JPH04370065A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソフトクリームやアイ
スクリームシェークなどの冷菓を製造する冷菓製造装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷菓製造装置においては、一日
の営業終了時に、ミックス及び装置を殺菌する必要があ
る。殺菌の方法として、湯や水と一緒に殺菌液をミック
スタンクや冷却シリンダ内に入れて洗浄殺菌するのが従
来から行われていたが、最近では殺菌液を用いずミック
スタンク、冷凍シリンダを直接加熱して殺菌する方法が
提案されている。

【０００３】すなわち、ミックスタンク、冷却シリンダ
を冷却する冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、絞
り、及びミックスタンク、冷凍シリンダに装着した蒸発
器等から成る冷凍装置を利用し、殺菌時に四方切換弁に
より冷凍サイクルを逆にして、圧縮機からの高温、高圧
の冷媒ガスを蒸発器に流して、蒸発器を放熱器として作
用させて、ミックスを加熱殺菌する実公昭６３−２０３
０４号公報に示すヒートポンプ方式によるものや、また
殺菌時には圧縮機からの高温、高圧の冷媒ガスを凝縮器
、絞りをバイパスさせて直接蒸発器に送り込み、ミック
スを加熱殺菌する特公昭６０−４６９４２号公報に示す
ホットガス方式等である。

【０００４】かかる従来技術によると、可逆サイクル位
置において、凝縮器が冷却器として作用するために、水
冷式の凝縮器を使用する場合は、冷却水の凍結防止を図
るため及び圧縮機に戻る冷媒を蒸発気化させるため、大
量の水を連続して流している。

【０００５】ところで更に、図２に制御ブロック系の構
成をも加えて、従来のソフトクリーム製造装置のシステ
ム構成図を示す。同図において、まず冷菓製造部につい
て説明する。

【０００６】１は冷菓（ソフトクリーム）の原料、所謂
ミックスを貯溜するホッパーにして、ミックス補給時に
取り外されるホッパーカバー２を有すると共に、ホッパ
ー１の周囲に巻回したホッパー冷却コイル３にてミック
スは保冷される。また図示しないがホッパー１の内底部
に設けたインペラーがインペラーモータ（図示せず）に
より回転されてミックスが凍結しないように撹拌される
。またこのインペラーは、ホッパー１にミックスが所定
量以上入れられ、前記ホッパー冷却コイル３に冷却時に
逆に流れる冷媒ガス、すなわちホットガスにより加熱殺
菌される時も回転駆動される。５は前記ホッパー２の底
部と連通する管部６より図示しないミックス供給管を介
して適宜供給されるミックスを内部に設置した撹拌器（
図示せず）により回転撹拌して冷菓を製造する冷却シリ
ンダで、その周囲にはシリンダ冷却コイルを巻回して構
成する冷却器７が設けられている。撹拌器は図示しない
撹拌器モータの動力が駆動伝達ベルト、減速機そして撹
拌器の回転軸を介して伝達回転される。製造された冷菓
は、フリーザードア８に配した取り出しレバー（図示せ
ず）を操作すると抽出口を塞いでいたプランジャーが上
下動し、抽出路を開にして取り出される。

【０００７】次に、ホッパー１及び冷却シリンダ５を冷
却する冷凍装置について説明する。

【０００８】１０は圧縮機、１１は圧縮機１０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り換える四方切換
弁、１２は水冷式の凝縮器（その構造については後述す
る）で、逆止弁１３を介して流入する高温、高圧の冷媒
ガスを凝縮、液化して液化冷媒とする。液化冷媒は逆止
弁１４を経てドライヤー１５より出ると２手に別れ、一
方は冷却シリンダ弁１６、冷却シリンダ用キャピラリチ
ューブ１７を介して冷却器７に流入して、ここで蒸発気
化し冷却シリンダ５を冷却する。そして他方は冷却ホッ
パー弁１８、前段のホッパー用キャピラリチューブ１９
を介してホッパー冷却コイル３に流入して、同様にここ
で蒸発気化しホッパー１を冷却した後、後段のキャピラ
リチューブ２０を経て出て行く。ここでキャピラリチュ
ーブ２０と並列に接続した逆止弁（後述する）は加熱サ
イクルのときのみ冷媒をキャピラリチューブ２０をバイ
パスして流す作用を有する。そして、冷却シリンダ５及
びホッパー１を冷却した後の冷媒ガスはアキュムレータ
ー２１に合流後、四方切換弁１１を介してコンプレッサ
ー１０に戻る冷凍サイクルを形成して、冷媒が実線方向
に流れる冷却運転が行われる。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５及びホ
ッパー１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
る必要性から、冷却シリンダ５の温度を検出するシリン
ダセンサ（図示せず）及びホッパー１の温度を検出する
ホッパーセンサ（図示せず）をそれぞれ設け、これらシ
リンダセンサ、ホッパーセンサの検出温度データに基づ
いて冷却シリンダ弁１６、ホッパー弁１８のＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御並びに圧縮機１０のＯＮ／ＯＦＦ制御を行わせて
いる。これにより、冷菓製造装置は通常の動作を行い冷
却シリンダ５内でソフトクリームを製造し、販売の都度
抽出する。

【０００９】上述した冷却運転の基で販売が成された後
、閉店時には加熱方式によるミックスの殺菌を行うこと
となる。この場合には、冷凍装置を冷凍サイクルから加
熱サイクルの運転に切り換える。

【００１０】すなわち、四方切換弁１１を操作して冷媒
を点線矢印の様に流す。すると、圧縮機１０からの高温
、高圧の冷媒ガスすなわちホットガスは四方切換弁１１
、アキュムレーター２１を経て２手に別れ、一方は冷却
器７に直接に、他方は逆止弁２２を介してホッパー冷却
コイル３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５、ホッパ
ー１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２３、ホットガスホッパー弁２４及び逆
止弁２５を介して合流後、水冷式の凝縮器１２にて気液
分離し、冷媒ガスは並列に設けたリバース電磁弁２６及
びリバースキャピラリチューブ２７を通り、四方切換弁
１１を経て圧縮機１０にと戻る加熱サイクルを形成する
。

【００１１】ここで、リバースキャピラリチューブ２７
は、加熱サイクルにおいて圧縮機１０への吸入ガスの循
環量を制御する絞り装置としての機能を持ち、また、リ
バース電磁弁２６は加熱サイクルの初期は開いていて、
負荷の減少する加熱後期で閉じて、専らリバースキャピ
ラリチューブ２７の方を通るようにして、冷媒量を少な
くする。

【００１２】ところで前述した水冷式の凝縮器６は図３
の詳述するように、シェル・アンド・コイル型水冷式凝
縮器を使用しており、密閉容器１２Ａの内部には、下部
に水流入管３０を接続した入口を有すると共に、上部に
水流出管３１を接続した出口を有する冷却水配管３２が
コイル状に配設されており、また水流出管３１には圧縮
機１０の吐出圧力によって開度調節される節水弁３６が
接続されている。この節水弁３６は、加熱サイクル時、
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１０に流入することによる過負荷運転を防止すべく、
水冷式の凝縮器１２内の冷媒ガス圧を検知するガス圧セ
ンサ３８を備え、所定ガス圧値を越えるとこのガス圧セ
ンサ３８により節水弁３６は開かれ、水流入管３０を通
して水が送給され、高温冷媒ガスは放熱して圧縮機の吸
込圧を抑制する。そして、節水弁３６を調節することで
、流れる冷却水の量を調整できるようになっている。３
９は圧縮機１０の吐出圧を測定する高圧スイッチで、高
圧以上を検出すると圧縮機１０を停止する等して安全保
護を図る。

【００１３】そして、この水冷式の凝縮器１２に送給さ
れる冷却水は、普通、水道水が使用される。すなわち、
水道水源からの水道水が給水管３３の給水入口３４より
送給される。

【００１４】また、冷菓製造装置を衛生的に良好な状態
に維持するために、定期的に冷却シリンダ５及びホッパ
ー１を洗浄するが、その洗浄水もこの水道水が用いられ
る。

【００１５】要するに、水道水源からの水は、給水口３
４を有する給水管３３を介して流入し、その先で２手に
分岐して、一方は冷却水として前記水流入管３０を通っ
て水冷コンデンサー１２に入り、節水弁３６を通り冷却
水出口へと至る冷却水系路３１ｂが形成されている。他
方はホッパー１の上面口に臨んでいる水栓３５へ洗浄用
水として流れるように配されている洗浄水系路３７に配
管構成されている。

【００１６】なお、装置の洗浄は、取り出しレバーを開
放して、冷却シリンダ５内のミックスを回収した後、水
栓３５を開いて、洗浄水（洗剤液を含む時もある）をホ
ッパー１更に冷却シリンダ５に充満させ、撹拌器を駆動
して撹拌洗浄を行い、洗浄後、取出レバーを開いて排出
する方法で行われる。

【００１７】上記した構成の冷菓製造装置を説明の便宜
上、水冷式リバースホットガス方式と称して、以下説明
を続ける。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水冷式
リバースホットガス方式では、寒冷地において加熱殺菌
時、冷却シリンダ及びホッパーを加熱した後の冷媒が水
冷式の凝縮器を通過する時に、この冷却水配管には寒冷
地であるがために低水温が通水されているので、加熱後
冷媒が冷やされてしまう。このため、圧縮機への戻り冷
媒の温度が低くなり、結局圧縮機から吐出する冷媒（ホ
ットガス）の温度も下がる。従って、温度の下がったホ
ットガスで加熱殺菌を行うこととなるので、加熱殺菌時
間を通常よりも大幅に長びかせることや殺菌不良の原因
となっていた。

【００１９】よって、寒冷地では低水温が多量に凝縮器
へ通水しないよう、節水弁を強く閉めて、通水量を極端
に減らすなどの対策で応じているのが現状である。

【００２０】また、洗浄の際にも、水栓から出る低水温
の水は、ソフトクリームなどの原料の場合には、その油
脂分をおとすのに不適当であった。このため良好な洗浄
が図れない問題点があった。

【００２１】本発明は上記問題に鑑み成されたもので、
加熱殺菌行程を長びかせず、また、装置の洗浄も容易に
行えるよう寒冷地対策も万全な冷菓製造装置を提供する
ことを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷菓を製造す
る冷却シリンダと、該シリンダを冷却する圧縮機、凝縮
器、減圧装置及びシリンダと熱交換的に配設した冷却器
から成る冷凍装置を備えると共に、前記冷却シリンダを
加熱殺菌するために、前記冷凍装置に逆サイクルを構成
して冷媒の流れを逆にする四方切換弁を設けて成る冷菓
製造装置において、前記凝縮器に水冷式の凝縮器を用い
ると共に、前記四方切換弁を切り換えて加熱殺菌を行う
時、前記凝縮器には、予め設定した温度に高められた冷
却水が通水するよう前記凝縮器入口と給水入口との間に
給温水装置を配設したものである。

【００２３】また、給水入口と凝縮器入口間にシスター
ンとヒータ付通水管を設置して構成される給温水装置と
、この給温水装置からの温水を２手に分岐し、冷却水と
して凝縮器に導く冷却水系路と、冷却シリンダ等の洗浄
用水として供給する洗浄水系路と、前記冷却水系路に設
けられた冷却水温度検知センサと、前記洗浄水系路に設
けられた洗浄水温度検知センサと、冷菓製造装置の運転
モードが加熱殺菌モードであるか洗浄モードであるかを
判断し、そのモードに応じて選択作動する前記冷却水温
度検知センサ及び前記洗浄水温度検知センサよりの検知
温度に基づいて、予め設定された異なる温度での冷却水
あるいは洗浄水を供給可能に前記給温水装置を制御する
制御手段とを備えるものである。

【００２４】

【作用】加熱殺菌モードにある時、凝縮器に通水する冷
却水は給温水装置で温められた或る一定の温水が流入す
る。よって、圧縮機への戻り冷媒の温度低下は生じず、
吐出温度の高い冷媒ガスが循環して、寒冷地であっても
加熱殺菌は順調、かつ長く時間が掛からないで行われる
。

【００２５】また、温度的に高い冷却水としてだけでな
く、更に高い温度の温水として冷却シリンダ等の洗浄用
水としての供給も可能となっており、寒冷地での装置洗
浄も容易に行える。

【００２６】そして、冷却水と洗浄水とは異なる温度に
制御されて、給温水装置より自動的に供給することが可
能である。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、図２に示す従来装置と同一または同等の構
成部は同一番号で示す。

【００２８】冷菓製造部及び冷凍回路の構成に関しては
、図２に示す従来装置と同一なので、その説明は割愛し
、本発明の特徴とする冷却水及び洗浄水の供給システム
について説明する。

【００２９】水道水源とつながり、その水が給水入口管
４０より給水されて溜っているシスターン４１が設けら
れている。シスターン４１内にはフロートスイッチ４２
が設けられ、所定の水位で給水入口管４０の手前に配し
た給水電磁弁（図示せず）等を閉じ、所定水位以下でこ
の給水電磁弁を開くなどして、常に一定量の水が溜るよ
うになっている。シスターン４１の底部からは、その中
の水を取り出す管路４３が導出され、この管路４３から
の水は、ヒータ付通水管４４へ入る。ヒータ付通水管４
４は、管の外面にヒータ線を絶縁的に巻回した構造など
のものである。よって、前記シスターン４１とヒータ付
通水管４４とから構成される給温水装置Ｍが給水口と凝
縮器１２との間に新設されている。ヒータ付通水管４４
から出る温まった水は、給水管３３を経て、一方は冷却
水として水流入管３０を通って水冷式の凝縮器１２へ導
かれ、水冷式配管３２を通り、節水弁３６を通り、冷却
水出口へと至る。そして、他方は洗浄水系路３７を介し
て水栓３５に至り、水栓３５を開けば洗浄水として流れ
出る。

【００３０】ここで、加熱殺菌工程中において、凝縮器
１２には、所定温度、例えば２０℃位の冷却水が通水す
るようにするために、節水弁３６下流の冷却水系路３１
ｂ部分に冷却水温度検知センサ４５を取り付ける。冷却
水温度検知センサ４５の検出温度データは信号ラインＬ
１により、比較器５０に入力する。

【００３１】同様に、洗浄作業時には、冷却水温度（２
０℃）より高い湯温（例えば４０℃位）が水栓３５より
供給されるようにするために、洗浄水系路３７において
、水栓３５の少し上流位置に洗浄水温度検知センサ４６
を取り付ける。洗浄水温度検知センサ４６の検出温度デ
ータは信号ラインＬ２より別の比較器５１に入力する。

【００３２】次に、この各温度検知センサ４５，４６か
らの温度データを処理してヒータ付通水管４４の通電制
御を行う制御手段７０（二点鎖線で表示）に付いて説明
する。

【００３３】比較器５０には、冷却水の温度を設定する
設定器５２からの設定値温（この場合２０℃）が入力さ
れている。比較器５０からの比較出力は、ヒータ付通水
管４４のヒータを通電、または遮断する制御出力を出す
出力制御器５３に入力している。

【００３４】従って、温度センサ４５によって冷却水温
度が２０℃より低く検出されると、比較器５０を介し出
力制御器５３が作動してヒータを通電させ、２０℃に達
すると通電をＯＦＦするように動作して、冷却水温度を
２０℃に保つように制御する。

【００３５】同様に、比較器５１には、洗浄用水の温度
を設定する設定器５４からの設定値温（この場合４０℃
）が入力している。そして、比較器５１からの比較出力
も、出力制御器５３に入力し、４０℃より低い場合はヒ
ータ付通水管４４のヒータ通電を行い、４０℃に達する
とヒータ通電ＯＦＦの制御が成される。一点鎖線で囲む
６０は、この冷菓製造装置の運転モードが加熱殺菌動作
が洗浄動作であるかを判定し、ヒータ付通水管４４の通
電制御を介して、冷却水の温度制御が洗浄水の温度制御
かを選定する判定部である。

【００３６】すなわち、加熱殺菌を行う時、また、洗浄
を行う時、本冷菓製造装置では、それに相当する操作ス
イッチを押している。よって、例えばこの操作スイッチ
のＯＮ／ＯＦＦを見ることで、洗浄モードであるか加熱
殺菌モードであるかを判定することが可能である。

【００３７】従って、判断６１で洗浄モードか否かを見
て、洗浄ならば（判断６１のＹＥＳ）、比較器５１が生
きる。洗浄でなく、判断６１がＮＯならば、判断６２で
加熱殺菌モードであるか否かを見て、殺菌ならば（判断
６２のＹＥＳ）比較器５０が生きる。もし、判断６２が
ＮＯで、洗浄でも殺菌でもなければ、この制御システム
は停止となる。６３は電源で、この制御システムの電源
及びヒータ付通水管４４のヒータ電源となる。

【００３８】以上の構成となっており、給水入口より導
入される水は一度シスターン４１に溜められ、その後ヒ
ータ付通水管４４を通過し、凝縮器１２と水栓３５とに
分岐される。今運転モードが殺菌である場合は、凝縮器
１２を通り、節水弁３６を通り冷却水出口へと至る。

【００３９】この時は、判定部６０により、比較器５０
と設定器５２とが選択される。よって、加熱殺菌時の冷
却水温は冷却水温度検知センサ４５により検出され、予
め設定した温度（例えば２０℃）になるように、出力制
御器５３によってヒータ付通水管４４の温度制御が行わ
れて、凝縮器１２には比較的暖かい冷却水が通水する。 従って、凝縮器１２を通過する加熱殺菌後の冷媒の温度
低下が抑制されて、圧縮機１０から吐出する冷媒温度は
高く維持される。これにより寒冷地における加熱殺菌も
、殺菌時間が長くなることなく、また殺菌不良もなく可
能となる。

【００４０】一方、運転モードが洗浄である場合には、
判定部６０により、比較器５１と設定器５４とが選択さ
れる。従って、洗浄時の水温は洗浄水温度検知センサ４
６により検出され、予め設定した先述の冷却水温とは異
なる温度（４０℃）の洗浄水温になるように、出力制御
器５３によって、ヒータ付通水管４４の温度制御が行わ
れて、水栓３５から湯温を供給できることとなる。これ
により寒冷地における洗浄も容易に行えるものとなる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、給水口
と凝縮器入口間に給温水装置を新設することにより、凝
縮器には低温水ではない安定した一定温度の冷却水が通
水でき、寒冷地における加熱殺菌が時間的にも長くなら
ず、かつ確実に殺菌できるようになる。

【００４２】また、給温水装置からの温水は冷却水のほ
かに、洗浄水としても利用できるように、２系路に配水
構成し、かつ洗浄と冷却とで自動的に異なる給水温度の
水を供給できるようにしている。これにより、湯温の洗
浄水も供給できて、寒冷地での装置洗浄も十分にまた容
易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷菓製造装置のシステム構成図。

【図２】従来の冷菓製造装置のシステム構成図。

【図３】本発明並びに従来装置で使用する水冷式凝縮器
の詳細図。

【符号の説明】

５　　冷却シリンダ ７　　冷却器 １０　　圧縮機 １１　　四方切換弁 １２　　水冷式の凝縮器 ３１ｂ　　冷却水系路 ３５　　水栓 ３６　　節水弁 ３７　　洗浄水系路 ４１　　シスターン ４４　　ヒータ付通水管 ４５　　冷却水温度検知センサ ４６　　洗浄水温度検知センサ ７０　　制御手段 Ｍ　　給温水装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　冷菓を製造する冷却シリンダと、該シ
   リンダを冷却する圧縮機、凝縮器、減圧装置及びシリン
   ダと熱交換的に配設した冷却器から成る冷凍装置を備え
   ると共に、前記冷却シリンダを加熱殺菌するために、前
   記冷凍装置に逆サイクルを構成して冷媒の流れを逆にす
   る四方切換弁を設けて成る冷菓製造装置において、前記
   凝縮器に水冷式の凝縮器を用いると共に、前記四方切換
   弁を切り換えて加熱殺菌を行う時、前記凝縮器には、予
   め設定した温度に高められた冷却水が通水するよう前記
   凝縮器入口と給水入口との間に給温水装置を配設したこ
   とを特徴とする冷菓製造装置。
2. 【請求項２】　　給水入口と凝縮器入口間にシスターン
   とヒータ付通水管を設置して構成される給温水装置と、
   この給温水装置からの温水を２手に分岐し、冷却水とし
   て凝縮器に導く冷却水系路と、冷却シリンダ等の洗浄用
   水として供給する洗浄水系路と、前記冷却水系路に設け
   られた冷却水温度検知センサと、前記洗浄水系路に設け
   られた洗浄水温度検知センサと、冷菓製造装置の運転モ
   ードが加熱殺菌モードであるか洗浄モードであるかを判
   断し、そのモードに応じて選択作動する前記冷却水温度
   検知センサ及び前記洗浄水温度検知センサよりの検知温
   度に基づいて、予め設定された異なる温度での冷却水あ
   るいは洗浄水を供給可能に前記給温水装置を制御する制
   御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の冷菓
   製造装置。