JPH0690670A

JPH0690670A - 冷菓製造機

Info

Publication number: JPH0690670A
Application number: JP4244368A
Authority: JP
Inventors: Junichi Iwata; 淳一岩田; Kinji Hashizume; 謹爾橋爪; Takeshi Arimatsu; 剛有松
Original assignee: NISSEI REIKI KK
Current assignee: NISSEI REIKI KK
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-04-05
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JP2549231B2

Abstract

(57)【要約】【構成】第１・第２の熱交換用配管２１ａ・２１ｂを
有する補助熱交換器２１を設け、圧縮機４からの吐出ガ
ス冷媒を容器用熱交換器５・シリンダ用熱交換器６か
ら、第１熱交換用配管２１ａ・キャピラリチューブ２４
・第２熱交換用配管２１ｂに順次経由させて圧縮機４に
返流させるサイクルへの切換えで、容器１とシリンダ２
とを加熱殺菌する。【効果】圧縮機の負荷状態を悪化させることなく安定
した加熱殺菌運転を行うことができると共に、この運転
における冷媒の凝縮および蒸発は、第１・第２熱交換用
配管を各々流れる冷媒間の熱の授受で行われ、冷熱源や
熱源として水や空気等を供給する必要がないので、運転
経費を低減することができると共に、全体の形状をより
小形化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アイスクリームやシェ
ーク等の冷菓を製造する冷菓製造機に関し、特に、冷菓
の原料を貯蔵する容器と冷菓を製造するシリンダとを殺
菌のために加熱する際の圧縮機の吐出圧を適正に保っ
て、高温高圧の冷媒ガスが安定良く得られるようにした
冷菓製造機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アイスクリームやシェーク等の
冷菓を製造する冷菓製造機は、冷菓の原料を貯蔵する容
器と、原料を混練しながら冷凍して冷菓を製造するシリ
ンダとを備えている。このような冷菓製造機で製造され
る冷菓は、大腸菌群が陰性であることが法令で義務づけ
られている。このため、容器とシリンダとを１日に１回
以上殺菌することが必要とされ、６８℃の温度で３０分
加熱するか、または、これと同等以上の効果を有する方
法で加熱殺菌しなければならない。

【０００３】このような加熱殺菌を冷凍装置のサイクル
の切換えによって行う装置が、例えば実開昭６０−１４
４８８７号公報に開示されている。その装置において
は、容器およびシリンダに各々設けられた容器用熱交換
器およびシリンダ用熱交換器と、主熱交換器とが、四方
弁を介して圧縮機に接続され、容器用熱交換器およびシ
リンダ用熱交換器が蒸発器、主熱交換器が凝縮器として
それぞれ作用するサイクルで容器およびシリンダの冷却
を行う一方、容器用熱交換器およびシリンダ用熱交換器
が凝縮器、主熱交換器が蒸発器として作用するように、
上記から四方弁を切換えたサイクルで、容器およびシリ
ンダの加熱を行うようになっている。

【０００４】ところで、上記のような構成で容器および
シリンダを加熱殺菌する場合、容器用熱交換器およびシ
リンダ用熱交換器での冷媒の凝縮温度を前記した殺菌温
度以上にする必要がある。しかしながら、凝縮温度を上
記殺菌温度以上、例えば約７５℃に上げるためには、冷
媒としてＲ−５０２を使用する場合を例にとれば、圧縮
機の吐出圧を３５ｋｇ／ｃｍ²程度以上にする必要があ
る。これに対して、通常の冷菓製造機で使用される圧縮
機は、吐出圧が大きくても２０ｋｇ／ｃｍ²程度であ
り、これで上記のような高吐出圧を３０分以上も継続す
ると、圧縮機の動作が過負荷状態の継続によって不安定
になり、容器やシリンダの加熱に必要な高温のホットガ
スを安定良く得ることが困難になると共に、圧縮機が焼
損するというおそれを生じてしまう。

【０００５】そこで、本願発明者等は、圧縮機の吐出圧
を適正に保って、容器やシリンダを殺菌温度以上に加熱
し得る冷菓製造機を先に提案した（特開平１−１４１５
５８号公報参照）。その装置では、図３に示すように、
圧縮機６１からの吐出ガス冷媒が、図中、実線矢印で示
すように、四方弁６２から主熱交換器６３を経由した
後、冷却時用膨張器６４ａ・６４ｂと、容器６５および
シリンダ６６に各々設けられている容器用熱交換器６７
・シリンダ用熱交換器６８とを経て、四方弁６２から圧
縮機６１に返流される第１の循環経路が形成されるよう
に、各機器が相互に接続されている。

【０００６】この第１の循環経路を通して冷媒を循環さ
せる運転で、主熱交換器６３が凝縮器、容器用熱交換器
６７およびシリンダ用熱交換器６８が蒸発器としてそれ
ぞれ作用して、容器６５およびシリンダ６６の冷却が行
われる。

【０００７】そして上記装置には、さらに補助熱交換器
６９と加熱時用膨張器７０とが設けられ、上記から四方
弁６２を切換えた場合に、図中、破線矢印で示す第２の
循環経路を通して冷媒が循環する運転に切換わる。すな
わち、この運転では、圧縮機６１からの吐出ガス冷媒
は、四方弁６２から容器用熱交換器６７・シリンダ用熱
交換器６８に流入し、次いで、これら熱交換器６７・６
８から補助熱交換器６９と加熱時用膨張器７０とを順次
経由した後、主熱交換器６３・四方弁６２を経て圧縮機
６１に返流する。

【０００８】この運転では、圧縮機６１からの吐出ガス
冷媒は、容器用熱交換器６７やシリンダ用熱交換器６８
では凝縮することなく、容器６５・シリンダ６６の加熱
を生じさせた後、補助熱交換器６９で凝縮し、主熱交換
器６３で蒸発する。このため、冷媒の凝縮温度を前記の
殺菌温度以下に設定し、圧縮機６１の吐出圧が通常使用
範囲で維持される状態でも、容器６５及びシリンダ６６
を凝縮温度以上の殺菌に必要な温度に加熱することがで
きるようになっている。なお、上記の主熱交換器６３お
よび補助熱交換器６９は、内部に水を循環させて、水と
冷媒との間で熱交換を行う水熱交換器として各々構成さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような補助熱交換器６９を設けた装置においては、主熱
交換器６３と共にこの補助熱交換器６９にも水を供給す
ることが必要であるために、水の使用量が多くなり、こ
の結果、運転経費が高くなると共に、熱交換能力が、気
温に伴って変化する水温に影響され易いという問題を有
している。また、補助熱交換器６９を空気式熱交換器で
構成することも可能であるが、この場合においても、内
蔵させる送風ファンでの電力消費によって経費の増加を
生じ、また、気温自体の変化によって熱交換能力が変動
するものとなって、上記同様の問題を生じてしまう。

【００１０】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、その目的は、加熱殺菌を安定して
行い得ると共に、運転経費を低減することが可能であ
り、さらに形状の小形化を図り得る冷菓製造機を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の冷菓製造機は、冷菓の原料を貯蔵する容
器および冷菓を製造するシリンダをそれぞれ冷却・加熱
するための容器用熱交換器・シリンダ用熱交換器と、主
熱交換器と、冷却時用膨張器と、内部を各々流れる冷媒
間で熱交換が生じるように互いに並設された第１・第２
の熱交換用配管を有する補助熱交換器と、加熱時用膨張
器とが設けられ、これらが、圧縮機からの吐出ガス冷媒
を順次主熱交換器・冷却時用膨張器に経由させた後に容
器用熱交換器・シリンダ用熱交換器を通して圧縮機に返
流させる第１循環経路と、圧縮機からの吐出ガス冷媒を
容器用熱交換器・シリンダ用熱交換器から、補助熱交換
器の第１熱交換用配管・加熱時用膨張器・補助熱交換器
の第２熱交換用配管に順次経由させて圧縮機に返流させ
る第２循環経路との二系統の循環経路を形成する冷媒配
管によって相互に接続されると共に、冷媒配管に、第１
循環経路と第２循環経路とを択一的に選択するための切
換弁手段が介設されていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記構成の冷菓製造機においては、圧縮機から
の吐出ガス冷媒を主熱交換器・冷却時用膨張器から容器
用熱交換器・シリンダ用熱交換器に順次経由させる第１
循環経路を通しての運転によって、主熱交換器が凝縮
器、容器用熱交換器・シリンダ用熱交換器が蒸発器とし
てそれぞれ作用して、容器およびシリンダが冷却され
る。

【００１３】一方、上記から切換弁手段を切換えた第２
循環経路での運転では、圧縮機からの吐出ガス冷媒を、
容器用熱交換器・シリンダ用熱交換器では凝縮すること
なく、補助熱交換器の第１熱交換用配管で凝縮させ、ま
た、補助熱交換器の第２熱交換用配管で蒸発させるよう
にすることができる。この結果、冷媒の凝縮温度を前記
の殺菌温度以下に設定しても容器及びシリンダを凝縮温
度以上の高温で加熱することができ、圧縮機の吐出圧
を、通常使用時以上に高めることなく容器やシリンダを
殺菌温度以上に加熱することができる。このため、圧縮
機の負荷状態を悪化させることなく高温のホットガスを
得て、安定した所要の殺菌加熱運転を行うことが可能と
なる。

【００１４】そして上記では、第２循環経路での運転時
における冷媒の凝縮および蒸発は、補助熱交換器の第１
・第２熱交換用配管を各々流れる冷媒間の熱の授受で行
われる。このため、例えば凝縮や蒸発の際の冷熱源や熱
源として水や空気等を供給する必要はない。したがっ
て、従来よりも運転経費を低減することができると共
に、気温の影響による熱交換能力の変化が少なく、より
安定した加熱運転を行うことができる。また、水や空気
等を供給するための配管系や送風ファン等を設ける必要
がないので、全体の形状をより小形化することができ
る。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例における冷菓製造機につい
て、図１および図２を参照して説明する。

【００１６】初めに、上記冷菓製造機に設けられている
冷凍装置の基本回路構成について、図１に基づいて説明
する。この冷菓製造機には、冷菓の原料を貯蔵する容器
１と、この容器１から供給された原料を混練しながら冷
凍して冷菓を製造するシリンダ２とが設けられ、これら
の冷却および加熱殺菌のため冷凍装置３が装備されてい
る。

【００１７】冷凍装置３には、圧縮機４、容器１と冷媒
との間の熱交換をする容器用熱交換器５、シリンダ２と
冷媒との間の熱交換をするシリンダ用熱交換器６、圧縮
機４からの吐出ガス冷媒の流れ方向を切換えるための四
方弁（切換弁手段）７が設けられている。

【００１８】四方弁７には、圧縮機４の吐出配管８が接
続された流入ポート９と、圧縮機４の吸込配管１０が接
続された流出ポート１１と、第１・第２の１対の切換ポ
ート１２・１３とが設けられている。第１切換ポート１
２には、順次、第１ガス管１４・主熱交換器１５・液管
１６が接続され、液管１６の先端側は第１液支管１６ａ
と第２液支管１６ｂとに分岐されている。第１液支管１
６ａには液管１６側から順次第１電磁弁１７ａと第１キ
ャピラリチューブ（冷却時用膨張器）１８ａとが介設さ
れ、第２液支管１６ｂには第２電磁弁１７ｂと第２キャ
ピラリチューブ（冷却時用膨張器）１８ｂとが上記同様
に介設されている。なお、前記吸込配管１０には、冷媒
の気液分離を図るためのアキュームレータ１９が介設さ
れている。

【００１９】一方、前記四方弁７の第２切換ポート１３
には第２ガス管２０が接続されている。この第２ガス管
２０の先端側は第１ガス支管２０ａと第２ガス支管２０
ｂとに分岐されており、第１ガス支管２０ａと前記第１
液支管１６ａとの間に前記容器用熱交換器５が、また、
第２ガス支管２０ｂと第２液支管１６ｂとの間に前記シ
リンダ用熱交換器６がそれぞれ接続されている。

【００２０】上記の冷凍装置３には補助熱交換器２１が
さらに設けられている。この補助熱交換器２１内には、
第１・第２の二つの熱交換用配管２１ａ・２１ｂが並設
されて、両配管２１ａ・２１ｂ内を各々流れる冷媒間で
の熱の授受が行われるようになっている。

【００２１】上記第１熱交換用配管２１ａの一端には第
１バイパス管２２が接続されている。この第１バイパス
管２２の先端側は、第３電磁弁２３ａ・第４電磁弁２３
ｂが各々介設された第１バイパス支管２２ａと第２バイ
パス支管２２ｂとに分岐され、第１バイパス支管２２ａ
の先端は、前記第１液支管１６ａにおける第１キャピラ
リチューブ１８ａと容器用熱交換器５との間の部位に接
続されている。また、第２バイパス支管２２ｂの先端
は、第２液支管１６ｂにおける第２キャピラリチューブ
１８ｂとシリンダ用熱交換器６との間の部位に接続され
ている。

【００２２】一方、第１熱交換用配管２１ａの他端は、
第３キャピラリチューブ（加熱時用膨張器）２４の介設
された第２バイパス管２５によって、前記第２熱交換用
配管２１ｂの一端に接続されている。そして、この第２
熱交換用配管２１ｂの他端は、第３バイパス管２６によ
り、前記吸込配管１０における四方弁７とアキュームレ
ータ１９との間の部位に接続されている。

【００２３】上記の構成において、四方弁７の流入ポー
ト９が第１切換ポート１２に、また、流出ポート１１が
第２切換ポート１３にそれぞれ連通するようにこの四方
弁７を位置させると共に、第１・第２電磁弁１７ａ・１
７ｂをそれぞれ開弁し、第３・第４電磁弁２３ａ・２３
ｂをそれぞれ閉弁して圧縮機４を運転することで、図
中、実線矢印で示す第１の循環経路に沿って冷媒が循環
し、容器１およびシリンダ２が冷凍装置３によって冷却
される冷却運転が行われる。

【００２４】この運転においては、圧縮機４から吐出さ
れる高温高圧のガス冷媒は、吐出配管８・四方弁７・第
１ガス管１４を通して主熱交換器１５に導かれ、ここで
放熱して凝縮する。凝縮した液冷媒は、次いで液管１６
から第１液支管１６ａ・第２液支管１６ｂに分流し、第
１キャピラリチューブ１８ａ・第２キャピラリチューブ
１８ｂをそれぞれ通過時に断熱膨張して低温低圧の液冷
媒に変化する。そして、容器用熱交換器５およびシリン
ダ用熱交換器６にそれぞれ流入し、これら熱交換器５・
６を通過する間に周囲から熱を吸収して蒸発する。これ
により、容器１およびシリンダ２が冷却される。

【００２５】容器用熱交換器５およびシリンダ用熱交換
器６で蒸発した低温低圧のガス冷媒は、その後、第１ガ
ス支管２０ａ・第２ガス支管２０ｂを経て第２ガス管２
０で合流し、この第２ガス管２０および四方弁７・吸込
配管１０を通して圧縮機４に返流される。そして、圧縮
機４で再び加圧されて高温高圧のガス冷媒として主熱交
換器１５に吐出され、上記の経路を循環する。

【００２６】次に、四方弁７を、流入ポート９が第２切
換ポート１３に、また、流出ポート１１が第１切換ポー
ト１２にそれぞれ連通する位置に上記から切換えると共
に、第１・第２電磁弁１７ａ・１７ｂをそれぞれ閉弁
し、第３・第４電磁弁２３ａ・２３ｂをそれぞれ開弁し
て圧縮機４を運転することで、図中、破線矢印で示す第
２の循環経路に沿って冷媒が循環し、容器１およびシリ
ンダ２が冷凍装置３によって加熱される加熱運転に切換
わる。

【００２７】この運転においては、圧縮機４から吐出さ
れる高温高圧のガス冷媒は、吐出配管８・四方弁７・第
２ガス管２０を経て第１ガス支管２０ａおよび第２ガス
支管２０ｂに分流した後、容器用熱交換器５およびシリ
ンダ用熱交換器６に流入する。そして、周囲への放熱に
よって、容器１およびシリンダ２を加熱した後、第１バ
イパス支管２２ａ・第２バイパス支管２２ｂを経て第１
バイパス管２２で合流する。その後、補助熱交換器２１
の第１熱交換用配管２１ａを通過時に、後述する第２熱
交換用配管２１ｂ内を流れる冷媒に放熱して凝縮する。

【００２８】凝縮した液冷媒は、第２バイパス管２５に
介設されている第３キャピラリチューブ２４を通過時
に、断熱膨張して低温低圧の液冷媒に変化する。そし
て、補助熱交換器２１の第２熱交換用配管２１ｂに流入
し、この配管２１ｂを流れる間に、前記第１熱交換用配
管２１ａを流れる高温の冷媒から吸熱して蒸発する。そ
の後、この蒸発したガス冷媒は第３バイパス管２６・ア
キュームレータ１９・吸込配管１０を通して圧縮機４に
返流され、再度、高温高圧のガス冷媒となって、上記の
経路を循環する。

【００２９】このように、上記構成における加熱運転で
は、容器用熱交換器５およびシリンダ用熱交換器６を通
過後、補助熱交換器２１の第１熱交換用配管２１ａにて
冷媒の凝縮が生じる。この場合、例えば冷媒としてＲ−
５０２を使用するときには、第１熱交換用配管２１ａ内
で、例えば凝縮圧力約１８ｋｇ／ｃｍ²に対応する温度
４５℃程度で凝縮が生じるように条件設定をして、圧縮
機４からは１００〜１２０℃程度の高温ガス冷媒の吐出
状態とすることができる。この結果、容器用熱交換器５
およびシリンダ用熱交換器６に充分に高温のガス冷媒を
供給して、これら容器１およびシリンダ２を前述の殺菌
温度を超える温度まで加熱することが可能である。そし
て、圧縮機４は通常の使用圧力範囲内の運転状態で保持
されるので、それまで冷却されていた容器１およびシリ
ンダ２を急速に昇温させて、殺菌処理に要する時間を短
縮できるとともに、所要の時間以上にわたって安定良く
容器１およびシリンダ２に高温ガス冷媒を供給して加熱
することができる。

【００３０】しかも上記では、補助熱交換器２１内での
凝縮と蒸発とは、第１熱交換用配管２１ａおよび第２熱
交換用配管２１ｂをそれぞれ流れる冷媒間の熱の授受で
生じるようになっているので、空気式熱交換器や水熱交
換器で互いに別体の凝縮器や蒸発器として構成する場合
に比べ、例えば送風ファンや、水配管・水循環用機器等
を設ける必要がなく、このため、構成が簡素になって小
形化し得ると共に、運転経費を低減することができる。
また、気温、或いは気温に伴って変化する水温による熱
交換能力への影響が少なくなるので、加熱運転をより安
定したものとすることができる。さらに、例えば空気式
熱交換器で構成した場合のファンの駆動に伴う騒音がな
く、このため、より低騒音の装置となる。

【００３１】また、上記構成では、主熱交換器１５は、
冷却運転時にのみ凝縮器として機能する。前記した従来
例の構成における主熱交換器は、容器およびシリンダの
冷却時に凝縮器として作用する一方、加熱時には蒸発器
として作用するものとなっており、この場合、主熱交換
器は凝縮温度と蒸発温度との相互に差の大きな温度条件
下で機能する。したがって、従来の主熱交換器は、極め
て広い動作温度範囲の全体にわたって必要な熱交換能力
を確保し得るものとするために、形状のコンパクト化を
充分には図れないものとなっていた。これに対し、本実
施例での主熱交換器１５は冷却運転時にのみ蒸発器とし
て機能するものであるので、その動作温度範囲は従来よ
りも小さく、この結果、必要な熱交換能力により適合し
た構成に容易に設計できることとなり、これによって、
形状をより小形化することや、装置全体の製作費の高騰
を極力抑えることができる。

【００３２】図２は、図１の基本回路構成に基づき、特
に、加熱運転をより円滑に行うための機能を付加して構
成した冷凍装置３の冷媒回路図であって、図１の構成に
加え、さらに、前記第２バイパス管２５に第５電磁弁３
１が第３キャピラリチューブ２４と並列に接続されてい
る。また、上記第２バイパス管２５における第１熱交換
用配管２１ａと第３キャピラリチューブ２４との間の部
位は、第６電磁弁３２と第４キャピラリチューブ３３と
が順次介設された第４バイパス管３４によって、前記ア
キュームレータ１９に接続されている。さらに、吐出配
管８には、第１〜第３の三つの圧力スイッチ３５・３６
・３７が接続されている。第１圧力スイッチ３５は、圧
縮機４の吐出圧力が第１設定圧（例えば２０ｋｇ／ｃｍ
²）を超えたときにＯＮになり、この信号によって、第
６電磁弁３２が開弁する。第２圧力スイッチ３６は、吐
出圧力が第２設定圧（例えば１２ｋｇ／ｃｍ²）以下の
ときにＯＮになり、この信号によって、第５電磁弁３１
が開弁する。第３圧力スイッチ３７は高圧異常を検出す
るものであって、圧縮機４の吐出圧が許容上限圧力に達
した時に動作し、これにより圧縮機４の運転が停止され
る。

【００３３】なお、主熱交換器１５は、この場合、内部
に熱交換用冷媒配管１５ａと熱交換用水配管１５ｂとが
互いに並設された水熱交換器で構成され、両配管１５ａ
・１５ｂを各々流れる冷媒と水との間で熱交換が生じる
ようになっている。また、熱交換用水配管１５ｂが接続
されている水配管３８に、前記第１ガス管１４内の圧力
を検出して検出圧力が設定圧を超えた時に開弁する開閉
弁３９が介設されている。一方、前記吸込配管１０にお
けるアキュームレータ１９より圧縮機４側には、冷媒中
に混入しているゴミや異物を除去するためのストレーナ
４０が介設され、また、液管１６には、冷媒中の水分を
除去するためのドライヤ４１が介設されている。さら
に、液管１６には、各液支管１６ａ・１６ｂ側から主熱
交換器１５側に向かう冷媒流れを遮断する逆止弁４２が
介設されている。

【００３４】上記回路構成においては、第１・第２電磁
弁１７ａ・１７ｂを開弁し、第３・第４電磁弁２３ａ・
２３ｂを各々閉弁して、前記同様に、図中実線矢印に沿
って冷媒を循環させる運転で、容器１およびシリンダ２
を冷却する冷却運転が行われる。この運転中には、第１
ガス管１４に圧縮機４から高圧ガス冷媒が供給されるこ
とから、水配管３８に介設されている開閉弁３９が開弁
し、これによって、主熱交換器１５の熱交換用水配管１
５ｂに水が循環し、この水との熱交換で、熱交換用冷媒
配管１５ａを流れる冷媒の凝縮が生じるようになってい
る。

【００３５】なお、この冷却運転時には、第１・第２電
磁弁１７ａ・１７ｂを互いに独立に開閉制御し、各液支
管１６ａ・１６ｂを通しての冷媒流れを断続的に制御す
ることで、容器１およびシリンダ２を各々の設定温度ま
で冷却して保持するようになっている。一方、第５・第
６電磁弁３１・３２は、前記第１・第２圧力スイッチ３
５・３６のＯＮ／ＯＦＦに応じた開閉状態となるが、こ
れら第５・第６電磁弁３１・３２の介設部位には冷媒流
れはなく、したがって、冷却運転サイクルには影響しな
い。

【００３６】次に、上記から第１・第２電磁弁１７ａ・
１７ｂを閉弁し、第３・第４電磁弁２３ａ・２３ｂを各
々開弁して、前記同様に、図中破線矢印に沿って冷媒を
循環させる運転で、容器１およびシリンダ２を加熱する
加熱運転に切換わる。この加熱運転への切換えの直後に
は、容器１は４〜１０℃、シリンダ２は−２〜−７℃と
低温のため、圧縮機４からの吐出ガス冷媒の凝縮が容器
用熱交換器５およびシリンダ用熱交換器６の通過時に生
じ、この間、圧縮機４の吐出圧は低くなる。そこで、圧
縮機４の吐出圧が第２圧力スイッチ３６での第２設定圧
（１２ｋｇ／ｃｍ²）を超えるまでは、第５電磁弁３１
が開弁するようになっている。これにより、冷媒は第３
キャピラリチューブ２４をバイパスすることによって、
圧縮機４での吐出圧の上昇が促進され、この圧縮機４で
の圧縮仕事による冷媒への付与エネルギが高められる。

【００３７】その後、容器１およびシリンダ２の温度が
上昇し、容器用熱交換器５およびシリンダ用熱交換器６
での凝縮量の低下と共に圧縮機４の吐出圧が上昇し、こ
れが、上記の第２設定圧に達すると第５電磁弁３１が閉
弁し、前述した補助熱交換器２１の第１熱交換用配管２
１ａでの凝縮と、第２熱交換用配管２１ｂでの蒸発とが
生じる運転状態に自動的に切換わる。

【００３８】上記の加熱運転の継続で、吐出圧がさらに
上昇して第２圧力スイッチ３６での第１設定圧（２０ｋ
ｇ／ｃｍ²）に達した場合には、第６電磁弁３２が開弁
する。この結果、第１熱交換用配管２１ａを通過した冷
媒は第４バイパス管３４を通して直接的に吸込配管１０
へとバイパスされ、これによって、加熱運転中の吐出圧
は上記の第１設定圧以下に維持される。

【００３９】一方、上記の加熱運転中は、第１ガス管１
４は圧縮機４の吸込側に接続されており、この結果、水
配管３８に介設されている開閉弁３９は自動的に閉弁状
態で保持される。このため、主熱交換器１５への不要な
水の循環は停止されるので、これによっても、運転経費
を低減することができる。

【００４０】なお、液管１６に介設されている逆止弁４
２は、この加熱運転中における第１・第２電磁弁１７ａ
・１７ｂ側から、液管１６を通して主熱交換器１５側に
向かう冷媒流れを遮断する機能を有している。第１・第
２電磁弁１７ａ・１７ｂは、前述したように、冷却運転
時、容器１およびシリンダ２を各々の設定温度に保持し
得るように互いに独立に開閉制御され、このため、方向
性を有する電磁弁を用いる場合には、図中実線矢印で示
す方向の冷媒流れが閉弁状態で遮断されるような方向で
介設される。したがって、加熱運転中における上記とは
逆方向の冷媒流れに対しては閉弁状態で幾分かの漏れを
生じるおそれがあり、これを、上記の逆止弁４２で遮断
するようになっている。したがって、第１・第２電磁弁
１７ａ・１７ｂとして、高価な双方向性の電磁開閉弁を
用いることなく、不要な冷媒流れを遮断することができ
る。

【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば上記実施例では、主熱交換器１５を
水熱交換器で構成した例を挙げて説明したが、この主熱
交換器を、空気との熱交換を行う空気式熱交換器で構成
することも可能である。この場合、圧縮機４の吐出圧力
に応じて主熱交換機内のファンの運転を制御することに
より、安定したサイクルの作動を保持できると共に、フ
ァンでの消費電力の節減を図ることができる。さらに、
上記実施例では膨張器としてキャピラリチューブ１８ａ
・１８ｂ・２４を採用したが、例えば手動膨張弁、温度
式膨張弁、低圧膨張弁、フロート膨張弁等の膨張弁を採
用することもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明の冷菓製造機は、
冷菓の原料を貯蔵する容器および冷菓を製造するシリン
ダをそれぞれ冷却・加熱するための容器用熱交換器・シ
リンダ用熱交換器と、主熱交換器と、冷却時用膨張器
と、内部を各々流れる冷媒間で熱交換が生じるように互
いに並設された第１・第２の熱交換用配管を有する補助
熱交換器と、加熱時用膨張器とが設けられ、これらが、
圧縮機からの吐出ガス冷媒を順次主熱交換器・冷却時用
膨張器に経由させた後に容器用熱交換器・シリンダ用熱
交換器を通して圧縮機に返流させる第１循環経路と、圧
縮機からの吐出ガス冷媒を容器用熱交換器・シリンダ用
熱交換器から、補助熱交換器の第１熱交換用配管・加熱
時用膨張器・補助熱交換器の第２熱交換用配管に順次経
由させて圧縮機に返流させる第２循環経路との二系統の
循環経路を形成する冷媒配管によって相互に接続される
と共に、冷媒配管に、第１循環経路と第２循環経路とを
択一的に選択するための切換弁手段が介設されている構
成である。

【００４３】それゆえ、圧縮機の吐出圧を通常使用時以
上に高めることなく容器やシリンダを殺菌温度以上に加
熱する運転を安定して行うことができる。そして上記で
は、加熱運転時における冷媒の凝縮および蒸発は、補助
熱交換器の第１・第２熱交換用配管を各々流れる冷媒間
の熱の授受で行われるので、例えば冷熱源や熱源として
の水や空気等を供給する必要がない。したがって、従来
よりも運転経費を低減することができると共に、気温の
影響による熱交換能力の変化が少なく、加熱運転をより
安定化することができる。また、水や空気等を供給する
ための配管系や送風ファン等を設ける必要がないので、
全体の形状をより小形化することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷菓製造機における基本冷
媒回路図である。

【図２】上記基本冷媒回路に基づいてさらに円滑な運転
を行えるように改良した冷媒回路図である。

【図３】従来の冷菓製造機における冷媒回路図である。

【符号の説明】

１容器２シリンダ４圧縮機５容器用熱交換器６シリンダ用熱交換器７四方弁（切換弁手段）１５主熱交換器１８ａ第１キャピラリチューブ（冷却時用膨張器）１８ｂ第２キャピラリチューブ（冷却時用膨張器）２１補助熱交換器２１ａ第１熱交換用配管２１ｂ第２熱交換用配管２４第３キャピラリチューブ（加熱時用膨張器）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷菓の原料を貯蔵する容器および冷菓を製
造するシリンダをそれぞれ冷却・加熱するための容器用
熱交換器・シリンダ用熱交換器と、主熱交換器と、冷却
時用膨張器と、内部を各々流れる冷媒間で熱交換が生じ
るように互いに並設された第１・第２の熱交換用配管を
有する補助熱交換器と、加熱時用膨張器とが設けられ、
これらが、圧縮機からの吐出ガス冷媒を順次主熱交換器
・冷却時用膨張器に経由させた後に容器用熱交換器・シ
リンダ用熱交換器を通して圧縮機に返流させる第１循環
経路と、圧縮機からの吐出ガス冷媒を容器用熱交換器・
シリンダ用熱交換器から、補助熱交換器の第１熱交換用
配管・加熱時用膨張器・補助熱交換器の第２熱交換用配
管に順次経由させて圧縮機に返流させる第２循環経路と
の二系統の循環経路を形成する冷媒配管によって相互に
接続されると共に、冷媒配管に、第１循環経路と第２循
環経路とを択一的に選択するための切換弁手段が介設さ
れていることを特徴とする冷菓製造機。