(57)【要約】  冷凍システムが、少なくとも２つのホッパおよび少なくとも２つの冷凍シリンダ内のフローズンデザートミックスの冷却と加熱の両方を行う。ホッパおよび冷凍シリンダの各インレットにおける液体ラインソレノイドバルブが凝縮器からの冷媒の流れを制御する。ホッパおよび冷凍シリンダの各インレットにおける高温ガスソレノイドバルブが圧縮機からの高温冷媒の流れを制御する。さらにシステムは、ホッパのみが冷却される際に開かれて付加的な圧縮機負荷を提供する高温ガスバイパス弁を含む。ホッパ排出口に近接するＥＰＲ弁はホッパ内のミックスと熱交換を行う冷媒の温度を変化させる。ＣＰＲ弁は圧縮機吸入口へと流入する高温冷媒量を減少させることにより圧縮機のインレット圧力を制御する。ＴＲＥＶ弁は冷却サイクル時の過剰な圧縮機吐出を制御するために圧縮機吸入口に液体冷媒を注入する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を高圧に圧縮するとともに、圧縮機吸入口と圧縮機吐出口とを含んでなる圧縮装置と、
前記冷媒を冷却する放熱熱交換器と、
前記冷媒の第１の部分を第１のシリンダ低圧に膨張させる第１のシリンダ膨張装置と、
前記第１のシリンダ膨張装置からの前記冷媒の前記第１の部分が第１のミックスと熱交換を行う第１のシリンダ熱交換器と、
前記冷媒の第２の部分を第２のシリンダ低圧に膨張させる第２のシリンダ膨張装置と、
前記第２のシリンダ膨張装置からの前記冷媒の前記第２の部分が第２のミックスと熱交換を行う第２のシリンダ熱交換器と、
前記冷媒の第３の部分をホッパ低圧に膨張させるホッパ膨張装置と、
前記ホッパ膨張装置からの前記冷媒の前記第３の部分の一部が前記第１のミックスと熱交換を行う第１のホッパ熱交換器と、
前記ホッパ膨張装置からの前記冷媒の前記第３の部分の残りの部分が前記第２のミックスと熱交換を行う第２のホッパ熱交換器と、
を備えてなる冷凍システム。
【請求項２】
前記ホッパ膨張装置が、第１のホッパ膨張装置と、第２のホッパ膨張装置と、を備えるとともに、前記第１のホッパ膨張装置が、前記第１のホッパ熱交換器に流入する前記冷媒の前記第３の部分の前記一部を膨張させ、前記第２のホッパ膨張装置が、前記第１のホッパ熱交換器に流入する前記冷媒の前記第３の部分の前記残りの部分を膨張させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項３】
前記第１のホッパ膨張装置と前記放熱熱交換器との間に配置された第１のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第１のシリンダ膨張装置と前記放熱熱交換器との間に配置された第１のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のホッパ膨張装置と前記放熱熱交換器との間に配置された第２のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ膨張装置と前記放熱熱交換器との間に配置された第２のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の冷凍システム。
【請求項４】
前記圧縮機吐出口と前記第１のホッパ熱交換器との間に配置された第１のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記圧縮機吐出口と前記第１のシリンダ熱交換器との間に配置された第１のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、前記圧縮機吐出口と前記第２のホッパ熱交換器との間に配置された第２のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記圧縮機吐出口と前記第２のシリンダ熱交換器との間に配置された第２のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の冷凍システム。
【請求項５】
前記第１のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第１のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、が開かれ、前記第１のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第１のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、が閉じられて、前記放熱熱交換機からの冷媒によって、前記第１のホッパ熱交換器および前記第１のシリンダ熱交換器の前記第１のミックスを冷却し、かつ前記第２のホッパ熱交換器および前記第２のシリンダ熱交換器の前記第２のミックスを冷却することを特徴とする請求項４に記載の冷凍システム。
【請求項６】
前記第１のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第１のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、が閉じられ、前記第１のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第１のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、が開かれて、前記圧縮機の前記圧縮吐出口からの冷媒によって、前記第１のホッパ熱交換器および前記第１のシリンダ熱交換器の前記第１のミックスを加熱し、かつ前記第２のホッパ熱交換器および前記第２のシリンダ熱交換器の前記第２のミックスを加熱することを特徴とする請求項４に記載の冷凍システム。
【請求項７】
前記圧縮機吐出口と前記圧縮機吸入口との間に配置された高温ガスバイパス弁をさらに備えるとともに、前記第１のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のホッパ液体ラインソレノイドバルブと、が開かれ、前記第１のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ液体ラインソレノイドバルブと、前記第１のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第１のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと、が閉じられたときに、前記高温ガスバイパス弁が開かれて前記圧縮機吐出から前記圧縮機吸入口への冷媒の流れを増加させることを特徴とする請求項４に記載の冷凍システム。
【請求項８】
前記高温ガスバイパス弁と直列に並ぶとともに、前記第１のホッパ液体ラインソレノイドバルブおよび前記第２のホッパ液体ラインソレノイドバルブと並行して作動する高温ガスバイパスソレノイドバルブをさらに備え、この高温ガスソレノイドバルブは、前記第１のホッパ液体ラインソレノイドバルブおよび前記第２のホッパ液体ラインソレノイドバルブが開かれたときに開かれることを特徴とする請求項７に記載の冷凍システム。
【請求項９】
前記第１のシリンダ熱交換器の第１のシリンダ排出口に近接するように配置された第１の吸入ソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ熱交換器の第２のシリンダ排出口に近接するように配置された第２の吸入ソレノイドバルブと、をさらに備えるとともに、前記システムの停止中には前記第１の吸入ソレノイドバルブと前記第２の吸入ソレノイドバルブとが閉じられて、前記冷媒が前記第１のシリンダ熱交換器および前記第２のシリンダ熱交換器へと移動するのを防ぐことを特徴とする請求項４に記載の冷凍システム。
【請求項１０】
前記第１のシリンダ熱交換器の第１のシリンダ排出口に近接するように配置された第１の吸入ソレノイドバルブと、前記第２のシリンダ熱交換器の第２のシリンダ排出口に近接するように配置された第２の吸入ソレノイドバルブと、をさらに備えるとともに、前記第１の吸入ソレノイドバルブと、前記第２の吸入ソレノイドバルブと、前記第１のホッパ高温ガスソレノイドバルブと、前記第２のホッパ高温ガスソレノイドソレノイドバルブと、が同時に開かれ、前記第１の吸入ソレノイドバルブと前記第２の吸入ソレノイドバルブとが開かれた後に前記第１のシリンダ高温ガスソレノイドバルブと前記第２のシリンダ高温ガスソレノイドバルブとが開かれることを特徴とする請求項４に記載の冷凍システム。
【請求項１１】
前記第１のホッパ熱交換器の第１のホッパ排出口に近接するように配置された第１のＥＰＲ弁と、前記第２のホッパ熱交換器の第２のホッパ排出口に近接するように配置された第２のＥＰＲ弁と、をさらに備えるとともに、前記第１のＥＰＲ弁および前記第２のＥＰＲ弁が閉じられて前記第１のホッパ熱交換器および前記第２のホッパ熱交換器の前記冷媒の圧力を増加させ、かつ前記第１のホッパ熱交換機および前記ホッパ熱交換器の前記冷媒の温度を増加させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１２】
前記圧縮機吸入口に近接するように配置されたＣＰＲ弁をさらに備えるとともに、このＣＰＲ弁が制限されて前記圧縮機吸入口へと流入する前記冷媒の吸入圧力を減少させ、かつ前記圧縮機吐出口から流出する前記冷媒の吐出圧力を減少させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１３】
前記放熱熱交換器のアウトレットと前記圧縮機吸入口との間に配置されたＴＲＥＶ弁をさらに備えるとともに、圧縮機吐出温度が閾値を上回ることをＴＲＥＶセンサが感知したときに前記ＴＲＥＶ弁が開いて前記放熱熱交換器の前記アウトレットからの前記冷媒を前記圧縮機吸入口へと流入させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１４】
前記圧縮機吐出口を出る前記冷媒の吐出圧力を減少させるように前記圧縮機吸入口に近接して配置されたＣＰＲ弁をさらに備えるとともに、前記ＴＲＥＶ弁が、前記冷媒を前記ＣＰＲ弁と前記圧縮機吸入口との間の位置で注入することを特徴とする請求項１３に記載の冷凍システム。
【請求項１５】
前記システムが冷却モードで作動する際には、前記第１のホッパ熱交換器と、前記第１のシリンダ熱交換器と、前記第２のホッパ熱交換器と、前記第２のシリンダ熱交換器と、が吸熱熱交換器となり、前記システムが加熱モードで作動する際には、前記第１のホッパ熱交換器と、前記第１のシリンダ熱交換器と、前記第２のホッパ熱交換器と、前記第２のシリンダ熱交換器と、が放熱熱交換器となることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１６】
前記システムが前記冷却モードで作動する際には、前記第１のホッパ熱交換器と、前記第１のシリンダ熱交換器と、前記第２のホッパ熱交換器と、前記第２のシリンダ熱交換器と、における前記冷媒が前記第１のミックスおよび前記第２のミックスを冷却し、前記システムが前記加熱モードで作動する際には、前記第１のホッパ熱交換器と、前記第１のシリンダ熱交換器と、前記第２のホッパ熱交換器と、前記第２のシリンダ熱交換器と、における前記冷媒が前記第１のミックスおよび前記第２のミックスを加熱することを特徴とする請求項１５に記載の冷凍システム。
【請求項１７】
前記第１のシリンダ膨張装置および前記第２のシリンダ膨張装置がＡＸＶ膨張弁であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１８】
前記ホッパ膨張装置が、ＴＸＶ膨張装置であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね、販売する際にフローズンデザートミックスを冷却し、そして熱処理中にフローズンデザートミックスを加熱するフローズンデザートシステムに使用される高温ガス熱処理システムに関する。さらに具体的には、本発明は２つ以上のホッパと、２つ以上の冷凍シリンダと、を含むフローズンデザートシステムに関する。
【０００２】
本出願は、２００２年１０月２３日に出願された出願番号１０／２７８，４１８、現在は２００４年５月１８日に発行された米国特許第６，７３５，９６７号である特許出願の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００３】
フローズンデザートシステム内でミックスを冷却するために冷凍システムが用いられる。フローズンデザートシステムは通常、ミックスを貯蔵するホッパと、販売する前にミックスを冷却してこのミックス中に空気を加えるための冷凍シリンダと、を含む。冷凍シリンダは冷凍システムによって冷却される。冷媒は圧縮機内で高圧、高エンタルピに圧縮される。冷媒は凝縮器を通流し、液状媒体に熱を放出して冷却される。その後高圧、低エンタルピの冷媒は膨張して低圧となる。冷媒は冷凍シリンダを取り巻く管系を通流し、冷凍シリンダ内でミックスを冷却する。低圧、高エンタルピの冷媒は圧縮機へと戻り、サイクルが完了する。
【０００４】
ホッパは、このホッパと冷凍シリンダとの両方を取り巻くチューブを有する別個のグリコールシステムによって冷却される。まずグリコールが冷凍シリンダの周りを流れて冷却される。その後冷却されたグリコールはホッパの周りを流れ、ホッパ内のミックスを冷却する。食品安全基準を満たすためには、ホッパ内のミックスは概ね４１°Ｆ未満に保たれなければならない。
【０００５】
あらゆるバクテリアを殺菌するためミックスは毎晩熱処理される。ミックスは約９０分間、少なくとも１５０°Ｆの温度に加熱される。ミックスは１５０°Ｆ以上の温度に３０分間保たれ、その後１２０分以内に４１°Ｆまで冷却される。ミックスは、グリコールを電気抵抗ヒータもしくはガスバーナで加熱することにより加熱される。加熱されたグリコールがホッパおよび冷凍シリンダの周りを流れてミックスを加熱する。
【０００６】
このシステムの欠点は、冷凍シリンダとホッパの両方がグリコールシステムによって連結されていることである。冷却時に、冷却されたグリコールがホッパの周りを流れると、グリコールが加熱されてしまう。その後この加熱されたグリコールが冷凍シリンダの周りを流れ、これにより冷凍シリンダ内のミックスを溶かしてしまう可能性がある。
【０００７】
熱処理中、グリコールがまず冷凍シリンダ内のミックスを加熱する。グリコールは冷却されているため、ホッパ内のミックスを加熱する効果は少ない。ホッパ内のミックスを加熱するためにより長い時間を要し、結果として熱処理サイクルの時間が３時間以上にまで延びてしまう可能性がある。熱処理サイクルはミックスの風味を変えてしまうおそれがあり、熱処理サイクルが長くなるとフローズンデザートの風味に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
従来技術の高温ガス熱処理システムでは、ホッパ内のミックスと冷凍シリンダ内のミックスとを別々に冷却することができない。ホッパもしくは冷凍シリンダのうちいずれか一方の冷却が必要になると、他方もまた同様に冷却されてしまう。従来技術のシステムにおけるホッパと冷凍シリンダとの吸入ラインが連結されているため、ホッパと冷凍シリンダの周りを流れる冷媒の圧力、ひいては温度を変えることは困難である。ホッパ内のミックスを冷却する冷媒は、冷凍シリンダ内のミックスを冷凍する冷媒と異なる温度および圧力をもつことが望ましい。従来技術の高温ガス熱処理システムのもう一つの欠点は、システムの容量が小さいため、圧縮機の信頼性を達成するために圧縮機が普通より小さいことである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の高温ガス熱処理システムは、フローズン製品となるミックスを貯蔵する第１のホッパと第２のホッパを含む。第１のホッパおよび第２のホッパからのミックスがそれぞれ第１の冷凍シリンダおよび第２の冷凍シリンダへと流入し、ここでフローズンデザートになるように冷却されて空気と混合される。第１のホッパおよび第１の冷凍シリンダ内のミックスは第１の風味をもち、第２のホッパおよび第２の冷凍シリンダ内のミックスは第２の風味をもつことが可能である。
【００１０】
冷媒は、圧縮機で圧縮され、その後凝縮器で冷却される。その後、液体冷媒が４つの経路に分かれ、それぞれの経路が各々のホッパおよび冷凍シリンダに流れる。冷凍シリンダに流れる冷媒はＡＸＶ膨張弁によって低圧に膨張され、冷凍シリンダ内のミックスを冷却する。ホッパに流れる冷媒はＴＸＶ膨張弁によって低圧に膨張され、ホッパ内のミックスを冷却する。冷凍シリンダおよびホッパ内のミックスを冷却した後、冷媒は低圧、高エンタルピとなる。冷媒経路は合流し、冷媒は圧縮されるために圧縮機へと戻る。
【００１１】
液体ラインソレノイドバルブが、ホッパおよび冷凍シリンダのインレット直前の各々の膨張弁の手前に配置されて凝縮器からの低温高圧液体冷媒の流れを制御する。また高温ガスソレノイドバルブがホッパおよび冷凍シリンダの各インレットに配置されて圧縮機からの高温気体冷媒の流れを制御する。システムが冷却モードで運転しているとき、液体ラインソレノイドバルブが開かれ、高温ガスソレノイドバルブが閉じられて、ミックスを冷却するように凝縮器からホッパおよび冷凍シリンダへと低温液体冷媒を通流させる。システムが夜間熱処理用の加熱モードで運転しているとき、高温ガスソレノイドバルブが開かれ、液体ラインソレノイドバルブが閉じられて、ミックスを加熱するように圧縮機からホッパおよび冷凍シリンダへと高温冷媒を通流させる。
【００１２】
さらにシステムは、圧縮機の負荷を増加させるように圧縮機吐出口からの冷媒ガスを圧縮機吸入口へと通流させる高温ガスバイパス弁を含む。ＥＰＲ弁がホッパ排出口の各々に近接するように配置され、ホッパを通流する冷媒の蒸発器圧力、ひいては温度を維持する。システムは、圧縮機吸入口へと流入する冷媒量を減少させることにより圧縮機のインレット圧力を制限するＣＰＲ弁を含む。またシステムは、圧縮機吸入側と吐出側との両方を冷却するように凝縮器からの高圧液体冷媒を圧縮機吸入口へと流入させるＴＲＥＶ弁を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の高温ガス熱処理システムを概略的に示す。システム１２０は、例えば販売用ソフトクリームやミルクシェイクなどのフローズンデザート製品をつくるためのミックスを貯蔵する第１のホッパ１２２ａと、第２のホッパ１２２ｂと、を含む。第１のホッパ１２２ａ内のミックスと第２のホッパ１２２ｂ内のミックスは異なる風味をもつことができる。つまり、第１のホッパ１２２ａおよび第１の冷凍シリンダ１２４ａ内のミックスがある風味をもち、第２のホッパ１２２ｂおよび第２の冷凍シリンダ１２４ｂ内のミックスが別の風味をもつことが可能である。
【００１４】
一例では、ホッパ１２２ａ，１２２ｂは、それぞれ２０クォートのホッパである。第１のホッパ１２２ａ内のミックスは第１の冷凍シリンダ１２４ａへと流入し、第２のホッパ１２２ｂ内のミックスは第２の冷凍シリンダ１２４ｂへと流入する。冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内では、ミックスが冷凍され空気と混合されてフローズンデザート製品がつくられる。
【００１５】
重力式送り系では、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂに空気を計量しながら供給するように標準空気混合供給管が用いられる。ポンプ系では、空気はポンプによって冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂへと計量供給される。望ましくは、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂはそれぞれステンレススチールでつくられる。その後フローズン製品が供給用に冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂから出される。また冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のフローズン製品を一緒にツイストして、２つの風味をもつフローズンデザートをつくることもできる。
【００１６】
ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂは冷凍システムによって冷却される。冷媒は閉回路システムを通流する。一例では、冷媒はＲ４０４Ａである。高温気体冷媒が圧縮機１２６内で圧縮されて高圧、高エンタルピとなる。圧縮機１２６は単速式、２速式、もしくはその他の変速式の圧縮機でもよい。また圧縮機１２６はさまざまな排気量もしくは容量をとることができる。その後冷媒が凝縮器１２８を通流して液状媒体に熱を放出する。冷媒は、モータ１３２により駆動されるファン１３０によって冷却される。一例では、凝縮器１２８は、３段、５／１６インチ径管の、隆起状の槍形フィンの凝縮器である。凝縮器１２８は水冷式凝縮器もしくは空冷式凝縮器のいずれでもよい。しかしながら、その他の種類の凝縮器１２８が使用されうることを理解されたい。加熱モード時は冷却負荷が高くなるため、凝縮器１２８の容量は非熱処理式の構成の同様の容量に対して増加されなければならない。圧縮機１２６の容量と凝縮器１２８の容量とは互いに釣り合いがとれ、相関している。
【００１７】
凝縮器１２８によって冷却された冷媒は４つの経路１３４ａ，１３４ｂ，１３６ａ，１３６ｂに分かれる。経路１３４ａは第１の冷凍シリンダ１２４ａへと続き、経路１３４ｂは第２の冷凍シリンダ１２４ｂへと続き、経路１３６ａは第１のホッパ１２２ａへと続き、経路１３６ｂは第２のホッパ１２２ｂへと続く。
【００１８】
経路１３４ａに沿って流れる冷媒は膨張弁１３８ａを通過して、低圧に膨張される。望ましくは、膨張弁１３８ａはＡＸＶ膨張弁である。ＡＸＶ膨張弁は自動膨張弁であり、常に圧力を調節して第１の冷凍シリンダ１２４ａの周りを流れる冷媒の蒸発圧力を２０〜２２ｐｓｉｇに制御するが、これは約−１５°Ｆに相当する。第１の冷凍シリンダ１２４ａ内のミックスは設定された蒸発器温度に対して敏感であるため、これにより製品の品質を一定に保つことを可能にしている。通常、第１の冷凍シリンダ１２４ａ内のミックスは、第１のホッパ１２２ａ内のミックスよりも冷却時間がかからない。ＡＸＶ膨張弁について述べてきたが、その他の種類の膨張弁も使用可能であることを理解されたい。
【００１９】
膨張後、冷媒が第１の冷凍シリンダ１２４ａを取り巻く管系を通流して、第１の冷凍シリンダ１２４ａ内のミックスから熱を受け取ってこれを冷却する。冷媒は第１の冷凍シリンダ１２４ａを取り巻く管系から経路１４４ａを通して流れ出る。管系について述べてきたが、冷媒は第１の冷凍シリンダ１２４ａに近接したチャンバを通流することも可能であることを理解されたい。
【００２０】
経路１３６ａに沿って流れる冷媒は膨張弁１４０ａを通過して、低圧に膨張される。望ましくは、膨張弁１４０ａはＴＸＶ膨張弁である。ＴＸＶ膨張弁、すなわち熱膨張弁はより高い熱除去許容度をもつ。第１のホッパ１２２ａを冷却するのに必要な冷凍能力はさまざまであり、第１のホッパ１２２ａ内のミックスレベルに比例する。ＴＸＶ膨張弁１４０ａは第１のホッパ１２２ａへの冷媒質量流量を制御し、圧縮機１２６の信頼性を保証するように過熱の設定値を維持する。ＴＸＶ膨張弁１４０ａは、１０°Ｆの過熱状態を維持するように設定される。
【００２１】
ＴＸＶ膨張弁１４０ａは、測温管１９２ａによって制御される。測温管１９２ａは第１のホッパ１２２ａを出る冷媒の温度を感知する。測温管１９２ａによる検出値に基づき、ＴＸＶ膨張弁１４０ａが第１のホッパ１２２ａに流入する冷媒量を制御することにより、第１のホッパ１２２ａに流入する冷媒の圧力、したがって温度を制御する。この例では、ＴＸＶ膨張弁１４０ａは圧力制限ＴＸＶ膨張弁であり、第１のホッパ１２２ａから出る過熱を調節するようにこの第１のホッパ１２２ａの吸込圧力を調節する。
【００２２】
膨張後、冷媒が第１のホッパ１２２ａを取り巻く管系を通流して、第１のホッパ１２２ａ内のミックスから熱を受け取ってこれを冷却する。一例では、第１のホッパ１２２ａを取り巻く管系は、第１のホッパ１２２ａの底部や外壁に巻き付けられハンダ付けされた銅管冷凍ラインであり、約５／１６インチの直径をもつ。しかしながら、管系はその他の直径をもつことが可能であり、あるいはその他の材料でつくられることが可能であることを理解されたい。望ましくは、第１のホッパ１２２ａの底部にハンダ付けされた冷凍ラインの表面積はできるだけ大きめにとられる。望ましくは、第１のホッパ１２２ａのミックスを冷却する冷媒の温度は２２°Ｆ〜２４°Ｆの間であり、第１のホッパ１２２ａ内のミックスを基準値の４１°Ｆを下回る３７°Ｆ〜３９°Ｆに保つ。冷媒は第１のホッパ１２２ａから経路１４２ａを通して流れ出る。
【００２３】
経路１３４ｂに沿って流れる冷媒は膨張弁１３８ｂを通過して、低圧に膨張される。望ましくは、膨張弁１３８ｂはＡＸＶ膨張弁である。ＡＸＶ膨張弁は自動膨張弁であり、常に圧力を調節して第２の冷凍シリンダ１２４ｂの周りを流れる冷媒の蒸発圧力を２０〜２２ｐｓｉｇに制御するが、これは約−１５°Ｆに相当する。第２の冷凍シリンダ１２４ｂ内のミックスは設定された蒸発器温度に対して敏感であるため、これにより製品の品質を一定に保つことを可能にしている。通常、第２の冷凍シリンダ１２４ｂ内のミックスは、ホッパ１２２ｂ内のミックスよりも冷却時間がかからない。ＡＸＶ膨張弁について述べてきたが、その他の種類の膨張弁も使用可能であることを理解されたい。
【００２４】
膨張後、冷媒が第２の冷凍シリンダ１２４ｂを取り巻く管系を通流して、第２の冷凍シリンダ１２４ｂ内のミックスから熱を受け取ってこれを冷却する。冷媒は第２の冷凍シリンダ１２４ｂを取り巻く管系から経路１４４ｂを通して流れ出る。管系について述べてきたが、冷媒は第２の冷凍シリンダ１２４ｂに近接したチャンバを通流することも可能であることを理解されたい。
【００２５】
経路１３６ｂに沿って流れる冷媒は膨張弁１４０ｂを通過して、低圧に膨張される。望ましくは、膨張弁１４０ｂはＴＸＶ膨張弁である。ＴＸＶ膨張弁、すなわち熱膨張弁はより高い熱除去許容度をもつ。第２のホッパ１２２ｂを冷却するのに必要な冷凍能力はさまざまであり、第２のホッパ１２２ｂのミックスレベルに比例する。ＴＸＶ膨張弁１４０ｂは第２のホッパ１２２ｂへの冷媒質量流量を制御し、圧縮機１２６の信頼性を保証するように過熱の設定値を維持する。ＴＸＶ膨張弁１４０ｂは、１０°Ｆの過熱状態を維持するように設定される。
【００２６】
ＴＸＶ膨張弁１４０ｂは測温管１９２ｂによって制御される。測温管１９２ｂは第２のホッパ１２２ｂを出る冷媒の温度を感知する。測温管１９２ｂによる検出値に基づき、ＴＸＶ膨張弁１４０ｂが第２のホッパ１２２ｂに入る冷媒量を制御することにより、この第２のホッパ１２２ｂに入る冷媒の圧力、すなわち温度を制御する。この例では、ＴＸＶ膨張弁１４０ｂは圧力制御ＴＸＶ膨張弁であり、第２のホッパ１２２ｂから出る過熱を調節するように第２のホッパ１２２ｂの吸込圧力を調節する。
【００２７】
膨張後、冷媒は第２のホッパ１２２ｂを取り巻く管系を通流して、第２のホッパ１２２ｂ内のミックスから熱を受け取ってこれを冷却する。一例では、第２のホッパ１２２ｂを取り巻く管系は、この第２のホッパ１２２ｂの底部や外壁に巻き付けられハンダ付けされた銅管冷凍ラインであり、約５／１６インチの直径をもつ。しかしながら、管系はその他の直径を持つことが可能であり、あるいはその他の材料でつくられることが可能であることを理解されたい。望ましくは、第２のホッパ１２２ｂの底部にハンダ付けされた冷凍ラインの表面積はできるだけ大きめにとられる。望ましくは、第２のホッパ１２２ｂのミックスを冷却する冷媒の温度は２２°Ｆ〜２４°Ｆの間であり、第２のホッパ１２２ｂ内のミックスを基準値の４１°Ｆを下回る３７°Ｆ〜３９°Ｆに保つ。冷媒は第２のホッパ１２２ｂから経路１４２ｂを通して流れ出る。
【００２８】
冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂおよびホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスを冷却した後、冷媒は低圧、高エンタルピとなる。冷媒経路１４２ａ，１４２ｂ，１４４ａ，１４４ｂは合流し、冷媒は圧縮されるために圧縮機１２６へと戻り、サイクルが完了する。
【００２９】
システム１２０は、余分な冷媒を貯蔵するとともにこのシステム１２０内の冷媒の変動量を制御するレシーバ１８０をさらに含む。ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂから出る気体冷媒と、膨張弁１３８ａ，１３８ｂ，１４０ａ，１４０ｂへと流れる液体冷媒との間の熱交換を行うように熱交換器／サブクーラ１８２が用いられて、能力をさらに向上させる。熱交換器／サブクーラ１８２はコンプレッサ１２６へと流入する吸入ガスを温めて、液体冷媒ではなく、気体冷媒のみが圧縮機１２６に流入することを確実にして圧縮機１２６の寿命を延ばす。冷媒中の堆積物を除去し、冷凍システム１２０内に漏れた場合の水を除去するために、フィルタ／ドライヤ１８４が用いられる。
【００３０】
システム１２０は、ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを熱処理するために加熱モードで運転する。さらにシステム１２０が、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂを含むとともに、それぞれ圧縮機吐出口１５８から冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂおよびホッパ１２２ａ，１２２ｂへの冷媒の流れを制御する。ミックスが加熱されるときには、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂが開かれ、圧縮機１２６の圧縮機吐出口１５８からの高温気体冷媒を、凝縮器１２８を迂回させてホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂの周りを通流させる。液体ラインソレノイドバルブ１４６ａ，１４６ｂ，１４８ａ，１４８ｂは閉じられて凝縮器１２８からの冷却された冷媒がホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂの周りへと流れるのを防ぐ。
【００３１】
ミックスを熱処理してバクテリアを殺菌するため、ミックスは毎晩少なくとも３０分間、最低１５０°Ｆの温度で加熱される。ホッパ１２２ａ，１２２ｂの底部と外壁との両方に冷凍ラインがハンダ付けされて、ハンダ付けされた表面積が増え、ホッパ１２２ａ，１２２ｂの壁面上のミックスの焦げ付きを少なくする。ミックスの高さが下がるに従いミックスの膜がホッパ１２２ａ，１２２ｂの壁に付着すると、ミックスが焦げ付く。ホッパ１２２ａ，１２２ｂと冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂとが別々に加熱されるため、ミックスの加熱と冷却との両方をより迅速に行うことが可能であり、熱処理サイクルの時間が短縮される。
【００３２】
加熱モード時は、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂを開いて冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂを加熱する前に、まず高温ガスソレノイドバルブ１５２ａ，１５２ｂを開いてホッパ１２２ａ，１２２ｂのみを数分間加熱して圧縮機１２６からの逆流を防ぐことが望ましい。高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂは別々に制御されており、非同期的に電源を切ることができる。温度センサ１７２ａ，１７２ｂ，１７４ａ，１７４ｂが、それぞれ冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂおよびホッパ１２２ａ，１２２ｂからの温度フィードバックを行っており、ミックスが所望の温度に達したことを示す。ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスの温度は、システム１２０を制御する制御装置１８６へと提供される。
【００３３】
液体ラインソレノイドバルブ１４６ａ，１４６ｂ，１４８ａ，１４８ｂおよび高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂは制御装置１８６によって別々に制御される。したがって、ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂを別々に冷却もしくは加熱することができる。
【００３４】
冷却モード時にホッパ１２２ａ，１２２ｂのみを冷却しようとする場合、圧縮機１２６には十分な負荷が与えられず、圧縮機１２６の吸込圧力は減少し、圧縮機１２６の信頼性に影響を及ぼすおそれがある。ホッパ１２２ａ，１２２ｂのみが冷却されているとき、液体ラインソレノイドバルブ１４６ａ，１４６ｂは閉じられ、液体ラインソレノイドバルブ１４８ａ，１４８ｂは開かれる。高温ガスバイパス弁１５４が開かれて圧縮機吐出口１５８からの高温冷媒が圧縮機吸入口１６０へと送られ、圧縮機１２６に追加の負荷がかけられる。高温ガスバイパス弁１５４は自己調節式である。冷媒ガスは冷却効果を果たす役割から分けられているが、圧縮機１２６の吸込圧力が１０ｐｓｉｇを上回るように維持するために圧縮機１２６に負荷を加える。
【００３５】
これ以外のときには高温ガスバイパス弁１５４は閉じられている。しかしながら、高温ガスバイパス弁１５４が完全に閉じられておらず、システム１２０内に望ましくない冷媒漏れが生じるおそれがある。高温ガスバイパスソレノイドバルブ１５６が高温ガスバイパス弁１５４と直列に使用されて圧縮機吐出口１５８からの望ましくない冷媒漏れがシステム１２０へと流れ込むのを防ぐことが可能である。
【００３６】
高温ガスバイパスソレノイドバルブ１５６は、液体ラインソレノイドバルブ１４８ａ，１４８ｂが開いているときのみに開くように液体ラインソレノイドバルブ１４８ａ，１４８ｂと並行して作動する。あるいは、高温ガスバイパスソレノイドバルブ１５６は制御装置１８６によって作動される。ホッパ１２２ａ，１２２ｂの液体ラインソレノイドバルブ１４８ａ，１４８ｂが開かれ、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂの液体ラインソレノイドバルブ１４６ａ，１４６ｂが閉じられている（ホッパ１２２ａ，１２２ｂのみが冷却されていることを示す）ことを制御装置１８６が検出すると、高温ガスバイパス弁１５４とともに高温ガスバイパスソレノイドバルブ１５６も開かれて圧縮機１２６に付加的な負荷を加える。
【００３７】
さらにシステム１２０は蒸発器圧力調節弁、すなわちＥＰＲ弁１６２ａ，１６２ｂを含み、それぞれホッパ１２２ａ，１２２ｂの吐出口に近接するように配置される。ＥＰＲ弁１６２ａ，１６２ｂは自己調節式である。ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスと熱交換を行う冷媒は同じ圧縮機１２６から輸送される。しかしながら、ホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスを３７°Ｆ〜３９°Ｆに冷却するためにはホッパ１２２ａ，１２２ｂの周りを流れる冷媒は２２°Ｆ〜２４°Ｆである必要があり、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを２０°Ｆに冷却するためには冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂの周りを流れる冷媒は約−１５°Ｆである必要がある。ＥＰＲ弁１６２ａ，１６２ｂはホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスと熱交換を行う冷媒の圧力を６０ｐｓｉｇに保ち、これによりホッパ１２２ａ，１２２ｂの周りを流れる冷媒の温度を所望の温度に保つ。
【００３８】
クランクケース圧力調節弁、すなわちＣＰＲ弁１６４は、圧縮機１２６へと流入する冷媒のインレット圧力を制御し、圧縮機の吸込圧力を４０ｐｓｉｇ未満に維持するために用いられる。またＣＰＲ弁１６４は自己調節式である。圧縮機の吸込圧力が４０ｐｓｉｇ以上に上昇すると、圧縮機１２６は停止する可能性がある。圧縮機吸入口１６０へと流入する高温冷媒の量を低下させるため、ＣＰＲ弁１６４が絞られる。すなわち、制限される。圧縮機吸入口１６０へと流入する冷媒の圧力は減少し、これにより圧縮機吐出口１５８を通流する冷媒の圧力も減少する。一方、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂ内のオリフィスが冷媒の流れを適切に制限するように寸法決めされている場合はＣＰＲ弁１６４をなくしてもよい。
【００３９】
システム１２０は、液体バイパス弁すなわち温度反応式膨張弁、つまりＴＲＥＶ弁１６６をさらに含み、冷却モード時の高くなり過ぎた圧縮機吐出温度を制御するために圧縮機吸入口１６０に流入する液体冷媒を調節する。ＴＲＥＶ弁１６６は自己調節式である。圧縮機吐出口１５８に近接するように配置されたＴＲＥＶ管１６８は、この圧縮機吐出口１５８で冷媒温度を感知する。もう一つの選択肢として、ＴＲＥＶ管１６８は圧縮機１２６の吸入温度を監視するように圧縮機吸入口１６０の近くに配置される。一実施例では、ＴＲＥＶ弁１６６とＴＲＥＶ管１６８は、導管で連結される。冷媒の吐出温度が２３０°Ｆに達することをＴＲＥＶ管１６８が検出すると、ＴＲＥＶ弁１６６が開いて凝縮器１２８からの低温高圧液体冷媒を圧縮機吸入口１６０へと流入させて、圧縮機吸入１６０と、これにより圧縮機吐出１５８とを冷却する。したがって、圧縮機吐出１５８の温度を２５０°Ｆを下回るように維持することができる。
【００４０】
さらにシステム１２０は圧縮機吐出口１５８に圧力スイッチ１９４を含む。圧縮機１２６から流出する冷媒の圧力が４４０ｐｓｉｇを上回ると、圧縮機１２６は停止する。
【００４１】
吸入ソレノイドバルブ１７０ａ，１７０ｂは、それぞれ第１の冷凍シリンダ１２４ａの吐出口１８８ａと第２の冷凍シリンダ１２４ｂの吐出口１８８ｂの各々に近接するように配置される。ホッパ１２２ａ，１２２ｂのみが冷却されるとき、吸入ソレノイドバルブ１７０ａ，１７０ｂが閉じられて冷媒が冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂの外へ移動するのを防ぐ。
【００４２】
加熱モード時は、まず高温ガスソレノイドバルブ１５２ａ，１５２ｂが開かれて、最初にホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスを加熱する。その後、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂが開かれて、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを加熱する。高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂは所定時間後、例えば１０分後に開かれる。高温ガスソレノイドバルブ１５２ａ，１５２ｂが開かれると同時に吸入ソレノイドバルブ１７０ａ，１７０ｂが開かれて冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内の冷媒を蒸発させ、冷媒が圧縮機１２６に流入して機能が低下するのを防ぐ。一方、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂおよび吸入ソレノイドバルブ１７０ａ，１７０ｂは同時に開かれる。
【００４３】
温度センサ１７２ａ，１７２ｂ，１７４ａ，１７４ｂは、それぞれ冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂおよびホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスの温度を検出する。システム１２０が作動していないときに温度センサ１７４ａ，１７４ｂがホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスの温度が３９°Ｆを上回ることを検出すると、システム１２０が作動してホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスを３７°Ｆに冷却するように冷却モードを開始する。さらに冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂは、それぞれビータ１７６ａ，１７６ｂを含む。冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂのドアの最も近い所にあるミックスの温度が最も高いため、ビータ１７６ａ，１７６ｂを作動させて冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを攪拌し、製品温度を均一にする。また攪拌機１７８ａ，１７８ｂがそれぞれのホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスを攪拌する。攪拌機１７８ａ，１７８ｂは、ホッパ１２２ａ，１２２ｂの底部に取付けられた自動ステップモータアセンブリであり、ミックス内に支持された攪拌ブレードを回転させる。
【００４４】
冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを冷却するようにシステム１２０を作動させる場合、圧縮機１２６が停止される前にホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスの温度が温度センサ１７４ａ，１７４ｂによって監視される。ホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスの温度が３７°Ｆを上回ることを検出すると、ミックスを冷却するように低温冷媒がホッパ１２２ａ，１２２ｂへと送られる。ホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスの温度は３９°Ｆの閾値（冷却を開始する温度）には達していないが、システム１２０が既に冷却モードで作動している間にホッパ１２２ａ，１２２ｂを冷却したほうがより効率がよいため、ホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスはこの時点で冷却される。
【００４５】
液体ラインソレノイドバルブ１４６ａ，１４６ｂ，１４８ａ，１４８ｂと、高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂと、吸入ソレノイドバルブ１７０ａ，１７０ｂと、高温ガスバイパスソレノイドバルブ１５６と、はすべて制御装置１８６によって制御されており、これはシステム１２０のメインコントロール部１８６である。高温ガスバイパス弁１５４、ＥＰＲ弁１６２ａ，１６２ｂ、ＣＰＲ弁１６４、ＴＲＥＶ弁１６６、および膨張弁１３８ａ，１３８ｂ，１４０ａ，１４０ｂは自己調節式である。ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂのうち一方のミックスの冷却が必要であることを制御装置１８６が検出すると、制御装置１８６がシステム１２０を作動させて液体ラインソレノイドバルブ１４６ａ，１４６ｂ，１４８ａ，１４８ｂを開ける。ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂのうち一方のミックスの加熱が必要であることを制御装置１８６が検出すると、制御装置１８６がシステム１２０を作動させて高温ガスソレノイドバルブ１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂおよび吸入ソレノイドバルブ１７０ａ，１７０ｂを開ける。システム１２０の要求に応じて、ホッパ１２２ａ，１２２ｂと冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂとを別々に冷却もしくは加熱することができる。
【００４６】
システム１２０が自動モードで作動する場合、ホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスの温度を所望の範囲内に保つように制御装置１８６によって指示されたとき、必要に応じて冷却モードが作動する。フローズン製品が冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂから取り出されるとき、スイッチが作動し、冷媒がすぐに冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂへと送られる。フローズン製品が冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂから取り出されないときは、システム１２０はスタンバイ・モードに入る。システム１２０は、手動によるか、あるいはプログラムもしくは手動の熱サイクル後のいずれかによりスタンバイ・モードに入る。スタンバイ・モードの作動時に、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内の製品が溶かされる。冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスはホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスの温度にまで温められて、製品の品質を損なうおそれのある攪乳量が低減される。
【００４７】
本発明のシステム１２０の第２の実施例を図２に示す。ＴＸＶ膨張弁１４０および液体ラインソレノイドバルブ１４８が、ホッパ１２２ａ，１２２ｂの双方への液体冷媒の流れを制御する。高温ガスソレノイドバルブ１５２は、圧縮機吐出口１５８からホッパ１２２ａ，１２２ｂへの高温気体冷媒の流れを制御する。蒸発器圧力調節弁、すなわちＥＰＲ弁１６２がホッパ１２２ａ，１２２ｂの吐出口に近接するように配置される。冷媒はホッパ１２２ａ，１２２ｂからそれぞれ経路１４２ａ，１４２ｂを通して流れ出る。経路１４２ａ，１４２ｂは経路１４２へと合流し、ＥＰＲ弁１６２が経路１４２に配置される。
【００４８】
図１のＴＸＶ膨張弁１４０ａ，１４０ｂは単一のＴＸＶ膨張弁１４０に一体化され、図１の液体ラインソレノイドバルブ１４８ａ，１４８ｂは単一の液体ラインソレノイド弁１４８に一体化され、図１の高温ガスソレノイド弁１５２ａ，１５２ｂは単一の高温ガスソレノイド弁１５２に一体化され、そして図１のＥＰＲ弁１６２ａ，１６２ｂは単一のＥＰＲ弁１６２に一体化される。
【００４９】
ＴＸＶ膨張弁１４０は測温管１９２によって制御される。測温管１９２はホッパ１２２ａ，１２２ｂから出る冷媒の温度を検出する。ＴＸＶ膨張弁１４０は、測温管１９２によって検出された値に基づいてホッパ１２２ａ，１２２ｂに流入する冷媒量を制御することによりホッパ１２２ａ，１２２ｂに流入する冷媒の温度を制御する。
【００５０】
冷却モード時は、膨張弁１４０と液体ラインソレノイドバルブ１４８が開かれ、高温ガスソレノイドバルブ１５２が閉じられる。圧縮機１２６からの冷媒が凝縮器１２８で冷却されて経路１３６に沿って流れる。経路１３６は、第１のホッパ１２２ａへと流れる経路１３６ａと、第２のホッパ１２２ｂへと流れる経路１３６ｂとに分かれてホッパ１２２ａおよびホッパ１２２ｂ内のミックスを冷却する。
【００５１】
加熱モード時は、膨張弁１４０と液体ラインソレノイドバルブ１４８が閉じられ、高温ガスソレノイドバルブ１５２が開かれる。圧縮機１２６の圧縮機吐出口１５８からの冷媒は、第１のホッパ１２２ａへと流れる経路１３６ａと、第２のホッパ１２２ｂへと流れる経路１３６ｂとに沿って流れ、ホッパ１２２ａ，１２２ｂ内のミックスを加熱する。
【００５２】
本発明のシステム１２０の第３の実施例を図３に示す。システム１２０は、図１および図２のＡＸＶ弁／ソレノイドバルブや、ＴＸＶ弁／ソレノイドバルブの代わりにパルス幅変調弁（ＰＷＭ弁）すなわちステッパ弁を含むとともに、ソレノイドバルブの必要性をなくす。ＰＷＭ弁１３７ａは第１の冷凍シリンダ１２４ａに流入する冷媒の流れを制御し、ＰＷＭ弁１３７ｂは第２の冷凍シリンダに流入する冷媒の流れを制御し、ＰＷＭ弁１３９はホッパ１２２ａおよびホッパ１２２ｂの両方に入る冷媒の流れを制御する。ＰＷＭ弁１４１ａは圧縮機１２６から第１の冷凍シリンダ１２４ａに流入する高温ガス冷媒の流れを制御し、ＰＷＭ弁１４１ｂは圧縮機１２６から第２の冷凍シリンダ１２４ｂに流入する高温ガス冷媒の流れを制御し、ＰＷＭ弁１４３は圧縮機１２６からホッパ１２２ａ，１２２ｂの双方に流入する高温ガス冷媒の流れを制御する。
【００５３】
さらにシステム１２０は、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂのインレットにそれぞれ圧力もしくは温度変換装置１４５ａ，１４５ｂと、冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂのアウトレットにそれぞれ圧力もしくは温度変換装置１４７ａ，１４７ｂと、ホッパ１２２ａ，１２２ｂのインレットへと続くラインに圧力もしくは温度変換装置１４９と、ホッパ１２２ａ，１２２ｂのアウトレットから続くラインに圧力もしくは温度変換装置１５１と、を備える。ＰＷＭ弁１３７ａ，１３７ｂ，１３９，１４１ａ，１４１ｂ，１４３を通流する冷媒は、変換装置１４５ａ，１４５ｂ，１４７ａ，１４７ｂ，１４９，１５１によって検出された値に基づく。つまり、冷媒の流れは圧力もしくは過熱の関数として調節される。
【００５４】
蒸発器圧力調節弁、すなわちＥＰＲ弁１６２がホッパ１２２ａ，１２２ｂの吐出口に近接するように配置される。冷媒はホッパ１２２ａ，１２２ｂからそれぞれ経路１４２ａ，１４２ｂを通して流れ出る。経路１４２ａ，１４２ｂは経路１４２へと合流し、ＥＰＲ弁１６２は経路１４２に配置される。
【００５５】
冷却モード時は、ＰＷＭ弁１３７ａ，１３７ｂ，１３９が調節されてＰＷＭ弁１４１ａ，１４１ｂ，１４２が閉じられる。圧縮機１２６からの冷媒が凝縮器１２８によって冷却されてホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを冷却する。
【００５６】
加熱モード時は、ＰＷＭ弁１３７ａ，１３７ｂ，１３９が閉じられてＰＷＭ弁１４１ａ，１４１ｂ，１４２が調節される。圧縮機１２６からの冷媒がホッパ１２２ａ，１２２ｂおよび冷凍シリンダ１２４ａ，１２４ｂ内のミックスを加熱する。
【００５７】
一つのミックス用の第１のホッパ１２２ａおよび第１の冷凍シリンダ１２４ａと、もう一つのミックス用の第２のホッパ１２４ａおよび第２の冷凍シリンダ１２４ｂについて図示し説明してきたが、システム１２０は任意の複数のホッパおよび冷凍シリンダを備えることが可能であることを理解されたい。各々のホッパと冷凍シリンダとのペアをフローズンデザートの異なる風味用に用いることができる。
【００５８】
上記の記述は本発明の原理の例示にすぎない。上記の教示を踏まえて本発明の様々な修正や変形例が考えられる。本発明の最良の形態が開示されているが、ある特定の修正案が本発明の範囲に含まれることは当業者にとって理解できるであろう。したがって、本発明が具体的に記述されたものとは異なる方法で実施されうるとともに、付記の実施例の範囲に含まれることを理解されたい。このため本発明の真の範囲および意義を画定するために付記の特許請求の範囲を検討すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の高温ガス熱処理システムの第１の実施例の概略図。
【図２】本発明の高温ガス熱処理システムの第２の実施例の概略図。
【図３】本発明の高温ガス熱処理システムの第３の実施例の概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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