(57)【要約】【課題】従来の脱臭装置は、脱臭効率が悪く、しかも蒸気の使用量が多いため、エネルギー消費量が多かった。【解決手段】本発明の脱臭装置は、トレイ１１内で一時的に滞留する精製油Ｌ内に浸漬された複数の筒体１２と、これらの筒体１２の下部にそれぞれ配置された複数の蒸気吹込み管１３と、これらの蒸気吹込み管１３にそれぞれ連結され且つ実質的にそれぞれの筒体１２の軸芯に沿って配置された複数の蒸気供給管１４と、これらの蒸気供給管１４にそれぞれ取り付けられた螺旋形状のガイドプレート１５と、を有する脱臭機構１０を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精製油の水蒸気蒸留を行って上記精製油から有臭成分を含む脂肪酸を除去する脱臭機構であって、上記精製油内に浸漬される少なくとも一つの筒体と、この筒体内の下部に配置された蒸気吹込み管と、この蒸気吹込み管に連結され且つ実質的に上記筒体の軸芯に沿って配置された蒸気供給管と、この蒸気供給管に上記筒体内で取り付けられ且つ複数の孔が分散形成された螺旋形状のガイドプレートと、を有することを特徴とする脱臭機構。
【請求項２】
上記筒体は、上下両端部の間に縮径部を有し、上記上下両端部がそれぞれ上記縮径部から拡径していることを特徴とする請求項１に記載の脱臭機構。
【請求項３】
上記ガイドプレートは、上記筒体の下端から上端に向けて徐々に拡大していることを特徴とする請求項２に記載の脱臭機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば脱臭塔内に配置されて精製油を脱臭するために用いられる脱臭機構に関し、更に詳しくは脱臭効率が高く省エネルギーを促進することができる脱臭機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば食用油製造プラントの最終段階には食用油の脱臭工程がある。この脱臭工程では脱臭装置を用いて食用油として好ましくない不快な臭いや呈味成分を除去し、食用油本来の風味をもつ精製油を得る工程である。この脱臭工程では高真空下、高温下で精製油を加熱して有臭成分や脂肪酸等の揮発性成分を水蒸気蒸留により除去する。従来の脱臭装置としては、から例えば図３〜図５に示すタイプの脱臭機構を備えた装置が知られている。これらの脱臭装置はいずれも、脱臭塔と、脱臭塔内に複数段に渡って配置された脱臭機構とを備えている。図３〜図５では脱臭機構のみを示してある。
【０００３】
図３の（ａ）に示す脱臭機構１は、同図に示すように、精製油Ｌを一時的に溜める容器（トレイ）１Ａと、このトレイ１Ａ内に配置された複数の筒体１Ｂと、これらの筒体１Ｂの下方にそれぞれ配置された蒸気吹き込み管１Ｃと、筒体１Ｂの上方にそれぞれ配置されたバッフルプレート１Ｄを有している。そして、蒸気吹き込み管１Ｃから筒体１Ｂ内の精製油Ｌに蒸気を吹き込み、この蒸気によって筒体１Ｂ内で精製油Ｌを攪拌しながら有臭成分や脂肪酸等の揮発性成分を水蒸気蒸留によって除去する。同図の（ｂ）に示す脱臭機構１は、バッフルプレート１Ｄの型式が異なる以外は同図の（ａ）に示す脱臭機構１と同様に構成されているため、同一または相当部分には同一符号を附してある。
【０００４】
図４に示す脱臭機構２は、図３に示す脱臭機構１の筒体１Ｂに代わる二枚一組の脱臭板２Ｂを複数組有している。一組の脱臭板２Ｂの上方にはキャップ２Ｄによって覆われ、一組の脱臭板２Ｃ内の精製油Ｌに吹き込まれた蒸気を脱臭板２Ｂの外側へ導く。また、蒸気吹き込み管２Ｃは、二枚の脱臭板２Ｂの下端に沿って延設され、蒸気吹き込み管２Ｃに穿設された複数の孔から両脱臭板２Ｂ間に精製油Ｌに蒸気を吹き込み、蒸気の作用で精製油Ｌが両脱臭板２Ｂの内側壁に沿って薄膜を形成して上昇する間に、有臭成分や脂肪酸等の揮発成分が吹き込み蒸気中に移動して除去される。
【０００５】
図５に示す脱臭機構３は、トレイ３Ａのやや上方に蒸気吹き込み管３Ｃが配置され、この蒸気吹き込み管３Ｃに穿設された複数の孔から蒸気吹き込んで有臭成分や脂肪酸等の揮発性成分を水蒸気蒸留によって除去する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図３に示す脱臭機構１は、水蒸気蒸留を行うためには筒体１Ｂの下端を精製油面から５００〜６００ｍｍ程度の深さＨ１に設定し、その下方から蒸気を吹き込む必要があるため、吹き込み蒸気には、その深さＨ１までの液圧と脱臭塔内の圧力(例えば３Ｔｏｒｒ)を加算した圧力に打ち勝つ蒸気圧が必要になる。しかも、この脱臭機構１は、筒体１Ｂが精製油面から突出しているため、筒体１Ｂ内に蒸気を吹き込んでも筒体１Ｂ内で蒸気の気泡が上昇するだけ滞留時間が短く、脱臭効率が悪く、しかも筒体１Ｂ内の精製油Ｌはその内部に滞留したままであるため、筒体１Ｂの外側における精製油Ｌが殆ど脱臭に関与せず脱臭効率が悪い。この欠点を解消するために、筒体１Ｂ内に蒸気を吹き込む蒸気吹き込み管１Ｃとは別に、筒体１Ｂの外側の精製油Ｌ内に蒸気を吹き込む第２の蒸気吹き込み管１Ｅを設けられた脱臭機構もあるが、この脱臭機構は、筒体１Ｂの内側と外側から蒸気を吹き込むため、蒸気使用量が多くなる。その上、蒸気吹き込み管１Ｃより下側の精製油Ｌは滞留して殆ど循環しないため、この部分の精製油Ｌを脱臭することができない。
【０００７】
また、図４に示す脱臭機構２は、蒸気の作用で脱臭板２Ｂの精製油面から突出した内側壁に沿って形成される精製油Ｌの上昇薄膜において脱臭するようにしているが、この場合には蒸気吹き込み管２Ｃに形成された複数の孔から脱臭板２Ｂの全長に渡って蒸気を吹き込んでいるため、複数の孔から均一な蒸気圧で蒸気を吹き込むことが難しく、吹き込み蒸気管２Ｃの孔の位置によって吹き込み蒸気量にムラが生じる。また、この脱臭機構２においても、図３に示す脱臭機構１と同様に各組の脱臭板２Ｂ間に蒸気を吹き込むため、トレイ２Ａ内における精製油Ｌの循環が悪く、蒸気の使用量も多く、しかも構造が複雑でメンテナンスが難しい。
【０００８】
また、図５に示す脱臭機構３は、図３、図４の脱臭機構１、２と比較して構造が簡単で精製油Ｌの攪拌作用もあるが、蒸気吹き込み管３Ｃが精製油面から６００ｍｍ程度の深さに配置されているため、上記各脱臭機構１、２の場合と同様に蒸気使用量が多くなり、しかも気泡が大きく、その滞留時間が短いため脱臭効率が悪い。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、脱臭効率を高めることができると共に蒸気使用量を削減することができる脱臭機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の脱臭機構は、精製油の水蒸気蒸留を行って上記精製油から有臭成分を含む脂肪酸を除去する脱臭機構であって、上記精製油内に浸漬される少なくとも一つの筒体と、この筒体内の下部に配置された蒸気吹込み管と、この蒸気吹込み管に連結され且つ実質的に上記筒体の軸芯に沿って配置された蒸気供給管と、この蒸気供給管に上記筒体内で取り付けられ且つ複数の孔が分散形成された螺旋形状のガイドプレートと、を有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の脱臭機構は、請求項１に記載の発明において、上記筒体は、上下両端部の間に縮径部を有し、上記上下両端部がそれぞれ上記縮径部から拡径していることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の脱臭機構は、請求項２に記載の発明において、上記ガイドプレートは、上記筒体の下端から上端に向けて徐々に拡大していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、脱臭効率を高めることができると共に蒸気使用量を削減することができる脱臭機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図３に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の脱臭機構の一実施形態を示す模式図、図２は図１に示す脱臭機構の構造を拡大して示す側面図である。
【００１５】
本実施形態の脱臭機構１０は、図１に模式的に示すように、脱臭塔（図示せず）内に上下方向に複数段に渡って配置された容器（トレイ）内に設置して用いられるもので、脱臭塔内を所定の真空度に設定した状態でトレイ内に一時的に滞留する精製油Ｌの水蒸気蒸留を行って精製油Ｌから有臭成分を含む脂肪酸を除去するように構成されている。
【００１６】
上記脱臭機構１０は、図１、図２に示すように、トレイ１１内で一時的に滞留する精製油Ｌ内に浸漬された複数の筒体１２と、これらの筒体１２内の下部にそれぞれ配置された複数の蒸気吹込み管１３と、これらの蒸気吹込み管１３にそれぞれ連結され且つ実質的にそれぞれの筒体１２の軸芯に沿って配置された複数の蒸気供給管１４と、これらの蒸気供給管１４にそれぞれ取り付けられた螺旋形状のガイドプレート１５と、を有している。そして、複数の蒸気供給管１４は、脱臭塔外からその内部に引き込まれた蒸気導入配管１６から分岐している。また、蒸気供給管１４には精製油面の上方に配置したバッフルプレート１７が固定されている。
【００１７】
トレイ１１内に配置された筒体１２は、図１、図２に示すように、下部近傍が縮径する縮径部１２Ａを有し、縮径部１２Ａから上下両端に向けて徐々に拡径してテーパ面を形成し、断面形状が鼓状を呈している。筒体１２の上端はトレイ１１内の精製油面より下方に位置し、その下端はトレイ１１の底面のやや上方に位置している。筒体１２の下端は、後述するようにトレイ１１の底面に近い方がトレイ１１底部の精製油Ｌを確実に筒体１２内に吸引することができる。
【００１８】
筒体１２内に配置された蒸気吹き込み管１３は、図１、図２に示すように太目のリング状に形成され、筒体１２の縮径部１２Ａのやや下方で従来よりもトレイ１１の底面から離間して位置している。この蒸気吹き込み管１３には全周に渡って吹き込み孔１３Ａが形成され、これらの吹き込み孔１３Ａから精製油Ｌの油面に向けて蒸気を吹き込むようにしてある。吹き込み孔１３Ａから蒸気が吹き込まれると、この蒸気の気泡は孔径の略８〜１５倍の直径を有する気泡になるが、大きくなった気泡は後述するガイドプレート１５によって細かな気泡に変換される。
【００１９】
また、蒸気吹き込み管１３の精製油面からの深さは、後述する理由から、従来の脱臭機構よりも浅くすることができる。この深さは、例えば約３５０ｍｍに設定することができ、従来の脱臭機構の深さ（例えば、５００ｍｍ）と比較してかなり浅くすることができる。蒸気吹き込み管１３の深さを浅くできることから、吹き込み蒸気の蒸気圧を従来よりも低く設定することができ、それだけ蒸気の使用量を削減することができる。
【００２０】
また、蒸気供給管１４は、蒸気吹き込み管１３の中心に配置され、蒸気供給管１４から放射状に延びる連結管（図示せず）を介して蒸気吹き込み管１３に接続され、蒸気吹き込み管１３の全ての吹き込み孔１３Ａから略均等な蒸気圧で蒸気を精製油Ｌ内に吹き込むことができる。
【００２１】
図１、図２に示すように、蒸気供給管１４には螺旋形状に形成されたガイドプレート１５が固定されている。このガイドプレート１５は、図２に示すようにその外径が下方から上方に向けて筒体１２の側壁に沿って徐々に拡大し、その外周端が筒体１２内では側壁に接触するように形成されている。図２に示すように、ガイドプレート１５の上端は筒体１２の上端よりも上方まで延設され、精製油面から突出している。ガイドプレート１５は、蒸気吹き込み管１３から精製油Ｌ内に吹き込まれた蒸気の気泡が筒体１２内を上昇する速度を遅延させ、滞留時間を長くする機能を有している。また、このガイドプレート１５には多数の孔１５Ａが全面に渡って均等に分散して形成され、これらの孔１５Ａは精製油Ｌ及び上昇する蒸気それぞれの通路としての役割を有している。
【００２２】
このように筒体１２内にガイドプレート１５を配置したため、蒸気吹き込み管１３から蒸気が吹き込まれると、ガイドプレート１５によって蒸気の筒体１２内での精製油Ｌとの接触時間を長くすることができ、また、蒸気の気泡が吹き込み孔１３Ａの直径の略８〜１５倍の大きさになっても、その気泡がガイドプレート１５の多数の孔１５Ａを通る度に小さな気泡に変換されて精製油Ｌとの接触面積を大きくすることができ、もって気泡による脱臭効率を高めることができる。また、精製油Ｌはガイドプイレート１５に沿って旋回しながら筒体１２の上端から筒体１２外へ流出する。
【００２３】
また、上述したように、ガイドプレート１５を囲む筒体１２は、その上端が精製油面の下方に位置し、その下端がトレイ１１の底面のやや上方に位置しているため、ガイドプレート１５の上部において旋回する精製油Ｌは筒体１２の拡径する側壁に案内されて筒体１２外へ流出して下降流に変わる一方、筒体１２内での蒸気を駆動源とする精製油Ｌの上昇によって筒体１２の下端の周囲から筒体１２内へ精製油Ｌを吸引することができる。その結果、図２に矢印で示すように筒体１２の内側と外側の間で精製油Ｌの循環流が生じてトレイ１１内の全ての精製油Ｌを筒体１２内に導いて精製油Ｌを効率良く脱臭することができ、従来のように蒸気吹き込み管の下方で精製油Ｌを滞留させることがない。
【００２４】
このようにトレイ１１内で筒体１２を中心にした精製油Ｌの循環流を形成することができるため、従来よりも精製油Ｌ内の浅い位置に蒸気吹き込み管１３を配置して蒸気吹き込み管１３内の蒸気圧を下げて蒸気使用量を削減することができ、延いては省エネルギーを促進することができる。
【００２５】
次に、動作について説明する。所定の真空度（例えば、３Ｔｏｒｒ）に設定された脱臭塔内に精製油Ｌが供給されてトレイ１１内に溜まった状態で蒸気供給配管１６から蒸気を供給すると、この蒸気は複数の蒸気供給管１４に分配される。以下では一つの蒸気供給管１４に供給された蒸気による脱臭について説明する。
【００２６】
蒸気供給管１４から供給された蒸気は、蒸気吹き込み管１３に達し、複数の吹き込み孔１３Ａから略同一の蒸気圧で精製油Ｌ内に吹き込まれる。吹き込まれた蒸気は、精製油Ｌ内で吹き込み孔１３Ａよりも大きな気泡になるが、これらの気泡が精製油Ｌの上昇流を形成し、ガイドプレート１５に達すると、ガイドプレート１５の多数の孔１５Ａを通過する間に大きな気泡が小さな気泡に変わって精製油Ｌとの接触面積を大きくすると共に気泡の上昇を遅延させて滞留時間を長くする。
【００２７】
蒸気の気泡及び精製油Ｌはガイドプレート１５に沿って旋回すると共に、気泡及び精製油Ｌがガイドプレート１５の多数の孔１５Ａを通過する間に気泡の多くはガイドプレート１５の多数の孔１５Ａを通過する度に小さくなり、気泡が筒体１２内を流出するまで、精製油Ｌとの大きな接触面積を確保することができ、その滞留時間が長くなることと相俟って精製油Ｌの有臭成分を含む脂肪酸を効率良く除去することができる。この際、精製油Ｌは、ガイドプレート１５の上方に行くほど大きく旋回して大きな遠心力を得て筒体１２の上端から流出する。また、気泡は、精製油面から図２に示すように飛沫となって飛び出し、有臭成分を含む脂肪酸と一緒に脱臭塔外へ流出する。
【００２８】
一方、筒体１２から流出した精製油Ｌは、図２に矢印で示すように下降流となってトレイ１１の底面に達し、筒体１２の下端から筒体１２内に吸引されて、循環流を形成し、蒸気による脱臭作用を繰り返し受ける。このように蒸気吹き込み管１３の下側の精製油Ｌも循環して筒体１２内に流入するため、トレイ１１内の精製油Ｌを満遍なく脱臭することができる。
【００２９】
また、トレイ１１内で精製油Ｌが循環する構造であるため、蒸気吹き込み管１３を精製油面から浅い位置に配置することができ、蒸気吹き込み管１３から吹き込む蒸気の圧力を低くすることができ、それだけ蒸気使用量を削減することができる。この深さを例えば約３５０ｍｍに設定した場合、従来の脱臭機構の深さ（例えば、５００ｍｍ）と比較して、それぞれの蒸気圧を試算すると、本実施形態の場合には蒸気使用量を従来の７５％に抑えることができる。
【００３０】
以上説明したように本実施形態によれば、脱臭機構１０は、精製油Ｌ内に浸漬される複数の筒体１２と、これらの筒体１１内の下部にそれぞれ配置された複数の蒸気吹込み管１３と、これらの蒸気吹込み管１３にそれぞれ連結され且つ実質的に筒体１２の軸芯に沿って配置された複数の蒸気供給管１４と、これらの蒸気供給管１４に取り付けられ且つ複数の孔１５Ａが分散形成された複数の螺旋形状のガイドプレート１５と、を有するため、ガイドプレート１５によって蒸気の気泡の上昇時間を遅延させて筒体１２内での滞留時間を長くすると共にガイドプレート１５の多数の孔１５Ａによって気泡を小さくして精製油Ｌとの接触面積を格段に大きくして脱臭効率を高めることができる。また、上述の構造から、トレイ１１内で筒体１２及びガイドプレート１５によって精製油Ｌを循環させることができるため、蒸気吹き込み管１３を精製油Ｌ内の浅い位置に配置することができ、蒸気吹き込み管１３から供給する蒸気圧力を低下させて蒸気使用量を削減することができ、延いては省エネルギーを促進することができる。
【００３１】
また、脱臭機構１０は、筒体１２、蒸気吹き込み管１３、蒸気供給管１４及びガイドプレート１５を備えた簡単な構造のため、清掃等のメンテナンスが容易で、製造コストを抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、筒体１２は、上下両端部の間に縮径部１２Ａを有し、その上下両端部がそれぞれ縮径部１２Ａから拡径し、また、筒体１２内に配置されたガイドプレート１５が筒体１２の下端から上端に向けて徐々に拡大しているため、筒体１２の上部において気泡及び精製油Ｌの旋回流を大きくして精製油Ｌの循環を促進することができ、また、筒体１２の下方の精製油Ｌを広い範囲から吸引して精製油Ｌ全体を満遍なく循環させることができる。
【００３３】
更に、本実施形態によれば、脱臭塔内に複数段に渡って設けられたトレイ内に脱臭機構１０を複数設けることによって、精製油Ｌを複数段の各トレイ１１において脱臭機構１０を介して脱臭を繰り返し、より確実に脱臭することができる。
【００３４】
尚、上記実施形態では、トレイ内に複数の脱臭機構を設けたものについて説明したが、トレイ内には少なくとも一つの脱臭機構を設けたものであっても良い。本発明の脱臭機構は、上記実施形態に何等制限されるものではなく、各構成要素を必要に応じて適宜設計変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、例えば食用油の脱臭機構として好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の脱臭機構の一実施形態を示す模式図である。
【図２】図１に示す脱臭機構の構造を拡大して示す側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の脱臭機構に用いられる脱臭機構を示す模式図である。
【図４】従来の脱臭機構の他の例を示す図で、（ａ）はその模式図、（ｂ）はその要部を示す斜視図である。
【図５】従来の脱臭機構の更に他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    脱臭機構
１１    トレイ（容器）
１２    筒体
１２Ａ  縮径部
１３    蒸気吹き込み管
１３Ａ  蒸気吹き込み孔（孔）
１４    蒸気供給管
１５    ガイドプレート
１５Ａ  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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