JP2989321B2 - 冷菓製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホッパーより冷却シリ
ンダに適宜送給されるミックスを撹拌器により撹拌して
ソフトクリーム等を製造する冷菓製造装置に係り、特に
ミックスが硬過ぎとなって冷菓製造装置の運転に支障を
来さないように制御する制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の冷菓製造装置にあって
は、シリンダ内のミックスを所定の冷却温度及び硬さに
維持することが重要となっている。そのため、シリンダ
を冷却する冷凍装置及び撹拌器の適切な制御を行うよう
にしなければならない。

【０００３】特に、ミックスが硬過ぎるような状態とな
ると、撹拌器の回転に大きな抵抗を伴うこととなって、
十分な撹拌が行えず、適正な粘度のミックスが提供でき
なくなるばかりでなく、撹拌器の撹拌モータにダメージ
を与え、また撹拌器が破損するという事故にもつながっ
て行く懸念がある。

【０００４】ここで、ミックスが硬過ぎとなる原因とし
ては、シリンダ内のミックス不足によることが多いが、
これは例えば、ホッパーへのミックス補給忘れ等の理由
によるものが考えられる。

【０００５】そこで、このようなミックスが硬過ぎると
なる好ましくない状況を、従来では特開昭６３−９１０
４４号公報に示すように、冷菓取出後の所定時間（３
分）後に、冷却器（冷却シリンダ）に取り付けた温度検
出器の所定値以下のとき、冷却運転を停止させている。
これによって、ミックスが少ないことから、撹拌器にか
かる負荷が小さく、冷却運転を停止させるに十分な出力
トルクまで上がらず、冷却運転が続行しミックス過冷却
となるのを、タイマー４３で冷却運転停止指令を出し、
自然にミックスが徐々にやわらかくなるのを待ち、そし
てタイマー３８により冷却運転停止後、所定時間後に、
再度冷却を開始させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来装
置では、冷却運転を停止して、シリンダ内の冷し過ぎた
冷菓が自然に柔らかくなるのを待つだけなので、冷菓を
適正な温度状態に戻すのに時間がかかり過ぎる欠点があ
る。また、冷し過ぎにより撹拌モータに過大な負荷が持
続してかかり、製品の寿命に悪影響を与える問題があ
る。

【０００７】本発明は上記の点に鑑み成されたもので、
冷し過ぎた場合に、シリンダを温め、内部のミックスを
強制的に軟化させる手段を作動させて、冷菓を常に安定
した粘度と温度の状態に持続することができるように図
り、そして、冷し過ぎによる撹拌モータの過負荷を防止
できるような制御とした冷菓製造装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ミックスを収
容し予冷するホッパーと、このホッパーより送給された
ミックスを冷却すると共に、内部に設けた撹拌器により
撹拌して冷菓を製造するシリンダと、圧縮機、凝縮器、
冷却電磁弁、膨張機構および前記ホッパーとシリンダを
冷却する冷却器とを順次冷媒配管で連結した冷凍回路と
を備える冷菓製造装置において、前記シリンダに取り付
けられて、その冷却温度を検出する温度検知器と、前記
冷凍回路の凝縮器と膨張機構をバイパスさせるバイパス
回路に設けたホットガス電磁弁と、前記温度検知器の検
出温度が所定値以下の時、前記ホットガス電磁弁を開放
してホットガスにより、または冷却電磁弁からの冷却ガ
スと前記ホットガスの混合ガスによりシリンダを一定時
間加熱し過冷却ミックスを自動的に軟化させる制御手段
とを設けたものである。

【０００９】また、ホットガスまたは混合ガスにて一定
時間シリンダの加熱を行う自動デフロストの後に、冷却
動作及び撹拌器の撹拌作動を一時停止する自動停止を経
て冷却動作に復帰させるものである。

【００１０】

【作用】温度検知器にてシリンダの温度が所定値以下で
あると、制御装置はホットガス電磁弁を開き、ホットガ
スを流し、シリンダを加熱する。ホットガスは一定時間
流されて、この間にシリンダ内のミックスは強制的に軟
化されて、適正な温度と硬さのミックスに戻る。

【００１１】また、ホットガスと冷却ガスの混合ガスを
流すことで同様にミックスの軟化をすることも可能であ
る。こうして、冷し過ぎのミックス状況は解消されて撹
拌器を過負荷で駆動する好ましくない事態は防止され、
損傷を免れる。

【００１２】また、ミックス軟化の後で、一旦撹拌器の
作動等を防止すると、ミックスはホッパーよりシリンダ
にスムーズに導入させることができ、シリンダへのミッ
クス補充が直ぐ行えて、過冷却の要因となるミックス不
足の状況をなくせる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】１はソフトクリーム等を製造するシリンダ
にして、その外周面には冷却器２の冷却コイル２ａが巻
回されている。シリンダ１内には、ミックスを撹拌して
ソフトクリームを製造していく撹拌器３が内挿され、冷
却運転時及び冷菓取出時に回転作動する。また、シリン
ダ１の上方には、予めミックスを収容しているホッパー
４が設けられ、このホッパー４も冷却コイル５にて冷却
され、そして、ミックス供給筒６を介してミックスは前
記シリンダ１の後部へ補給される。前記シリンダ１及び
ホッパー４は共に断熱壁部７により周りを囲まれてい
る。シリンダ１内の冷菓（例えばソフトクリーム）は、
シリンダ１前部のフリーザードア１０に装設した取り出
しレバー１１を操作することで、抽出路１２、抽出口を
介して取り出される。１３は前記撹拌器３の撹拌モータ
で、その回転駆動力は大プーリー１４、Ｖベルト１５、
小プーリー１６を介して減速機１７に伝えられ、更に減
速機軸と継手１８を介して撹拌器３の駆動軸１９に伝達
される。

【００１５】次に冷凍回路に関する構成について説明す
る。

【００１６】２０は圧縮機にして、その吐出口より吐出
する高温高圧の冷媒ガスは水冷コンデンサ（凝縮器）２
１により凝縮され、その液冷媒は冷却電磁弁２２、及び
キャピラリチューブ２３等の膨張機構を介して、シリン
ダ１の冷却コイル２ａに流入して蒸発し、シリンダ１を
冷却した後、圧縮機２０に戻り、循環する。こうして冷
媒配管で圧縮機２０、水冷コンデンサ２１、冷却電磁弁
２２、冷却器２を順次、環状に連結して冷凍回路２９を
形成する。また水冷コンデンサ２１の冷媒入口と、キャ
ピラリチューブ２３の冷媒出口との間を結んで、水冷コ
ンデンサ２１と冷却電磁弁２２、及びキャピラリチュー
ブ２３の冷凍回路部分をバイパスする形で設けられるホ
ットガス回路２４を具えている。ホットガス回路２４に
はホットガス電磁弁２５が介設されている。このホット
ガス回路２４は、冷菓製造中にシリンダ内のミックスが
硬くなり過ぎた時に、ホットガスをシリンダ１の冷却コ
イル２ａに流し、シリンダ１を加熱し、ミックスを軟化
させるのに有効な手段となっている。そして、シリンダ
１の加熱にホットガスのみで行うと、圧縮機２０の吐出
圧力が相当高くなり、圧縮機２０が過負荷運転となるの
で冷却電磁弁２２を開き、冷却ガスも流し、シリンダ１
にはホットガスと冷却ガスの混合ガスを流すようにして
いる。ただ、必ずしも混合ガスで流さなければならない
というものでもなく、ホットガスのみでシリンダを加熱
することとしても構わない。

【００１７】なお、この混合ガスの供給は、冷菓製造装
置の定期的洗浄時に必要となるミックス回収のための軟
化にも利用することができる。２６は水冷コンデンサ２
１への給水パイプにして、途中に節水弁２７が設けられ
ている。２８は水冷コンデンサ２１より導かれる排水パ
イプである。

【００１８】３０はシリンダ１の外壁面に取り付けられ
て、シリンダ１の冷却温度を間接的に検出する温度検知
器で、サーミスタが用いられる。温度検知器３０より検
出温度データは、マイクロコンピュータ等を含む制御装
置３２に入力し、制御装置３２は、撹拌モータ１３を駆
動・停止する制御指令及び冷却電磁弁２２、ホットガス
電磁弁２５を開放・閉止する制御指令、更に圧縮機２０
の運転指令を出力する。

【００１９】制御装置３２は、シリンダ１が過冷却と認
められる過冷却温度を所定値（例えば−２０℃）に設定
可能な設定器３５と、この設定した所定値と前記温度検
知器３０より検出温度とを比較する比較器３６と、この
比較器３６よりの比較出力に基づいて、撹拌モータ及び
冷却電磁弁２２、ホットガス電磁弁２５そして圧縮機２
０への制御動作指令を出力する出力制御器３７と、この
出力制御器３７を所定時間（例えば３分間）作動し続け
させるタイマー３８とより構成されている。３９はこの
制御装置３２を作動させる電源である。

【００２０】上記の構成において、ホッパー４より予冷
されたミックスがミックス供給筒６を介して、シリンダ
１内に導入され、シリンダ１内が十分ミックスで満たさ
れている通常時は、圧縮機２０が運転され、冷却電磁弁
２２は開かれ、また撹拌モータ１３も駆動する。これに
よって冷凍装置が作動し、撹拌器３が回転作動する。よ
って、シリンダ１内のミックスは、冷却器２により冷却
されると共に、撹拌器３により撹拌され、適切なミック
ス冷却温度及び硬さにされている。

【００２１】取り出しレバー１１を操作すると、シリン
ダ１内のミックスは回転作動している撹拌器３により押
し出されるようにして抽出される。

【００２２】このような通常状態では、温度検知器３０
の検出温度は、設定した所定値温度より高い温度を検出
していて、シリンダ１が過冷却状況にない。よって、比
較器３６から出力制御器３７への制御信号は出力され
ず、制御装置３２からはホットガス電磁弁２５を開放す
る制御信号等の出力はない。

【００２３】而るに温度検知器３０よりの検出温度が、
設定器３５で設定した所定値温度（−２０℃）以下と検
出される過冷却の時、比較器３６により信号が出力し、
その信号によって出力制御器３７は動作する。すると出
力制御器３７からは、ホットガス電磁弁２５を開かせる
開弁信号が出る。これによってホットガス電磁弁２５が
開く。

【００２４】一方、この時、冷却電磁弁２２に対して
は、そのまま開弁しておく開弁信号を出力させ、冷却電
磁弁２２を開かせておく。また圧縮機２０に対してはそ
のまま運転継続の指令を出力し、そして撹拌モータ１４
に対してもそのまま回転させる駆動信号を出力させる。
よって、圧縮機２０の運転により、バイパス回路２４に
ホットガスが流れ、一方、冷却コンデンサ２１、キャピ
ラリチューブ２３を通って冷却ガスが流れ、ホットガス
と冷却ガスは合流部Ｇにて合流して混合ガスとなって冷
却コイル２ａに流れ、シリンダ１を混合ガスにて加熱す
る。従って、シリンダ１内の冷え過ぎたミックスは、撹
拌器３の撹拌作用も加わって、強制的に軟化されて適正
な冷却温度及び硬さに戻る自動デフロストが行われる。

【００２５】この混合ガスを流して自動デフロストを行
わせておく時間は、タイマー３８で制御され、タイマー
３８が出力制御器３７を動作制御し、例えばタイマー３
８で３分間流し続けるようにしている。３分待ったら強
制的に出力制御器３７に作動して出力制御器３７からは
冷却電磁弁２２、ホットガス電磁弁２４をそれぞれ閉弁
する信号や、圧縮機２０及び撹拌モータ１３を停止する
信号が出力する。

【００２６】上述の場合は、シリンダ１の過冷却検出時
に制御装置３２は、ホットガス電磁弁２５を開き、冷却
電磁弁２２を開放に保持し、混合ガスを流してシリンダ
加熱した場合を説明したが、ホットガスのみ流してシリ
ンダ１を加熱するように制御することも可能である。そ
の場合は、ホットガス電磁弁２５の開放を行うと共に、
冷却電磁弁２２の閉止を行う。

【００２７】従って、ホットガスがバイパス回路２４よ
り冷却コイル２ａに流れて、混合ガスの場合と同様にし
てシリンダ１を加熱して、冷え過ぎたミックスを軟化さ
せる。この場合の冷却電磁弁２２の開放動作もタイマー
３８で制御される。

【００２８】こうして、シリンダ１内のミックス不足を
理由として、ミックスが過冷却となる状況は、タイマー
３８により一定時間混合ガス或るいはホットガスをシリ
ンダ１の冷却コイル２ａに流して加熱することで、ミッ
クスの過冷却状態をなくしている。

【００２９】そして、この後で、直ぐに冷却運転を再開
するのではなく、一定時間（例えば３分間）冷凍装置を
停止状態に保持させる。すなわち、圧縮機２０を停止し
て、冷却をせず、また撹拌モータ１３を停止し、撹拌器
３を回転させない。

【００３０】こうすると、シリンダ１内の空気がミック
ス供給筒６より脱気され、ホッパー４内のミックスはミ
ックス供給筒６を開してスムーズにシリンダ１内へ導入
されるようになる。

【００３１】従って、自動デフロストの後に、停止状態
を一定時間保持することは（自動停止）、ミックス補填
に有効な手法となる。そして、自動停止の後に、冷却作
動を再開させる。

【００３２】図２は、上述の制御方法を示す制御フロー
である。

【００３３】冷却作動中にあって、温度検出器３０の検
出温度が設定した所定値温度（−２０℃）より低いか否
かで過冷却の判断を行い（判断４１）、過冷却であれば
（判断４１のＹＥＳ）、自動デフロスト（３分）を行う
（処理４２）。自動デフロスト終了の後に、自動停止を
行う（処理４３）。

【００３４】図３に冷却動作中、過冷却となって自動デ
フロストに入る動作、その後の自動停止の動作、そして
再び冷却動作に戻る各運転モードと関連して、温度検知
器３０、冷却電磁弁２２、ホットガス電磁弁２５、圧縮
機２０そして撹拌モータ１３の動作状態を対応して示し
た作動チャートを示す。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、冷菓製
造時において、シリンダの温度を検出する温度検知器を
設け、この検出温度が設定した所定値温度より低くなる
過冷却時には、ホットガスあるいはホットガスと冷却ガ
スの混合ガスを一定時間流して、シリンダを加熱するよ
うにしたから、冷え過ぎたミックスは短時間で軟化し、
自動的に元の適正な温度に戻すことができる。

【００３６】これによって、品質の安定した冷菓をいつ
でも提供できるよう準備し、スムーズな販売が成せる。
また、冷え過ぎたミックスの自動デフロストの後に、装
置を一定時間自動停止する制御を加えることで、この撹
拌器が止まっている停止時に、ホッパーよりシリンダに
ミックスをスムーズに導入できるようにしており、ミッ
クスのシリンダへの補填が確実にまた早く行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷菓製造装置の一実施例を示す構成
図。

【図２】ミックス冷え過ぎとなった場合の本発明の制御
方法を示す制御フロー。

【図３】冷菓製造装置の冷却−自動デフロスト−自動停
止−冷却再開となる各運転モードに対応して、温度検知
器、冷却電磁弁、ホットガス電磁弁、圧縮機、及び撹拌
モータの各作動状態を表したタイムチャート。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ 冷却器 ３ 撹拌器 ４ ホッパー １３ 撹拌モータ ２０ 圧縮機 ２１ 水冷コンデンサ ２２ 冷却電磁弁 ２５ ホットガス電磁弁 ３０ 温度検知器 ３２ 制御装置 ３８ タイマー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミックスを収容し予冷するホッパーと、
   このホッパーより送給されたミックスを冷却すると共
   に、内部に設けた撹拌器により撹拌して冷菓を製造する
   シリンダと、圧縮機、凝縮器、冷却電磁弁、膨張機構お
   よび前記ホッパーとシリンダを冷却する冷却器とを順次
   冷媒配管で連結した冷凍回路とを備える冷菓製造装置に
   おいて、前記シリンダに取り付けられて、その冷却温度
   を検出する温度検知器と、前記冷凍回路の凝縮器と膨張
   機構をバイパスさせるバイパス回路に設けたホットガス
   電磁弁と、前記温度検知器の検出温度が所定値以下の
   時、前記ホットガス電磁弁を開放してホットガスによ
   り、または冷却電磁弁からの冷却ガスと前記ホットガス
   の混合ガスによりシリンダを一定時間加熱し過冷却ミッ
   クスを自動的に軟化させる制御手段とを設けたことを特
   徴とする冷菓製造装置。
2. 【請求項２】 ホットガスまたは混合ガスにて一定時間
   シリンダの加熱を行う自動デフロストの後に、冷却動作
   及び撹拌器の撹拌作動を一時停止する自動停止を経て冷
   却動作に復帰させる制御方法としたことを特徴とする請
   求項１記載の冷菓製造装置。