(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミックスを貯蔵保冷するホッパと、このホッパより適宜供給されるミックスを冷却する冷却シリンダと、この冷却シリンダを冷却する冷凍装置と、前記冷却シリンダ内のミックスの温度を検知するセンサと、前記冷凍装置の運転を開始・停止する制御手段とを備える冷菓製造装置において、
前記制御手段は、前記冷却シリンダ内の前記ミックスの所定時間内における所定温度降下があった場合に、前記冷凍装置の運転を停止することを特徴とする冷菓製造装置。
【請求項２】
ミックスを貯蔵保冷するホッパと、このホッパより適宜供給されるミックスを冷却する冷却シリンダと、この冷却シリンダを冷却する冷凍装置と、前記冷却シリンダ内のミックスの温度を検知するセンサと、前記冷凍装置の運転を開始・停止する制御手段とを備える冷菓製造装置において、
前記制御手段は、前記冷却シリンダ内の前記ミックスの所定時間内における所定温度降下があった場合に、前記冷凍装置の運転を停止すると共に、
前記ミックスの所定時間内における前記温度降下の温度差を調整する調整手段を備えたことを特徴とする冷菓製造装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記冷却シリンダ内の前記ミックスの温度が所定温度上昇した場合に、前記冷凍装置の運転を開始することを特徴とする請求項１または２記載の冷菓製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置の運転を開始・停止する制御手段を備える冷菓製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ミックスを貯蔵保冷するホッパと、このホッパより適宜供給されるミックスを冷却する冷却シリンダと、この冷却シリンダを冷却する冷凍装置と、前記冷却シリンダ内のミックスの温度を検知するセンサと、前記冷凍装置の運転を開始・停止する制御手段とを備える冷菓製造装置が知られている。
【０００３】
この冷菓製造装置では、ミックスが冷却シリンダ内で冷却され、冷菓（ソフトクリーム等）として冷却シリンダから外部に押し出される時に、適度な硬さになるように冷却シリンダ内のミックスの温度制御をしている。
【０００４】
この温度制御は、温度の目盛が等間隔のつまみで、間欠的に温度設定できる温度設定装置によって、ミックスの温度（設定温度）を設定するとともに、図４に示すように、所定の温度差（以下、ディファレンシャル（例えば±０．５℃））を設定し、一定時間経過後、冷却シリンダ内センサで冷却シリンダのミックスの温度を検知して、前記設定温度にディファレンシャル０．５℃を加算した温度（点Ａ、以下、サーモオン点）で、冷凍装置の運転を開始し、前記設定温度にディファレンシャル０．５℃を減算した温度（点Ｂ、以下、サーモオフ点）で、冷凍装置の運転を停止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、時々刻々変化するミックスの温度の変化によって冷凍装置を制御するので、ソフトクリームなどの冷菓を適度な硬さに制御しにくいという問題がある。また、従来では、冷却シリンダ内に設けられた攪拌羽根（以下、ビータという。）の駆動電流の大きさによって冷凍装置を制御する場合があるが、この場合にも、制御が困難になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、冷菓を適度な硬さに制御することができる冷菓製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ミックスを貯蔵保冷するホッパと、このホッパより適宜供給されるミックスを冷却する冷却シリンダと、この冷却シリンダを冷却する冷凍装置と、冷却シリンダ内のミックスの温度を検知するセンサと、冷凍装置の運転を開始・停止する制御手段とを備える冷菓製造装置において、制御手段は、冷却シリンダ内のミックスの所定時間内における所定温度降下があった場合に、冷凍装置の運転を停止することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１記載の発明では、ミックスの温度は、ミックスを冷却することによってミックス固有の凝固点温度に近づき、凝固点温度に近づけば近づくほど所定時間におけるミックスの降下温度、すなわち現在のミックスの温度から所定時間前のミックスの温度を減算した温度が減少することに着目し、所定時間内のミックスの降下温度が、所定温度にまで減少した時に、冷凍装置の運転を停止するものである。従って、ミックスの種類に応じた、硬さ制御が可能になる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、ミックスを貯蔵保冷するホッパと、このホッパより適宜供給されるミックスを冷却する冷却シリンダと、この冷却シリンダを冷却する冷凍装置と、前記冷却シリンダ内のミックスの温度を検知するセンサと、前記冷凍装置の運転を開始・停止する制御手段とを備える冷菓製造装置において、前記制御手段は、前記冷却シリンダ内の前記ミックスの所定時間内における所定温度降下があった場合に、前記冷凍装置の運転を停止すると共に、前記ミックスの所定時間内における前記温度降下の温度差を調整する調整手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、制御手段は、前記冷却シリンダ内の前記ミックスの温度が所定温度上昇した場合に、冷凍装置の運転を開始することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１において、１は冷菓製造装置である。冷菓製造装置１の上部には、ソフトクリームなどの冷菓の原料となるミックス３を貯留するホッパ５が設けられている。このホッパ５の上面は開口しており、この開口は脱着自在のカバー７にて開閉され、このカバー７は取り外して、ミックス３の補充ができる。このホッパ５の周囲にはホッパ冷却器９が設けられている。このホッパ冷却器９によりホッパ５内のミックス３は保冷されている。
【００１３】
また、ホッパ５の内底部にはインペラと称されるホッパ攪拌器１１が設けられており、下方に設けた攪拌モータ１３によって回転駆動される。更にホッパ５の側壁における所定高さの位置には、一対の導電極から成るミックスレベルセンサ１５が取り付けられている。
【００１４】
このミックスレベルセンサ１５の電極が導通してホッパ５内の所定量、すなわちミックスレベルセンサ１５が設けられている高さ以上のミックス３を検出している状態で、前記ホッパ攪拌器１１は連続的に回転されると共に、所定量未満である場合には、ホッパ攪拌器１１は間欠的に回転される。
【００１５】
１７は冷却シリンダであり、この冷却シリンダ１７は、ミックス供給器１９により、ホッパ５から適宜供給されるミックス３を、ビータ２１により回転攪拌するものであり、この冷却シリンダ１７の周囲には、シリンダ冷却器２３が取り付けられている。ビータ２１は、ビータモータ２５、駆動伝達ベルト２７、減速機２９及び回転軸３１を介して回転される。
【００１６】
製造された冷菓は、前面のフリーザドア３３に配設された取出レバ３５を操作することにより、プランジャ３７が上下動し、抽出路３９が開放されると共にビータ２１が回転駆動することにより取り出される。
【００１７】
図１において、４１は冷菓製造の冷却加熱装置である。この冷却加熱装置４１は、圧縮機４３と四方弁４５と水冷式の凝縮器４７とを有している。四方弁４５は、圧縮機４３からの吐出冷媒を冷却回路（実線矢印）に流すか、或いは加熱殺菌回路（破線矢印）に流すかを切り換えるものである。
【００１８】
前記四方弁４５が冷却回路に切り換えられる場合において、凝縮器４７には圧縮機４３から吐出された高温高圧のガス冷媒が逆止弁４９を介して流入し、そこで凝縮液化して液冷媒となる。
【００１９】
この液冷媒は逆止弁５１を経てドライヤ５３より出ると二方向に分流し、一方は電磁弁から成るシリンダ冷却弁５５、冷却シリンダ用キャピラリチューブ５７を経て減圧され、シリンダ冷却器２３に流入してそこで蒸発し、冷却シリンダ１７を冷却する。他方は同じく電磁弁から成るホッパ冷却弁５９、前段のホッパ用キャピラリチューブ６１を経て減圧され、ホッパ冷却器９に流入してそこで蒸発し、ホッパ５を冷却した後、後段のキャピラリチューブ６３を経て流出する。
【００２０】
そして、冷却シリンダ１７及びホッパ５を冷却した冷媒は、アキュムレータ６５にて合流した後、四方弁４５を経て圧縮機４３に戻る冷却運転が行われる。（実線矢印の流れ）。
【００２１】
尚、前記ホッパ５には当該ホッパ５の温度を検出するためのホッパセンサ６７が取り付けられると共に、冷却シリンダ１７には当該冷却シリンダ１７の温度を検出するシリンダセンサ６９が取り付けられている。
【００２２】
次に、四方弁４５が加熱殺菌回路に切り換えられる場合、冷媒が図中破線矢印で示す方向に流される。すなわち圧縮機４３から吐出された高温高圧ガス冷媒、すなわちホットガスが、四方弁４５、アキュムレータ６５にて二方向に分流し、一方はシリンダ冷却器２３に直接流入すると共に、他方は逆止弁７１を介してホッパ冷却器９に流入して、それぞれにて加熱作用を発揮し、規定の殺菌温度で所定時間、冷却シリンダ１７及びホッパ５が加熱される。
【００２３】
ここで放熱し液化した冷媒は、それぞれ電磁弁から成るシリンダホットガス弁７３及びホッパホットガス弁７５を介して合流した後、凝縮器４７にて気液分離し、冷媒ガスは並列に接続されたリバース電磁弁７７及びリバースキャピラリチューブ７９を通り、四方弁４５を経て圧縮機４３に戻る。尚、８１は冷却シリンダ１７の加熱温度を検出する殺菌センサである。
【００２４】
８３は前記凝縮器４７を冷却する水冷装置であり、この水冷装置８３は、節水弁８５と、凝縮器４７内冷媒圧力を検出する圧力センサ８７と、給水路８９とを備えている。圧縮機４３から高温高圧のガス冷媒が凝縮器４７に流入し、凝縮器４７の冷媒圧力が上昇すると、圧力センサ８７がそれを検出して節水弁８５を開く。この節水弁８５が開放されると、給水路８９を通して水冷装置８３内に図中一点鎖線で示すように冷却水が循環され、凝縮器４７が冷却される。９１は電装箱、９３は前ドレン受けである。
【００２５】
この実施形態では、電装箱９１に制御装置９７が設けられ、この制御装置９７には計測タイマ１００が内蔵されるとともに、前述のシリンダセンサ６９が接続されている。そして、このシリンダセンサ６９によって検出されるミックス３の温度に応じて、圧縮機４３の運転が制御される。
【００２６】
図２を参照して、運転開始ボタン（図示せず）が押されると、冷菓製造装置１の冷却制御が開始される。この冷却制御が開始されると、冷却中フラグが１か０かが判断される（Ｓ１）。フラグが１であれば、冷却運転していることを示している。すなわち、圧縮機４３は運転中である。フラグが０であれば、冷却運転していないことを示している。すなわち、圧縮機４３の運転が停止している。冷却制御が開始されたときには、フラグが０であり、現在冷却運転されておらず、圧縮機４３の運転が停止している。
【００２７】
この場合には、シリンダセンサ６９で検出される現在のミックス３の温度が、冷却終了温度＋０．５℃以上か否かが判断される（Ｓ２）。この冷却終了温度は、前回冷却停止時に制御装置９７のメモリ（図示せず）に記録された温度である。冷却制御が開始されたときには、ミックス３の温度が高いので、現在のミックス３の温度が、冷却終了温度＋０．５℃以上と判断される。次に、制御装置９７内に内蔵されている計測タイマ１００のカウント値を０にし（Ｓ３）、現在のミックス３の温度を１分前温度として、制御装置９７内のメモリに記憶し（Ｓ４）、冷却中フラグを１にセットし（Ｓ５）、圧縮機４３の運転が開始され、冷却動作（Ｓ６）を開始する。
【００２８】
次のループでは、冷却中フラグがセットされているので、すなわち圧縮機４３は運転中であるので、冷却中フラグは１と判断される（Ｓ１）。冷却中フラグが１と判断されると、計測タイマ１００が計測中であるか否かが判断される（Ｓ７）。冷却運転開始直後は計測タイマ１００が計測していないので、計測タイマ１００は計測中でないと判断される。
【００２９】
計測タイマ１００が計測中でないと判断された場合には、計測タイマ動作開始が行われ（Ｓ８）、計測タイマ１００が１分経過したか否かが判断される（Ｓ９）。１分経過している場合には、シリンダセンサ６９によって検出された現在ミックス温度から、Ｓ４でメモリされた１分前温度を減算した温度が０．２℃以下か否かが判断される（Ｓ１０）。圧縮機４３の運転による冷却シリンダ１７内のミックス３の冷却動作は、所定時間毎、この実施の形態では１分間毎のミックス温度の差が所定温度、この実施の形態では０．２℃になるまで行われる。
【００３０】
すなわち、ミックス３の温度は、ミックス３を冷却することによってミックス３固有の凝固点温度に近づき、凝固点温度に近づけば近づくほど所定時間、この実施の形態では１分間におけるミックス３の降下温度、すなわち現在のミックス３の温度から１分前のミックス３の温度を減算した温度が減少することに着目し、１分間のミックス３の降下温度が所定温度、この実施の形態では０．２℃にまで減少したか否かを判断する。
【００３１】
図３に示すように、冷却開始の時点（点ａ〜ｂ）では、ミックス３の温度が急激に降下し、点ｂを過ぎた時点から、１分間のミックス３の降下温度が所定温度この実施の形態では０．２℃にまで減少する。この実施形態では、１分間のミックス３の降下温度が、０．２℃にまで減少した場合（図３では点ｃ）には、図２に示すように、現在のミックス温度を冷却終了温度として制御装置９７のメモリに記憶し（Ｓ１１）、冷却中フラグをリセットし（Ｓ１２）、すなわち、フラグを０にして、圧縮機４３の運転を停止し、冷却停止（Ｓ１３）する。
【００３２】
この実施形態では、前記所定温度は、電装箱９１内の温度設定装置（図示せず）によって、調節可能である。
【００３３】
圧縮機４３の運転が停止されると（Ｓ１３）、ミックスの温度が上昇し、このミックスの温度が、記憶した冷却終了温度より０．５℃高い温度にまで上昇すると、冷却運転が再開される（図３では点ｄ）。
【００３４】
この実施の形態では、冷却シリンダ１７の冷却動作は、ミックス３の固有の凝固点に着目し、ミックス３の温度は、ミックス３を冷却することによってミックス固有の凝固点温度に近づき、凝固点温度に近づけば近づくほど所定時間、１分間におけるミックスの降下温度、すなわち現在のミックス３の温度から１分前のミックス３の温度を減算した温度が減少することに着目し、所定時間内のミックス３の降下温度が、所定温度、０．２℃にまで減少した時に、冷凍装置の運転を停止するものである。従って、ミックスの種類に応じた、冷菓の硬さ制御が可能になる。このため、ミックス３にあわせて、冷却シリンダ１７内の温度設定をする必要がない。
【００３５】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことは明らかである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ミックスの温度は、ミックスを冷却することによってミックス固有の凝固点温度に近づき、凝固点温度に近づけば近づくほど所定時間におけるミックスの降下温度が減少することに着目し、所定時間内のミックスの降下温度が、所定温度にまで減少した時に、冷凍装置の運転を停止するものであるため、ミックスの種類に応じた、冷菓の硬さ制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施の一形態を示す冷菓製造装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す冷菓製造装置の冷却動作のフローチャートである。
【図３】図１に示す冷菓製造装置の冷却シリンダ内のミックスの温度変化のタイムチャートである。
【図４】従来技術における冷菓製造装置の冷却シリンダ内のミックスの温度変化のタイムチャートである。
【符号の説明】
１  冷菓製造装置
３  ミックス
１７  冷却シリンダ
２３  シリンダ冷却器
６９  シリンダセンサ
９７  制御装置
１００  計測タイマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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