JP2733033B2

JP2733033B2 - 冷菓製造機

Info

Publication number: JP2733033B2
Application number: JP7074780A
Authority: JP
Inventors: 淳一岩田; 光男池田
Original assignee: NITSUSEI REIKI KK
Current assignee: NITSUSEI REIKI KK
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH08266226A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アイスクリームやシェ
ーク等の冷菓を製造する冷菓製造機に関し、特に、冷菓
の原料を貯蔵する容器と冷菓を製造するシリンダとを殺
菌のために加熱する際の圧縮機の吐出圧を適正に保っ
て、圧縮機の負荷を増大させることなく高温高圧の冷媒
ガスが安定良く得られるようにした冷菓製造機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アイスクリームやシェーク等の
冷菓を製造する冷菓製造機は、冷菓の原料を貯蔵する容
器と、原料を混練しながら冷凍して冷菓を製造するシリ
ンダとを備えている。このような冷菓製造機で製造され
る冷菓は、大腸菌群が陰性であることが法令で義務づけ
られている。このため、容器とシリンダとを１日に１回
以上殺菌することが必要とされ、６８℃の温度で３０分
加熱するか、または、これと同等以上の効果を有する方
法で加熱殺菌しなければならない。

【０００３】このような加熱殺菌を冷凍装置のサイクル
の切換えによって行う装置が、例えば特開平６−９０６
７０号公報に開示されている。その装置においては、図
２に示すように、圧縮機５４からの吐出ガス冷媒が、図
中、実線矢印で示すように、四方弁５７から主熱交換器
６５を経由した後、冷却時用膨張器６８ａ・６８ｂと、
容器５１およびシリンダ５２に各々設けられている容器
用熱交換器５５・シリンダ用熱交換器５６とを経て、四
方弁５７から圧縮機５４に返流される第１の循環経路が
形成されるように、各機器が相互に接続されている。

【０００４】この第１の循環経路を通して冷媒を循環さ
せる運転で、主熱交換器６５が凝縮器、容器用熱交換器
５５およびシリンダ用熱交換器５６が蒸発器としてそれ
ぞれ作用して、容器５１およびシリンダ５２の冷却が行
われる。

【０００５】そして上記装置には、さらに補助熱交換器
７１と加熱時用膨張器７４とが設けられ、上記から四方
弁５７を切換えた場合に、図中、破線矢印で示す第２の
循環経路を通して冷媒が循環する運転に切換わる。すな
わち、この運転では、圧縮機５４からの吐出ガス冷媒
は、四方弁５７から容器用熱交換器５５・シリンダ用熱
交換器５６に流入し、次いで、これら熱交換器５５・５
６から補助熱交換器７１と加熱時用膨張器７４とを順次
経由した後、圧縮機５４に返流する。

【０００６】この運転では、圧縮機５４からの吐出ガス
冷媒は、容器用熱交換器５５やシリンダ用熱交換器５６
では凝縮することなく、容器５１・シリンダ５２の加熱
を生じさせた後、補助熱交換器７１に流入し、第１熱交
換用配管７１ａと第２熱交換用配管７１ｂ内を各々流れ
る冷媒間での熱の授受により凝縮・蒸発する。

【０００７】これにより、圧縮機５４に過負荷を強いる
ことなく、安定的に加熱殺菌運転を行うことができると
共に、この運転における冷媒の凝縮および蒸発は、上記
の第１および第２の熱交換用配管７１ａ・７１ｂを各々
流れる冷媒間の熱の授受で行われ、冷熱源や熱源として
水や空気等を供給する必要がないので、運転経費の高騰
を抑止することが可能となっている。

【０００８】さらに、上記装置は、加熱運転をより円滑
に行うことを目的として、圧縮機５４の吐出管５８に設
けられた第１〜第３の三つの圧力スイッチ８５・８６・
８７と、第１熱交換用配管７１ａを通過した冷媒の一部
を加熱時用膨張器７４以降を通過せずに圧縮機５４へ返
流させるバイパス管８４と、このバイパス管８４に設け
られた電磁弁８２と、加熱時用膨張器７４をバイパスさ
せるバイパス管７２に設けられた電磁弁８１とを備えて
いる。

【０００９】第１圧力スイッチ８５は、圧縮機５４の吐
出圧が第１設定値（例えば２０ｋｇ／ｃｍ²）を超えた
ときにＯＮ信号を出力し、この信号によって電磁弁８２
が開弁する。また、第２圧力スイッチ８６は、圧縮機５
４の吐出圧が第２設定値（例えば１２ｋｇ／ｃｍ²）以
下のときにＯＮ信号を出力し、この信号によって、電磁
弁８１が開弁するようになっている。また、第３圧力ス
イッチ８７は、圧縮機５４の吐出圧が異常に上昇したこ
とを検知した場合にＯＮ信号を出力し、これにより圧縮
機５４の運転が停止される。

【００１０】この構成において、装置の運転状態を冷却
運転から加熱運転へ切換えた場合に、加熱運転開始時か
ら、圧縮機５４の吐出圧が第２圧力スイッチ８６での第
２設定値（例えば１２ｋｇ／ｃｍ²）を超えるまでは、
電磁弁８１が開弁する。これにより、冷媒が加熱時用膨
張器７４をバイパスすることによって、圧縮機５４での
吐出圧の上昇が推進される。

【００１１】その後、加熱運転の継続で、吐出圧がさら
に上昇して第１圧力スイッチ８５での第１設定値（例え
ば２０ｋｇ／ｃｍ²）に達した場合には、電磁弁８１が
閉弁し、第１熱交換用配管７１ａを通過した冷媒は、バ
イパス管８４を通って圧縮機５４へ返流する。これによ
り、加熱運転中の吐出圧は上記の第１設定値以下に維持
されることとなる。

【００１２】このように、第１〜第３の圧力スイッチ８
５・８６・８７と、バイパス管７２・８４と、電磁弁８
１・８２とを加えた構成により、加熱運転中の吐出圧を
安定化することが可能となっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者らは、上記した従来の装置では、周囲温度や冷媒の
温度が常温よりも高くなった場合、あるいは低くなった
場合に、以下のような問題が生じることを見いだした。

【００１４】すなわち、加熱時用膨張器７４としてキャ
ピラリチューブを用いた場合、キャピラリチューブと
は、このキャピラリチューブに圧縮機５４からの吐出圧
で流入する冷媒を管内抵抗が絞ることにより減圧させる
仕様であるため、例えば、夏期のように周囲温度および
冷媒温度が高いために圧縮機５４からの吐出圧が常温時
よりも高くなった場合には、キャピラリチューブ内を通
過する液冷媒量が増加して、加熱時用膨張器７４として
のキャピラリチューブを通過した後の冷媒の圧力も常温
時よりも高くなり、この結果、圧縮機５４の吸入圧が常
温時よりも上昇することとなる。このような場合、圧縮
機５４の吸入圧が、この圧縮機５４の仕様で規定されて
いる制限値を超えてしまって圧縮機５４が過負荷状態と
なる可能性があるという問題を有している。

【００１５】また、図３に示すグラフａないしｃは、加
熱運転を開始した時点からの圧縮機５４の吐出圧の変化
の様子を示している。同図において、実線で示すグラフ
ｂは通常時における吐出圧の変化を示し、点線で示すグ
ラフａは夏期等のように周囲温度および冷媒温度が通常
時よりも高温となった場合、一点鎖線で示すグラフｃ
は、冬期等のように周囲温度および冷媒温度が通常時よ
りも低温となった場合の吐出圧の変化を示す。同図から
明らかなように、周囲温度および冷媒温度が常温よりも
低い場合には、圧縮機５４の吐出圧の上昇速度が遅くな
り、吐出圧が安定するまでの所要時間が増大するという
問題を有している。

【００１６】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、その目的は、周囲温度や冷媒温度
に変化が生じたとしても、加熱殺菌を安定して行い得る
冷菓製造機を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の冷菓製造機は、冷菓の原料を貯蔵する容
器および冷菓を製造するシリンダと、熱媒体を加圧して
吐出する圧縮機と、上記熱媒体と上記容器およびシリン
ダの各々との間で熱交換を行わせる容器用熱交換器およ
びシリンダ用熱交換器と、内部を各々流れる熱媒体間で
熱交換が生じるように互いに配設された第１および第２
の熱交換用配管を有する第１媒体熱交換器と、熱媒体を
圧縮機の設定吸入圧の範囲内の所定の圧力に減圧して断
熱膨張させる圧力調整手段と、内部を流れる熱媒体の熱
交換を行う第２媒体熱交換器とが設けられ、これらが、
加熱運転時に、圧縮機から吐出された熱媒体を、容器用
熱交換器およびシリンダ用熱交換器の各々から、第１媒
体熱交換器の第１熱交換用配管を介して第２媒体熱交換
器に流入させ、該第２媒体熱交換器からさらに、圧力調
整手段、および第１媒体熱交換器の第２熱交換用配管に
順次経由させて圧縮機へ返流させる媒体循環経路を形成
する配管によって相互に接続されていることを特徴とし
ている。

【００１８】

【作用】上記構成の冷菓製造機においては、圧縮機にて
加圧されて高温ガスとして吐出された熱媒体は、容器用
熱交換器およびシリンダ用熱交換器を加熱し、媒体熱交
換器の第１熱交換用配管で凝縮され、圧力調整手段によ
り所定の圧力に減圧されて断熱膨張し、さらに媒体熱交
換器の第２熱交換用配管で蒸発した後に圧縮機へ返流す
る。つまり、圧縮機へ返流する熱媒体の圧力は、圧力調
整手段によって、流入する際の液媒体の圧力に関係な
く、圧縮機に過負荷を与えない適切な吸入圧の範囲とし
て圧縮機の仕様で設定されている設定吸入圧の範囲内の
所定の圧力に減圧される。このため、周囲温度や液媒体
そのものの温度の変動によって圧縮機の吸入圧が変動す
ることを防止することができ、吸入圧を常に適切に保っ
て圧縮機を稼働させることができる。この結果、容器や
シリンダを殺菌温度以上に加熱する加熱運転時におい
て、周囲温度等の条件が変動したとしても、圧縮機の負
荷を増大させることを防止できると共に、圧縮機の吸入
圧が安定化することにより吐出圧も安定化するので、容
器やシリンダの温度を安定的に上昇させることができ
る。

【００１９】さらに、上記第１熱交換用配管と上記圧力
調整手段との間に第２媒体熱交換器が設けられている、
即ち熱媒体の熱交換を２回行っているので、熱媒体が第
２熱交換用配管に流入する前に、熱媒体を完全に凝縮さ
せることが可能となる。

【００２０】また、圧縮機の吸入圧を調整するためのバ
イパス管や、圧縮機からの吐出圧を検知してこの吐出圧
に応じて上記バイパス管に設けられた電磁弁等を開閉さ
せるスイッチ等を設けた従来の構成に比較して、加熱運
転時の制御を簡略化できると共に、部品の点数を減らす
ことができるので、装置の小型化が可能となり、製作費
の高騰が抑制される。

【００２１】

【実施例】本発明の一実施例における冷菓製造機につい
て、図１を参照して説明する。初めに、上記冷菓製造機
に設けられている冷凍装置の基本回路構成について、図
１に基づいて説明する。この冷菓製造機には、冷菓の原
料を貯蔵する容器１と、この容器１から供給された原料
を混練しながら冷凍して冷菓を製造するシリンダ２とが
設けられ、これらの冷却および加熱殺菌のため冷凍装置
３が装備されている。

【００２２】冷凍装置３には、圧縮機４、容器１と冷媒
（熱媒体）との間の熱交換をする容器用熱交換器５、シ
リンダ２と冷媒との間の熱交換をするシリンダ用熱交換
器６、圧縮機４からの吐出ガス冷媒の流れ方向を切換え
るための四方弁７が設けられている。

【００２３】四方弁７には、圧縮機４の吐出配管８が接
続された流入ポート９と、圧縮機４の吸込配管１０が接
続された流出ポート１１と、第１・第２の１対の切換ポ
ート１２・１３とが設けられている。第１切換ポート１
２には、順次、第１ガス管１４・主熱交換器１５（第２
媒体熱交換器）・液管１６が接続され、液管１６の先端
側は第１液支管１６ａ、第２液支管１６ｂ、および第３
液支管１６ｃに分岐されている。上記第１液支管１６ａ
の先端は前記容器用熱交換器５に接続され、上記第２液
支管１６ｂの先端は前記シリンダ用熱交換器６に接続さ
れている。

【００２４】また、第１液支管１６ａには液管１６側か
ら順次第１電磁弁１７ａと第１キャピラリチューブ１８
ａとが介設され、第２液支管１６ｂには第２電磁弁１７
ｂと第２キャピラリチューブ１８ｂとが上記同様に介設
されている。また、第３液支管１６ｃには第５電磁弁１
７ｃと後述する定圧膨張弁２４が上記同様に介設されて
いる。

【００２５】なお、前記の吸込配管１０には、冷媒の気
液分離を図るためのアキュームレータ１９が介設されて
いる。さらに、吸込配管１０におけるアキュームレータ
１９より圧縮機４側には、冷媒中に混入しているゴミや
異物を除去するためのストレーナ４０が介設されてい
る。また、上記の第１ガス管１４には、四方弁７への冷
媒の逆流を防止するための逆止弁４３が介設されてい
る。

【００２６】一方、前記四方弁７の第２切換ポート１３
には第２ガス管２０が接続されている。この第２ガス管
２０の先端側は第１ガス支管２０ａと第２ガス支管２０
ｂとに分岐されており、第１ガス支管２０ａの先端は前
記容器用熱交換器５に接続され、また、第２ガス支管２
０ｂの先端は前記シリンダ用熱交換器６に接続されてい
る。

【００２７】上記の冷凍装置３には補助熱交換器２１
（第１媒体熱交換器）がさらに設けられている。この補
助熱交換器２１内には、第１・第２の二つの熱交換用配
管２１ａ・２１ｂが並設されて、両配管２１ａ・２１ｂ
内を各々流れる冷媒間での熱の授受が行われるようにな
っている。

【００２８】上記第１熱交換用配管２１ａの一端には、
第１バイパス管２２が接続されている。この第１バイパ
ス管２２の先端側は、第３電磁弁２３ａ・第４電磁弁２
３ｂが各々介設された第１バイパス支管２２ａと第２バ
イパス支管２２ｂとに分岐され、第１バイパス支管２２
ａの先端は、前記第１液支管１６ａにおける第１キャピ
ラリチューブ１８ａと容器用熱交換器５との間の部位に
接続されている。また、第２バイパス支管２２ｂの先端
は、第２液支管１６ｂにおける第２キャピラリチューブ
１８ｂとシリンダ用熱交換器６との間の部位に接続され
ている。

【００２９】一方、第１熱交換用配管２１ａの他端は第
２バイパス管２５に接続され、この第２バイパス管２５
は、第１ガス管１４に接続されている。また、この第２
バイパス管２５には、第１ガス管１４からの冷媒の逆流
を防止するための逆止弁４４が介設されている。また、
第２熱交換用配管２１ｂの一端は上記第３液支管１６ｃ
に接続され、この第２熱交換用配管２１ｂの他端は、第
３バイパス管２６により、前記吸込配管１０における四
方弁７とアキュームレータ１９との間の部位に接続され
ている。

【００３０】上記の構成において、四方弁７の流入ポー
ト９が第１切換ポート１２に、また、流出ポート１１が
第２切換ポート１３にそれぞれ連通するようにこの四方
弁７を位置させると共に、第１・第２電磁弁１７ａ・１
７ｂをそれぞれ開弁し、第３・第４電磁弁２３ａ・２３
ｂをそれぞれ閉弁して圧縮機４を運転することで、図
中、実線矢印で示す第１の循環経路に沿って冷媒が循環
し、容器１およびシリンダ２が冷凍装置３によって冷却
される冷却運転が行われる。なお、この冷却運転時に
は、第１・第２電磁弁１７ａ・１７ｂを互いに独立に開
閉制御し、各液支管１６ａ・１６ｂを通しての冷媒流れ
を断続的に制御することで、容器１およびシリンダ２を
各々の設定温度まで冷却して保持するようになってい
る。また、この冷却運転時には、第５電磁弁１７ｃは閉
弁されている。

【００３１】上記の冷却運転においては、圧縮機４から
吐出される高温高圧のガス冷媒は、吐出配管８・四方弁
７・第１ガス管１４を通して主熱交換器１５に導かれ
る。この主熱交換器１５は、内部に熱交換用冷媒配管１
５ａと熱交換用水配管１５ｂとが互いに並設された水熱
交換器で構成されている。上記熱交換用水配管１５ｂは
水配管３８に接続され、この水配管３８には第１ガス管
１４内の圧力を検出して検出圧力が設定圧を超えた時に
開弁する開閉弁３９が介設されている。これにより、主
熱交換器１５の両配管１５ａ・１５ｂを各々流れる冷媒
と水との間で熱交換が行われ、熱交換用冷媒配管１５ａ
の冷媒は熱交換用水配管１５ｂへ放熱して凝縮する。

【００３２】上記のように主熱交換器１５で凝縮した液
冷媒は、次いで液管１６から第１液支管１６ａ・第２液
支管１６ｂに分流する。なお、液管１６には、冷媒中の
水分を除去するためのドライヤ４１が介設されている。
第１・第２液支管１６ａ・１６ｂに分流した液冷媒は、
第１キャピラリチューブ１８ａ・第２キャピラリチュー
ブ１８ｂをそれぞれ通過時に断熱膨張して低温低圧の液
冷媒に変化する。その後、この液冷媒は、容器用熱交換
器５およびシリンダ用熱交換器６にそれぞれ流入し、こ
れら熱交換器５・６を通過する間に周囲から熱を吸収し
て蒸発する。これにより、容器１およびシリンダ２が冷
却される。

【００３３】容器用熱交換器５およびシリンダ用熱交換
器６で蒸発した低温低圧のガス冷媒は、その後、第１ガ
ス支管２０ａ・第２ガス支管２０ｂを経て第２ガス管２
０で合流し、この第２ガス管２０および四方弁７・吸込
配管１０を通して圧縮機４に返流される。そして、圧縮
機４で再び加圧されて高温高圧のガス冷媒として主熱交
換器１５に吐出され、上記の経路を循環する。

【００３４】次に、四方弁７を、流入ポート９が第２切
換ポート１３に、また、流出ポート１１が第１切換ポー
ト１２にそれぞれ連通する位置に上記から切換えると共
に、第１・第２電磁弁１７ａ・１７ｂをそれぞれ閉弁
し、第３・第４・第５電磁弁２３ａ・２３ｂ・１７ｃを
それぞれ開弁して圧縮機４を運転することで、図中、破
線矢印で示す第２の循環経路に沿って冷媒が循環し、容
器１およびシリンダ２が冷凍装置３によって加熱される
加熱運転に切換わる。

【００３５】この加熱運転においては、圧縮機４から吐
出される高温高圧のガス冷媒は、吐出配管８・四方弁７
・第２ガス管２０を経て第１ガス支管２０ａおよび第２
ガス支管２０ｂに分流した後、容器用熱交換器５および
シリンダ用熱交換器６に流入する。そして、周囲への放
熱によって、容器１およびシリンダ２を加熱した後、第
１バイパス支管２２ａ・第２バイパス支管２２ｂを経て
第１バイパス管２２で合流する。その後、補助熱交換器
２１の第１熱交換用配管２１ａを通過時に、後述する第
２熱交換用配管２１ｂ内を流れる冷媒に放熱して凝縮す
る。

【００３６】凝縮した液冷媒は、第２バイパス管２５お
よび第１ガス管１４を経て主熱交換器１５へ流入し、主
熱交換器１５の熱交換用冷媒配管１５ａを通過する際に
熱交換用水配管１５ｂへさらに放熱して完全に凝縮さ
れ、ドライヤ４１を通過する際に水分を除去された後、
第３液支管１６ｃへ流入し、この第３液支管１６ｃに介
設されている定圧膨張弁２４を通過する際に断熱膨張し
て低温低圧の液冷媒となる。

【００３７】なお、定圧膨張弁２４を通過した後の液冷
媒は、この定圧膨張弁２４へ流入する際の圧力に関わら
ず、定圧膨張弁２４の仕様に応じた所定の圧力（例えば
約５ｋｇ／ｃｍ²）となる。このため、上記定圧膨張弁
２４として、圧縮機４における吸入圧に適した圧力で液
冷媒を流出させる仕様の定圧膨張弁を選択することによ
り、周囲温度等の外因に影響されずに、圧縮機４へ適切
な圧力で冷媒を返流させることが可能となる。

【００３８】上記液冷媒は、この後、補助熱交換器２１
の第２熱交換用配管２１ｂに流入し、この配管２１ｂを
流れる間に、前記第１熱交換用配管２１ａを流れる高温
の冷媒から吸熱して蒸発してガス冷媒となる。その後、
このガス冷媒は第３バイパス管２６・アキュームレータ
１９・吸込配管１０を通して圧縮機４に返流され、再
度、高温高圧のガス冷媒となって、上記の経路を循環す
る。

【００３９】このように、上記構成における加熱運転で
は、容器用熱交換器５およびシリンダ用熱交換器６を通
過後、補助熱交換器２１の第１熱交換用配管２１ａおよ
び主熱交換器１５の熱交換用冷媒配管１５ａにて冷媒の
凝縮が生じ、さらに第３液支管１６ｃの定圧膨張弁２４
において所定の圧力（約５ｋｇ／ｃｍ²）になるように
減圧される。定圧膨張弁２４は、前記したように、流入
圧に関係なく流出圧が一定になるように減圧するので、
例えば、夏期に周囲温度の上昇に伴って圧縮機４からの
吐出圧が上昇した場合でも、この定圧膨張弁２４を通過
した後の冷媒圧力を一定にして圧縮機４へ返流させるこ
とができる。この結果、圧縮機４は、通常の使用圧力範
囲内の運転状態で運転されるので、周囲温度が上昇した
場合であっても過負荷状態となることがなく、また、吸
入圧が安定することにより吐出圧も安定的に上昇するた
め、容器１およびシリンダ２に安定的に高温ガス冷媒を
供給することが可能となる。

【００４０】また、前記した従来の構成に比較すると、
上記従来の構成では加熱運転開始後まもなくすると、図
３のグラフａないしｃに示したように、バイパス管の開
弁に伴って吐出圧が一瞬落ち込むような変化を生じてい
たが、本実施例の構成では、同図に２点鎖線で示すグラ
フｄから明らかなように、加熱運転の開始時点から圧縮
機４の吐出圧が落ち込むことなく上昇し続けると共に、
吐出圧が安定するまでに要する時間を安定的に短縮する
ことが可能となっている。

【００４１】また、上記の加熱運転中は、第１ガス管１
４は圧縮機４の吸込側に接続されており、この結果、水
配管３８に介設されている開閉弁３９は自動的に開閉制
御される。このため、主熱交換器１５への不要な水の循
環は停止されるので、運転経費を低減することができ
る。

【００４２】また、圧力調整手段として上記の定圧膨張
弁２４を用いる替わりに、例えば、補助熱交換器２１の
第１熱交換用配管２１ａから第２熱交換用配管２１ｂへ
接続されるバイパス管を設け、さらにこのバイパス管を
複数に分岐させ、これらの各分岐管に減圧比が互いに異
なるキャピラリチューブをそれぞれ設け、上記バイパス
管に流入する冷媒圧力を検知して、流入する冷媒圧力が
高くなるほど減圧比が大きいキャピラリチューブを通過
するように冷媒の流れを制御するスイッチおよび電磁弁
等を設けることにより、上記バイパス管を通過した後の
冷媒圧力を一定にする構成も考えられるが、この構成で
は、複数のキャピラリチューブ、上記したスイッチおよ
び電磁弁等の多くの部品を必要とするのに対し、本実施
例で説明した定圧膨張弁２４を用いた構成は、部品点数
が少なくて済むため、装置の小型化が図れると共に、装
置の製作費の高騰を抑えることが可能となるという利点
がある。

【００４３】また、例えば冷媒としてＲ−５０２を使用
するときには、第１熱交換用配管２１ａ内で、例えば凝
縮圧力約１８ｋｇ／ｃｍ²に対応する温度４５℃程度で
凝縮が生じるように条件設定をして、圧縮機４からは１
００〜１２０℃程度の高温ガス冷媒の吐出状態とするこ
とができる。この結果、容器用熱交換器５およびシリン
ダ用熱交換器６に充分に高温のガス冷媒を供給して、こ
れら容器１およびシリンダ２を前述の殺菌温度を超える
温度まで加熱することが可能である。そして、圧縮機４
は通常の使用圧力範囲内の運転状態で保持されるので、
それまで冷却されていた容器１およびシリンダ２を急速
に昇温させて、殺菌処理に要する時間を短縮できるとと
もに、所要の時間以上にわたって安定良く容器１および
シリンダ２に高温ガス冷媒を供給して加熱することがで
きる。

【００４４】しかも上記では、補助熱交換器２１内での
凝縮と蒸発とは、第１熱交換用配管２１ａおよび第２熱
交換用配管２１ｂをそれぞれ流れる冷媒間の熱の授受で
生じるようになっているので、空気式熱交換器や水熱交
換器で互いに別体の凝縮器や蒸発器として構成する場合
に比べ、例えば送風ファンや、水配管・水循環用機器等
を設ける必要がなく、このため、構成が簡素になって小
形化し得ると共に、運転経費を低減することができる。
また、気温、或いは気温に伴って変化する水温による熱
交換能力への影響が少なくなるので、加熱運転をより安
定したものとすることができる。さらに、例えば空気式
熱交換器で構成した場合のファンの駆動に伴う騒音がな
く、このため、より低騒音の装置となる。

【００４５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば上記実施例では、主熱交換器１５を
水熱交換器で構成した例を挙げて説明したが、この主熱
交換器を、空気との熱交換を行う空気式熱交換器で構成
することも可能である。この場合、圧縮機４の吐出圧力
に応じて主熱交換器内のファンの運転を圧力または温度
で制御することにより、安定したサイクルの作動を保持
できると共に、ファンでの消費電力の節減を図ることが
できる。また、加熱運転時にガス冷媒が補助熱交換器２
１の第１熱交換用配管２１ａおよび主熱交換器１５の熱
交換用冷媒配管１５ａで凝縮されて定圧膨張弁２４へ流
入する構成を説明したが、加熱運転時にはガス冷媒が主
熱交換器１５を通過せずに上記第１熱交換用配管２１ａ
のみで凝縮された後に定圧膨張弁２４へ流入するような
構成としても良い。さらに、上記実施例で説明したキャ
ピラリチューブ１８ａ・１８ｂの替わりに、例えば手動
膨張弁、温度式膨張弁、定圧膨張弁、フロート膨張弁等
の膨張弁を用いることもできる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明の冷菓製造機は、
冷菓の原料を貯蔵する容器および冷菓を製造するシリン
ダと、熱媒体を加圧して吐出する圧縮機と、上記熱媒体
と上記容器およびシリンダの各々との間で熱交換を行わ
せる容器用熱交換器およびシリンダ用熱交換器と、内部
を各々流れる熱媒体間で熱交換が生じるように互いに配
設された第１および第２の熱交換用配管を有する第１媒
体熱交換器と、熱媒体を圧縮機の設定吸入圧の範囲内の
所定の圧力に減圧して断熱膨張させる圧力調整手段と、
内部を流れる熱媒体の熱交換を行う第２媒体熱交換器と
が設けられ、これらが、加熱運転時に、圧縮機から吐出
された熱媒体を、容器用熱交換器およびシリンダ用熱交
換器の各々から、第１媒体熱交換器の第１熱交換用配管
を介して第２媒体熱交換器に流入させ、該第２媒体熱交
換器からさらに、圧力調整手段、および第１媒体熱交換
器の第２熱交換用配管に順次経由させて圧縮機へ返流さ
せる媒体循環経路を形成する配管によって相互に接続さ
れている構成である。

【００４７】それゆえ、周囲温度の変動等から受ける影
響を抑制し、圧縮機の負荷を増大させることなく容器や
シリンダを殺菌温度以上に加熱する運転を安定して行う
ことができる。さらに、熱媒体が第２熱交換用配管に流
入する前に、熱媒体を完全に凝縮させることをも可能と
なる。また、部品点数をより少なくすることができるた
め、加熱運転時の制御を簡略化できると共に、装置の小
型化および製作費の高騰の抑制が可能となるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷菓製造機における熱媒体
回路図である。

【図２】従来の冷菓製造機における熱媒体回路図であ
る。

【図３】従来の冷菓製造機における加熱運転時の圧縮機
の吐出圧の変化の様子と、本発明の一実施例の冷菓製造
機における加熱運転時の圧縮機の吐出圧の変化の様子と
を対比させて示すグラフである。

【符号の説明】

１容器２シリンダ４圧縮機５容器用熱交換器６シリンダ用熱交換器１５主熱交換器（第２媒体熱交換器）２１補助熱交換器（第１媒体熱交換器）２１ａ第１熱交換用配管２１ｂ第２熱交換用配管２４定圧膨張弁（圧力調整手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷菓の原料を貯蔵する容器および冷菓を製
造するシリンダと、熱媒体を加圧して吐出する圧縮機
と、上記熱媒体と上記容器およびシリンダの各々との間
で熱交換を行わせる容器用熱交換器およびシリンダ用熱
交換器と、内部を各々流れる熱媒体間で熱交換が生じる
ように互いに配設された第１および第２の熱交換用配管
を有する第１媒体熱交換器と、熱媒体を圧縮機の設定吸
入圧の範囲内の所定の圧力に減圧して断熱膨張させる圧
力調整手段と、内部を流れる熱媒体の熱交換を行う第２
媒体熱交換器とが設けられ、これらが、加熱運転時に、
圧縮機から吐出された熱媒体を、容器用熱交換器および
シリンダ用熱交換器の各々から、第１媒体熱交換器の第
１熱交換用配管を介して第２媒体熱交換器に流入させ、
該第２媒体熱交換器からさらに、圧力調整手段、および
第１媒体熱交換器の第２熱交換用配管に順次経由させて
圧縮機へ返流させる媒体循環経路を形成する配管によっ
て相互に接続されていることを特徴とする冷菓製造機。