JPH11289992A - 冷菓製造装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍装置の運転停止時に冷菓が注出されても
ケーシング内の冷菓を比較的短時間で半冷凍状態に冷却
することができ、製造効率の向上を図ることのできる冷
菓製造装置の運転方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 冷凍装置の運転停止時に一定時間毎に検
出される撹拌トルクＹと現在の撹拌トルクＺに所定値Ｘ
を加えた基準値とを比較し、撹拌トルクＹが基準値より
大きい場合には冷凍装置の運転停止を解除するようにし
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シロップ液と炭酸
ガスとを主原料とする半冷凍飲料（以下、「冷菓」とい
う）を製造する装置の運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の冷菓を製造する装置は、
実開平７−２２２８６号公報に開示されているように、
冷菓を注出するためのコック弁を有する円筒ケーシング
と、この円筒ケーシング内に供給された原料液を冷却す
る冷凍装置とを備えており、円筒ケーシング内に設けら
れた撹拌ブレードを撹拌軸により円筒ケーシングの周方
向に回転運動させて原料液を撹拌している。

【０００３】また、上記公報に開示された冷菓製造装置
は、撹拌軸に作用する撹拌ブレードの撹拌トルクを検出
するトルク検出機構と、このトルク検出機構により検出
された撹拌ブレードの撹拌トルクに基づいて上記冷凍装
置を制御する制御装置とを備えており、トルク検出機構
により検出された撹拌トルクが冷凍装置のＯＦＦ設定値
を越えた場合には、撹拌トルクが冷凍装置のＯＮ設定値
以下になるまで冷凍装置の運転を停止するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような冷菓製造
装置では、トルク検出機構により検出された撹拌トルク
が冷凍装置のＯＦＦ設定値を越えると、冷凍装置の運転
が自動的に停止するため、ケーシング内の原料液中に多
量の氷晶が含まれることを防止できるという利点を有し
ているが、次のような問題点を有していた。

【０００５】すなわち、冷凍装置の運転停止中にコック
弁から冷菓が何杯も注出されると、サブタンクから供給
される原料液によってケーシング内の冷菓が液状態に戻
ってしまうため、ケーシング内の冷菓を再び半冷凍状態
に冷却するまでに時間がかかるという問題があった。

【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、冷凍装置の運転停止中に冷菓が何杯も注出されて
もケーシング内の冷菓を半冷凍状態に比較的短時間で冷
却でき、製造効率の向上を図ることのできる冷菓製造装
置の運転方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、冷菓を注出するためのコック弁を有す
るケーシングと、このケーシング内に供給された原料液
を冷却する冷凍装置と、前記ケーシング内に設けられた
撹拌ブレードと、この撹拌ブレードを介して前記原料液
を撹拌する撹拌軸と、この撹拌軸に作用する前記撹拌ブ
レードの撹拌トルクを検出するトルク検出機構と、この
トルク検出機構により検出された撹拌トルクに基づいて
前記冷凍装置を制御する制御装置とを備えた冷菓製造装
置において、前記冷凍装置の運転停止時に一定時間毎に
検出される撹拌トルクと現在の撹拌トルクに所定値を加
えた基準値とを比較し、前記冷凍装置の運転停止時に一
定時間毎に検出される撹拌トルクの検出値が前記基準値
より大きい場合には前記冷凍装置の運転停止を解除する
ようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る冷菓製造装置
の運転方法を図１乃至図４を参照して説明する。図１は
冷菓製造装置の概略図で、図中１は冷菓製造装置のケー
シングを示している。このケーシング１は一端を開口さ
せて円筒状に形成されたケーシング本体１ａを有してお
り、このケーシング本体１ａ内にはサブタンク（図示せ
ず）に貯えられた原料液が原料液供給管２を介して供給
されるようになっている。また、ケーシング１はケーシ
ング本体１ａの開口端を閉塞するケーシング蓋１ｂを有
しており、ケーシング蓋１ｂには冷菓を注出するための
コック弁４が注出管３を介して取り付けられている。

【０００９】ケーシング本体１ａはステンレス鋼等の金
属にて形成されており、このケーシング本体１ａの外周
面には冷却管５がコイル状に巻き付けられている。この
冷却管５は熱伝導性の良好な金属材料（例えば銅）にて
形成されており、ケーシング本体１ａの表面を被覆する
断熱材６の中に埋設されている。

【００１０】冷却管５の両端は冷凍装置７に接続されて
おり、ケーシング１内の原料液は冷凍装置７から冷却管
５に循環的に供給される冷媒によって冷却されるととも
に、ケーシング１内に設けられた撹拌ブレード８，９に
よって撹拌されるようになっている。これらの撹拌ブレ
ード８，９はＬ字状の支持部材１０，１１を介して撹拌
軸１２に取り付けられており、この撹拌軸１２を中心と
してケーシング本体１ａの周方向に回転運動するように
なっている。

【００１１】撹拌軸１２はケーシング本体１ａの中心部
に設けられており、ケーシング蓋１ｂには、撹拌軸１２
の端部を着脱可能に支持する筒状の撹拌軸支持部材１３
が取り付けられている。また、撹拌軸１２はケーシング
１の外側に設置された駆動モータ１４により回転駆動さ
れるようになっており、撹拌軸支持部材１３に支持され
る側と反対側の撹拌軸１２の端部には、駆動モータ１４
の回転トルクを撹拌軸１２に伝えるトルク伝達軸１５が
分離可能に連結されている。

【００１２】トルク伝達軸１５はケーシング本体１ａに
形成された軸受け部１６を貫通してケーシング本体１ａ
の外部に引き出されており、このトルク伝達軸１５の外
周には、軸受け部１６からの原料液の漏洩を防止するメ
カニカルシール１７が設けられている。また、トルク伝
達軸１５は駆動モータ１４のモータ軸１４ａに連結して
おり、このモータ軸１４ａとトルク伝達軸１５との連結
部には、撹拌軸１２に作用する撹拌ブレード８，９の撹
拌トルクを検出するトルク検出機構１８が設けられてい
る。

【００１３】トルク検出機構１８は、図２に示すよう
に、モータ軸１４ａに取り付けられた第１のフランジ継
手１９と、この第１のフランジ継手１９に対向してトル
ク伝達軸１５に取り付けられた第２のフランジ継手２０
と、この第２のフランジ継手２０と第１のフランジ継手
１９との間に設けられた捩りコイルばね２１とを備えて
おり、第１のフランジ継手１９と第２のフランジ継手２
０には、捩りコイルばね２１の両端部に形成されたフッ
ク部に係合して駆動モータ１４の回転トルクを第１のフ
ランジ継手１９から第２のフランジ継手２０に伝える一
対のピン２２，２３が設けられている。

【００１４】また、トルク検出機構１８は第１のフラン
ジ継手１９に取り付けられた第１の遮光リング２４と、
この第１の遮光リング２４に対向して第２のフランジ継
手２０に取り付けられた第２の遮光リング２５と、この
第２の遮光リング２５と第１の遮光リング２４との相対
変位から撹拌ブレード８，９の撹拌トルクを光学的に検
出するフォトインタラプタ２６（図１参照）とを備えて
おり、フォトインタラプタ２６から出力された信号は冷
凍装置７を制御する制御装置２７に供給されるようにな
っている。

【００１５】ケーシング１はサーミスタ２８を備えてお
り、このサーミスタ２８で検出されたケーシング１内の
温度Ｔは制御装置２７に供給されるようになっている。
この制御装置２７は演算回路（図示せず）を備えてお
り、この演算回路によって冷凍装置７のＯＦＦ設定値ａ
とＯＮ設定値ｂが検出温度Ｔに応じて算出されるように
なっている。

【００１６】また、制御装置２７はメモリ２９（図１参
照）を備えており、トルク検出機構１８により検出され
た撹拌ブレード８，９の撹拌トルク値Ｚはメモリ２９に
格納されるようになっている。さらに、制御装置２７は
１５秒タイマ３０（図１参照）を備えており、冷凍装置
７が運転を停止して２分間が経過すると、１５秒タイマ
３０が作動するようになっている。また、制御装置２７
は２分間タイマ（図示せず）を備えており、冷凍装置７
の運転が停止すると、２分間タイマが作動するようにな
っている。

【００１７】図３は制御装置２７の制御動作を示す流れ
図であり、以下、同図を参照して本発明の一実施形態に
係る冷菓製造装置の運転方法について説明する。図３に
示すように、本発明の一実施形態に係る冷菓製造装置の
運転方法では、原料液の冷却撹拌運転がステップＳ１で
開始されると、サーミスタ２８の出力信号が制御装置２
７に取り込まれる。このとき、制御装置２７ではサーミ
スタ２８の出力信号からケーシング１内の温度Ｔを検出
し（ステップＳ２）、検出温度Ｔから冷凍装置７のＯＦ
Ｆ設定値ａとＯＮ設定値ｂを算出する（ステップＳ
３）。

【００１８】このようにして冷凍装置７のＯＦＦ設定値
ａとＯＮ設定値ｂが算出されると、制御装置２７はフォ
トインタラプタ２６の出力信号を取り込んで撹拌ブレー
ド８，９の撹拌トルク値Ｚを検出する（ステップＳ
３）。そして、この撹拌トルク値Ｚを制御装置２７内の
メモリ２９に記憶した後、撹拌トルク値Ｚを冷凍装置７
のＯＦＦ設定値ａと比較する（ステップＳ５）。

【００１９】ここで、撹拌トルク値ＺがＯＦＦ設定値ａ
より大きいか若しくはＯＦＦ設定値ａと等しい場合に
は、制御装置２７は冷凍装置７が運転を開始してから２
分以上経過しているか否かをステップＳ６で判断し、冷
凍装置７が運転を開始してから２分以上経過していない
場合には、制御装置２７は上述したステップＳ２に戻
る。また、冷凍装置７が運転を開始してから２分以上経
過している場合には、制御装置２７はステップＳ７で冷
凍装置７の運転を停止させた後、ステップＳ２に戻る。

【００２０】一方、撹拌トルク値ＺがＯＦＦ設定値ａよ
り小さい場合には、制御装置２７は撹拌トルク値ＺをＯ
Ｎ設定値ｂと比較する（ステップＳ８）。ここで、撹拌
トルク値ＺがＯＮ設定値ｂより小さいか若しくはＯＮ設
定値ｂと等しい場合には、制御装置２７は冷凍装置７が
運転を停止してから２分以上経過しているか否かをステ
ップＳ９で判断し、冷凍装置７が運転を停止してから２
分以上経過していない場合には、制御装置２７はステッ
プＳ２に戻る。また、冷凍装置７が運転を停止してから
２分以上経過している場合には、制御装置２７はステッ
プＳ１０で冷凍装置７の運転を開始した後、ステップＳ
２に戻る。

【００２１】また、ステップＳ８で撹拌トルク値ＺがＯ
Ｎ設定値ｂより大きい場合には、制御装置２７は冷凍装
置７が運転停止状態にあるか否かをステップＳ１１で判
断する。ここで、冷凍装置７が運転停止状態にある場合
には、制御装置２７は冷凍装置７が運転を停止してから
２分以上経過しているか否かをステップＳ１２で判断す
るが、ステップＳ１１で冷凍装置７が運転状態にある場
合には、制御装置２７はステップＳ２に戻る。

【００２２】ステップＳ１２において、冷凍装置７の運
転停止状態が２分以上経過していない場合には、制御装
置２７はステップＳ２に戻る。また、ステップＳ１２で
冷凍装置７の運転停止状態が２分以上経過している場合
には、制御装置２７は１５秒タイマ３０がタイムアップ
しているか否かをステップＳ１３で判断する。ここで、
１５秒タイマ３０がタイムアップしている場合には、制
御装置２７はステップＳ１４にて１５秒タイマ３０をリ
セットスタートさせ、さらにステップＳ１５にて撹拌ト
ルク値Ｙを検出した後、ステップＳ２に戻る。

【００２３】一方、１５秒タイマ３０がタイムアップし
ていない場合には、制御装置２７は現在の撹拌トルク値
Ｚに所定値Ｘ（冷凍装置７の運転停止時に冷菓が注出さ
れなかった場合の撹拌トルクの上限値（例えば０．６８
７Ｎｍ））を加えた基準値とステップＳ１５にて検出し
た撹拌トルク値Ｙとを比較する（ステップＳ１６）。

【００２４】ここで、撹拌トルク値ＹがＹ＜Ｚ＋Ｘの場
合には制御装置２７はステップＳ２に戻るが、撹拌トル
ク値ＹがＹ≧Ｚ＋Ｘの場合には、制御装置２７は冷凍装
置７の運転停止中に冷凍ケーシング１内から冷菓が注出
されたと判断する。そして、制御装置２７はステップＳ
１７にて冷凍装置７の運転停止を解除した後、ステップ
Ｓ２に戻る。これにより冷凍装置７による冷却運転が再
開されるため、ケーシング１内の冷菓が液状態に戻って
も比較的短時間で半冷凍状態に冷却することができる。

【００２５】図４は冷凍装置の運転時と停止時における
撹拌トルクの時間的変化を示す線図であり、（ａ）は従
来の運転方法に基づく撹拌トルクの時間的変化を示し、
（ｂ）は本発明に基づく撹拌トルクの時間的変化を示し
ている。また、図中Ａは冷菓の注出を開始したときの撹
拌トルク値を示し、図中Ｂは冷菓の注出を終了したとき
の撹拌トルク値を示している。

【００２６】図４からも明らかなように、冷凍装置の運
転停止時にケーシング１内から冷菓が何杯も注出された
場合、従来では撹拌トルク値が冷凍装置のＯＮ設定値以
下になるまで冷凍装置による冷却運転が再開されない
が、本発明の場合には撹拌トルク値が冷凍装置のＯＮ設
定値以下になる前に冷凍装置による冷却運転が再開され
る。したがって、冷凍装置の運転停止時に冷菓が注出さ
れてもケーシング内の冷菓を半冷凍状態に比較的短時間
で冷却でき、製造効率の向上を図ることができる。

【００２７】なお、上述した実施形態では現在の撹拌ト
ルク値Ｚに加えられる所定値Ｘは冷凍装置７の運転停止
時に冷菓が注出されなかった場合の撹拌トルクの上限値
出あると説明したが、これに限定されるものでなく、所
定値Ｘは冷菓を注出したときに生じる撹拌トルクの差以
上であれば良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷凍装置の運転停止時に冷菓が注出されてもケーシング
内の冷菓を半冷凍状態に比較的短時間で冷却でき、製造
効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 冷菓製造装置の概略構成を説明するための図
である。

【図２】 図１に示すトルク検出機構の断面図である。

【図３】 本発明に係る冷菓製造装置の運転方法を説明
するための図で、図１に示す制御装置の制御動作を示す
流れ図である。

【図４】 冷凍装置の停止時における撹拌トルクの時間
的変化を示す線図である。

【符号の説明】

１…ケーシング、２…原料液供給管、４…コック弁、５
…冷却管、７…冷凍装置、８，９…撹拌ブレード、１２
…撹拌軸、１４…駆動モータ、１５…トルク伝達軸、１
８…トルク検出機構、１９…第１のフランジ継手、２０
…第２のフランジ継手、２１…捩りコイルばね、２２，
２３…ピン、２４…第１の遮光リング、２５…第２の遮
光リング、２６…フォトインタラプタ、２７…制御装
置、２８…サーミスタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷菓を注出するためのコック弁を有する
   ケーシングと、このケーシング内に供給された原料液を
   冷却する冷凍装置と、前記ケーシング内に設けられた撹
   拌ブレードと、この撹拌ブレードを介して前記原料液を
   撹拌する撹拌軸と、この撹拌軸に作用する前記撹拌ブレ
   ードの撹拌トルクを検出するトルク検出機構と、このト
   ルク検出機構により検出された撹拌トルクに基づいて前
   記冷凍装置を制御する制御装置とを備えた冷菓製造装置
   において、 前記冷凍装置の運転停止時に一定時間毎に検出される撹
   拌トルクと現在の撹拌トルクに所定値を加えた基準値と
   を比較し、前記冷凍装置の運転停止時に一定時間毎に検
   出される撹拌トルクの検出値が前記基準値より大きい場
   合には前記冷凍装置の運転停止を解除するようにしたこ
   とを特徴とする冷菓製造装置の運転方法。
2. 【請求項２】 前記所定値は、前記冷凍装置の運転停止
   時に冷菓が注出されなかった場合の撹拌トルクの上限値
   である請求項１記載の冷菓製造装置の運転方法。