(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が経口で用いる原料液を濃縮する装置であって、
前記原料液から吸水液に水分を吸収する原料液濃縮部と、前記原料液濃縮部で希釈された吸水液の濃度を回復させる吸水液濃縮部とを有しており、
前記原料液濃縮部は、原料液通過室と吸水液通過室とが正浸透膜によって隔てられた構造であり、前記吸水液として浸透圧が前記原料液の浸透圧よりも高いものを使用することにより、前記原料液の水分の一部が前記正浸透膜を介して吸水液通過室に透過するようになっている構成において、
前記吸水液として、前記原料液そのものを濃縮して浸透圧を原料液よりも高くした濃縮原料液が使用されている、
経口液体の濃縮装置。
【請求項２】
希釈された吸水液を吸水液濃縮部に送って濃度が回復した吸水液を原料液濃縮部に戻す吸水液循環路を備えており、前記吸水液循環路のうち少なくとも濃縮済み吸水液が流れる経路に、固形物を補集するフィルターが設けられている、
請求項１に記載した経口液体の濃縮装置。
【請求項３】
人が経口で用いる原料液を濃縮する方法であって、
濃縮装置として、前記原料液から吸水液に水分を吸収する原料液濃縮部と、前記原料液濃縮部で希釈された吸水液の濃度を回復させる吸水液濃縮部とを有するものが使用されており、
前記原料液濃縮部は、原料液通過室と吸水液通過室とが正浸透膜によって隔てられた構造であり、前記吸水液として浸透圧が前記原料液の浸透圧よりも高いものを使用することにより、前記原料液の水分の一部が前記正浸透膜を介して吸水液通過室に透過するようになっている構成において、
前記吸水液として、前記原料液そのものを濃縮して浸透圧を原料液よりも高くした濃縮原料液が使用していることを特徴とする、
経口液体の濃縮方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、経口液体の濃縮装置及びその濃縮方法に関するものである。ここに、経口液体とは、人又は動物が口にするもの全体を意味しており、その典型として、濃縮ジュースや清涼飲料等の飲料、麺つゆ・各種出汁・調味料・スープのような液状（汁状）の食べ物、液状の健康補助食品、経口医薬品などが挙げられる。
【０００２】
経口液体は、消費者或いは患者が最終的に使用するものには限らず、原料になるものも含んでいる。
【背景技術】
【０００３】
飲料・食品の分野では、例えば、果汁ジュース、スープや麺つゆ、出汁などにおいて、流通や保管に要するスペース・費用を節約するために濃縮品が広く使用されている。これら濃縮タイプの飲料・食品は、原料を製造してから濃縮処理しており、濃縮方法としては、一般に、特許文献１に開示されているように、煮沸して水分を除去する蒸発法が採用されている。しかし、蒸発法では、熱によって品質が変化したり、固形成分が崩れてしまったりする不具合が懸念される。
【０００４】
他方、溶液から水分を取り出す手段として、水を分子レベルで透過させる膜があり、逆浸透膜は海水の淡水化に広く使用されていて実績がある。従って、飲料や食品の濃縮についても、逆浸透膜を使用することにより、組織の変化や風味の低下を招くことなく濃縮できると推測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１１５８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
逆浸透膜は海水淡水化に実用化されているが、加圧が必要であるため、固形物が多い飲料・食品に使用すると目詰まりが発生しやすくなって、実用には不適切と推測される。また、飲料や液状食品は海水に比べて濃度が高いため、濃縮のためには加圧力を高くせざるを得ず、すると、逆浸透膜が破れやすくなるという問題があり、この点からも、逆浸透膜は飲料・液状食品の濃縮には実用性に問題があると云える。
【０００７】
他方、浸透圧の違いを利用して水を透過させる膜として、濃度が低い液から濃度が高い溶液に対して水を拡散させる正浸透膜があり、この正浸透膜は加圧を要しないため、飲料や食品のように固形物が多い原料液であっても、長時間にわたって濃縮作用（水分の拡散）を実現できると期待される。
【０００８】
しかし、正浸透膜を使用した濃縮方法では、水分の透過・拡散によって吸水液が希釈されるため、正浸透膜の片側において吸水液を高い濃度に維持しけなければならないという制約がある。また、効率向上やコスト抑制といった要請もある。
さて、吸水液は原料液よりも浸透圧が高ければよく、従って、例えば飽和食塩水のような安全な溶液を使用することも可能である。しかし、正浸透膜に僅かな欠陥がある等して吸水液に含まれている分子が原料液通過室に漏洩することがないとも云えず、仮に、塩化ナトリウムが原料液に混入すると、味や風味に悪影響を与えるおそれがないとも云えない。
【０００９】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、飲料や食品等の経口液体を正浸透膜にて濃縮する装置及び方法を、改良された状態で提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は濃縮装置と濃縮方法とを含んでおり、濃縮装置は請求項１，２で特定している。このうち請求項１の発明は、
「人が経口で用いる原料液を濃縮する装置であって、
前記原料液から吸水液に水分を吸収する原料液濃縮部と、前記原料液濃縮部で希釈された吸水液の濃度を回復させる吸水液濃縮部とを有しており、
前記原料液濃縮部は、原料液通過室と吸水液通過室とが正浸透膜によって隔てられた構造であり、前記吸水液として浸透圧が前記原料液の浸透圧よりも高いものを使用することにより、前記原料液の水分の一部が前記正浸透膜を介して吸水液通過室に透過するようになっている構成において、
前記吸水液として、前記原料液そのものを濃縮して浸透圧を原料液よりも高くした濃縮原料液が使用されている」
というものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、希釈された吸水液を吸水液濃縮部に送って濃度が回復した吸水液を原料液濃縮部に戻す吸水液循環路を備えており、前記吸水液循環路のうち少なくとも濃縮済み吸水液が流れる経路に、固形物を補集するフィルターが設けられている。
【００１２】
請求項３の発明は、人が経口で用いる原料液を濃縮する方法であって、
濃縮装置として、前記原料液から吸水液に水分を吸収する原料液濃縮部と、前記原料液濃縮部で希釈された吸水液の濃度を回復させる吸水液濃縮部とを有するものが使用されており、
前記原料液濃縮部は、原料液通過室と吸水液通過室とが正浸透膜によって隔てられた構造であり、前記吸水液として浸透圧が前記原料液の浸透圧よりも高いものを使用することにより、前記原料液の水分の一部が前記正浸透膜を介して吸水液通過室に透過するようになっている構成において、
前記吸水液として、前記原料液そのものを濃縮して浸透圧を原料液よりも高くした濃縮原料液が使用していることを特徴とするものである。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の効果】
【００１８】
本願各発明では、原料液（濃縮対象である経口液体）から拡散した水によって吸水液が希釈されても、吸水液は吸水液濃縮部に送られて濃度が回復してから吸水液通過室に流入する（循環する）。このため、吸水液を連続的に供給して、原料液を連続的に濃縮することができる。これにより、高い作業効率を確保することができる。
【００１９】
吸水液の濃縮手段（濃縮方法）は多々有り得るが、実施形態のように、減圧下においてヒートポンプで圧縮する方式を採用すると、使用するエネルギーを著しく抑制してランニングコストの低減に貢献できる。
【００２０】
【００２１】
本願発明では、吸水液は原料液と略同じ成分であるため、仮に、吸水液に含まれている成分が原料液に混入しても、味や風味に悪影響を与えることを防止することができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
実施形態のように、原料液通過室から排出された原料液を再び原料液通過室に循環させると、原料液が正浸透膜に接触する機会を増やして、原料液を１つの濃縮部で所望の濃度に濃縮できる利点がある。請求項６のように複数の濃縮装置を直列配置すると、原料液を効率良く高濃度に濃縮できる。
【００２８】
正浸透膜の目詰まりを抑制するには、吸水液通過室に固形物が入るのはできるだけ避けるべきである。この点、請求項２の構成を採用すると、吸水液の循環経路で固形物をフィルターに補集できるため、吸水液をいわばサラサラの状態に保持して正浸透膜の目詰まりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態を示すであり、（Ａ）はブロック図（模式図）、（Ｂ）（Ｃ）は原料液濃縮部の配置姿勢の別例図である。
【図２】多段濃縮式である第２実施形態のブロック図である。
【図３】吸水液の流れの別例である第３実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
(1).第１実施形態の概要と原料液濃縮部
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に示す第１実施形態を説明する。濃縮装置は、原料液（濃縮すべき経口液体）から水分を吸収して濃縮する原料液濃縮部１と、濃縮に使用する吸水液を所定の濃度に維持する吸水液濃縮部２と、原料液濃縮部１から吸水液濃縮部２に戻る吸水液（以下「希釈吸水液」という）を昇温させる第１及び第２の予熱器３，４を備えている。
【００３１】
吸水液濃縮部１は閉じたタンク（或いはハウジング、ケーシング）の構造であり、内部は、正浸透膜５により、原料液通過室６と吸水液通過室７とに区分されている。簡単に述べると、原料液濃縮部１において、原料液と吸水液との浸透圧の違いにより、原料液の水分の一部が正浸透膜５を介して吸水液通過室７に透過（拡散）し、希釈吸水液は吸水液濃縮部２で濃度が回復し、所定濃度の吸水液として吸水液通過室７に還流する。また、吸水液通過室７から吸水液濃縮部２に向かう希釈吸水液は、２つの予熱器３，４で加温される。
【００３２】
本実施形態では、吸水液濃縮部１は縦置き方式になっており、原料液通過室６には、原料液は下端から流入して上端から排出される。従って、原料液供給管８は原料液通過室６の下端部に接続されて、原料液排出管９は原料液通過室６の上端部に接続されている。
【００３３】
原料液供給管８の適宜部位には原料液送りポンプ１０が介在しており、原料液供給管８のうち原料送りポンプ１０より上流側の部位と原料液排出管９とが原料液循環路１１によって接続されている。原料液供給管８のうち原料液循環路１１の接続部より上流側には第１バルブ１２を設け、原料液排出管９のうち原料液循環路１１の接続部よりも下流側には第２バルブ１３を設け、原料液循環路１１には第３バルブ１４を設けている。これらバルブ１２〜１４の流量調節操作により、原料液が原料液通過室６に全く循環しない状態と、原料液の一部が原料液通過室６に循環する状態と、原料液の全部が原料液通過室６に循環する状態とを選択することができる。
【００３４】
吸水液通過室７には、吸水液は上端部から流入して下端部から排出される。すなわち、吸水液通過室７の上端部に、吸水液循環路を構成する吸水液流入管１５の終端が接続されて、吸水液通過室７の下端部に、同じく吸水液循環路を構成する吸水液排出管１６の始端が接続されている。従って、原料液の流れ方向と吸水液の流れ方向とが逆になっている。
【００３５】
なお、原料液濃縮部１は、原料液や吸水液が略水平方向に流れる横置き姿勢に配置することも可能である。その例を図１の（Ｂ）及び（Ｃ）で表示している。（Ｂ）では、原料液通過室６が上で吸水液通過室７が下になっており、（Ｃ）では、原料液通過室６が下で吸水液通過室７が上になっている。いずれにしても、原料液と吸水液との流れ方向は逆向きになっている。
【００３６】
なお、原料液通過室６及び吸水液通過室７の断面形状に特に限定はないが、正浸透膜５が単なる平坦なシート状である場合は、正浸透膜５との接触効率を高めるには、両者も偏平な箱状が好ましいと推測される。原料液濃縮部１は、水平面及び鉛直に対して傾斜させることも可能である。
【００３７】
(2).第１実施形態の吸水液濃縮部
吸水液濃縮部２は、大きな要素として蒸発缶１９と凝縮器２０とを備えており、吸水液流入管１５の始端は蒸発管１９の底部に接続されており、吸水液排出管１６の終端が蒸発缶１９の側部に接続されている。
【００３８】
凝縮器２０は水平姿勢等の細管の群を備えており、細管の群の一端と他端はそれぞれヘッダー２１，２２に開口している。また、一方のヘッダー２１の下部には蒸気入口２３が形成されて、他方のヘッダー２２の上部には、蒸発缶１９の内部に連通した真空吸引口２４が形成されている。
【００３９】
そして、真空吸引口２４には真空管路２５を介して真空ポンプ２６が接続されており、蒸発缶１９の上端と蒸気入口２３とが凝縮管路２７で接続されて、凝縮管路２７にヒートポンプ２８を介在させている。他方のヘッダー２２の下端には凝縮水排出管２９が接続されていて、凝縮水排出管２９には排水ポンプ３０を介在させている。真空ポンプ２６は真空源の一例である。真空源としては、例えばエジェクターなども使用できる。
【００４０】
吸水液流入管１５の中途部には循環ポンプ３１が介在しており、かつ、循環ポンプ３１よりも上流側にフィルター３２を設けている。また、吸水液流入管１５のうち循環ポンプ３１よりも下流側で第１予熱器３よりも上流側から散布管３３が分岐しており、散布管３３の終端は蒸発缶１９の上端に位置しており、これに図示しない噴霧器が接続されている。吸水液流入管１５の中途部のうち、循環ポンプ３１より下流側で散布管３３の接続部より上流側にはドレン管３４が接続されており、ドレン管３４には第４バルブ３５を設けて、吸水液流入管１５には第５バルブ３６を設けている。
【００４１】
第１予熱器３と第２予熱器４とは熱交換器であり、例えば、ケースに多数本の細管又は屈曲した長い細管を内蔵した方式を採用できる（多数本の細管を有する場合は、細管の群は２つのヘッダーに接続されている。）。この場合は、ケースに放熱液を供給して細管の液体に伝熱したり、逆に、細管に放熱液を流してケースの液体に伝熱したりすることができる。当然ながら、プレート式熱交換器も使用可能である。
【００４２】
そして、第１予熱器３の放熱部を吸水液供給管１５の中途部に接続（介挿）して、第２予熱器４の放熱部を凝縮水排出２９の中途部に接続（介挿）している。吸水液排出管１６は途中で二股に分岐してから再び合流しており、第１分岐部１６ａを第１予熱器３の受熱部に接続して、第２分岐部１６ｂを第２予熱器３の受熱部を接続している。従って、本実施形態では、第１及び第２の予熱器３，４は、吸水液排出管１６に対して並列状態に接続されている。
【００４３】
(3).第１実施形態のまとめ
飲料や液体食品のような原料液は、原料液送りポンプ１０の駆動により、原料液供給管８から供給されて原料液通過室６を通過する。他方、原料液と同じ成分で、濃度（浸透圧）が原料液よりも高い吸水液が原料液濃縮部１の吸水液通過室７に供給されており、両液の浸透圧の違いにより、原料液に含まれている水分の一部が、正浸透膜５を透過して吸水液通過室７に移行する（拡散する）。これにより、原料液の濃縮が行われる。
【００４４】
原料液の濃縮の割合は、両液体の浸透圧の違いの程度や、正浸透膜５に対する両液の接触量の程度などによって変化する。当然ながら、浸透圧の違いが大きいほど濃縮率は高くなる。また、正浸透膜５に対する原料液の接触量が高くなることによっても、濃縮率は高くなる。従って、原料液の流速が低くなると濃縮率は高くなる。単位時間当たりに流れる原料液の量と吸水液の量との割合は、浸透圧の違いや目的とする濃縮率の違い等に応じて個別に設定（調節・変更）できる。このように、各種の条件に応じて原料液又は吸水液若しくは両方の流速を制御することは、濃縮方法や予熱の有無等とは切り離してそれ自体が独立した発明として成立しうる。
【００４５】
原料液と吸水液との浸透圧が大きく異なっていても、原料液通過室６を流れる原料液のうち一部しか正浸透膜５に接触しない可能性もある。この点については、原料液の流速を遅くすることで対処できるが、流速を低下させただけでは、濃縮済みの原料液が正浸透膜５の近くに滞留してしまって、濃縮が進行し難くなる可能性もある。
【００４６】
この点、第１〜第３のバルブ１２〜１４を操作して、原料液の一部又は全部を循環させると、原料液は、流れによって攪拌されて濃度をできるだけ均一に維持しつつ正浸透膜５に繰り返し接触するため、濃縮（水分の拡散）を効率よく行えると云える。また、固形物が正浸透膜５に付着することも防止又は著しく抑制できると云える。
【００４７】
なお、正浸透膜５は浸透圧の違いで水分を透過させるものであるため、原料液体に加圧することは基本的には不要であるが、吸水液の濃縮が減圧下で行われることによって原料液通過室６と吸水液通過室８とに圧力差が生じる場合、結果として原料液通過室６が加圧されたのと同じ状態になり得るが、このような状態は当然に許容される。また、本願発明は、正浸透膜５の強度を保持し得る範囲内で原料液通過室６を積極的に加圧することを排除するものではない。
【００４８】
吸水液通過室７には原料液から水分が移行するため、吸水液通過室７を通過した吸水液は、濃度（浸透圧）が低下した希釈処理液になっている。この希釈処理液は、吸水液排出管１６から蒸発缶１９に送られて、蒸発缶１９に溜まっていた濃縮済み吸水液と混合する。蒸発管１９に溜まっていた濃縮済み吸水液は過剰に濃縮されており、これと希釈処理液とが混合することで、目的とする濃度の吸水液が得られるように設定している。
【００４９】
例えば、蒸発缶１９に溜まっている過剰濃縮吸水液の量を、吸水液排出管１６から供給される希釈処理液の量よりも相当に大きくなるように設定しておくことにより、安定した濃度の吸水液を得ることができる。
【００５０】
蒸発缶１９から吸水液流入管１５に取り出された吸水液の一部は散布管３３によって凝縮器２０の上方に導かれ、シャワー状になって凝縮器２０の細管に噴霧される。このとき、蒸発缶１９の内部は加温されてかつ減圧されているため、吸水液に含まれている水分は１００℃よりも低い温度で効率よく蒸発する。
【００５１】
そして、蒸気は、蒸発缶１９の上部からヒートポンプ２８に導かれて圧縮・加温され（数度昇温し）、蒸気流入口２３から凝縮器２０の細管群に流入する。そして、細管群に流入した蒸気は、細管群の表面に付着した水滴を蒸発させてヒートポンプ２８への導入蒸気を生成させると共に、自身は熱の放出によって凝縮して水滴となり、凝縮水排出管２９から系外に排出される。
【００５２】
吸水液通過室７から排出された希釈処理液は蒸発缶１９に還流するが、蒸発缶１９の内部での蒸発を促進して濃縮効率を高める（ランニングコストを抑制する）には、蒸発缶１９に流入する温度はできるだけ高いのが好ましい。
【００５３】
この場合、原料液の温度は一般に常温程度であって吸水液の温度よりは低いため、吸水液が吸水液通過室７を通過する過程で正浸透膜５を介して原料液への熱伝達が行われ、希釈処理液の温度は濃縮済み吸水液の温度よりも低下している。また、吸水液供給管１５や吸水液排出管１６が大気に露出していると、それら管路での放熱も発生する。
【００５４】
従って、吸水液が吸水液通過室７と蒸発缶１９とを循環するに際して、吸水液からの放熱現象があり、装置に使用する熱エネルギにロスが発生しているが、本実施形態では、第１予熱器３により、濃縮済み吸水液から希釈処理液に熱交換して、蒸発缶１９に還流した希釈処理液を加温（昇温）できるため、エネルギのロスを抑制できる。
【００５５】
更に、凝縮水は蒸気が水滴化したものであってかなり高い温度が維持されているため、凝縮水の熱を吸水液に伝熱することによっても、蒸発缶１９に還流する希釈処理液を加温できる。これら２つの加温作用により、装置全体として熱のロスを抑制して、ランニングコストを抑制することができる。なお、吸水液供給管１５や吸水液排出管１６、凝縮水排出管２９は、放熱を抑制するため断熱構造にしておくのが好ましい。
【００５６】
しかも、濃縮済み吸水液を熱交換によって例えば常温よりもやや高い程度の温度に降温させることができるため、原料液が熱による悪影響を受けやすい場合であっても、濃縮部１において原料液が吸水液によって加温されて品質が変化することを防止又は著しく抑制できる。また、濃縮済み原料液の冷却工程を不要にして、包装工程の迅速化に貢献することも可能になる。
【００５７】
実施形態では２つの予熱器３，４を設けたが、１つの予熱器に複数の放熱部を設けることにより、１つの予熱器で希釈処理液を加温することも可能である。この場合は、当然ながら吸水液排出管１６を分岐させる必要はない。また、第１予熱器３と第２予熱器４とを直列に配置して、希釈処理液が２つの予熱器３，４に順番に流入するように設定してもよい。この場合、２つの予熱器３，４は、放熱温度が低いものを上流側に配置するのが好ましい。
【００５８】
本実施形態のように、吸水液供給管１５にフィルター３２を設けると、固形物が正浸透膜５に付着することを抑制して濃縮効率維持に貢献できる。また、蒸発缶１９や管等の管路のクリーン度維持（スケールの抑制）にも貢献できる。フィルター３２は、吸水液供給管１５に設けることに代えて又はこれに加えて、吸水液排出管１６に設けることも可能である。
【００５９】
原料液は原料液通過室６を流れながら水分が減じるため、原料液通過室６では、入口側より出口側において濃度が高くなっていると云える。他方、吸水液は原料液からの水分供給を受けて薄まっていくため、濃度は入口側で高くて出口側で低くなっている。このため、原料液と吸水液との流れ方向が同じであると、流れ方向に向けて水分の透過性（拡散）が低下していく。
【００６０】
この点、本実施形態のように、原料液の流れ方向と吸水液の流れ方向とを逆向きにすると、原料液と吸水液との濃度差を正浸透膜５の各部位において均一化できる。このため、正浸透膜５の全体をフルに活用して濃縮効率を向上できると共に、正浸透膜５の耐久性も向上できると云える。
【００６１】
(4).第２実施形態
次に、図２に示す第２実施形態を説明する。この第２実施形態において、第１実施形態と共通した要素は図１と同じ符号を付しており、その説明は、特に必要がない限り省略している（第３実施形態も同様である。）。
【００６２】
この第２実施形態では、第１〜第３の原料液濃縮部１ａ，１ｂ，１ｃを直列に配置しており、第１原料液濃縮部１ａにおける原料液通過室６の出口と第２原料液濃縮部１ｂにおける原料液通過室６の入口とが第１中間供給管４４で接続されて、第２原料液濃縮部１ｂにおける原料液通過室６の出口と第３原料液濃縮部１ｃにおける原料液通過室６の入口とが第２中間供給管４５で接続されている。従って、原料液は第１〜第３の原料液濃縮部１ａ，１ｂ，１ｃの原料液通過室６に順番に流入していく。
【００６３】
各原料液濃縮部１ａ，１ｂ，１ｃで濃縮していくので、吸水液濃縮部２による吸水液の濃度は、第３原料液濃縮部１ｃに対応した高い濃度に設定されている。また、本実施形態でも、第１及び第２の予熱器３，４を使用している。吸水液濃縮部２は１台のみ設置している。
【００６４】
そして、吸水液供給路１５を、第１原料液濃縮部１ａの吸水液通過室６に濃縮済み吸水液を給液する第１吸水液分岐供給路４６と、第２原料液濃縮部１ｂの吸水液通過室６に濃縮済み吸水液を給液する第２吸水液分岐供給路４７と、第３原料液濃縮部１ｃの吸水液通過室６に濃縮済み吸水液を給液する第３吸水液分岐供給路４７とに分岐させている。他方、吸水液排出管１５も、第１原料液濃縮部１ａに接続された第１吸水液排出管４９、第２原料液濃縮部１ｂに接続された第２吸水液排出管５０、第３原料液濃縮部１ｃに接続された第３吸水液排出管５０に分岐しており、これらは１本に集合して予熱器３，４に至っている。
【００６５】
第１分岐供給路４６の中途部に設けた第１攪拌室５２と第２吸水液排出管５０とが第１補助管路５３で接続され、第２分岐供給路４７の中途部に設けた第２攪拌室５４と第３吸水液排出管５１とが第２補助管路５５で接続されている。両補助管路５３，５５には、流量制御バルブ５６，５７を設けている。
【００６６】
この実施形態では、第１吸水液分岐供給路４６には第２吸水液排出管５０から希釈処理液が供給されて吸水液の濃度が薄まり、第２吸水液分岐供給路４７には第３吸水液排出管５１から希釈処理液が供給されて吸水液の濃度が薄まるが、第３吸水液排出管５１の希釈処理液の濃度が第２吸水液排出管５０の希釈処理液の濃度よりも高いため、各原料液濃縮部１ａ〜１ｃの吸水液通過室７に流れる吸水液の濃度（浸透圧）は、第１原料液濃縮部１ａ＜第２原料液濃縮部１ｂ＜第３原料液濃縮部１ｃの関係になっている。このため、原料液を段階的に濃縮できる。
【００６７】
本実施形態では、原料液濃縮部１ａ〜１ｃを原料液濃縮部１が略水平方向に流れる横置き式にしているが、縦置きであってもよい。また、本実施形態の変形例（或いは類似例）として、補助管路５３，５５は使用せずに、少なくとも第１吸水液分岐供給路４６と第２吸水液分岐供給路４６とに流量調節バルブを設けて、これらのバルブを制御することにより、各吸水液分岐供給路４６，４７，４８を流れる吸水液の量を、第１吸水液分岐供給路４６＜第２吸水液分岐供給路４７＜第３吸水液分岐供給路４８、の関係に設定することが可能である。
【００６８】
この場合は、各原料液濃縮部１に流れる吸水液の濃度は一定でも、原料液に対する流量の比率の違いにより、原料液の濃縮度を段階的に高くすることができる。
【００６９】
原料液濃縮部１を複数段配置する場合、その段数は３段に限らず、２段又は４段以上であってもよい。また、原料液濃縮部１を多段に配置した場合、吸水液濃縮部２を複数設置することも可能である。吸水液濃縮部２を複数配置する場合、吸水液濃縮部２を原料液濃縮部１の段数と同じ数だけ配置して、各原料液濃縮部１に対応した濃度の吸水液を個々の吸水液濃縮部２で製造してもよいし、１つの吸水液濃縮部２で複数の原料液濃縮部１に対応させてもよい。予熱器の数も任意に設定できる。
【００７０】
(5).第３実施形態
図３に示す第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。この第３実施形態では、蒸発管１９から取り出した吸水液はその全量を原料液濃縮部１に供給して、予熱器３，４を通過した希釈処理液は凝縮器３に散布している。この実施形態も、吸水液は第１実施形態と同様に濃縮される。
【００７１】
(6).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、正浸透膜は、平膜や中空糸状のものなど、各種の構造のものを使用できる。また、吸水液の濃縮方法は必ずしも蒸発・凝縮式のものを使用する必要はないのであり、例えば逆浸透膜を使用することも可能である。
【００７２】
正浸透膜は、例えば金網のような支持体によって姿勢を保持することも可能である。また、原料液通過室と正浸透膜と吸水液通過室とを、液の流れ方向から見て螺旋状に形成することも可能であり、この場合は、単位容積当たりに原料液及び吸水液が正浸透膜に接触する量を増大できるため、スペースを有効利用できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本願発明は、飲料や液状食品の濃縮に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１，１ａ〜１ｃ  原料液濃縮部
２  吸水液濃縮部
３  第１予熱器
４  第２予熱器
５  正浸透膜
６  原料液通過室
７  吸水液通過室
８  原料液供給管
９  原料液排出管
１１  原料液循環路
１５  吸水液循環路を構成する吸水液流入管
１６  吸水液循環路を構成する吸水液排出管
１９  蒸発缶
２０  凝縮器
２６  真空ポンプ
２７  凝縮管路
２８  ヒートポンプ
２９  凝縮水排出管
３１  循環ポンプ
３２  フィルター
３３  散布管
【図１】
0006262678.tif 000002
【図２】
0006262678.tif 000003
【図３】
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