JP2002051705A - 冷菓製造装置における攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠心力を大きくせずに滞留部分を作らずに効
率よく撹拌、フリージングでき、内筒と攪拌部材の回転
速度比の変更、調整も容易で、組織を異にする種々の冷
菓の製造も容易に可能な撹拌装置を提供する。 【解決手段】 冷菓製造装置の冷却シリンダー１の内部
に、回転する撹拌用内筒１０を設け、この内筒１０の軸
方向の所要範囲に周方向に間隔をおいて複数の流通用窓
１４を設け、流通用窓１４の回転方向の後側近傍にシリ
ンダー内周面に摺接するスクレーパ１５を設け、内筒１
０の内部に、内筒の駆動手段とは別の駆動手段９により
回転駆動される螺旋羽根構造の攪拌部材２０を設け、こ
の撹拌部材２０と内筒１０とが逆方向に回転し、撹拌部
材２０の回転による内筒１０内部での流送方向が内筒１
０外部での送圧力による流送方向とは逆方向をなすよう
に設ける。

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
シャーベット、およびこれに類する冷菓の製造装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】アイスク
リームやシャーベット等の冷菓を製造するフリーザー等
の冷菓製造装置は、冷却媒体が供給される冷却装置が外
周部に設けられた冷却シリンダーの内部に撹拌装置を備
え、シリンダー内に供給された冷菓原料を外周部より冷
却して、撹拌装置により撹拌しつつ冷凍することにより
冷菓を製造し排出するようにしたものである。

【０００３】従来、この種の冷菓製造装置における撹拌
装置としては、シリンダーの中心軸の両端部に設けた支
持板間に撹拌棒や螺旋翼等の撹拌部材およびシリンダー
内周面に摺接する掻き取り用のスクレーパを架渡し、回
転によって撹拌と掻き取り作用を行なうようにしたもの
が一般的であった。

【０００４】しかしながら、前記従来の撹拌装置では、
内外方向の移動による撹拌効果に乏しい上に、撹拌効果
を上げるために回転を速くすると、遠心力によって原料
が分離を起こすことになり、また、分離を起こさないよ
うに原料に安定剤を入れると製品の触感が悪くなる。

【０００５】そのため、安定剤が入らない冷菓原料で、
遠心力による分離を起こさず、先入れ先出しが確実に行
われ、しかも攪拌作用が及ばないで滞留する部分が生じ
ず、内外方向の撹拌効果が高い撹拌装置が望まれる。

【０００６】そこで、本発明の出願人は、かかる冷菓製
造装置における攪拌装置として、冷却シリンダーの内部
に、スクレーパが付設されかつ冷菓原料の流通用窓を有
する攪拌用の内筒を設けるととともに、この内筒の内部
に、これとは偏心して回転する攪拌部材を設けて、滞留
部分を生じさせずに効率良く攪拌できるようにした攪拌
装置を提案した（特許第２９９７８４２号公報）。

【０００７】しかしながら、この提案の装置の場合、内
筒の内側で回転する攪拌部材は、冷却シリンダーの内部
で伝動歯車機構を介して内筒と連結され、内筒の回転に
追従して回転する構造になっている。すなわち、攪拌部
材は内筒に対して同じ比率で回転するものであり、この
回転速度比を変更するには、内部の伝動歯車機構のギア
比を変更しなければならず、運転を停止して行う必要が
あり、その変更、調整は極めて面倒である。

【０００８】特に、製造対象のアイスクリーム等の冷菓
の組織は、前記内筒の回転によるスクレーパの掻き取り
作用、流速、攪拌作用等によって異なり、したがってい
ろいろな組織の冷菓を製造するためには、前記の内筒と
攪拌部材の回転速度比を容易に変更、調整できることが
望まれるが、上記提案の装置は冷菓組織の変更に対する
対応性の点では満足できるものではない。

【０００９】また、伝動歯車機構を冷却シリンダー内部
に設けるのは、製品に異物が混入する危険性もあり、好
ましいものではない。

【００１０】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、遠心力を大きくせずに、シリンダー内全域に渡って
充分な撹拌効果を得ることができ、分離を起こさず、ま
た滞留部分を作らずに効率よくフリージングでき、しか
も内筒と攪拌部材の回転速度比の変更、調整も容易で、
組織を異にする種々の冷菓の製造も容易に可能にする冷
菓製造装置における撹拌装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記の課題を解決する冷菓製造装置における撹拌装置であ
り、軸方向の一端部に冷菓原料の供給口を、他端部に冷
菓の排出口を有する円筒状冷却シリンダーの内部に撹拌
装置を備え、攪拌しつつ冷凍して冷菓を製造する冷菓製
造装置において、 冷却シリンダーの内部に、適宜駆動
手段によりシリンダー軸心を中心に回転する撹拌用の内
筒を備え、この内筒には、軸方向の所要範囲に周方向に
間隔をおいて複数の流通用窓が設けられるとともに、該
内筒の外周面における前記流通用窓の回転方向の後側近
傍にシリンダー内周面に摺接するスクレーパが設けら
れ、また内筒の内部には、内筒の駆動手段とは別の駆動
手段により回転駆動される螺旋羽根構造の攪拌部材を備
え、前記撹拌部材が前記内筒とは逆方向に回転し、撹拌
部材の回転による内筒内部での流送方向が内筒外部での
送圧力による流送方向とは逆方向をなすように設けられ
てなることを特徴とする。

【００１２】この冷菓製造装置の撹拌装置によれば、冷
却シリンダー内での撹拌作用は、撹拌用の内筒の回転に
伴うスクレーパによる掻き取り作用および内筒内部の螺
旋羽根構造の撹拌部材の回転によって行なわれる。

【００１３】すなわち、冷却シリンダー内に送り込まれ
た冷菓原料は、内筒の外側では送圧力（供給圧）によっ
て排出側へ送られ、これと同時に、内筒の外周面に装備
した複数列のスクレーパがシリンダー内周面の掻き取り
作用を果すとともに、掻き取られた冷菓原料等（冷菓に
なったものや、冷菓になりつつあるものをも含む。以下
同じ。）は、その大部分がスクレーパの回転方向の前側
に有する流通用窓から内筒の内方へ流動させられ、また
一部はそのまま軸方向に送られる。

【００１４】また、前記内筒の内部では、螺旋羽根構造
の撹拌部材が内筒とは逆方向に回転しており、この攪拌
部材の回転により、冷菓原料等は撹拌されながら一部あ
るいは大部分が前記内筒外部の流送方向とは逆方向つま
り供給側に送られ、前記流通用窓から外側に送り出され
る。

【００１５】したがって、冷却シリンダー内において、
冷菓原料等は、内筒の内外での逆方向の流動と、内筒に
有する流通用窓を通じての内外方向の出入とを繰返しな
がら複雑に流動することで、滞留部分を作らず、効率よ
く撹拌される。

【００１６】しかも、前記攪拌部材は内筒の駆動手段と
は別の駆動手段により回転駆動されるので、この駆動手
段の速度調整により、内筒の回転つまりはスクレーパに
よる掻き取り作用とは別に、攪拌部材の回転速度を変
更、調整できる。例えば、内筒の回転つまりはスクレー
パによる掻き取り作用を遅くして、攪拌部材の回転を速
くする等、内筒に対する攪拌部材の回転速度比を任意に
設定することができ、組織の異なる種々の冷菓の製造が
容易に可能になる。さらに、攪拌部材を外部の駆動手段
に駆動することにより、製品に異物が混入する危険性も
ない。

【００１７】前記の攪拌装置において、前記攪拌部材
は、シリンダー軸心を中心に相対向して平行に支持され
た２本の棒体の両側に、それぞれ略割円形をなす羽根板
が軸方向所要間隔毎に全体として螺旋状をなすように付
設されてなるものとすることができる。この場合、冷菓
原料が２本の支持軸の間をも通過できることで、内筒内
部での攪拌部材の攪拌効果をさらに高めることができ
る。

【００１８】前記攪拌部材の駆動手段が、回転数を任意
に設定できるエアモータであるのが好ましく、これによ
り、内筒の回転に対する攪拌部材の回転比の変更、調整
を容易にかつ無段階に行うことができ、さらに運転を続
けながら変更、調整することも容易に可能になる。ま
た、エアモータは、軽量で分解も容易であり、他の構成
との組合せが容易になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
示す１実施例に基いて説明する。

【００２０】図１は本発明の撹拌装置を備える冷菓製造
装置の１実施例を示す縦断面図、図２は前図Ａ−Ａ線の
断面図、図３は攪拌用の内筒の正面図、図４は攪拌部材
の斜視図である。

【００２１】図において、（１）は冷却シリンダーで、
その外側の外筒（２）との間の空間（３）が冷却媒体が
供給されるジャケットとして形成され、冷却シリンダー
（１）を外周部より冷却できるようになっている。

【００２２】冷却シリンダー（１）の軸方向一端側の端
壁（４）には原料供給口（５）が設けられ、シャーベッ
ト等の冷菓原料がエアと混合されて送圧ポンプ（図示せ
ず）により供給され、前記供給口（５）から流入するよ
うになっている。また他端側の端壁（６）には、冷凍さ
れ製造されたシャーベット等の冷菓の排出口（７）が設
けられている。

【００２３】前記の冷却シリンダー（１）の内部に装備
される撹拌装置は、次のように構成されている。

【００２４】（10）は前記冷却シリンダー（１）よりや
や径小の攪拌用の内筒であり、その一方端側の端壁、例
えば冷菓原料の供給側に一体形成された端板（11）の軸
心部に回転支持軸（12）が突設され、該回転支持軸（1
2）が前記冷却シリンダー（１）の原料の供給側の端壁
（４）に回転可能に貫設されて支持されている。また該
内筒（10）の他方端はその内周に固設された支持板（1
3）が後述する攪拌部材（20）の軸部（23）にカラーを
介して嵌設されて回転可能に支持されている。

【００２５】この撹拌用の内筒（10）は、前記回転支持
軸（12）が適宜駆動手段と連接されて、シリンダー軸心
を中心に回転駆動されシリンダー内周との間に所要の間
隙を存して回転するように設けられている。この内筒
（10）の筒部は、図のように端板（11）および回転支持
軸（12）と一体形成しておくほか、これらとは別形成し
たものを連結固定して実施することもできる。

【００２６】前記内筒（10）には、軸方向の所要範囲に
周方向に間隔をおいて複数の流通用窓（14）が設けられ
ている。この流通用窓（14）の大きさや列数等は任意に
設定できるが、図示する実施例のように、周方向に等角
度間隔、例えば９０°間隔で軸方向の所要間隔毎に複数
個ずつ列設するとともに、軸方向の１もしくは数組毎に
（図示例では２組毎に）前記間隔角度の略１／２角、例
えば９０°間隔の場合４５°ずつ周方向に位置をずらせ
て互い違いになるように形成しておくのが、冷菓原料等
の流通用窓（14）からの出入作用や攪拌効果の点から好
ましい。

【００２７】さらに前記内筒（10）の外周面における前
記流通用窓（14）の回転方向の後方側近傍には、シリン
ダー内周面に摺接するスクレーパ（15）が、前記内周面
に付着する冷菓原料等を掻き取るように設けられてお
り、これにより掻き取られた冷菓原料等が流通用窓（1
4）から内筒（10）内に向って流動するようになってい
る。図示する実施例の場合、前記のように位置をずらせ
た２組の流通用窓（14）毎に分離してスクレーパ（15）
が設けられ、冷菓原料等の掻き取り流動作用を効率よく
行えるようになっている。

【００２８】（16）は前記スクレーパ（15）の支持部材
としての支持ピン、（17）は同係合ピンであり、スクレ
ーパ（15）の縁部を支持ピン（16）の切欠凹部（16ａ）
に係合させてスクレーパ（15）を支持しており、回転に
伴う原料等の抵抗によってスクレーパ（15）が外方に付
勢されてシリンダー内周面に摺接するように設けらてい
る。このほか、種々の支持構造による実施が可能であ
る。

【００２９】（20）は前記内筒（10）の内部において該
内筒と同心で回転する螺旋羽根構造の攪拌部材である。
この攪拌部材（20）の一方端側は、略小判形をなす支持
板（21）の外面に有する環状部（21ａ）が前記内筒（1
0）の一方の端板（11）の内面側中央部に突設された短
軸部（11ａ）に回転可能に嵌合され、また他方端側は、
略小判形をなす支持板（22）より突出する軸部（23）が
冷却シリンダー（１）の端壁（６）にカラー（24）を介
して回転可能に貫設されるとともに、端壁（６）の外側
で軸受（８）により支持されている。

【００３０】そして、前記攪拌部材（20）は、前記冷却
シリンダー（１）の外部において前記軸部（23）に前記
内筒（10）の駆動手段とは別の駆動手段（９）が連接さ
れて、内筒（10）の回転とは逆方向に回転駆動されるよ
うに設けられている。（25）は前記軸部（23）と駆動手
段（９）との角軸嵌合による連接部である。

【００３１】前記駆動手段（９）としては、回転速度の
調整が可能なものであれば、種々の駆動手段を用いるこ
とができるが、実施上は、回転数を任意に無段階に変
更、設定できる駆動手段、例えば軽量で分解も容易なエ
アモータを特に好適に用いることができる。

【００３２】前記攪拌部材（20）は、螺旋羽根構造とし
て、両端の支持板（21）（22）によりシリンダー軸心を
中心に相対向して平行に支持された２本の棒体（26）
（26）の両側、すなわち両棒体（26）（26）が属する平
面を中間とする両側に、それぞれ略割円形をなす羽根板
（27）（27）が軸方向所要間隔毎に１方向に傾斜して全
体として螺旋状をなすように付設され、内筒（10）の内
周に近接して回転するように設けられている。この羽根
板（27）（27）の傾斜は、前記攪拌部材（20）の回転に
より、冷菓原料等をポンプの送圧力による流送方向とは
逆方向、つまり供給側へ流送できる方向をなしている。

【００３３】なお、前記の螺旋羽根構造の攪拌部材とし
ては、図示する実施例のものには限らず、冷菓原料等の
攪拌および送り作用を行う他の種々の構造の攪拌部材に
よる実施が可能である。

【００３４】また、上記の内筒（10）の一方端側の端板
（11）および支持板（12）には原料や冷菓等の流通用の
貫通孔（18）（19）が設けられている。

【００３５】上記した撹拌装置を備える冷菓製造装置に
より、アイスクリームやシャーベット等の冷菓を製造す
る場合、モータ等の駆動手段により回転支持軸（12）を
回転駆動して、撹拌用の内筒（10）を回転させる。同時
に、前記駆動手段とは別の駆動手段（９）により内部の
撹拌部材（20）を回転させる。こうして供給ポンプによ
り冷菓原料をエアとともに供給口（５）より冷却シリン
ダー（１）内に供給し、これを撹拌しながら冷凍し、製
造されたシャーベットやアイスクリーム等の冷菓を排出
口（７）より送出する。

【００３６】この際、冷却シリンダー（１）内での撹拌
作用は、撹拌用の内筒（10）の回転に伴うスクレーパ
（15）による掻き取り作用および内筒（10）内部の螺旋
羽根構造の撹拌部材（20）の回転によって行なわれる。

【００３７】すなわち、前記内筒（10）の外側では、例
えばポンプによる送圧力（供給圧）によって排出側へ送
られ、これと同時に、内筒（10）の外周面に装備した複
数列のスクレーパ（15）がシリンダー内周面の掻き取り
作用を果し、掻き取られた冷菓原料等は、スクレーパ
（15）の回転方向の前側に有する流通用窓（14）から内
筒（10）の内方へ流動させられ、また一部はそのまま軸
方向に送られる。

【００３８】一方、前記内筒（10）の内部では、螺旋羽
根構造の撹拌部材（20）が内筒（10）とは逆方向に回転
しており、この攪拌部材（20）の回転により、内筒（1
0）の内側に入った冷菓原料等は撹拌されながら一部あ
るいは大部分が前記内筒外部の流送方向とは逆方向つま
り供給側に送られて、前記流通用窓（14）から外側に送
り出される。つまり流通用窓（14）では冷菓原料等の出
入を繰り返す。

【００３９】したがって、冷却シリンダー（１）内にお
いて、冷菓原料等は、内筒（10）の内外での逆方向の流
動（進行、後退）と、内筒（10）に有する流通用窓（1
4）を通じての内外方向の出入とを繰返しながら複雑に
流動することで、滞留部分を作らず、効率よく撹拌され
先入れ先出しが完全に行われる。

【００４０】特に、前記流通用窓（14）が、図示するよ
うに周方向に等角度間隔で軸方向の所要間隔毎に周方向
に位置をずらせて形成されていると、冷菓原料等の流通
用窓（14）からの出入が軸方向で位置を変えて行われ、
さらに複雑な出入作用を繰り返し、攪拌効果が高められ
る。

【００４１】しかも、前記攪拌部材（20）は内筒（10）
の駆動手段とは別に外部に設けた駆動手段（９）により
回転駆動されるので、この駆動手段の回転速度の調整に
より、内筒（10）の回転つまりはスクレーパ（15）によ
る掻き取り作用とは別に、攪拌部材（20）の回転速度を
任意に設定、変更、調整することができる。

【００４２】例えば、内筒（10）の回転つまりはスクレ
ーパ（15）による掻き取り作用を遅くして、攪拌部材
（20）の回転を速くする等、内筒（10）に対する攪拌部
材（20）の回転速度比を任意に設定することができる。
そのため、同じ冷菓原料を使用して、冷菓の組織（粗さ
や滑らかさ等）の異なる種々の冷菓を製造できる。しか
も攪拌部材を外部駆動とし、内部に伝達歯車機構等を有
さないため、異物混入の危険性もない。

【００４３】

【発明の効果】上記したように本発明の冷菓製造装置に
おける撹拌装置によれば、遠心力を大きくせずにシリン
ダー内全域に渡って充分かつ優れた撹拌効果を発揮で
き、安定剤を含まない原料でも分離を起こさず、かつ滞
留部分を作らずに効率よくフリージングできる。しかも
攪拌部材の駆動手段を内筒の駆動手段とは別に設けたこ
とにより、攪拌部材の回転速度比の変更、調整も容易で
あり、組織を異にする種々の冷菓の製造が可能になり、
冷菓組織の変更にも容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す一部を欠截した縦断面
図である。

【図２】前図のＡ−Ａ線の拡大断面図である。

【図３】攪拌用の内筒の正面図である。

【図４】攪拌部材の斜視図である。

【符号の説明】

（１） 冷却シリンダー （２） 外筒 （５） 原料供給口 （７） 排出口 （９） 駆動手段 （10） 撹拌用の内筒 （11） 端板 （12） 回転支持軸 （13） 支持板 （14） 流通用窓 （15） スクレーパ （20） 撹拌部材 （21）（22） 支持板 （23） 軸部 （26）（26） 棒体 （27）（27） 羽根板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向の一端部に冷菓原料の供給口を、他
   端部に冷菓の排出口を有する円筒状冷却シリンダーの内
   部に撹拌装置を備え、攪拌しつつ冷凍して冷菓を製造す
   る冷菓製造装置において、 冷却シリンダーの内部に、適宜駆動手段によりシリンダ
   ー軸心を中心に回転する撹拌用の内筒を備え、この内筒
   には、軸方向の所要範囲に周方向に間隔をおいて複数の
   流通用窓が設けられるとともに、該内筒の外周面におけ
   る前記流通用窓の回転方向の後側近傍にシリンダー内周
   面に摺接するスクレーパが設けられ、また内筒の内部に
   は、内筒の駆動手段とは別の駆動手段により回転駆動さ
   れる螺旋羽根構造の攪拌部材を備え、前記撹拌部材が前
   記内筒とは逆方向に回転して、撹拌部材の回転による内
   筒内部での流送方向が内筒外部での送圧力による流送方
   向とは逆方向をなすように設けられてなることを特徴と
   する冷菓製造装置における攪拌装置。
2. 【請求項２】前記攪拌部材は、シリンダー軸心を中心に
   相対向して平行に支持された２本の棒体の両側に、それ
   ぞれ略割円形をなす羽根板が軸方向所要間隔毎に全体と
   して螺旋状をなすように付設されてなる請求項１に記載
   の冷菓製造装置における攪拌装置。
3. 【請求項３】攪拌部材の駆動手段が、回転速度を任意に
   設定できるエアモータである請求項１又は２に記載の冷
   菓製造装置における攪拌装置。