JP2869408B1 - 冷菓製造装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 装置の大型化を防止しつつ、シロップの冷蔵
を容易に行い、取扱性を向上し得る冷菓製造装置を提供
する。 【解決手段】 冷却冷凍循環経路及び加熱循環経路に
は、ウォーターコンデンサ１１から流出した液冷媒の一
部を第４キャピラリーチューブ４６に通し、冷蔵庫用熱
交換器４７を経てコンプレッサ４に返流させる冷蔵分岐
管４５が設けられている。

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、
シェーク等の冷菓を製造する冷菓製造装置に関し、特
に、シロップ等の原料の冷蔵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、シェーク等の
冷菓を製造する冷菓製造装置は、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が、食品衛生上の理由から、製品
であ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ており、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、例えば実開昭６０−１４
４８８７号公報に開示されている。その装置において
は、図３に示すように、容器５１及びシリンダ５２に各
々設けられた容器用熱交換器５３及びシリンダ用熱交換
器５４と、主熱交換器５５とが、冷媒配管５６によって
四方弁５７を介して圧縮機５８に接続されている。

【０００４】上記装置では、圧縮機５８から吐出される
ガス冷媒が、図中、実線矢印で示すように、主熱交換器
５５から、膨張器５９・５９を介して容器用熱交換器５
３及びシリンダ用熱交換器５４へと循環する冷却冷凍サ
イクルで、主熱交換器５５が凝縮器として作用すると共
に、容器用熱交換器５３及びシリンダ用熱交換器５４が
それぞれ蒸発器として作用し、容器５１及びシリンダ５
２の冷却冷凍が行われる。

【０００５】一方、上記から四方弁５７を切換えて、図
中、破線矢印で示すように、圧縮機５８から吐出される
ガス冷媒が、容器用熱交換器５３及びシリンダ用熱交換
器５４側から主熱交換器５５へと循環する加熱サイクル
で、容器用熱交換器５３及びシリンダ用熱交換器５４が
凝縮器として作用し、これによって、容器５１及びシリ
ンダ５２の加熱が行われる。

【０００６】ところで、アイスクリーム、シェーク等の
冷菓を製造する冷菓製造装置では、冷菓の製造に際し
て、バニラ原料等をベースとして冷凍し、取り出し口で
各種のフレーバーを合流させることにより、販売商品の
バリエーションを増やすことがされている。上記のフレ
ーバーは、ストロベリーシロップ、青リンゴシロップ等
と呼ばれ、乳成分を含まないので、毎日の加熱殺菌の必
要はなく、容器開封後の衛生管理は冷蔵保存することが
通例となっている。

【０００７】従来では、これらシロップを冷蔵するため
に、冷菓製造装置の構造として冷菓の製造を目的とした
冷媒系統と、シロップの冷蔵保存を目的とした冷媒系統
との２種類を搭載するか、又は、営業中はシロップを蓄
冷剤等で保冷し、営業終了後、別途に設けられた冷蔵庫
に移して冷蔵保存する方法が採られていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷菓製造装置において、冷媒系統を２種類搭載する
のでは圧縮機等を２台装備することになるので、装置が
大型化する一方、シロップを営業終了後に別途に設けら
れた冷蔵庫に移すのでは、取扱が不便であるという問題
点を有している。

【０００９】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、装置の大型化を防止
しつつ、シロップの冷蔵を容易に行い、取扱性を向上し
得る冷菓製造装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の冷
菓製造装置は、上記課題を解決するために、冷菓の原料
を貯蔵する容器及び冷菓を製造するシリンダをそれぞれ
冷却冷凍・加熱するための容器用熱交換器・シリンダ用
熱交換器と、高温高圧ガス冷媒を熱交換により凝縮させ
る主熱交換器と、冷蔵庫を冷蔵する冷蔵庫用熱交換器
と、液冷媒を膨張させる第１膨張器・第２膨張器・第３
膨張器・第４膨張器とが設けられ、これらが、圧縮機か
らの吐出ガス冷媒を順次主熱交換器に経由させた後、第
１膨張器及び第２膨張器に分流し、それぞれ容器用熱交
換器及びシリンダ用熱交換器を経た後、圧縮機に返流さ
せる冷却冷凍循環経路と、圧縮機からの吐出ガス冷媒を
分流してそれぞれ容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換
器を通した後合流させて主熱交換器を経て流出した液冷
媒の一部を第３膨張器を経て圧縮機に返流させる加熱循
環経路との二系統の循環経路を形成する冷媒配管によっ
て相互に接続される一方、上記冷媒配管には、冷却冷凍
循環経路と加熱循環経路とを択一的に選択するための切
換弁手段が介設されており、さらに、上記冷却冷凍循環
経路及び加熱循環経路には、主熱交換器から流出した液
冷媒の他の一部を第４膨張器に通し、冷蔵庫用熱交換器
を経て圧縮機に返流させる冷蔵経路が設けられているこ
とを特徴としている。

【００１１】上記の発明によれば、容器及びシリンダの
両方を冷却及び冷凍するときには、冷却冷凍循環経路に
て圧縮機からの吐出ガス冷媒を主熱交換器に通した後、
第１膨張器・容器用熱交換器及び第２膨張器・シリンダ
用熱交換器に順次経由させる。この運転によって、容器
及びシリンダが冷却及び冷凍される。

【００１２】即ち、圧縮機から吐出した高温高圧ガス冷
媒は、主熱交換器を通すことにより凝縮して液冷媒とな
り、第１膨張器及び第２膨張器を通すことにより容器用
熱交換器・シリンダ用熱交換器にて断熱膨張・蒸発する
際に容器及びシリンダから熱を吸収する。この結果、容
器及びシリンダが冷却及び冷凍される。

【００１３】一方、上記の状態から切換弁手段を切換え
て加熱循環経路にて運転する。これによって、シリンダ
及び容器を同時に加熱することができる。

【００１４】即ち、上記加熱循環経路では、圧縮機から
吐出した高温高圧ガス冷媒を、凝縮させることなく分流
してそれぞれ容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器に
導入する。これによって、容器及びシリンダが加熱され
る。

【００１５】その後、容器用熱交換器及びシリンダ用熱
交換器から流出した高温高圧ガス冷媒を合流させ、主熱
交換器に導いて凝縮させて液冷媒にする。この液冷媒の
一部を、第３膨張器に導き、膨張させて低温低圧のガス
冷媒に変化させ、圧縮機に返流させる。

【００１６】一方、上記冷却冷凍循環経路及び加熱循環
経路には、主熱交換器から流出した液冷媒の他の一部を
第４膨張器に通し、冷蔵庫用熱交換器を経て圧縮機に返
流させる冷蔵経路が設けられている。

【００１７】このため、主熱交換器から流出した他の一
部の液冷媒は、第４膨張器にて減圧され、冷蔵庫用熱交
換器にて断熱膨張・蒸発する際に周囲から熱を吸収し、
冷蔵庫が冷却される。そして、この冷蔵経路には、冷却
冷凍循環経路及び加熱循環経路に関わりなく冷媒が流れ
る。

【００１８】この結果、容器及びシリンダの冷却・冷凍
及び加熱運転に関わらず、冷蔵庫を冷却しておくことが
できる。

【００１９】従って、この冷蔵庫にシロップを保管する
ことにより、シロップを始終冷蔵しておくことができ
る。また、この装置では、冷蔵庫の確保に際して、圧縮
機を一台で構成しており、小スペースで構成することが
できる。

【００２０】この結果、装置の大型化を防止しつつ、シ
ロップの冷蔵を容易に行い、取扱性を向上し得る冷菓製
造装置を提供することができる。

【００２１】請求項２に係る発明の冷菓製造装置は、上
記課題を解決するために、請求項１記載の冷菓製造装置
において、上記加熱循環経路には、補助熱交換器がさら
に設けられ、上記容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換
器を通した後に合流したガス冷媒を上記補助熱交換器を
介して主熱交換器に導くと共に、主熱交換器から流出し
た液冷媒から分流して上記第３膨張器を通した冷媒を、
上記補助熱交換器を介して圧縮機に返流させる一方、上
記補助熱交換器内には、上記加熱循環経路における容器
用熱交換器及びシリンダ用熱交換器からの合流点と主熱
交換器との間に介設される第１熱交換用配管と加熱循環
経路における第３膨張器と圧縮機との間に介設される第
２熱交換用配管とが設けられ、これら第１・第２熱交換
用配管内を各々流れる冷媒間で熱交換が行われることを
特徴としている。

【００２２】上記の発明によれば、加熱循環経路におい
ては、圧縮機から吐出した高温高圧ガス冷媒を、凝縮さ
せることなく容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器に
導入して容器及びシリンダを加熱した後、容器用熱交換
器及びシリンダ用熱交換器を流出したガス冷媒は、補助
熱交換器を介して主熱交換器に導かれる。

【００２３】上記補助熱交換器では、容器用熱交換器及
びシリンダ用熱交換器を流出したガス冷媒の合流点から
第１熱交換用配管を通る高温高圧のガス冷媒が、上記加
熱循環経路における第３膨張器を経て第２熱交換用配管
を通る低温低圧の気液混合冷媒と熱交換される。

【００２４】即ち、一般的には、主熱交換器では、冷却
水によって高温高圧のガス冷媒との熱交換が行われる
が、この熱交換に際しては冷却水が大量に必要となる。

【００２５】しかし、本発明では、主熱交換器の手前に
補助熱交換器が設けられており、かつこの補助熱交換器
では、加熱循環経路における冷媒を利用して熱交換され
る。

【００２６】この結果、主熱交換器における冷却水の使
用量低減を図ることができ、ひいては装置の運転経費の
低減を図ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１及び図２に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２８】本実施の形態のシェーク等の冷菓を製造す
る冷菓製造装置には、図２に示すように、上部に製造さ
れたシェークを取り出すためのレバー３１が設けられて
おり、この奥にはバニラ原料等をベースとした冷菓原料
であるミックスを混練しながら冷凍して冷菓を製造する
シリンダ２と、上記ミックスを冷却貯蔵する後述するミ
ックスタンク（容器）１とが設けられている。

【００２９】上記のレバー３１の近傍には、シリンダ２
の取り出し口３２にてストロベリーシロップや青リンゴ
シロップ等のシロップ４２を混入させるためのシロップ
セレクトスイッチ３３が設けられている。

【００３０】また、冷菓製造装置の下部には、開閉可能
な扉４１を有する冷蔵庫４０が設けられている。そし
て、この冷蔵庫４０には、上記各種のシロップ４２…が
保管されており、各々、ポンプ４３…によって、上記取
り出し口３２に供給されるようになっている。

【００３１】上記の冷菓製造装置には、図１に示すよう
に、冷凍装置３が設けられており、前記ミックスタンク
１やシリンダ２を冷却したり殺菌のために加熱したりす
ると共に、上記冷蔵庫４０の冷却を行い得るようになっ
ている。

【００３２】上記冷凍装置３の冷媒回路には、コンプレ
ッサ（圧縮機）４と、ミックスタンク１と冷媒との間の
熱交換をするタンク用熱交換器（容器用熱交換器）５
と、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と、コンプレッサ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（切換弁手段）７とが設
けられている。

【００３３】四方弁７には、コンプレッサ４の吐出配管
８が接続された流入ポートＤと、コンプレッサ４の吸込
配管９に通ずる中継管２４が接続された中継ポートＳ
と、第１・第２の一対の切換ポートＣ・Ｅとが設けられ
ている。第１切換ポートＣには、順次、第１ガス管１０
・ウォーターコンデンサ（主熱交換器）１１・液管１２
が接続されている。また、液管１２の先端側は、ドライ
ヤーを経て第１支管１２ａと第２支管１２ｂと第３支管
１２ｃと冷蔵分岐管（冷蔵経路）４５とに分岐されてい
る。

【００３４】尚、ウォーターコンデンサ１１を出た液管
１２は、コンプレッサ４内の図示しない潤滑オイルの冷
却を行うべく熱交換を行った後、再度、ウォーターコン
デンサ１１にて熱交換し、その後、シリンダ２側に導か
れるようになっている。上記のウォーターコンデンサ１
１は水熱交換器として構成されているものであって、内
部には熱交換用冷媒配管１１ａ・１１ｂと水配管１３と
が並設されており、両配管１１ａ・１１ｂを各々流れる
冷媒と冷却水との間で熱交換が生じるようになってい
る。

【００３５】また、第１ガス管１０には、ウォーターコ
ンデンサ１１側から四方弁７の第１切換ポートＣに向か
う冷媒の流れを遮断する第１逆止弁ＣＶ１が介設されて
いる。

【００３６】さらに、第１ガス管１０におけるコンプレ
ッサ４と四方弁７との間には、コンプレッサ４のガス圧
力が高圧になり過ぎるのを防止するためのハイカットス
イッチが設けられている。また、第１ガス管１０におけ
る第１逆止弁ＣＶ１と熱交換用冷媒配管１１ａとの間に
は分岐管１０ａが設けられている。この分岐管１０ａ
は、キャピラリーチューブ１３ａを介してウォーターバ
ルブ１３ｂに接続されることにより、第１ガス管１０に
一定圧力以上がかかると、ウォーターバルブ１３ｂの弁
が開いて水配管１３に冷却水が流れるようになってい
る。

【００３７】一方、第１支管１２ａには第１電磁弁ＳＶ
１と、ミックスタンク１へ通ずる第１キャピラリーチュ
ーブ（第１膨張器）２０ａとが順次介設され、第２支管
１２ｂには第２電磁弁ＳＶ２と、シリンダ２へのシリン
ダ導入管６ａへ通ずる第２キャピラリーチューブ（第２
膨張器）２０ｂとが順次介設されている。また、第３支
管１２ｃには、第３電磁弁ＳＶ３と定圧膨張弁（第３膨
張器）２１とが介設されている。

【００３８】さらに、上記冷蔵分岐管４５には、第４キ
ャピラリーチューブ（第４膨張器）４６と冷蔵庫用熱交
換器４７とが順次介設されると共に、この冷蔵分岐管４
５は、吸込配管９のアキュームレータ２３に流入するよ
うに接続されている。

【００３９】尚、上記第４キャピラリーチューブ４６の
手前にも電磁弁を設けることが可能であり、これによっ
て、第４キャピラリーチューブ４６への冷媒流量を制御
して冷蔵庫４０の温度コントロールをさらに適切に行う
ことが可能となる。

【００４０】一方、上記の吸込配管９には、コンプレッ
サ４に近い順に防塵用のストレーナ２２と、冷媒の気液
分離を図るためのアキュームレータ２３とが介設されて
いる。

【００４１】上記吸込配管９の先端側は、補助熱交換器
１４内を通して上記定圧膨張弁２１に通ずる第２熱交換
用配管９ｃと、前記四方弁７の中継ポートＳに接続され
る中継管２４とに分岐されている。

【００４２】上記の四方弁７の第２切換ポートＥには、
サクション管９ａが接続されており、このサクション管
９ａは、先端側でシリンダ２のシリンダ用熱交換器６及
びミックスタンク１のタンク用熱交換器５に分岐されて
いる。

【００４３】上記補助熱交換器１４内には、前記第２熱
交換用配管９ｃ及び第１熱交換用配管１４ａの二つの熱
交換用配管が並設されて、両配管１４ａ・９ｃ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。

【００４４】上記第１熱交換用配管１４ａの両端には、
それぞれ、第１バイパス管３１と第２バイパス管３２と
が接続されている。第１バイパス管３１の先端側は、上
記タンク用熱交換器５及びシリンダ用熱交換器６からの
合流点３１ａ・第４電磁弁ＳＶ４を介してシリンダ用熱
交換器６に通ずるシリンダ導入管６ａに接続されてい
る。さらに、上記合流点３１ａから分岐して、タンク用
バイパス管５ａが接続されており、このタンク用バイパ
ス管５ａは、第５電磁弁ＳＶ５を介してタンク用熱交換
器５に接続されている。

【００４５】また、第２バイパス管３２は、前記第１逆
止弁ＣＶ１とウォーターコンデンサ１１との間の部位に
接続されると共に、この第２バイパス管３２には、ウォ
ーターコンデンサ１１側から補助熱交換器１４へと向か
う冷媒流れを遮断する第２逆止弁ＣＶ２が介設されてい
る。

【００４６】上記構成の冷菓製造装置において、最初
に、ミックスタンク１及びシリンダ２の両方を冷却及び
冷凍する冷却冷凍運転、つまり通常の冷菓製造時の運転
について説明する。

【００４７】先ず、四方弁７の流入ポートＤが第１切換
ポートＣに、また、中継ポートＳが第２切換ポートＥ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電磁弁ＳＶ１・第２電磁弁ＳＶ２をそれぞれ開
弁し、第３電磁弁ＳＶ３・第４電磁弁ＳＶ４・第５電磁
弁ＳＶ５をそれぞれ閉弁する。この状態で、コンプレッ
サ４を運転することで、図中、実線矢印で示す冷却冷凍
循環経路に沿って冷媒が循環し、ミックスタンク１及び
シリンダ２が冷凍装置３によって冷却及び冷凍される冷
却冷凍運転が行われる。

【００４８】この運転においては、コンプレッサ４から
吐出される約１００℃の高温高圧のガス冷媒は、吐出配
管８・四方弁７・第１ガス管１０を通してウォーターコ
ンデンサ１１に導かれ、ここで水配管１３を流れる冷却
水との熱交換によって凝縮する。ここで凝縮した液冷媒
は、液管１２に流出し、コンプレッサ４の図示しない潤
滑オイルと熱交換され、再度、ウォーターコンデンサ１
１にて約４０℃に冷却された後、ドライヤーを経て、第
１支管１２ａ・第２支管１２ｂ・冷蔵分岐管４５に分流
する。

【００４９】上記第１支管１２ａ・第２支管１２ｂに分
流された液冷媒は、それぞれ、第１キャピラリーチュー
ブ２０ａ・第２キャピラリーチューブ２０ｂを通過する
時に減圧され低圧の液冷媒に変化し、その後、タンク用
熱交換器５及びシリンダ用熱交換器６にそれぞれ流入し
た時に、急激に断熱膨張することにより、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、ミックスタンク１が約０〜４℃に冷却
されると共にシリンダ２が約−２〜−７℃に冷凍され
る。

【００５０】即ち、第１電磁弁ＳＶ１・第２電磁弁ＳＶ
２のＯＮ・ＯＦＦ制御により各第１支管１２ａ・第２支
管１２ｂを通る冷媒の流量が調整され、これによって、
ミックスタンク１を冷却温度に保ち、かつシリンダ２を
冷凍温度にする温度制御が行われている。

【００５１】上記タンク用熱交換器５で蒸発した低温低
圧のガス冷媒は、その後、サクション管９ａを経て四方
弁７の第２切換ポートＥに入り、中継ポートＳ・中継管
２４を経て吸込配管９に合流し、アキュームレータ２３
・ストレーナ２２を通してコンプレッサ４に返流され
る。そして、コンプレッサ４で再び加圧されて高温高圧
のガス冷媒としてウォーターコンデンサ１１に吐出さ
れ、上記の経路を循環する。

【００５２】一方、この冷却冷凍循環経路において、冷
蔵分岐管４５に分流された液冷媒は、第４キャピラリー
チューブ４６を通過する時に減圧されて低圧の液冷媒に
変化する。その後、冷蔵庫用熱交換器４７に流入した時
に、急激に断熱膨張することにより、周囲から熱を吸収
して蒸発する。これにより、冷蔵庫４０が約０〜４℃に
冷却される。

【００５３】この冷蔵庫用熱交換器４７を流出した低温
低圧のガス冷媒は、アキュームレータ２３に流入し、ス
トレーナ２２を通してコンプレッサ４に返流される。

【００５４】次に、ミックスタンク１及びシリンダ２を
加熱する加熱運転について説明する。即ち、この加熱運
転は、食品衛生上の理由から、シリンダを１日に１回以
上加熱殺菌するために、６８℃以上の温度で少なくとも
３０分間加熱するものである。

【００５５】加熱運転では、先ず、上記の状態から、四
方弁７の流入ポートＤが第２切換ポートＥに、また、中
継ポートＳが第１切換ポートＣにそれぞれ連通する位置
に四方弁７を切換える。

【００５６】次いで、第３電磁弁ＳＶ３・第４電磁弁Ｓ
Ｖ４・第５電磁弁ＳＶ５をそれぞれ開弁し、第１電磁弁
ＳＶ１・第２電磁弁ＳＶ２を閉弁してコンプレッサ４を
運転する。これによって、図中、破線矢印で示す加熱循
環経路に沿って冷媒が循環し、ミックスタンク１及びシ
リンダ２が加熱される加熱運転に切換わる。

【００５７】この運転においては、コンプレッサ４から
吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出配管８・四方弁
７の流入ポートＤ及び第２切換ポートＥ・サクション管
９ａを経て、タンク用熱交換器５及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、ミッ
クスタンク１及びシリンダ２を加熱した後、約７０〜８
０℃の高温高圧ガス冷媒となり、シリンダ用熱交換器６
のガス冷媒はシリンダ導入管６ａ・第４電磁弁ＳＶ４を
経て第１バイパス管３１の合流点３１ａに流入する一
方、タンク用熱交換器５のガス冷媒はタンク用バイパス
管５ａ・第５電磁弁ＳＶ５を経て第１バイパス管３１の
合流点３１ａに流入する。

【００５８】上記合流点３１ａにて合流した高温高圧の
ガス冷媒は、第１バイパス管３１を経て補助熱交換器１
４に流入し、この補助熱交換器１４にて、後述する低温
低圧の気液混合冷媒と熱交換された後、第２バイパス管
３２を経て、ウォーターコンデンサ１１に流入して凝縮
する。

【００５９】ウォーターコンデンサ１１にて凝縮した約
４０℃の液冷媒は、次いで、液管１２から第３支管１２
ｃに流入し、定圧膨張弁２１の通過時に断熱膨張して低
温低圧の気液混合冷媒に変化する。そして、第２熱交換
用配管９ｃを通って補助熱交換器１４内を通る第２熱交
換用配管９ｃに流入し、第１熱交換用配管１４ａを流れ
る前記高温のガス冷媒と熱交換して蒸発する。その後、
この蒸発したガス冷媒は吸込配管９・アキュームレータ
２３・ストレーナ２２を通してコンプレッサ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。

【００６０】ここで、上記の定圧膨張弁２１は、減圧さ
れた一定圧力のガス冷媒をコンプレッサ４に返流させる
ものである。従って、周囲温度や冷媒の温度変化によっ
てコンプレッサ４の吸入圧が変動することを防止するこ
とができ、ひいてはコンプレッサ４の吐出圧が安定する
ので、加熱温度を安定させることができる。

【００６１】一方、この加熱循環経路において、上記ウ
ォーターコンデンサ１１にて凝縮され、液管１２の先端
側で分流して冷蔵分岐管４５を通る液冷媒は、前記冷却
冷凍循環経路と同様に、第４キャピラリーチューブ４６
を通過する時に減圧され、その後、冷蔵庫用熱交換器４
７に流入した時に、急激に断熱膨張することにより、周
囲から熱を吸収して蒸発する。これにより、冷蔵庫４０
が約０〜４℃に冷却される。

【００６２】この冷蔵庫用熱交換器４７を流出した低温
低圧のガス冷媒は、アキュームレータ２３に流入し、ス
トレーナ２２を通してコンプレッサ４に返流される。

【００６３】従って、冷蔵庫４０は、この加熱循環経路
においても、冷却冷凍循環経路と同様に冷却され、結
局、常時冷却されていることになる。

【００６４】尚、前記の冷却冷凍運転から加熱運転への
切換えの直後には、シリンダ２は−２〜−７℃と低温の
ため、コンプレッサ４からの吐出ガス冷媒の凝縮がシリ
ンダ用熱交換器６の通過時に生じる。この間は、コンプ
レッサ４の吐出圧が低くなるが、本実施の形態では、定
圧膨張弁２１によって、コンプレッサ４での吐出圧の上
昇が促進され、このコンプレッサ４での圧縮仕事による
冷媒への付与エネルギーが高められる。

【００６５】また、ウォーターコンデンサ１１では、例
えば凝縮圧力約１８ｋｇ／ｃｍ² に対応する凝縮温度４
２℃程度で凝縮が生じるように条件設定がなされてい
る。このとき、コンプレッサ４からは１００〜１２０℃
程度のガス冷媒の吐出状態が維持され、これによって、
シリンダ２は前述の殺菌温度、つまり６８℃を温度を超
える温度まで充分に加熱される。また、これにより、シ
リンダ２に残存する冷菓の加熱殺菌が行われる。

【００６６】また、本実施の形態では、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シリンダ２を
加熱し、そして、シリンダ用熱交換器６を通過後にウォ
ーターコンデンサ１１で凝縮するようになっている。こ
のため、コンプレッサ４は通常の使用圧力範囲内の運転
状態を保持したまま、シリンダ２を殺菌温度以上に加熱
することができる。この結果、それまで冷凍されていた
シリンダ２を急速に昇温させて、殺菌処理に要する時間
を短縮することができる。

【００６７】このように、本実施の形態の冷菓製造装置
では、ミックスタンク１及びシリンダ２の両方を冷却及
び冷凍するときには、冷却冷凍循環経路にてコンプレッ
サ４からの吐出ガス冷媒をウォーターコンデンサ１１に
通した後、第１キャピラリーチューブ２０ａ・タンク用
熱交換器５及び第２キャピラリーチューブ２０ｂ・シリ
ンダ用熱交換器６に順次経由させる。この運転によっ
て、ミックスタンク１及びシリンダ２が冷却及び冷凍さ
れる。

【００６８】即ち、コンプレッサ４から吐出した高温高
圧ガス冷媒は、ウォーターコンデンサ１１を通すことに
より凝縮して液冷媒となり、第１キャピラリーチューブ
２０ａ及び第２キャピラリーチューブ２０ｂにてそれぞ
れ減圧され、さらにタンク用熱交換器５・シリンダ用熱
交換器６にて断熱膨張・蒸発する際にミックスタンク１
及びシリンダ２から熱を吸収する。この結果、ミックス
タンク１及びシリンダ２が冷却及び冷凍される。

【００６９】一方、上記の状態から四方弁７を切換えて
加熱循環経路にて運転する。これによって、シリンダ２
及びミックスタンク１を同時に加熱することができる。

【００７０】即ち、上記加熱循環経路では、コンプレッ
サ４から吐出した高温高圧ガス冷媒を、凝縮させること
なく分流してそれぞれタンク用熱交換器５及びシリンダ
用熱交換器６に導入する。これによって、ミックスタン
ク１及びシリンダ２が加熱される。

【００７１】その後、タンク用熱交換器５及びシリンダ
用熱交換器６から流出した高温高圧ガス冷媒を合流さ
せ、ウォーターコンデンサ１１に導いて凝縮させて液冷
媒にする。この液冷媒の一部を、定圧膨張弁２１に導
き、膨張させて低温低圧のガス冷媒に変化させ、コンプ
レッサ４に返流させる。

【００７２】一方、冷却冷凍循環経路及び加熱循環経路
には、ウォーターコンデンサ１１から流出した液冷媒の
他の一部を第４キャピラリーチューブ４６に通し、冷蔵
庫用熱交換器４７を経てコンプレッサ４に返流させる冷
蔵分岐管４５が設けられている。

【００７３】このため、ウォーターコンデンサ１１から
流出した他の一部の液冷媒は、第４キャピラリーチュー
ブ４６にて減圧され、冷蔵庫用熱交換器４７にて断熱膨
張・蒸発する際に周囲から熱を吸収し、冷蔵庫４０が冷
却される。

【００７４】そして、この冷蔵分岐管４５には、冷却冷
凍循環経路及び加熱循環経路に関わりなく冷媒が流れ
る。

【００７５】この結果、ミックスタンク１及びシリンダ
２の冷却・冷凍及び加熱運転に関わらず、冷蔵庫４０を
冷却しておくことができる。

【００７６】従って、この冷蔵庫４０にシロップ４２…
を保管することにより、シロップ４２…を始終冷蔵して
おくことができる。また、この装置では、冷蔵庫４０の
確保に際して、コンプレッサ４を一台で構成しており、
小スペースで構成することができる。即ち、２種類の冷
媒系統に相当する機能が、単一の冷媒系統で得られるた
め従来の冷菓製造装置に比べ、小型化つまり設置スペー
ス削減が可能となり、格段のコストダウンにもなる。特
に、冷菓製造装置を設置している店舗は、小スペースで
営業を行っている場合が多く、小型化へのメリットは大
きい。

【００７７】さらに、冷蔵庫４０の設置場所は特に制限
されることはない。このため、冷蔵庫４０を冷菓製造装
置の下部に設けることができるので、シロップ４２…の
交換等を容易に行うことができるこの結果、装置の大型
化を防止しつつ、シロップ４２…の冷蔵を容易に行い、
取扱性を向上し得る冷菓製造装置を提供することができ
る。

【００７８】また、本実施の形態の冷菓製造装置では、
加熱循環経路においては、コンプレッサ４から吐出した
高温高圧ガス冷媒を、凝縮させることなくタンク用熱交
換器５及びシリンダ用熱交換器６に導入してミックスタ
ンク１及びシリンダ２を加熱した後、タンク用熱交換器
５及びシリンダ用熱交換器６を流出したガス冷媒は、補
助熱交換器１４を介してウォーターコンデンサ１１に導
かれる。

【００７９】上記補助熱交換器１４では、タンク用熱交
換器５及びシリンダ用熱交換器６を流出したガス冷媒の
合流点３１ａから第１熱交換用配管１４ａを通る高温高
圧のガス冷媒が、上記加熱循環経路における定圧膨張弁
２１を経て第２熱交換用配管９ｃを通る低温低圧の気液
混合冷媒と熱交換される。

【００８０】即ち、本実施の形態では、ウォーターコン
デンサ１１の手前に補助熱交換器１４が設けられてお
り、かつこの補助熱交換器１４では、加熱循環経路にお
ける冷媒を利用して熱交換される。

【００８１】この結果、ウォーターコンデンサ１１にお
ける冷却水の使用量低減を図ることができ、ひいては装
置の運転経費の低減を図ることができる。

【００８２】また、気温に伴って変化する水温への熱交
換能力の依存度が少なくなるので、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、空気との熱交換
を行う空気式熱交換器で補助熱交換器を構成する場合と
比較しても、空気との熱交換を行わせるために必要なフ
ァンでの消費電力を削減することができると共に、機械
形状を小形化することができる。

【００８３】尚、本実施の形態では、主熱交換器をウォ
ーターコンデンサ１１として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、コンプレッサ４の吐出圧力に応じて主熱交換機
内のファンの運転を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。

【００８４】さらに、上記実施の形態では第１膨張器・
第２膨張器・第４膨張器として第１キャピラリーチュー
ブ２０ａ・第２キャピラリーチューブ２０ｂ・第４キャ
ピラリーチューブ４６を採用したが、例えば電子膨張
弁、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採用することもできる。

【００８５】

【発明の効果】請求項１に係る発明の冷菓製造装置は、
以上のように、冷菓の原料を貯蔵する容器及び冷菓を製
造するシリンダをそれぞれ冷却冷凍・加熱するための容
器用熱交換器・シリンダ用熱交換器と、高温高圧ガス冷
媒を熱交換により凝縮させる主熱交換器と、冷蔵庫を冷
蔵する冷蔵庫用熱交換器と、液冷媒を膨張させる第１膨
張器・第２膨張器・第３膨張器・第４膨張器とが設けら
れ、これらが、圧縮機からの吐出ガス冷媒を順次主熱交
換器に経由させた後、第１膨張器及び第２膨張器に分流
し、それぞれ容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器を
経た後、圧縮機に返流させる冷却冷凍循環経路と、圧縮
機からの吐出ガス冷媒を分流してそれぞれ容器用熱交換
器及びシリンダ用熱交換器を通した後合流させて主熱交
換器を経て流出した液冷媒の一部を第３膨張器を経て圧
縮機に返流させる加熱循環経路との二系統の循環経路を
形成する冷媒配管によって相互に接続される一方、上記
冷媒配管には、冷却冷凍循環経路と加熱循環経路とを択
一的に選択するための切換弁手段が介設されており、さ
らに、上記冷却冷凍循環経路及び加熱循環経路には、主
熱交換器から流出した液冷媒の他の一部を第４膨張器に
通し、冷蔵庫用熱交換器を経て圧縮機に返流させる冷蔵
経路が設けられているものである。

【００８６】それゆえ、容器及びシリンダの両方を冷却
及び冷凍するときには、冷却冷凍循環経路にて圧縮機か
らの吐出ガス冷媒を主熱交換器に通した後、第１膨張器
・容器用熱交換器及び第２膨張器・シリンダ用熱交換器
に順次経由させる。この運転によって、容器及びシリン
ダが冷却及び冷凍される。

【００８７】また、上記の状態から切換弁手段を切換え
て加熱循環経路にて運転する。これによって、シリンダ
及び容器を同時に加熱することができる。

【００８８】一方、上記冷却冷凍循環経路及び加熱循環
経路には、主熱交換器から流出した液冷媒の他の一部を
第４膨張器に通し、冷蔵庫用熱交換器を経て圧縮機に返
流させる冷蔵経路が設けられている。

【００８９】このため、この冷蔵経路には、冷却冷凍循
環経路及び加熱循環経路に関わりなく冷媒が流れるの
で、容器及びシリンダの冷却・冷凍及び加熱運転に関わ
らず、冷蔵庫を冷却しておくことができる。

【００９０】従って、この冷蔵庫にシロップを保管する
ことにより、装置の大型化を防止しつつ、シロップの冷
蔵を容易に行い、取扱性を向上し得る冷菓製造装置を提
供することができるという効果を奏する。

【００９１】請求項２に係る発明の冷菓製造装置は、以
上のように、請求項１記載の冷菓製造装置において、上
記加熱循環経路には、補助熱交換器がさらに設けられ、
上記容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器を通した後
に合流したガス冷媒を上記補助熱交換器を介して主熱交
換器に導くと共に、主熱交換器から流出した液冷媒から
分流して上記第３膨張器を通した冷媒を、上記補助熱交
換器を介して圧縮機に返流させる一方、上記補助熱交換
器内には、上記加熱循環経路における容器用熱交換器及
びシリンダ用熱交換器からの合流点と主熱交換器との間
に介設される第１熱交換用配管と加熱循環経路における
第３膨張器と圧縮機との間に介設される第２熱交換用配
管とが設けられ、これら第１・第２熱交換用配管内を各
々流れる冷媒間で熱交換が行われるものである。

【００９２】それゆえ、主熱交換器の手前に補助熱交換
器が設けられており、かつこの補助熱交換器では、加熱
循環経路における冷媒を利用して熱交換される。

【００９３】この結果、主熱交換器における冷却水の使
用量低減を図ることができ、ひいては装置の運転経費の
低減を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における冷菓製造装置の実施の一形態を
示す冷媒回路図である。

【図２】冷蔵庫を備えた冷菓製造装置を示す全体概要図
である。

【図３】従来の冷菓製造装置を示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ ミックスタンク（容器） ２ シリンダ ４ コンプレッサ（圧縮機） ５ タンク用熱交換器（容器用熱交換器） ６ シリンダ用熱交換器 ７ 四方弁（切換弁手段） ９ａ サクション管 ９ｃ 第２熱交換用配管 １１ ウォーターコンデンサ（主熱交換器） １４ 補助熱交換器 １４ａ 第１熱交換用配管 ２０ａ 第１キャピラリーチューブ（第１膨張器） ２０ｂ 第２キャピラリーチューブ（第２膨張器） ２１ 定圧膨張弁（第３膨張器） ４０ 冷蔵庫 ４５ 冷蔵分岐管（冷蔵経路） ４６ 第４キャピラリーチューブ（第４膨張器） ４７ 冷蔵庫用熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−336893（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−266226（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−23481（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A23G 9/22 - 9/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷菓の原料を貯蔵する容器及び冷菓を製造
   するシリンダをそれぞれ冷却冷凍・加熱するための容器
   用熱交換器・シリンダ用熱交換器と、高温高圧ガス冷媒
   を熱交換により凝縮させる主熱交換器と、冷蔵庫を冷蔵
   する冷蔵庫用熱交換器と、液冷媒を膨張させる第１膨張
   器・第２膨張器・第３膨張器・第４膨張器とが設けら
   れ、 これらが、圧縮機からの吐出ガス冷媒を順次主熱交換器
   に経由させた後、第１膨張器及び第２膨張器に分流し、
   それぞれ容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器を経た
   後、圧縮機に返流させる冷却冷凍循環経路と、圧縮機か
   らの吐出ガス冷媒を分流してそれぞれ容器用熱交換器及
   びシリンダ用熱交換器を通した後合流させて主熱交換器
   を経て流出した液冷媒の一部を第３膨張器を経て圧縮機
   に返流させる加熱循環経路との二系統の循環経路を形成
   する冷媒配管によって相互に接続される一方、 上記冷媒配管には、冷却冷凍循環経路と加熱循環経路と
   を択一的に選択するための切換弁手段が介設されてお
   り、 さらに、上記冷却冷凍循環経路及び加熱循環経路には、
   主熱交換器から流出した液冷媒の他の一部を第４膨張器
   に通し、冷蔵庫用熱交換器を経て圧縮機に返流させる冷
   蔵経路が設けられていることを特徴とする冷菓製造装
   置。
2. 【請求項２】上記加熱循環経路には、補助熱交換器がさ
   らに設けられ、 上記容器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器を通した後
   に合流したガス冷媒を上記補助熱交換器を介して主熱交
   換器に導くと共に、主熱交換器から流出した液冷媒から
   分流して上記第３膨張器を通した冷媒を、上記補助熱交
   換器を介して圧縮機に返流させる一方、 上記補助熱交換器内には、上記加熱循環経路における容
   器用熱交換器及びシリンダ用熱交換器からの合流点と主
   熱交換器との間に介設される第１熱交換用配管と加熱循
   環経路における第３膨張器と圧縮機との間に介設される
   第２熱交換用配管とが設けられ、これら第１・第２熱交
   換用配管内を各々流れる冷媒間で熱交換が行われること
   を特徴とする請求項１記載の冷菓製造装置。