(57)【要約】【課題】キャブレータチューブの出口側先端に冷菓原料の膜が形成されることを防止し、冷菓原料の安定供給を可能とする冷菓製造装置を提供すること。【解決手段】冷菓原料が収容された原料タンクと、該原料タンクと連通し空気と共に供給された冷菓原料が冷媒により冷却されて冷菓とされるフリーザ胴と、フリーザ胴内の冷菓原料を撹拌する撹拌手段と、フリーザ胴に冷媒を供給する冷凍サイクルとを具備し、原料タンクとフリーザ胴との間がキャブレータチューブ９で連通されている冷菓製造装置において、キャブレータチューブ９の出口側先端９ａが、水平方向と交差する面を備えて変化する濡れ縁形状に成形されている。【選択図】図１
2006238711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷菓原料が収容された原料タンクと、該原料タンクと連通し空気と共に供給された前記冷菓原料が冷媒により冷却されて冷菓とされるフリーザ胴と、前記フリーザ胴内の冷菓原料を撹拌する撹拌手段と、前記フリーザ胴に冷媒を供給する冷凍サイクルとを具備し、前記原料タンクと前記フリーザ胴との間がキャブレータチューブで連通されている冷菓製造装置において、
前記キャブレータチューブの出口側先端が、水平方向と交差する面を備えて変化する濡れ縁形状に成形されていることを特徴とする冷菓製造装置。
【請求項２】
前記濡れ縁形状の先端面に周方向で角度の異なる面取加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の冷菓製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソフトクリームやシェーク等の冷菓を製造する冷菓製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソフトクリームやシェーク等の冷菓を製造する冷菓製造装置は、ミックスと呼ばれる液体の冷菓原料を原料タンクからフリーザ胴内に供給し、液体原料を空気とともに撹拌しながら冷却して製造する。原料タンクからフリーザ胴内へ冷菓原料を供給する流路として、原料タンクとフリーザ胴との間を連結するキャブレータチューブと呼ばれる管材が設けられている。このキャブレータチューブは、上端部が原料タンク内の最大液面より高い位置で大気に開放され、途中に穿設した導入孔からチューブ内に流入した原料タンク内の冷菓原料が下端部の出口側先端から流出してフリーザ胴内に充填される。このとき、フリーザ胴内と大気開放されたキャブレータチューブの上端部との間においては空気の流通が可能になるので、冷菓原料の充填に伴ってフリーザ胴内の空気を排気したり、あるいは、冷菓材料とともにフリーザ胴内に空気を導入することができる。このような冷菓原料の充填及び空気の導入は、キャブレータチューブの出口側先端が液面により閉じられた時点で終了する。
また、従来のキャブレータチューブは、図６に示すように、キャブレータチューブ９０の出口側先端９１がチューブ軸線と直角に切断され、冷菓原料２４の液面に平行となるように設置されている。
【０００３】
また、上述したキャブレータチューブの従来構造としては、外管に内管を挿入する二重管構造とし、外管の内面及び内管の外面を密接させるため、内管の外面にシール材を形成したものがある。このような二重管構造では、内管を外管に挿入する際に、外管の先端において内管の外面と外管の内面が密接していまい、内管の先端を外管の下部まで挿入することが困難であるから、外管の内面を上方に向けて徐々に拡開する形状にしてこの問題を解決することが提案されている。（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−２４５５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したキャブレータチューブ９０の出口側においては、出口側先端９１の従来形状が管材を軸方向と直行する水平方向に切断され、冷菓原料２４の液面に平行となる切りっぱなしの断面形状であるため、出口側先端９１の開口部に気液界面が形成されず、すなわち、表面張力により冷菓原料２４の膜２４ａ（図６参照）が形成されて出口開口を塞ぐためフリーザ胴内の空気を排気できなくなり、冷菓原料２４が原料タンクからフリーザ胴へ流れ込めなくなることがある。
【０００５】
このような問題は、予め製造した冷菓を順次取り出して販売する比較的容量の大きい従来機種ではキャブレータチューブ９０の内径が比較的大きくなるため、チューブ９０内の同一流路を空気とともに流れる冷菓原料２４がチューブ内面の全周を略均等に濡らすようなことはない。
しかし、たとえば小容量機種においては、原料タンクからフリーザ胴へ冷菓原料２４を適正量流し込んで供給するキャブレータチューブ９０の内径は、装置全体の小型化を考慮して１０ｍｍ程度と従来機種より細くなる。このように内径の細いキャブレータチューブ９０に冷菓材料２４を流すと、チューブ内面が略全周にわたって濡れるため、出口側先端９１に膜２４ａを形成しやすくなる。さらに、近年は冷菓原料が多様化しているので、粘度の高い冷菓原料２４を取り扱う場合は膜２４ａの形成がより一層顕著になる。
【０００６】
このような膜形成が生じると、キャブレータチューブフリーザ胴内には必要量の冷菓原料２４が供給されないので、冷菓原料不足により冷却能力が過剰になり、冷菓が氷結して保護機能を頻繁に作動させるおそれがある。従って、キャブレータチューブの出口側先端９１に冷菓原料２４の膜が形成されることを防止し、原料タンクからフリーザ胴へ適正量の冷菓原料を安定供給できるようにした冷菓製造装置の開発が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャブレータチューブの出口側先端（出口開口部）に冷菓原料の膜が形成されることを防止し、冷菓原料の安定供給を可能とする冷菓製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る冷菓製造装置は、冷菓原料が収容された原料タンクと、該原料タンクと連通し空気と共に供給された前記冷菓原料が冷媒により冷却されて冷菓とされるフリーザ胴と、前記フリーザ胴内の冷菓原料を撹拌する撹拌手段と、前記フリーザ胴に冷媒を供給する冷凍サイクルとを具備し、前記原料タンクと前記フリーザ胴との間がキャブレータチューブで連通されている冷菓製造装置において、前記キャブレータチューブの出口側先端が、水平方向と交差する面を備えて変化する濡れ縁形状に成形されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような冷菓製造装置によれば、キャブレータチューブの出口側先端が、水平方向と交差する面を備えて変化する濡れ縁形状に成形されているので、キャブレータチューブの出口側先端における表面張力のバランスが不均一になるため、先端開口部に膜を形成しにくくなる。
また、上述した冷菓製造装置においては、前記濡れ縁形状の先端面に周方向で角度の異なる面取加工を施すことが好ましく、これにより、表面張力のバランスをより一層不均一にして膜を形成しにくくすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明の冷菓製造装置によれば、キャブレータチューブの出口側先端が、キャブレータチューブの出口側先端（出口開口部）における表面張力のバランスを不均一にして膜を形成しにくくしたので、内径の細いキャブレータチューブを採用した冷菓製造装置や、粘度の高い冷菓原料を使用して冷菓を製造する冷菓製造装置であっても、表面張力により形成される冷菓原料の膜で出口開口が塞がれることを防止できる。従って、原料タンクからフリーザ胴へ適正量の冷菓原料を安定供給できるようになり、冷菓原料の不足により冷菓が氷結して保護機能が頻繁に作動するのを防止した冷菓製造装置を提供するという顕著な効果が得られる。
特に、濡れ縁形状の先端面に周方向で角度の異なる面取加工を施して表面張力のバランスをより一層不均一にすれば、表面張力による膜をより一層形成しにくくした冷菓製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る冷菓製造装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２は冷菓製造装置の原料タンク・フリーザ胴及び冷媒配管系統（冷凍サイクル）を示す図である。図２において、図中の符号１は冷菓原料２４を撹拌しながら冷却して冷菓２５を製造するフリーザ胴であり、また、符号８は冷菓原料２４を貯蔵するとともにフリーザ胴１に冷菓原料２４を供給する原料タンクである。この原料タンク８はフリーザ胴１の上方に設けられ、キャブレータチューブ９を介してフリーザ胴１に冷菓原料２４を供給できるようになっている。
【００１１】
原料タンク８の周囲には伝熱管２１が巻かれ、フリーザ胴１の周囲にはジャケット３が設けられている。フリーザ胴１の内部には撹拌機２が配設されており、この撹拌機２はフリーザ胴１の外部に設置された電動機７から不図示の減速機構（プーリ等）及び回転軸４を介して駆動力が伝達される構成となっている。
また、フリーザ胴１には、その一端開口を閉塞するフリーザ蓋２３が設けられており、このフリーザ蓋２３には開閉操作用のレバー１１が設けられている。そして、フリーザ蓋２３には通孔３１が設けられており、レバー１１と連動するプランジャー１４によって閉塞、開放されるようになっている。なお、図中の符号１３は、レバー１１の操作に連動してプランジャー１４の開閉状態を検出する取出しスイッチである。
【００１２】
冷却運転では、ガス冷媒を圧縮して送出する圧縮機１５によって冷凍サイクル内部に冷媒が流動される過程において、伝熱管２１及びジャケット３内で冷媒が蒸発気化することによってその蒸発潜熱により冷菓原料２４または冷菓２５を冷却するようになっている。
冷媒流動経路は従来と同様の冷凍サイクルを構成するもので、伝熱管２１及びジャケット３から圧縮機１５に冷媒を戻す冷媒管３４と、圧縮機１５から伝熱管２１及びジャケット３に冷媒を送る冷媒管３５とを備えている。冷媒管３４及び冷媒管３５とは、四方弁１６を介して圧縮機１５と連結されている。四方弁１６と圧縮機１５とは、吸入配管４０及び吐出配管４１により接続されている。また、冷媒管３５には圧縮機１５から送出された高温高圧のガス冷媒を冷却する凝縮器１７が介装されている。さらに、冷媒管３５は下流側が伝熱管２１側及びジャケット３側の冷媒管３５ａ，３５ｂに分岐しており、それぞれ凝縮器１７から吐出した高温高圧の液冷媒を減圧・膨張させる膨張弁（膨張手段）２０，２２が介装されている。
なお、上述した取出しスイッチ１３等を備えた冷菓製造装置は、不図示の制御装置によって各種運転制御が行われるようになっている。
【００１３】
ここで、本発明の特徴的な構成部材であるキャブレータチューブ９について、その構成を図１（ａ）に基づいて詳細に説明する、
このキャブレータチューブ９は、原料タンク８とフリーザ胴１との間を連結して冷菓原料２４を供給するステンレスパイプ等の部材である。このキャブレータチューブ９は、フリーザ胴１の内部に開口する出口側先端９ａが、水平方向と交差する面を備えて変化する濡れ縁形状に成形されている。すなわち、図示の出口側先端９ａでは、キャブレータチューブ９の下端部を斜めに切断した後、図中に想像線で示す下端部の鋭角部分を水平に切断して除去することにより、冷菓原料２４の液面と平行な水平方向の水平面Ｈと交差する傾斜面Ｓを組み合わせた形状とされる。換言すれば、出口側先端９ａは、少なくとも一部に水平面Ｈとは異なる傾斜面Ｓを有し、濡れ口の形状が水平面Ｈから急激に変化するような不連続となる部分を備えている濡れ縁形状とすればよい。
なお、この場合の傾斜面Ｓは平面または曲面のいずれでもよく、さらに、図示の水平面Ｈについても冷菓原料２４の液面と平行になる水平に限定されることはなく、傾斜面Ｓと傾斜角度の異なる平面または曲面としてもよい。すなわち、キャブレータチューブ９の出口側先端に形成される開口面が、複数の面から形成されるような構成とし、この開口部において液状の冷菓原料２４が形成する膜の表面張力のバランスが容易に崩れるようにすることにより、キャブレータチューブ９を介した気液交換を促進し、供給不良を生じないようにするものである。
【００１４】
詳細には、このような出口側先端９ａは、濡れ縁の長さが延長されて表面積を増すとともに、濡れ縁の形状が急変する部分では表面張力がアンバランスとなるため、キャブレータチューブ９の内径が細い場合や、粘度の高い冷菓原料２４を使用する場合であっても、表面張力による冷菓原料２４の膜ができにくくなる。このため、冷菓原料２４の充填・補充が膜の形成により妨げられることを防止できるので、冷菓原料２４の不足によりフリーザ胴１の冷却能力が過大となり、フリーザ胴１内の冷菓２５を氷結させて保護機能が頻繁に作動するようなことはない。
【００１５】
また、図１（ｂ）に示す第１変形例の出口側先端９ａ′は、濡れ縁形状の先端面に周方向で角度の異なる面取加工９ｂが施されている。すなわち、出口側先端９ａ′の先端面には、内側下部になるほど拡径するように面取加工９ｂが施され、面取加工９ｂの鉛直線に対する角度θ１，θ２は周方向で異なっている。
このような出口側先端９ａ′の濡れ縁形状とすれば、濡れ縁の長さがさらに延長されて表面積を増し、表面張力のアンバランスもより一層増すので、表面張力による冷菓原料２４の膜はより一層できにくくなる。
【００１６】
続いて、上述した出口側先端９ａの濡れ縁形状について、他の実施形態を図３ないし図５に示して説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図３に示す第２の実施形態の出口側先端９ａでは、キャブレータチューブ９の下端部を斜めに切断した形状とされ、水平方向と交差する傾斜面Ｓを備えて変化する濡れ縁形状に成形されている。すなわち、出口側先端９ａの全面が水平面とは異なる傾斜面Ｓとされるので、表面張力が重力方向にアンバランスとなって冷菓原料２４の膜ができにくくなる。なお、この実施形態においても、周方向で角度の異なる面取加工を施してもよい。
【００１７】
図４に示す第３の実施形態の出口側先端９ａでは、キャブレータチューブ９の下端部を半円形状に切り欠いて凹部９ｃを形成した形状とされ、この凹部９ｃの曲面が水平方向と交差する傾斜面Ｓを形成して変化する濡れ縁形状とされる。この凹部９ｃは、周方向に少なくとも１箇所設置すればよく、また、その形状は、三角形や矩形など半円形状に限定されることはない。このような構成としても、出口側先端９ａには水平面Ｈと異なる傾斜面Ｓが形成され、濡れ口の形状は不連続となる濡れ縁形状となるので、表面張力がアンバランスとなって冷菓原料２４の膜ができにくくなる。なお、この実施形態においても、周方向で角度の異なる面取加工を施してもよい。
【００１８】
図５に示す第４の実施形態の出口側先端９ａでは、キャブレータチューブ９の下端部を切り欠いて水平面Ｈに段差を形成した形状とされ、この段差面９ｄが水平方向と交差する傾斜面Ｓを形成して変化する濡れ縁形状とされる。この段差面９ｄは、１段階以上形成すればよく、また、その傾斜角度は鉛直を含むものとする。このような構成としても、出口側先端９ａには水平面Ｈから傾斜面Ｓに急激に変化する部分が形成されるので、濡れ口の形状は不連続な濡れ縁形状となり、表面張力がアンバランスとなって冷菓原料２４の膜ができにくくなる。なお、この実施形態においても、周方向で角度の異なる面取加工を施してもよい。
【００１９】
以上説明したように、本発明の冷菓製造装置によれば、キャブレータチューブ９の出口側先端９ａが、表面張力のバランスを不均一にして冷菓原料２４の膜を形成しにくい濡れ縁形状を有しているので、内径の細いキャブレータチューブ９を採用したり、あるいは、粘度の高い冷菓原料２４を使用して冷菓２５を製造する場合であっても、膜により出口開口が塞がれることを防止することができる。従って、原料タンク８からフリーザ胴１へ適正量の冷菓原料２４を安定供給できるようになり、冷菓原料２４の不足により冷菓２５が氷結して保護機能が頻繁に作動するのを防止し、信頼性の高い安定した冷菓製造が可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、たとえば出口側先端９ａの形状については図示した実施形態や変形例に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る冷菓製造装置の一実施形態としてキャブレータチューブの要部を示す図で、（ａ）は出口側先端の形状を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の第１変形例の断面図である。
【図２】本発明に係る冷菓製造装置の全体構成を示す断面図及び配管系統図である。
【図３】キャブレータチューブに係る第２の実施形態として、出口側先端の形状を示す側面図である。
【図４】キャブレータチューブに係る第３の実施形態として、出口側先端の形状を示す側面図である。
【図５】キャブレータチューブに係る第４の実施形態として、出口側先端の形状を示す側面図である。
【図６】従来のキャブレータチューブについて出口側先端の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    フリーザ胴
２    撹拌機
８    原料タンク
９    キャブレータチューブ
９ａ    出口側先端
９ｂ    面取加工
９ｃ    凹部
９ｄ    段差面
１５    圧縮機
２４    冷菓原料
２５    冷菓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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