(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に、すり鉢状の蒸発板を有する回転体が具えられ、前記蒸発板の回転中心付近に形成された原料供給面には、原料液供給管がその先端を臨ませて具えられ、また前記蒸発板の最外周付近には堰板が具えられ、この堰板付近に濃縮液排出用のペアリングチューブがその先端を臨ませて具えられ、前記蒸発板の背面側に蒸気が供給される加熱部が形成され、前記原料供給面に供給された原料液が、蒸発板上を移動する過程で蒸発板から熱を受けることにより、揮発性成分が蒸発して濃縮され、その後、濃縮液が前記ペアリングチューブによって外部に排出されるように構成された遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置において、
前記遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される熱を、熱媒体に取り込むことにより、前記加熱部に供給される蒸気を生成する蒸気発生装置の熱源として供することができるように構成されて成り、且つ前記蒸気発生装置は、蒸気発生型のヒートポンプを具えて構成されているものであり、更にこのヒートポンプにおける凝縮器と膨張弁との間に、蒸気になる前の水を、ヒートポンプの冷媒によって予熱するための予熱器が具えられており、冷媒として二酸化炭素を採用することにより、１２０℃の蒸気を生成することができるように構成されていることを特徴とする遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置。
【請求項２】
前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記原料液から蒸発した蒸気成分に含まれる熱であることを特徴とする請求項１記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置。
【請求項３】
前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記加熱部から排出されるドレンまたはドレンと蒸気との気液混合体に含まれる熱であることを特徴とする請求項１または２記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置。
【請求項４】
前記蒸気発生装置によって生成された蒸気に、補助蒸気を添加することができるように構成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置。
【請求項５】
前記ヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を冷却するための冷却器を具えることを特徴とする請求項１または４記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を加熱するための予熱器を具えることを特徴とする請求項１、４または５記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置。
【請求項７】
ケーシング内に、すり鉢状の蒸発板を有する回転体が具えられ、前記蒸発板の回転中心付近に形成された原料供給面には、原料液供給管がその先端を臨ませて具えられ、また前記蒸発板の最外周付近には堰板が具えられ、この堰板付近に濃縮液排出用のペアリングチューブがその先端を臨ませて具えられ、前記蒸発板の背面側に蒸気が供給される加熱部が形成され、前記原料供給面に供給された原料液が、蒸発板上を移動する過程で蒸発板から熱を受けることにより、揮発性成分が蒸発して濃縮され、その後、濃縮液が前記ペアリングチューブによって外部に排出されるように構成された遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた装置の運転において、
前記遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される熱を、熱媒体に取り込むことにより、前記加熱部に供給される蒸気を生成するための蒸気発生装置の熱源として供するものであり、
前記蒸気発生装置として、蒸気発生型のヒートポンプを具えて構成されているものであり、更にこのヒートポンプにおける凝縮器と膨張弁との間に、蒸気になる前の水を、ヒートポンプの冷媒によって予熱するための予熱器が具えられており、冷媒として二酸化炭素を採用することにより、１２０℃の蒸気を生成することができるように構成された装置を用いることを特徴とする遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法。
【請求項８】
前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記原料液から蒸発した蒸気成分に含まれる熱であることを特徴とする請求項７記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置濃縮装置の運転方法。
【請求項９】
前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記加熱部から排出されるドレンまたはドレンと蒸気との気液混合体に含まれる熱であることを特徴とする請求項７または８記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法。
【請求項１０】
前記加熱部に供給される蒸気を生成する際には、補助蒸気を添加することを特徴とする請求項７記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法。
【請求項１１】
前記ヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を冷却することを特徴とする請求項７または１０記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法。
【請求項１２】
前記熱媒体の冷却は熱交換器が適用された冷却器により行うものであり、この冷却器に供給される循環再冷水の温度を４０℃以下とすることを特徴とする請求項１１記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法。
【請求項１３】
前記ケーシングに接続されたコンデンサから排出されてヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を加熱することを特徴とする請求項７、１１または１２記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心式薄膜真空蒸発装置に関するものであり、特に省エネルギーでの運転を実現することのできる遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置並びにその運転方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
各種溶液の濃縮装置としては、単効用缶式濃縮装置、多重効用缶式濃縮装置、蒸気圧縮式濃縮装置等が普及している。そしてこれら装置の熱効率は、単効用缶式濃縮装置が０．８〜０．９程度、多重効用缶式濃縮装置が１．４程度、蒸気圧縮式濃縮装置が４〜７程度となっている。
ところで、熱変性を受けやすい物質の蒸発、濃縮等の加熱操作においては、低温で且つ短時間に所定の熱量を与えて目的の操作を行う必要があるため（例えば非特許文献１参照）、多重効用缶式濃縮装置、蒸気圧縮式濃縮装置を用いることができない。
まず多重効用缶式濃縮装置は、処理温度が７０℃以上と高温であり、更に濃縮液の機内滞留時間が４分〜数時間と長くなるものであるため、熱変性を受けやすい物質を扱う場合には用いることができない。
なお薬品、食品等を扱う場合、装置の洗浄性が高いことが要求されるが、多重効用缶式濃縮装置の場合には装置構成が複雑であるため適していない。
【０００３】
また前記蒸気圧縮式濃縮装置は、熱効率が高く省エネルギーなシステムではあるものの、圧縮機の消費エネルギーが圧縮比（吐出圧力／吸込圧力）に比例して大きくなるものであり、更に低い圧力環境から吸込む場合にも消費エネルギーが大きくなってしまうものである。このような蒸気圧縮式濃縮装置の運転は、通常は、吸込圧力が２０〜７０ｋＰａ（ａｂｓ）、温度換算した圧縮比が５〜１５℃の温度上昇（吸込ガスの温度に対して吐出ガスの温度は５〜１５℃上昇する）の条件下で行われるものであり、濃縮液温度は６０〜９０℃と高温となり、機内滞留時間は１０〜６０分と長くなってしまうものである。
以上のような理由により、熱変性を受けやすい物質を扱う場合には、蒸気圧縮式濃縮装置を用いることができない。
【０００４】
そこで熱変性を受けやすい物質の濃縮等を行うための装置が実用化されており、本出願人にあっても図２に示すような遠心式薄膜真空蒸発装置１を市場に提供している（例えば特許文献１参照）。この装置は、内部空間を真空状態とすることができるケーシング２内に、すり鉢状の蒸発板３１を有する回転体３が具えられて成るものである。そして、加熱部４０に蒸気Ｓを供給することによって蒸発板３１を加熱し、蒸発板３１の中心に供給された原料液Ｌ０が遠心力によって外周部に向けて移動する一秒程の間に、揮発性成分が濃縮液温５０℃以下で蒸発して濃縮液Ｌ１が得られるものである。このため濃縮液温を５０℃以下（１２ｋＰａ（ａｂｓ）以下）に保つためには、ケーシング２に接続されたコンデンサ８に４０℃以下の冷却水が流されることとなる。
またケーシング２は接続部２５において分割可能な構成とされており、洗浄性やメンテナンス性に優れているものである。
しかしながら上述のような遠心式薄膜真空蒸発装置１は、構造としては単効用缶に分類されるものであるため熱効率が低く、この点において改善の余地があったが、遠心式薄膜真空蒸発装置１に要求される条件を満たした高温の蒸気を生成するためには、ボイラ等の装置が必要であり、熱効率の改善には限界があるものと認識されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「＜食品工学基礎口座＞６  濃縮と乾燥、株式会社  光琳、平成元年８月３１日、Ｐ２６、２７」
【特許文献１】実用新案登録第２５９０５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景を認識して成されたものであって、特に遠心式薄膜真空蒸発装置に要求される条件を満たした高温の蒸気を、遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される熱を利用して得ることにより、熱効率を改善させて省エネルギーでの運転を実現することのできる、新規な遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置並びにその運転方法の開発を技術課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置は、ケーシング内に、すり鉢状の蒸発板を有する回転体が具えられ、前記蒸発板の回転中心付近に形成された原料供給面には、原料液供給管がその先端を臨ませて具えられ、また前記蒸発板の最外周付近には堰板が具えられ、この堰板付近に濃縮液排出用のペアリングチューブがその先端を臨ませて具えられ、前記蒸発板の背面側に蒸気が供給される加熱部が形成され、前記原料供給面に供給された原料液が、蒸発板上を移動する過程で蒸発板から熱を受けることにより、揮発性成分が蒸発して濃縮され、その後、濃縮液が前記ペアリングチューブによって外部に排出されるように構成された遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置において、前記遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される熱を、熱媒体に取り込むことにより、前記加熱部に供給される蒸気を生成する蒸気発生装置の熱源として供することができるように構成されて成り、且つ前記蒸気発生装置は、蒸気発生型のヒートポンプを具えて構成されているものであり、更にこのヒートポンプにおける凝縮器と膨張弁との間に、蒸気になる前の水を、ヒートポンプの冷媒によって予熱するための予熱器が具えられており、冷媒として二酸化炭素を採用することにより、１２０℃の蒸気を生成することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置は、前記請求項１の要件に加え、前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記原料液から蒸発した蒸気成分に含まれる熱であることを特徴として成るものである。
【０００９】
更にまた請求項３記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記加熱部から排出されるドレンまたはドレンと蒸気との気液混合体に含まれる熱であることを特徴として成るものである。
【００１０】
更にまた請求項４記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置は、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記蒸気発生装置によって生成された蒸気に、補助蒸気を添加することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１１】
更にまた請求項５記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置は、前記請求項１または４記載の要件に加え、前記ヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を冷却するための冷却器を具えることを特徴として成るものである。
【００１２】
更にまた請求項６記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置は、前記請求項１、４または５記載の要件に加え、前記ヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を加熱するための予熱器を具えることを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、ケーシング内に、すり鉢状の蒸発板を有する回転体が具えられ、前記蒸発板の回転中心付近に形成された原料供給面には、原料液供給管がその先端を臨ませて具えられ、また前記蒸発板の最外周付近には堰板が具えられ、この堰板付近に濃縮液排出用のペアリングチューブがその先端を臨ませて具えられ、前記蒸発板の背面側に蒸気が供給される加熱部が形成され、前記原料供給面に供給された原料液が、蒸発板上を移動する過程で蒸発板から熱を受けることにより、揮発性成分が蒸発して濃縮され、その後、濃縮液が前記ペアリングチューブによって外部に排出されるように構成された遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた装置の運転において、前記遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される熱を、熱媒体に取り込むことにより、前記加熱部に供給される蒸気を生成するための蒸気発生装置の熱源として供するものであり、前記蒸気発生装置として、蒸気発生型のヒートポンプを具えて構成されているものであり、更にこのヒートポンプにおける凝縮器と膨張弁との間に、蒸気になる前の水を、ヒートポンプの冷媒によって予熱するための予熱器が具えられており、冷媒として二酸化炭素を採用することにより、１２０℃の蒸気を生成することができるように構成された装置を用いることを特徴として成るものである。
【００１４】
更にまた請求項８記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、前記請求項７記載の要件に加え、前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記原料液から蒸発した蒸気成分に含まれる熱であることを特徴として成るものである。
【００１５】
更にまた請求項９記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、前記請求項７または８記載の要件に加え、前記加熱部に供給される蒸気を生成する際の熱源として供される熱は、前記加熱部から排出されるドレンまたはドレンと蒸気との気液混合体に含まれる熱であることを特徴として成るものである。
【００１６】
更にまた請求項１０記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、前記請求項７記載の要件に加え、前記加熱部に供給される蒸気を生成する際には、補助蒸気を添加することを特徴として成るものである。
【００１７】
更にまた請求項１１記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、前記請求項７または１０記載の要件に加え、前記ヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を冷却することを特徴として成るものである。
【００１８】
更にまた請求項１２記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、前記請求項１１記載の要件に加え、前記熱媒体の冷却は熱交換器が適用された冷却器により行うものであり、この冷却器に供給される循環再冷水の温度を４０℃以下とすることを特徴として成るものである。
【００１９】
更にまた請求項１３記載の遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置の運転方法は、前記請求項７、１１または１２記載の要件に加え、前記ケーシングに接続されたコンデンサから排出されてヒートポンプにおける蒸発器に供給される熱媒体を加熱することを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の要件を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００２０】
まず請求項１記載の発明によれば、遠心式薄膜真空蒸発装置から排出された熱が、熱媒体に移動し、その後、遠心式薄膜真空蒸発装置に供給される蒸気を生成する際の熱源として利用されるため、装置全体のエネルギー効率を向上させることができる。この際、前記蒸気の状態を遠心式薄膜真空蒸発装置に適したものとすることができる。
また、既存の濃縮装置には見られない、遠心式薄膜真空蒸発装置と蒸気発生型ヒートポンプとの新規な組合せによって構成された装置により、遠心式遠心式薄膜真空蒸発装置の特徴（熱劣化しやすい被処理液の濃縮が可能、洗浄性に優れており食品や医薬品を扱うことができる）を活かしながら、省エネルギーでの運用が可能となる。
更にまた、蒸気発生装置に供給された水が、凝縮器から排出された冷媒によって予熱された状態で凝縮器に供給されるため、凝縮器において生成される蒸気の温度を高めることができ、更によりいっそう省エネルギー性を高めることができる。
【００２１】
また請求項２記載の発明によれば、原料液から蒸発した蒸気成分に含まれる熱により、蒸気発生装置の熱源となる熱媒体を昇温することができるため、省エネルギー性を高めることができる。
【００２２】
更にまた請求項３記載の発明によれば、ドレンまたはドレンと蒸気との気液混合体に含まれる熱により、蒸気発生装置の熱源となる熱媒体を昇温することができるため、省エネルギー性を高めることができる。
【００２３】
更にまた請求項４記載の発明によれば、遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される蒸気成分中の総熱量が減少し、この熱を熱源とする蒸気発生装置の効率が低下した場合でも、遠心式薄膜真空蒸発装置に供給される蒸気の条件を一定に保つことができる。
【００２４】
更にまた請求項５記載の発明によれば、濃縮装置の起動時あるいは運転中において、何らかの理由で原料液の濃度、流量が変動する場合等、熱媒体に取り込まれる熱量が変動したり、あるいは過剰になる場合があり、このため熱媒体の温度が一定値に安定しない事態が起こり得るが、このような場合であっても熱媒体の温度を一定値に保つことができる。
【００２５】
更にまた請求項６記載の発明によれば、濃縮装置の起動時あるいは運転中において、何らかの理由で原料液の濃度、流量が変動する場合等、熱媒体に取り込まれる熱量が不足したり、あるいは変動したりする場合があり、このため熱媒体の温度が一定値に安定しない事態が起こり得るが、このような場合であっても熱媒体の温度を一定値に保つことができる。
【００２６】
また請求項７記載の発明によれば、原料液から蒸発した蒸気成分に含まれていた熱が、コンデンサにおいて熱媒体に移動し、その後、遠心式薄膜真空蒸発装置に供給される蒸気を生成する際の熱源として利用されるため、装置全体のエネルギー効率を向上させることができる。この際、前記蒸気の状態を遠心式薄膜真空蒸発装置に適したものとすることができる。
また、既存の濃縮装置には見られない、遠心式薄膜真空蒸発装置と蒸気発生型ヒートポンプとの新規な組合せによって構成された装置により、遠心式遠心式薄膜真空蒸発装置の特徴（熱劣化しやすい被処理液の濃縮が可能、洗浄性に優れており食品や医薬品を扱うことができる）を活かしながら、省エネルギーでの運用が可能となる。
更にまた、蒸気発生装置に供給された水が、凝縮器から排出された冷媒によって予熱された状態で凝縮器に供給されるため、凝縮器において生成される蒸気の温度を高めることができ、更によりいっそう省エネルギー性を高めることができる。
【００２７】
また請求項８記載の発明によれば、原料液から蒸発した蒸気成分に含まれる熱により、蒸気発生装置の熱源となる熱媒体を昇温することができるため、省エネルギー性を高めることができる。
【００２８】
更にまた請求項９記載の発明によれば、ドレンまたはドレンと蒸気との気液混合体に含まれる熱により、蒸気発生装置の熱源となる熱媒体を昇温することができるため、省エネルギー性を高めることができる。
【００２９】
更にまた請求項１０記載の発明によれば、遠心式薄膜真空蒸発装置から排出される蒸気成分中の総熱量が減少し、この熱を熱源とする蒸気発生装置の効率が低下した場合でも、遠心式薄膜真空蒸発装置に供給される蒸気の条件を一定に保つことができる。
【００３０】
更にまた請求項１１記載の発明によれば、濃縮装置の起動時あるいは運転中において、何らかの理由で原料液の濃度、流量が変動する場合等、熱媒体に取り込まれる熱量が変動したり、あるいは過剰になる場合があり、このため熱媒体の温度が一定値に安定しない事態が起こり得るが、このような場合であっても熱媒体の温度を一定値に保つことができる。
【００３１】
更にまた請求項１２記載の発明によれば、５０℃以下の処理温度で１秒程度の短時間に濃縮する必要がある食品や医薬品等では、処理温度が５０℃以下を保てるように、すなわち遠心式薄膜真空乾燥装置のケーシング内の真空圧力を保つためのコンデンサの冷却能力を維持することができる。
【００３２】
更にまた請求項１３記載の発明によれば、濃縮装置の起動時あるいは運転中において、何らかの理由で原料液の濃度、流量が変動する場合等、熱媒体に取り込まれる熱量が不足したり、あるいは変動したりする場合があり、このため熱媒体の温度が一定値に安定しない事態が起こり得るが、このような場合であっても熱媒体の温度を一定値に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１として説明する本発明の濃縮装置を示すブロック図である。
【図２】ケーシング及びケーシングに収容された回転体を示す横断面図及び縦断面図である。
【図３】実施例２として説明する本発明の濃縮装置を示すブロック図である。
【図４】実施例３として説明する本発明の濃縮装置を示すブロック図である。
【図５】参考例４として説明する濃縮装置を示すブロック図である。
【図６】参考例５として説明する濃縮装置を示すブロック図である。
【図７】実施例６として説明する本発明の濃縮装置を示すブロック図である。
【図８】実施例１、２、３及び６並びに参考例４及び５として説明した濃縮装置の運転条件、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ、消費電力及び熱効率並びに他の濃縮装置の熱効率を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下本発明の「遠心式薄膜真空蒸発装置が具えられた濃縮装置並びにその運転方法」について、初めに濃縮装置Ｅを構成する遠心式薄膜真空蒸発装置１及び周辺機器について説明した後、これら装置の作動態様と併せて本発明の運転方法について説明する。
【実施例】
【００３５】
前記遠心式薄膜真空蒸発装置１は図１に示すように、内部空間を真空状態とすることができるケーシング２内に、蒸発板３１を有する回転体３が具えられて成るものである。そして、蒸発板３１を蒸気Ｓによって加熱し、蒸発板３１の回転中心付近に供給された原料液Ｌ０が遠心力によって外周部に向けて移動する一秒程の間に、揮発性成分が蒸発し原料液Ｌ０の濃縮が行われるものである。
なお本発明の濃縮装置Ｅは、薬品、食品等、熱変性を受けやすい物質を処理対象とすることができるものであり、抗生物質溶液、酵素溶液、アミノ酸調味溶液、緑茶、紅茶、果汁等を原料液Ｌ０として扱うことができるものである。
以下、遠心式薄膜真空蒸発装置１の構成要素について詳しく図２を参照しながら説明する。
【００３６】
まず前記ケーシング２は、中空円柱状の容器を横倒し状態としたものであり、上部の適宜の個所に排気管２１が接続されるとともに、下部の適宜の個所に排液口２４が形成されて成るものである。
またケーシング２はメンテナンス等のために接続部２５において分割可能な構成とされており、更に内部を目視することができる点検窓２６が具えられている。
【００３７】
次に前記回転体３について説明するとこのものは、ケーシング２の外部に具えられたモータＭによって回転駆動される回転軸３０に、すり鉢状の蒸発板３１が具えられて成るものである。
【００３８】
また前記すり鉢状の蒸発板３１の最深部付近を、回転軸３０の軸方向に直交するように形成して原料供給面３１ａとするものであり、この原料供給面３１ａに吐出口が臨むようにして原料液供給管５が具えられる。なおこの実施例では、原料液供給管５が二箇所に具えられるように構成されるものであり、それぞれの接続系統については後程説明を行う。なお二箇所に具えられている原料液供給管５を区別するときには、それぞれの符号を原料液供給管５１、原料液供給管５２と異ならせて扱うこととする。
また前記原料液供給管５の吐出口付近には、飛散防止板３２が設けられる。
更に前記蒸発板３１の開放端には、その全周に亘って堰板３３が設けられるものであり、この堰板３３と蒸発板３１との接続部位に、吸液口６０が臨むことができるペアリングチューブ６が回動可能に具えられる。
【００３９】
更に前記蒸発板３１の背面側に外覆板４がジャケット状に具えられるものであり、蒸発板３１と外覆板４との間に加熱部４０が形成される。そしてこのような構成が採られることにより、蒸気供給口４１から加熱部４０（蒸発板４の背面側）に蒸気Ｓを供給した際に、蒸発板３１が加熱されることとなる。
また前記加熱部４０内には、吸液口７０が蒸発板３１と外覆板４との境界部付近に臨むようにして凝縮液回収管７が具えられるものであり、この凝縮液回収管７はドレン口４２に接続される。
【００４０】
そして上述のような構成が採られることにより、蒸発板３１の中心に供給された原料液Ｌ０が遠心力によって外周部に向けて移動する一秒程の間に、加熱部４０に供給された蒸気Ｓの熱によって、原料液Ｌ０の揮発性成分が蒸発して濃縮が行われることとなるものである。
【００４１】
次に濃縮装置Ｅを構成する他の周辺機器及びその接続態様について説明する。なおここでは図１に示した実施例１及び図３に示した実施例２における周辺機器及びその接続態様について説明するものであり、実施例３乃至６における周辺機器及びその接続態様については各実施例の説明時に随時説明を行うものとする。
【００４２】
まず図１に示すように、原料液Ｌ０を収容するための原料液タンクＴ０が、原料液供給ポンプＰ０を介在させて原料液供給管５１に接続される。
またペアリングチューブ６に、濃縮液排出ポンプＰ１を介在させて濃縮液タンクＴ１が接続される。
また前記濃縮液排出ポンプＰ１と濃縮液タンクＴ１とを結ぶ管路は分岐されるものであり、この分岐路は前記原料液タンクＴ０に接続される。そして前記分岐点と濃縮液排出ポンプＰ１との間に濃度センサ５３が具えられ、また前記分岐点と濃縮液タンクＴ１との間にバルブＶ４が具えられ、更にまた前記分岐点と原料液タンクＴ０との間にバルブＶ３が具えられる。
更にケーシング２内で飛び散ってしまった原料液Ｌ０の排液口２４と、原料液供給管５２とが適宜の管路で接続されるとともに、この管路に戻しポンプＰ５が具えられる。
更にまたドレン口４２には真空ポンプＰ３及びセパレータ９が接続される。
【００４３】
更にまたコンデンサ８における導入口８１に排気管２１が接続されるものであり、排出口８２に蒸留液排出ポンプＰ２及び蒸留液タンクＴ２が接続される。なお前記コンデンサ８は、導入口８１に供給された蒸気成分を凝縮するための機器であり、このためコンデンサ８の内部において適宜の管路内を冷却水Ｃが通過するように構成されている。
そして冷却水供給口８３及び冷却水排出口８４には、蒸気発生装置１０における蒸発器１０３が接続され、この閉路内を熱源水ポンプＰ６によって循環する熱媒体が前記冷却水Ｃとして使用される。
またコンデンサ８における抜気口８５には真空ポンプＰ４が接続される。
【００４４】
ここで前記蒸気発生装置１０について説明すると、このものは一例としてヒートポンプ１００に予熱器１１０を組み合わせて構成されるものである。
前記ヒートポンプ１００は、凝縮器１０１と、膨張弁１０２と、蒸発器１０３と、圧縮機１０４とを具えてヒートポンプサイクルを形成するものであり、一例として二酸化炭素を冷媒とするものが採用される。なお前記冷媒として二酸化炭素を採用することにより、ヒートポンプ１００によって昇温される水Ｗの温度をより高くすることができるものである。なお今後、他の冷媒を用いた同等の性能を有するヒートポンプ１００が実用化された場合には、これを採用することもできる。
そして凝縮器１０１と膨張弁１０２との間に、熱交換器等が適用された予熱器１１０が配されるものであり、外部から供給された水Ｗは、予熱器１１０において冷媒との熱交換によって昇温（予熱）された状態で凝縮器１０１に供給される。次いで凝縮器１０１において、水Ｗは冷媒との熱交換によって更に昇温されて蒸気Ｓとなり、遠心式薄膜真空蒸発装置１における蒸気供給口４１に供給されるように構成されている。
【００４５】
また凝縮器１０１と蒸気供給口４１とを結ぶ管路に、バルブＶ１、Ｖ２が具えられた管路が接続されており、凝縮器１０１で生成された蒸気Ｓに対して、工場内の他の機器で生じた余剰蒸気や、適宜他の機器によって生成された補助蒸気Ｓ１を混入することができるように構成されている。なお後述する実施例４、５においては補助蒸気Ｓ１が用いられないため、このような補助蒸気Ｓ１の供給機構の図示（図５、６）は省略されているが、補助蒸気Ｓ１が用いられる場合にはこのような供給機構が具えられるものとする。
【００４６】
また濃縮装置Ｅの起動時あるいは運転中において、あるいは何らかの理由で原料液Ｌ０の濃度、流量が変動する場合等において、コンデンサ８における交換熱量が不足したり、変動したり、あるいは過剰になる場合がある。このとき冷却水Ｃ１の温度も一定値に安定しないため、安定させるために、前記熱源水ポンプＰ６と蒸発器１０３との間（冷却水Ｃ１の経路）に、冷却水Ｃ１を冷却するための冷却器１２０または冷却水Ｃ１を加熱するための予熱器１２１のいずれか一方または双方を具えるものとする。
なおこの実施例では、前記冷却器１２０及び予熱器１２１として熱交換器が採用されるものであり、前記蒸発器１０３における冷却水Ｃ１の入口付近に温度センサ１０５を具え、この温度センサ１０５の検出値に基づいて、冷却器１２０に流す循環再冷水Ｗ１の量あるいは予熱器１２１に流す補助蒸気Ｓ２の量を制御して、冷却水Ｃ１の温度を所定の値に安定させることが可能となる。
また前記冷却器１２０及び予熱器１２１については、上述した熱交換器以外にも、ペルチェ素子及び電気ヒータ等を用いることもできる。
【００４７】
また図示は省略するが、前記蒸気発生装置１０としては、ヒートポンプ１００によって熱風を発生させ、この熱風を用いて水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生させる構成のものを採用することもできる。
また前記予熱器１１０については、ヒートポンプ１００の性能や水Ｗの温度等の条件に応じて、設けなくてもよい場合もある（例えば後述する実施例４、５）。
【００４８】
実施例１及び２に示す濃縮装置Ｅ（Ｅ１、Ｅ２）は上述したように構成されるものであり、以下、濃縮装置Ｅの運転方法について説明する。
なお濃縮装置Ｅの運転に際しては、前記加熱部４０から排出される蒸気ＳとドレンＤとの気液混合体をワンパスとする方法と、循環使用する方法とが選択されるものであり、以下、ワンパスとする方法について実施例１乃至３として説明し、循環使用する方法について実施例４乃至６として説明する。
【００４９】
〔実施例１〕（図１参照、Ｃ１：３７℃、Ｃ２：３２℃、補助蒸気Ｓ１有、補助蒸気Ｓ２無、循環再冷水Ｗ１無、処理温度５０℃、Ｌ０：アミノ酸調味溶液）
（１）〔起動操作〕
初めにケーシング２内を真空状態とするものであり、真空ポンプＰ４を起動してケーシング２内の空気を排出して一例として１２．３ｋＰａ（ａｂｓ）とする。
次いでモータＭを起動して、回転体３を回転させる（４００〜１５００ｒｐｍ）。
更に熱源水ポンプＰ６を起動して、熱媒体としての冷却水Ｃ１を循環させるとともに、予熱器１２１に補助蒸気Ｓ２を供給し、冷却水Ｃ１の温度を所望の値（この実施例では３７℃）とする。
【００５０】
（２）〔蒸気の生成と供給〕
一方、蒸気発生装置１０において蒸気Ｓを生成するものであり、圧縮機１０４を起動して冷媒を循環させると、冷媒は蒸発器１０３において、冷却水Ｃ１（この実施例では３７℃）の熱を取り込むとともに、予熱器１１０及び凝縮器１０１において水Ｗに熱を移動させる。このとき、熱を移動させた後の冷却水Ｃ２の温度は３２℃となる。
そして水Ｗは凝縮器１０１において、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給するのに適した蒸気Ｓ（１２０℃  ０．１ＭＰａＧ  ９００ｋｇ／ｈ）となって、遠心式薄膜真空蒸発装置１における蒸気供給口４１に供給される。
なおこの実施例では、蒸気Ｓに対して補助蒸気Ｓ１（１２０℃、０．１ＭＰａＧ、１００ｋｇ／ｈ）を加えることにより、遠心式薄膜真空蒸発装置１へ供給される蒸気量が１０００ｋｇ／ｈとなるようにした。
そして蒸気供給口４１に供給された蒸気Ｓは加熱部４０内に至り、蒸発板３１を加熱した後に凝縮してドレンＤとなるものであり、真空ポンプＰ３の吸引作用によって凝縮液回収管７を通じてセパレータ９に送られた気液混合体は、ここで空気ＡとドレンＤとに分けられて外部に放出される。なお一部の蒸気Ｓは凝縮することなく、ドレンＤとともにドレン口４２から排出されることとなる。
【００５１】
（３）〔原料液の供給と濃縮〕
そして原料液供給ポンプＰ０を起動して、原料液Ｌ０を原料供給管５１から原料供給面３１ａに供給するものであり、原料液Ｌ０は遠心力によって蒸発板３１上を外周部に向けて移動し、約一秒程で堰板３３に至るものであり、この間に蒸発板３１により加熱されて揮発性成分が蒸発し、濃縮液Ｌ１となる。
そして濃縮液Ｌ１は堰板３３によって堰き止められるものであり、濃縮液排出ポンプＰ１の吸引作用により、ペアリングチューブ６から濃縮液タンクＴ１に送られる（バルブＶ３閉、バルブＶ４開）。
なおこの実施例では、ケーシング２内における、原料液Ｌ０が供給される空間の圧力が１２．３ｋＰａ（ａｂｓ）、すなわち処理温度が５０℃となるようにした。
【００５２】
（４）〔排気された蒸気成分から冷却液への熱回収〕
一方、原料液Ｌ０から蒸発した蒸気成分は、真空ポンプＰ４の吸引作用によって排気管２１からコンデンサ８に取り込まれるものであり、ここで冷却水Ｃ２（３２℃）との間で熱交換が行われ、冷却水Ｃ２が昇温されて冷却水Ｃ１（３７℃）となる一方、蒸気成分は蒸留液Ｌ２となり、蒸留液排出ポンプＰ２によって蒸留液タンクＴ２に収容される。
なおこの実施例では、前記原料液供給管５から蒸発板３１への原料液Ｌ０の供給をワンパス方式としたため、蒸気発生装置１０から遠心式薄膜真空蒸発装置１へ供給する蒸気Ｓを、常に同じ状態のものとすることができ、またコンデンサ８において冷却水Ｃ２に取り込まれる熱量が常時一定となるため、安定した運転を行うことができる。
【００５３】
〔実施例２〕（図３参照、Ｃ１：５２℃、Ｃ２：４７℃、補助蒸気Ｓ１無、補助蒸気Ｓ２無、循環再冷水Ｗ１無、処理温度６５℃、Ｌ０：緑茶）
次いで図３に示す実施例２について説明する。この実施例２で示す濃縮装置Ｅ２と実施例１で示す濃縮装置Ｅ１とは装置構成を同一とするものであり、実施例２は運転条件を異ならせた実施例である。具体的には、蒸気発生装置１０によって生成される蒸気Ｓを、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給するのに適した状態（１２０℃、０．１ＭＰａＧ、１０００ｋｇ／ｈ）とし、蒸気Ｓへの補助蒸気Ｓ１の混入は行わないようにした。
また冷却水Ｃ１の温度が５２℃、冷却水Ｃ２の温度が４７℃となるようにし、更にケーシング２内における、原料液Ｌ０が供給される空間の圧力が２５．０ｋＰａ（ａｂｓ）、すなわち処理温度が６５℃となるようにした。
【００５４】
〔実施例３〕（図４参照、Ｃ１：５５℃、Ｃ２：５０℃、補助蒸気Ｓ１無、補助蒸気Ｓ２無、循環再冷水Ｗ１無、処理温度５０℃、Ｌ０：果汁）
次いで図４に示す実施例３について説明する。この実施例３で示す濃縮装置Ｅ３と実施例２で示す濃縮装置Ｅ２（濃縮装置Ｅ１も同様）との相違点は、実施例２においてはコンデンサ８によって昇温された冷却水Ｃ１の温度が５２℃となるのに対し、実施例３においては遠心式薄膜真空蒸発装置１におけるドレン口４２から排出される、蒸気ＳとドレンＤとの気液混合体の熱を昇温器１１１によって冷却水Ｃ２に取り込むことにより、冷却水Ｃ１の温度が５５℃となるようにしたものである。このため実施例３においては、遠心式薄膜真空蒸発装置１における排気管２１に、真空ポンプＰ４を介在させてセパレータ９１を接続するようにし、前記コンデンサ８及び蒸留液排出ポンプＰ２は用いない構成とした。
そしてこの実施例３では、蒸気発生装置１０によって生成される蒸気Ｓを、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給するのに適した状態（１２０℃、０．１ＭＰａＧ、１０００ｋｇ／ｈ）とし、蒸気Ｓへの補助蒸気Ｓ１の混入は行わないようにした。
また冷却水Ｃ２の温度が５０℃となるようにし、更にケーシング２内における、原料液Ｌ０が供給される空間の圧力が１２．３ｋＰａ（ａｂｓ）、すなわち処理温度が５０℃となるようにした。
なお前記ドレン口４２からは、ドレンＤのみが排出されることもあるが、この場合もドレンＤの熱を昇温器１１１によって冷却水Ｃ２に取り込むことができる。
【００５５】
なお図示は省略するが、ここまで説明した実施例１、２と同様に、コンデンサ８及び蒸留液排出ポンプＰ２を用いる構成を採ることもできるものであり、この場合、蒸発器１０３と冷却水供給口８３とを管路で結ぶとともに、冷却水排出口８４と昇温器１１１とを管路で結ぶようにすればよい。
また図示は省略するが、ここまで説明した実施例１、２と同様に、冷却器１２０及び予熱器１２１を用いる構成を採ることもできるものであり、この場合、昇温器１１１と蒸発器１０３との間を結ぶ管路に、冷却器１２０及び予熱器１２１を具えるようにすればよい。
【００５６】
〔参考例４〕（図５参照、Ｃ１：１６℃、Ｃ２：８．７℃、補助蒸気Ｓ１無、補助蒸気Ｓ２無、循環再冷水Ｗ１有、処理温度２０℃、Ｌ０：抗生物質溶液）
次いで図５に示す参考例４について説明する。この参考例４で示す濃縮装置Ｅ４は、前記濃縮装置Ｅ１及び濃縮装置Ｅ２と基本構成を同一とするものであるが、相違点は、前記加熱部４０から排出される蒸気ＳとドレンＤとの気液混合体を循環使用する点である。
このため蒸気供給口４１及びドレン口４２と、凝縮器１０１との間に水タンク１３０が具えられるものであり、更に水タンク１３０とドレン口４２との間にセパレータ１３１が具えられる。
また水タンク１３０と凝縮器１０１との間に水ポンプＰ７が具えられ、水タンク１３０とセパレータ１３１との間に液ポンプＰ８が具えられる。更にまたセパレータ１３１には排気用の管路が接続されており、この管路にバルブＶ５及び真空ポンプＰ９が具えられる。
【００５７】
そしてこのような構成が採られることにより、水タンク１３０内に水Ｗを充填し、この水Ｗを循環水Ｗ２として凝縮器１０１に送り込むことにより温水Ｗ３とし、更にこの温水Ｗ３を水タンク１３０に供給して蒸気Ｓが生成されることとなる。そしてこの蒸気Ｓが加熱部４０に供給され、蒸発板３１を加熱した後、一部が凝縮してドレンＤとなり、蒸気ＳとドレンＤとの気液混合体がセパレータ１３１を経由して水タンク１３０に戻されるとともに、再び循環水Ｗ２として供されることとなる。なおこの実施例４及び後述する実施例５においては、水タンク１３０についても蒸気発生装置１０の構成要素となるものである。また水タンク１３０内への水Ｗの補給は適宜行われるものとする。
また前記予熱器１２１と蒸発器１０３との間にクッションタンク１４０及び熱源水ポンプＰ６が具えられている。
そしてこの参考例４においては一例として、循環水Ｗ２の温度が８０℃、温水Ｗ３の温度が９０℃となるようにした。
またこの参考例４では、水タンク１３０において生成される蒸気Ｓを、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給するのに適した状態（８０℃、４７ｋＰａ（ａｂｓ）、９００ｋｇ／ｈ）とする。
なお蒸気Ｓへの補助蒸気Ｓ１の混入は行わないようにしたため、図５においてはバルブＶ１、Ｖ２が具えられる管路の記載を省略している。
またコンデンサ８から排出された冷却水Ｃ１の温度が１８．７℃となったため、循環再冷水Ｗ１を冷却器１２０に供給することにより、蒸発器１０３に供給される時点の冷却水Ｃ１の温度が１６．０℃となるようにした。なお循環再冷水Ｗ１は図示しないチラーによって生成されるものであり、このチラーの消費電力は４６ｋＷとなった。
また冷却水Ｃ２の温度が８．７℃となるようにし、更にケーシング２内における、原料液Ｌ０が供給される空間の圧力が２．３ｋＰａ（ａｂｓ）、すなわち処理温度が２０℃となるようにした。
【００５８】
〔参考例５〕（図６参照、Ｃ１：３７℃、Ｃ２：３０℃、補助蒸気Ｓ１無、補助蒸気Ｓ２無、循環再冷水Ｗ１有、処理温度４０℃、Ｌ０：酵素溶液）
次いで図６に示す参考例５について説明する。この参考例５で示す濃縮装置Ｅ５は、前記濃縮装置Ｅ４と基本構成を同一とするものであるが、相違点は、冷却器１２０を削除するとともに、蒸発器１０３と冷却水供給口８３との間を結ぶ管路に循環再冷水Ｗ１を供給することができるように構成された点である。
そしてこの参考例５では、水タンク１３０において生成される蒸気Ｓを、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給するのに適した状態（８０℃、４７ｋＰａ（ａｂｓ）、６００ｋｇ／ｈ）とする。
なお蒸気Ｓへの補助蒸気Ｓ１の混入は行わないようにしたため、図６においてはバルブＶ１、Ｖ２が具えられる管路の記載を省略している。
また冷却水Ｃ２の温度が３０℃となるようにし、この冷却水Ｃ２に３２℃の循環再冷水Ｗ１を１７９Ｌ／ｍｉｎで混入して３０．５℃の冷却水Ｃ３を得るようにした。
更にケーシング２内における、原料液Ｌ０が供給される空間の圧力が７．３ｋＰａ（ａｂｓ）、すなわち処理温度が４０℃となるようにした。
更に前記循環水Ｗ２の温度が８０℃、温水Ｗ３の温度が９０℃となるようにした。
【００５９】
〔実施例６〕（図７参照、Ｃ１：５５℃、Ｃ２：５０℃、補助蒸気Ｓ１無、補助蒸気Ｓ２無、循環再冷水Ｗ１無、処理温度５０℃、Ｌ０：緑茶）
次いで図７に示す実施例６について説明する。この実施例６で示す濃縮装置Ｅ６は、前記実施例３で示した濃縮装置Ｅ３と基本構成を同一とするものであるが、相違点は、前記加熱部４０から排出される蒸気ＳとドレンＤとの気液混合体を循環使用する点である。
このためドレン口４２と、予熱器１１０との間に水タンク１３０が具えられるものである。また水タンク１３０と予熱器１１０との間には水ポンプＰ７が具えられ、水タンク１３０と昇温器１１１との間には液ポンプＰ８が具えられる。
そしてこのような構成が採られることにより、水タンク１３０内に水Ｗを充填し、この水Ｗを循環水Ｗ２として凝縮器１０１に送り込むことにより蒸気Ｓを生成させ、この蒸気Ｓが加熱部４０に供給され、蒸発板３１を加熱した後、一部が凝縮してドレンＤとなり、蒸気ＳとドレンＤとの気液混合体が昇温器１１１を経由して水タンク１３０に戻されるとともに、再び循環水Ｗ２として供されることとなる。
そしてこの実施例６では、蒸気発生装置１０によって生成される蒸気Ｓを、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給するのに適した状態（１２０℃、０．１ＭＰａＧ、１０００ｋｇ／ｈ）とし、蒸気Ｓへの補助蒸気Ｓ１の混入は行わないようにした。
また冷却水Ｃ２の温度が５０℃となるようにし、更にケーシング２内における、原料液Ｌ０が供給される空間の圧力が１２．３ｋＰａ（ａｂｓ）、すなわち処理温度が５０℃となるようにした。
【００６０】
なお図示は省略するが、ここまで説明した実施例１、２及び参考例４、５と同様に、コンデンサ８及び蒸留液排出ポンプＰ２を用いる構成を採ることもできるものであり、この場合、蒸発器１０３と冷却水供給口８３とを管路で結ぶとともに、冷却水排出口８４と昇温器１１１とを管路で結ぶようにすればよい。
また図示は省略するが、ここまで説明した実施例１、２及び参考例４、５と同様に、冷却器１２０及び予熱器１２１を用いる構成を採ることもできるものであり、この場合、昇温器１１１と蒸発器１０３との間を結ぶ管路に、冷却器１２０及び予熱器１２１を具えるようにすればよい。
【００６１】
〔ＣＯＰ及び消費電力等の比較〕
以上述べた実施例１、２、３及び６並びに参考例４及び５の運転条件並びにＨ．Ｐ．ＣＯＰ、消費電力及び熱効率を図８に示した表を用いて比較する。ここでＨ．Ｐ．ＣＯＰとは、蒸気発生装置１０におけるＣＯＰを意味する。また熱効率とは、蒸発に使われるエネルギーを、濃縮装置Ｅに投入されるエネルギーで除した値を意味する。
【００６２】
まず実施例１の運転方法では、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ２．５、熱効率１．９６となっており、単効用缶式濃縮装置の熱効率０．８〜０．９、多重効用缶式濃縮装置の熱効率１．４よりも高効率となっていることが確認できる。
なお実施例２、３及び６並びに参考例４及び５は、実施例１とは異なった原料液Ｌ０を扱ったものであるが、ここで参考までに実施例１を基準とした消費電力等の比較を行う。
まず実施例１の運転方法において３７℃であった冷却水Ｃ１の温度を、５２℃とした実施例２では、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ３．０、熱効率３．０となっており、更に消費電力は実施例１よりも−４４ｋＷ（−１６．７％）となっていることが確認できる。
また実施例３では、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ３．１、熱効率３．１となっており、実施例１よりも−５１ｋＷ（−１９．４％）となっていることが確認できる。
また参考例４では、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ２．８、熱効率２．８０（チラーの消費電力は算入せず。）となっており、更に消費電力は実施例１よりも−６１ｋＷ（−２３．２％）となっていることが確認できる。
また参考例５では、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ３．４、熱効率３．４０となっており、更に消費電力は実施例１よりも−１５１ｋＷ（−５７．４％）となっていることが確認できる。
また引用例６では、Ｈ．Ｐ．ＣＯＰ３．０、熱効率３．００となっており、更に消費電力は実施例１よりも−５９ｋＷ（−２２．４％）となっていることが確認できる。
【００６３】
なお上述した実施例１、２、３及び６並びに参考例４及び５は、原料液供給管５から蒸発板３１への原料液Ｌ０の供給をワンパス方式とした実施例であり、蒸発板３１上での蒸発条件が常時一定となるものであるため、蒸気発生装置１０から遠心式薄膜真空蒸発装置１へ供給される蒸気Ｓを、常に同じ条件とすることができ、またコンデンサ８から回収される熱量も常に一定となるため、安定した運転を行うことができるものである。
【００６４】
〔他の実施例〕
次に原料液供給管５から蒸発板３１への原料液Ｌ０の供給を循環方式とする実施例について説明する。
具体的には、前記原料液供給管５１から蒸発板３１への原料液Ｌ０の供給を循環方式とするものであり、原料液供給管５１から蒸発板３１に供給された原料液Ｌ０は、蒸発板３１上を外周部に向けて移動する際に加熱され、揮発性成分が蒸発して濃縮液Ｌ１となる。次いでこの濃縮液Ｌ１はペアリングチューブ６から吸引され、その濃度が濃度センサ５３により計測されるものであり、計測された濃度が所望の濃度より低い場合には、バルブＶ４が閉鎖されるとともに、バルブＶ３が開放されて原料液タンクＴ０に戻される。そして原料液タンクＴ０に戻された濃縮液Ｌ１は原料液Ｌ０と混ざることとなり、再び原料液Ｌ０として蒸発板３１に供給されることとなる。
そしてこのような循環が繰り返されると、濃縮液Ｌ１の濃度はやがて所望の濃度に達することとなり、濃度センサ５３の計測値が所望の値になった段階でバルブＶ３が閉じられ、更にバルブＶ４が開放されることにより、濃縮液Ｌ１は濃縮液タンクＴ１に蓄積される。
【００６５】
このような循環方式での運転の際、原料液供給管５１から蒸発板３１に供給される原料液Ｌ０の濃度は処理が進むにしたがって高くなり、コンデンサ８に送られる蒸気成分、及びこの蒸気成分中の総熱量が減少することとなる。
この場合、冷却水Ｃ１の温度が十分に上昇しなくなるため、予熱器１２１に補助蒸気Ｓ２を供給し、冷却水Ｃ１の温度を上げた状態で蒸発器１０３に供給することにより、ヒートポンプ１００の効率が低下してしまうことを回避することができる。
【００６６】
また上述のような循環方式での運転の際、原料液供給管５１から蒸発板３１に供給される原料液Ｌ０の濃度は処理が進むにしたがって高くなり、コンデンサ８に送られる蒸気成分、及びこの蒸気成分中の総熱量が減少することとなり、予熱器１２１に補助蒸気Ｓ２を供給しない場合、冷却水Ｃ１の温度が十分に上昇しなくなるため、この熱を熱源とするヒートポンプ１００の効率は低下してしまう。その場合には実施例１と同様にバルブＶ１、Ｖ２を適宜開放し、蒸気発生装置１０によって生成された蒸気Ｓに補助蒸気Ｓ１を適宜添加することにより、ヒートポンプ１００の効率が低下した場合であっても、遠心式薄膜真空蒸発装置１に供給される蒸気Ｓの条件を一定に保つことができる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｅ      濃縮装置
Ｅ１    濃縮装置
Ｅ２    濃縮装置
Ｅ３    濃縮装置
Ｅ４    濃縮装置
Ｅ５    濃縮装置
Ｅ６    濃縮装置
１      遠心式薄膜真空蒸発装置
２      ケーシング
２１    排気管
２４    排液口
２５    接続部
２６    点検窓
３      回転体
３０    回転軸
３１    蒸発板
３１ａ  原料供給面
３２    飛散防止板
３３    堰板
４      外覆板
４０    加熱部
４１    蒸気供給口
４２    ドレン口
５      原料液供給管
５１    原料液供給管
５２    原料液供給管
５３    濃度センサ
６      ペアリングチューブ
６０    吸液口
７      凝縮液回収管
７０    吸液口
８      コンデンサ
８１    導入口
８２    排出口
８３    冷却水供給口
８４    冷却水排出口
８５    抜気口
９      セパレータ
９１    セパレータ
１０    蒸気発生装置
１００  ヒートポンプ
１０１  凝縮器
１０２  膨張弁
１０３  蒸発器
１０４  圧縮器
１０５  温度センサ
１１０  予熱器
１１１  昇温器
１２０  冷却器
１２１  予熱器
１３０  水タンク
１３１  セパレータ
１４０  クッションタンク
Ａ      空気
Ｄ      ドレン
Ｌ０    原料液
Ｌ１    濃縮液
Ｌ２    蒸留液
Ｃ      冷却水
Ｃ１    冷却水
Ｃ２    冷却水
Ｃ３    冷却水
Ｍ      モータ
Ｐ０    原料液供給ポンプ
Ｐ１    濃縮液排出ポンプ
Ｐ２    蒸留液排出ポンプ
Ｐ３    真空ポンプ
Ｐ４    真空ポンプ
Ｐ５    戻しポンプ
Ｐ６    熱源水ポンプ
Ｐ７    水ポンプ
Ｐ８    液ポンプ
Ｐ９    真空ポンプ
Ｓ      蒸気
Ｓ１    補助蒸気
Ｓ２    補助蒸気
Ｔ０    原料液タンク
Ｔ１    濃縮液タンク
Ｔ２    蒸留液タンク
Ｖ１    バルブ
Ｖ２    バルブ
Ｖ３    バルブ
Ｖ４    バルブ
Ｖ５    バルブ
Ｖ６    ニードル弁
Ｗ      水
Ｗ１    循環再冷水
Ｗ２    循環水
Ｗ３    温水
【図１】
0005806489.tif 000002
【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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