| 【発明の名称】 |
冷菓製造装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石井 武
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| 【要約】 |
【課題】ミックスの殺菌不良を極力防止することを目的とした。
【解決手段】ミックスを貯蔵するホッパー２と、このホッパー２より適宜供給されるミックスを冷却攪拌する冷却シリンダ８と、前記ホッパー２と前記冷却シリンダ８を冷菓製造のため冷却する冷却サイクル回路と加熱殺菌のため加熱する加熱サイクル回路とが、冷媒の流通方向を切替ることにより構成し得る冷凍装置とを備える冷菓製造装置１において、ホッパー２内のミックス温度を検出するホッパーセンサー３２と、冷却シリンダ８内のミックス温度を検出する殺菌・保冷センサー３８と、加熱殺菌時、所定時間経過し、前記ホッパーセンサー３２及び殺菌・保冷センサー３８が所定温度以上である場合、加熱殺菌を終了する冷菓製造装置１を提供する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ミックスを貯蔵するホッパーと、このホッパーより適宜供給されるミックスを冷却攪拌する冷却シリンダと、前記ホッパーと前記冷却シリンダを冷菓製造のため冷却する冷却サイクル回路と加熱殺菌のため加熱する加熱サイクル回路とが、冷媒の流通方向を切替ることにより構成し得る冷凍装置とを備える冷菓製造装置において、ホッパー内のミックス温度を検出するホッパーセンサーと、冷却シリンダ内のミックス温度を検出する殺菌・保冷センサーと、加熱殺菌時、所定時間経過し、前記ホッパーセンサー及び殺菌・保冷センサーが共に所定温度以上である場合、加熱殺菌を終了することを特徴とする冷菓製造装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はソフトアイスクリーム等の冷菓を製造する装置に関し、特に、ミックスの加熱殺菌に係る冷菓製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置としては、実公昭６３−２０３０４号公報のように、コンプレッサー、凝縮器、絞り及びシリンダとミックスタンクに装備した冷却器からなる冷凍装置を備え、この冷凍装置の冷凍サイクルを四方弁により可逆させ、冷菓製造時には冷却器に液化冷媒を流してシリンダ、ミックスタンク（ホッパー）を冷却し、一方ミックス、装置の殺菌、洗浄時にはコンプレッサーからの高温冷媒ガス（ホットガス）を冷却器に導いて放熱させ冷却器を放熱器として作用させて、シリンダ、ミックスタンクの加熱を行なうものがある。ミックスは規定温度で規定時間、加熱されることを義務づけられている。具体的には、６８℃以上で３０分以上行なうことを必要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる加熱殺菌では、シリンダ及びホッパにそれぞれ温度センサー（殺菌・保冷センサー、ホッパーセンサー）が設けられているが、長期間の使用により温度センサーが劣化した場合、ミックスの殺菌が不十分となる可能性がある。
【０００４】本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、ミックスの殺菌不良を極力防止することを目的とした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のでは、ミックスを貯蔵するホッパーと、このホッパーより適宜供給されるミックスを冷却攪拌する冷却シリンダと、前記ホッパーと前記冷却シリンダを冷菓製造のため冷却する冷却サイクル回路と加熱殺菌のため加熱する加熱サイクル回路とが、冷媒の流通方向を切替ることにより構成し得る冷凍装置とを備える冷菓製造装置において、ホッパー内のミックス温度を検出するホッパーセンサーと、冷却シリンダ内のミックス温度を検出する殺菌・保冷センサーと、加熱殺菌時、所定時間経過し、前記ホッパーセンサー及び殺菌・保冷センサーが共に所定温度以上である場合、加熱殺菌を終了する冷菓製造装置を提供する。
【０００６】このように、加熱殺菌時にホッパーセンサー及び殺菌・保冷センサーの双方が加熱殺菌に必要な温度条件である場合のみ、加熱殺菌を終了することとするため、ミックスの加熱殺菌不良を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例に係るソフトトクリーム製造装置の内部構成概略側面図、図２はそのソフトクリーム製造装置の正面図、図３は冷媒回路図を示したもので、同装置においては２種類のソフトクリーム、例えばバニラソフトクリームとチョコレートソフトクリームとが製造され、その為、図１に示す装置構成が２組設けられている。そして、抽出できるソフトクリームとしては、バニラソフトクリーム、チョコレートソフトクリーム、そしてこれらをミックスしたミックスソフトクリームの３種類が販売可能となっている。
【０００８】まず、図１において１は装置本体、２は冷菓（ソフトクリーム）の原料、いわゆるミックスを貯溜するホッパーにして、ミックス補給時に取り外されるホッパーカバー３を有すと共に、ホッパー２の周囲に巻回したホッパー冷却コイル４にてミックスは保冷される。また、内底部に設けたインペラー５は、ホッパー２にミックスが所定量以上入れられ、前記ホッパー冷却コイル４に冷却時と逆に流れる冷媒ガス、すなわちホットガスにより加熱殺菌される時も回転駆動される。７はホッパー２にミックスが所定量以上あるか否かを検知するミックスレベルセンサーで、一対の導電極より成り、ミックスが不足し所定量以下であるとミックスを介する導通状態の遮断が検知されて後述する加熱殺菌行程を行なわないようホットガスの流通停止、又インペラーを回転させないようになっている。
【０００９】８はミックス供給器９によりホッパー２から適宜供給されるミックスをビーター１０により回転攪拌して冷菓を製造する冷却シリンダで、その周囲に蒸発器１１を配している。ビーター１０はビーターモータ１２、駆動伝達ベルト、減速機１３、回転軸を介して回転される。製造された冷菓は、フリーザードア１４に配した取り出しレバー１５を操作するとプランジャー１６が上下動し、抽出路１７を開にして取り出される。ここで、本装置では図２に示すように取出レバーが３個設けられている。
【００１０】すなわち左の取出レバー１５Ａはバニラ用、右の取出レバー１５Ｂはチョコレート用、そして中央の取出レバー１５Ｃはバニラとチョコレートのミックス用という具合である。その為に、図３に示すように冷却シリンダ８Ｂがもう１つ設けられており、冷却シリンダ８Ａはバニラソフトクリーム製造用、冷却シリンダ８Ｂはチョコレートソフトクリーム製造用となっていて、取出レバー１５Ａと冷却シリンダ８Ａとはその間を抽出路１７Ａを介して連通し、又取出レバー１５Ｂと冷却シリンダ８Ｂとはその間を抽出路１７Ｂを介して連通する一対一の対応としてバニラとチョコレートの抽出をさせ、一方取出レバー１５Ｃに対しては抽出路１７Ｃ、１７Ｃを介して双方の冷却シリンダ８Ａ、８Ｂと連通関係とすることによってミックスソフトクリームの抽出を可能としている。尚、冷菓取出時には、それぞれのビーター１０（他方は図示せず）が回転し冷菓の送出作用をも果たす。
【００１１】次に、ホッパー２および冷却シリンダ８を冷却する冷凍装置について説明する。１８はコンプレッサー、１９はコンプレッサー１８からの吐出冷媒を冷凍サイクル時（実線状態）、加熱サイクル時（点線状態）とで流れる向きを逆に切替る四方弁、２０は水冷コンデンサーで逆止弁２１を介して流入する高温、高圧の冷媒ガスを凝縮、液化して液化冷媒とする。液化冷媒は逆止弁２２を経てドライヤー２３より出ると二手に分かれ、一方は冷却シリンダ弁２４、冷却シリンダ用キャピラリチューブ２５を介して蒸発器１１に流入して、ここで蒸発気化し冷却シリンダ８を冷却する。そして他方は冷却ホッパー弁２６、前段のホッパー用キャピラリチューブ２７を介してホッパー冷却コイル４に流入して、同様にここで蒸発気化しホッパー２を冷却した後、後段のキャピラリチューブ２８を経て出ていく。
【００１２】そして、冷却シリンダ８及びホッパー２を冷却した後の冷媒ガスはアキュムレーター３０に合流後、四方弁１９を介してコンプレッサー１８に戻る冷凍サイクルを形成して、冷媒が実線方向に流れる冷却運転が行なわれる。ところで、この冷却運転において、良質の冷菓を得るべく冷却シリンダ８及びホッパー２を所定の設定値温度範囲（冷却シリンダ；約−３℃〜−８℃、ホッパー；５℃〜１０℃）に冷却維持する必要がある。そのため、冷却シリンダ８の温度を検出するシリンダセンサー３１を設け、このセンサー３１により、予め設定した上限設定値温度で冷却シリンダ弁２４をＯＮ（開）、コンプレッサー１８をＯＮして冷却を行ない、下限設定値温度でそれぞれ冷却ホッパー弁２６の開、閉とコンプレッサー１８のＯＮ、ＯＦＦを行なわす。但し、冷却シリンダ８の冷却が優先する制御となっており、冷却シリンダ弁２４がＯＦＦの条件のもので、冷却ホッパー弁２６はＯＮとなるようにしている。
【００１３】上述した冷却運転の下で販売が成された後、閉店時には加熱方式によるミックスの殺菌を行なうこととなる。この場合には、冷凍装置を冷凍サイクルから加熱サイクルの運転に切替る。すなわち、四方弁１９を操作して冷媒を点線矢印のように流す。すると、コンプレッサー１８からの高温、高圧の冷媒ガスすなわちホットガスは四方弁１９、アキュムレーター３０を経て二手に分かれ、一方は蒸発器１１に直接に他方は逆止弁３３を介してホッパー冷却コイル４に流入して、それぞれにおいて放熱作用を生じ、規定の殺菌温度で所定時間、冷却シリンダ８、ホッパー２は加熱される。放熱後の液化冷媒はそれぞれホットガスシリンダ弁３４、ホットガスホッパー弁３５を介して合流後、水冷コンデンサー２０にて気液分離し、冷媒ガスは並列に設けたリバース電磁弁３６及びリバースキャピラリチューブ３７を通り、四方弁１９を経てコンプレッサー１８にと戻る加熱サイクルを形成する。３８は冷却シリンダ８の加熱温度を検知する殺菌・保冷センサーで、ミックスに対して規定の殺菌温度が維持されるように予め定めた所定範囲の上限、下限の設定温度値でホットガスシリンダ弁３４及びコンプレッサー１８をＯＮ、ＯＦＦ制御する。
【００１４】また、この殺菌・保冷センサー３８は冷却シリンダ８の加熱温度を測定しているが、この測定温度はミックスの加熱温度とほぼ近いものと判断できるので、この殺菌・保冷センサー３８をミックス温度検出センサーとして兼用する。そして以降説明上必要あるところではミックス温度検出センサーと言い換えて説明を行なう。本発明はこの殺菌・保冷センサー３８が検出するミックス温度情報を利用してリバース弁３６の開閉制御を行なうことも可能とした構成に特徴を有する。
【００１５】また、ホッパー２の加熱制御は前記ホッパーセンサー３２が兼用され冷却シリンダ８に設定した同一の設定温度値でホットガスホッパー弁３５及びコンプレッサープレッサー１８のＯＮ、ＯＦＦ制御が行なわれるようになっている。また、前記した殺菌・保冷センサー３８は、加熱殺菌後冷却に移行し、翌日の販売時点まである程度の低温状態、すなわち保冷温度（＋８℃〜＋１０℃程度）に維持するようコンプレッサー１８のＯＮ、ＯＦＦ制御及び冷却シリンダ弁２４、冷却ホッパー弁２６のＯＮ、ＯＦＦ制御をする。
【００１６】尚、冷却シリンダ８には過冷却センサー４０（図６参照）も付設されており、異常低温を検出するが、その機能については後述する。４１は節水弁で、加熱サイクル時に、その終盤において、加熱負荷（冷却シリンダ、ホッパー）の減少により、冷媒ガスが高温状態で戻ってきてコンプレッサー１８に流入することによる過負荷運転を防止すべく、水冷コンプレッサー２０内の冷媒ガス圧を検知するガス圧センサー４２を備え、所定ガス圧値を越えるとこのガス圧センサー４２により節水弁４１は開かれ、給水路４３を通して水が一点鎖線矢印の如く流れ、高温冷媒ガスは放熱してコンプレッサー吸込圧を調節する。
【００１７】同様にコンプレッサー１８の高負荷運転を抑制するために後述するようにコンプレッサーモータ電流検出手段にて或いは前述の殺菌・保冷センサー３８のミックス検出温度にて、リバース弁３８を開閉制御する手段を講じている。４４は電装箱、そして４５は前ドレン受けである。また４６は給水栓で、ミックス洗浄時に給水される。
【００１８】図３は冷却シリンダ８Ａ、８Ｂを２基備える本装置に係る冷媒回路図を示し、Ａ種（バニラソフトクリーム）とＢ種（チョコレートソフトクリーム）の冷菓に合せて主要な同一構成要素には図１に示した同一番号にそれぞれＡ、Ｂを付記している。
【００１９】ところで、装置本体１正面のフリーザードア１４の上位位置には図２に示すように操作パネル５０が配置されており、同操作パネル５０は図４に示すように、殺菌スイッチ５１、殺菌モニタ表示器５２を中心として左右に同機能のスイッチ、表示器類が２組配置されている。すなわち、各組はＡ種の冷菓とＢ種の冷菓に対応している操作部である。
【００２０】ここで各スイッチに付いて説明する。５３は冷却運転スイッチでこれが押されると、冷却シリンダ及びホッパーの冷却温度を所定の設定温度範囲に冷却制御して冷菓を製造する。５４は省エネ冷却運転スイッチで、客足の遠のく時間帯において押圧操作され、冷却温度を若干シフトアップした設定値温度で冷却制御して経済的な運転とする。５５はデフロストスイッチで、冷却シリンダからのミックス回収の為に、ミックスを柔らかくして取り出すとき、或いは長時間販売されないために硬化したソフトクリームを再生するときに押圧操作され、その時ホットガスを流し冷却シリンダをある程度の温度に昇温させる。
【００２１】この場合、回収時の方が軟化再生の場合より高く昇温する。５６は洗浄スイッチで、これを押すと所定の限度時間ビーター１０を回転駆動させるようになっており、デフロストの後ミックスを回収するとき、或いはミックス回収後、給水栓でホッパー、冷却シリンダ内に満たした水で洗浄する時に操作される。尚、ミックス回収時には洗浄スイッチ５６が押された状態でデフロストスイッチ５５が押されるとデフロストに入り、冷却シリンダ８内のミックスを柔らかくし、その後に再度の洗浄スイッチ５５の押圧にてビーターを回転して排出される。
【００２２】一方、ミックスの軟化再生時には冷却運転スイッチ５３が押されている状態でデフロストスイッチ５５が押されると、ミックスの軟化から再冷却へと自動的に移行するような使い方をする。５１は殺菌スイッチで一日の営業修理時に押されて、ホットガスによる冷却シリンダ、ホッパーの加熱殺菌工程に入る。
【００２３】ミックスの加熱殺菌に際しては、＋６８℃の加熱温度で３０分以上との規定があり、それを満足すべく、本実施例では７０度以上の温度で約３０分としており、その殺菌過程を殺菌スタート時の０段階から殺菌完了時の４段階に分けて順次点滅移行する殺菌モニターランプＬ1、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4（以降殺菌０〜４ＬＥＤと略す）を設けており、殺菌４ＬＥＤ Ｌ4は殺菌完了ランプとなっている。５７は停止スイッチで全ての制御動作（冷却、デフロスト、洗浄、殺菌）をストップさせる。
【００２４】５８はミックス補給ランプで、前述したホッパー２内にミックスがミックスレベルセンサー７に触れていないような不足状況の時に点灯し、ミックスの補給をユーザーに報しめる。５９は異常警報ランプで、前記したミックス切れ（この場合点滅して殺菌準備不良と表示）の他、種々の異常状況が発生したとき、点滅または点灯する。右側の各スイッチ及び各表示ランプなどに付いても同様である。
【００２５】そして異常警報ランプ５９で報らされる内容としては、断水、ビーターモータ過負荷リレー（ＯＬＲ）動作、過冷却、軟化警報、殺菌準備不良、保冷不良、停電、殺菌不良、センサー不良等があるが、これらは装置本体１の前面下板１ａを外すと、その内部に配されている図５に示す別の操作盤６０にそれぞれ各装置に対応して設けた７セグメントの表示器６１にそれぞれコード表示されるようになっている。コード表示内容は切替スイッチ６２で送り表示される。６３はビーターモータ１２のリセット釦、６４はシェーク／ソフト切替スイッチである。７５、７６はシェーク、ソフトに対応し温度調整用のボリュームである。
【００２６】図６は、本実施例のソフトアイスクリーム製造装置に搭載されるシステム制御装置の構成図を示したもので、このシステム制御装置はソフトアイスクリーム製造装置正面から見て左右に配置される冷却シリンダ８Ａ、８Ｂに対応してそれぞれ１つずつ計２つ存在するが、図ではそのうちの１つ右システムの制御装置についてのみ示し、他は図示を省略している。そしてこの１つの制御装置は制御基板７０Ａに構成され、もう１つの制御装置も他の制御基板７０Ｂに構成されている。
【００２７】システム制御装置を詳述するとシリンダセンサー３１、ホッパーセンサー３２、過冷却センサー４０、殺菌・保冷センサー３８からの信号、及びコンプレッサーモータ電流を検出する電流センサー７１とビーターモータ電流を検出する電流センサー７２からの信号が増巾回路７３…を介しＡ−Ｄ変換器７４に入力すると共に、このＡ−Ｄ変換器７４には、ソフトアイスクリーム製造の場合に、それに適するように冷却シリンダの冷却温度を設定調整するソフト調整ボリューム７５からの出力信号及びアイスクリームシェーク製造の場合に、それに適した冷却温度に設定調整するシェーク調整ボリューム７６からの出力信号も入力されてＡ−Ｄ変換される。
【００２８】ここで前記過冷却センサー４０に付いて述べると、営業終了間近ではミックスの補給をせず、冷凍シリンダ内に入っているミックスのみで販売を続けると、冷却シリンダ内のミックスが徐々に少なくなり、冷却負荷（ミックス）が少なくなり、過冷却状態が起こる。すると蒸発器が所定温度まで低下するために過冷却センサー４０が検知動作してデフロストに入るように制御する。
【００２９】そしてデフロスト後、ミックスが追加されない場合には再度過冷却となり過冷却回数が２回あると、全ての動作を停止する安全保護の機能を持つ。またコンプレッサーに係る電流センサー７１はコンプレッサーの吸込圧に追従する。すなわち、加熱サイクルの終盤に至ると、冷却シリンダでの熱交換が減少し、高温、高圧ガスとして戻り、コンプレッサーの過負荷状態となる。この電流値増大を検出してリバース弁３６を閉じ、循環する冷媒流量を調整し、負荷軽減とする。
【００３０】更にリバース弁３６は殺菌・保冷センサー３８が検出するミックス温度が、所定の温度値（６０℃）を検出すると開放される。この制御が本発明の要旨となる。そして、ビーターモータに係る電流センサー７２は、冷却によるミックスの硬さ状態で変化するビーターモータ電流を検知し、冷し過ぎで硬くなると冷却のみ停止し攪拌は続行し、そして冷菓が設定温度になったら攪拌を停止するように動作させ、ビーターモータの再始動時の負荷低減を図る機能に係わっている。ＣＰＵ（中央演算処理装置）７７はＡ−Ｄ変換器７４より、変換したディジタル信号に応じた処理を実行する。
【００３１】一方、ＣＰＵ７７にはバッファ７８を介し、ミックス切れ信号、断水信号、コンプレッサー過負荷信号、ビーターモータ過負荷信号、Ａ種冷菓抽出信号、Ｂ種冷菓抽出信号がそれぞれミックスレベルセンサー（電極）７と、ミックス切れ検出回路７９、断水スイッチ８０、コンプレッサー過負荷リレー（ＯＬＲ）スイッチ８１、ビーターモータ過負荷リレー（ＯＬＲ）スイッチ８２、抽出ＳＷ1８３、抽出ＳＷ２８４により入力する。更にバッファ７８には電源周波数信号が電源周波数検出回路８５を介して又、前記操作パネル５０の各操作スイッチからのキー入力が入力してＣＰＵ７７に入力する。
【００３２】従って、ＣＰＵ７７はＡ−Ｄ変換器７４からのディジタル信号、バッファ７８からの信号に応じた処理を実行し、機器駆動停止命令、表示信号などを出力する。すなわち機器起動停止命令に関してはバッファ８６を介しＣＰＵ７７より制御指令が出力し、リレーＲＹ１、ＲＹ2、ＲＹ3、ＲＹ4、ＲＹ5、ＲＹ6、ＲＹ7、ＲＹ8、ＲＹ9を作動し、その動作接点ＲＹ1、ＲＹ2、ＲＹ3、ＲＹ4、ＲＹ5、ＲＹ6、ＲＹ7、ＲＹ8、ＲＹ９により図７に示すようにコンプレッサーモータＣＭ１８Ｍ、ビーターモータＢＭ１２、ミックス攪拌モータＫＭ６、冷却シリンダ弁Ｆ．Ｓ２４、冷却ホッパー弁Ｆ．Ｈ２６、ホットガスシリンダ弁Ｈ．Ｓ３４、ホットガスホッパー弁Ｆ．Ｈ３５、四方弁ＱＶ１９、リバース弁ＲＶ３６を駆動制御する。
【００３３】そして、殺菌経過状況、ミックス切れ、装置の異常警報などが表示ＬＥＤ８７に点灯、または点滅表示されると共に、異常内容は７セグメントの表示器６１に表示される。更に、ＣＰＵ７７で処理、実行されている情報は伝送線８８で他基板７０Ｂ、すなわちＢ種冷菓のシステム制御装置との間で相互に通信し合っている。
【００３４】以上、本実施例に係るソフトアイスクリーム製造装置は図１〜図７に示す装置構成及び制御回路構成となっているが、その稼働状況の実態を次に詳述する。
【００３５】（Ｉ） 冷却運転または省エネ冷却運転（Ｉ）−１ 通常の冷却動作冷却運転スイッチ５３の押圧動作により、通常の冷凍サイクル、すなわち冷却シリンダ８をシリンダセンサー３１により下限温度（設定値）、上限温度（設定値＋１．５℃）の温度範囲で、又ホッパー２をホッパーセンサー３２により＋８℃〜＋１０℃の温度範囲で冷却されるように、コンプレッサー１８、冷却シリンダ弁２４、冷却ホッパー弁２６及びビーターモータ１２をＯＮ、ＯＦＦ制御する。これにより、冷却シリンダ８内でソフトアイスクリームを製造し、販売の都度抽出する。
【００３６】（Ｉ）−２ 冷却不十分時の冷却制御補正動作この冷却運転（販売状態）において、下限設定値温度が低すぎぎて冷却が継続し、所定限度時間（３０分）が経っても下限設定値温度に冷却されない場合に設定温度を若干シフトアップし、このシフト温度設定値を新たな設定温度として冷却運転制御し、更に満足しない場合に設定温度を若干シフトアップし、所定の限界設定温度（０℃）まで自動的に段階的にシフトして、冷却し過ぎによるソフトクリームの品質劣化を防止し、またコンプレッサー１８の負荷、運転率を軽減し、その保護を図る。
【００３７】（Ｉ）−３ 省エネによる冷却動作夜間営業時、その他客足の遠のく時間帯において、ユーザーにより省エネ運転スイッチ５４の選択操作があると、設定温度が通常冷凍サイクル時よりシフトアップされて、その設定温度値に基づく冷却運転制御が行なわれる（省エネ冷却運転）。
【００３８】（Ｉ）−４ 販売初期の冷却動作前日の営業終了の加熱殺菌を経て、翌日の販売初期時、一定個数（４０個）のソフトクリームの売上げがあるまで、設定温度をシフトダウン（設定値−０．２℃）して、冷却制御する。これにより加熱殺菌を経て保冷温度にあるミックスを新鮮なミックスの場合より低い温度まで冷却し、販売初期からベタリのない良好なソフトクリームが取り出せる。
【００３９】（ＩＩ） 殺菌・保冷動作（ＩＩ）−１ 殺菌動作殺菌スイッチ５２を押圧操作すると、ミックス切れの無い条件の下で始動し、四方弁１９により冷凍サイクルから加熱サイクルに切り替わり、ホットガスが冷却シリンダ８、ホッパー２に供給されて加熱殺菌される。冷却シリンダ８、ホッパー２とも＋７０℃〜＋７２℃の加熱温度範囲で約４０分の合計加熱時間を満足するように殺菌・保冷センサー３８及びホッパーセンサー３２の働きにより、コンプレッサー１８、ホットガスシリンダ弁３４、ホットガスホッパー弁３５がＯＮ、ＯＦＦ制御される。
【００４０】加熱殺菌の行程は殺菌０〜４ＬＥＤにて表示され、スタート時に０ＬＥＤが点滅し、冷却シリンダ８の温度が＋７２℃に達すると１ＬＥＤの点滅となり、０ＬＥＤは点滅から点灯に切り換わる。＋７０℃以上の加熱時間が１３分続く間１ＬＥＤの点滅を継続し、１３分経つと１ＬＥＤは点灯に切り替わり２ＬＥＤの点滅に移る。移行１３分毎に３ＬＥＤ、４ＬＥＤの点滅と続き、４ＬＥＤの点滅時点で約４０分間（実際は１３分×３＝３９分）の規定加熱状態を実施したこととなって殺菌操作を終了し保冷動作に移る。すなわち、４ＬＥＤの点滅は保冷動作に入ったことを表示している。
【００４１】（ＩＩ）−２ 保冷動作殺菌動作から引き続く保冷動作では、所定時間（９０分）内に所定温度（＋１３度）以下となる条件のもと、冷却シリンダ８、ホッパー２は＋８℃〜＋１０℃の温度範囲で保冷されるように、殺菌・保冷センサー３８及びホッパーセンサー３２がコンプレッサーモータ１８Ｍ、冷却シリンダ弁２４、冷却ホッパー弁２６をＯＮ、ＯＦＦ制御する。
【００４２】（ＩＩＩ） 洗浄動作閉店時などに、洗浄スイッチ５６が押されて動作する。ビーターモータ１２を所定時間ＯＮさせて、取出レバーを開放させてミックスを回収（排出）する。また回収後、ホッパー２、冷却シリンダ８に給水栓４６により給水しビーター１０により攪拌洗浄をする。
【００４３】（ＩＶ） デフロスト（ミックス軟化作用）動作（ＩＶ）−１ ミックス回収時のデフロスト洗浄動作時にミックス回収を容易とするよう、冷却シリンダ８を所定温度（＋５℃）にホットガスにて加温し、ミックスを柔らかくする。デフロストスイッチ５５の押圧操作により動作し、加温制御は殺菌・保冷センサー３８によるホットガスシリンダ弁のＯＮ、ＯＦＦ制御にて成される。
【００４４】（ＩＶ）−２ 冷却（省エネ）運転時のデフロスト冷却運転時に、デフロストスイッチ５５を押すと動作し、ホットガスにて冷却シリンダ８を加温してミックスを所定温度（＋０℃）に昇温し、その後引き続き冷却運転を行ない、再び設定温度までミックスを冷却する。同様に加温制御は殺菌・保冷センサー３８によって、ホットガスシリンダ弁３４のＯＮ、ＯＦＦ制御が成される。
【００４５】以上の動作の他に所要の保護的動作がある。
【００４６】（Ｖ）四方弁の保護動作冷却サイクル←→加熱サイクルの切替に係る四方弁１９切換時に生じる冷媒管路中の液封やビビリ音を防止すべく、その切替直後、所定時間（３０秒）冷却シリンダ弁２４、冷却ホッパー弁２６、Ｈ．Ｇシリンダ弁３４、Ｈ．Ｇホッパー弁３５を開放する。
【００４７】（ＶＩ）ビーターモータ過電流保護冷しすぎにより硬くなった冷菓により、過負荷状態となった場合、その負荷状態を電流センサ７２がビーターモータの電流値を検出することによって判断し、その電流値が設定値４、８Ａを上回った時点で冷却のみを停止させ（コンプレッサープレッサーモータ（１８Ｍ）ＯＦＦ）、攪拌運転を続ける。。冷却シリンダ８内の冷菓の攪拌抵抗が少なくなり設定値４、２Ａ以下となった時点で、再冷却（コンプレッサーモータ（１８Ｍ）ＯＦＦ）を行ない、シリンダセンサ３１が設定温度に達するか冷却開始より設定時間が経過するまで継続される。これによりビーターモータが過負荷状況に陥る不都合を避ける。
【００４８】（ＶＩＩ）加熱殺菌地のコンプレッサーの運転保護（リバース弁の制御）
本発明はこの場合の動作制御を特徴とするものである。加熱後期段階で加熱負荷低下に伴い、リバース弁３６によりコンプレッサーへの吸入ガス量を調整（低減）してコンプレッサーの運転負荷を軽減する。そのため、コンプレッサーモータ電流を電流センサー７１で検出し、所定値５、３Ａ以上でリバース弁３６をＯＦＦし、所定値３、５Ａ以下でリバース弁３６をＯＮとする。
【００４９】またリバース弁３６はミックス温度検出センサーの検出するミックス温度により開閉制御も成されるようにして、寒冷地での昇温動作が常温地と変わりなく達成するようにしており、その詳細は後述する。
【００５０】以上の（Ｉ）〜（ＶＩＩ）の動作は、図６のシステム制御装置の下に実行され、その全体的な処理動作の流れは図８、図９のメインフローチャートに従って行なわれる。そして、図１０、図１１に殺菌動作のフローチャート、図１２、図１３に保冷動作のフローチャートを示し、また両動作に関連する機器のタイムチャートを図１４に示す。
【００５１】尚、冷却・省エネ運転動作のフローチャート、洗浄動作のフローチャート、軟化再生のためのデフロスト運転動作のフローチャート、そして四方弁の動作時保護及びビーターモータ過電流保護に係わる各フローチャートに関しては、直接本発明と関係しないので、その詳細は省略する。
【００５２】まず、図８、図９のメインフローチャートに従い説明する。停止スイッチ５７が押されたか否かを判断し（１０１）、ＹＥＳならば、全ての動作フラグをセットし、全ての動作を停止する（１０２）。ＮＯならば運転スイッチ５３または省エネスイッチ５４が押されたか否かを判断し（１０３）、ＹＥＳならば殺菌動作フラグを見て（１０４）、殺菌動作フラグがリセットのＮＯならば運転・省エネ動作フラグをセットし、その他の動作フラグをリセットする（１０５）。
【００５３】また、殺菌動作フラグがセットされ殺菌動作中なら、運転・省エネ動作フラグはセットされない。そして、判断（１０３）がＮＯならば、殺菌スイッチ５１が押されたか否かを判断し（１０６）、ＹＥＳならばミックス切れか否かを判断し（１０７）、ＮＯのミックス切れでなかったら殺菌動作フラグをセットし、その他の動作フラグをリセットする（１０８）。
【００５４】ＹＥＳのミックス切れなら、殺菌準備不良表示を出力し（１０９）、殺菌動作フラグはセットされない。尚、この殺菌準備不良の表示は前記異常警報表示ランプ５９に点滅され、また７セグメント表示器６１にコード表示可能とされる。判断（１０６）がＮＯならば洗浄スイッチ５６が押されたか否かを判断し（１１０）、ＹＥＳならば殺菌動作フラグを見て（１１１）、殺菌動作フラグがリセットのＮＯなら、洗浄動作フラグをセットし、その他の動作フラグをリセットする（１１２）。
【００５５】殺菌動作フラグがセットされ殺菌動作中なら、洗浄動作フラグはセットされない。判断（１１０）がＮＯならば、デフロストスイッチ５５が押されたか否かを判断し（１１３）、ＹＥＳならば殺菌動作フラグを見て（１１４）、殺菌動作フラグがリセットのＮＯなら、冷却・省エネ動作フラグまたは洗浄動作フラグを見て（１１５）、いずれかのフラグがセットされているＹＥＳのときデフロスト動作フラグをセットする（１１６）。
【００５６】こうして、各スイッチの操作により各動作フラグはセットされる。そしてこのセットフラグにより各動作が実行される。即ち、冷却・省エネ動作フラグを見て（１１７）、フラグがセットされると冷却・省エネ動作を行ない（１１８）、リセットされると冷却・省エネ動作は停止する。殺菌動作フラグを見て（１１９）、フラグがセットされると殺菌動作を行ない（１２０）、リセットされると殺菌動作は停止する。
【００５７】次に、洗浄動作フラグを見て（１２３）、フラグがセットされると洗浄動作を行い（１２４）、リセットされると洗浄動作は停止する。デフロスト動作フラグを見て（１２５）、フラグがセットされるとデフロスト動作を行ない（１２６）、リセットされるとデフロスト動作は停止する。各動作の実行後、四方弁の保護動作（１２７）、ビーターモータの過電流保護動作（１２８）、リバース弁の制御動作（１２９）をそれぞれ実行する。
【００５８】殺菌動作の処理手順は図１０、図１１に示すフローチャートに従い行なわれ、またそのときの関連機器の動作タイミングは図１４に示すとおりである。殺菌動作中はビーターモータ１２は連続動作である。そして四方弁１９も連続動作である。従って、ビーターモータＯＮ、四方弁ＯＮの実行３０１の下、殺菌開始タイマーにより殺菌開始後の経過時間が２時間か否かを判断する（３０２）。加熱によりミックスは変質する可能性があるので、その限度時間を定めるよって、２次間経過すると、殺菌不良警報を出力し（３０３）、また時間経過後は、殺菌動作フラグをリセットし、保冷動作フラグをセットして（３０４）、保冷動作に移行する。判断（３０２）でＮＯならば、Ｈ．Ｇシリンダ弁３４がＯＮか否かを判断し（３０５）、又判断（３０６）（３０７）で、殺菌・保冷センサー温度が７０℃以下のときＨ．Ｇシリンダ弁をＯＮとし（３０９）、コンプレッサーモータ１８ＭもＯＮする。又、殺菌・保冷センサー温度が７２℃以上のときは、次のＨ．Ｇホッパー弁３５がＯＮか否か判断する。
【００５９】又、判断３１１、３１２でホッパーセンサー温度が７２℃以上のとき、Ｈ．Ｇホッパー弁をＯＦＦしてＨ．Ｇシリンダー弁もＯＦＦし（３１３）、７０℃以下のとき同弁をＯＮとする（３１４）。そして、Ｈ．Ｇホッパー弁３５がＯＮのとき、コンプレッサーモータ１８ＭもＯＮする。
【００６０】殺菌ステップカウンタを用い、殺菌行程を０〜４の５分割に分け、それぞれの進行状況を数字で表すようにする。従ってまず加熱スタート時はＨ．Ｇシリンダ弁３４及びＨ．Ｇホッパー弁３５はＯＮして昇温し始める。最初、殺菌ステップカウンタは４でないので、判断（３１５）はＮＯとなり、更にステップカウンタ１に至ってないので、判断（３１６）はＮＯとされ、判断（３１７）（３１８）でＨ．Ｇシリンダ弁３４、Ｈ．Ｇホッパー弁３５が共にＯＦＦとならない限り、すなわち殺菌・保冷センサー３８及びホッパーセンサー３２が７２℃に達するまで、殺菌ステップカウンタは０であることを判断（３１９）され、殺菌０ＬＥＤを点滅させ、殺菌１〜４ＬＥＤを消灯する（３２０）。
【００６１】換言すれば７２℃に達すると殺菌ステップカウンタのカウントアップ（３２１）が行なわれ殺菌ステップカウンタは１となる。判断（３１６）でＹＥＳとなると、殺菌・保冷センサー及びホッパーセンサーが７０℃以上であるか否かを判断し（３２２）（３２３）、主に７０℃以上の場合、その継続時間が１３分を経過したか否かを判断し（３２４）、経過していない場合は殺菌タイマーを積算し（３２５）、殺菌ステップカウンタは依然１であることを判断（３２６）され、殺菌０ＬＥＤ点灯、殺菌１ＬＥＤ点滅、殺菌２〜４ＬＥＤ消灯３２７を続行する。
【００６２】ここで殺菌タイマー（１３分積算タイマー）は殺菌・保冷センサー及びホッパーセンサーが７０℃以上のときタイマーを積算し、７０℃より低いとタイマー積算を停止する。判断３２４で１３分経過となれば殺菌ステップカウンタをアップさせて２となり（３２８）、殺菌タイマーをクリアーする（３２９）。殺菌ステップカウンタが２であることを判断（３３０）すると、殺菌０、１ＬＥＤ点灯、殺菌２ＬＥＤ点滅、殺菌３、４ＬＥＤ消灯となる（３３１）。
【００６３】以降同様にして判断（３３２）、処理（３３３）（３３４）により１３分経過毎にステップアップし、殺菌３ＬＥＤ、殺菌４ＬＥＤの点滅へと移行する。よって殺菌ステップカウンタが４になると、殺菌行程終了となり、そのことは殺菌０〜３ＬＥＤ：点灯、殺菌４ＬＥＤ点滅にて表示されている。判断（３１５）で自己の殺菌行程終了となると、自己殺菌終了フラグをセットし通信で他基板７０Ｂへ転送する処理を行なう。
【００６４】一方もう片方の冷却シリンダ８Ｂ及びホッパー２Ｂの加熱殺菌行程も行なわれており、この他方の殺菌行程が終了すると、他基板７０Ｂからその殺菌終了フラグがセットされて通信で送られてくる。従ってこの他基板からの殺菌終了フラグが送られてきたか否かを判断（３３６）し、送られて来て自己基板の殺菌行程と他基板の殺菌行程が終了すると、殺菌動作フラグをセットし、保冷動作フラグをセットする処理（３０４）を行なう。こうして殺菌動作を終了し保冷動作となる。
【００６５】ここで処理（３３５）、判断（３３６）、処理（３０４）のフローは次のような利点を生む。すなわち、２冷却シリンダ８Ａ、８Ｂの場合、中央の取出レバー１５Ｃは粗放のシリンダ８Ａ、８Ｂに連通する抽出路１７Ｃ，１７Ｃ（図３参照）を有している。従って各冷却シリンダ８Ａ、８Ｂの殺菌行程の運転、停止を独立して制御すると、一方が加熱殺菌中で、他方が冷却運転中であると、中央のプランジャー１５は冷却側の冷却されたミックスの影響を受けて、加熱側において殺菌温度に到達しない部分が生じてしまい殺菌不良となる可能性があった。これを、互いに相手の殺菌行程状況を通信し合うようにすることによって、双方の殺菌行程が完全に終了したことを確認して、初めて殺菌動作フラグをリセット、すなわち殺菌動作は共に停止させることにして、完全な殺菌を可能としている。
【００６６】保冷動作の処理手順は図１２、図１３のフローチャートに従い行なわれる。殺菌・保冷センサーまたはホッパーセンサーで１３℃以上であるか否かが判断（４０１）（４０２）され、１３℃以上であると保安監視タイマーを作動させ、１３度以上が連続９０分経過したか否かを判断され（４０３）、経過すると保冷不良表示を出力する（４０４）。殺菌行程終了後、冷凍サイクルに切り替わり冷却（プルダウン）となるが、冷却動作に異常がなければ９０分程度で１３℃には至るものと見なして保冷不良の有無を判断している。従って９０分以内に殺菌・保冷センサー及びホッパーセンサーが１３℃より低くなると、保安監視タイマーをクリアーする（４０５）。すなわち保安監視タイマーによる保冷不良の判断動作なる。
【００６７】次に冷却シリンダ弁がＯＮか否かを判断し（４０６）、判断（４０７）（４０８）によって殺菌・保冷センサーが１０℃以上のとき、冷却シリンダ弁及びビーターモータはＯＮする（４０９）（４１０）。また８℃以下のとき、冷却シリンダ弁及びビーターモータはＯＦＦする（４１１）（４１２）。そして冷却シリンダ弁がＯＮのとき、コンプレッサーモータもＯＮする。すなわち冷却シリンダ弁のＯＮ／ＯＦＦ制御をする。続いて冷却ホッパー弁がＯＮか否かを判断し（４１３）、判断（４１４）（４１５）によってホッパーセンサーが１０℃以上のとき、冷却ホッパー弁はＯＮする（４１６）。
【００６８】また８℃以下のときはＯＦＦする（４１７）。そして冷却ホッパー弁がＯＮのとき、コンプレッサーモータもＯＮする。すなわち冷却ホッパー弁のＯＮ／ＯＦＦ制御をする。次に判断（４１８）で自己基板保冷終了フラグであるか否かを見て、判断（４１９）（４２０）で冷却シリンダ弁がＯＦＦし、なおかつ、自己殺菌終了フラグがセットされているとき自己基板保冷フラグをセットする。
【００６９】また自己基板保冷終了フラグがセットされると、通信で他方の基板へ転送する処理（４２１）を行なう。そして、判断（４２２）で他基板７０Ｂから保冷終了フラグが通信で送られてくるか否かを見て、他基板７０Ｂからも送られてくると殺菌後フラグをセットし（４２３）、全てのＬＥＤ０〜４を点灯する（４２４）。従って判断４１８から始まるフローは前述の殺菌終了判別に係わる通信方法と同様で保冷終了判別及び相互通信に係わる動作フローとなっている。
【００７０】本発明に係るリバース弁３６の制御動作は図１５のフロートに従い行なわれる。そしてミックス温度検出センサーがミックスの温度を検出し、ミックスが規定の殺菌温度（例えば７２℃）にならず、それより低い温度で推移する状況の場合に、リバース弁３６をＯＦＦとさせるミックスの検出温度、すなわち所定の作動温度は６０℃としている。初めに、低外気温、低水温でない通常条件（常温地）の時の制御動作を説明する。
【００７１】加熱サイクルであることを判断９０１で確認する。確認されると（判断９０１のＹ）最初コンプレッサーモータ過電流フラグはなく、それ故判断９０２はＮでまたミックスの温度も６０℃以下であるから判断９０３もＮである。従ってフローは判断９０４のコンプレッサーモータ過電流フラグの有無の判断に移行し、判断（９０５）（９０６）でコンプレッサーモータ電流が５．３Ａ以上のとき過電流フラグをセットし（処理９０７）、リバース弁３６をＯＦＦする（処理９０８）。
【００７２】これにより従来加熱殺菌時の終盤に生じる高温ガスのコンプレッサーへの入力により、コンプレッサーに悪影響を与えていたのが、その冷媒循環量をリバース弁の閉止により段階的に減らし、コンプレッサーを保護できる。一方、冷菓製造装置が寒冷地等、低外気温、低水温の条件下で稼働されている場合の制御動作は以下のようになる。判断９０１で加熱サイクルであることが確認される。加熱が行なわれコンプレッサーモータ過電流が５．３Ａを越えない状況が続きしかもミックスの加熱温度は規定の温度以下での加熱状況にある。そこで、判断９０３でミックスの加熱温度がミックス温度検出センサーで看視し続けられて、ミックスの温度が６０℃以上になった時に（判断９０３のＹ）、コンプレッサーモータ過電流フラグのセットを行ない（処理９０７）、リバース弁３６をＯＦＦとする（処理９０９）。リバース弁３６をＯＦＦとすると、コンプレッサー１８からの吐出ガス温度は高まり、冷却シリンダ８は昇温され規定のミックス殺菌温度にまで到達するよう加熱が行なわれる。
【００７３】コンプレッサー過電流フラグがセットされ（判断９０２のＹ），その後判断９１１によってミックス温度が５８度以下とならない限りはリバース弁３６はＯＦＦとされ続けられて、加熱殺菌を継続する。ミックスの温度が５８℃以下と検出されると（判断９１１のＹ）、コンプレッサーモータ電流に基づくリバース弁３６の開閉制御へと移る。すなわち、判断９０４、判断９０５、判断９０６により、コンプレッサーモータ電流が５．３Ａ以上でリバース弁３６を閉じ３．５Ａ以下の時、リバース弁３６を開くという常温下での稼働と同じ制御が行なわれる。
【００７４】こうして低外気温、低水温時であっても昇温時間を長引かせることなく、速やかに装置、ミックスの加熱殺菌が順調に行なえる。また、規定の殺菌温度よりいくぶん低く設定した所定温度にミックス温度がなった以降は適度に高い吐出温度のガスを循環供給して、温度変動の少ない加熱を行なうようにすることで、コンプレッサーに負荷変動を頻繁に与えることを制止でき、コンプレッサーの保護ができる。
【００７５】即ち、本発明の請求項１では、ミックスを貯蔵するホッパー２と、このホッパー２より適宜供給されるミックスを冷却攪拌する冷却シリンダ８と、前記ホッパー２と前記冷却シリンダ８を冷菓製造のため冷却する冷却サイクル回路と加熱殺菌のため加熱する加熱サイクル回路とが、冷媒の流通方向を切替ることにより構成し得る冷凍装置とを備える冷菓製造装置１において、ホッパー２内のミックス温度を検出するホッパーセンサー３２と、冷却シリンダ８内のミックス温度を検出する殺菌・保冷センサー３８と、加熱殺菌時、所定時間経過し、前記ホッパーセンサー３２及び殺菌・保冷センサー３８の双方が共に所定温度以上である場合、加熱殺菌を終了する冷菓製造装置１を提供する。
【００７６】このように、加熱殺菌時にホッパーセンサー３２及び殺菌・保冷センサー３８の双方が加熱殺菌に必要な温度条件である場合のみ、加熱殺菌を終了することとするため、ミックスの加熱殺菌不良を防止することができる。
【００７７】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１によれば、ミックスを貯蔵するホッパーと、このホッパーより適宜供給されるミックスを冷却攪拌する冷却シリンダと、前記ホッパーと前記冷却シリンダを冷菓製造のため冷却する冷却サイクル回路と加熱殺菌のため加熱する加熱サイクル回路とが、冷媒の流通方向を切替ることにより構成し得る冷凍装置とを備える冷菓製造装置において、ホッパー内のミックス温度を検出するホッパーセンサーと、冷却シリンダ内のミックス温度を検出する殺菌・保冷センサーと、加熱殺菌時、所定時間経過し、前記ホッパーセンサー及び殺菌・保冷センサーが共に所定温度以上である場合、加熱殺菌を終了する冷菓製造装置を提供する。
【００７８】このように、加熱殺菌時にホッパーセンサー及び殺菌・保冷センサーの双方が加熱殺菌に必要な温度条件である場合のみ、加熱殺菌を終了することとするため、ミックスの加熱殺菌不良を防止することができ、法定加熱殺菌を確実に行なうことができるる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月１０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】安富 耕二 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２８０６０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）２月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１８５３３８ |
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