JPH03278801A - 加圧式凍結濃縮装置 - Google Patents
加圧式凍結濃縮装置Info
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- JPH03278801A JPH03278801A JP7950090A JP7950090A JPH03278801A JP H03278801 A JPH03278801 A JP H03278801A JP 7950090 A JP7950090 A JP 7950090A JP 7950090 A JP7950090 A JP 7950090A JP H03278801 A JPH03278801 A JP H03278801A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は各種の飲料液や薬液等の水を溶媒とする水溶液
から溶質濃度の高い濃縮液を製造するための加圧式凍結
濃縮装置に関する。
から溶質濃度の高い濃縮液を製造するための加圧式凍結
濃縮装置に関する。
［従来技術］
溶質と溶媒（水）とからなる溶液を一旦凍結せしめて氷
晶となし、さらにこの氷晶を加圧、加温することにより
氷晶中から溶質濃度の高い溶液を分離して濃縮液を製造
するいわゆる加圧式凍結濃縮装置は従前より知られてい
る。
晶となし、さらにこの氷晶を加圧、加温することにより
氷晶中から溶質濃度の高い溶液を分離して濃縮液を製造
するいわゆる加圧式凍結濃縮装置は従前より知られてい
る。
こうした装置では、溶液の凝固点が溶媒（水）に対する
溶質濃度及び溶液に加わる圧力によって変化する物理現
象を利用している。
溶質濃度及び溶液に加わる圧力によって変化する物理現
象を利用している。
すなわち、水溶液では加わる圧力が高いほど、また水溶
液中に含まれる溶質の濃度が高いほど凝固点が降下する
物性を利用している。
液中に含まれる溶質の濃度が高いほど凝固点が降下する
物性を利用している。
こうした原理を利用した従前の装置の概系統図を第２図
に示す。
に示す。
同図において、ポンプ３により母液用容器２に注入され
た原料液ｌは冷却用シリンダ４に自然落下する。
た原料液ｌは冷却用シリンダ４に自然落下する。
この冷却用シリンダ４内の原料液は、シリンダ外周のジ
ャケット６へ流入ロアから入り、流出口８から排出され
る冷却用媒体９により冷却され、凍結して氷晶２Ｂとな
る。
ャケット６へ流入ロアから入り、流出口８から排出され
る冷却用媒体９により冷却され、凍結して氷晶２Ｂとな
る。
この氷晶２６が牽引体２３によりシリンダ内を下方へ牽
引され、下部が狭窄したテーパー孔を有する加圧筒１３
に圧入される。
引され、下部が狭窄したテーパー孔を有する加圧筒１３
に圧入される。
この加圧筒１３に設けたジャケット１５へ流入口１６か
ら入り、流出口１７から排出される冷却用媒体１８（前
記冷却媒体９より温度の高い）により氷晶２Ｂの表面が
加温され、氷晶２Ｂの表面硬は若干軟化し、また氷晶２
Ｂはより加圧される。
ら入り、流出口１７から排出される冷却用媒体１８（前
記冷却媒体９より温度の高い）により氷晶２Ｂの表面が
加温され、氷晶２Ｂの表面硬は若干軟化し、また氷晶２
Ｂはより加圧される。
この加圧により氷晶２６中の濃度のより高い溶質部分が
氷晶２Ｂより分離して、氷晶中の圧力の低い部分、すな
わち上部へと移動し、ポケット１９を経て排出バイブ２
０から濃縮液２７として流出する。
氷晶２Ｂより分離して、氷晶中の圧力の低い部分、すな
わち上部へと移動し、ポケット１９を経て排出バイブ２
０から濃縮液２７として流出する。
しかし上記の装置では、原料液１を凍結させながら通過
させる冷却シリンダ４の内筒５は内径が均一な縦長構造
であり、しかも冷却用ジャケット６がその内筒５周囲を
取り巻くように設けられていることにより、原料液中の
内筒壁面近傍部分にあり、しかも溶質濃度のより低い部
分が早く凍結することになる。
させる冷却シリンダ４の内筒５は内径が均一な縦長構造
であり、しかも冷却用ジャケット６がその内筒５周囲を
取り巻くように設けられていることにより、原料液中の
内筒壁面近傍部分にあり、しかも溶質濃度のより低い部
分が早く凍結することになる。
この結果、氷晶２Ｂ全体の結氷硬度にむらが発生し、牽
引体２３近傍はどその結氷硬度が低いうえに溶質濃度も
周辺部より高い氷結晶ができる。
引体２３近傍はどその結氷硬度が低いうえに溶質濃度も
周辺部より高い氷結晶ができる。
こうして生成された氷晶２Ｂを牽引体２３で牽弓して加
圧筒１３に圧入し、加圧すると、溶質濃度が高く、しか
も結氷硬度の低い牽引体２３近傍の氷晶がより早く融解
し、融解した溶質濃度の高い液が槽２２に漏出してしま
うことになる。
圧筒１３に圧入し、加圧すると、溶質濃度が高く、しか
も結氷硬度の低い牽引体２３近傍の氷晶がより早く融解
し、融解した溶質濃度の高い液が槽２２に漏出してしま
うことになる。
［本発明の目的］
以上に鑑み１本発明では溶質を含む原料液を冷却用シリ
ンダにて凍結せしめて氷晶を生成させる際に、その氷晶
全体の結氷硬度分布を均一ならしめるとともに氷晶内の
溶質濃度分布をも均一にならしめるようにし、加圧筒に
圧入させられる氷晶の融解が氷晶全体で等しく進行する
ようにし、溶質濃度が均一にして高い濃縮液が得られる
加圧式凍結濃縮装置を提供できるようにした。
ンダにて凍結せしめて氷晶を生成させる際に、その氷晶
全体の結氷硬度分布を均一ならしめるとともに氷晶内の
溶質濃度分布をも均一にならしめるようにし、加圧筒に
圧入させられる氷晶の融解が氷晶全体で等しく進行する
ようにし、溶質濃度が均一にして高い濃縮液が得られる
加圧式凍結濃縮装置を提供できるようにした。
［課題を解決するための手段］
上記の課題を解決するために、本発明の加圧式凍結濃縮
装置は、上部に母液容器を有する垂直な冷却用シリンダ
の下部に、下細りのテーパー孔を有する加圧筒を断熱筒
体を介して接続し、前記テーパー孔上部に濃縮液回収用
の排出バイブを接続し、前記冷却用シリンダ内で結氷し
た氷晶を牽引するエンドレスな抗張線材を前記母液容器
、シリンダ内、断熱筒体内、加圧筒内を上部から下方に
向かって回送されるように設け、しかも前記冷却用シリ
ンダ内の母液中に圧搾空気送出管の先端を開口せしめた
構造のものとしである。
装置は、上部に母液容器を有する垂直な冷却用シリンダ
の下部に、下細りのテーパー孔を有する加圧筒を断熱筒
体を介して接続し、前記テーパー孔上部に濃縮液回収用
の排出バイブを接続し、前記冷却用シリンダ内で結氷し
た氷晶を牽引するエンドレスな抗張線材を前記母液容器
、シリンダ内、断熱筒体内、加圧筒内を上部から下方に
向かって回送されるように設け、しかも前記冷却用シリ
ンダ内の母液中に圧搾空気送出管の先端を開口せしめた
構造のものとしである。
［作用］
冷却用シリンダ内で母液容器から供給される原料液が冷
却により凍結させられる際に、その凍結しつつある原・
料液中に圧搾空気送出管で圧搾空気が供給される。この
圧搾空気が供給されることにより母液中には無数の気泡
が発生し、この気泡によって母液は攪拌させられ、凍結
前のシリンダ内の母液は濃度分布が均一なものになる。
却により凍結させられる際に、その凍結しつつある原・
料液中に圧搾空気送出管で圧搾空気が供給される。この
圧搾空気が供給されることにより母液中には無数の気泡
が発生し、この気泡によって母液は攪拌させられ、凍結
前のシリンダ内の母液は濃度分布が均一なものになる。
したがってシリンダ内で凍結させられた氷晶は濃度分布
が均一なものになっており、加圧筒により加圧されるこ
とによって氷晶中から分離する溶質分は均一なものとな
り、均一な濃度の儂縮液が得られる。
が均一なものになっており、加圧筒により加圧されるこ
とによって氷晶中から分離する溶質分は均一なものとな
り、均一な濃度の儂縮液が得られる。
［実施例］
以下本発明の実施例を第１図を用いて詳細に説明する。
なお従来例と同一物には同一符号を付しである。
第１図は本実施例の縦断面系統図であり、同図において
果汁等の溶質を溶かし込んだ溶液である原料液ｌを一時
的に蓄える母液用容器２があり、この容器２上には前記
原料液ｌがポンプ３から供給される。また、容器２の下
部には垂直な冷却用シリンダ４を接続してあり、このシ
リンダ４の内筒５を取り巻くようにジャケット６を設け
である。しかしてこのジャケット６には図示しないポン
プにより冷却用媒体９が注入させられ、このシャケ−７
ト６内を通過した冷却用媒体９は流出口８より排出する
ようになっている。
果汁等の溶質を溶かし込んだ溶液である原料液ｌを一時
的に蓄える母液用容器２があり、この容器２上には前記
原料液ｌがポンプ３から供給される。また、容器２の下
部には垂直な冷却用シリンダ４を接続してあり、このシ
リンダ４の内筒５を取り巻くようにジャケット６を設け
である。しかしてこのジャケット６には図示しないポン
プにより冷却用媒体９が注入させられ、このシャケ−７
ト６内を通過した冷却用媒体９は流出口８より排出する
ようになっている。
前記冷却用シリンダ４下部に形成したフランジ１０には
内径がシリンダ４の内筒５と同径な輪状の断熱体１１を
接続してあり、さらにこの断熱体１１下部には加圧筒１
３の上部に設けたフランジ■２を接続せしめである。
内径がシリンダ４の内筒５と同径な輪状の断熱体１１を
接続してあり、さらにこの断熱体１１下部には加圧筒１
３の上部に設けたフランジ■２を接続せしめである。
この加圧筒１３の内筒１４は下細りのテーパー孔を有し
ており、しかもこの内筒１４を取り巻くようにジャケッ
ト１５を内設しである。このジャケット１５には下部に
流入口１Ｂが、上部に流出口！７がそれぞれ設置すであ
り、この流入口１８より第２冷却用媒体１８が図示しな
いポンプで注入させられ、さらにジャケット１５内を通
った媒体１８は流出口１７より排出させられるようにな
っている。
ており、しかもこの内筒１４を取り巻くようにジャケッ
ト１５を内設しである。このジャケット１５には下部に
流入口１Ｂが、上部に流出口！７がそれぞれ設置すであ
り、この流入口１８より第２冷却用媒体１８が図示しな
いポンプで注入させられ、さらにジャケット１５内を通
った媒体１８は流出口１７より排出させられるようにな
っている。
また、加圧内筒】４の上端部には液溜め用の凹みポケッ
ト１９を設けてあり、このボヶッ）１９には液排出用パ
イプ２ｏを接続せしめである。
ト１９を設けてあり、このボヶッ）１９には液排出用パ
イプ２ｏを接続せしめである。
さらに加圧筒１３の下部フランジ２１には処理済氷晶量
は用の槽２２を接続しである。
は用の槽２２を接続しである。
上記した冷却用シリンダ４、断熱体１１及び加圧筒１３
内には、その中心軸線を通るように氷晶牽引用の抗張線
材であるエンドレスな鎖２３を上下方向に貫通せしめて
設けてあり、釦２３は図示を省略した駆動装置により下
降回送させられるようにしである。
内には、その中心軸線を通るように氷晶牽引用の抗張線
材であるエンドレスな鎖２３を上下方向に貫通せしめて
設けてあり、釦２３は図示を省略した駆動装置により下
降回送させられるようにしである。
また、前記冷却用シリンダ４の内筒５上部内には圧搾空
気供給管２４を母液用容器２上方より挿入してあり、こ
の空気供給管２４は図示しないコンプレッサに接続して
あって、圧搾空気２５が内筒５内に噴出させられるよう
にしである。
気供給管２４を母液用容器２上方より挿入してあり、こ
の空気供給管２４は図示しないコンプレッサに接続して
あって、圧搾空気２５が内筒５内に噴出させられるよう
にしである。
次ぎに各機能について以下詳述する。
ポンプ３で容器２に注ぎ込まれた原料液１は、この容器
２に一時的に蓄えられ、冷却用シリンダ４の内筒５内に
落下する。この冷却用シリンダ４内のジャケット６を循
環している冷却用媒体９は一２０℃前後の冷却温度であ
り、原料液１はこの冷却用媒体にて冷却され、凍結して
氷晶２Ｂとなる。
２に一時的に蓄えられ、冷却用シリンダ４の内筒５内に
落下する。この冷却用シリンダ４内のジャケット６を循
環している冷却用媒体９は一２０℃前後の冷却温度であ
り、原料液１はこの冷却用媒体にて冷却され、凍結して
氷晶２Ｂとなる。
また、この氷晶２Ｇと原料液ｌの液体が混在する内筒５
上部に挿入された空気送出管２４より噴出する圧搾空気
により原料液１が攪拌され、ために溶質濃度分布にむら
の無い氷晶２６ができる。
上部に挿入された空気送出管２４より噴出する圧搾空気
により原料液１が攪拌され、ために溶質濃度分布にむら
の無い氷晶２６ができる。
氷晶２６は鎖２３に凍結しているため、鎖２３に引かれ
て加圧筒１３に圧入される。
て加圧筒１３に圧入される。
この加圧筒１３のジャケット１５を循環している第２冷
却用媒体１８は２〜３℃であるため氷晶２６の外周面は
若干軟化され、また内筒１４のテーパー孔により加圧さ
れることにより氷点が低下し、ために氷晶中の溶質分が
分離されて、濃縮液２７として加圧力の小なるテーパー
孔の上部へ移動する。
却用媒体１８は２〜３℃であるため氷晶２６の外周面は
若干軟化され、また内筒１４のテーパー孔により加圧さ
れることにより氷点が低下し、ために氷晶中の溶質分が
分離されて、濃縮液２７として加圧力の小なるテーパー
孔の上部へ移動する。
この濃縮液２７は排出用パイプ２０で図示しない製品貯
蔵タンクに排出され、 ＷａｊＩ液２７液分７された残
存氷晶２８は加圧筒１３下の槽２２に落下する。
蔵タンクに排出され、 ＷａｊＩ液２７液分７された残
存氷晶２８は加圧筒１３下の槽２２に落下する。
このように原料液１には氷晶２Ｂとなる前に圧搾空気が
噴出せしめられることによって母液が攪拌され、凍結す
るため氷晶２８中の溶質濃度分布が均一になるとともに
、氷晶２６の結氷硬度分布も均一なものとなる。したが
って加圧筒１３内で加圧される氷晶は良好に半融解し溶
質を多く含む濃縮液２７が効率よく分離せしめることと
なる。
噴出せしめられることによって母液が攪拌され、凍結す
るため氷晶２８中の溶質濃度分布が均一になるとともに
、氷晶２６の結氷硬度分布も均一なものとなる。したが
って加圧筒１３内で加圧される氷晶は良好に半融解し溶
質を多く含む濃縮液２７が効率よく分離せしめることと
なる。
［発明の効果］
上述したごとく、本発明によれば凍結前の原料液は圧搾
空気によって攪拌されて濃度分布が均一になり、ムラの
ない濃度の氷晶が生成される。
空気によって攪拌されて濃度分布が均一になり、ムラの
ない濃度の氷晶が生成される。
したがって、加圧により分離される溶質分も濃度ムラが
なく、均一な濃度の濃縮液を得ることができる。
なく、均一な濃度の濃縮液を得ることができる。
第１図は本発明の実施例を示す系統断面図、第２図は従
来例の系統断面図である。 図 中 ｌ・・原料液 ２・・母液用容器３・・ポンプ ５・・内筒 ７・・流入口 ９・・冷却用媒体 １１・・断熱筒体 １３・番加圧筒 １５・拳ジャケット １７一−流出口 １９目凹みポケット ２１・φ下部フランジ ２３・・鎖 ２５１圧搾空気 ２７目濃縮液 ４・・冷却用シリンダ ６拳争ジヤケツト ８・・流出口 １０・・フランジ １２−・フランジ １４・・加圧内筒 １６目流入口 １８・・第２冷却用媒体 ２０・や排出用パイプ ２２・φ槽 ２４φ・圧搾空気送出管 ２８目氷晶
来例の系統断面図である。 図 中 ｌ・・原料液 ２・・母液用容器３・・ポンプ ５・・内筒 ７・・流入口 ９・・冷却用媒体 １１・・断熱筒体 １３・番加圧筒 １５・拳ジャケット １７一−流出口 １９目凹みポケット ２１・φ下部フランジ ２３・・鎖 ２５１圧搾空気 ２７目濃縮液 ４・・冷却用シリンダ ６拳争ジヤケツト ８・・流出口 １０・・フランジ １２−・フランジ １４・・加圧内筒 １６目流入口 １８・・第２冷却用媒体 ２０・や排出用パイプ ２２・φ槽 ２４φ・圧搾空気送出管 ２８目氷晶
Claims (1)
- 上部に母液容器を有する垂直な冷却用シリンダの下部に
、下細りのテーパー孔を有する加圧筒を断熱筒体を介し
て接続し、前記テーパー孔上部に濃縮液回収用の排出パ
イプを接続し、前記冷却用シリンダ内で結氷した氷晶を
牽引するエンドレスな抗張線材を前記母液容器、シリン
ダ内、断熱筒体内、加圧筒内を上部から下方に向かって
回送されるように設け、しかも圧縮機に接続した圧搾空
気送出管の先端を前記冷却用シリンダの上部内へ開口せ
しめてなる加圧式凍結濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7950090A JPH0636841B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 加圧式凍結濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7950090A JPH0636841B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 加圧式凍結濃縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278801A true JPH03278801A (ja) | 1991-12-10 |
| JPH0636841B2 JPH0636841B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13691649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7950090A Expired - Lifetime JPH0636841B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 加圧式凍結濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636841B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114452672A (zh) * | 2021-03-18 | 2022-05-10 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 基于co2相变平衡调控的浓缩液制造装置及其方法 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7950090A patent/JPH0636841B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114452672A (zh) * | 2021-03-18 | 2022-05-10 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 基于co2相变平衡调控的浓缩液制造装置及其方法 |
| CN114452672B (zh) * | 2021-03-18 | 2023-06-16 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 基于co2相变平衡调控的浓缩液制造装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0636841B2 (ja) | 1994-05-18 |
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