| 【発明の名称】 |
濃縮装置及び方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】北田 卓也
【氏名】佐藤 仁宣
【氏名】米田 伊佐美
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| 【要約】 |
【課題】果汁等の凍結法による濃縮装置の温度管理を容易にすると同時に小型化し、かつ、その設置スペース及びコストを低減する。
【解決手段】果汁等の被処理液体をその凍結点近傍の温度まで冷却してこの液体中に含まれる水分を凍結させることによって濃縮せしめる冷却器、氷を成長させる晶折塔、氷と濃縮液とを分離する分離塔、氷を解凍して水として外部に排出する融解装置を具備する濃縮装置において、上記晶折塔と分離塔を一体に構成し、それに融解装置を付帯した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 果汁等の被処理液体をその凍結点近傍の温度まで冷却してこの液体中に含まれる水分を凍結させることによって濃縮せしめる冷却器、氷を成長させる晶折塔、氷と濃縮液とを分離する分離塔、氷を解凍して水として外部に排出する融解装置を具備する濃縮装置において、晶折塔と分離塔を一体に構成し、それに融解装置を付帯したことを特徴とする濃縮装置。
【請求項２】 上記分離塔が遠心式濾過器であることを特徴とする請求項１記載の濃縮装置。
【請求項３】 果汁等の被処理液体をその凍結点近傍の温度まで冷却器で冷却し、次いで、この液体を晶折塔と分離塔とが一体とされ融解装置を付帯した装置に導いて、ここで氷を成長させる一方、濃縮された液体を分離して回収経路を介して回収し、その後、成長した氷を融解装置で融解して水として排水経路を介して排水することを特徴とする濃縮方法。
【請求項４】 分離塔を遠心式濾過器で構成し、氷の雄Å糅開始したとき遠心式鷲過器を作動させて氷の表面に付着している液体を氷から分離して回収することを特徴とする請求項３記載の濃縮方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は果物や野菜のジュース又は抽出液の凍結法による濃縮装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種濃縮装置の１例が図２に示されている。供給タンク１内に貯溜された果汁等の被処理液体２はポンプ３により抽出されて冷却器４に送られ、ここで凍結点近傍の温度まで冷却されることによって液体２中の水分が微細な氷の結晶となる。
【０００３】次いで、この氷の結晶は液体２に伴われて配管９を通って晶折塔10に入り、ここでモータ11で回転駆動される螺旋翼12により攪拌されることによって氷の結晶が成長し、これに伴って液体２は更に濃縮される。この濃縮された液体はフィルタ13を通って回収経路14を経て回収される。
【０００４】晶折塔10で成長した氷はスラリ状となって配管15及びこれに介装された開閉弁24を経て分離塔16に入り、ここで氷と水に分離される。分離された氷はモータ17で回転駆動されるアイススクレーパ23により移送されて配管27を経て融解装置８に入り、ここで解凍されることによって水となる。
【０００５】この水が配管25及びこれに介装されたポンプ18により付勢されて再び分離塔16内に循環し、この水によって分離塔16内に残存する氷が連続的に洗浄される。この洗浄により氷の表面に付着している濃縮液は氷から分離され、フィルタ21を通り配管20及びこれに介装された弁22並びにポンプ３を経て冷却器４に戻る。
【０００６】洗浄の終了後、開閉弁26を開くと、融解装置８で融解した水は排水経路19を通って排出される。
【０００７】コンプレッサ５で圧縮された冷媒ガスは配管イを経て融解装置８に入り、ここで氷を解凍することによって凝縮液化する。この液冷媒は配管ロを経て膨張弁６に入り、ここで断熱膨張して気液二相となる。
【０００８】この気液二相の冷媒は受液器７に入り、ここで液冷媒がガス冷媒から分離される。この液冷媒は冷却器４に入り、ここで液体２を冷却することにより蒸発気化した後、受液器７を経てコンプレッサ５に吸い込まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の濃縮装置においては、晶折塔10から抽出されたスラリ状の氷の結晶は配管15を通って分離塔16に送られ、また、分離塔16から抽出された氷は配管27を通って融解装置８に送られるが、氷の結晶の大きさ及び氷の量が過大になると、氷を送ることができなくなる。
【００１０】そこで、氷の結晶の大きさ及び氷の量を適度とするために温度制御を実施していたが、この温度制御が極めて困難であるという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するために発明されたものであって、第１の発明の要旨とするところは、果汁等の被処理液体をその凍結点近傍の温度まで冷却してこの液体中に含まれる水分を凍結させることによって濃縮せしめる冷却器、氷を成長させる晶折塔、氷と濃縮液とを分離する分離塔、氷を解凍して水として外部に排出する融解装置を具備する濃縮装置において、晶折塔と分離塔を一体に構成し、それに融解装置を付帯したことを特徴とする濃縮装置にある。
【００１２】他の特徴とするところは、分離塔を遠心式濾過器としたことにある。
【００１３】第２の発明の要旨とするところは、果汁等の被処理液体をその凍結点近傍の温度まで冷却器で冷却し、次いで、この液体を晶折塔と分離塔とが一体とされ融解装置を付帯した装置に導いて、ここで氷を成長させる一方、濃縮された液体を分離して回収経路を介して回収し、その後、成長した氷を融解装置で融解して水として排水経路を介して排水することを特徴とする濃縮方法にある。
【００１４】他の特徴とするところは、分離塔を遠心式濾過器で構成し、氷の融解を開始したとき遠心式濾過器を作動させて氷の表面に付着している液体を氷から分離して回収することにある。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態が図１に示されている。図１において、30は外槽で、その内部には多孔板からなる内槽31が配設されている。この内槽31はモータ32により駆動されて垂直軸まわりに高速回転するようになっている。
【００１６】内槽31内には伝熱チューブ33が配設され、この伝熱チューブ33のまわりには電熱線等からなるヒータ34が巻回されている。そして、伝熱チューブ33内には冷凍機29から送られた冷媒が循環する。
【００１７】しかして、供給タンク１内に貯溜された果汁等の被処理液体２はポンプ３により抽出されて冷却器４に送られ、ここで冷凍機28から送られた冷媒と熱交換することにより被処理液体２はその凍結点近傍の温度まで冷却され、これによって液体２に含まれる水分が凍結して微細な氷の結晶となり、これに伴って液体２が濃縮される。
【００１８】次いで、この氷の結晶を含むスラリ状の液体２は配管９を通って内槽31内に入り、ここで伝熱チューブ33内を流過する冷媒と熱交換して更に冷却されることによって伝熱チューブ33の周辺で氷の結晶が成長し、これに伴って液体２は更に濃縮される。濃縮された液体２は内槽31の多数の孔を通って徐々にその外部に出て外槽30から排出管35及び電磁弁36を経て回収経路37を介して回収される。
【００１９】伝熱チューブ33の周辺の氷が十分に成長したとき、伝熱チューブ33に巻回されたヒータ34に通電してこの氷を融解することにより伝熱チューブ33から分離する。
【００２０】次いで、モータ32により内槽31を駆動して垂直軸まわりに回転させることによって内槽31内の氷からその表面に付着している濃縮液を分離する。分離された濃縮液は内槽31の多数の孔を通って外槽30に流出して排出管35、電磁弁36、回収経路37を介して回収される。
【００２１】濃縮液の濃度が目標値に達しない場合には、電磁弁36を切り換え、排出管35から排出された濃縮液を電磁弁36を経て配管38及びこれに介装された逆止弁39、ポンプ３を経て再び冷却器４に循環させて濃縮行程を繰り返すこともできる。
【００２２】濃縮液を氷から分離して回収した後、内槽31内に氷が残っている場合には、ヒータ34に通電してこれを解凍して水とする。この水は外槽30から排出管35、電磁弁36、排出経路40を経てポンプ42により排出される。他の構成は図２に示す従来のものと同様であり、対応する部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２３】しかして、内槽31及びこれを垂直軸まわりに回転駆動するモータ32によって氷と濃縮液とを分離する遠心式濾過器、即ち、分離塔を構成している。そして、外槽30及び内槽31並びにこの内部に貯溜されたスラリ状の液体中に浸漬された伝熱チューブ33によって氷を成長させる晶折塔を構成している。
【００２４】また、伝熱チューブ33に巻回されたヒータ34は氷を解凍して水とする融解装置を構成している。かくして、晶折塔、分離塔が一体化され、これに融解装置が付帯しているので、濃縮装置が小型となるとともにその設置スペース及びコストを低減できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明においては、晶折塔と分離塔を一体に構成し、それに融解装置を付帯したため、ここで氷を成長させる一方、濃縮された液体を分離し、かつ、成長した氷を融解することができる。しかも、濃縮装置が小型となるとともにその設置スペース及びコストを低減できる。
【００２６】また、晶折塔と分離塔が一体化され、かつ、これに融解装置が付帯しているため、従来のように晶折塔で成長した氷がこれを分離塔に移送する配管内に詰まったり、分離塔から抽出された氷がこれを融解装置に送る配管内に詰まってこれを閉塞することはない。
【００２７】分離塔を遠心式濾過器で構成すれば、氷の表面に付着した濃縮液を氷から短時間に効率よく分離することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月２２日（１９９８．９．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８６８８５
【弁理士】
【氏名又は名称】菅沼 徹 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−９３１３１（Ｐ２０００−９３１３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月４日（２０００．４．４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２８４７２８ |
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