JPH067883B2 - Pressurized freeze concentrator - Google Patents
Pressurized freeze concentratorInfo
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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した水溶液
から濃縮液を製造するための加圧式凍結濃縮装置に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressurization type freeze concentration apparatus for producing a concentrated solution from an aqueous solution containing water such as various kinds of beverages and chemicals as a solvent.
[従来技術] 溶質と溶媒(水分)とからなる溶液を一旦凍結させて氷
晶となし、この氷晶を加圧することにより、氷晶中から
溶質濃度の高い溶液を分離させて濃縮液を製造するいわ
ゆる加圧式凍結濃縮装置が従前より知られている。[Prior Art] A solution containing a solute and a solvent (water) is once frozen to form an ice crystal, and the ice crystal is pressurized to separate a solution having a high solute concentration from the ice crystal to produce a concentrated solution. A so-called pressurization type freeze concentration device has been known for some time.
これらの装置では、溶液の凝固点(凍結点)が、溶媒
(水分)に対する溶質濃度及び溶液に加えられる圧力に
よっても変化するという物理現象を利用している。These devices utilize the physical phenomenon that the freezing point (freezing point) of a solution changes depending on the solute concentration with respect to the solvent (water) and the pressure applied to the solution.
例えば、水溶液の場合では、加圧により凝固点が降下す
るし、水溶液中に含まれる溶質濃度が高いことでもやは
り凝固点が降下することになる。For example, in the case of an aqueous solution, the freezing point is lowered by pressurization, and the freezing point is also lowered due to the high concentration of solute contained in the aqueous solution.
第6図に従前装置の系統図を示すが、ポンプPにより母
液用容器31に注入された原料液32は冷却用シリンダ33に
自然落下する。According to FIG. 6, a system diagram of the former apparatus is shown. The raw material liquid 32 injected into the mother liquor container 31 by the pump P naturally drops into the cooling cylinder 33.
そして、この冷却用シリンダ33にある流入口34aから入
り、流入口34bから出てジャケット34を循環している冷
却媒体39により原料液32は冷却やされ、凍結して氷晶36
となる。Then, the raw material liquid 32 is cooled and frozen by the cooling medium 39 which enters from the inlet 34a in the cooling cylinder 33, exits from the inlet 34b and circulates in the jacket 34, and is frozen to form ice crystals 36.
Becomes
この氷晶36が牽引体37により下方へ牽引され、断熱部35
を経て、下部が狭窄したテーパー孔を有する加圧筒38に
圧入され、加圧される。The ice crystals 36 are pulled downward by the towing body 37, and the heat insulating portion 35
After that, the lower part is press-fitted into a pressurizing cylinder 38 having a tapered hole with a narrowed portion, and is pressurized.
さらにこの加圧筒38に設けたジャケット41の流入口41a
から入り、流入口41bから排出されて循環している前記
冷却媒体39よりやや高い温度の冷却媒体40により氷晶36
が加温され、結氷硬度を下げられる。これにより氷晶36
より溶質濃度のより高い濃度液44が融解分離し、ポケッ
ト42を経て排出パイプ43に流出することになる。Further, the inlet 41a of the jacket 41 provided in the pressurizing cylinder 38
Ice crystal 36 by the cooling medium 40 having a temperature slightly higher than that of the cooling medium 39 which is circulated from the inlet 41b and discharged from the inlet 41b.
Is heated to lower the freeze hardness. This gives ice crystals 36
The concentrated liquid 44 having a higher solute concentration is melted and separated, and flows out to the discharge pipe 43 through the pocket 42.
しかしながら、上記の装置に於ては、冷却用シリンダ33
の原料液32が通過する内管は管内径が均一な細長構造で
あり、しかも冷却用ジャケット34がその周囲を取り巻く
ように設けられていることにより、氷晶36の結氷硬度が
管長手方向で不均一となる。このため、加圧筒38に圧入
される結氷硬度が高い氷晶36ではその下降速度が急激に
減退するとともに、ジャケット41の冷却媒体40による加
温で十分に氷晶36の半融解が進まず、濃厚液が効果的に
氷晶36より分離されないことになる。逆に、氷晶36の結
氷硬度が低すぎると、加圧筒38で十分な外圧が加えられ
ないとともに、冷却媒体40による加温で氷晶36の半融解
が進みすぎて濃厚液が槽45に液漏れするなど処理能力が
著しく低下することになる。However, in the above device, the cooling cylinder 33
The inner tube through which the raw material liquid 32 passes has an elongated structure with a uniform tube inner diameter, and since the cooling jacket 34 is provided so as to surround it, the freezing hardness of the ice crystals 36 in the longitudinal direction of the tube. It becomes uneven. Therefore, the descending speed of the ice crystals 36 having a high freezing hardness that is press-fitted into the pressurizing cylinder 38 is rapidly reduced, and the semi-melting of the ice crystals 36 does not proceed sufficiently by the heating by the cooling medium 40 of the jacket 41. , The concentrated liquid will not be effectively separated from the ice crystals 36. On the contrary, if the freezing hardness of the ice crystals 36 is too low, sufficient external pressure cannot be applied by the pressurizing cylinder 38, and the semi-melting of the ice crystals 36 progresses too much due to the heating by the cooling medium 40, and the concentrated liquid becomes a tank 45. Processing capacity will be significantly reduced due to liquid leakage.
[本発明の目的] 本発明では、冷却用シリンダにて原料液を結氷させて精
製する氷晶の結氷硬度を長手方向で常に均一にならし
め、かつ氷晶の結氷熟成を円滑に行い結氷内の溶質濃度
分布を均一にすることで、加圧筒に圧入される氷晶の結
晶内圧上昇を常に一定とするとともに、加圧筒にて加温
されて氷晶が半融解する際に、過剰に融解しすぎて濃厚
液が漏れることを防止する加圧式凍結濃縮装置を提供で
きるようにした。[Object of the Present Invention] According to the present invention, the freezing hardness of the ice crystals purified by freezing the raw material liquid in the cooling cylinder is always equalized in the longitudinal direction, and the ice crystals are smoothly aged in the freezing zone. By making the solute concentration distribution of the ice crystal uniform, the internal pressure rise of the ice crystals pressed into the pressurizing cylinder is always constant, and when the ice crystals are half melted by heating in the pressurizing cylinder, the excess Thus, it is possible to provide a pressurization type freeze concentration device that prevents the concentrated liquid from leaking due to excessive melting.
[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、母液容器を上部に有する垂直な冷却用シリンダ
の下部に、下部を狭窄させた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厚
液回収用の排出パイプを接続し、氷晶牽引用のエンドレ
スな抗張線材が前記母液容器、シリンダ内、断熱筒体
内、加圧筒内を上方から下方に通って回送される装置
で、前記冷却用シリンダを多段とするとともに、その各
冷却用シリンダ内管の断面積が均一でかつ内壁面を蛇行
させ、しかも各冷却用シリンダの冷却温度が異なる構造
のものとしてある。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, a pressurization type freeze concentration apparatus of the present invention has a tapered hole in which a lower part is narrowed in a lower part of a vertical cooling cylinder having a mother liquor container in an upper part. A pressure cylinder having a heat-insulating cylinder is connected, a discharge pipe for collecting the concentrated liquid is connected to the upper portion of the tapered hole, and an endless tensile wire for pulling ice crystals is provided in the mother liquor container, in the cylinder, and heat-insulated. A device that is fed through the inside of the cylinder and the inside of the pressurizing cylinder from above to below, in which the cooling cylinder has multiple stages, and the cross-sectional area of each cooling cylinder inner tube is uniform and the inner wall surface meanders. Moreover, the cooling temperature of each cooling cylinder is different.
[作 用] 初めの冷却用シリンダ内で凍結させられた氷晶は抗張線
材で下方に牽引させられる際に、その冷却用シリンダ内
を蛇行させることにより、水平方向の偏行圧力が種々な
る方向から氷晶に加わる。これにより氷晶内の微小氷結
晶がかく拌されその結晶作用が高められることにより氷
晶の結氷硬度が均一に保たれるとともに、溶媒が凍結す
る際に効率よく溶質を含んで結氷にするため、溶質濃度
分布も均一となる。この氷晶は加圧筒内で良好に加温さ
れて半融解を行なわしめ、濃厚液の分離作用を促進され
る。[Operation] When ice crystals frozen in the first cooling cylinder are pulled downward by the tensile wire, the ice crystals meander in the cooling cylinder to cause various horizontal bias pressures. Join the ice crystals from the direction. As a result, the ice crystals in the ice crystals are agitated and the crystallization action is enhanced, so that the ice hardness of the ice crystals is kept uniform, and when the solvent freezes, the solute is efficiently included to form ice. The solute concentration distribution also becomes uniform. The ice crystals are well heated in the pressurizing cylinder to cause semi-melting and accelerate the separating action of the concentrated liquid.
[実施例] 以下本発明の実施例を第1〜5図を用いて以下詳細に説
明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below in detail with reference to Figs.
第1図は第1実施例の系統図であり、同図に於いて、溶
質を溶かしこんだ水溶液である原料液3を一次的に蓄え
る母液用容器2の下には第1冷却用シリンダ4が設けら
れている。この第1冷却用シリンダ4の内管は多段構造
で、しかもその上部内管4aは末広がりのテーパ孔を有し
ており、さらにこの上部内管4aに無段差で接続されてい
る中部内管4bは均一内径の垂直筒体構造である。そし
て、この中部内管4bの下には、下部内管4cが、その管中
心軸4eを本装置全体の中心軸線4fより下方を傾斜させて
接続されている。FIG. 1 is a system diagram of the first embodiment, in which a first cooling cylinder 4 is provided under a mother liquor container 2 for temporarily storing a raw material liquid 3 which is an aqueous solution containing a solute. Is provided. The inner pipe of the first cooling cylinder 4 has a multi-stage structure, and the upper inner pipe 4a has a tapered hole that widens toward the end. Further, the middle inner pipe 4b connected to the upper inner pipe 4a without steps. Is a vertical cylinder structure with a uniform inner diameter. A lower inner tube 4c is connected below the middle inner tube 4b with its tube central axis 4e inclined below the central axis 4f of the entire apparatus.
また、この第1冷却用シリンダ4には、内管4a,4b,4cを
取り巻くようにジャケット5が設けられており、流入口
5aより冷却用媒体6が図示しないポンプでジャケット5
内を循環するように注入されている。さらに、このジャ
ケット5内を循環した冷却用媒体6は流出口5bより排出
されている。Further, the first cooling cylinder 4 is provided with a jacket 5 so as to surround the inner pipes 4a, 4b, 4c, and
The cooling medium 6 from 5a is a jacket 5 by a pump (not shown).
It is injected to circulate inside. Further, the cooling medium 6 circulating in the jacket 5 is discharged from the outflow port 5b.
第1冷却用シリンダ4の下部には第2冷却用シリンダ8
が、冷却用シリンダ4の下部フランジ4dと第2冷却用シ
リンダ8の上部フランジ8bとで断熱筒体7を挟んで接続
されている。この第2冷却用シリンダ8における内管8a
の内径は断熱筒体7の内径と同一であり、しかも内管8a
の中心軸8dが中心軸線4fより上記シリンダ4の下部内管
4cとは逆方向に傾斜している。さらに、この第2冷却用
シリンダ8には、この内管8aを取り巻くようにジャケッ
ト9が設けられており、流入口9aより冷却用媒体10が図
示しないポンプでジャケット9内を循環するように注入
されている。さらにジャケット9内を循環した冷却用媒
体10は流出口9bより排出されている。A second cooling cylinder 8 is provided below the first cooling cylinder 4.
However, the lower flange 4d of the cooling cylinder 4 and the upper flange 8b of the second cooling cylinder 8 are connected with the heat insulating cylinder 7 interposed therebetween. Inner tube 8a in the second cooling cylinder 8
The inner diameter of is the same as the inner diameter of the heat insulating cylinder 7, and the inner tube 8a
The center axis 8d of the cylinder is lower than the center axis 4f.
It is inclined in the opposite direction to 4c. Further, a jacket 9 is provided in the second cooling cylinder 8 so as to surround the inner pipe 8a, and a cooling medium 10 is injected from an inflow port 9a so as to circulate in the jacket 9 by a pump (not shown). Has been done. Further, the cooling medium 10 circulating in the jacket 9 is discharged from the outflow port 9b.
また、第2冷却用シリンダ8の下部には第3冷却用シリ
ンダ12が、冷却用シリンダ8の下部フランジ8cとこの
第3冷却用シリンダ12の上部フランジ12cとで断熱筒体
11を挟んで接続されている。この冷却用シリンダ12の上
部内管12aはその内管中心軸12eを中心軸線4fより上
記第2冷却用シリンダ8の内管8aとは反対方向に傾斜
させている。また、この第3冷却用シリンダ12の下部内
管12bの内管中心軸12fは中心軸線4fと同一線上にあ
る。Further, a third cooling cylinder 12 is provided below the second cooling cylinder 8, and the lower flange 8c of the cooling cylinder 8 and the upper flange 12c of the third cooling cylinder 12 form a heat insulating tubular body.
It is connected across 11. The upper inner tube 12a of the cooling cylinder 12 has an inner tube central axis 12e inclined from the central axis 4f in a direction opposite to the inner tube 8a of the second cooling cylinder 8. The inner tube central axis 12f of the lower inner tube 12b of the third cooling cylinder 12 is collinear with the central axis 4f.
この内管12a,12bを取り巻くようにジャケット13が設け
られており、流入口13aより冷却用媒体14が図示しない
ポンプでこのジャケット13内を循環するように注入され
ている。さらに、ジャケット13内を循環した冷却用媒体
14は流出口13bより排出されている。A jacket 13 is provided so as to surround the inner pipes 12a and 12b, and a cooling medium 14 is injected from an inflow port 13a so as to circulate in the jacket 13 by a pump (not shown). Further, the cooling medium circulated in the jacket 13
14 is discharged from the outlet 13b.
この第3冷却用シリンダ12の下部には、加圧筒15がその
上部フランジ15aと第3冷却用シリンダ12の下部フラン
ジ12dとで断熱筒体18を挟んで接続されている。A pressurizing cylinder 15 is connected to the lower part of the third cooling cylinder 12 with its upper flange 15a and lower flange 12d of the third cooling cylinder 12 sandwiching a heat insulating cylinder 18.
この加圧筒15は、内壁面の下部が狭窄したテーパ孔を有
し、さらにその内壁上端部には液溜め用の凹みポケット
19が設けられており、このポケット19には排出パイプ20
が接続されている。The pressurizing cylinder 15 has a tapered hole in which the lower part of the inner wall surface is narrowed, and further, a recess pocket for storing a liquid is provided at the upper end of the inner wall.
19 are provided, and the discharge pipe 20 is provided in this pocket 19.
Are connected.
また、加圧筒15には円周方向に取り巻くジャケット16が
設けられており、このジャケット16の流入口16aから図
示しないポンプによって冷却用媒体17が注入され、さら
にこのジャケット16内を循環した冷却用媒体17は流出口
16bより排出されている。さらにまた、加圧筒15の下部
には処理済氷晶受け用の槽21が設けられている。Further, the pressurizing cylinder 15 is provided with a jacket 16 which surrounds the pressurizing cylinder 15, a cooling medium 17 is injected from an inlet 16a of the jacket 16 by a pump (not shown), and further the cooling medium circulated in the jacket 16 is cooled. The medium 17 is the outlet
Emitted from 16b. Furthermore, below the pressurizing cylinder 15, a tank 21 for receiving the treated ice crystals is provided.
以上のように第1冷却用シリンダ4の中部内管4bから
第3冷却用シリンダ12の下部内管12bまでの各内管は、
同一内径を有するとともに、その内壁面を蛇行した経路
を形成した構造のものとなっている。As described above, each inner pipe from the middle inner pipe 4b of the first cooling cylinder 4 to the lower inner pipe 12b of the third cooling cylinder 12 is
It has the same inner diameter and has a structure in which a path meandering the inner wall surface is formed.
また、本装置の中心軸線上には、母液用容器2及び第
1、第2、第3の各冷却用シリンダ各部及び加圧筒15の
各内管を上下方向に貫通する牽引用の抗張線材であるエ
ンドレスな鎖24が図示しないモータにより下降回送され
ている。さらにまた、容器2の上方には原料液3を容器
2に注入するポンプ1が設けられている。Further, on the central axis of the device, a pulling tensile force that vertically penetrates the mother liquor container 2, each part of the first, second and third cooling cylinders and each inner pipe of the pressurizing cylinder 15 is provided. An endless chain 24, which is a wire rod, is fed down by a motor (not shown). Furthermore, a pump 1 for injecting the raw material liquid 3 into the container 2 is provided above the container 2.
次ぎに、本装置の各部処理機能について以下詳述する。Next, the processing functions of each part of the present apparatus will be described in detail below.
ポンプ1によって原料液3が容器2に注がれ、原料液3
は容器2から第1冷却用シリンダ4の上部内管4aに下
降する。The raw material liquid 3 is poured into the container 2 by the pump 1, and the raw material liquid 3
Descends from the container 2 to the upper inner pipe 4a of the first cooling cylinder 4.
そして、第1冷却用シリンダ4のジャケット5を循環し
ている-20℃前後の温度である冷却用媒体6に原料液3
は冷却されて結氷し、氷晶23となる。Then, the raw material liquid 3 is added to the cooling medium 6 having a temperature of about −20 ° C. circulating in the jacket 5 of the first cooling cylinder 4.
Is cooled and freezes to form ice crystals 23.
この氷晶23は鎖24を中心にして結氷しているため、鎖24
に牽引されて中部内管4b以下の各内管を下降する。冷
却初期における氷晶23は溶質を含んだ氷である微小結晶
と水溶液が混在する半結晶状態にあるが、この半結晶状
態にある氷晶23が傾斜している下部内管4cを通過する
際に、その傾斜により氷晶23は偏向圧力を受ける。これ
により、氷晶23内の微小結晶は移動かく拌され、他の水
溶液と結合して結晶作用を高めることになる。この後、
氷晶23は断熱筒体7を通過して第2冷却用シリンダ8に
鎖24で牽引される。この冷却用シリンダ8の内管8aは
上記下部内管4cとは異なる傾斜方向を有しているた
め、氷晶23は新たな方向に偏向圧力を受けて微小結晶が
かく拌されて結晶作用をさらに高められる。また、第1
冷却用シリンダ4より冷却媒体の温度が−15℃前後と高
いため結氷速度が低く押えられることで、溶質を十分に
含んだ氷結晶となる。Since this ice crystal 23 is frozen around the chain 24, the chain 24
The inner pipes below the middle inner pipe 4b are lowered by being pulled by. At the initial stage of cooling, the ice crystals 23 are in a semi-crystalline state in which microcrystals that are solute-containing ice and an aqueous solution are mixed, but when the ice crystals 23 in this semi-crystalline state pass through the inclined lower inner pipe 4c. In addition, the inclination causes the ice crystals 23 to be deflected. As a result, the fine crystals in the ice crystals 23 are moved and stirred, and combined with other aqueous solution to enhance the crystallization effect. After this,
The ice crystals 23 pass through the heat insulating cylinder 7 and are pulled by the chain 24 to the second cooling cylinder 8. Since the inner pipe 8a of the cooling cylinder 8 has an inclination direction different from that of the lower inner pipe 4c, the ice crystals 23 are deflected in a new direction to stir the fine crystals to cause crystallization. Further enhanced. Also, the first
Since the temperature of the cooling medium is higher than that of the cooling cylinder 4 at around −15 ° C., the freezing speed is suppressed to a low level, so that the ice crystals sufficiently contain the solute.
このように結晶状態を熟成させた氷晶23はさらに鎖24で
牽引されて断熱筒体11を経て第3冷却用シリンダ12に導
入される。ここでは、ジャケット13を循環している冷却
用媒体14が−8℃前後で冷却されているため、上記第1
及び第2の冷却用シリンダと異なり、氷晶23はその結氷
硬度を逆に下げられることになる。この後に、氷晶23は
断熱筒体18を経て、加圧筒15に牽引される。この加圧筒
15のジャケット16を循環している冷却用媒体17は2〜3
℃の温度であるため、氷晶23は加温されて半融解する。
さらに、加圧筒15のテーパ孔により上方より鎖24で牽引
圧力される氷晶23は、筒15内の下部ほど氷晶内圧が高
く、上部ほどその氷晶内圧が低くなっている。The ice crystal 23 thus aged in the crystal state is further pulled by the chain 24 and introduced into the third cooling cylinder 12 through the heat insulating cylinder 11. Here, since the cooling medium 14 circulating in the jacket 13 is cooled at around -8 ° C,
Also, unlike the second cooling cylinder, the ice crystals 23 can lower their freezing hardness. After that, the ice crystals 23 are pulled by the pressure cylinder 15 via the heat insulating cylinder 18. This pressure cylinder
The cooling medium 17 circulating in the jacket 16 of 15 is 2 to 3
Since the temperature is ℃, the ice crystals 23 are heated and semi-melted.
Further, the ice crystal 23, which is pulled by the chain 24 from above by the tapered hole of the pressurizing cylinder 15, has a higher ice crystal internal pressure in the lower part of the cylinder 15 and a lower ice crystal internal pressure in the upper part.
しかして、氷晶23の凝固点は圧力が高いほど、また溶質
濃度が高いほど低下することにより、加圧筒15内を通過
する氷晶23は下方に移動するにつれて、溶質濃度の高い
濃厚液22が氷晶23より順次融解分離するとともに、圧力
の低い上方に絞り出されてポケット19に流入する。However, the freezing point of the ice crystals 23 decreases as the pressure increases and the solute concentration increases, so that the ice crystals 23 passing through the pressurizing cylinder 15 move downward, and the concentrated liquid 22 with a high solute concentration increases. Are sequentially melted and separated from the ice crystals 23, and are squeezed out to the upper side where the pressure is low and flow into the pocket 19.
このポケット19に流入した濃厚液22は排出パイプ20によ
り図示しないタンクに流出し、備蓄される。The concentrated liquid 22 that has flowed into the pocket 19 flows out to a tank (not shown) through the discharge pipe 20 and is stored therein.
また、加圧筒15を通過した溶質濃度の低い残存氷晶23は
槽21に落下する。Further, the residual ice crystals 23 having a low solute concentration that have passed through the pressure cylinder 15 fall into the tank 21.
次に、第2図に第2実施例を示す。Next, FIG. 2 shows a second embodiment.
本装置に於て、第1実施例と同様の物には同一符号を第
2図上で付している。In this device, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals in FIG.
第2図に於て、第1の冷却用シリンダ4内の内管4gは常
に均一な内径を有しており、かつ本装置中心軸線4fか
ら上下位置に応じた偏心距離を有する蛇行経路を形成し
ている。第2の冷却用シリンダ8の内管8e及び第3の
冷却用シリンダ12の内管12gも内管4gと同様に、その内
径は常に均一であり、しかも蛇行した経路構造をなして
いる。その他の各構造及び機能は第1実施例と同じであ
る。In FIG. 2, the inner pipe 4g in the first cooling cylinder 4 always has a uniform inner diameter, and forms a meandering path having an eccentric distance according to the vertical position from the central axis 4f of the apparatus. is doing. Similarly to the inner pipe 4g, the inner pipe 8e of the second cooling cylinder 8 and the inner pipe 12g of the third cooling cylinder 12 are always uniform in inner diameter and have a meandering path structure. Other structures and functions are the same as those in the first embodiment.
さらに、第3実施例を第3〜5図に示す。本装置に於
て、第1実施例と同様の物には同一符号を第3図上で付
している。第3図に於ける第1の冷却用シリンダ4の内
管4hの上観図を第4図に、又、その内管4hの一部を切断
した概観図を第5図に示す。Further, a third embodiment is shown in FIGS. In this apparatus, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals in FIG. A top view of the inner pipe 4h of the first cooling cylinder 4 in FIG. 3 is shown in FIG. 4, and a schematic view of the inner pipe 4h with a part cut off is shown in FIG.
内管4hの入口部4iは、第4図面上の左右方向を長径と
し、前後方向を短径とする楕円形を有している。そし
て、この内管4hの管内形状は、入口部4iから中央部4jに
向かって、入口部4iに於ける短径が伸張して長径とな
り、しかも入口部4iに於ける長径が短縮して短径となる
ような楕円形に変化する。The inlet portion 4i of the inner pipe 4h has an elliptical shape having a major axis in the left-right direction and a minor axis in the front-rear direction on the fourth drawing. The inner shape of the inner pipe 4h is such that the minor diameter at the inlet portion 4i extends to become the major diameter from the inlet portion 4i toward the central portion 4j, and the major diameter at the inlet portion 4i decreases and becomes shorter. It changes into an elliptical shape with a diameter.
したがって、内管4hの中央部4jは、その形状を図面上左
右方向を短径とし、前後方向を長径とした楕円形状とな
っている。さらに、内管4hは出口部4kで再び入口部4iと
同様に第4図の左右方向を長径とし、前後方向を短径と
する楕円形状を有しているように変形する。以上のよう
に、内管4hは、その内形状を上下位置に応じて長径と短
径の長さを変化させ、しかもこの内管の水平断面積が常
に均一な楕円形状を有するようになだらかに変形したも
のである。さらに、第2の冷却用シリンダ8の内管8f
及び第3の冷却用シリンダ12の内管12hも内管4hと同様
な構造を有している。その他の各構造及び機能は第1実
施例と同じである。Therefore, the central portion 4j of the inner pipe 4h has an elliptical shape having a short diameter in the left-right direction and a long diameter in the front-rear direction in the drawing. Further, the inner tube 4h is deformed again at the outlet 4k so as to have an elliptical shape with the major axis in the left-right direction and the minor axis in the front-rear direction in FIG. As described above, the inner tube 4h changes its inner shape by changing the length of the major axis and the minor axis depending on the vertical position, and moreover, the horizontal cross section of this inner tube has an elliptical shape that is always uniform. It is a modified version. Further, the inner pipe 8f of the second cooling cylinder 8
Also, the inner pipe 12h of the third cooling cylinder 12 has the same structure as the inner pipe 4h. Other structures and functions are the same as those in the first embodiment.
このように、第1、第2、第3の各冷却用シリンダの内
管断面積が常に均一であり、しかもその内壁面にうねり
を有するようにしたことにより、これら冷却用シリンダ
内管を通過する氷晶23は水平面上で偏向圧力を加えらえ
氷結晶密度が高まるとともに、氷晶23内の溶質濃度を均
一にすることができる。As described above, the inner pipe cross-sectional areas of the first, second, and third cooling cylinders are always uniform, and the inner wall surface of the cooling cylinder has undulations. The ice crystals 23 can be subjected to a deflection pressure on the horizontal plane to increase the ice crystal density and make the solute concentration in the ice crystals 23 uniform.
[発明の効果] 以上述べたごとく、本発明によれば、原料液を冷却して
氷晶とする冷却用シリンダ内管の構造を、その内壁面を
蛇行させたことでその内管を通過する氷晶に水平方向の
偏向圧力を加えるようにしたので、氷晶中の微小結晶を
かく拌させて結氷熟成を円滑に行なわせた。これにより
氷晶全体の結氷硬度を常に均一にならしめるとともに、
溶質濃度分布も常に均一とすることができる。また、加
圧筒に圧入される氷晶の結晶内圧上昇は結氷硬度が常に
均一であることにより一定となり、しかも加温された氷
晶は良好に半融解するため、溶質濃度の高い濃厚液を漏
出することなく敏速にかつ良好に氷晶より分離精製する
ことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the structure of the cooling cylinder inner tube that cools the raw material liquid into ice crystals passes through the inner tube by causing the inner wall surface to meander. Since the deflection pressure in the horizontal direction was applied to the ice crystals, the microcrystals in the ice crystals were agitated to allow smooth ripening of the ice crystals. As a result, the freezing hardness of the whole ice crystal is always made uniform,
The solute concentration distribution can always be made uniform. In addition, the rise in the internal pressure of the ice crystals pressed into the pressurizing cylinder is constant because the ice hardness is always uniform, and the warmed ice crystals are well melted. It is possible to quickly and satisfactorily separate and purify from ice crystals without leaking.
第1図は本発明の第1実施例を示す系統断面図、 第2図は本発明の第2実施例を示す系統断面図、 第3図は本発明の第3実施例を示す系統断面図、 第4図は本発明の第3実施例における冷却用シリンダ内
管の上観図、 第5図は本発明の第3実施例における冷却用シリンダ内
管の外観図、 第6図は従来例のものを示す図である。 図中 1・・ポンプ 2・・容器 3・・原料液 4・・第1冷却用シリンダ 4a・・上部内管 4b・・中部内管 4c・・下部内管 4d,8b,8c,12c,12d,15a・・フランジ 4g,4h・・内管 4f・・中心軸線 5,9,13,16・・ジャケット 5a,9a,13a,16a・・流入口 5b,9b,13b,16b・・流出口 6,10,14,17・・冷却用媒体 7,11,18・・断熱筒体 8・・第2冷却用シリンダ 8a,8e,8f・・内管 12・・第3冷却用シリンダ 15・・加圧筒 19・・凹みポケット 20・・排出パイプ 21・・槽 22・・濃厚液 23・・氷晶 24・・鎖1 is a system sectional view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system sectional view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a system sectional view showing a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a top view of the cooling cylinder inner pipe in the third embodiment of the present invention, FIG. 5 is an external view of the cooling cylinder inner pipe in the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a conventional example. FIG. In the figure 1 ... Pump 2 ... Container 3 ... Raw material liquid 4 ... First cooling cylinder 4a ... Upper inner pipe 4b ... Middle inner pipe 4c ... Lower inner pipe 4d, 8b, 8c, 12c, 12d , 15a ・ ・ Flange 4g, 4h ・ ・ Inner tube 4f ・ ・ Center axis 5,9,13,16 ・ ・ Jacket 5a, 9a, 13a, 16a ・ ・ Inlet port 5b, 9b, 13b, 16b ・ ・ Outlet port 6 , 10,14,17 ・ ・ Cooling medium 7,11,18 ・ ・ Adiabatic cylinder 8 ・ ・ Second cooling cylinder 8a, 8e, 8f ・ ・ Inner tube 12 ・ ・ Third cooling cylinder 15 ・ ・ Addition Pressure cylinder 19 ・ ・ Recessed pocket 20 ・ ・ Drain pipe 21 ・ ・ Tank 22 ・ ・ Dense liquid 23 ・ ・ Ice crystals 24 ・ ・ Chain
Claims (1)
ンダの下部に、下部を狭窄させた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
濃厚液回収用の排出パイプを接続し、氷晶牽引用のエン
ドレスな抗張線材が前記母液容器、シリンダ内、断熱筒
体内、加圧筒内を上方から下方に通って回送される装置
で、前記冷却用シリンダを多段とするとともに、その各
冷却用シリンダ内管の断面積が均一でかつ内壁面を蛇行
させ、しかも各冷却用シリンダの冷却温度が異なること
を特徴とする加圧式凍結濃縮装置。1. A vertical cooling cylinder having a mother liquor container in the upper part thereof is connected to a lower part of a pressurizing cylinder having a tapered hole narrowed through a heat insulating cylinder, and the concentrated liquid is collected in the upper part of the tapered hole. A device for connecting an exhaust pipe for cooling and feeding endless tensile wire for pulling ice crystals through the mother liquor container, the cylinder, the heat insulating cylinder, and the pressurizing cylinder from above to below. A pressurization type freeze-concentrating device characterized in that the number of cylinders is multi-staged, the cross-sectional area of each cooling cylinder inner tube is uniform, and the inner wall surface is meandering, and the cooling temperature of each cooling cylinder is different.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33086289A JPH067883B2 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Pressurized freeze concentrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33086289A JPH067883B2 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Pressurized freeze concentrator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188903A JPH03188903A (en) | 1991-08-16 |
| JPH067883B2 true JPH067883B2 (en) | 1994-02-02 |
Family
ID=18237358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33086289A Expired - Lifetime JPH067883B2 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Pressurized freeze concentrator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067883B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PT105405B (en) * | 2010-11-26 | 2014-08-21 | Univ Lisboa | PROCESS AND FREEZER APPLICATION IN DISHES FOR OBTAINING ICE MATRIXES WITH DISTRIBUTION OF UNIFORM SOLUTIONS |
| KR101687585B1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-12-20 | 김종명 | Pinwheel-shaped Umbrella |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5847201B2 (en) | 2011-02-15 | 2016-01-20 | エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲーF. Hoffmann−La Roche Aktiengesellschaft | DNA polymerase with increased 3 'terminal mismatch discrimination |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP33086289A patent/JPH067883B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5847201B2 (en) | 2011-02-15 | 2016-01-20 | エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲーF. Hoffmann−La Roche Aktiengesellschaft | DNA polymerase with increased 3 'terminal mismatch discrimination |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03188903A (en) | 1991-08-16 |
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