JPH08318138A

JPH08318138A - 脱気装置

Info

Publication number: JPH08318138A
Application number: JP7128291A
Authority: JP
Inventors: Shogo Yamaguchi; 昇吾山口; Yasushi Ito; 靖史伊藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-12-03
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP3546094B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】処理水の溶存酸素やその他の製品品質に悪
い影響を与える気体を効率よく脱気させることができ、
製作コスト、ランニングコストを低減できる。【構成】炭酸ガスまたは窒素ガスをガス吹込み装置９
へ送り、処理水供給配管２２を流れる処理水へ吹き込ん
で、処理水を上記ガスの微細気泡を多数含んだ処理水
（気泡液）にし、次いで処理水を真空タンク１内上部へ
供給し、下部に向かい流下させて、多孔質中空糸状膜ユ
ニット３上方の処理水滞留スペースへ流入させ、次いで
多孔質中空糸状膜ユニット３を通過させることにより、
気泡液接触時間を長く保ちながら、真空タンク１内最下
部へ流入させ、この間、上記処理水滞留スペースまでの
脱気行程で脱気されなかった気体を真空ポンプ５により
脱気し、送出配管２３により次工程へ送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビール、清涼飲料等の
飲料の製造に使用する処理水の脱気装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の脱気装置を図３により説明する
と、３０が膜式脱酸素装置、３１が中空糸状気体透過膜
等を用いた膜式脱酸素装置３０の脱酸素膜部で、同脱酸
素膜部３１は、透過膜の外周部を水封式真空ポンプ３４
により真空状態にして、同透過膜中を流れる原水（食品
加工水）の溶存酸素を除去するようにしている。３５は
減圧弁、３６は定流量弁、３７、３８は電磁弁である。

【０００３】３９がフロースイッチで、同フロースイッ
チ３９は、その出力信号により、上記水封式真空ポンプ
３４の稼働及び上記電磁弁３７、３８の開閉を制御す
る。即ち、上記脱酸素膜部３１内を原水が流れると、フ
ロースイッチ３９が作動して、水封式真空ポンプ３４が
ＯＮになるとともに、電磁弁３７、３８が開になる。３
２が任意の食品加工装置、３３が置換ガス内封型貯水タ
ンクで、例えばＮ₂等の不活性ガスを同置換ガス内封型
貯水タンク３３内に充満させ、外部（雰囲気）からの酸
素Ｏ₂の混入を防止して、原水の溶存酸素濃度を３ｐｐ
ｍ以下に調整した後、原水を食品加工装置３２へ供給す
る。

【０００４】この場合の溶存酸素濃度の調整は、脱酸素
膜部３１を通る原水の流量を調節したり、水封式真空ポ
ンプ３４の排気量を制御することによっても行うことが
できる。また図４は、脱気装置の他の従来例を示してお
り、３０が脱酸素性能の異なる複数台の膜式脱酸素装置
で、これらの膜式脱酸素装置３０を切換バルブ４０によ
り切り換えるようにしている。

【０００５】以上の脱気装置は、各種農産物、畜産物、
水産物の浸漬や水煮に適用されている。また野菜、豆
類、穀類の浸漬や煮炊き、海草類や乾燥物の水戻し、鰹
節等によるダシの製造にも適用されている。さらに各種
飲料水（コーヒー、紅茶、ウーロン茶、緑茶等）の抽出
や希釈、薬草からの薬効成分の抽出、汁物の調理、醤油
や酒類（日本酒、ワイン等）の製造などにも適用されて
いる。

【０００６】これら液状食品材料の加工に際しては、前
工程で加工した液状食品材料を膜式酸素装置３０へ導入
し、脱酸素膜部３１により真空脱気して、溶存酸素を３
ｐｐｍ以下に調整した後、次工程の食品加工装置３２へ
供給する。このときの供給量は、実用上、単位時間当た
り４００〜１００００リットルの範囲になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記図３、図４に示す
従来の脱気装置は、炭酸ガス等を水中に注入して、水中
の空気と置換するものであり、この種の脱気装置では、
脱気処理水に高濃度の炭酸ガスが溶存するために、炭酸
ガス濃度の低い炭酸飲料の製造には、使用できない。

【０００８】また脱酸素膜部３１で脱酸素膜として使用
している中空糸状気体透過膜は、耐圧性が低いため、処
理水の圧力と脱気部との圧力差を大きくして、処理水の
溶存酸素やその他の製品液の品質に悪い影響を与える気
体を効率よく脱気させるのが困難である。また中空糸状
気体透過膜を破損させない限界値で脱気を行うために
は、圧力制御を高精度で行う必要があって、製作コスト
及びランニングコストを嵩ませるという問題があった。

【０００９】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、処理水の溶存酸素やそ
の他の製品液の品質に悪い影響を与える気体を処理水中
から効率よく脱気させることができ、製作コスト及び
ランニングコストを低減でき、炭酸ガス濃度の低い炭
酸飲料の製造に使用できる脱気装置を提供しようとする
点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ビール、清涼飲料等の飲料の製造に使
用する処理水の脱気装置において、処理水供給配管を流
れる処理水に炭酸ガスまたは窒素ガスを微細気泡状態に
なるように吹き込むガス吹込み装置と、前記処理水供給
配管からタンク上部内へ供給された微細気泡を含む処理
水をタンク内下部に向かい流下させるとともにタンク内
下部に設けた多孔質中空糸状膜ユニットを通過させてそ
の間に製品液の品質に悪影響を与える空気・酸素気泡及
び気体と余分の炭酸ガスまたは窒素ガスとを真空ポンプ
により処理水中から脱気させる真空タンクと、同真空タ
ンクの下部から脱気処理水を取り出して次工程へ送る処
理水送出配管とを具えている（請求項１）。

【００１１】前記請求項１記載の脱気装置において、処
理水供給配管からタンク上部内へ供給された処理水を旋
回させながらタンク内下部に向かい流下させる螺旋状水
路を真空タンクの上部内壁面に設けてもよい（請求項
２）。前記請求項１記載の脱気装置において、処理水供
給配管からタンク上部内へ供給された処理水を多数の孔
を通してタンク内下部に向かい流下させる多孔板を真空
タンクの上部内壁面に設けてもよい（請求項３）。

【００１２】

【作用】本発明の脱気装置は前記のように構成されてお
り、処理水を処理水供給配管→ガス吹込み装置→真空タ
ンクへ送る一方、製品液の品質に悪影響を与えない炭酸
ガスまたは窒素ガスをガス吹込み装置により上記処理水
供給配管を流れる処理水へ吹き込んで、処理水を炭酸ガ
スまたは窒素ガスの微細気泡を多数含んだ処理水（気泡
液）にし、次いで処理水（気泡液）を真空タンク内上部
へ供給して、真空タンク内下部に向かい流下させること
により（螺旋状水路により旋回させながら真空タンク内
下部に向かい流下させるか、多孔板の各孔を通して真空
タンク内下部に向かい流下させることにより）、気泡液
接触時間を長く保ちながら、多孔質中空糸状膜ユニット
上方の処理水滞留スペースへ流入させ、この間、製品液
の品質に悪影響を与える空気・酸素気泡及び気体と、余
分な炭酸ガスまたは窒素ガスとを真空ポンプにより処理
水中から脱気し、次いで上記処理水滞留スペースに滞留
した処理水を真空タンク内下部に設けた多孔質中空糸状
膜ユニットを通過させることにより、気泡液接触時間を
長く保ちながら、真空タンク内最下部へ流入させ、この
間、上記処理水滞留スペースまでの脱気行程で脱気され
なかった上記気体を真空ポンプにより処理水中から脱気
する。そして真空タンク内最下部へ流入した脱気処理水
を処理水送出配管により真空タンクの下部から取り出し
て次工程へ送る。上記のように炭酸ガスまたは窒素ガ
スを処理水供給配管を流れる処理水へ吹き込んで、微細
気泡にするのは、炭酸ガス等の混入を促進するためであ
り、これにより、酸素を効率よく脱気させるとともに、
その後の液に含まれている炭酸ガス等を脱気により取り
除き易くして、その濃度を低くするためである。なお無
炭酸飲料であって炭酸ガスが混入してはいけない場合に
は、窒素ガスを使用することになる。

【００１３】

【実施例】

（第１実施例）次に本発明の脱気装置を図１に示す第１
実施例により説明すると、１が真空タンクで、同真空タ
ンク１は、ベース（図示せず）に固定され、同真空タン
ク１の内壁面中段部には、螺旋状水路（螺旋状凹型水
路）２が設けられ、同真空タンク１の下部内には、多孔
質中空糸状膜ユニット３が配設され、同多孔質中空糸状
膜ユニット３の上下に多孔のフランジ４、４が固定さ
れ、同各フランジ４が真空タンク１の内壁面に固定さ
れ、同上下フランジ４、４の外周面と同真空タンク１の
内壁面との間が気密的にシールされて、同上下フランジ
４、４間に密閉空間部１ａが形成されている。

【００１４】２０ａが同密閉空間部１ａに開口した真空
タンク１の脱気排出口、２０ｂが真空タンク１の頂部に
開口した脱気排出口、５が上記脱気排出口２０ａ、２０
ｂに配管を介して連絡した真空ポンプ、６ａが脱気排出
口２０ａ側の配管に設けられた逆止弁、６ｂが脱気排出
口２０ｂ側の配管に設けられた逆止弁で、これら逆止弁
６ａ、６ｂには、流量調整弁（図示せず）が設けられて
いる。同各流量調整弁は、真空タンク１内が一定の真空
度になるように自動的に調節する役目を持っている。

【００１５】２２が処理水供給配管で、同処理水供給配
管２２が上記螺旋状水路２の入口ソケット（図示せず）
に連絡し、同処理水供給配管２２には、コントロール弁
７とガス吹込み装置（エゼクター）９とが設けられ、上
記コントロール弁７が真空タンク１内に設けたフロート
バルブ８に連結され、同ガス吹込み装置９側の配管に
は、減圧弁１０と手動式ストップ弁１１とガス量等を確
認するフローメータ１２とガス供給量を制御する電磁弁
１３とが設けられている。

【００１６】２３が上記真空タンク１の下部内に連絡し
た処理水送出配管で、同処理水送出配管２３には、送水
ポンプ１４と流量計１５と自動弁１７とが設けられ、送
水ポンプ１４と流量計１５とが電気配線を介して流量コ
ントローラ１６に接続されている。次に前記図１に示す
脱気装置の作用を具体的に説明する。

【００１７】真空タンク１内の定められた水位がフロー
トバルブ８により検出され、同フロートバルブ８により
得られた検出信号（電気信号）がコントロール弁７へ送
られ、同コントロール弁７が作動して、処理水が処理水
供給配管２２→ガス吹込み装置（エゼクター）９→真空
タンク１へ送られる。一方、製品液の品質に悪影響を与
えない炭酸ガスまたは窒素ガスが減圧弁１０→手動式ス
トップ弁１１→フローメータ１２→電磁弁１３を経てガ
ス吹込み装置（エゼクター）９へ送られる。なお炭酸ガ
スまたは窒素ガスは、減圧弁１０により減圧され、フロ
ーメータ１２により注入量が確認される。

【００１８】ガス吹込み装置（エゼクター）９では、上
記炭酸ガスまたは窒素ガスが処理水供給配管２２を流れ
る処理水へ吹き込まれて、処理水が炭酸ガスまたは窒素
ガスの微細気泡を多数含んだ処理水（気泡液）にされ
る。次いで処理水（気泡液）が真空タンク１内上部へ供
給され、螺旋状水路２を通って、旋回させられることに
より、気泡液接触時間が長く保たれながら、真空タンク
１内下部に向かい流下して、真空タンク１内下部に設け
られた多孔質中空糸状膜ユニット３の上方の処理水滞留
スペースへ流入する。この処理水滞留スペースに滞留し
た処理水の水位は、フロートバルブ８とコントロール弁
７とによりコントロールされる。

【００１９】この間、製品液の品質に悪影響を与える空
気・酸素気泡及び気体と余分の炭酸ガスまたは窒素ガス
とが脱気排出口２０ｂ→逆止弁６ｂを経て真空ポンプ５
により処理水中から脱気される。次いで上記処理水滞留
スペースに滞留した処理水が真空タンク１内下部に設け
られた多孔質中空糸状膜ユニット３を通過することによ
り、気泡液接触時間が長く保たれながら、真空タンク１
内最下部へ流入する。

【００２０】この間、上記処理水滞留スペースまでの脱
気行程で脱気されなかった気体、即ち、製品液の品質に
悪影響を与える空気・酸素気泡及び気体と余分の炭酸ガ
スまたは窒素ガスとが上下フランジ４、４間の密閉空間
部１ａ→脱気排出口２０ａ→逆止弁６ａを経て真空ポン
プ５により処理水中から脱気される。そして真空タンク
１内最下部へ流入した脱気処理水が処理水送出配管２３
→送水ポンプ１４→流量計１５→自動弁１７を経て次工
程へ送られる。その際、流量計１５により検出された流
量値が流量コントローラ１６へ送られる一方、同流量コ
ントローラ１６により送水ポンプ１４が制御される。次
行程で異常が発生したときには、自動弁１７が作動し
て、真空ポンプ５が停止する。なお真空ポンプ５の吸引
圧は、調整機構（図示せず）により調整される。

【００２１】（第２実施例）図２は、第２実施例を示し
ている。この実施例が前記第１実施例と異なるのは、同
真空タンク１の内壁面中段部に螺旋状水路（螺旋状凹型
水路）２を設ける代わりに、多孔質中空糸状膜ユニット
３と真空タンク１頂部との間に多数の孔２１ａを有する
多孔板２１を設け、炭酸ガスまたは窒素ガスの微細気泡
を多数含んだ処理水（気泡液）をこの多孔板２１内へ導
入して、多数の孔２１ａから落下させ、その途中に、製
品液の品質に悪影響を与える空気・酸素気泡及び気体と
余分の炭酸ガスまたは窒素ガスとを逆止弁６ｂを経て真
空ポンプ５により処理水中から脱気させるようにした点
である。その他の作用は、第１実施例と同じである。

【００２２】

【発明の効果】本発明の脱気装置は前記のように処理水
を処理水供給配管→ガス吹込み装置→真空タンクへ送る
一方、製品液の品質に悪影響を与えない炭酸ガスまたは
窒素ガスをガス吹込み装置により上記処理水供給配管を
流れる処理水へ吹き込んで、処理水を炭酸ガスまたは窒
素ガスの微細気泡を多数含んだ処理水（気泡液）にし、
次いで処理水（気泡液）を真空タンク内上部へ供給し
て、真空タンク内下部に向かい流下させることにより
（螺旋状水路により旋回させながら真空タンク内下部に
向かい流下させるか、多孔板の各孔を通して真空タンク
内下部に向かい流下させることにより）、気泡液接触時
間を長く保ちながら、多孔質中空糸状膜ユニット上方の
処理水滞留スペースへ流入させ、この間、製品液の品質
に悪影響を与える空気・酸素気泡及び気体と、余分な炭
酸ガスまたは窒素ガスとを真空ポンプにより処理水中か
ら脱気し、次いで上記処理水滞留スペースに滞留した処
理水を真空タンク内下部に設けた多孔質中空糸状膜ユニ
ットを通過させることにより、気泡液接触時間を長く保
ちながら、真空タンク内最下部へ流入させ、この間、上
記処理水滞留スペースまでの脱気行程で脱気されなかっ
た上記気体を真空ポンプにより処理水中から脱気する。
そして真空タンク内最下部へ流入した脱気処理水を処理
水送出配管により真空タンクの下部から取り出して次工
程へ送るので、処理水の溶存酸素やその他の製品液の品
質に悪い影響を与える気体を処理水中から効率よく脱気
させることができる。

【００２３】また本発明の脱気装置では前記のように処
理水の脱気に多孔質中空糸状膜ユニットを使用してい
る。その場合、一番問題になる強度に対して真空ポンプ
の負圧をあまり大きくする必要がなく、その分、圧力調
整にあまり気を使う必要がなく、真空ポンプに真空度の
低いものを使用できて、脱気装置の製作コスト及びラン
ニングコストを低減できる。

【００２４】また本発明の脱気装置では前記のように炭
酸ガス等処理水供給配管を流れる処理水へ吹き込んで、
微細気泡にしている。これは、炭酸ガス等の混入を促進
するためであり、これにより、酸素を効率よく脱気させ
るとともに、その後の液に含まれている炭酸ガス等を脱
気により取り除き易くして、その濃度を低くするためで
あり、炭酸ガス濃度の低い炭酸飲料の製造に使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱気装置の第１実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の脱気装置の第２実施例を示す斜視図で
ある。

【図３】従来の脱気装置の一例を示す系統図である。

【図４】従来の脱気装置の他の例を示す系統図である。

【符号の説明】

１真空タンク１ａ密閉空間部２螺旋状水路（螺旋状凹型水路）３多孔質中空糸状膜ユニット４多孔のフランジ５真空ポンプ６ａ逆止弁６ｂ〃７コントロール弁８フロートバルブ９ガス吹込み装置（エゼクター）１０減圧弁１１手動式ストップ弁１２フローメータ１３電磁弁１４送水ポンプ１５流量計１６流量コントローラ１７自動弁２０ａ脱気排出口２０ｂ〃２２処理水供給配管２３処理水送出配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビール、清涼飲料等の飲料の製造に使用
する処理水の脱気装置において、処理水供給配管を流れ
る処理水に炭酸ガスまたは窒素ガスを微細気泡状態にな
るように吹き込むガス吹込み装置と、前記処理水供給配
管からタンク上部内へ供給された微細気泡を含む処理水
をタンク内下部に向かい流下させるとともにタンク内下
部に設けた多孔質中空糸状膜ユニットを通過させてその
間に製品液の品質に悪影響を与える空気・酸素気泡及び
気体と余分の炭酸ガスまたは窒素ガスとを真空ポンプに
より処理水中から脱気させる真空タンクと、同真空タン
クの下部から脱気処理水を取り出して次工程へ送る処理
水送出配管とを具えていることを特徴とした脱気装置。
【請求項２】前記処理水供給配管からタンク上部内へ
供給された処理水を旋回させながらタンク内下部に向か
い流下させる螺旋状水路を前記真空タンクの上部内壁面
に設けた請求項１記載の脱気装置。
【請求項３】前記処理水供給配管からタンク上部内へ
供給された処理水を多数の孔を通してタンク内下部に向
かい流下させる多孔板を前記真空タンクの上部内壁面に
設けた請求項１記載の脱気装置。