JPH07180770A - 高圧発生方法及び装置 - Google Patents
高圧発生方法及び装置Info
- Publication number
- JPH07180770A JPH07180770A JP5328988A JP32898893A JPH07180770A JP H07180770 A JPH07180770 A JP H07180770A JP 5328988 A JP5328988 A JP 5328988A JP 32898893 A JP32898893 A JP 32898893A JP H07180770 A JPH07180770 A JP H07180770A
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- JP
- Japan
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- piston
- water
- cylinder
- high pressure
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は高圧発生方法及び装置に関し、特
に、水が氷に変化する時の密度変化を用いてピストンを
上昇させ、このピストンを介して負荷に急激な高圧を与
えることを目的とする。 【構成】 本発明による高圧発生方法及び装置は、シリ
ンダ(1)内の水(10)上にピストン(2)を配設させ、この水
(10)を冷却させ氷に変化する時の密度変化を用いてピス
トン(2)を上昇させ、前記ピストン(2)上の負荷(7)に対
して高圧を与えるようにした構成である。
に、水が氷に変化する時の密度変化を用いてピストンを
上昇させ、このピストンを介して負荷に急激な高圧を与
えることを目的とする。 【構成】 本発明による高圧発生方法及び装置は、シリ
ンダ(1)内の水(10)上にピストン(2)を配設させ、この水
(10)を冷却させ氷に変化する時の密度変化を用いてピス
トン(2)を上昇させ、前記ピストン(2)上の負荷(7)に対
して高圧を与えるようにした構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧発生方法及び装置
に関し、特に、水が氷に変化する時の密度変化を用いて
ピストンを上昇させ、このピストンを介して負荷に急激
な高圧を与えるための新規な改良に関する。
に関し、特に、水が氷に変化する時の密度変化を用いて
ピストンを上昇させ、このピストンを介して負荷に急激
な高圧を与えるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、食品等に対して急激な圧
力を加え、澱粉の圧力糊化、細菌、かび、酵母などを死
滅させることは、例えば、１９９３年１１月９日に健康
産業新聞社から発行された食品産業の未来を招く「高圧
技術と高密度培養」の第５頁から第８頁に開示されてお
り、この高圧技術としては、図４に開示されている高圧
発生装置が採用されていた。
力を加え、澱粉の圧力糊化、細菌、かび、酵母などを死
滅させることは、例えば、１９９３年１１月９日に健康
産業新聞社から発行された食品産業の未来を招く「高圧
技術と高密度培養」の第５頁から第８頁に開示されてお
り、この高圧技術としては、図４に開示されている高圧
発生装置が採用されていた。
【０００３】すなわち、図４において符号１で示される
ものはシリンダであり、このシリンダ１のシリンダ室１
ｃ内にはピストン２が上下動自在に設けられている。こ
のピストン２の上部２ａはシリンダ１の天板部１ａの貫
通孔３を貫通して上方に突出している。
ものはシリンダであり、このシリンダ１のシリンダ室１
ｃ内にはピストン２が上下動自在に設けられている。こ
のピストン２の上部２ａはシリンダ１の天板部１ａの貫
通孔３を貫通して上方に突出している。
【０００４】前記シリンダ１の底部１ｂには、例えば油
からなる圧力伝達用の作動流体４の通路としてのパイプ
５が接続されており、このパイプ５には、前記作動流体
４を駆動するための作動流体駆動部６が接続されてい
る。前記作動流体駆動部６は、周知の構成で、作動流体
４をピストン２の底部２ｂに加圧供給することができる
ように構成されている。
からなる圧力伝達用の作動流体４の通路としてのパイプ
５が接続されており、このパイプ５には、前記作動流体
４を駆動するための作動流体駆動部６が接続されてい
る。前記作動流体駆動部６は、周知の構成で、作動流体
４をピストン２の底部２ｂに加圧供給することができる
ように構成されている。
【０００５】次に、動作について説明する。まず、ピス
トン２の上部２ａ上に食品等の負荷７を載置し、作動流
体駆動部６を駆動すると、作動流体４がパイプ５を介し
てシリンダ１のピストン２の底部２ｂに供給され、ピス
トン２は急激に上昇してピストン２のストローク分Ｌだ
けピストン２が突出する。
トン２の上部２ａ上に食品等の負荷７を載置し、作動流
体駆動部６を駆動すると、作動流体４がパイプ５を介し
てシリンダ１のピストン２の底部２ｂに供給され、ピス
トン２は急激に上昇してピストン２のストローク分Ｌだ
けピストン２が突出する。
【０００６】このピストン２の突出により、負荷７は前
記ストローク分Ｌだけ急激に上昇し、負荷７に対して高
圧が与えられる。
記ストローク分Ｌだけ急激に上昇し、負荷７に対して高
圧が与えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の高圧発生装置
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、シリンダに対して作動流体
駆動部から供給された作動流体がパイプを介して供給さ
れる構成であるため、ピストンを駆動するための駆動系
が大型化し、装置全体の形状も大型化し、小型化のニー
ズに沿うことは不可能であった。
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、シリンダに対して作動流体
駆動部から供給された作動流体がパイプを介して供給さ
れる構成であるため、ピストンを駆動するための駆動系
が大型化し、装置全体の形状も大型化し、小型化のニー
ズに沿うことは不可能であった。
【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、水が氷に変化する時の密度
変化を用いてピストンを上昇させ、このピストンを介し
て負荷に急激な高圧を与えるようにした高圧発生方法及
び装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、水が氷に変化する時の密度
変化を用いてピストンを上昇させ、このピストンを介し
て負荷に急激な高圧を与えるようにした高圧発生方法及
び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による高圧発生方
法は、シリンダ内の水上にピストンを配設させ、前記水
を冷却させこの水が氷に変化する時の密度変化を用いて
前記ピストンを上昇させ、前記ピストン上の負荷に対し
て高圧を与える方法である。
法は、シリンダ内の水上にピストンを配設させ、前記水
を冷却させこの水が氷に変化する時の密度変化を用いて
前記ピストンを上昇させ、前記ピストン上の負荷に対し
て高圧を与える方法である。
【００１０】さらに詳細には、前記シリンダ上に前記ピ
ストンを覆うカバーを設け、前記カバー内の負荷に対し
て前記ピストンにより高圧を与える方法である。
ストンを覆うカバーを設け、前記カバー内の負荷に対し
て前記ピストンにより高圧を与える方法である。
【００１１】本発明による高圧発生装置は、シリンダ内
に設けられた水と、前記水上に配設されたピストンと、
前記シリンダに設けられ前記水を冷却するための冷却手
段と、前記シリンダに設けられ前記ピストンを支持する
ための支持体と、前記シリンダに設けられ前記ピストン
を覆うためのカバー体とを備え、前記冷却手段により前
記水を冷却し、前記水が氷に変化する時の密度変化によ
り前記ピストンを上昇させるようにした構成である。
に設けられた水と、前記水上に配設されたピストンと、
前記シリンダに設けられ前記水を冷却するための冷却手
段と、前記シリンダに設けられ前記ピストンを支持する
ための支持体と、前記シリンダに設けられ前記ピストン
を覆うためのカバー体とを備え、前記冷却手段により前
記水を冷却し、前記水が氷に変化する時の密度変化によ
り前記ピストンを上昇させるようにした構成である。
【００１２】さらに詳細には、前記シリンダには、前記
水を供給するための水供給手段及びエアを抜くためのエ
ア抜き手段が設けられ、前記冷却手段は前記シリンダの
側壁内に設けられ冷媒が通過する冷媒通路よりなる構成
である。
水を供給するための水供給手段及びエアを抜くためのエ
ア抜き手段が設けられ、前記冷却手段は前記シリンダの
側壁内に設けられ冷媒が通過する冷媒通路よりなる構成
である。
【００１３】さらに詳細には、前記シリンダ内には、前
記水に振動を与えるための振動発生手段が設けられてい
る構成である。
記水に振動を与えるための振動発生手段が設けられてい
る構成である。
【００１４】
【作用】本発明による高圧発生方法及び装置において
は、シリンダ内の水を冷却し、シリンダのレベルＨ迄水
を充填した後、振動発生手段を作動させて水に振動を与
えながら冷却手段により水を均等に冷却・氷結させる。
水温１℃付近でレベルＨ迄水があれば、０℃の氷に変化
した時の密度変化により、ピストンを急激に移動させ、
食品等の負荷をピストンで押付けることによって負荷に
対して高圧を発生させることができる。また、この水が
０℃の氷になった時点で密度変化すなわち体積膨張する
が、固体のためピストンとシリンダの間に隙間が存在し
ていても、圧力が逃げることはなく、ピストンに殆どの
圧力が作用する。なお、ここで、氷の圧縮率Ｋは、Ｋ＝
１／Ｖ・ｄＶ／ｄＰで定義され、この値は水に対しては
０.１＜Ｋ＜０.５であることは周知（Ｋは圧力に依存す
る）である。従って、水が氷になる時の容積比（Ｖｏ／
Ｖ）が約１／１.１であることを用いると、３０００気
圧（Ｋ＝０.３１）＜Ｐ＜１００００気圧（Ｋ＝０.１）
が得られる。
は、シリンダ内の水を冷却し、シリンダのレベルＨ迄水
を充填した後、振動発生手段を作動させて水に振動を与
えながら冷却手段により水を均等に冷却・氷結させる。
水温１℃付近でレベルＨ迄水があれば、０℃の氷に変化
した時の密度変化により、ピストンを急激に移動させ、
食品等の負荷をピストンで押付けることによって負荷に
対して高圧を発生させることができる。また、この水が
０℃の氷になった時点で密度変化すなわち体積膨張する
が、固体のためピストンとシリンダの間に隙間が存在し
ていても、圧力が逃げることはなく、ピストンに殆どの
圧力が作用する。なお、ここで、氷の圧縮率Ｋは、Ｋ＝
１／Ｖ・ｄＶ／ｄＰで定義され、この値は水に対しては
０.１＜Ｋ＜０.５であることは周知（Ｋは圧力に依存す
る）である。従って、水が氷になる時の容積比（Ｖｏ／
Ｖ）が約１／１.１であることを用いると、３０００気
圧（Ｋ＝０.３１）＜Ｐ＜１００００気圧（Ｋ＝０.１）
が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、図面と共に本発明による高圧発生方法
及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いる。
図１は本発明による高圧発生方法を適用した装置を示す
構成図、図２は図１の要部の断面図、図３は水の温度と
密度の関係を示す特性図である。
及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いる。
図１は本発明による高圧発生方法を適用した装置を示す
構成図、図２は図１の要部の断面図、図３は水の温度と
密度の関係を示す特性図である。
【００１６】図１において符号１で示されるものは全体
形状がほぼカップ型をなすシリンダであり、このシリン
ダ１のシリンダ室１ｃ内には純水からなる水１０及びピ
ストン２が内蔵されている。前記シリンダ１の底部１ｂ
には、図２で示すように冷媒が通過する複数の冷媒通路
１１からなる冷却手段が設けられている。
形状がほぼカップ型をなすシリンダであり、このシリン
ダ１のシリンダ室１ｃ内には純水からなる水１０及びピ
ストン２が内蔵されている。前記シリンダ１の底部１ｂ
には、図２で示すように冷媒が通過する複数の冷媒通路
１１からなる冷却手段が設けられている。
【００１７】前記シリンダ１のシリンダ室１ｃの室底部
１ｃＡには凹凸状の伝熱面１２が形成され、このシリン
ダ１の側壁１ｄには、エア抜き手段１３及び水供給手段
１４が設けられ、このエア抜き手段１３はエア用筒体１
３ａと弁１３ｂとからなり、水供給手段１４は水用筒体
１４ａと弁１４ｂと水タンク１４ｃとから構成されてい
る。
１ｃＡには凹凸状の伝熱面１２が形成され、このシリン
ダ１の側壁１ｄには、エア抜き手段１３及び水供給手段
１４が設けられ、このエア抜き手段１３はエア用筒体１
３ａと弁１３ｂとからなり、水供給手段１４は水用筒体
１４ａと弁１４ｂと水タンク１４ｃとから構成されてい
る。
【００１８】前記シリンダ１の上部１ａ上には、キャッ
プ型をなすカバー２０が締付体２１を介して着脱自在に
設けられており、この上部１ａの輪状段部２２上には筒
状フランジ体からなる支持体２３がねじ２４によって固
定されている。前記支持体２３の上端２３ａ上には前記
ピストン２の第１ピストン２ａが載置された状態で保持
されており、前記ピストン２の第２ピストン２ｂは前記
シリンダ室１ｃ内に宙吊り状に構成されている。
プ型をなすカバー２０が締付体２１を介して着脱自在に
設けられており、この上部１ａの輪状段部２２上には筒
状フランジ体からなる支持体２３がねじ２４によって固
定されている。前記支持体２３の上端２３ａ上には前記
ピストン２の第１ピストン２ａが載置された状態で保持
されており、前記ピストン２の第２ピストン２ｂは前記
シリンダ室１ｃ内に宙吊り状に構成されている。
【００１９】前記第２ピストン２ｂには、周知のバイブ
レータ又は超音波発生装置等からなる振動発生手段２５
が設けられ、この振動発生手段２５には駆動用の電源２
６が接続されている。従って、この振動発生手段２５の
振動が第２ピストン２ｂを介して水１０に伝達するよう
に構成されている。なお、この振動発生手段２５は第２
ピストン２ｂに限らず、シリンダ１内の他の任意に設け
ることもできる。
レータ又は超音波発生装置等からなる振動発生手段２５
が設けられ、この振動発生手段２５には駆動用の電源２
６が接続されている。従って、この振動発生手段２５の
振動が第２ピストン２ｂを介して水１０に伝達するよう
に構成されている。なお、この振動発生手段２５は第２
ピストン２ｂに限らず、シリンダ１内の他の任意に設け
ることもできる。
【００２０】次に、前述の構成において、実際に高圧を
発生させる場合について述べる。まず、水供給手段１４
を介して水１０をシリンダ１内に供給し、水１０がレベ
ルＨに達した状態で、第２ピストン２ｂに設けた振動発
生手段２５を振動させると、この振動発生手段２５から
の振動が第２ピストン２ｂを介して水に伝達し、水に振
動を与えつつ冷却手段である冷媒通路１１の冷媒により
水１０の均等な冷却が進行する。
発生させる場合について述べる。まず、水供給手段１４
を介して水１０をシリンダ１内に供給し、水１０がレベ
ルＨに達した状態で、第２ピストン２ｂに設けた振動発
生手段２５を振動させると、この振動発生手段２５から
の振動が第２ピストン２ｂを介して水に伝達し、水に振
動を与えつつ冷却手段である冷媒通路１１の冷媒により
水１０の均等な冷却が進行する。
【００２１】この水１０は、水温１℃付近でレベルＨま
で満たすように供給しておけば、０℃の氷になった時点
で図３の温度対密度の特性図に従って体積膨張し、この
膨張分に比例してピストン２が急激に上方に突出し、第
１ピストン２ａとカバー２０との間に設けた食品等の負
荷７に対して急激な高圧を与えることができる。
で満たすように供給しておけば、０℃の氷になった時点
で図３の温度対密度の特性図に従って体積膨張し、この
膨張分に比例してピストン２が急激に上方に突出し、第
１ピストン２ａとカバー２０との間に設けた食品等の負
荷７に対して急激な高圧を与えることができる。
【００２２】また、この水が０℃の氷になった時点で密
度変化すなわち体積膨張するが、固体のためピストンと
シリンダの間に隙間が存在していても、圧力が逃げるこ
とはなく、ピストンに殆どの圧力が作用する。なお、こ
こで、氷の圧縮率Ｋは、Ｋ＝１／Ｖ・ｄＶ／ｄＰで定義
され、この値は水に対しては０.１＜Ｋ＜０.５であるこ
とは周知（Ｋは圧力に依存する）である。従って、水が
氷になる時の容積比（Ｖｏ／Ｖ）が約１／１.１である
ことを用いると、３０００気圧（Ｋ＝０.３１）＜Ｐ＜
１００００気圧（Ｋ＝０.１）が得られる。
度変化すなわち体積膨張するが、固体のためピストンと
シリンダの間に隙間が存在していても、圧力が逃げるこ
とはなく、ピストンに殆どの圧力が作用する。なお、こ
こで、氷の圧縮率Ｋは、Ｋ＝１／Ｖ・ｄＶ／ｄＰで定義
され、この値は水に対しては０.１＜Ｋ＜０.５であるこ
とは周知（Ｋは圧力に依存する）である。従って、水が
氷になる時の容積比（Ｖｏ／Ｖ）が約１／１.１である
ことを用いると、３０００気圧（Ｋ＝０.３１）＜Ｐ＜
１００００気圧（Ｋ＝０.１）が得られる。
【００２３】なお、前述の実施例では、ピストン２がシ
リンダ１とカバー２０によって囲まれた空間内に内蔵さ
れた実施例について述べたが、この実施例に限ることな
く、例えば、図４の従来例と同様に、ピストン２の上部
をシリンダ１から外部に突出させた構成として用いるこ
とができることは述べるまでもないことである。
リンダ１とカバー２０によって囲まれた空間内に内蔵さ
れた実施例について述べたが、この実施例に限ることな
く、例えば、図４の従来例と同様に、ピストン２の上部
をシリンダ１から外部に突出させた構成として用いるこ
とができることは述べるまでもないことである。
【００２４】
【発明の効果】本発明による高圧発生方法及び装置は、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、水が氷に変わる時の密度変
化を活用してピストンによる高圧を得ているため、装置
が単純で、駆動源としては水のみを使用するため、極め
て清潔なシステムを得ることができ、食品加工等におけ
る圧力発生器として好適である。また、駆動手段として
は、水と冷却手段であるため、機械的構成が簡単で、高
い信頼性を得ることができる。
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、水が氷に変わる時の密度変
化を活用してピストンによる高圧を得ているため、装置
が単純で、駆動源としては水のみを使用するため、極め
て清潔なシステムを得ることができ、食品加工等におけ
る圧力発生器として好適である。また、駆動手段として
は、水と冷却手段であるため、機械的構成が簡単で、高
い信頼性を得ることができる。
【図１】本発明による高圧発生方法を適用した装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】水の温度と密度との関係を示す特性図である。
【図４】従来の高圧発生装置を示す構成図である。
１ シリンダ １ｄ 側壁 ２ ピストン ７ 負荷 １０ 水 １１ 冷却手段 １３ エア抜き手段 １４ 水供給手段 ２０ カバー ２３ 支持体 ２５ 振動発生手段
Claims (5)
- 【請求項１】 シリンダ(1)内の水(10)上にピストン(2)
を配設させ、前記水(10)を冷却させこの水(10)が氷に変
化する時の密度変化を用いて前記ピストン(2)を上昇さ
せ、前記ピストン(2)上の負荷(7)に対して高圧を与える
ことを特徴とする高圧発生方法。 - 【請求項２】 前記シリンダ(1)上に前記ピストン(2)を
覆うカバー(20)を設け、前記カバー(20)内の負荷(7)に
対して前記ピストン(2)により高圧を与えることを特徴
とする請求項１記載の高圧発生方法。 - 【請求項３】 シリンダ(1)内に設けられた水(10)と、
前記水(10)上に配設されたピストン(2)と、前記シリン
ダ(1)に設けられ前記水(10)を冷却するための冷却手段
(11)と、前記シリンダ(1)に設けられ前記ピストン(2)を
支持するための支持体(23)と、前記シリンダ(1)に設け
られ前記ピストン(2)を覆うためのカバー(20)とを備
え、前記冷却手段(11)により前記水(10)を冷却し、前記
水(10)が氷に変化する時の密度変化により前記ピストン
(2)を上昇させる構成としたことを特徴とする高圧発生
装置。 - 【請求項４】 前記シリンダ(1)には、前記水(10)を供
給するための水供給手段(14)及びエアを抜くためのエア
抜き手段(13)が設けられ、前記冷却手段(11)は前記シリ
ンダ(1)の側壁(1d)内に設けられ冷媒が通過する冷媒通
路よりなることを特徴とする高圧発生装置。 - 【請求項５】 前記シリンダ(1)内には、前記水(10)に
振動を与えるための振動発生手段(25)が設けられている
ことを特徴とする請求項４記載の高圧発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328988A JPH07180770A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 高圧発生方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328988A JPH07180770A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 高圧発生方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180770A true JPH07180770A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18216353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328988A Pending JPH07180770A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 高圧発生方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180770A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5891505A (en) * | 1996-01-23 | 1999-04-06 | Flow International Corporation | Method for pressure processing a pumpable food substance |
| US5993172A (en) * | 1996-01-23 | 1999-11-30 | Flow International Corporation | Method and apparatus for pressure processing a pumpable substance |
| US6158981A (en) * | 1998-06-18 | 2000-12-12 | Flow International Corporation | Method and apparatus for aseptic pressure-processing of pumpable substances |
| US6164930A (en) * | 1998-06-18 | 2000-12-26 | Flow International Corporation | Apparatus for regulating flow of a pumped substance |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5328988A patent/JPH07180770A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5891505A (en) * | 1996-01-23 | 1999-04-06 | Flow International Corporation | Method for pressure processing a pumpable food substance |
| US5993172A (en) * | 1996-01-23 | 1999-11-30 | Flow International Corporation | Method and apparatus for pressure processing a pumpable substance |
| US5996478A (en) * | 1996-01-23 | 1999-12-07 | Flow International Corporation | Apparatus for pressure processing a pumpable food substance |
| US6158981A (en) * | 1998-06-18 | 2000-12-12 | Flow International Corporation | Method and apparatus for aseptic pressure-processing of pumpable substances |
| US6164930A (en) * | 1998-06-18 | 2000-12-26 | Flow International Corporation | Apparatus for regulating flow of a pumped substance |
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