JPH0531301A - 加熱濃縮機における連続熱交換器 - Google Patents
加熱濃縮機における連続熱交換器Info
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- JPH0531301A JPH0531301A JP21312891A JP21312891A JPH0531301A JP H0531301 A JPH0531301 A JP H0531301A JP 21312891 A JP21312891 A JP 21312891A JP 21312891 A JP21312891 A JP 21312891A JP H0531301 A JPH0531301 A JP H0531301A
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Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】飲食品、有機薬剤等の製造機中の濃縮工程にお
いて使用する熱交換器の機構を単純化し、供給被加工物
の滞留時間を短かくし、且つ、その機能を増進せしめ
る。 【構成】被加工物を下方より上方に加圧供給する原料上
昇管１０を内外両側より加熱し、且つ、その上昇管の基
部に拡大された原料供給ボックス９を設け、その先端に
減圧または常圧或いは加圧する気液分離装置１３を連結
させた連続熱交換器。 【効果】簡単な機構により被加工物をすみやかに効率よ
く濃縮することができる。
いて使用する熱交換器の機構を単純化し、供給被加工物
の滞留時間を短かくし、且つ、その機能を増進せしめ
る。 【構成】被加工物を下方より上方に加圧供給する原料上
昇管１０を内外両側より加熱し、且つ、その上昇管の基
部に拡大された原料供給ボックス９を設け、その先端に
減圧または常圧或いは加圧する気液分離装置１３を連結
させた連続熱交換器。 【効果】簡単な機構により被加工物をすみやかに効率よ
く濃縮することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱濃縮機における連
続熱交換器に関するものである。
続熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来食品、有機薬剤などの濃縮工程にお
いて使用する熱交換器は、きわめて複雑な構造であり、
その製造工程にも多くの難点を持っていた。例えば、特
公昭２６−７８１１号公報に記載されたものは、加熱管
内にスケーリング及び閉塞をおこした場合、洗浄不可能
であり、長尺螺旋状管の取り替えが必要となり不経済で
ある。その構造は複雑であり、機能も良好とは言えない
ものであった。又、本発明者は、これを改良した特公昭
６０−２５５０２号のシリンダー型エバポレーターを開
発したが、これも構造が複雑であり、また中筒の廻転に
相当のエネルギーを要するものである。
いて使用する熱交換器は、きわめて複雑な構造であり、
その製造工程にも多くの難点を持っていた。例えば、特
公昭２６−７８１１号公報に記載されたものは、加熱管
内にスケーリング及び閉塞をおこした場合、洗浄不可能
であり、長尺螺旋状管の取り替えが必要となり不経済で
ある。その構造は複雑であり、機能も良好とは言えない
ものであった。又、本発明者は、これを改良した特公昭
６０−２５５０２号のシリンダー型エバポレーターを開
発したが、これも構造が複雑であり、また中筒の廻転に
相当のエネルギーを要するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者は、出
来るだけシンプルな機構で、しかも効率がよく、特に粘
性のある物質でも支障なく連続加熱濃縮せしめるため、
原料供給管の内方と外方より加熱せしめ、効率よく短時
間で次工程の常圧もしくは減圧域は、加圧蒸発室に移行
せしめるような課題を追及して、本発明となったもので
ある。
来るだけシンプルな機構で、しかも効率がよく、特に粘
性のある物質でも支障なく連続加熱濃縮せしめるため、
原料供給管の内方と外方より加熱せしめ、効率よく短時
間で次工程の常圧もしくは減圧域は、加圧蒸発室に移行
せしめるような課題を追及して、本発明となったもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】中心にスチーム導入管を
設けたスチームコアーを内側加熱管とし、外側にスチー
ムジャケットで包囲した横断面が環状の原料上昇管と
し、その下方は、漏斗状に拡大した原料分配供給ボック
スとし、上方において合体して１本の排出管とし、その
先方に常圧もしくは減圧域は加圧蒸発室に通じるように
したもので、原料は環状の原料上昇管を上昇する間に加
熱、ペーパーライズし、被加熱原料の粘性の影響がおよ
び、発生ベーパーによる撹拌効果により超高速流とな
り、熱移動せしめ、連続的に加熱又は加圧し、これを直
ちに常圧もしくは減圧あるいは加圧蒸発室に移送するも
のである。
設けたスチームコアーを内側加熱管とし、外側にスチー
ムジャケットで包囲した横断面が環状の原料上昇管と
し、その下方は、漏斗状に拡大した原料分配供給ボック
スとし、上方において合体して１本の排出管とし、その
先方に常圧もしくは減圧域は加圧蒸発室に通じるように
したもので、原料は環状の原料上昇管を上昇する間に加
熱、ペーパーライズし、被加熱原料の粘性の影響がおよ
び、発生ベーパーによる撹拌効果により超高速流とな
り、熱移動せしめ、連続的に加熱又は加圧し、これを直
ちに常圧もしくは減圧あるいは加圧蒸発室に移送するも
のである。
【０００５】なお本発明を実施例である図面について説
明すると、１０は環状の原料上昇管であり、その下方は
下部が逆漏斗状に拡大した原料分配ボックスとなり、そ
の一部に原料入口８が設けられ、上部は合体して１本の
排出管１１に結合するようにする。この環状の原料上昇
管１０の外周は、スチームジャケット１により包囲され
ていて、上方の一端にスチーム入口４が設けられ、下方
にドレーン排出口５が設けられる。
明すると、１０は環状の原料上昇管であり、その下方は
下部が逆漏斗状に拡大した原料分配ボックスとなり、そ
の一部に原料入口８が設けられ、上部は合体して１本の
排出管１１に結合するようにする。この環状の原料上昇
管１０の外周は、スチームジャケット１により包囲され
ていて、上方の一端にスチーム入口４が設けられ、下方
にドレーン排出口５が設けられる。
【０００６】また、環状の原料上昇管１０の内側中心に
周囲に細孔を有するスチーム導入管３が設けられ、下方
にはスチーム入口とその側方にドレーン出口７が設けら
れる。そして、このスチーム導入管は上部は閉塞されて
いるが、外周には上記のように細孔があるので、これか
ら加熱蒸気が原料上昇管１０内側加熱のためのスチーム
コア２に供給されるものである。
周囲に細孔を有するスチーム導入管３が設けられ、下方
にはスチーム入口とその側方にドレーン出口７が設けら
れる。そして、このスチーム導入管は上部は閉塞されて
いるが、外周には上記のように細孔があるので、これか
ら加熱蒸気が原料上昇管１０内側加熱のためのスチーム
コア２に供給されるものである。
【０００７】上述した本発明の熱交換器の原料上昇管の
上方先端は、合体して結合部１１となり、これより先方
の蒸発室（図１では減圧蒸発室１３となっており、その
先方にはコンデンサー１５を介して、真空ポンプ１６と
連結している。）
上方先端は、合体して結合部１１となり、これより先方
の蒸発室（図１では減圧蒸発室１３となっており、その
先方にはコンデンサー１５を介して、真空ポンプ１６と
連結している。）
【０００８】しかして、上記は減圧蒸発室であるが、こ
れを図３及び図４に示す常圧濃縮又は加圧濃縮として使
用することも本発明の要旨とするものである。
れを図３及び図４に示す常圧濃縮又は加圧濃縮として使
用することも本発明の要旨とするものである。
【０００９】そこで、図３及び図４の常圧及び加圧濃縮
について説明する。本発明の熱交換器より、原料上昇管
１０により上昇してきた原料を気液分離を行なう蒸発室
１３に移送せしめ、ここで気液分離を行ない、蒸気は上
方のブロワー１９又はエキゾストパイプ（煙突）２１に
より外方２０に移送され、被加工原料は濃縮乾燥され、
濃縮液または粉末状となって、下方の蒸発室出口１４よ
り適宜に取り出すことができる。また加圧方式にするに
は、本発明の熱交換器は、原料を一定圧力で供給し、原
料上昇管を急速に上昇し、加圧器と蒸発室の間のバルブ
を調整（絞る）することにより、上昇管中の原液が加圧
され、蒸発室１３に移行し、ここで気液分離されるとと
もに、蒸気は上方のブロワーまたは煙突２１により外気
に排出され、濃縮液又は乾燥粉末化された被加工物は、
排出口１４より取り出すものである。上述した様に本発
明熱交換器より先の蒸発室の形態は、被加工原料の性状
に応じて利用者の選択にまかされる。
について説明する。本発明の熱交換器より、原料上昇管
１０により上昇してきた原料を気液分離を行なう蒸発室
１３に移送せしめ、ここで気液分離を行ない、蒸気は上
方のブロワー１９又はエキゾストパイプ（煙突）２１に
より外方２０に移送され、被加工原料は濃縮乾燥され、
濃縮液または粉末状となって、下方の蒸発室出口１４よ
り適宜に取り出すことができる。また加圧方式にするに
は、本発明の熱交換器は、原料を一定圧力で供給し、原
料上昇管を急速に上昇し、加圧器と蒸発室の間のバルブ
を調整（絞る）することにより、上昇管中の原液が加圧
され、蒸発室１３に移行し、ここで気液分離されるとと
もに、蒸気は上方のブロワーまたは煙突２１により外気
に排出され、濃縮液又は乾燥粉末化された被加工物は、
排出口１４より取り出すものである。上述した様に本発
明熱交換器より先の蒸発室の形態は、被加工原料の性状
に応じて利用者の選択にまかされる。
【００１０】
【作用】本発明の上記構成により、その使用法と作用を
説明すると、横断面（又は平面）環状原料上昇管１０の
下方に設けた原料入口８より被濃縮物原料を一定圧力に
より定量導入し、下方が拡大され漏斗状の原料分配供給
ボックス９において原料は一様に拡大され、次いで細め
られた原料上昇管１０に導かれ、その内外両側に設けた
スチームコアー２及びスチームジャケット１により急速
に加熱され、１５０ｍｍ〜２００ｍｍ上昇したところで
沸騰が始まり、被加熱原料の粘性及び発生ベーパーによ
り撹拌加速され、原料上昇管１０を上昇し、強力なクリ
ーニング効果をともない機械的掻き取りに近い状況を創
り出し、高い伝熱係数が得られた。一方、製品の加熱器
即ち熱交換器内の滞留時間は、平均３〜１５秒と非常に
短く、そのため製品の劣化が認められなかった。
説明すると、横断面（又は平面）環状原料上昇管１０の
下方に設けた原料入口８より被濃縮物原料を一定圧力に
より定量導入し、下方が拡大され漏斗状の原料分配供給
ボックス９において原料は一様に拡大され、次いで細め
られた原料上昇管１０に導かれ、その内外両側に設けた
スチームコアー２及びスチームジャケット１により急速
に加熱され、１５０ｍｍ〜２００ｍｍ上昇したところで
沸騰が始まり、被加熱原料の粘性及び発生ベーパーによ
り撹拌加速され、原料上昇管１０を上昇し、強力なクリ
ーニング効果をともない機械的掻き取りに近い状況を創
り出し、高い伝熱係数が得られた。一方、製品の加熱器
即ち熱交換器内の滞留時間は、平均３〜１５秒と非常に
短く、そのため製品の劣化が認められなかった。
【００１１】そして、上方の合体点１１において一本の
排出管１２に連結して、次いでコンデンサー、真空ポン
プ等の真空発生装置により減圧された蒸発室１３の側方
又は上部に導入され、気液分離し、濃縮液又は乾燥状態
となり、下方の排出口から適時排出される。
排出管１２に連結して、次いでコンデンサー、真空ポン
プ等の真空発生装置により減圧された蒸発室１３の側方
又は上部に導入され、気液分離し、濃縮液又は乾燥状態
となり、下方の排出口から適時排出される。
【００１２】
（実施例１） 外筒（スチームジャケット）の内径 ４９．５ｍｍ 内筒（スチームコアー２）の内径 ４２．７ｍｍ 原料上昇管１０の間隙３．４ｍｍ 熱交換器の長さ ２０００ｍｍ 伝熱面積 ０．５８ｍ2 の実験機を使用して、 キャンデー材料 砂糖 ６０％ 水飴 ４０％ を溶解し、水分２５％に調整して下記の操作条件で実施
した。 蒸気圧 ７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（１６９．６℃） 真空度 ３０〜４０Ｔｏｒｒ 蒸発室製品の出口温度 １２０℃〜１２５℃ 結果 原液組成 ２５％水分 原液量 １９８ｋｇ／ｈｒ を処理し、下記の製品が得られた。 製品組成 １〜１．５ｐｉｔ％ 製品量 １５０ｋｇ／ｈｒ 蒸発量 ４８ｋｇ／ｈｒ 従来の方法（特許第１８７６２２号）よりも生産能力２
０ｋｇ／ｈｒ以上多く、色彩も透明であり、非常によい
製品が得られた。 （実施例２）実施例１と同じ装置により、ＤＥ２０の低
濃度水飴を濃縮乾燥を行なった。 操作条件 蒸気圧 ７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（１６９．６℃） 真空度 ２０Ｔｏｒｒ以下 蒸発室出口温度 １３５℃ 結果 原液組成 １８％（水分） 原液量 ２８．５ｋｇ／ｈｒ を処理し、下記の粉末状製品が得られた。 製品組成 １〜３％（水分） 製品量 ２４ｋｇ／ｈｒ 蒸発量 ４．５ｋｇ／ｈｒ 従来の装置では粉末化は不可能であったが白色でポーラ
スな（グラニオン状）溶解度のよい粉末製品が得られ
た。 （実施例３） 実施例１と同様の装置で実施したハードキャンデー原料 砂糖 ８０％ 水飴 ２０％ の配合比率で加水し溶解し、水分２５％に調整して下記
の操作条件で実施した。 スチーム圧力 ９ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（１７９℃） 蒸発室圧力 常圧（大気） 蒸発室製品出口温度 １６０℃〜１６５℃ 結果 １．原液量１５０ｋｇ／ｈｒを処理し、下記の製品が得
られた。 製品組成 １．５〜２％（水分） 製品量 １５０ｋｇ／ｈｒ 蒸発量 ３７ｋｇ／ｈｒ 従来の方法（特許第１８７６２２号）のコイル型の濃縮
機と比較し、着色も少なく透明度もよく、能力増加の非
常によい製品が得られた。
した。 蒸気圧 ７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（１６９．６℃） 真空度 ３０〜４０Ｔｏｒｒ 蒸発室製品の出口温度 １２０℃〜１２５℃ 結果 原液組成 ２５％水分 原液量 １９８ｋｇ／ｈｒ を処理し、下記の製品が得られた。 製品組成 １〜１．５ｐｉｔ％ 製品量 １５０ｋｇ／ｈｒ 蒸発量 ４８ｋｇ／ｈｒ 従来の方法（特許第１８７６２２号）よりも生産能力２
０ｋｇ／ｈｒ以上多く、色彩も透明であり、非常によい
製品が得られた。 （実施例２）実施例１と同じ装置により、ＤＥ２０の低
濃度水飴を濃縮乾燥を行なった。 操作条件 蒸気圧 ７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（１６９．６℃） 真空度 ２０Ｔｏｒｒ以下 蒸発室出口温度 １３５℃ 結果 原液組成 １８％（水分） 原液量 ２８．５ｋｇ／ｈｒ を処理し、下記の粉末状製品が得られた。 製品組成 １〜３％（水分） 製品量 ２４ｋｇ／ｈｒ 蒸発量 ４．５ｋｇ／ｈｒ 従来の装置では粉末化は不可能であったが白色でポーラ
スな（グラニオン状）溶解度のよい粉末製品が得られ
た。 （実施例３） 実施例１と同様の装置で実施したハードキャンデー原料 砂糖 ８０％ 水飴 ２０％ の配合比率で加水し溶解し、水分２５％に調整して下記
の操作条件で実施した。 スチーム圧力 ９ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（１７９℃） 蒸発室圧力 常圧（大気） 蒸発室製品出口温度 １６０℃〜１６５℃ 結果 １．原液量１５０ｋｇ／ｈｒを処理し、下記の製品が得
られた。 製品組成 １．５〜２％（水分） 製品量 １５０ｋｇ／ｈｒ 蒸発量 ３７ｋｇ／ｈｒ 従来の方法（特許第１８７６２２号）のコイル型の濃縮
機と比較し、着色も少なく透明度もよく、能力増加の非
常によい製品が得られた。
【００１３】
【発明の効果】本発明は上記の構成とその操作により、
従来の加熱濃縮機に比較して、下記の機能と効果を有す
る。 （イ）加熱滞留時間が３−１０Ｓｅｃと非常に小さいの
で、比較的高温度の加熱でも、加熱濃縮物の変性及び分
子量の変化がない。従って、熱変性、高粘度液、発泡
性、液の濃縮乾燥が可能となった。又熱に弱い物質の濃
縮乾燥が可能となった。 （ロ）環状原液上昇管を両面加熱するので、従来装置の
１／２の大きさで足り、且つ簡単な構造であるので装置
の価額の低廉と、且つ効率の高い優れた濃縮機が得られ
る。 （ハ）原料上昇管の下端基部に逆漏斗状の原液分配供給
ボックスを有するので、原液は供給口より、まずこの分
配供給ボックスに集まり、次いで順次上部の細い上昇管
に移送されその間に加熱、ベーパーライズされ、被加熱
原料の粘性の影響も加わり、発生ペーパー撹拌効果が働
き、超高速流となり、熱移動せしめ、連続的に加熱、加
圧され、上部において合体結合されるので、原料の均一
性と濃縮効果は増加し、これを直ちに蒸発室に移送する
ので、ここで濃縮、乾燥が増進し、高濃度濃縮液及び乾
燥粉末化が可能となった。 （ニ）装置中の製品のホールド（残量）がきわめて少な
い効果を有する。
従来の加熱濃縮機に比較して、下記の機能と効果を有す
る。 （イ）加熱滞留時間が３−１０Ｓｅｃと非常に小さいの
で、比較的高温度の加熱でも、加熱濃縮物の変性及び分
子量の変化がない。従って、熱変性、高粘度液、発泡
性、液の濃縮乾燥が可能となった。又熱に弱い物質の濃
縮乾燥が可能となった。 （ロ）環状原液上昇管を両面加熱するので、従来装置の
１／２の大きさで足り、且つ簡単な構造であるので装置
の価額の低廉と、且つ効率の高い優れた濃縮機が得られ
る。 （ハ）原料上昇管の下端基部に逆漏斗状の原液分配供給
ボックスを有するので、原液は供給口より、まずこの分
配供給ボックスに集まり、次いで順次上部の細い上昇管
に移送されその間に加熱、ベーパーライズされ、被加熱
原料の粘性の影響も加わり、発生ペーパー撹拌効果が働
き、超高速流となり、熱移動せしめ、連続的に加熱、加
圧され、上部において合体結合されるので、原料の均一
性と濃縮効果は増加し、これを直ちに蒸発室に移送する
ので、ここで濃縮、乾燥が増進し、高濃度濃縮液及び乾
燥粉末化が可能となった。 （ニ）装置中の製品のホールド（残量）がきわめて少な
い効果を有する。
【図１】本発明の一実施例であって、その縦断側面図。
【図２】上記の要部（連続熱交換器）の×〜×線の横断
面図。
面図。
【図３】本発明の最終工程の常圧又は加圧乾燥室の説明
図。
図。
【図４】本発明の最終工程の加圧乾燥室の説明図。
１ スチームジャケット ２ スチームコアー ３ スチーム導入管 ４ スチーム入口（スチームジャケットへの） ５ ドレーン出口（スチームジャケットへの） ６ スチーム入口（スチーム導入管への） ７ ドレーン出口（スチーム導入管への） ８ 原液入口 ９ 原液分配供給ボックス １０ 原料上昇管 １１ 原料上昇管の合体部 １２ 原料排出管 １３ 蒸発室 １４ 蒸発室出口 １５ コンデンサー １６ 真空ポンプ １７ ドレーンタンク １８ 排気管 １９ ブロワー ２０ 排気孔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 中心にスチーム導入管を設け、外周にス
チームジャケットで包囲された原料上昇管の下方を漏斗
状に拡大した原料分配供給ボックスとし、上方において
合体せしめ、その先方に常圧もしくは減圧或いは加圧蒸
発室に通じる排出管に連結したことを特徴とする加熱濃
縮機における連続熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21312891A JPH0531301A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 加熱濃縮機における連続熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21312891A JPH0531301A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 加熱濃縮機における連続熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531301A true JPH0531301A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16634044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21312891A Pending JPH0531301A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 加熱濃縮機における連続熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0531301A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218833B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-05-15 | Nec Corporation | Wireless communication system and apparatus |
| CN103372324A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 都江堰市春盛中药饮片有限公司 | 真空减压浓缩系统 |
| CN108905243A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-30 | 浙江杭康检测技术有限公司 | 一种中药功效成分提取浓缩器及其使用方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0243521A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Hitachi Ltd | 有機非線形光学素子 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP21312891A patent/JPH0531301A/ja active Pending
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