JPH04505904A - 液体を冷却して二酸化炭素を溶解させる方法とその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 液体を冷却して二酸化炭素を溶解させる方法とその装置本発明は、液体、特に飲 料を冷却すると共に、高圧下に二酸化炭を液面下に導入してこれを液中に溶解さ せる方法に関する。

本発明はまた上記の方法を実施するための装置に関するものでもあって、その装 置は、密閉容器と、当該容器に開口した液体入口と、液面下で容器に開口した二 酸化炭素入口と、二酸化炭素が溶解した液体の取出し導管と、液中に溶解しなか った二酸化炭素を容器の液面上から取出して再循環するための循環導管とを備え ている。

液体に二酸化炭素を溶解させることについては数多くの方法と装置が知られてお り、例えばＤＥ２，５５９，６５１号及びＤＥ２，９４０．４０７号では、比較 的低圧下に二酸化炭素を液面下に導入し、液面上に極めて微細な気泡を発生させ ながら、二酸化炭素を液中に溶解させている。ＤＥ２，９４０，４０７号によれ ば、二酸化炭素の溶解量をさらに増大させるために、液面上の未溶解二酸化炭素 雰囲気中に、液体を噴霧することも行っている。そして、上記の未溶解二酸化炭 素は、液面上の空間からポンプで排出され、再度液面下に導入される。液体の冷 却は、液体内又は容器外側に設置された冷却回路で行われる。

従って、上記した方法を実施するための公知の装置は、二酸化炭素の回路と冷却 回路を必要とし、それ故に高価で複雑である。

ＵＳ−Ａ−４，０２２，１１９号には、膨張二酸化炭素を利用して液体の冷却と 二酸化炭素の溶解を同時に行う方法と装置が記載されている。この場合、二酸化 炭素はタンクに貯蔵されており、上向きに開口した二酸化炭素溶解容器の底部に 、二酸化炭素がタンクから導入され、その容器には二酸化炭素が溶解する液体も 、連続的に導入される。二酸化炭素が溶解した液体は、容器の縁から容器周囲に 溢流すると共に、容器底部からは、二酸化炭素が溶解した液体が消費用容器に抜 出される。この方法を工業的規模で大々的に実施した場合、膨張二酸化炭素によ る冷却は、冷却を行わなかった場合に比較して、二酸化炭素の溶解量を増大させ ているに過ぎない。

本発明の目的は、液体を冷却して二酸化炭素をこれに溶解させる新しい方法と装 置を提供することにあり、当該装置は唯一つだけの回路で作動するので、構造が 単純であり、安価でもある。特に、本発明の装置は、設置スペースを余り大きく 取れない一般家庭や事務所等に於いて、冷たい炭酸飲料を調製するのに適してい る。

上記の目的を成就するために、本発明は後記する請求の範囲に示したようなの特 徴的要件を備えている。

本発明の装置の概略を示す添付図面に沿って、本発明をさらに詳しく説明する。

図面に於いて、密閉容器１の側壁には、水のような液体の供給管２か開口し、容 器底壁には、液中に二酸化炭素を導入するための高圧導管３と、二酸化炭素の補 給導管４が開口している。

そして、二酸化炭素か溶けた液体の抜出し導管５が、容器の底壁に設けられ、容 器の土壁（蓋部）には二酸化炭素の循環用導管６が設けられている。

循環用導管６は圧縮機７に接続され、その出力側は冷却器８を介して高圧導管３ に接続されている。

導管３から液体を供給すると、容器１内には液体の領域９が形成され、補給用導 管４から二酸化炭素を吹き込むことにより、液体に未溶解の二酸化炭素からなる 気相領域１０が、液面上に形成される。

公知の方法では、領域１０の未溶解二酸化炭素は、場合によっては湿度調節器１ １を通って、循環用導管６を経て容器１に循環される。しかし、本発明によれば 、この循環は圧縮機７を介して行われ、この圧縮機によって二酸化炭素の圧力は 、約０．７〜ＩＭＰａから約１１ｉ、５ＭＰａ又はそれ以上に昇圧されて領域９ に戻される。二酸化炭素の温度は圧縮によってかなり上昇する（約２５０℃以上 に）。従って、冷却手段が介在する２段圧縮機を使用して冷却を２工程に分けて 行うことが好ましい。いずれにしても、圧縮で温度が上がった二酸化炭素は、冷 却器８で冷却され、好ましくは液化された後、導管６及び分散ノズル１２を経て 液体領域９に導入される。

本発明によれば、二酸化炭素が分散ノズルで膨張する際の温度低下は、液体の冷 却にも利用され、ガス状二酸化炭素は液面に向かって上昇しながら、その一部は 液体に溶解する。

図面に示す装置には示されていないが、この装置は好ましくは液面上に開口した 導管２を介して液体を容器に供給する手段とか、あるいは必要に応じて導管４を 介して二酸化炭素を容器内に供給する手段とかを備えている。

本発明の装置を飲料、例えばレモネードの冷却及び二酸化酸素溶解に使用した場 合には、二酸化炭素溶解回路と冷却回路を別々に備えた装置を使用した場合に比 較して、実質的な利益を得ることができる。底部から二酸化炭素を液中に吹き込 む試験装置を使用し、上記した本発明の方法で試験を行った。温度約＋２０℃の 二酸化炭素を、温度約＋２０’Ｃにある３リツトルの水に吹き込んだ。約１００ 　ｇ／ａ＋ｉｎの二酸化炭素流量で、水の温度低下は６．３℃／１１ｉｎであっ て、これは１秒当り２０　ｃｌの水を−０，５３℃冷却することに相当する。つ まり、本発明の方法によれば、理論的には、通常飲用に用いるコツプ（容量２０ 　ｃ！　）に収まる＋１５℃の水を、２０秒以内で＋５℃に冷却することができ る。通常の水道水の温度は約１０℃であるので、そのような水の場合は１０秒以 内で＋５℃に冷却することができ、同時に、二酸化炭素の溶解を数秒間で完遂す ることができる。

国際調査報告 「ｍｌい、１．い、自ム、、、＋、、、−，−ＰＣＴ／５Ｆ９０１０口１７１国 際調査報告

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．高圧下の二酸化炭素を液面下に導入し、これを膨張させつつ液中に溶解させ て液体の冷却と二酸化炭素の溶解を同時に行う方法に於いて、液中に溶解しなか った二酸化炭素を、圧縮器に導いた後、冷却器に導き、圧縮されかつ冷却された 二酸化炭素を液面下に再循環するすることを特徴とする液体の冷却と二酸化炭素 の溶解を同時に行う方法。
2. ２．二酸化炭素を液化するまで圧縮することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．密閉容器（１）と、その容器内に開口する液体供給管（２）と、液面下で容 器内に開口する二酸化炭素供給管（１２）と、二酸化炭素が溶解した液体の排出 管（５）と、液面上の容器（１）から液体に溶解しなかった二酸化炭素を再循環 するための再循環導管（６，３）を備えてなるところの、液体の冷却と二酸化炭 素の溶解を同時に遂行する装置に於いて、再循環導管（６，３）に圧縮機（７） を設け、その出力側に、二酸化炭素供給管（１２）と接続される冷却器（８）を 設けたことを特徴とする前記の装置。
4. ４．二酸化炭素補給用導管（４）を容器（１）の液面下に開口させた請求項３記 載の装置。