JP2015147183A - 炭酸飲料製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易かつコンパクトな構成で、炭酸ガスの吸収効率を向上させることができる炭酸飲料製造装置を提供すること。【解決手段】サーチュレータタンク１２の内部上方に、処理液を霧状又は薄膜状に放出する噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂを配置し、この噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂを介してサーチュレータタンク１２の内部に霧状又は薄膜状に放出された処理液に炭酸ガスを吸収させるようにする。【選択図】図１
Description
本発明は、炭酸飲料を製造する炭酸飲料製造装置に関し、特に、冷却された処理液が流れる配管に炭酸ガスを吹き込むことでカーボネーション（炭酸ガス溶解）を行うようにした炭酸飲料製造装置に関するものである。
従来、一般的な炭酸飲料製造装置は、脱気タンクで処理液中の空気を脱気し、脱気された処理液をプロポーショナに送ってシロップと一定比率に連続混合し、連続混合された処理液に対して必要に応じてプリカーボネータで炭酸ガスを注入した後にプレート式熱交換器で冷却し、冷却された処理液を炭酸ガスが満たされたサーチュレータタンクに送って炭酸ガスを吸収処理するようにしている（非特許文献１参照）。
従来の炭酸飲料製造装置で用いられるサーチュレータタンクについて、図２を用いて以下に説明する。
図２（ａ）に示されるように、前工程として、真空ポンプ２によって高い真空度に保持された脱気タンク３内に処理液が供給され、ジェットノズル４によってジェット流とされて脱気タンク３内の液面に激しく叩き付けられ、液中に気泡を生じさせて処理液中の空気を脱気する。
脱気された処理液は、水ポンプ５にてプロポーショナ６へと送液されるとともに、その一部がリサイクル弁７を通って再びジェットノズル４に流入する。
プロポーショナ６に送られた処理液は、このプロポーショナ６でシロップと一定比率に連続混合される。
連続混合された処理液は、配管切換盤８を経由してプリカーボネータ９へと送られ、このプリカーボネータ９で必要に応じて炭酸ガスが注入された後に、プレート式熱交換器１００へと送られる。
プレート式熱交換器１００に送られた処理液は、冷水又はブラインによって冷却され、冷却された処理液は、配管を介して下流側のサーチュレータタンク１０１へと送られる。
このようにして、プレート式熱交換器１００で冷却された処理液が送り込まれるサーチュレータタンク１０１は、タンク本体１０２と蓋部１０３の２分割された構造体からなり、タンク本体１０２の内部には、カーボネーションプレート１０４が配設されている。
そして、サーチュレータタンク１０１内に送り込まれた処理液は、スプレーノズル１０５を介してカーボネーションプレート１０４上に散布され、薄膜状に流下しながら炭酸ガスを吸収する。
脱気された処理液は、水ポンプ５にてプロポーショナ６へと送液されるとともに、その一部がリサイクル弁７を通って再びジェットノズル４に流入する。
プロポーショナ６に送られた処理液は、このプロポーショナ６でシロップと一定比率に連続混合される。
連続混合された処理液は、配管切換盤８を経由してプリカーボネータ９へと送られ、このプリカーボネータ９で必要に応じて炭酸ガスが注入された後に、プレート式熱交換器１００へと送られる。
プレート式熱交換器１００に送られた処理液は、冷水又はブラインによって冷却され、冷却された処理液は、配管を介して下流側のサーチュレータタンク１０１へと送られる。
このようにして、プレート式熱交換器１００で冷却された処理液が送り込まれるサーチュレータタンク１０１は、タンク本体１０２と蓋部１０３の２分割された構造体からなり、タンク本体１０２の内部には、カーボネーションプレート１０４が配設されている。
そして、サーチュレータタンク１０１内に送り込まれた処理液は、スプレーノズル１０５を介してカーボネーションプレート１０４上に散布され、薄膜状に流下しながら炭酸ガスを吸収する。
ところが、図２（ａ）に示されるサーチュレータタンク１０１を用いた装置では、以下のような問題があった。
（１）カーボネーションプレート１０４を有しているため、タンク内が複雑な構造となり、ＣＩＰ洗浄性が劣る。
（２）カーボネーションプレート１０４それ自体の経年劣化（ピンホール等）による交換作業等が必要となり、メンテナンスの手間が増える。
（１）カーボネーションプレート１０４を有しているため、タンク内が複雑な構造となり、ＣＩＰ洗浄性が劣る。
（２）カーボネーションプレート１０４それ自体の経年劣化（ピンホール等）による交換作業等が必要となり、メンテナンスの手間が増える。
そこで、上記の問題を解決し得るものが、例えば、特許文献１にて提案されている。
新版・ソフトドリンクス編集委員会編纂、「新版ソフト・ドリンクス」、株式会社光琳出版、ｐ．５０９−５１４
図２（ｂ）に示されるように、特許文献１にて提案されている装置において、サーチュレータタンク（カーボネータタンク）１１１は、内部に炭酸ガスを所定圧力に保持するとともに、内部上方に配置した配水ノズル１１２を介して、処理液をタンク内上部からタンク壁面に達するように配水することによって、処理液がタンク壁面を薄膜状に流下する際に処理液に炭酸ガスを吸収させるようにしている。
このサーチュレータタンク１１１を採用することにより、カーボネーションプレート１０４を省略することができるので、ＣＩＰ洗浄性に優れるとともに、メンテナンスの手間を減らすことができる。
このサーチュレータタンク１１１を採用することにより、カーボネーションプレート１０４を省略することができるので、ＣＩＰ洗浄性に優れるとともに、メンテナンスの手間を減らすことができる。
しかしながら、上記のサーチュレータタンク１１１を用いた炭酸飲料製造装置では、処理液への炭酸ガスの吸収が、専ら、処理液がタンク壁面を薄膜状に流下する際に行われるため、炭酸ガスの吸収効率を向上させるために、サーチュレータタンク１１１において炭酸ガスと処理液とを接触させる表面積、すなわち、タンク壁面の面積を大きくする必要があり、サーチュレータタンク１１１の容積（設置面積・全高）が大きなものとならざるを得ないという問題があった。
本発明は、上記従来の炭酸飲料製造装置の有する問題点に鑑み、簡易かつコンパクトな構成で、炭酸ガスの吸収効率を向上させることができる炭酸飲料製造装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の炭酸飲料製造装置は、内部に炭酸ガスを所定圧力に充填、保持するようにしたサーチュレータタンクに処理液を供給することによってカーボネーションを行うようにした炭酸飲料製造装置において、前記サーチュレータタンクの内部上方に、処理液を霧状又は薄膜状に放出するノズルを配置し、該ノズルを介してサーチュレータタンクの内部に霧状又は薄膜状に放出された処理液に炭酸ガスを吸収させるようにしたことを特徴とする。
この場合において、前記処理液を薄膜状に放出するノズルを、処理液に含まれる固形分が通過可能なように構成することができる。
本発明の炭酸飲料製造装置によれば、サーチュレータタンクの内部上方に、処理液を霧状又は薄膜状に放出するノズルを配置し、該ノズルを介してサーチュレータタンクの内部に霧状又は薄膜状に放出することによって比表面積を大きくした状態の処理液に炭酸ガスを吸収させるようにすることにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上することができる。
これにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上させるために、サーチュレータタンクのタンク壁面の面積を大きくする必要がなくなり、サーチュレータタンクの構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
これにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上させるために、サーチュレータタンクのタンク壁面の面積を大きくする必要がなくなり、サーチュレータタンクの構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
また、処理液を薄膜状に放出するノズルを、処理液に含まれる固形分が通過可能なように構成することにより、固形分を含有する果汁等の処理液のカーボネーションを行うことができる。
次に、本発明の炭酸飲料製造装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
＜炭酸飲料製造装置の概略説明＞
図１（ａ）に示される炭酸飲料製造装置１において、前工程として、真空ポンプ２によって高い真空度に保持された脱気タンク３内に処理液が供給され、ジェットノズル４によってジェット流とされて脱気タンク３内の液面に激しく叩き付けられ、液中に気泡を生じさせて処理液中の空気を脱気する。
脱気された処理液は、水ポンプ５にてプロポーショナ６へと送液されるとともに、その一部がリサイクル弁７を通って再びジェットノズル４に流入する。
プロポーショナ６に送られた処理液は、このプロポーショナ６でシロップと一定比率に連続混合される。
連続混合された処理液は、配管切換盤８を経由してプリカーボネータ９へと送られ、このプリカーボネータ９で必要に応じて炭酸ガスが注入された後に、プレート式熱交換器１０へと送られる。
なお、この前工程は、適宜構成を変更することができる。
そして、プレート式熱交換器１０に送られた処理液は、冷水又はブラインによって冷却され、冷却された処理液は、配管１１を介して下流側のサーチュレータタンク１２へと送られる。
図１（ａ）に示される炭酸飲料製造装置１において、前工程として、真空ポンプ２によって高い真空度に保持された脱気タンク３内に処理液が供給され、ジェットノズル４によってジェット流とされて脱気タンク３内の液面に激しく叩き付けられ、液中に気泡を生じさせて処理液中の空気を脱気する。
脱気された処理液は、水ポンプ５にてプロポーショナ６へと送液されるとともに、その一部がリサイクル弁７を通って再びジェットノズル４に流入する。
プロポーショナ６に送られた処理液は、このプロポーショナ６でシロップと一定比率に連続混合される。
連続混合された処理液は、配管切換盤８を経由してプリカーボネータ９へと送られ、このプリカーボネータ９で必要に応じて炭酸ガスが注入された後に、プレート式熱交換器１０へと送られる。
なお、この前工程は、適宜構成を変更することができる。
そして、プレート式熱交換器１０に送られた処理液は、冷水又はブラインによって冷却され、冷却された処理液は、配管１１を介して下流側のサーチュレータタンク１２へと送られる。
＜サーチュレータタンクの説明（１）＞
プレート式熱交換器１０で冷却された処理液が送り込まれるサーチュレータタンク１２は、炭酸ガス供給機構１３によって内部に炭酸ガスを所定圧力に保持するようにするとともに、内部上方に処理液を霧状に放出する噴霧ノズル１４ａを配置するようにする。
噴霧ノズル１４ａは、処理液をタンク内上部からタンク壁面に達するように、かつ、タンク内全体に均一に噴霧することによって、タンク内が処理液の液滴によって充満するようにするもので、これにより、当該タンク内に充満する処理液の液滴が落下する間及び当該処理液がタンク壁面を当たって薄膜状に流下する間に炭酸ガスを吸収させるようにする。
噴霧ノズル１４ａは、処理液を霧（微細な液滴）状に放出させる機能を有する公知の構造のものを使用することができる。
ここで、噴霧ノズル１４ａによって放出させる処理液の液滴の大きさは、炭酸ガスの吸収の面からは比表面積を大きくするために、処理液の処理量に応じて、可能な限り小さくなるように設定することが好ましい。
このようにして、サーチュレータタンク１２においてカーボネーションを行った処理液は、払出ポンプ１６を介して図示されない瓶（ペットボトルを含む。）詰機、缶詰機等の充填機へと送られる。
プレート式熱交換器１０で冷却された処理液が送り込まれるサーチュレータタンク１２は、炭酸ガス供給機構１３によって内部に炭酸ガスを所定圧力に保持するようにするとともに、内部上方に処理液を霧状に放出する噴霧ノズル１４ａを配置するようにする。
噴霧ノズル１４ａは、処理液をタンク内上部からタンク壁面に達するように、かつ、タンク内全体に均一に噴霧することによって、タンク内が処理液の液滴によって充満するようにするもので、これにより、当該タンク内に充満する処理液の液滴が落下する間及び当該処理液がタンク壁面を当たって薄膜状に流下する間に炭酸ガスを吸収させるようにする。
噴霧ノズル１４ａは、処理液を霧（微細な液滴）状に放出させる機能を有する公知の構造のものを使用することができる。
ここで、噴霧ノズル１４ａによって放出させる処理液の液滴の大きさは、炭酸ガスの吸収の面からは比表面積を大きくするために、処理液の処理量に応じて、可能な限り小さくなるように設定することが好ましい。
このようにして、サーチュレータタンク１２においてカーボネーションを行った処理液は、払出ポンプ１６を介して図示されない瓶（ペットボトルを含む。）詰機、缶詰機等の充填機へと送られる。
＜サーチュレータタンクの説明（２）＞
ところで、本実施形態においては、サーチュレータタンク１２に配置する処理液を放出するノズルとして、噴霧ノズル１４ａを用いるようにしたが、これに代えて、図１（ｂ）の変形実施形態に示すように、処理液を薄膜状に放出する薄膜形成ノズル１４ｂを用いることができる。
薄膜形成ノズル１４ｂは、処理液をタンク内上部からタンク壁面に達するように散布することによって、タンク内に処理液の薄膜が形成されるようにするもので、これにより、当該薄膜状に放出された処理液の飛散する間及び当該処理液がタンク壁面を当たって薄膜状に流下する間に炭酸ガスを吸収させるようにする。
薄膜形成ノズル１４ｂは、処理液を薄膜状に放出させる機能を有する公知の構造のものを使用することができる。
ここで、薄膜形成ノズル１４ｂによって放出させる処理液の膜の厚さは、炭酸ガスの吸収の面からは比表面積を大きくするために、処理液の処理量に応じて、可能な限り薄くなるように設定することが好ましい。
このようにして、サーチュレータタンク１２においてカーボネーションを行った処理液は、払出ポンプ１６を介して図示されない瓶（ペットボトルを含む。）詰機、缶詰機等の充填機へと送られる。
ところで、本実施形態においては、サーチュレータタンク１２に配置する処理液を放出するノズルとして、噴霧ノズル１４ａを用いるようにしたが、これに代えて、図１（ｂ）の変形実施形態に示すように、処理液を薄膜状に放出する薄膜形成ノズル１４ｂを用いることができる。
薄膜形成ノズル１４ｂは、処理液をタンク内上部からタンク壁面に達するように散布することによって、タンク内に処理液の薄膜が形成されるようにするもので、これにより、当該薄膜状に放出された処理液の飛散する間及び当該処理液がタンク壁面を当たって薄膜状に流下する間に炭酸ガスを吸収させるようにする。
薄膜形成ノズル１４ｂは、処理液を薄膜状に放出させる機能を有する公知の構造のものを使用することができる。
ここで、薄膜形成ノズル１４ｂによって放出させる処理液の膜の厚さは、炭酸ガスの吸収の面からは比表面積を大きくするために、処理液の処理量に応じて、可能な限り薄くなるように設定することが好ましい。
このようにして、サーチュレータタンク１２においてカーボネーションを行った処理液は、払出ポンプ１６を介して図示されない瓶（ペットボトルを含む。）詰機、缶詰機等の充填機へと送られる。
また、薄膜形成ノズル１４ｂの場合、処理液に含まれる固形分が通過可能なように構成することができる。
これにより、固形分を含有する果汁（例えば、さのうを含有する柑橘系の果汁）等の処理液のカーボネーションを行うことができる。
これにより、固形分を含有する果汁（例えば、さのうを含有する柑橘系の果汁）等の処理液のカーボネーションを行うことができる。
＜洗浄部材の説明＞
この場合、処理液を噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂに供給する配管１１には、この配管１１を分岐して構成した洗浄部材１５を設けるようにし、配管１１から処理液に代えて洗浄液を、別途設けた洗浄液供給機構（図示省略）から供給することにより、サーチュレータタンク１２の内部を洗浄できるようにしている。
この場合、処理液を噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂに供給する配管１１には、この配管１１を分岐して構成した洗浄部材１５を設けるようにし、配管１１から処理液に代えて洗浄液を、別途設けた洗浄液供給機構（図示省略）から供給することにより、サーチュレータタンク１２の内部を洗浄できるようにしている。
＜作用効果の説明＞
本実施形態の炭酸飲料製造装置１においては、サーチュレータタンク１２の内部上方に、処理液を霧状又は薄膜状に放出する噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂを配置し、該噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂを介してサーチュレータタンク１２の内部に霧状又は薄膜状に放出することによって比表面積を大きくした状態の処理液に炭酸ガスを吸収させるようにすることにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上することができる。
これにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上させるために、サーチュレータタンク１２のタンク壁面の面積を大きくする必要がなくなり、サーチュレータタンク１２の構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
また、ＣＩＰ洗浄性に優れるとともに、メンテナンスの手間を減らすことができ、さらに、高粘度、例えば、８００ｍＰａ・ｓ程度までの処理液のカーボネーションを行うことができる。
本実施形態の炭酸飲料製造装置１においては、サーチュレータタンク１２の内部上方に、処理液を霧状又は薄膜状に放出する噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂを配置し、該噴霧ノズル１４ａ又は薄膜形成ノズル１４ｂを介してサーチュレータタンク１２の内部に霧状又は薄膜状に放出することによって比表面積を大きくした状態の処理液に炭酸ガスを吸収させるようにすることにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上することができる。
これにより、処理液への炭酸ガスの吸収効率を向上させるために、サーチュレータタンク１２のタンク壁面の面積を大きくする必要がなくなり、サーチュレータタンク１２の構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
また、ＣＩＰ洗浄性に優れるとともに、メンテナンスの手間を減らすことができ、さらに、高粘度、例えば、８００ｍＰａ・ｓ程度までの処理液のカーボネーションを行うことができる。
以上、本発明の炭酸飲料製造装置について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
本発明の炭酸飲料製造装置は、簡易かつコンパクトな構成で、炭酸ガスの吸収効率を向上させることができるという特性を有していることから、限られた設置スペースでの炭酸飲料の製造の用途に好適に用いることができ、特に、高粘度の処理液や固形分を含有する処理液のカーボネーションの用途にも用いることができる。
１ 炭酸飲料製造装置
３ 脱気タンク
６ プロポーショナ
９ プリカーボネータ
１０ プレート式熱交換器
１２ サーチュレータタンク
１３ 炭酸ガス供給機構
１４ａ 噴霧ノズル
１４ｂ 薄膜形成ノズル
３ 脱気タンク
６ プロポーショナ
９ プリカーボネータ
１０ プレート式熱交換器
１２ サーチュレータタンク
１３ 炭酸ガス供給機構
１４ａ 噴霧ノズル
１４ｂ 薄膜形成ノズル
Claims (2)
- 内部に炭酸ガスを所定圧力に充填、保持するようにしたサーチュレータタンクに処理液を供給することによってカーボネーションを行うようにした炭酸飲料製造装置において、前記サーチュレータタンクの内部上方に、処理液を霧状又は薄膜状に放出するノズルを配置し、該ノズルを介してサーチュレータタンクの内部に霧状又は薄膜状に放出された処理液に炭酸ガスを吸収させるようにしたことを特徴とする炭酸飲料製造装置。
- 前記処理液を薄膜状に放出するノズルが、処理液に含まれる固形分が通過可能なように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の炭酸飲料製造装置。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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- 2014-02-06 JP JP2014021458A patent/JP2015147183A/ja active Pending
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