JP5608874B2 - 炭酸ガスによる変質防止超音波処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、超音波処理する溶液の変質を炭酸ガスによって防止する炭酸ガスによる変質防止超音波処理装置に関するものである。
従来の超音波霧化装置や超音波濃縮装置又は食品や香料などの超音波処理装置では、容器の底部に装着した超音波振動子から溶液に超音波を照射すると、溶液に含まれる溶存空気によって溶液が酸化されて変質することが知られている。特に、超音波照射によって起きるキャビテーションにより、気泡の温度が上昇してＯＨラジカルが生成され、ソノケミカル反応が起きる。
しかしながら、従来の超音波処理装置では、このような超音波振動により、溶液に含まれる溶存空気による溶液の変質については何ら対策が取られていないという問題があった。
解決しようとする問題点は、このような超音波振動により、溶液に含まれる溶存空気による溶液の変質については何ら対策が取られていないという問題があった。
本発明は、液体を入れた容器と、該容器に接続され、前記液体に炭酸ガスを注入する炭酸ガスボンベと、前記炭酸ガスを注入した液体を前記容器から給送する給送装置と、該給送装置で給送された炭酸ガスを注入した液体を霧化する超音波振動子を装着した霧化装置と、該霧化装置で霧化された液体を送風する第１の送風管と、該第１の送風管に接続された送風装置と、該送風装置に接続された第２の送風管と、該第２の送風管に接続されたデミスターと、該デミスターに接続された第３の送風管と、該第３の送風管に接続された冷却槽と、該冷却槽に接続された第４の送風管を介して接続された前記霧化装置と、前記送風装置に衝突することによって液化した液体を回収する第１の回収口と、前記デミスターで冷却することによって液化した液体を回収する第２の回収口と、前記冷却槽で冷却されることによって液化した液体を回収する第３の回収口とからなるものである。
本発明の炭酸ガスによる変質防止超音波装置では、容器に入れた液体に超音波を照射したとき、液体に存在する溶存空気が液体中の物質と作用して他の物質に変質することを防ぐために、液体に炭酸ガスを注入することにより、液体に混入されている残存空気と置換して、超音波振動によって発生するキャビテーションの温度上昇を抑え、ソノケミカル反応を起こさず、溶液の変質を防ぐようにするという利点がある。
本発明では、容器に入れた液体に炭酸ガスボンベから炭酸ガスを注入し、炭酸ガスを注入した液体を超音波振動子を装着した霧化装置で霧化し、霧化された粒子が送風装置内で衝突することによって液化して第１の回収口で回収し、霧化された液体をデミスターで冷却することによって第２の回収口で回収し、冷却槽で冷却されることによって液化した液体を回収する第３の回収口で回収口するものである。
図１は本発明の実施例の炭酸ガスによる変質防止超音波装置の構成図で、密閉された容器１に超音波で処理する液体２が入れられ、この容器１に炭酸ガスボンベ３がバルブ４、給入管５を介して接続され、又、この密閉された容器１に供給管６、液体供給装置７を介して霧化槽８が接続され、霧化槽８の底部に超音波振動子９が装着され、この超音波振動子９に発振器１０から発振出力が印加され、又、霧化槽８に第１の送風管１１を介して送風装置１２が接続され、この送風装置１２に第２の送風管１３を介してデミスター１４が接続され、さらに、デミスター１４に第３の送風管１５を介して冷却槽１６が接続され、冷却槽１６に第４の送風管１７を介して霧化槽８に接続され、さらに、送風装置１２の下方に、この送風装置内で衝突して液化した液体を回収する第１の回収口１８が装着され、又、デミスター１４にこのデミスター１４で回収された液体を取り出す第２の回収口１９が装着され、さらに、冷却槽１６に冷却槽１６で回収された液体を取り出す第３の回収口２０が設けられている。
このように構成された本実施例の炭酸ガスによる変質防止超音波装置では、容器１から液体供給装置７によって炭酸ガスボンベ３から炭酸ガスを供給された液体２が霧化槽８に供給されると、超音波振動子９に発振器１０から発振出力が印加されることにより、霧化槽８で霧化粒子が発生し、又、この霧化粒子は送風装置１２が駆動されることにより、第２の送風管１３を通ってデミスター１４に霧化粒子が送られるが、送風装置１２の回転翼によって霧化粒子は送風装置内で衝突して液化するが、この液化した液体は第１の回収口１８で回収され、又、霧化粒子はデミスター１４で回収されて第２の回収口１９からとり出され、さらに、デミスター１４で回収されなかった霧化粒子は冷却槽１６で回収されて、第３の回収口２０から取り出される。
ここで、炭酸ガスボンベ３から液体２に供給された炭酸ガスによって、超音波振動子で霧化された液体に溶存空気による液体の酸化作用が生じることなく、液体の変質を防ぐことができる。
図２は本発明の他の実施例の炭酸ガスによる変質防止超音波装置の構成図で、１は容器、２は液体、３は炭酸ガスボンベ、４はバルブ、５は給入管、６は供給管、７は液体供給装置、８は霧化槽、９は超音波振動子、１０は発振器、１１は第１の送風管、１２は送風装置、１３は第２の送風管、１４はデミスター、１５は第３の送風管、１６冷却槽、１７は第４の送風管、１８は第１の回収口、１９は第２の回収口、２０は第３の回収口でこれらの構成は上記実施例と同じで、説明は省略するが、本実施例では、吸入管５は霧化槽８から送風装置１２に接続されている第１の送風管１１に接続されている。
このように構成された本発明の炭酸ガスによる変質防止超音波装置では、第１の送風管１１に注入された炭酸ガスは送風装置１２で第２の送風管１３，デミスター１４、冷却槽１６，霧化槽８に循環するので、霧化槽８の超音波振動子９によって照射された超音波により、液体に残存する溶存空気によって液体が変質されることがない。
図３は本発明のさらに他の実施例の炭酸ガスによる変質防止超音波装置の具体例で、容器１に液体２が入れられ、炭酸ガスボンベ３から炭酸ガスが液体２に入れられ、液体供給装置であるポンプ７によって炭酸ガスが注入された液体２が霧化槽８に供給され、霧化槽８に供給された液体２は霧化槽８の底部に装着された超音波振動子９によって霧化粒子が発生し、この発生した霧化粒子は送風装置１２の吸引によって第１の冷却装置２１で冷却されて第１の回収容器２２で回収され、又、第１の冷却装置２１で回収されない霧化粒子は、第２の冷却装置２３で冷却され、第２の回収容器２４で回収され、ファン１２に送られた霧化粒子を含む気体は送風装置１２の回転翼で液化され、霧化槽８に戻され、霧化槽８で余剰の液体は容器１に戻される。
このように構成された本実施例の炭酸ガスによる変質防止超音波装置では、炭酸ガスが充満し、超音波振動子９からの超音波によって液体が振動されても、液体の残存空気で変質されないという利点がある。
又、図４に示すように、抽出や熟成などの処理中ににおいて、超音波振動子９を底部に装着した密閉容器２１に液体２をいれ、炭酸ガスボンベ３から液体２に炭酸ガスをバブリングをして、超音波振動子９から超音波を照射することにより、キャビテーションの最終段階で気泡中には炭酸ガスが大部分を占め、温度が上がらなくなり、ＯＨラジカルの生成量が低くなる。
さらに、図５に示すように、超音波振動子９を底部に装着した密閉容器２１に液体２を入れ、炭酸ガスボンベ３から液体２の上部の気相に炭酸ガスを供給すると、液中に溶け込んでいる空気を脱気することができ、炭酸ガスのため、ＯＨラジカルの生成量が低くなる。
上記実施例と同様、超音波洗浄装置においても炭酸ガスをバブリングすることにより、ケミカル反応を抑制することができ、エロージョンを防ぐことができる。
１ 容器
２ 液体
３ 炭酸ガスボンベ
４ バルブ
５ 吸入管
６ 供給管
７ 液体供給装置
８ 霧化槽
９ 超音波振動子
１０ 発振器
１１ 第１の送風管
１２ 送風装置
１３ 第２の送風管
１４ デミスター
１５ 第３の送風管
１６ 冷却槽
１７ 第４の送風管
１８ 第１の回収口
１９ 第２の回収口
２０ 第３の回収口
２１ 密閉容器
２ 液体
３ 炭酸ガスボンベ
４ バルブ
５ 吸入管
６ 供給管
７ 液体供給装置
８ 霧化槽
９ 超音波振動子
１０ 発振器
１１ 第１の送風管
１２ 送風装置
１３ 第２の送風管
１４ デミスター
１５ 第３の送風管
１６ 冷却槽
１７ 第４の送風管
１８ 第１の回収口
１９ 第２の回収口
２０ 第３の回収口
２１ 密閉容器
Claims (1)
- 液体を入れた容器と、該容器に接続され、前記液体に炭酸ガスを注入する炭酸ガスボンベと、前記炭酸ガスを注入した液体を前記容器から給送する給送装置と、該給送装置で給送された炭酸ガスを注入した液体を霧化する超音波振動子を装着した霧化装置と、該霧化装置で霧化された液体を送風する第１の送風管と、該第１の送風管に接続された送風装置と、該送風装置に接続された第２の送風管と、該第２の送風管に接続されたデミスターと、該デミスターに接続された第３の送風管と、該第３の送風管に接続された冷却槽と、該冷却槽に接続された第４の送風管を介して接続された前記霧化装置と、前記送風装置に衝突することによって液化した液体を回収する第１の回収口と、前記デミスターで冷却することによって液化した液体を回収する第２の回収口と、前記冷却槽で冷却されることによって液化した液体を回収する第３の回収口とからなることを特徴とする炭酸ガスによる変質防止超音波処理装置。
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| JP2010258568A JP5608874B2 (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 炭酸ガスによる変質防止超音波処理装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010258568A JP5608874B2 (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 炭酸ガスによる変質防止超音波処理装置 |
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2010
- 2010-11-19 JP JP2010258568A patent/JP5608874B2/ja not_active Expired - Fee Related
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