JPH0636841B2 - 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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- JPH0636841B2 JPH0636841B2 JP7950090A JP7950090A JPH0636841B2 JP H0636841 B2 JPH0636841 B2 JP H0636841B2 JP 7950090 A JP7950090 A JP 7950090A JP 7950090 A JP7950090 A JP 7950090A JP H0636841 B2 JPH0636841 B2 JP H0636841B2
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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１は冷却用シリンダ４に自然落下する。
た原料液１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へ流入口７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26とな
る。
ャケット６へ流入口７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26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。
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26の表面が加温され、
氷晶26の表面硬は若干軟化し、また氷晶26はより加圧さ
れる。
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26の表面が加温され、
氷晶26の表面硬は若干軟化し、また氷晶26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26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を経て排出パイプ20から濃
縮液27として流出する。
晶26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を経て排出パイプ20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26全体の結氷硬度にむらが発生し、牽引
体23近傍ほ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。
体23近傍ほ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26を牽引体23で牽引して加圧筒
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。
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、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
た構造のものとしてある。
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
た構造のものとしてある。
［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撹拌させられ、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撹拌させられ、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、均一な濃度の濃縮液が得られる。
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、均一な濃度の濃縮液が得られる。
［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てある。
なお従来例と同一物には同一符号を付してある。
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１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１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
てある。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、このジャケット
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１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１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
てある。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、このジャケット
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13の上部
に設けたフランジ12を接続せしめてある。
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13の上部
に設けたフランジ12を接続せしめてある。
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
内設してある。このジャケット15には下部に流入口16
が、上部に流出口17がそれぞれ設けてあり、この流入口
16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。
り、しかもこの内筒14を取り巻くようにジャケット15を
内設してある。このジャケット15には下部に流入口16
が、上部に流出口17がそれぞれ設けてあり、この流入口
16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14の上端部には液溜め用の凹みポケット
19を設けてあり、このポケット19には液排出用パイプ20
を接続せしめてある。
19を設けてあり、このポケット19には液排出用パイプ20
を接続せしめてある。
さらに加圧筒13の下部フランジ21には処理済氷晶受け用
の槽22を接続してある。
の槽22を接続してある。
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、鎖23は図示を省略した駆動装置により下降回送さ
せられるようにしてある。
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、鎖23は図示を省略した駆動装置により下降回送さ
せられるようにしてある。
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て
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て
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−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26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−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26となる。
また、この氷晶26と原料液１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が撹拌され、ために溶質濃度分布にむらの無
い氷晶26ができる。
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が撹拌され、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。
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冷却溶
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。
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、濃縮液27が分離された残存氷晶26は加
圧筒13下の槽22に落下する。
ンクに排出され、濃縮液27が分離された残存氷晶26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26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撹拌され、凍結する
ため氷晶26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。
出せしめられることによって母液が撹拌され、凍結する
ため氷晶26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
空気によって撹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。
空気によって撹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 １……原料液、２……母液用容器 ３……ポンプ、４……冷却用シリンダ ５……内筒、６……ジャケット ７……流入口、８……流出口 ９……冷却用媒体、10……フランジ 11……断熱筒体、12……フランジ 13……加圧筒、14……加圧内筒 15……ジャケット、16……流入口 17……流出口、18……第２冷却用媒体 19……凹みポケット、20……排出用パイプ 21……下部シリンダ、22……槽 23……鎖、24……圧搾空気送出管 25……圧搾空気、26……氷晶 27……濃縮液
来例の系統断面図である。 図中 １……原料液、２……母液用容器 ３……ポンプ、４……冷却用シリンダ ５……内筒、６……ジャケット ７……流入口、８……流出口 ９……冷却用媒体、10……フランジ 11……断熱筒体、12……フランジ 13……加圧筒、14……加圧内筒 15……ジャケット、16……流入口 17……流出口、18……第２冷却用媒体 19……凹みポケット、20……排出用パイプ 21……下部シリンダ、22……槽 23……鎖、24……圧搾空気送出管 25……圧搾空気、26……氷晶 27……濃縮液
Claims (1)
- 【請求項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 JPH03278801A (ja) | 1991-12-10 |
| JPH0636841B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5736272B2 (ja) | 2011-08-09 | 2015-06-17 | 宇部マテリアルズ株式会社 | 青色発光蛍光体及び該青色発光蛍光体を用いた発光装置 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7950090A patent/JPH0636841B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5736272B2 (ja) | 2011-08-09 | 2015-06-17 | 宇部マテリアルズ株式会社 | 青色発光蛍光体及び該青色発光蛍光体を用いた発光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03278801A (ja) | 1991-12-10 |
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