半冷凍飲料製造装置の撹拌ブレード構造

【目的】半冷凍飲料製造装置において、運転再開時の内部残留氷の発生を防止する。
【構成】冷却管３１が外面に巻かれた円筒ケーシング３３の内部に設けられ、ギヤモータ５３によって回転される撹拌ブレード組立体４０は、シャフト４１，両端の支持腕、支持腕の外端間に架設された外側ブレード板４７，及び支持腕の内端間に架設された内側ブレード４９を有する。外側ブレード板４７は平板状に形成され、外側ブレード板４７とシャフト４１の間には、補強部材であるサポートプレート４８が設けられているが、シャフト４１で終端しており、シャフト４１と内側ブレード４９との間にはない。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、水、シロップ、及び炭酸ガスからなる原料液が撹拌混合されながら凍結されたシャーベット状の半冷凍飲料を製造する装置に関し、特にその撹拌混合に用いられる撹拌ブレードの構造に関する。
【０００２】半冷凍飲料は、水、シロップ及び炭酸ガスが混合されながら半凍結されたものであり、シロップと水の混合液に炭酸ガスを含有させた原料液を円筒ケーシング内に供給し、冷却しながら撹拌すると得られる。即ち、図５において、冷却管１が卷装された円筒ケーシング３の中に供給された原料液は、円筒ケーシング３の内面に接した部分から冷却され、含有水は氷となる。ギヤモータ５によって回転されるブレード７が、冷却された原料液を円筒ケーシング３の内面から引き離し、その部分に内側の未冷却の原料液が入り、円筒ケーシング３の内面から冷却される。ブレード７の回転を続け、掻取、撹拌、混合を続けて行くと、原料液は、細かい氷の粒、シロップ及び炭酸ガスの混合されたシャーベットになる。このシャーベット状の半冷凍飲料は、注出コック９から注出されて飲食に供されるが、冷却や撹拌、混合を中断すると溶けて原料液に戻ったり、凍結して固くなったりするので、営業時間中は冷却及びブレード７の回転が続けられ、夜間等の営業時間外には運転が停止される。
【０００３】ブレード７は、円筒ケーシング３の内面に成長した氷層を掻取又は削り取るので、大きい力が加わる上に長いので撓み易い。図６及び図７に代表的なブレード７の構造が示されているが、図示されるように中心のシャフト１１に離れてサポート１３，１５が取着されており、サポート１３，１５の外端間に外側ブレード１７が架設されている。更にサポート１３，１５の内端間には内側ブレード１９が架設されている。ブレード７は、図７の矢印の方向に回転し、円筒ケーシング３に近い外側ブレード１７は、主として掻取撹拌を行い、中心部の内側ブレード１９は主として撹拌、混合を行う。外側ブレード１７は、軽量かつ高剛性にするため板の縁部を折り曲げてフランジ１７ａを形成している。フランジ１７ａは、回転方向に対し後退しており円筒ケーシング３との間に三角形断面の空間Ｗが形成され、空間Ｗに氷を巻き込み、回転負荷が大きくなる。又、氷を無理に剥ぎ取るので、氷の粒が粗くなってしまい、本来半冷凍飲料は、フワッとしたクリーム状のものであるものがザラザラのものになるという問題も生ずる。
【０００４】以上のような半冷凍飲料の品質上の問題に鑑み外側ブレードを平板状にしたものが提案されている。即ち図８及び図９に示すようにシャフト１１に互いに離れてサポート２３，２５が取着され、その外端間に穴のあいた平板状の外側ブレード２７が架設され、円筒ケーシング３の内面に近接する部分が切刃となっている。又、サポート２３，２５の内端間には、内側ブレード２９が架設され、その内側ブレード２９にも穴が明けられていて、外側ブレード２７と内側ブレード２９の間に補強部材であるサポートプレート２８が架設されている。このようにすると、円筒ケーシング３と外側ブレード２７との間に空間Ｗのような氷を巻き込む空間がなく、外側ブレード２７も中間部で支持されているので撓まず、前述のような問題は生じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】而して、半冷凍飲料製造装置は、主として昼間の営業時間中に冷却、撹拌運転を行ない、夜間の閉店時に電源を切って運転を停止する。運転停止中に円筒ケーシング内のシャーベット状半冷凍飲料は、外側から溶けていく。そして朝には、デフロスト運転を行って円筒ケーシング内の残留半冷凍飲料（氷）を溶かし、すべて原料液の状態に戻した後冷却、撹拌運転を行うこととしている。円筒ケーシング内の中心部に位置する前述の補強部材がない場合、ブレードに付着していた氷は、デフロスト運転中にばらばらになって原料液中に落ち、溶解が促進されていたが、補強部材であるサポートプレートがあると氷がこれに堅く付着し、デフロスト運転中も落下せずに残留することがある。
【０００６】残留氷があると、半冷凍飲料の製造運転中に離脱して破片が半冷凍飲料中に混入し、注出コックの詰まりの原因になったり、半冷凍飲料の品質低下の原因となる。また、残留氷が脱落しないと、これがだんだん成長し、数日経つと円筒ケーシング内一杯に拡大し正常な運転が困難になる。従って、本発明は、撹拌ブレードに過大な力が作用したり、半冷凍飲料がザラザラになったり或は残留氷が生じたりといった前述の問題点の無い半冷凍飲料製造装置の撹拌ブレード構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】叙上の目的を達成するため、本発明によれば、外面に冷却管が卷装された円筒ケーシングと、該円筒ケーシングの一端を閉じると共に注出コックを具備した蓋と、該円筒ケーシング内に回転自在に同軸的に設けられた撹拌ブレード組立体とを有する半冷凍飲料製造装置において、その該撹拌ブレード組立体は、円筒ケーシングの中心軸部を通る中心軸と、この中心軸の両端部から半径方向外方に向けて延出した一対の支持腕と、この支持腕の外端間に架設され前記円筒ケーシングの内面に近接して回転する平板状掻取撹拌ブレードと、前記支持腕の内端間に架設され前記円筒ケーシング内の中心部を回転する撹拌ブレードと、前記平板状掻取撹拌ブレードと前記中心軸の中央部との間に架設された補強部材とを有し、前記平板状掻取撹拌ブレードは回転方向に傾斜していることを特徴とする。そして、好適には、その平板状掻取撹拌ブレードの円筒ケーシング内面に近接した部分は、刃状に形成される。
【０００８】
【作用】前述の構成の本発明によれば、回転方向に傾斜している平板状掻取撹拌ブレードは、撹拌ブレード組立体が回転するに際し円筒ケーシングの内面に成長した氷層をスムースに掻取り又は削り取り、氷を含む原料液を中心側に移動し、撹拌する。補強部材は、中央部に位置して平板状掻取撹拌ブレードを支持してその変形を防止するが、撹拌ブレードから離れていて氷結した半冷凍飲料の脱落を妨げない。
【０００９】
【実施例】以下添付の図面を参照して本発明の実施例を説明する。まず図１及び図２を参照して半冷凍飲料製造装置の全体構造と運転要領を概説する。図１は、本考案の実施例にかかる半冷凍飲料の製造装置３０の要部を示している。図において、断熱材に囲まれた円筒ケーシング３１は、横方向に延び、外面に冷却管３３が巻かれている。冷却管３３は、図示しない通常の冷凍装置に連絡し、その内部を通る冷媒の蒸発熱によって、円筒ケーシング３１及びその内部を冷却する。円筒ケーシング３１の開口端は、水密に装着された蓋３５によって閉じられており、これには、内部の半冷凍飲料を注出するための注出コック３６が突設されている。撹拌ブレード組立体４０の中心軸４１は、その先端が蓋３５に設けられた軸受３７によって支持され、その基端が、駆動軸３９、カップリング５１を介してギヤモータ５３の出力軸に連絡されている。駆動軸３９の外周には、メカニカルシール５５が囲装され、内部の流動物の漏出を防いでいる。更に、円筒ケーシング３１には、原料液の入口５７が設けられ、これに円周方向に隔たって、サーミスタ５８が貫装されている。
【００１０】円筒ケーシング３１の原料の入口５７に連なる製造装置３０の原料液供給系は図２に示されているが、入口５７は、開閉弁５９を備えた配管６１を介してサブタンク６３に連絡している。サブタンク６３は、原料を一次的に混合するための容器で、まず、フローレギュレータ６５及びシロップバルブ６７を備えた配管６９を介してシロップタンク７１に連絡している。シロップタンク７１の中のシロップは、配管７３を介して連絡した炭酸ガスボンベ７５のガス圧によって、配管６９を通ってサブタンク６３へ送給される。また、サブタンク６３は、途中にポンプ７７を有する配管７９を介してフロートタンク８１に連絡し、そのフロートスイッチ８３の検知水位に応じて開閉される給水弁８５を介して、外部からの給水をフロートタンク８１で一時保留する。そして、ポンプ７７により、フロートタンク８１から水がサブタンク６３に供給される。前述の炭酸ガスボンベ７５は、炭酸ガス弁８７を介してサブタンク６３に連絡すると共に、開閉弁８９及び前述の開閉弁５９を介して、円筒ケーシング３１の入口に連絡している。符号９１は、いずれも逆止弁を示し、系統を流れる流体（シロップ、水、炭酸ガス）の逆流を防止するものである。
【００１１】前述のように、炭酸ガスに加圧されたシロップは、フローレギュレータ６５により定量制御されてサブタンク６３に入り、フロートタンク８１内の水はポンプ７７によってサブタンク６３に入って一次的に混合する。また、これ等の混合液は、炭酸ガスボンベ７５からの炭酸ガスにさらされ、たっぷりとこれを含有して原料液となり、炭酸ガスにより加圧されて、円筒ケーシング３１へ送給される。この際のサブタンク６３の内部圧力は、圧力センサ９３で検出され、円筒ケーシング３１からの低温の伝播は、ヒータ９５で防止される。
【００１２】次に本発明の特徴的構成を図３及び図４を参照して説明する。図３において、撹拌ブレード組立体４０の中心軸即ちシャフト４１には軸方向に間隔を置いて両端部に支持腕４３，４５が取着されていて、それらの長腕間に穴の明いた平板状の掻取撹拌ブレード即ち外側ブレード板４７が架設されている。外側ブレード板４７の右端（図において）が、支持腕４３より若干張り出している。支持腕４３，４５の短腕の間には、同様に撹拌ブレード即ち内側ブレード４９が架設されており、その左端（図において）が支持腕４５より若干張り出している。図４は、図３のIV−IV線に沿う断面図であるが、図示するように外側ブレード板４７は、矢印で示す回転方向に対し傾いており、これは中央部で補強部材即ちサポートプレート４８を介してシャフト４１に支持されている。図１に示されるように、外側ブレード板４７は、円筒ケーシング３１の内面に近接しており、更に図４に示すように外側ブレード板４７の外端４７ａは刃状に形成されている。一方、内側ブレード４９は、円筒ケーシング３１の半径方向中心部に位置している。
【００１３】以上説明した構成の撹拌ブレード組立体４０は、前述の全体説明でのべたように、ギヤモータ５３によって回転駆動される。すなわち、図４において、矢印の方向に回転する。その際、外側ブレード板４７は、円筒ケーシング３１の内面に氷層が発生、成長していればこれを掻取又は削り取り、混合原料液を押し退ける。そして、その部分に内方の原料液が入り込む。他方、内側ブレード４９は、中心部を回転し、原料液を撹拌する。冷却が進行し、原料液が、シャーベット状に近付いてくれば、外側ブレード板４７，内側ブレード４９は、専ら混練作業を行う。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の本発明によれば、掻取撹拌ブレードは、平板状に形成されて円筒ケーシングに対し回転方向に傾斜して交差し、且つ補強部材によって支持されているので、円筒ケーシングとの間に氷の巻き込み空間などは形成されず問題となる変形も生じない。このため円筒ケーシングの内面に成長した氷層を無理なくスムースに掻取ることができ、フワッとした良質の半冷凍飲料を製造することができる。そして、補強部材は、中心軸と中央部の撹拌ブレードとの間にないので中央部の氷状半冷凍飲料は、デフロスト運転中に容易に溶解し、残留氷の発生が防止される。更に、請求項２の発明によれば、板状掻取撹拌ブレードの円筒ケーシングに近接する外端が刃状に形成されているので、氷層の掻取が更に円滑にでき、常にフワッとした良質の半冷凍飲料を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の全体構造を示す一部切欠立面図である。
【図２】前記実施例の全体系統図である。
【図３】前記実施例の要部を示す側面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う立断面図である。
【図５】従来の装置の一例を示す一部切欠立面図である。
【図６】従来構造の一例を示す側面図である。
【図７】従来構造の一例を示す正面図である。
【図８】従来構造の他の一例を示す側面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【符号の説明】
３０…半冷凍飲料製造装置、３１…円筒ケーシング、３３…冷却管、３５…蓋、３６…注出コック、４０…撹拌ブレード組立体、４１…シャフト（中心軸）、４３…支持腕、４５…支持腕、４７…外側ブレード板（掻取撹拌ブレード）、４８…サポートプレート（補強部材）、４９…内側ブレード（撹拌ブレード）。

【特許請求の範囲】
【請求項１】外面に冷却管が卷装された円筒ケーシングと、該円筒ケーシングの一端を閉じると共に注出コックを具備した蓋と、該円筒ケーシング内に回転自在に同軸的に設けられた撹拌ブレード組立体とを有する半冷凍飲料製造装置において、該撹拌ブレード組立体は、前記円筒ケーシングの中心軸部を通る中心軸と、同中心軸の両端部から半径方向外方に向けて延出した一対の支持腕と、同支持腕の外端間に架設され前記円筒ケーシングの内面に近接して回転する平板状掻取撹拌ブレードと、前記支持腕の内端間に架設され前記円筒ケーシング内の中心部を回転する撹拌ブレードと、前記平板状掻取撹拌ブレードと前記中心軸の中央部との間に架設された補強部材とを有し、前記平板状掻取撹拌ブレードは回転方向に傾斜していることを特徴とする半冷凍飲料製造装置の撹拌ブレード構造。
【請求項２】平板状掻取撹拌ブレードの円筒ケーシングの内面に近接する部分を刃状に形成してなることを特徴とする請求項１記載の半冷凍飲料製造装置の撹拌ブレード構造。

【図１】