JP3059890B2 - 冷菓製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、ソフトクリーム等
の冷菓を製造する冷菓製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりソフトクリーム等の冷菓を製造
するこの種冷菓製造装置は、例えば実公昭６３−２０３
０４号公報に示される如く、ソフトクリームの原料とな
るミックス（冷菓ミックス）を貯蔵するホッパーと、こ
のホッパーより供給されるミックスからソフトクリーム
を製造する冷却シリンダと、コンプレッサ、凝縮器、減
圧装置、及び、冷却シリンダとホッパーにそれぞれ設け
られた冷却器とから構成された冷凍装置を備えている。

【０００３】そして、この冷凍装置の冷凍サイクルを四
方弁により可逆させ、営業中における冷菓製造時にはコ
ンプレッサから吐出された高温高圧ガス冷媒（以下、ホ
ットガスと称する。）を凝縮器にて放熱させて液化し、
減圧装置にて減圧した後各冷却器に流し、蒸発させて冷
却シリンダとホッパーを所定温度に冷却することによ
り、冷却シリンダにてソフトクリームを製造する。ま
た、営業を終了した後にミックスや冷却シリンダ及びホ
ッパーの加熱殺菌・洗浄を行う時にはコンプレッサから
吐出されたホットガスを各冷却器に直接流入させて冷却
シリンダやホッパーを加熱するようにしている。

【０００４】また、上記ホッパーにはインペラと称され
る撹拌器が取り付けられており、冷菓製造時或いは加熱
殺菌時には前記インペラを回転させてホッパー内のミッ
クスを撹拌することにより、冷却或いは加熱作用が均等
に行き渡るようにしている。そして、加熱殺菌されたミ
ックスは一晩ホッパー内に保持され、翌日の営業時に再
びソフトクリームの製造のために用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、冷菓製造時に
コンプレッサから吐出されたホットガスを液化させるた
めの凝縮器には、外気を通風させることにより冷却する
空冷式と、冷却水を循環させることによる水冷式とが存
在するが、後者の場合、夜間には冷却水の循環も停止し
ているため、特に冷菓製造装置が寒冷地に設置された場
合、外気温が著しく低下（０℃以下）すると、水冷装置
内の冷却水が凍結して水冷装置が破裂してしまう問題が
生じていた。

【０００６】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、水冷装置内における冷却
水の凍結を防止できる冷菓製造装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の冷菓製造装置
は、ミックスを貯蔵するホッパーと、このホッパーより
供給されるミックスからソフトクリーム等の冷菓を製造
する冷却シリンダと、ホ ッパー及び冷却シリンダにそれ
ぞれ設けられたホッパー冷却器及びシリンダ冷却器と、
冷菓製造時に各冷却器によりホッパー及び冷却シリンダ
を冷却する冷却回路と加熱殺菌時に各冷却器によりホッ
パー及び冷却シリンダを加熱する加熱回路とを構成する
可逆サイクル式の冷凍装置と、この冷凍装置を構成する
凝縮器を冷却する水冷装置と、ホッパーの温度を検出す
るホッパーセンサと、このホッパーセンサの出力に基づ
いて冷凍装置を制御する制御装置とを備えており、この
制御装置は、ホッパーセンサが検出する温度が所定の値
に低下した場合に、水冷装置に水を循環させるものであ
る。

【０００８】本発明の冷菓製造装置によれば、外気温に
最も近いホッパーセンサの出力に基づき、外気温の低下
によってホッパーセンサが検出する温度が所定の値に低
下した場合には、凝縮器を冷却する水冷装置に水を循環
させるので、特に寒冷地において水冷装置内の冷却水が
凍結し、破裂故障を引き起こす不都合を未然に防止し、
円滑な冷菓販売を実現することができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】 以下、図面に基づき本発明の実施
例を詳述する。図１は本発明の実施例の冷菓製造装置Ｓ
Ｍの縦断側面図、図２は冷菓製造装置ＳＭの正面図、図
３は冷菓製造装置ＳＭの制御装置Ｃのブロック図であ
る。実施例の冷菓製造装置ＳＭは、バニラやチョコレー
トのソフトクリームやシェーク等の冷菓を製造販売する
ための装置であり、図１において本体１の上部には、例
えば前記ソフトクリームの原料となるミックス（冷菓ミ
ックス）を貯留するホッパー２が設けられている。この
ホッパー２は上面に開口しており、この開口は着脱自在
のカバー３にて開閉され、ミックスの補充時等にはこの
カバー３が取り外される。ホッパー２の周囲にはホッパ
ー冷却器４が捲回されており、このホッパー冷却器４に
よりホッパー２内のミックスは保冷される。

【００１０】また、ホッパー２の内底部にはインペラー
と称されるホッパー撹拌器５が設けられており、下方に
設けた撹拌モータ６にて回転駆動される。更に、ホッパ
ー２の側壁における所定高さの位置には、一対の導電極
から成るミックスレベルセンサ７が取り付けられてお
り、このミックスレベルセンサ７の電極が導通してホッ
パー２内の所定量（ミックスレベルセンサ７が設けられ
ている高さ）以上のミックスを検出している状態で、前
記ホッパー撹拌器５は連続的に回転されると共に、所定
量以下である場合には、ホッパー撹拌器５は間欠的に回
転される。

【００１１】８はミックス供給器９によりホッパー２か
ら適宜供給されるミックスをビーター１０により回転撹
拌して冷菓を製造する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。ビーター
１０はビーターモータ１２、駆動伝達ベルト、減速機１
３及び回転軸を介して回転される。製造された冷菓は、
前面のフリーザードア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、
抽出路１７が開放されると共に、ビーター１０が回転駆
動されることにより取り出される。ここで、実施例では
図２に示す如くバニラ、チョコレート及びそれらのミッ
クス用に分けられた１５Ａ、１５Ｂ １５Ｃの３個の取
出レバーが設けられている。

【００１２】次に、図１においてＲは可逆式の冷凍装置
である。以下この冷凍装置Ｒにつき説明すると、１８は
コンプレッサ、１９はコンプレッサ１８からの吐出冷媒
を、冷却回路（実線矢印）を構成する場合と、加熱回路
（破線矢印）を構成する場合とで流通方向を逆に切り換
える四方弁、２０は水冷式の凝縮器である。前記四方弁
１９が冷却回路を構成している場合において、凝縮器２
０にはコンプレッサ１８から吐出された高温高圧のガス
冷媒が逆止弁２１を介して流入し、そこで凝縮液化して
液冷媒となる。

【００１３】この液冷媒は逆止弁２２を経てドライヤ２
３より出ると二方向に分流し、一方はシリンダ冷却弁２
４、冷却シリンダ用キャピラリチューブ２５を経て減圧
され、シリンダ冷却器１１に流入してそこで蒸発し、冷
却シリンダ８を冷却する。他方はホッパー冷却弁２６、
前段のホッパー用キャピラリチューブ２７を経て減圧さ
れ、ホッパー冷却器４に流入してそこで蒸発し、ホッパ
ー２を冷却した後、後段のキャピラリチューブ２８を経
て流出する。

【００１４】そして、冷却シリンダ８及びホッパー２を
冷却した後の冷媒は、アキュムレータ３０にて合流した
後、四方弁１９を経てコンプレッサ１８に戻る冷却運転
（販売状態）が行われる（実線矢印の流れ）。尚、前記
ホッパー２には当該ホッパー２の温度を検出するための
ホッパーセンサ３２が取り付けられると共に、冷却シリ
ンダ８には当該冷却シリンダ８の温度を検出するシリン
ダセンサ３１が取り付けられている。

【００１５】次に、四方弁１９が加熱殺菌回路を構成す
る場合につき説明する。この場合には、四方弁１９を操
作して冷媒を図中破線矢印の方向に流す。即ち、コンプ
レッサ１８から吐出された高温高圧のガス冷媒、即ちホ
ットガスは四方弁１９、アキュムレータ３０にて二方向
に分流し、一方はシリンダ冷却器１１に直接流入すると
共に、他方は逆止弁３３を介してホッパー冷却器４に流
入してそれぞれにて加熱作用を発揮し、規定の殺菌温度
で所定時間（＋７２℃、４０分）、冷却シリンダ８及び
ホッパー２は加熱される。

【００１６】ここで放熱した液化した冷媒は、それぞれ
シリンダホットガス弁３４、ホッパーホットガス弁３５
を介して合流した後、凝縮器２０にて気液分離し、冷媒
ガスは並列に接続されたリバース電磁弁３６及びリバー
スキャピラリチューブ３７を通り、四方弁１９を経てコ
ンプレッサ１８に戻る加熱殺菌運転が行われる。尚、３
８は冷却シリンダ８の加熱温度を検出する殺菌センサで
ある。

【００１７】４０は前記凝縮器２０を冷却する水冷装置
であり、節水弁４１と、凝縮器２０内の冷媒圧力を検出
する圧力センサ４２と、給水路４３を備えている。そし
て、コンプレッサ１８から高温高圧のガス冷媒が凝縮器
２０に流入し、凝縮器２０の冷媒圧力が上昇すると、圧
力センサ４２がそれを検出して節水弁４１を開く。この
節水弁４１が開放されると、給水路４３を通して水冷装
置４０内に図中一点鎖線の如く冷却水が循環され、凝縮
器２０を冷却する。

【００１８】４４は電装箱、４５は前ドレン受けであ
り、４６は給水栓で、ミックスの洗浄時に給水されるも
のである。また、本体１の正面のフリーザードア１４上
方には操作パネル５０が設けられており、この操作パネ
ル５０には冷却運転スイッチや殺菌スイッチ等の複数の
キースイッチが配設されている。

【００１９】次に、図３において制御装置Ｃは汎用のマ
イクロコンピュータ７７にて構成されており、このマイ
クロコンピュータ７７の入力には前記シリンダセンサ３
１、ホッパーセンサ３２、殺菌センサ３８、前記取出レ
バー１５に連動する抽出スイッチＳＷ及び操作パネル５
０に設けられたキースイッチの各出力が接続されてい
る。また、マイクロコンピュータ７７の出力には、前記
コンプレッサ１８のモータ１８Ｍ、ビータモータ１２、
撹拌モータ６、シリンダ冷却弁２４、ホッパー冷却弁２
６、シリンダホットガス弁３４、ホッパーホットガス弁
３５、四方弁１９及びリバース弁３６が接続されてい
る。

【００２０】以上の構成で、次に図４のマイクロコンピ
ュータ７７のフローチャートを参照しながら本発明の冷
菓製造装置ＳＭの動作を説明する。マイクロコンピュー
タ７７は運転開始後全てをリセットし、次にステップＳ
１で低温フラグがセット「１」されているか否か判断す
る。ここではリセットされているので、次にマイクロコ
ンピュータ７７はステップＳ２に進んでホッパーセンサ
３２の出力に基づき、ホッパーセンサ３２が検出する温
度（ホッパー２の温度）が０℃以下か否か判断する。そ
して、０℃より高い場合はステップＳ３に進み、以下に
説明する通常のソフトクリーム（冷菓）温度制御を実行
する。

【００２１】このステップＳ３の温度制御では、営業時
に前記冷却運転スイッチが押圧操作されると、マイクロ
コンピュータ７７は前記冷却運転（販売状態）を実行す
る。この場合、マイクロコンピュータ７７は四方弁１９
を切り換えて前記冷却回路を構成すると共に、リバース
弁３６を閉じる。そして、シリンダセンサ３１の出力に
基づき、下限温度（設定値）、上限温度（設定値＋１．
５℃）の間でシリンダ冷却弁２４をＯＮ（開）−ＯＦＦ
（閉）、コンプレッサモータ１８ＭをＯＮ−ＯＦＦして
冷却シリンダ８を設定温度（約−３℃〜−８℃）に冷却
する。

【００２２】また、マイクロコンピュータ７７はホッパ
ーセンサ３２の出力に基づき、＋１０℃〜＋８℃の温度
範囲でホッパー冷却弁２６をＯＮ（開）−ＯＦＦ
（閉）、コンプレッサモータ１８ＭをＯＮ−ＯＦＦして
ホッパー２を冷却する。また、マイクロコンピュータ７
７は撹拌モータ６を前記ホッパー冷却弁２６のＯＮ
（開）に同期させて駆動し、ホッパー２を冷却している
ときにホッパー撹拌器５を回転させる（後述するソフト
クリーム温度制御）。但し、この冷却運転では冷却シリ
ンダ８の冷却が優先されており、シリンダ冷却弁２４が
ＯＦＦの条件下でホッパー冷却弁２６はＯＮとなる。

【００２３】次に、営業終了に伴って前記殺菌スイッチ
が押圧操作されると、マイクロコンピュータ７７は前記
加熱殺菌運転を実行する。この場合、マイクロコンピュ
ータ７７は四方弁１９を切り換えて前記加熱殺菌回路を
構成すると共に、リバース弁３６を開く。そして、殺菌
センサ３８の出力に基づき、ミックスに対して規定の殺
菌温度が維持されるように予め定められた所定の下限、
上限の設定温度の間でシリンダホットガス弁３４をＯＮ
（開）−ＯＦＦ（閉）、コンプレッサモータ１８ＭをＯ
Ｎ−ＯＦＦすることにより、冷却シリンダ８の加熱殺菌
を行う。

【００２４】また、マイクロコンピュータ７７はホッパ
ーセンサ３２の出力に基づき、冷却シリンダ８に設定し
た温度でホッパーホットガス弁３５をＯＮ（開）−ＯＦ
Ｆ（閉）、コンプレッサモータ１８ＭをＯＮ−ＯＦＦし
てホッパー２を加熱し、ホッパー２内のミックスの加熱
殺菌を行う。また、マイクロコンピュータ７７はこの加
熱殺菌運転中撹拌モータ６を駆動し、ホッパー撹拌器５
を回転させる。尚、マイクロコンピュータ７７は加熱殺
菌後に冷却に移行し、翌日の販売時点まで冷却シリンダ
８及びホッパー２がある程度の低温状態、即ち保冷温度
（＋８℃〜＋１０℃）に維持されるよう、コンプレッサ
１８のＯＮ−ＯＦＦ制御並びにシリンダ冷却弁２４、ホ
ッパー冷却弁２６のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う保冷運転を
実行する。

【００２５】ここで、寒冷地等の冬季において外気温が
異常に低下し、この外気温に最も近いホッパー２の温度
が０℃以下になると、マイクロコンピュータ７７はホッ
パーセンサ３２の出力に基づいて係る温度低下を検出
し、図４のステップＳ２からステップＳ４に進んで前記
低温フラグをセット「１」する。次に、ステップＳ５に
進んで撹拌モータ６を強制的に駆動し、ホッパー撹拌器
５によりホッパー２内のミックスの撹拌を行うと共に、
ステップＳ６に進んで四方弁１９を加熱殺菌回路に切り
換えてホッパーホットガス弁３５を開き、ステップＳ７
でコンプレッサ１８（コンプレッサモータ１８Ｍ）を運
転（ＯＮ）する。

【００２６】そして、ステップＳ１に戻るが、ここでは
低温フラグはセット「１」されているので、ステップＳ
８に進んでホッパーセンサ３２の出力に基づき当該ホッ
パーセンサ３２が検出する温度（ホッパー２の温度）が
＋８℃以上となっているか否か判断する。ここでは依然
に＋８℃に達していないものとすると、ステップＳ４に
進んで以後これを繰り返す。

【００２７】外気温が例えば−３℃等の低温となると、
前述の温度制御（ステップＳ３）における冷却、保冷運
転では当然にホッパー冷却弁２６は開放されず、従っ
て、撹拌モータ６も停止している。係る状況ではホッパ
ー２内に保持されているミックスはその表面から凍結し
始める。しかしながら、本発明では上述の如く外気温の
低下によってホッパーセンサ３２が検出するホッパー２
の温度が０℃以下に低下すると、撹拌器５を強制的に回
転させてミックスを撹拌するので、係るミックスの凍結
は未然に解消される。

【００２８】それに加えてマイクロコンピュータ７７は
係る場合、ホッパーホットガス弁３５を開き、コンプレ
ッサ１８を運転してホッパー冷却器４にホットガスを流
すので、ホッパー２は加熱される。従って、これによっ
てもホッパー２内におけるミックスの凍結が解消され
る。

【００２９】ここで、コンプレッサ１８の運転に伴い、
シリンダホットガス弁３４、ホッパーホットガス弁３５
を介して合流した冷媒が凝縮器２０に流入するので、凝
縮器２０内の冷媒圧力は上昇する。これによって圧力セ
ンサ４２は前述の如く節水弁４１を開くので、給水路４
３を通して水冷装置４０内には冷却水が循環されること
になる。

【００３０】外気温が例えば０℃等の低温となると、前
述の温度制御（ステップＳ３）における冷却、保冷運転
ではコンプレッサ１８が停止している期間が長くなる。
係る状況では節水弁４１も開放されないため、水冷装置
４０内では滞留している冷却水が凍結して配管破裂を引
き起こす。しかしながら、本発明では上述の如く外気温
の低下によってホッパーセンサ３２が検出するホッパー
２の温度が０℃以下に低下すると、コンプレッサ１８を
強制的に運転（ＯＮ）して凝縮器２０の冷媒圧力を上
げ、節水弁４１を開放させて冷却水を循環させるので、
係る水冷装置４０内における冷却水の凍結は未然に解消
される。

【００３１】尚、実施例ではコンプレッサ１８の運転開
始を圧力センサ４２に検知させて節水弁４１を開くよう
にしたが、それに限らず、マイクロコンピュータ７７が
直に節水弁４１を制御するようにしても差し支えない。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、外気
温に最も近いホッパーセンサの出力に基づき、外気温の
低下によってホッパーセンサが検出する温度が所定の値
に低下した場合には、凝縮器を冷却する水冷装置に水を
循環させるので、特に寒冷地において水冷装置内の冷却
水が凍結し、破裂故障を引き起こす不都合を未然に防止
し、円滑な冷菓販売を実現することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷菓製造装置の縦断側面図である。

【図２】本発明の冷菓製造装置の正面図である。

【図３】本発明の冷菓製造装置の制御装置のブロック図
である。

【図４】マイクロコンピュータのプログラムを示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

ＳＭ 冷菓製造装置 Ｃ 制御装置 ２ ホッパー ４ ホッパー冷却器 ５ ホッパー撹拌器 ６ 撹拌モータ ８ 冷却シリンダ １１ シリンダ冷却器 １８ コンプレッサ １９ 四方弁 ２０ 凝縮器 ４０ 水冷装置 Ｃ 制御装置 Ｒ 冷凍装置 ＳＭ 冷菓製造装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A23G 9/00 - 9/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミックスを貯蔵するホッパーと、このホ
   ッパーより供給されるミックスからソフトクリーム等の
   冷菓を製造する冷却シリンダと、前記ホッパー及び冷却
   シリンダにそれぞれ設けられたホッパー冷却器及びシリ
   ンダ冷却器と、冷菓製造時に前記各冷却器により前記ホ
   ッパー及び冷却シリンダを冷却する冷却回路と加熱殺菌
   時に前記各冷却器により前記ホッパー及び冷却シリンダ
   を加熱する加熱回路とを構成する可逆サイクル式の冷凍
   装置と、この冷凍装置を構成する凝縮器を冷却する水冷
   装置と、前記ホッパーの温度を検出するホッパーセンサ
   と、このホッパーセンサの出力に基づいて前記冷凍装置
   を制御する制御装置とを備え、 この制御装置は、前記ホッパーセンサが検出する温度が
   所定の値に低下した場合に、前記水冷装置に水を循環さ
   せることを特徴とする冷菓製造装置。