JP2510998B2 - 冷菓製造装置における硬さ調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，冷凍装置により冷却されるシリンダ内に原
料を攪拌する攪拌器を設け，ソフトクリーム，アイスク
リーム，シェーク等の冷菓を製造する装置における製品
の硬さ調整装置に関するものものである。

〔従来の技術〕

ソフトクリーム等の硬さを調整する方法としては，温
度式とトルク式とがあるが，ここではトルク式について
説明する。

従来のトルク式による硬さ調整方法としては，以下の
方法がある。

（１）かくはん用モータの反転トルクを利用して，バネ
力を上回るトルク値となるとリミットスイッチを作動さ
せる方法。

（２）かくはん用モータとかくはん器を連結する駆動ベ
ルトのテンションプーリに加わる力をバネ力で検出し，
リミットスイッチを作動させる方法。

（３）実公昭57−14060号公報等に開示されたように，
クリームを攪拌する攪拌器が，硬さの増大に従い後方に
押されることを利用して，軸方向の動きでリミットスイ
ッチを作動させる方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが，上記３通りの方法は，いずれもトルク値を
機械的な動きに変換して検出しているため，設定値を調
整するのに手間がかかる上，素人では扱うのが困難とい
う不便さがあった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するため，冷却器により冷
却される円筒状シリンダ内で、冷菓又は、その原料を誘
導電動機で駆動される攪拌器により攪拌して冷菓を製造
する冷菓製造装置において、前記攪拌器を駆動する誘導
電動機に付加される電源の電圧及び周波数と、この誘導
電動機に流れる電流値を検出する手段と、これら検出値
を用いて、予め記憶されているモータデータ特性とか
ら、この誘導電動機の出力トルクを演算する手段と、ト
ルク値を設定する手段とを有し、演算された攪拌用誘導
電動機の出力トルク値が設定されたトルク値を上回った
時点で冷却・攪拌を停止させる制御装置に設けて冷菓製
造装置における硬さ緒性装置を構成したものである。

〔作用〕

上記のように構成することにより，電気的にトルクを
検出する一方，トルク値を設定する手段を有し，この検
出されたトルク値が設定されたトルク値を上回った時点
で冷却装置を停止させることによって，製品の硬さを希
望する一定の硬さとすることができる。

〔実施例〕

１はソフトクリーム等を製造するシリンダ,2はソフト
クリーム等を攪拌する攪拌器,3はシリンダ１の外周に固
着された冷却器,4はシリンダ１内のソフトクリーム等取
出し側の蓋,5はスプリング７で下方に押圧され，レバー
６を上げると蓋４の取出口4aを開くプランジャ,8はソフ
トクリーム等の液状原料を貯蔵冷却している予冷却器,9
は液状原料を予冷却器８からシリンダ１内に補給し，か
つシリンダ１内のソフトクリーム等の高さを下端までに
保つためのキャブレターチューブ,10は軸2fに固着され
たプーリ,11は攪拌用電動機,12は攪拌用電動機11の出力
軸に固着されたプーリ,13は回転伝達用のＶベルト,15は
プランジャ５が上方に動き，ソフトクリーム等を取出す
ときに接点を閉路するカップスイッチ,16は冷媒圧縮機,
17は冷媒吐出管,18は冷媒凝縮器,19は凝縮器用送風ファ
ン,20は常時閉路し，通電時に開路するソレノイドバル
ブ,21は凝縮器18から予冷却器８に接合した予冷却管22
までを結ぶキャピラリチューブ,23はソレノイドバルブ2
0から冷却器３までを結ぶキャピラリチューブ,24は冷却
器３と圧縮機16を結ぶ吸入管,25は予冷却管22と吸入管2
4を結ぶキャピラリチューブである。

攪拌器２は，軸2f,軸2fと一体をなす背面板2eと夫々
一体をなす剛性軸2d,ブレード2a,ラセン2b,および蓋４
と一体をなす軸4bに回転可能に保持され，ブレード2a,
ラセン2b,剛性軸2dと夫々一体をなす送り用プロペラ2c
から成っている。なお軸2fはシリンダ１の軸受部1aに回
転可能に保持される。

26は液状原料,27はシリンダ１内の液状原料または冷
却製造されたソフトクリーム等を示す。

また，冷却器3,予冷却器８の周囲には熱侵入を少なく
するため図示されていない断熱材が設けられている。30
は電源であり,31はソフトクリームフリーザ等の運転を
制御するための制御装置である。制御装置31は，装置に
供給される電圧を検知するための電圧検知装置32,電源
の周波数を検知するための周波数検知装置33,攪拌用電
動機11の特性を記憶しているモータデータ記憶装置34,
攪拌用電動機11に流れる電流を検知するための電流検知
器35,電源の電圧・周波数と攪拌用電動機11に流れる電
流値とモータデータから，攪拌用電動機11の出力トルク
を演算するための演算装置36,演算されたトルク値と，
設定されたトルク値とを比較するための比較器37,所定
トルクに到達し冷却が停止されてから所定の時間経過し
た時点で，再度冷却を開始させるためのタイマ38,冷却
装置及び攪拌用電動機11の発停の指示を行なう出力制御
装置39から成っている。40は，硬さの調整を行なうた
め，外部から設定が可能なトルク値の設定器である。

ここで、攪拌用電動機の出力トルクの具体的演算方法
の一例を以下に説明する。ある三相誘導電機の60Hzの定
格出力時のトルクを100としたときの電圧Ｖ、電流Ａと
トルクＴとの家計を電源周波数毎に電流に対する一次式
に近似して示すと次式のようになる。

Ｔ（50Hz）＝｛（0.585V−75.5）Ａ−0.011（Ｖ−113）
²＋37.5｝/0.826 Ｔ（60Hz）＝（0.46V−56）（Ａ−2.2）＋62 この関係は電動機により変化するが、付加に応じて記
載式を変更したり、電源周波数毎に電流・電圧に応じた
トルク値を記したマトリックス表を用いたりすることに
よって対応可能であり、これをモータデータ特性として
予め記憶装置34に記憶させておくことによって、このモ
ータデータを用い、攪拌用電動機11の出力トルクを演算
することができる。

上記構成において，予冷却器８から液状原料26を入れ
ると，キャブレタチューブ９から，シリンダ１内に液状
原料26が流入し，キャブレタチューブ９の下端に達する
と流入が止まりシリンダ１内で一定の高さに保たれる。
電源30が投入されると出力制御装置39は，圧縮機16,凝
縮器用送風ファン19の運転も指令し，ソレノイドバルブ
20を開放する。また，攪拌用電動機11の運転も指令す
る。圧縮機16と攪拌用電動機11の運転開始は同時でもよ
いが，起動電流が過大になるのを避けるために少し間隔
を置いて起動されることはよく行なわれることである。

圧縮機16によって圧縮された冷媒は冷媒吐出管17を通
り凝縮器18で凝縮して液状になりソレノイドバルブ20を
通りキャピラリチューブ23で減圧され，冷却器３に流入
して蒸発し，液状原料27を冷却して吸入管24を通って圧
縮機16に戻る。

冷媒の一部はキャピラリチューブ21を通り減圧され，
予冷却管22で蒸発し，液状原料26を冷却してキャピラリ
チューブ25を通り吸入管24に戻る。液状原料27がソフト
クリーム等の適当な硬さになってくると，攪拌用電動機
11に流れる電流は次第に増大する。この電流値を電流検
知器35により検知し，電圧検知装置32により検知された
電源電圧と，周波数検知器33により検知された電源周波
数を用いて，演算装置36において記憶装置34に記憶され
ているモータデータと比較演算され，出力トルク値が算
出される。この出力トルク値は，比較器37において，設
定器40において設定されたトルク値と比較され，設定ト
ルクを上回ると出力制御装置39に対し，信号が送られ
る。出力制御装置39は，比較器37から信号が送られる
と，圧縮機16,凝縮器用送風ファン19,攪拌用電動機11の
停止を指令し，ソレノイドバルブ20を閉止する。また同
時に，タイマ38に信号を送りタイマ38はカウントを開始
する。

圧縮機16が止っても，凝縮器18の冷媒がキャピラリチ
ューブ21を通って予冷却管22に流れ，予冷却器８の液状
原料26を冷却して,4℃〜10℃に保つ。所定時間経過する
と，タイマ38は，出力制御装置39に対し信号を送り，出
力制御装置39は再度運転を指令する。

このようにして，ソフトクリーム等は設定器40にて設
定された所定の硬さに維持される。

ソフトクリーム等27を取出すときは，レバー６を上げ
るとプランジャ５が上って，取出口4aを開きプランジャ
５の上端がカップスイッチ15を押して，その接点が開か
ら閉路する。プランジャ５がカップスイッチ15を押して
いる間は，出力制御装置39は運転の指令を継続する。従
って，攪拌用電動機11は回転しており，攪拌器２が回転
してソフトクリーム等27は，取出口4aから送り出され，
予冷却器８の液状原料26は送り出されたソフトクリーム
等27を補充してキャブレターチューブ９からシリンダ１
内に流入する。レバー６を下げるとプランジャ５が下
り，取出口4aを閉じ，カップスイッチ15の接点が閉から
開路する。

その後は，前述したとおり，演算装置36にて算出され
た出力トルク値が，設定器40において設定されたトルク
値を下回っている間は出力制御装置39は運転の継続を指
令し続け，算出された出力トルク値が設定器40において
設定されたトルク値を上回った時点において出力制御装
置39は運転の停止を指令する。

なお，本例にあっては，電源周波数の検知に周波数検
知装置33を用いたが，周波数は，ソフトクリームフリー
ザ等の設置場所によって決まるものであるので，単なる
切換えスイッチを利用してもよい。また，冷却運転の復
帰にタイマ38を用いたが，これは冷却器３の温度を検知
して，行なうことも可能である。また，攪拌用電動機11
の運転開始直後には，電流の検出を行なわないことで，
起動中のモータ出力を検知してしまうトラブルの解消も
可能である。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明による硬さ調整装置によると，設定
器により，冷却装置を停止させる時の硬さを容易に変え
られるので従来ありがちであった素人では調整しずらい
という問題点が解消されると共に設定器の設置場所に制
限がないため調整に手間どることもなくなる。また，電
源電圧をも検知して出力トルクを演算しているので，電
源事情によらず安定した硬さが得られることとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す構成図である。 １…円筒状シリンダ,2…攪拌器,3…冷却器,11…攪拌用
電動機,30…電源,31…制御装置,32…電圧検知装置,33…
周波数検知装置,34…記憶装置,35…電流検知装置,36…
演算装置,37…比較器,38…タイマ,39…出力制御装置,40
…設定器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却器により冷却される円筒状シリンダ内
   で、冷菓又は、その原料を誘導電動機で駆動される攪拌
   器により攪拌して冷菓を製造する冷菓製造装置におい
   て、前記攪拌器を駆動する誘導電動機に付加される電源
   の電圧及び周波数と、この誘導電動機に流れる電流値を
   検出する手段と、これら検出値を用いて、予め記憶され
   ているモータデータ特性とから、この誘導電動機の出力
   トルクを演算する手段と、トルク値を設定する手段とを
   有し、演算された攪拌用誘導電動機の出力トルク値が設
   定されたトルク値を上回った時点で冷却・攪拌を停止さ
   せる制御装置に設けたことを特徴とする冷菓製造装置に
   おける硬さ調整装置。