JP3348847B2 - 半冷凍飲料製造装置 - 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、例えば水、円筒ケ
ーシング内においてシロップ及び炭酸ガス等からなる原
料液を撹拌混合しながら半凍結したシャーベット状の半
冷凍飲料を製造する装置に関し、特に、該円筒ケーシン
グに形成された半冷凍飲料の注出口における氷片の詰ま
りを防止するための技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば実開平７ー２５７８６号
公報に開示された従来の代表的な半冷凍飲料の製造装置
を示すもので、符号１０で総括的に示されたこの製造装
置において、水、シロップ及び炭酸ガスが混合され半凍
結されたものである半冷凍飲料は、シロップと水の混合
液に炭酸ガスを含有させた原料液を、冷却管１１が巻装
された円筒ケーシング１２内に補給口１３を介して供給
し、撹拌しながら冷却すると製造することができる。即
ち、円筒ケーシング１２は、外部から冷却されるので、
その内面に接する原料液も冷却され、原料液の成分の水
は、氷となるが、撹拌ブレード１４によって移動され、
液相の原料液と入れ替わる。これが繰り返されている間
に、円筒ケーシング１２内の原料液は、細かい粒の氷、
シロップ及び炭酸ガスが混合したシャーベット状の飲料
となる。そして、飲食に供するため注出口もしくは注出
ノズル１５を介して注出されるが、冷却を中断すると、
氷が融けてしまうので、冷却は続行される。

【０００３】撹拌せずに冷却を続けると、細粒の氷は相
互に結合し、外側から固くなっていくので、結局、原料
がシャーベット状になった後も、冷却と撹拌を続けて、
半冷凍飲料を良好な状態に保つ。半冷凍飲料が注出ノズ
ル１５からある程度注出されると、円筒ケーシング１２
内に補給口１３を介して原料液が補給されるので、補給
原料液と残存半冷凍飲料とを適切に混合する必要があ
り、そのためにも、回転している撹拌ブレード１４によ
って混合が行われる。従って、円筒ケーシング１２の中
は、複雑な流動状態にあるので、半冷凍飲料を適切な状
態に保つには、撹拌ブレード１４の駆動軸１４ａに設け
られたトルク検出器（図示せず）の検出トルク値が用い
られると共に、円筒ケーシング内に感温部を突出させた
温度検出器（サーミスタ）１６の検出温度で検出トルク
値が補正される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような製造装
置において、円筒ケーシング１２の後部（図６において
見て右側）と撹拌ブレード１４との間には、温度検出器
１６の感温部等を設置する関係上、かなり広いスペース
が存在せざるを得ないため、撹拌ブレード１４による撹
拌作用が原料液に十分に及ばない領域Ａが生じる。その
ため、この領域Ａでは原料液が滞留してしまい、しばら
く製造装置を運転していると、円筒ケーシング１２の後
部の領域Ａでは、原料液がドーナツ状に氷結し、円筒ケ
ーシング１２の内面に氷層として付着するようになる。
一方、円筒ケーシング１２から突出する注出管に図示の
ように接続された注出ノズル１５からの注出に伴って円
筒ケーシング１２内の原料液量もしくは炭酸ガス内圧が
減少すると、円筒ケーシング１２の底部に設けられた補
給口１３から原料液が補給されるが、補給原料液は相対
的に高温であるため、上述のように付着していたドーナ
ツ状の氷層が融解剥離して、円筒ケーシング１２内の原
料液中を氷片となって浮遊する結果になる。

【０００５】また、原料液が円筒ケーシング１２内に満
杯になっていればよいが、さもないと、即ち、円筒ケー
シング１２内の上方部に広い空隙があるような状態で冷
却運転をすると、円筒ケーシング１２内の液相（原料液
相）と気相の境界域より上方の内壁面には、シロップ分
の少ない固い氷膜が形成されることが良く知られてい
る。前述したように、円筒ケーシング１２内の原料液の
温度は温度検出器１６により監視されており、原料液が
所定温度に達した時の上記トルク検出器（図示せず）の
検出トルクが所定値以上であれば、冷却運転は停止され
る。従って、冷却運転の停止後、時間の経過と共に円筒
ケーシング１２内の温度が徐々に上昇すると、氷膜は自
重により落下し、この場合も、原料液中を氷片となって
浮遊する結果になる。

【０００６】上述したような浮遊氷片が半凍結飲料の注
出管（ひいては注出ノズル１５）に一旦詰まると、円筒
ケーシング１２内には炭酸ガスの圧力がかかっているた
め、かつ円筒ケーシング１２内はやがて再冷却されるた
め、詰まりが自動的に解消されるようなことはない。そ
のため、運転を長時間停止して詰まりを除去しない限
り、補給口１３から原料液を補給することができず、円
筒ケーシング１２内の原料液は過冷却状態となり、半冷
凍飲料が製品として提供できないほど固くなってしまっ
たり、注出ノズル１５から製品を供給不能となってしま
ったりすることがある。従って、本発明の主な目的は、
半冷凍飲料の注出管に浮遊氷片が詰まることのない半冷
凍飲料製造装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による半冷凍飲料製造装置は、冷却管が巻装
され且つ半冷凍状態にされた半冷凍飲料を放出するため
の注出管を有する円筒ケーシングと、該円筒ケーシング
内に回転自在に設けられた撹拌ブレード組立体と、該撹
拌ブレード組立体を回転駆動するための駆動装置とを有
し、前記撹拌ブレード組立体には、その直径が前記注出
管の内径よりも小さく、かつ同内径のほぼ１／２よりも
大きい丸棒である氷排除棒が設けられ、氷排除棒は、前
記撹拌ブレード組立体の回転時に前記注出管の入口の近
傍を通過するように配置されたものである。また、前記
氷排除棒は、前記撹拌ブレード組立体の回転時に前記注
出管の長手方向軸線を横断するように配置されてもよ
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について添付図面を参照して
詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分
を示すものとする。図１は、本発明の実施形態にかかる
半冷凍飲料製造装置１０の要部を示している。図におい
て、断熱材に囲まれた円筒ケーシング１２は、横方向に
延び、冷却管１１によって巻かれている。この冷却管１
１は、図示しない周知の冷凍装置に連絡し、その内部を
通る冷媒の蒸発熱によって、円筒ケーシング１２及びそ
の内部の原料液を冷却する。

【０００９】円筒ケーシング１２の開口端は、水密に装
着された蓋１７によって閉じられており、円筒ケーシン
グ内部と連通するようにこの蓋１７に突設された注出管
１７ａには、内部の半冷凍飲料を注出するための注出ノ
ズル１５が接続されている。撹拌ブレード組立体２０の
中心軸２１は、その前部の先端が、蓋１７に設けられた
軸受１８によって支持され、その後部の基端が、駆動軸
１９、カップリング２５を介してギヤモータ（駆動装
置）２６の出力軸に連絡されている。駆動軸１９の外周
には、メカニカルシール２７が囲装され、内部の流動物
の漏出を防いでいる。更に、円筒ケーシング１２の後部
における底部には、原料液の入口である補給口２８が設
けられ、この補給口２８から円周方向に隔たって、温度
検出器即ちサーミスタ２９が円筒ケーシング１２に貫装
されている。

【００１０】円筒ケーシング１２の原料液の補給口２８
に連なる製造装置１０の原料系統を図２に示す。円筒ケ
ーシング１２の底部に形成された補給口２８は、開閉弁
３０を備えた配管３１を介してサブタンク３２に連絡し
ている。サブタンク３２は、各原料を一次的に混合する
ための容器で、まず、フローレギュレータ３３及びシロ
ップバルブ３４を備えた配管３５を介してシロップタン
ク３６に連絡している。シロップタンク３６の中のシロ
ップは、配管３７を介して連絡した炭酸ガスボンベ３８
のガス圧によって、上記配管３５を通ってサブタンク３
２へ送給される。

【００１１】また、サブタンク３２は、途中にポンプ３
９を有する配管４０を介してフロートタンク４１に連絡
し、そのフロートスイッチ４２ａの検知水位に応じて開
閉される給水弁４２ｂを介して、外部からの給水をフロ
ートタンク４１で受け一時保留する。そして、上記ポン
プ３９により、フロートタンク４１から水がサブタンク
３２に供給される。前述の炭酸ガスボンベ３８は、炭酸
ガス弁４３を介してサブタンク３２に連絡すると共に、
円筒ケーシング１２内の加圧のため、開閉弁４４及び前
述の開閉弁３０を介して、円筒ケーシング１２の補給口
２８に連絡している。符号４５は、いずれも逆止弁を示
し、系統を流れる流体（シロップ、水、炭酸ガス）の逆
流を防止するものである。

【００１２】前述のように、炭酸ガスにより加圧された
シロップは、フローレギュレータ３３により定量制御さ
れてサブタンク３２に入り、フロートタンク４１内の水
はポンプ３９によってサブタンク３２に入って一次的に
混合する。また、これ等の混合液は、炭酸ガスボンベ３
８からの炭酸ガスにさらされ、たっぷりとこれを含有す
ると共に、炭酸ガスにより加圧されて、円筒ケーシング
１２へ送給される。この際のサブタンク３２の内部圧力
は、圧力センサ４６で検出され、円筒ケーシング１２か
らの低温の伝播は、ヒータ４７で防止される。

【００１３】前述のように補給口２８から円筒ケーシン
グ１２内へ供給された原料液は、図３及び図４に最も良
く示すような構造の撹拌ブレード組立体２０によって撹
拌される。図３及び図４において、中心軸２１に嵌着も
しくは装着され、軸方向に離間した支持板２２ａ，２２
ｂ，２２ｃは、平行に円筒ケーシング１２の直径方向に
延び、長端部に、刃状の外端２３ａ’を有する外周撹拌
ブレード２３ａが架設されている。また、支持板２２
ａ，２２ｃの短端部間に中央撹拌ブレード２３ｂが架設
されている。特に図４に明確に示されているように、複
数の穴が穿設された該ブレード２３ａ，２３ｂは、中心
軸２１を通る直径線に対し傾斜して、互いに平行に装着
されている。傾斜の向きは、該ブレード２３ａ，２３ｂ
の回転方向（図４の矢印参照）に関して上流側のブレー
ド部分が下流側よりも上方に位置するようになってい
る。中央撹拌ブレード２３ｂには、支持板２２ａを越え
て軸方向に出た延長部２４ａが形成され、これは、サー
ミスタ２９の感温部の上方を通る。また、外周撹拌ブレ
ード２３ａの軸方向端部に近接して、掻取刃２４ｂが支
持板２２ａに固定されている。この掻取刃２４ｂは、サ
ーミスタ２９の感温部の側部の氷を掻き取る。

【００１４】更に、本発明の実施形態によると、図１，
図３〜図５に示すように、中央撹拌ブレード２３ｂに
は、その後部側に撹拌フィン５０が設置され、前部側に
氷排除棒６０が設置されている。該撹拌フィン５０は、
基端部が、中央撹拌ブレードの延長部２４ａに例えば溶
接のような手段により取着され、その先端部は、回転軌
跡が原料液の補給口２８の近傍に位置するように半径方
向の外方に延長している。図５に最も良く示すように、
撹拌フィン５０は、断面がほぼ“く”字状の板材からな
り、一方の側部５１ａの上方部位即ち基端部で上述の延
長部２４ａに取り付けられる矩形の平板部５２と、この
平板部５２の他方の側部５１ｂ（接続域）から屈曲して
延長する屈曲部５３とを有し、この屈曲部５３の上方
（半径方向内側）の角部は図示のように切り欠かれてい
る。また、撹拌フィン５０は、中心軸２１の回転（図３
の矢印方向に回転）時に側部５１ｂが最も先頭に位置す
るように屈曲している。

【００１５】氷排除棒６０は、実施形態では丸棒である
が、細い平板状のものでもよく、中央撹拌ブレード２３
ｂに点溶接されている。しかし、該氷排除棒６０は、そ
の回転軌跡が注出管１７ａの長手方向軸線を横断するよ
うに、該注出管１７ａの入口に接近して（好ましくは３
ｍｍ以下）設置されているため、注出ノズル１５からの
注出時に氷排除棒６０が注出管１７ａの軸線を横断した
時に、一時的に注出管１７ａの入口をあたかも遮断する
ような状況に至らないように、特に平板状のものの場合
には、大きさに注意する必要がある。この観点から、氷
排除棒６０は、平板状のものを採用するよりも、直径が
大きくても注出管１７ａの内径程度であることが望まし
い丸棒とするほうが、氷排除効果を大きくすることがで
きて好ましい。

【００１６】以上の構成を有する半冷凍飲料製造装置に
おいて、その運転時、撹拌ブレード組立体２０は、ギヤ
モータ２６により矢印（図４）の方向に回転し、円筒ケ
ーシング１２の内面に結氷、成長した氷を掻き取りつ
つ、原料全体を撹拌混合し、シャーベット状の半冷凍飲
料をつくる。そして、サーミスタ２９の感温部の周辺に
形成された氷は、延長部２４ａ及び掻取刃２４ｂによっ
て除去され、サーミスタ２９は、原料の平均温度を正確
に検出する。

【００１７】また、撹拌ブレード組立体２０の回転に同
期して、撹拌フィン５０及び氷排除棒６０も回転する。
従って、円筒ケーシング１２内に氷片もしくは雪玉が浮
遊していても、撹拌フィン５０が補給口２８の近傍の氷
片を撹拌して同補給口２８への氷片の侵入を防止し、氷
排除棒６０が周期的に注出管１７ａの入口を横断して同
入口の近傍に存在する可能性がある氷片を排除して同注
出管１７ａへの氷片の侵入を防止する。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の本発明
によれば、撹拌ブレード組立体には、その直径が注出管
の内径よりも小さく、かつ同内径のほぼ１／２よりも大
きい丸棒である氷排除棒が設けられ、氷排除棒は、撹拌
ブレード組立体の回転時に注出管の入口の近傍を通過す
るように配置しておくと、浮遊氷片が注出管の入口から
侵入しようとしても、回転する氷排除棒が排除してしま
うため、注出管が浮遊氷片や異物で詰まるようなことは
ない。また、氷排除棒が円筒ケーシングの原料液を撹拌
するため、良好な品質の半冷凍飲料の安定供給にも寄与
することができる。氷排除棒を、その回転時に注出管の
入口の近傍を通過するように配置されているので、氷排
除効率が一層良くすることができる。氷排除棒が注出管
の入口の近傍を通過する時、この入口を後方から見た場
合、入口が丸棒により実質的に遮断される時間が短くな
るため、注出管からの半冷凍飲料の注出状態を安定化す
ることができる。また、請求項２に記載の発明のよう
に、氷排除棒を注出管の長手方向軸線を横断するように
配置しておくと、氷排除効率がさらに一層良くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好適な実施形態にかかる半冷凍飲料
製造装置の要部を示す断面図である。

【図２】 図１の実施形態による半冷凍飲料製造装置の
全体系統図である。

【図３】 図１の半冷凍飲料製造装置における撹拌ブレ
ード組立体を示す側面図である。

【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】 （ａ）は、本発明に従って撹拌ブレードに取
り付けられる撹拌フィンの正面図、（ｂ）は、その平面
図である。

【図６】 従来の半冷凍飲料製造装置の要部を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０…半冷凍飲料製造装置、１１…冷却管、１２…円筒
ケーシング、１５…注出ノズル、１７ａ…注出管、２０
…撹拌ブレード組立体、２１…中心軸、２３ａ…外周撹
拌ブレード、２３ｂ…中央撹拌ブレード、２４ｂ…掻取
刃、２６…ギヤモータ（駆動装置）、２８…補給口、２
９…サーミスタ（温度検出器）、５０…撹拌フィン（原
料撹拌フィン）、５１ａ…側部、５１ｂ…側部（接続
域）、５２…平板部、５３…屈曲部、６０…氷排除棒。

フロントページの続き (72)発明者 東島 和賀夫 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザ キ電機株式会社内 (72)発明者 忠末 政治 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザ キ電機株式会社内 (56)参考文献 実開 平７−25786（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A23G 9/00 - 9/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却管が巻装され且つ半冷凍状態にされ
   た半冷凍飲料を放出するための注出管を有する円筒ケー
   シングと、該円筒ケーシング内に回転自在に設けられた
   撹拌ブレード組立体と、該撹拌ブレード組立体を回転駆
   動するための駆動装置とを有し、 前記撹拌ブレード組立体には、その直径が前記注出管の
   内径よりも小さく、かつ同内径のほぼ１／２よりも大き
   い丸棒である氷排除棒が設けられ、 氷排除棒は、前記撹拌ブレード組立体の回転時に前記注
   出管の入口の近傍を通過するように配置された半冷凍飲
   料製造装置。
2. 【請求項２】 前記氷排除棒は、前記撹拌ブレード組立
   体の回転時に前記注出管の長手方向軸線を横断するよう
   に配置されている請求項１に記載の半冷凍飲料製造装
   置。