JP2005229966A - 冷菓製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミックス原料袋から冷却シリンダにミックスを供給するためのミックス供給通路からのミックスの漏出を防止し、良質な冷菓を製造することができる冷菓製造装置を提供する。
【解決手段】 ミックス原料袋５を保冷する保冷庫２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８と、エアーポンプ２７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原料チューブ３４と、圧縮空気をミックス原料袋の外層体と袋本体との間に供給するための袋加圧パイプ７と、圧縮空気を冷却シリンダ内に供給するためのエアー回路５１を備え、ミックス原料チューブとエアー回路をＹ型混合器の第１及び第２の流入口にそれぞれ接続すると共に、Ｙ型混合器内の流出口側及び第１の流入口側にそれぞれ逆止弁５４、６１を設け、両逆止弁の順方向が冷却シリンダ側となるようにした。
【選択図】図２

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、可撓性の袋本体とその外側の外層体から成るミックス原料袋を準備し、ミックスを袋本体に収納し、この袋本体と外層体間の密閉空間に圧縮空気を供給することで袋本体を加圧し、袋本体からミックスを押し出し、ミックス原料チューブ（ミックス供給通路）を介して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ミックス原料袋から直接冷却シリンダに供給できる。

しかしながら、そのままではミックス原料袋から常時冷却シリンダにミックスが供給されてしまうため、必要なときだけミックス原料袋からミックスが供給されるように制御する必要がある。この制御の方法としては、例えば冷菓にオーバーランを与えるために冷却シリンダ内に圧縮空気を供給するための空気供給通路とミックス原料袋とを合流させた後、冷却シリンダに連通させれば、圧縮空気による加圧によってミックス原料袋先端からのミックスの流出を阻止することが可能であるが、冷却シリンダ内のビータの回転による圧力変動で、冷却シリンダ内が負圧になると、どうしてもミックス原料袋の先端からミックスが少量ずつ漏れだしてしまう。

このようなミックスの漏出が継続して発生すると、冷却シリンダ内におけるミックスと空気のバランスが崩れ、好適なオーバーランが得られなくなる問題が生じる。

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、ミックス原料袋から冷却シリンダにミックスを供給するためのミックス供給通路からのミックスの漏出を防止し、良質な冷菓を製造することができる冷菓製造装置を提供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に供給するための袋加圧通路と、前記圧縮空気を冷却シリンダ内に供給するための空気供給通路と、流出口が冷却シリンダ内に連通して取り付けられ、第１及び第２の流入口が設けられた合流通路部材とを備え、ミックス供給通路と空気供給通路を合流通路部材の第１及び第２の流入口にそれぞれ接続すると共に、合流通路部材内の流出口側及び第１の流入口側にそれぞれ逆止弁を設け、両逆止弁の順方向が冷却シリンダ側となるようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明の冷菓製造装置は、上記においてミックス供給通路と合流通路部材の第１の流入口間をシールするパッキンに逆止弁を形成したことを特徴とする。

請求項３の発明の冷菓製造装置は、上記各発明において各逆止弁を、上流側からの圧力で開放し、下流側からの圧力で閉じる弾性薄肉片から成るダックビルにて構成したことを特徴とする。

請求項４の発明の冷菓製造装置は、上記各発明において空気供給通路と袋加圧通路の何れか一方に圧縮空気を供給すると共に、常には圧縮空気を空気供給通路に供給し、袋本体内からミックスを冷却シリンダに供給する必要がある場合、圧縮空気を袋加圧通路に供給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、上記において圧縮空気を空気供給通路に供給するか、袋加圧通路に供給するかを切り換える弁装置と、この弁装置と空気圧縮装置を制御する制御装置を備え、この制御装置は、弁装置により常には圧縮空気を空気供給通路に供給すると共に、袋本体内からミックスを冷却シリンダに供給する必要がある場合、圧縮空気を袋加圧通路に供給することを特徴とする。

請求項６の発明の冷菓製造装置は、請求項４又は請求項５の発明において空気供給通路に供給される圧縮空気の圧力を、袋加圧通路に供給される圧縮空気の圧力よりも高くしたことを特徴とする。

請求項７の発明の冷菓製造装置は、上記各発明において運転開始時に冷却シリンダにミックスを貯留するプリチャージの際、及び、当該冷却シリンダより冷菓を取り出す際に袋加圧通路に圧縮空気を供給することを特徴とする。

本発明の冷菓製造装置によれば、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、袋加圧通路を介して外層体と袋本体との間の密閉空間に圧縮空気を供給することにより、袋本体内に収納されたミックスをミックス供給通路に押し出し、当該ミックス供給通路を介して直接冷却シリンダに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。

また、空気供給通路を介して冷却シリンダ内に圧縮空気を供給するので、支障無く冷菓のオーバーランが得られる。更に、ミックス供給通路と空気供給通路とを合流通路部材の第１及び第２の流入口にそれぞれ接続し、合流させた後に流出口にて冷却シリンダに連通させているので、冷却シリンダ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一箇所から行うことができるようになり、冷却シリンダの構造の簡素化を図ることができるようになる。

特に、合流通路部材内の流出口側及び第１の流入口側にそれぞれ逆止弁を設け、両逆止弁の順方向が冷却シリンダ側となるようにしたので、冷却シリンダから合流通路部材を経て空気供給通路にミックスが逆流し、或いは、空気供給通路からミックス供給通路に圧縮空気が流入する不都合を回避できるようになり、空気供給通路のミックスの汚損並びにミックス原料袋の袋本体内への空気の逆流により生じる不都合を未然に回避することができるようになる。

また、請求項２の発明によれば、上記に加えてミックス供給通路と合流通路部材の第１の流入口間をシールするパッキンに逆止弁を形成したので、部品点数の削減と組立作業性の向上を図ることができるようになる。

また、請求項３の発明によれば、上記各発明に加えて各逆止弁を、上流側からの圧力で開放し、下流側からの圧力で閉じる弾性薄肉片から成るダックビルにて構成したので、構造簡素化して洗浄もし易くすることができるようになる。

また、請求項４の発明によれば、上記各発明に加えて空気供給通路と袋加圧通路の何れか一方に圧縮空気を供給すると共に、常には圧縮空気を空気供給通路に供給し、袋本体内からミックスを冷却シリンダに供給する必要がある場合、圧縮空気を袋加圧通路に供給するようにしたので、常には空気供給通路から合流通路部材に圧縮空気が供給されることになるので、流出口側の逆止弁手前に残留するミックスを円滑に冷却シリンダに押し出すことができるようになると共に、第１の流入口側の逆止弁は空気供給通路からの圧縮空気で閉じるので、ミックス供給通路からのミックスの漏洩を効果的に防止することができるようになる。

一方、冷却シリンダにミックスを供給する必要がある場合には、圧縮空気を袋加圧通路に供給し、空気供給通路には供給しないので、ミックス供給通路から合流通路部材を経て円滑にミックスを冷却シリンダに流入させることができるようになる。これにより、必要時以外のミックスの漏洩を防止し、且つ、必要なときに円滑にミックスを冷却シリンダに供給することにより、冷却シリンダ内において良質な冷菓を製造することができるようになる。

また、請求項５の発明によれば、上記に加えて圧縮空気を空気供給通路に供給するか、袋加圧通路に供給するかを切り換える弁装置と、この弁装置と空気圧縮装置を制御する制御装置を備え、この制御装置は、弁装置により常には圧縮空気を空気供給通路に供給すると共に、袋本体内からミックスを冷却シリンダに供給する必要がある場合、圧縮空気を袋加圧通路に供給するようにしたので、単一の空気圧縮装置にて空気供給通路への圧縮空気の供給と袋加圧通路への圧縮空気の供給を切り換えて行うことができるようになり、生産コストの削減を図ることができるようになる。

また、請求項６の発明によれば、請求項４又は請求項５の発明に加えて空気供給通路に供給される圧縮空気の圧力を、袋加圧通路に供給される圧縮空気の圧力よりも高くしたので、ミックス供給通路からミックスを供給する必要がない状態において、空気供給通路から合流通路部材に供給される圧縮空気にて、より確実に第１の流入口側の逆止弁を閉じ、ミックス供給通路からのミックスの漏洩を防止することができるようになる。

また、請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて運転開始時に冷却シリンダにミックスを貯留するプリチャージの際、及び、当該冷却シリンダより冷菓を取り出す際に袋加圧通路に圧縮空気を供給するので、冷却シリンダにミックスを貯溜するプリチャージ時、及び、冷菓が抽出されてミックスを補充する必要があるときに、袋加圧通路に圧縮空気を供給して支障無くミックスを冷却シリンダに供給することができるようになるものである。

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実施例の冷菓製造装置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Ｙ型混合器５７の斜視図、図４はＹ型混合器５７の断面図、図５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、実施例のミックス原料袋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、この出口部材２２に基端が取り付けられ、袋本体２１内に連通したミックス供給通路を構成するミックス原料チューブ３４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にエアーで示す）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にミックスで示す）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、前述の如く出口部材２２に予め取り付けられたミックス原料チューブ３４を後述する如く合流通路部材としてのＹ型混合器５７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は可撓性及び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、前述の如くその基端は予めミックス原料袋５の出口部材２２に接続されている。そして、ミックス原料チューブ３４の先端は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にはエアーポンプ２７側が逆方向とされた逆止弁４６が接続されている。そして、この吐出パイプ２８の逆止弁４６の下流側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、リリーフ弁５３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。

吐出パイプ２８には更に三方弁から成る弁装置としてのエアー回路開閉電磁弁５２の入口が接続され、このエアー回路開閉電磁弁５２の一方の出口に逆止弁５６が接続されている。この逆止弁５６はエアー回路開閉電磁弁５２側が逆方向となると共に、前記接続部５１Ａに位置している。そして、この逆止弁５６に空気供給通路としてのエアー回路５１の一端が接続されている。また、エアー回路開閉電磁弁５２の他方の出口に前記袋加圧パイプ７の他端が接続される。エアー回路開閉電磁弁５２は、非通電状態で入口（エアーポンプ２７側）と一方の出口（エアー回路５１側）を連通しており、通電されて入口と他方の出口（袋加圧パイプ７側）を連通するように切り換える。

そして、前記エアー回路５１の他端はＹ型混合器５７の上端に構成された第２の入口５７Ｂに着脱可能に接続される。更に、このＹ型混合器５７下端の出口５７Ｃは冷却シリンダ８のミックス入口９に着脱可能に接続され、冷却シリンダ８内に連通される。尚、出口５７Ｃ内側におけるＹ型混合器５７内には逆止弁５４が取り付けられている。この逆止弁５４は下方に窄まる弾性薄肉片から成るダックビルにて構成されており、上流側（エアー回路５１側）からの圧力で流路を開放し、下流側（冷却シリンダ８側）からの圧力で流路を閉じるものである。

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、袋加圧パイプ７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、ミックス原料チューブ３４の先端は、前述の如く切断した後、切口をＹ型混合器５７の第１の入口５７Ａ内に挿入し、ゴム製のパッキン６７によりシールされ、樹脂製の接続具（図示せず）により着脱可能に接続する。この第１の入口５７Ａは、第２の入口５７Ｂと出口５７Ｃを結ぶＹ型混合器５７の上下方向の直管部分の側面（逆止弁５４の上流側）から斜め上方に分岐したかたちで形成されている。また、パッキン６７には第１の入口５７Ａ内に位置する逆止弁６１が一体に形成され、ミックス原料チューブ３４の先端切口はこの逆止弁６１の上流側にて開口している。この逆止弁５４も斜め下方に窄まる弾性薄肉片から成るダックビルにて構成されており、上流側（ミックス原料チューブ３４側）からの圧力で流路を開放し、下流側（Ｙ型混合器５７の直管部分側）からの圧力で流路を閉じるものである。

次に、図５において７３は制御装置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に設けられたプリチャージスイッチ（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に設けられた売り切れ表示ランプ７８も接続されている。尚、マイクロコンピュータ７３には冷却シリンダ８の温度を検出する温度センサや保冷庫２の庫内２Ａの温度を検出する温度センサも図示しないが接続されている。

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、例えば売り切れ表示ランプ７８を点滅させて警報を表示する。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、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、エアー回路５１、Ｙ型混合器５７も前述した如く接続する。但し、プリチャージを始めるこの時点ではＹ型混合器５７をミックス入口９に完全にセットするのではなく、冷却シリンダ８内のエアーが抜けるように取り付けておく。

（１）プリチャージモード
使用者がプリチャージスイッチ７６をＯＮする（２秒未満押す）と、マイクロコンピュータ７３はプリチャージモードに入りプリチャージを開始する。このプリチャージモードではマイクロコンピュータ７３はエアーポンプ２７を運転すると共に、エアー回路開閉電磁弁５２に通電して流路を他方の出口（袋加圧パイプ７側）に切り換える。これにより、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との間の密閉空間を含む）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第１の上限値（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。袋本体２１が加圧されてミックスがミックス原料チューブ３４に押し出されると、その圧力で逆止弁６１は開く。これにより、袋本体２１から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、先端切口から出て第１の入口５７ＡからＹ型混合器５７内に入り、逆止弁６１を通過して直管部に至る。

その後、Ｙ型混合器５７内を流下して逆止弁５４に至る。ミックス原料チューブ３４から押し出されるミックスの圧力で逆止弁５４は開くので、ミックスは当該逆止弁５４を通過し、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、Ｙ型混合器５７はエアーが抜けるように取り付けられているので、冷却シリンダ８内の空気はミックス入口９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間の密閉空間の容積が拡大するので、袋加圧パイプ７から吐出パイプ２８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が第１の下限値（例えば、１０．０ＫＰａ）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間の密閉空間の圧縮空気の圧力）を第１の上限値（１５．０ＫＰａ）と第１の下限値（１０．０ＫＰａ）の間の第１の設定値（平均１２．５ＫＰａ）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。袋本体２１の加圧が無くなることでＹ型混合器５７内の逆止弁６１も一旦閉じる。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リチャージスイッチ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はプリチャージスイッチ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間の密閉空間の空気圧力）を第１の設定値に維持する。これにより、袋本体２１が加圧されてミックス原料チューブ３４下流側の逆止弁６１は開き、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、プリチャージスイッチ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と共に、Ｙ型混合器５７内の逆止弁６１も閉じる。

マイクロコンピュータ７３にこのようなプリチャージ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、プリチャージスイッチ７６を設けてプリチャージ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Ｙ型混合器５７をミックス入口９に接続し（冷却シリンダ８からエアーが漏れないようにする）、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、Ｙ型混合器５７の接続後、断熱扉３が閉じられた場合、エアー回路開閉電磁弁５２に通電して流路を一方の出口側（エアー回路５１側）に切り換え、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（エアー回路５１内の空気圧力を含む）を第２の上限値（例えば１７．０ＫＰａ）まで上昇させた後、エアーポンプ２７を停止する。

尚、エアー回路開閉電磁弁５２が一方の出口側に流路を切り換えている場合、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（エアー回路５１内の空気圧力を含む）が第２の下限値（例えば１２．０ＫＰａ）まで降下した場合は、再びエアーポンプ２７を運転することにより、エアー回路内センサー４７が検出する空気圧力（エアー回路５１内の圧縮空気の圧力）を第２の上限値（１７．０ＫＰａ）と第２の下限値（１２．０ＫＰａ）の間の第２の設定値（平均１４．５ＫＰａ）に維持する。

エアー回路開閉電磁弁５２が通電されて一方の出口に流路が切り替わることで、エアー回路５１からＹ型混合器５７を経て冷却シリンダ８内に圧縮空気が流入する。これによって、冷却シリンダ８内で製造される冷菓には所定のオーバーランが得られることになる。また、エアー回路５１から流入する圧縮空気の圧力により、逆止弁５４の上流側に残留するミックスも冷却シリンダ８に押し出されると共に、逆止弁６１も閉じるので、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。

特に、エアー回路５１から供給される圧縮空気の圧力（第２の設定値）はミックス原料袋５に供給される圧縮空気の圧力（第１の設定値）より高いので、逆止弁６１は確実に閉鎖されると共に、ミックス原料チューブ３４と逆止弁６１間に圧縮空気が残るので、ミックス原料チューブ３４の切口からの漏出も防止される。

また、前述の如くエアー回路５１から冷却シリンダ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リチャージスイッチ７６の操作によって所定の液位に規定できる。そして、ミックス原料チューブ３４からのミックスの漏出も防止されるので、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、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。以上でプリチャージモードは終了する。

（２）通常販売モード
次に、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４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（−４℃程）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。

ここで、係るビータ１０の回転によって冷却シリンダ８内の圧力は変動することになるが、前述の如くＹ型混合器５７内にはエアー回路５１から高い圧力の圧縮空気が供給されており、逆止弁６１が閉じているので、これによって待機状態におけるミックス原料チューブ３４から冷却シリンダ８へのミックスの不必要な漏出は確実に防止できる。

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が継続して３秒間ＯＮしている場合、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。

また、このように近接スイッチ３８がＯＮしている間、マイクロコンピュータ７３はエアー回路開閉電磁弁５２に通電して流路を他方の出口に切り換え、圧縮空気を袋加圧パイプ７に供給する。これによって、前述のプリチャージの際と同様にミックス原料チューブ３４からミックスがＹ型混合器５７を経て（逆止弁６１は開く）冷却シリンダ８に供給され、補充される。

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を停止させると共に、エアー回路開閉電磁弁５２を非通電として一方の出口に流路を切り換え、再びエアー回路５１に圧縮空気を供給する状態とする。これにより、冷菓の抽出は停止すると共に、逆止弁６１も閉じられることになる。これによって、ミックス原料チューブ３４への圧縮空気の逆流とエアー回路５１へのミックスの逆流が防止されることになり、エアー回路５１内を洗浄する必要が無くなる。

このようにエアーポンプ２７を用いてミックス原料袋５の外層体２３と袋本体２１間の密閉空間内に圧縮空気を封入することで、それらの間の密閉空間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、ミックスのプリチャージ時及び冷菓の抽出時のような、ミックスを冷却シリンダ８に供給する必要があるときに圧縮空気を袋加圧パイプ７に供給し、常にはエアー回路５１に圧縮空気を供給しているので、必要なときのミックス供給を確実に行いつつ、逆止弁６１を閉じて冷却シリンダ８への不必要なミックスの流入を阻止できる。

（３）凍結時の制御
ここで、冷却シリンダ８内からの冷菓の抽出量が多くなってくると、ミックス原料チューブ３４からのミックスを補充しているにも拘わらず、冷却シリンダ８内のミックス量が減少してくる。冷却シリンダ８内のミックス量が少なくなると、冷却負荷が小さくなるため、冷却シリンダ８の温度が上述した通常−４℃程の状態から−１４℃などの低温状態に低下するようなる。

係る低温状態となると冷却シリンダ８内において冷菓が凍結してしまい、抽出が出来なくなる不都合が生じる。そこで、マイクロコンピュータ７３は冷却シリンダ８の温度を検出している前記温度センサの出力に基づき、冷却シリンダ８の温度が例えば−１０℃などの低温まで低下した場合、冷却シリンダ８内で冷菓の凍結が生じているものと判断してエアー回路開閉電磁弁５２に通電し、流路を他方の出口に切り換えて圧縮空気を袋加圧パイプ７に供給する。

これによって、前述同様にミックス原料チューブ３４からミックスがＹ型混合器５７を経て（逆止弁６１は開く）冷却シリンダ８に供給され、補充される。このミックスは保冷庫２の庫内２Ａの冷蔵温度であるので、冷却シリンダ８の温度が上昇し、凍結が解消されることになる。尚、マイクロコンピュータ７３は所定期間経過後、エアー回路開閉電磁弁５２を非通電として一方の出口に流路を切り換え、再びエアー回路５１に圧縮空気を供給する状態とする。これにより、冷菓の抽出は停止すると共に、逆止弁６１も閉じられることになる。

尚、本実施例では、エアー回路開閉電磁弁５２によってエアーポンプ２７からの圧縮空気をエアー回路５１と袋加圧パイプ７の何れかに供給するように切り換えたが、それに限らず、エアー回路５１と袋加圧パイプ７用に別々のエアーポンプを設けてもよい。その場合にも、エアー回路５１への空気圧力を袋加圧パイプ７への空気圧力より高くするように各エアーポンプを制御するとよい。

本発明を適用した実施例の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１の冷菓製造装置のＹ型混合器の斜視図である。 図３のＹ型混合器の断面図である。 図１の冷菓製造装置の電気回路のブロック図である。

符号の説明

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（袋加圧通路）
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（ミックス供給通路）
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
５２ エアー回路開閉電磁弁
５７ Ｙ型混合器（合流通路部材）
５４、６１ 逆止弁
６７ パッキン
７３ マイクロコンピュータ（制御装置）

Claims (7)

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に供給するための袋加圧通路と、
   前記圧縮空気を前記冷却シリンダ内に供給するための空気供給通路と、
   流出口が前記冷却シリンダ内に連通して取り付けられ、第１及び第２の流入口が設けられた合流通路部材とを備え、
   前記ミックス供給通路と前記空気供給通路を前記合流通路部材の第１及び第２の流入口にそれぞれ接続すると共に、前記合流通路部材内の前記流出口側及び前記第１の流入口側にそれぞれ逆止弁を設け、両逆止弁の順方向が前記冷却シリンダ側となるようにしたことを特徴とする冷菓製造装置。
2. 前記ミックス供給通路と前記合流通路部材の第１の流入口間をシールするパッキンに前記逆止弁を形成したことを特徴とする請求項１の冷菓製造装置。
3. 前記各逆止弁を、上流側からの圧力で開放し、下流側からの圧力で閉じる弾性薄肉片から成るダックビルにて構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の冷菓製造装置。
4. 前記空気供給通路と前記袋加圧通路の何れか一方に前記圧縮空気を供給すると共に、常には前記圧縮空気を前記空気供給通路に供給し、前記袋本体内からミックスを前記冷却シリンダに供給する必要がある場合、前記圧縮空気を前記袋加圧通路に供給することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の冷菓製造装置。
5. 前記圧縮空気を前記空気供給通路に供給するか、前記袋加圧通路に供給するかを切り換える弁装置と、該弁装置と前記空気圧縮装置を制御する制御装置を備え、
   該制御装置は、前記弁装置により常には前記圧縮空気を前記空気供給通路に供給すると共に、前記袋本体内からミックスを前記冷却シリンダに供給する必要がある場合、前記圧縮空気を前記袋加圧通路に供給することを特徴とする請求項４の冷菓製造装置。
6. 前記空気供給通路に供給される前記圧縮空気の圧力を、前記袋加圧通路に供給される前記圧縮空気の圧力よりも高くしたことを特徴とする請求項４又は請求項５の冷菓製造装置。
7. 運転開始時に前記冷却シリンダにミックスを貯留するプリチャージの際、及び、当該冷却シリンダより冷菓を取り出す際に前記袋加圧通路に前記圧縮空気を供給することを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６の冷菓製造装置。

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