JP2016203028A - Air separator and gas-liquid separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体中の気泡を分離するエアーセパレータおよび気液分離装置に関する。 The present invention relates to an air separator and a gas-liquid separator that separate bubbles in a liquid.
例えば牛乳等の液状食品などに気泡が混入していると、その液状食品を紙パックやビン等の容器に充填する際の妨げとなる場合がある。牛乳を例に挙げて説明する。工場で製造された牛乳は、サージタンクと称される大型のタンクに一旦蓄えられ、その後、その牛乳を容器に充填する充填機を構成する、あるいは充填機直前の小型のリザーブタンクに移し替えられて、そのリザーブタンク内の牛乳が紙パック等に充填される。サージタンクからリザーブタンクへの移し替えは、それら両者を繋ぐ配管を経由して行われる。その配管内は閉空間となっていて、殺菌されていて外部の空気等には触れない構造となっている。リザーブタンクへの入口には管路を開閉するバルブが配置されていて、リザーブタンクに定量の牛乳が移し替えられると管路が閉鎖され、紙パック等への充填によりリザーブタンク内の牛乳の量が減ってくると管路が解放されて牛乳がリザーブタンクに移し替えられる。 For example, if air bubbles are mixed in a liquid food such as milk, it may be an obstacle when filling the liquid food into a container such as a paper pack or a bottle. This will be explained using milk as an example. Milk produced in the factory is temporarily stored in a large tank called a surge tank, and then constitutes a filling machine that fills the container with the milk, or is transferred to a small reserve tank just before the filling machine. Thus, the milk in the reserve tank is filled into a paper pack or the like. The transfer from the surge tank to the reserve tank is performed via a pipe connecting the two. The inside of the piping is a closed space, which is sterilized and does not touch outside air or the like. A valve that opens and closes the pipeline is arranged at the entrance to the reserve tank. When a certain amount of milk is transferred to the reserve tank, the pipeline is closed, and the amount of milk in the reserve tank is filled by filling into a paper pack. When is reduced, the pipeline is released and milk is transferred to the reserve tank.
ここで、サージタンクからリザーブタンクに牛乳を移し替えるにあたっては、その牛乳に気泡が混入していると紙パック等への充填に支障をきたすおそれがある。この気泡の混入は、例えば、毎朝の装置稼働開始時の初期において激しく、このため、稼働開始時の牛乳がリザーブタンクに移し替えられないように別のタンク等に移し、混入している気泡が減少してきた時点でリザーブタンクに流入させるという処置が施されてきている。この場合、せっかく滅菌処理等が済んでいて、気泡さえなければ紙パック等に詰めて出荷することができる製品を捨てることになり、あるいは捨てなくても再度滅菌処理等の製造工程に投入することになり、無駄を省く観点あるいはコストの観点から好ましくない。 Here, when the milk is transferred from the surge tank to the reserve tank, if the air bubbles are mixed in the milk, there is a possibility that the filling of the paper pack or the like may be hindered. This mixing of bubbles is intense at the beginning of the operation of the apparatus every morning.For this reason, the milk at the start of operation is moved to another tank or the like so that the milk is not transferred to the reserve tank. A measure has been taken to flow into the reserve tank when it has decreased. In this case, products that have already been sterilized, etc., and can be shipped in paper packs if there are no air bubbles will be discarded, or they will be re-entered into the manufacturing process such as sterilization without being discarded. This is not preferable from the viewpoint of eliminating waste or from the viewpoint of cost.
ここで、特許文献１には、密閉された分離タンクの頂部からその分離タンク内に食品原料を投入し、真空ポンプでその分離タンク内を脱気することで、その食品原料中の気体を除去することが提案されている。 Here, in Patent Document 1, the food material is introduced into the separation tank from the top of the sealed separation tank, and the gas in the food material is removed by degassing the separation tank with a vacuum pump. It has been proposed to do.
また、特許文献２には、液体食品を輸送する配管の一部を水などの液を満たした超音波処理槽を経由させてその超音波処理槽中で超音波を照射し、その超音波を照射した液体食品をリザーブタンク（保持タンク）に入れ、その保持タンクを気泡除去装置として使用することが提案されている。 Further, in Patent Document 2, ultrasonic waves are irradiated in an ultrasonic treatment tank through a ultrasonic treatment tank filled with a liquid such as water through a part of a pipe for transporting liquid food, It has been proposed that irradiated liquid food is placed in a reserve tank (holding tank) and the holding tank is used as a bubble removing device.
上記の特許文献１，２での提案の場合、真空ポンプや分離タンク、あるいは超音波装置や超音波処理槽などが必要であり、構造が複雑となり、コスト高となるおそれがある。 In the case of the proposals in Patent Documents 1 and 2 described above, a vacuum pump, a separation tank, an ultrasonic device, an ultrasonic treatment tank, or the like is necessary, which may make the structure complicated and increase the cost.
ここでは、牛乳を始めとする液状食品を例に挙げて説明しているが、構造を簡素化して低コストで気泡を除去したいという事情は液状食品に限られず、気泡が混入してその気泡を除去する液体を取り扱うにあたり一般にあてはまる事情である。 Here, liquid foods such as milk have been described as examples. However, the situation of simplifying the structure and removing bubbles at a low cost is not limited to liquid foods. This is a general situation in handling the liquid to be removed.
本発明は、上記の事情に鑑み、低コストで液中の気泡を有効に取り除くことができるエアーセパレータおよび気液分離装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the air separator and gas-liquid separation apparatus which can remove the bubble in a liquid effectively at low cost in view of said situation.
上記目的を達成するための本発明のエアーセパレータは、少なくとも一部において横断面が略円形あるいは略円環形状に形成された収容部と、その収容部に、気泡を含む液を、横向きであって横断面の中心点から逸れる向きに流入させる流入口と、気泡が減じられた液を収容部から流出させる第１流出口と、液から分離した空気を収容部から流出させる第２流出口とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an air separator according to the present invention has a housing part at least partially formed in a substantially circular or substantially annular shape in cross section, and a liquid containing bubbles in the housing part in a horizontal direction. An inflow port that flows in a direction deviating from the center point of the cross section, a first outflow port that causes the liquid with reduced bubbles to flow out of the storage unit, and a second outflow port that allows air separated from the liquid to flow out of the storage unit It is characterized by having.
本発明のエアーセパレータは、遠心分離の原理に基づいて液中の気泡を取り除くものであり、液を溜めることなく、液中の気泡を連続的に取り除くことができる。 The air separator of the present invention removes bubbles in the liquid based on the principle of centrifugal separation, and can continuously remove bubbles in the liquid without accumulating the liquid.
ここで、本発明のエアーセパレータにおいて、上記収容部が、下部よりも上部が窄まった部分形状を有し、上記流入口が、収容部の下部に設けられ、上記第１流出口が、収容部の底部に設けられ、上記第２流出口が、収容部の窄まった上部に設けられていることが好ましい。 Here, in the air separator according to the present invention, the accommodating portion has a partial shape whose upper portion is narrower than the lower portion, the inflow port is provided in a lower portion of the accommodating portion, and the first outflow port is accommodated. It is preferable that the second outlet is provided at the bottom of the housing portion and the upper portion where the housing portion is narrowed.
このような具体的な構造により、液中の気泡を一層効果的に取り除くことができる。 With such a specific structure, bubbles in the liquid can be more effectively removed.
また、本発明のエアーセパレータにおいて、収容部内の下部の横断面の中心部に、上下に延びる柱状部を有することで、収容部の下部が略円環形状に形成されていることが好ましい。 In the air separator of the present invention, it is preferable that the lower part of the housing part is formed in a substantially annular shape by having a columnar part extending vertically in the center of the lower cross section of the lower part in the housing part.
収容部下部が円環形状に形成されていると、収容部内に流入した液の循環が促され、気泡がさらに有効に分離される。 When the lower part of the storage part is formed in an annular shape, circulation of the liquid flowing into the storage part is promoted, and bubbles are more effectively separated.
また、上記目的を達成する本発明の気液分離装置は、本発明のいずれかの態様のエアーセパレータと、
上記第１流出口と、相対的に下方および上方にそれぞれ第１開口および第２開口を有するタンクの第１開口との間を繋ぎ、第１流出口から流出した液を第１開口からタンク内に流入させる第１配管と、
上記第２流出口と第２開口との間を繋ぎ、第２流出口から流出した空気を第２開口からタンク内に流入させる第２配管とを備えたことを特徴とする。
Moreover, the gas-liquid separation device of the present invention that achieves the above object includes the air separator according to any of the aspects of the present invention,
The first outlet is connected to the first opening of the tank having a first opening and a second opening relatively downward and upward, respectively, and the liquid flowing out from the first outlet is passed through the first opening into the tank. A first pipe flowing into the
And a second pipe that connects the second outlet and the second opening and allows the air that has flowed out of the second outlet to flow into the tank from the second opening.
本発明の気液分離装置は、エアーセパレータで分離させた液と空気を、それぞれ第１配管と第２配管を経由させてタンクに流入させるものである。液に気泡が含まれていることが問題なのであって、液から空気を抜いてさえあれば、その空気が同じタンクの上部に貯まっていても構わない。また、液から抜いた空気を同じタンクに流入させることにより、外部の空気との混入を避け、雑菌や塵埃の混入を防ぐことができる。 In the gas-liquid separator of the present invention, the liquid and air separated by the air separator are caused to flow into the tank via the first pipe and the second pipe, respectively. The problem is that air bubbles are contained in the liquid, and the air may be stored in the upper part of the same tank as long as air is extracted from the liquid. Moreover, by letting the air extracted from the liquid flow into the same tank, it is possible to avoid contamination with external air and to prevent contamination with germs and dust.
ここで、本発明の気液分離装置において、上記第２配管を開閉して第２配管からのタンクへの液の流入を防ぐ第１バルブを備えることが好ましい。 Here, the gas-liquid separator of the present invention preferably includes a first valve that opens and closes the second pipe to prevent liquid from flowing into the tank from the second pipe.
エアーセパレータに気泡の混入の少ない液が勢いよく流入すると、エアーセパレータの上部にまで液が上昇してきて、第２の配管を経由してタンク内に流れ込むおそれがある。そうすると、液がタンク内を上方から流れ落ちることになり、タンク内の空気を巻き込んで気泡を含んだ状態となるおそれがある。そこで、上記の第１バルブを備えて、液が第２の配管を経由してタンク内に流入することを防止することで、タンク内での気泡の混入を避けることができる。 If the liquid with less air bubbles mixed into the air separator flows in vigorously, the liquid may rise to the top of the air separator and flow into the tank via the second pipe. If it does so, a liquid will flow down from the inside in a tank, and there exists a possibility that the air in a tank may be taken in and it may be in the state containing a bubble. Therefore, by providing the first valve and preventing the liquid from flowing into the tank via the second pipe, it is possible to avoid mixing bubbles in the tank.
ここで、上記の第１バルブを備えた構成において、さらに、上記第２流出口から液が流出してきたことを検知するセンサを備え、上記第１バルブが、エアーセパレータへの液の初期の流入時には第２配管の流路を開放し、センサによる液の検出を受けて、第２配管の流路を閉鎖するものであることが好ましい。 Here, the configuration including the first valve further includes a sensor that detects that the liquid has flowed out from the second outlet, and the first valve is configured to receive the initial inflow of the liquid into the air separator. It is sometimes preferable to open the flow path of the second pipe, close the flow path of the second pipe in response to detection of the liquid by the sensor.
液の初期の流入時等における、除去すべき気泡が含まれている時間をあらかじめ正確に知ることができる系であれば、液の初期の流入開始からの経過時間で第１バルブを制御してもよいが、上記のセンサを備えると、その時間に変動があったときも適切な制御を行なうことができる。 If the system can accurately know in advance the time when bubbles to be removed are contained in the initial inflow of liquid, etc., the first valve is controlled by the elapsed time from the start of the initial inflow of liquid. However, when the above-described sensor is provided, appropriate control can be performed even when the time varies.
また、本発明の気液分離装置において、エアセパレータに流入される前の液の流路を、上記流入口に向かう第１流路と、エアセパレータを経由させずに前記第２配管に流入させる第２流路との間で切り替える第２バルブを備えることが好ましい。 In the gas-liquid separator of the present invention, the liquid flow path before flowing into the air separator is caused to flow into the second pipe without passing through the first flow path toward the inlet and the air separator. It is preferable to include a second valve that switches between the second flow path.
例えば一日の稼働終了時等には、エアーセパレータや配管内等の洗浄が必要となる。このためには、水や洗浄液が配管等の内部空間全域を流れる必要がある。このときには、液から分離した空気の輸送経路である第２配管についても洗浄液を流す必要がある。 For example, at the end of the day's operation, the air separator and the inside of the piping need to be cleaned. For this purpose, it is necessary for water and cleaning liquid to flow through the entire internal space such as piping. At this time, it is necessary to cause the cleaning liquid to flow also through the second pipe, which is the air transport path separated from the liquid.
そこで、エアセパレータに流入する前の液の流路を、エアーセパレータに向かう第１流路と、エアセパレータを経由させずに第２配管に流入させる第２流路との間で切り替える第２バルブを備えると、第２配管や、そこにセンサが取り付けられている場合のそのセンサについても、洗浄することができる。 Therefore, a second valve that switches the flow path of the liquid before flowing into the air separator between the first flow path toward the air separator and the second flow path that flows into the second pipe without passing through the air separator. The second pipe and the sensor when the sensor is attached to the second pipe can also be cleaned.
さらに、本発明の気液分離装置において、上記流入口に通じる流路を開閉する第３バルブを備えることが好ましい。 Furthermore, the gas-liquid separation device of the present invention preferably includes a third valve that opens and closes the flow path leading to the inflow port.
上記タンクに満タン以上の液が流れ込むと液が溢れ出ることなどの不都合が考えられる。そこで、上記第３バルブを備えてエアーセパレータの流入口を開閉することで、上記タンクに満タン以上の液が流入することを防ぐことができる。 There may be inconveniences such as overflow of liquid when more than full liquid flows into the tank. Therefore, by providing the third valve and opening and closing the inlet of the air separator, it is possible to prevent the liquid exceeding the full tank from flowing into the tank.
また、本発明の気液分離装置において、上記第２配管のタンク側の端部が、タンク内を洗浄するためのタンク洗浄ノズルに繋がっていることも１つの好ましい態様である。 In the gas-liquid separation device of the present invention, it is also a preferable aspect that the tank-side end of the second pipe is connected to a tank cleaning nozzle for cleaning the inside of the tank.
タンク洗浄ノズルに繋がる配管は、本発明の気液分離装置とは無関係の配管であってもよいが、上記第２配管をタンク洗浄ノズルに繋げると、その分、タンク洗浄ノズルへの配管を含めた全体の配管経路が簡素化される。 The pipe connected to the tank cleaning nozzle may be a pipe irrelevant to the gas-liquid separation device of the present invention, but when the second pipe is connected to the tank cleaning nozzle, the piping to the tank cleaning nozzle is included accordingly. In addition, the entire piping route is simplified.
以上の本発明によれば、液中の気泡を低コストで有効に取り除くことができる。 According to the present invention described above, bubbles in the liquid can be effectively removed at low cost.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図１は、本発明の第１実施形態としての気液分離装置の全体構成を示す模式図である。ここでは、不図示のサージタンクに貯えられた牛乳を、紙パック等に詰める充填機（不図示）に直結したリザーブタンクに移し替える輸液経路を例に挙げて説明する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a gas-liquid separator as a first embodiment of the present invention. Here, an example of an infusion route for transferring milk stored in a surge tank (not shown) to a reserve tank directly connected to a filling machine (not shown) for filling a paper pack or the like will be described.
上方に配置された不図示のサージタンクから、この気液分離装置１に、矢印Ａに沿って液導管１０を経由して牛乳が流れてくる。この牛乳は、バルブ２２を通過し、配管１３を経由し、さらにバルブ２３および配管１４を経由して、エアーセパレータ３０の収容室３５内に、流入口３１から流入する。 Milk flows from the surge tank (not shown) disposed above to the gas-liquid separator 1 along the arrow A via the liquid conduit 10. The milk passes through the valve 22, passes through the pipe 13, and further flows through the valve 23 and the pipe 14 into the accommodation chamber 35 of the air separator 30 from the inlet 31.
このエアーセパレータ３０は原理的には遠心分離機である。このエアーセパレータ３０の収容室３５は横断面が略円形を有し、下部３５ａは円筒形、上部３５ｂは、上方ほど窄まった形状となっている。流入口３１は、収容室３５の下部に設けられていて、横向きであって、かつ横断面の中心点から逸れる向きに収容室３５に牛乳を流入させる。したがって、収容室３５内に流入した牛乳は水平に渦を巻くように流れ、牛乳に気泡として混入していた空気が牛乳から分離して上昇する。このエアーセパレータ３０には、その底部に第１流出口３２が設けられている。この第１流出口３２は第１配管１１により、リザーブタンク４０に設けられている上下２つの開口のうち下方の第１開口４１に連結されている。エアーセパレータ３０の収容室３５に流入して渦を巻きながら流れることで気泡が抜けた牛乳は、矢印Ｃに沿って第１流出口３２から流出し、第１配管１１を経由して第１開口４１からリザーブタンク４０に流入する。 The air separator 30 is in principle a centrifuge. The storage chamber 35 of the air separator 30 has a substantially circular cross section, the lower portion 35a is cylindrical, and the upper portion 35b is narrowed toward the top. The inflow port 31 is provided in the lower part of the storage chamber 35 and allows the milk to flow into the storage chamber 35 in a horizontal direction and deviating from the center point of the cross section. Therefore, the milk that has flowed into the storage chamber 35 flows so as to swirl horizontally, and the air mixed as bubbles in the milk is separated from the milk and rises. The air separator 30 is provided with a first outlet 32 at the bottom thereof. The first outlet 32 is connected to the lower first opening 41 of the two upper and lower openings provided in the reserve tank 40 by the first pipe 11. The milk that has been bubbled out by flowing into the storage chamber 35 of the air separator 30 while swirling flows out from the first outlet 32 along the arrow C, and passes through the first pipe 11 to form the first opening. 41 flows into the reserve tank 40.
また、このエアーセパレータ３０には、収容室３５の径が窄まった上部に、第２流出口３３が設けられている。この第２流出口３３は、第２配管１２により、リザーブタンク４０の上部に設けられている第２開口４２に連結されている。収容室３５に流入した牛乳から分離した空気は、矢印Ｄで示すように、第２流出口３３から流出し、第２配管１２を経由して第２開口４２からリザーブタンク４０内に流入する。リザーブタンク４０内の牛乳は、不図示の充填機に向けて第３開口４３から流れ出る。またリザーブタンク４０内に流入した空気は、フィルタや逆止弁等からなる息継ぎ口４４から外部に放出される。 Further, the air separator 30 is provided with a second outlet 33 at an upper portion where the diameter of the accommodation chamber 35 is narrowed. The second outlet 33 is connected to the second opening 42 provided in the upper part of the reserve tank 40 by the second pipe 12. The air separated from the milk flowing into the storage chamber 35 flows out from the second outlet 33 as shown by an arrow D, and flows into the reserve tank 40 from the second opening 42 via the second pipe 12. Milk in the reserve tank 40 flows out from the third opening 43 toward a filling machine (not shown). The air that has flowed into the reserve tank 40 is discharged to the outside through a breathing port 44 that includes a filter, a check valve, and the like.
また、第２配管１２内部の、エアーセパレータ３０の真上の部分には、センサ５０が備えられている。このセンサ５０は、このセンサ５０に液（牛乳）が触れたことを検出するセンサである。エアーセパレータ３０に気泡の混入の少ない牛乳が勢いよく流入すると、その牛乳から分離した空気ではなく、牛乳自体がエアーセパレータ３０内を上昇し第２配管１２内に流入してくるおそれがある。この第２配管１２内に上昇してきた牛乳が第２開口４２からリザーブタンク４０内に入り込むと、リザーブタンク４０内を牛乳が上から落下し、それに伴って空気を巻き込んで牛乳内に気泡を取り込むおそれがある。そこで、本実施形態では、センサ５０を備え、空気ではなく牛乳が上昇してきたときにそれを検出することにしている。このセンサ５０による検出結果は、ケーブル５１により、不図示のコントローラに伝えられる。 Further, a sensor 50 is provided in a portion of the second pipe 12 directly above the air separator 30. The sensor 50 is a sensor that detects that liquid (milk) has touched the sensor 50. If milk with few bubbles mixed into the air separator 30 flows in vigorously, not the air separated from the milk but the milk itself may rise in the air separator 30 and flow into the second pipe 12. When the milk that has risen into the second pipe 12 enters the reserve tank 40 from the second opening 42, the milk falls in the reserve tank 40 from above, and air is entrained and air bubbles are taken into the milk. There is a fear. Therefore, in the present embodiment, the sensor 50 is provided to detect when milk rather than air rises. A detection result by the sensor 50 is transmitted to a controller (not shown) through a cable 51.
バルブ２１は、第２配管を開閉して第２配管からリザーブタンク４０への牛乳の流入を防ぐ役割を担っている。すなわち、本実施形態ではバルブ２１は、エアーセパレータ３０への牛乳の初期流入時には第２配管を解放しておき、センサ５０による牛乳の検出を受けて、第２配管の流路を閉鎖する。このバルブ２１は、本発明にいう第１バルブの一例に相当する。 The valve 21 plays a role of opening and closing the second pipe to prevent milk from flowing into the reserve tank 40 from the second pipe. That is, in this embodiment, the valve 21 releases the second pipe when milk flows into the air separator 30 at the initial stage, receives the milk detected by the sensor 50, and closes the flow path of the second pipe. The valve 21 corresponds to an example of the first valve referred to in the present invention.
また、第２配管１２は、エアーセパレータ３０の第２流出口３３に接続された第１取入口１２１と、液導管１０につながる横向きの第２取入口１２２とを有する。バルブ２２は、その第２取入口と配管１３とを切り替え、液導管１０から矢印Ａで示す向きに流れてきた、エアーセパレータ３０に流入する前の液の流路を、矢印Ｂで示す、配管１３を通ってエアセパレータ３０の流入口３１に向かう第１流路と、矢印Ｅで示す、エアセパレータ３０を経由させずに第２配管１２に流入させる第２流路とに切り替える役割を担っている。 The second pipe 12 has a first inlet 121 connected to the second outlet 33 of the air separator 30 and a lateral second inlet 122 connected to the liquid conduit 10. The valve 22 switches between the second intake port and the pipe 13, and the flow path of the liquid before flowing into the air separator 30 flowing in the direction indicated by the arrow A from the liquid conduit 10 is indicated by the arrow B. 13 is responsible for switching to a first flow path that passes through the inlet 13 of the air separator 30 through 13 and a second flow path that is indicated by an arrow E and that flows into the second pipe 12 without passing through the air separator 30. Yes.
不図示のサージタンクから牛乳をリザーブタンク４０に移す際は、バルブ２２による液の流路は、配管１３に流れる側の第１流路に切り替えられている。一日の稼働が終了し配管等の内部を水や洗浄液で洗浄するにあたり、水や洗浄液が全体に流れるように、バルブ２２によって配管１３側と第２取入口１２２側とに順次切り替えられる。このバルブ２２は、本発明にいう第２バルブの一例に相当する。 When milk is transferred from a surge tank (not shown) to the reserve tank 40, the flow path of the liquid by the valve 22 is switched to the first flow path on the side flowing through the pipe 13. When the operation of the day is completed and the inside of the pipe or the like is washed with water or a washing liquid, the valve 22 is sequentially switched to the pipe 13 side and the second intake 122 side so that the water and the washing liquid flow throughout. The valve 22 corresponds to an example of a second valve according to the present invention.
また、バルブ２３は、エアーセパレータ３０の収容室３５への流入口３１につながる液の流路である配管１４を開閉するバルブである。リザーブタンク４０内に牛乳が流入し過ぎないように、また、紙パック等への牛乳の充填に足りなくならないように、流入口３１を開閉する。このバルブ２３は、本発明にいう第３バルブの一例に相当する。 The valve 23 is a valve that opens and closes the pipe 14, which is a liquid flow path connected to the inlet 31 of the air separator 30 into the storage chamber 35. The inflow port 31 is opened and closed so that the milk does not flow into the reserve tank 40 and the paper is not filled with milk. The valve 23 corresponds to an example of a third valve according to the present invention.
この第１実施形態のエアーセパレータ３０および気液分離装置１によれば、牛乳内の気泡を、簡易な構造で低コストに分離してリザーブタンク４０に送ることができる。 According to the air separator 30 and the gas-liquid separator 1 of the first embodiment, the bubbles in the milk can be separated into a reserve tank 40 after being separated at a low cost with a simple structure.
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述の第１実施形態は、本発明の原理説明用の実施形態であるが、以下に説明する第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べ、各構成要素を具体的に示した実施形態である。この第２実施形態の説明にあたり、分かり易さのために、上述の第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には、図１において付した符号と同一の符号を付して示し、相違点のみ説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The above-described first embodiment is an embodiment for explaining the principle of the present invention, but the second embodiment described below is an embodiment specifically showing each component compared to the above-described first embodiment. It is a form. In the description of the second embodiment, for the sake of simplicity, the components corresponding to the components of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Only the point will be described.
図２は、第２実施形態の気液分離装置を示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the gas-liquid separation device of the second embodiment.
また、図３〜図５は、図２に斜視図を示す気液分離装置の、それぞれ平面図、右側面図、および、正面図である。 3 to 5 are a plan view, a right side view, and a front view, respectively, of the gas-liquid separator whose perspective view is shown in FIG.
さらに、図６、図７は、図５に示す、それぞれ矢印Ａ−Ａ、矢印Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 6 and 7 are sectional views taken along arrows AA and BB, respectively, shown in FIG.
さらに、図８は、図７に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う断面図である。 8 is a cross-sectional view taken along the arrow CC shown in FIG.
図２〜図８には、不図示のサージタンクとを繋ぐ液導管１０の、この気液分離装置側の端部が図示されている。また、図７にはさらに、リザーブタンク４０も示されている。さらに、図７、図８には、エアーセパレータ３０の収容室３５を牛乳が流れる様子が模式的に示されている。 2 to 8 show an end portion of the liquid conduit 10 connecting the surge tank (not shown) on the gas-liquid separator side. Further, FIG. 7 also shows a reserve tank 40. Further, FIGS. 7 and 8 schematically show how milk flows through the storage chamber 35 of the air separator 30.
不図示のサージタンクから液導管１０内を通って矢印Ａの向きに流入してきた牛乳は、バルブ２２を経由し、配管１３を経由し、さらにバルブ２３および配管１４を経由してエアーセパレータ３０に流入する。 Milk flowing from the surge tank (not shown) through the liquid conduit 10 in the direction of arrow A passes through the valve 22, passes through the pipe 13, and further passes through the valve 23 and the pipe 14 to the air separator 30. Inflow.
このエアーセパレータ３０の収容室３５の下部３５ａの横断面の中心部に上下に延びる柱状部３６（図７，図８参照）が形成されている。このため、この収容室３５の下部３５ａの横断面は、略円環形状となっている。これにより、エアーセパレータ３０の収容室３５内に流入した牛乳は、横断面が円形形状の場合と比べ、より円滑に渦を巻くように循環し、牛乳内の空気がより効率的に分離されることが期待される。また、バルブ２２には、ゼロネック（登録商標）のバルブが使用されていて、洗浄性や歩留りの向上が図られている。 A columnar portion 36 (see FIGS. 7 and 8) extending vertically is formed at the center of the transverse section of the lower portion 35a of the storage chamber 35 of the air separator 30. For this reason, the cross section of the lower part 35a of this storage chamber 35 has a substantially annular shape. Thereby, compared with the case where the cross section is circular shape, the milk which flowed in the storage chamber 35 of the air separator 30 circulates more smoothly so that the air in the milk is more efficiently separated. It is expected. In addition, a zero neck (registered trademark) valve is used as the valve 22 to improve the cleaning performance and the yield.
その他の点は、図１に示す第１実施形態の場合と同一であり、重複説明は省略する。 Other points are the same as in the case of the first embodiment shown in FIG.
以上の通り、第１、第２実施形態のエアーセパレータおよび気液分離装置によれば、簡易な構造で低コストに、牛乳の気泡を有効に取り除くことができる。 As described above, according to the air separator and the gas-liquid separator of the first and second embodiments, milk bubbles can be effectively removed with a simple structure at low cost.
図９は、本発明の第３実施形態の気液分離装置の模式図である。 FIG. 9 is a schematic diagram of a gas-liquid separator according to a third embodiment of the present invention.
また、図１０は、図９にも示す本発明の第３実施形態の気液分離装置の斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view of the gas-liquid separator according to the third embodiment of the present invention shown in FIG.
ここで、図９には、リザーブタンク４０が示されており、図１０では、リザーブタンク４０の図示は省略されている。 Here, the reserve tank 40 is shown in FIG. 9, and the illustration of the reserve tank 40 is omitted in FIG.
この第３実施形態の説明においても、分かり易さのために、上述の第１実施形態や第２実施形態における構成要素に対応する構成要素には、これまで説明してきた各図において付した符号と同一の符号を付して示し、相違点のみ説明する。 Also in the description of the third embodiment, for the sake of easy understanding, the constituent elements corresponding to the constituent elements in the first embodiment and the second embodiment described above are denoted by the reference numerals used in the drawings described above. Only the differences will be described.
この第３実施形態を図１に示す第１実施形態と比較すると、この第３実施形態の場合、図１に示されているバルブ２１，２２が存在しない。またセンサ５０も存在せず、第２配管１２は、エアセパレータ３０の第２流出口３３からリザーブタンク４０の第２開口４２に延びている。そして、この第２配管１２のリザーブタンク４０側の端部は、タンク洗浄ノズルに４８に繋がっている。このタンク洗浄ノズル４８は、洗浄時に洗浄液をシャワーのように流し出してリザーブタンク４０内を洗浄するための設備である。 When this third embodiment is compared with the first embodiment shown in FIG. 1, in the case of the third embodiment, the valves 21 and 22 shown in FIG. 1 do not exist. Further, the sensor 50 does not exist, and the second pipe 12 extends from the second outlet 33 of the air separator 30 to the second opening 42 of the reserve tank 40. The end of the second pipe 12 on the reserve tank 40 side is connected to the tank cleaning nozzle 48. The tank cleaning nozzle 48 is a facility for cleaning the inside of the reserve tank 40 by flowing out the cleaning liquid like a shower during cleaning.
なお、上述の第１実施形態や第２実施形態におけるリザーブタンク４０にもタンク洗浄ノズルが設けられるが、第１実施形態や第２実施形態の場合は、タンク洗浄ノズルは、本発明の実施形態としては無関係な設備であるため、図示は省略されている。 In addition, although the tank washing nozzle is provided also in the reserve tank 40 in the above-mentioned 1st Embodiment or 2nd Embodiment, in the case of 1st Embodiment or 2nd Embodiment, a tank washing nozzle is embodiment of this invention. Since it is an irrelevant facility, the illustration is omitted.
また、この第３実施形態において、エアセパレータ３０の第１流出口３２と、リザーブタンク４０の第１開口４１に繋がる第１配管１１との間には、バルブ２４が備えられている。このバルブ２４は、牛乳をリザーブタンク４０に流入させるにあたっては、エアセパレータ３０とリザーブタンク４０との間を開放しておき、タンク洗浄ノズル４８に洗浄液を流すときは閉鎖するバルブである。 In the third embodiment, a valve 24 is provided between the first outlet 32 of the air separator 30 and the first pipe 11 connected to the first opening 41 of the reserve tank 40. The valve 24 is a valve that opens between the air separator 30 and the reserve tank 40 when the milk flows into the reserve tank 40 and closes when the cleaning liquid is allowed to flow through the tank cleaning nozzle 48.
上述の通り、ここに示す第３実施形態の場合、センサ５０やバルブ２１は備えられていない。これは、タンク洗浄ノズル４８は、液の流れに対しかなり大きな抵抗となるため牛乳が第２配管１２に入り込んでリザーブタンク４０に流れ込む危険性はかなり低いこと、および、エアセパレータ３０に流入する牛乳の流量や流速を調整しておくことなどにより、牛乳が第２配管１２を経由してリザーブタンク４０に流れ込む危険性を実用上十分なレベルにまで低下させることが可能であることによる。 As described above, the sensor 50 and the valve 21 are not provided in the third embodiment shown here. This is because the tank cleaning nozzle 48 has a considerably large resistance to the liquid flow, so that the risk that the milk enters the second pipe 12 and flows into the reserve tank 40 is very low, and the milk flowing into the air separator 30 This is because, by adjusting the flow rate and the flow velocity of the milk, the risk of milk flowing into the reserve tank 40 via the second pipe 12 can be reduced to a practically sufficient level.
この第３実施形態の気液分離装置によれば、上述の第１実施形態や第２実施形態と比べさらに簡易な構造、さらに低コストに、牛乳の中の気泡を有効に分離することができる。 According to the gas-liquid separation device of the third embodiment, it is possible to effectively separate bubbles in milk with a simpler structure and lower cost than the first and second embodiments described above. .
なお、ここでは、エアセパレータ３０の収容室３５は、その横断面が略円形あるいは略円環形状であると説明したが、略円形あるいは略円環形状は、牛乳が流入する部分のみであってもよく、必ずしも高さ方向の全域が略円形あるいは略円環形状である必要はない。また、ここでいう略円形あるいは略円環形状は厳密な意味での円形あるいは円環形状である必要はなく、例えば楕円形あるいは多角形など、流入した液（牛乳）を円滑に回転させるのに十分な形状であればよい。 Here, the storage chamber 35 of the air separator 30 has been described as having a substantially circular or substantially annular shape in cross section, but the substantially circular or substantially annular shape is only a portion into which milk flows. However, the entire region in the height direction does not necessarily have to be substantially circular or substantially circular. In addition, the substantially circular shape or the substantially annular shape here does not need to be a strict sense of a circular shape or an annular shape. For example, an elliptical shape or a polygonal shape can be used to smoothly rotate the flowing liquid (milk). Any shape may be sufficient.
また、ここでは牛乳内の気泡を取り除く場合を例に挙げて説明したが、本発明は、牛乳のみに適用されるものではなく、液状食品の気泡除去、あるいはさらに一般の液体の気泡除去に広く適用することができる。 Further, here, the case of removing bubbles in milk has been described as an example. However, the present invention is not applied only to milk, and is widely used for removing bubbles in liquid foods or further removing bubbles in general liquids. Can be applied.
１ 気液分離装置
１０ 液導管
１１ 第１配管
１２ 第２配管
１３，１４ 配管
２１，２２，２３，２４ バルブ
３０ エアーセパレータ
３１ 流入口
３２ 第１流出口
３３ 第２流出口
３５ 収容室
３５ａ 下部
３５ｂ 上部
４０ リザーブタンク
４１ 第１開口
４２ 第２開口
４３ 第３開口
４４ 息継ぎ口
４８ タンク洗浄ノズル
１２１ 第１取入口
１２２ 第２取入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas-liquid separator 10 Liquid conduit | pipe 11 1st piping 12 2nd piping 13, 14 piping 21, 22, 23, 24 Valve 30 Air separator 31 Inflow port 32 1st outflow port 33 2nd outflow port 35 Storage chamber 35a Lower part 35b Upper part 40 Reserve tank 41 1st opening 42 2nd opening 43 3rd opening 44 Breathing port 48 Tank washing nozzle 121 1st inlet 122 2nd inlet
Claims (9)
前記収容部に、気泡を含む横向きであって前記横断面の中心点から逸れる向きに気泡を含む液を、流入させる流入口と、
気泡が減じられた液を前記収容部から流出させる第１流出口と、
液から分離した空気を前記収容部から流出させる第２流出口とを有することを特徴とするエアーセパレータ。 At least a part of the cross section of the accommodating portion formed in a substantially circular shape or a substantially annular shape;
An inflow port into which the liquid containing the bubbles flows in the direction including the bubbles and deviating from the center point of the cross section in the container,
A first outlet for allowing the liquid in which bubbles are reduced to flow out of the container;
An air separator, comprising: a second outlet through which the air separated from the liquid flows out of the housing portion.
前記流入口が、前記収容部の下部に設けられ、
前記第１流出口が、前記収容部の底部に設けられ、
前記第２流出口が、前記収容部の窄まった上部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエアーセパレータ。 The accommodating part has a partial shape in which the upper part is narrower than the lower part,
The inflow port is provided at a lower portion of the accommodating portion;
The first outlet is provided at the bottom of the housing;
2. The air separator according to claim 1, wherein the second outflow port is provided in an upper portion of the accommodating portion.
前記第１流出口と、相対的に下方および上方にそれぞれ第１開口および第２開口を有するタンクの該第１開口との間を繋ぎ、該第１流出口から流出した液を該第１開口から該タンク内に流入させる第１配管と、
前記第２流出口と前記第２開口との間を繋ぎ、該第２流出口から流出した空気を該第２開口から前記タンク内に流入させる第２配管とを備えたことを特徴とする気液分離装置。 The air separator according to any one of claims 1 to 3,
The first outlet is connected to the first opening of the tank having the first opening and the second opening relatively downward and upward, respectively, and the liquid flowing out from the first outlet is the first opening. A first pipe flowing into the tank from
A gas pipe comprising: a second pipe that connects between the second outlet and the second opening, and allows the air flowing out from the second outlet to flow into the tank from the second opening. Liquid separation device.
前記第１バルブが、前記エアーセパレータへの液の初期の流入時には前記第２配管の流路を開放し、前記センサによる液の検出を受けて、該第２配管の流路を閉鎖することを特徴とする請求項５に記載の気液分離装置。 A sensor for detecting that the liquid has flowed out of the second outlet;
The first valve opens the flow path of the second pipe when liquid flows into the air separator in the initial stage, and detects the liquid by the sensor and closes the flow path of the second pipe. 6. The gas-liquid separator according to claim 5, wherein
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