JPH0641B2 - 冷菓製造装置における硬さ調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，冷凍装置により冷却されるシリンダ内に原料
を撹拌する撹拌器を設け，ソフトクリーム，アイスクリ
ーム，シェーク等のいわゆる冷菓を製造する装置におい
て，その硬さを調整する装置に関するものである。

〔従来の技術〕 ソフトクリーム等冷菓の硬さを調整する方法としては，
従来より温度式とトルク式とが用いられている。

温度式は，多くは，冷却シリンダの温度を検知して冷菓
の硬さが温度に依存することを利用して間接的に冷菓の
温度を制御してその硬さを制御するものである。

一方，トルク式は，冷菓が硬くなると，撹拌器にかかる
負荷が増大することを利用して硬さを調整する方法であ
り，これら方法には以下の方法がある。

(1) 撹拌用電動機の反転トルクを利用し，バネ力を上
回るトルク値となるとリミックスイッチを作動するよう
にした方法。

(2) 実公昭57−14060号公報等にみられるように冷菓を
撹拌する撹拌器が，硬さの増大に従い，後方に押させる
ことを利用して，軸方向の動きでリミツトスイッチを作
動させるようにした方法。

(3) さらに，出願者が最近提案した，撹拌用電動機に
流れる電流値と電源電圧と撹拌用電動機の特性とから，
出力トルクを算出し，この電動機の出力トルクが所定値
になった時点で冷却を停止させるようにした方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来の方法は，温度式においても，トルク式に
おいても設定値が固定されているため，一定の硬さ，又
は，一定の温度に制御される。このような方法では，常
時販売が行なわれているときは，この方法で十分である
が断続的ではあっても長時間冷却され続けていると，そ
の間冷菓は撹拌され続けることとなり，撹拌されている
時間が長くなると，同じように冷却され，又，トルク値
が同一であっても次第に腰の弱い，いわゆる「へたり」
現象を示すようになるため，カップ等に盛りつけた時の
見栄えが悪く，商品となり得なくなってしまう問題点が
あつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するため，冷却器により冷却
される円筒状シリンダ内で，冷菓又はその原料を撹拌器
により撹拌して冷菓を製造する冷菓製造装置において，
冷菓の取り出しが行なわれることなく冷却運動が繰り返
される時は，冷菓を次第に硬くし，冷菓の取り出しが行
なわれるとその硬さを次第に軟かくする調整手段を設け
て冷菓製造における硬さ調整装置を構成したものであ
る。

〔作用〕

上記のように調整手段を設けることによつて，取り出し
が行われず，冷却が繰り返されるときは冷菓を次第に硬
くするため「へたり」を防止することができると共に取
り出しが行われているときは，いたずらに硬くすること
なく良好な冷菓を製造することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
説明する。

１はソフトクリーム等を製造するシリンダ，２はソフト
クリーム等を撹拌する撹拌器，３はシリンダ１の外周に
固着された冷却器，４はシリンダ１内のソフトクリーム
等取出し側の蓋，５はスプリング７で下方に押圧され，
レバー６を上げると蓋４の取出口4aを開くプランジャ，
８はソフトクリーム等の液状原料を貯蔵冷却している予
冷却器，９は液状原料を予冷却器８からシリンダ１内に
補給し，かつシリンダ１内のソフトクリーム等の高さを
下端までに保つためのキャブレターチューブ，10は軸2f
に固着されたプーリ，11は撹拌用電動機，12は撹拌用電
動機11の出力軸に固着されたプーリ，13は回転伝達用の
Ｖベルト，15はプランジャ５が上方に動き，ソフトクリ
ーム等を取出すときに接点を閉路するカップスイッチ，
16は冷媒圧縮機，17は冷媒吐出管，18は冷媒凝縮器，19
は凝縮器用送風ファン，20は常時閉路し，通電時に開路
するソレノイドバルブ，21は凝縮器18から予冷却器８に
接合した予冷却管22までを結ぶキャピラリチューブ，23
はソレノイドバルブ20から冷却器３までを結ぶキャピラ
リチューブ，24は冷却器３と圧縮器16を結ぶ吸入管，25
は予冷却管22と吸入管24を結ぶキャピラリチューブであ
る。

撹拌器２は，軸2f，軸2fと一体をなす背面板2e，背面板
2eと夫々一体をなす，剛性軸2d，ブレード2a，ラセン2
b，および蓋４と一体をなす軸4bに回転可能に保持さ
れ，ブレード2a，ラセン2b，剛性軸2dと夫々一体をなす
送り用プロペラ2cから成っている。なお軸2fはシリンダ
１の軸受部1aに回転可能に保持される。

26は液状原料，27はシリンダ１内の液状原料または冷却
製造されたソフトクリーム等を示す。

また，冷却器３，予冷却器８の周囲には熱侵入を少なく
するため図示されていない断熱材が設けられている。

30は電源であり，31はソフトクリームフリーザの運転を
制御するための制御装置である。制御装置31は，装置供
給される電圧を検知するための電圧検知装置32，電源の
周波数を検知するための周波数検知装置33，撹拌用電動
機11の特性を記憶しているモータデータ記憶装置34，撹
拌用電動機11に流れる電流を検知するための電流検知器
35，電源の電圧及び周波数と，撹拌用電動機11に流れる
電流値と，モータデータとから，撹拌用電動機11の出力
トルクを演算するための演算装置36，演算されたトルク
値と，調整されたトルク値とを比較するための比較器3
7，所定トルクに到達し冷却が停止されてから所定の時
間経過した時点で，再度冷却を開始させるためのタイマ
38，冷却装置及び撹拌用電動機11の発停の指示を行なう
出力制御装置39，設定されたトルク値を，カツプスイッ
チによる販売動作と，タイマ38の再冷却指令に応じて調
整するトルク調整装置41，調整されたトルク値を記憶し
ているトルク値記憶装置42から成っている。40は，硬さ
の調整を行なうため，外部からトルク値の設定が可能な
設定器である。

上記構成において，予冷却器８から液状原料26を入れる
と，キャブレタチューブ９から，シリンダ１内に液状原
料26が流入し，キヤブレタチューブ９の下端に達すると
流入が止まりシリンダ１内で一定の高さに保たれる。

電源30が投入されると，出力制御装置39は，圧縮機16，
凝縮機用送風ファン19の運転を指令し，ソレノイドバル
ブ20を開放すると共に撹拌用電動機11の運転を指令す
る。圧縮機16と撹拌用電動機11の運転開始は同時でもよ
いが，起動電流が過大になるのを避けるために少し間隔
を置いて起動されることはよく行なわれることである。

圧縮機16によつて圧縮された冷媒は冷媒吐出管17を通り
凝縮器18で凝縮して液状になりソレノイドバルブ20を通
りキャピラリチューブ23で減圧され，冷却器３に流入し
て蒸発し，液状原料27を冷却して吸入管24を通つて圧脚
機16に戻る。

冷媒の一部はキャピラリチューブ21を通り減圧され，予
冷却管22で蒸発し，液状原料26を冷却してキャピラリチ
ューブ25を通り吸入管24に戻る。

液状原料27がソフトクリーム等の適当な硬さになつてく
ると，撹拌用電動機11に流れる電流は次第に増大する。
この電流値を電流検知器35により検知し，電圧検知装置
32により検知された電源電圧と，周波数検知器33により
検知された電源周波数を用いて，演算装置36において記
憶装置34に記憶されているモータデータと比較演算さ
れ，，出力トルク値が算出される。この出力トルク値は
比較器37において，設定器40において設定されトルク調
整装置41によつて調整され，トルク記憶装置42に記憶さ
れたトルク値と比較され，調整されたトルクを上回ると
出力制御装置39に対し信号が送られる。出力制御装置39
は，比較器37から信号が送られると，圧縮機16，凝縮器
送風ファン19，及び撹拌用電動機11の停止を指令し，ソ
レノイドバルプ20を閉止する。また同時に，タイマ38に
信号を送りタイマ38はカウントを開始する。

圧縮機16が止つても，凝縮器18の冷媒がキャピラリチュ
ーブ21を通つて予冷却管22に流れ，予冷却器８の液状原
料26を冷却して，4℃〜10℃に保つ。

所定時間経過すると，タイマ38は，出力制御装置39に対
し信号を送り，出力制御装置39は再度圧縮機16，他の運
転を指令する。

このようにして，ソフトクリーム等27は設定器40にて設
定された所定の硬さに維持される。

ソフトクリーム第27を取出すときは，レバー６を上げる
とプランジャ５が上って，取出口4aを開きプランジャ５
の上端がカップスイッチ15を押して，その接点開から閉
路，信号を発する。

プランジャ５がカツプスイッチ15を押している間は，出
力制御装置39は運転の指令を継続する。従つて，撹拌用
電動機11は回転しており，撹拌器２が回転して，ソフト
クリーム等27は，取出口4aから送り出され，予冷却器８
の液状原料26は送り出されたソフトクリーム等27を補充
してキャブレターチューブ９からシリンダ１内に流入す
る。

レバー６を下げるプランジャ５が下り，取出口4aを閉じ
カップスイッチ15の接点が閉から開路し，信号を発す
る。この間，トルク調整装置41においては，トルク設定
器40において設定さたトルク値が，販売状況に応じて調
整される。この調整要領の一例を第２図及び第３図を参
照して説明する。

先ず，ソフトクリームが販売されることなくタイマ38の
作動により再冷却の指令が出る場合にあつては，タイマ
38からの指令がトルク調整装置41に伝達され，トルク調
整装置41はトルク値記憶装置42に記憶されている前回の
トルク調整値Ｔとトルク設定器40により設定されている
設定値Tsとを用いて新たな調整値T_Nを設定する。このT_N
の設定は演算式によってもよく，その一例は次の(1)式
で示される。

T_N＝0.06T_S＋0.95T …… (1) この新たに調整されたトルク値は，トルク記憶装置42に
記憶される。電源投入直後のように，前回のトルク値が
ない時は，トルク記憶装置42には，設定されたトルク値
T_Sが設定される。

第２図は，初回の設定値を１としたときの発停回数毎の
トルク調整値を示したものである。すなわち，初回は１
であったトルク調整値はタイマ38による再冷却時にあっ
ては，1.01となり，次回は，1.0195となる如く，次第に
大きくなることになる。(1)式では，この調整されたト
ルク値が過大となるのを避けるため，上限が1.2となる
ようになっている。逆に，ソフトクリームの販売が行な
われた場合においても新たなトルク調整値が設定され
る。即ち，販売動作を行なうことによって，カップスイ
ッチ15の動作が行なわれると，トルク調整装置41に信号
が伝達され，トルク調整装置41においては，トルク設定
器40に設定されている設定値T_Sと，トルク値記憶装置42
に記憶されているトルク調整値Ｔとを用いて新たなトル
ク調整値T_Sを設定する。この販売動作毎の調整値も演算
式によってよく，その一例が次の(2)式である。

T_S＝0.1Ts＋0.9T …… (2) この値も新たにトルク記憶装置42に記憶される。

第３図は，初回の設定値を1.2としたときの販売動作毎
のトルク調整値を示したものである。すなわち，初回は
1.2であったトルク調整値は，販売動作１回目の冷却運
転時であっては1.18となり，２回目には1.162となる如
く，次第に小さくなることになる。(2)式では，調整さ
れたトルク値が，過小となるのを避けるため，下限が１
となるようになっている。

なお，トルク値の上限，下限を1.2および1.0としたが，
必ずしもこの値に限定されるものでないことは言うまで
もない。

以上において，ある時点におけるトルク記憶装置42に記
憶されているトルク値Ｔが仮に1.1Tsであった時，この
時点が販売動作が行なわれると，販売動作終了後の冷却
が停止される時のトルク値T_Nは，(2)式より T_N＝0.1Ts＋0.9×1.1Ts＝1.09Ts となる。

又，この時点で販売動作が行なわれることなく再冷却が
行なわれた時，この再冷却が停止される時のトルク値T_N
は，(1)式より T_N＝0.06Ts＋0.95×1.1Ts＝1.105Ts となる。

更に，この時点で販売動作が行なわれることなく再冷却
が行なわれ，この再冷却が停止される以前に販売動作が
行なわれる場合にあっては，この販売動作後の冷却が停
止される時のトルク値T_Nは T_N＝0.1Ts＋0.9×(0.06Ts＋0.95×1.1Ts) ＝1.0945Ts となる。

更に又，販売動作が行なわれ，販売動作終了後の冷却運
転が停止される以前に再度販売動作が行なわれる場合に
あっては，この第２回目の販売動作後の冷却が停止され
るときのトルク値T_Nは， T N＝0.1Ts＋0.9×(0.1Ts＋0.9×1.1Ts)＝1.081Ts となる。

なお，冷却が停止されることなく販売動作がくり返され
る時はトルク値T_Nは更に低下したものとなるのは前述の
とおりである。

即ち，タイマ38の指令又はカップスイッチ15の動作によ
る指令によって出力制御装置39が運転の指令を出してい
る間にあっては，演算装置36にて算出された出力トルク
値が，トルク記憶装置42に記載されているトルク値を下
回っている間は出力制御装置39は運転の指令を継続し，
算出された出力トルク値がトルク記憶装置42に記憶され
ているトルク値を上回った時点において，比較器37は出
力制御装置39に対し信号を送り，出力制御装置は運転の
停止指令を出す。

以上のくり返すことにより，販売されることなく再冷却
がくり返される場合にあっては次第に硬めのクリームが
作られることとなり，販売動作が行なわれ，新しいミッ
クスが流入する場合は，それ以前よりも軟かめのクリー
ムが作られることとなる。

なお，本実施例にあつては，電源周波数の検知に周波数
検知装置33を用いたが，周波数は，ソフトクリームフリ
ーザ等の設置場所によって決まるものであるため，単な
る切替えスイッチを利用してもよい。また，冷却運転の
復帰にタイマ38を用いたが，これは冷却器３の温度を検
知して行なうことも可能である。また，撹拌用電動機11
の運転開始直後には，電流の検出を行なわないようにす
ることで，起動中のモータ出力を検知してしまうトラブ
ルの解消も可能である。

また，電源電圧がほとんど変動しないことを前提とする
ときななっては電圧検知装置32は不要であり，又，周波
数検知装置33も撹拌用電動機11の特性によっては不要で
あり，更に，トルク設定器40の調整範囲を広くとること
で周波数の違いをカバーすることも可能であり，このよ
うな場合にあっては，ロータデータ記憶装置34及び演算
装置36は不要であり，前述のトルク値はすべて電流値で
代用されるうこととなる。

なお，以上は従来の技術の項で示した３通りの方法のう
ち，授拌用電動機に流れる電流値を基に硬さ調整を行な
う場合の例を示したが，この他，温度式や他のトルク式
にも適用は可能である。

即ち，例えば温度式の場合は，その設定値を調整するこ
とが可能であり，軸方向に動きによるトルク式の場合
は，ロードセル等を用いて，その軸方向の動きの強さに
よって硬さ調整することでその設定の調整を行なうこと
が可能である。

〔発明の効果〕

以上に詳述したように本発明によると，冷菓の取り出し
が行なわれることなく再冷却される場合にあっては，冷
菓を次第に硬くするようにしているため，いわゆる「へ
たり」を起こしても，カップ等に盛り付けた時の見栄え
が悪くなるのを防ぐことが可能となると共に，販売動作
が行なわれ，新しい原料がシリンダに流入した時は軟か
めに冷却されるようになつているため，いたずらに硬い
冷菓とすることなく，常に良好な盛り付けが可能とな
る。

なお，硬さについては，運転動作毎に修正を加えにして
もいたずらに硬くすることなく，ある限界値を設けてい
るため，撹拌用電動機が過負荷となるのを防止すること
が可能であり，又，いたずらに軟かくすることなく，限
界値を設けているため，販売動作がひんぱんに行なわれ
ている時の硬さを一定とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図，第２図及び第
３図は，硬さの調定値の調整要領の一例を示す説明図で
ある。 １…円筒状シリンダ，２…撹拌器，３…冷却器，11…撹
拌用電動機，30…電源，31…制御装置，32…電圧検知装
置，33…周波数検知装置，34…モータデータ記憶装置，
35…電流検知装置，36…演算装置，37…比較器，38…タ
イマ，39…出力制御装置，40…設定器，41…トルク値調
整装置，42…トルク値記憶装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却器により冷却される円筒状シリンダ内
   で，冷菓又はその原料を撹拌器により撹拌して冷菓を製
   造する冷菓製造装置において，冷菓の取り出しが行なわ
   れることなく冷却運転が繰り返される時は，冷菓を次第
   に硬くし，冷菓の取り出しが行われるとその硬さを次第
   に軟かくする調整手段を設けたことを特徴とする冷菓製
   造装置における硬さ調整装置。