JPH09138043A - 冷菓製造装置、及び同冷菓製造装置における撹拌ブレード組立体の氷除去方法 - Google Patents

冷菓製造装置、及び同冷菓製造装置における撹拌ブレード組立体の氷除去方法

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JPH09138043A
JPH09138043A JP29668995A JP29668995A JPH09138043A JP H09138043 A JPH09138043 A JP H09138043A JP 29668995 A JP29668995 A JP 29668995A JP 29668995 A JP29668995 A JP 29668995A JP H09138043 A JPH09138043 A JP H09138043A
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Yuji Wakatsuki
勇二 若槻
Hideki Yamamoto
秀樹 山本
Takuji Hibino
卓司 日比野
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Hoshizaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Hoshizaki Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 撹拌ブレードに付着した氷塊を短時間で確実
に除去すること。 【解決手段】 冷菓の原料液を冷却するために、冷凍ケ
ーシング7内の温度が低下すると、撹拌ブレード10
5,107からなるブレード組立体100の温度も一緒
に低下する。そのため、撹拌ブレードには氷塊37が付
着する。氷塊は、冷菓の製造運転が続けられるうちに、
大きさが増大する。このような氷塊を除去するときは、
冷菓の製造運転において氷層35を掻き取ると共に冷菓
を撹拌していた場合の撹拌ブレードの回転方向(矢印X
で示される)とは逆方向(矢印Yで示される)に、撹拌
ブレードを回転させることで付着した氷塊が剥離して除
去される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却管により半凍
結状態に冷却された冷凍ケーシング内の半凍結原料液を
撹拌ブレード組立体の一方向への回転により撹拌し冷菓
として供給するための冷菓製造装置に関し、特に、撹拌
ブレード組立体に付着した氷を除去するための方法及び
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、水、シロップ及び炭酸ガスから
なる冷菓の混合原料液を、撹拌混合しながら凍結したシ
ャーベット状の半冷凍飲料を製造する装置(以下、冷菓
製造装置と称す)が知られている。従来の冷菓製造装置
は、一般的には、外面に冷却管が巻装された冷凍ケーシ
ングと、冷凍ケーシングの内部に設けられる撹拌ブレー
ド組立体とを備えている。撹拌ブレード組立体は、駆動
軸に連結されると共に回転自在に支持される中心軸と、
同中心軸から半径方向に離れ、支持板等によって支持さ
れる外周撹拌ブレードと、この外周撹拌ブレードよりも
中心軸寄りに上記支持板等により支持される中央撹拌ブ
レードとから構成されている(実開平7−25786公
報参照)。上記冷菓製造装置では、冷凍ケーシングに供
給された冷菓の混合原料液は、冷却管によって冷却さ
れ、その一部が冷凍ケーシングの内面で氷結する。冷凍
ケーシング内で成長した氷(原料液)は、外周撹拌ブレ
ードによって削り取られて冷凍ケーシングの中央部へ送
られ、更に、中央撹拌ブレードによって撹拌混合され
て、半冷凍飲料ができあがる。この冷菓製造装置は、半
冷凍飲料の供給要求を待機している状態では、冷却を中
断すると半冷凍飲料が融け原料液に戻ったりするため、
常に冷却運転を続けなけらばならない。また、撹拌せず
に冷却を続けると、細粒の氷は相互に結合し、外側から
凍結して固くなってしまう。そのため、原料液がシャー
ベット状になった後も、半冷凍飲料を良好な状態に保つ
よう、前述の待機状態中は冷却及び撹拌運転が続けら
れ、例えば冷菓製造装置が営業目的で使用される場合、
夜間等の営業時間外に運転が停止されていた。
【0003】以上の理由により、冷菓製造装置では、例
えば8〜10時間といった長時間にわたる営業時間中、
ずっと冷却運転が行われていたが、それによって、営業
終了時には、撹拌ブレードに付着し成長した氷が相当大
きな氷塊となって固着することがあった。この氷塊は、
営業終了後の運転停止期間中そのままにしておくと、半
冷凍飲料の次の冷却運転(営業運転)中に離脱してその
砕片が半冷凍飲料中に混入し、冷菓注出のための冷凍ケ
ーシングに設けられた注出コックの詰まりの原因になっ
たり、半冷凍飲料の品質低下の原因となる恐れがある。
また、離脱しなかった氷塊については、冷却運転中に更
に成長していき、この運転・停止サイクルを数回繰り返
すと、即ち数日経つと、冷凍ケーシング内一杯に広が
り、正常な運転が困難になる恐れもある。したがって、
営業運転を再開する前には、撹拌ブレードに固着した氷
塊を融解除去しなければならなかった。従来の冷菓製造
装置においては、氷塊を融解除去するために、営業再開
前に、圧縮機から吐出した高温のガスを冷却管に直接流
し、冷凍ケーシング内の氷塊を溶かす方法が用いられて
いた。そして、氷塊が融解除去されたかどうかは、サー
ミスタ等の温度検知手段により検出された冷凍ケーシン
グ内の温度によって判断されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、撹拌ブレード
組立体に固着した氷塊は、少しぐらい冷凍ケーシング内
の温度が上昇しただけでは溶けず、融解除去するために
は、相当長時間にわたって熱を与える必要があった。そ
のため、実際には、営業運転を再開するまでに大変時間
をかけない限り、氷塊の融解除去が不完全であり、冷凍
ケーシング内一杯に氷結が広がるという上述の現象がし
ばしば生じていた。従って、本発明は、比較的に短時間
で撹拌ブレードに付着した氷塊を確実に除去することが
できる冷菓製造装置、及び同冷菓製造装置における撹拌
ブレードの氷除去方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、冷却管により半凍結状態に冷却された冷
凍ケーシング内の半凍結原料液を撹拌ブレード組立体の
一方向への回転により撹拌し冷菓として供給するための
冷菓製造装置において、前記撹拌ブレード組立体に付着
した氷を除去すべく、前記冷却管にホットガスを流しな
がら、前記撹拌ブレード組立体を前記一方向とは逆の方
向に回転させる撹拌ブレード組立体の氷除去方法を提供
する。この方法において、前記撹拌ブレード組立体の撹
拌ブレードは、一方向への回転に際し、下流側の縁部よ
りも上流側の縁部が前記冷凍ケーシングに接近して回転
するようにするのが有利である。また、本発明によれ
ば、撹拌ブレード組立体の氷除去を行う冷菓製造装置が
提供されている。この冷菓製造装置は、原料液の供給を
受ける冷凍ケーシングと、該冷凍ケーシング内の前記原
料液を冷却するため該冷凍ケーシングの外周面に巻着さ
れた冷却管を有する冷凍装置と、前記冷凍ケーシング内
に回転自在に配置された撹拌ブレード組立体とを備える
冷菓製造装置であって、該撹拌ブレード組立体を氷掻き
取り方向及び除氷方向に回転させるための駆動手段と、
前記冷凍装置及び前記駆動手段の作動を制御するための
制御手段とを更に備え、該制御手段は、前記冷菓製造装
置の冷却運転時には、ホットガス弁を閉弁して、前記冷
凍装置により、圧縮機からの冷媒を凝縮器及び膨張弁を
介して前記冷却管に循環供給すると共に、前記駆動手段
により、前記撹拌ブレード組立体を氷掻き取り方向に回
転させ、前記冷菓製造装置の除氷運転時には、前記ホッ
トガス弁を開弁して、前記冷凍装置により、前記圧縮機
からの冷媒を前記凝縮器及び前記膨張弁をバイパスして
前記冷却管に供給すると共に、前記駆動手段により、前
記撹拌ブレード組立体を前記氷掻き取り方向とは逆の前
記除氷方向に逆回転させるように制御する。また、上記
冷菓製造装置の撹拌ブレード組立体は、少なくとも一つ
の撹拌ブレードを有し、該撹拌ブレードの氷掻き取り方
向への回転に関し該撹拌ブレードの下流側の縁部よりも
上流側の縁部の方が、前記冷凍ケーシングの内周面に接
近するように形成することが有利である。
【0006】本発明の冷菓製造装置における撹拌ブレー
ド組立体の氷除去方法において、撹拌ブレード組立体に
付着した氷を除去する際には、冷却管にホットガスを流
し、そして、撹拌ブレード組立体を、半凍結原料液から
冷菓を製造していた場合と逆方向に回転させる。これに
より、撹拌ブレード組立体に付着していた氷が十分な力
を受けて同撹拌ブレード組立体から離脱する。また、本
発明の冷菓製造装置において、撹拌ブレード組立体に付
着した氷を除去する際には、制御手段により、ホットガ
ス弁が開弁されて、冷却管にホットガスが流され、同制
御手段により、駆動手段が撹拌ブレード組立体を氷掻き
取り方向とは逆方向である除氷方向に回転させる。これ
により、撹拌ブレード組立体に付着していた氷が十分な
力を受けて同撹拌ブレード組立体から離脱する。なお、
撹拌ブレード組立体が、氷掻き取り方向への回転に関し
下流側の縁部よりも上流側の縁部の方が冷凍ケーシング
の内周面に接近するように、形成されている場合には、
撹拌ブレード組立体に付着した氷により好適に力が作用
し、更に氷の除氷が促進される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態すなわ
ち実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する
が、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとす
る。図1は、本発明の実施形態、すなわち以下に説明す
る氷塊の除去方法を用いる冷菓製造装置5の要部を示し
ている。冷菓製造装置5は、主に、冷凍ケーシング7
と、蓋9と、ギヤモータ11と、ブレード組立体100
とから構成される。冷凍ケーシング7は、筒状の部材で
あって周囲には断熱材13が設けられている。冷凍ケー
シング7と断熱材13との間には、冷却管15が巻かれ
ている。冷却管15は、後述する圧縮機205(図3参
照)、ホットガス弁HV(図3参照)、凝縮器及び膨張
弁等と共に周知の冷凍装置を構成し、冷却管内部を通る
圧縮機205からの冷媒の蒸発熱によって、冷凍ケーシ
ング7及びその内部を冷却するものである。冷凍ケーシ
ング7の一端は開口しており、その開口は水密に装着さ
れた蓋9によって閉じられている。蓋9には、冷凍ケー
シング7の内部で製造された半冷凍飲料を注出するため
の注出コック17が突設されている。冷凍ケーシング7
の他端には、ギヤモータ11が配設されている。ギヤモ
ータ11の動力は、カップリング21を介して、先端が
冷凍ケーシング7の中に突出する駆動軸23に伝達され
る。冷凍ケーシング7内には、一端が蓋9に設けられた
軸受19に支持され、他端が駆動軸23に接続される軸
部材103が配設されている。軸部材103の周囲に
は、ブレード組立体100が設けられている。軸部材1
03とブレード組立体100とは、周知の適当な結合手
段で結合されているものとするが、はじめから一体的に
形成された1部材であってもよい。駆動軸23の外周に
は、メカニカルシール25が囲装され、冷凍ケーシング
7内部の流体の漏出を防いでいる。更に、冷凍ケーシン
グ7には、原料液の入口27が設けられている。入口2
7は、前述した冷菓の原料を混合して原料液とするため
の容器である図示しないサブタンクに連絡している。
【0008】本実施形態の冷菓製造装置におけるブレー
ド組立体100は、前述の軸部材103と、撹拌ブレー
ド105,107と、支持部材29,31と、補強部材
33とから構成されている。これらの構成要素につい
て、図1及び図2をもとに説明する。図2は、図1のI
I−II線に沿って切断したブレード組立体の動作説明
図である。撹拌ブレード105は、図2から諒解される
ように、その刃先(前縁部105a)が冷凍ケーシング
7の内面近傍に位置するように設けられている。撹拌ブ
レード107は、円周方向には180゜ 変位して、軸部
材103をはさんで撹拌ブレード105と逆側に位置
し、半径方向には、撹拌ブレード105よりも軸部材1
03に近い位置に設けられている。撹拌ブレード10
5,107は、軸部材103の軸心方向に離間した支持
部材29,31によって、軸部材103に支持されてい
る。
【0009】ブレード組立体100は、冷凍ケーシング
7の内面の氷を掻き取る冷却運転の際には、図2の
(a)において見て時計方向すなわち矢印Xの方向(氷
掻き取り方向)に回転する。撹拌ブレード105の前縁
部105aは、氷掻き取り方向に関して上流側の縁部で
あり、後縁部105bは、下流側の縁部である。撹拌ブ
レード105は、軸部材103と同じ方向に延びる穴の
明いた平板状の部材であって(図1参照)、支持部材2
9,31だけでなく、中央部分において補強部材33に
よっても軸部材103に支持されている。また、撹拌ブ
レード105は、その断面が、図2の(a)において見
て、前縁部105a近傍の冷凍ケーシング7における仮
想接線Zと所定の角度(鋭角)θを成すように傾斜して
いる。この角度θは、必要に応じて異なるが、実験等に
より求めた最適な角度とする。撹拌ブレード107も、
軸部材103の軸心方向に延びる穴の明いた平板状の部
材である(図1参照)。撹拌ブレード107は、撹拌ブ
レード105とほぼ平行になるように設けられている。
さらに、撹拌ブレード107は、図1に示されるよう
に、ギヤモータ11側が注出コック17側に比べて冷凍
ケーシング7の内面に近くなるように傾いている。撹拌
ブレード107には、氷掻き取り方向の上流側部分に、
そのほぼ全長に亙り突出部107aが設けられている。
突出部107aは、冷凍ケーシング7の内面に向かって
突出している。図3には、本実施形態の冷菓製造装置の
制御回路200が示されている。尚、制御回路200
は、本発明の要部に係る部分のみが図示され、その他の
部分は従来の冷菓製造装置における制御回路と同様でよ
いため図示を省略する。図3において、三相交流電源2
01は、リレー接点X1a,X1b,X1c,X1d及
びリレー接点X2a,X2b,X2cを介してギヤモー
タ11に、また、リレー接点X3を介して圧縮機205
に電気的に接続している。尚、リレー接点X3を開閉さ
せるリレーについての制御回路内における配置態様は従
来と同様でよいため、同リレーの図示は省略する。ギヤ
モータ11は、前述したように、ブレード組立体100
と回転伝達関係にある。また、三相交流電源201の三
相のうちの二相は、電源スイッチSと、並列関係に配
列されたホットガス弁HV及びリレーX1と、冷却運転
時に上記図示しない凝縮器を空冷するためのファンモー
タFMと、リレーX2と、切替スイッチS及び冷却ス
イッチSを含むコントロールボード203とからなる
回路を構成している。ホットガス弁HVは、周知のよう
に、その開弁時に、圧縮機205からの高温のガス(ホ
ットガス)を、凝縮器及び膨張弁をバイパスして冷却管
15に直接供給するためのものである。また、リレー接
点X1b,X1c及びリレー接点X2a,X2b,X2
cは常開接点であり、リレー接点X1a,X1dは常閉
接点である。
【0010】次に、本実施形態の氷塊の除去方法につい
て説明するが、その前に冷菓の製造過程及び撹拌ブレー
ド105,107に氷塊が付着する過程について説明す
る。まず、図3において、冷菓の製造再開時には、冷却
スイッチSはオンであり、切替スイッチSが接点a
に接続しており、電源スイッチSを入れる(閉じる)
と、ファンモータFMが通電される。また、電源スイッ
チSの閉路によって、リレーX2が励磁され、リレー
接点X2a,X2b,X2cが閉路し、図示しないリレ
ーの励磁により、その接点X3が閉路する。これによっ
て、三相交流電源201の電気がギヤモータ11及び圧
縮機205に流れ、ギヤモータ11が図2の矢印Xの向
きにブレード組立体100を回転させると共に、圧縮機
205が作動する。冷凍ケーシング7内に供給された原
料液は、撹拌ブレード105,107によって撹拌され
る。そして、圧縮機205の作動によって冷却管15の
内部には低温の冷媒が流れ、同冷媒によって熱を奪われ
た原料液が冷凍ケーシング7の内面に氷結する。冷凍ケ
ーシング7の内面に氷結した氷層35は、成長するにつ
れて厚さが増大し、所定の厚さ以上になると、図2の
(a)に示されるように、撹拌ブレード105の前縁部
105aで削り取られる。削り取られた氷は、撹拌ブレ
ード107によって、原料液と更に混合される。冷凍ケ
ーシング7内の冷却が進行すると、原料液は、シャーベ
ット状になる。そして、原料液は、撹拌ブレード10
5,107によって撹拌され、常に冷菓として好適なシ
ャーベット状に維持される。
【0011】上述したような冷菓の製造運転が継続され
るに伴い、撹拌ブレード105,107自体の温度が低
下し、それに伴って原料液の凍結により生じた氷塊37
が同撹拌ブレード105,107に付着することがあ
る。そのような場合には、本実施形態の除去方法によっ
て、氷塊37を除去する。この除去方法は、営業を開始
する前に行うこととして以下に説明するが、営業を中断
して不都合がないようであれば、営業途中に行ってもよ
い。氷塊37の除氷を行う営業開始前に、冷却スイッチ
をオフにすると、コントロールボード203内の切
替スイッチSは、接点aから接点bに切り替わる。
尚、この切り替えについては、従来のように冷凍ケーシ
ング7内の温度に反応するサーミスタ等の温度検知手段
により自動的に行ってもよいし、また、手動でもよい。
上記の切り替えによって、ファンモータFMは非通電に
なって、凝縮器の冷却が停止し、代わってホットガス弁
HV及びリレーX1に電気が流れる。ホットガス弁HV
が開弁すると、圧縮機205からの高温のホットガスが
凝縮器等をバイパスして冷却管15内に直接供給され、
冷凍ケーシング7内の温度を上昇させる。これによって
冷凍ケーシング7内の氷が融解するのを助長する。一
方、リレーX1が励磁されると、常開接点であるリレー
接点X1b,X1cが閉路し、常閉接点であるリレー接
点X1a,X1dが開路する。したがって、三相交流電
源201の三相のうち二相が入れ替わり、ギヤモータ1
1は、冷菓製造時における回転と逆方向に回転し始め
る。これによって、ブレード組立体100は、図2の
(b)に示すように、反時計方向すなわち矢印Yの方向
(除氷方向)に回転する。したがって、ブレード組立体
100と一緒に除氷方向に回転する氷塊37は、ホット
ガスによる温度上昇で剥離しやすくなっていることに加
えて、図2の(b)に実線の矢印で示すような力を相対
的に原料液から受けるため、撹拌ブレード105,10
7から比較的に短時間で容易に離脱する。そして、剥離
した氷塊37は、ブレード組立体100の引き続く回転
によって粉砕される。かくして、ブレード組立体100
に付着した氷塊37は消滅される。
【0012】尚、本実施形態の氷塊の除去方法の実験
を、室温25℃、原料液の糖度(Brix)13.7
で、冷凍ケーシング内は原料液で満液とし、冷却運転終
了から5分後に除氷開始(ホットガス通流、ブレード逆
回転)という条件で行ったところ、冷凍ケーシング7内
の温度が約6℃の状態で、除去開始から約14分30秒
で氷塊の除氷を行うことができた。参考までに上記条件
と同一条件(ただし、ブレードは氷の削り取り方向に回
転)で前述した従来の方法による氷塊の除氷の実験を行
ってみたところ、冷凍ケーシング7内の温度が約9℃に
なったところで、ブレード組立体から氷塊が剥離し始
め、氷塊の除氷完了までに除去開始から約26分かかっ
た。以上のように、本実施形態の氷塊の除去方法によっ
て、除氷にかかる時間を従来の方法よりも約11分30
秒(条件により結果の数値は変化するが)短縮すること
に成功した。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却運転の開始前の除氷時に、冷却管にホットガスを流
すだけでなく、撹拌ブレードを逆回転させるので、単に
ホットガスを流しながら撹拌ブレードを冷却運転時と同
一方向に回転させる従来に比べて、撹拌ブレードに付着
した氷塊を除去するのに必要な時間が大幅に短縮でき
る。また、除氷に要する時間が大幅に短縮された結果、
冷凍ケーシング内の原料液の平均温度が高くならず、次
の冷却運転を低い温度から開始できるので、その分だけ
冷菓の原料液を冷却するのに必要なエネルギを省くこと
ができ、また、冷菓が供給可能になるまでの装置の立ち
上がり時間も短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の氷塊の除去方法を用いる冷菓製造装
置の要部を示している。
【図2】 図1のII−II線に沿って切断したブレー
ド組立体の動作説明図である。
【図3】 本実施形態の冷菓製造装置の制御回路を示す
図である。
【符号の説明】
7…冷凍ケーシング、11…ギヤモータ(駆動手段)、
15…冷却管、37…氷塊(氷)、100…ブレード組
立体(撹拌ブレード組立体)、103…軸部材、10
5,107…撹拌ブレード、105a…前縁部(上流側
の縁部)、105b…後縁部(下流側の縁部)、200
…制御回路(制御手段)、205…圧縮機、HV…ホッ
トガス弁。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却管により半凍結状態に冷却された冷
    凍ケーシング内の半凍結原料液を撹拌ブレード組立体の
    一方向への回転により撹拌し冷菓として供給するための
    冷菓製造装置において、前記撹拌ブレード組立体に付着
    した氷を除去すべく、前記冷却管にホットガスを流しな
    がら、前記撹拌ブレード組立体を前記一方向とは逆の方
    向に回転させる、冷菓製造装置における撹拌ブレード組
    立体の氷除去方法。
  2. 【請求項2】 前記撹拌ブレード組立体の撹拌ブレード
    は、一方向への回転に際し、下流側の縁部よりも上流側
    の縁部が前記冷凍ケーシングに接近して回転する請求項
    1に記載の氷除去方法。
  3. 【請求項3】 原料液の供給を受ける冷凍ケーシング
    と、該冷凍ケーシング内の前記原料液を冷却するため該
    冷凍ケーシングの外周面に巻着された冷却管を有する冷
    凍装置と、前記冷凍ケーシング内に回転自在に配置され
    た撹拌ブレード組立体とを備える冷菓製造装置であっ
    て、該撹拌ブレード組立体を氷掻き取り方向及び除氷方
    向に回転させるための駆動手段と、前記冷凍装置及び前
    記駆動手段の作動を制御するための制御手段とを更に備
    え、該制御手段は、前記冷菓製造装置の冷却運転時に
    は、ホットガス弁を閉弁して、前記冷凍装置により、圧
    縮機からの冷媒を凝縮器及び膨張弁を介して前記冷却管
    に循環供給すると共に、前記駆動手段により、前記撹拌
    ブレード組立体を氷掻き取り方向に回転させ、前記冷菓
    製造装置の除氷運転時には、前記ホットガス弁を開弁し
    て、前記冷凍装置により、前記圧縮機からの冷媒を前記
    凝縮器及び前記膨張弁をバイパスして前記冷却管に供給
    すると共に、前記駆動手段により、前記撹拌ブレード組
    立体を前記氷掻き取り方向とは逆の前記除氷方向に逆回
    転させるように制御することを特徴とする冷菓製造装
    置。
  4. 【請求項4】 前記撹拌ブレード組立体は、少なくとも
    一つの撹拌ブレードを有し、該撹拌ブレードの氷掻き取
    り方向への回転に関し該撹拌ブレードの下流側の縁部よ
    りも上流側の縁部の方が、前記冷凍ケーシングの内周面
    に接近するように形成されていることを特徴とする請求
    項3に記載の冷菓製造装置。
JP29668995A 1995-11-15 1995-11-15 冷菓製造装置、及び同冷菓製造装置における撹拌ブレード組立体の氷除去方法 Pending JPH09138043A (ja)

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JP (1) JPH09138043A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1325860C (zh) * 2002-05-14 2007-07-11 乔伊特株式会社 冷冻饮料调和装置

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CN1325860C (zh) * 2002-05-14 2007-07-11 乔伊特株式会社 冷冻饮料调和装置

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