(57)【要約】【課題】略水平方向に伸びる回転軸により攪拌羽根を回転して被処理液を濃縮する濃縮装置において、被処理液から発生するベーパの浮遊、拡散を抑制して、効率的な濃縮処理ができる濃縮装置を提供すること。【解決手段】略水平向に軸支された回転軸１１と、被処理液を投入する供給口１９と処理液を排出する排出口２１とが開口された処理ドラム５と、前記回転軸１１の周囲に形成された攪拌羽根１３と、前記回転軸１１を回転させる駆動装置２５とを備えた濃縮装置１であって、前記処理ドラム５の一方側にベーパドラム６が配置され、前記処理ドラム５と前記ベーパドラム６の間には、ベーパを移動するためのベーパ流路６ａと、凝縮液が前記処理ドラム５に流入するのを抑制するための壁部６ｂが形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2011240293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平向に伸びる軸線周りに回転自在に軸支された回転軸と、
内周壁面が略円筒形状とされ、被処理液を投入する供給口と処理液を排出する排出口とが開口された処理ドラムと、
前記回転軸の周囲に形成され、前記処理ドラムの内周壁面と間隙をあけて回転可能とされる攪拌羽根と、
前記回転軸を回転させる駆動手段と、を備えた濃縮装置であって、
前記処理ドラムの軸方向の少なくとも一方側には、前記処理ドラムで発生したベーパを受けるベーパ部が配置され、
前記処理ドラムと前記ベーパ部の間には、前記処理ドラムから前記ベーパ部側にベーパを流通させるベーパ流路と、ベーパの凝縮液を保持して凝縮液が前記処理ドラム側に移動するのを抑制する凝縮液保持手段とを備えていることを特徴とする濃縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載の濃縮装置であって、
前記ベーパ部には、吸引手段が接続されていることを特徴とする濃縮装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の濃縮装置であって、
前記処理ドラムには、加熱手段が設けられていることを特徴とする濃縮装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の濃縮装置であって、
前記ベーパ部には、ベーパの凝縮を促進するための冷却手段が配置されていることを特徴とする濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種被処理液の濃縮処理に用いる濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、脂肪酸等の油脂類、スープ・ジュース等の各種飲料食品、各種ビタミン・抗生物質等の医薬品、カプロラクタム等の各種合成樹脂、各種合成ゴム・ワックス・洗剤等の石油化学製品、等の各種処理液の加熱蒸発による濃縮処理を行う際には、処理液を流入する略円筒状の処理ドラムの外周に処理液を加熱する加熱手段を設け、攪拌羽根で攪拌、濃縮する濃縮装置が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の濃縮装置では、処理ドラムが略水平となるように配置されており、処理ドラムの軸線方向の一方側の上方に処理ドラム内に処理液を投入する供給口が設けられるとともに他方側の下方に濃縮された処理液を排出する排出口が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、濃縮装置内において被処理液の攪拌、濃縮をする過程で、被処理液からベーパが発生し、このベーパが処理ドラム内に浮遊、拡散した状態では、効率的な濃縮処理が阻害され、濃縮した処理液の品質が低下する場合がある。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、略水平方向に伸びる回転軸により攪拌羽根を回転して被処理液を濃縮する濃縮装置において、被処理液から発生するベーパの浮遊、拡散を抑制して、効率的な濃縮処理ができる濃縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、略水平向に伸びる軸線周りに回転自在に軸支された回転軸と、内周壁面が略円筒形状とされ、被処理液を投入する供給口と処理液を排出する排出口とが開口された処理ドラムと、前記回転軸の周囲に形成され、前記処理ドラムの内周壁面と間隙をあけて回転可能とされる攪拌羽根と、前記回転軸を回転させる駆動手段と、を備えた濃縮装置であって、前記処理ドラムの軸方向の少なくとも一方側には、前記処理ドラムで発生したベーパを受けるベーパ部が配置され、前記処理ドラムと前記ベーパ部の間には、前記処理ドラムから前記ベーパ部側にベーパを流通させるベーパ流路と、ベーパの凝縮液を保持して凝縮液が前記処理ドラム側に移動するのを抑制する凝縮液保持手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る濃縮装置によれば、処理ドラムで発生したベーパはベーパ流路を通じてベーパ部に流通され、ベーパ部においてベーパが凝縮して生成された凝縮液が、凝縮液保持手段により処理ドラム側に流入するのが抑制される。
その結果、ベーパの浮遊、拡散が抑制されるとともにベーパ凝縮液が容易に除去でき、ひいては、被処理液を効率的に濃縮することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の濃縮装置であって、前記ベーパ部には、吸引手段が接続されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る濃縮装置によれば、ベーパ部に吸引手段が接続されているので、ベーパを処理ドラムからベーパ部に効率的に移動させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の濃縮装置であって、前記処理ドラムには、加熱手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る濃縮装置によれば、処理ドラムに加熱手段が設けられているので、ベーパを被処理液から短時間で蒸発、除去させることができ、その結果、被処理液を効率的に濃縮することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の濃縮装置であって、前記ベーパ部には、ベーパの凝縮を促進するための冷却手段が配置されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る濃縮装置によれば、ベーパ部に冷却手段が配置されているので、ベーパ部に移動したベーパの凝縮を促進して、ベーパの浮遊、拡散を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る濃縮装置によれば、被処理液から発生するベーパを効率的に除去して処理ドラム内におけるベーパの浮遊、拡散を抑制することができる。その結果、被処理液を効率的に濃縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る濃縮装置の概略を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る濃縮装置の概略を示す図であり、符号１は濃縮装置を示している。
【００１８】
濃縮装置１は、図１に示すように、投入された被処理液Ｍ１が攪拌、濃縮される処理ドラム５と、ベーパドラム（ベーパ部）６と、処理ドラム５とベーパドラム６とを貫通するとともに略水平向に伸びる軸線Ｌ周りに回転可能に軸支された回転軸１１と、回転軸１１の周囲に周方向に等間隔に複数形成され処理ドラム５の内周壁面５ａと所定間隙をあけて形成された攪拌羽根１３と、回転軸１１を回転させる駆動装置（駆動手段）２５とを備えている。
【００１９】
また、この実施形態において、濃縮装置１は、加熱手段と、冷却手段１２と、真空ポンプ（吸引手段）１５とを備えていて、冷却手段１２は、回転軸１１に設けられた冷却配管１２ａとベーパドラム６に設けられた冷却ジャケット１２ｂとから構成されている。
【００２０】
処理ドラム５は、内周壁面５ａが略円筒形状とされた形態をなしており、処理ドラム５の周壁部には、例えば、軸線Ｌ方向の一方側の周囲の上部には被処理液Ｍ１を処理ドラム５内に供給する供給口１９が形成され、他方側の周囲の下部には処理液Ｍ２を処理ドラム５から排出するための排出口２１が開口されている。
【００２１】
また、処理ドラム５の周壁部は、内周壁面５ａと外周壁面との間に熱媒体ジャケット（加熱手段）３７を構成する空間が形成された二重構造とされていて、熱媒体ジャケット３７には供給口３９と排出口４１が処理ドラム５の外方に開口しており、供給口３９は熱媒体源に排出口４１は熱媒体回収回路に接続されている。
【００２２】
かかる構成によって、例えば、供給口３９から蒸気又は熱水等の熱媒体を供給して排出口４１から排出させることにより、熱媒体ジャケット３７に熱媒体を流通させて内周壁面５ａを介して被処理液Ｍ１を加熱することができるようになっている。
その結果、被処理液Ｍ１からのベーパを短時間で効率的に発生させ、被処理液Ｍ１を効率的に濃縮するようになっている。
【００２３】
また、処理ドラム５は、軸線Ｌ方向の一方側に開口部５ｂが形成され、この開口部５ｂはベーパドラム６の他方側の開口部と接続されている。
また、軸線Ｌ方向の他方側に端板５ｃが設けられ、端板５ｃの中央部には回転軸１１を軸支するための軸受部７が配置されている。
軸受部７は、例えば、メカニカルシールによって処理ドラム５内部と外方（大気）とを密封可能とされており、処理ドラム５の他方側は端板５ｃ及び軸受部７により閉塞されている。
【００２４】
ベーパドラム６は、略円筒形状に形成され、処理ドラム５の一方側に処理ドラム５と駆動装置２５との間に位置し処理ドラム５と直列に配置され、ベーパドラム６の下方にはベーパの凝縮液を排出するための排出口６０が開口している。
【００２５】
また、処理ドラム５の開口部５ｂの外周側には壁部（凝縮液保持手段）６ｂが濃縮装置１の内周にわたって環状に形成されており、ベーパの凝縮液Ｔが処理ドラム５に移動するのを抑制するようになっている。
また、壁部６ｂの内周と回転軸１１の外周面との間は、処理ドラム５で発生したベーパがベーパドラム６側に移動するためのベーパ流路６ａを構成している。
【００２６】
また、ベーパドラム６は、内周壁面と外周壁面との間に冷却ジャケット（冷却手段）１２ｂを構成する空間が形成された二重構造とされていて、冷却ジャケット１２ｂには供給口６１と排出口６２がベーパドラム６の外方に開口されており、供給口６１は冷却媒体源に排出口６２は冷却媒体回収回路に接続されている。
【００２７】
係る構成により、例えば、供給口６１から冷却水等の冷却媒体を供給して排出口６２から排出させることにより冷却ジャケット１２ｂに冷却媒体を流通させてベーパドラム６の内周壁面を冷却することにより、この内周壁面に接触したベーパを冷却して、ベーパの凝縮を促進することができるようになっている。
【００２８】
また、ベーパドラム６は、一方側の上部に吸引開口部６ｃが開口し、吸引開口部６ｃには真空ポンプ１５に接続されていて、一方側の端部には端板６ｄが形成され、端板６ｄの中央部に軸受部９が配置されている。
軸受部９は、例えば、メカニカルシールによってベーパドラム６の内部と外方（大気）とを密封可能とされており、ベーパドラム６の一方側は端板６ｄ及び軸受部９により密閉されている。
【００２９】
その結果、濃縮装置１は、処理ドラム５とベーパドラム６とを連結して、供給口１９、排出口２１、排出口６０を閉塞するとともに吸引開口部６ｃに真空ポンプ１５を接続して、真空ポンプ１５を吸引すると、濃縮装置１内が減圧又は真空状態となるとともに、ベーパを処理ドラム５からベーパドラム６側に効率的に移動することができるようになっている。
【００３０】
回転軸１１は、処理ドラム５とベーパドラム６とを貫通して、一方側が軸受部９により、他方側が軸受部７により回転自在に軸支され、駆動装置２５により回転するようになっている。
また、回転軸１１は、ベーパドラム６内において回転軸１１の周囲に冷却配管（冷却手段）１２ａが巻回されており、冷却配管１２ａに冷却水等の冷媒を流通することにより、ベーパの凝縮を促進して浮遊するペーパを効率的に削減することができるようになっている。
【００３１】
攪拌羽根１３は、軸線Ｌ方向に長尺な処理ドラム５内に収容可能に板状に形成され、回転軸１１の周方向に等間隔をあけて、回転軸１１の外周面から径方向外方に向かって複数設けられている。
また、攪拌羽根１３は、回転軸１１を回転させた場合に、処理ドラム５の内周壁面５ａと、例えば、２ｍｍ程度の隙間を維持して回転するようになっている。
【００３２】
駆動装置２５は、モータ２６と、伝達機構２７とを備えており、回転軸１１は、伝達機構２７を介してモータ２６に接続され、モータ２６により回転するようになっている。
伝達機構２７は、例えば、回転軸１１に取り付けたプーリ２８とモータ２６の駆動軸に取り付けたプーリ２９と、プーリ２８及びプーリ２９間に巻回されたベルト３０とを備えており、モータ２６により回転されたプーリ２９の回転をプーリ２８に伝達するようになっている。
【００３３】
以下、濃縮装置１の作用について説明する。
まず、供給口３９から蒸気等の熱媒体を熱媒体ジャケット３７に供給して、熱媒体ジャケット３７を流通させて処理ドラム５の内周壁面５ａを加熱する。
また、冷却手段１２に冷却媒体を流通させて、ベーパドラム６内において、ベーパの凝縮が促進され易いようにする冷却する。
次に、真空ポンプ１５を起動して、濃縮装置１の内部を減圧する。
次いで、被処理液Ｍ１を供給口１９から処理ドラム５に投入するとともにモータ２６を駆動して回転軸１１及び攪拌羽根１３を回転させる。
回転軸１１及び攪拌羽根１３が回転して、被処理液Ｍ１が攪拌羽根１３により処理ドラム５の内周壁面５ａに飛ばされて薄膜状となり、被処理液Ｍ１の水分を効率よく蒸発させて処理液Ｍ２の水分調整を行なう。この攪拌羽根１３により被処理液Ｍ１を処理ドラム５の内周壁面５ａに飛ばすこと及び加熱すること等により、被処理液Ｍ１からベーパが発生する。
処理ドラム５内で発生したベーパは、吸引開口部６ｃを介して真空ポンプ１５に吸引されてベーパドラム６の外部に排出され、図示しない回収装置により回収される。
一方、吸引開口部６ｃから吸引されなかったベーパは、冷却手段１２により冷却、凝縮されて凝縮液Ｔとなり、ベーパドラム６の底部に落下する。ベーパドラム６に落下、貯留された凝縮液Ｔは、壁部６ｂにより処理ドラム５側への移動が阻止される。
また、処理ドラム５からベーパドラム６に移動したベーパは、ベーパドラム６内が処理ドラム５内よりも減圧されているので、処理ドラム５側に流入することが抑制される。
濃縮された処理液Ｍ２は、処理ドラム５の排出口２１から排出される。
また、ベーパドラム６に貯留された凝縮液Ｔは、排出口６０を介して排出される。
【００３４】
濃縮装置１によれば、壁部６ｂが設けられているので、処理ドラム５内で発生したベーパがベーパドラム６に移動した後に短時間で効率的に凝縮されるので、処理ドラム５でのベーパの浮遊を抑制することができる。
また、ベーパドラム６に移動して凝縮した凝縮液Ｔが、ベーパドラム６に保持されるので、処理ドラム５への凝縮液Ｔの移動を抑制することができる。
その結果、処理ドラム５において、効率的かつ高品質に被処理液Ｍ１の濃縮して、処理液Ｍ２とすることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、濃縮装置１が、冷却手段１２と、熱媒体ジャケット３７と、真空ポンプ１５とを備える場合について説明したが、冷却手段１２、熱媒体ジャケット３７、真空ポンプ１５の一部を備えた構成としてもよいし、これらをすべて備えない構成としてもよい。
【００３６】
また、上記実施の形態においては、冷却手段１２が、ベーパドラム６内に位置する回転軸１１の周囲に設けた冷却配管１２ａとベーパドラム６の周囲に形成した冷却ジャケット１２ｂにより構成される場合について説明したが、例えば、冷却配管１２ａ、冷却ジャケット１２ｂのいずれか一方、又はこれらに他の冷却機構を付加した構成としてもよい。
【００３７】
また、上記実施の形態においては、凝縮液保持手段として設ける壁部６ｂが、処理ドラム５とベーパドラム６の境界部分にて濃縮装置１の内周にわたって環状に形成されている場合について説明したが、例えば、処理ドラム５とベーパドラム６の境界部分の下側のみにせきを形成して凝縮液保持手段としてもよいし、ベーパドラム６の底部高さを処理ドラム５の底部高さよりも低くして濃縮液面が処理ドラム５の底部高さよりも低く位置させることにより凝縮液保持手段としてもよい。
【００３８】
また、上記実施の形態においては、濃縮装置１の軸線Ｌが水平方向に形成される場合について説明したが、ベーパドラム６に貯留された凝縮液Ｔが処理ドラム５側に流入しない範囲において、軸線Ｌが横向きに配置されていれば、完全に水平であることは必要ではない。
【００３９】
また、上記実施の形態においては、ベーパドラム６が濃縮装置１の駆動装置２５側に配置される場合について説明したが、例えば、濃縮装置１の駆動装置２５と反対側に配置してもよいし、濃縮装置１の駆動装置２５側と反対側の双方に配置してもよい。
また、上記実施の形態においては、ベーパ部が略円筒形状のベーパドラム６により構成される場合について説明したが、例えば、多角柱体や直方体等、円筒形状以外の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
Ｌ  軸線
Ｍ１  被処理液
Ｍ２  処理液
Ｔ  凝縮液
１  濃縮装置
５  処理ドラム
５ａ  内周壁面
６  ベーパドラム（ベーパ部）
６ａ  ベーパ流路
６ｂ  壁部（凝縮液保持手段）
１１  回転軸
１２  冷却手段
１２ａ  冷却配管
１２ｂ  冷却ジャケット
１３  攪拌羽根
１５  真空ポンプ（吸引手段）
１９  供給口
２１  排出口
２５  駆動装置（駆動手段）
３７  熱媒体ジャケット（加熱手段）
【図１】
2011240293.tif 000003