JPS635046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、冷凍系に接続した冷凍シリンダ内に
ミツクスを適宜供給し、該冷凍シリンダ内で製造
された冷菓を取り出す冷菓製造装置の制御装置に
関する。

(ロ) 従来の技術 実公昭58−35033号公報にはミツクスタンク及
び冷凍シリンダ等を備えたソフトクリーム製造機
に於いて、ソフトクリームの状態を前記冷凍シリ
ンダーの温度で検出して冷却運転のON・OFFを
制御する第１の感温装置を備えたソフトクリーム
製造機が示されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記従来の技術において、冷凍シリンダー内の
ソフトクリームの状態を第１の感温装置により冷
凍シリンダーの温度に基づいて間接的に検出し、
冷却運転のON・OFFを制御しているため、前記
冷凍シリンダーからのソフトクリーム取り出し
時、ミツクスの供給による該冷凍シリンダー内ソ
フトクリーム温度の上昇に比べ第１の感温装置に
よる冷凍シリンダー温度の上昇の検出は遅れ、こ
のため、冷却運転の開始は遅れ、冷凍シリンダー
内部のソフトクリームに温度の上昇が発生し、ソ
フトクリームは軟化して品質が低下するという問
題点が発生する。本発明は前記問題点を解決しソ
フトクリーム等の冷菓の品質均一化を図ることを
目的とする。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は冷凍系に接続した冷凍シリンダ内にミ
ツクスを適宜供給し、該冷凍シリンダ内で製造さ
れたソフトクリーム等の冷菓を外部へ取出すよう
にした冷菓製造装置において、前記冷凍シリンダ
に取り付けられ、感熱素子と該素子を加熱する発
熱抵抗体とから成る検出装置と、前記感熱素子に
て検出された温度に基づいて前記冷凍系の運転を
制御する制御回路と、前記冷凍シリンダからの冷
菓の取出し時前記発熱抵抗体に所定時間通電させ
るタイマ回路とを備え、前記発熱抵抗体の発熱に
より前記感熱素子が加熱されて所定温度に達した
ときには前記制御回路にて前記冷凍系の運転が開
始される冷菓製造装置の制御装置にて上記問題点
を解決するものである。

(ホ) 作用 冷凍シリンダからの冷菓の取出し時、検出素子
の発熱抵抗体にタイマ回路の動作より所定時間通
電させ、前記発熱抵抗体の発熱により前記検出装
置は加熱され温度は上昇し、この上昇した温度を
感熱素子は検出して制御回路は動作し、冷凍系の
運転を開始させる。

(ヘ) 実施例 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に
基づいて詳細に説明する。

第３図の１はシエーク又はソフトクリーム等の
冷菓の原料である所謂ミツクスを貯留するミツク
スタンク、２は前記冷菓を製造する室である冷凍
シリンダーで、この冷凍シリンダには冷凍系の電
動圧縮機３、凝縮器４、減圧装置５を介して蒸発
管であるシリンダー用冷却パイプ（以下冷却パイ
プという）７を巻回している。８は本発明にかか
る検出装置、２Ａは冷凍シリンダ２内に設けられ
た撹拌装置、Ｍはこの撹拌装置の駆動用電動機
（以下モータという）で、検出装置８は蒸発温度
の影響を受けないように冷却パイプ７から離し
て、冷凍の状態（温度）を冷凍シリンダー２の温
度で検出するように冷凍シリンダー２の表面に取
り付けられている。又、検出装置８はサーミスタ
等の感熱素子９を発熱抵抗体１０にて加熱するよ
うに両者を配置したもので、実施例では伝熱性の
エポキシ等の樹脂８Ａ中に埋設するように一体に
モールドしたものである。さらに、撹拌装置２Ａ
は冷凍シリンダー２内にて冷却されたミツクスを
撹拌し、冷菓供給の際には送出機構の役目をす
る。更に、１１は冷凍シリンダー２の前記に取り
付けられた冷菓取出し装置で、この冷菓取出し装
置１１は冷凍シリンダー２の内部と供給口１２を
連通及び遮断させるプランジヤー１３Ａ及びこの
プランジヤー等を操作する自動復帰型の取出しス
イツチＳ等から構成されている。

又、第１図は冷菓製造装置の概略運転回路図
で、１５，１６，１７は制御回路Ｃの直流電源ラ
インL₁，L₂間に接続されブリツジ回路を構成す
る演算増幅器（以下アンプという）、第１、第２
比較器である。又、R₁，R₂は抵抗、１８は可変
抵抗で抵抗R₃を介してアンプ１５のマイナス側
入力端子に接続され、又、R₄，R₅は抵抗、９は
感熱素子でアンプ１５のプラス側入力端子に接続
され、R₆は帰還抵抗である。さらに、R₇〜R₉は
抵抗でアンプ１５の出力端子は第１比較器１６の
マイナス側入力端子及び第２比較器１７のプラス
側入力端子に接続されている。さらに２０，２１
は第１、第２トランジスタで、電源ラインL₁は
抵抗R₁₀，R₁₁，R₁₂及びダイオード２２を介し
て、第２トランジスタ２１のコレクタに接続され
ている。又、２３は第１比較器１６の出力端子の
方向を順方向として設けられたダイオード、２４
は第２比較器１７の出力端子の方向を順方向とす
るダイオードである。さらにR₁₃，R₁₄は抵抗、
RC₁は第２トランジスタ２１のオン時に通電され
る第１リレーコイルである。

又、２５は冷菓取出し時に動作するスイツチ回
路、２６は発熱抵抗体１０の通電制御回路で、ス
イツチ回路２５は交流電源３０に接続された取出
しスイツチＳ、ダイオード３１、抵抗R₁₅，R₁₆、
発光ダイオード３２Ａ、抵抗R₁₇、コンデンサC₁
等から構成されている。又、通電制御回路２６は
発光ダイオード３２Ａの発光によりオンする受光
素子３２Ｂ、コンデンサC₂、第１インバータ回
路３４、ダイオード３５、第１インバータ回路３
４の出力を入力する第２、第３インバータ回路３
６，３７、第３インバータ回路３７の出力に基づ
いてオンオフする第３トランジスタ３８、この第
３トランジスタのコレクタと電源ラインL₁との
間に接続された発熱抵抗体１０を備え、さらに
C₃はコンデンサ、４０は第３インバータ回路３
６の入力電位を調整する可変抵抗、R₂₀〜R₂₅は
抵抗、R₂₆３８Ａは夫々抵抗、ダイオードであ
る。又、発熱抵抗体１０と並列にモータＭの制御
用第２リレーコイルRC₂が接続されている。

又、４０は交流電源から電動圧縮機３及びモー
タＭへの電力供給を制御する運転回路で、RS₁は
第１リレーコイルRCの通電によつてオンする第
１リレースイツチ、RS₂はモータＭと直列に接続
された第２リレーコイルRC₂の通電によりオンす
る第２リレースイツチである。又、第２リレース
イツチRS₂と並列に第１リレーコイルRC₁の通電
によりオンする第３リレースイツチRS₃が接続さ
れている。

以下、上記冷菓製造装置の動作について説明す
る。

電動圧縮機３が運転を停止しており、冷凍シリ
ンダー２の上昇する温度を感熱素子３が検出して
次第に抵抗値が低下してくると、アンプ１５のプ
ラス側入力電圧が上昇し、出力電圧も次第に上昇
する。このため、第１比較器１６のマイナス側入
力端子及び第２比較器１７のプラス側入力端子の
入力電圧は次第に上昇する。そして第５図に示し
たように感熱素子９による検出温度Ｔが予じめ設
定された設定温度の上限温度T₁例えば冷菓がソ
フトクリームのときには−4.5℃になると、第１
比較器１６のマイナス側入力端子はプラス側入力
端子より高くなり、この第１比較器は高即ちハイ
レベル信号に換わり低即ちローレベル信号を出力
する。又、第２比較器１７のプラス側入力端子の
電位はマイナス側入力端子より高くなり、この第
２比較器はハイレベル信号を出力する。従つて第
１トランジスタ２０のベース電位は低くなり、こ
の第１トランジスタ２０はオンし、このオンによ
り第２トランジスタ２１のベース電位は高くな
り、第２トランジスタ２１はオンして第１リレー
コイルRC₁は通電し、第１リレースイツチRS₁は
オンして電動圧縮機３は通電され、冷凍系の運転
が開始され、冷媒が冷却パイプ６を循環して冷凍
シリンダー２及びこのシリンダ内の冷菓の温度は
次第に低下する。又、このとき、第３リレースイ
ツチRS₃もオンしてモータＭは運転を開始して撹
拌装置２Ａの運転により冷凍シリンダー２内の冷
菓は撹拌される。

又、冷凍シリンダ２の温度が次第に低下する
と、感熱素子９の抵抗値は次第に上昇してアンプ
１５のプラス側入力電圧は次第に低下し、出力電
圧も次第に低下する。そして予じめ設定された温
度まで低下すると第１比較器１６はハイレベル信
号を出力する。そして第５図に示したように、さ
らに温度が低下して感熱素子９による検出温度が
設定温度の下限温度T₂例えば上記のように冷菓
がソフトクリームのときには−５℃になると、第
２比較器１７のプラス側入力端子の電位はマイナ
ス側入力端子の電位より低くなり、第２比較器１
７はローレベル信号を出力する。すると第２トラ
ンジスタ２１のベース電位は低くなり、第２トラ
ンジスタ２１はオフし、さらに、第１トランジス
タ２０のベース電位は高くなり、この第１トラン
ジスタはオフする。従つて、第１リレーコイル
RC₁は非通電になり第１、第３リレースイツチ
RS₁，RS₃は共にオフし、電動圧縮機３及びモー
タＭは共に運転を停止する。以後、上記動作と同
様に冷凍シリンダ２の温度変化に伴う感熱素子９
の抵抗値変化に基づいて電動圧縮機３及びモータ
Ｍの運転は制御され、冷凍シリンダ２内の冷菓の
温度は略一定に保たれる。尚、第５図は感熱素子
９による検出温度Ｔの変化と電動圧縮機３の運転
との関係を示した時間推移図である。

上記のように、冷菓製造装置の運転が制御され
第１トランジスタ２１がオフして冷凍系の運転が
停止しているとき、冷菓の取出し時に取出しスイ
ツチＳがオンした際には、発光ダイオード３２Ａ
は点灯して受光素子３２Ｂはオンする。受光素子
３２ＢのオンによりコンデンサC₂が充電を開始
し、抵抗R₂₁とコンデンサC₂の時定数により、第
１インバータ回路３４はその入力が所定レベルに
上昇するまでローレベル信号を入力してハイレベ
ル信号を出力する。そして、第１インバータ回路
３４がハイレベル信号を出力している間にダイオ
ード３５、抵抗R₂₂を介してコンデンサC₃は短時
間に充電され、この結果第２インバータ回路３６
はハイレベル信号を入力してローレベル信号を出
力し、第３インバータ回路３７はハイレベル信号
を出力し、第３トランジスタ３８はオンして発熱
抵抗体１０は通電され、発熱が開始される。この
発熱により検出装置８の温度は次第に上昇する。
又このとき第２リレーコイルRC₂は通電され第２
リレースイツチRS₂はオンしてモータＭは運転を
開始して撹拌装置２Ａは運転される。そして、受
光素子３２ＢがオンしてからコンデンサC₃の充
電が終了するのに十分な時間が経過すると、コン
デンサC₂の充電により第１インバータ回路３５
の入力が所定のハイレベルに達すると第１インバ
ータ回路３４の出力はローレベルになる。以後第
２インバータ回路３６の入力電位はタイマ回路と
なる抵抗R₂₃とR₂₄、可変抵抗４０、及びコンデ
ンサC₃の放電時定数に基づいてゆつくりと低下
する。１カツプへの冷菓の取りのための取出しス
イツチＳがオンしてオフするまでの時間即ち冷菓
の取り出し時間（例えば２〜６秒）経過後も第２
インバータ回路３６は取出しスイツチＳのオン後
例えば９秒間継続してハイレベル信号を入力し、
第３インバータ回路３７はハイレベル信号を出力
する。そして第２インバータ回路３６の入力電位
が例えば1/2Ｖc.c.まで低下すると第２インバータ
回路３６はハイレベル信号を出力し、第３インバ
ータ回路３７はローレベル信号を出力する。そし
て、トランジスタ３８はオフして発熱抵抗体１０
への通電は停止する。このため、第４図に示した
ように取出しスイツチＳのオン時間t₁の変化に関
係なく発熱抵抗体１０の通電時間t₂は一定に保た
れ、この通電時間t₂は可変抵抗４０の調整により
調節される。

上記のように取出しスイツチＳをオンした際、
感熱素子９による冷凍シリンダ２の検出温度が低
くアンプ１５がローレベル信号を出力し、電動圧
縮機３及びモータＭが運転を停止しているとき、
発熱抵抗体１０の発熱により検出装置８が温めら
れ、感熱素子９の温度は上昇してその抵抗値は低
下し、アンプ１５の出力が増加して上限温度に達
し、第１トランジスタ２１がオンすると、第１リ
レーコイルRC₁は通電され、取出しスイツチＳを
オンした際にはほとんど電動圧縮機３及びモータ
Ｍは運転を開始する。そして冷凍系の運転により
冷凍シリンダー２は冷却され内部の冷菓も冷やさ
れ、又、冷菓は撹拌装置２Ａにより撹拌される。
取出しスイツチＳをオンしさらに冷菓の取り出し
が終り、前記取出しスイツチＳをオンしてから所
定時間経過すると上記のように発熱抵抗体１０の
通電は停止されるが、以後、冷凍系及び撹拌装置
２Ａは運転を継続し、冷凍シリンダー２の温度低
下が感熱素子９に伝わり、感熱素子９の抵抗値が
増加してアンプ１５の出力が次第に低下し、感熱
素子９の検出温度が下限温度まで低下すると電動
圧縮機３及び撹拌装置２Ａの運転は停止される。

又、電動圧縮機３が停止している状態で冷菓温
度が比較的高くて感熱素子９の温度が設定温度の
上限温度に近い場合に、取り出しスイツチＳをオ
ンすると前述の如く発熱抵抗体１０は通電されそ
の発熱による感熱素子９の温度上昇は大きくな
り、感熱素子９の温度は設定温度の上限値を越え
るので電動圧縮機３は始動する。そして感熱素子
９の温度は設定温度の上限値をかなり越えるので
設定温度の下限値との差は大となり電動圧縮機３
の運転時間は長くなる。

さらに、上記のように取出しスイツチＳをオン
した際に、例えば該スイツチのオン直前まで冷凍
系の運転が行われており、冷凍シリンダー２及び
検出装置８の温度が低く、発熱抵抗体１０の発熱
による感熱素子９の温度の上昇は少なく抵抗値は
低下するが、感熱素子９の検出温度が上限温度ま
で上昇しないようなときには、第２トランジスタ
２１はオンせず、冷凍系の運転は開始されない。
そして、次に、取出しスイツチＳをオンした際、
発熱抵抗体１０の発熱により感温素子９の温度が
上昇して上限温度になると第１、第２トランジス
タ２０，２１はオンして第１リレーコイルRC₁は
通電され、電動圧縮機３及びモータＭの運転は開
始される。

尚、取出しスイツチＳをオンした際電動圧縮機
３及びモータＭの運転が行われていたときには、
夫々の運転は継続して行われる。

従つて、冷菓製造装置から冷菓を取出す際、取
出しスイツチＳをオンしたときには、抵抗発熱体
１０に通電され、この発熱抵抗体の発熱により検
出装置８に一体に埋設された感熱素子９は速やか
に加熱され、この感温素子の温度が上昇して上限
温度になつたとき、アンプ１５はハイレベル信号
を出力して第１、第２トランジスタ２０，２１の
オンによる第１リレーコイルRC₁の通電により、
第１リレースイツチRS₁をオンさせ、電動圧縮機
３の運転を開始させることができ、このときの電
動圧縮機３の運転時間は取出しスイツチＳオン時
の感熱素子９の温度により変化し、このため、冷
凍の取出しが行われミツクスタンク１から冷凍シ
リンダー２へミツクスが供給されたとき、冷凍シ
リンダー２内の冷菓温度の上昇を僅かに押えるこ
とができ、冷菓の軟化点は発生せず、品質の良い
冷菓を供給することができる。

又、発熱抵抗体１０の発熱による感熱素子９の
上昇した温度により電動圧縮機３の運転が開始さ
れ、発熱抵抗体１０の発熱が停止してからは、検
出装置８は冷凍シリンダー２からの伝熱により冷
やされ、感熱素子９の温度低下により所定温度ま
で低下した際にはアンプ１５はローレベル信号を
出力し、電動圧縮機３の運転は自動的に停止さ
れ、冷凍系の運転停止により、冷凍シリンダー２
及び冷凍シリンダー内の冷菓を過冷却することは
なく、冷菓の温度はほぼ一定に保たれ冷菓の品質
を一層良好に保つことができる。

(ト) 発明の効果 本発明は上記のように構成された冷菓製造装置
であるから、冷凍シリンダーから冷菓を取出す
際、取出しスイツチの動作により発熱抵抗体は通
電され、該発熱抵抗体の発熱にて感熱素子の温度
を速やかに上昇させ、所定温度に達したときには
冷凍系の運転を開始させることができ、冷菓の取
出し時の冷凍シリンダー内の冷菓温度上昇を僅か
に押えることができ、品質の良い冷菓を提供する
ことができ、又、前記発熱抵抗体の発熱により一
時温度上昇した感温素子は発熱の停止と共に、冷
凍シリンダーからの伝熱により冷え、所定温度ま
で低下したときには冷凍系の運転は停止され、冷
凍シリンダー及びこの冷凍シリンダー内冷菓に過
冷却が発生することはなく、冷菓の品質をさらに
良好な状態に保つこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、
第１図は冷菓製造装置の概略運転回路図、第２図
は電動圧縮機等の検出装置の概略縦断面図、第３
図は冷菓製造装置の概略構成図、第４図は取出し
スイツチ及び発熱抵抗体の動作特性図、第５図は
感熱素子の温度変化と電動圧縮機の運転との関係
図である。 ２……冷凍シリンダー、８……検出装置、９…
…感熱素子、１０……発熱抵抗体、Ｃ……制御回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷凍系に接続した冷凍シリンダ内にミツクス
   を適宜供給し、該冷凍シリンダ内で製造されたソ
   フトクリーム等の冷菓を外部へ取出すようにした
   冷菓製造装置において、前記冷凍シリンダに取り
   付けられ、感熱素子と該素子を加熱する発熱抵抗
   体とから成る検出装置と、前記感熱素子にて検出
   された温度に基づいて前記冷凍系の運転を制御す
   る制御回路と、前記冷凍シリンダからの冷菓の取
   出し時前記発熱抵抗体に所定時間通電させるタイ
   マ回路とを備え、前記発熱抵抗体の発熱により前
   記感熱素子が加熱されて所定温度に達したときに
   は前記制御回路にて前記冷凍系の運転が開始され
   ることを特徴とする冷菓製造装置の制御装置。