(57)【要約】  装置自体の構成を簡素化することによって小型化・低コスト化を図りつつ分離液の回収率の向上が図られた遠心分離機、及びこの遠心分離機を備え、濃縮液の濃縮率及び回収率の更なる向上を図ると共に、低コストで凍結濃縮を全自動化できる凍結濃縮装置を提供する。  本発明の遠心分離機(30)は、バスケット(32)と、この外側に移送される分離液を回収するケーシング(33)とを含んで構成される横型の遠心分離機であって、バスケット(32)の周壁に沿って所定の間隔で複数の開口(35)が形成され、バスケット(32)の外側上方に、開口(35)に対してバスケット(32)の外側から内側に向けて挿入されるピン(38)を備える。また、本発明の凍結濃縮装置(10)は、製氷機(20)と、上記遠心分離機(30)と、貯蔵タンク(45)と、濃度計測器(50)とを含んで構成され、遠心分離機(30)内の氷粒子の製氷量を、濃度計測器(50)で計測した濃縮液の濃度によって予測する。  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に配設された回転軸に連結されたバスケットと、該バスケットを収容し、該バスケットの外側に移送される分離液を回収するケーシングとを含んで構成される横型の遠心分離機であって、
前記バスケットの周壁に沿って所定の間隔で複数の開口が形成され、
前記バスケットの外側上方に、前記開口に対して前記バスケットの外側から内側に向けて挿入されるピン又はローラを備えることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記バスケットの内周面に、該バスケットの周方向に隣接する前記開口同士の間を隔てる隔壁が突設されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記バスケットの内側に、該バスケットの奥側から手前側に向かって斜め下方に傾斜した排出用シュートを備え、該排出用シュートが連子状又は格子状をなすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心分離機。
【請求項４】
非濃縮液から氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーを製造する製氷機と、
前記製氷機から排出される前記氷スラリーが移送される請求項１から請求項３の何れかに記載の遠心分離機と、
前記遠心分離機によって前記氷スラリーから分離された濃縮液を貯蔵する貯蔵タンクと、
前記非濃縮液及び前記濃縮液の濃度を計測する濃度計測器と
を含んで構成され、
前記遠心分離機へ移送された前記氷粒子の製氷量を、前記濃度計測器で計測した前記濃縮液の濃度によって予測することを特徴とする凍結濃縮装置。
【請求項５】
二以上の前記遠心分離機が並列に配設され、
前記氷スラリーが移送される前記遠心分離機を切り替えできることをとする請求項４に記載の凍結濃縮装置。
【請求項６】
前記遠心分離機から前記貯蔵タンクへ前記濃縮液を移送する排出用管路に前記濃度計測器が配設されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の凍結濃縮装置。
【請求項７】
前記製氷機が、前記非濃縮液が供給される円筒形状の内管と、
該内管の外周面との間に冷媒が供給される空間を有して該内管の外周面を覆う外管と、
前記内管内部に回転可能に配設され、前記内管の内周面に生成された氷粒子を掻き取るための掻き取り刃と
を含んで構成され、
前記内管の内周面と前記掻き取り刃の刃先との間に微小隙間が形成されていることを特徴とする請求項４から請求項６の何れかに記載の凍結濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横型の遠心分離機及びこの遠心分離機を備え、野菜や果物の搾汁、出汁、牛乳などの非濃縮液を凍結濃縮するための凍結濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、非濃縮液を濃縮する方法としては、真空濃縮法や煮沸濃縮法、凍結濃縮法などがある。その中でも非濃縮液に対して加熱処理を行わない凍結濃縮法は、含有成分や風味の劣化、芳香成分の散逸などを抑制することができるため、風味や芳香を重視する食品関連の濃縮法として好ましい。【０００３】
そこで、本願出願人らは、凍結濃縮法に好適な凍結濃縮装置として、簡単な構造で小型化でき、しかも成分を変化させることなく濃縮率を高めることができる凍結濃縮装置を先に開示している（特許文献１参照。）。特許文献１に開示した凍結濃縮装置は、非濃縮液を供給するための供給管及び生成された濃縮液を排出するための排出管を備える内管と、その内管の外周面との間に冷媒流路となる空間を有して内管の外周面を覆う外管と、前記内管内部に回転可能に配設された回転部材と、その回転部材の外周面から半径方向に突出して前記内管の内面に生成する氷粒子を掻き取るための掻き取り部とを備える製氷機を有し、前記製氷機は前記内管が縦向きとなるように支持され、前記内管は下部が閉塞され、上部に開口が形成され、前記内管内に生成する氷粒子は比重差によって内管内を上昇して前記開口から排出され、前記内管内で濃縮された濃縮液は比重差によって内管内を下降することで前記氷粒子と分離して前記排出管から排出されるようにし、前記製氷機の内管の上端に筒状の貯氷タンクを連結して、前記貯氷タンクと前記内管との間で前記氷粒子が移動可能な氷流路を形成し、前記貯氷タンク内の前記製氷機の上方に、前記貯氷タンクの中心軸と略同一軸心で回転する筒状部と、その筒状部の外周面に設けられ、前記筒状部の回転方向とは逆方向に巻きながら軸方向に延びる外側スクリューとを備えるオーガを設け、前記オーガは、前記筒状部の内周面に、前記外側スクリューの巻き方向とは逆方向に巻きながら軸方向に延びる内側スクリューを設けたことを特徴とする。【０００４】
上記の構成を備える特許文献１に係る凍結濃縮装置によると、製氷機で製造される氷粒子の割合を増加させても、製氷機の掻き取り部にかかる負荷が過大になりにくくなり、安定して濃縮率を高めることができる。また、氷粒子の回収及び排出の促進が図られ、濃縮率をさらに高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５３１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示した凍結濃縮装置は、従来の凍結濃縮装置に比べて小型化され、濃縮率の向上も図られている。しかしながら、さらに装置構成を簡素化して小型化しつつ、濃縮率及び濃縮液の回収率を向上した凍結濃縮装置が求められている。【０００７】
また、非濃縮液の凍結濃縮を全自動で行うにあたって、特に遠心分離機のバスケットに溜まった氷粒子を定期的に排出することが必要となる。この氷粒子の製氷量は各種センサを使用して計測することが可能であるが、製氷量の計測のみに別途、センサ類を使用するとコスト高を招くこととなる。【０００８】
更に、バスケット内の氷粒子は、通常、掻き取り刃を使用して掻き取られるが、この掻き取り刃を含む氷粒子の排出機構を遠心分離機内に配設することによって、遠心分離機の構成が複雑になると共に、装置自体のコスト高につながる。【０００９】
そこで本願発明者らは、上記の問題点に鑑み、装置自体の構成を簡素化することによって小型化・低コスト化を図りつつ分離液の回収率の向上が図られた遠心分離機、及びこの遠心分離機を備え、濃縮液の濃縮率及び回収率の更なる向上を図ると共に、低コストで凍結濃縮を全自動化できる凍結濃縮装置を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明の遠心分離機は、水平方向に配設された回転軸に連結されたバスケットと、該バスケットを収容し、該バスケットの外側に移送される分離液を回収するケーシングとを含んで構成される横型の遠心分離機であって、前記バスケットの周壁に沿って所定の間隔で複数の開口が形成され、前記バスケットの外側上方に、前記開口に対して前記バスケットの外側から内側に向けて挿入されるピン又はローラを備えることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の遠心分離機において、前記バスケットの内周面に、該バスケットの周方向に隣接する前記開口同士の間を隔てる隔壁が突設されていることを特徴とする。【００１２】
更に、本発明の遠心分離機において、前記バスケットの内側に、該バスケットの奥側から手前側に向かって斜め下方に傾斜した排出用シュートを備え、該排出用シュートが連子状又は格子状をなすことを特徴とする。【００１３】
また、本発明の凍結濃縮装置は、非濃縮液から氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーを製造する製氷機と、前記製氷機から排出される前記氷スラリーが移送される前記遠心分離機と、前記遠心分離機によって前記氷スラリーから分離された濃縮液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記非濃縮液及び前記濃縮液の濃度を計測する濃度計測器とを含んで構成され、前記遠心分離機へ移送された前記氷粒子の製氷量を、前記濃度計測器で計測した前記濃縮液の濃度によって予測することを特徴とする。【００１４】
また、本発明の凍結濃縮装置において、二以上の前記遠心分離機が並列に配設され、前記氷スラリーが移送される前記遠心分離機を切り替えできることを特徴とする。【００１５】
更に、本発明の凍結濃縮装置において、前記遠心分離機から前記貯蔵タンクへ前記濃縮液を移送する排出用管路に前記濃度計測器が配設されていることを特徴とする。【００１６】
また、本発明の凍結濃縮装置において、前記製氷機が、前記非濃縮液が供給される円筒形状の内管と、該内管の外周面との間に冷媒が供給される空間を有して該内管の外周面を覆う外管と、前記内管内部に回転可能に配設され、前記内管の内周面に生成された氷粒子を掻き取るための掻き取り刃とを含んで構成され、前記内管の内周面と前記掻き取り刃の刃先との間に微小隙間が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の遠心分離機によると、バスケットの周壁に沿って所定の間隔で複数の開口を形成し、前記バスケットの外側上方に、前記開口に対して前記バスケットの外側から内側に向けて挿入されるピン又はローラを備えることによって、非常に単純な構成でバスケット内に溜まった堆積物を簡単にはがして落下させることができ、堆積物の外部への排出が容易な遠心分離機を低コストで提供することができる。【００１８】
また、本発明の遠心分離機に係るバスケットの内周面に、該バスケットの周方向に隣接する前記開口同士の間を隔てる隔壁を突設することによって、バスケット内に溜まった堆積物を容易に分割して落下させることができ、堆積物の排出をより簡単に行うことができる。【００１９】
更に、本発明の遠心分離機に係るバスケットの内側に、該バスケットの奥側から手前側に向かって斜め下方に傾斜した排出用シュートを備え、該排出用シュートが連子状又は格子状をなすことによって、堆積物の排出を容易にし得ると共に、分離液の回収率を向上することができる。【００２０】
また、本発明の凍結濃縮装置によると、装置自体が主に製氷機と、上記の遠心分離機と、濃縮液の貯蔵タンクと、濃度計測器とで構成されるため、装置構成を非常に簡素化することができ、凍結濃縮装置の小型化・低コスト化を図りつつ濃縮率の更なる向上を図ることができる。また、本発明に係る遠心分離機を上記の横型のものとすることによって、濃縮率の向上及び濃縮液の回収率の向上を図ることができる。さらに、氷粒子の製氷量を、濃度計測器で計測した濃縮液の濃度によって予測することによって、別途センサ類を設けずとも氷粒子の排出制御を行うことができ、低コストで凍結濃縮の全自動化を行うことができる。【００２１】
また、本発明の凍結濃縮装置が上記の遠心分離機を備えることによって、単純な構成でバスケット内に溜まった氷粒子を簡単に排出することができ、凍結濃縮装置の低コスト化にもつながる。【００２２】
更に、本発明の凍結濃縮装置において、二以上の上記遠心分離機が並列に配設されることによって、製氷機から排出される氷スラリーが移送される遠心分離機を適宜、切り替えることができ、一の遠心分離機における氷粒子の排出作業時も他の遠心分離機を作動させることによって製氷機を止めることなく連続的に凍結濃縮作業を行うことができる。【００２３】
また、本発明の凍結濃縮装置において、上記の遠心分離機から貯蔵タンクへ濃縮液を移送する排出用管路に濃度計測器を配設することによって、氷粒子からの濃縮液の分離効率を向上することができる。【００２４】
更にまた、本発明の凍結濃縮装置に係る前記製氷機が、非濃縮液が供給される円筒形状の内管と、該内管の外周面との間に冷媒が供給される空間を有して該内管の外周面を覆う外管と、前記内管内部に回転可能に配設され、前記内管の内周面に生成された氷粒子を掻き取るための掻き取り刃とを含んで構成され、前記内管の内周面と前記掻き取り刃の刃先との間に微小隙間が形成されていることによって、従来の接触式の掻き取り方式と異なり、内管と掻き取り刃の何れにも同じ材質、例えばステンレス鋼を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る凍結濃縮装置の全体構成を示す概略側面図である。
【図２】図１に示した凍結濃縮装置に係る製氷機の縦方向片側断面図である。
【図３】図１に示した凍結濃縮装置に係る遠心分離機の概略拡大側面図である。
【図４】図３に示した遠心分離機に係るバスケットの概略斜視図である。
【図５】図３に示した遠心分離機の上部拡大図であって、（ａ）はピンが待避した状態、（ｂ）はピンが開口に挿入された状態を示す。
【図６】図３に示した遠心分離機の正面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る凍結濃縮装置の制御方法を示すフロー図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る遠心分離機の全体構成を示す概略正面図である。
【図９】図８に示した遠心分離機に係るバスケットの概略斜視図である。
【図１０】図８に示した遠心分離機の拡大図であって、（ａ）はローラがバスケットの外周面に接触した状態、（ｂ）はローラが開口に挿入された状態を示す。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る凍結濃縮装置の全体構成を示す概略側面図である。
【図１２】図１１に示した凍結濃縮装置の全体構成を示す概略平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る凍結濃縮装置の制御方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の遠心分離機及びそれを備えた凍結濃縮装置の実施形態について、図面に基づいて詳述する。図１は本発明の一実施形態に係る凍結濃縮装置１０の全体構成を示す概略側面図である。同図に示すように、本実施形態の凍結濃縮装置１０は、非濃縮液から氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーを製造する製氷機２０と、製氷機２０から排出される氷スラリーが移送される遠心分離機３０と、遠心分離機３０によって氷スラリーから分離された濃縮液を貯蔵する貯蔵タンク４５と、非濃縮液及び濃縮液の濃度を計測する濃度計測器５０とを含んで構成されている。
【００２７】
非濃縮液としては、野菜や果物の搾汁、出汁、牛乳など水分を含む液体であればその種類は特に限定されない。
【００２８】
製氷機２０は、図１及び図２に示すように、非濃縮液及び濃縮液が供給される円筒形状の内管２１と、内管２１の外周面との間に冷媒が供給される空間Ｓを有して内管２１の外周面を覆う外管２２と、内管２１の内部に回転可能に配設され、内管２１の内周面に生成された氷粒子を掻き取るための掻き取り手段２３とを含んで構成されている。この製氷機２０は、内管２１の中心軸が縦方向となるように設置され、内管２１及び外管２２の下端部は底板２４で閉塞され、上端部には蓋部材２５が配設されている。蓋部材２５の中心部には、蓋部開口２６が形成されている。
【００２９】
内管２１の内部では、非濃縮液及び濃縮液が供給されて氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーが製造される。内管２１の下部には非濃縮液及び濃縮液を供給するための供給管２７が接続され、内管２１の上部に配設された蓋部材２５が備える蓋部開口２６には、氷スラリーを遠心分離機３０に移送するための移送管２８が接続されている。
【００３０】
内管２１と外管２２との間の空間Ｓには冷媒が循環供給される。冷媒は、製氷機２０の下方に接続された冷媒供給管２９ａから空間Ｓ内に供給され、製氷機２０の上方に接続された冷媒排出管２９ｂから排出される。冷媒が空間Ｓに循環供給されることによって、内管２１内に供給された非濃縮液及び濃縮液が冷却され、内管２１の内周面に氷粒子が生成されることとなる。
【００３１】
掻き取り手段２３は、内管２１の内部において内管２１の中心軸とほぼ同軸に配設された回転軸２３ａと、回転軸２３ａから内管２１の半径方向に突設されたアーム部材２３ｂと、このアーム部材２３ｂの先端に配設された掻き取り刃２３ｃとによって主に構成されている。製氷機２０の側方にはモータＭ１が配設されており、モータＭ１のモータ軸が備えるプーリ（不図示）と、回転軸２３ａの下端部に備えるプーリ（不図示）とにベルト（不図示）が架け渡されている。当該構成によって、モータ軸の回転が回転軸２３ａに伝達され、アーム部材２３ｂを介して掻き取り刃２３ｃが回転し、内管２１の内周面に生成される氷粒子を掻き取ることができる。
【００３２】
本実施形態に係る遠心分離機３０は、図１及び図３〜図６に示すように、水平方向に配設された回転軸３１に連結されたバスケット３２と、バスケット３２を収容し、バスケット３２の外側に移送される濃縮液を回収するケーシング３３とを含んで主に構成された横型の遠心分離機である。
【００３３】
円筒形状をなすバスケット３２は、その周壁３４がパンチングメタルで形成されている。製氷機２０において製造された氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーは、移送管２８によってバスケット３２の内側へ移送される。また、周壁３４には、この周壁３４の周方向に沿って所定の間隔で複数の開口３５が形成されている。なお、本実施形態では、回転軸３１と同方向に２個ずつ、開口３５が所定の間隔で形成されているが、開口３５の形成数及び間隔は特に限定されるものではない。
【００３４】
ケーシング３３は、バスケット３２の外側を覆って配設されており、バスケット３２の内側に移送された氷スラリーのうち、周壁３４から外側に移送された濃縮液を回収する。ケーシング３３で回収した濃縮液は、ケーシング３３の下方に形成された排出口３６からケーシング３３外へ排出される。
【００３５】
ケーシング３３の下方にはモータＭ２が配設されており、モータＭ２のモータ軸３７が備えるプーリ３７ａと、回転軸３１の端部に備えるプーリ３１ａとにベルト３７ｂが架け渡されている。当該構成によって、モータ軸３７の回転が回転軸３１に伝達されてバスケット３２が回転し、バスケット３２内に移送された氷粒子に遠心分離作用を付与することができる。
【００３６】
そして、本実施形態に係るバスケット３２の外側上方には、バスケット３２に形成された開口３５に対してバスケット３２の外側から内側に向けて挿入されるピン３８が配設さている。具体的には図５に示すように、ケーシング３３の上方に２つのピン３８が、上下動自在に配設されている。図５（ａ）に示すように、ピン３８が上方に位置しているときはバスケット３２の周壁３４と干渉しない状態となり、図５（ｂ）に示すように、ピン３８が下方に移動したとき、バスケット３２の周壁３４に形成された開口３５に対してバスケット３２の外側から内側方向へピン３８の先端部３８ａが挿入され、周壁３４の内側にピン３８の先端部３８ａが突出した状態となる。つまり、バスケット３２の内側に溜まった氷粒子は、ピン３８を作動してピン３８の先端部３８ａをバスケット３２の外側から開口３５へ挿入することによって、バスケット３２の周壁３４の内周面からはがされ、下方へ落下させられることとなる。
【００３７】
また、本実施形態に係るバスケット３２の内側には、図３及び図６に示すように、バスケット３２の奥側から手前側に向かって斜め下方に傾斜した氷粒子の排出用シュート３９を備えている。排出用シュート３９は、上記のピン３８の先端部３８ａと相対する位置に、斜め下方に傾斜した状態で配設されている。つまり、ピン３８の先端部３８ａで下方へ落下された氷粒子は、排出用シュート３９に落下し、傾斜に沿って排出用シュート３９上をバスケット３２の手前側に向かって滑り落ち、排出用シュート３９の最下端部からケーシング３３外へ排出される。なお、ケーシング３３外へ排出された氷粒子は、ケーシング３３外に配設された氷排出スロープ４０を介して氷回収タンク（不図示）などに回収される。
【００３８】
排出用シュート３９は、バスケット３２の奥側から手前側に向かって斜め下方に傾斜していれば、排出用シュート３９の表面形状や材質などは特に限定されないが、濃縮液の回収率を向上させるために、連子状又は格子状とすることが好ましい。本実施形態では、図６に示すように、排出用シュート３９がステンレス製の複数の丸棒を連子状に並べて形成されている。
【００３９】
更に、本実施形態のバスケット３２の内周面には、バスケット３２の周方向に隣接する開口３５同士の間を隔てる隔壁４１が突設されている。製氷機２０からバスケット３２内に移送された氷粒子に遠心分離作用を付与すると、バスケット３２の周壁３４の内周面に氷粒子が溜まっていく。溜まった氷粒子はピン３８を開口３５に挿入することによって排出用シュート３９に落下させ、ケーシング３３外へ排出することができる。このとき、開口３５同士の間に隔壁４１を突設しておくことによって、開口３５同士の間の氷粒子のみをピン３８によって落下させることができる。つまり、排出用シュート３９のサイズにあわせて隔壁４１を突設しておくことによって、氷粒子の排出を行い易いように氷粒子を予め区切っておくことができる。
【００４０】
そして、遠心分離機３０に係るケーシング３３の排出口３６からケーシング３３外へ排出される濃縮液は、排出口３６に接続された排出用管路４２を介して貯蔵タンク４５へ移送される。なお、この貯蔵タンク４５には、非濃縮液の凍結濃縮開始時には非濃縮液が貯蔵される。貯蔵タンク４５の下方には非濃縮液又は濃縮液の送出口４６が設けられている。この送出口４６には、貯蔵タンク４５から非濃縮液又は濃縮液を製氷機２０へ送り出すための送出管４７及びポンプＰが接続されている。そして、このポンプＰに供給管２７が接続され、貯蔵タンク４５に貯蔵された非濃縮液又は濃縮液は、ポンプＰによって送出管４７及び供給管２７を介して製氷機２０へ送られることとなる。
【００４１】
ポンプＰに接続され、製氷機２０に非濃縮液又は濃縮液を供給する供給管２７には、濃度計測器５０が配設されている。濃度計測器５０にはＢＲＩＸ計などの一般的な濃度計測器が使用できるが、本実施形態ではＢＲＩＸ計を使用して非濃縮液又は濃縮液の濃度計測を行う。
【００４２】
以上の構成からなる本実施形態の凍結濃縮装置１０による非濃縮液の凍結濃縮方法について、図７に示すフロー図に沿って説明する。
【００４３】
ステップＳ１１では、まず貯蔵タンク４５への非濃縮液の初期投入量（Ａ）［ｋｇ］と、濃縮液の目標濃度（Ｂｍａｘ）［Ｂｒｉｘ％］を入力する。
【００４４】
ステップＳ１２では、遠心分離機３０に係るバスケット３２の容量（Ｉｌｉｍｉｔ）［ｋｇ］を入力する。
【００４５】
上記ステップＳ１１及びステップＳ１２によって初期設定が完了したら、ステップＳ１３で凍結濃縮運転を開始する。
【００４６】
ステップＳ１４で遠心分離機３０の運転を開始して所定時間（Ｔ１秒間）経過したら、ステップＳ１５でポンプＰの運転を開始する。ポンプＰの運転を開始することによって、貯蔵タンク４５内の非濃縮液は、送出管４７からポンプＰを経由し、供給管２７を経て製氷機２０に係る内管２１内へ供給される。
【００４７】
ステップＳ１５でポンプＰの運転を開始して所定時間（Ｔ２秒間）経過したら、ステップＳ１６で製氷機２０内の掻き取り手段２３に係る掻き取り刃２３ｃの回転を開始する。
【００４８】
ステップＳ１７で非濃縮液の初期濃度（Ｂ０）［Ｂｒｉｘ％］を濃度計測器５０によって計測し、その後、ステップＳ１８で冷凍機（不図示）を始動し、電磁弁（不図示）を開放することによって製氷機２０に係る空間Ｓに冷媒が循環供給され、製氷機２０において非濃縮液の凍結濃縮が開始される。
【００４９】
製氷機２０に係る内管２１の内部では、非濃縮液から氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーが製造される。製造された氷スラリーは、内管２１上部の蓋部材２５が備える蓋部開口２６から排出され、蓋部開口２６に接続された移送管２８によって遠心分離機３０に移送される。
【００５０】
遠心分離機３０のバスケット３２内に移送された氷スラリーは、遠心分離機３０の遠心分離作用によって氷粒子と濃縮液とに分離される。そして、濃縮液はバスケット３２の周壁３４から外側に移送され、ケーシング３３によって回収された後、ケーシング３３の下方に形成された排出口３６から排出される。一方の氷粒子は、バスケット３２の周壁３４の内側に溜められていく。
【００５１】
ケーシング３３の排出口３６から排出された濃縮液は、排出用管路４２を介して再び貯蔵タンク４５へ貯蔵される。そして、貯蔵タンク４５から再びポンプＰによって製氷機２０へと送出されることとなる。
【００５２】
ステップＳ１８で非濃縮液の凍結濃縮を開始し、貯蔵タンク４５から製氷機２０及び遠心分離機３０を経て再び貯蔵タンク４５へ戻ってくるという（非）濃縮液の循環工程において、ステップＳ１９で濃縮液の現在濃度（Ｂ１）［Ｂｒｉｘ％］を濃度計測器５０によって計測する。
【００５３】
ステップＳ２０で、下記計算式により遠心分離機３０に係るバスケット３２における氷粒子の製氷量（＝堆積量）Ｉの計算を行う。
Ｉ＝Ａ−Ａ＊Ｂ０／Ｂ１［ｋｇ］
【００５４】
ステップＳ２１で、Ｉ≧Ｉｌｉｍｉｔとなった場合、つまり製氷量Ｉがバスケット３２の容量以上となった場合はステップＳ２２へ進む。
【００５５】
ステップＳ２２では、製氷機２０への冷媒の循環供給に係る電磁弁（不図示）を閉め、所定時間（Ｔ３秒間）経過したら、ステップＳ２３で冷凍機（不図示）を停止する。
【００５６】
冷凍機(不図示)を停止後、所定時間（Ｔ４秒間）経過したら、ステップＳ２４で製氷機２０内の掻き取り手段２３に係る掻き取り刃２３ｃとポンプＰを停止する。
【００５７】
ステップＳ２５で遠心分離機３０に係るバスケット３２を高速回転させることによって氷粒子に付着している濃縮液を完全に分離させ、所定時間（Ｔ５秒間）経過したら、ステップＳ２６でバスケット３２に溜まった氷粒子の排出運転を行う。
【００５８】
なお、氷粒子の排出運転は、バスケット３２の周壁３４に形成された開口３５とピン３８が相対するように位置合わせを行った上でバスケット３２の回転を停止させる。そして、ピン３８を下方向へ移動させることによって、ピン３８の先端部３８ａが開口３５に挿入され、開口３５が位置する隔壁４１、４１間の氷粒子が、排出用シュート３９に落下し、排出用シュート３９上を滑り落ちた氷粒子は、ケーシング３３の手前側に設けられた開口部４３からケーシング３３外へ排出され、氷排出スロープ４０を介して氷回収タンク（不図示）などに回収される。そして、一の隔壁４１、４１間の氷粒子の排出が終わると、隣接する開口３５がピン３８と相対する位置までバスケット３２を回転させ、再びピン３８を下方向に移動させることによって、他の隔壁４１、４１間の氷粒子の排出が行われる。つまり、これらの作業を隔壁４１で区画された区画分だけ繰り返すことによって、バスケット３２に溜まった氷粒子を全て排出することができる。
【００５９】
ステップＳ２６において、氷粒子の排出作業が完了したら、ステップＳ２７においてＢ１≧Ｂｍａｘであるか、つまり現在濃度が目標濃度以上であるかの判定を行い、目標濃度に達していれば凍結濃縮は終了となる。一方、目標濃度に達していなければ、ステップＳ２８において次式により現在の濃縮液量を計算し、再びステップＳ１４に戻って凍結濃縮を再開する。
Ａ＝Ａ−Ｉ［ｋｇ］
【００６０】
次に、上記のステップＳ２１において、Ｉ≧Ｉｌｉｍｉｔとならなかった場合、つまり製氷量がバスケット３２の容量に達していない場合はステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９ではＢ１≧Ｂｍａｘであるか、つまり現在濃度が目標濃度以上であるかの判定を行い、目標濃度に達していれば凍結濃縮は終了となり、以下ステップＳ３０〜ステップＳ３４を経てバスケット３２に溜まった氷粒子の排出作業が完了したら、全ての作業が終了となる。なお、ステップＳ３０〜ステップＳ３４は上記ステップＳ２２〜ステップＳ２６と同様であるため、説明は省略する。
【００６１】
一方、上記のステップＳ２９においてＢ１＜Ｂｍａｘである場合、つまり現在濃度が目標濃度に達していない場合は、凍結濃縮の工程を繰り返しながらステップＳ１９において濃度計測が行われることとなる。
【００６２】
以上のように、本実施形態に係る凍結濃縮装置１０によると、装置自体が主に製氷機２０と、遠心分離機３０と、濃縮液の貯蔵タンク４５と、濃度計測器５０とで構成されるため、装置構成を非常に簡素化することができ、凍結濃縮装置１０の小型化・低コスト化を図りつつ濃縮率の更なる向上を図ることができる。
【００６３】
特に、本実施形態に係る遠心分離機３０を横型のものとすることによって、濃縮率の向上及び濃縮液の回収率の向上を図ることができる。つまり、従来の底部排出型の遠心分離機であれば、バスケット内に氷スラリーを導入した際に、バスケットの底部から濃縮液とともに氷粒子も排出されるおそれがある。しかし、本実施形態に係る遠心分離機３０は横型であるため、氷スラリーを全てバスケット３２内へ移送することができ、濃縮液が氷粒子によって薄まってしまうこと、濃縮液が氷粒子と共に排出されてしまうことを回避でき、濃縮率の向上及び濃縮液の回収率の向上を図ることができる。
【００６４】
また、バスケット３２内の氷粒子の製氷量を、濃度計測器５０で計測した濃縮液の濃度から予測することによって、別途センサ類を設けずとも氷粒子の排出制御を行うことができ、低コストで凍結濃縮の全自動化を行うことができる。
【００６５】
更に、本実施形態の遠心分離機３０に係るバスケット３２の周壁３４に沿って所定の間隔で複数の開口３５を形成し、バスケット３２の外側上方に、開口３５に対してバスケット３２の外側から内側に向けて挿入されるピン３８を備えることによって、非常に単純な構成でバスケット３２内に溜まった氷粒子を簡単にはがして落下させることができる。従って、氷粒子の外部への排出が容易な遠心分離機３０を低コストで提供することができ、凍結濃縮装置１０の低コスト化にもつながる。
【００６６】
また、本実施形態の遠心分離機３０に係るバスケット３２の内周面に、バスケットの周方向に隣接する開口３５同士の間を隔てる隔壁４１を突設することによって、バスケット３２内に溜まった氷粒子を容易に分割して排出用シュート３９から排出することができる。
【００６７】
更にまた、本実施形態の遠心分離機３０に係るバスケット３２の内側に、バスケット３２の奥側から手前側に向かって斜め下方に傾斜した氷粒子の排出用シュート３９を備え、排出用シュート３９が連子状又は格子状をなすことによって、濃縮液の回収率を向上することができる。つまり、バスケット３２が回転中にバスケット３２の内周面に付着している濃縮液を含む氷粒子が不意に落下した場合、排出用シュート３９の表面が板状であれば、氷粒子と共に濃縮液もケーシング３３外へ排出されてしまい、濃縮液の回収率が低下してしまうおそれがある。そこで、排出用シュート３９を連子状又は格子状に形成することによって、濃縮液を含む氷粒子が不意に落下した場合でも、排出用シュート３９を通過してバスケット３２の下方で再び回収することができ、濃縮液の回収率を向上することができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態に係る遠心分離機３０及びこの遠心分離機３０を備える凍結濃縮装置１０について詳述したが、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。特に、上記実施形態に係る遠心分離機３０における氷粒子（＝堆積物）の排出は、バスケット３２の周壁３４に形成された開口３５とピン３８が相対するように位置合わせを行った上でバスケット３２の回転を停止し、ピン３８を下方向へ移動させてピン３８の先端部３８ａを開口３５に挿入することによって行っているが、バスケット３２の内周面から氷粒子（＝堆積物）をはがして落下させる態様はピン３８に限定されない。
【００６９】
例えば、図８に示す遠心分離機６０のように、この遠心分離機６０に係るバスケット３２ａの外側上方には、バスケット３２ａに形成された開口３５ａ（図９参照）に対してバスケット３２ａの外側から内側に向けて挿入されるローラ６２が配設さている。具体的には、ケーシング３３内の上方におけるバスケット３２ａの外側上方に一対のローラ６２が、それぞれ一端に回動軸６３を備え、回動自在に配設された回動アーム６４の他端に回転自在に軸支されている。また、一端が回動軸６３に固定され、回動アーム６４の上方に向けて配設された移動アーム６５を備え、移動アーム６５の他端側と回動アーム６４の他端側が弾性部材（本実施形態では圧縮バネ６６）によって連結されている。遠心分離機６０による遠心分離中、すなわち分離液の回収中（凍結濃縮時は濃縮液の回収中）は、回動軸６３の駆動モータ（不図示）を逆転させて移動アーム６５を上方へ回動させることによって、弾性部材で連結された回動アーム６４も上方へ移動するため、ローラ６２はバスケット３２ａの周壁３４と干渉しない状態となる。移動アーム６５の回動は近接センサ等によって簡単に制御することができる。つまり、待避側の近接センサが反応するまで駆動モータ（不図示）を逆転させることにより、ローラ６２がバスケット３２ａの周壁３４と干渉しない位置まで上方へ移動させることができる。
【００７０】
なお、ケーシング３３の形状や開口３５ａの形状等以外、つまりバスケット３２ａに係る隔壁４１の配設、排出用シュート３９の構成等は遠心分離機３０と略同様であり、遠心分離機６０の駆動方法も遠心分離機３０と同様であるため説明は省略する。
【００７１】
バスケット３２ａ内に堆積した堆積物（上記実施形態では氷粒子）を排出する場合は、図１０（ａ）に示すように、回動軸６３の駆動モータ（不図示）を正転させて移動アーム６５を下方へ回動させることによって回動アーム６４も下方へ移動し、圧縮バネ６６が圧縮された状態でバスケット３２ａの周壁３４にローラ６２を接触させる。なお、移動アーム６５の下方への回動も近接センサ等によって簡単に制御することができる。つまり、接触側の近接センサが反応するまで駆動モータ（不図示）を正転させることにより、ローラ６２がバスケット３２ａの周壁３４に接触し、且つバスケット３２ａの周壁３４に形成された開口３５ａがローラ６２の位置に来たとき、周壁３４の内側にローラ６２の一部が突出した状態となる位置まで下方へ移動させることができる。
【００７２】
そして、バスケット３２ａが回転することによってバスケット３２ａの周壁３４に接触したローラ６２も従動し、バスケット３２ａの周壁３４に形成された開口３５ａがローラ６２の位置に来たとき、図１０（ｂ）に示すように、圧縮バネ６６によって回動アーム６４が付勢されてバスケット３２ａの外側から内側方向へローラ６２が挿入され、周壁３４の内側にローラ６２の一部が突出した状態となる。つまり、バスケット３２ａの内側に溜まった氷粒子（＝堆積物）は、ローラ６２の一部がバスケット３２ａの外側から開口３５ａへ挿入されることによって、バスケット３２ａの周壁３４の内周面からはがされ、下方へ落下することとなる。なお、そのままバスケット３２ａを回転させると、圧縮バネ６６が圧縮されながら回動アーム６４が上方へ移動し、ローラ６２が開口３５ａから待避することとなる。
【００７３】
従って、上記の実施形態に係るピン３８による氷粒子（＝堆積物）の排出では、バスケット３２の周壁３４に形成された開口３５とピン３８が相対するように位置合わせを行った上でバスケット３２の回転を停止させる必要があった。しかしながら、本実施形態の遠心分離機６０に係るローラ６２を含む排出機構によると、バスケット３２ａの回転を停止することなくローラ６２を開口３５ａに対して挿入、待避させることができるため、氷粒子（＝堆積物）の排出作業をスムーズに行うことができる。更に、複雑な機械制御も不要となり、遠心分離機６０自体の構成の簡素化、低コスト化が図られると共に、この遠心分離機６０を備えた凍結濃縮装置自体の低コスト化も図られる。
【００７４】
また更に他の実施形態として、本発明の遠心分離機を備えた凍結濃縮装置において、二以上の遠心分離機が並列に配設され、製氷機から排出される氷スラリーが移送される遠心分離機を切り替えできる態様としてもよい。具体的には、図１１及び図１２に示す本実施形態の凍結濃縮装置１１は、非濃縮液から氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーを製造する製氷機２０ａと、製氷機２０ａから排出される氷スラリーが移送される２台の遠心分離機６０ａ、６０ｂと、各遠心分離機６０ａ、６０ｂによって氷スラリーから分離された濃縮液を貯蔵する貯蔵タンク４５と、非濃縮液及び濃縮液の濃度を計測する濃度計測器５０とを含んで構成されている。
【００７５】
なお、製氷機２０ａでは、上記実施形態に係る製氷機２０と蓋部材２５等の形状において若干異なるが、冷媒の循環供給による非濃縮液及び濃縮液の冷却、掻き取り手段２３の構成等は製氷機２０の構成と同様であるため説明を省略する。また、図１２においては、遠心分離機６０ａ、６０ｂに係る排出用シュート３９等、一部の構成の図示を省略している。
【００７６】
そして、本実施形態では、製氷機２０ａに係る蓋部開口２６に、移送管２８ａを介して電動三方弁７０が配設されており、この電動三方弁７０と一の遠心分離機６０ａが移送管２８ｂによって接続され（流路１）、電動三方弁７０と他の遠心分離機６０ｂが移送管２８ｃによって接続されている（流路２）。なお、本実施形態に係る遠心分離機６０ａ、６０ｂは、上記実施形態に係る遠心分離機６０と同様の構成のため説明は省略する。また、本実施形態に係る遠心分離機６０ａ、６０ｂの駆動方法も上記実施形態に係る遠心分離機３０、６０と同様のため説明は省略する。
【００７７】
遠心分離機６０ａ、６０ｂにおいて、各遠心分離機６０ａ、６０ｂに係るバスケット３２ａの周壁３４から外側に移送された濃縮液は各々のケーシング３３で回収され、各ケーシング３３、３３の下方に形成された排出口３６からケーシング３３外へ排出される。ケーシング３３外へ排出される濃縮液は、遠心分離機６０ａに係る排出口３６に接続された排出用管路４２ａ及び遠心分離機６０ｂに係る排出口３６に接続された排出用管路４２ｂを介して貯蔵タンク４５へ移送される。なお、この貯蔵タンク４５には、非濃縮液の凍結濃縮開始時には非濃縮液が貯蔵される。また、貯蔵タンク４５の下方に設けられた送出口４６、貯蔵タンク４５から非濃縮液又は濃縮液を製氷機２０ａへ送り出すための送出管４７及びポンプＰ、このポンプＰに接続された供給管２７、そしてこの供給管２７に配設された濃度計測器５０については、上記実施形態に係る凍結濃縮装置１０の構成と略同様であるため説明を省略する。
【００７８】
次に、以上の構成からなる本実施形態の凍結濃縮装置１１による非濃縮液の凍結濃縮方法について、図１３に示すフロー図に沿って説明する。
【００７９】
ステップＳ１０１では、まず貯蔵タンク４５への非濃縮液の初期投入量（Ａ）［ｋｇ］と、濃縮液の目標濃度（Ｂｍａｘ）［Ｂｒｉｘ％］を入力する。
【００８０】
ステップＳ１０２では、遠心分離機６０ａ、６０ｂに係るバスケット３２ａの容量（Ｉｌｉｍｉｔ）［ｋｇ］を入力する。
【００８１】
上記ステップＳ１０１及びステップＳ１０２によって初期設定が完了したら、ステップＳ１０３で凍結濃縮運転を開始し、ステップＳ１０４で電動三方弁７０を流路２に切り替える。なお、本実施形態では、最初に流路１側の遠心分離機６０ａによって凍結濃縮が行われるが、消費電力の低減及び遠心分離機６０ａ内への侵入熱の低減を図るため、後述するステップＳ１１１において遠心分離機６０ａの運転を開始するまで流路２に切り替えておく。
【００８２】
ステップＳ１０４で電動三方弁７０を流路２に切り替えた上で、ステップＳ１０５でポンプＰの運転を開始する。ポンプＰの運転を開始することによって、貯蔵タンク４５内の非濃縮液は、送出管４７からポンプＰを経由し、供給管２７を経て製氷機２０ａに係る内管２１内へ供給される。
【００８３】
ステップＳ１０５でポンプＰの運転を開始して所定時間（Ｔ１秒間）経過したら、ステップＳ１０６で製氷機２０ａ内の掻き取り手段２３に係る掻き取り刃２３ｃの回転を開始する。
【００８４】
ステップＳ１０７で非濃縮液の初期濃度（Ｂ０）［Ｂｒｉｘ％］を濃度計測器５０によって計測し、その後（本実施形態では２秒後）、ステップＳ１０８で冷凍機（不図示）を始動し、電磁弁（不図示）を開放することによって製氷機２０ａに冷媒が循環供給され、製氷機２０ａにおいて非濃縮液の凍結濃縮が開始される。
【００８５】
ステップＳ１０９において、所定時間（本実施形態では５秒）毎に非濃縮液及び濃縮液の温度（ｔ）［℃］を計測する。なお、本実施形態では貯蔵タンク４５の下流側における送出管４７に配設した温度計にて計測しているが、貯蔵タンク４５における温度を計測してもよく、或いは移送管２８において計測してもよく、非濃縮液及び濃縮液の温度を計測する位置は特に限定されない。そして、ステップＳ１１０で１℃≧ｔとなった場合、ステップＳ１１１で遠心分離機６０ａを中速回転で運転を開始し、所定時間（Ｔ２秒間）経過したら、ステップＳ１１２で電動三方弁７０を流路１に切り替える。
【００８６】
ここまでのステップによって、製氷機２０ａにおいて非濃縮液から氷粒子と濃縮液とから成る氷スラリーが製造され、電動三方弁７０から流路１を経由して遠心分離機６０ａに移送される。遠心分離機６０ａのバスケット３２ａ内に移送された氷スラリーは氷粒子と濃縮液とに分離され、濃縮液はバスケット３２ａの周壁３４から外側に移送され、ケーシング３３によって回収された後、ケーシング３３の下方に形成された排出口３６から排出される。一方の氷粒子は、バスケット３２ａの周壁３４の内側に溜められていく。
【００８７】
ケーシング３３の排出口３６から排出された濃縮液は、排出用管路４２ａを介して再び貯蔵タンク４５へ貯蔵される。そして、貯蔵タンク４５から再びポンプＰによって製氷機２０ａへと送出されることとなる。
【００８８】
ステップＳ１１２により非濃縮液の凍結濃縮を開始し、貯蔵タンク４５から製氷機２０ａ及び遠心分離機６０ａを経て再び貯蔵タンク４５へ戻ってくるという（非）濃縮液の循環工程において、ステップＳ１１３で濃縮液の現在濃度（Ｂ１）［Ｂｒｉｘ％］を濃度計測器５０によって計測する。
【００８９】
ステップＳ１１４で、下記計算式により遠心分離機６０ａに係るバスケット３２ａにおける氷粒子の製氷量（＝堆積量）Ｉの計算を行う。
Ｉ＝Ａ−Ａ＊Ｂ０／Ｂ１［ｋｇ］
【００９０】
ステップＳ１１５においてＢ１≧Ｂｍａｘであるか、つまり現在濃度が目標濃度以上であるかの判定を行い、目標濃度に達していれば凍結濃縮は終了となり、以下のステップＳ１１６〜ステップＳ１２１を経てバスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業を行うと共にステップＳ１３９〜ステップＳ１４１を経て全ての作業が終了となる。
【００９１】
つまり、ステップＳ１１５においてＢ１≧Ｂｍａｘであれば、ステップＳ１１６において電動三方弁７０を流路２に切り替える。そして、氷粒子の排出作業工程においては、ステップＳ１１７で遠心分離機６０ａを高速回転させることによって氷粒子に付着している濃縮液を完全に分離させ、所定時間（Ｔ３秒間）経過したら、ステップＳ１１８で遠心分離機６０ａを低速回転させる。
【００９２】
所定時間（本実施形態では１０秒間）経過後、ステップＳ１１９で移動アーム６５が固定された回動軸６３の駆動モータ（不図示）を接触側の近接センサが反応するまで正転させる。これによってローラ６２によるバスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業が行われる。
【００９３】
なお、氷粒子の排出作業は、移動アーム６５を下方へ回動させることに伴ってローラ６２も下方へ移動し、バスケット３２ａの回転によってバスケット３２ａの周壁３４に接触したローラ６２も従動する。バスケット３２ａの周壁３４に形成された開口３５ａがローラ６２の位置に来たとき、圧縮バネ６６によって回動アーム６４が付勢されてバスケット３２ａの外側から内側方向へローラ６２が挿入され、周壁３４の内側にローラ６２の一部が突出した状態となる。つまり、バスケット３２ａの内側に溜まった氷粒子（＝堆積物）は、ローラ６２の一部がバスケット３２ａの外側から開口３５ａへ挿入されることによって、バスケット３２ａの周壁３４の内周面からはがされ、下方へ落下することとなる。なお、そのままバスケット３２ａを回転させると、圧縮バネ６６が圧縮されながら回動アーム６４が上方へ移動し、ローラ６２が開口３５ａから待避することとなる。つまり、バスケット３２ａを回転させることによってローラ６２が開口３５ａに順次挿入されることとなり、バスケット３２ａに溜まった氷粒子を全て排出することができる。
【００９４】
バスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業が終了したら、ステップＳ１２０で移動アーム６５が固定された回動軸６３の駆動モータ（不図示）を待避側の近接センサが反応するまで逆転させる。
【００９５】
ステップＳ１２１において遠心分離機６０ａの回転を停止することによって、遠心分離機６０ａに係るバスケット３２に溜まった氷粒子の排出作業が完了する。
【００９６】
一方、ステップＳ１１６において電動三方弁７０を流路２に切り替えた後、ステップＳ１３９で製氷機２０ａへの冷媒の循環供給に係る電磁弁（不図示）を閉め、所定時間（Ｔ５秒間）経過したら、ステップＳ１４０で冷凍機（不図示）を停止する。
【００９７】
冷凍機(不図示)を停止後、所定時間（Ｔ６秒間）経過したら、ステップＳ１４１で製氷機２０ａ内の掻き取り手段２３に係る掻き取り刃２３ｃとポンプＰを停止することによって、凍結濃縮作業は終了となる。
【００９８】
次に、ステップＳ１１５でＢ１＜Ｂｍａｘである場合、つまり現在濃度が目標濃度に達していない場合は、ステップＳ１２２でＩ≧Ｉｌｉｍｉｔとなった場合、つまり製氷量Ｉがバスケット３２ａの容量以上となった場合は次のステップ１２３に進む。一方、Ｉ≧Ｉｌｉｍｉｔとならなかった場合、つまり製氷量がバスケット３２の容量に達していない場合は凍結濃縮の工程を繰り返しながらステップＳ１１３において濃度計測が行われることとなる。
【００９９】
ステップＳ１２２でＩ≧Ｉｌｉｍｉｔとなった場合は、ステップＳ１２３において遠心分離機６０ｂを中速回転で運転を開始し、所定時間（Ｔ２秒間）経過したら、ステップＳ１２４で電動三方弁７０を流路２に切り替える。
【０１００】
ステップＳ１２４で電動三方弁７０を遠心分離機６０ｂ側の流路２に切り替えたら、上記のステップＳ１１７〜ステップＳ１２１を経て遠心分離機６０ａに係るバスケット３２ａ内の氷粒子の排出作業を行うと共に、ステップＳ１２５において次式により現在の濃縮液量を計算する。
Ａ＝Ａ−Ｉ［ｋｇ］
【０１０１】
次にステップＳ１２６で濃縮液の現在濃度（Ｂ１）［Ｂｒｉｘ％］を濃度計測器５０によって計測する。
【０１０２】
ステップＳ１２７で、下記計算式により遠心分離機６０ｂに係るバスケット３２ａにおける氷粒子の製氷量（＝堆積量）Ｉの計算を行う。
Ｉ＝Ａ−Ａ＊Ｂ０／Ｂ１［ｋｇ］
【０１０３】
ステップＳ１２８においてＢ１≧Ｂｍａｘであるか、つまり現在濃度が目標濃度以上であるかの判定を行い、目標濃度に達していれば凍結濃縮は終了となり、以下のステップＳ１２９〜ステップＳ１３４を経て遠心分離機６０ｂに係るバスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業を行うと共にステップＳ１３９〜ステップＳ１４１を経て全ての作業が終了となる。
【０１０４】
つまり、ステップＳ１２８においてＢ１≧Ｂｍａｘであれば、ステップＳ１２９において電動三方弁７０を流路１に切り替える。そして、氷粒子の排出作業工程においては、ステップＳ１３０で遠心分離機６０ｂを高速回転させ、所定時間（Ｔ３秒間）経過したら、ステップＳ１３１で遠心分離機６０ｂを低速回転させる。
【０１０５】
所定時間（本実施形態では１０秒間）経過後、ステップＳ１３２で移動アーム６５が固定された回動軸６３の駆動モータ（不図示）を接触側の近接センサが反応するまで正転させる。これによってローラ６２によるバスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業が行われる。
【０１０６】
バスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業が終了したら、ステップＳ１３３で移動アーム６５が固定された回動軸６３の駆動モータ（不図示）を待避側の近接センサが反応するまで逆転させる。
【０１０７】
ステップＳ１３４において遠心分離機６０ｂの回転を停止することによって、遠心分離機６０ｂに係るバスケット３２ａに溜まった氷粒子の排出作業が完了する。
【０１０８】
また、ステップＳ１２９において電動三方弁７０を流路１に切り替えた後、ステップＳ１３９〜ステップＳ１４１を経て凍結濃縮作業は終了となる。なお、ステップＳ１３９〜ステップＳ１４１については既に説明したとおりであるため、ここでは説明を省略する。
【０１０９】
一方、ステップＳ１２８でＢ１＜Ｂｍａｘである場合、つまり現在濃度が目標濃度に達していない場合は、ステップＳ１３５でＩ≧Ｉｌｉｍｉｔのとき、つまり製氷量Ｉが遠心分離機６０ｂに係るバスケット３２ａの容量以上となったときは次のステップＳ１３６に進む。ステップＳ１３５においてＩ≧Ｉｌｉｍｉｔとならなかったとき、つまり製氷量Ｉがバスケット３２ａの容量に達していないときは凍結濃縮の工程を繰り返しながらステップＳ１２６において濃度計測が行われることとなる。
【０１１０】
ステップＳ１３５でＩ≧Ｉｌｉｍｉｔとなった場合は、ステップＳ１３６において遠心分離機６０ａを中速回転で運転を開始し、所定時間（Ｔ２秒間）経過したら、ステップＳ１３７で電動三方弁７０を流路１に切り替える。
【０１１１】
ステップＳ１３７で電動三方弁７０を遠心分離機６０ａ側の流路１に切り替えたら、上記のステップＳ１３０〜ステップＳ１３４を経て遠心分離機６０ｂに係るバスケット３２ａ内の氷粒子の排出作業を行うと共に、ステップＳ１３８において次式により現在の濃縮液量を計算する。
Ａ＝Ａ−Ｉ［ｋｇ］
【０１１２】
そして、ステップＳ１１３に戻って濃縮液の現在濃度（Ｂ１）［Ｂｒｉｘ％］が濃度計測器５０によって計測され、流路１に配設された遠心分離機６０ａによって凍結濃縮作業が継続されることとなる。
【０１１３】
以上の構成からなる本実施形態の凍結濃縮装置１１によると、上記の実施形態に係る凍結濃縮装置１０と同様の効果が得られると共に、２台の遠心分離機６０ａ、６０ｂが並列に配設されることによって、製氷機２０ａから排出される氷スラリーが移送される遠心分離機６０ａ、６０ｂを適宜、切り替えることができる。つまり、一の遠心分離機６０ａにおける氷粒子の排出作業時に他の遠心分離機６０ｂを作動させることによって製氷機２０ａを止めることなく連続的に凍結濃縮作業を行うことができ、凍結濃縮作業の短縮化、濃縮液の大量生産が可能となる。なお、上記実施形態では、遠心分離機６０と同型の遠心分離機６０ａ、６０ｂを並列に配設したが、三以上の遠心分離機６０を並列に配設してもよく、或いは二以上の遠心分離機３０を並列に配設してもよく、遠心分離機の種類や配設数は特に限定されるものではない。
【０１１４】
以上、本発明の他の実施形態に係る遠心分離機６０及びこの遠心分離機６０を複数備える凍結濃縮装置１１について説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。例えば、図１及び図１１において、濃度計測器５０はポンプＰの下流側における供給管２７に配設されているが、遠心分離機３０、６０から貯蔵タンク４５へ濃縮液を移送する排出用管路４２、或いは遠心分離機６０ａ、６０ｂに係る排出用管路４２ａ、４２ｂに濃度計測器５０が配設されてもよい。排出用管路４２等に濃度計測器５０を配設することによって、例えば、図７のステップＳ２５（Ｓ３３）からステップＳ２６（Ｓ３４）へ移るタイミング、図１３のステップＳ１１７（Ｓ１３０）からステップＳ１１８（Ｓ１３１）へ移るタイミングを濃度変化によって判断することができる。つまり、遠心分離機３０、６０等を高速回転させて濃縮液を氷粒子から分離させる際、排出用管路４２に濃度計測器５０を配設して排出口３６から排出される濃縮液の濃度を計測することによって、氷粒子が溶け始めたかどうかを判別することができるため、分離効率の向上を図ることができる。
【０１１５】
また、上記の実施形態に係る凍結濃縮装置１０、１１によると、遠心分離機３０、６０、６０ａ、６０ｂのバスケット３２、３２ａを凍結濃縮作業の開始時から回転させなくともよい。従来の底排出型の遠心分離機（縦型）では、バスケット内に導入された氷スラリーに遠心分離作用を与えなければ氷スラリーから濃縮液を分離することができなかった。しかし、本実施形態に係る横型の遠心分離機３０等では、バスケット３２、３２ａ内に氷スラリーを導入するのみである程度の分離作業が可能である。従って、遠心分離機の使用によって風味の劣化、芳香成分の散逸などを招くおそれがある非濃縮液であっても、遠心分離機３０等の使用を抑制して、風味や芳香成分を高濃度で残留させた濃縮液を得ることができる。
【０１１６】
具体的には、図７において、ステップＳ１４を全く行わないか、或いはステップＳ１８とステップＳ１９の間で遠心分離機３０、６０等に係るバスケット３２、３２ａの回転を開始してもよい。また、バスケット３２、３２ａの回転数も特に限定されないが、本実施形態に係るバスケット３２、３２ａは、非常に低速で回転させても十分な濃縮効果が得られるため、風味の劣化、芳香成分の散逸などが殆どない濃縮液を得ることができる。
【０１１７】
更に、上記の実施形態の凍結濃縮装置１０、１１が備える遠心分離機３０、６０、６０ａ、６０ｂによると、密閉状態で遠心分離を行うことができるため、外部からの気流の影響を受けることがなく、濃縮液の芳香成分の散逸を防止することができる。なお、ケーシング３３に形成された氷粒子排出用の開口部４３には、凍結濃縮作業時は蓋４４をすることによってケーシング３３内を密閉状態とすることができる。
【０１１８】
また、上記実施形態の凍結濃縮装置１０、１１に係る製氷機２０、２０ａにおいて、内管２１の内周面と掻き取り手段２３に係る掻き取り刃２３ｃの刃先との間に微小隙間が形成されていることが好ましい。この微小隙間を設けることによって、従来の接触式の掻き取り方式と異なり、ＪＩＳ  Ｂ９６５７の制約を受けることがなく、内管２１と掻き取り刃２３ｃの何れにも同じ材質、例えばステンレス鋼を使用することができる。
【０１１９】
更にまた、上記の本実施形態に係る凍結濃縮装置１０、１１が備える遠心分離機３０、６０、６０ａ、６０ｂにおいて、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図９、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、バスケット３２、３２ａの内周面にろ布４８が敷設されてもよい。ろ布４８を敷設することによって、氷粒子のピン３８やローラ６２による排出がよりスムーズになると共に、濃縮液の濾過効果も期待できる。
【０１２０】
また、図７ではステップＳ２１においてＩ≧Ｉｌｉｍｉｔとならなかった場合にステップＳ２９においてＢ１≧Ｂｍａｘかどうかを判断し、図１３ではステップＳ１１５（Ｓ１２８）においてＢ１≧Ｂｍａｘとならなかった場合にステップＳ１２２（Ｓ１３５）においてＩ≧Ｉｌｉｍｉｔかどうかを判断しているが、これらの判断は何れを先に行ってもよい。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０、１１：凍結濃縮装置
２０、２０ａ：製氷機
２１：内管
２２：外管
２３：掻き取り手段
２４：底板
２５：蓋部材
２６：蓋部開口
２７：供給管
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ：移送管
３０、６０、６０ａ、６０ｂ：遠心分離機
３１：回転軸
３２、３２ａ：バスケット
３３：ケーシング
３４：周壁
３５、３５ａ：開口
３６：排出口
３８：ピン
３９：排出用シュート
４１：隔壁
４２、４２ａ、４２ｂ：排出用管路
４３：開口部
４４：蓋
４５：貯蔵タンク
４６：送出口
４７：送出管
４８：ろ布
５０：濃度計測器
６２：ローラ
７０：電動三方弁
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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