JPH0227879Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、乳濁液や分散液（以下単に液体と
呼ぶ）を高圧下で弁細隙から強制噴出させること
により、液体成分を破砕して微細化し、均質化を
はかる均質装置の均質筒に関する。

（従来の技術） 均質装置により液体を均質化する主な用途は、
牛乳の脂肪球を微細化して浮上クリーム化するの
を防止または遅延させるのに使用され、その他顔
料や薬品等を含む分散液を処理するのに使用され
る。

均質化するのに一般に行われている方法は、高
圧ポンプによつて100〜210Kg／cm²の強い圧力を加
えられた液体を弁細隙から噴出させ、噴出した液
体を更に壁面に衝突させるものであつた。

均質化の作用は理論的には不明な点もあるが、
液体が弁細隙を通るときに液体成分に働く強大な
剪断力と、狭い隙間から急激に広い場所に噴出す
るときに液体が受ける急激な変化、すなわち、キ
ヤビテーシヨンと、壁面に衝突するときの衝撃破
壊とによつて液体成分を微細化し、均質化を果す
ものと思われる。

従来の均質装置は円筒形の均質バルブと、この
均質バルブの端面が当接する均質バルブシートと
の当接部にリング状の弁細隙を構成し、この弁細
隙の外側に適当な間隔を隔てて衝突壁を設けて、
中心部から円周方向に弁細隙を通過して噴出した
液体を衝突壁に衝突させるようにしたものが一般
的であつた。

（考案が解決しようとする問題点） 弁細隙を液体が通過するとき、通過長さができ
るだけ長く、通過速度もできるだけ早い程均質効
果が高まるものであるが、液体が円筒の中心部か
ら円周方向に流出する弁細隙の通過長さを長くす
るためには、円筒形の均質バルブの直径を大きく
する必要があるが、この直径を大きくすると外周
の円周長さも長くなつて液体が円周長さの短い中
心部から360゜全方向の外周に向つて流出するとき
外周に向うに従つて広く分散されることになるた
め流速は落ちて、均質バルブの外周から噴出する
ときは最も速度が低下して均質効果が不充分とな
る。

こうして噴出速度が低下すると、この噴出液が
続いて衝突壁に衝突する衝突破壊力が弱まつて破
壊が不充分となるものである。

このように弁細隙の通過距離を長くしようとす
ると流速が低下するという利害相反する問題が生
じるものである。

本考案はこうした従来の問題点を簡単な手段を
もつて解決して均質効果の優れた均質装置を提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本考案は、円筒形
の均質バルブを複数個積み重ね、その上下端に配
する均質バルブシートとともに筒状の均質筒内に
嵌装した均質装置において、上記均質バルブおよ
び均質バルブシートの当接端面同志が形成する弁
細隙の外周部分に接する上記均質筒の内円周上の
複数個所に、軸心に平行する溝を設け、この溝の
両端に均質筒外に貫通する吐出孔を設けたことを
特徴とする、均質装置の均質筒である。

（作用） 均質バルブおよび均質バルブシートの当接端面
同志が形成する弁細隙の外周は従来は全周開放さ
れていたため、前述の如く液体の流速が低下して
いたものであるが、本案では上記の構成によつて
弁細隙の外周からの液体の噴出は溝部のみに制限
されて他は塞がれているため、噴出口は狭められ
て流速の低下を防止することができるもので、高
流速で弁細隙を通過することにより、液体成分は
強大な剪断力を受け、つづいて溝に噴出したとき
にキヤビテーシヨン作用が生じ、さらに溝底が形
成する衝突壁に衝突して衝撃破壊し、均質化を完
了した液体は溝の両端に設けた吐出孔より吐出さ
れるものである。

弁細隙の噴出口の広さは溝の巾の広狭によつて
決まるものであり、また吐出量を増すには均質バ
ルブの中心にある液体通路の径を大きくし、溝巾
を広くするとともに均質バルブの積み重ね数を増
すことによつて達成できる。

（実施例） 以下例示図にもとづいて本考案を説明する。

第１図の本考案による均質装置の一例を示す要
部断面図において、１はハウジングで、内部をく
り抜いて均質室２とし、この均質室２に通じる液
体入口３を下方に設け、さらにこの液体入口３に
はプランジヤポンプ（図示省略）の出口４が連結
される。

上記均質室２には円筒状の均質筒５が下部均質
バルブシート６を下端に装着した状態で内嵌さ
れ、この下部均質バルブシート６の軸心部には液
体入口３に通じる液体通路７が貫通して設けてあ
る。

均質筒５内には３個（３個以外でも可）の円筒
形の均質バルブ８が直列に均質バルブシート６の
上端に重なつて内嵌され、この均質バルブ８の軸
心部に液体通路７に連通する同じく液体通路７ａ
が貫通して設けられている。

さらに均質バルブ８に続いて軸心部に液体通路
を持たない上部均質バルブ９が最上端に内嵌され
る。

こうして均質バルブ８の両端面と、均質バルブ
シート６の上端面と、上部均質バルブ９の下下端
面との相互に当接する端面同志によつて環状の弁
細隙１０が４個所定形成され、この弁細隙１０の
外周には、均質筒５の内周が接している。

１１は均質筒５の内周に設けた溝で、弁細隙１
０の外周に対応する円周の４等分位置に軸方向と
平行して４個所設けてあり、この溝巾部分だけが
弁細隙１０の噴出口として解放されるものであつ
て、この点が本考案の主眼となるものである。

この溝１１を等分割位置に設けるのは、流出が
アンバランスになつて振動発生の原因となるのを
防止するためである。

１２は吐出孔で、溝１１の両端に均質筒５の外
周に貫通して設けられ、弁細隙１０から噴出した
液体が溝１１の底が形成する衝突壁１１ａに衝突
して液体成分が衝撃破壊された液体が上下に分れ
て吐出孔１２から均質筒５の外に吐出される。

この均質筒５の外周は上下端を残して削り取ら
れて、均質室２の内周との間に筒状空間からなる
均質室２が形成され、吐出孔１２から吐出された
均質生成液は、この均質室２を吐出通路として均
質室２から外部に通じる取出口１３から取り出さ
れるものである。

この均質装置には高圧の液体が流れるため液漏
れのおそれのある部分にはＯリングパツキン１４
を装着してある。

１５はハウジング塞ぎ蓋で、ハウジング１の上
部で均質室２を塞ぎ、このハウジング塞ぎ蓋１５
の上側には加圧シリンダ１６が取り付けられ、ピ
ストン１７が上部均質バルブ９の上端を加圧する
もので、この加圧力を調整することによつて弁細
隙１０の微細な隙間が調整される。

次に以上の構成からなる均質装置を牛乳の均質
化に使用する場合について説明する。

牛乳の均質化とは、牛乳に含まれている脂肪球
を破壊して細分化することであり、脂肪球の大き
さは直径１〜16μの範囲のものが多く、この脂肪
球は比重が小さいのでSTOKESの法則に従つて
脂肪球がその大きさに比例した速さで浮上して牛
乳の液面でクリーム層を形成するものであり、脂
肪球が2μ以下の場合は粘性摩擦が浮力よりも強
くなつて、脂肪球は浮上しにくくなるものであ
る。

従つて牛乳を均質化する目的は脂肪球を2μ以
下にできるだけ微細に破壊することにある。

第１図においてプランジヤポンプ（図示省略）
より送られた牛乳をプランジヤポンプ出口４から
液体入口３に供給し、液体通路７，７ａから４個
所の弁細隙１０に進入して外周に出口を求める
が、外周部分は均質筒５の内周に密着しているた
め、溝１１のみに高速で噴出する。

こうして噴出場所が溝１１のみに狭められてい
るため弁細隙１０通過する牛乳の流速は高圧で狭
い場所を通ることによつて高速で通過する。

この弁細隙１０を高速で通過させるのが本願の
要旨であつて、このように噴出口を全周とせず部
分的に制限することによつて均質バルブ８の直径
を大きくして牛乳の通過長さを長くすることを可
能にしたものである。

この長い通過長さを持つ弁細隙１０を牛乳が高
速で通過する間に牛乳に含まれている脂肪球は強
大な剪断力が作用して小さく分断され、続いて溝
１１に噴出する際にキヤビテーシヨンによつて更
に脂肪球が細分化したものが衝突壁１１ａに衝突
して衝撃破壊され、一層脂肪球が微細化する。

このようにして脂肪球は繰り返し微細化し均質
化した牛乳は上下方向に整然と分流して吐出孔１
２から均質室２に吐出し、取出口１３から外部に
取り出されて次の工程に移されるものである。

尚本発明は昭和60年実用新案登録願第143318号
に関する「均質装置の均質バルブおよび均質バル
ブシート」を併用することによつて均質効果は一
層優れたものとなる。

（考案の効果） 以上説明した本考案によれば、均質効果を高め
るために弁細隙の通過長さを長くしても流速が低
下することなく、高速で長い弁細隙を通過させる
ことができるため優れた均質効果が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案均質筒を組み込んだ均質装置の
一例を示す縦断側面図、第２図は均質筒の縦断側
面図、第３図は第２図Ａ−Ａ断面図、第４図は同
じく第２図Ｂ−Ｂ断面図である。 １……ハウジング、２……均質室、３……液体
入口、４……プランジヤポンプ出口、５……均質
筒、６……均質バルブシート、７，７ａ……液体
通路、８……均質バルブ、９……上部均質バル
ブ、１０……弁細隙、１１……溝、１１ａ……衝
突壁、１２……吐出孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒形の均質バルブを複数個積み重ね、その上
   下端に配する均質バルブシートとともに筒状の均
   質筒内に嵌装した均質装置において、上記均質バ
   ルブおよび均質バルブシートの当接端面同志が形
   成する弁細隙の外周部分に接する上記均質筒の内
   円周上の複数個所に、軸心に平行する溝を設け、
   この溝の両端に均質筒外に貫通する吐出孔を設け
   たことを特徴とする、均質装置の均質筒。