JPH0740887B2 - アイスクリ−ム、ミルクセ−キ、シヤ−ベツト、冷凍デザ−ト等を汲み上げ可能な材料から製造するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、アイスクリーム、ミルクセーキ、シャーベッ
ト、冷凍デザート等を汲み上げ可能な材料から製造する
ための装置に関し、より厳密には、材料を収容する容器
と、該容器と供給ダクトを介して連通している冷却また
は冷凍シリンダとを有し、該シリンダに、回転駆動可能
な攪拌兼削り取り装置が配置され、供給ダクトが、シリ
ンダの一端に設けられている取り入れ室と連通し、シリ
ンダの他端に栓型弁が設けられ、シリンダだけが、材料
を殺菌するための加熱部を具備し、シリンダの壁の温度
を制限するためのサーモスタットが設けられ、取り入れ
室から栓型弁に材料を搬送するための装置が設けられて
いる前記装置に関するものである。

従来技術 ドイツ特許第2313715号公報（米国特許第3930535号公
報）から公知の装置では、冷凍シリンダ内と容器内にあ
る材料の殺菌（通常は毎日稼働終了後に行なわれる）
は、冷凍シリンダに装着されているシリンダ壁加熱部に
より、水の蒸発温度よりもわずかに高い温度で行なわれ
る。従って材料に含まれる水の一部が蒸発し、大きな横
断面をもった供給ダクトを通って容器内へ上昇する。こ
の上昇蒸気によって、容器内にある材料が殺菌温度で加
熱される。この公知の装置では、容器と冷凍シリンダ内
にある材料が満足に殺菌される。材料の容器壁への焼き
付きは、それ以前の公知の装置とは逆に回避される。し
かしながら、局所的に約100℃まで加熱しなければなら
ないので、特にミルクを含んだ材料の場合味に変化が生
じ、とりわけキャラメルのような味になってしまう。

目的 本発明の目的は、殺菌の際には殺菌学的に申し分のない
結果が得られるとともに、味の変化が生じないようにこ
の種の装置を構成することである。

構成及び効果 本発明は、上記目的を達成するため、容器とシリンダと
の間に、弁によって遮断可能な連通ダクトが設けられ、
該連通ダクトが、栓型弁に隣接しているシリンダの端部
領域から出ていることを特徴とするものである。

本発明による構成によって、冷却または冷凍シリンダ内
にある材料はすべて殺菌の際に転動（攪拌）される。容
器から公知の態様でシリンダの一端に材料を供給し、こ
の材料をシリンダの他端から、通常の稼働時に弁によっ
て遮断されている連通ダクトを介して戻すことによっ
て、材料全体が常に転動される。シリンダ内壁のある特
定の領域における滞留時間は非常に少なく、従って焼き
付きが回避される。材料を常時転動させることによって
シリンダ内壁の前記領域における熱伝導は非常に高く、
従ってシリンダの壁は、約72℃の殺菌温度よりもわずか
に低い温度に加熱されさえすればよい。材料の局所的な
過熱は生じず、従って局所的に72℃の殺菌温度を越える
ことはない。よって味の変化が生じることはない。

特許請求の範囲第２項は、シリンダの壁の温度を制限す
るサーモスタットの構成を開示している。

殺菌時に材料を転動させるためには、栓型弁の方向にポ
ンプ作用をも生じさせる攪拌兼削り取り装置を使用すれ
ば十分である。しかし特に有利なのは特許請求の範囲第
３項の構成である。この構成によって、より高い転動効
率が得られるからである。

ドイツ特許第2139917号公報（米国特許第3811494号公
報）から公知のアイスクリーム製造装置では、容器と、
該容器から空間的に切り離された冷凍シリンダと、容器
をシリンダの取り入れ室と連通させている前駆流動管の
ほかに、同様に取り入れ室に通じている還流管が設けら
れている。その結果、材料を容器と冷凍シリンダとの間
で常時または周期的に循環させることができるようにな
っている。このような構成の目的は、稼働休止時に前駆
流動管内で病原菌が増殖することを防止することにあ
る。これによって、例えば冷凍シリンダに設けられてい
る加熱部だけでアイスミックス等の材料を殺菌させるこ
とも可能になる。しかしながらこの刊行物には、冷凍シ
リンダ内の材料全体を転動過程に関係づけるという技術
思想は開示されていない。

米国特許第3665722号公報からは、部分的に冷凍される
飲料物を製造するための装置が公知である。この装置で
は、容器は、該容器の下方に配置される冷凍シリンダと
管を介して連通している。冷凍シリンダは、電磁弁を備
えている還流管を介して容器と連通している。電磁弁
は、容器内の流体がある一定の温度を越えたときに開く
ようになっている。従ってこの管結合は、容器内での飲
料物の冷却を保証するためのものである。冷凍シリンダ
内の材料は循環されない。この場合、殺菌時の味の変化
の問題は考慮されていない。

実施例 次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

第１図と第２図からわかるように、容器１は水平な冷却
シリンダ２の上方に配置され、該冷却シリンダ２ととも
に１つのユニットを形成している。容器１の側壁３は冷
却管４を具備し、該冷却管４は、図面では図式的に図示
されているにすぎないが、側壁３の回りをほぼコイル状
に取り巻いている。

冷却シリンダ２は冷却ジャケット５によって取り巻か
れ、該冷却ジャケット５を通して冷却媒体を汲み上げる
ことができる。冷却ジャケット５自体は加熱ジャケット
６によって取り巻かれている。冷却ジャケット５と加熱
ジャケット６とは、第１図で左側の端部領域を除けば、
即ち冷却シリンダ２の取り入れ室７が設けられている領
域を除けば、冷却シリンダ２の全長にわたって延びてい
る。冷却シリンダ２を同軸状に貫通している攪拌兼削り
取り装置９の軸８は、冷却シリンダ２の端壁10,11に回
転可能に支持され、且つ一端（第１図の左側）から突出
している。この一端で、攪拌兼削り取り装置９は電動機
12によって駆動される。

軸８には、冷却シリンダ２の壁の非常に狭いスリット14
を形成させている板13が装着されている。この板13は、
取り入れ室７と、冷却シリンダ２内に設けられ冷却ジャ
ケット５と加熱ジャケット６によって取り囲まれている
冷却及び／または冷凍室15とを仕切っている。冷却及び
／冷凍室15内には、幅８に螺旋状の螺旋攪拌部材16が固
定されている。さらに軸８には、冷却シリンダ２の内壁
に接している２つの削り取り刃17が装着されている。削
り取り刃17は、冷却シリンダ２の内壁から常時アイス材
料を削り取る。さらに軸８には、螺旋攪拌部材16に接続
して短ピッチのウォーム18が固定されている。ウォーム
18は、螺旋攪拌部材16に対してある種の堰き止め作用を
及ぼす。電動機12とは逆の側の端壁11には栓型弁19が設
けられている。中間壁を形成している板13には、取り入
れ室７を冷却及び／または冷凍室15と連通させる貫流穴
20を形成することができる。

冷却及び／または冷凍室15は、栓型弁19に隣接する、即
ち該栓型弁19に付設される端壁11に隣接する端部領域21
で、連通ダクト22を介して容器１と連通している。管に
よって形成される連通ダクト22には弁23が配置されてい
る。

カバー24を用いて閉塞可能な容器１は、供給ダクト25を
介して冷却シリンダ２の取り入れ室７と連通している。
供給ダクト25の前方には、容器１の底部26には配置され
るポンプ27が設けられている。このポンプ27は電動機28
によって駆動される。ポンプ27は、図の例では歯車ポン
プである。ポンプ27の前方には、供給ダクト25の領域に
逆止弁29が設けられている。逆止弁29は、液体が冷却シ
リンダ２から逆流することを阻止し、即ち液体が取り入
れ室７から容器１内へ逆流することを阻止している。

さらにポンプ27は過圧弁30を具備している。過圧弁30
は、取り入れ室７からの対抗圧力が所定値を越えた場合
に開く。この場合、容器１から取り入れ室７へ供給され
るべき液体は短絡状態で再び容器１内へ戻される。この
種のポンプはすでに市販されている。

ポンプ27は吸い込み接続部31を有し、該吸い込み接続部
31の開口端は容器１の底部26の領域にあり、従って容器
１内に死空間は生じない。

容器１の底部26には、電動機32によって駆動される攪拌
部材33が配置され、該攪拌部材33は、容器１内にある液
体を常に攪拌している。

空気管34を介して取り入れ室７の上部領域に常に空気が
供給される。液体及び／または空気が取り入れ室７から
空気管34へ逆流しないように、空気管34内に逆止弁35が
設けられている。逆止弁35は、例えばいわゆるリップ弁
によって形成することができる。空気管34には、電動機
36によって駆動されるコンプレッサ37により圧縮空気が
供給される。コンプレッサ37の前方には空気フィルタ38
が設けられ、また後方には圧縮空気除湿機39が設けられ
ている。

さらに空気管34には圧縮空気容器40が配置され、該圧縮
空気容器40とコンプレット37の間には逆止弁41が配置さ
れている。コンプレッサ37と逆止弁41の間には排出絞り
弁42が配置され、この排出絞り弁42を通って絶えずいく
ぶんかの圧縮空気が流出する。逆止弁41が設けられてい
るために、圧縮空気が圧縮空気容器40から絞り弁42へ逆
流することはない。同様にコンプレッサ37と逆止弁41と
の間には圧力監視器43が配置されている。圧力監視器43
は、コンプレッサ37と逆止弁41との間で空気管34内の圧
力が最低値に下回った場合にコンプレッサ37をオンにす
る。この最低圧力値は、例えば1.7バールである。空気
管34内の圧力が所定の最大値（例えば2.0バール）を越
えた場合には、コンプレッサ37が再びオフにされる。圧
力値は、圧力測定器44によって視認することができる。
逆止弁41の前方には、圧縮空気殺菌フィルタ45が設けら
れている。圧縮空気容器40には、圧力制限弁46が配置さ
れている。

空気管34には、圧力空気容器40と逆止弁35との間には、
絞り弁47と電磁弁48が配置されている。さらに電磁弁48
と逆止弁35との間には、圧力監視器49が設けられてい
る。

上記実施例の作動態様は以下のとおりである。

まず容器内にはいわゆるアイスミックス50、即ち流動性
のアイスクリーム材料があり、空気を同時に送り込みな
がらシリンダ２内でアイスクリームが製造されるものと
する。

アイスミックス50は、ポンプ27によってシリンダ２の取
り入れ室７に汲みあげられ、より厳密には取り入れ室７
内の圧力に依存して汲みあげられる。シリンダ２内の圧
力は、間欠的な始動段階を除けば、一定量のアイスクリ
ームが栓型弁19によって取り出される場合にだけ変化す
るので、ポンプ27は一定量のアイスクリームが取り出さ
れる間まはた取り出し後常にオンされる。

アイスクリームをほぐすために必要な空気は空気管34を
介して供給される。単位時間当たりに空気管34を介して
供給されるべき空気量は、絞り弁47で調整される。この
調整は、通常0.8ないし2.7l/minの空気が取り入れ室７
に圧入されるように行なわれる。ポンプ27の単位時間当
たりの効率が一定で、例えば2.5l/minであるので、１分
間に供給されるアイスミックスと空気の体積比は、所定
の値に非常に正確に調整される。

一定量のアイスクリームが取り出されることによってシ
リンダ２内の圧力が降下すると、空気管34内の圧力も逆
止弁35と電磁弁35の間で降下し、その結果圧力監視器49
がこの圧力を記録する。圧力が所定の値、例えば1.2バ
ール以下に降下すると、制御管51を介して電磁弁48を開
くための信号が、且つ制御管52を介して電動機28とポン
プ27をオンにする信号がそれぞれ与えられる。このとき
同時に所定の量比で空気とアイスミックスがシリンダ２
の取り入れ室７に供給される。シリンダ２内の圧力が再
び所定の最大値、例えば1.5バールに達すると、圧力監
視器49からの信号を介して電磁弁48が閉じられ、電動機
28とポンプ27がオフにされる。この過程は、アイスクリ
ームが栓弁型19から一定量取り出される限り繰り返され
る。

容器１は耐圧である。容器１内に貯蔵されているアイス
ミックスは、約２℃の貯蔵温度で冷却され、周期的に攪
拌部材33によって攪拌されるので、アイスミックスの温
度が均一に保たれる。

上述したことから明らかなように、容器１内に少量のま
たは多量のアイスミックス50があるからどうかに関係な
く、シリンダ２は常にアイスミックス或いは製造された
アイスクリームで充填されている。もしその日の稼働が
終了した後容器１内にまだ残っているアイスミックス50
とシリンダ２内にあるアイスクリームとを殺菌する必要
がある場合には、電磁弁48を閉じて圧縮空気の供給を中
断させ、連通ダクト22内の弁23を開けばよい。同時に攪
拌兼削り取り装置９とポンプ27とを稼働させる。さらに
冷却管４と冷却ジャケット５とを介した冷却を中止し、
且つ加熱ジャケット６による加熱を中止させる。殺菌を
行なっている間、加熱ジャケット６はシリンダ２の内部
の温度を検知しているサーモスタット53を介して制御さ
れる。アイスミックスは、螺旋攪拌部材16によって栓型
弁の方向へ供給され、そこから、稼働の間栓型弁19によ
ってアイスクリームを一定量取り出すために用いられる
ウォーム18により、連通ダクト22を開くことによって容
器１内へ戻される。容器１からアイスミックスはポンプ
27により再び取り入れ室７へ戻される。このようにアイ
スミックスは容器１とシリンダ２との間で常に循環せし
められ、この場合アイスミックスはシリンダ２の壁をす
べてなでる。アイスミックスが攪拌兼削り取り装置９に
よって、特に削り取り刃17によってシリンダ２内で強い
渦を形成するので、シリンダ２の加熱ジャケット６によ
って加熱された面からアイスミックスへの熱伝導が好適
になる。従って、もしアイスミックスを殺菌のために約
72℃に加熱する必要がある場合には、サーモスタット53
によりシリンダ２の内壁の温度を75ないし80℃に保持す
れば十分である。このように、アイスミックスがシリン
ダ２の内壁に焦げ付いて、キャラメルのような味になら
ないように保証されている。アイスミックス50全体が殺
菌温度に達すると、このことが容器１内に設けられてい
るサーモスタッ54を介して検知され、加熱ジャケット６
がオフされる。この場合、アイスミックス50の殺菌をよ
り効果的にするため、加熱ジャケット６のオフ操作を図
示しないタイムクロックを介して制御することにより遅
延させることができる。

次に、図面には図示されていない冷凍装置が再びオンに
され、アイスミックス50が冷却管４と冷却ジャケット５
を介して２℃の貯蔵温度まで冷却される。この貯蔵温度
に達したことは、容器１内に設けられているサーモスタ
ット55を介して監視される。

殺菌のためポンプ27の回転数を２倍にし、アイスミック
スの循環を増大させることができる。シリンダ２と容器
１との間で単位時間当たりに循環する量は、もっぱらポ
ンプ27の効率によって決定される。

第３図の実施例では、第１図及び第２図の実施例と同じ
部材には同じ符号を付した。また構造的には異なってい
ても、原理的に同じ機能を有している部材には符号にダ
ッシュを付した。

第３図の装置は、耐圧の容器１′を有している。容器
１′は、耐圧で気密なカバー24′によって閉塞されてい
る。

容器１′内には、電動機32′によって駆動されるロール
状の攪拌部材33′が配置されている。

容器１′から供給ダクト25′がシリンダ２の取り入れ室
７に通じている。供給ダクト25′は、比較的大きな横断
面をもった曲がり管によって形成され、攪拌兼削り取り
装置９の軸８とほぼ同じ高さで取り入れ室に通じてい
る。この供給ダクト25′によって、空気管34を介して供
給される圧縮空気が容器１′内へも上昇することがで
き、従って容器１′を気密に且つ耐圧に形成する必要が
ある。圧縮空気の供給は、例えばドイツ特許第1277877
号公報（米国特許第3402567号公報）から公知であるよ
うな通常の方法で行なうことができるので、ここではそ
の説明を省略する。

殺菌時のアイスミックスのかきまぜは、もっぱらウォー
ム18を含む攪拌兼削り取り装置９を用いて行なう。

殺菌時はに、連通ダクト22内の弁23が開かれ、それによ
ってすでに説明した態様でアイスミックスのかきまぜが
行なわれる。逆流は、供給ダクト25′によって自由に行
なわれる。殺菌過程の温度制御と終了とは、前記の実施
例の場合と同様に行なわれる。

アイスミックスの代わりに、汲み上げ可能で、従って流
動性があれば、ミルクセーキ、シャーベット、冷凍デザ
ート等の材料を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置を図式的に示した垂直横断面
図、第２図は第１図の線II-IIによる横断面図、第３図
は変形実施例を図式的に示した垂直縦断面図である。 1,1′……容器 ２……シリンダ、６……加熱部 ７……取り入れ室 ９……攪拌兼削り取り装置 19……栓型弁、22……連通ダクト 25,25′……供給ダクト 27……ポンプ 53……サーモスタット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイスクリーム、ミルクセーキ、シャーベ
   ット、冷凍デザート等を汲み上げ可能な材料から製造す
   るための装置であって、材料を収容する容器と、該容器
   と供給ダクトを介して連通している冷却または冷凍シリ
   ンダとを有し、該シリンダに、回転駆動可能な攪拌兼削
   り取り装置が配置され、供給ダクトが、シリンダの一端
   に設けられている取り入れ室と連通し、シリンダの他端
   に栓型弁が設けられ、シリンダだけが、材料を殺菌する
   ための加熱部を具備し、シリンダの壁の温度を制限する
   ためのサーモスタットが設けられ、取り入れ室から栓型
   弁に材料を搬送するための装置が設けられている装置に
   おいて、容器（1,1′）とシリンダ（２）との間に、弁
   （23）によって遮断可能な連通ダクト（22）か設けら
   れ、該連通ダクト（22）が、栓型弁（19）に隣接してい
   るシリンダ（２）の端部領域（21）から出ていることを
   特徴とする装置。
2. 【請求項２】シリンダ（２）の壁の温度を制限している
   サーモスタット（53）が、壁の温度を75℃ないし80℃に
   制限するように形成されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】材料を搬送するための前記装置が、供給ダ
   クト（25）の前方に設けられ且つ容器（１）内に配置さ
   れているポンプ（27）によって形成されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記シリンダ（２）が、容器（1,1′）の
   下方に配置されていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。