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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