JP2020197312A - 整蒸器 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の複雑化を防ぎメンテナンス性が向上するとともに、清浄化した乾き蒸気を安定して供給することができる整蒸器を提供する。【解決手段】蒸煮装置に清浄化した蒸気を供給する整蒸器１であって、缶体２と、缶体２下部にあって水を貯留する貯留部５と、貯留部５に蒸気を噴き込む蒸気供給管６と、缶体２内にあって貯留部５で蒸発した蒸気が滞留する滞留空間８と、滞留空間８内に設け、蒸気が内面に沿って流動するときの遠心力によって蒸気中の水滴を分離する分離手段９と、滞留空間８に滞留した蒸気を分離手段９に送り込む蒸気入口管１０と、分離手段９で水滴が分離された蒸気を缶体２外へ送り出す蒸気出口管１６とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、蒸煮装置に清浄化した飽和蒸気を供給する整蒸器に関し、より具体的には、醸造工業、発酵工業及び一般食品工業に用いる整蒸器に関する。

原料の蒸煮に使用する蒸気は、整蒸器を通した蒸気が用いられる。蒸気は次のとおり各種状態で分類される。湿り蒸気とは、飽和蒸気中に水滴を含む蒸気である。乾き蒸気とは、飽和蒸気中の水滴が全く無くなった蒸気である。過熱蒸気とは、乾き蒸気をさらに加熱したもので、ある圧力において飽和温度より高温の蒸気である。

原料の蒸煮に使用する蒸気は、整蒸器を通して、一旦水中に吹き込んで再蒸発させ、清浄化された乾き蒸気として使用することが理想とされている。これは、整蒸器を使用せず、ボイラからの蒸気を直接使用すると、蒸気に鉄錆などが混入している場合があったり、ボイラから送られた高圧蒸気が急に減圧されることにより、過熱蒸気となって、蒸気噴き込み口近くの原料が乾燥してしまうためである。

しかし、整蒸器を用いた場合であっても、再蒸発した際に、水滴が混入して湿り蒸気となることがあった。湿り蒸気で原料を蒸煮すると、原料がべたついて表面水分が高くなり、特に製麹原料として使用した場合には麹の品質が低下してしまう。

特許文献１では、蒸気を水中での微細な気泡状として水と接触させることにより飽和蒸気を発生させ、且つ蒸気中の不純物を取り除き、飽和蒸気の水滴を耐熱性フィルタによって除去していた。

特開２００４−２５４６２４号公報

しかしながら、飽和蒸気の水滴を除去するために耐熱性フィルタを使用すると、熱耐性フィルタに経年劣化や水のスケールによる付着汚れが生じるため、頻繁にメンテナンスを実施しなければならなかった。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、飽和蒸気の水滴除去部分についてはメンテナンスが不要となることに加えて、清浄化した乾き蒸気を安定して供給することができる整蒸器を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の整蒸器は、蒸煮装置に清浄化した蒸気を供給する整蒸器であって、缶体と、前記缶体下部にあって水を貯留する貯留部と、前記貯留部に蒸気を噴き込む蒸気供給管と、前記缶体内にあって前記貯留部で蒸発した蒸気が滞留する滞留空間と、前記滞留空間内に設け、蒸気が内面に沿って流動するときの遠心力によって蒸気中の水滴を分離する分離手段と、前記滞留空間に滞留した蒸気を前記分離手段に送り込む蒸気入口管と、前記分離手段で水滴が分離された蒸気を前記缶体外へ送り出す蒸気出口管とを備えたことを特徴とする。

前記本発明の整蒸器によれば、蒸気入口管を経て分離手段へ送り込まれた蒸気は、分離手段内において、蒸気が分離手段の内面に沿って流動するときの遠心力によって蒸気中の水滴が分離手段の内面に付着し、分離される。この構成では、水滴除去のための耐熱性フィルタは不要となり、その交換も不要になるため、メンテナンス性が向上する。すなわち、本発明に係る整蒸器は、メンテナンス性が向上し、清浄化した乾き蒸気を安定して供給することができる。

前記本発明の整蒸器においては、前記蒸気出口管は、前記缶体の外部から前記分離手段の内部へ貫通した貫通部と、先端が下向きになるように前記分離手段の内部に配置された内筒とが一体になっており、前記貫通部は、前記蒸気入口管の蒸気噴出口よりも上側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、蒸気噴出口からの蒸気が貫通部に衝突して、周方向の蒸気の流れが阻害されることが防止されることに加えて、水滴が蒸気とともに貫通孔内を経て下流の蒸煮装置へ流れていくことを防止できる。

本発明の効果は前記のとおりであり、要約すれば、蒸気入口管を経て分離手段へ送り込まれた蒸気は、分離手段の内面に沿って流動することによって水滴が分離されるので、水滴除去のための耐熱性フィルタは不要となり、メンテナンス性が向上し、清浄化した乾き蒸気を安定して供給することができる。

本発明の一実施形態に係る整蒸器の内部構造を示す断面図。 分離手段と蒸気入口管との位置関係の好ましい実施形態を示した断面図。 本発明の別の実施形態に係る整蒸器の内部構造を示す断面図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る整蒸器１の内部構造を示す断面図である。整蒸器１はボイラ（図示せず）で製造した蒸気の鉄分等の不純物を取り除いて清浄化し、乾き蒸気を蒸煮装置に供給する装置である。整蒸器１は多分野における原料処理工程で用いられ、醸造工業では清酒や味噌などの原料処理、発酵工業では固体培養での酵素製造の原料処理、一般食品工業では食品の原料処理などに用いられる。

整蒸器１は、缶体２に脚３が取り付けられており、設置面４上に設置されている。缶体２の下部は水を貯留する貯留部５になっている。貯留部５には蒸気供給管６が埋設されている。蒸気供給管６内にはボイラで製造された蒸気が送り込まれ（矢印ａ）、この蒸気は、蒸気供給管６に形成された蒸気供給口７から貯留部５に噴き込まれる（矢印ｂ）。蒸気供給口７の配置位置は特に限定はないが、缶体２の底面に向いているのが好ましい。

缶体２内において、貯留部５の上部空間は貯留部５で蒸発した蒸気が滞留する滞留空間８になっている。蒸気供給口７からの蒸気がそのまま滞留空間８に供給されるのではなく、貯留部５で新たに生じた蒸気が滞留空間８に供給される。具体的には、蒸気供給口７からの蒸気が貯留部５中の水温を上昇させ、水を沸騰させることで清浄な蒸気を発生させ、この清浄な蒸気が滞留空間８に供給される。貯留部５中の水の沸騰時には、鉄錆等の不純物は貯留部５の水中に留まるため、蒸気中には混入しない。

蒸気供給管６に形成された蒸気供給口７は円形でもスリット状でもよく、直径又は幅は３ｍｍ以上が好ましい。この構成によれば、蒸気供給口７が不純物によって閉塞されることが防止される。

滞留空間８内には分離手段９が設けられている。分離手段９には蒸気入口管１０が接続されており、滞留空間８に滞留した蒸気は蒸気入口管１０の入口開口１１内に流入し（矢印ｃ）、蒸気入口管１０の蒸気噴出口１２を経て分離手段９に送り込まれる（矢印ｄ）。

蒸気供給管６から貯留部５中に吹き込まれた蒸気の衝撃により、水滴が滞留空間８へと噴き上がる。そのため、蒸気入口管１０の先端を図１に示したように上向きに設置することで、滞留空間８の上方に向けて噴き上げてくる大粒の水滴が分離手段９内に直接侵入するのを防ぐことができる。

蒸気入口管１０の先端の向きは仕様に応じて適宜決定すればよく、図１のように上向きに限るものではない。例えば、缶体２と分離手段９の間の断面積よっては蒸気流速が遅い場合があり、蒸気入口管１０まで大粒の水滴が噴き上がらない仕様であれば、蒸気入口管１０は横向きに設置してもよく、この場合は、滞留空間８の上部からの水滴の侵入を防ぐために、蒸気入口管１０の先端は開口が下部になるように斜切にすることが好ましい。

蒸気入口管１０を経て分離手段９へ送り込まれた蒸気は、分離手段９内において、蒸気が分離手段９の内面に沿って流動する（矢印ｅ）ときの遠心力によって蒸気中の水滴が分離手段９の内面に付着し、分離される。図１では分離手段９は円筒と中空の円錐台を組合わせたものであるが、この形状に限るものではなく、円筒部分だけで構成してもよく（図３参照）、下方へ行くにしたがって小径となる中空の円錐台でもよいが、円筒と中空の円錐台を組み合わせたものが好ましい。

分離手段９で分離された水滴は、分離手段９の下部にあるドレン排出管１３より排出され、貯留部５へと戻る。分離手段９の底面は、ドレン排出管１３の上側開口１４に向けて傾斜し水滴が効率よく抜ける構造とするのが好ましい。図１ではドレン排出管１３の下側開口１５は蒸気供給口７より下に構成されているが、貯留部５の水面より下であればよい。

分離手段９で遠心力により水滴が除去された蒸気は、蒸気出口管１６内に流入し（矢印ｆ）、蒸気出口管１６を経て缶体２の外部の蒸煮装置（図示せず）へ送り出される（矢印ｇ）。蒸気出口管１６は、缶体２の外部から分離手段９の内部へ貫通した貫通部１７と、先端が下向きになるように分離手段９の内部に配置された内筒１８とが一体になっている。この構成では、分離手段９で水滴が除去された蒸気が内筒１８内に流入するので、水滴が蒸気とともに下流の蒸煮装置へ流れていくことを防止できる。

このような水滴分離効果が発揮されることにより、本実施形態に係る整蒸器１は、水滴除去のための耐熱性フィルタは不要となり、その交換も不要になるため、メンテナンス性が向上する。すなわち、本実施形態に係る整蒸器１は、装置のメンテナンス性が向上するとともに、清浄化した乾き蒸気を安定して供給することができる。

また、貫通部１７が蒸気入口管１０の蒸気噴出口１２よりも上側にあるため、貫通部１７に蒸気噴出口１２からの蒸気が衝突して、周方向の蒸気の流れが阻害されることが防止される。つまり、蒸気は分離手段の内面に沿って流動するので水滴が除去され、水滴が蒸気とともに貫通部１７内を経て下流の蒸煮装置へ流れていくことを防止できる。

図１では、缶体２の側面に蒸気出口管１６を取り付け、缶体２の上面に点検口２０や圧力計２１を設けて、清掃や計器の交換等のメンテナンス性を向上させているが、点検口２０や圧力計２１と干渉しなければ、缶体２の上面に蒸気出口管１６を取り付けてもよい。

図１において、蒸気入口管１０の先端は上向きに配置されているが、この先端には防滴カバーを取り付けてもよい。防滴カバーは、例えば陣笠状の覆いであり、滞留空間８の上部から落下してくる水滴の分離手段９内への侵入を防ぐようにすればよい。

図２は、分離手段９と蒸気入口管１０との位置関係の好ましい実施形態を示した断面図である。蒸気入口管１０から分離手段９へ送り込まれた直後の蒸気が分離手段９の内面に沿って流動（矢印ｉ）するように蒸気入口管１０が配置されており、遠心力による水滴分離効果が高まる。

図３は、本発明の別の実施形態に係る整蒸器３０の内部構造を示す断面図である。図１に示した整蒸器１と同一構成のものは、同一番号を付してその説明は省略する。図１に示した整蒸器１は、蒸気出口管１６は、分離手段９内部の中央部に配置される内筒１８を有するものであったが、図３に示した整蒸器３０の蒸気出口管１６は内筒１８を省いている。この構成であっても、蒸気入口管１０を経て分離手段９へ送り込まれた蒸気は、分離手段９内において、蒸気が分離手段９の内面に沿って流動するときの遠心力によって蒸気中の水滴が分離される（矢印ｈ）。

また、図１に示した整蒸器１においては、蒸気入口管１０は分離手段９に対して垂直に配置されているが、図３に示した整蒸器３０においては、蒸気入口管１０は分離手段９に対して傾斜して配置されている。すなわち、蒸気入口管１０を経て分離手段９へ送り込まれた蒸気が分離手段９の内面に沿って流動すればよく、蒸気入口管１０は分離手段９に対して垂直に配置されていても傾斜して配置されていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、前記実施形態は一例であり、適宜変更したものであってもよい。例えば図１及び図３において、分離手段９は缶体２の中央部に配置されているが、偏心して配置されていてもよい。また、図１において、貫通部１７と内筒１８とは、直交しているが交差角度を適宜変更してもよく、貫通部１７と内筒１８との間にエルボ等の部材を介在させてもよい。

１，３０ 整蒸器
２ 缶体
５ 貯留部
６ 蒸気供給管
８ 滞留空間
９ 分離手段
１０ 蒸気入口管
１６ 蒸気出口管
１７ 貫通部
１８ 内筒

Claims (2)

1. 蒸煮装置に清浄化した蒸気を供給する整蒸器であって、
   缶体と、
   前記缶体下部にあって水を貯留する貯留部と、
   前記貯留部に蒸気を噴き込む蒸気供給管と、
   前記缶体内にあって前記貯留部で蒸発した蒸気が滞留する滞留空間と、
   前記滞留空間内に設け、蒸気が内面に沿って流動するときの遠心力によって蒸気中の水滴を分離する分離手段と、
   前記滞留空間に滞留した蒸気を前記分離手段に送り込む蒸気入口管と、
   前記分離手段で水滴が分離された蒸気を前記缶体外へ送り出す蒸気出口管とを備えたことを特徴とする整蒸器。
2. 前記蒸気出口管は、前記缶体の外部から前記分離手段の内部へ貫通した貫通部と、先端が下向きになるように前記分離手段の内部に配置された内筒とが一体になっており、前記貫通部は、前記蒸気入口管の蒸気噴出口よりも上側に配置されている請求項１に記載の整蒸器。
   
   

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