JP6675783B2 - Carbonated beverage production equipment - Google Patents
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Description
本発明は、飲料(水を含む)に炭酸ガスを封入した炭酸飲料を製造する炭酸飲料製造装置に関する。 The present invention relates to a carbonated beverage manufacturing apparatus for manufacturing a carbonated beverage in which carbon dioxide gas is sealed in a beverage (including water).
水、シロップ等を溶媒として、炭酸ガスを封入することにより炭酸飲料は製造される。炭酸ガス等の気体は、なかなか溶媒中に定着できないので、従来の炭酸飲料製造装置においても様々な工夫がなされている。 A carbonated beverage is manufactured by encapsulating carbon dioxide gas using water, syrup or the like as a solvent. Since gas such as carbon dioxide cannot be easily fixed in a solvent, various devices have been devised even in a conventional carbonated beverage manufacturing apparatus.
すなわち、従来の炭酸飲料製造装置では、熱交換器により溶媒の温度を低下させることにより、炭酸ガスの定着率を上げたり、圧力を高めに誘導することで、より安定した状態で炭酸ガスを溶媒に吸収させるようにしている。 That is, in the conventional carbonated beverage manufacturing apparatus, by lowering the temperature of the solvent with a heat exchanger, the fixation rate of the carbon dioxide gas is increased, or the pressure is induced to be higher, so that the carbon dioxide gas is more stably removed. To be absorbed.
例えば特許文献1では、溶媒である水を吸引するポンプを下流側に設置し、半透膜を通じて炭酸ガスを供給する炭酸水の製造方法が開示されている。また、特許文献2では、従来の熱交換器だけでなく、製造工程の途中にカーボネータを備える液処理装置が開示されている。
For example,
しかし、特許文献1及び2に開示されている炭酸水の製造方法や液処理装置では、熱交換器内の滞留時間と炭酸ガスの吸収量(溶解量)との関係について開示も示唆もされていない。したがって、状況に応じて炭酸ガスの損失が大きくなる場合も生じ、製造コストが増大するという問題点があった。また、系内の炭酸ガスの圧力を過剰に高めることによる安全上の問題点、あるいは熱交換器内で過剰に製品を冷却することにより、消費電力の増加を招く等の問題点も指摘されている。
However, in the methods and the apparatus for producing carbonated water disclosed in
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、炭酸ガスのロスを最小限に抑制するとともに、炭酸ガスの圧力も抑制することで安全かつ低コストの炭酸飲料製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a safe and low-cost carbonated beverage manufacturing apparatus by minimizing the loss of carbon dioxide gas and suppressing the pressure of carbon dioxide gas. Aim.
上記目的を達成するために第1発明に係る炭酸飲料製造装置は、溶媒に炭酸ガスを吸収させて炭酸飲料を製造する炭酸飲料製造装置において、前記溶媒を貯留する溶媒タンクと、前記溶媒に前記炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部と、前記溶媒タンクから供給される前記溶媒を冷却して、前記炭酸ガス供給部から供給される前記炭酸ガスを吸収させる熱交換器とを備え、前記熱交換器内に前記溶媒が滞留する時間である保持時間と、前記溶媒中に吸収されている前記炭酸ガスの吸収量との関係を示すグラフから臨界点を導出し、前記溶媒及び前記炭酸ガスを、前記臨界点が出現するまで前記熱交換器内に滞留するように供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a carbonated beverage manufacturing apparatus according to the first invention is a carbonated beverage manufacturing apparatus that manufactures a carbonated beverage by absorbing carbon dioxide gas in a solvent, wherein a solvent tank for storing the solvent, A carbon dioxide gas supply unit that supplies carbon dioxide gas; and a heat exchanger that cools the solvent supplied from the solvent tank and absorbs the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas supply unit. Deriving a critical point from a graph showing the relationship between the retention time, which is the time the solvent stays in the vessel, and the amount of the carbon dioxide gas absorbed in the solvent, the solvent and the carbon dioxide gas, It is characterized in that it is supplied so as to stay in the heat exchanger until the critical point appears .
第1発明では、熱交換器内に溶媒が滞留する時間である保持時間と、溶媒中に吸収されている炭酸ガスの吸収量との関係を示すグラフから臨界点を導出して、溶媒及び炭酸ガスを、臨界点が出現するまで熱交換器内に滞留するように供給する。溶媒及び炭酸ガスを、臨界点が出現するまで熱交換器内に滞留させた場合であっても、その後の炭酸ガスの吸収量は比較的大きく変動しない。したがって、少なくとも臨界点が示す保持時間だけ溶媒及び炭酸ガスを熱交換器内に滞留させることにより、効率よく溶媒を冷却することができ、炭酸ガスを効率よく吸収させることが可能となる。また、熱交換器本来の機能である冷却機能を損なうことなく、わずかな設置面積で保持時間を延ばすことができ、炭酸飲料製造装置自体の製造コストの低減を図ることができる。 In the first invention, the critical point is derived from a graph showing the relationship between the retention time, which is the time during which the solvent stays in the heat exchanger, and the amount of carbon dioxide absorbed in the solvent. The gas is supplied so as to stay in the heat exchanger until a critical point appears . Even when the solvent and carbon dioxide gas are retained in the heat exchanger until the critical point appears, the amount of carbon dioxide absorbed thereafter does not fluctuate relatively largely. Therefore, by allowing the solvent and the carbon dioxide gas to stay in the heat exchanger for at least the retention time indicated by the critical point, the solvent can be efficiently cooled and the carbon dioxide gas can be efficiently absorbed. In addition, the holding time can be extended with a small installation area without impairing the cooling function which is the original function of the heat exchanger, and the manufacturing cost of the carbonated beverage manufacturing apparatus itself can be reduced.
また、第2発明に係る炭酸飲料製造装置は、第1発明において、前記保持時間を横軸、前記吸収量を縦軸として、同一温度及び同一圧力で前記保持時間を変動させて前記吸収量をプロットした場合、前記吸収量の変動度合が所定値以下である点を前記臨界点として導出することが好ましい。 Further, in the carbonated beverage manufacturing apparatus according to the second invention, in the first invention, the holding time is varied at the same temperature and the same pressure with the holding time being a horizontal axis and the absorption amount being a vertical axis. In the case of plotting, it is preferable that a point at which the degree of fluctuation of the absorption amount is equal to or less than a predetermined value is derived as the critical point.
第2発明では、保持時間を横軸、吸収量を縦軸として、同一温度及び同一圧力で保持時間を変動させて吸収量をプロットした場合、吸収量の変動度合が所定値以下である点を臨界点として導出する。保持時間が比較的短時間である場合、炭酸ガスの吸収量は急激に増大するが、保持時間が一定時間以上経過すると、一定の吸収量へと漸近する。したがって、少なくとも炭酸ガスの吸収量の変動が比較的小さくなる臨界点まで溶媒及び炭酸ガスを熱交換器内に滞留させることにより、炭酸ガスを効率良く吸収させることができるとともに、熱交換器の大きさを必要最小限にすることができ、製造コストの低減を図ることができる。 In the second invention, when the absorption time is plotted with the retention time varied at the same temperature and the same pressure, with the retention time as the horizontal axis and the absorption amount as the vertical axis, the point that the degree of fluctuation of the absorption amount is equal to or less than a predetermined value. Derived as a critical point. When the holding time is relatively short, the absorption amount of carbon dioxide gas increases sharply, but when the holding time elapses over a certain time, it gradually approaches to a certain absorption amount. Therefore, by allowing the solvent and the carbon dioxide gas to stay in the heat exchanger at least to a critical point at which the fluctuation of the absorption amount of the carbon dioxide gas is relatively small, the carbon dioxide gas can be efficiently absorbed and the size of the heat exchanger can be increased. Can be minimized, and the manufacturing cost can be reduced.
また、第3発明に係る炭酸飲料製造装置は、第1又は第2発明において、前記熱交換器内の圧力を調整することが可能な圧力調整弁を備えることが好ましい。 In addition, the carbonated beverage manufacturing device according to the third invention is preferably provided with the pressure adjusting valve capable of adjusting the pressure in the heat exchanger in the first or second invention.
第3発明では、熱交換器内の圧力を調整することが可能な圧力調整弁を備えているので、熱交換器内の圧力を安定させ、炭酸ガスの吸収量を一定の水準に維持することができ、製品の廃棄量を削減することによる製造コストの低減だけでなく、炭酸飲料の安全性を確保することも可能となる。 According to the third aspect of the present invention, since the pressure adjusting valve capable of adjusting the pressure in the heat exchanger is provided, it is possible to stabilize the pressure in the heat exchanger and maintain the carbon dioxide gas absorption at a constant level. It is possible not only to reduce the production cost by reducing the amount of product waste, but also to ensure the safety of carbonated beverages.
また、第4発明に係る炭酸飲料製造装置は、第1乃至第3発明のいずれか1つにおいて、前記熱交換器を通過した前記溶媒を貯留する中間タンクを備えることが好ましい。 In addition, the carbonated beverage manufacturing apparatus according to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, preferably includes an intermediate tank that stores the solvent that has passed through the heat exchanger.
第4発明では、熱交換器を通過した溶媒を貯留する中間タンクを備えているので、溶媒中に吸収されている炭酸ガスを安定化させるとともに、吸収しきれていない炭酸ガスの気泡等を除去することが可能となる。 In the fourth invention, since the intermediate tank for storing the solvent that has passed through the heat exchanger is provided, the carbon dioxide gas absorbed in the solvent is stabilized, and the carbon dioxide gas bubbles that have not been completely absorbed are removed. It is possible to do.
また、第5発明に係る炭酸飲料製造装置は、第4発明において、前記中間タンクの直前に前記熱交換器内の圧力を高める調整弁を備えることが好ましい。 Moreover, the carbonated beverage manufacturing apparatus according to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, preferably includes an adjustment valve that increases the pressure in the heat exchanger immediately before the intermediate tank.
第5発明では、中間タンクの直前で熱交換器内の圧力を高めることができるので、炭酸ガスをより効率よく吸収させることができ、中間タンク内の圧力が上昇するのを抑制することが可能となる。 According to the fifth aspect, the pressure in the heat exchanger can be increased immediately before the intermediate tank, so that carbon dioxide can be absorbed more efficiently, and a rise in the pressure in the intermediate tank can be suppressed. Becomes
また、第6発明に係る炭酸飲料製造装置は、第1乃至第5発明のいずれか1つにおいて、前記炭酸ガス供給部と前記熱交換器との間に、事前に前記溶媒と前記炭酸ガスとを気液混合させる乱流を生成するスタティックミキサを備えることが好ましい。 Further, the carbonated beverage manufacturing apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the solvent and the carbon dioxide gas are previously disposed between the carbon dioxide supply unit and the heat exchanger. It is preferable to provide a static mixer that generates a turbulent flow for gas-liquid mixing.
第6発明では、炭酸ガス供給部と熱交換器との間に、事前に溶媒と炭酸ガスとを気液混合させる乱流を生成するスタティックミキサを備えているので、接触界面が大きくなり、炭酸ガスの吸収効率を大きく向上させることが可能となる。 In the sixth invention, since the static mixer for generating a turbulent flow for gas-liquid mixing of the solvent and the carbon dioxide gas in advance is provided between the carbon dioxide supply unit and the heat exchanger, the contact interface becomes large, The gas absorption efficiency can be greatly improved.
また、第7発明に係る炭酸飲料製造装置は、第1乃至第6発明のいずれか1つにおいて、前記熱交換器へ供給する冷却水の流量を調整する冷却水流量調整バルブを備えることが好ましい。 Moreover, the carbonated beverage manufacturing apparatus according to the seventh invention is preferably provided, in any one of the first to sixth inventions, further comprising a cooling water flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of the cooling water supplied to the heat exchanger. .
第7発明では、熱交換器へ供給する冷却水の流量を調整することができるので、熱交換器における熱交換量を最適に調整することができ、消費電力を抑制することが可能となる。 In the seventh aspect, since the flow rate of the cooling water supplied to the heat exchanger can be adjusted, the amount of heat exchange in the heat exchanger can be optimally adjusted, and power consumption can be suppressed.
また、第8発明に係る炭酸飲料製造装置は、第1乃至第7発明のいずれか1つにおいて、前記炭酸ガス供給部から供給される前記炭酸ガスの流量を調整する炭酸ガス流量調整バルブを備えることが好ましい。 The carbonated beverage manufacturing apparatus according to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, further comprises a carbon dioxide gas flow rate adjusting valve that adjusts a flow rate of the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas supply unit. Is preferred.
第8発明では、炭酸ガス供給部から供給される炭酸ガスの流量を調整することができるので、炭酸ガスの使用量を最適に調整することができ、より安全で運用コストの低い炭酸飲料製造装置を提供することも可能となる。 According to the eighth aspect, the flow rate of the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas supply unit can be adjusted, so that the usage amount of the carbon dioxide gas can be optimally adjusted. Can also be provided.
本発明によれば、少なくとも臨界点が示す保持時間だけ溶媒及び炭酸ガスを熱交換器内に滞留させることにより、効率よく溶媒を冷却することができ、炭酸ガスを効率よく吸収させることが可能となる。また、熱交換器本来の機能である冷却機能を損なうことなく、わずかな設置面積で保持時間を延ばすことができ、炭酸飲料製造装置自体の製造コストの低減を図ることができる。 According to the present invention, by allowing the solvent and carbon dioxide gas to stay in the heat exchanger for at least the retention time indicated by the critical point, the solvent can be efficiently cooled, and the carbon dioxide gas can be efficiently absorbed. Become. In addition, the holding time can be extended with a small installation area without impairing the cooling function, which is the original function of the heat exchanger, and the manufacturing cost of the carbonated beverage manufacturing apparatus itself can be reduced.
(実施の形態1)
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る炭酸飲料製造装置の構成を示す模式ラインフロー図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic line flow diagram illustrating a configuration of a carbonated beverage manufacturing device according to
図1に示すように、本実施の形態1に係る炭酸飲料製造装置10は、水やシロップ等と調合した飲料を、炭酸ガスを吸収させる溶媒として貯留する溶媒タンク1と、溶媒に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部2と、溶媒タンク1から供給される溶媒を冷却して、炭酸ガス供給部2から供給される炭酸ガスの吸収度を増大させる熱交換器3とを備えている。
As shown in FIG. 1, a carbonated
炭酸飲料製造装置10は、溶媒を供給ポンプ11により配管内へ誘導する。配管途上には、炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部2を設けてあり、供給された炭酸ガスは、溶媒とともに熱交換器3へと誘導される。
The carbonated
熱交換器3では、溶媒及び炭酸ガスが冷却される。圧力が一定であれば、温度が下がれば下がるほど炭酸ガスの溶媒への吸収度は向上する。したがって、溶媒及び炭酸ガスが熱交換器3内に滞留する時間(以下、保持時間)を長くするほど、溶媒への炭酸ガスの吸収度は高まる。
In the
本実施の形態1では、溶媒への炭酸ガスの吸収量をガスボリューム値(以下、GV値)で示している。GV値とは、溶媒単位量当たりに含まれる(吸収されている)炭酸ガスの量を示している。本実施の形態1では、溶媒1Lあたりに常圧で吸収されている炭酸ガスの体積を示しており、単位はNL/Lである。例えばGV値=5の場合、溶媒1L中に炭酸ガスが5L吸収されていることを示している。 In the first embodiment, the amount of carbon dioxide absorbed by the solvent is represented by a gas volume value (hereinafter, GV value). The GV value indicates the amount of carbon dioxide gas contained (absorbed) per unit amount of the solvent. In the first embodiment, the volume of carbon dioxide gas absorbed at normal pressure per liter of solvent is shown, and the unit is NL / L. For example, when the GV value is 5, it indicates that 5 L of carbon dioxide is absorbed in 1 L of the solvent.
図2乃至図4は、本発明の実施の形態1に係る炭酸飲料製造装置の温度別にGV値の変動を示すグラフである。図2は、熱交換器3の冷却温度が18度である場合の、図3は、熱交換器3の冷却温度が13度である場合の、図4は、熱交換器3の冷却温度が5度である場合の、それぞれの熱交換器3を通過した直後の配管圧力0.55MPa(○印)、0.4MPa(●印)、0.2MPa(□印)におけるGV値の変化を保持時間に応じてプロットしている。
FIGS. 2 to 4 are graphs showing changes in GV values according to temperatures of the carbonated beverage manufacturing apparatus according to
それぞれ保持時間が長くなればなるほど、GV値はそれぞれの理論上の吸収量である飽和値へと接近する。しかし、本願の発明者らは、GV値が一定の割合で飽和値へと漸近するのではなく、冷却直後は急激にGV値が上昇するのに対し、一定の時間経過後にはGV値の上昇度合いが明らかに変動することを発見した。 The longer the respective retention time, the closer the GV value approaches the saturation value, which is the respective theoretical absorption. However, the inventors of the present application have found that the GV value does not asymptotically approach the saturation value at a constant rate, but increases immediately after cooling, whereas the GV value increases after a certain period of time. The degree was found to fluctuate clearly.
例えば図2において、熱交換器3を通過した直後の配管圧力0.55MPaである場合のプロット値を見ると、保持時間25(s)くらいまではGV値が急上昇しているのに対し、保持時間25(s)くらいを境になだらかな上昇へと変化している。GV値の上昇度合いが急激に変動する保持時間を臨界点と呼ぶ。
For example, in FIG. 2, the plot value when the pipe pressure is 0.55 MPa immediately after passing through the
図2の他の圧力の場合についても、保持時間25(s)前後に臨界点が出現している。また、図3、図4に示すように、他の温度の場合についても、同様に臨界点が出現している。 In the case of other pressures in FIG. 2, a critical point appears around the retention time 25 (s). Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a critical point similarly appears at other temperatures.
言い換えれば、臨界点が示す保持時間よりも多く時間をかけて溶媒及び炭酸ガスを冷却しても、溶媒中に吸収されている炭酸ガスの吸収量は大きく変動しない。したがって、少なくとも臨界点が出現するまで溶媒及び炭酸ガスを冷却するよう熱交換器3を設計すれば、熱交換器3の大きさを必要最小限にすることができ、製造コストの低減を図ることも可能となる。
In other words, even if the solvent and carbon dioxide are cooled over a longer time than the retention time indicated by the critical point, the amount of carbon dioxide absorbed in the solvent does not change significantly. Therefore, if the
なお、臨界点は、プロット点を最小二乗法で近似した2つの回帰直線の交点として求めることができる。例えば(表1)は、図2乃至図4に示すグラフの回帰直線の傾きを示している。(表1)からもわかるように、冷却開始直後の臨界点より前については、傾きが0.102〜0.208(「傾き大」の最小値及び最大値)であるのに対して、臨界点より後については、傾きが0.000〜0.012(「傾き小」の最小値及び最大値)と極端に小さくなっている。 The critical point can be obtained as an intersection of two regression lines obtained by approximating the plot points by the least square method. For example, (Table 1) shows the slope of the regression line of the graphs shown in FIGS. As can be seen from (Table 1), before the critical point immediately after the start of cooling, the slope is 0.102 to 0.208 (minimum and maximum values of “large slope”), whereas After the point, the slope is extremely small, 0.000 to 0.012 (minimum value and maximum value of “small slope”).
そこで、臨界点を、プロット点の前後のデータを用いて3点近似し、その傾きが0.100以下となる点を臨界点と決めても良い。すなわち、GV値の上昇度合いが所定値以下、すなわちほとんど変動しない領域との境界点を臨界点として導出することができる。これにより、一定時間間隔で保持時間をプロットすることにより、臨界点を高い精度で特定することが可能となる。 Therefore, the critical point may be approximated to three points using data before and after the plot point, and a point having a slope of 0.100 or less may be determined as the critical point. That is, it is possible to derive, as a critical point, a boundary point with a region where the degree of increase of the GV value is equal to or less than a predetermined value, that is, hardly fluctuates. This makes it possible to specify the critical point with high accuracy by plotting the retention time at regular time intervals.
なお、熱交換器3内の圧力を調整することが可能な圧力調整弁5を備えておくことにより、熱交換器3内の圧力を一定に維持することができる。具体的には、圧力センサ4で熱交換器3内の圧力を検知し、検知された圧力値を見ながら圧力調整弁5の開度を調整する。
By providing the
このようにすることで、熱交換器3内の圧力を安定させ、炭酸ガスの吸収量を一定の水準に維持することができ、製品の廃棄量を削減することによる製造コストの低減だけでなく、炭酸飲料の安全性を確保することも可能となる。
By doing so, the pressure in the
以上のように本実施の形態1によれば、少なくとも臨界点が示す保持時間だけ溶媒及び炭酸ガスを熱交換器3内に滞留させることにより、効率よく溶媒を冷却することができ、炭酸ガスを効率よく吸収させることが可能となる。また、熱交換器本来の機能である冷却機能を損なうことなく、わずかな設置面積で保持時間を延ばすことができ、炭酸飲料製造装置自体の製造コストの低減を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the solvent and the carbon dioxide gas are retained in the
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2に係る炭酸飲料製造装置の構成を示す模式ラインフロー図である。図5に示すように、本実施の形態2に係る炭酸飲料製造装置10は、水やシロップ等と調合した飲料を、炭酸ガスを吸収させる溶媒として貯留する溶媒タンク1と、溶媒に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部2と、溶媒タンク1から供給される溶媒を冷却して、炭酸ガス供給部2から供給される炭酸ガスの吸収度を増大させる熱交換器3とを備えている。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a schematic line flow diagram illustrating a configuration of a carbonated beverage manufacturing apparatus according to
本実施の形態2に係る炭酸飲料製造装置10は、中間タンク6をサーチュレータとして備えている点で実施の形態1と相違する。すなわち、本実施の形態2に係る炭酸飲料製造装置10は、溶媒を供給ポンプ11により配管内へ誘導する。配管途上には、炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部2を設けてあり、供給された炭酸ガスは、溶媒とともに熱交換器3へと誘導される。
The carbonated
熱交換器3では、溶媒及び炭酸ガスが冷却される。圧力が一定であれば、温度が下がれば下がるほど炭酸ガスの溶媒への吸収度は向上する。したがって、溶媒及び炭酸ガスが熱交換器3内に滞留する保持時間を長くするほど、溶媒への炭酸ガスの吸収度は高まる。
In the
熱交換器3を通過した溶媒は中間タンク6へと誘導される。中間タンク6内では、溶媒中に吸収されている炭酸ガスを安定化させるとともに、吸収しきれていない炭酸ガスを外部へ放出する。具体的には、気泡として存在する炭酸ガスを、外部ダクトを通じて外部へ排気する。
The solvent that has passed through the
炭酸ガスの吸収量は、ペットボトルなどに充てんされた炭酸飲料の口当たりを左右する。したがって、炭酸ガスの吸収量が安定化することにより、商品としての炭酸飲料の品質を向上させることができる。 The amount of carbon dioxide absorbed affects the mouthfeel of the carbonated beverage filled in a PET bottle or the like. Therefore, the quality of the carbonated beverage as a product can be improved by stabilizing the absorption amount of the carbon dioxide gas.
なお、中間タンク6の直前に熱交換器3内の圧力を高める調整弁7を設けることが好ましい。熱交換器3内の圧力を高めることにより、炭酸ガスをより効率良く溶媒に吸収させることができるとともに、中間タンク6内の圧力上昇を抑制することができるので、中間タンク6の増設のイニシャルコストを低減することが可能となる。
In addition, it is preferable to provide an
以上のように本実施の形態2によれば、熱交換器3を通過した溶媒を貯留する中間タンク6を備えるので、溶媒中に吸収されている炭酸ガスを安定化させるとともに、吸収しきれていない炭酸ガスの気泡等を確実に除去することが可能となり、商品としての炭酸飲料の品質を安定させることが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, since the
(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3に係る炭酸飲料製造装置の構成を示す模式ラインフロー図である。図6に示すように、本実施の形態3に係る炭酸飲料製造装置10は、水やシロップ等と調合した飲料を、炭酸ガスを吸収させる溶媒として貯留する溶媒タンク1と、溶媒に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部2と、溶媒タンク1から供給される溶媒を冷却して、炭酸ガス供給部2から供給される炭酸ガスの吸収度を増大させる熱交換器3とを備えている。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a schematic line flow diagram showing a configuration of a carbonated beverage manufacturing apparatus according to
本実施の形態3に係る炭酸飲料製造装置10は、炭酸ガス供給部2と熱交換器3との間に、事前に溶媒と炭酸ガスとを気液混合させる乱流を生成するスタティックミキサ8を備えている点で実施の形態1及び2とは相違する。すなわち、本実施の形態3に係る炭酸飲料製造装置10は、溶媒を供給ポンプ11により配管内へ誘導する。配管途上には、炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部2を設けてあり、供給された炭酸ガスは、溶媒とともに熱交換器3へと誘導される。
The carbonated
本実施の形態3でも、熱交換器3を通過した溶媒は中間タンク6へと誘導されているが、中間タンク6を設けることは必須ではない。
Also in the third embodiment, the solvent that has passed through the
本実施の形態3では、炭酸ガス供給部2から供給された炭酸ガスと、溶媒タンク1から供給ポンプ11により誘導された溶媒とが、配管内を通過する途中に、気液混合させる乱流を生成するスタティックミキサ8を備えている。図7は、本発明の実施の形態3に係る炭酸飲料製造装置10のスタティックミキサ8の構成を示す概要断面図である。
In the third embodiment, the turbulent flow that causes gas-liquid mixing between the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide
本実施の形態3に係るスタティックミキサ8は、長方形上の板材をねじる方向が異なるエレメント(右エレメント81、左エレメント82)を組み合わせている。矢印方向から供給された炭酸ガスは、エレメントに接触することで乱流が生成され、炭酸ガスと溶媒との接触界面が大きくなり、炭酸ガスの吸収効率を大きく向上させることが可能となる。
The
なお、熱交換器3へ供給する冷却水の流量を調整する冷却水流量調整バルブ31を備えているので、熱交換器3へ供給する冷却水の流量を自在に調整することができる。したがって、熱交換器3における熱交換量を最適に調整することができ、消費電力を抑制することが可能となる。
Since the cooling water flow
また、供給される炭酸ガスの流量を調整する炭酸ガス流量調整バルブ21を備えているので、炭酸ガスの使用量を最適に調整することができ、より安全で運用コストの低い炭酸飲料製造装置を提供することも可能となる。
In addition, since the apparatus is provided with the carbon dioxide gas flow
以上のように本実施の形態3によれば、炭酸ガスは、エレメントに接触することで乱流が生成され、炭酸ガスと溶媒との接触界面が大きくなり、炭酸ガスの吸収効率を大きく向上させることが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, turbulent flow of carbon dioxide gas is generated by contacting the element, the contact interface between the carbon dioxide gas and the solvent increases, and the carbon dioxide absorption efficiency is greatly improved. It becomes possible.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において上記実施の形態に種々の変更をすることが可能であることは言うまでもない。例えば、実施の形態3を実施の形態1と組み合わせても良いし、製造される炭酸飲料も炭酸水だけでなく、炭酸入りのリキュール等の酒類の製造にも用いることができる。 In addition, it goes without saying that various changes can be made to the above embodiment without departing from the spirit of the present invention. For example, the third embodiment may be combined with the first embodiment, and the carbonated beverage to be produced can be used not only for producing carbonated water but also for producing alcoholic beverages such as carbonated liqueurs.
1 溶媒タンク
2 炭酸ガス供給部
3 熱交換器
5 圧力調整弁
6 中間タンク
7 調整弁
8 スタティックミキサ
10 炭酸飲料製造装置
11 供給ポンプ
21 炭酸ガス流量調整バルブ
31 冷却水流量調整バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記溶媒を貯留する溶媒タンクと、
前記溶媒に前記炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部と、
前記溶媒タンクから供給される前記溶媒を冷却して、前記炭酸ガス供給部から供給される前記炭酸ガスを吸収させる熱交換器と
を備え、
前記熱交換器内に前記溶媒が滞留する時間である保持時間と、前記溶媒中に吸収されている前記炭酸ガスの吸収量との関係を示すグラフから臨界点を導出し、
前記溶媒及び前記炭酸ガスを、前記臨界点が出現するまで前記熱交換器内に滞留するように供給することを特徴とする炭酸飲料製造装置。 In a carbonated beverage production apparatus that produces a carbonated beverage by absorbing carbon dioxide in a solvent,
A solvent tank for storing the solvent,
A carbon dioxide supply unit that supplies the carbon dioxide to the solvent,
A heat exchanger that cools the solvent supplied from the solvent tank and absorbs the carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply unit,
Deriving a critical point from a graph showing the relationship between the retention time, which is the time during which the solvent stays in the heat exchanger, and the amount of carbon dioxide gas absorbed in the solvent,
An apparatus for producing a carbonated beverage, wherein the solvent and the carbon dioxide gas are supplied so as to stay in the heat exchanger until the critical point appears .
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