JP4718022B2

JP4718022B2 - Continuous high pressure processing method and apparatus

Info

Publication number: JP4718022B2
Application number: JP2001020505A
Authority: JP
Inventors: 孝治忍谷; 哲夫四宮; 光男永井; 信洋原本; 洋宮原; 康晴納庄; 愼一橋本; 正一加藤; 一博上島
Original assignee: Kaneka Corp; Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Kaneka Corp; Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP2001300291A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続高圧処理方法及び装置に関し、特に、加圧ポンプで食品又は薬品等の原料を送り込む処理容器の下流側に減圧ポンプを設け、加圧ポンプの流量を減圧ポンプよりも大となるように制御することにより、連続して高圧処理を行うための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の高圧処理方法としては、第１従来例としてバッチ処理が採用され、第２従来例として絞りを用いた連続処理、及び、第３従来例として配管を細くして行う連続処理、の３つの方法があり、その中図５に示される第２従来例について述べる。
すなわち、図５において符号９で示されるものは原料２５を撹拌して加圧ポンプ１に供給するための供給タンクであり、この加圧ポンプ１が接続された配管５には圧力計２及び安全弁１２が設けられていると共に、撹拌式の処理容器６が接続されている。
前記処理容器６の下流側には、絞り部３０を介して熟成機１４が接続され、この絞り部３０によって配管５及び処理容器６内が高圧状態に保たれ、連続して原料２５の高圧処理を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の処理方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、バッチ処理は生産性が低く能率が悪い。密閉処理が難しい。
また、バッチ処理は開放作業を伴い食品、薬品の製造では衛生管理が難しい。
また、連続処理の絞り部で高圧保持する方法は絞り部分でのせん断エネルギーが大きく、処理する流動物に分散作用が生じ、成分が破壊、変化して高圧処理した液状物が多くの場合使用出来なくなることがあった。
また、連続処理の配管を細く長くして抵抗をつける方法では流動物（半液体）の物性（配合）変化が有るものでは、温度変化によって粘度変化が大きく目的の圧力に制御することが困難であった。また液状物の少しの成分変化、運転条件変化で流路に詰まりが生じ、実用的で無かった。
高圧ポンプの駆動動力すなわち高圧力流れエネルギーは絞りの速度エネルギーや配管抵抗での熱エネルギーに変化し、駆動動力が大きく、従って運転費がかさむことになっていた。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、加圧ポンプで食品又は薬品等の原料を送り込む処理容器の下流側に減圧ポンプを設け、加圧ポンプの流量を減圧ポンプよりも大となるように制御することにより、流れを安定させ、かつ連続して高圧処理を行うようにした連続高圧処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による連続高圧処理方法は、供給タンクからの原料を加圧ポンプを介して処理容器に連続して送り、前記処理容器からの処理済原料を配管に設けられた減圧ポンプを介して送り、前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器と配管を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプと減圧ポンプを主駆動モータと駆動分配機に接続し、前記駆動分配機の後流の一方に速度調整装置を設けて前記加圧ポンプの第１駆動速度を前記減圧ポンプの第２駆動速度よりも高速とする方法であり、また、供給タンクからの原料を加圧ポンプ及びこの加圧ポンプと並列接続され前記加圧ポンプよりも少流量の補助加圧ポンプを介して処理容器に連続して送り、前記処理容器からの処理済原料を配管に設けられた減圧ポンプを介して送り、前記加圧ポンプの出口側と前記補助加圧ポンプの吐出部の合流部の第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器と配管を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプと減圧ポンプを主駆動モータと駆動分配機に接続し、前記補助加圧ポンプの吐出部を前記加圧ポンプの出口側へ接続する方法であり、また、供給タンクからの原料を加圧ポンプ及びこの加圧ポンプと並列接続され前記加圧ポンプよりも少流量の補助加圧ポンプを介して処理容器に連続して送り、前記処理容器からの処理済原料を配管に設けられた減圧ポンプを介して送り、前記加圧ポンプの出口側と前記補助加圧ポンプの吐出部の合流部の第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器と配管を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプと減圧ポンプを１個の主駆動モータに直列接続し、前記補助加圧ポンプの吐出部を前記加圧ポンプの出口側へ接続する方法であり、また、供給タンクからの原料を加圧ポンプを介して処理容器に連続して送り、前記処理容器からの処理済原料を配管に設けられた減圧ポンプを介して送り、前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器と配管を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプと減圧ポンプを１個の主駆動モータに駆動分配機を介して接続し、前記加圧ポンプ又は減圧ポンプの何れかを可変流量型とする方法であり、また、供給タンクからの原料を加圧ポンプを介して処理容器に連続して送り、前記処理容器からの処理済原料を配管に設けられた減圧ポンプを介して送り、前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器と配管を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプを前記主駆動モータで駆動すると共に、前記減圧ポンプを前記主駆動モータとは独立した第２モータで駆動し、前記第２モータからの動力を電気エネルギーとして前記主駆動モータに供給する方法であり、また、供給タンクからの原料を連続して処理容器に送るための加圧ポンプと、前記処理容器の下流側の配管に接続された減圧ポンプと、前記各ポンプの流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段は、前記各ポンプと主駆動モータとの間に接続された駆動分配機と、前記駆動分配機に接続された速度調整用モータとよりなる構成であり、また、供給タンクからの原料を連続して処理容器に送るための加圧ポンプと、前記加圧ポンプと並列接続されこの加圧ポンプよりも少流量の補助加圧ポンプと、前記処理容器の下流側の配管に接続された減圧ポンプと、前記各ポンプの流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記加圧ポンプの出口側と前記補助加圧ポンプの吐出部の合流部の第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段は、前記加圧ポンプと主駆動モータ間に接続され前記減圧ポンプが接続された駆動分配機と、前記補助加圧ポンプとよりなり、前記補助加圧ポンプの吐出部を前記加圧ポンプの出口側へ接続した構成であり、また、供給タンクからの原料を連続して処理容器に送るための加圧ポンプと、前記加圧ポンプと並列接続されこの加圧ポンプよりも少流量の補助加圧ポンプと、前記処理容器の下流側の配管に接続された減圧ポンプと、前記各ポンプの流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記加圧ポンプの出口側と前記補助加圧ポンプの吐出部の合流部の第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段は、前記主駆動モータに直列接続された前記加圧ポンプ及び減圧ポンプのうち、前記加圧ポンプに並列に接続された前記補助加圧ポンプよりなり、前記補助加圧ポンプの吐出部を前記加圧ポンプの出口側へ接続した構成であり、また、供給タンクからの原料を連続して処理容器に送るための加圧ポンプと、前記処理容器の下流側の配管に接続された減圧ポンプと、前記各ポンプの流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段は、前記加圧ポンプと減圧ポンプを前記主駆動モータに接続するための駆動分配機を有し、前記各ポンプの中の何れかを可変流量型としてなる構成であり、また、供給タンクからの原料を連続して処理容器に送るための加圧ポンプと、前記処理容器の下流側の配管に接続された減圧ポンプと、前記各ポンプの流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段は、前記加圧ポンプを駆動する主駆動モータとは独立し前記減圧ポンプを駆動するための第２モータと、前記第２モータからの動力を電気エネルギーとして前記主駆動モータに供給する制御ラインとからなる構成であり、また、供給タンクからの原料を加圧ポンプを介して処理容器に連続して送り、前記処理容器からの処理済原料を配管に設けられた減圧ポンプを介して送り、前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器と配管を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプを前記主駆動モータで駆動すると共に、前記減圧ポンプを前記主駆動モータとは独立した第２モータで駆動し、前記第２モータからの動力を電気エネルギーとして回収又はエネルギーを節約する方法であり、また、前記配管の一部分に絞り又は配管抵抗を設け、前記減圧ポンプの負荷を軽減させる方法であり、また、供給タンクからの原料を連続して処理容器に送るための加圧ポンプと、前記処理容器の下流側の配管に接続された減圧ポンプと、前記各ポンプの流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記加圧ポンプの第１流量を減圧ポンプの第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段は、前記加圧ポンプを駆動する主駆動モータとは独立し前記減圧ポンプを駆動するための第２モータと、前記第２モータからの動力を電気エネルギーとして回収又は節約するための制御ライン及びアンプとからなる構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による連続高圧処理方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。まず、本発明の第１の実施の形態について図１と共に説明する。
図１は油脂組生物製造ラインに適用したもので、符号９で示されるものは、食品の原料２５が撹拌器９ａで撹拌されて加圧ポンプ１に送られる原料２５を貯めるための供給タンクであり、この加圧ポンプ１は配管５及び一対の処理容器６，６ａを介して減圧ポンプ２から熟成機１４に接続され、前記配管５には、圧力センサ８，８ａ及び安全弁１２が接続されている。なお、この各処理容器６，６ａは、図示していないが加熱又は冷却できるように構成されている。
【０００７】
前記加圧ポンプ１の駆動軸１Ａ及び減圧ポンプ２の駆動軸２Ａは第１ギア部１ａ及び第２ギア部２ａを介して周知の駆動分配機１０に接続され、この第２ギア部２ａには主駆動モータ３が接続され、その第２ギア１０ｂには速度調整用モータ１５が接続されていると共に、この第２ギア１０ｂと速度調整用モータとにより速度調整装置４を構成している。
なお、前述の速度調整装置４と駆動分配機１０により各ポンプ１，２の速度すなわち流量を制御するための制御手段１００が構成され、各ポンプ１，２は、動作時には、この制御手段１００によって加圧ポンプ１の第１流量が減圧ポンプ２の第２流量よりも大に設定されていることによって、各処理容器６，６ａ及び配管５内が所定の高圧状態となるように構成されている。
【０００８】
次に、動作について述べる。
図１は油脂組成物の製造方法で原料２５は以下の食用油脂およびその他原料を使用する。食用油脂は通常の油脂加工品に用いられる食用油脂である、動物油、植物油、乳脂等の天然油及びそれらの硬化油、分別油及びそれらの硬化油、分別油、エステル交換油、ランダムウムエス油等の単独あるいは混合油が用いられ、油脂のみ、或いは水と乳化されたＷ／Ｏエマルジョンとして用いられる。その他原料は、呈味成分、香料、栄養成分、乳化剤、増粘剤、酸化防止剤等が含まれてもよい。
これらの材料を供給タンク９へ入れ原料２５を撹拌器９ａで混合する。
前記加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の吐出量（流量）はほぼ同じに選定する。
この加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の間の配管５に設けられた２組の処理容器６，６ａは原料２５の冷却、撹拌機能が有り、撹拌は内部の掻取りブレード（図示せず）が回転して原料を均一に冷却する。この冷却撹拌は約４０ＭＰａ程度（１０ＭＰａ〜１５０ＭＰａ）の高圧状態で連続処理されて２組の処理容器６，６ａを順次通過する。
原料２５は冷却と共に粘度を増し、減圧ポンプ２を通過して２ＭＰａ程度の圧力で熟成機１４を通り、シート状あるいはブロック状に押出し、成形され、製品梱包される。
【０００９】
この加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の間の配管５、処理容器６，６ａが高圧になるのは前述のように減圧ポンプ２の流量を加圧ポンプ１より減らすことで実現される。すなわち駆動分配機１０の一部に設けた速度調整装置４で減圧ポンプ２の回転速度を減じる。これは周知の差動歯車またはデファレンシャル型ハーモニックドライブ装置又はコーン式のバイエル変速機等の変速機で構成され、任意の速度に調整できる。この速度調整は速度調整用モータ１５の回転速度調整で行う。
この減圧ポンプ２の流量が減ると配管５の流れが阻害され（詰まり気味になる）圧力が増大する。圧力が増加すると各ポンプ１，２の内部リークが増え圧力は増大したままバランスする。この内部リークはポンプ形式、サイズにより差があるが、ギアポンプ、１１ｋＷ、４０ＭＰａ圧力で１０％程度である。なお、装置を大型化して大型ポンプを使用した場合はこのリークが少なくなる。
【００１０】
前記加圧ポンプ１、減圧ポンプ２をギアポンプで構成すると減圧ポンプ２入口（吸入側）が高圧力になっているので減圧ポンプ２はギアモータとして働き、回転力は駆動分配機１０を通して加圧ポンプ１へ移動する。減圧ポンプ２は、通常の加圧ポンプ吐出側を吸入側に配管し、回転方向を逆回転させてモータとして使用する。従ってポンプ１，２を駆動する主駆動モータ３の動力は減圧ポンプが無い従来方法より少なくなる。
また、配管５の圧力調整は配管５に設けた圧力センサ８，８ａで検出し、速度調整用モータ１５の速度調整で行う。
なお、一般的にポンプの流量は圧力が上がると内部リークが増し圧力上昇と共に吐出量が低下する。また液体といえども圧縮性があり高圧力で体積は収縮し吐出量は低下する。多段ギアポンプ（３段）の例で通常潤滑油と同様な粘性の原料を使用し、動力２０ｋＷ、吐出圧力４０ＭＰａのシステムの場合、圧力が上がると吐出量は０．５ＭＰａ時の８８％になる。減圧ポンプも同様な構造、型式のギアポンプ（３段）で構成すると減圧ポンプ内部リークで同程度の漏れが有り、配管５を高圧力にするには減圧ポンプ２の１２％程度の漏れ分を補正する様に速度調整装置４で調整する。この速度調整装置４の調整は加圧ポンプ１を増速するか減圧ポンプ２を減速して行い、この場合両方の漏れを補正して１２から２４％調整する。漏れの少ないポンプを使用すればこの速度調整量は少なくなる。また、原料の粘性が増すと漏れは少なくなり速度調整量は少なくなる。また加圧ポンプ１をプランジャ式にすればギアポンプより加圧時の漏れは少なくなり全体流量の減少は少なくなる。
【００１１】
また、実際の運転は供給タンク９の原料２５を、加圧ポンプ１の主駆動モータ３で駆動して行い、このモータ３起動に合わせてモータ１５を駆動し、減圧ポンプ２の速度を加圧ポンプ１より低速にし、配管５の圧力を徐々に上げる。同圧力は圧力センサ８で検出し、モータ１５で設定値に調整する。圧力調整の検出場所はラインの任意の場所、例えば圧力センサ８ａでもよい。
全体の流量を変える場合は主駆動モータ３の速度を調整する。全体の流量を緩やかに変えれば配管５の圧力も圧力センサ８で検出しているので速度調整装置４のモータ１５で設定値に追従して高圧力を保つことができる。
エアー抜き弁１３は配管５の空気を排出し、安全弁１２は過度の圧力上昇を防止し、装置を安全に保つためのものである。
前記処理容器６，６ａは冷却式撹拌容器で油脂組成物を高圧状態で冷却結晶化（圧力晶析）させ、結晶化の程度で撹拌及び冷却速度を変える。
前記各ポンプ１，２の駆動機構は配管５の圧力変化でハンチング（振動）しない程度の剛性を持たせている。
また速度調整装置４の調整制御もライン圧力がハンチングしない様に制御ループゲインを下げて制御している。
【００１２】
なお、前述の図１の構成においては、以下の種々の変更をすることもできる。
各ポンプ１，２の速度差をつけるため加圧ポンプ１を増速してもよい、
加圧ポンプ１は種々のポンプ形式、ピストン型、プランジャー型ポンプ、ギアポンプ他でもよい。
減圧ポンプ２はモータとして使用できるピストン型（斜板式）、内接ギアポンプ、外接ギアポンプ、他の型式でもよい。
減圧ポンプ２は緩やかに減圧するため多段式に構成してもよい。
各ポンプ１，２の配置は高圧を必要とする任意の配管としてもよく、例として処理容器６ａのみ高圧にする場合は処理容器６ａの前後にポンプ１，２を配置してもよい。また、容器６への原料送りは他の低圧用のポンプ２６を設けることができる。
各ポンプ１，２の配置は１組で構成したが高圧を必要とする任意の複数の配置（処理容器）に複数組配置してもよい。
各ポンプ１，２は直結または近接して配置し、主駆動モータ３との駆動軸は短く、駆動機構は簡素にすると装置が小型に、また安価になる。
前記主駆動モータ３を両軸形にすればポンプ１，２はモータ両側に配置でき、駆動分配機１０は不要で装置調整装置４のみでよくなる。
加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の吐出量（流量）はほぼ同じに選定することを前提としているが漏れを考慮して減圧ポンプ２の吐出量を予め小さく選定してもよい。
各処理容器６，６ａは２個で構成したが１個でもまた多数個でもよい。
高圧状態の圧力は４０ＭＰａで説明したが適用圧力に上限は無く、数百ＭＰａでも適用できる。
なお、高圧条件下で油脂組成物を製造する方法は圧力晶析で結晶粒サイズが細化され、結晶量が増加される効果があり、ホイップ物性やロールイン用途の延展性が改善される効果がある。
【００１３】
次に、図２に示される本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、図１と同一又は同等部分には同一符号を付して異なる部分についてのみ説明する。
図２における各処理容器６，６ａの外周には冷却部１１０が設けられ、各冷却部１１０には冷媒１１０ａが供給されて冷却されるように構成されている。
【００１４】
図２における前記制御手段１００は、前記加圧ポンプ１と、減圧ポンプ２と主駆動モータ３との間に設けられた駆動分配機１０と、前記加圧ポンプ１と並列接続されこの加圧ポンプ１よりも少流量の補助加圧ポンプ７とから構成され、この補助加圧ポンプ７の吐出部７ａは前記加圧ポンプ１の出口側１ａへ接続されて合流し、圧力センサ８及び安全弁１２がこの出口側１ａへ接続されている。前記補助加圧ポンプ７はモータ１７により駆動され、この加圧ポンプ１と補助加圧ポンプ７の出口側１ａと吐出部７ａの合流部の第１流量は前記減圧ポンプ２の第２流量よりも大となるように構成され補助加圧ポンプ７の流量が調整されている。
また、各処理容器６，６ａは、冷媒１１０ａを供給して冷却を行うため冷却部１１０が各々設けられ、各処理容器６，６ａ間を接続する配管５には圧力センサ８ａが設けられている。
【００１５】
前述の補助加圧ポンプ７の調整によって配管５を高圧に保ち、圧力晶析などの処理を連続高圧処理することができる。
この方法は主駆動系の加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の駆動がシンプルでよくなるため設備が安価になる。
また、図２の他の形態としての図３の第３の実施の形態におけるポンプ１，２の各軸を直結した例を図３に示す。軸心は一致した例であるが平行配置、笠歯車による直交配置でもよい。主駆動モータ３との駆動機構は短く、簡素になる。
ポンプ１，２は直結（図３）または近接して設置し、減圧モータ３との駆動機構は短く、簡素にする。軸が短いと軸のねじり剛性が増し、主駆動モータ３からの回収トルクと加圧ポンプ１の必要トルクのバラツキ、変動による駆動軸のねじり振動や共振が少なくなり、安定した運転状態が得られる。
配管５の圧力調整はモータ１７の速度調整で行い、調整はインバータ方式またはサーボモータ方式でよい。モータ１７の駆動容量は内部リークを補充するだけでよいので主駆動モータ３より小さくてよい。
なお、図３に示す第３の実施の形態において、前記制御手段１００は、主駆動モータ３に直列でかつ直結された加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の中の加圧ポンプ１に対して補助加圧ポンプ７を並列接続した構成よりなる。
なお、前述の図２及び図３の構成は以下、種々の変更をすることもできる。
加圧ポンプ１は種々のポンプ形式、ピストン型、プランジャー型ポンプ、ギアポンプ、他でもよい。
また、減圧ポンプ２はモータとして使用できるピストン型（斜板式）、内接ギアポンプ、外接ギアポンプ、他の型式でもよい。
前記加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の種類を変えて構成する場合回転数を合わせるため駆動分配機１０のギア比を変え流量を合わせてもよい。
前記減圧ポンプ２は緩やかに減圧するため多段式の構成としてもよい。
図３の軸心は一致した例であるが平行配置、笠歯車による直交配置でもよく、又、両軸モータで加圧ポンプ１と減圧ポンプ２を両側に配置してもよく、モータ３との駆動機構は短く、簡素にすることができる。
【００１６】
次に、図４に示される本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、図１と同一又は同等部分については同一符号を付し、説明を省略すると共に、異なる部分についてのみ説明する。
前記加圧ポンプ１はインバータ型の主駆動モータ３で単独に駆動され、減圧モータ２はこの主駆動モータ３とは独立したインバータ型の第２モータ１８で駆動されている。
前記主駆動モータ３には図示しない制御系からの制御ライン１９が接続されていると共に、主駆動モータ３と第２モータ１８との間は他の制御ライン２１によって接続され、第２モータ１８からの動力を電気エネルギーとして取出し加圧用の主駆動モータ３の動力として利用して圧力晶析などの処理を連続的に行うように構成されている。
また、第２モータ１８は、圧力センサ８からの圧力信号を信号線２０で取込んでその回転が制御されるように構成されている。
【００１７】
また減圧用の第２モータ１８からの動力を電気エネルギーとして取出す時のモータの選定、制御システムによっては必ずしもエネルギー回収があるとは限らないが加圧ポンプ１用の主駆動モータ３よりはるかに少ない電気エネルギーでよい。
なお、第２モータ１８のアンプは回生電流を外部に取出す回生端子付とする。
減圧ポンプ２は配管５の吸入側が高圧で吐出側が低圧状態で使用する。従って、前記制御手段１００は、加圧ポンプ１の主駆動モータ３と、減圧ポンプ２の第２モータ１８とよりなる。
【００１８】
次に、図４の構成の第１動作について説明する。なお、加圧ポンプ１の主駆動用モータ３及び減圧ポンプ２の第２モータ１８はインバータモータを使用する。
前記供給タンク９からの原料２５は主駆動モータ３で駆動される加圧ポンプ１で配管５へ送られる。この減圧ポンプ２の流量が加圧ポンプ１より少ない場合、配管５の圧力は徐々に上昇する。
第２モータ１８は配管５が高圧に成った状態で原料２５の圧力でモータとして回され、動力を第２モータ１８で電気エネルギーとして回収し、主駆動モータ３へ供給して加圧ポンプ１の吐出側へ原料を流す。
【００１９】
次に、図４の構成の第２動作について説明する。すなわち、図４において少なくとも減圧ポンプ２の第２モータ１８をサーボモータ構成としてサーボモータの回転数を配管５の圧力センサ８で検出して圧力センサ８の圧力信号の値によって第２モータ１８の回転数を電気的に調整する。加圧ポンプ１の主駆動モータ３は通常のインバータで構成し、安定した力強い回転を維持させる。
この第２動作の構成は機械のハードをシンプルにして最近目覚ましく進歩している周知の制御技術で回転制御、すなわち配管５の圧力制御を行うものである。
主駆動モータ３の回転制御は外部からの流量指令値（制御ライン１９）で行い、第２モータ１８の回転制御は外部からの流量指令値（制御ライン２１）及び圧力センサ８の圧力信号（信号線２０）で行われる。
【００２０】
次に、図４の構成の第３動作について説明する。なお、前述の第２動作とほぼ同じ構成で下記事項が異なる。
すなわち、図４において各モータ３，１８をサーボモータで構成する。
全体の原料流量速度（吐出量）は主駆動モータ３の速度を外部から流量指令（制御ライン１９）して行う。
配管５の圧力は圧力センサ８または８ａ，８ｂで検出して圧力センサ８，８ａ，８ｂの圧力信号の値に従ってモータ１８の回転数を電気的に調整して行う。具体的にはモータ３とモータ１８の速度差を各モータ３，１８のエンコーダ（図示しない周知の速度及び回転検出器）で検出し、速度差を厳格にサーボ制御して第２モータ１８の速度を制御する。この場合、主駆動モータ３は基準速度とするので第２モータ１８を可変とする。
また、配管５の圧力が設定より低い場合は第２モータ１８の速度を遅くして配管圧力を上げる。逆の場合は第２モータ１８の速度を早くして圧力を下げる。この場合は制御ライン２１を用いる。
ここで全体の流量を変える場合モータ３の速度を緩やかに変えるが、この時、配管５の圧力は各ポンプ１、２の駆動軸の速度差で制御しているので第２モータ１８の回転速度はモータ３に追従して、配管圧力は保たれたまま流量が変化する。
一般に流量変化させても配管５の圧力が一定なら漏れ量もほぼ一定になる。この為各モータ３と１８は速度差を同じにしたまま速度を下げることになる。
この実施例の作用は図１の速度調整装置４を電気的にサーボモータで構成したものと同じである。
また、前述の第２及び第３動作の例で全体の流量指令を第２モータ１８に指令して、モータ３を従動的に可変させてもよい。
【００２１】
また、前述の図１、２における圧力センサ８，８ａは、図４に示されるように配管５にさらに圧力センサ８ｂを取付け、各圧力センサ８，８ａ，８ｂの何れかの圧力信号を用いて制御を行うようにすることができる。
【００２２】
また、図１の形態において、主駆動モータ３が５．５ｋＷ、圧力が３５ＭＰａでの実験によると、主駆動モータ３の動力は２／３になった。
また、図１の形態において、減圧ポンプ２の流量を減らすと云う記載は、内部リークを含めないポンプ軸速度の表現であり、実際の原料流量はリーク分を含めて加圧ポンプ１と減圧ポンプ２は同じである。
【００２３】
次に、図６に示す第５の実施の形態について説明する。なお、図６は前述の図４の変形例である。
なお、図４と同一又は同等部分については同一符号を付し、説明を省略すると共に、異なる部分についてのみ説明する。
前記加圧ポンプ１はインバータ型の主駆動モータ３で単独に駆動され、減圧モータ２はこの主駆動モータ３とは独立したインバータ型の第２モータ１８で駆動されている。
前記主駆動モータ３には制御盤２００からの制御ライン１９（回転速度を制御した駆動配線）とアンプ５１（インバータ）が接続されていると共に、主駆動モータ３と第２モータ１８との間は他の制御ライン２１及びアンプ５０（インバータ）によって間接的に接続され、第２モータ１８からの動力を電気エネルギーとして回収又は節約して圧力晶析などの処理を連続的に行うように構成されている。
また、第２モータ１８は、圧力センサ８ｂからの圧力信号を信号線２０で取込んでその回転が制御されるように構成されている。なお、圧力信号は圧力センサ８又は８ａからでもよい。
【００２４】
また、減圧用の第２モータ１８からの動力を電気エネルギーとして取出す時のモータの選定、制御システムによっては必ずしもエネルギー回収があるとは限らないが加圧ポンプ１用の主駆動モータ３よりはるかに少ない電気エネルギーでよい。
なお、第２モータ１８のアンプ５０（インバータ）は回生電流を外部に取出す回生端子を設けている。
減圧ポンプ２は配管５の吸入側が高圧で吐出側が低圧状態で使用する。従って、前記制御手段１００は、加圧ポンプ１の主駆動モータ３と、減圧ポンプ２の第２モータ１８とよりなる。
【００２５】
次に、図６の構成の第１動作について説明する。なお、加圧ポンプ１の主駆動用モータ３及び減圧ポンプ２の第２モータ１８はインバータモータを使用する。
前記供給タンク９からの原料２５は主駆動モータ３で駆動される加圧ポンプ１で配管５へ送られる。この減圧ポンプ２の流量が加圧ポンプ１より少ない場合、配管５の圧力は徐々に上昇する。
第２モータ１８は配管５が高圧力に成った状態で原料２５の圧力でモータとして回され、動力を第２モータ１８の回生端子付のアンプ５０（インバータ）で電気エネルギーとして回収し、主駆動モータ３及び第２モータ１８の合計電気エネルギーを節約して運転できる。
【００２６】
次に、図６の構成の第２動作について説明する。すなわち、図６において少なくとも減圧ポンプ２の第２モータ１８をサーボモータ構成としてサーボモータの回転数を配管５の圧力センサ８ｂで検出して圧力センサ８ｂの圧力信号の値によって第２モータ１８の回転数を電気的に調整する。加圧ポンプ１の主駆動モータ３は通常のインバータで構成し、安定した力強い回転を維持させる。
この第２動作の構成は機械のハードをシンプルにして最近目覚ましく進歩している周知の制御技術で回転制御、すなわち配管５の圧力制御を行うものである。
主駆動モータ３の回転制御は外部からの流量指令値（制御ライン１９）で行い、第２モータ１８の回転制御は圧力センサ８ｂの圧力信号（信号線２０）に基づいた流量指令値（制御ライン２１）で行われる。なお、圧力信号は圧力センサ８又は８ａからでもよい。
【００２７】
次に、図６の構成の第３動作について説明する。なお、前述の第２動作とほぼ同じ構成で下記事項が異なる。
すなわち、図４において各モータ３，１８をサーボモータで構成する。
全体の原料流量速度（吐出量）は主駆動モータ３の速度を外部から流量指令（制御ライン１９）して行う。この場合、前記アンプ５０はサーボアンプとなる。
配管５の圧力は圧力センサ８または８ａ，８ｂで検出して圧力センサ８，８ａ，８ｂの何れかの圧力信号の値に従ってモータ１８の回転数を電気的に調整して行う。具体的にはモータ３とモータ１８の速度差を各モータ３，１８のエンコーダ（図示しない周知の速度及び回転検出器）で検出し、速度差を厳格にサーボ制御して第２モータ１８の速度を制御する。この場合、主駆動モータ３は基準速度とするので第２モータ１８を可変とする。
また、配管５の圧力が設定より低い場合は第２モータ１８の速度を遅くして配管圧力を上げる。逆の場合は第２モータ１８の速度を早くして圧力を下げる。この場合は制御ライン２１を用いる。
ここで全体の流量を変える場合モータ３の速度を緩やかに変えるが、この時、配管５の圧力は制御ライン２１の速度差で制御しているので第２モータ１８の回転速度はモータ３に追従して、配管圧力は保たれたまま流量が変化する。
一般に流量変化させても配管５圧が一定なら漏れ量もほぼ一定になる。この為各モータ３と１８は速度差を同じにしたまま速度を下げることになる。
この実施例の作用は図１の速度調整装置４を電気的にサーボモータで構成したものと同じである。
また、前述の第２及び第３動作の例で全体の流量指令を第２モータ１８に指令して、モータ３を従動的に可変させてもよい。
【００２８】
前記各ポンプ１，２の配置は高圧を必要とする任意の配管としてもよく、例として、処理容器６ａのみ高圧にする場合は処理容器６ａの前後にポンプ１，２を配置してもよく、その配置例を図７に示している。また、処理容器６への原料送りは低圧用のポンプ２６を設けている。
【００２９】
また、前記各ポンプ１，２の配置は１組で構成したが、高圧を必要とする任意の配置（処理容器）に複数組配置してもよい。その配置例を図８に示している。ここでは各ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３の駆動は後で述べる図８の個別の独立したモータ３，１８，１８’で電気制御・速度調整して処理容器６ａ，６ｂの必要圧力を設定する。ここでは、処理容器６ａを高圧、処理容器６ｂを中間圧に設定した例である。
各ポンプ１，２は直結又は近接して配置し、主駆動モータ３との駆動軸は短く、駆動機構は簡素にすると装置が小型に、安価になる。
前記主駆動モータ３を両軸形にすればポンプ１，２はモータ両側に配置でき、駆動分配機１０は不要で速度調整装置４のみでよくなる。
加圧ポンプ１と減圧ポンプ２の吐出量（流量）はほぼ同じに選定することを前提としているが漏れを考慮して減圧ポンプ２の吐出量を予め小さく選定してもよい。
各処理容器６，６ａは２個で構成したが１個でもまた多数個でもよい。
高圧状態の圧力は４０ＭＰａで説明したが適用圧力に上限は無く、数百ＭＰａでも適用できる。
【００３０】
また、従来例として、絞りや配管抵抗の例を示し、圧力調整が困難の理由を述べたが、これらを部分的に組込むことでその圧力調整が可能になり、また、減圧ポンプ２の高圧負荷を減少させることができる。その配置構成を図９に示している。すなわち、処理圧力が大きく４０ＭＰａ、数百ＭＰａにもなると減圧ポンプ２の負荷減少に役立つものである。
また、図９では、配管抵抗５７、絞り５８及び減圧ポンプ２は異常時に急激な圧力開放ができないので、安全用のバイパス回路５５，５５’と弁５６，５６’を配管抵抗５７と減圧ポンプ２に並列配置した。各弁５６，５６’は停電等の異常時又は運転時の制御信号でばねまたはモータによりで開動作し、圧力を抜いて開放する。また、図９の構成では、配管抵抗５７と絞り５８の両方を組込んだ場合を示したが、何れか任意の処理容器６，６ａ，６ｂの前後に配置できるものである。また、絞り５８は、減圧弁等を用いることもできる。
なお、高圧条件下で油脂組成物を製造する方法は圧力晶析で結晶粒サイズが細化され、結晶量が増加される効果があり、ホイップ物性やロールイン用途の延展性が改善される効果がある。
【００３１】
【発明の効果】
本発明による連続高圧処理方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、
（１）加圧ポンプで加圧した配管の下流位置に減圧ポンプが設けられ、加圧ポンプの流量を減圧ポンプの流量より大としているため、配管を高圧力に保ち、圧力晶析などの処理を連続的に行うことができる。
（２）減圧ポンプ（モータ）のシール部はギヤポンプの例でも複数歯、複数段にまたがっており、段階的に減圧されるので成分変化が少ない。また絞りでの減圧（全量絞りを通る）と異なり、一部分の少量のみシール部から漏れて圧力開放されるので全体の成分変化が少ない。
（３）特に減圧ポンプ２から圧力エネルギーを回収し、動力は加圧ポンプ１へ集中できるので全体の主駆動モータ動力は少なく、省エネルギーら役立つ。
（４）加圧ポンプと減圧モータで挟まれた任意の配管が加圧できその配管のみ耐圧高圧機器で構成し、他の機器は安価な低圧容器で設計できるので全体の設備費が低くなる。
（５）油脂組成物製造ラインを例示したが他の食品／薬品などの圧力晶析ラインでも使用できる。
（６）適用圧力に上限は無く、数百ＭＰａでも適用できる。
（７）高圧殺菌用途のラインにも適用できる。
（８）また、減圧ポンプの減圧エネルギーは外部へ取り出されるので、原料の発熱が少なく、原料成分の変化が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図２は本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図３】図３は図２の他の形態である第３の実施の形態を示す構成図である。
【図４】図４は本発明の第４の実施の形態を示す構成図である。
【図５】図５は従来の形態を示す構成図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す構成図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態を示す構成図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態を示す構成図である。
【図９】本発明の第８の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１加圧ポンプ
２（Ｐ２）減圧ポンプ（減圧モータ）
３（Ｐ１）主駆動モータ
４速度調整装置
５配管
６，６ａ，６ｃ処理容器
７補助加圧ポンプ
８，８ａ，８ｂ圧力センサ
９供給タンク
１０駆動分配機
１２安全弁
１３エアー抜き弁
１４熟成機
１５速度調整用モータ
１７モータ
１８第２モータ
１８’ 第３モータ
１９〜２１制御ライン
２３冷媒
２５原料
２６低圧ポンプ
２７，２７ａ冷却器
５０アンプ（インバータ）
５１アンプ（インバータ）
５５，５５’ バイパス回路
５６，５６’ 弁
５７配管抵抗
５８絞り
１１０ａ冷媒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous high-pressure treatment method and apparatus, and in particular, a pressure reduction pump is provided on the downstream side of a processing vessel that feeds raw materials such as food or chemicals with a pressure pump, and the flow rate of the pressure pump is larger than that of the pressure reduction pump. It is related with the novel improvement for performing a high-pressure process continuously by controlling in this way.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of high-pressure processing method used, batch processing is adopted as the first conventional example, continuous processing using a throttle as the second conventional example, and narrowing the piping as the third conventional example. There are three methods of continuous processing to be performed. Among them, the second conventional example shown in FIG. 5 will be described.
That is, what is indicated by reference numeral 9 in FIG. 5 is a supply tank for stirring the raw material 25 and supplying it to the pressurizing pump 1. A pressure gauge 2 and a safety valve are connected to the pipe 5 to which the pressurizing pump 1 is connected. 12 and a stirring type processing container 6 are connected.
A ripening machine 14 is connected to the downstream side of the processing vessel 6 through a throttle 30, and the piping 5 and the inside of the processing vessel 6 are kept in a high pressure state by the throttle 30, and the high-pressure treatment of the raw material 25 is continuously performed. Had gone.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional processing method is configured as described above, the following problems exist.
That is, batch processing has low productivity and poor efficiency. Sealing is difficult.
In addition, batch processing involves an opening operation, and hygiene management is difficult in the production of food and medicine.
In addition, the method of maintaining the high pressure in the continuous processing squeezing part has a large shear energy in the squeezing part, which causes a dispersion action in the fluid to be processed, and can be used in many cases when the liquid is high-pressure processed by breaking or changing the components. Sometimes it disappeared.
Also, in the method of making resistance by making the piping of continuous processing thin and long, if there is a change in the physical properties (mixing) of the fluid (semi-liquid), the viscosity change is large due to the temperature change and it is difficult to control to the target pressure. there were. In addition, a slight change in the composition of the liquid and a change in the operating conditions caused clogging of the flow path, which was not practical.
The driving power of the high-pressure pump, that is, the high pressure flow energy is changed to the speed energy of the throttle and the heat energy due to the pipe resistance, so that the driving power is large and the operation cost is increased accordingly.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, a decompression pump is provided on the downstream side of a processing vessel that feeds raw materials such as food or chemicals with a pressure pump, and the flow rate of the pressure pump is reduced. An object of the present invention is to provide a continuous high-pressure treatment method and apparatus that stabilizes the flow and performs high-pressure treatment continuously by controlling the pressure to be larger than that of the vacuum pump.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the continuous high-pressure processing method according to the present invention, the raw material from the supply tank is continuously sent to the processing container via the pressure pump, and the processed raw material from the processing container is sent via the decompression pump provided in the pipe, In the continuous high-pressure processing method in which the processing vessel and the piping are kept in a high pressure state by making the first flow rate of the pressurization pump larger than the second flow rate of the decompression pump, the pressurization pump and the depressurization pump Is connected to the main drive motor and the drive distributor, and a speed adjusting device is provided at one of the downstream of the drive distributor to increase the first drive speed of the pressurizing pump to be higher than the second drive speed of the decompression pump. In addition, the raw material from the supply tank And an auxiliary pressure pump connected in parallel with the pressure pump and having a smaller flow rate than the pressure pump. Through the processing vessel, and the processed raw material from the processing vessel is sent through a decompression pump provided in a pipe, and the pressure pump Between the outlet side of the pump and the junction of the discharge part of the auxiliary pressure pump In the continuous high-pressure processing method in which the first flow rate is made higher than the second flow rate of the pressure reduction pump, the processing vessel and the piping are kept in a high pressure state, and the pressure pump and the pressure reduction pump are connected to a main drive motor. Connected to the drive distributor ,in front The discharge part of the auxiliary pressure pump is connected to the outlet side of the pressure pump, and the raw material from the supply tank is supplied to the pressure pump. And an auxiliary pressure pump connected in parallel with the pressure pump and having a smaller flow rate than the pressure pump. Through the processing vessel, and the processed raw material from the processing vessel is sent through a decompression pump provided in a pipe, and the pressure pump Between the outlet side of the pump and the junction of the discharge part of the auxiliary pressure pump In the continuous high-pressure processing method in which the first flow rate is set to be higher than the second flow rate of the pressure reducing pump, the processing vessel and the piping are kept in a high pressure state. Connected in series to the drive motor ,in front The discharge part of the auxiliary pressure pump is connected to the outlet side of the pressure pump, and the raw material from the supply tank is continuously sent to the processing container via the pressure pump, The processing container and the piping are kept in a high-pressure state by sending the processed raw material through a decompression pump provided in the piping so that the first flow rate of the pressurization pump is larger than the second flow rate of the decompression pump. In the continuous high-pressure treatment method, the pressure pump and the pressure reduction pump are connected to one main drive motor through a drive distributor, and either the pressure pump or the pressure reduction pump is made a variable flow type. In addition, the raw material from the supply tank is continuously sent to the processing container via the pressurizing pump, and the processed raw material from the processing container is sent via the decompression pump provided in the pipe, and the pressurizing pump The first flow of In the continuous high-pressure processing method in which the processing vessel and the piping are kept in a high pressure state by making the flow rate higher than the second flow rate of the pressure pump, the pressure pump is driven by the main drive motor and the pressure reduction The pump is driven by a second motor independent of the main drive motor, and the power from the second motor is supplied to the main drive motor as electric energy, and the raw material from the supply tank is continuously supplied. A pressurizing pump for sending to the processing container; a decompression pump connected to a pipe on the downstream side of the processing container; and a control means for controlling the flow rate of each pump. In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control the first flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump, the control means is provided between the pumps and the main drive motor. A connection has been driven dispenser, more become configured as the speed adjusting motor connected to the driving distributor, also, a pressure pump for feeding the raw material successively processing container from the supply tank An auxiliary pressure pump connected in parallel with the pressure pump and having a smaller flow rate than the pressure pump; A decompression pump connected to a pipe on the downstream side of the processing vessel, and a control means for controlling the flow rate of each pump, and the pressurizing pump by the control means The outlet side of the auxiliary pressure pump and the discharge part of the auxiliary pressure pump In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control one flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump, the control means is connected between the pressurization pump and the main drive motor and is connected to the decompression pump. With distributor ,in front The auxiliary pressurizing pump is connected to the discharge side of the auxiliary pressurizing pump to the outlet side of the pressurizing pump, and is used to continuously feed the raw material from the supply tank to the processing vessel. With pressure pump An auxiliary pressure pump connected in parallel with the pressure pump and having a smaller flow rate than the pressure pump; A decompression pump connected to a pipe on the downstream side of the processing vessel, and a control means for controlling the flow rate of each pump, and the pressurizing pump by the control means The outlet side of the auxiliary pressure pump and the discharge part of the auxiliary pressure pump In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control one flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump, the control means includes the pressurization pump and the decompression pump connected in series to the main drive motor. Connected in parallel to the pressure pump The auxiliary pressurizing pump, The discharge part of the auxiliary pressurizing pump is connected to the outlet side of the pressurizing pump, the pressurizing pump for continuously feeding the raw material from the supply tank to the processing container, and the downstream side of the processing container And a control means for controlling the flow rate of each pump, and the control means controls the first flow rate of the pressurization pump to be larger than the second flow rate of the pressure reduction pump. In the continuous high-pressure processing apparatus configured as described above, the control means includes a drive distributor for connecting the pressurization pump and the decompression pump to the main drive motor, and any of the pumps is a variable flow rate type. A pressure pump for continuously feeding the raw material from the supply tank to the processing container, a decompression pump connected to a pipe on the downstream side of the processing container, and a flow rate of each pump. Control A continuous high pressure processing apparatus configured to control the control unit so that the first flow rate of the pressurization pump is greater than the second flow rate of the decompression pump, the control unit includes the pressurization pump. A second motor for driving the decompression pump independent of the main drive motor to be driven, and a control line for supplying power from the second motor to the main drive motor as electric energy, and The raw material from the supply tank is continuously sent to the processing container via the pressure pump, the processed raw material from the processing container is sent via the decompression pump provided in the piping, and the first flow rate of the pressure pump In the continuous high pressure processing method in which the processing vessel and the piping are kept in a high pressure state by making the flow rate higher than the second flow rate of the pressure reducing pump. A method of driving with a motor and driving the decompression pump with a second motor independent of the main drive motor to recover or save energy by using the power from the second motor as electric energy, and the piping A pressure pump for reducing the load of the decompression pump by providing a throttle or pipe resistance in a part of the pressure pump, and a pressure pump for continuously feeding the raw material from the supply tank to the processing vessel, and the downstream side of the processing vessel And a control means for controlling the flow rate of each pump, and the control means controls the first flow rate of the pressurization pump to be larger than the second flow rate of the pressure reduction pump. In the continuous high-pressure processing apparatus configured as described above, the control means includes a second motor for driving the pressure reducing pump independently of a main drive motor for driving the pressure pump; The power supply from the second motor is constituted by a control line and an amplifier for collecting or saving power as electric energy.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a continuous high-pressure treatment method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is applied to an oil and fat assemblage biological production line, and what is indicated by reference numeral 9 is a supply tank for storing the raw material 25 that is fed to the pressurizing pump 1 after the food raw material 25 is stirred by the stirrer 9a. The pressurizing pump 1 is connected to the aging machine 14 from the decompression pump 2 through a pipe 5 and a pair of processing containers 6 and 6a, and pressure sensors 8 and 8a and a safety valve 12 are connected to the pipe 5. Yes. The processing containers 6 and 6a are configured so as to be heated or cooled although not shown.
[0007]
The drive shaft 1A of the pressurizing pump 1 and the drive shaft 2A of the decompression pump 2 are connected to a known drive distributor 10 via a first gear portion 1a and a second gear portion 2a, and the second gear portion 2a includes A main drive motor 3 is connected, a speed adjusting motor 15 is connected to the second gear 10b, and a speed adjusting device 4 is constituted by the second gear 10b and the speed adjusting motor.
The speed adjusting device 4 and the drive distributor 10 constitute a control means 100 for controlling the speed or flow rate of the pumps 1 and 2, and the pumps 1 and 2 are operated by the control means 100 during operation. When the first flow rate of the pressurizing pump 1 is set to be larger than the second flow rate of the decompression pump 2, each processing vessel 6, 6a and the inside of the pipe 5 are configured to be in a predetermined high pressure state. .
[0008]
Next, the operation will be described.
FIG. 1 shows a method for producing an oil / fat composition, and the raw material 25 uses the following edible oil / fat and other raw materials. Edible fats and oils are edible fats and oils used in ordinary processed fats and oils, natural oils such as animal oils, vegetable oils and milk fats and their hardened oils, fractionated oils and hardened oils thereof, fractionated oils, transesterified oils, randomum oils These oils are used alone or as a mixed oil, and used only as fat or oil or as a W / O emulsion emulsified with water. Other raw materials may include a taste component, a fragrance, a nutritional component, an emulsifier, a thickener, an antioxidant, and the like.
These materials are put into the supply tank 9, and the raw material 25 is mixed with the stirrer 9a.
The discharge amounts (flow rates) of the pressure pump 1 and the pressure reduction pump 2 are selected to be substantially the same.
The two processing containers 6 and 6a provided in the pipe 5 between the pressure pump 1 and the pressure reduction pump 2 have a cooling and stirring function for the raw material 25, and stirring is performed by an internal scraping blade (not shown). Rotate to cool the raw material uniformly. This cooling and stirring is continuously performed at a high pressure of about 40 MPa (10 MPa to 150 MPa) and sequentially passes through the two processing containers 6 and 6a.
The raw material 25 increases in viscosity with cooling, passes through the decompression pump 2, passes through the aging machine 14 at a pressure of about 2 MPa, is extruded into a sheet shape or block shape, is formed, and is packed into a product.
[0009]
The piping 5 between the pressurizing pump 1 and the decompression pump 2 and the processing containers 6 and 6a have a high pressure by reducing the flow rate of the decompression pump 2 from the pressurization pump 1 as described above. That is, the rotational speed of the decompression pump 2 is reduced by the speed adjusting device 4 provided in a part of the drive distributor 10. This is constituted by a transmission such as a well-known differential gear, a differential type harmonic drive device or a cone-type Bayer transmission, and can be adjusted to an arbitrary speed. This speed adjustment is performed by adjusting the rotation speed of the speed adjustment motor 15.
When the flow rate of the decompression pump 2 decreases, the flow of the pipe 5 is obstructed (clogged) and the pressure increases. When the pressure increases, the internal leaks of the pumps 1 and 2 increase, and the pressure is balanced while increasing. Although this internal leak varies depending on the pump type and size, it is about 10% at a gear pump, 11 kW, and 40 MPa pressure. In addition, when the apparatus is enlarged and a large pump is used, this leakage is reduced.
[0010]
If the pressurizing pump 1 and the decompression pump 2 are constituted by gear pumps, the decompression pump 2 works as a gear motor because the inlet (intake side) of the decompression pump 2 is at high pressure, and the rotational force is transmitted through the drive distributor 10 to the pressurization pump 1. Move to. The decompression pump 2 is used as a motor by piping the normal discharge side of the pressure pump to the suction side and rotating the rotation direction reversely. Accordingly, the power of the main drive motor 3 for driving the pumps 1 and 2 is less than that of the conventional method without a pressure reducing pump.
Further, the pressure adjustment of the pipe 5 is detected by the pressure sensors 8 and 8 a provided in the pipe 5, and is performed by adjusting the speed of the speed adjusting motor 15.
In general, when the pressure of the pump increases, the internal leak increases and the discharge rate decreases as the pressure increases. Even a liquid is compressible, the volume shrinks at a high pressure, and the discharge amount decreases. In the case of a multi-stage gear pump (three-stage) example using a raw material having the same viscosity as that of normal lubricating oil and a system with a power of 20 kW and a discharge pressure of 40 MPa, the discharge rate becomes 88% when 0.5 MPa. If the decompression pump is configured with the same structure and type of gear pump (three stages), there will be the same level of leakage inside the decompression pump, and about 12% of the leakage of the decompression pump 2 will be corrected to make the pipe 5 high pressure. The speed adjustment device 4 adjusts as described above. The speed adjusting device 4 is adjusted by increasing the pressurizing pump 1 or decelerating the depressurizing pump 2. In this case, both leaks are corrected and adjusted by 12 to 24%. If a pump with little leakage is used, this speed adjustment amount is reduced. Further, as the viscosity of the raw material increases, leakage decreases and the speed adjustment amount decreases. Further, if the pressurizing pump 1 is a plunger type, the leakage at the time of pressurization is less than that of the gear pump, and the decrease in the overall flow rate is reduced.
[0011]
Further, the actual operation is performed by driving the raw material 25 in the supply tank 9 by the main drive motor 3 of the pressurizing pump 1, and driving the motor 15 in accordance with the activation of the motor 3 to pressurize the speed of the decompression pump 2. The pressure is lowered from the pump 1 and the pressure in the pipe 5 is gradually increased. The pressure is detected by the pressure sensor 8 and adjusted to a set value by the motor 15. The detection location of the pressure adjustment may be an arbitrary location on the line, for example, the pressure sensor 8a.
When changing the overall flow rate, the speed of the main drive motor 3 is adjusted. If the overall flow rate is changed gently, the pressure in the pipe 5 is also detected by the pressure sensor 8, so that the motor 15 of the speed adjusting device 4 can keep a high pressure following the set value.
The air vent valve 13 discharges air from the pipe 5, and the safety valve 12 prevents excessive pressure rise and keeps the device safe.
The processing containers 6 and 6a are cooling type stirring containers that cool and crystallize (pressure crystallization) the oil and fat composition in a high pressure state, and change the stirring and cooling rate depending on the degree of crystallization.
The drive mechanism of each of the pumps 1 and 2 has a rigidity that does not cause hunting (vibration) due to a pressure change in the pipe 5.
Also, the adjustment control of the speed adjusting device 4 is controlled by lowering the control loop gain so that the line pressure does not hunt.
[0012]
Note that the following various modifications can be made in the configuration of FIG. 1 described above.
The pressurizing pump 1 may be increased to increase the speed difference between the pumps 1 and 2.
The pressurizing pump 1 may be various pump types, a piston type, a plunger type pump, a gear pump, or the like.
The decompression pump 2 may be a piston type (swash plate type) that can be used as a motor, an internal gear pump, an external gear pump, or other types.
The decompression pump 2 may be configured in a multi-stage manner in order to decompress the pressure gently.
The arrangement of the pumps 1 and 2 may be arbitrary piping that requires high pressure. For example, when only the processing vessel 6a is set to high pressure, the pumps 1 and 2 may be arranged before and after the processing vessel 6a. Further, another low-pressure pump 26 can be provided for feeding the raw material to the container 6.
Although the arrangement of the pumps 1 and 2 is configured as one set, a plurality of sets may be arranged in any plurality of arrangements (processing containers) that require high pressure.
If the pumps 1 and 2 are directly connected or arranged close to each other, the drive shaft with the main drive motor 3 is short, and the drive mechanism is simple, the apparatus becomes small and inexpensive.
If the main drive motor 3 is of a double shaft type, the pumps 1 and 2 can be arranged on both sides of the motor, the drive distributor 10 is unnecessary, and only the device adjusting device 4 is required.
It is assumed that the discharge amounts (flow rates) of the pressurization pump 1 and the decompression pump 2 are selected to be substantially the same, but the discharge amount of the decompression pump 2 may be selected in advance in consideration of leakage.
Each processing vessel 6, 6a is composed of two, but may be one or many.
Although the pressure in the high pressure state has been described as 40 MPa, there is no upper limit to the applied pressure, and even a few hundred MPa can be applied.
In addition, the method of producing an oil and fat composition under high-pressure conditions has the effect of reducing the crystal grain size by pressure crystallization and increasing the amount of crystals, and the effect of improving the whipping properties and the roll-in useability. There is.
[0013]
Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 1 and an equivalent part, and only a different part is demonstrated.
A cooling unit 110 is provided on the outer periphery of each processing vessel 6, 6 a in FIG. 2, and each cooling unit 110 is configured to be supplied with a coolant 110 a to be cooled.
[0014]
The control means 100 in FIG. 2 is connected in parallel to the pressurizing pump 1, a drive distributor 10 provided between the depressurizing pump 2 and the main drive motor 3, and the pressurizing pump 1. The auxiliary pressurizing pump 7 having a flow rate smaller than 1 is connected to the discharge part 7a of the auxiliary pressurizing pump 7 and connected to the outlet side 1a of the pressurizing pump 1, and the pressure sensor 8 and the safety valve 12 are connected. It is connected to this outlet side 1a. The auxiliary pressurizing pump 7 is driven by a motor 17, and the pressurizing pump 1, the outlet side 1 a of the auxiliary pressurizing pump 7, and the junction of the discharge unit 7 a. The first style of The amount is the decompression pump 2 Second flow of It is comprised so that it may become larger than quantity, and the flow volume of the auxiliary | assistant pressurization pump 7 is adjusted.
The processing containers 6 and 6a are each provided with a cooling unit 110 for cooling by supplying the refrigerant 110a, and a pressure sensor 8a is provided in the pipe 5 connecting the processing containers 6 and 6a. .
[0015]
By adjusting the auxiliary pressurizing pump 7 described above, the piping 5 can be kept at a high pressure, and processing such as pressure crystallization can be performed continuously at a high pressure.
In this method, the driving of the pressurizing pump 1 and the depressurizing pump 2 of the main drive system becomes simple and good, and the equipment becomes inexpensive.
FIG. 3 shows an example in which the shafts of the pumps 1 and 2 in the third embodiment of FIG. 3 as another form of FIG. 2 are directly connected. Although the shaft centers coincide with each other, they may be arranged in parallel or orthogonally with a bevel gear. The drive mechanism with the main drive motor 3 is short and simple.
The pumps 1 and 2 are installed directly (FIG. 3) or close to each other, and the drive mechanism with the decompression motor 3 is short and simple. If the shaft is short, the torsional rigidity of the shaft is increased, variation in the recovered torque from the main drive motor 3 and the required torque of the pressure pump 1, and torsional vibration and resonance of the drive shaft due to fluctuations are reduced, and a stable operation state can be obtained. .
The pressure adjustment of the pipe 5 is performed by adjusting the speed of the motor 17, and the adjustment may be performed by an inverter method or a servo motor method. The drive capacity of the motor 17 may be smaller than that of the main drive motor 3 because it only needs to replenish internal leakage.
In the third embodiment shown in FIG. 3, the control means 100 assists the pressurizing pump 1 in the pressurizing pump 1 and the depressurizing pump 2 that are directly connected to the main drive motor 3 in series. The pressurizing pump 7 is connected in parallel.
The configurations shown in FIGS. 2 and 3 can be variously changed below.
The pressurizing pump 1 may be various pump types, a piston type, a plunger type pump, a gear pump, or the like.
The decompression pump 2 may be a piston type (swash plate type) that can be used as a motor, an internal gear pump, an external gear pump, or other types.
When the pressure pump 1 and the pressure reduction pump 2 are changed in type, the flow rate may be adjusted by changing the gear ratio of the drive distributor 10 in order to adjust the rotation speed.
The decompression pump 2 may have a multi-stage configuration because the pressure is gradually reduced.
The shaft centers in FIG. 3 are examples of coincidence, but may be arranged in parallel or orthogonally with a bevel gear, or the pressure pump 1 and the pressure reduction pump 2 may be arranged on both sides with a biaxial motor. The drive mechanism can be short and simple.
[0016]
Next, a fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 4 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same or equivalent part as FIG. 1, and while abbreviate | omitting description, only a different part is demonstrated.
The pressure pump 1 is driven independently by an inverter type main drive motor 3, and the pressure reduction motor 2 is driven by an inverter type second motor 18 independent of the main drive motor 3.
A control line 19 from a control system (not shown) is connected to the main drive motor 3, and the main drive motor 3 and the second motor 18 are connected by another control line 21. This power is taken out as electric energy and used as power for the main driving motor 3 for pressurization, so that processing such as pressure crystallization is continuously performed.
The second motor 18 is configured to take in a pressure signal from the pressure sensor 8 through the signal line 20 and to control its rotation.
[0017]
Further, depending on the selection and control system of the motor when the power from the second motor 18 for decompression is taken out as electric energy, there is not always energy recovery, but much less than the main drive motor 3 for the pressure pump 1. Electric energy is sufficient.
Note that the amplifier of the second motor 18 has a regenerative terminal for taking out a regenerative current to the outside.
The decompression pump 2 is used with the suction side of the pipe 5 at a high pressure and the discharge side at a low pressure. Therefore, the control means 100 includes the main drive motor 3 of the pressurizing pump 1 and the second motor 18 of the decompression pump 2.
[0018]
Next, the first operation of the configuration of FIG. 4 will be described. Note that an inverter motor is used for the main drive motor 3 of the pressurizing pump 1 and the second motor 18 of the decompression pump 2.
The raw material 25 from the supply tank 9 is sent to the pipe 5 by the pressure pump 1 driven by the main drive motor 3. When the flow rate of the decompression pump 2 is smaller than that of the pressurization pump 1, the pressure of the pipe 5 gradually increases.
The second motor 18 is rotated as a motor by the pressure of the raw material 25 in a state where the pipe 5 is at a high pressure, and the power is recovered as electric energy by the second motor 18 and supplied to the main drive motor 3 to be supplied to the pressurizing pump 1. Flow the raw material to the discharge side.
[0019]
Next, the second operation of the configuration of FIG. 4 will be described. That is, in FIG. 4, at least the second motor 18 of the decompression pump 2 is configured as a servo motor, and the rotation speed of the servo motor is detected by the pressure sensor 8 of the pipe 5. Adjust the number electrically. The main drive motor 3 of the pressurizing pump 1 is constituted by a normal inverter and maintains a stable and powerful rotation.
The configuration of the second operation is to perform rotation control, that is, pressure control of the pipe 5 by using a well-known control technique that has been remarkably advanced by simplifying the hardware of the machine.
The rotation control of the main drive motor 3 is performed by an external flow command value (control line 19), and the rotation control of the second motor 18 is performed by an external flow command value (control line 21) and a pressure signal (signal) of the pressure sensor 8. Line 20).
[0020]
Next, the third operation of the configuration of FIG. 4 will be described. It should be noted that the following items are substantially the same as those in the second operation described above.
That is, in FIG. 4, each of the motors 3 and 18 is constituted by a servo motor.
The entire raw material flow rate (discharge amount) is determined by externally setting the speed of the main drive motor 3 to a flow rate command (control line 19).
The pressure in the pipe 5 is detected by the pressure sensor 8 or 8a, 8b, and the number of revolutions of the motor 18 is electrically adjusted according to the value of the pressure signal from the pressure sensor 8, 8a, 8b. Specifically, the speed difference between the motor 3 and the motor 18 is detected by an encoder (a well-known speed and rotation detector not shown) of each of the motors 3 and 18, and the speed difference is strictly servo controlled to control the speed of the second motor 18. To control. In this case, since the main drive motor 3 has a reference speed, the second motor 18 is variable.
When the pressure in the pipe 5 is lower than the set value, the speed of the second motor 18 is decreased to increase the pipe pressure. In the opposite case, the speed of the second motor 18 is increased to lower the pressure. In this case, the control line 21 is used.
Here, when changing the overall flow rate, the speed of the motor 3 is gradually changed. At this time, since the pressure of the pipe 5 is controlled by the speed difference between the drive shafts of the pumps 1 and 2, the rotational speed of the second motor 18 is increased. Follows the motor 3 and the flow rate changes while the piping pressure is maintained.
In general, even if the flow rate is changed, if the pressure in the pipe 5 is constant, the amount of leakage becomes substantially constant. Therefore, the speeds of the motors 3 and 18 are reduced while keeping the same speed difference.
The operation of this embodiment is the same as that in which the speed adjusting device 4 of FIG. 1 is electrically constituted by a servo motor.
Further, in the example of the second and third operations described above, the entire flow rate command may be commanded to the second motor 18 to vary the motor 3 in a passive manner.
[0021]
The pressure sensors 8 and 8a in FIGS. 1 and 2 described above are further provided with a pressure sensor 8b on the pipe 5 as shown in FIG. 4, and the pressure signal of any one of the pressure sensors 8, 8a and 8b is used. Control can be performed.
[0022]
Moreover, in the form of FIG. 1, according to the experiment in which the main drive motor 3 is 5.5 kW and the pressure is 35 MPa, the power of the main drive motor 3 is 2/3.
Further, in the embodiment of FIG. 1, the description that the flow rate of the decompression pump 2 is reduced is an expression of the pump shaft speed that does not include internal leakage, and the actual raw material flow rate includes the leakage and the pressurization pump 1 and the decompression pump. 2 is the same.
[0023]
Next, a fifth embodiment shown in FIG. 6 will be described. FIG. 6 is a modification of FIG. 4 described above.
4 that are the same as or equivalent to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different portions are described.
The pressure pump 1 is driven independently by an inverter type main drive motor 3, and the pressure reduction motor 2 is driven by an inverter type second motor 18 independent of the main drive motor 3.
The main drive motor 3 is connected to a control line 19 (drive wiring for controlling the rotation speed) from the control panel 200 and an amplifier 51 (inverter), and between the main drive motor 3 and the second motor 18. It is indirectly connected by another control line 21 and an amplifier 50 (inverter), and is configured to recover or save power from the second motor 18 as electric energy and continuously perform processing such as pressure crystallization. Yes.
Further, the second motor 18 is configured to take in the pressure signal from the pressure sensor 8b through the signal line 20 and to control the rotation thereof. The pressure signal may be from the pressure sensor 8 or 8a.
[0024]
Further, depending on the selection and control system of the motor when the power from the second motor 18 for decompression is taken out as electric energy, there is not always energy recovery, but much more than the main drive motor 3 for the pressurizing pump 1. Less electrical energy is sufficient.
The amplifier 50 (inverter) of the second motor 18 is provided with a regenerative terminal for taking out a regenerative current to the outside.
The decompression pump 2 is used with the suction side of the pipe 5 at a high pressure and the discharge side at a low pressure. Therefore, the control means 100 includes the main drive motor 3 of the pressurizing pump 1 and the second motor 18 of the decompression pump 2.
[0025]
Next, the first operation of the configuration of FIG. 6 will be described. Note that an inverter motor is used for the main drive motor 3 of the pressurizing pump 1 and the second motor 18 of the decompression pump 2.
The raw material 25 from the supply tank 9 is sent to the pipe 5 by the pressure pump 1 driven by the main drive motor 3. When the flow rate of the decompression pump 2 is smaller than that of the pressurization pump 1, the pressure of the pipe 5 gradually increases.
The second motor 18 is rotated as a motor by the pressure of the raw material 25 in a state where the pipe 5 is at a high pressure, and power is recovered as electric energy by an amplifier 50 (inverter) with a regenerative terminal of the second motor 18 to be main driven. The operation can be performed while saving the total electric energy of the motor 3 and the second motor 18.
[0026]
Next, the second operation of the configuration of FIG. 6 will be described. That is, in FIG. 6, at least the second motor 18 of the decompression pump 2 is configured as a servo motor, and the rotation speed of the servo motor is detected by the pressure sensor 8b of the pipe 5, and the rotation of the second motor 18 is determined by the pressure signal value of the pressure sensor 8b. Adjust the number electrically. The main drive motor 3 of the pressurizing pump 1 is constituted by a normal inverter and maintains a stable and powerful rotation.
The configuration of the second operation is to perform rotation control, that is, pressure control of the pipe 5 by using a well-known control technique that has been remarkably advanced by simplifying the hardware of the machine.
The rotation control of the main drive motor 3 is performed by a flow command value (control line 19) from the outside, and the rotation control of the second motor 18 is performed by a flow command value (control line) based on the pressure signal (signal line 20) of the pressure sensor 8b. 21). The pressure signal may be from the pressure sensor 8 or 8a.
[0027]
Next, the third operation of the configuration of FIG. 6 will be described. It should be noted that the following items are substantially the same as those in the second operation described above.
That is, in FIG. 4, each of the motors 3 and 18 is constituted by a servo motor.
The entire raw material flow rate (discharge amount) is determined by externally setting the speed of the main drive motor 3 to a flow rate command (control line 19). In this case, the amplifier 50 is a servo amplifier.
The pressure in the pipe 5 is detected by the pressure sensor 8 or 8a, 8b, and the rotational speed of the motor 18 is electrically adjusted according to the pressure signal value of any one of the pressure sensors 8, 8a, 8b. Specifically, the speed difference between the motor 3 and the motor 18 is detected by an encoder (a well-known speed and rotation detector not shown) of each of the motors 3 and 18, and the speed difference is strictly servo controlled to control the speed of the second motor 18. To control. In this case, since the main drive motor 3 has a reference speed, the second motor 18 is variable.
When the pressure in the pipe 5 is lower than the set value, the speed of the second motor 18 is decreased to increase the pipe pressure. In the opposite case, the speed of the second motor 18 is increased to lower the pressure. In this case, the control line 21 is used.
Here, when changing the overall flow rate, the speed of the motor 3 is gradually changed. At this time, the pressure of the pipe 5 is controlled by the speed difference of the control line 21, so the rotational speed of the second motor 18 follows the motor 3. Thus, the flow rate changes while the piping pressure is maintained.
In general, even if the flow rate is changed, if the pressure in the pipe 5 is constant, the amount of leakage becomes substantially constant. Therefore, the speeds of the motors 3 and 18 are reduced while keeping the same speed difference.
The operation of this embodiment is the same as that in which the speed adjusting device 4 of FIG. 1 is electrically constituted by a servo motor.
Further, in the example of the second and third operations described above, the entire flow rate command may be commanded to the second motor 18 to vary the motor 3 in a passive manner.
[0028]
The arrangement of each of the pumps 1 and 2 may be an arbitrary pipe that requires a high pressure. For example, when only the processing vessel 6a has a high pressure, the pumps 1 and 2 may be arranged before and after the processing vessel 6a. An example of the arrangement is shown in FIG. Further, a low pressure pump 26 is provided to feed the raw material to the processing vessel 6.
[0029]
Moreover, although the arrangement | positioning of each said pump 1 and 2 was comprised by 1 set, you may arrange | position multiple sets to arbitrary arrangement | positioning (processing container) which requires a high voltage | pressure. An example of the arrangement is shown in FIG. Here, the pumps P1, P2, and P3 are driven by electric control and speed adjustment by individual independent motors 3, 18, and 18 'shown in FIG. 8, which will be described later, to set the necessary pressures of the processing vessels 6a and 6b. In this example, the processing vessel 6a is set to high pressure and the processing vessel 6b is set to intermediate pressure.
If the pumps 1 and 2 are directly connected or arranged close to each other, the drive shaft with the main drive motor 3 is short, and the drive mechanism is simple, the apparatus becomes small and inexpensive.
If the main drive motor 3 is of a double shaft type, the pumps 1 and 2 can be arranged on both sides of the motor, the drive distributor 10 is unnecessary and only the speed adjusting device 4 is required.
It is assumed that the discharge amounts (flow rates) of the pressurization pump 1 and the decompression pump 2 are selected to be substantially the same, but the discharge amount of the decompression pump 2 may be selected in advance in consideration of leakage.
Each processing vessel 6, 6a is composed of two, but may be one or many.
Although the pressure in the high pressure state has been described as 40 MPa, there is no upper limit to the applied pressure, and even a few hundred MPa can be applied.
[0030]
In addition, as an example of the prior art, an example of a throttle and piping resistance is shown and the reason why the pressure adjustment is difficult has been described. However, it is possible to adjust the pressure by partially incorporating them, and the high pressure load of the vacuum pump 2 Can be reduced. The arrangement configuration is shown in FIG. That is, when the processing pressure is large and reaches 40 MPa or several hundred MPa, it is useful for reducing the load of the vacuum pump 2.
In FIG. 9, since the pipe resistance 57, the throttle 58 and the pressure reducing pump 2 cannot be suddenly released in the event of an abnormality, the safety bypass circuits 55 and 55 'and the valves 56 and 56' are connected to the pipe resistance 57 and the pressure reducing pump 2. Arranged in parallel. Each valve 56, 56 ′ is opened by a spring or a motor in response to an abnormality such as a power failure or a control signal during operation, and is released by releasing the pressure. Further, in the configuration of FIG. 9, the case where both the pipe resistance 57 and the throttle 58 are incorporated is shown, but it can be arranged before and after any arbitrary processing container 6, 6 a, 6 b. The throttle 58 can be a pressure reducing valve or the like.
In addition, the method of producing an oil and fat composition under high-pressure conditions has the effect of reducing the crystal grain size by pressure crystallization and increasing the amount of crystals, and the effect of improving the whipping properties and the roll-in useability. There is.
[0031]
【The invention's effect】
Since the continuous high-pressure treatment method and apparatus according to the present invention are configured as described above, the following effects can be obtained.
That is,
(1) Since a pressure reducing pump is installed at a downstream position of the pipe pressurized by the pressure pump, and the flow rate of the pressure pump is larger than the flow rate of the pressure reducing pump, the pipe is kept at a high pressure and processing such as pressure crystallization is performed. Can be performed continuously.
(2) The seal part of the decompression pump (motor) extends over a plurality of teeth and a plurality of stages even in the gear pump example, and the pressure is reduced stepwise, so that the component change is small. Also, unlike pressure reduction at the throttle (through the full throttle), only a small amount of the leak from the seal portion is released and the pressure is released, so the overall component change is small.
(3) In particular, the pressure energy is recovered from the decompression pump 2 and the power can be concentrated on the pressurization pump 1, so that the entire main drive motor power is small and energy saving is useful.
(4) Arbitrary piping sandwiched between the pressurizing pump and the decompression motor can be pressurized, and only the piping is configured with pressure-resistant and high-pressure equipment, and other equipment can be designed with inexpensive low-pressure containers, so the overall equipment cost is reduced.
(5) Although the oil and fat composition production line has been exemplified, it can also be used in pressure crystallization lines for other foods / drugs.
(6) There is no upper limit to the applied pressure, and even a few hundred MPa can be applied.
(7) Applicable to high-pressure sterilization lines.
(8) Further, since the decompression energy of the decompression pump is taken out to the outside, the heat generation of the raw material is small and the change of the raw material components is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment which is another embodiment of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional form.
FIG. 6 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Pressure pump
2 (P2) Pressure reducing pump (pressure reducing motor)
3 (P1) Main drive motor
4 Speed adjustment device
5 Piping
6,6a, 6c Processing container
7 Auxiliary pressurizing pump
8, 8a, 8b Pressure sensor
9 Supply tank
10 Drive distributor
12 Safety valve
13 Air vent valve
14 Aging machine
15 Speed adjustment motor
17 Motor
18 Second motor
18 'Third motor
19-21 Control line
23 Refrigerant
25 Raw materials
26 Low pressure pump
27, 27a Cooler
50 Amplifier (Inverter)
51 Amplifier (Inverter)
55,55 'bypass circuit
56, 56 'valve
57 Piping resistance
58 Aperture
110a Refrigerant

Claims

供給タンク(9)からの原料(25)を加圧ポンプ(1)を介して処理容器(6,6a)に連続して送り、前記処理容器(6,6a)からの処理済原料を配管(5)に設けられた減圧ポンプ(2)を介して送り、前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器(6,6a)と配管(5)を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプ(1)と減圧ポンプ(2)を主駆動モータ(3)と駆動分配機(10)に接続し、前記駆動分配機(10)の後流の一方に速度調整装置(4)を設けて前記加圧ポンプ(1)の第１駆動速度を前記減圧ポンプ(2)の第２駆動速度よりも高速とすることを特徴とする連続高圧処理方法。 The raw material (25) from the supply tank (9) is continuously sent to the processing container (6, 6a) via the pressure pump (1), and the processed raw material from the processing container (6, 6a) is piped ( 5) is sent through a pressure reducing pump (2), and the first flow rate of the pressure pump (1) is made larger than the second flow rate of the pressure reducing pump (2). 6, 6a) and the continuous high-pressure processing method in which the pipe (5) is kept in a high pressure state, the pressure pump (1) and the pressure reduction pump (2) are connected to the main drive motor (3) and the drive distributor (10). And a speed adjusting device (4) is provided on one of the wakes of the drive distributor (10) so that the first drive speed of the pressure pump (1) is the second drive speed of the decompression pump (2). A continuous high-pressure treatment method characterized by a higher speed.

供給タンク(9)からの原料(25)を加圧ポンプ(1)及びこの加圧ポンプ(1)と並列接続され前記加圧ポンプ(1)よりも少流量の補助加圧ポンプ(7)を介して処理容器(6,6a)に連続して送り、前記処理容器(6,6a)からの処理済原料を配管(5)に設けられた減圧ポンプ(2)を介して送り、前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)と前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)の合流部の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器(6,6a)と配管(5)を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプ(1)と減圧ポンプ(2)を主駆動モータ(3)と駆動分配機(10)に接続し、前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)を前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)へ接続することを特徴とする連続高圧処理方法。The raw material (25) from the supply tank (9) is connected in parallel with the pressurizing pump (1) and the pressurizing pump (1), and the auxiliary pressurizing pump (7) having a smaller flow rate than the pressurizing pump (1). Continuously sent to the processing vessel (6, 6a), the processed raw material from the processing vessel (6, 6a) is sent through the pressure reduction pump (2) provided in the pipe (5), the pressurization By making the first flow rate at the junction side of the outlet side (1a) of the pump (1) and the discharge part (7a) of the auxiliary pressurization pump (7) larger than the second flow rate of the decompression pump (2) In the continuous high-pressure processing method in which the processing vessel (6, 6a) and the pipe (5) are kept in a high pressure state, the pressurizing pump (1) and the decompression pump (2) are driven with a main drive motor (3). connected to the dispenser (10), a continuous high-pressure processing method in which the discharge portion of the front Symbol auxiliary pressure pump (7) and (7a), characterized in that connecting the to the outlet side of the pressure pump (1) (1a) .

供給タンク(9)からの原料(25)を加圧ポンプ(1)及びこの加圧ポンプ(1)と並列接続され前記加圧ポンプ(1)よりも少流量の補助加圧ポンプ(7)を介して処理容器(6,6a)に連続して送り、前記処理容器(6,6a)からの処理済原料を配管(5)に設けられた減圧ポンプ(2)を介して送り、前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)と前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)の合流部の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器(6,6a)と配管(5)を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプ(1)と減圧ポンプ(2)を１個の主駆動モータ(3)に直列接続し、前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)を前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)へ接続することを特徴とする連続高圧処理方法。The raw material (25) from the supply tank (9) is connected in parallel with the pressurizing pump (1) and the pressurizing pump (1), and the auxiliary pressurizing pump (7) having a smaller flow rate than the pressurizing pump (1). Continuously sent to the processing vessel (6, 6a), the processed raw material from the processing vessel (6, 6a) is sent through the pressure reduction pump (2) provided in the pipe (5), the pressurization By making the first flow rate at the junction side of the outlet side (1a) of the pump (1) and the discharge part (7a) of the auxiliary pressurization pump (7) larger than the second flow rate of the decompression pump (2) In the continuous high-pressure processing method in which the processing vessel (6, 6a) and the pipe (5) are maintained in a high pressure state, the pressurizing pump (1) and the decompressing pump (2) are connected to one main drive motor (3 continuous high-pressure processing method characterized by) a series connection, connected to the front Symbol discharge portion outlet of (said 7a) pressurizing pump (1) of the auxiliary pressure pump (7) (1a).

供給タンク(9)からの原料(25)を加圧ポンプ(1)を介して処理容器(6,6a)に連続して送り、前記処理容器(6,6a)からの処理済原料を配管(5)に設けられた減圧ポンプ(2)を介して送り、前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器(6,6a)と配管(5)を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプ(1)と減圧ポンプ(2)を１個の主駆動モータ(3)に駆動分配機(10)を介して接続し、前記加圧ポンプ(1)又は減圧ポンプ(2)の何れかを可変流量型とすることを特徴とする連続高圧処理方法。 The raw material (25) from the supply tank (9) is continuously sent to the processing container (6, 6a) via the pressure pump (1), and the processed raw material from the processing container (6, 6a) is piped ( 5) is sent through a pressure reducing pump (2), and the first flow rate of the pressure pump (1) is made larger than the second flow rate of the pressure reducing pump (2). 6, 6a) and a continuous high pressure treatment method in which the pipe (5) is kept in a high pressure state, the pressure pump (1) and the pressure reduction pump (2) are driven and distributed to a single main drive motor (3). (10) A continuous high-pressure treatment method characterized in that either the pressure pump (1) or the pressure reduction pump (2) is a variable flow type.

供給タンク(9)からの原料(25)を加圧ポンプ(1)を介して処理容器(6,6a)に連続して送り、前記処理容器(6,6a)からの処理済原料を配管(5)に設けられた減圧ポンプ(2)を介して送り、前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器(6,6a)と配管(5)を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプ(1)を前記主駆動モータ(3)で駆動すると共に、前記減圧ポンプ(2)を前記主駆動モータ(3)とは独立した第２モータ(18)で駆動し、前記第２モータ(18)からの動力を電気エネルギーとして前記主駆動モータ(3)に供給することを特徴とする連続高圧処理方法。 The raw material (25) from the supply tank (9) is continuously sent to the processing container (6, 6a) via the pressure pump (1), and the processed raw material from the processing container (6, 6a) is piped ( 5) is sent through a pressure reducing pump (2), and the first flow rate of the pressure pump (1) is made larger than the second flow rate of the pressure reducing pump (2). 6, 6a) and the continuous high-pressure treatment method in which the pipe (5) is kept in a high pressure state, the pressure pump (1) is driven by the main drive motor (3), and the pressure reduction pump (2) is It is driven by a second motor (18) independent of the main drive motor (3), and the power from the second motor (18) is supplied to the main drive motor (3) as electric energy. Continuous high-pressure treatment method.

供給タンク(9)からの原料(25)を連続して処理容器(6,6a)に送るための加圧ポンプ(1)と、前記処理容器(6,6a)の下流側の配管(5)に接続された減圧ポンプ(2)と、前記各ポンプ(1,2)の流量を制御する制御手段(100)とを備え、前記制御手段(100)により前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段(100)は、前記各ポンプ(1,2)と主駆動モータ(3)との間に接続された駆動分配機(10)と、前記駆動分配機(10)に接続された速度調整用モータ(15)とよりなることを特徴とする連続高圧処理装置。 A pressure pump (1) for continuously feeding the raw material (25) from the supply tank (9) to the processing vessel (6, 6a), and a pipe (5) downstream of the processing vessel (6, 6a) And a control means (100) for controlling the flow rate of each of the pumps (1, 2). The control means (100) provides a first pressure pump (1). In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control the flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump (2), the control means (100) includes the pumps (1, 2) and the main drive motor (3). And a speed adjusting motor (15) connected to the drive distributor (10).

供給タンク(9)からの原料(25)を連続して処理容器(6,6a)に送るための加圧ポンプ(1)と、前記加圧ポンプ(1)と並列接続されこの加圧ポンプ(1)よりも少流量の補助加圧ポンプ(7)と、前記処理容器(6,6a)の下流側の配管(5)に接続された減圧ポンプ(2)と、前記各ポンプ(1,2)の流量を制御する制御手段(100)とを備え、前記制御手段(100)により前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)と前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)の合流部の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段(100)は、前記加圧ポンプ(1)と主駆動モータ(3)間に接続され前記減圧ポンプ(2)が接続された駆動分配機(10)と、前記補助加圧ポンプ(7)とよりなり、前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)を前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)へ接続したことを特徴とする連続高圧処理装置。A pressure pump (1) for continuously feeding the raw material (25) from the supply tank (9) to the processing vessel (6, 6a), and the pressure pump (1) connected in parallel with the pressure pump (1) a low flow auxiliary pressurizing pump (7) than 1), and the downstream side of the pipe (5) connected to a vacuum pump before the SL processing container (6, 6a) (2), wherein each pump (1, 2) control means (100) for controlling the flow rate, and the control means (100) allows the outlet side (1a) of the pressurization pump (1) and the discharge part (7a) of the auxiliary pressurization pump (7). ), The control means (100) includes the pressurizing pump (1) and the continuous high pressure processing apparatus configured to control the first flow rate of the merging portion to be greater than the second flow rate of the decompression pump (2). the main drive motor (3) connected to the vacuum pump while (2) is connected to a driving distributor (10), more become before Kiho auxiliary pressure pump (7), the auxiliary pressure pump (7) The discharge part (7a) of the pressure pump (1) was connected to the outlet side (1a) Continuous high-pressure processing apparatus according to claim.

供給タンク(9)からの原料(25)を連続して処理容器(6,6a)に送るための加圧ポンプ(1)と、前記加圧ポンプ(1)と並列接続されこの加圧ポンプ(1)よりも少流量の補助加圧ポンプ(7)と、前記処理容器(6,6a)の下流側の配管(5)に接続された減圧ポンプ(2)と、前記各ポンプ(1,2)の流量を制御する制御手段(100)とを備え、前記制御手段(100)により前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)と前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)の合流部の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段(100)は、前記主駆動モータ(3)に直列接続された前記加圧ポンプ(1)及び減圧ポンプ(2)のうち、前記加圧ポンプ(1)に並列に接続された前記補助加圧ポンプ(7)よりなり、前記補助加圧ポンプ(7)の吐出部(7a)を前記加圧ポンプ(1)の出口側(1a)へ接続したことを特徴とする連続高圧処理装置。A pressure pump (1) for continuously feeding the raw material (25) from the supply tank (9) to the processing vessel (6, 6a), and the pressure pump (1) connected in parallel with the pressure pump (1) a low flow auxiliary pressurizing pump (7) than 1), and the downstream side of the pipe (5) connected to a vacuum pump before the SL processing container (6, 6a) (2), wherein each pump (1, 2) control means (100) for controlling the flow rate, and the control means (100) allows the outlet side (1a) of the pressurization pump (1) and the discharge part (7a) of the auxiliary pressurization pump (7). ), The control means (100) is connected to the main drive motor (3). The continuous high-pressure processing apparatus is configured to control the first flow rate of the confluence portion to be larger than the second flow rate of the decompression pump (2). Of the pressure pump (1) and the pressure reduction pump (2) connected in series, the auxiliary pressure pump (7) connected in parallel to the pressure pump (1), the auxiliary pressure pump ( 7) The discharge part (7a) of the pressure pump (1) outlet side ( A continuous high-pressure treatment apparatus characterized by being connected to 1a).

供給タンク(9)からの原料(25)を連続して処理容器(6,6a)に送るための加圧ポンプ(1)と、前記処理容器(6,6a)の下流側の配管(5)に接続された減圧ポンプ(2)と、前記各ポンプ(1,2)の流量を制御する制御手段(100)とを備え、前記制御手段(100)により前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段(100)は、前記加圧ポンプ(1)と減圧ポンプ(2)を前記主駆動モータ(3)に接続するための駆動分配機(10)を有し、前記各ポンプ(1,2)の中の何れかを可変流量型としてなることを特徴とする連続高圧処理装置。 A pressure pump (1) for continuously feeding the raw material (25) from the supply tank (9) to the processing vessel (6, 6a), and a pipe (5) downstream of the processing vessel (6, 6a) And a control means (100) for controlling the flow rate of each of the pumps (1, 2). The control means (100) provides a first pressure pump (1). In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control the flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump (2), the control means (100) includes the pressurization pump (1) and the decompression pump (2). A continuous high-pressure processing apparatus having a drive distributor (10) for connection to a main drive motor (3), wherein any one of the pumps (1, 2) is of a variable flow rate type.

供給タンク(9)からの原料(25)を連続して処理容器(6,6a)に送るための加圧ポンプ(1)と、前記処理容器(6,6a)の下流側の配管(5)に接続された減圧ポンプ(2)と、前記各ポンプ(1,2)の流量を制御する制御手段(100)とを備え、前記制御手段(100)により前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段(100)は、前記加圧ポンプ(1)を駆動する主駆動モータ(3)とは独立し前記減圧ポンプ(2)を駆動するための第２モータ(18)と、前記第２モータ(18)からの動力を電気エネルギーとして前記主駆動モータ(3)に供給する制御ライン(21)とからなることを特徴とする連続高圧処理装置。 A pressure pump (1) for continuously feeding the raw material (25) from the supply tank (9) to the processing vessel (6, 6a), and a pipe (5) downstream of the processing vessel (6, 6a) And a control means (100) for controlling the flow rate of each of the pumps (1, 2). The control means (100) provides a first pressure pump (1). In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control the flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump (2), the control means (100) includes a main drive motor (3) that drives the pressurization pump (1). ) And a control line for supplying power from the second motor (18) to the main drive motor (3) as electric energy, for driving the pressure reducing pump (2). (21)

供給タンク(9)からの原料(25)を加圧ポンプ(1)を介して処理容器(6,6a)に連続して送り、前記処理容器(6,6a)からの処理済原料を配管(5)に設けられた減圧ポンプ(2)を介して送り、前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるようにすることにより、前記処理容器(6,6a)と配管(5)を高圧状態に保つようにした連続高圧処理方法において、前記加圧ポンプ(1)を前記主駆動モータ(3)で駆動すると共に、前記減圧ポンプ(2)を前記主駆動モータ(3)とは独立した第２モータ(18)で駆動し、前記第２モータ(18)からの動力を電気エネルギーとして回収又はエネルギーを節約することを特徴とする連続高圧処理方法。 The raw material (25) from the supply tank (9) is continuously sent to the processing container (6, 6a) via the pressure pump (1), and the processed raw material from the processing container (6, 6a) is piped ( 5) is sent through a pressure reducing pump (2), and the first flow rate of the pressure pump (1) is made larger than the second flow rate of the pressure reducing pump (2). 6, 6a) and the continuous high-pressure treatment method in which the pipe (5) is kept in a high pressure state, the pressure pump (1) is driven by the main drive motor (3), and the pressure reduction pump (2) is A continuous high-pressure processing method characterized in that the second motor (18) independent of the main drive motor (3) is driven, and the power from the second motor (18) is recovered or saved as electric energy. .

前記配管(5)の一部分に絞り(58)又は配管抵抗(57)を設け、前記減圧ポンプ(2)の負荷を軽減させることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の連続高圧処理方法。 The continuous high pressure according to any one of claims 1 to 5, wherein a throttle (58) or a pipe resistance (57) is provided in a part of the pipe (5) to reduce a load on the pressure reducing pump (2). Processing method.

供給タンク(9)からの原料(25)を連続して処理容器(6,6a)に送るための加圧ポンプ(1)と、前記処理容器(6,6a)の下流側の配管(5)に接続された減圧ポンプ(2)と、前記各ポンプ(1,2)の流量を制御する制御手段(100)とを備え、前記制御手段(100)により前記加圧ポンプ(1)の第１流量を減圧ポンプ(2)の第２流量より多くなるように制御する構成とした連続高圧処理装置において、前記制御手段(100)は、前記加圧ポンプ(1)を駆動する主駆動モータ(3)とは独立し前記減圧ポンプ(2)を駆動するための第２モータ(18)と、前記第２モータ(18)からの動力を電気エネルギーとして回収又は節約するための制御ライン(21)及びアンプ(50)とからなることを特徴とする連続高圧処理装置。 A pressure pump (1) for continuously feeding the raw material (25) from the supply tank (9) to the processing vessel (6, 6a), and a pipe (5) downstream of the processing vessel (6, 6a) And a control means (100) for controlling the flow rate of each of the pumps (1, 2). The control means (100) provides a first pressure pump (1). In the continuous high-pressure processing apparatus configured to control the flow rate to be greater than the second flow rate of the decompression pump (2), the control means (100) includes a main drive motor (3) that drives the pressurization pump (1). 2), a second motor (18) for driving the pressure reducing pump (2), a control line (21) for recovering or saving power from the second motor (18) as electric energy, and A continuous high-pressure processing apparatus comprising an amplifier (50).