JPH06510840A - 一方の液体と他方の流動性媒体を同じ輸送導管を介して輸送する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一方の液体と他方の流動性媒体を同じ輸送導管を介して輸送する方法と装置 この発明は、一方の液体と他方の流動性媒体とを順次輸送導管の前方端部に導入 し、この液体と他方の媒体の間に、導管の断面を塞ぐ分離体を導入し、この分離 体を一方の液体および他方の媒体と一緒に輸送導管を経由して運び、一方の液体 と他方の媒体が全く混ざることなく互いに分離する、一方の液体と他方の流動性 媒体を同し輸送導管を介して輸送する方法に関する。

種々の製品を輸送するため、ただ一つの輸送導管を使用するので、これ等の製品 を逐次輸送導管を介して汲み取らなくてはならない多くの応用例がある。これ等 の製品では、例えば食料品（乳製品、飲料水、バーター等）や、円管て輸送でき る他の材料（排水、化学薬品等）が問題である。

その場合、これ等の製品あるいは材料は希薄液状から濃縮液状のあるいは全くペ ースト状の粘度を有する。

最も単純な輸送方法は、先行する製品を後続する製品によって輸送導管を通して 押し出すことである。しかし、この場合、両方の製品が多かれ少なかれ強く混合 し、互いに似たような製品の場合のように、他方の製品の僅かな異種成分を未だ 我慢できる場合でも、製品の純度が十分でないため、適当な混合相の体積を除去 しなければならない結果となる。この結果は製品の重大な損失となり、同時に廃 棄物の処理に必要で浄化の要請に合わない混合相による環境問題となる。製品の 交換が頻繁に、あるいは規則正しく繰り返される場合、上記の損失あるいは負担 が重大な難点となることが分かる。

後続する製品を輸送する前に、輸送導管を先ず掃除し、少な（とも洗浄すること も必要である。その場合、両方の製品の間に浄化液体および／または洗浄剤（水 ）か輸送導管を経由して輸送される。次いて、製品の混合の代わりに、第一製品 の最終体積および第二製品の初期体積を浄化液体あるいは洗浄水て汚染したり希 薄にすることになり、同様にも利である。

混合相の形成を防止するため、冒頭で説明した方法に提示するように、個々の液 体や媒体の間に分離体を用いて作業することが知られている（ドイツ特許第２９ ２９３４６８号明細書）。この場合、分離体としてゴムの球をした所謂分離スク レーパー（Ｔｒｅｎｎｍｏｌｃｈ：切り離しをするために使用する管清浄器）が 使用され、その直径が輸送導管の内径に一致している。この周知の設備はタンカ ーを鉱物油製品あるいは化学薬品で充填したり空にするために使用される。

製品の間、あるいは液体の間の分離スクレーパーを使用する輸送は混合すること を著しく阻止するが、その時、分離スクレーパーの出し入れが問題になる。この ことは、特に食料品、例えば乳製品を輸送するのに当てはまり、その製品の細菌 による汚染が心配である。

同様に、この分離スクレーパーの輸送は牛乳の場合にも既に使用されている（欧 州特許第２２２７６　Ａ号明細書）。ここでは、分離スクレーパーの出し入れか 所定数の分離スクレーパーを下記の系の中に組み込んで回避されている。これ等 の分離スクレーパーは、牛乳を洗浄液体から、およびこの洗浄液体を浄化液体か ら分離する機能を満たし後、輸送導管の端部て円管導管の拡張部内の中央捕集装 置内に捕集され、供給と洗浄のサイクルを終えた後、圧搾空気で輸送導管を経由 して輸送導管の前端の装着ステーションに戻される。しかし、このような動作は 比較的面倒で、複雑な設備とコストのかかる制御部を必要とする。

この発明の課題は、順次輸送される製品あるいは媒体が混さることを、簡単であ るか効果的に予防し、細菌による汚染の恐れを生させないことにある。

上記の課題を解決するため、冒頭に述べた方法の場合、この発明により、輸送導 管の前導管部分て液体を冷却して形成される水栓を分離体として使用している。

この発明は、前端部に一方の液体と少なくとも一つの他の流動性媒体を導入する 少なくとも一つの遮断可能な接続部が付属し、輸送導管内に分離体を挿入する装 置を備えた前導管部分を有する輸送導管を用いて前記方法を実行する装置にも関 する。その場合、この発明によれば、分離体を挿入する装置は前導管部分で液体 を氷結させるため流動性の冷却キャリヤの流入部を有する氷結装置である。

この発明による方法およびこの発明による装置の効果的な構成と実施例は請求の 範囲の従属請求項に記載されている。

こうして、この発明によれば、同じように分離スクレーパーの原理で処理される が、以下の知識を利用している。つまり、順次供給される液体あるいは媒体の間 に個々の分離スクレーパーを異物体として挿入させる必要がなく、適当な液体の 体積を氷結あるいは結晶化させて凝固させて、輸送すべき液体自体から分離体を 提供できることを利用している。その場合、汚染の恐れは全く生じない。同じよ うに、輸送導管の終わりで水栓を分離し、輸送導管の初めて水栓を戻す必要性も ない。むしろ、水栓を溶かして元の液体に簡単に再び戻すことができる。

これに応じて、輸送導管に組み込まれた断面狭窄部を有する弁や導管エルボ−の ような通過障害個所も、水栓がその障害個所の直前で解氷し、この障害個所の直 後で再び新しい水栓が形成されることにより簡単に克服される。この場合、何ら 混合が生じる恐れはなく、特に古い水栓が溶ける前に、新し水栓がもう形成され ている。

液体を氷結させて水栓にする冷却キャリヤとしては、輸送導管を通して輸送すべ き液体を短時間に結晶化あるいは凍らせる気体あるいは液体を使用できる。例え ば、気体として二酸化炭素（ＣＯり、窒素（Ｎ２）あるいは酸素（０，）が考え られ、これ等は、場合によっては、液化させた状態でも導入できる。液状の冷却 キャリヤとしては、氷結させるべき液体よりかなり低い凍結温度を有する液体が 考えられる。同様に、アンモニヤ（Ｎｉｌり、あるいは冷凍設備で使用されるフ レオン１２のような冷媒も使用できる。

冷却キャリヤガスを輸送導管の当該導管部分に注入して、必要な水栓を簡単に、 しかも特に早くあるいは衝撃的に発生させることができる。注入したガス量を正 確に配量することにより、輸送すべき液体の特性に応じて、水栓の大きさく長さ ）を設定できる。前記冷却キャリヤガスは、滅菌され味のないガスで、更に輸送 される液体から漏れ出るから、ガスを直接導入することは食品分野にも問題とな らない。

この発明による方法は、輸送期間中に種々の液体を互いに分離するために使用で きるだけでなく、輸送導管内で気体と液体を分離することも行われる。この場合 には、水栓は一方の流動性媒体からのみ形成される。従って、少なくとも二番目 に供給される媒体の各々が凍結性の液体であることになる。その場合、通常連続 する二つの非凍結性の媒体の間に小容積の凍結性液体を導入することも当然可能 で、従って、その場合でも、この発明によれば媒体の混合を防止できる。

この発明の実施例を以下に模式図に基づきより詳しく説明する。ここに示すのは 、 第１図、３つの異なった製品を処理あるいは運ぶ設備、第２図、間接冷却部を備 えた、第１図に使用される氷結ステーションの拡大縦断面図、 第３図、第２図の代わりに使用できる、直接注入冷却部を備えた氷結ステーショ ン、 第４図、第１図に使用する解氷ステーションの拡大縦断面図、である。

第１図は、異なる製品Ｐ１．Ｐ２．Ｐ３を入れる３つの容器１．　２．　３を示 す。これ等の容器１．　２．　３は底にそれぞれ遮断可能な容器弁７または８ま たは９を存する接続部４または５または６を介して共通の製品導管ＩＯに連結し ている。この共通の製品導管ＩＯは３つの容器に付属する製品弁１１または１２ または１３を有し、しかも一つのポンプ１４に通じている。

更に、３つの洗浄弁１６．１７．１８を備えた共通洗浄導管１５が配設されてい る。これ等の洗浄弁からそれぞれ一つの分岐導管１９．　２０．　２１が製品弁 １１，１２．１３の一つに通じている。洗浄弁１６．　１７．　１８と製品弁１ １，１２．１３および容器弁７．　８．　９は、浄化液体あるいは洗浄水を洗浄 導管１５から一場合によって部分的に一製品導管１０から、および−個々にある いは同時に一容器１．　２．　３に導入できるように操作ないしは調節される。

同じように、容器１．　２．　３を製品導管１０に個々に接続することもできる 。

ポンプ１４には、共通の輸送導管２２が接続し、この導管には前導管部分２３． 中央導管部分２４および後導管部分２５がある。前導管部分２３には氷結装ｆｉ ｉ２６が設けてあり、後導管部分２５には解氷装置２７が付属している。

中央導管部分２４には通過障害個所２８があり、この通過障害個所２８は液体を 通すが、導管横断面を塞ぎ固体を通さない。図示している場合、通過障害個所は 円管エルボ−２９で形成されているが、弁あるいは横断面を狭めた他の機能部材 でもよい。この通過障害個所２８の直前に他の解氷装ｆｔ３０とこの通過障害個 所２８の直後に他の氷結装置３１が配設されている。

第２図から分かるように、氷結装置２６には輸送導管２２の前導管部分２３を取 り囲み、導入部３３と排出部３４を備えたジャケット３２がある。

従って、前導管部分２３とジャケット３２の間に氷結室３５が形成される。

この氷結室３５には、垂直矢印で示すように、冷却キャリヤ３６が流れる。

この冷却キャリヤによって、氷結装置２６のところで第２図に示す水栓３７が生 しるように、前導管部分２３に存在する凍結性の液体が冷却される。

この水栓３７は対向する二つの端面て流動性液体の間にスクレーパー状の分離体 を形成する。第２図に水平矢印で示すように、水栓はこの水栓で分離されている 媒体と共に輸送導管２２を経由して輸送される。

第３図は、氷結装ｆｔ２６の代わりに使用できる氷結装置３８を示す。この氷結 装置３８は弁室４０と冷却キャリヤ用の導入部４１を備えた貫通片３９を有する 。ダイヤフラム４３で封止された弁シヤフトは図示していない制御装置によって 開放位置と図示している遮断位置との間を移動する。

この遮断位置では、茸状の弁体４５が導管部分２３に装着された導管穴４６を塞 ぐ。従って、弁体４５と弁座４７で形成される仕切弁４８を短時間開けると、所 定量の冷却キャリヤ４２が導管部分２３あるいはこの導管部分２３中にある液体 に注入される。

冷却キャリヤを注入する場合、低温に冷却されたガスや、場合によっては、液化 ガスも使用すると有利である。冷却キャリヤの注入された量は、第３図に示すよ うに、水栓４９を形成して凍結性の液体を直ちに氷結させる。

第４図に示す解氷装置２７は、装置的には第２図の氷結装置２６に相当し、従っ て、後導管部分２５を取り囲むジャケット５０を有する。このジャケット５０は 冷却キャリヤの代わりに昇温キャリヤ５２が導入される解氷室５１を形成する。

従って、解氷装置２７は輸送導管２２の初めの氷結装置内で形成された水栓３７ を短時間に溶解させる可能性を提供する。

輸送作業を中止したとき、あるいはポンプ１４を止めたとき、水栓３７の溶解が 周囲からの熱の導入だけで期待できる場合には、明らかに解氷装置２７を省くこ とができる。場合によっては、水栓３７も、その分離機能を満した後、簡単に排 出できる。

輸送導管２２の中央導管部分２４の解氷装置３０と氷結装置３１は、通過障害個 所２８がある場合にのみ配設されるが、解氷装置２７あるいは氷結装置２６ない しは３８のように形成されるので、これに対して更に説明る必要はない。

この発明による方法を説明するため、製品Ｐ１．Ｐ２およびＰ３が異なった３つ の品質のヨーグルトであり、これ等のヨーグルトは、輸送導管２２に接続してい て、第」図に示してない共通充填装置を用いて処理される。

この充填は、できる限り純粋な製品であるいは製品Ｐ１．Ｐ２およびＰ３の間の できる限り僅かな混合を行うことにある。

輸送導管２２を空にして洗浄する場合には、先ず製品Ｐ３を充填するか、あるい は容器３を空にすることで始まり、液状製品をポンプ１４で輸送導管２２を通し て押し出す。容器３を完全に空にしてから、製品導管ＩＯも同しように空するが 、供給導管２２は未だ製品Ｐ３で満たされている。従って、前導管部分２３には ポンプ１４によって最後に供給された製品量Ｐ３が存在する。ポンプ１４を止め ると、氷結装置２６あるいは３８が動作し、それに応じて、最後の製品量Ｐ３か ら水栓３７あるいは４９が形成される。

その後、容器２を製品導管ｌＯに接続し、製品Ｐ２をポンプ１４で輸送導管２２ を経由して供給する。その場合、製品Ｐ２が輸送導管２２を通して水栓３７ある いは４９を押し出し、輸送導管２２内に未だ残っている製品ＰＩ　も充填装置に 押し出す。

容器２を空にした後、適当な方法により、氷結装置２６あるいは３８を用いて水 栓３７あるいは４９を製品Ｐ２から形成する。次いで、容器１を製品導管１０に 接続し、ポンプ１４で空にする。容器１を空にした後にも、最後の製品量ＰＩか ら水栓３７あるいは４９が形成され、次いで、輸送導管２２の中に未だ残ってい る製品ＰＩが洗浄水で押し出される。この洗浄水は洗浄導管１５から製品導管１ ０を経由して導入される。

既に説明したように、水栓３７あるいは４９は輸送導管２２の終わりに来ると、 簡単に排出されて排除され、そのため、輸送導管２２を通す供給を止める必要は ない。この代わりに、水栓３７あるいは４９を液状製品に再び移すため、ポンプ １４を止めて供給を中止し、氷結装置２７を運転することができる。

捕正念のτ１　を鮪ジ春１惧山帝 （特許法第１８４条の８） 平成６年３月１１日

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．一方の液体と流動性の他方の媒体を順次輸送導管（２２）の前方端部に導き 、この液体と他方の媒体の間に、導管の断面を塞ぐ分離体（３７，４９）を挿入 し、次いで輸送導管（２２）を通して分離体（３７，４９）を液体と他方の媒体 と一緒に運び、分離体が液体と他の媒体を混ざることのないように互いに分離し ている、同じ輸送導管を通して一方の液体と他方の媒体を輸送する方法において 、分離体として氷栓（３７，４９）を使用し、この氷栓が輸送導管（２２）の前 導管部分（２３）で液体の冷却により形成されることを特徴とする方法。
2. ２．氷栓（４９）は液体に流動性の冷却キャリヤ（４２）を導入して形成される ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．冷却キャリヤ（４２）として、場合によっては、液化する気体が導入される ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。
4. ４．液体の氷結冷気は前導管部分（２３）の周囲に冷却キャリヤ（３６）を流し て導入されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
5. ５．冷却キャリヤ（３６）としては、冷気発生に使用される冷媒を用いることを 特徴とする請求の範囲第４項に記載の方法。
6. ６．前端部に液体と少なくとも一つの他の流動性媒体を導入するため少なくとも 一つの遮断可能な接続部（４，５，６）を配置し、分離体（３７，４９）を輸送 導管（２２）に導入する装置（２６，３８）を備えた前導管部分（２３）を有す る輸送導管（２２）を備え、請求の範囲第１項の方法を実行する装置において、 分離体を導入する装置が前導管部分（２３）の液体を氷結させる流動性冷却キャ リヤ（３６，４２）用の導入部（３３，４１）を有する氷結装置（２６，３８） であることを特徴とする装置。
7. ７．導入部（４１）は仕切弁（４８）を経由して輸送導管（２２）に通じている ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。
8. ８．前導管部分（２３）は氷結室（３５）で取り囲まれていて、この氷結室には 導入部（３３）が合流し、しかも冷却キャリヤ（３６）用の排出部（３４）が接 続していることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。
9. ９．氷結室（３５）は冷気発生に使用する冷媒の循環路の気化器を形成すること を特徴とする請求の範囲第８項に記載の装置。
10. １０．輸送導管（２２）の中央部あるいは後部に分離体の通過障害個所（２８） を備え、通過障害個所（２８）の前に氷栓（３７，４９）を解氷する加熱導入部 を備えた解氷装置（２７，３０）が設けてあることを特徴とする請求の範囲第６ 〜９項のいずれか１項に記載の装置。
11. １１．輸送導管（２２）の中央部に配設された通過障害個所（２８）を備え、通 過障害個所（２８）の後に新しい氷栓（３７，４９）を形成する他の氷結装置（ ３１）が設けてあることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の装置。