JPH03191754A - 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 本発明はソフトアイスクリーム等の冷菓を製造する装置
に係り、特に冷凍装置を用いて、ミックスの加熱殺菌サ
イクルを行っている場合に被加熱側で熱交換しきれなか
った熱を含んで戻る冷媒ガスを放熱、減圧させて圧縮機
に吸入させ、圧縮機の運転を支障なく行えるようにした
冷菓製造装置に関する。

（ロ）従来の技術 この種装置としては、実公昭６３−２０３０４号公報の
ように、圧縮機、凝縮器、絞り及びシリンダとミックス
タンクに装備した冷却器から成る冷凍装置を備え、その
冷凍装置の冷凍サイクルを四方弁により可逆させ、冷菓
製造時には冷却器に液化冷媒を流してシリンダ、ミック
スタンクを冷却し、方ミックス、装置の殺菌、洗浄時に
は圧縮機からの高温冷媒ガス（ホットガス）を冷却器に
導いて放熱させ冷却器を放熱器として作用させて、シリ
ンダ、ミックスタンクの加熱を行うものがある。

その加熱殺菌時に、加熱が終盤段階に入ると、ホットガ
スの冷却器での放熱が不十分となり、高温高圧ガスの状
態で圧縮機に戻り、圧縮機の吸い込み圧の高い状態が続
き運転負荷が大きく、圧縮機を傷める虞れがある。そこ
で、その対応として従来では圧縮機の前段に容量調整弁
を設け、圧縮機への吸入ガスを制限し冷媒循環量を減ら
し、圧縮機にかかる吸い込み圧を調整する方法や、或い
は圧縮機への吸い込み圧を適正とするように調節した一
本のキャピラリチューブを配する方法を採っていた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、容量調整弁ではサイクルの一次圧（圧縮機吐出
側圧力）変動が大きい場合安定した二次圧（圧縮機吸込
側圧力）は得られず、又容量調整弁は高価である。

一方、−本のキャピラリチューブで二次圧を調整した場
合は、冷媒回路の構成上、−次の最高圧を基準にキャピ
ラリチューブ抵抗を決めなければならず、適正吸入圧と
したばかりに、冷媒循環量が少なくなり、加熱スピード
が遅くなるという欠点がある。

更に、被加熱側（ミックスタンク、冷却シリンダ）の熱
容量を大きくして対応する方法も考えられるが、それで
もホットガスサイクルを長時間維持する手段とはなり得
ない。

本発明は上記点に鑑みて成されたもので、加熱サイクル
の運転状況に推移して適確に、被加熱側で熱交換しきれ
なかった冷媒ガス中の熱量は、圧縮機に流入する前段で
、一定の圧力または温度となるように減圧、放熱して戻
すようにし、これにより冷媒ガス循環量を調整し、圧縮
機を支障なく運転できるように構成した冷菓製造装置を
提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明はミックスを貯庫保冷するホッパーと、このホッ
パーより適宜供給されるミックスを冷却攪拌して冷菓を
製造する冷却シリンダと、前記ホッパー、および冷却シ
リンダを冷却する冷凍装置とを備え、この冷凍装置の冷
媒回路を圧縮機、凝縮器を経て液化した冷媒が減圧され
前記ホッパーおよび冷却シリンダに配した各蒸発器に流
れて冷却作用を行い圧縮機に戻る冷却サイクルと、圧縮
機からの高温冷媒ガスが各蒸発器に直接送られて加熱作
用を行い、冷えて凝縮器を介して圧縮機に戻る加熱サイ
クルとを冷媒流通方向切換弁にて形成し得るようにした
冷菓製造装置において、加熱サイクル系統の冷媒ガス圧
又は冷媒ガス温度を検出する検出手段と、この検出手段
により所定圧または所定温を超えることが検出されると
前記凝縮器に通水または送風を行う制御手段とを設けた
ものである。

（ホ）作　用 加熱サイクルの中後期段階となって圧縮機から送り込ま
れたホットガスが、被加熱側で熱交換しきれなかった熱
量を含んで圧縮器に戻ってくるようになると、加熱サイ
クル系統内の冷媒ガス圧が上昇してくるので、その圧力
が圧力検出手段にて検出され、所定圧を超えると給水弁
が開いて水が凝縮器に流通し、凝縮器での積極的放熱が
行われて、ホットガスは一定の圧力または温度に減圧、
放熱され、余剰冷媒は液相で凝縮器容器内等に貯められ
、圧縮機への入力は負荷増とならない一定値に保たれ、
圧縮機を傷めることがない。また温度センサーで冷媒ガ
ス温度を検知し、高温状態が検出されると送風機を旋動
し、凝縮機を空冷して放熱効果を高める。よって、この
場合も減圧、放熱されて圧縮機を傷めない一定の圧力、
温度とされた冷媒ガスが入力する。

（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
図は本発明の一実施例に係るソフトクリーム製造装置の
冷媒回路図にして、凝縮器として水冷式凝縮器を用いて
いる。

同図において、１は冷菓（ソフトクリーム）の原料、詣
るミックスを貯溜するホッパーに装備されて、該ホッパ
ーを保冷するホッパー用蒸発器、２はこのホッパーより
適宜供給されるミックスを冷却攪拌して冷菓を製造する
冷却シリンダに装備されて、該冷却シリンダを冷却する
シリンダ用蒸発器である。３は圧縮機、４は圧縮機３か
らの吐出冷媒を冷凍サイクル時（実線状態）、加熱サイ
クル時（点線状態）とで流れる向きを逆に切換える四方
弁で、冷凍サイクル時には吐出冷媒は逆止弁５を介して
、水冷式凝縮器６に流入する。水冷式凝縮器Ｇ内で、高
温、高圧の冷媒ガスは凝縮、液化して液化冷媒となり、
逆止弁７を経てドライヤー８より出ると二手に分かれる
。すなわち、一方は冷却シリンダ弁９、冷却シリンダ用
キャピラリチューブ１０を介してシリンダ用蒸発器２に
流入して、ここで蒸発気化して冷却シリンダを冷却する
。そして、他方は冷却ホッパー弁１１、前段のホッパー
用キャピラリチューブ１２を介してホッパー用蒸発器１
に流入して、同様にここで蒸発気化しホッパーを冷却し
た後、後段のキャピラリチューブ１３を経て出て行く。

そして、冷却シリンダ及びホッパーを冷却した後の冷媒
ガスはアキュムレータ１４に合流後。

四方弁４を介して圧縮機３に戻る冷凍サイクルを形成し
て冷媒が実線方向に流れる冷却運転を行う。

ところで、この冷却運転において、良質の冷菓を得るべ
く冷却シリンダ８およびホッパー２を所定の設定値温度
範囲（冷却シリンダ；約−３℃〜−８℃。

ホッパー；５℃〜１０℃）に冷却維持する必要がある。

１５はそのためのシリンダ温度検出センサーで、所定の
上下限設定値温度で冷却シリンダ弁９および圧縮機３を
ＯＮ　、　ＯＦＦ制御する。同様にホッパーセンサー１
６がホッパー温度を検出して、所定の上下限設定値温度
で冷却ホッパー弁１１と圧縮機３のＯＮ。

ＯＦＦ制御をする。また、販売後の閉店時には加熱方式
でミックスの殺菌を行うこととなるが、この場合に、四
方弁４を操作して冷媒を点線矢印のように流して、冷凍
装置を冷凍サイクルから加熱サイクル運転に切換える。

すると、圧縮機３からの高温、高圧の冷媒ガスすなわち
ホットガスは四方弁４、アキュムレータ１４を経て二手
に別れ、一方はシリンダ用蒸発器２に直接に、他方は逆
止弁１７を介してホッパー用蒸発器１に流入して、それ
ぞれにおいて放熱作用を生じ、規定の殺菌温度で所定時
間、冷却シリンダ、ホッパーは加熱される。

放熱後の液化冷媒はそれぞれホットガスシリンダ弁１８
、ホットガスホッパー弁１９を介して合流後、逆止弁２
０を経て水冷式凝縮器６に入り、並列に設けたリバース
電磁弁２１およびリバースキャピラリチューブ２２を通
り、四方弁４を経て圧縮機３にと戻る加熱サイクルを形
成する。２３は冷却シリンダの加熱温度を検知する殺菌
保冷センサーで、ミックスに対して規定の殺菌温度が維
持されるように予じめ定めた所定範囲の上限、下限の設
定温度値でホットガスシリンダ弁１８および圧縮機３を
ＯＮ、ＯＦＦ制御する。２４は節水弁で、加熱サイクル
時に、その終盤において、加熱負荷（冷却シリンダ、ホ
ッパー）の減少により、冷媒ガスが高温状態で戻って来
て圧縮機３に流入することによる過負荷運転を防止すべ
く、水冷式凝縮器６内の冷媒ガス圧（１５ｋｇｆ／　ａ
ｉ）を検知するガス圧センサー２７を備え、所定ガス圧
値を超えるとこのガス圧センサー２７により節水弁２４
は開かれ、給水路２５を通して水が一点鎖線矢印の如く
流れ、高温冷媒ガスは放熱、減圧して圧縮機吸い込み圧
をｍｕする。これによって、圧縮機３に入力する冷媒ガ
スは圧縮機３に負担増とならない圧力、温度に常に一定
に保たれ、圧縮機３は支障なく順調に運転動作する。な
お、実施例では凝縮器内の冷媒ガス圧を検出しているが
、ホットガスの流れる管路圧を検出して節水弁を制御す
ることも可能である。

第２図は凝縮器６として空冷式を用いた場合の冷媒回路
図にして、この場合には凝縮器６を入力する冷媒ガス温
度を検出する温度センサー２８を設け、この温度センサ
ー２８が所定の温度を超える高温状態を検出すると、送
風機２９を回転駆動する。これにより凝縮器６は空冷さ
れて、より放熱作用を高めて、同様に冷媒ガスを減圧、
放熱して圧縮機３に戻す。その他の構成は第１図と同一
であり、同一番号を付している。

（ト）発明の効果 以上のように本発明によれば加熱サイクルの中後期にお
いて、ホットガスの熱量で被加熱側で熱交換しきれなか
った熱量を含んで圧縮機に冷媒ガスが戻るような状況と
なると、加熱サイクル系統内の冷媒ガス圧又は冷媒ガス
温度を検出している検出手段が所定圧、所定温度を超え
ることを検出するようになる。それによって、制御手段
が凝縮器に通水又は送風を行うこととなり、凝縮器での
放熱効果が高まり冷媒ガスは一定の圧力または温度に、
減圧、放熱されて圧縮機へ入力する。よって、圧縮機に
は常に適正な圧力、温度の冷媒ガスが入力して、圧縮機
を傷めることがない。

この制御方式によっていかなるホットガスサイクルにお
いても、長時間圧縮機の入力を常に任意の一定値を保て
ることとなり、圧縮機の運転負荷を軽減して長寿命化を
図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水冷式凝縮器を用いて形成した本発明に係る冷
菓製造装置の冷媒回路図、第２図は他の実施例で空冷式
凝縮器を用いた同装置の冷媒回路図である。 １・・・ホッパー用蒸発器、２・・・シリンダ用蒸発器
、３・・・圧縮機、６・・・水冷又は空冷式凝縮器、２
４・・・節水弁、２７・・・ガス圧センサー、２８・・
・温度センサー、２９・・・送風機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ミックスを貯蔵保冷するホッパーと、このホッパーより
   適宜供給されるミックスを冷却攪拌して冷菓を製造する
   冷却シリンダと、前記ホッパー、および冷却シリンダを
   冷却する冷凍装置とを備え、この冷凍装置の冷媒回路を
   圧縮機、凝縮器を経て液化した冷媒が減圧され前記ホッ
   パー、および冷却シリンダに配した各蒸発器に流れて冷
   却作用を行い圧縮機に戻る冷却サイクルと、圧縮機から
   の高温冷媒ガスが各蒸発器に直接送られて加熱作用を行
   い、冷えて凝縮器を介して圧縮機に戻る加熱サイクルと
   を冷媒流通方向切換弁にて形成し得るようにした冷菓製
   造装置において、加熱サイクル系統の冷媒ガス圧又は冷
   媒ガス温度を検出する検出手段と、この検出手段により
   所定圧または所定温を超えることが検出されると前記凝
   縮器に通水または送風を行う制御手段とを備えたことを
   特徴とする冷菓製造装置。