JPH06210102A - 加圧式凍結濃縮装置の初期氷封方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】始動前における氷晶形成用シリンダ内下部のバ
ルブ等による機械的閉塞機構を不要ならしめ、また、初
期氷封の液には残氷晶液を使用することにより母液を有
効に利用する。 【構成】上部冷却部と下部冷却部とを有し、かつ母液供
給用上部口１を有する垂直シリンダ２の下部に下細りテ
ーパー孔の加圧筒３を接続し、加圧筒のテーパー孔には
濃厚液回収用のドレンパイプ２０を接続し、かつ氷晶牽
引用の抗張線材８が前記シリンダおよび加圧筒内を下方
へ移動させられ、抗張線材駆動の定常運転時には、下部
冷却部へ上部冷却部よりも若干高いマイナス温度の冷却
媒体が供給されるようにした加圧式凍結濃縮装置におい
て、抗張線材８が駆動される始動前には下部冷却部に上
部冷却部よりも低いマイナス温度の冷却媒体を供給し、
しかもシリンダ内へ少量の氷封用液体を断続的に供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種の飲料液や薬液、あ
るいはその他の濃厚液を凍結、加圧により得られるよう
にした加圧式凍結濃縮装置の初期氷封方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶液を凍結して氷晶化した後氷晶を加圧
して氷晶中の溶質濃度の大なる部分を氷晶から分離し、
濃厚液を得る装置はすでに開発されている。

【０００３】出願人会社では氷晶が冷却シリンダ内を下
降させられる装置を開発し、定常運転（氷晶牽引材の駆
動による氷晶の移動運転）の前に、シリンダ内の下部を
砕氷で閉塞する装置を製作した。しかし、この装置では
製氷機および砕氷機が必要で、コスト高になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、氷晶を牽引する抗張線材が下方へ移動させられ
るようにすることにより濃厚液回収処理容量の向上を期
せるようにした加圧式凍結濃縮装置において、氷晶を下
降せしめる前に、氷晶形成用シリンダ内に、断続流入す
る液を速やかに凍結せしめて閉塞できるようにし、始動
前におけるシリンダ内下部のバルブ等による機械的閉塞
機構を不要ならしめ、また、初期氷封の液には残氷晶液
を使用することにより母液を有効に利用できるようにし
たことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る加圧式凍結
濃縮装置の初期氷封方法は、上部冷却部と下部冷却部と
を有し、かつ母液供給用上部口を有する垂直シリンダの
下部に下細りテーパー孔の加圧筒を接続し、加圧筒のテ
ーパー孔には濃厚液回収用のドレンパイプを接続し、か
つ氷晶牽引用の抗張線材が前記シリンダおよび加圧筒内
を下方へ移動させられ、また、抗張線材駆動の定常運転
時には、下部冷却部へ上部冷却部よりも若干高いマイナ
ス温度の冷却媒体が供給されるようにした加圧式凍結濃
縮装置において、抗張線材が駆動される始動前には前記
下部冷却部に上部冷却部よりも低いマイナス温度の冷却
媒体を供給し、しかもシリンダ内へ少量の氷封用液体を
断続的に供給することを特徴とする。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を添付図面に示す一具体例に
よって説明する。図１は本発明に使用する装置の全体図
で、上部に母液供給用上部口１を有する冷却部たる垂直
シリンダ２の下部に、加圧部たる下細りのテーパー孔を
有する加圧筒３を接続してあり、シリンダ２と加圧筒３
とは両者のフランジ４、５間に断熱材６を介在せしめて
接続してある。

【０００７】また、加圧筒３の下部にはドレン用バルブ
Ｖを底に有する氷晶液回収槽７を設けてあり、エンドレ
ス回送させられるチェン等の抗張線材８が、母液供給用
上部口１の底の孔からシリンダ２、加圧筒３内を通って
槽７に入り、中のホイール９で反転上昇し、ドライブホ
イール１０にて駆動されて、中間ガイドホイール１１、
１２を経て供給ホイール１３から前述のごとく母液供給
上部口１、シリンダ２へ送られるようになっている。

【０００８】前記シリンダ２には上下二つの冷却部たる
ジャケット１４、１５を設けてあり、１６ａおよび１７
ａは各冷却媒体用の入口、１６ｂおよび１７ｂは各同出
口を示す。また、加圧体たる前記加圧筒３にもジャケッ
ト１８を設けてあり、符号１９ａ、１９ｂは流体用の各
入口、出口を示す。前記加圧筒３の上面、すなわちテー
パー孔の上部には濃厚液回収用のドレンパイプ２０を接
続してある。

【０００９】この装置では、上部口１からのシリンダ２
内の溶液は、シリンダのジャケットを流れる冷却媒体に
より凍結されて氷晶となり、抗張線材８に結合する。抗
張線材８はシリンダ２内を降下するように駆動され、こ
れにより氷晶も降下させられる。

【００１０】抗張線材と一緒にシリンダを通過した氷晶
は、次ぎの加圧筒３に入り、ここで加圧筒のテーパー孔
内面によって圧搾され、加圧される。この加圧により氷
晶の凝固点が低下して、氷晶は溶質濃度の高い部分から
融解し、融解した濃厚液は氷晶に加わる圧力の高い部位
から圧力の低い方、すなわちテーパー孔の下部側から上
部の入口側へ移動して、ドレンパイプ２０から図示を省
略した回収容器内に回収される。

【００１１】上述の装置では、シリンダ２内へ氷晶を形
成する前にシリンダ内の下部を閉塞しておく必要があ
り、この閉塞後シリンダ内へ溶液を入れてそれを氷晶化
せしめる。本発明はその閉塞をバルブなどの開閉機構を
用いる必要なく、かつ速やかに行えるようにした。

【００１２】すなわちシリンダ内への氷晶形成前、シリ
ンダの下部ジャケット１５内には極く低温の−２０〜−
３０℃の冷却媒体を供給し、上部ジャケットには０〜−
５℃の冷却媒体を供給する。このようにしておいて槽７
内の残氷晶液をポンプＰにてシリンダ内へ上部口１から
少量ずつ、しかも断続的に供給する。

【００１３】かくすることにより、シリンダ内壁を伝わ
って流下する溶液は下部ジャケット１５を通る際に速や
かに凍結させられ、間をおいて続いて流下する溶液も凍
結させられて、シリンダ内の下部は氷２１ａによって閉
封される。シリンダの下部が氷によって閉塞されたとこ
ろで、上部ジャケット１４には−１０〜−３０℃の冷媒
を供給し、下部ジャケット１５には−５〜−１０℃の冷
媒を供給し、シリンダ内には母液槽２２からポンプＰに
て母液を供給する。供給された母液は上部ジャケットの
冷却媒体によって速やかに凍結されて氷晶２１ｂとな
る。

【００１４】氷晶２１ｂが形成されたところでタイマ等
からの信号により抗張線材８を始動させて定常運転に入
り、これにより加圧筒内で溶質に富んだ部分を分離さ
せ、濃厚液として取り出す。

【００１５】なお、定常運転時において上部ジャケッ
ト、下部ジャケットヘの冷却媒体の温度を−１０〜−３
０℃、−５〜−１０℃としたのは、シリンダ内に供給さ
れる母液を上部冷却部で速やかに氷晶せしめるが、それ
では氷晶が硬すぎるので、下部冷却部氷晶を若干加熱し
て軟化せしめ、加圧筒内の移動、通過を比較的小なる抵
抗で行なわしめ得るようにし、もって生産能力の向上、
牽引装置に過負荷が掛らないようにするためである。

【００１６】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、シリ
ンダ内に形成された氷晶が強制的に下降されて加圧筒内
を通る際の加圧力により氷晶中の溶質が分離される加圧
式凍結濃縮装置において、定常運転に入る前に、シリン
ダ内の下部を氷で閉塞でき、したがってシリンダの下部
に始動前の閉塞用機械的開閉機構を設ける必要はなく、
装置コストの安い加圧式凍結濃縮装置を提供できる。

【００１７】また、初期におけるシリンダ内の閉塞には
槽７内の残氷晶液を利用して行なうことにより、母液が
徒らに廃棄されることはなく、母液を有効に利用できる
という利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用する装置の一例を示す正面図。

【図２】本発明に使用する装置の一部拡大縦断面図。

【符号の説明】

１・・上部口 ２・・冷却用シリンダ ３・・加圧筒 ４、５・・フランジ ６・・断熱材 ７・・槽 ８・・抗張線材 ９、１０、１１、１２、１３・・ホイール １４、１５・・冷却部たるジャケット １８・・加圧筒のジャケット ２０・・液回収用ドレンパイプ ２１ａ・・閉塞氷 ２１ｂ・・氷晶 ２２・・母液槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部冷却部と下部冷却部とを有し、かつ母
   液供給用上部口を有する垂直シリンダの下部に下細りテ
   ーパー孔の加圧筒を接続し、加圧筒のテーパー孔には濃
   厚液回収用のドレンパイプを接続し、かつ氷晶牽引用の
   抗張線材が前記シリンダおよび加圧筒内を下方へ移動さ
   せられ、また、抗張線材駆動の定常運転時には、下部冷
   却部へ上部冷却部よりも若干高いマイナス温度の冷却媒
   体が供給されるようにした加圧式凍結濃縮装置におい
   て、抗張線材が駆動される始動前には前記下部冷却部に
   上部冷却部よりも低いマイナス温度の冷却媒体を供給
   し、しかもシリンダ内へ少量の氷封用液体を断続的に供
   給するようにした加圧式凍結濃縮装置の初期氷封方法。