の接続を行った後、断熱扉３が閉じられると、マイクロコンピュータ７３は再びエアーポンプ２７を運転してエアー回路内センサー４７が検出する空気圧力を設定値まで上昇させ、販売待機状態とするものである。

尚、上記実施例では定期的にミックス残量検出動作を行うようにしたが、それに限らず、前述したエアー回路内排気電磁弁４８によりミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩを含む袋加圧パイプ７や分配器４６及びエアー回路５１内のエアー回路開閉電磁弁５２までの空気を排出する際や、その後のタイミング、或いは、所定のスイッチ操作に基づいて実行するようにしてもよい。

また、本実施例では、ミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間ＡＩからの排気に要する時間からミックス残量を検出したが、それに限らず、密閉空間ＡＩ内の空気圧力を上昇させていく過程での圧力の上昇度合いから判断してもよい。その場合には、例えば下限値からエアーポンプ２７を運転して設定値まで上昇させてく際、前記１０．０ＫＰａまで上昇するのに要する時間を判断する。

袋本体２１内のミックス残量が少なってくると、密閉空間ＡＩの容積も増大することからエアーポンプ２７を運転して圧縮空気を密閉空間ＡＩ内に供給していっても、圧力上昇は緩慢となっていく。そして、下限値から前記１０．０ＫＰａに上昇するまでの時間は残量が少なくなるほど緩慢となるので、この時間からミックス残量を検出し、残量や売り切れを表示器７８で表示するとよい。

更に、上記実施例では保冷庫２内にミックス原料袋５を収納した袋ケース３１を２つ並置する場合について説明しているが、これ以外にも、保冷庫２内にミックス原料袋５を収納した袋ケース３１を１つ設ける場合についても上記発明を適用することができる。

本発明を適用した冷菓製造装置の一部縦断斜視図である。 図１の冷菓製造装置のミックス供給に関する構成図である。 図２のミックス原料袋周辺の部品の分解構成図である。 図１の冷菓製造装置の電気回路のブロック図である。 図１の冷菓製造装置のミックスの供給から冷菓の製造、冷菓の抽出動作について説明するタイミングチャートである。 同じく図１の冷菓製造装置のミックスの供給から冷菓の製造、冷菓の抽出動作について説明するタイミングチャートである。 ミックス原料袋の袋本体内のミックス残量毎の密閉空間内の空気圧力の変化に要する時間を示す図である。

符号の説明

ＡＩ 密閉空間
ＳＭ 冷菓製造装置
１ 本体
２ 保冷庫
２Ａ 庫内
３ 断熱扉
５ ミックス原料袋
７ 袋加圧パイプ
８ 冷却シリンダ
９ ミックス入口
２１ 袋本体
２３ 外層体
２７ エアーポンプ
３４ ミックス原料チューブ
４７ エアー回路内センサー
４８ エアー回路内排気電磁弁
５１ エアー回路
５７ Ｙ型混合器
７３ マイクロコンピュータ
７８ 表示器

Claims (5)

1. ミックスが収納された可撓性を有する袋本体、及び、該袋本体の外側に設けられて当該袋本体との間に密閉空間を形成可能とされた可撓性を有する外層体とから成るミックス原料袋を保冷する保冷庫と、
   前記ミックス原料袋から供給されたミックスを撹拌しながら冷却することにより冷菓を製造する冷却シリンダと、
   空気圧縮装置と、
   前記ミックス原料袋の袋本体内と前記冷却シリンダ内とを連通するためのミックス供給通路と、
   前記空気圧縮装置にて生成された圧縮空気を前記ミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間に供給するための袋加圧通路と、
   前記ミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を検出する圧力検出手段と、
   該圧力検出手段の出力が入力されると共に、前記空気圧縮装置を制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記圧力検出手段が検出する前記ミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力に基づいて、前記袋本体内のミックスの残量を検出することを特徴とする冷菓製造装置。
2. 前記制御手段は、前記空気圧縮装置によって前記ミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を上昇させた後、当該密閉空間から排気する際の空気圧力の降下度合いに応じて前記袋本体内のミックスの残量を検出することを特徴とする請求項１の冷菓製造装置。
3. 前記制御手段は、前記密閉空間内の空気圧力を上昇させる前に、当該密閉空間から排気することを特徴とする請求項２の冷菓製造装置。
4. 前記制御手段は、前記空気圧縮装置によって前記ミックス原料袋の外層体と袋本体との間の密閉空間内の空気圧力を上昇させていく際の空気圧力の上昇度合いに応じて前記袋本体内のミックスの残量を検出することを特徴とする請求項１の冷菓製造装置。
5. 前記制御手段は表示手段を備え、前記袋本体内のミックスの残量を前記表示手段にて表示することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の冷菓製造装置。

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