JP2003326101A - 高速旋回式蒸発装置 - Google Patents
高速旋回式蒸発装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体成分の発泡を防ぎ、更に濃縮された状態
の液体成分と、新たに投入された液体原料との混合不足
による焦げ付き等を防ぎ、発泡しやすい液体原料や、粘
度の高い液体原料を取り扱うことのできる、新規な高速
旋回式蒸発装置の開発を技術課題とした。 【解決手段】 蒸発缶２は平面視で円形の横断面を有す
るものであり、この蒸発缶２に対して前記吹込管路３を
接続するにあたっては、円形横断面の接線方向に流路を
形成するように接続することにより、蒸発缶２内におい
て液体成分Ｌ１の旋回流を生じさせるものであり、且つ
前記吹込管路３における蒸発缶２との接続部位近傍の開
口断面積Ｓ３を、前記長管１１の開口断面積Ｓ１１の総
和よりも小さく設定したことを特徴として成るものであ
り、蒸発缶２内において生じる液体成分Ｌ１の旋回流
を、流速の早いものとすることができ、その遠心効果に
よって発泡を効果的に抑えることができる。
の液体成分と、新たに投入された液体原料との混合不足
による焦げ付き等を防ぎ、発泡しやすい液体原料や、粘
度の高い液体原料を取り扱うことのできる、新規な高速
旋回式蒸発装置の開発を技術課題とした。 【解決手段】 蒸発缶２は平面視で円形の横断面を有す
るものであり、この蒸発缶２に対して前記吹込管路３を
接続するにあたっては、円形横断面の接線方向に流路を
形成するように接続することにより、蒸発缶２内におい
て液体成分Ｌ１の旋回流を生じさせるものであり、且つ
前記吹込管路３における蒸発缶２との接続部位近傍の開
口断面積Ｓ３を、前記長管１１の開口断面積Ｓ１１の総
和よりも小さく設定したことを特徴として成るものであ
り、蒸発缶２内において生じる液体成分Ｌ１の旋回流
を、流速の早いものとすることができ、その遠心効果に
よって発泡を効果的に抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種調味料、各種エ
キス等の液体原料を濃縮するために用いられる蒸発装置
に関するものであって、特に発泡しやすい液体原料や、
粘度の高い液体原料や各種廃液を取り扱うことのできる
高速旋回式蒸発装置に係るものである。
キス等の液体原料を濃縮するために用いられる蒸発装置
に関するものであって、特に発泡しやすい液体原料や、
粘度の高い液体原料や各種廃液を取り扱うことのできる
高速旋回式蒸発装置に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】従来より、漢方薬生薬エキス、各種調味
料、動物エキス、魚介エキス、植物エキス、醗酵液等の
各種液体物質や、アミノ酸、酵母、蛋白質等の水溶液あ
るいは各種廃液等を液体原料とし、この液体原料の濃縮
を行う場合には、種々の蒸発装置が用いられている。こ
のうち液膜上昇式の蒸発装置は、機械的な可動部分が無
い簡単な構造であるためイニシャルコストが低く済み、
またほとんど故障しないため保守費用を含めたランニン
グコストも低く済むものであり、更には設置面積が少な
く済むといったメリットがあるため広く普及しているも
のである。
料、動物エキス、魚介エキス、植物エキス、醗酵液等の
各種液体物質や、アミノ酸、酵母、蛋白質等の水溶液あ
るいは各種廃液等を液体原料とし、この液体原料の濃縮
を行う場合には、種々の蒸発装置が用いられている。こ
のうち液膜上昇式の蒸発装置は、機械的な可動部分が無
い簡単な構造であるためイニシャルコストが低く済み、
またほとんど故障しないため保守費用を含めたランニン
グコストも低く済むものであり、更には設置面積が少な
く済むといったメリットがあるため広く普及しているも
のである。
【０００３】前記液膜上昇式蒸発装置Ｄ′は、図４に示
すように加熱缶１′と蒸発缶２′とをその間の吹込管路
３′によって接続して成るものである。そして前記加熱
缶１′内に配した長管１１′内に流入した液体原料Ｌ
を、この長管１１′の外側に供給した加熱媒体からの伝
導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸発さ
せ、濃度の高まった液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとを前記
蒸発缶２′内に吹き込み、この蒸発缶２′内においてこ
れら液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとの分離を行う装置であ
る。
すように加熱缶１′と蒸発缶２′とをその間の吹込管路
３′によって接続して成るものである。そして前記加熱
缶１′内に配した長管１１′内に流入した液体原料Ｌ
を、この長管１１′の外側に供給した加熱媒体からの伝
導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸発さ
せ、濃度の高まった液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとを前記
蒸発缶２′内に吹き込み、この蒸発缶２′内においてこ
れら液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとの分離を行う装置であ
る。
【０００４】しかしながら従来の液膜上昇式蒸発装置
Ｄ′は、発泡性を有する液体原料Ｌや、高粘度の液体原
料Ｌを取り扱うのに適したものではなかった。すなわち
蒸発缶２′内においては、液体成分Ｌ１を高速の旋回流
とし、遠心効果により発泡を抑えることが有効であるた
め、従来の液膜上昇式蒸発装置Ｄ′にあっては、蒸発缶
２′に対して吹込管路３′を円形横断面の接線方向に流
路を形成するように接続し、蒸発缶２′内において液体
成分Ｌ１の旋回流を起こすことが図られている。しかし
ながら加熱缶１′から排出された液体成分Ｌ１及び蒸気
成分Ｓの流速は１０〜２０ｍ／ｓ程度であり、蒸発缶
２′内における液体成分Ｌ１の流速が不充分なものとな
ってしまい、液体成分Ｌ１の発泡を充分に抑えることは
できなかった。
Ｄ′は、発泡性を有する液体原料Ｌや、高粘度の液体原
料Ｌを取り扱うのに適したものではなかった。すなわち
蒸発缶２′内においては、液体成分Ｌ１を高速の旋回流
とし、遠心効果により発泡を抑えることが有効であるた
め、従来の液膜上昇式蒸発装置Ｄ′にあっては、蒸発缶
２′に対して吹込管路３′を円形横断面の接線方向に流
路を形成するように接続し、蒸発缶２′内において液体
成分Ｌ１の旋回流を起こすことが図られている。しかし
ながら加熱缶１′から排出された液体成分Ｌ１及び蒸気
成分Ｓの流速は１０〜２０ｍ／ｓ程度であり、蒸発缶
２′内における液体成分Ｌ１の流速が不充分なものとな
ってしまい、液体成分Ｌ１の発泡を充分に抑えることは
できなかった。
【０００５】また前記液膜上昇式蒸発装置Ｄ′は、長管
１１′の内部で液体原料Ｌを沸騰させ、長管１１′内を
上昇する蒸気成分Ｓが液体成分Ｌ１を引き上げるもので
あるため、液体原料Ｌを加熱缶１′の下部に供給してい
る。しかしながら加熱缶１′の下部においては液体原料
Ｌが上昇する流速はコンマ数ｍ／ｓ程度と非常に遅いた
め、戻り管路５′から再び加熱缶１′内に戻る濃縮され
た状態の液体成分Ｌ１と、新たに投入された液体原料Ｌ
とがうまく混ざり合わない。この結果濃度の低い部分が
先に長管１１′内を上昇することとなるため、長管１
１′内に均等な圧力がかからず、各長管１１′での流量
が不均一となり、液切れによる過熱や焦げ付きが生じて
しまう。
１１′の内部で液体原料Ｌを沸騰させ、長管１１′内を
上昇する蒸気成分Ｓが液体成分Ｌ１を引き上げるもので
あるため、液体原料Ｌを加熱缶１′の下部に供給してい
る。しかしながら加熱缶１′の下部においては液体原料
Ｌが上昇する流速はコンマ数ｍ／ｓ程度と非常に遅いた
め、戻り管路５′から再び加熱缶１′内に戻る濃縮され
た状態の液体成分Ｌ１と、新たに投入された液体原料Ｌ
とがうまく混ざり合わない。この結果濃度の低い部分が
先に長管１１′内を上昇することとなるため、長管１
１′内に均等な圧力がかからず、各長管１１′での流量
が不均一となり、液切れによる過熱や焦げ付きが生じて
しまう。
【０００６】
【解決を試みた技術課題】本発明はこのような背景を認
識してなされたものであって、液体成分の発泡を防ぎ、
更に濃縮された状態の液体成分と、新たに投入された液
体原料との混合不足による焦げ付き等を防ぎ、発泡しや
すい液体原料や、粘度の高い液体原料を取り扱うことの
できる、新規な高速旋回式蒸発装置の開発を技術課題と
したものである。
識してなされたものであって、液体成分の発泡を防ぎ、
更に濃縮された状態の液体成分と、新たに投入された液
体原料との混合不足による焦げ付き等を防ぎ、発泡しや
すい液体原料や、粘度の高い液体原料を取り扱うことの
できる、新規な高速旋回式蒸発装置の開発を技術課題と
したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
高速旋回式蒸発装置は、加熱缶と蒸発缶との間を吹込管
路及び戻り管路によって接続することにより循環経路を
形成するとともに、前記加熱缶内に配した長管内に流入
した液体原料を、この長管の外側に供給した加熱媒体か
らの伝導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸
発させ、濃度の高まった液体成分と蒸気成分とを前記蒸
発缶内に吹き込み、この蒸発缶内においてこれら液体成
分と蒸気成分とを分離して高濃度の液体成分を得る蒸発
装置において、前記蒸発缶は平面視で円形の横断面を有
するものであり、この蒸発缶に対して前記吹込管路を接
続するにあたっては、円形横断面の接線方向に流路を形
成するように接続することにより、蒸発缶内において液
体成分の旋回流を生じさせるものであり、且つ前記吹込
管路における蒸発缶との接続部位近傍の開口断面積を、
前記長管の開口断面積の総和よりも小さく設定したこと
を特徴として成るものである。この発明によれば、蒸発
缶内において生じる液体成分の旋回流を、流速の早いも
のとすることができ、その遠心効果によって発泡を効果
的に抑えることができる。
高速旋回式蒸発装置は、加熱缶と蒸発缶との間を吹込管
路及び戻り管路によって接続することにより循環経路を
形成するとともに、前記加熱缶内に配した長管内に流入
した液体原料を、この長管の外側に供給した加熱媒体か
らの伝導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸
発させ、濃度の高まった液体成分と蒸気成分とを前記蒸
発缶内に吹き込み、この蒸発缶内においてこれら液体成
分と蒸気成分とを分離して高濃度の液体成分を得る蒸発
装置において、前記蒸発缶は平面視で円形の横断面を有
するものであり、この蒸発缶に対して前記吹込管路を接
続するにあたっては、円形横断面の接線方向に流路を形
成するように接続することにより、蒸発缶内において液
体成分の旋回流を生じさせるものであり、且つ前記吹込
管路における蒸発缶との接続部位近傍の開口断面積を、
前記長管の開口断面積の総和よりも小さく設定したこと
を特徴として成るものである。この発明によれば、蒸発
缶内において生じる液体成分の旋回流を、流速の早いも
のとすることができ、その遠心効果によって発泡を効果
的に抑えることができる。
【０００８】更にまた請求項２記載の高速旋回式蒸発装
置は、前記要件に加え、前記吹込管路における蒸発缶と
の接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長
方形形状とし、蒸発缶内に吹き込む液体成分と蒸気成分
とを薄層状態とすることを特徴として成るものである。
この発明によれば、液体成分の旋回流と、上昇する蒸気
成分との干渉を軽減するため、液体成分の旋回流の乱れ
を防止することができる。
置は、前記要件に加え、前記吹込管路における蒸発缶と
の接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長
方形形状とし、蒸発缶内に吹き込む液体成分と蒸気成分
とを薄層状態とすることを特徴として成るものである。
この発明によれば、液体成分の旋回流と、上昇する蒸気
成分との干渉を軽減するため、液体成分の旋回流の乱れ
を防止することができる。
【０００９】更にまた請求項３記載の高速旋回式蒸発装
置は、前記要件に加え、前記蒸発缶から排出された蒸気
成分を圧縮し、圧縮により高温となった過熱蒸気を加熱
缶に供給するように構成したことを特徴として成るもの
である。この発明によれば、液体原料から発生した蒸気
成分の潜熱を有効利用することができ、ランニングコス
トを低減することができる。
置は、前記要件に加え、前記蒸発缶から排出された蒸気
成分を圧縮し、圧縮により高温となった過熱蒸気を加熱
缶に供給するように構成したことを特徴として成るもの
である。この発明によれば、液体原料から発生した蒸気
成分の潜熱を有効利用することができ、ランニングコス
トを低減することができる。
【００１０】更にまた請求項４記載の高速旋回式蒸発装
置は、前記要件に加え、前記液体原料の供給は、蒸発缶
内に行うように構成したことを特徴として成るものであ
る。この発明によれば、高速旋回式蒸発装置中に新たに
供給された液体原料を、蒸発缶内において濃縮された状
態の液体成分と充分に混合し、濃度が均一となった状態
で加熱缶に供給することができる。
置は、前記要件に加え、前記液体原料の供給は、蒸発缶
内に行うように構成したことを特徴として成るものであ
る。この発明によれば、高速旋回式蒸発装置中に新たに
供給された液体原料を、蒸発缶内において濃縮された状
態の液体成分と充分に混合し、濃度が均一となった状態
で加熱缶に供給することができる。
【００１１】更にまた請求項５記載の高速旋回式蒸発装
置は、前記要件に加え、前記循環経路内を減圧状態とす
ることを特徴として成るものである。この発明によれ
ば、液体原料の沸点が低下するため、蒸発を効率的に行
うことができる。そしてこれら各請求項記載の発明の構
成を手段として前記課題の解決が図られる。
置は、前記要件に加え、前記循環経路内を減圧状態とす
ることを特徴として成るものである。この発明によれ
ば、液体原料の沸点が低下するため、蒸発を効率的に行
うことができる。そしてこれら各請求項記載の発明の構
成を手段として前記課題の解決が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明について図示の実施の
形態に基づいて説明するものであり、図１に示す蒸気供
給装置９を用いて加熱缶１に蒸気を供給する実施の形態
と、図３に示す圧縮機９０を用いて液体原料Ｌから発生
した蒸気成分Ｓを圧縮し、得られた過熱蒸気Ｈを加熱缶
１に供給する実施の形態とに分けて説明を行う。
形態に基づいて説明するものであり、図１に示す蒸気供
給装置９を用いて加熱缶１に蒸気を供給する実施の形態
と、図３に示す圧縮機９０を用いて液体原料Ｌから発生
した蒸気成分Ｓを圧縮し、得られた過熱蒸気Ｈを加熱缶
１に供給する実施の形態とに分けて説明を行う。
【００１３】
【蒸気供給装置を用いる実施の形態】まず蒸気供給装置
９を用いて加熱缶１に蒸気を供給する実施の形態につい
て説明する。図１中符号Ｄで示すものが本発明の高速旋
回式蒸発装置であり、このものは加熱缶１と蒸発缶２と
の間を吹込管路３によって接続して成るものである。そ
して前記加熱缶１内に配した長管１１内に流入した液体
原料Ｌを、この長管１１の外側に供給した加熱媒体から
の伝導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸発
させ、濃度の高まった状態の液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓ
とを前記蒸発缶２内に吹き込み、この蒸発缶２内におい
てこれら液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとの分離を行う装置
である。
９を用いて加熱缶１に蒸気を供給する実施の形態につい
て説明する。図１中符号Ｄで示すものが本発明の高速旋
回式蒸発装置であり、このものは加熱缶１と蒸発缶２と
の間を吹込管路３によって接続して成るものである。そ
して前記加熱缶１内に配した長管１１内に流入した液体
原料Ｌを、この長管１１の外側に供給した加熱媒体から
の伝導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸発
させ、濃度の高まった状態の液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓ
とを前記蒸発缶２内に吹き込み、この蒸発缶２内におい
てこれら液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとの分離を行う装置
である。
【００１４】以下高速旋回式蒸発装置Ｄを構成する諸部
材について詳しく説明する。まず前記加熱缶１について
説明すると、このものは密閉性が確保された筐体１０内
に、金属等の耐熱素材から成る管路である長管１１を複
数本具えるものであり、この長管１１の下端部を給液口
１２と連通状態とし、一方、長管１１の上部を排出口１
３に臨ませて成るものである。また前記筐体１０側周部
分には蒸気口１４及びドレン口１５が形成される。
材について詳しく説明する。まず前記加熱缶１について
説明すると、このものは密閉性が確保された筐体１０内
に、金属等の耐熱素材から成る管路である長管１１を複
数本具えるものであり、この長管１１の下端部を給液口
１２と連通状態とし、一方、長管１１の上部を排出口１
３に臨ませて成るものである。また前記筐体１０側周部
分には蒸気口１４及びドレン口１５が形成される。
【００１５】次に前記蒸発缶２について説明すると、こ
のものは円筒下部に逆円錐を接続した形状の中空部材で
ある筐体２０の上部に排気口２１を形成し、下部に流出
口２２を形成し、更に側周部に流入口２３を形成して成
るものである。
のものは円筒下部に逆円錐を接続した形状の中空部材で
ある筐体２０の上部に排気口２１を形成し、下部に流出
口２２を形成し、更に側周部に流入口２３を形成して成
るものである。
【００１６】そして前記加熱缶１における排出口１３
と、蒸発缶２における流入口２３との間を吹込管路３に
よって連通状態に接続し、また前記加熱缶１における給
液口１２と、蒸発缶２における流出口２２との間を戻り
管路５によって連通状態に接続する。この結果、蒸発缶
２、戻り管路５、加熱装置１及び吹込管路３を要素とし
た循環経路が形成されるものである。
と、蒸発缶２における流入口２３との間を吹込管路３に
よって連通状態に接続し、また前記加熱缶１における給
液口１２と、蒸発缶２における流出口２２との間を戻り
管路５によって連通状態に接続する。この結果、蒸発缶
２、戻り管路５、加熱装置１及び吹込管路３を要素とし
た循環経路が形成されるものである。
【００１７】ここで前記吹込管路３及び流入口２３の形
態について詳しく説明する。まず前記吹込管路３は図２
に示すように、蒸発缶２に対して円形横断面の接線方向
に流路を形成するように接続することにより、蒸発缶２
内において液体成分Ｌ１及び蒸気成分Ｓの旋回流を生じ
させるように構成される。そして吹込管路３における加
熱缶１との接続部位を、先細り状のダクト３１によって
構成し、更に吹込管路３における蒸発缶２との接続部位
近傍の開口断面積Ｓ３が、前記複数本の長管１１の開口
断面積Ｓ１１の総和よりも小さくなるように設定した。
また前記流入口２３は図２（ｃ）に示すように、垂直辺
が水平辺よりも長い長方形状のスリットとするものであ
り、吹込管路３における蒸発缶２との接続部位の開口断
面の形状も、垂直辺が水平辺よりも長い長方形状とし、
蒸発缶２内に吹き込む液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとが薄
層状態に成るように構成した。
態について詳しく説明する。まず前記吹込管路３は図２
に示すように、蒸発缶２に対して円形横断面の接線方向
に流路を形成するように接続することにより、蒸発缶２
内において液体成分Ｌ１及び蒸気成分Ｓの旋回流を生じ
させるように構成される。そして吹込管路３における加
熱缶１との接続部位を、先細り状のダクト３１によって
構成し、更に吹込管路３における蒸発缶２との接続部位
近傍の開口断面積Ｓ３が、前記複数本の長管１１の開口
断面積Ｓ１１の総和よりも小さくなるように設定した。
また前記流入口２３は図２（ｃ）に示すように、垂直辺
が水平辺よりも長い長方形状のスリットとするものであ
り、吹込管路３における蒸発缶２との接続部位の開口断
面の形状も、垂直辺が水平辺よりも長い長方形状とし、
蒸発缶２内に吹き込む液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｓとが薄
層状態に成るように構成した。
【００１８】なお戻り管路５の途中には濃縮液排出口５
１を形成するものであり、バルブ５２を開放することに
より、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を外部に排出でき
るように構成する。
１を形成するものであり、バルブ５２を開放することに
より、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を外部に排出でき
るように構成する。
【００１９】また前記蒸発缶２における排気口２１の後
段部分にはコンデンサ７を接続し、更にその後段に真空
ポンプＰを接続する。更にまたこの実施の形態において
は、前記蒸発缶２における筐体２０内に液体原料Ｌを供
給するものであり、給液タンク８に貯留された液体原料
Ｌを、バルブ８１の開度を調整することにより、筐体２
０内に配したノズル８２から噴出するものである。
段部分にはコンデンサ７を接続し、更にその後段に真空
ポンプＰを接続する。更にまたこの実施の形態において
は、前記蒸発缶２における筐体２０内に液体原料Ｌを供
給するものであり、給液タンク８に貯留された液体原料
Ｌを、バルブ８１の開度を調整することにより、筐体２
０内に配したノズル８２から噴出するものである。
【００２０】更にまた前記加熱缶１に形成した蒸気口１
４には蒸気供給装置９を接続するものであり、ここから
筐体１０内に供給された蒸気が、長管１１内に位置する
液体原料Ｌ（濃縮後の液体成分Ｌ１も含む）に対して熱
を伝導し、その結果蒸気は凝集してドレン口１５から外
部に排出される。
４には蒸気供給装置９を接続するものであり、ここから
筐体１０内に供給された蒸気が、長管１１内に位置する
液体原料Ｌ（濃縮後の液体成分Ｌ１も含む）に対して熱
を伝導し、その結果蒸気は凝集してドレン口１５から外
部に排出される。
【００２１】本発明の高速旋回式蒸発装置Ｄは、一例と
して上述したように構成されるものであり、以下この装
置の作動態様について説明する。まず蒸気供給装置９か
ら加熱缶１内に蒸気を供給するものであり、長管１１を
加熱した蒸気は凝集し、ドレン口１５から外部に排出さ
れる。次いで真空ポンプＰを起動して液体原料Ｌ及び液
体成分Ｌ１の循環経路内の減圧を図り、この状態でバル
ブ８１の開度を調節して、漢方薬生薬エキス、各種調味
料、動物エキス、魚介エキス、植物エキス、醗酵液等の
各種液体物質や、アミノ酸、酵母、蛋白質等の水溶液あ
るいは各種廃液等を液体原料Ｌとしてノズル８２から蒸
発缶２内に供給する。なおこの実施の形態では、真空ポ
ンプＰを用いて循環経路内の減圧を行い、液体原料Ｌの
沸点低下を図ったが、液体原料Ｌの種類等によっては減
圧を要さない場合もある。
して上述したように構成されるものであり、以下この装
置の作動態様について説明する。まず蒸気供給装置９か
ら加熱缶１内に蒸気を供給するものであり、長管１１を
加熱した蒸気は凝集し、ドレン口１５から外部に排出さ
れる。次いで真空ポンプＰを起動して液体原料Ｌ及び液
体成分Ｌ１の循環経路内の減圧を図り、この状態でバル
ブ８１の開度を調節して、漢方薬生薬エキス、各種調味
料、動物エキス、魚介エキス、植物エキス、醗酵液等の
各種液体物質や、アミノ酸、酵母、蛋白質等の水溶液あ
るいは各種廃液等を液体原料Ｌとしてノズル８２から蒸
発缶２内に供給する。なおこの実施の形態では、真空ポ
ンプＰを用いて循環経路内の減圧を行い、液体原料Ｌの
沸点低下を図ったが、液体原料Ｌの種類等によっては減
圧を要さない場合もある。
【００２２】すると液体原料Ｌは、戻り管路５を経由し
て加熱缶１に至って長管１１内に供給され、蒸気から伝
導される熱によって長管１１内部で沸騰し、発生した蒸
気成分Ｓが長管１１内を上昇する際に、濃縮された状態
の液体成分Ｌ１を引き上げるものである。そしてこれら
蒸気成分Ｓと液体成分Ｌ１とは長管１１内を上昇して排
出口１３に至りここから吹込管路３内に入り込むもので
あり、このとき先細り状のダクト３１を通過するととも
に、蒸発缶２との接続部位近傍の開口断面積Ｓ３を複数
本の長管１１の開口断面積Ｓ１１の総和よりも小さく設
定した吹込管路３を通過するため流速が増すものであ
る。なおこの実施の形態では、吹込管路３内における蒸
気成分Ｓと液体成分Ｌ１との流速が、１００〜２５０ｍ
／ｓとなるようにした。
て加熱缶１に至って長管１１内に供給され、蒸気から伝
導される熱によって長管１１内部で沸騰し、発生した蒸
気成分Ｓが長管１１内を上昇する際に、濃縮された状態
の液体成分Ｌ１を引き上げるものである。そしてこれら
蒸気成分Ｓと液体成分Ｌ１とは長管１１内を上昇して排
出口１３に至りここから吹込管路３内に入り込むもので
あり、このとき先細り状のダクト３１を通過するととも
に、蒸発缶２との接続部位近傍の開口断面積Ｓ３を複数
本の長管１１の開口断面積Ｓ１１の総和よりも小さく設
定した吹込管路３を通過するため流速が増すものであ
る。なおこの実施の形態では、吹込管路３内における蒸
気成分Ｓと液体成分Ｌ１との流速が、１００〜２５０ｍ
／ｓとなるようにした。
【００２３】次いで蒸気成分Ｓと液体成分Ｌ１とは、蒸
発缶２における流入口２３から筐体２０内に流入するも
のであり、このとき図２に示すように、蒸発缶２は平面
視で円形の横断面を有するものであり、この蒸発缶２に
対して吹込管路３が円形横断面の接線方向に流路を形成
するように接続されているため、蒸発缶２内において液
体成分Ｌ１の旋回流を生じさせることができる。特に本
発明によればこの旋回流の回転数は、小型の装置で２０
０００ｒｐｍ程度、大型の装置で１０００ｒｐｍ程度
と、既存の装置と比べて高い値とすることができるた
め、遠心効果により液体成分Ｌ１の発泡を効果的に抑え
ることができるものである。
発缶２における流入口２３から筐体２０内に流入するも
のであり、このとき図２に示すように、蒸発缶２は平面
視で円形の横断面を有するものであり、この蒸発缶２に
対して吹込管路３が円形横断面の接線方向に流路を形成
するように接続されているため、蒸発缶２内において液
体成分Ｌ１の旋回流を生じさせることができる。特に本
発明によればこの旋回流の回転数は、小型の装置で２０
０００ｒｐｍ程度、大型の装置で１０００ｒｐｍ程度
と、既存の装置と比べて高い値とすることができるた
め、遠心効果により液体成分Ｌ１の発泡を効果的に抑え
ることができるものである。
【００２４】また前記吹込管路３における蒸発缶２との
接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長方
形形状としたため、蒸発缶２内に吹き込む液体成分Ｌ１
と蒸気成分Ｓとが薄層状態となり、流入口２３から排気
口２１に向けて移動する蒸気成分Ｓの流れが、流入口２
３から排出口２２に向けて移動する液体成分Ｌ１の流れ
に干渉してしまうことがない。
接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長方
形形状としたため、蒸発缶２内に吹き込む液体成分Ｌ１
と蒸気成分Ｓとが薄層状態となり、流入口２３から排気
口２１に向けて移動する蒸気成分Ｓの流れが、流入口２
３から排出口２２に向けて移動する液体成分Ｌ１の流れ
に干渉してしまうことがない。
【００２５】そして蒸気成分Ｓは排気口２１からコンデ
ンサ７に至り、凝集液となって外部に排出される。一
方、液体成分Ｌ１は流出口２２に至り、ここから戻り管
路５内に移動するものであり、濃縮された状態の液体成
分Ｌ１は、前記ノズル８２から供給された新たな液体原
料Ｌを伴って再び加熱缶１における長管１１内に位置す
ることとなる。なおこの際、濃縮された状態の液体成分
Ｌ１は、新たに供給された液体原料Ｌと混ざり合うた
め、濃度が均一となった状態で加熱缶１に供給されるこ
ととなり、複数の長管１１での流量が不均一になること
が無く、液切れによる過熱や焦げ付きが生じない。
ンサ７に至り、凝集液となって外部に排出される。一
方、液体成分Ｌ１は流出口２２に至り、ここから戻り管
路５内に移動するものであり、濃縮された状態の液体成
分Ｌ１は、前記ノズル８２から供給された新たな液体原
料Ｌを伴って再び加熱缶１における長管１１内に位置す
ることとなる。なおこの際、濃縮された状態の液体成分
Ｌ１は、新たに供給された液体原料Ｌと混ざり合うた
め、濃度が均一となった状態で加熱缶１に供給されるこ
ととなり、複数の長管１１での流量が不均一になること
が無く、液切れによる過熱や焦げ付きが生じない。
【００２６】そして以上のような操作を継続し、液体成
分Ｌ１が所望の濃度となった時点でバルブ５３を開放
し、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を外部に排出するも
のである。
分Ｌ１が所望の濃度となった時点でバルブ５３を開放
し、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を外部に排出するも
のである。
【００２７】
【圧縮機を用いる実施の形態】続いて図３に示す、圧縮
機９０を用いて液体原料Ｌから発生した蒸気成分Ｓを圧
縮し、得られた過熱蒸気Ｈを加熱缶１に供給する実施の
形態について説明を行う。なおこの実施の形態で示す高
速旋回式蒸発装置Ｄは、図１に示した高速旋回式蒸発装
置Ｄと基本構成を同一とするものであるため、ここでは
構成の異なる部分についてのみ説明を行うものとする。
すなわちこの実施の形態で示す高速旋回式蒸発装置Ｄは
図３に示すように、前記蒸発缶２における排気口２１と
加熱缶１における蒸気口１４との間に蒸気循環管路６を
接続し、更にその途中に圧縮機９０を具えて成るもので
ある。そしてこの圧縮機９０から筐体１０内に供給され
た過熱蒸気Ｈが、長管１１内に位置する液体原料Ｌ（濃
縮後の液体成分Ｌ１も含む）に対して熱を伝導し、その
結果過熱蒸気Ｈは凝集してドレン口１５から外部に排出
される。なおこのドレン口１５の後段部分には、凝集液
排出ポンプを兼用する真空ポンプＰを具えるものであ
る。
機９０を用いて液体原料Ｌから発生した蒸気成分Ｓを圧
縮し、得られた過熱蒸気Ｈを加熱缶１に供給する実施の
形態について説明を行う。なおこの実施の形態で示す高
速旋回式蒸発装置Ｄは、図１に示した高速旋回式蒸発装
置Ｄと基本構成を同一とするものであるため、ここでは
構成の異なる部分についてのみ説明を行うものとする。
すなわちこの実施の形態で示す高速旋回式蒸発装置Ｄは
図３に示すように、前記蒸発缶２における排気口２１と
加熱缶１における蒸気口１４との間に蒸気循環管路６を
接続し、更にその途中に圧縮機９０を具えて成るもので
ある。そしてこの圧縮機９０から筐体１０内に供給され
た過熱蒸気Ｈが、長管１１内に位置する液体原料Ｌ（濃
縮後の液体成分Ｌ１も含む）に対して熱を伝導し、その
結果過熱蒸気Ｈは凝集してドレン口１５から外部に排出
される。なおこのドレン口１５の後段部分には、凝集液
排出ポンプを兼用する真空ポンプＰを具えるものであ
る。
【００２８】この実施の形態で示す高速旋回式蒸発装置
Ｄは、一例として上述したように構成されるものであ
り、以下この装置の作動態様について説明する。まず圧
縮機９０を起動して加熱缶１内に過熱蒸気Ｈを供給する
ものであり、長管１１を加熱した過熱蒸気Ｈは凝集し、
ドレン口１５から外部に排出される。なお装置の始発状
態において蒸気循環経路６内に蒸気成分Ｓが存在しない
場合には、適宜の蒸気供給装置を併設し、ここから蒸気
循環経路６内に蒸気を供給する等の措置を施す。次いで
真空ポンプＰを起動して液体原料Ｌ及び液体成分Ｌ１の
循環経路内の減圧を行い、液体原料Ｌの沸点低下を図
り、この状態でバルブ８１の開度を調節して、廃液等の
液体原料Ｌをノズル８２から蒸発缶２内に供給する。な
お液体原料Ｌの種類等によっては減圧を要さない場合も
ある。
Ｄは、一例として上述したように構成されるものであ
り、以下この装置の作動態様について説明する。まず圧
縮機９０を起動して加熱缶１内に過熱蒸気Ｈを供給する
ものであり、長管１１を加熱した過熱蒸気Ｈは凝集し、
ドレン口１５から外部に排出される。なお装置の始発状
態において蒸気循環経路６内に蒸気成分Ｓが存在しない
場合には、適宜の蒸気供給装置を併設し、ここから蒸気
循環経路６内に蒸気を供給する等の措置を施す。次いで
真空ポンプＰを起動して液体原料Ｌ及び液体成分Ｌ１の
循環経路内の減圧を行い、液体原料Ｌの沸点低下を図
り、この状態でバルブ８１の開度を調節して、廃液等の
液体原料Ｌをノズル８２から蒸発缶２内に供給する。な
お液体原料Ｌの種類等によっては減圧を要さない場合も
ある。
【００２９】すると液体原料Ｌは、戻り管路５を経由し
て加熱缶１に至って長管１１内に供給され、蒸気から伝
導される熱によって長管１１内部で沸騰し、発生した蒸
気成分Ｓが長管１１内を上昇する際に、濃縮された状態
の液体成分Ｌ１を引き上げるものである。そしてこれら
蒸気成分Ｓと液体成分Ｌ１とは長管１１内を上昇して排
出口１３に至りここから吹込管路３内に入り込むもので
あり、このとき先細り状のダクト３１を通過するととも
に、蒸発缶２との接続部位近傍の開口断面積Ｓ３を複数
本の長管１１の開口断面積Ｓ１１の総和よりも小さく設
定した吹込管路３を通過するため流速が増すものであ
る。なおこの実施の形態では、吹込管路３内における蒸
気成分Ｓと液体成分Ｌ１との流速が、１００〜２５０ｍ
／ｓとなるようにした。
て加熱缶１に至って長管１１内に供給され、蒸気から伝
導される熱によって長管１１内部で沸騰し、発生した蒸
気成分Ｓが長管１１内を上昇する際に、濃縮された状態
の液体成分Ｌ１を引き上げるものである。そしてこれら
蒸気成分Ｓと液体成分Ｌ１とは長管１１内を上昇して排
出口１３に至りここから吹込管路３内に入り込むもので
あり、このとき先細り状のダクト３１を通過するととも
に、蒸発缶２との接続部位近傍の開口断面積Ｓ３を複数
本の長管１１の開口断面積Ｓ１１の総和よりも小さく設
定した吹込管路３を通過するため流速が増すものであ
る。なおこの実施の形態では、吹込管路３内における蒸
気成分Ｓと液体成分Ｌ１との流速が、１００〜２５０ｍ
／ｓとなるようにした。
【００３０】次いで蒸気成分Ｓと液体成分Ｌ１とは、蒸
発缶２における流入口２３から筐体２０内に流入するも
のであり、このとき図２に示すように、蒸発缶２は平面
視で円形の横断面を有するものであり、この蒸発缶２に
対して吹込管路３が円形横断面の接線方向に流路を形成
するように接続されているため、蒸発缶２内において液
体成分Ｌ１の旋回流を生じさせることができる。特に本
発明によればこの旋回流の回転数は、小型の装置で２０
０００ｒｐｍ程度、大型の装置で１０００ｒｐｍ程度
と、既存の装置と比べて高い値とすることができるた
め、遠心効果により液体成分Ｌ１の発泡を効果的に抑え
ることができるものである。
発缶２における流入口２３から筐体２０内に流入するも
のであり、このとき図２に示すように、蒸発缶２は平面
視で円形の横断面を有するものであり、この蒸発缶２に
対して吹込管路３が円形横断面の接線方向に流路を形成
するように接続されているため、蒸発缶２内において液
体成分Ｌ１の旋回流を生じさせることができる。特に本
発明によればこの旋回流の回転数は、小型の装置で２０
０００ｒｐｍ程度、大型の装置で１０００ｒｐｍ程度
と、既存の装置と比べて高い値とすることができるた
め、遠心効果により液体成分Ｌ１の発泡を効果的に抑え
ることができるものである。
【００３１】また前記吹込管路３における蒸発缶２との
接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長方
形形状としたため、蒸発缶２内に吹き込む液体成分Ｌ１
と蒸気成分Ｓとが薄層状態となり、流入口２３から排気
口２１に向けて移動する蒸気成分Ｓの流れが、流入口２
３から排出口２２に向けて移動する液体成分Ｌ１の流れ
に干渉してしまうことがない。やがて蒸気成分Ｓは排気
口２１から蒸気循環管路６内を移動して圧縮機９０に至
り、この圧縮機９０の圧縮作用により高温の過熱蒸気Ｈ
となり、蒸気口１４に供給されるものである。
接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長方
形形状としたため、蒸発缶２内に吹き込む液体成分Ｌ１
と蒸気成分Ｓとが薄層状態となり、流入口２３から排気
口２１に向けて移動する蒸気成分Ｓの流れが、流入口２
３から排出口２２に向けて移動する液体成分Ｌ１の流れ
に干渉してしまうことがない。やがて蒸気成分Ｓは排気
口２１から蒸気循環管路６内を移動して圧縮機９０に至
り、この圧縮機９０の圧縮作用により高温の過熱蒸気Ｈ
となり、蒸気口１４に供給されるものである。
【００３２】一方、液体成分Ｌ１は流出口２２に至り、
ここから戻り管路５内に移動するものであり、濃縮され
た状態の液体成分Ｌ１は、前記ノズル８２から供給され
た新たな液体原料Ｌを伴って再び加熱缶１における長管
１１内に位置することとなる。なおこの際、濃縮された
状態の液体成分Ｌ１は、新たに供給された液体原料Ｌと
混ざり合うこととなり、濃度が均一となった状態で加熱
缶１に供給され、複数の長管１１での流量が不均一にな
ることが無く、液切れによる過熱や焦げ付きが生じな
い。
ここから戻り管路５内に移動するものであり、濃縮され
た状態の液体成分Ｌ１は、前記ノズル８２から供給され
た新たな液体原料Ｌを伴って再び加熱缶１における長管
１１内に位置することとなる。なおこの際、濃縮された
状態の液体成分Ｌ１は、新たに供給された液体原料Ｌと
混ざり合うこととなり、濃度が均一となった状態で加熱
缶１に供給され、複数の長管１１での流量が不均一にな
ることが無く、液切れによる過熱や焦げ付きが生じな
い。
【００３３】そして以上のような操作を継続し、液体成
分Ｌ１が所望の濃度となった時点でバルブ５２を開放
し、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を外部に排出するも
のである。
分Ｌ１が所望の濃度となった時点でバルブ５２を開放
し、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を外部に排出するも
のである。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、液体原料Ｌを濃縮した
液体成分の発泡を防ぎ、更に濃縮された状態の液体成分
と、新たに投入された液体原料Ｌとの混合不足による焦
げ付き等を防ぎ、発泡しやすい液体原料Ｌや、粘度の高
い液体原料Ｌを効率的に濃縮することができる。更に液
体原料Ｌから発生した蒸気成分Ｓの潜熱を有効利用する
ことができ、ランニングコストを低減することができ
る。
液体成分の発泡を防ぎ、更に濃縮された状態の液体成分
と、新たに投入された液体原料Ｌとの混合不足による焦
げ付き等を防ぎ、発泡しやすい液体原料Ｌや、粘度の高
い液体原料Ｌを効率的に濃縮することができる。更に液
体原料Ｌから発生した蒸気成分Ｓの潜熱を有効利用する
ことができ、ランニングコストを低減することができ
る。
【図１】蒸気供給装置を用いる実施の形態で示した本発
明の高速旋回式蒸発装置を骨格的に示す側面図である。
明の高速旋回式蒸発装置を骨格的に示す側面図である。
【図２】蒸気缶に対する戻り管路の接続の様子を示す斜
視図、平面図及び側面図である。
視図、平面図及び側面図である。
【図３】圧縮機を用いる実施の形態で示した本発明の高
速旋回式蒸発装置を骨格的に示す側面図である。
速旋回式蒸発装置を骨格的に示す側面図である。
【図４】既存の液膜上昇式蒸発装置を示す側面図であ
る。
る。
Ｄ 高速旋回式蒸発装置（液膜上昇式蒸発装置）
１ 加熱缶
１０ 筐体
１１ 長管
１２ 給液口
１３ 排出口
１４ 蒸気口
１５ ドレン口
２ 蒸発缶
２０ 筐体
２１ 排気口
２２ 流出口
２３ 流入口
３ 吹込管路
５ 戻り管路
５１ 濃縮液排出口
５２ バルブ
６ 蒸気循環路
７ コンデンサ
８ 給液タンク
８１ バルブ
８２ ノズル
９ 蒸気供給装置
９０ 圧縮機
Ｌ 液体原料
Ｌ１ 液体成分
Ｐ 真空ポンプ
Ｓ 蒸気成分
Ｓ３ 開口断面積
Ｓ１１ 開口断面積
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱缶と蒸発缶との間を吹込管路及び戻
り管路によって接続することにより循環経路を形成する
とともに、前記加熱缶内に配した長管内に流入した液体
原料を、この長管の外側に供給した加熱媒体からの伝導
熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸発させ、
濃度の高まった液体成分と蒸気成分とを前記蒸発缶内に
吹き込み、この蒸発缶内においてこれら液体成分と蒸気
成分とを分離して高濃度の液体成分を得る蒸発装置にお
いて、前記蒸発缶は平面視で円形の横断面を有するもの
であり、この蒸発缶に対して前記吹込管路を接続するに
あたっては、円形横断面の接線方向に流路を形成するよ
うに接続することにより、蒸発缶内において液体成分の
旋回流を生じさせるものであり、且つ前記吹込管路にお
ける蒸発缶との接続部位近傍の開口断面積を、前記長管
の開口断面積の総和よりも小さく設定したことを特徴と
する高速旋回式蒸発装置。 - 【請求項２】 前記吹込管路における蒸発缶との接続部
位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長方形形状
とし、蒸発缶内に吹き込む液体成分と蒸気成分とを薄層
状態とすることを特徴とする請求項１記載の高速旋回式
蒸発装置。 - 【請求項３】 前記蒸発缶から排出された蒸気成分を圧
縮し、圧縮により高温となった過熱蒸気を加熱缶に供給
するように構成したことを特徴とする請求項１または２
記載の高速旋回式蒸発装置。 - 【請求項４】 前記液体原料の供給は、蒸発缶内に行う
ように構成したことを特徴とする請求項１、２または３
記載の高速旋回式蒸発装置。 - 【請求項５】 前記循環経路内を減圧状態とすることを
特徴とする請求項１、２、３または４記載の高速旋回式
蒸発装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002135055A JP4330308B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 高速旋回式蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002135055A JP4330308B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 高速旋回式蒸発装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003326101A true JP2003326101A (ja) | 2003-11-18 |
| JP4330308B2 JP4330308B2 (ja) | 2009-09-16 |
Family
ID=29697479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002135055A Expired - Lifetime JP4330308B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 高速旋回式蒸発装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4330308B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095407A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Okawara Mfg Co Ltd | 溶液またはスラリ状物質からの揮発性成分の除去方法並びにその装置 |
| JP2006175428A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-07-06 | Okawara Mfg Co Ltd | 高速旋回式蒸発装置におけるミスト除去構造並びにこの装置を用いた含油廃水の処理方法 |
| JP2007229555A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Okawara Mfg Co Ltd | 高速旋回式蒸発装置の運転方法 |
| CN103657120A (zh) * | 2012-09-21 | 2014-03-26 | 中川工程顾问(上海)有限公司 | 超高效节能型真空浓缩装置和方法 |
| CN107235589A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-10 | 北京清大天工能源技术研究所有限公司 | 一种基于植物蛋白豆清废水热泵式回收技术的工艺方法 |
| CN109269872A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-25 | 南宁市第二人民医院 | 血浆液体样本自动浓缩仪 |
| CN114272631A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 慈诺中医药科技(山东)集团有限公司 | 一种小分子中药浓缩系统 |
| CN114832405A (zh) * | 2021-02-01 | 2022-08-02 | 朴然熙 | 能快速提取及浓缩的电浓缩提取装置 |
-
2002
- 2002-05-10 JP JP2002135055A patent/JP4330308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095407A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Okawara Mfg Co Ltd | 溶液またはスラリ状物質からの揮発性成分の除去方法並びにその装置 |
| JP2006175428A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-07-06 | Okawara Mfg Co Ltd | 高速旋回式蒸発装置におけるミスト除去構造並びにこの装置を用いた含油廃水の処理方法 |
| JP2007229555A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Okawara Mfg Co Ltd | 高速旋回式蒸発装置の運転方法 |
| CN103657120A (zh) * | 2012-09-21 | 2014-03-26 | 中川工程顾问(上海)有限公司 | 超高效节能型真空浓缩装置和方法 |
| CN103657120B (zh) * | 2012-09-21 | 2015-11-18 | 中川工程顾问(上海)有限公司 | 超高效节能型真空浓缩装置和方法 |
| CN107235589A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-10 | 北京清大天工能源技术研究所有限公司 | 一种基于植物蛋白豆清废水热泵式回收技术的工艺方法 |
| CN109269872A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-25 | 南宁市第二人民医院 | 血浆液体样本自动浓缩仪 |
| CN114832405A (zh) * | 2021-02-01 | 2022-08-02 | 朴然熙 | 能快速提取及浓缩的电浓缩提取装置 |
| CN114832405B (zh) * | 2021-02-01 | 2024-01-05 | 朴然熙 | 能快速提取及浓缩的电浓缩提取装置 |
| CN114272631A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 慈诺中医药科技(山东)集团有限公司 | 一种小分子中药浓缩系统 |
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|---|---|
| JP4330308B2 (ja) | 2009-09-16 |
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