(57)【要約】【課題】ベーパに含まれる濃縮物が堆積・固化するのを防止できること。【解決手段】胴体１内には、ベーパに含まれる濃縮物を製品出口６に導く流下板２０が取り付けられている。流下板２０は、全体的として楕円形状をなす板体であって、中央部にロータ２を挿通する挿通孔を有し、その外周が胴体１の内壁に取り付けられることで、ベーパ出口７から製品出口６に向かうよう斜め下方に傾斜して取り付けられる。この流下板２０は、複数に分割形成されており、例えば、周方向に沿い略９０度の角度の扇状に形成された第１〜第４分割板２１〜２４からなっている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体と、該胴体に処理液が供給されたとき、胴体の内壁との間で処理液の液膜を形成する液膜形成手段と、液膜を蒸発させて処理液の濃縮液を生成する加熱ジャケットと、前記濃縮液を取り出す製品出口と、処理液から蒸発したベーパを排出させるベーパ出口とを備えた薄膜蒸発装置において、
前記胴体内のベーパ出口及び製品出口間に、ベーパに含まれる濃縮物を製品出口に導く流下板を設けたことを特徴とする薄膜蒸発装置。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜蒸発装置において、
前記流下板は、複数からなる分割板により前記胴体の周方向に分割形成されていることを特徴とする薄膜蒸発装置。
【請求項３】
請求項２記載の薄膜蒸発装置において、
前記複数からなる分割板は、前記胴体の内壁に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする薄膜蒸発装置。
【請求項４】
請求項３記載の薄膜蒸発装置において、
前記分割板の各々は、周方向において隣り合う端部が、互いに隙間を隔てて取り付けられることを特徴とする薄膜蒸発装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、処理液を蒸発濃縮させて濃縮液を生成する薄膜蒸発装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
処理液を濃縮させる薄膜蒸発装置は、種々提案され、実用に供されている。例えば、図７に示す従来の薄膜蒸発装置は、胴体１と、この胴体１内に回転自在に設置されたロータ２と、胴体１の周囲に配設されてこれを加熱する加熱ジャケット４とを備えている。胴体１は、軸方向の両端が塞がれた円筒状に形成され、軸方向の一端部の上流側（左側）が処理液を濃縮させる処理室１ａをなし、他端部の下流側（右側）が処理液を排出させる排出室１ｂをなしている。処理室１ａには処理液の供給口５が設けられ、排出室１ｂには濃縮された処理液を取り出す製品出口６が設けられると共に、蒸発したベーパを排出させるベーパ出口７が設けられている。ロータ２は、周囲に放射状に撹拌用の羽根３が配設されることで液膜形成手段を構成している。
【０００３】
この薄膜蒸発装置は、モータ８の駆動により動力伝達機構９を介して胴体１内のロータ２が軸周りに回転され、また加熱ジャケット４内にスチーム入口１０からスチームが送られることで胴体１が加熱されているとき、処理液が供給口５から供給されると、ロータ２の羽根３の遠心力で羽根３と胴体１の内壁との間に処理液の液膜が形成されると共に、その液膜が、供給口５から供給され続ける新たな処理液によって処理室１ａから排出室１ｂ方向に移動し、その際、液膜が移動しながら加熱されて蒸発することで濃縮液が生成され、該濃縮液が製品出口６から取り出される。一方、処理室１ａで蒸発したベーパは、排出室１ｂに到達することでベーパ出口７から排出され、回収されることとなる。
なお、動力伝達機構９は、プーリ、ベルト車、ベルト等によって構成されている。図７において、符号１１はスチームの排出口、符号１２はロータ２を回転自在に支持する軸受である。
この種の薄膜蒸発装置に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１９２５０２号公報（第３ー５頁、図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の薄膜蒸発装置は、処理液に含まれる蒸発成分を蒸発させることで処理液から濃縮液を取り出すように構成しているものの、蒸発したベーパには、蒸発に伴って飛沫する（いわゆる飛沫同伴という）高粘性の濃縮物が混入しており、その濃縮物がベーパと共に排出することができず、ベーパ出口７から下方に垂れてしまい、濃縮物が排出室１ｂの底部に堆積しかつ固化する問題があった。
また、堆積しかつ固化した濃縮物を放置しておくと、羽根３が破損する等のおそれがあるので、清掃する必要がある。しかしながら、清掃のために装置を停止させた場合、固化した濃縮物を除去するのにかなりの時間がかかるので、装置の稼働率が低下し、それだけ生産上の障害となる問題があった。
【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、その目的は、ベーパに含まれる濃縮物が堆積・固化するのを防止することができ、装置内の清掃を軽減できる薄膜蒸発装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、胴体と、該胴体に処理液が供給されたとき、胴体の内壁との間で処理液の液膜を形成する液膜形成手段と、液膜を蒸発させて処理液の濃縮液を生成する加熱ジャケットと、前記濃縮液を取り出す製品出口と、処理液から蒸発したベーパを排出させるベーパ出口とを備えた薄膜蒸発装置において、前記胴体内のベーパ出口及び製品出口間に、ベーパに混在する濃縮物を製品出口に導く流下板を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る薄膜蒸発装置によれば、胴体内のベーパ出口と製品出口間に流下板が設けられているので、高粘度の濃縮物がベーパ出口から流下板に垂れ落ちると、流下板に沿い製品出口方向に伝って流れ、製品出口から送り出されることとなり、濃縮物の排出を良好に行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の薄膜蒸発装置において、前記流下板は、複数からなる分割板により前記胴体の周方向に分割形成されていることを特徴とする。
この発明に係る薄膜蒸発装置によれば、流下板が胴体内壁に沿い複数からなる分割板で分割形成されているので、胴体内壁に容易に取り付けることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の薄膜蒸発装置において、前記複数からなる分割板は、前記胴体の内壁に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
この発明に係る薄膜蒸発装置によれば、複数の分割板が着脱可能に取り付けられていると、分割板の取付け及び取外しを良好に行うことができるので、清掃作業を容易に行うことができ、清掃作業の軽減化を確実に実行できる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の薄膜蒸発装置において、前記分割板は、周方向において隣り合う端部が、互いに隙間を隔てて取り付けられることを特徴とする。
この発明に係る薄膜蒸発装置によれば、各分割板が熱によって周方向に膨張しても、互いに当接したりして変形するおそれがなく、流下板としての機能を的確に維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１〜図６はこの発明の一実施の形態に係る薄膜蒸発装置を示す図であって、図１は薄膜蒸発装置を示す縦断面の全体図、図２は薄膜蒸発装置の要部を示す拡大図、図３は図２のＡ矢視に相当する流下板の正面図、図４は流下板の取付状態を示す図２のＺ部拡大図、図５は流下板の取付機構を示す図、図６は図３のＢ−Ｂ線断面に相当する拡大図である。
この薄膜蒸発装置は、図１に示すように、胴体１と、この胴体１内に回転自在に設置されたロータ２、及びロータ２に放射状に配設された撹拌用の羽根３からなる液膜形成手段と、胴体１の周囲に配設された加熱ジャケット４とを備え、胴体１内に処理液が供給されたとき、羽根３の遠心力によって羽根３と胴体１の内壁間に処理液の液膜が形成され、その液膜が加熱ジャケット４の熱で蒸発することで濃縮液に生成され、製品出口６から取り出されるようになっている。
胴体１は、その上流側が処理室１ａをなし、下流側が排出室１ｂをなしており、処理室１ａには処理液の供給口５が設けられ、排出室１ｂの底部には濃縮液を取り出す製品出口６が設けられると共に、排出室１ｂの上部には蒸発したベーパを排出させるベーパ出口７が設けられている。製品出口６は、処理室１ａ寄りの位置に配置され、ベーパ出口７は、製品出口６より下流側の位置に配置され、製品出口６とずれた位置関係となっている。
【００１３】
そして、胴体１内には、図１及び図２に示すように、ベーパに含まれる濃縮物を製品出口６に導く流下板２０が取り付けられている。流下板２０は、正面から見ると図３に示すように、全体的として楕円形状をなす板体であって、中央部にロータ２を挿通する挿通孔２５を有し、その外周が胴体１の内壁に取り付けられることで、図２のようにベーパ出口７から製品出口６に向かうよう斜め下方に傾斜（図示例では約５２°で傾斜）して取り付けられている。
【００１４】
この流下板２０は、複数に分割形成されており、例えば、図３に示すように、周方向に沿い略９０度の角度の扇状に形成された第１〜第４分割板２１〜２４からなっている。これら第１〜第４分割板２１〜２４は、取付機構によって図４に示すように胴体１の内壁に取り付けられる。取付機構は、図５に示すように、長四角の板体をなすブラケット２６と、その長手方向の一端側に溶接等によって固定されたナット２７と、図４に示すようにナット２７と螺合するボルト２８とを有し、ブラケット２６の他端側が胴体１内壁の周囲に溶接によって所定の間隔で固定されている。
【００１５】
一方、第１〜第４分割板２１〜２４にはナット２７と対応する位置に図３に示すような長孔２９が形成され、第１〜第４分割板２１〜２４の各々が胴体内壁に周囲に沿って挿入されたとき、図４に示すように、各分割板２１〜２４の長孔２９からボルト２８を対応ブラケット２６のナット２７に締め付けることで着脱自在に取り付けられる。長孔２９は、例えば図３に示すように、各分割板２１〜２４に対し二個ずつ設けられ、しかもその長軸が径方向に沿うように設けられている。
【００１６】
また、第１〜第４分割板２１〜２４のうち、例えば、図３に示すように、第１分割板２１及び第３分割板２３の周方向の両端部に当て板３０がそれぞれ固定されている。当て板３０は、第１〜第４分割板２１〜２４の両端部の長さ方向に沿う帯状の板体であって、図６に示すように、第１分割板２１の両端部に溶接３１によって突出した状態で固定される他、図示していないが、第３分割板２３の両端部にも同様にして固定されている。
【００１７】
そして、取付機構によって各分割板２１〜２４を取り付けるとき、図６に示すように第１分割板２１の一端側の当て板３０に第４分割板２４の一端を当接させる一方、図示していないが、第１分割板２１の他端側の当て板３０に第２分割板２２の一端を当接させ、更にそれら第４分割板２４の他端及び第２分割板２２の他端を第３分割板２３の両端の当て板３０にそれぞれ同様に当接することで、各分割板２１〜２４の隣り合う端部が互いに隙間Ｌを隔てて取り付けられるようになっている。この隙間Ｌは、分割板２１〜２４の各々が熱によって周方向に膨張したときの大きさを許容できる寸法となっている。
但し、当て板３０の固定構造としては、これに限らず、各分割板２１〜２４の一端にそれぞれ固定してもよく、要は、各分割板が周方向に熱膨張しても、端部が互いに突き合わないような隙間Ｌを隔てていればよい。
なお、図１〜図６において、図７と同一部分には同一符号を付しており、これ以上の説明を省略する。
【００１８】
このように構成された薄膜蒸発装置は、モータ８によってロータ２が駆動されると共に、スチームが加熱ジャケット４に送られることで胴体１が加熱されているとき、胴体１内に供給口５から処理液が供給されると、ロータ２の羽根３の遠心力によって羽根３と胴体内壁間に処理液の液膜が形成され、その液膜が熱によって蒸発することで濃縮されると共に、該濃縮された液膜が、供給口５から新たに処理液が供給されるに伴い排出室１ｂ側に移動しながら更に熱で濃縮されることで濃縮液が生成され、生成された濃縮液が製品出口６に至ることで取り出される。
【００１９】
一方、蒸発したベーパは、排出室１ｂ側に設けられたベーパ出口７より排出されるが、飛沫同伴によって生じる高粘度の濃縮物が含まれていることから、下方に垂れるおそれがある。
しかしながら、胴体１内において図２に示すように、排出室１ｂ内のベーパ出口７と製品出口６間に流下板２０が設けられているので、高粘度の濃縮物がベーパ出口７から流下板２０に垂れ落ちると、流下板２０に沿い製品出口６方向に伝って流れ、製品出口６から送り出されることとなる。
【００２０】
従って、胴体１内に、ベーパに混入している濃縮物がベーパ出口７から滴り落ちることがあっても、流下板２０によって製品出口６に導くことができるので、濃縮物が胴体１内に堆積したり、固化したりするのを防止することができる。これにより、胴体１内の清掃を簡単に行うことができ、清掃作業の軽減化を図ることができるので、清掃に要する装置の停止時間を短縮化することができ、それだけ装置の稼働率を高めることができると共に、生産性を高めることもできる。
【００２１】
また、流下板２０は、胴体１内のベーパ出口７の下流部及び製品出口６の下流部間に斜めに傾斜して設けられているので、ベーパ出口７から垂れ落ちる濃縮物を製品出口６に確実に導くことができるばかりでなく、ベーパがベーパ出口７から排出されるのを損なうことがなく、また、濃縮された処理液が製品出口６から取り出されるのを損なうということもない。
【００２２】
更に、流下板２０は、図３に示すように、周方向に分割形成されると共に着脱可能に取り付けられていることから、胴体内壁への取り付け作業を容易に行うことができるばかりでなく、その取り外し作業をも容易に行うことができ、取付け及び取外しを良好に行うことができる。
【００２３】
そして、流下板２０の各分割板、即ち、第１〜第４分割板２１〜２４は、当て板３０を利用することで、周方向において隣り合う位置で互いに隙間Ｌを隔てて取り付けられるので、胴体１内の熱によって周方向に膨張しても、互いに突き合うおそれがない。しかも、取付機構のボルト２８を通す長孔２９が径方向に設けられているので、分割板２１〜２４が熱で径方向に膨張するのも許容することができる。従って、各分割板２１〜２４の周方向及び径方向の熱膨張に拘わることなく流下板２０の機能を維持することができる。
【００２４】
加えて、取付機構は、胴体内壁に取り付けられ、ナット２７を有するブラケット２６と、このブラケット２６に第１〜第４分割板２１〜２４を取り付けるボトル２８との簡単な締結構造であるので、構成が複雑となるおそれもない。従って、流下板２０及び取付機構のユニットを追加するだけで、既存の装置に簡単に適用できるという利点も有する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ベーパに含まれる高粘度の濃縮物が、胴体内のベーパ出口と製品出口間に架装された流下板に垂れ落ち、製品出口から取り出すように構成したので、濃縮物が胴体内に堆積・固化するのを防止できる結果、胴体内の清掃を簡単に行い、清掃作業の軽減化を図ることができ、また、清掃に要する装置の停止時間を短縮化でき、それだけ装置の稼働率を高めることができると共に、生産性を高めることもできるという効果が得られる。
【００２６】
請求項２に係る発明によれば、流下板が胴体内壁に沿い複数に分割形成されていることから、胴体への取付けを簡単に行うことができるという効果が得られる。
【００２７】
請求項３に係る発明によれば、複数の分割板が着脱可能に取り付けられていることから、清掃作業を容易に行うことができ、清掃作業の軽減化を確実に実行できるという効果が得られる。
【００２８】
請求項４に係る発明によれば、各分割板が熱によって周方向に膨張しても、互いに当接したりして変形するおそれがなく、流下板としての機能を的確に維持できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る薄膜蒸発装置を示す縦断面の全体図である。
【図２】薄膜蒸発装置の要部を示す拡大図である。
【図３】図２のＡ矢視に相当する流下板の正面図である。
【図４】流下板の取付状態を示す図２のＺ部拡大図である。
【図５】流下板の取付機構を示す図であって、（ａ）はブラケットの側面図、（ｂ）はブラケットの正面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面に相当する拡大図である。
【図７】従来の薄膜蒸発装置の一構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    胴体
２    液膜形成手段のロータ
３    液膜形成手段の羽根
４    加熱ジャケット
６    製品出口
７    ベーパ出口
２０    流下板
２１〜２４    第１〜第４分割板
Ｌ    隙間
【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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