JPH02190148A - 冷菓製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はソフトクリームあるいはシェーク等のいわゆる
冷菓を製造する冷菓製造装置に係り、特にこの製造装置
の加熱殺菌の改良に関するものである。

（ロ）従来の技術 この種冷菓製造装置にあっては、ソフトクリームの場合
、冷菓シリンダーに送給された原料ミックスを撹拌し、
製造されたソフトクリームが冷凍シリンダー前面のクリ
ーム取出口より所要量取り出され、またアイスクリーム
ミックス等のシェークの場合は、冷凍シリンダー内で送
給された原料ミックスより冷菓ベースを仕上げ、この冷
菓ベースを冷凍シリンダー前面の抽出器に供給すると同
時に、冷却されている複数種のシロップタンクより選ば
れた種類のシロップが抽出器に供給され。

適宜ミックスされて抽出器より所要量のシェーク冷菓が
取り出される構成となっている。そして。

冷菓製造時には、圧縮機、凝縮器、絞り１．この冷凍シ
リンダーに装備させた蒸発器とから成る冷却装置が稼動
して、冷凍シリンダーは冷却される。

而るに、これら冷菓製造装置は菌の繁殖が起こり易い乳
等を原料として取り扱う関係上、その衛生状態を厳しく
管理せねばならない。具体的には毎日の営業終了時に、
原料及び装置の殺菌を行う必要がある。従前、この殺菌
の初歩的なやり方は、装置を殺菌液を用いて洗浄するこ
とで対応していたが、その煩わしさや原料を捨てること
による無駄があった。そこで装置自体に加熱機能を持た
せ加熱殺菌を行う方法が採用され出した。例えば特公昭
６０−４６９４２号公報のホットガスバイパス方式や特
公昭６３−２０３０４号公報の四方弁による可逆冷凍サ
イクル式によるものである。即ち実公昭６０−４６９４
２号公報では、装置及び冷菓を殺菌するべく加熱を行う
時、圧縮器を出た高温、高圧の冷凍ガスは凝縮器、絞り
をバイパスして直接シリンダー用冷却器ミックスタンク
用冷却器に流入し、ここで高温ガスは放熱してシリンダ
ー　ミックスタンクを加熱し、圧縮機に戻る。一方、実
公昭６３−２０３０４号公報では、加熱を行う時、四方
弁をシリンダー冷却用の冷凍サイクルから切替えて圧縮
機からの高温、高圧の冷媒ガスをシリンダー用冷却器、
ミックスタンク用冷却器に流し放熱させ、液化した冷媒
を絞りを経て凝縮器により気化し圧縮機に戻らせること
で加熱作用を行なわせている。この場合、シリンダー及
びミックスタンクはバクテリアが殺菌されるに十分な一
定の加熱温度（６８℃）で一定時間加熱することが法令
的に規定されており、この実行により原料ミックス及び
装置の各部がバクテリアの繁殖を許さない殺菌温度にま
で加熱されることとなる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 面るに上記した各号公報では、シリンダーやミックスタ
ンク更にはその内部の原料を加熱するための熱的パワー
は、圧縮機それ自身が持つ出力であり、そしてこの出力
熱量は圧縮機に対する入力で左右されるところとなる。

一方殺菌するために加熱を行う時、ソフトクリーム等の
原料ミックスは、高温にさらされている時間が長い程、
その風味が落ちるという問題があり、いたずらに長い時
間をかけて加熱することなく、速かに加熱することが望
まれている。よって加熱時間を短かくしようとする時、
圧縮機の冷媒ガス温度を高めねばならず、その為には必
然的に圧縮機に対する入力も過大となる。このように過
大な入力は圧縮機に過負担となり好ましくないと共に、
それを解決すべくパワーの大なる圧縮機を用いると、高
コストを招くことにもなる。また、加熱はホットガス又
はヒートポンプ作用を成す圧縮機だけの単独の加熱手段
で行っていたため、外気温が非常に低い場合などは、殺
菌温度（６８℃）まで原料ミックスを上げるのに非常に
時間がかかったり、殺菌温度に達しないと言う様な不都
合が起る可能性もあった。

本発明は上記問題点に鑑み成されたもので、圧縮機に対
する入力を過大にすることなく、十分な熱量を確保でき
るようにして、加熱時間の短縮が図れ、その結果原料ミ
ックスの風味を損うことなく殺菌の行える加熱殺菌装置
を備えた冷菓製造装置を提供することを目的とするもの
である。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は冷菓を製造するシリンダーを冷却する圧縮機、
凝縮器、絞り等からなる冷却回路と、圧縮機から吐出さ
れる高温冷媒をシリンダーに送り。

シリンダー内冷菓を昇温、加熱する回路を設けてなる冷
菓製造装置であって、加熱殺菌を行う時通電発熱するヒ
ータが圧縮機の吐出管か吸込管に設けられているもので
ある。

（ホ）作　用 冷菓を製造する時、圧縮機、凝縮器、絞り、シリンダー
の蒸発器からなる冷却回路が成立してシリンダーは冷却
され、中でソフトクリームやシェークの冷菓ベースが作
られ、適宜、ソフトクリーム及び冷菓ベースにシロップ
のミックスしたシェークが取出される。そして、−日の
営業終了時や販売前の準備時に、シリンダーを加熱すべ
く、圧縮機からの高温冷媒が凝縮器をバイパスさせる方
法や、冷凍サイクルの逆転により蒸発器に流入して加熱
殺菌が行なわれる。この時、ヒータが通電発熱するので
、圧縮機より吐出する高温冷媒ガスは吐出管路の途中で
ヒータにより更にその温度を高められ蒸発器に流入し、
その加熱を早め、又放熱後の冷媒ガスは吸込管路の途中
でヒータによす昇温され圧縮機に戻る。このように圧縮
機に入出力する冷媒ガスの温度をヒータにより高めるこ
とにより、実質的に熱量の増大が得られる。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図の冷媒回路は加熱殺菌を行う時、高温
の冷媒ガスのバイパス経路が確立してシリンダーに流れ
込むホットガスバイパス方式における本発明の加熱ヒー
タ手段を施した場合を示し、第３図及び第４図の冷媒回
路は四方弁により冷媒の流れを逆転できる冷凍サイクル
可逆式に本発明の加熱ヒータ手段を施した場合を示し、
更に第１図と第３図はアイスクリームシェーク製造装置
に係り、第２図と第４図はソフトクリーム製造装置に係
るものである。

先ず第１図に於いて、１は冷却シリンダーにして、その
外周を冷媒管が巻回して蒸発器２を構成している。この
冷却シリンダー１には原料ミックスが供給され、内部で
撹拌されて冷菓ベースに仕上げられている。そして、ア
イスクリームシ二一りはこの冷菓ベースがシリンダー１
の前面に設けられた抽出器（図示せず）に供給される一
方、この抽出器には、別置の冷却状態にある数種類のシ
ロップタンクのいずれかよりシロップが送給され、抽出
器内で混合撹拌されアイスクリームシェークが製造され
て所要量取り出される。３は圧縮機にして、低温、低圧
の冷媒ガスを吸入して圧縮し高温、高圧の冷媒ガスとし
て吐出する。４は凝縮器にして高温、高圧の冷媒ガスを
凝縮し、液化冷媒とする。５はこの液化冷媒を流通、停
止する液相電磁弁、６は任意に開度調整可能な弁で構成
された絞りで、液化冷媒を減圧してシリンダー１の蒸発
器２に送り込むようにする。そして、この絞り６の弁開
度は蒸発器２を出る冷媒の温度を検知する温度センサー
７にて制御される。また、シリンダー１の外面には、そ
の冷却温度を検知する別の温度センサー８が設けられて
おり、圧縮機３の運転を制御する。９はアキュムレータ
である。従って冷菓（アイスクリームシェーク）ＩＩ造
時には、圧縮機３→凝縮器４→液相電磁弁５→絞り６→
蒸発器２→アキュムレータ９→圧縮機３と冷媒が実線矢
印に従い流れる冷媒回路が形成されて、絞り６で減圧し
た液化冷媒が蒸発器２に流入し、シリンダー１より熱を
奪い蒸発、気化する。そして蒸発、気化した冷媒は圧縮
機３に戻り冷凍サイクルを完了する。ところで、圧縮機
３からの高温、高圧の冷媒ガスが凝縮器４に入る冷媒系
路と別にシリンダー１を加熱殺菌する時この凝縮器４及
び絞り５をバイパスして冷媒ガスが流れる冷媒ガスバイ
パス管路１０が設けられている。１１はこの冷媒ガスバ
イパス管路１０に設けられた気相電磁弁である。

１２は同じくこの冷媒ガスバイパス管路ｌＯの途中の適
当位置に、このバイパス管路１０を取り巻くように配さ
れたヒータで、圧縮機３より吐出する冷媒ガスの温度を
高める。一方、蒸発器２を出た冷媒が圧縮機３に戻る管
！４１３途中においても、この管路１３を取り巻くよう
に別のヒータ１４が配されて、冷媒ガスの温度を高めて
圧縮機３に流入するよう成している。１５はヒータ加熱
用電源にして、そのヒータ回路１６にはシリンダーの冷
却から加熱に冷凍サイクルを切換える時に自動、又は手
動でＯＮするメインスイッチ１７と各、ヒータ１２．１
４への接続スイッチ１８．１９を含む、これらスイッチ
１７．１８．１９によってヒータ１２．１４は電源１５
に並列接続される。

そして、各ヒータ１２．１４への前記接続スイッチ１８
゜１９は、バイパス管路１０及び冷媒ガスの戻り管路１
３の途中に設けられ、中の冷媒ガス温度を検知する温度
センサー２０．２１によって、それぞれ独立してＯＮ、
　ＯＦＦ制御されるようになっている。この結果。

何れか一方のヒータ１２．１４のみの通電と、両ヒータ
１２．１４の通電の三通りの通電形式を得られ、かつヒ
ータ容量を変えておけば、それに応じた異なる熱量を発
生することが可能となる。

今、シリンダー１を加熱する時は、液相電磁弁５が閉止
され、圧縮機３より吐出する高温、高圧の冷媒ガスは、
バイパス管路１０に入り、以後気相電磁弁１１→蒸発器
２→アキュムレータ９→圧縮機３と戻る点線矢印の流れ
を行い、蒸発器２で放熱しシリンダー１を加熱する冷凍
サイクルを完成する。これによって、シリンダー１内の
原料ミックスは、バクテリア殺菌温度にまで高められ、
殺菌される。而るに、このシリンダー加熱の冷凍サイク
ルに今迄のシリンダー冷却の冷凍サイクルから切換えら
れる時、ヒータ回路１６のメインスイッチ１７がＯＮＬ
、、かつ各接続スイッチ１８．１９もＯＮする。

これによって、ヒータ１２．１４が通電発熱しバイパス
管路１０および戻り管路１３を熱し、中を通る冷媒ガス
は加熱され、熱量をプラスされて蒸発器２に送り込まれ
るので、シリンダー１の加熱スピードが高まる。そして
、シリンダー１が除々に温度上昇するにつれ、冷媒ガス
に多くの熱量を含ませなくても加熱が可能となれば、何
れかのヒータ１２゜１４をその制御用の温度センサー２
０．２１で冷媒ガス温度を検知して接続スイッチ１８．
１９をＯＦＦ　ｔ、、通電を断つ。更に加熱が進行し、
圧縮機３だけによる温度を高められた冷媒ガスでバクテ
リア殺菌温度に加熱維持が済むようになれば、残りのヒ
ータも通電が断たれるように接続スイッチをＯＦＦする
。

このようにして、シリンダー１の加熱殺菌時、ヒータ１
２．１４が通電されてヒータ熱量が加わった冷媒ガスが
シリンダー１に送られ放熱するのでシリンダー１は短時
間でバクテリア殺菌温度に上昇、又維持されるので全体
の加熱時間が短縮し、原料ミックスの殺菌がその風味を
損うことなく行える。

そして自動的にヒータ通電を加熱の進行状況に応じて制
御できるので、不必要な通電を行うことはなく経済的な
加熱殺菌制御となる。更にヒータ１２゜１４の選択的通
電制御により、外気温が非常に低い場合、少し低い場合
等、それぞれの状況に応じる発熱量の発生を可能として
効率的なシリンダー１の加熱も可能となる。また、上記
した温度センサー２０．２１の作動形態として、外気温
が高い場合等に生じる冷媒温度の異常上昇による冷媒の
劣化を防止する為に、ＯＦＦする場合も含まれるように
することも実施可能である。

次に第２図の実施形態はソフトクリーム製造装置に本発
明のヒータ手段を構じた冷媒回路で先のシェーク製造装
置と異なる所は、冷却シリンダー１と共にこの冷媒回路
で、ソフトクリームの原料ミックスを収容しているミッ
クスタンク２２が冷却されるように組み込まれており、
ミックスタンク２２及びシリンダー１に各々蒸発器２３
，２が具備され、そしてミックスタンク２２、シリンダ
ー１にそれぞれ継るよう、対応して冷却分岐管路２４，
２４、バイパス分岐管路２５．２５が設けられ、冷却分
岐管路２４．２４には液相電磁弁５，２６と弁開度調整
設定可能な絞り６，２７とが直列介挿され、一方バイパ
ス分岐管路２５．２５には気相電磁弁１１．１１が介挿
されている。７，２８は冷却シリンダー１、ミックスタ
ンク２２から出る冷媒温度を検知して絞り６，２７の弁
開度を制御する温度センサー、そして８，２９は冷却シ
リンダー１並びにミックスタンク２２の冷却温度を検知
して圧縮機３の運転を制御する温度センサーである。な
お、この第２図を含めて、以下第３図、第４図に於いて
第１図と同一の構成要素は同一番号で示しである。

従って、この場合も冷却時には圧縮機３→凝縮器４→各
液相電磁弁５，２６→各絞り６，２７→各蒸発器２，２
３→アキュムレータ９→圧縮機３の冷凍サイクル（実線
矢印の冷媒の流れ）によって冷却シリンダー１、ミック
スタンク２２は冷却される。

次いで、冷却から加熱の冷凍サイクルに切換わると液相
電磁弁５，２６の閉止とメインスイッチ１７、及び各接
続スイッチ１８．１９がＯＮ作動とが行なわれる。これ
により、各ヒータ１２．１４によって、圧縮機３からの
冷媒ガスは更に熱量を加えられて、点線矢印のように各
気相電磁弁１１．１１→各蒸発器２゜２３→アキユムレ
一タ９→圧縮機３と流れて蒸発器２．２３で放熱し、シ
リンダー１、ミックスタンク２２を加熱させ、中の原料
ミックスを加熱殺菌する。

ヒータ１２．１４の通電制御は温度センサー２０．２１
によって前述のシェーク製造装置の場合と同様に行なわ
れる。

次に、冷凍サイクルを可逆式としてシリンダー加熱を行
うようにした冷媒回路に本発明のヒータ手段を施した場
合の実施例に付き説明する。先ず第３図のシェーク製造
装置の冷媒回路に於いて、四方弁３０が設けられ、この
四方弁３０により実線のように配管形成すると、圧縮機
３を吐出する冷媒ガスが圧縮機３→四方弁３０→絞り３
１→凝縮器４→絞り３２→蒸発器２→四方弁３０→圧縮
機３に戻る実線矢印に従う冷媒回路が確立し、蒸発器２
で液体冷媒が蒸発、気化しシリンダー１を冷却する。３
３は逆止弁である。そして、点線矢印のように四方弁３
０を切換操作すると、点線矢印に従って冷媒ガスは圧縮
機３→蒸発器２→絞り３２→凝縮器４→逆止弁３３→四
方弁３０→圧縮機３と流れる逆の冷凍サイクルが形成さ
れ、蒸発器２が凝縮器の作用をし、凝縮器４が冷却器の
作用をして、冷媒ガスが蒸発器で放熱してシリンダー１
を加熱し、内部の原料ミックスを加熱殺菌する。この時
も、ヒータ回路１６のメインスイッチ１７、接続スイッ
チ１８．１９がＯＮしヒータ１２．１４が通電し、ヒー
タ容量をプラスされた冷媒ガスによってシリンダー１の
加熱スピードは早まる。また各ヒータ１２．１４も温度
センサー２０、２１によって独自に制御されることは前
述の場合と同様である。第４図はソフトクリーム製造装
置の場合で、蒸発器２３を装備したミックスタンク２２
に通じる管路に電磁弁３４と絞り３５が直列に介挿され
、一方、蒸発器２を装備したシリンダー１にも通じる管
路にも電磁弁３６と絞り３７とが直列介挿されている。

この場合もシリンダー１、ミックスタンク２２の冷却の
時、冷媒ガスは実線の矢印に従い流れ、加熱殺菌する時
に四方弁３０の切換えにより、点線矢印に従い逆に流れ
る。その他、ヒータ回路１６の動作及び温度センサー２
０．２１の作動も第３図の場合と同様である。

以上の様に可逆式の冷凍サイクルタイプにおいてもヒー
タ加熱手段を施してシリンダー１等の加熱殺菌を効果的
に行うことができる。なお、上記各実施例では、シリン
ダーの冷却から加熱の切換に伴って強制的にヒータが通
電するように構成しているが、冷菓製造装置の置かれて
いる外気温を検知する温度センサーを設け、圧縮機だけ
による熱量では殺菌温度に達し難いと判断されるような
外気温の低い場合にのみ、ヒータが通電するようにこの
温度センサーで制御するようにすれば、更に節電効果を
上げられ制御方法と成せる。

（ト）発明の効果 以上の様に冷菓製造装置に於いて、原料ミックスの殺菌
を、圧縮機からの高温冷媒ガスを凝縮器をバイパスさせ
て蒸発器を夫々具備したシリンダー並びにミックスタン
クに送り込むホットガスバイパス方式や四方弁等により
冷媒ガスの流れを正逆転可能として蒸発器に凝縮器作用
を行なわす可逆冷媒サイクル方式によりシリンダー　ミ
ックスタンクを加熱する冷媒回路を確立して加熱殺菌す
る場合、この圧縮機より吐出する冷媒ガスの吐出管路及
び吸込管路に、この加熱用の冷媒回路形成時に通電発熱
するヒータを設け、管路を通る冷媒ガスに更にヒータ熱
量を加えるように構成しである。よって圧縮機に過大な
入力することなく十分な熱量を確保できるので、加熱時
間が短縮され。

その結果、原料の風味を損うことなく確実に加熱殺菌で
きる。又、単に冷媒ガスの配管路の途中にヒータを装着
すると言う非常に簡単な構成で実現でき、更に複数個の
ヒータを用いて、各々を通電制御可能とすることによっ
て、より効果的な又経済的な加熱制御も成し得る等、そ
の効果は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はホットガスバイパス方式によるシリンダー加熱
を行っているシェーク製造装置に係る本発明の冷媒回路
図、第２図は同ホットガスバイパス方式によるソフトク
リーム製造装置に係る本発明の冷媒回路図、第３図は可
逆式冷凍サイクルによるシリンダー加熱を行っているシ
ェーク製造装置に係る本発明の冷媒回路図、第４図は同
可逆式冷凍サイクルによるソフトクリーム製造装置に係
る本発明の冷媒回路図である。 １・・・シリンダー　２，２３・・・蒸発器、３・・・
圧縮機、４・・・凝縮器、　６　、２７．３１．３２．
３５．３７・・・絞り、１２、１４・・・ヒータ、２２
・・・ミックスタンク。 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 適宜供給されるミックスより冷菓を製造するシリンダー
   を有し、このシリンダーの冷却時、圧縮機、凝縮器、絞
   りおよびこのシリンダーに装備させた蒸発器からなる冷
   凍サイクルが形成される一方、このシリンダーを加熱し
   、中のミックスを殺菌する時、前記冷凍サイクルを逆転
   、或いは圧縮機からの高温冷媒ガスが前記凝縮器をバイ
   パスして蒸発器に流入する冷凍サイクルが形成される冷
   菓製造装置に於いて、圧縮機より吐出する冷媒ガスの吐
   出管路或いは圧縮機へ吸入される冷媒ガスの吸込管路に
   、前記シリンダーの加熱時に通電しこの管路を加熱する
   ヒータを設けてなる冷菓製造装置。